介紹
分析師預計，未來幾年全球市場將出現顯著增長 自動化測試設備（ATE） 市場受到新技術、高度集成電子元件的引入以及新型電子設備的更大復雜性的推動。上市時間的縮短，加上即使是最先進的功能也需要提供高質量標準，正在推動製造商轉向自動測試解決方案，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，並比手動測試方法更快地提供測試結果。鑑於競爭日益激烈以及隨之而來的需要實現規模經濟，提供能夠滿足不斷增長的消費者需求的高質量產品，世界各地的製造商正在採用自動化測試技術。半導體、消費電子、汽車、工業、航空航天和國防等垂直領域的 ATE 解決方案將在未來幾年實現最佳增長。
ATE課程
自動測試設備 (ATE) 是一種計算機控制系統，可以在最少的操作員干預下自動測試組件、印刷電路板、互連或整個電子設備。 ATE 提供的優勢包括縮短測試時間、驗證過程的可重複性和節省成本，特別是在 DUT（被測設備）數量較多的情況下。
第一種類型的 ATE 涉及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 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 範圍從常見的矽基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（也稱為芯片分類或探針測試），其任務是測試晶圓。第二個是封裝測試（也稱為最終測試），在封裝後對組件進行。晶圓測試使用探針器和探針卡，而測試封裝使用處理程序和測試插座。 DUT 通過稱為處理程序或探測器的設備以及使 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 和其他邏輯器件、線性或混合信號設備（用於測試 ADC、DAC、放大器、比較器和視頻器件）、無源元件 ATE（電容器、電阻器、電感器）和分立 ATE（MOSFET、SCR、齊納二極管、JFET 等）。
ElevATE Semiconductor 是一家為下一代自動測試設備 (ATE) 設計提供創新、低功耗、高密度組件的領先供應商，提供 Mystery（如圖 1 所示），這是一款 500 MHz SoC，具有用於 ATE 設備的 8 個獨立引腳通道。每個通道均通過 50MHz SPI 接口進行配置，所有實時數據均通過高速 FLEX I/O 引腳進行編程和讀回，這些引腳可配置為使用多個單端和差分邏輯系列直接連接到其他設備。
圖 1：ElevATE 神秘 SoC
這個新的 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% 速度的提升甚至可以測試性能最高的處理器、SoC、FPGA 和內存技術。 67% 功耗降低使得引腳或 DUT 數量增加三倍，而無需增加功耗預算。 75% 尺寸的減小使得被測引腳的數量增加了四倍，而無需擴大 PCB 的整體尺寸。
第二種類型的 ATE 涉及 PCB 測試（波峰焊接前和組裝後），以檢測任何製造錯誤並確保每個產品出廠時沒有缺陷。自動化 PCB 測試包括光學檢測技術，例如自動光學檢測 (AOI) 和自動 X 射線檢測 (AXI)、飛針測試和針床電路內夾具測試。
最後，互連測試驗證互連、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電纜線束、配電板、柔性電路和薄膜開關面板上的開路（丟失連接）、短路（開路連接）和接線錯誤（引腳錯誤）。互連測試還包括電阻和耐壓測試。
對於老化測試 (TDBI) 應用和低成本測試儀，ElevATE 提供 Kilimanjaro SoC，如圖 2 所示。Kilimanjaro 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小型 5mm x 5mm QFN 封裝。每個通道都有每個引腳驅動器電平、數據和高阻抗控制，以及每個引腳高和低窗口比較器閾值電平。
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。從產品來看，市場分為非存儲器、存儲器和分立式自動化測試設備。物聯網和汽車（包括自動駕駛汽車）等領域的最新創新，加上國防和航空航天領域取得的重大進步，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。根據應用，主要 ATE 市場類別包括汽車、消費類、航空航天和國防、電信和醫療。從地域上看，全球 ATE 市場以北美為主，預計未來幾年其市場份額還將進一步增長。增長的主要驅動力是由 ATE 在航空航天和國防領域日益增長的應用所決定的。歐洲和亞太地區的全球市場預計也將增長，2020-2022 年復合年增長率將在 3% 至 4% 之間。在同一預測期內，由於半導體行業的大量存在，亞太市場預計將成為最大的區域市場。
市場未來前景
2019年全球ATE市場規模超過40億美元，預計未來幾年將出現重要增長。分析師表示，這一增長將受到汽車和半導體行業日益廣泛使用 ATE、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，需要提供高質量的產品來縮短上市時間。片上系統 (SoC) 和 FPGA 等高度集成電子元件的日益普及以及消費電子產品的高需求將成為未來幾年 ATE 市場增長的驅動力。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，加上發展中國家聯網設備的擴展和物聯網網絡的普及，將成為未來幾年自動化測試設備市場增長的驅動力。此外，與設計複雜性相關的巨大技術進步以及對有效測試系統的需求是有利於 ATE 市場擴張的因素。最新的電子技術顯著降低了製造集成電路和半導體所需的成本和時間，增加了公司的利潤率。這對於 ATE 製造公司來說是一個重要的機會，他們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進其產品組合。
