半导体在新兴技术、高性能计算、5G、物联网等发挥着关键作用,半导体制造分为芯片设计、晶圆制造与半导体封测三大环节。半导体封测贯穿整个半导体制造过程,需要在产业链上形成高度协同性,从而形成设计、晶圆制造与封测企业之间的正向循环。相对来说,我国半导体封测领域的技术积累最为成熟。
半导体封测产业链梳理
半导体产业链分为上游设备与材料、中游集成电路生产(半导体制造)及下游应用场景。半导体制造又分为芯片设计、晶圆制造与半导体封测三大环节。
半导体封装是将芯片在基板上布局、固定及连接,并用可塑性绝缘介质灌封形成电子产品的过程。半导体测试主要是对芯片、电路等半导体产品的功能和性能进行验证的步骤;
导体产成品的封测环节中,主要使用的设备是半导体分选机。分选机把待测芯片逐个自动传送至测试工位,芯片引脚通过测试工位上的金手指、专用连接线与测试机的功能模块进行连接,测试机对芯片施加输入信号并采集输出信号,完成封装测试。测试结果通过通信接口传送给分选机,分选机据此对被测试集成电路进行标记、分选、收料或编带。
半导体产品的封装类别多样化,使得分选机设备生产商需要持续改进机械结构和精度,并提高其兼容性,以满足对不同封装尺寸和外形的需求。
国内分选机企业主要有长川科技(平移式分选机、重力式分选机)、金海通(平移式分选机)、赢朔科技(转塔式分选机)等。转塔式分选机领域国内自给率仅为8%,国产化替代空间较大。
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如今,新兴产业的发展进一步证明了半导体测试的重要性。随着通信速度的加快,基带和射频前端都受到了挑战。由于需要支持多种模式,射频前端还将集成功率放大器、低噪声放大器(LNA)、双工器和天线开关等模块,并将它们封装在一个组件中。在设计和生产过程中,检测变得非常重要。只有准确地测量器件的参数,才能优化设计方案,提高产品生产的成功率。
对于半导体检测,虽然需要用于大规模生产、实验室、晶片等环节,但相关环节也比较复杂,但电气性能测试是基本环节,半导体器件或模块在研究开发、设计和生产过程中是必不可少的环节。
在电气性能测试环节中,电流测试方案是源测量单元(SMU)。SMU是一种具有电压输出和测量以及电流输出和测量功能的精密电源仪表。这种电压和电流的控制给你提供了通过欧姆定律计算电阻和功率的灵活性,它可以同时控制和测量电压和电流,主要为消费类电子产品、IC设计和验证以及其他实验室提供电气性能测试。
目前市场上有许多(SMU)厂家可以提供源测量单元,相关产品很多,但测试仪器越贵,测试精度越高,从某种意义上说,要掌握源测量单元(SMU),就必须了解产生误差的原因和减小误差的方法。
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