ATE测试机行业发展现状分析

仅从测试机行业相关从业者角度进行简单分析与总结

一、ATE测试机现状

晶圆测试和成品检测主要用到自动化测试系统(Automatic Test Equipment,ATE,又称为测试机)、分选机和探针台三种设备,其中ATE测试机是检测设备中最重要的设备类型。

以下数据来源均来自互联网(DeepSeek AI, 2023),仅供参考

测试机: 市场格局:国内ATE测试机市场仍以国外厂商为主导,美国泰瑞达(Teradyne)、日本爱德万(Advantest)和科休(Cohu)三家企业占据主要市场份额,2021年这三家企业的市占率合计高达84%。
国产化进展:国内厂商如华峰测控和长川科技在模拟及数模混合测试机领域已实现进口替代,华峰测控在国内模拟及分立器件测试机市场的市占率超过85%。然而,在高端数字SoC和存储测试机领域,国产化率仍然较低,技术壁垒较高
分选机: 市场格局:分选机市场中国产化率提升较快,2024年国产分选机市占率预计达到35%以上,处于历史最好窗口期。
国产化进展:国内企业如长川科技、金海通等在分选机领域取得显著进展,中低端分选机已基本实现进口替代,高端分选机也在逐步突破。
探针台: 市场格局:全球探针台市场主要由东京电子、东京精密等海外企业主导,2024年国内探针台市场中国产化率较低,矽电股份作为国内领先企业,占据中国大陆市场约13%的份额,排名第四。
国产化进展:矽电股份是国内首家实现12英寸晶圆探针台产业化应用的企业,产品已覆盖集成电路、分立器件等多个领域,逐步打破海外垄断。

那么ATE设备到底在测试什么?

ATE测试机的检测内容主要为功能和电参数检测,ATE测试机通过计算机自动控制,能够自动完成对半导体的测试,加快检测电学参数的速度,降低芯片测试成本,主要测试内容为半导体器件的电路功能、电性能参数,具体涵盖直流参数(电压、电流)、交流参数(时间、占空比、总谐波失真、频率等)、功能测试等。

ATE测试机、分选机、探针台有何差异?

设备类型 测试环节 测试对象 技术关键
测试机 封装测试 测试电压、电流、频率、占空比 精度、响应速度、通用化
分选机 封装测试 通常搭配测试机使用,标记、分选、收料、编带 高速度和高精度之间存在矛盾、以及高度灵活性和兼容性
探针台 晶圆制造 堆测试台芯片打点标记 精度要求高、需要设备视觉精密控制和定位

二、ATE测试机竞争力

衡量ATE测试机技术先进性的关键指标:其技术核心在于功能集成、精度、速度与可延展性。

  • 功能集成:芯片集成度不断提升,测试机所需测试的范围也不断扩大,能够覆盖更大范围的测试机更受客户青睐;
  • 测试精度:ATE测试机精度影响对不符合要求产品的判断,重要指标包括测试电流、电压、电容、时间量、功率准确度;
  • 响应速度:下游客户为提高出货速度对测试时间要求越来越高,响应速度快的设备;
  • 可延展性:ATE测试机价格投入较高,可灵活增加测试功能、提升通道数和工位数的设备能够极大地降低客户成本

三、ATE测试机细分领域

功率(MOS管、二极管)/模拟(放大器、电源芯片)/混合类(AD/DA芯片)测试机:用于测试以模拟信号为主、数字信号为辅的半导体,如电源管理器件、高精度模拟器件等。技术难度相对较低,代表企业有泰瑞达(国外)、华峰测控、长川科技、上海宏测。

SoC测试机:用于测试系统级芯片(CPU、MCU、射频芯片),集成多种功能模块,设计和封装难度较高。支持测试微处理器、通信芯片等,引脚数可达1000以上,对信号频率要求高。代表企业有泰瑞达、爱德万、华峰测控。

存储测试机:专用于存储器(NAND FALSH、RAM)测试,通过写入和校验数据完成测试。尽管SoC测试机也可测试存储器,但存储测试机性价比更高,适合处理大量数据和高频率信号。代表企业为爱德万。

四、ATE测试机发展趋势

偏向并行(芯片同时测试)、测试平台多样化、可扩展

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