在近日舉辦的“中國集成電路設計業(yè)2022年會暨廈門集成電路產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇”上，專家指出，隨著新興市場的不斷發(fā)展，半導體ATE（自動測試設備）迎來了千載難逢的發(fā)展機會。但是在ATE市場快速增長的同時，新興市場也給ATE產(chǎn)業(yè)帶來了新的挑戰(zhàn)。
新興半導體產(chǎn)業(yè)需求帶動ATE市場增長
在半導體產(chǎn)業(yè)鏈中，一顆芯片的生命周期始于市場需求，在進行產(chǎn)品的定義、設計、制造、封裝后，最終交付到終端消費者手中，在整個流程中需要經(jīng)過多次測試。其中ATE測試不僅在封裝后要進行，在制造環(huán)節(jié)中也同樣需要，是實現(xiàn)從研發(fā)到量產(chǎn)至關重要的一環(huán)。越高端、功能越復雜的芯片對測試的依賴度越高，同時測試設備的各類先進功能對半導體廠商來說也變得越來越重要。
隨著新興產(chǎn)業(yè)對半導體的需求越來越多、越來越豐富，ATE市場的增長十分迅猛。GIR調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2021年全球半導體ATE設備收入大約為40.7億美元，預計2028年達到50.01億美元。
數(shù)據(jù)來源：GIR調(diào)研
泰瑞達公司中國產(chǎn)品專家于波表示，ATE市場的快速發(fā)展，主要是受到三個新興半導體領域需求激增的帶動。其一是數(shù)據(jù)中心以及先進計算的業(yè)務，從2021年到2030年間的復合年均增長率達5%。其二是無線通信業(yè)務，隨著5G通信和下一代通信基站的不斷發(fā)展，從2021年到2030年間無線通信業(yè)務的年復合增長率達6%。其三是汽車電子，這也是半導體市場里增長最快的細分領域，從2021年到2030年間的年復合率達13%。
數(shù)據(jù)來源：泰瑞達
挑戰(zhàn)接踵而至
而誰能想象，新興市場的繁榮為ATE設備帶來巨大市場增長量的同時，也帶來了重重困難。
據(jù)了解，測試方案的優(yōu)劣直接影響到良率和測試成本。有資料顯示，芯片缺陷相關故障對成本的影響從IC級別的數(shù)十美元，增長到模塊級別的數(shù)百美元，乃至應用端級別的數(shù)千美元。此外，目前芯片開發(fā)周期縮短，對于流片的成功率要求非常高，任何一次失敗，對企業(yè)而言都是無法承受的。因此，在芯片設計及開發(fā)過程中需要進行充分的驗證和測試。
然而，由于ATE不屬于工藝設備，因此產(chǎn)品迭代速度較慢，單類產(chǎn)品生命周期較長。市場目前主流的ATE多是在同一測試技術(shù)平臺通過更換不同測試模塊來實現(xiàn)多種類別的測試，并提高平臺延展性。
“如今，很多玩家都很關注新興市場，這也使得這些市場的競爭開始變得非常激烈，使得市場對芯片迭代的需求越來越多，且產(chǎn)品的生產(chǎn)周期也在逐漸縮短。但是在這樣的情況下，還需要保證芯片的質(zhì)量符合要求，尤其是汽車電子領域，對芯片質(zhì)量要求可謂是零失誤。因此，對于芯片測試的要求也變得更加苛刻?！庇诓ㄏ颉吨袊娮訄蟆酚浾弑硎尽?
要獲得更快的產(chǎn)品面世時間、更高的測試效率、更低的測試成本、更高的質(zhì)量，一系列對于ATE的新要求已經(jīng)接踵而至。“這些要求對ATE而言是比較矛盾的，很難同時兼?zhèn)洹４送?，從測試機的開發(fā)角度而言，也會遇到很多相互制衡的因素，例如，測試機的通道數(shù)量是否夠、測試機是否能達到高的測試密度等?！庇诓ㄕf。
除了新興市場為ATE設備帶來的挑戰(zhàn)外，先進制程工藝芯片的測試也為ATE設備帶來了很大挑戰(zhàn)。
于波表示：“對于測試行業(yè)而言，從封裝到先進封裝，對于測試的方法并沒有太大的變化，只是從測試策略上可能有一些區(qū)別。但是隨著先進制程的發(fā)展，會給ATE設備帶來一些挑戰(zhàn)。先進制程芯片的硅片尺寸比較大，在測試時消耗的功率也比較大，用的資源也比較多，對測試機會有很大的壓力。首先，這會導致測試成本提升。其次，對測試機的各方面技術(shù)的要求也會提升，需要測試機具備更高的性能。最后，測試方式也需要有變化，需要針對先進制程開發(fā)新的測試方法?！?
新的方法論破解難題
如何才能快速且高效地完成新一代ATE方案的開發(fā)，以滿足市場對大量出貨、類型各異的芯片測試需求，成為了業(yè)界亟待解決的新難題。對于ATE廠商而言，究竟如何破解？
于波表示，對于ATE廠商而言，可以從三步來解決。首先，在開發(fā)測試工具時，對于新興技術(shù)要具備一定的技術(shù)前瞻性和傾斜性，提前開發(fā)技術(shù)，從而節(jié)約成本?！笆聦嵣?，對于測試機供應商的廠商來說，無論車載芯片、工業(yè)芯片，其實測試的本質(zhì)并沒有發(fā)生變化，大部分的研發(fā)是隨著市場的方向來的。但是由于最近兩三年車載市場的年復合增長率確實非常高，因此整個研發(fā)方向也會往這個方向去傾斜。對于測試行業(yè)而言，也會向這個方向傾斜，例如，提前研發(fā)出更多車載產(chǎn)品應用解決方案所對應的測試板卡等?！庇诓ㄕf。
