算力功耗與高壓供電的雙重推升之下,晶片老化測試躍升為高成長項目

2025.10/23

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產業趨勢探勘

算力功耗與高壓供電的雙重推升之下,晶片老化測試躍升為高成長項目

AI 晶片功耗攀升,老化測試成為關鍵環節

  1. AI 的光速發展讓高效能運算晶片的算力與功耗同步飆升。從早期 GPU 的 300 瓦到如今動輒上千瓦的 AI 晶片。而功率密度的增加帶來兩個結果:熱更高、壓力更大。電遷移、熱疲勞與介電老化逐漸成為晶片壽命的主要挑戰,傳統上採用的模擬驗證已難以確保長期穩定。老化測試(Burn-In Test)的重要性就成為鎂光燈的聚焦,不再只是篩選瑕疵,而成為檢驗設計可靠性的關鍵程序。對晶片製造商而言,老化測試變成了出貨前的可信任基礎項目;對系統整合廠而言,也是確保穩定運作的最後關卡。
  2. 過去,Burn-In Test多被視為成本項目。廠商往往要等製程成熟後,才願意進行短時間測試,以排除初期失效品。但當晶片功耗與運作壓力大幅提升,這種作法顯然不足以應對。如今,驗證環節已前移至設計階段,透過延長測試時數與增加負載來模擬長期使用壽命,形成「設計與測試並行」的新模式。這讓 Burn-In Test 從品質控制,轉化為產品開發策略的重要一環。當設計提前面對高壓與高熱條件,封裝與結構的不確定性也被迫提早解決。

 

製程微縮與異質整合帶來新挑戰

  1. 隨著晶片製程的微縮與各種封裝堆疊的展開,讓晶片結構變得更複雜。異質整合雖讓效能與密度有效提升,但也引入材料膨脹差異與熱應力集中問題。晶粒間的焊層與介面成為潛在的脆弱點,任何微小瑕疵都可能在長期的高溫與高壓下放大。Burn-In Test因此從傳統的品質檢驗,升格為驗證封裝可靠性的必要步驟。
  2. 實務經驗顯示,封裝的挑戰並非單純的散熱問題,而是整體架構的平衡度。例如在先進封裝架構中,TSV 與微凸塊間的膨脹差異若無法抑制,長期運作後容易產生微裂。這些缺陷初期不易察覺,卻會在高功率運作下迅速出現。因此測試平台需能重現實際運行中的溫度梯度與機械應力,以確保產品能承受長期的熱壓力。這使測試座材料、導熱設計與機構精度都必須提升至更高的水準。

 

高壓供電轉型:從45V到800V的變革

  1. 隨著資料中心能耗的暴增,傳統的45V供電架構已難以支撐千瓦級伺服器。電流過大造成的損耗與散熱問題,使高壓直流(HVDC)成為全新的技術發展方向。然而當電壓提高至 800V之後,整體設計必須重新檢驗絕緣、接地與材料耐壓。這同時也推動了測試必須從晶片層延伸到模組與系統層。且不僅是電性模擬測試,也需評估高壓下的絕緣強度與介電老化,讓測試設備與測試平台的設計難度全面提升。
  2. 在高壓環境下,測試平台必須同時具備高絕緣、高導熱與即時監控能力。為防止瞬間電壓變動導致損壞,測試設備必須整合電流偵測與熱分佈感測機制,以確保整體安全與穩定。這使 Burn-In Test不再只是為了品質檢驗,而成為高壓架構下關鍵的安全防線。

 

功耗與電壓的雙重推力,帶動測試需求的升級

  1. 上述這兩大趨勢:AI 晶片功耗提升與供電架構高壓化,不僅讓具備高功率承受與長時運作能力的測試平台成為熱點,更讓老化測試成為全新的焦點項目。因此Burn-In Test也從一個品質項目,逐漸成為產品放行關鍵。
  2. 實務上隨著測試條件愈趨嚴苛,老化測試座本身也需面對老化問題。當溫度長期超過 150°C,金屬接點會產生接觸阻抗變化與熱疲勞。因此新世代設備開始導入主動熱管理,例如液冷與相變材料散熱,並結合即時追蹤溫度與電流以確保測試穩定,使測試設備邁向智慧化的新階段。因此接下來對於測試平台的競爭重點,不僅在於產能,更在於平台能否對應處理高功耗的環境。

 

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價值趨向:AI 功耗與高壓供電推動老化測試的價值性

  1. AI 晶片的功耗仍在高速攀升,而 HVDC 架構也正嵌入在AI產業的未來版圖中。這兩項發展同步拉高對可靠度驗證的要求,使 Burn-In Test的產業地位大幅上升,並且不僅提供測試服務的廠商,包括供應老化測試座的廠商(屬於測試介面產品),也將全面受惠。
  2. 台灣測試介面供應商中,以穎威、雍智為主要提供老化測試座的廠商,另外還有老牌探針公司的中探針,在原本既有的電動車高壓連接器/充電器的技術基礎上,正積極投入晶片老化測試座此一領域。

 

台廠的定位與延伸機會

  1. 中探針於近期宣布通過1200W 測試座驗證,進入千瓦級測試門檻。此成果代表其在電流承載、熱管理與材料穩定度上完成升級,也確保其設計可支援下一世代 2kW 晶片測試,已具備從傳統探針製造商,轉型為高功率測試解決方案供應者之潛力,是一次明確的質變躍升。
  2. 在技術層面,中探針的老化測試座聚焦在三項關鍵方向:首先是採用高電流密度材料以降低接觸阻抗、其次是導入熱均化結構以分散過熱測試區域、第三是開發可模組化的測試平台以支援不同功率與封裝規格。從這些布局顯示,其競爭優勢不僅在硬體本身,更在於過往經驗累積下來的整合能力。
  3. 除了中探針外,穎崴與雍智仍以中低功率應用為主。但隨著 HVDC 架構普及,若能導入材料研發與熱模擬技術,也有機會切入高功率測試領域。台廠在治具與模組整合方面具製造優勢,若能與國際系統商共建高壓測試規格,將鞏固在全球供應鏈的地位。

 

可靠度驗證需求帶動老化測試成為核心項目,並帶來全新價值流向

  1. 隨著AI科技的高速進化,測試產業的重點正在改變。價格不再是核心競爭力,可靠性才是決勝關鍵。能通過晶片大廠嚴格驗證流程的廠商,將掌握業務話語權。擁有熱穩定設計與電壓控制能力者,才能建立長期信任與議價優勢。這樣的合作關係會形成長期綁定,當晶片公司與測試廠共同開發出專屬平台後,雙方黏著度將顯著提高。而對投資者而言,這代表了穩定的收益與護城河的保護。
  2. Burn-In Test的重要性不僅在於量的提升,更在於其對於整個產業的角色轉變。當老化測試逐漸從品質檢驗成為產品確效的核心,整個測試產業的價值邏輯也將隨之改變。在未來的三到五年中,隨著 2kW 級 AI 晶片進入商用階段,測試需求將快速成長。能掌握高功率測試平台服務與關鍵測試產品的公司,將在新的價值邏輯中取得優勢。

 

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前驅投資週報2025-030

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