自动化测试设备(ATE)是一种计算机控制的系统,可在最少的操作员干预的情况下自动测试组件,印刷电路板,互连或整个电子设备。ATE提供的优势包括减少测试时间,验证过程的可重复性以及节省成本,特别是在DUT(被测设备)数量大的情况下。
通过自动化测试可以带来以下好处:
1.提高生产率:可以高精度执行更多测试,产品功能测试的范围更广;2.以更快地提供给开发人员;3.成本效益:优化资源后,可以降低成本;4.更高的敏捷性和市场响应能力:较短的发布周期使企业可以更好地响应变化并确定资源的优先级;5.降低人为错误的风险:自动化测试可满足回归测试需求,将人为错误的风险降到最低;6.提高交付质量:高效测试可最大程度地扩大测试范围,提高产品质量;7.更高的工作满意度:由于消除了高度重复的任务,测试人员可以体验到更高的工作满意度。
在快速且连续地产品开发中,手动测试是验证终端用户工作流程的最有效方法。但实际情况是,手工测试并不能完全做到重测每个功能,持续测试工作中需要编写快速且频繁运行的自动化测试,找出生产版本中的缺陷。
简单的自动化测试就计算机连接一台万用表,电子业的自动化测试可以用在系统/板端/半导体晶圆封装,透过机械手将被测器件放在测试设备上,主控制器会控制信号及量测仪器,依不同需求设计控制器或继电器切换,自动化测试的目的是为了减少特定零组件的测试验证时间。
第一类ATE用于执行半导体和集成电路的测试。通过将预定且可编程的电信号模式应用于半导体或IC,ATE可以测量相应的输出信号并将其与预期值或范围进行比较。这些系统又可以分为逻辑测试仪,存储器测试仪和模拟测试仪。半导体测试的DUT范围从普通的基于硅的组件到复杂的集成电路和片上系统(SoC),通常分为两个级别。第一种是晶圆测试(也称为管芯分类或探针测试),其任务是测试晶圆。第二个是包装测试(也称为最终测试),在包装后对组件执行。晶圆测试使用探针和探针卡,而测试包括使用处理机和测试插座。DUT通过称为处理程序或探测器的设备以及通过使ATE资源适应DUT的定制接口测试适配器(ITA)物理连接到ATE。此类ATE包括逻辑测试系统,旨在测试微处理器,FPGA,ASIC和其他逻辑设备,线性或混合信号设备(用于测试ADC,DAC,放大器,比较器和视频设备),无源组件ATE(电容器,电阻器,电感器)和离散ATE(MOSFET,SCR,齐纳二极管,JFET等)。
第二种类型的ATE处理PCB测试(在波峰焊之前和组装之后),以检测任何制造错误并确保每种产品出厂时都没有缺陷。自动化的PCB测试包括光学检查技术,例如自动光学检查(AOI)和自动X射线检查(AXI),飞针测试以及钉床在线夹具测试。最后,互连测试将验证互连,电缆和连接器的状态和质量。特别是,它能够检测具有常用连接器配置的线束,配电盘,柔性电路和薄膜开关面板上的开路(缺少连接),短路(开路连接)和接线错误(错误的插针)。互连测试还包括抵抗力测试和耐压测试。
第三种类型的ATE处理PCBA测测,由DMM,程控电源,DAQCard,单片机,继电器,PLC,气缸,Fixture等组成的电信号自动采集系统,广泛运用于ICT,FCT等测试设备。软件部分采用NILabVIEW编写,全自动依次采集并判定PASS/FAIL,自动生成测试报表并上传数据库。
第四种类型就是对于老化测试和应用低成本测试仪,根据客户的测试要求、图纸及参考方案,采用MCU、FPGA、PLC、PC基于VB、VC、labVIEW开发平台,设计各类自动化测试设备。各种零组件测试,单片机测试系统,MCU测试系统,图像识别系统,电阻电容分选机测试系统,边界扫描测试系统,遥控控制测试系统,TV电视测试系统,电源测试系统以及MIC测试系统,扬声器测试系统,RF测试系统,音频测试系统及数字音频测试系统,FPC软板/PCB测试,图像方面的CVBS,SVIDEO,RGB的测试,ITU的测试,HDMI信号的测试,电压电流的测试,USB,串口,GPIB接口的仪器通信,I2C协议/SPI协议的元器件控制,洗衣机测试,冰箱测试,烤箱测试,微波炉测试,空调测试,手机测试,电源测试,DVD测试,MP3测试,音箱测试,功放测试,医疗器械测试,LED节能灯测试,UPS的测试,汽车收音机测试,车载显示器测试,电子书测试,电话机测试,闪光灯寿命测试等。
目前规划设计的自动化测试一体机,针对电子产品测试,速度提高了50%,功耗降低了70%,总尺寸降低了60%。70%功率降低允许在不增加功率预算的情况下将引脚或DUT的数量增加三倍。60%尺寸的缩小允许在不扩大PCB整体尺寸的情况下将被测数量增加2.5倍,有效提升测试的效率,加快开发流程,缩短产品设计到量产的周期。在未来几年,自动测试设备(ATE)市场,由新技术、高度集成的电子元件和新电子设备的更大复杂性推动。产品上市时间的缩短,加上即使是最先进的功能也需要提供高质量标准,这促使制造商转向自动化测试解决方案,其可靠性和可重复性保证了时间、维护和成本的显著减少。ATE帮助制造商执行准确的测试和测量,减少故障和错误的发生率,并比手动测试方法更快地提供测试结果。鉴于日益激烈的竞争以及随之而来的为实现规模经济提供能够满足不断增长的消费者需求的高质量产品的需求,世界各地的制造商都在采用自动化测试技术。半导体、消费、汽车、工业、航空航天和国防等垂直行业的自动化解决方案将在未来几年取得大幅的增长。