文 | 國(guó)家級(jí)上海松江經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)

圖 | 尼西半導(dǎo)體科技（上海）有限公司

把一片晶圓磨到只有35微米厚，是什么概念？相當(dāng)于頭發(fā)絲直徑的一半。AOS萬(wàn)國(guó)半導(dǎo)體旗下自有工廠—尼西半導(dǎo)體科技（上海）有限公司，已經(jīng)建成全球首條35微米功率半導(dǎo)體超薄晶圓工藝及封裝測(cè)試生產(chǎn)線。這一厚度突破讓功率芯片的導(dǎo)通電阻和熱阻大幅降低，顯著提升了器件的能效與散熱性能，為新能源汽車、5G基站等高功率密度應(yīng)用場(chǎng)景提供了核心支撐。

圖｜晶圓制造過(guò)程

豆腐上繡花，35微米見真章

晶圓越薄，性能越好，但加工難度也直線上升。晶圓薄到50微米以下后，脆得像薯片，稍微受力就可能裂開。尼西半導(dǎo)體通過(guò)和設(shè)備供應(yīng)商一起攻關(guān)，把加工精度控制在35±1.5微米，碎片率壓到0.1%以內(nèi)。把研磨產(chǎn)生的應(yīng)力損傷，通過(guò)化學(xué)腐蝕消除掉92%。切割環(huán)節(jié)也換了思路，不用傳統(tǒng)刀片，用定制化激光切，熱影響區(qū)小，切出來(lái)的良率達(dá)到98.5%。整個(gè)過(guò)程好比在豆腐上繡花，稍有不慎就前功盡棄。

40%、60%、5倍，薄芯片的三本賬

芯片做薄了，好處直接體現(xiàn)在電和熱上。載流子跑通芯片的時(shí)間縮短40%，發(fā)熱量下降，導(dǎo)通損耗就少了。熱阻比100微米的標(biāo)準(zhǔn)品下降60%，相當(dāng)于給芯片裝上了更好的散熱片。封裝環(huán)節(jié)也跟著受益——可以做雙面散熱，模塊熱阻再降30%，功率循環(huán)壽命翻了5倍。成本賬也算得過(guò)來(lái)：同樣一片晶圓，切出來(lái)的芯片數(shù)量多出20%，手機(jī)快充模塊體積能砍掉一半，電動(dòng)汽車的電控單元還能減重3公斤。

產(chǎn)線背后的“硬核天團(tuán)”

這條產(chǎn)線的穩(wěn)定運(yùn)行，依托于研發(fā)人員在一系列關(guān)鍵設(shè)備上的開發(fā)和專研，以及生產(chǎn)過(guò)程中精良的工藝管控。鍵合機(jī)用于晶圓與玻璃載片的臨時(shí)鍵合，對(duì)位誤差控制在120微米以內(nèi)，單日產(chǎn)能約400片。研磨機(jī)加工精度達(dá)0.1微米，片內(nèi)厚度偏差小于2微米。激光切割機(jī)切縫寬度僅11微米，相較傳統(tǒng)刀片切割可提升約10%的芯片有效面積利用率。解鍵合機(jī)通過(guò)激光實(shí)現(xiàn)玻璃與晶圓分離，并配套去膠工藝，破片率較低且化學(xué)品使用量小。從鍵合、研磨、切割到測(cè)試環(huán)節(jié)，產(chǎn)線均配備專用設(shè)備，其中測(cè)試環(huán)節(jié)單日產(chǎn)出可達(dá)12萬(wàn)顆成品。此外，該產(chǎn)線中的關(guān)鍵設(shè)備由公司工程師與國(guó)內(nèi)設(shè)備廠商聯(lián)合研發(fā)，通過(guò)協(xié)同創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了核心裝備的自主可控，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)空白。

通過(guò)精密減薄、激光切割等核心工藝，35微米超薄晶圓技術(shù)將晶圓加工從“被動(dòng)減薄”升級(jí)為“主動(dòng)功能化”，使芯片在電熱性能、封裝密度上同步提升。該產(chǎn)線為國(guó)產(chǎn)器件進(jìn)入高壓平臺(tái)、快充等市場(chǎng)提供了量產(chǎn)底座。

關(guān)于AOS

Alpha and Omega Semiconductor Limited（AOS，中文：萬(wàn)國(guó)半導(dǎo)體） 是專注于設(shè)計(jì)、開發(fā)生產(chǎn)與全球銷售一體的功率半導(dǎo)體公司，產(chǎn)品包括Power MOSFET、SiC、GaN、IGBT、IPM、TVS、高壓驅(qū)動(dòng)器、功率IC和數(shù)字電源產(chǎn)品等。AOS積累了豐富的知識(shí)產(chǎn)權(quán)和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，涵蓋了功率半導(dǎo)體行業(yè)的最新進(jìn)展，使我們能夠推出創(chuàng)新產(chǎn)品，滿足先進(jìn)電子設(shè)備日益復(fù)雜的電源需求。AOS的差異化優(yōu)勢(shì)在于通過(guò)其先進(jìn)的分立器件和IC半導(dǎo)體工藝制程、產(chǎn)品設(shè)計(jì)及先進(jìn)封裝技術(shù)相結(jié)合，開發(fā)出高性能的電源管理解決方案。AOS 的產(chǎn)品組合主要面向高需求應(yīng)用領(lǐng)域，包括便攜式計(jì)算機(jī)、顯卡、數(shù)據(jù)中心、AI 服務(wù)器、智能手機(jī)、面向消費(fèi)類和工業(yè)類電機(jī)控制、電視、照明設(shè)備、汽車電子以及各類設(shè)備的電源供應(yīng)。請(qǐng)?jiān)L問(wèn)AOS官網(wǎng) www.aosmd.com，了解更多產(chǎn)品相關(guān)信息。