自动化测试设备(ATE,Automatic Test Equipment)是一种通过计算机控制
进行器件、电路板和子系统等测试的设备。通过计算机编程取代人工劳动,自动
化的完成测试序列。自动化测试设备(ATE)已是全球半导体设备产业之中的重
要组成部分。
自动化测试设备(ATE)的应用场合涵盖集成电路整个产业链,主要包括了芯片
的设计验证、晶圆制造相关的测试到封装完成后的最终成品测试。
自动化测试设备(ATE)从1960年代发展至今,已经形成泰瑞达(Teradyne)
与爱德万测试(Advantest)的双寡头格局,占有全球近90%以上的市场。在
SOC测试系统与存储器测试系统方面,泰瑞达与爱德万各有优势。
但是在模拟测试系统方面,中国厂商华峰测控(AccoTest)经过多年研发和布
局,已经取得了不俗的市场份额,产品不仅在国内大批量安装,而且已经进入美
国、欧洲、日本市场,获得多家顶级IDM公司内采购。
广立微(Semitronix)十年磨一剑,研制出快速电学参数测试机Semitronix
Tester,为客户提供准确且高度自动化的测试解决方案用于快速和更好地监控工
艺。
但是早期的半导体测试设备发展并不完全是由这些独立的设备商引导,而是由半导体制造公司主导的。仙童半导体(Fairchild )、德州仪器(TI)等制造企业生产ATE用于内部使用。据悉在20世纪70年代末,仙童半导体(Fairchild )掌握全球范围70%的ATE市场。
下面,芯思想带着大家简单回顾一下ATE的发展简史。
1960年代:初创期
1960年,泰瑞达(Teradyne)在Joe & Nemo热狗店上方的阁楼成立,1966年
推出配备小型计算机的集成电路测试仪J259,可以说J259标志着半导体行业中自
动测试设备(ATE)时代的开始。
1965年,仙童半导体(Fairchild)自动化测试部门成立,推出5000C(模拟器件
测试)和Sentry 200(数字电路测试),5000C和Sentry 200都由自主开发的24
位,10MHz计算机FST2进行控制。
1965年Everett Charles Technologies (ECT)成立,从事电路板测试。
1970年代:发展期
1972年,武田理研工业(Takeda Riken Industries)推出了10MHz的LSI测试
系统T-320/20,进入半导体测试市场。武田理研工业(Takeda Riken
Industries)创办于1954年,初期是一家电子测量仪器制造商。
1975年电子仪器测试商General Radio Company更名GenRad,在仙童半导体
(Fairchild)的人员支持下推出数字测试系统R16/R18,进入半导体ATE设备市
场。General Radio Company成立于1915年。
1976年,武田理研工业(Takeda Riken Industries)推出全球首个DRAM测试
机台T310/31,取得了成功。
1976年,泰瑞达(Teradyne)员工Graham Miller和Roger Blethen离职创办了
LTX。据传LTX公司名称的由来是由于创始人于圣诞节离开泰瑞达(Left
Teradyne on X'MAS)。
1976年,通用电气(General Electric)电子测试设备的研究员和设计师Luciano Bonaria在意大利都灵创办了SPEA,用于电子和自动化系统测试。
1976年,Len Foxman创办Eagle Test Systems,开始提供测试解决方案。
1978年GenRad员工离职创办Trillium Test System。
1979年,斯伦贝谢(Schlumberger)收购Fairchild Camera and Instrument,包括仙童半导体(Fairchild)。
1979年,武田理研工业(Takeda Riken Industries)推出达100MHz的测试速
度的机台T-3380(非存储设备)和T-3370(存储设备)。
1979年,设计测试软件解决方案商Test Systems Strategies Inc.(TSSI)成
立,服务于矢量转换和模式验证市场;其主要贡献是Waveform Generation
Language (WGL)的发明。(1994年TSSI和See Technologies合并,组建了
Summit Design;1997年Summit出售TSSI给Credence;2005年TSSI再次成为
独立公司)
1979 年,泰瑞达(Teradyne)开始在中国拓展业务。
1970年代末,仙童半导体(Fairchild)的ATE设备占有全球70%的市场,
Fairchild开发了Sentry 400、Sentry 600、Sentry 7、Sentry 8等测试系统用于
数字电路测试。
1980年代:进入VLSI时代,产业并购开始
1981年,泰瑞达(Teradyne)发布第一款超大规模集成电路不停机测试系统
J941;1982年J941赢得英特尔公司100万美元的合同,英特尔对泰瑞达和J941
投下了信任票。
1982年10月,仙童半导体(Fairchild)将自动化测试部门分拆成立仙童测试系
统(Fairchild Test Systems)。
1982年,David Mees创办Semiconductor Test Solutions(STS),进入半导
体测试领域,当时STS的策略是针对一些中小ASIC公司提供服务,而不是寻找大
公司。
1985年,武田理研工业(Takeda Riken Industries)更名爱德万测试
(Advantest)。
1985年,Semiconductor Test Solutions(STS)推出了STS 6000系列测试系
统,服务于超大规模集成(VLSI)和大规模集成(LSI)芯片。
1985年,Trillium总裁被害;LTX收购Trillium Test System。
1986年,仙童测试系统(Fairchild Test Systems)更名斯伦贝谢测试系统
(Schlumberger Test Systems)。
1986年,泰瑞达(Teradyne)推出了第一款模拟VLSI测试系统A500。
1987年,INNOTECH成立,后由贸易公司转型,现在开始提供NAND和CMOS
图像传感器测试机台 。
1987年,Semiconductor Test Solutions(STS)发布了STS 8000系列测试系
统,并获得美国国防部和美国商务部的许可,将其系统运往中国。
1988年,SPEA为苏联半导体制造厂制造了一台采用水冷(water cooled)的芯
片测试设备Comptest MX 500。
1988年,Semiconductor Test Solutions(STS)收购Axiom Technology,强
化混合信号(Mixed Signal)测试。
1989年,Semiconductor Test Solutions(STS)收购了ASIX Systems,更名
ASIX-STS。
1990年代:SoC测试系统来临
1990年,ASIX-STS更名科利登(Credence Systems Corp.)。
1991年,科利登(Credence)收购泰克(Tektronix)的半导体测试系统部门,
科利登籍此进入高端测试系统市场。
1991年,TMT, Inc.成立,专注RF /无线、混合信号和线性半导体器件领域,推
出ASL系列RF测试系统。
1992年,爱德万测试(Advantest)通过当时业界最高分辨率的LCD驱动器测试
系统G4350(用于研发)和G4310(用于批量生产),得以进入LCD测试市场。
1992年,科利登(Credence)推出了Vista和SC 212测试系统。
1993年,爱德万测试(Advantest)推出测试速度高达500MHz/1GHz的VLSI测
试系统 。
1993年,北京华峰测控技术有限公司成立,专注于半导体元器件测试筛选设备和
专用智能化测试系统的研制。
1995年,SPEA进入了处理器测试领域,首个订单来自Swatch集团,用于测试
手表芯片。
1995年,科利登(Credence)收购内存测试设备供应商EPRO。
1996年,泰瑞达(Teradyne)推出Marlin存储测试系统,这是第一个能够同时
进行DRAM测试和冗余分析的系统。
1997年,泰瑞达(Teradyne)推出了第一个具有实时转换能力的结构到功能测
试系统J973。
1997年,科利登(Credence)收购Zycad的TDX系列故障和测试产品线。
1997年,泰瑞达(Teradyne)推出了首款片上系统(SOC)测试系统
Catalyst。
1998年,泰瑞达(Teradyne)推出了一种用于低成本设备大批量测试的测试解
决方案Integra J750,J750现在还大量使用。
1999年,安捷伦(Agilent)从惠普(HP)分拆出来,同年推出V93000平台,
平台功能强大,可测试用于各种终端产品(从数字电视到无线通信设备)的片上
系统(SOC)和系统级封装(SiP)器件。
2000年代:四强争霸
2000年,泰瑞达(Teradyne)推出新一代图像传感器测试系统IP-750;科利登
收购TMT, Inc.,获得ASL系列RF测试系统。
2001年,科利登(Credence)收购专门为ATE市场提供接口解决方案商
Dimensions Consulting Inc.,有助于完善Credence在非易失性存储器市场的
能力。
2001年,泰瑞达(Teradyne)收购GenRad电路板测试业务。
2002年,斯伦贝谢测试系统(Schlumberger Test Systems)分拆成立恩浦科
技(NPTest)。
2003年6月,Francisco Partners从斯伦贝谢(Schlumberger)收购恩浦科技
(NPTest)。
2003年,科利登(Credence)收购Optonics公司。
2003年,科利登(Credence)在中国上海市设立办公室,这是进入该国市场的
一项关键战略。
2003年,恩浦科技(NPTest)和北京微电子技术研究所联合宣布建立高端
CPU/SOC测试战略合作伙伴关系,EXA3000超大规模集成电路测试系统首次进
入中国。
2004年5月28,科利登(Credence)完成收购恩浦科技(NPTest),进入高端
SOC测试领域。
2004年,泰瑞达(Teradyne)推出了FLEX系列测试系统,为大批量,高混合,
复杂的SOC器件提供测试灵活性。
2005年3月北京华峰测控技术有限公司推出第一台半导体IC量产设备,并接获第
一台设备订单。
2005年6月,惠瑞捷(Verigy)成立,原安捷伦半导体测试(STS)事业群分
拆,包括系统单芯片(SOC)和系统级封装(SIP)以及内存测试等业务。
2005年,横河(Yokogawa)推出了具有最新概念的存储器测试系统MT6121,
可以在机台的两个测试头上在不同的周期同时测试不同的存储器件产品,体现了
两个不同的测试台共存于一个测试系统( TWO in ONE)的理念。
2007年,SPEA推出全球第一台用于处理和测试惯性MEMS微传感器的测试设
备。
2007年,惠瑞捷(Verigy)推出V93000 Port Scale射频测试系统。
2007年9月,Intersil收购测试设备商Planet ATE Inc.;
2008年,科利登(Credence)停止研发Sapphire平台。
2008年11月,泰瑞达(Teradyne)完成对Eagle Test Systems收购,此举在让
泰瑞达将业务扩展到闪存测试市场;收购Nextest,加强公司模拟测试业务。
2008年8月,LXT与科利登(Credence)合并变成LTX-Credence
2008年3月,AccoTEST作为北京华峰测控技术有限公司的事业部成立,
AccoTEST做为半导体IC量产测试的品牌正式亮相。
2008年8月,华峰测控(AccoTEST)正式推出STS8200模拟及混合信号测试系
统平台。
2008年,惠瑞捷(Verigy)宣布推出V6000测试系统,可在同一套自动化测试设备
(ATE)机台上,测试FLASH和DRAM内存,包括V6000e、V6000WS、
V6000FT。
2010年代:双寡头格局
2010年,广立微(Semitronix)开始晶圆级电性测试机的研发。
2010年7月,惠瑞捷(Verigy)在韩国安装并验证其全球首款面向GDDR5超快
存储芯片快速高良率测试系统V93000 HSM6800系统。
2011年,爱德万测试(Advantest)收购惠瑞捷(Verigy),使得其在SOC测试
市场份额得以迅速发展。
2012年1月,华峰测控(AccoTEST)推出基于全浮动资源的STS8200模拟及混
合信号测试系统。
2013年11月,LTX-Credence收购了Everett Charles(电路板测试)和
Multitest(分选机)。
2014年5月,LTX-Credence更名Xcerra Corporation。
2015年7月,华峰测控(AccoTEST)量产测试设备销售突破1000台。
2015年,SPEA推出MEMS测试设备H3580,可以针对不同的MEMS产品进行测
试,包括惯性传感器、湿度传感器、压力传感器、紫外线传感器、接近传感器、
MEMS麦克风、磁传感器、组合传感器和其他IC器件。
2017年2月悦芯科技成立,推出T800测试系统。
2018年,清测电子设立武汉精鸿、上海精测半导体,布局半导体ATE设备。
2018年5月,Cohu公告与Xcerra达成最终合并协议,Cohu将以现金和股票相结
合的方式收购Xcerra,交易对价合计约7.96亿美元。
2018年7月,布局前道的过程工艺控制设备。
2018年8月,华峰测控(AccoTEST)测试机总销售台数突破2000台。
2018年9月18日,华峰测控(AccoTEST)推出“ALL in ONE”的STS8300全新
模拟及混合信号测试平台。
2018年11月,广立微(Semitronix)顺利完成
电学参数测试机Semitronix Tester T4000的交付。
2018年12月,爱德万测试(Advantest)收购Astronics Corporation的商用半
导体系统级测试事业部,此事业部为半导体产品及模组提供系统级测试。
2019年1月,泰瑞达(Teradyne)收购大功率半导体测试设备供应商Lemsys。