洞察自動化測試設備的未來趨勢

介紹

在新的技術,高度集成的電子元件的引入以及新的電子設備的更高複雜性的推動下,分析人士預計,在未來的幾年中,全球自動測試設備(ATE)市場將出現顯著增長。縮短的上市時間,以及為甚至最先進的功能提供高質量標準的需求,正促使製造商採用自動測試解決方案,其可靠性和可重複性保證了時間,維護和成本的顯著減少。 ATE幫助製造商執行準確的測試和測量,減少故障和錯誤的發生率,並提供比手工測試方法更快的測試結果。鑑於日益激烈的競爭以及隨之而來的是實現規模經濟以提供能夠滿足不斷增長的消費者需求的高質量產品的需求,世界各地的製造商都在採用自動化測試技術。垂直領域的ATE解決方案,例如半導體,消費品,汽車,工業,航空航天和國防領域,將在未來幾年內增長最好。

ATE課程

自動化測試設備(ATE)是一種計算機控制的系統,可在最少的操作員干預的情況下自動測試組件,印刷電路板,互連或整個電子設備。 ATE提供的優勢包括減少測試時間,驗證過程的可重複性以及節省成本,特別是在DUT(被測設備)數量大的情況下。

第一類ATE用於執行半導體和集成電路的測試。通過將預定且可編程的電信號模式應用於半導體或IC,ATE可以測量相應的輸出信號並將其與預期值或範圍進行比較。這些系統又可以分為邏輯測試儀,存儲器測試儀和模擬測試儀。半導體測試的DUT範圍從普通的基於矽的組件到復雜的集成電路和片上系統(SoC),通常分為兩個級別。第一個是晶圓測試(也稱為管芯分類或探針測試),其任務是測試晶圓。第二個是包裝測試(也稱為最終測試),在包裝後對組件執行。晶圓測試使用探針和探針卡,而測試包使用處理機和測試插座。 DUT通過稱為處理程序或探測器的設備以及通過使ATE資源適應DUT的定制接口測試適配器(ITA)物理連接到ATE。此類ATE包括邏輯測試系統,旨在測試微處理器,FPGA,ASIC和其他邏輯設備,線性或混合信號設備(用於測試ADC,DAC,放大器,比較器和視頻設備),無源組件ATE(電容器,電阻器,電感器)和離散ATE(MOSFET,SCR,齊納二極管,JFET等)。

ElevATE Semiconductor是設計下一代自動測試設備(ATE)的創新,低功耗,高密度組件的領先供應商,提供Mystery(圖1中可見),500 MHz SoC,具有八個獨立的ATE設備引腳通道。每個通道均通過50MHz SPI接口進行配置,所有實時數據均經過編程,並通過高速FLEX I / O引腳進行讀取,這些引腳可以配置為使用多個單端和差分邏輯系列直接與其他設備接口。

圖1:提升神秘的SoC

新的Rainier SOC 8通道/ 1.6GHz

這款新的引腳電子SoC速度提高了50%,功耗降低了67%,總尺寸降低了75%。 50%速度的提高甚至可以測試性能最高的處理器,SoC,FPGA和存儲器技術。 67%的功耗降低使得引腳或DUT的數量增加了三倍,而無需增加功耗預算。減小75%的尺寸可使被測引腳數量增加四倍,而無需擴大整體PCB尺寸。

第二種類型的ATE處理PCB測試(在波峰焊之前和組裝之後),以檢測任何製造錯誤並確保每種產品出廠時都沒有缺陷。自動化的PCB測試包括光學檢查技術,例如自動光學檢查(AOI)和自動X射線檢查(AXI),飛針測試以及釘床在線夾具測試。

最後,互連測試將驗證互連,電纜和連接器的狀態和質量。特別是,它能夠檢測具有常用連接器配置的線束,配電盤,柔性電路和薄膜開關面板上的開路(缺少連接),短路(開路連接)和接線錯誤(錯誤的插針)。互連測試還包括抵抗力測試和耐壓測試。

對於老化測試(TDBI)應用和低成本測試儀,ElevATE提供了乞力馬扎羅SoC,如圖2所示。乞力馬扎羅採用寬電壓Bi-CMOS工藝製造,將兩個通道的可編程驅動器和窗口比較器集成到一個5mm x 5mm QFN小型封裝。每個通道具有每個引腳的驅動器電平,數據和高阻抗控制,以及每個引腳的高和低窗口比較器閾值電平。

金星4
圖2:ElevATE乞力馬扎羅SoC

ATE市場細分

ATE市場可以根據產品類型,應用或地理區域進行細分。關於產品,市場分為非內存,內存和離散的自動測試設備。物聯網和汽車(包括自動駕駛汽車)等領域的最新創新,以及國防和航空航天領域的重大進步,正在改變市場的動態。製造商的主要目標是通過提供卓越的質量並減少上市時間和測試成本來提高客戶滿意度。根據該應用程序,主要的ATE市場類別包括汽車,消費類,航空航天和國防,電信和醫療。從地理上講,全球ATE市場由北美主導,預計其市場份額在未來幾年還將進一步增長。增長的主要驅動力取決於ATE在航空航天和國防領域的日益廣泛的應用。歐洲和亞太地區的全球市場預計也將增長,到2020年至2022年,CAGR將在3%和4%之間。在同一預測期內,由於半導體行業的大量存在,預計亞太市場將成為最大的區域市場。

市場未來前景

全球ATE市場規模在2019年價值超過40億美元,預計在未來幾年內將出現重要增長。分析師認為,這一增長將受到汽車和半導體行業中ATE的日益廣泛使用,5G技術的採用以及人工智能/物聯網市場快速增長的推動。其他關鍵因素是連接設備和消費電子產品數量的顯著增加,同時需要提供高質量的產品,以縮短產品上市時間。高度集成的電子組件(例如片上系統(SoC)和FPGA)的採用不斷增長,以及對消費類電子產品的高需求,將成為未來幾年ATE市場增長的推動力。此外,最新一代電子元件的小型化和復雜性將拓寬ATE的應用領域。

半導體製造工藝取得的巨大進步,加上發展中國家連接設備的擴展以及物聯網網絡的普及,將成為未來幾年自動測試設備市場增長的動力。此外,與設計複雜性相關的可觀技術進步以及對有效測試系統的需求是有利於擴展ATE市場的因素。最新的電子技術已大大降低了製造集成電路和半導體所需的成本和時間,從而增加了為公司保留的利潤率。對於ATE製造公司而言,這是一個重要的機遇,後者的首要任務是不斷投資於研發,以便通過適應電子行業的最新趨勢來改善其產品組合。