5G,、人工智能、新能源等新技術(shù)的成熟驅(qū)動(dòng)各行業(yè)加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型落地,，從而持續(xù)推動(dòng)全球半導(dǎo)體行業(yè)穩(wěn)步增長(zhǎng)。根據(jù)IC Insights半導(dǎo)體行業(yè)報(bào)告,，預(yù)計(jì)2022年全球半導(dǎo)體總銷售額將再增長(zhǎng)11%,，達(dá)到6806億美元的新紀(jì)錄。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的持續(xù)繁榮也讓半導(dǎo)體自動(dòng)測(cè)試設(shè)備（ATE）的市場(chǎng)規(guī)模隨之水漲船高,，預(yù)計(jì)2028年將達(dá)到72億美元,。

ADI中國(guó)區(qū)工業(yè)市場(chǎng)總監(jiān)蔡振宇

作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵一環(huán)，ATE貫穿著半導(dǎo)體設(shè)計(jì),、制造和封裝全環(huán)節(jié)，對(duì)產(chǎn)品良率的監(jiān)控及產(chǎn)品質(zhì)量的判斷至關(guān)重要,。然而面對(duì)當(dāng)今不斷變化的IC產(chǎn)業(yè),，ATE測(cè)試也面臨各種新的挑戰(zhàn)?！靶酒呀?jīng)進(jìn)入3nm時(shí)代,，一顆芯片上承載的功能也越來越多，芯片工藝越來越復(fù)雜,，這不僅意味著測(cè)試的復(fù)雜度成倍遞增,，也讓芯片的良率更依賴測(cè)試的高級(jí)功能。如何才能快速且高效地完成新一代ATE方案的開發(fā),，以滿足市場(chǎng)對(duì)大量出貨,、類型各異的半導(dǎo)體測(cè)試需求成為了業(yè)界亟待解決的新難題?！盇DI中國(guó)區(qū)工業(yè)市場(chǎng)總監(jiān)蔡振宇對(duì)此表示,。作為在半導(dǎo)體領(lǐng)域深耕數(shù)十年的全球領(lǐng)先高性能半導(dǎo)體企業(yè)，ADI具有20多年的ATE行業(yè)經(jīng)驗(yàn),，擁有深厚的技術(shù)積累,，推出的多款解決方案獲得業(yè)界廣泛歡迎。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈“承上啟下”,，自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備很關(guān)鍵

在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中,，一顆芯片的生命周期開始于對(duì)市場(chǎng)需求的分析，跟隨著產(chǎn)品的定義,、設(shè)計(jì)和制造,，封裝完成以后交付到終端消費(fèi)者手中，在整個(gè)流程中需要經(jīng)過多次測(cè)試?！捌渲蠥TE測(cè)試屬于制造環(huán)節(jié),，是實(shí)現(xiàn)從研發(fā)到量產(chǎn)至關(guān)重要的一環(huán)。越高端,、功能越復(fù)雜的芯片對(duì)測(cè)試的依賴度越高,，同時(shí)測(cè)試設(shè)備的各類先進(jìn)功能對(duì)于5G、IoT和云計(jì)算等半導(dǎo)體廠商來說變得越來越重要,?！辈陶裼顝?qiáng)調(diào)說。

依據(jù)半導(dǎo)體測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)用劃分,，ATE應(yīng)用的主要細(xì)分領(lǐng)域?yàn)榇鎯?chǔ)器,、SoC、模擬,、數(shù)字,、分立器件和RF測(cè)試機(jī)等，無論哪種應(yīng)用,，ATE通常都需要完成芯片的功能測(cè)試,、直流參數(shù)測(cè)試以及交流功能測(cè)試等工作，其原理是通過對(duì)芯片施加輸入信號(hào),，采集被檢測(cè)芯片的輸出信號(hào)與預(yù)期值進(jìn)行比較,，判斷芯片在不同工作條件下功能和性能的有效性，保證在相應(yīng)的芯片制造中,，產(chǎn)品符合客戶設(shè)計(jì),、制造要求以及市場(chǎng)需求。

ATE系統(tǒng)

由于測(cè)試方案的優(yōu)劣直接影響到良率和測(cè)試成本,。有資料顯示,，芯片缺陷相關(guān)故障對(duì)成本的影響從IC級(jí)別的數(shù)十美元，到模塊級(jí)別的數(shù)百美元,，乃至應(yīng)用端級(jí)別的數(shù)千美元,。“目前芯片開發(fā)周期縮短,，對(duì)于流片的成功率要求非常高,，任何一次失敗，對(duì)企業(yè)而言都是無法承受的,。因此,，在芯片設(shè)計(jì)及開發(fā)過程中需要進(jìn)行充分的驗(yàn)證和測(cè)試?！辈陶裼钪赋?。

從幾大關(guān)鍵測(cè)試維度入手,，打造穩(wěn)定高效的ATE產(chǎn)品方案

隨著摩爾定律不斷發(fā)展，工藝和應(yīng)用的復(fù)雜度不斷提升,，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)如果要做出好的產(chǎn)品,，需要進(jìn)一步重視“測(cè)試先行”。半導(dǎo)體工藝仍然在不斷演進(jìn),，制造工藝的精細(xì)和芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度不斷提升,，一片芯片上承載的功能越來越多，芯片上的晶體管集成度越來越高,，產(chǎn)品迭代速度也越來越快,，甚至很多像AI、GPU和AP這樣高復(fù)雜度芯片都要求進(jìn)行逐年迭代,，使得測(cè)試和驗(yàn)證的復(fù)雜程度驟增,，測(cè)試時(shí)間和成本也相應(yīng)增加不少。

“半導(dǎo)體測(cè)試機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵在于測(cè)試廣度,、測(cè)試精度,、測(cè)試速度，以及測(cè)試機(jī)的延展性上,。測(cè)試機(jī)的測(cè)試覆蓋范圍越廣,，能夠測(cè)試的項(xiàng)目越多，就越受客戶青睞,。”蔡振宇指出,。測(cè)試精度的重要指標(biāo)包括測(cè)試電流,、電壓、電容,、時(shí)間量等參數(shù)的精度,，先進(jìn)設(shè)備一般能夠在電流測(cè)量上能達(dá)到皮安（pA）量級(jí)的精度，在電壓測(cè)量上達(dá)到微伏（μV）量級(jí)的精度,，在電容測(cè)量上能達(dá)到0.01皮法（pF）量級(jí)的精度,，在時(shí)間量測(cè)量上能達(dá)到百皮秒（pS）。測(cè)試機(jī)的延展性則主要體現(xiàn)在能否根據(jù)需要靈活地增加測(cè)試功能,、通道和工位數(shù),。

面對(duì)這些挑戰(zhàn)，測(cè)試設(shè)備開發(fā)商亟需穩(wěn)定的ATE解決方案,，還期待有著高質(zhì)量的測(cè)試覆蓋率,，能夠支持更多通道，在單位時(shí)間內(nèi)測(cè)試盡可能多的單元,。ADI推出了ATE ASSP（專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品）,，涵蓋了先進(jìn)的集成式引腳電子器件(PE),、器件電源(DPS)和參數(shù)測(cè)量單元 (PMU)等產(chǎn)品，以低功耗,、高集成度等優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步幫助客戶提升ATE機(jī)臺(tái)的性能以及降低其成本,。

其中，PE用于產(chǎn)生激勵(lì)待測(cè)物的信號(hào),，以此獲取待測(cè)物的反饋,，所以PE芯片要求具備更高的精度。同時(shí),，集成度也是對(duì)方案的關(guān)鍵要求,，例如集成引腳電子/引腳驅(qū)動(dòng)器以單封裝提供關(guān)鍵的測(cè)試應(yīng)用解決方案，包括數(shù)字驅(qū)動(dòng)和比較功能,、有源負(fù)載和每引腳參數(shù)測(cè)量單元,，這些單元通過電平設(shè)置DAC進(jìn)行控制?！搬槍?duì)國(guó)內(nèi)的ATE市場(chǎng)應(yīng)用,，ADATE318和ADATE320目前應(yīng)用較廣，數(shù)據(jù)速率可從600MHz到1.6GHz,。其中,，ADATE318比較適合數(shù)字芯片、存儲(chǔ)器,、混合信號(hào)測(cè)試等,，ADATE320的數(shù)據(jù)速率則會(huì)更高一些，更適合高速芯片的測(cè)試,?！辈陶裼钛a(bǔ)充道。

然而,，很多時(shí)候確定性性能的單一方案很難滿足多樣性的市場(chǎng)需求,，產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)的拓展能力很重要，例如隨著越來越多的功率或者電源的芯片測(cè)試需求遠(yuǎn)高于AD5560提供的25V電壓和1.2A電流的范圍,，客戶可以將多顆AD5560通過GaN模式級(jí)聯(lián)以獲得更大的輸出電流,。此外，ADI中國(guó)應(yīng)用開發(fā)團(tuán)隊(duì)還基于AD5522拓展開發(fā)出了250W (±50V,、5A)的高功率參考設(shè)計(jì),，很好地滿足了大功率應(yīng)用需求?！拔覀兎桨傅耐卣鼓芰Ψ浅Ｊ芸蛻魵g迎,。”蔡振宇透露道,。

本土ATE發(fā)展面臨提速機(jī)遇,，ADI中國(guó)發(fā)力助客戶成長(zhǎng)

中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)正迎來新一輪發(fā)展機(jī)遇,，市場(chǎng)對(duì)半導(dǎo)體的需求非常強(qiáng)勁，從而帶動(dòng)一波從設(shè)計(jì)到半導(dǎo)體制造封測(cè)投資熱潮,。在當(dāng)下國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈前端的制造,、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)國(guó)內(nèi)ATE需求將得到顯著提升，豐富的產(chǎn)業(yè)鏈客戶也有助于國(guó)內(nèi)ATE需求的穩(wěn)健攀升,。市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)Gartner公司預(yù)測(cè),，到2025年中國(guó)芯片測(cè)試服務(wù)市場(chǎng)將達(dá)到550億元人民幣。

目前,，國(guó)內(nèi)的測(cè)試設(shè)備廠商已經(jīng)在功率器件,、模擬電路等特定領(lǐng)域測(cè)試機(jī)中占據(jù)一席之地，并正在朝速度更快,，復(fù)雜度更高的測(cè)試機(jī)產(chǎn)品發(fā)力,，相信在不久的將來，會(huì)有越來越多的國(guó)產(chǎn)測(cè)試機(jī)出現(xiàn)在芯片測(cè)試線上,?！皣?guó)內(nèi)在模擬測(cè)試設(shè)備方面已有一定突破，面對(duì)日益擴(kuò)大的中國(guó)半導(dǎo)體ATE市場(chǎng),，ADI愿意與本土的ATE廠商緊密合作,，以本地決策和中國(guó)速度，響應(yīng)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體市場(chǎng)的創(chuàng)新需求,，共同推動(dòng)ATE產(chǎn)業(yè)的繁榮發(fā)展,。”蔡振宇展望到,。