產業深度 · 半導體後段測試 · ISSUE #220
AEHR 與先進封裝測試設備:AI 晶片出貨前的老化測試只做到 5%,四家設備商的估值卻分成兩個世界
這一層的量還在前面,價格已經跑到前面去了
貴的晶片在出貨前會多一道關:加溫、通高電壓、跑一段時間,把那些會在出廠後幾個月內壞掉的個體提前逼出來報廢。這道工序叫老化測試。它不檢查晶片功能對不對,它檢查的是這顆晶片會不會太早死。
有意思的地方在滲透率。依這門生意裡少數同時做晶圓級與封裝級設備的業者管理層估算,特殊應用晶片目前約 5% 做量產老化測試,AI 加速器約一半。也就是說,這道關在最貴的那批晶片上都還沒做滿。這篇拆五件事:這道關在整條測試流程的哪個位置、為什麼它被往前搬到晶圓上、需求基底是換了還是多了一條腿、訂單簿與損益表之間隔了多久,以及當四家設備商 52 週漲幅由 96% 到 591% 之後,整層重估與單檔溢價為什麼必須分開判。
> 會計年度口徑:本文主要引用的公司,會計年度在每年 5 月底結束。以下講的 2026 年度,指截止 2026 年 5 月 29 日的那一年。
一顆 AI 晶片出貨前要過幾道關
一顆晶片從晶圓做完到裝進伺服器,中間的檢驗大致分三段。第一段是晶圓探測,晶片還連在晶圓上,用探針卡逐一點測,把明顯的壞品標記出來。第二段是老化測試,加溫加壓讓早夭品提前現形。第三段是最終測試與系統級測試,封裝完成後測完整功能,系統級測試則是在接近真實運作的條件下再跑一次。
這三段收費的不是同一批人。晶圓探測那段,探針卡是關鍵耗材,FormFactor 與 Technoprobe 在這裡;測試機台那段,Teradyne 與 Advantest 是兩大供應商;封裝設備那段有 BE Semiconductor。這一層的需求傳導因此有兩段:晶片變貴變複雜,先讓測試時間拉長、產能吃緊,再讓設備採購跟上。看設備商訂單的人,看到的是第二段。
老化測試在這張圖上是獨立的一段,它有自己的設備。Aehr Test Systems 的兩條產品線正好對應兩種做法:FOX-XP 做晶圓級老化測試,晶片還在晶圓上就先烤;Sonoma 做封裝級老化測試,等封裝完成後再烤。管理層自述它是唯一同時提供這兩種、且達到量產規模的供應商,法說會上全程沒有點名任何競爭對手。這句話要記住它的性質:這是公司自己的說法,未經第三方驗證。
本系列第 03 篇拆過這一層五家業者的當期數字與訂單狀況,位置圖與各家的收費點在那篇有完整版本,這裡不重複:封裝之後,AI 基建鏈下一個被鎖的收費站是測試。
為什麼這道關被往前搬到晶圓上
老化測試本來多半在封裝之後做。現在它在往前搬,理由是算術。
一顆現代 AI 晶片的封裝,裡面不只一塊裸晶。運算裸晶、高頻寬記憶體堆疊、中介層,全部貼在一起才成為一個封裝。這個結構讓「封裝之後才發現有一塊是壞的」變成非常昂貴的事:整包會一起報廢,包含旁邊那些完全良好、而且本身就很貴的記憶體堆疊。
所以只要封裝的總價值夠高,把篩選動作往前挪就划算:在貼上去之前先確認每一塊都是好的,也就是所謂的已知良品裸晶。這道經濟門檻不是固定的,它隨著封裝越貴而下降,封裝越貴,越早篩越值得。
這件事不是產業近期才想到的,它在專利與論文裡都寫得很白。Intel 一份 2017 年 12 月申請、2018 年 12 月核准的專利 US10163798B1 就寫明,橋接晶粒與基板在組裝之前要先測,讓已知良品橋貼到已知良品基板上。也就是說,先測後貼這個設計意圖,在先進封裝的設計文件裡是原生的。
真正把成本算式寫清楚的是學術界。Duke University 兩位研究者在 DATE 2018 的同行評審論文裡逐字指出:如果在橋兩側都已接上功能晶粒的狀態下才測試,遇到壞橋時必須把兩側晶粒一起報廢。同一篇論文接著給出業界的實際解法:由於現場可程式化邏輯閘陣列的處理成本高於收發器晶粒,較經濟的做法是先用收發器晶粒完成測試、之後再貼上前者,也就是先測便宜的、再貼貴的。
這就是已知良品的經濟門檻本身。它是一條按成本排貼合順序的實務規則:先貼便宜的、測完再貼貴的。把這條規則放大到一顆 AI 加速器上,貴的那一側是運算裸晶與高頻寬記憶體堆疊,於是「在它們貼上去之前,前面每一道篩選要多乾淨」就直接決定了報廢金額。
順帶一提,這篇論文也標出了當年的技術缺口:以嵌入式多晶粒互連橋為基礎的 2.5D 積體電路沒有矽穿孔可供測試利用,而完全不接功能晶粒的貼合前測試,論文自承在當時仍是留待後續研究的問題。這兩句話的時點是 2018 年,不能拿來描述 2026 年的量產線,但它說明了一件事:把篩選往前搬,難點一直在執行而非構想。
而現在,公司客戶已經在做了。執行長在 2026 年度第四季財報上表示,主要 AI 量產客戶正把老化測試從系統級整批轉到晶圓級。訂單規格也對得上:2026 年 8 月 12 日公布的 2,200 萬美元追加量產訂單,買的是多套全自動 FOX-XP 晶圓級系統,規格是同時測試與老化九片 300 毫米晶圓。九片同測講的是量產吞吐量,不是實驗室規格。8 月 4 日那筆矽光子追加訂單的規格重點在供電:配九片獨立測試刀鋒、每片供電達 3,500 瓦。