【導讀】汽車是近兩年被高頻提及的產業，2022年至2029年，預計電動汽車（EV）占比將增長近一倍，同時L2級別及以上的自動駕駛汽車占比也在逐漸增加。中國則處於“彎道超車”的市場地位，到去年為止，電動汽車占比已經超過了一半。

汽車是近兩年被高頻提及的產業，2022年至2029年
，預計電動汽車（EV）占比將增長近一倍
，同時L2級別及以上的自動駕駛汽車占比也在逐漸增加。中國則處於“彎道超車”的市場地位，到去年為止
，電動汽車占比已經超過了一半。

對汽車來說
，電動汽車的功率轉換需要大功率分立半導體
，電池管理IC負責電池平衡和監控，ADAS（以及最終的無人駕駛）需要RF、激光雷達、超聲波和圖像傳感器以及高端處理能力，MCU/SoC則負責控製車內功能，在車輛安全方麵發揮著關鍵作用。

這將不斷驅動半導體在汽車中的數量和金額占比增加。據測算


，2023年芯片在整車中的占比在800～1000美元
，5年後可能會達到1500美mei元yuan。反fan觀guan過guo去qu一yi年nian半ban導dao體ti產chan業ye發fa展zhan，消xiao費fei類lei產chan品pin相xiang對dui疲pi軟ruan
，且qie到dao現xian在zai仍reng未wei有you明ming顯xian複fu蘇su跡ji象xiang，因yin此ci汽qi車che會hui是shi過guo去qu一yi年nian芯xin片pian產chan業ye最zui大da驅qu動dong力li之zhi一yi。

zengchangzhixia，manshitiaozhan。qichechanpindezhiliangyurendeshengmingcaichananquanyouzhezhijiedeguanxi，yidanchuxianwenti
，kenenghuidailaihuimiexingdedaji。yinci，cheguijichanpinduizhengtizhiliangdebakongxiangduigengweiyange
，jiazhiADAS級別提升
，芯片測試的複雜程度也呈指數級增長。

此外
，對汽車芯片來說

，越早能夠發現問題

，就越能將成本前移，從而獲得更好的市場競爭力。泰瑞達（Teradyne）作為自動測試設備行業（ATE）關鍵領導者，最近分享了先進節點下，汽車芯片所麵臨的挑戰與良策，同時分享了如何助力國產芯片解決測試難題。

策略、流程、工具
，實現零質量缺陷的三大要點

“無論是AEC-Q100還是ISO26262，其本質目標都是零質量缺陷（0 DPPM，即每百萬分之零的缺陷）
，要完成零缺陷，任何一個環節都不能掉鏈子，因為環節太多
，哪怕任一環節出現千分之一
、萬分之一的問題，疊加起來都會是非常大的質量缺陷。”泰瑞達中國區總經理Felix Huang這樣解釋道。

對泰瑞達來說，零缺陷是永遠的目標，目前國內頂尖的ADAS公司已在泰瑞達平台上做到10 DPPM
，但同時也付出了很高的成本。正常來說
，一顆芯片測試成本占芯片售價5%～10%


，最多不超過15%
，而該公司的產品則接近30%，超過大芯片封裝的成本。

因此
，想要更好地實現零質量缺陷的目標，有三個關鍵點。一是策略，關鍵點是在設計階段就考慮到如何做好測試；二是流程，關鍵點做好協作和自動化；三是工具，關鍵點是實時
、預測和智能。

1. 策略：用靈活的測試方案實現成本優化

首(shou)先(xian)，在(zai)測(ce)試(shi)策(ce)略(lve)方(fang)麵(mian)，在(zai)芯(xin)片(pian)設(she)計(ji)開(kai)始(shi)時(shi)，就(jiu)要(yao)考(kao)慮(lv)到(dao)如(ru)何(he)達(da)到(dao)零(ling)質(zhi)量(liang)缺(que)陷(xian)的(de)效(xiao)果(guo)，這(zhe)需(xu)要(yao)在(zai)初(chu)期(qi)考(kao)慮(lv)測(ce)試(shi)方(fang)案(an)的(de)設(she)計(ji)和(he)策(ce)略(lve)，以(yi)平(ping)衡(heng)成(cheng)本(ben)。

雖sui然ran用yong在zai汽qi車che中zhong的de芯xin片pian都dou叫jiao車che規gui芯xin片pian，但dan其qi實shi每mei種zhong芯xin片pian要yao求qiu標biao準zhun和he成cheng本ben不bu同tong。實shi際ji上shang，質zhi量liang與yu成cheng本ben相xiang關guan聯lian
，質zhi量liang等deng級ji越yue高gao

，失shi效xiao成cheng本ben就jiu會hui降jiang低di，但dan相xiang應ying的de就jiu要yao做zuo一yi些xie預yu防fang性xing的de提ti前qian檢jian測ce

，從cong而er拉la高gao前qian期qi成cheng本ben。此ci外wai

，因yin質zhi量liang問wen題ti而er帶dai來lai的de客ke退tui
、測試成本等顯性成本之外，庫存成本、運輸成本
、人員變動成本等隱性成本的影響要比顯性成本大得多。

最終，整體成本會呈現“浴盆曲線”
，其qi最zui低di點dian就jiu是shi兩liang種zhong成cheng本ben的de交jiao界jie點dian
，不bu同tong芯xin片pian的de權quan衡heng都dou有you所suo不bu同tong。比bi如ru說shuo，自zi動dong駕jia駛shi芯xin片pian與yu汽qi車che行xing駛shi直zhi接jie相xiang關guan，一yi旦dan出chu問wen題ti
，就jiu是shi人ren員yuan安an全quan問wen題ti
，所suo以yi要yao求qiu質zhi量liang等deng級ji更geng高gao。再zai比bi如ru

，座zuo艙cang芯xin片pian可ke以yi通tong過guo後hou裝zhuang市shi場chang來lai增zeng級ji，質zhi量liang要yao求qiu也ye沒mei有you那na麼me高gao。

芯片測試主要分為Wafer Sort（WS
，晶圓測試）、Partial Assembly（PA，部分封裝）、Final Test（FT，成品測試）、System Level Test（SLT，係統級測試）四個階段，當然晶圓測試、成品測試完成後並不代表結束
，測試是貫穿汽車電子全產業鏈的重要環節。

對芯片來說，如果很多問題在晶圓測試階段就能檢測出來，到了成品測試時就不需要再去檢測，這種測試前移和後移就指的就是“FLEX Test”。

對汽車芯片來說
，一顆芯片售價中，測試成本始終與封裝
、工藝成本相比占比較小，發現問題越早，就能把測試項從最終測試前置
，省掉封裝成本。“因(yin)此(ci)，從(cong)成(cheng)本(ben)角(jiao)度(du)來(lai)說(shuo)，能(neng)不(bu)能(neng)前(qian)移(yi)多(duo)一(yi)點(dian)，這(zhe)就(jiu)要(yao)求(qiu)機(ji)台(tai)本(ben)身(shen)有(you)非(fei)常(chang)好(hao)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)可(ke)重(zhong)複(fu)性(xing)，同(tong)時(shi)測(ce)試(shi)能(neng)力(li)和(he)覆(fu)蓋(gai)率(lv)能(neng)夠(gou)達(da)到(dao)這(zhe)樣(yang)的(de)要(yao)求(qiu)，才(cai)有(you)可(ke)能(neng)實(shi)現(xian)FLEX Test。”Felix Huang如是說。

當然
，測試本身也沒有那麼簡單，整個流程需要不斷測量和分析數據才能知道哪些項目能夠前移，FLEX Test背後擁有不同的邏輯，從來沒有固定的答案

，必須考慮哪個階段測量什麼測試項才能形成最優解，針對不同公司、不同芯片做不同分析。

但實際，多數情況IC設計人員與ATE測試人員隔行如隔山
，溝通過程或許存在不可避免的代溝。泰瑞達的專用軟件工具PortBridge就是解決這種問題，為雙方搭建起溝通橋梁，一麵是測試機，另一麵是EDA工具；IC設計人員操作EDA工具，即可直接控製測試機進行晶圓測試或者成品測試，根據結果實時在線調優
，同時也可以藉由PortBridge工具通過ATE直接訪問每個IP並進行調試，加速IP與整個芯片融合。

2. 流程：用自動化、智能化的工具減少人為問題

從1995年到2020年，芯片功能愈加複雜，測試程序複雜度隨之增大，早期一顆SoC芯片可能擁有200個測試項
，代碼量約一兩千行
，一個或幾個測試工程師就能完成測試工作。而現在則至少擁有2萬行代碼
，代碼量達到幾個到幾十個Giga的水平
，開發測試程序基本都是由團隊協作開發
，最後整合調試。

因此
，在這樣的進化過程中，為了減少開開發周期，加速產品上市，就需要整個流程擁有自動化、智能化的工具
，減少因為人為因素帶來的問題。

泰瑞達則有不同的軟件支持
，其中IG-XL軟件則是ATE行業中口碑最好的開發軟件之一
，該軟件兼具實用性

、易用性和穩定性。

基於IG-XL軟件，泰瑞達還擁有一款輔助工具Oasis，可以幫助檢測開發代碼質量，比如在Offline階段運行Oasis工具，可以自動檢測不同工程師的代碼有沒有寫錯，有沒有冗餘。

多人開發方麵
，泰瑞達內部擁有全流程管理係統DevOps（Development Operation），該係統自2020年開始引入

，這是一個完全自動化的係統，比如說，工程師開始開發一個測試程序時
，從Offline階段就會自動調用Oasis中的Offline檢測工具，生成報告
，將問題發到相關工程師郵箱
，直到把報告中問題全部修複以後
，才會進入到下一個階段。

3. 工具：實時、可預測、智能的分析

對測試整個流程來說，流動在其中的“血液”便是數據
，不同工藝中，不同的控製按鈕、不同的變量和不同的參數都會流向ATE測試機，除了標準數據（一般來說有兩種格式STDF和TEMS）
，Fab可以根據實際反饋的數據，來調整工藝參數，優化工藝流程。

歸根結底，零質量缺陷的支撐點就是海量數據，要想讓這些數據真正產生作用，就要做到實時性
、可預測性、智能性的分析。尤其對車規芯片來說，數據則更為重要。

泰瑞達的UltraEDGE便是配套的服務器，它內部既包含自建的FDE（故障檢測引擎

，Fault Detect Engine）工具，也可安裝第三方數據分析軟件，如OptimalPlus、PDF數據管理軟件

，在其中進行加密和機器學習，對抓到的原始數據進行分析
，把潛在缺陷反饋給Foundry，最終提升良率，降低成本。

FDE是泰瑞達已經推出的一款大數據分析軟件

，它可以將前麵測試結果進行統計分析，並比較原有測試結果。早期，它采用的是Static PAT（SPAT），現在車規更多采用的是Dynamic PAT（DPAT）

，即動態分析。

值得一提的是
，泰瑞達在3年前就成立了專門的研究團隊，研究AI怎樣加速測試結果分析，同時在Ultra EDGE Server、FD Engine、Oasis輔助工具中都使用了AI技術。

解決車規芯片的測試難題

如今芯片密度在跟隨摩爾定律不斷膨脹
，極速的製程演進也會為汽車芯片測試帶來更多挑戰。根據泰瑞達亞太區銷售副總裁Richard Hsieh的分享
，過去半導體測試設備發展，可以分為三個階段。

1990年~2000年

，是功能時代，製程工藝集中在0.8μm~0.13μm，芯片搭載功能越來越多，傳統測試平台逐漸被淘汰；2000年~2015年，是效率時代
，隨著工藝從0.13μm發展到14nm
，並行測試需求擴大，4工位
、8工位測試成為標配；2015年至今，是新興時代，製程工藝步入3nm，此時單純的芯片測試隻是基礎性功能，trim（微調）等更多複雜性功能成為標配，這些功能可以有效減少設計時間
、提高產品良率。

現在，行業正向1nm演進
，也在探索如何在CMOS的製程裏製造出數字或“數字+混合信號+RF”，相對應的

，也向測試端提出更快的測試速度
、更低的測試成本和更快的上市時間等要求。

“測試產業是一個重資本投資的產業，怎樣在投資上獲得很好的回報是關鍵問題。”Richard Hsiehbiaoshi
，duoshurenzaizuozibencaigoushi，douhuisuangudingzhejiu，dangzhijiechengbenbeizhejiudixiao，qizhongdabufenjiushijianjiechengben。suoyiduijitailaishuo，zenyangshejirangtanenggoutigaotadechanpinshengmingzhouqi，yijiliyonglvdoushizhongyaodeketi。

泰瑞達針對汽車電子市場進行了多元化布局。公司旗下的J750
、UltraFLEX、EAGLE等(deng)產(chan)品(pin)可(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)客(ke)戶(hu)降(jiang)低(di)工(gong)程(cheng)成(cheng)本(ben)，提(ti)升(sheng)係(xi)統(tong)魯(lu)棒(bang)性(xing)，同(tong)時(shi)用(yong)更(geng)少(shao)的(de)測(ce)試(shi)單(dan)元(yuan)提(ti)供(gong)更(geng)高(gao)產(chan)出(chu)，並(bing)加(jia)大(da)良(liang)率(lv)把(ba)控(kong)，為(wei)客(ke)戶(hu)提(ti)供(gong)質(zhi)量(liang)保(bao)障(zhang)和(he)成(cheng)本(ben)有(you)優(you)勢(shi)。

泰瑞達從1990年到2025年都推出了不同的平台
，令人驚喜的是，一些客戶現在都還在用在90年代推出的機台
，尤其1995年推出的J750，現在還有很多客戶都在使用量產。

當然
，這也並非說明J750一成不變，20年(nian)以(yi)來(lai)，它(ta)已(yi)經(jing)經(jing)過(guo)了(le)三(san)代(dai)升(sheng)級(ji)，每(mei)一(yi)代(dai)板(ban)卡(ka)密(mi)度(du)都(dou)在(zai)翻(fan)番(fan)
，與(yu)此(ci)同(tong)時(shi)，電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)也(ye)在(zai)不(bu)斷(duan)跟(gen)進(jin)
，隨(sui)著(zhe)需(xu)求(qiu)不(bu)同(tong)增(zeng)長(chang)，升(sheng)級(ji)速(su)度(du)也(ye)開(kai)始(shi)逐(zhu)漸(jian)縮(suo)短(duan)。為(wei)什(shen)麼(me)J750如此經久耐用，實際上，它自推出設計指標覆蓋就非常廣泛
，穩定性指標MTBF（Mean Time Between Failure）也非常好，可以做到運行一年一塊板卡也不壞。按照利用率來推算時間，可以達到8760個小時。

UltraFLEXplus平台於2019年推出

，其設計生命周期是20年
，中間小版本升級是5年，當然其大框架方向是不變的
，泰瑞達在設計平台之初，就按照一個開放、可升級、可進化的框架進行。

對於測試來說
，實質上無論車載芯片
、工業芯片，對於測試機供應商的廠商來說，測試本質並沒有發生變化
，那麼車規芯片測試究竟有有什麼不同？

Felix Huang表示，對泰瑞達來說，車規芯片和工業芯片測試設備都類似，唯一不一樣是後麵的數據處理
，比如UltraEDGE
、FD Engine統計分析
，芯片測試要求提高了，不隻是看性能規格測試，而是要看它的統計分布、每個晶圓上的物理分布

、最低良率要求、每個溫度下的要求，這些都需要大數據分析進行支持。

目前為止，泰瑞達已經利用FD Engine幫助國內幾家國產芯片設計公司，包括細分領域龍頭，實時監控測試過程變化。泰瑞達已紮根中國20多年，未來，除了持續在國內大方向上發展
，汽車也是重要方向。

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