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射频/微波/毫米波芯片测试系统:半导体测试厂家vs仪器厂商,谁主沉浮?

  • 分类:人物观点
  • 作者:仪小仙
  • 来源:
  • 发布时间:2025-06-04 11:46
  • 访问量:33
onetest仪器资源库在收录射频/微波/毫米波芯片(晶圆、模组、SOC等)测试系统/测试平台/测试机时,发现当前市场主要由两类背景迥异的厂商主导,一类是传统半导体测试厂商(半导体测试厂商数量很多,如爱德万、泰瑞达、华峰测试、华兴创源等)推出的测试系统(比如探针台、测试机),一类是射频微波/毫米波仪器厂家(如是德、NI、思仪、美星科技、赛迈测控、中科四点零等厂家)进军芯片测试系统,包括研发和量产测试(比如模组、SOC等)系统;这两类的厂家侧重点有所不同,但多有交叉和竞争,暂时让Deepseek分析下两类厂家在射频芯片测试方面的优劣势(AI有局限性和幻觉,欢迎留言讨论)。

射频(RF)、微波、毫米波芯片是5G通信、汽车雷达、卫星通信和高速数据传输的核心器件。其测试系统(常称为测试机/测试平台)是确保芯片性能和可靠性的关键设备。当前市场主要由两类背景迥异的厂商(还有第三类只聚焦射频测试机的厂家,比较少,如南京派格)主导:

一、两大阵营的起源与核心能力

维度专业半导体测试系统厂商
 (如泰瑞达Teradyne,爱德万Advantest)
射频测试仪器厂商
 (如是德科技Keysight,罗德与施瓦茨R&S,鼎阳科技Siglent)
出身背景
数字/模拟/SoC芯片量产测试起家
通用射频测试仪器(频谱仪、信号源、矢网等)起家
核心优势量产能力
:高并行度、高吞吐量、低单颗测试成本、自动化产线整合
性能精度
:高频段支持(毫米波/THz)、信号质量、灵活配置、研发调试能力
典型产品形态
多站点、多DUT并行测试的“测试机”(Tester)
高性能单机仪表或集成化测试“平台”(Platform),侧重单点深度测试
代表厂商策略
• 泰瑞达:通过收购LitePoint强化射频能力
• 爱德万:开发专用毫米波测试模块
• 是德科技:推出PathWave测试平台,整合仪器与软件
• 鼎阳:推出高端射频测试仪器进军芯片验证

二、各自优劣势深度剖析

(1) 半导体测试系统厂商 (量产之王)

  • 优势:

    • 量产效率高: 支持并行测试多个芯片(如1024通道),大幅降低单颗测试成本(可低至$0.05-$0.2)。

    • 系统集成度高: 深度整合探针台、Handler(分选机)、测试软件,适合自动化产线。

    • 稳定性和可靠性: 专为7x24小时工厂环境设计,维护性好。

    • 标准化接口: 易于集成到现有半导体制造流程。

  • 劣势:

    • 高频性能局限: 传统架构扩展到极高频率(如>110GHz毫米波)成本高、技术难度大,通常落后于顶级仪器。

    • 灵活性较低: 配置相对固定,针对特定测试项优化,对新协议/新标准的适应速度可能稍慢。

    • 初期投入巨大: 整套系统价格昂贵,适合大批量生产。

(2) 射频测试仪器厂商 (性能之巅)

  • 优势:

    • 顶尖性能指标: 提供业界领先的频率范围(可达110GHz以上)、带宽、信号纯度和测量精度,尤其适合研发、特性分析、故障诊断。

    • 灵活性与通用性: 模块化设计,可自由组合仪器(信号源、分析仪等),快速适配新标准、新测试需求。

    • 强大的软件生态: 提供丰富的测试库、分析工具和仿真接口(如是德PathWave),助力复杂算法验证。

    • 覆盖范围广: 从芯片级(On-Wafer)到模组/整机测试均可胜任。

  • 劣势:

    • 量产效率较低: 通常为单站点或少量并行,单颗测试成本高($0.5-$2+)。

    • 系统集成挑战: 将多台独立仪器集成为高吞吐量自动化产线,复杂度高、成本增加、维护难度提升。

    • 产线优化不足: 仪器设计初衷非为纯量产环境,在7x24小时稳定运行、空间占用、与Handler集成等方面需额外优化。

三、谁会胜出?未来格局预测 - 融合与分化并存

短期内,没有绝对的“胜者”,而是场景分化、优势互补、加速融合:

  1. 明确场景分化:

    • 研发、验证、小批量、高端芯片(如毫米波前端、太赫兹): 射频仪器厂商优势显著。性能是首要考量,灵活性和深度分析能力至关重要。

    • 大规模量产(如5G手机射频模组、车载雷达芯片): 半导体测试系统厂商占据主导。成本、速度和稳定性是生命线,其高并行量产能力无可替代。

  2. 融合是主旋律:

    • 半导体测试商向高性能进军: 通过自研(如爱德万)、收购(如泰瑞达收购LitePoint)或合作,持续提升射频/毫米波测试能力,补齐性能短板。

    • 仪器厂商向量产渗透: 开发更集成的“测试平台”解决方案(如是德PathWave测试系统、R&S的测试方案),简化集成、提升并行度、优化软件流程,努力降低“测试成本”。赛迈测控、美星科技、中科四点零等国产厂商正通过提升仪器性能(如推出更高频率模块化VNA/SA)和性价比,切入研发和中小批量市场。

    • “平台化”解决方案兴起: 两类厂商都在构建基于软件的开放平台,整合硬件资源和测试流程,提供从研发到量产的更连贯体验。

  3. 新兴力量(系统集成商/第三方实验室): 如中科睿华等,利用灵活性和专业服务能力,整合不同厂商设备,提供定制化测试解决方案,在特定领域(如复杂SoC测试、科研)有生存空间。

  4. 国产化机遇: 在国产替代浪潮下,中电科思仪(Ceyear) 等拥有军工背景的厂商,以及加特兰(Calterah) 等芯片设计公司自研的自动化测试平台(结合自身需求),都在特定领域(如车规毫米波雷达测试)加速发展。

结论:双轨并行,融合制胜

  • “谁胜出”取决于应用场景: 在各自优势领域(量产 vs 研发/高性能),两者都不可替代。不存在一方完全取代另一方。

  • 竞争核心在于“融合能力”: 最终的赢家将是那些能成功融合“仪器级性能”与“量产级效率” 的厂商。

    • 半导体测试商需要将顶尖射频性能“测试机化”。

    • 仪器厂商需要将高性能平台“量产友好化”。

  • 软件定义和平台化是关键: 强大的软件平台(测试管理、数据分析、硬件抽象)将成为连接研发与量产、整合不同硬件资源的核心竞争力。

  • 国产厂商借势崛起: 凭借对本土市场的理解、灵活的解决方案和成本优势,国产半导体测试商和仪器厂商(如鼎阳、中电科思仪)将在细分领域获得更大份额,尤其在政府扶持和国产替代需求强的领域。

简言之,未来属于能够提供“高性能+高效率+高灵活度”平台化解决方案的厂商,无论其出身是半导体测试机还是仪器仪表。两类厂商的界限将越来越模糊,合作与竞争将长期共存。




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