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接觸式芯片高低溫設(shè)備在半導(dǎo)體行業(yè)的溫度控制解決方案
發(fā)布時間:2025-8-29接觸式芯片高低溫設(shè)備通過對半導(dǎo)體芯片的溫控,在半導(dǎo)體行業(yè)的芯片研發(fā)驗證、量產(chǎn)測試、特殊封裝芯片可靠性評估等環(huán)節(jié),針對不同場景的溫控痛點提供方案,成為保障芯片性能測試準(zhǔn)確性、量產(chǎn)良率穩(wěn)定性的關(guān)鍵設(shè)備。
一、芯片研發(fā)驗證階段:柔性化溫控解決方案
芯片研發(fā)階段需探索不同溫度下的性能邊界,測試對象多為小批量、多規(guī)格芯片,且需頻繁調(diào)整溫控參數(shù)以匹配多樣化測試需求,對設(shè)備的“柔性適配"與“控溫"提出雙重要求。
此階段的溫控挑戰(zhàn)在于:芯片規(guī)格多變導(dǎo)致接觸適配難度大,且研發(fā)測試常需捕捉芯片局部溫度與性能的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù),普通接觸式設(shè)備易出現(xiàn)接觸不均或溫度反饋滯后。解決方案圍繞“靈活適配+精細(xì)控溫"設(shè)計:一是采用模塊化接觸單元,設(shè)備配備多種尺寸、形狀的接觸頭,可根據(jù)芯片封裝快速更換,接觸頭表面采用高導(dǎo)熱、低磨損材料,確保傳熱效率的同時減少芯片劃傷;二是搭載“雙點溫度反饋"機制,在接觸頭內(nèi)置主溫度傳感器,同時在芯片表面關(guān)鍵區(qū)域粘貼微型輔助傳感器,實時對比兩組溫度數(shù)據(jù),避免接觸頭溫度與芯片實際溫度脫節(jié),捕捉芯片局部溫度波動;三是通過自適應(yīng)PID算法動態(tài)調(diào)節(jié)控溫功率,當(dāng)檢測到芯片因測試負(fù)載產(chǎn)生局部發(fā)熱時,立即微調(diào)接觸頭制冷/加熱功率,抵消額外熱量干擾,確保研發(fā)測試中“溫度-性能"關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,為芯片設(shè)計優(yōu)化提供依據(jù)。
二、芯片量產(chǎn)測試階段:一致性溫控解決方案
芯片量產(chǎn)階段需對大批量芯片進(jìn)行快速高低溫測試,篩選出因溫度應(yīng)力導(dǎo)致的參數(shù)漂移、封裝缺陷等不合格品,又要確保每顆芯片的測試溫度條件統(tǒng)一,避免因溫控差異導(dǎo)致的誤判。
此階段的溫控挑戰(zhàn)在于:多芯片并行測試時,接觸頭與芯片的貼合度易出現(xiàn)偏差,導(dǎo)致部分芯片溫控精度下降;且長期連續(xù)運行易造成接觸頭磨損,進(jìn)一步影響一致性。解決方案聚焦“多工位協(xié)同+穩(wěn)定運維":一是采用多工位獨立接觸模塊,設(shè)備集成多組并行接觸單元,每組單元配備單獨的溫控電路與壓力調(diào)節(jié)組件,通過預(yù)設(shè)參數(shù)校準(zhǔn),確保所有工位的接觸溫度、傳熱效率一致,適配12英寸晶圓級測試或多顆分立芯片同步測試;二是優(yōu)化接觸壓力控制,每個接觸單元搭載微型壓力傳感器與氣動調(diào)節(jié)組件,自動調(diào)整接觸壓力——對引腳密集的芯片(如BGA)采用低壓力貼合,避免壓傷引腳;對裸芯片采用均勻壓力分布,確保接觸頭與芯片表面貼合,減少接觸間隙導(dǎo)致的傳熱損耗;三是設(shè)計“接觸頭健康管理"功能,設(shè)備通過傳感器實時監(jiān)測接觸頭磨損程度、導(dǎo)熱性能,當(dāng)檢測到接觸頭性能衰減時,自動發(fā)出更換提示,同時提供接觸頭清潔、校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化流程,減少量產(chǎn)測試中因接觸頭問題導(dǎo)致的停機時間,保障量產(chǎn)效率與測試一致性。
三、特殊封裝芯片測試:低應(yīng)力化溫控解決方案
特殊封裝芯片的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性與脆弱性,對接觸式溫控提出需求需避免接觸壓力導(dǎo)致的 die 移位;超薄芯片易因接觸不均產(chǎn)生破裂;功率半導(dǎo)體模塊則需兼顧高功率傳熱與溫度均勻性。
接觸式芯片高低溫設(shè)備的溫度控制解決方案,始終以半導(dǎo)體行業(yè)不同階段、不同類型芯片的溫控痛點為核心,特殊封裝芯片的低應(yīng)力需求則促使設(shè)備突破傳統(tǒng)接觸結(jié)構(gòu)。