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AI 時代的測試需求為何增加 從 HBM 探針卡到 CPO 光電測試

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AI 晶片朝高功耗、多晶粒與先進封裝發展,使測試需求同時受到出貨量、測試複雜度與失敗成本推動。HBM 強化了封裝前的良裸晶篩選需求,CPO 則增加精密光耦合、光電協同量測與自動化挑戰。本文拆解這兩條成長路徑,並整理 FormFactor、旺矽、穎崴、精測、光焱與致茂的公開進度。 談到 AI 硬體,市場最容易注意到 GPU、HBM、先進封裝與散熱。這些零組件要成為可以穩定出貨的產品,還必須通過另一個環節:測試。 當一個封裝整合更多晶粒、記憶體與高速介面,漏掉一顆不良晶粒的代價就會提高。製造商必須更早確認元件品質,也必須在組裝後確認它們能否一起工作。AI 因此同時推高測試的技術要求,以及測試在產品成本與良率管理中的重要性。[1][2] 要理解這波需求,需要分清楚三件事:測試工作量為何增加、HBM 與 CPO 各自增加哪些工作,以及哪些廠商已經將技術能力轉成訂單或營收。

AI 如何增加測試工作量

晶片與封裝越昂貴 越需要提前篩出問題

先進封裝會把運算晶粒、記憶體、中介層與其他元件整合在一起。若問題直到昂貴的組裝完成後才被發現,損失可能同時包含其他合格元件,以及已投入的製程成本。

因此,客戶更重視 Known Good Die,簡稱 KGD,也就是在進入後續組裝前,經過指定測試篩選的良裸晶。KGD 並非保證晶片永不故障,而是透過更適當的測試覆蓋率,降低不良品進入高成本製程的機率。[1]

這也解釋了為何客戶願意採用能力更高、價格可能更高的探針卡。評估重點除了單次測試成本,還包含它能避免多少後段損失。

多晶粒架構增加組裝前後的驗證需求

Chiplet 與多晶粒封裝把不同功能拆成多顆晶粒,再透過先進封裝整合。個別晶粒通過測試後,組裝仍可能引入接合、互連與熱管理問題,因此產品可能需要在不同製程階段增加驗證。

測試需求也不只增加在最終出貨站。它可能往晶圓端、晶粒端或中間組裝階段移動,讓製造商提早辨識問題。Teradyne 對 AI Chiplet 的分析,就將新的測試站點、供電、散熱與接觸方式列為先進封裝帶來的重要變化。[2]

各家產品的流程不同,並不是所有晶片都會增加相同數量的測試站。但只看最終晶片出貨顆數,已不足以完整判斷設備負荷。

高速與高功耗提高測試介面的難度

AI 晶片的高速訊號、大電流與密集接點,要求探針卡和測試座同時處理機械接觸與電性品質。

探針必須在有限空間內穩定接觸,測試介面需要控制訊號損耗、串擾與供電壓降;高功耗測試還必須避免晶片過熱,以及探針卡、測試座受損。Teradyne 在 2026 年推出的 AI 測試儀器,便把更大的測試向量記憶體、高速介面與電源故障保護列為升級重點。[3]

因此,高階探針卡的價值很難只用「有多少根針」判斷。能否在指定溫度、電流與訊號速度下,反覆取得可信結果,才是客戶實際購買的能力。

系統級測試更重視實際運作條件

部分問題只有在晶片執行接近實際應用的工作負載時,才容易暴露。系統級測試,也就是 SLT,便是補足這類驗證需求的重要方式。

它可以檢查多個功能共同運作時的穩定性,並搭配供電與主動溫控。Teradyne 的 Titan HP 已用於多家客戶的量產測試,其產品設計也反映 AI 與雲端晶片對功率、散熱和測試產出的要求。[4]

SLT、一般功能測試與老化測試的目的並不完全相同,不能把它們全部視為同一種「測比較久」。

設備需求取決於受測數量、各站測試時間、同時測試的顆數,以及設備實際可運作的時間。 即使晶片出貨量不變,測試內容增加也可能推高設備負荷;反過來說,平行測試、流程改善與自動化,也能抵銷部分需求增幅。測試業務成長不能只按 AI 晶片出貨量等比例推算。[4][5]

HBM 為何帶動高階探針卡

HBM 將多層 DRAM 與相關基底晶粒整合成堆疊結構,並用於高頻寬運算系統。它的測試重點之一,是在堆疊前盡量確認每顆晶粒符合要求,避免不良晶粒進入後續製程。

典型測試流程可以包含晶圓階段篩選、依製程安排的堆疊後檢查,以及封裝完成後的驗證。堆疊前的良裸晶篩選與堆疊後的互連確認,解決的是不同問題。[6]

這些需求讓探針卡必須兼顧細間距接觸、高速電性、供電能力與平行測試效率。探針卡是測試設備與受測晶片之間的精密連接介面;它本身不是完成所有判斷的測試主機。[1][7]

對供應商而言,HBM 帶來的機會包含晶圓測試量增加、測試規格升級,以及不同產品設計對探針卡的需求。實際採購量仍受測試流程、產品共用程度、使用壽命與客戶產能配置影響。

FormFactor 提供了明確的商業化例子:公司在 2025 年第二季業績公告中表示,已向三大 HBM 製造商大量出貨。這是 HBM 測試需求已轉化為探針卡訂單的公開證據。[8]

CPO 增加了哪些不同的探測需求

CPO,也就是共同封裝光學,將光引擎與交換器或運算相關晶片放在更接近的封裝架構中,縮短部分高速電訊號路徑。它保留電子電路,同時引入光路與光電轉換,因此測試必須涵蓋兩者。

光學測試本來就存在於光通訊產業。CPO 的新挑戰,是把它帶入更密集的晶圓、晶粒與封裝整合流程,並達到量產需要的速度、重複性與成本。[9][10]

測試面向要確認的問題對設備增加的要求
電性接觸與量測電源、控制訊號及高速電介面是否正常高頻高速探針、測試座、供電與量測儀器
光學耦合與光路量測光能否穩定進出晶片,損耗是否符合要求光纖探測介面、精密對位、校正與光學量測
光電協同驗證電訊號轉成光、再接收後,資料品質是否合格同步電光量測,依站別量測眼圖、誤碼率或接收靈敏度
溫度與量產重複性更換晶粒或改變溫度後,能否持續取得一致結果溫控、搬運、自動對位、軟體流程與設備整合

表中列的是不同層級的測試需求,不代表每一個工站都會完整執行所有項目。[9][10]

其中,光學對位是電性測試之外的重要工作。 電探針需要穩定接觸焊墊,光纖或光學探測介面則必須和晶片上的光耦合結構對準。位置偏差可能改變耦合效率,使量測結果同時受到晶片性能與測試架設影響。[10]

這帶來兩個量產問題。第一,設備必須分辨損耗來自晶片,還是來自對位與耦合條件。第二,精準對位不能耗費過長時間,否則即使能測得準,也可能無法配合產線節拍。

因此,CPO 測試的競爭力包含光電量測、機械定位、自動化、溫控與資料管理的整合。工程階段成功測到一顆晶片,與產線連續測量大量產品,是不同的能力門檻。[9][10]

為何 HBM 常帶動探針卡 而 CPO 也帶動系統業務

兩者的差異,可以從客戶採購的產品理解。

HBM 的晶圓測試需要高性能探針卡,讓既有測試架構能接觸並驗證更先進的記憶體。CPO 則可能需要把光學儀器、光纖對位、電性測試、晶圓搬運與控制軟體整合成一套測試單元,因此也會形成整套設備與系統的採購需求。

FormFactor 與 Advantest、東京威力科創合作的 TRITON,就是整合晶圓級光電測試的例子。它支援自動化量測,並結合電性測試主機、探針卡及光學耦合介面。[11]

這也已反映在公司財務說明。FormFactor 的 2026 年第二季申報文件指出,HBM 需求推動 DRAM 探針卡收入成長,而 Systems 業務的同期成長主要來自 TRITON 銷售。[12]

但這不是固定的產業分界:HBM 同樣需要測試主機、搬運與溫控設備;CPO 也使用電探針、探針卡和測試座。應該依供應商交付的是介面、儀器、整合設備或測試服務,判斷它實際參與哪一段業務。

台灣廠商目前走到哪個階段

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截至 2026 年 10 月 7 日,相關台廠已有產品應用、客戶驗證、少量導入與正式訂單等不同進展。下表將已確認事項與未來展望分開列示。

廠商相關產品與角色已確認的公開進度後續里程碑
旺矽 MPI(6223)探針卡、CPO 與矽光子測試設備2026 年 9 月報導引述法人指出,CPO 設備取得約 3~4 家客戶認可法人預期 2026 年底逐步放量;仍需後續出貨與營收資料確認。[13]
穎崴 WinWay(6515)晶圓端測試介面、封裝與模組測試座公司主管 9 月表示有十多個 CPO 專案;晶圓端原型仍在客戶驗證,封裝與模組端已有方案採用公司展望為 2027 下半年小量出貨、2028 年進一步放量。[14]
光焱 Enlitech(7728)矽光子光學檢測、缺陷分析與高通量檢測平台NightJar 已有銷售;矽光子設備已導入研發與工程驗證,並少量進入客戶產線NightJar-H 仍在大量生產商業可行性驗證階段,公司目標為 2026 年底完成驗證。[15]
致茂 Chroma(2360)光引擎與 CPO 模組測試設備2026 年 7 月法說確認取得 Insertion 3、Insertion 4O 採購訂單,訂單規模較三個月前增加公司當時預期 2026 下半年開始貢獻營收,後續觀察交機、驗收及擴單。[16]
中華精測 CHPT(6510)探針卡與測試介面官方產品頁列出 NS 系列適用 HBM 晶片測試產品適用範圍已有揭露,但 HBM 專用量產規模尚未獨立確認。[17]

旺矽與穎崴的既有 AI 業務要和新產品分開看

旺矽已有探針卡業務,穎崴也已有 AI 與高效能運算測試介面布局。但既有業務的成長,不能直接當成 HBM 專用探針卡或 CPO 測試設備已大量出貨的證據。[18][19]

同樣需要區分「測試含有 HBM 的 AI 晶片封裝」與「直接測試 HBM 記憶體」。兩者可能出現在同一條 AI 供應鏈,受測對象與產品需求仍然不同。

穎崴的 CPO 進度也顯示,原型驗證、介面被採用,以及後續放量可以同時存在。部分方案已進入客戶專案,不代表所有測試站點都已完成量產導入。[14]

光焱的既有銷售與量產版驗證是兩個里程碑

光焱的 NightJar 已有銷售實績;面向更高產出的 NightJar-H,則仍在驗證大量生產環境下的商業可行性。

因此,光焱目前可以確認的進展,是產品已進入研發、工程驗證及少量產線應用。下一個關鍵,是驗證完成後能否形成持續的量產設備採購。

另外,公司簡報中已明確進入客戶量產線的 CIS 影像感測器檢測業務,與矽光子產品的驗證進度應分別判讀。[15]

致茂的 CPO 布局已涵蓋光引擎與模組測試

致茂的相關業務包括可靠度測試,也涵蓋 58721 光引擎光電測試系統,以及 58711 CPO 交換器模組測試系統。其產品資料與正式訂單,顯示公司已參與 CPO 光電測試設備的商業導入。[16][20]

Insertion 是製程中安排測試的站點;不同供應商與客戶對站號的細分可能不同,因此應連同光引擎、模組或晶圓等受測對象一起理解,不能只比較 Insertion 的數字。

對致茂而言,後續值得確認的是這些訂單如何轉為設備交付、驗收與持續收入。取得採購訂單,與終端 CPO 產品全面放量,仍是不同事件。

判斷測試商機需要追蹤哪些證據

研究這條供應鏈時,可以依序追蹤三個轉折:

1. 從技術展示到客戶採用。 產品是否進入實際驗證流程,是否滿足客戶要求的速度、精度與穩定性。 2. 從採購訂單到交付與營收。 已取得的訂單是否完成驗收,收入究竟來自研發設備、工程機,還是量產設備。 3. 從首批導入到持續擴充。 同一客戶是否重複採購,能否擴展到更多客戶、產品世代或測試站點。

AI 時代的測試價值,來自協助製造商在可接受的成本內,把複雜晶片穩定地做成合格產品。HBM 讓封裝前的電性篩選更重要,CPO 則把精密光學對位與光電協同驗證帶進量產流程。

對測試供應商而言,技術難度提高提供了升級產品的機會;能否持續受益,還要看客戶驗證、量產效率、交付能力與實際採購。把「產品做得到」「客戶開始買」和「量產持續擴大」分開觀察,才能看清楚廠商真正所處的位置。

資料來源與備註

回到完整供應鏈,理解文章中的角色

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沿著設計、晶圓製造與封裝測試閱讀,並把材料和設備放回使用它們的製程。製程先後與公司業務分工是兩個不同層次;同一家公司可以參與多個環節。

交換器與光互連:晶片、光引擎到系統

從交換器晶片與系統分工,延伸到雷射、光引擎、光纖和接收器,並比較光纜與高速銅纜的距離及應用。閱讀時分開看元件、模組與封裝架構,避免把可插拔光模組、矽光子與 CPO 當成同一種產品。