儘管下半年終端消費需求降溫,但各家IC設計大廠為保持競爭力,仍持續投入新品開發,也推升先進製程晶片測試過程中,所需要的高效能治具需求,其中測試座透過上千支探針來把關晶片性能,IC生產後得通過測試才能出貨,是不可少的半導體製程,非凡新聞帶您直擊國內測試介面大廠的測試座生產線。
智慧型手機、汽車、網路、雲端數據、工業自動化、智能家庭與各式消費性電子,半導體在肉眼看不見之處,支撐著社會的基礎建設,是許多產物的心臟中心,從上游IC設計、矽晶圓,到晶圓代工,到封測環環相扣,而在晶片著裝前後,得通過兩道測試才能出貨,是不可少的半導體製程。
非凡新聞記者曹再蔆:「5G、AI、HPC等新興應用推升高效能IC測試治具需求,晶圓片製造完,要透過探針卡進行測試,而封裝後的成品則是由這些客製化測試座,來檢查晶片良率,是晶圓製造中的重要一環。」
直擊測試介面廠穎崴的測試座生產線,方形鋁材透過真空吸盤在銑床固定工件,面銑刀高速旋轉切削加工,平均每五分鐘磨成長114公釐、寬104公釐、高13.15公釐的大小,於鋁材四角鑽洞、裝上治具,接著放進料艙,透過無線射頻系統讀寫相關數據,大型自動化機械手臂緩緩將工件送入CNC機台,就像3D印表機一樣,每七小時鑽出完整花紋。
非凡新聞記者曹再蔆:「可以看到從CNC數值控制加工機出來的測試座工件,上面已經鑽滿了密密麻麻6000多個孔洞,準備進行探針裝配。」
精密電腦系統,AOI自動量測全孔區的孔徑、孔位,並手工清理毛邊,轉盤上一根根與髮絲一樣細的探針,由自動植針機,以每小時一千針的速度裝入測試座,才能讓元件與測試板之間硬體介面把關晶片性能,最後蓋上固定器,保護隔絕、完成成品。
疫情加速數位轉型,隨著IC設計大廠持續投入研發,加上先進製程效益顯現,包括英特爾、台積電、三星等半導體大廠看好小晶片設計與生產,同步帶動了高頻高速測試介面方案的強勁需求。
穎崴副總經理陳紹焜:「未來隨著5G,尤其是毫米波這樣的一個發展下去,整個滲透率逐漸提高的成效,對於伺服器這方面的需求,對於快速存取的需求會更迫切,像測試座的部分,每年都還有將近6%的成長率,像探針卡的話幾乎也是一樣,那隨著整個的像CoWoS或小晶片這類的產品,就將來對於這種晶圓測試的需求也會越來越多。」
先進製程推升測試產品的複雜度與單價,穎崴興建高雄新廠預計明年首季完工,第二季就可以投入量產,探針自製率將拉升至50%。中華精測斥資25億元興建桃園第三座製造廠,預計2025年完工,將生產高單價MEMS探針卡。雍智也斥資1.46億元,買下新竹縣土地廠房,因應產能擴充需求。不畏半導體逆風,消費性晶片進入庫存調整,測試介面廠對於下半年5G帶動的旺季效應,仍然維持樂觀展望。
穎崴副總經理陳紹焜:「我們的產能從現在來看幾乎到年底都已經滿了,那至於明年,當然現在整個地緣政治或是通膨,或是其他的問題,或是其他一些不同的一些政策,可能會影響到明年大家整個大環境的疑慮,我們有80%的部分都是客製化,來自客戶的工程驗證階段,像這個部分就比較不受這種短暫景氣的影響。」
台廠打破了半導體後端封測製程,由國外廠商主宰的測試介面市場,不過5G、AI、HPC運算無所不在,異質整合及高階3D封裝製程,對可靠度的要求與日俱增,也為晶片測試介面技術帶來全新挑戰。(記者曹再蔆、陳柏誠/高雄採訪報導)