半导体测验—优质好文引荐

　　测验贯穿规划、出产进程的中心环节。半导体测验便是经过丈量半导体的输出呼应和预期输出并进行比较以确认或评价

　　（1）参数测验。参数测验是确认芯片管脚是否契合各种上升和下降时刻、树立和坚持时刻、凹凸电压阈值和凹凸电流规范，包含DC（Direct Current）参数测验与AC（Alternating Current）参数测验。DC 参数测验包含短路测验、开路测验、最大电流测验等。AC 参数测验包含传输推迟测验、树立和坚持时刻测验、功用速度测验等。这些测验一般都是与工艺相关的。CMOS 输出电压丈量不需求负载，而 TTL 器材则需求电流负载。

　　（2）功用测验。功用测验决议芯片的内部数字逻辑和模仿子体系的行为是否契合期望。这些测验由输入适量和相应的呼应构成。他们经过测验芯片内部节点来查看一个验证过的规划是否正产作业。功用测验对逻辑电路的典型毛病有很高的掩盖率。

　　测验本钱与测验时刻成正比，而测验时刻取决于测验行为，包含低速的参数测验和高速的矢量测验（功用测验）。其间参数测验的时刻与管脚的数目成比例，适量测验的时刻依赖于矢量的数目和时钟频率。测验的本钱首要是功用测验。

　　半导体测验贯穿规划、制作、封装、运用全进程。从开端构成满意特定功用需求的芯片规划，经过晶圆制作、封装环节，在终究构成合格产品前，需求检测产品是否契合各种规范。按出产流程分类。半导体测验可以按出产流程可以分为三类：验证测验、晶圆测验测验、封装检测。

　　（1） 验证测验：又称实验室测验或特性测验，是在器材进入量产之前验证规划是否正确，需求进行功用测验和全面的 AC/DC。特性测验确认器材作业参数的规划。一般测验最坏状况，因为它比均匀状况更简略评价，并且经过此类测验的器材将会在其他任何条件下作业。

　　（2） 晶圆测验：每一块加加工完结后的芯片都需求进行晶圆测验，他没有特性测验全面，但有必要断定芯片是否契合规划的质量和需求。测验矢量需求高的毛病掩盖率，但不需求掩盖一切的功用和数据类型。晶圆测验首要考虑的是测验本钱，需求测验时刻最小，只做经过 / 不经过的判定。

　　（3）封装测验：是在封装完结后的测验。依据详细状况，这个测验内容可以与出产测验类似，或许比出产测验更全面一些，乃至可以在特定的运用体系中测验。封装测验最重要的方针便是防止将有缺点的器材放入体系之中。晶圆测验又称前道测验、“Circuit porbing”（即 CP 测验）、“Wafer porbing”或许“Die sort”。

　　①单晶硅棒经规范制程制作的晶圆，在芯片之间的划片道上会有预设的测验结构图，在首层金属刻蚀完结后，对测验结构图进行晶圆牢靠性参数测验（WAT）来监控晶圆制作工艺是否安稳，对不合格的芯片进行墨点符号，得到芯片和微电子测验结构的核算量；

　　②晶圆制作完结后，针对制作工艺合格的晶圆再进行 CP 测验（Circuit Probing），经过完结晶圆上芯片的电参数测验，反应芯片规划环节的信息。完结晶圆测验后，合格产品才会进入切片和封装进程。

　　封装测验：在一个 Die 封装之后，需求经过出产流程中的再次测验。这次测验称为“Finaltest”（即一般说的 FT 测验）或“Package test”、制品测验。在电路的特性要求边界方面，FT 测验一般履行比 CP 测验更为严厉的规范。芯片或许会在多组温度条件下进行屡次测验以确保那些对温度灵敏的特征参数。商业用处（民品）芯片一般会经过 0℃、25℃和 75℃条件下的测验，而军事用处（军品）芯片则需求经过 -55℃、25℃和 125℃。

　　不同测验环节的测验参数和运用场景稍有差异。晶圆测验的目标是未划片的整个晶圆，归于在前端工序中对半制品的测验，意图是监控前道工艺良率，并下降后道封装本钱。而制品测验是对完结封装的集成电路产品进行最终的质量检测，首要是针对芯片运用方面的测验，有些乃至是待机测验，以确保出厂产品的合格率。CP 测验与制品测验的测验参数大体是类似的，但因为探针的容许电流有限，CP 测验一般不能进行大电流测验项。此外，CP 测验的常见室温为 25℃左右，而制品测验有时需求在 75-90℃的温度下进行。

　　半导体检测是产品良率和本钱办理的重要环节，在半导体制作进程有着无足轻重的位置。面对下降测验本钱和进步产品良率的压力，测验环节将在工业链中占有更为重要的位置。摩尔定律猜测，芯片上的元器材数目每隔 18 个月会添加一倍，单位元器材的资料本钱和制作本钱会成倍下降，但芯片的复杂化将使测验本钱不断添加。

　　依据 ITRS 的数据，单位晶体管的测验本钱在 2012 年前后与制作本钱相等，并在 2014 年之后完结逾越，占有芯片总本钱的 35-55%。别的，跟着芯片制程不断打破物理极限，集成度也越来越高，测验环节对产品良率的监控将会益发重要。

　　ATE 迭代速度较慢，主力产品生命周期长。半导体自动化测验体系不归于工艺设备，和制程的直接相关度较低，产品迭代速度较慢，单类产品的存在时刻较长，设备商享用技能堆积效果。商场现在干流的 ATE 多是在同一测验技能渠道经过替换不同测验模块来完结多品种别的测验，进步渠道延展性。例如世界半导体测验机龙头泰瑞达的模仿及数模混合测验渠道 ETS-364/ETS-600 由 Eagle Test System 于 2001 年推出，现在仍在泰瑞达官网出售。爱德万的 V93000 机型、T2000 机型别离于 1999 年、2003 年推出。依据爱德万官方数据，2014 年 V93000 出货超越 500 台，到 2015 年 3 月 16 日累计出货 4000 台，2017 年更是创下累计出货 5000 台的记载，即便在 2019 年也有单笔订单超越 30 台的状况。

　　而这两款机型之所以可以坚持如此好的出售效果，是因为 ATE 设备仅需替换测验模块和板卡就可完结多品种测验以及测验功用进步，而不需求替换机器。V93000 在替换 AVI64 模块之后将测验规划扩展到了电源商场和模仿商场，而替换 PVI8 板卡后不只可以完结大功率电压 / 电流的丈量，并且测验速度更快，丈量更精准，替换 WaveScale 板卡后可完结高并行，多芯片同测及芯片内并行测验，大大下降了测验本钱与时刻。而 T2000 也可以经过组合不同的模块完结对 SoC 器材、RF、CMOS 图画、大功率器材以及IGBT的测验。所以一款 ATE 设备可以在商场上存在 20 年之久且依然有杰出的出售成绩，设备商然后可以享用技能堆积的效果。

　　半导体测验机的技能中心在于功用集成、精度与速度、与可延展性。跟着芯片工艺的开展，一片芯片上承载的功用越来越多，测验机需求测验的规划也越来越大，这就对测验机提出了检测，测验机的测验掩盖规划越广，可以测验的项目越多，就越受客户喜爱。一起，企业购买测验机便是为了把不契合要求的产品精准地判别出来，所以测验机的测验精度也成了技能中心之一，测验精度的重要目标包含测验电流、电压、电容、时刻量等参数的精度，先进设备一般可以在电流丈量上能到达皮安（pA）量级的精度，在电压丈量上到达微伏（μV）量级的精度，在电容丈量上能到达 0.01 皮法（pF）量级的精度，在时刻量丈量上能到达百皮秒（pS）。

　　一起，跟着商场对半导体的需求越来越大，半导体出产商为了进步出货速度，会期望测验的时刻越少越好，这就要求测验机的测验速度越快越好，首要目标有呼应速度等，先进设备的呼应速度一般都到达了微秒级。最终，因为半导体的测验要求不同且开展很快，而测验机的投入较高，测验机的可延展性也成为了买家关怀的要点，这项技能详细体现在测验机能否依据需求灵敏地添加测验功用、通道和工位数。例如爱德万的 T2000 测验机就可以经过组合不同的测验模块然后灵敏完结对数字、电源、模仿、功率器材、图画传感器射频的测验等。

　　跟从半导体产品不断推进的测验需求。测验机的价格相对贵重，一般为数百万元，针对不同测验目标而频频替换测验机将带来很多本钱开支。因而，现在的高端测验机现已由自动测验设备向开放式测验渠道方向开展，依据开放式体系（如 OpenStar2000 等），经过建立自定义的 PXI 模块，以习惯日益增多的待测参数需求，增强了测验机的灵敏性和兼容性。

　　因为元器材规划和出产工艺的不断进步，器材功用敏捷进步，产品生命周期越来越短，相应的测验设备也有必要及时晋级换代，近年来国内集成电路测验需求首要包含：

　　①模仿信号测验着严重功率、高精度、掩盖要害沟通参数；②数字信号测验从中低速向高速跨越式开展，测验通道数倍增；③混合信号测验从模仿信号测验中逐步剥离，寻求高速、高带宽、高采样率，射频（RF）测验的需求日渐添加；④存储器测验产品更新换代较快，需求独立的测验渠道。

　　半导体测验设备具有可观的商场空间。半导体检测（包含进程工艺操控与半导体测验）的广泛运用以及对良率和本钱的重要性，全体检测设备的出资与光刻、刻蚀等要害工艺相差无几。

　　依据 SEMI 数据，在全球半导体设备商场中，近年来前段晶圆加工设备部分，光刻、刻蚀、薄膜堆积设备各占约 20%的商场；在检测设备范畴，包含工艺进程操控、CP 测验、FT 测验等，其占整个半导体设备商场空间的大致在 15%~20%，其间半导体测验设备（包含 ATE、探针台、分选机）大约占比 8%~10%。

　　半导体测验设备首要包含三类：ATE、探针台、分选机。其间测验功用由测验机完结，而探针台和分选机完结的则是机械功用，将被测晶圆 / 芯片拣选至测验机进行检测。探针台和分选机的首要差异在于，探针台针对的是晶圆级检测，而分选机则是针对封装的芯片级检测。依据 SEMI，ATE 大致占到半导体测验设备的 2/3，探针台和分选机算计占到半导体测验设备的 1/3。

　　从 ATE 的前史开展看，1960s 职业起步，在 1990s~2000s 随同下业快速添加。在半导体职业上一轮大的景气周期中（2001 年 -2009 年），全球半导体测验设备出售额在 2006 年到达极点，当年出售额到达 64.2 亿美元，占半导体设备总出售额的 15.9%。

　　值得注意的是，在这一时期半导体测验设备职业处于快速生长期，下流需求旺盛，商场也在不断推出更习惯当时需求的新产品，测验本钱占比较高，在 2003 年到 2006 年半导体测验设备占半导体设备总出售额的比重都超越 15%。

　　而跟着测验产品逐步老练，下流需求添加放缓，商场竞赛开端加重，测验设备本钱被紧缩，首要的本钱向前道（首要是光刻、刻蚀、薄膜堆积设备、过成功工艺操控等）歪斜，一起测验设备商场比例逐步向头部会集。现在全球半导体测验设备商场现已十分老练，测验设备占半导体设备出售额安稳在 8%~10%。

　　依据 SEMI 数据，2018 年全球半导体测验设备全体商场规划约 56.3 亿美元，其间，SoC 类和数字集成电路测验设备商场规划约为 25.5 亿美元。2015-2018 年全球半导体测验设备需求稳步添加，年均复合增速到达 19.0%。

　　对应测验在半导体规划制作进程的运用，半导体测验体系企业的客户包含：（1）IDM 方式下，IDM厂商。（2）晶圆分工方式下，IC规划企业（Fabless）、代工厂、封装测验企业（OSAT）。

　　此外，对世界大厂而言，原始设备制作商（OEM）是十分重要的一类客户，首要经过直接收买、以及经过对代工厂、封测厂的直接收买。从对 ATE 的需求量来看，封测环节>

　　制作环节>

　　规划环节。在封测环节，制品测验要求每一颗都要全参数测验，测验量大。晶圆制作环节，由所以半制品，所以以测验根本功用和首要参数为主，一般都是多工位测验，测验效率高，全体对测验机的需求量低于封测厂。规划公司买测验机意图是工程验证，以及问题验证和处理，对测验机的需求量相对较小。

　　因而，对 ATE 厂商来说，晶圆制作厂商（包含 IDM 和代工厂）以及封测厂是设备直接收买主力。值得注意的是，规划厂商、以及 OEM 也是重要的客户，包含直接收买，以及经过对代工厂、封测厂的直接收买。代工厂、封测厂往往会依据 OEM、IDM 以及规划厂的要求或主张来收买 ATE。从泰瑞达的客户结构看，近几年，单一客户曾发明当年 10%以上的收入的客户包含苹果公司、台积电等。

　　依据泰瑞达年报，2012-2013 年公司来自苹果公司的收入占公司总收入到达 10%、12%。2016-2017 年公司来自台积电的收入占比到达 12%~13%。而考虑直接收买、以及经过代工厂与封测厂直接收买，在 2014-2016 年某 OEM 客户收入占泰瑞达总收入的比重到达 22%、23%、25%，这其间包含了经过台积电、JA Mitsui Leasing 公司的出售。

　　近两年，来自华为的需求快速添加，依据泰瑞达 2019 年年报，2017-2019 年公司来自华为的出售收入（包含直接收买，以及经过代工厂、封测厂收买）的占比别离到达 1%、4%、11%。泰瑞达 2019 年收入 22.95 亿美元，由此核算 2019 年公司来自华为的出售收入到达 2.52 亿美元。

　　从国内公司的状况看，国内 ATE 厂商需求首要来自国内封测厂，首要是获益国内封测工业近年来的快速扩张。包含长电科技、华天科技、通富微电等 3 家国内封测抢先企业，2013-2018 年算计收入规划从 93.2 亿元扩张至 382.0 亿元，年均复合增速 32.6%；相对应的，三家企业 2013-2018 年本钱开支水平从 17.7 亿元添加至 81.8 亿元，年均复合增速 35.9%。

　　这一时期，继续快速扩张的国内封测巨子是国内 ATE 厂商最重要的客户，占有收入比例的绝大部分。以长川科技为例，2014-2016 年公司的前两大客户华天科技、长电科技占公司总收入的比重每年均超越 60%，前五大客户收入占比均在 80%左右。

　　而跟着当下国内半导体工业全面国产化，工业链前端的制作、规划环节，对国内 ATE 需求将得到显着进步，丰厚的工业链客户有助于国内 ATE 需求的稳健攀升。以华峰测控为例， 2018 年公司收入 2.19 亿元，是 2016 年收入的 1.95 倍。其间客户结构闪现以下改变：（1）客户会集度进一步下降，2018 年公司前五大客户会集度仅 38.6%，较 2016 年下降 10.1 个百分点。（2）开展了丰厚的规划企业客户资源。

　　2017-2018 年规划企业芯源体系接连两年进入公司前五大客户，2017-2018 年公司来自芯源体系的收入别离为 1458 万元、1444 万元。依据公司招股书，公司具有百家集成电路规划企业客户资源，也与超越三百家以上的集成电路规划企业坚持了事务合作关系。（3）制作环节的客户需求在添加。

　　规划厂商首要担任芯片的规划环节，他们会直接对测验设备发生需求，也会直接推进自己的代工厂购买同一家企业的测验设备然后发生需求。跟着国内研制才能的不断增强，不少国内芯片规划企业开端占有抢先位置，依据智研咨询数据，2018 年我国有 11 家企业上榜全球前五十芯片规划企业，而在 2009 年，这个数据仅为 1 家，而跟着5GAI等新一轮科技逐步走向工业化，国内芯片职业将会迎来杰出开展，然后给国内测验设备商场带来需求。

　　咱们核算了 10 家芯片规划上市公司的数据，包含汇顶科技、兆易立异、紫光国微等，10 家公司 2019Q3 经营收入 155.5 亿元，同比添加 49.7%；10 家公司 2019 年归母净利润 57.6 亿元，同比添加 81.6%。2016-2019 年十家公司归母净利润的年均复合增速到达 44.3%。

　　华为工业链加快国产化的时机。处于供应链安全考量，华为工业链有望加快国产化，包含代工职业、封测职业都有望获益华为需求向国内搬运的杰出时机。华为对 ATE 的需求途径包含：（1）华为本身的测验需求，包含各部分的实验室等。（2）对工业链服务需求的添加，包含对代工环节、封测环节的需求添加，由此推进 ATE 需求。其间华为或许影响对应代工厂、封测厂对 ATE 产品的挑选。

　　依据泰瑞达 2019 年年报，2019 年泰瑞达来自华为（包含直接及直接）的收入占公司总收入比重到达 11%，到达 2.52 亿美元，来自华为的需求正快速添加，未来需求依然有进一步进步的空间。依据泰瑞达 2016 年年报，在 2014-2016 年某 OEM 客户收入占泰瑞达总收入的比重到达 22%、23%、25%（其间包含了经过台积电、JA Mitsui Leasing 公司的出售），由此核算该 OEM 客户 2014-2016 年奉献泰瑞达收入到达 3.62 亿美元、3.77 亿美元、4.38 亿美元。

　　在封测环节，现在为止华为首要以外包测验为主，首要是国内及我国台湾封测厂。以华为海思为例，2018 年收入 501 亿元，同比添加 34%。依照收买本钱 60 亿美元，其间封测本钱占比 25%核算，则华为海思每年的封测订单需求为 15 亿美元；一起海思仍坚持较高的添加。因而，华为等半导体需求大客户的转单将给我国内地封测厂商带来显着增量，使得我国内地封测职业的景气量上升高于全球均匀水平。

　　在制作环节，中芯世界第一代 14nm FinFET 已成功量产并于 2019Q4 奉献有意义的营收（客户以国内为主，产品包含中低端、Modem 及矿机等），产能方案从当时 3-5K/ 月扩展至 2020 年末的 15K/ 月；12nm FinFET 已进入危险出产，一起第二代 FinFET N+1 技能渠道研制与客户导入开展顺畅。）。

　　国内半导体设备职业将充沛获益逻辑厂与存储器厂双倍出资强度，详细的扩产逻辑有所差异：

　　1. 晶圆代工厂。代工方式的中心在于“服务”，晶圆代工厂一般供给一个工艺技能渠道，依据客户需求供给客制化产品与服务，开展壮大的要害在于掩盖更多的客户、满意客户更多的需求，因而晶圆代工厂的扩厂也是为了匹配客户需求、一般是适应商场需求开展趋势的。当商场需求旺盛时，活跃的本钱开支以满意日益添加的下流需求，也是公司未来生长的动力。面向客户需求，晶圆代工厂的产能扩张情形首要有 2 类：（1）产能需求。即现有产能运用丰满，为匹配客户产能需求而扩展产能。（2）工艺需求。即为满意客户更多需求或许扩展客户掩盖面，进行工艺晋级而新增产能。

　　2019 年以来职业的活跃改变是，工业景气量继续攀升，晶圆代工厂产能运用率不断进步，促进代工厂活跃规划本钱开支。以中芯世界为例，依据公司季度陈述，中芯世界 19Q4 的产能运用率进一步进步至 98.8%，公司方案 2020 年本钱开支 31 亿美元，较 2019 年的 20 亿美元大幅进步。

　　2. 存储器厂。与代工厂不同，存储器厂选用 IDM 方式，直接供给半导体产品。因为存储芯片技能规范化程度高，各家厂商的产品容量、封装方式都遵从规范的接口，功用也无太大不同，在同质化竞赛状况下，存储厂商经过进步制作工艺，供给制作产能，运用规划优势下降本钱，然后赢得商场。为了进步竞赛力、抢占商场比例，存储器厂或许采纳逆市扩张的战略。当时我国存储器工业面对严重时机，促进国内存储器厂商活跃进行工艺研制与产能建造，长期性与规划性的下流出资将对国产配备发明极佳的生长环境。其间长江存储与合肥长鑫都将在 2020 年进入活跃的产能爬坡期，预期将促进设备需求大幅添加。

　　集成电路从功用、结构视点首要分为数字集成电路、模仿集成电路与数 / 模混合集成电路三类，其间：数字集成电路首要与数字信号的发生、放大和处理有关，数字信号即在时刻和起伏上离散改变的信号；模仿集成电路首要与模仿信号的发生、放大和处理有关，模仿信号及起伏对时刻接连改变的信号，包含一切的感知，比如图画、声响、触感、温度、湿度等；数 / 模混合集成电路是指输入模仿或数字信号，输出为数字或模仿信号的集成电路。

　　依据 WSTS，2018 年全球半导体出售额中，集成电路出售额 3933 亿美元，占 83.9%。包含存储器 1580 亿美元，占比 33.7%；逻辑电路 1093 元，占比 23.3%；微处理器672 亿美元，占比 14.3%；模仿电路 588 亿美元，占比 12.5%。因为不同类型芯片的测验需求的侧要点不同，半导体测验体系包含多个细分范畴。半导体测验机首要细分范畴为存储器、SoC、模仿、数字、分立器材和 RF 测验机。

　　全球 ATE 商场以存储器和 SoC 测验占有绝大部分。而国内涵模仿测验、分立器材测验等范畴依然有杰出的商场空间。依据泰瑞达年报，2018 年全球 ATE 商场约 40 亿美元。结构方面，2017 年全球 ATE 商场为 33.5 亿美元，其间 SoC 测验设备 24 亿美元，占 ATE 总商场的 71.6%；存储器测验体系 6.5 亿美元，占 19%；而余下的 3 亿美元，则涣散在模仿测验、数字逻辑测验、RF 测验等很多范畴。

　　依据赛迪参谋，2018 年国内 ATE 商场 36.0 亿元，同比添加 41.7%。其间存储器测验机和 SoC 测验机别离占比 43.8%、23.5%。此外，数字测验机、模仿测验机、分立器材测验机占比别离到达 12.7%、12.0%以及 6.8%，RF 测验机为 0.9%。

　　国内 ATE 需求结构与全球全体有较大差异，首要是由下流商场需求所决议。因为国内现在高端芯片的国产化依然处于较低水平， 所以 SoC 测验体系需求占比较全球全体水平有较大距离，未来随同轿车电动化、5G 和人工智能等的敏捷开展和未来我国在 SoC 芯片和封测范畴的国产化，国内 SoC 测验需求有望继续攀升。

　　存储芯片与逻辑芯片的测验差异。存储器芯片有必要经过许多必要的测验以确保其功用正确，这些测验首要用来确保芯片不包含以下过错：存储单元短路、存储单元开路、存储单元搅扰等。因为存储单元类型多样化，存储器内部还有很多的模仿部件，其间一些部件不能直接进行存取操作，并且存储器的每一个单元或许处于不同的状况，按逻辑测验办法测验需求巨大的测验图形，这些特性决议了存储器测验要求与模仿电路和数字电路不同。存储器芯片测验时运用测验向量进行过错检测，测验向量是施加给存储芯片的一些列功用，即不同的读和写的功用组合。

　　存储测验体系需求由存储芯片扩产驱动。存储器是一个周期性极强的工业，强于半导体工业全体周期性。下流需求的周期动摇、商场比例会集的格式、产品的规范化特点导致存储器职业前史上简略出现大幅的动摇。因为存储器职业的强周期性，职业的本钱开支也出现较强的动摇，然后导致存储测验体系需求的周期动摇。

　　在 2007 年之前，存储器测验还占有悉数半导体自动测验设备商场的 30%~40%；在 2008 年金融危机后，尽管到 2010 年存储器产品出售额已有杰出的康复，占半导体总商场的比重康复至 2006-2007 年水平，但存储器测验设备的商场现已进一步被腐蚀，2009 年存储器测验设备比重降至 11%左右，尔后存储器测验设备根本在 17%~22%之间。

　　因为 2017-2018 年存储器职业需求高景气，世界存储器巨子纷繁扩产，推进了存储测验体系的快速添加。依据爱德万年报，2017-2018 年全球存储 ATE 出售额别离为 7.5 亿美元、11.5 亿美元。2019 年因为下流存储器职业景气下滑，对存储测验体系的需求也遭到较大影响。依据爱德万年报，2019 年全球存储 ATE 商场 6.5 亿美元。

　　SOC 测验占有大部分商场，趋势继续向上。进入新世纪以来，互联网大规划推行。一起，苹果推出智能手机、谷歌推出安卓体系，移动通讯进入迸发期，敏捷替代 PC 成为新的驱动力。

　　不同于台式电脑，人们对智能手机等消费类电子产品提出了轻浮矮小、多功用和低功耗等新要求。在 20 世纪 90 时代中期诞生的 SoC 技能满意了人们这一需求，反过来关于消费类电子产品日益添加的需求也促进着 SoC 芯片工业的开展。而 SoC 芯片的快速开展也带来了对 SoC 测验设备的很多需求，SoC 测验设备逐步成为自动测验设备商场新的添加驱动力。依据爱德万年报，2017-2019 年全球 SoC 测验体系商场规划别离为 22 亿美元、25.5 亿美元、27 亿美元，坚持稳步添加。

　　SoC 芯片可使体系级产品具有高牢靠、实时性、高集成、低功耗等长处，广泛运用于工业操控、航空航天、移动通讯、消费类电子、轿车电子医疗电子设备等范畴。与传统芯片不同， SoC 芯片集成了微处理器、模仿 IP 核、数字 IP 核以及片外存储器操控接口等功用，其间心技能在于 IP 核的复用，这些模块可所以模仿、数字或数模混合类型，不同模块的频率、电压、测验原理也不同。一起，高集成度构成测验的数据量和时刻成倍添加，测验功耗也是传统测验项意图 2~4 倍。因而 SoC 的复杂性使得传统测验机难以满意需求，专业的 SoC 测验机具有强壮的并测才能，经过合理规划调度各个 IP 核完结并发测验，有效地下降了测验时刻和测验本钱。因为产品难以仿制，客户乐意付出更高的溢价购买设备。

　　依据 WSTS，2018 年全球模仿芯片出售额 588 亿元，占全球集成电路出售额的 14.9%。模仿芯片的两个首要用处包含电源办理与信号链路。模仿 IC 产品在各大电子体系根本上都会运用到，触及下流运用有通讯、轿车、工控医疗、消费类家电产品等。在数字电路体系中也会供给电源办理、稳压等功用。其间电源办理芯片是模仿芯片的首要部分。

　　依据IDC数据，2017 年电源办理芯片占模仿芯片的 53%左右（包含规范 power IC 和模仿 ASSP 用处的 power IC），电源办理用处在家电、工业用处相对较为老练，技能更新迭代较慢，技能壁垒相对较低，国内布局厂商较多，包含圣邦股份、矽力杰、韦尔股份、富满电子、中颖电子等。信号链路芯片可细分为非 power IC 的模仿 ASSP、放大器比较器、数据转化芯片等，依据 IDC 数据，2017 年信号链路芯片占模仿芯片的 47%，国内布局厂商较少，以华为海思、圣邦股份为主。

　　模仿测验体系是国内 ATE 的重要组成部分，下流模仿芯片的需求安稳带来了模仿测验体系的安稳需求。依据赛迪参谋，2018 年国内模仿测验机商场规划 4.3 亿元，占国内 ATE 的 12.0%。一方面，模仿芯片下流运用十分广泛，而单一下流商场规划相对较小，竞赛者一般专心差异商场，厂商之间的产品堆叠度较低、竞赛较小。另一方面，模仿芯片产品生命周期较长，模仿类产品下流轿车、工业用处要求以牢靠性、安全行为主，偏好功用老练安稳类产品的一起资历认可相对较为严厉，一起先进制程关于模仿类产品推进效果较小，根本不受摩尔定律推进，因而模仿类产品功用更新迭代较慢。因而模仿类产品生命周期较长，一般不低于 10 年。

　　现在国内 ATE 厂商的测验机产品首要会集在模仿测验以及数模混合测验体系。在国内模仿测验体系范畴，包含华峰测控、长川科技等国内 ATE 抢先企业现已占有了适当的商场比例。依据华峰测控的招股说明书，公司 2018 年境内模仿测验相关收入 1.73 亿元，占我国模仿测验机商场的比例为 40.14%。

　　自动测验设备（ATE，Automatic Test Equipment）是检测芯片功用和功用的专用设备，测验机对芯片施加输入信号，收集被检测芯片的输出信号与预期值进行比较，判别芯片在不同作业条件下功用和功用的有效性。ATE 职业从 1960s 诞生以来，其开展大致可概括为以下几个阶段：

　　（1）起步阶段：1960s~1970s，职业建立初期，在仙童半导体的主导下得以开展。ATE 职业最早发生于 1960s，龙头企业泰瑞达便是建立于 1960 年，但职业最开端的开展并不是由这些独立的设备商引导，而是由半导体企业主导的。ATE 最开端便是由仙童半导体、德州仪器等企业出产用于内部运用，在 70 时代末之前，仙童半导体掌握着全球规划 70%的 ATE 商场。

　　（2）开展初期：1980s，ATE 商场开端成为广泛的商场，独立的设备商锋芒毕露。跟着 CMOS 技能开端起步，高管脚数门阵列器材的时代到来，测验要求进步，但仙童半导体在开发新的 ATE 体系上却遭受失利，随后将其 ATE 部分卖给斯伦贝谢。而在这一段时刻，日本爱德万在日本大力开展本国半导体工业的布景下得到敏捷开展，泰瑞达从模仿测验供货商生长为数字测验和存储测验供货商，别的还包含 GanRad、LTX、Agilent（安捷伦）等很多 ATE 公司出现，ATE 开展成为广泛的商场。

　　（3）规划阶段：1990s，首要的 ATE 设备商开端构成规划，并开端出现兼并行为。依据 WSTS 数据，1991 年全球半导体出售额仅 546 亿美元，到 2000 年添加至 2044 亿美元，添加 274.%。跟着下流半导体职业的敏捷开展，设备商也得以规划生长，一起职业开端出现并购活动，职业首要参与者开端闪现，到 90 时代晚期，职业界首要的 10 多家企业构成了职业竞赛格式。

　　（4）聚集阶段：2000s，职业出现大规划整合，首要竞赛者削减至 5 家左右。2008 年泰瑞达 250 百万美元收买 Eagle 拓展闪存测验、379 百万美元收买 Nextest 加强模仿测验事务；2004 年科利登以 660 百万美元收买 NPTest（2002 年从 Schlumberger 的 ATE 部分分离出来），进入高端 SOC 测验范畴，2008 年 LTX 收买科利登，改名为 LTX-Credence；2011 年爱德万以 1100 百万美元收买惠睿捷，使得其在 SOC 测验商场比例得以敏捷开展。全球 ATE 职业继续聚集，到 2009 年泰瑞达、爱德万、惠睿捷、科利登四家企业占有全球 ATE 设备职业 87%的商场比例。

　　（5）平衡与联盟阶段：2010s~，因为下流半导体职业进入老练的周期性开展阶段，设备职业也出现平稳开展；一起，职业会集度现已十分高，职业界并购的时机稀缺，近年来，全球 ATE 首要企业愈加专心于商场比例稳固，以及或许地寻求其他范畴的开展以拓展可触及的商场空间。

　　以 2011 年爱德万收买惠睿捷为标志，以泰瑞达、爱德万为中心的双寡头格式日渐明晰。依据 SEMI 数据，2017 年泰瑞达、爱德万两家企业在全球半导体测验机职业的商场比例到达 87%。其间泰瑞达在 SOC 测验范畴具有较高的优势；而爱德万在存储器测验范畴处于领军位置，在 SOC 测验商场相关于泰瑞达、惠瑞捷归于后进入者，但其 SOC 测验设备商场比例逐步稳步上升。依据泰瑞达 2017 年年报，2017 年泰瑞达在 ATE 商场的比例现已到达 50%左右。而在模仿测验机等其他测验机范畴，商场参与者较多，格式相对涣散。

　　依据美国的半导体职业查询公司VLSIResearch 发布的按出售额排名的 2019 年全球前十大半导体设备厂商，测验设备商占有两个座位，别离是日本的爱德万公司（第 6）、以及美国的泰瑞达公司（第 8）。2019 年爱德万、泰瑞达出售额（包含服务收入）别离为 24.7 亿美元、15.5 亿美元。

　　从产品类型上看，泰瑞达、爱德万构成了 SOC 测验、存储器测验、模仿信号测验、数模混合信号测验等全面的产品系列，一起对 5G、AI、物联网等新式趋势进行了活跃开发布局，代表着职业最前沿的水平。现在国内半导体测验设备与世界水平仍有很大距离。

　　国内半导体测验设备抢先企业包含华峰测控、长川科技、武汉精鸿等，其间在模仿测验机范畴，国内包含华峰测控、长川科技现已占有国内适当一部分商场比例，在存储测验机范畴，依据我国招标网，武汉精鸿现已获得长江存储订单，在 SoC 测验机范畴，包含华峰测控等现已在活跃布局。

　　依据赛迪参谋数据，2018 年我国集成电路测验机商场规划为 36.0 亿元，其间：泰瑞达和爱德万产品线 年我国出售收入别离约为 16.8 亿元和 12.7 亿元，别离占我国集成电路测验机商场比例的 46.7%、35.3%；华峰测控产品以模仿及混合信号类测验体系为主，与长川科技 2018 年测验机出售收入别离约为 2.2 亿元和 0.86 亿元，别离占我国集成电路测验机商场比例的 6.1%和 2.4%。

　　国内现在首要的测验设备商包含华峰测控、长川科技、武汉精鸿等。其间在模仿测验机范畴，国内包含华峰测控、长川科技现已占有国内适当一部分商场比例，在存储测验机范畴，依据我国招标网，武汉精鸿现已获得长江存储订单，在 SoC 测验机范畴，包含华峰测控等现已在活跃布局。

　　设备(ATE)是一项严重的本钱开销。那么，有没有可以下降每片晶圆的本钱，然后进步竞赛优势的办法呢？有，答案便是进步吞吐率。

　　办法有很多种，其间四探针法具有设备简略、操作便利、丈量精度高以及对样品形状

　　类（***冠魁、绍兴宏邦、西安易恩、杭州牢靠性仪器厂、陕西三海、西安庆云等）；跟着

　　技能 /

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　　工艺 /

　　的意图是在找出没问题的芯片的一起尽量节省本钱。芯片复杂度越来越高,为了确保出厂的芯片质量不出任何问题,需求在出厂前进行

　　从硬件源代码到硬件渠道02【Vitis从入门到通晓】#从零开端学Vitis