專(zhuān)訪(fǎng)圣昊光電張田智：打破芯片測試機技術(shù)壁壘 保持初心 繼續向前

  ICC訊 9月16-18日，第23屆中國國際光電博覽會(huì )(CIOE 2021)期間，河北圣昊光電科技有限公司攜光通信芯片測試設備、劃片裂片設備首次隆重亮相，受到行業(yè)關(guān)注。在展位4D52，訊石采訪(fǎng)到了圣昊光電首席技術(shù)官兼執行總經(jīng)理張田智，他向訊石介紹了公司的發(fā)展歷程。張總曾在國外知名企業(yè)任職20多年，期間，主持多種類(lèi)型芯片測試機首臺套的設計研發(fā)，針對日、美、歐、韓及中國國內(含臺灣地區)近百家芯片生產(chǎn)企業(yè)的需求定制研發(fā)、指導安裝調試、培訓技術(shù)人員。目前圣昊光電為適應光通信領(lǐng)域的高速發(fā)展為滿(mǎn)足企業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)的需求系列化研制出各種光通信芯片高端測試設備、劃片裂片設備、排Bar設備等;同時(shí)公司還利用各種高端的裝備資源承接光芯片領(lǐng)域里的各種激光器、探測器、雙拋片的劃裂分割、光電特性測試、外觀(guān)檢測等芯片代工服務(wù)，懷著(zhù)做高端可靠的國產(chǎn)測試儀器的決心繼續前行。

  確定發(fā)展方向 做高速穩定性能可靠的芯片測試機

  據張總介紹，圣昊光電于2017年成立，圣昊一開(kāi)始定位是為企業(yè)提供代工服務(wù)，于是進(jìn)口了日本昂貴的測試機，但進(jìn)口測試機功能不足，維護也困難重重，完全不能滿(mǎn)足高速發(fā)展的光芯片領(lǐng)域的測試需求?；谶@個(gè)情況，公司在2018年萌生了要做設備的想法并迅速組成了研究團隊。經(jīng)過(guò)摸索，圣昊光電確定了以光電機一體化設備作為公司的發(fā)展方向。

  芯片良率是影響企業(yè)成本的重要因素之一，張總回憶到：2011年左右，當時(shí)知名芯片企業(yè)(按照當時(shí)制定的判定標準)生產(chǎn)能達到70%以上良率，但后道封裝以及最終產(chǎn)品嚴格判定標準等累計具有30%良率的損失，成本太高。隨著(zhù)芯片速率越來(lái)越高，模塊封裝加工的方式特別復雜，更小型化更復雜，進(jìn)一步推高了器件的成本更高。中興、華為事件之后，國內建成了很多條芯片生產(chǎn)線(xiàn)，涌現幾十億顆上百億顆芯片檢測需求，但是檢測的瓶頸沒(méi)有突破，急需高速穩定性能可靠的國產(chǎn)測試機。

  而現在廣泛應用的Bar條測試機并不是芯片測試的最終測試環(huán)節，在國外通常只是作為芯片生產(chǎn)過(guò)程中的品質(zhì)監控、產(chǎn)品設計、工藝改善環(huán)節的評估手段。雖然在國內被大家當成主要的芯片測試手段，但BAR條做成單顆芯片還需要二次劃裂、良品分選，中間產(chǎn)生的物理接觸等因素對于苛刻的高端芯片又會(huì )導致3-5%的良率損失，這些二次損傷的芯片被作為良品芯片封裝后，將會(huì )提高成品器件的生產(chǎn)成本。另外半導體芯片對溫度敏感，Bar條在Bar臺上的接觸吻合度不能完全滿(mǎn)足芯片在測試中熱衰的要求，重復測試GRR不能保證。

  芯片的制成需要把晶圓解離成一顆顆小芯片，需要用到劃片機和裂片機，圣昊光電的產(chǎn)品主要是針對化合物半導體芯片。砷化鎵、磷化銦、材質(zhì)的芯片比較脆，劃裂的過(guò)程中不能用砂輪或是激光的劃片裂片機。砂輪高速飛轉過(guò)程需要有水沖，旋轉產(chǎn)生的微小顆粒會(huì )造成芯片污染。

  專(zhuān)用芯片級檢測機 高端代工測試

  基于目前高速發(fā)展芯片的需求，圣昊光電在2020年1月份首臺套機下線(xiàn)，經(jīng)過(guò)3個(gè)月的驗證，4月份向河南仕佳光子科技有限公司正式提供設備，7月份正式大規模量產(chǎn)。截至目前，圣昊現在已經(jīng)量產(chǎn)118臺設備，其中80余臺已經(jīng)在客戶(hù)現場(chǎng)交付使用、另自己的代工產(chǎn)線(xiàn)配備30臺。公司具有超大的代工產(chǎn)能(代工所需的各種設備自發(fā)、自產(chǎn)、自用)可根據客戶(hù)的需求快速對應升級，已為國內十幾家知名芯片生產(chǎn)企業(yè)提供代工服務(wù)。目前芯片測試代工產(chǎn)能達到6KK/月，自建的12000平方米的廠(chǎng)房也已經(jīng)在建設中，預計2022年中可以交付使用，規劃代工產(chǎn)能可達20kk/月。

  圣昊光電的客戶(hù)不乏國內龍頭企業(yè)，包括嚴格驗廠(chǎng)的客戶(hù)，成為客戶(hù)唯一供應商。談到技術(shù)優(yōu)勢，圣昊光電從客戶(hù)角度出發(fā)，制造出智能化高速穩定、便于維護、易于升級的高端測試裝備。為此從軟件到硬件方面做了很多研究，硬件方面具備高速運行采集系統，快速穩定的溫度控制，7大關(guān)鍵部位均采用磁懸浮直線(xiàn)電機進(jìn)行高速精準的運動(dòng)定位，配備了有14個(gè)彩色相機不僅可以對芯片上下料實(shí)施監控儲便于品質(zhì)的追溯，還可實(shí)現高速穩定的抓取芯片自動(dòng)校正芯片的偏移，達到2000顆不掉料，甚至在客戶(hù)的產(chǎn)線(xiàn)上，經(jīng)常出現一萬(wàn)顆不掉料，大大提升生產(chǎn)效率。在軟件方面增加了各種品質(zhì)監控評價(jià)功能，可自動(dòng)生成品質(zhì)管理圖表，統計晶圓的良率分布情況，幫助研發(fā)人員評估和改善工藝。

芯片劃片機

  產(chǎn)品介紹：芯片劃片機是主要用于化合物半導體材料(砷化鎵、磷化銦等)芯片在常 溫條件下的對位、相機定位，同時(shí)完成砷化鎵芯片的劃切功能。劃刀荷重分段測量，更穩定，更精確的表示當前荷重，自動(dòng)模式和手動(dòng)模式相機輔助效果良好。

芯片裂片機

  產(chǎn)品介紹：芯片裂片機主要用于化合物半導體材料(砷化鎵等)芯片在常溫條件下的對位、相機定位，同時(shí)完成晶片的裂片功能。劈刀荷重精確測量，自動(dòng)模式和手動(dòng)模式相機輔助效果良好。

芯片測試機

  產(chǎn)品介紹：芯片測試機用于對LD芯片的電氣和光學(xué)特性進(jìn)行檢測、判定與分選。主要包含DFB芯片低溫/高速雙溫測試機、DFB芯片高頻特性測試機、EML芯片測試機、COC特性測試機和大功率芯片測試機。該系列產(chǎn)品具有測試速度快、溫控精度高，測試數據的再現性和相關(guān)性穩定可靠、數據準確等優(yōu)點(diǎn)。

  保持初心 校企合作 培養一批專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才

  近期，工信部公布第二批入選建議支持國家級專(zhuān)精特新“小巨人”企業(yè)名單，圣昊公司憑借在光通訊芯片測試技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng )新能力成功入選，公司也是河北20個(gè)重點(diǎn)“小巨人”企業(yè)之一。在緊張的國際形勢下，圣昊在關(guān)鍵時(shí)刻攻克了測試難題，研制生產(chǎn)出光芯片測試領(lǐng)域急需的各類(lèi)測試設備和劃片裂片設備打破了國外的壟斷。2020年11月30日，工信部部長(cháng)肖亞慶到我們公司調研指導，參觀(guān)了設備裝配調試和代工生成車(chē)間。對公司的評價(jià)：是在做真產(chǎn)品的公司，并鼓勵我們要不斷創(chuàng )新。下一步圣昊光電將在硅光和大功率芯片應用領(lǐng)域發(fā)力，測試技術(shù)沒(méi)有天花板，緊跟國際步伐開(kāi)拓進(jìn)取，凝神靜氣制造好產(chǎn)品。

  張總說(shuō)到，目前公司已經(jīng)取得一定成績(jì)，除了光譜儀，公司都是國產(chǎn)化的儀器。但不能驕傲自滿(mǎn)，對客戶(hù)需求要走在前面，一定要做出自己的特色，不斷的完善細節精益求精。在創(chuàng )業(yè)過(guò)程中，張總感受到公司年輕員工的拼搏努力，團結一致，刻苦鉆研的創(chuàng )業(yè)精神。未來(lái)，公司要進(jìn)一步進(jìn)行校企合作，加強梯隊人才培養，爭取3-5年內培養出一批專(zhuān)業(yè)的測試人才。國產(chǎn)化之路任重道遠，還有很多東西要不斷地學(xué)習，不斷地創(chuàng )新，圣昊光電將繼續向前，為國家做貢獻，張總相信未來(lái)國內的光電企業(yè)會(huì )越來(lái)越好。