ATE是Automatic Test Equipment的缩写，翻译过来也就是自动化测试设备。这里有两个关键词：测试设备、 自动化。问：测试什么的设备?答：测试芯片的。问：测试什么芯片?答：依据不同的芯片，可分为不同的测试设备。比如功率测试机可以测试功率器件：功率二极管，IGBT，MOSFET，模拟测试机可以测试模拟器件：ADC，DAC、运放，模拟开关。存储测试机可以测试存储器件：DDR，FLASH。问：如何实现自动化答：可以自动测试每个器件的各种电气特性，包括静态参数，动态参数。并按照测试结果自动分类放置，比如测试pass的分为一类，测试fail的分为一类。
下面以一个常用的MOSFET为例，说明测试机的作用。这是一款安森美的NMOS管的datasheet参数，电气参数中分为关断特性，导通特性，动态特性和开关特性。原厂提供的这些参数一定是保证出厂的每一个物料都在该参数范围内。
比如第一个关断特性：Vdss=50V，它的测试条件是：测试温度在25度，在Vgs=0V，Id=250uA的条件下，最小的漏极和源极的击穿电压为50V。测试机在测试这个V(BR)dss时会不会出现击穿电压不到50V的呢?肯定会，如果出现了，那就挑选出来，绝不会让它流入到客户手中。单单一个MOSFET的测试项就有十几二十项，可不可能一个测试机只完成一种测试项呢?不可能，这几十项参数都需要在一台测试机中自动化完成，所以，导致测试机必须要有很强的兼容性。在静态参数测试时，需要给芯片管脚施加一定的电压，电流，同时又要在另外的管脚测试电压，电流。比如测试漏电流等uA甚至nA极的电流，这就要求测试机精度要求非常高。在动态参数测试时，需要给芯片管脚施加一定的逻辑时序，测试频率，上升沿时间，下降沿时间，建立保持时间等与时间相关的参数。这些参数都属于timing特性，这些时间需要精确到ns甚至ps级别。所以，对于测试机的时钟同步信号要求也非常高。通过上述的描述，可以知道ATE设备的基本作用了。由于芯片的类型有多种多样，被测参数的多样性，为了节约测试成本，提高测试效率， 这就必然导致测试设备的高集成性，高复杂性，高兼容性!以上是我个人的理解，下面通过AI总结了一下ATE测试机的特点。
1. 设备复杂性
ATE系统的复杂性取决于其应用场景，从简单的功能测试到高度集成的SoC测试，其复杂程度差异很大。
复杂性类别特点典型应用
低复杂度ATE结构简单，主要用于功能测试，测试点较少生产线功能测试(FCT)、PCB板测试
中等复杂度ATE具备一定的自动化程度，可编程测试，支持多种接口功能测试、模拟/数字芯片测试
高复杂度ATE高度自动化，多通道并行测试，支持高频测量和综合分析SoC、RF芯片、存储芯片测试
低复杂度ATE 适用于单片机、功率模块等较简单的器件测试。
高复杂度ATE 需要精密测量设备、高速数据采集系统和复杂的软件算法，适用于SoC、RF、存储等高端测试领域。
2. 兼容性
兼容性是ATE设备设计的一个重要考虑因素，主要体现在以下方面：
兼容性类别特点典型应用
单一用途ATE专为某一类器件设计，测试效率高，但通用性低生产线上的专用测试机(如存储器测试仪)
通用ATE可适配不同类型的器件，测试项目可编程IC、模块、电路板测试
模块化ATE采用模块化架构，可按需求扩展测试能力实验室研究、自动化生产测试
单一用途ATE(如专用存储芯片测试设备)通常高度优化，测试速度快，但难以适应不同产品。
通用ATE(如Teradyne UltraFLEX, Advantest V93000)可编程配置，支持多种不同类型的芯片测试。
模块化ATE 允许用户根据需求更换测试板卡，提高设备的灵活性。
3. 高精度性
高精度测试是ATE的重要特性之一，尤其在高端芯片测试和精密测量中至关重要。
精度类别特点典型应用
低精度ATE主要用于功能性检测，精度一般在1%级别PCB板、简单IC功能测试
中等精度ATE具备较高的测量精度，通常达到0.1%级别功率半导体、模拟电路测试
高精度ATE高分辨率、高稳定性，误差控制在ppm级别ADC/DAC测试、高端模拟芯片测试
高精度ATE 需要配备高稳定度的电源(如VI源)、低噪声测量设备和高精度参考电压源，以确保测量数据的可靠性。
低精度ATE 适用于基本功能验证，对误差要求不高的场景。
4. 自动化程度
ATE的自动化程度决定了其测试效率和生产适应性。
自动化级别特点典型应用
手动测试系统需要人工操作，测试效率较低研发实验室、故障分析
半自动ATE具有一定的自动化功能，但仍需人工干预小批量生产，工程验证
全自动ATE具备自动加载、测试、分选功能高产能半导体测试、自动化产线
全自动ATE 可集成自动化装置，如机械手臂、探针台、自动分拣系统，大幅提高测试效率。
手动ATE 主要用于实验室环境，用于工程验证或故障分析。
5. 并行测试能力
为了提高测试效率，现代ATE通常支持并行测试，即同时测试多个器件。
并行能力特点典型应用
单通道测试一次只能测试一个DUT(Device Under Test)研发测试、小批量生产
多通道并行测试一次可测试多个DUT，提高测试效率大批量芯片生产
并行测试 可以显著降低测试成本，提高产能，尤其在存储芯片、MCU测试中应用广泛。
单通道测试 适用于研发或低产能需求的环境。
6. 适用测试类型
ATE可根据测试类型进一步细分：
测试类型主要功能典型ATE
功能测试(FCT)验证IC或电路板的功能是否正常Teradyne, Advantest
参数测试(DC/AC测试)测量电压、电流、功耗、噪声等参数Keithley, Keysight
射频测试(RF Test)测试射频芯片的功率、带宽、频谱NI, Rohde & Schwarz
存储器测试(Memory Test)评估DRAM、NAND等存储芯片Advantest T5830
功率器件测试测量MOSFET、IGBT等功率半导体参数Chroma, NI, Tektronix
不同类型的测试设备针对特定领域进行了优化，例如存储器测试仪(如Advantest T5830)专门用于DRAM/NAND，而射频测试系统(如NI PXIe-5842)则专注于5G通信芯片测试。
总结
ATE设备可从多个维度进行分类，核心特点如下：
设备复杂性：从简单功能测试到高度自动化的SoC测试，复杂程度差异大。
兼容性：分为单一用途ATE、通用ATE和模块化ATE，适应不同测试需求。
高精度性：根据精度要求，ATE可用于基本功能检测或高精度参数测量。
自动化程度：从手动ATE到全自动ATE，高度自动化设备提升测试效率。
并行测试能力：现代ATE支持多通道测试，提高产能。
适用测试类型：ATE可用于功能测试、参数测试、射频测试、存储器测试等。
在实际应用中，不同的ATE平台会结合多个特性来优化测试流程。例如，半导体生产线使用的ATE往往是高度自动化、支持并行测试的高精度设备，而研发实验室的ATE则更注重灵活性和参数测量能力。
以上就是本次ATE测试机入门系列——何为ATE测试机。
