什麼是自動測試設備？

定義同時暗示半導體產業規模為$15億，以及在斷路器工廠設有一個每次進行600次測試的測試場地。這兩個對象皆作為自動測試儀，但彼此無法區分，因此了解購買者類型以理解該術語非常重要。.

此外，文本涵蓋了ATE主題，包括設備應用領域、其運作方式及主要特性，並協助做出正確決策，只購買必要的設備。.

總結來說，我們有測試機械，通常稱為ATE，定義為任何提供輸入給產品、測量反應並判定其是否合格且無需操作員介入的裝置。該市場的關鍵領域是半導體ATE，由兩家公司主導：Advantest與Teradyne，約佔整體市場的86%。還有一種類型是基於電力的。.

什麼是自動測試設備

簡單來說，有四個功能：產生刺激信號，無論是電壓、電流、射頻信號、溫度或運動。將刺激施加於被測裝置（DUT）。使用已知精度的裝置測量反應。並將結果與限制值比較，記錄判定結果。.

重要的是「自動化」一詞。萬用表和經驗豐富的技術員能執行這四個功能，但速度緩慢。ATE存在的原因是第四種情況有人為介入，而第三種情況在數百次重複後可靠性降低。.

接著，我們可以透過排除法定義此類別。ATE絕對不是資料記錄器，因為它會做出決策。ATE不是工作台儀器，因為它執行序列。它也不是測試程序，儘管任何ATE系統無一例外都包含測試程序。.

購買ATE的產業及各自測試項目

六大產業幾乎佔據整個市場，且彼此間差異大於相似之處。.

大多數人將半導體領域與上述縮寫聯想在一起。原因在於現代的系統晶片擁有數千個引腳，測試儀必須以極快的速度同時測量並驅動大多數引腳，其中任何皮秒的差異都可能決定成敗。這無疑是量產中最難測量的問題，而已成功解決此問題的公司是全球最有價值的製造商之一。.

汽車領域是最具活力的。電動車包含一個電池組，該組由數十個模組組成，每個模組由其自身的監控電路控制。任務已從檢查單一元件轉變為本質上利用總線驗證系統。至於航空航太領域，則是最穩定但要求最高的，因為該領域的線上可更換單元可能服役長達三十年，這意味著測試設備必須能維護三十年。.

半導體ATE：解釋此類別的雙頭壟斷

大多數公開估計顯示，Advantest與Teradyne合計約佔全球半導體ATE市場的86%，Advantest偶爾被認為是兩者中較大者。Advantest於2025年報告創紀錄的約$7億營收；Teradyne約為$3.2億。對於高端SoC與記憶體測試，集中度更高，超過90%。.

這種結構源自特定模式。Teradyne於1960年代的J259通常被認為開啟了ATE時代。隨著日本半導體產量增長，Advantest取得記憶體測試市場，並於2000年代透過收購整合。結果是新進者必須在客戶已建立測試程式的平台上擊敗現有廠商，這實際上比製造更快的儀器更困難。.

市場因AI矽晶片而大幅成長。全球半導體測試設備預計於2026年達約$15.3億，2028年預測接近$20.8億。機制簡單且略顯反直覺：越複雜的晶片需要越多測試時間。領先AI加速器的測試時間從一代約350秒增加到下一代的700至1000秒，因此相同數量的晶片需要兩到三倍的測試容量。測試不再是成本項目，而被視為產能瓶頸。.

對半導體外的人士而言，這個故事具啟發性，但不具實用性。它說明了為何追求自動測試設備市場份額會回歸半導體分析，以及為何斷路器測試台的買家在此背景下找不到相關聯的內容。.

電氣產業測試的項目及其差異原因

表格中電氣部分所展示的每一項目皆具備斷電功能，因此使工程流程有所不同。.

微型斷路器需進行多項測試，例如熱脫扣參數評估（包括脫扣與未脫扣時的電流值）、磁脫扣值評估（額定電流的數倍）、接觸電阻、絕緣電阻等。此外，剩餘電流裝置（RCD）與剩餘電流斷路器（RCBO）還會增加差動保護測試。接觸器則需進行線圈吸合與釋放測試，以及所有極的磨損測試。組裝的加入意味著介電強度測試將在最後進行。.

執行電氣測試不需複雜流程，所需的是最高電流值、精確時序與機械操作。測量本身簡單，但取得結果卻非常困難。.

經濟性差異極大。半導體測試是在數百萬晶片上進行，而電氣測試則是在每一個製造出的測試裝置上執行，數量可達數十萬。這解釋了產業中許多小型公司的存在。以空氣斷路器測試為核心的測試台是該領域中最大型的格式，其範圍在本概述中說明。 空氣斷路器測試台所測量與記錄的項目.

所有自動測試設備（ATE）系統共有的結構

測試系統的方塊圖包含五個主要組件，無論應用領域為何皆相同。.

• 刺激產生。. 識別施加效應來源的階段。以幽默的說法，半導體測試中是微晶片電子板，電氣測試中是具備電流注入能力的裝置，汽車測試中則是匯流排模擬器。.
• 開關。. 產生器將刺激訊號導入適當接點的部分，無需操作員移動電纜。此部分是系統中最容易出現可靠性問題的環節，因為涉及繼電器接點及其使用。.
• 測量。. 設備包含符合校正證書的測量裝置，事先經過測試，以及從感測器到記錄過程中保持準確性的資料傳輸流程。.
• 處理。. 裝置如何供應相關測試項目及固定這些項目的過程。在半導體測試中，透過處理器或探針完成；在電氣測試中，則使用夾具與夾鉗。.
• 軟體與記錄。. 整個過程由軟體監控系統細節。請注意，第五個組件常被使用者低估，且只有在為時已晚時才會被察覺。.

對於買家而言，第五部分通常不太重要，只有在事後才意識到錯誤。一個依賴測試但沒有記錄的系統，會產生難以在兩年後辯護的紙上痕跡，而只有工程師知道限制條件的序列則無法進行審核。耐久性工作清楚地說明了這一點：老化測試台無人看管地運行數週，因此記錄必須能在斷電後保存運行狀態，其設計考量與單次測試不同，如本節所述 ATS老化測試台循環與記錄 所示。.

ATE解決手動測試無法解決的問題

存在三個問題，其中速度是我們唯一關注的方面。.

• 重複性。. 人工作業者施加扭矩並讀取結果，但不同技術員對同一單元的測試結果可能有所不同。使用系統可確保輸入完全可重複，並能比較今年與去年測試台的結果。.
• 輸出量與品質保持恆定。. 手動測試在生產過程中會逐漸退化，且這種退化往往不易察覺；最後測試的五十件產品檢查速度遠快於最初的五十件。自動化測試系統不會出現此問題，且能產出不確定數量的產品。.
• 證明。. 系統會為每個測試單元產生記錄，回應客戶的審核結果，確保保固申請獲得批准，並證明符合各種法規。.

不過，這種觀點值得重視。設計良好的測試台系統配合優良夾具及受過適當訓練的操作員，能產生與自動化測試相當的結果，且速度更快。每日測試量低於數百件時，這種組合通常更具優勢，相關計算可參考本比較 手動與自動化測試經濟學. 。當處理時間而非測量時間成為限制因素時，自動化測試才真正發揮其價值。.

Gage R&R：每個人都跳過的測量

在開始信任測量系統以決定合格與否之前，有必要先對測量系統本身進行鑑定。量具重複性與再現性（Gage R&R）是此處的原則，但遺憾的是，這通常是大多數完成流程中被跳過的下一步，因為測試的樂趣已經開始。.

原理相當簡單。首先，需要選擇一定數量的零件，這些零件代表系統中測量範圍。接著，兩到三位操作員需使用相同設備對每個零件進行多次測量。然而，結果必須以一種方式分析，使產生的變異量應歸因於測量系統而非零件。然而，根據《汽車測量系統分析手冊》，測試結果有可接受的限制：當測量系統使用的總公差不到10％時，測試良好；介於10％至30％之間則可接受；超過30％則有害。.

以下練習為自動測試設備提供兩個重要結果。第一個結果是在其重複性水平遠低於規格時識別系統。例如，當夾具阻力過高或繼電器觸點磨損時可能發生此情況。當然，測試中發現的第二個結果是自動測試設備的測量不確定性水平。事實上，由於尚未通過測試，應質疑測量系統的能力。保持測試台在其能力範圍內的例行程序，包括校準間隔和觸點維護，涵蓋於此。 MCCB 測試台操作實務.

按行業選擇設備

需要關注的內容完全取決於您所在的第一張表格的行。.

National Instruments 值得特別一提，因為它革新了中間市場的經濟性。由模組化儀器組成的 PXI 或 CompactRIO 系統，使工廠能從現有目錄項目中創建客製化測試裝置，非常適合低產量與高品種生產情況。然而，這種解決方案不適用於一天生產5,000個斷路器的生產線。在此情況下，專用測試台配合專用夾具，在週期時間方面始終優於靈活系統。對於該表格行，購買決策是回收期計算，而非能力問題，斷路器生產線的算術分析詳見此處。 自動化與手動MCB測試回本分析.

常問問題

ATE 是什麼的縮寫？

自動化測試設備也用於相同的定義中。該術語指任何提供測試信號、測量回傳信號並根據輸入測試信號及自身評估做出反應的系統。其他領域也使用相同的縮寫，儘管所使用的硬體存在相當大的差異。.

自動測試設備有哪些範例？

探針台附有測試儀，汽車 ECU 終端測試站位於 LRU，航空電子 LRU 測試儀，以及帶有電流注入和跳脫時間的斷路器測試台。斷路器測試台是工作台而非機架，但仍符合定義。.

ATE 市場有多大？

半導體測試設備的估計規模在 2026 年約為 $15.3 億，並在 2028 年超過 $20.8 億。汽車、航空航太及電氣測試的更大市場當然更大，但更為分散。.

主要的 ATE 公司有哪些？

半導體業務由 Advantest 和 Teradyne 領導，兩者合計控制約 86% 的市場份額。例如，National Instruments 以其模組化和 PXI 系統聞名，dSPACE 專注於汽車應用的硬體在環迴測試，Cohu 則專注於測試儀。.

自動化測試設備工程師的工作是什麼？

機械設計工程師設計夾具和搬運系統，電氣工程師設計切換和測量路徑，軟體工程師撰寫測試序列和記錄。在較小的公司中，一人可能同時負責這三項工作，因此夾具往往受到的關注最少，且造成最多的停機時間。.

為什麼 Gage R&R 在測試台上很重要？

由於量具是測量設備，未校正的量具具有高測量變異性且誤差未知。Gage R&R 區分量具的變異性與零件的變異性，並為客戶產生一個數值。.

印度或東南亞的工廠能購買相同的設備嗎？

確實，電氣部分已經在全球供應。區別在於服務的可用性，因此規格必須包含備件清單、校正計劃、響應時間，而不僅僅是價格。.

參考文獻

• Teradyne — 半導體與系統測試
• Advantest — 半導體測試系統
• National Instruments — 模組化測試與測量
• dSPACE — 硬體在環迴與 ECU 測試
• UL Solutions — 產品安全測試與認證

結論

ATE 既是一個定義，也涵蓋六個應用領域。ATE 的定義指出它是一個既能研究又能做出決策的系統。應用領域不同，因此可以說使用這個詞本身幾乎是多餘的。這意味著在接洽供應商時，第一個問題應該是：過程中使用的是什麼標準，而不是 ATE 本身是否正常運作。.

在測試生產安全設備的工廠時，相應的比較基準不是半導體測試設備，而是目前使用的手動設備。.