中国 半导体测试设备 行业需求 及增长驱动力 分析 针对不同电路的测试类型。随着半导体科技的不断发展和进步,集成电路的集成度越来越高,集成电路设计单位已

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2018年中国半导体测试设备行业需求及增长驱动力分析(图)

字体大小: 2018-04-14 16:18  来源:中国报告网

中国报告网提示: 针对不同电路的测试类型。随着半导体科技的不断发展和进步,集成电路的集成度越来越高,集成电路设计单位已

            针对不同电路的测试类型。随着半导体科技的不断发展和进步,集成电路的集成度越来越高,集成电路设计单位已经可以把越来越复杂的功能集成到同一个芯片上,例如集成电路内部可嵌入数字信号处理器、AD/DA、存储单元、接口电路等多种功能模块。同时,电子系统选用器件的种类划分也更为细化:从原来单纯的数字和模拟信号器件,演变到现在的纯模拟、数字信号(含高速数字)、混合信号、和存储器四大类器件。而测试系统则大多是面向这些专门类型的集成电路,每种类型下还可以细分成更多种类。

图表:2017年全球半导体产品销售额结构
 

图表来源:公开资料整理

            根据WSTS的统计数据,2017年世界半导体市场规模4,087亿美元,同比增长20.6%;其中集成电路市场规模3,402亿美元,同比增长22.9%,占全球半导体市场的83.2%,是半导体产业的核心部分,因此常以半导体代指集成电路。集成电路产品又可分为模拟器件(Analog)、微处理器(Micro)、逻辑器件(Logic)和存储器(Memery)四类,2017年的这四类集成电路产品销售占比分别为12.9%、15.5%、24.8%和30.1%。

            存储芯片与逻辑芯片的测试区别。存储器芯片必须经过许多必要的测试以保证其功能正确,这些测试主要用来确保芯片不包括以下错误:存储单元短路、存储单元开路、存储单元干扰等。由于存储单元类型多样化,存储器内部还有大量的模拟部件,其中一些部件不能直接进行存取操作,而且存储器的每一个单元可能处于不同的状态,按逻辑测试方法测试需要庞大的测试图形,这些特性决定了存储器测试要求与模拟电路和数字电路不同。存储器芯片测试时使用测试向量进行错误检测,测试向量是施加给存储芯片的一些列功能,即不同的读和写的功能组合。

            逻辑芯片功能测试用于保证被测器件能够正确完成其预期的功能。为了达到这个目的,必须先创建测试向量或者真值表,才能进检测代测器件的错误。一个真值表检测错误的能力有一个统一的标准,被称作故障覆盖率。测试向量与测试时序结合在一起组成了逻辑功能测试的核心。

图表:泰瑞达部分半导体测试设备产品
 

图表来源:公开资料整理

            跟随半导体产品不断推进的测试需求。测试机的价格相对昂贵,通常为数百万元,针对不同测试对象而频繁更换测试机将带来巨大的资本开支。因此,目前的高端测试机已经由自动测试设备向开放式测试平台方向发展,基于开放式系统(如OpenStar2000等),通过搭建自定义的PXI模块,以适应日益增多的待测参数需求,增强了测试机的灵活性和兼容性。

            由于元器件设计和生产工艺的不断进步,器件性能迅速提升,产品生命周期越来越短,相应的测试设备也必须及时升级换代,近年来国内集成电路测试需求主要包括:1)模拟信号测试强调大功率、高精度、覆盖关键交流参数;2)数字信号测试从中低速向高速跨越式发展,测试通道数倍增;3)混合信号测试从模拟信号测试中逐渐剥离,追求高速、高带宽、高采样率,射频(RF)测试的需求日渐增长;4)存储器测试产品更新换代较快,需要独立的测试平台。

图表:十二五后集成电路测试平台需求趋势
 

图表来源:公开资料整理

            SOC测试占据大部分市场,趋势持续向上。进入新世纪以来,互联网大范围推广。同时,苹果推出智能手机、谷歌推出安卓系统,移动通讯进入爆发期,迅速取代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薄短小、多功能和低功耗等新要求。在20世纪90年代中期诞生的SoC技术满足了人们这一需求,反过来对于消费类电子产品日益增长的需求也促使着SoC芯片产业的发展。而SoC芯片的快速发展也带来了对SoC测试设备的大量需求,SoC测试设备逐渐成为自动测试设备市场新的增长驱动力。

            参考观研天下发布《2018年中国半导体行业分析报告-市场深度调研与发展趋势预测

            根据泰瑞达2017年年报,2017年全球半导体测试设备市场为33.5亿美元,其中SCO测试设备达到24亿美元,占总测试设备市场的71.6%,同时预计2018年SOC测试设备需求将增长至28亿美元,同比增长16.7%。

图表:全球SOC测试设备市场(百万美元)
 

图表来源:公开资料整理

            SoC芯片可使系统级产品具有高可靠、实时性、高集成、低功耗等优点,广泛应用于工业控制、航空航天、移动通信、消费类电子、汽车电子、医疗电子设备等领域。与传统芯片不同,SoC芯片集成了微处理器、模拟IP核、数字IP核以及片外存储器控制接口等功能,其核心技术在于IP核的复用,这些模块可以是模拟、数字或数模混合类型,不同模块的频率、电压、测试原理也不同。同时,高集成度造成测试的数据量和时间成倍增长,测试功耗也是传统测试项目的2~4倍。因此SoC的复杂性使得传统测试机难以满足需求,专业的SoC测试机具有强大的并测能力,通过合理规划调度各个IP核完成并发测试,有效地降低了测试时间和测试成本。由于产品难以复制,客户愿意支付更高的溢价购买设备。

图表:爱德万T2000系列开放式SoC测试系统
 

图表来源:公开资料整理

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