4)集成電路測試對外部測試環(huán)境有一定要求,例如部分集成電路測試要求在-55—150℃的多種溫度測試環(huán)境、無磁場干擾測試環(huán)境、多種外場疊加的測試環(huán)境中進(jìn)行,如何給定相應(yīng)的測試環(huán)境是分選機(jī)技術(shù)難點(diǎn)。
(三)探針臺
1)晶圓檢測需具備多套視覺精密測量及定位系統(tǒng),并具備視覺相互標(biāo)定、多個坐標(biāo)系互相擬合的功能;
2)探針臺精度要求非常嚴(yán)苛,重復(fù)定位精度要求達(dá)到 0.001mm(微米)等級;
3)探針臺對設(shè)備工作環(huán)境潔凈度要求較高,除需達(dá)到幾乎無人干預(yù)的全自動化作業(yè),對傳動機(jī)構(gòu)低粉塵提出要求,還需具備氣流除塵等特殊功能。
4)晶圓檢測對于設(shè)備穩(wěn)定性要求較高,各個執(zhí)行器件均需進(jìn)行多余度的控制,晶圓損傷率要求控制在 1ppm(百萬分之一)以內(nèi);
三、國內(nèi)測試設(shè)備企業(yè)快速成長
作為半導(dǎo)體行業(yè)的核心,集成電路芯片在近半個世紀(jì)里獲得快速發(fā)展。早期的集成電路企業(yè)以 IDM(Integrated DeviceManufacturing)模式為主, IDM 模式也稱為垂直集成模式,即 IC 制造商(IDM)自行設(shè)計(jì)、并將自行生產(chǎn)加工、封裝、測試后的成品芯片銷售。集成電路芯片產(chǎn)業(yè)鏈開始向?qū)I(yè)化分工的垂直分工模式發(fā)展。
隨著加工技術(shù)的日益成熟和標(biāo)準(zhǔn)化程度的不斷提高,集成電路產(chǎn)業(yè)鏈開始向?qū)I(yè)化分工方向發(fā)展, 逐步形成了獨(dú)立的芯片。
設(shè)計(jì)企業(yè)(Fabless)、晶圓制造代工企業(yè)(Foundry)、封裝測試企業(yè)(Package & TestingHouse),并形成了新的產(chǎn)業(yè)模式——垂直分工模式。
在垂直分工模式下,設(shè)計(jì)、制造和封裝測試分離成集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中的獨(dú)立一環(huán)。
據(jù)國際半導(dǎo)體協(xié)會統(tǒng)計(jì),從全球產(chǎn)業(yè)鏈分布而言, 2015 年芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造和封裝測試的收入約占產(chǎn)業(yè)鏈整體銷售收入的 27%、 51%和 22%。目前雖然全球半導(dǎo)體前 20 大廠商中大部分仍為 IDM 廠商,如英特爾(Intel)、三星(Samsung)、東芝(Toshiba)、德州儀器(TI)、意法半導(dǎo)體(ST)等,但由于近年來半導(dǎo)體技術(shù)研發(fā)成本以及晶圓生產(chǎn)線投資成本呈指數(shù)級上揚(yáng),更多的 IDM 廠商開始采用輕晶圓制造(Fab-lite)模式,即將晶圓委托晶圓制造代工商制造,甚至直接變成獨(dú)立的芯片設(shè)計(jì)企業(yè),如超微(AMD)、恩智浦(NXP)和瑞薩(Renesas)等,垂直分工已成為半導(dǎo)體行業(yè)經(jīng)營模式的發(fā)展方向。
四、半導(dǎo)體芯片行業(yè)的主要企業(yè)模式
芯片是先導(dǎo)性、基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè),涉及國家信息安全,做大做強(qiáng)集成電路產(chǎn)業(yè)已成為國家產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略先導(dǎo)。近年來,中國集成電路技術(shù)水平與國際差距不斷縮小,產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展的軌道,其中主要包括以華為海思、紫光展銳等為核心的芯片設(shè)計(jì)公司,以中芯國際、上海華虹為代表的晶圓代工制造商,以及以華天科技、長電科技、通富微電等為龍頭的芯片封裝測試企業(yè),此外還包括采用 IDM 模式的華潤微電子、士蘭微等。構(gòu)筑完成的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系具備實(shí)現(xiàn)集成電路專用設(shè)備進(jìn)口替代并解決國內(nèi)較大市場缺口的基礎(chǔ)。我國垂直分工模式的芯片產(chǎn)業(yè)鏈初步搭建成形,產(chǎn)業(yè)上中下游已然打通,涌現(xiàn)出一批實(shí)力較強(qiáng)的代表性本土企業(yè)。