国产芯片工规化、车规化正在拉动温度卡盘系统升级

2018年，新一轮科技贸易战打响，在中国市场深刻地感受到供应链问题带来的影响之际，国产半导体厂商开始大量从消费类电子转向工业电子、车规电子的研发和制造升级。

然而，转型绝非易事，除了研发能力的考验外，生产制造流程的改变也是不可忽视的挑战。比如，在消费电子封装测试过程中，对测试环境的要求是相对宽泛的，很多企业在室温或者高低温环境下获得的测试数据已经不能真实体现在每个温度环节芯片的具体表现，原因主要是芯片上电后发热，同时芯片发热的部位是不均匀的，这导致测试出来的数据误差较大。

如何解决这个问题呢？事实上，国外早有成熟的应对方案，只是2019年之前国内的市场反应不佳，这和我国的半导体行业发展进程息息相关。

图 | ERS electronic公司首席执行官Giai-Miniet

ERS electronic公司首席执行官表示：“早在1970年，ERS electronic就面向IBM对4位单片机高温测试的需求，推出了第一代温度卡盘；到1990年代，又将液冷升级为更加环保的压缩空气式温度卡盘系统；并在2010年代，面向对温度更为敏感的传感器和模拟器件领域，又推出了基于热传导的高均匀性温度卡盘，温度控制精度可达±0.1℃。”

图 | 热拆键合/翘曲矫正一体机ADM330

当然，在扇出型晶圆的封测环节，精准、均匀的温度控制系统还会带来几大好处，即：减少晶粒漂移和残胶，解决部分因操作引发的翘曲问题。为此，ERS在2000年代研发出了翘曲矫正技术，并将其融入到了ADM330热拆键合机，大大减少了先进封装技术领域的翘曲问题，提高了芯片制造的良率。

图 | ERS electronic公司副总裁兼中国区负责人周翔

ERS electronic公司副总裁兼中国区负责人周翔表示：“面向不同的应用领域，ERS electronic推出了不同特性的温度卡盘，比如广受中国客户喜爱的，面向新能源领域中SiC、GaN元器件封测的高压、高温卡盘；面向传感器、IoT和5G基站领域的高精准度、高均匀性卡盘 ；面向磁传感器和霍尔传感器封测的免磁卡盘；以及FAB厂所需的，面向10nm以下工艺WAT测试的低噪声卡盘等。”

此外，周翔透露：“当前中国已经成为ERS electronic的第一大市场，占据40%的营收份额。而在2018年前，ERS electronic刚进入中国市场时并没有引起多大的反响，因此这6年来的高增长主要归功于中国市场的变化、ERS electronic高品质的设备，以及优秀的本地化服务”。

如今，ERS electronic在独立温度卡盘市场的份额约为40%-50%，全球累积销量超过10000台，这主要是测试机升级改造带来的机会。有小伙伴要问，累积10000多台感觉不多啊，事实上一台探针设备的售价约为20-30万美金，而温度卡盘在其中的占比很高；此外，好的温度卡盘的寿命是很长的，就ERS electronic横跨50多年发货的近10000多台卡盘中，依旧有85%的设备还在工作中。

周翔表示：“截至目前，中国有数千台探针设备在工作，然而对于工规化和车规化要求，大部分的测试条件都不够，因此有些资金宽裕的企业会选择花几十万美金购买新机，而更多的企业会选择花更少的钱进行旧机改造，包括温度卡盘替换、增添制冷机和部分系统线路改造。这些对于生产销售探针设备整机的原厂来说，售后并不会覆盖到，但对于ERS electronic来说，是一个充满潜力的市场。”

前不久ERS electronic推出了新机Wave3000，这是一款轻量级的翘曲检测设备，分为手动版和全自动版，手动版主要面向芯片设计企业和研究机构，全自动版主要面向封测厂等批量生产的企业。据悉，Wave3000对比其它设备商的产品，在晶圆制造后道环节更具优势，速度会更快。

此外，ERS electronic今年还将在上海成立实验室，除了设备展示以外，让有需求的企业和机构能够体验后下单，而非开盲盒，这对于很多芯片设计企业和IDM lite企业来说是非常重要的。

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