ATE测试机是什么

根据SEMI数据，在全球半导体设备市场中，近年来前段晶圆加工设备部分，光刻、刻蚀、薄膜沉积设备各占约20%的市场；在检测设备领域，包括工艺过程控制、CP测试、FT测试等，其占整个半导体设备市场空间的大致在15%~20%，其中半导体测试设备（包括ATE、探针台、分选机）大概占比8%~10%。

半导体测试设备主要包括三类：ATE、探针台、分选机。其中测试功能由测试机实现，而探针台和分选机实现的则是机械功能，将被测晶圆/芯片拣选至测试机进行检测。根据SEMI数据，ATE大致占到半导体测试设备的2/3，探针台和分选机合计占到半导体测试设备的1/3。

一、ATE测试机是什么

ATE（Automatic Test Equipment，自动测试设备）是一种专门用于芯片测试的自动化设备，它通过对芯片进行各种测试，评估其性能、功能和可靠性，以确保芯片符合设计要求。在芯片设计和生产过程中，ATE测试早已成为确保芯片质量的关键手段，有助于发现和解决潜在的各种问题。 其主要结构和功能如下:

计算机主机Host：用于控制测试机以及与分选机通讯

主机架构Main Frame：存放测试仪器、集成电源、测试板卡等等

测试头Test Head：内置测试板卡以及测试通道接口，另外对接探针台和分选机

工作站Workstation：供用户加载/调试/执行测试程序，存储测试结果

支架Manipulator：允许测试头与探针台/分选机实现对接与分离

 

 

 

近年来，随着半导体行业的高速发展，ATE测试机也在不断更新迭代，测试速度越来越快，测试头越来越小，功能越来越强大。ATE测试在芯片设计中有着举足轻重的作用。

提高芯片性能：通过ATE测试，可以对芯片的运算速度、功耗等性能指标进行评估和优化，有助于提高芯片在实际应用中的表现，满足不断变化的市场需求。

确保功能完整性：通过ATE测试，可以对芯片的各个功能模块进行自动化测试，判断其功能正常性，有助于确保芯片在各种工作状态下正确执行任务，降低故障率。

提升可靠性：通过ATE测试，可以对芯片进行长时间运行测试，模拟实际应用场景，评估其在各种恶劣环境下的可靠性，有助于发现并解决可能导致芯片失效的问题，延长芯片寿命。

检测潜在缺陷：通过ATE测试，利用光学显微镜、扫描电子显微镜等设备，检测芯片表面和内部的缺陷，确保芯片的物理完整性，有助于在生产过程中及时发现并排除潜在的质量隐患。

优化设计迭代：通过ATE测试，可以实时掌握芯片的性能、功能和可靠性等，有助于工程师及时调整设计方案，优化芯片性能，缩短设计周期。

降低生产成本：通过ATE测试，可以实现高度自动化，减少人工操作，提高测试效率，此外，ATE测试可以集成多种测试功能，实现一站式芯片测试。

二、ATE测试机技术核心

从测试功能模块、测试精度、响应速度、应用程序定制化和测试数据存储、采集和分析等衡量ATE测试机技术先进性的关键指标出发，得出ATE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；先进设备一般能够在电流测量上能达到皮安（pA）量级的精度，在电压测量上达到微伏（μV）量级的精度，在电容测量上能达到0.01皮法（pF）量级的精度，在时间量测量上能达到百皮秒（pS）。

响应速度：半导体生产商为了提高出货速度，会希望测试的时间越少越好，这就要求测试机的测试速度越快越好，先进设备的响应速度一般都达到了微秒级。 可延展性：ATE测试机价格投入较高，测试机能否根据需要灵活地增加测试功能、通道和工位数，降低客户成本，成为大家关注的重点。

摩尔精英ATE测试设备，技术成熟，凝聚IDM近二十年花费数亿美金自主研发迭代的通用ATE测试设备成果，装机量突破3,500台，承担内部80%以上每年100亿美金芯片的测试。

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审核编辑：黄飞