在國內(nèi)半導體行業(yè)存在一個越發(fā)明顯的趨勢，那就是傳統(tǒng)交由封測廠商來完成的芯片的測試業(yè)務(wù)，現(xiàn)在越來越多的芯片廠商開始交給獨立測試廠商完成。國內(nèi)IC產(chǎn)業(yè)專業(yè)分工的趨勢不斷發(fā)展，使得獨立的IC測試廠商近年來逐漸走上臺前，被行業(yè)重視起來。

　　半導體測試歸根到底是服務(wù)，核心設(shè)備是ATE

　　半導體產(chǎn)業(yè)鏈主要包含IC設(shè)計、晶圓制造、封裝測試這三大環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都起著重要作用。而半導體測試作為產(chǎn)業(yè)鏈最后一環(huán)至關(guān)重要，貫穿芯片設(shè)計和生產(chǎn)全程，涵蓋了芯片的設(shè)計驗證、晶圓制造相關(guān)的CP測試和封裝完成后的最終成品測試。

　　測試不同于加工制造業(yè)的流片和封裝，其本質(zhì)是服務(wù)，其目的是測試芯片的好壞，測試的核心是數(shù)據(jù)，最終交付的也是數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)來說，測試的費用約占整個芯片環(huán)節(jié)的5~25%左右，浮動比例受到芯片應(yīng)用差異極大，例如消費類電子的測試費用可能僅為2%，但是車載的車規(guī)測試可能會達到20%以上，特殊的IC甚至到25%。而CP和FT（CP是chip probing，主要是測試晶圓；FT=Final test，屬于封裝之后的成品測試）的比例一般在1：5，但這個CP增加的趨勢也在上升，這是因為在CP上能夠?qū)崿F(xiàn)更高的并測數(shù)（同時間測試芯片的數(shù)目）可以大幅降低成本，晶圓制造程序復雜度越來越高使得芯片良率的控制比以往困難，晶圓廠也需要快速獲得測試數(shù)據(jù)作為自身改善的依據(jù)；另外越來越多的產(chǎn)品以裸片（bare wafer）的方式經(jīng)由先進封裝的技術(shù)和其他的產(chǎn)品封在一起，因此在晶圓上就必須要確認每一顆芯片的好壞，這些都是驅(qū)動CP測試增加的主要原因。所以總體而言，測試（尤其是晶圓級測試）所占的支出正在大幅提升。

　　芯片質(zhì)量的好壞主要受兩方面的影響，一個是芯片設(shè)計；二是芯片制程。即使芯片設(shè)計完美，在晶圓制造和封裝環(huán)節(jié)仍會因為工藝制程出現(xiàn)良率之說，所以就必需要測試來發(fā)揮作用，以確定孰優(yōu)孰劣。測試出的良率越高，說明工藝制程越穩(wěn)定，整體成本也會越低。而另一方面良率在特定的范圍內(nèi)測試出的良率的越低，則反映測試的條件越嚴格，質(zhì)量越高。

　　由此可見，半導體測試是產(chǎn)品良率和成本管理的重要環(huán)節(jié)，在半導體制造過程有著舉足輕重的地位。

　　半導體設(shè)備主要包括三類：ATE測試機、探針臺（prober）、分選機（Handler）。ATE測試機主要負責芯片性能檢測，探針臺和分選機則主要負責傳輸晶圓/芯片以進行測試，探針臺與測試機配合于晶圓測試工序，分選機與測試機配合在成品測試工序。在過去這三大測試設(shè)備領(lǐng)域，基本都是處于國外企業(yè)壟斷的局面，時至今日國內(nèi)廠商陸陸續(xù)續(xù)開發(fā)出成熟可用的測試平臺。

　　探針臺的研發(fā)難度比分選機大，目前仍由海外廠商占主導地位，國內(nèi)廠商自給率偏低。主要由日系廠商東京精密、東京電子和韓系SEMICS等把控。分選機方面早已打破外商壟斷的局面，目前臺灣鴻勁以及天津金海通、杭州長川、上海中藝等都有很不錯的表現(xiàn)。

　　讓我們重點來看下ATE測試機。在芯片測試的主要機臺中，ATE是測試的核心設(shè)備，根據(jù)SEMI的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，ATE設(shè)備銷售額大致占到半導體測試設(shè)備的2/3。國外的泰瑞達和愛德萬雙寡頭在ATE設(shè)備領(lǐng)域占據(jù)95%以上的市場份額，兩家大廠平分秋色處于絕對領(lǐng)先地位。國內(nèi)這幾年在模擬領(lǐng)域也開始漸漸崛起，如華峰測控。

　　那么如何衡量一款ATE測試機的好壞？半導體測試機的核心技術(shù)主要體現(xiàn)在功能指標、集成、精度、速度、可延展性與穩(wěn)定性。相對應(yīng)的，ATE測試機的測試覆蓋范圍越廣，能夠測試的項目越多，測試的精度越高、速度越快，則越受客戶青睞。另外客戶非常重視機臺穩(wěn)定度、可靠性以及操作維護成本。

　　哪些客戶會來購買ATE設(shè)備呢？無論是封測廠還是晶圓廠要進行芯片的測試都需要采購ATE設(shè)備，所以他們無疑是ATE設(shè)備采購的主力；另外，F(xiàn)abless企業(yè)也會購買ATE設(shè)備，這些IC設(shè)計廠商通過自行購買測試機產(chǎn)品，用來開發(fā)、驗證產(chǎn)品，甚至自主測試量產(chǎn)，來保證公司的產(chǎn)能確保交貨順暢。但測試設(shè)備動輒數(shù)百萬元的價格，對于普通的芯片設(shè)計企業(yè)甚至于封測廠來說，這將是一筆很大的支出。

　　測試被重視，獨立測試服務(wù)商迎來春天

　　2020年，中國政府出臺了《新時期促進集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》，第一次將封測企業(yè)拆分成封裝企業(yè)和測試企業(yè)，測試被單獨拎出來，走上時代的舞臺。

　　因此，獨立測試服務(wù)商迎來了發(fā)展的好機會，我們看到，越來越多的獨立芯片測試廠商也開始浮出水面。獨立測試服務(wù)廠商主要有臺灣的京元電子、矽格，大陸的利揚芯片、摩爾精英、、華嶺股份、確安科技、華潤賽美科等?？梢娺@個賽道已經(jīng)有越來越多的玩家參與。

　　那么，獨立測試服務(wù)商成立的契機是什么呢？是供應(yīng)鏈發(fā)展從企業(yè)內(nèi)的分工轉(zhuǎn)向跨企業(yè)分工與制造角色分工的必然趨勢：

　　投資收益最大化

　　測試產(chǎn)出效率受芯片待測功能、封裝形式等多重因素影響，對于晶圓廠與封裝廠而言，如果要做到兼顧晶圓制造/封裝生產(chǎn)和測試，測試需要的面積與成本并不會比晶圓工藝設(shè)備和封裝設(shè)備少太多，在同等廠房面積與資金的情況下，將更多的資金/面積投資在晶圓與封裝制程機臺上將是更有利。

　　供應(yīng)鏈與質(zhì)量管理

　　隨著芯片設(shè)計公司客戶成長，其對于供應(yīng)鏈生產(chǎn)管控需要更多話語權(quán)，在晶圓與封裝廠外進行第三方測試，可以更好的發(fā)現(xiàn)制造環(huán)節(jié)的問題，同時避免裁判與球員是同一人的風險，在成本、質(zhì)量與效率之間取得最佳化平衡。

　　市場與技術(shù)需要

　　中國芯片市場的成長對芯片供應(yīng)鏈提出來更高要求，越來越多的先進封裝促使測試KGD（Known Good Die）的需求量明顯增加。同時由于處在消費升級的芯片市場對品質(zhì)、技術(shù)的更加看重，測試已經(jīng)不再僅僅是生產(chǎn)供應(yīng)鏈的一環(huán)，而是成為“守門員”，成為芯片產(chǎn)品價值重要的一環(huán)，因此測試從傳統(tǒng)晶圓廠和封裝廠脫離成為了必然趨勢。

　　在這樣的形勢下，不少獨立測試服務(wù)商開始求變，探索更適合于產(chǎn)業(yè)測試需求和發(fā)展的方式。

　　依托自有ATE設(shè)備，探索新的測試服務(wù)模式

　　摩爾精英深諳芯片設(shè)計公司的需求，從測試行業(yè)的服務(wù)本質(zhì)以及測試所需要的ATE核心設(shè)備兩方面著手，正在打造一個新的測試服務(wù)模式。

　　在2020年底完成對ATE測試機臺設(shè)備與團隊的收購項目后，摩爾精英正式將VLCT的先進技術(shù)引進國內(nèi)，依托核心自主可控的ATE測試設(shè)備，為國內(nèi)外企業(yè)提供一站式測試服務(wù)。如前文所述，芯片的測試并不是單一加工環(huán)節(jié)，而摩爾精英為客戶提供的測試服務(wù)正是貫穿產(chǎn)業(yè)鏈的核心關(guān)鍵，包含了芯片測試、產(chǎn)品工程驗證、成品測試、產(chǎn)品可靠性分析以及失效分析。

　　所謂一站式的測試量產(chǎn)服務(wù)，是客戶可以在摩爾精英一站式享受：從方案開發(fā)（測試軟硬件設(shè)計）到新品導入，再通過不斷優(yōu)化最終穩(wěn)定量產(chǎn)，幫助客戶的產(chǎn)品順利贏得市場。其中，量產(chǎn)維護是摩爾精英的一大賣點，該服務(wù)可協(xié)助客戶進行不斷優(yōu)化測試程序，以解決產(chǎn)品在銷售過程中如RMA客退等事故所引發(fā)的測試方案優(yōu)化，還利用行業(yè)專業(yè)軟件系統(tǒng)幫助客戶進行良率監(jiān)控和提升，細致管理優(yōu)化產(chǎn)品供應(yīng)鏈，而且能夠?qū)蛻籼峁┈F(xiàn)場技術(shù)支持，以解決客戶人力緊缺、工廠實時管控的難題。

　　摩爾精英所提供的服務(wù)模式主要有兩種，一種是交鑰匙Turnkey模式，另外一種是Backstage（后臺）模式。

　　Turnkey模式是指芯片設(shè)計企業(yè)把測試完全交由摩爾精英，由其下單給自營或者第三方合作測試廠進行量產(chǎn)，客戶無需擔憂測試生產(chǎn)，最終由摩爾精英交付測試通過的成品；第二種后臺模式主要是針對測試機臺產(chǎn)能需求量大的客戶，客戶自己或客戶指定的測試廠向摩爾精英租用ATE設(shè)備，摩爾精英為客戶提供測試相應(yīng)的服務(wù)，如程序開發(fā)、ATE維護等。在Turnkey模式中，摩爾精英會為客戶提供特有的量產(chǎn)持續(xù)服務(wù)、工程支持以及產(chǎn)品測試品質(zhì)管理服務(wù)，能夠為客戶提供透明的供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)。

　　摩爾精英主要面向晶圓/封測廠和芯片設(shè)計公司的兩類用戶。對于晶圓/封測廠來說，采用摩爾精英的設(shè)備，可以為它的客戶減輕現(xiàn)金流的壓力，不需要提前去花大量的現(xiàn)金流去購買價格高昂且與不同種類芯片功能密切相關(guān)的ATE設(shè)備，所以其投資收益率（ROI）會明顯上升，而且可以更快速響應(yīng)芯片設(shè)計公司的產(chǎn)能需求。而對芯片設(shè)計公司來說，摩爾精英的數(shù)百臺現(xiàn)貨ATE設(shè)備具有充足產(chǎn)能優(yōu)勢，而且還可以在自營與三方合作工廠之間進行產(chǎn)能動態(tài)調(diào)整；同時其完整的量產(chǎn)測試服務(wù)逐漸替代行業(yè)傳統(tǒng)的“一錘子買賣”式的測試設(shè)備銷售服務(wù)模式，從而優(yōu)化芯片設(shè)計企業(yè)的團隊結(jié)構(gòu)。

　　摩爾精英自主的核心的ATE測試機臺VLCT主要有三大優(yōu)勢：

　　設(shè)備成熟可靠

　　這些設(shè)備已經(jīng)過20多年的迭代研發(fā)，測試出貨了100多億顆芯片；

　　超高的性價比

　　摩爾精英可通過多種方式方法把單位測試成本有效降低，摩爾精英的機臺是為“量產(chǎn)”而生，能覆蓋70%芯片種類的測試需求，包含digital、analog、mixed signal、RF等，目前在MCU、電源管理芯片與IoT芯片的測試上有非常好的優(yōu)勢；

　　團隊技術(shù)實力雄厚

　　摩爾精英擁有50人的專業(yè)AE工程團隊，團隊平均經(jīng)驗25年，可以更好的服務(wù)客戶。自有工廠的建設(shè)也在緊鑼密鼓的進行中，未來有望進一步為客戶提供更多產(chǎn)能與品質(zhì)的選擇。

　　在現(xiàn)有成熟ATE測試設(shè)備之外，摩爾精英正在研發(fā)下一代國產(chǎn)自主ATE設(shè)備，采用模塊化設(shè)計，重點突破全品類測試性能，在保持原有成熟機臺穩(wěn)定性的同時，新一代測試機將提供桌面型版本，可讓客戶在實驗室內(nèi)快速調(diào)試產(chǎn)品，支持測試程序無縫轉(zhuǎn)移到量產(chǎn)產(chǎn)線測試機上，為客戶提供先進測試能力的同時，更縮短Time-to-market的時間。

　　幫助客戶大幅提升了芯片測試效率

　　目前國內(nèi)外眾多優(yōu)質(zhì)的Fabless客戶正在使用摩爾精英的ATE設(shè)備，已經(jīng)在國內(nèi)前三的芯片設(shè)計公司投入量產(chǎn)，也成功打入全球前三的射頻國際巨頭。通過多年量產(chǎn)項目統(tǒng)計顯示，摩爾精英有能力幫客戶節(jié)省將近一半以上的測試成本。

　　例如國內(nèi)一家前三大Fabless企業(yè)已經(jīng)有十幾款產(chǎn)品在摩爾精英的VLCT設(shè)備中測試，測試產(chǎn)品涵蓋消費電子、工業(yè)電子和智能功率電子，摩爾精英在多個項目中將其測試效率提升了近50%，成本降到了原來的三成。而且在2018年的一項分析中，在5萬片晶圓的測試數(shù)據(jù)中，相比競爭對手，摩爾精英自有測試機臺所測得的良率提升了0.6% ，相對多出4000片晶圓，在這個芯片代工產(chǎn)能極度受到壓抑的時候彌足珍貴。

　　無獨有偶，摩爾精英也幫華南一家消費電子芯片設(shè)計公司提升了測試效率，在這個案例中摩爾精英的設(shè)備在穩(wěn)定度上表現(xiàn)十分亮眼，最直接的展現(xiàn)就是低復測率---摩爾精英做到了小于0.05%的復測率，比相關(guān)競爭對手低了2個量級。產(chǎn)品在機臺上復測率是測試穩(wěn)定性的重要指標，復測率越低，說明設(shè)備越穩(wěn)定。

　　2021年摩爾精英使用VLCT設(shè)備成功打入全球領(lǐng)先的射頻廠商供應(yīng)鏈體系，幫助客戶節(jié)約了52%的測試時間，成功替換了UFXXX機型。目前已經(jīng)導入量產(chǎn)，未來將使用超過30臺以上VLCT。

　　結(jié)語

　　摩爾精英以自有機臺服務(wù)客戶的模式獨創(chuàng)一格，為無論是封測廠（包括晶圓廠）還是芯片公司，都提供了最具彈性的選擇，旨在解決大家的痛點，成為中國乃至世界獨特創(chuàng)新的以芯片產(chǎn)品為導向的芯片測試方案整體解決方案提供商。下一代全新ATE設(shè)備也在緊鑼密鼓的研發(fā)中，將由摩爾精英主導研發(fā)，朝著更快、更精密、更大、更彈性的方向發(fā)展，性能對標目前領(lǐng)先廠家的高階機型。

　　隨著國內(nèi)獨立測試廠商實力的日益增強，IC測試需求的大幅提升，本土專業(yè)的IC測試廠商的地位將持續(xù)上升。