자동 시험 장비란 무엇입니까?

정의는 또한 $15억 반도체 산업과 매번 600회의 테스트가 수행되는 차단기 공장의 테스트 센터를 의미합니다. 이 두 개체 모두 자동 테스터라고 부를 수 있지만, 기본적으로 동일한 것이므로 구매자 유형이 용어 이해에 어떻게 영향을 미치는지 아는 것이 필요합니다.

또한 ATE는 장비의 사용, 작동 및 특성의 모든 영역을 포함하여 논의되며, 적절한 장비 구매를 위한 올바른 선택 방법에 대해 언급되어야 합니다.

요약하면, 일반적으로 ATE로 알려진 테스트 기계가 있으며, 이는 제품에 입력을 제공하고 반응을 측정하며 작업자 개입 없이 허용 가능한지 여부를 알려주는 모든 장치를 정의합니다. 이 시장의 핵심 영역은 Advantest와 Teradyne 두 회사가 전체 시장의 약 86%를 차지하는 반도체 ATE입니다. 전기를 기반으로 하는 또 다른 유형도 있습니다.

자동 테스트 장비란 무엇인가

간단히 말해, 네 가지 기능이 있습니다: 전압, 전류, RF 신호, 온도 또는 움직임 등 자극을 생성합니다. DUT에 자극을 적용합니다. 알려진 정확도의 장치를 사용하여 반응을 측정합니다. 그리고 결과를 한계와 비교하고 판정을 기록합니다.

중요한 것은 ‘자동화된’이라는 단어입니다. 멀티미터와 숙련된 기술자가 네 가지 기능을 모두 수행할 수 있지만 속도가 느립니다. ATE는 네 번째 경우에 인간의 개입이 있고 세 번째 경우에는 수백 번 반복 후 신뢰성이 떨어지기 때문에 존재합니다.

그런 다음, 그것이 아닌 것을 통해 범주를 정의할 수 있습니다. ATE는 결정을 내리기 때문에 데이터 로거가 아닙니다. ATE는 시퀀스를 수행하기 때문에 벤치 기기가 아닙니다. 또한 모든 ATE 시스템에 예외 없이 포함되어 있지만 테스트 절차도 아닙니다.

ATE를 구매하는 산업과 각 산업이 테스트하는 것

여섯 부문이 거의 전체 시장을 차지하며, 이들 간의 차이가 유사성보다 큽니다.

대부분의 사람들은 반도체 부문을 언급된 약어와 연관 짓습니다. 그 이유는 현대의 시스템 온 칩이 수천 개의 핀을 가지고 있어, 테스터가 대부분의 핀을 동시에 초고속으로 측정하고 구동해야 하기 때문이며, 이때 피코초 단위의 차이가 성공과 실패를 가를 수 있습니다. 이는 대량 생산에서 측정하기 가장 어려운 문제이며, 이미 이를 해결한 기업들은 세계에서 가장 가치 있는 제조업체 중 하나입니다.

자동차 부문은 가장 역동적인 분야입니다. 전기차는 수십 개의 모듈로 구성된 배터리 팩을 포함하며, 각 모듈은 자체 모니터링 회로로 제어됩니다. 검사 대상이 부품에서 버스를 사용하여 시스템을 검증하는 작업으로 변경되었습니다. 항공우주 부문은 가장 안정적이지만 가장 까다로운 분야로, 이 부문에서 사용되는 라인 교체 가능 유닛은 30년 동안 서비스될 수 있으므로 테스트 장비도 30년간 유지 관리가 가능해야 합니다.

반도체 ATE: 이 범주를 설명하는 과점

대부분의 발표된 추정치는 Advantest와 Teradyne이 반도체 ATE 세계 시장의 약 86%를 함께 점유하고 있으며, Advantest가 때때로 두 회사 중 더 큰 회사로 간주된다고 합니다. Advantest는 2025년에 약 1조 7천억 엔의 기록적인 매출을 보고했으며, Teradyne은 약 1조 3,200억 엔을 기록했습니다. 고급 SoC 및 메모리 테스트에서는 집중도가 더욱 높아 90%를 초과합니다.

이러한 구조는 특정 패턴에서 비롯되었습니다. Teradyne의 J259는 1960년대에 ATE 시대를 시작한 것으로 일반적으로 인정받고 있습니다. Advantest는 일본 반도체 생산이 성장함에 따라 메모리 테스트 시장을 차지했고, 2000년대에 인수를 통해 통합했습니다. 그 결과, 신규 진입자는 고객이 이미 테스트 프로그램을 구축한 플랫폼에서 기존 업체를 이겨야 하는 산업이 되었으며, 이는 사실 더 빠른 기기를 만드는 것보다 더 어려운 문제입니다.

시장은 AI 실리콘에 힘입어 엄청나게 성장했습니다. 글로벌 반도체 테스트 장비 시장은 2026년에 약 1조 5,300억 엔에 이를 것으로 예상되며, 2028년에는 약 2조 800억 엔에 근접할 전망입니다. 메커니즘은 간단하면서도 다소 직관에 반하는데, 더 복잡한 칩일수록 테스트 시간이 더 많이 필요합니다. 선도적인 AI 가속기의 테스트 시간은 한 세대에서 약 350초에서 다음 세대에서는 700초에서 1,000초 사이로 증가하여, 동일한 칩 수를 테스트하기 위해 두세 배의 테스터 용량이 필요합니다. 테스트는 비용 항목에서 벗어나 처리량의 제약으로 인식되기 시작했습니다.

반도체 외부의 누구에게나 이 이야기는 유익하지만, 불행히도 유용하지는 않습니다. 이는 자동화 테스트 장비 시장 점유율 추구가 왜 반도체 분석으로 돌아가는지, 그리고 차단기 테스트 벤치 구매자가 제공된 맥락 내에서 관련성을 찾지 못하는 이유를 보여줍니다.

전기 산업이 테스트하는 것과 그 차이점

표의 전기 섹션에 소개된 모든 항목은 전류 차단 기능을 수행하므로 엔지니어링 프로세스가 다르게 진행됩니다.

미니어처 서킷 브레이커는 트립 시 및 트립하지 않을 때의 전류 값에 대한 열 트립 매개변수 평가, 자기 값(정격 전류의 여러 배), 접촉 저항, 절연 저항 등 여러 테스트를 받습니다. 그 외에도 RCD 및 RCBO는 차동 보호 테스트를 추가합니다. 접촉기는 코일 픽업 및 드롭아웃 테스트와 모든 극에 대한 마모 테스트를 수행합니다. 조립이 추가되면 유전체 강도 테스트가 가장 마지막에 수행됩니다.

전기 테스트를 수행하는 데 복잡한 과정은 필요하지 않습니다. 필요한 것은 최고 전류 값, 완벽한 타이밍 및 기계적 프로세스입니다. 측정은 쉽지만 결과를 얻는 것은 매우 어렵습니다.

경제성은 크게 다릅니다. 반도체 테스트는 수백만 개의 다이에 대해 수행되는 반면, 전기 테스트는 제조된 모든 테스트 장치에 대해 수행되며 그 양은 수십만 개에 이를 수 있습니다. 이것이 산업 내에 많은 소규모 회사가 존재하는 이유를 설명합니다. 공기 차단기 루틴을 중심으로 구축된 벤치는 해당 세그먼트에서 가장 큰 형식이며, 그 범위는 다음 개요에 명시되어 있습니다. ACB 테스트 벤치가 측정하고 기록하는 내용.

모든 ATE 시스템이 공유하는 해부학

테스트 시스템의 블록 다이어그램은 적용 분야에 관계없이 동일한 다섯 가지 주요 구성 요소를 포함합니다.

• 자극 생성. 적용 효과의 원천이 식별되는 단계입니다. 재미있게 표현하면, 반도체 테스트에서는 마이크로칩 전자 보드, 전기 테스트에서는 전류 주입 기능이 있는 장치, 자동차 테스트에서는 버스 시뮬레이터가 해당합니다.
• 스위치. 생성기가 자극을 적절한 접점으로 라우팅하는 부분으로, 운영자가 케이블을 이동하지 않아도 됩니다. 이 다이어그램 부분은 릴레이 접점과 그 사용과 관련되어 가장 많은 신뢰성 문제를 일으킵니다.
• 측정. 장비는 교정 증명서에 부합하도록 사전에 테스트된 측정 장치와 센서에서 기록 프로세스까지 정확도를 유지하는 데이터 전송 프로세스로 구성됩니다.
• 핸들링. 장치에 관련 테스트 항목을 공급하는 방법과 해당 항목을 고정하는 프로세스입니다. 반도체 테스트에서는 핸들러 또는 프로버를 통해, 전기 테스트에서는 고정구 및 클램프를 통해 수행됩니다.
• 소프트웨어 및 기록. 전체 프로세스는 시스템의 세부 사항을 추적하는 소프트웨어로 계측됩니다. 다섯 번째 구성 요소는 종종 사용자에게 충분히 평가받지 못하며 너무 늦었을 때에야 그 중요성이 인식됩니다.

구매자에게 다섯 번째 부분은 보통 중요하지 않으며, 나중에야 오류를 깨닫게 됩니다. 테스트에 의존하지만 기록이 없는 시스템은 2년 후에 방어하기 어려운 문서 흔적을 만들 것이며, 엔지니어만 아는 한계가 있는 시퀀스는 감사에 적합하지 않습니다. 내구성 작업은 명확히 보여줍니다: 노후된 벤치는 몇 주 동안 무인으로 작동하므로, 기록은 전원 중단 시에도 실행을 잃지 않고 유지되어야 하며, 이에 대한 설계 고려사항은 단일 테스트와 다릅니다. ATS 노후 벤치 사이클링 및 로깅 에서 설명합니다.

ATE가 수동 테스트로 해결할 수 없는 문제

세 가지 문제가 존재하며, 속도만이 우리가 관심을 가지는 측면입니다.

• 반복성. 인간 테스터는 토크를 적용하고 결과를 읽지만, 동일한 장치를 검사하는 기술자마다 결과가 다를 수 있습니다. 시스템을 사용하면 입력이 완전히 반복 가능하며, 올해의 벤치 결과를 작년 결과와 비교할 수 있습니다.
• 출력량은 품질과 관련하여 일정합니다. 수동 테스트는 생산 과정에서 저하되며, 이 저하는 눈치채지 못한 채 발생합니다; 마지막 50개 제품은 처음 50개보다 훨씬 빠르게 검사됩니다. 자동화 테스트 시스템은 이러한 저하가 없으며, 알려지지 않은 수량의 제품을 생산합니다.
• 증거. 시스템은 테스트를 받는 각 장치에 대한 기록을 생성합니다. 이는 고객에게 감사 결과를 보고하고, 보증 청구를 승인하며, 다양한 규정 준수를 증명하는 데 사용됩니다.

이 의견은 주목할 가치가 있습니다. 적절히 설계된 벤치 시스템과 좋은 고정구, 적절히 훈련된 운영자는 자동화 테스트와 동등한 결과를 빠르게 생성할 수 있습니다. 하루에 수백 대 미만에서는 이 조합이 보통 우세하며, 이 비교에서 산술적으로 설명됩니다. 수동 및 자동 테스트 경제성. 자동화는 측정 시간이 아닌 처리 시간이 제약이 될 때 그 자리를 차지합니다.

Gage R&R: 모두가 건너뛰는 측정

시스템을 통과 또는 실패로 결정하기 전에 측정 시스템 자체를 검증하는 것이 필요합니다. Gage 반복성 및 재현성은 여기서 작동하는 원리이며, 불행히도 대부분의 완료 과정에서 다음 단계로 회피되는 부분입니다.

원리는 매우 간단합니다. 먼저, 시스템 내 측정 범위를 대표하는 특정 수의 부품을 선택해야 합니다. 그런 다음, 두세 명의 작업자가 동일한 장비를 사용하여 각 부품을 여러 번 측정해야 합니다. 그러나 결과는 생성된 분산량이 부품이 아닌 측정 시스템에 기인해야 한다는 방식으로 분석되어야 합니다. 다만, 자동차 측정 시스템 분석 핸드북에 따르면 테스트 결과에는 허용 가능한 한계가 있습니다: 측정 시스템이 전체 허용 오차의 10% 미만을 사용할 경우 테스트는 양호하며, 10%에서 30% 사이일 경우 허용 가능하고, 30%를 초과하면 해롭습니다.

다음 연습은 자동 테스트 장비에 대해 두 가지 중요한 결과를 제공합니다. 첫 번째 결과는 반복성 수준이 사양보다 훨씬 낮을 때 시스템을 식별합니다. 예를 들어, 고정구 저항이 너무 높거나 릴레이 접점이 마모된 경우가 이에 해당할 수 있습니다. 두 번째 결과는 테스트 중에 발견되는 자동 테스트 장비의 측정 불확실성 수준입니다. 실제로 테스트를 거치지 않았기 때문에 측정 시스템의 능력은 의문시되어야 합니다. 교정 간격 및 접점 유지 관리를 포함하여 벤치를 능력 내에 유지하는 절차는 다음에 다루어집니다. MCCB 테스트 벤치 운영 관행.

산업별 장비 선택

무엇을 찾아야 하는지는 전적으로 첫 번째 표의 어느 행에 있는지에 달려 있습니다.

National Instruments는 중간 영역의 경제성을 혁신했기 때문에 특별히 언급할 가치가 있습니다. 모듈식 계측기로 구성된 PXI 또는 CompactRIO 시스템은 공장에서 사용 가능한 카탈로그 항목으로 맞춤형 테스트 장치를 만들 수 있게 하여 저생산량 및 고생산 다양성 상황에 이상적입니다. 그러나 이러한 솔루션은 하루에 5,000개의 차단기를 제조하는 생산 라인에는 적합하지 않습니다. 이 경우 전용 고정구가 있는 전용 테스트 벤치가 사이클 타임 측면에서 유연한 시스템보다 항상 우수합니다. 해당 표 행의 구매 결정은 능력 문제가 아니라 투자 회수 계산이며, 차단기 라인에 대한 산술 계산은 이 분석에서 다루어집니다. 자동 대 수동 MCB 검사 투자 회수.

자주 묻는 질문

ATE는 무엇을 의미합니까?

자동화 테스트 장비는 동일한 정의로도 사용됩니다. 이 용어는 테스트 신호를 제공하고, 반환 신호를 측정하며, 입력 테스트 신호와 자체 평가를 기반으로 반응하는 모든 시스템을 의미합니다. 다른 분야에서도 동일한 약어를 사용하지만 사용되는 하드웨어에는 상당한 차이가 있습니다.

자동 테스트 장비의 예는 무엇입니까?

프로버에는 테스터가 부착되어 있으며, LRU 내 자동차 ECU 엔드-오브-라인 스테이션과 항공 전자 LRU 테스터, 전류 주입 및 트립 타이밍이 있는 차단기 벤치가 있습니다. 차단기 벤치는 랙이 아닌 벤치이지만 여전히 정의를 충족합니다.

ATE 시장 규모는 얼마나 됩니까?

반도체 테스트 장치에 대한 추정치는 2026년에 약 $15.3억 달러이며 2028년에는 $20.8억 달러를 초과할 것으로 예상됩니다. 자동차, 항공우주 및 전기 테스트를 위한 더 큰 시장은 확실히 더 크지만 더 분산되어 있습니다.

주요 ATE 기업은 누구입니까?

반도체 사업은 Advantest와 Teradyne이 주도하며, 이 두 회사가 이 시장의 약 86%를 점유하고 있습니다. 예를 들어, National Instruments는 모듈식 및 PXI 시스템으로 알려져 있고, dSPACE는 자동차 응용을 위한 하드웨어-인-루프, Cohu는 테스터로 알려져 있습니다.

자동화 테스트 장비 엔지니어는 무엇을 합니까?

기계 설계 엔지니어는 고정구와 핸들링을 설계하고, 전기 엔지니어는 스위칭 및 측정 경로를 설계하며, 소프트웨어 엔지니어는 시퀀스와 기록을 작성합니다. 소규모 회사에서는 한 사람이 이 세 가지를 모두 수행하기 때문에 고정구가 가장 적은 관심을 받고 가장 많은 다운타임을 초래하는 경우가 많습니다.

테스트 벤치에서 Gage R&R이 중요한 이유는 무엇입니까?

게이지는 측정 장비이므로 보정되지 않은 게이지는 알 수 없는 오류와 함께 높은 측정 변동성을 가집니다. Gage R&R은 게이지의 변동성을 부품의 변동성과 구분하여 고객에게 값을 제공합니다.

참고 자료

• Teradyne — 반도체 및 시스템 테스트
• Advantest — 반도체 테스트 시스템
• National Instruments — 모듈식 테스트 및 측정
• dSPACE — 하드웨어-인-루프 및 ECU 테스트
• UL Solutions — 제품 안전 테스트 및 인증

결론

ATE는 하나의 정의와 여섯 가지 적용 분야를 의미합니다. ATE의 정의는 연구하고 결정을 내리는 시스템이라고 말합니다. 적용 분야가 다르기 때문에 이 단어 자체를 사용하는 것이 사실상 불필요하다고 할 수 있습니다. 이는 공급자에게 접근할 때 가장 먼저 물어야 할 질문이 다음과 같아야 함을 의미합니다: 어떤 표준이 프로세스에 사용되는지, 그리고 ATE가 실제로 제대로 작동하는지 여부가 아닙니다.

안전 장비를 생산하는 공장을 테스트할 때, 해당 비교 기준은 반도체 테스트 장치가 아니라 현재 사용 중인 수동 장비입니다.