本期话题：
00:30 如何让卡盘实现最佳的温度均匀性？
14:37 与晶圆级封装更适配的翘曲矫正技术
17:29 先进封装领域未来趋势如何？
如何让卡盘实现最佳的温度均匀性？
幻实（主播）：
我是幻实，这里是芯片揭秘，本期我们的嘉宾非常厉害，他有10余年的大厂经验，是一位对欧美及中国大陆半导体行业都有着深厚了解的技术型专家，他就是来自ERS electronic的副总裁兼中国区总经理周翔，下面请周总和大家打个招呼。
周翔（嘉宾）：
大家好，我是ERS electronic中国区总经理兼全球副总周翔。首先纠正一下，我不是技术专家，因为我在近30年的职业生涯里只做了三年的研发，后面都在做市场和销售，所以我最擅长的应该是卖东西，说是技术型销售可能更合适一些。
芯片揭秘主播 幻实（右）ERS electronic 副总裁、中国区总经理 周翔（左）
幻实（主播）：
您是技术科班出身，后来又去做销售，这种降维打击非常厉害，感觉优秀的人在什么领域都能取得很好的成绩。
周翔（嘉宾）：
我认为半导体从业者如果缺乏基本的工科背景或知识背景的话，哪怕是作为一名行业内的销售来讲都具有很大的挑战性，所以从事该行业需要有技术背景的支撑，因为客户都是技术大牛，如果只和对方谈价钱，可能结果会差强人意。
幻实（主播）：
你们公司的产品其实充满了一种非常强的细分领域的独特性，比如其中之一的温度卡盘，你们在这个方向已经有很长时间的攻坚和开发了，请周总先给我们科普一下这个产品，包括它能解决什么问题，为什么你们能在这么小的一个细分赛道中具备对外影响的趋势？
周翔（嘉宾）：
好的，温度卡盘是用在晶圆针测上的一个设备，简而言之，在测试晶圆的时候，它能提供一个良好的高温或低温的环境，ERS electronic公司于1970年成立，第一代产品就是一个约1.5英寸的温度卡盘，当时提供给IBM公司做芯片测试。当时，我们的创始人独自做这个设备，五十几年间，我们也在不断地发展这个产品，公司能够走到今天，我认为最首要的就是他对技术和创新的坚持和追求。
大家可能觉得做温度卡盘没有什么难度，甚至觉得拆开看过后，就可以仿出一个类似的产品。但是事实上，能找出几家愿意50年一直坚持做一个产品的公司呢？可能按照现在的潮流趋势而言，大家都觉得半导体特别好做，恨不得三年就把公司卖了，更不用说50年坚持做一个产品了。所以我觉得温度卡盘看似很简单，但实际上，它有很多地方需要去琢磨和突破，如果想让中国的半导体设备正儿八经地腾飞起来，首先要做的就是沉下心来，踏踏实实地做研究、做发展，而不是如何融资，如何杀低价钱。
而ERS electronic给我最大的感触就是半导体企业真正的生存之道。我们在不断地创新，虽然公司在做温度卡盘这样的产品，其实相关的配套设备如探针台，它的市场会更大。很多客户给我们的CTO、CEO都提过，觉得我们很厉害，不仅可以做整机，还可以做其他更多的东西。
WAT330 全自动翘曲矫正机 （图源：ERS electronic官网）
我们的CTO是ERS electronic的第二代创始人，他曾经说，我们可以做出一个和某某大厂类似的设备，但是我们不愿意和最终客户去竞争，因为我们可以把自己的产品做到极致，就可以实现公司价值和个人理想了，为什么要和别人去抢生意或做自己并不擅长的呢？我当时感触颇深，可能大家一开始做东西都是想着把上游和下游都通吃掉，最后市场都是自己的，是不是就赚翻了？其实不然，我发现中国不论是什么行业，从消费电子到现在的半导体，做到最后都会变成一片杀价钱的红海，归结成一个字就是“卷”字。
幻实（主播）：
中国有一种追求规模增长的压力，大家都希望每年有一定的增长，仅凭一个品类其实很难做到，这也是为什么我们经常能看到大家拼命地往上下游延伸，今天推出的可能是一代产品，明天可能就有四、五代不同品类的东西都出来，规模是做起来了，但增长的质量就是另外一回事了。所以我觉得你们能够在一个细分赛道跑50多年，而且持续研发，这里应该还是有很多技术升级上的要求，一家企业不可能在一个领域停滞不前却吃到红利。
周翔（嘉宾）：
没错，所以我们的产品从最初的简单加热，升级为后来的低温系统。在90年代的时候，我们的CTO就发现，制冷液氟利昂不环保，成本高，工艺比较复杂。所以他开发出一种利用压缩空气作为制冷机的冷媒供电，这样做出来，大家发现既环保、低噪又安全。从那以后，近30年来，我们都不断地在这个基础上进行再开发，这也是我们一直在坚持的创新。
去年，我们又发布了一款新产品，我们用制冷液的方式来制冷，很多客户会问你们说了那么多空气制冷的优点，现在转过头来又采用原来的方式，是不是有点打自己脸的意思？其实不是，因为我们发现在有一些特殊的领域，制冷液仍有它的优势，但是现在很多同行已经有这种制冷液的卡盘了，为什么我们还要做？因为我们要做和他们不同的。同样的大小，他们的功率可能不够大，客户就会有抱怨，比如现在做AI芯片，做DRAM芯片的时候，瞬间大功率的热量无法吸走，因此，需要更强大的制冷机，但是这样的设备在实际的工厂应用中需要更大空间。
专为CPU、GPU和DRAM/NAND高并行度器件测试开发 （图源：ERS electronic官网）
如果既希望占据空间小，又希望有更大能量的话，就需要创新，所以我们在去年发布了这样一个通过制冷液方式制冷的制冷机，但是我们做的体格更小，功率更强。我们的公司在一个很小的细分领域专注于自身的发展，当在该领域里做到最强的时候，我们相信回报就自然而然产生了。
幻实（主播）：
能听出来，您对产品的理解非常深刻，周总能否再具体给我们讲一讲温度卡盘用在什么工艺制程中，它解决什么样的问题？
周翔（嘉宾）：
好的，温度卡盘其实不是一个独立的存在，我们可以把它认为是一个大号的零件，它配在晶圆整体测试的探针台里，很多中国客户也把它叫做承载台，即我们的卡盘放进去以后，再把晶圆放上去，通过测试针，就可以实现芯片的基本功能、电性能的一些测试。我们的承载盘不光是利用真空把它吸住，同时还提供温度，譬如温度达到200度、300度，甚至更高的同时，低温也可以做到零下40度、零下50度甚至更低。
温度卡盘AC3 Fusion（纯空气制冷机） （图源：ERS electronic官网）
幻实（主播）：
这个温度是为了做测试使用的一个场景吗？
周翔（嘉宾）：
没错，举例来说，通常车规芯片我们需要测几个关键温度点，分别是低温的零下40度，高温的125度和150度。芯片在晶圆状态还未封装成芯片的时候，增加这两个测试能保证在零下40度至150度之间，其电性能可以做到完整且合格，而只有这样，它才能投入使用。大家都知道，现在的电车越来越多，在极端的冷天或热天的时候，让芯片保持正常工作状态非常重要，因为这涉及到生命，所以高低温的测试不可或缺。因此，在这种场景下，我们需要一个完美的温度卡盘。在测试的时候，我希望盘面精准的控制在零下40度，提供一个完美的测试环境。否则，卡盘的温度不准确，或者晶圆一测试就发热，温度上升，变成零下35度，即使得到数据，那也是虚假的。
而这些东西，特别是卡盘，为什么最近几年在中国有高速的成长？因为汽车产业的发展是一个很大的推动力。所以，当电动车大量发展以后，他们需要更多的芯片，这也带来了市场的增长，同时，这对于ERS electronic而言也是一件好事。
在2018年的时候，中国这块市场很小，我们去一些大的封测厂，会发现它可能放了几百台机器在一层楼，但能测高低温的可能就两三台，因为市场没有需求。而这种情况从2019年开始发生变化，因为大家看到冲突起来以后，意识到我们需要真正的中国制造，所以很多中国公司希望从这个领域入手。直到去年，我们会发现，同样走进一家工厂，一批设备里面，高低温的设备数量有了明显的提升，因为如果没有配备高低温卡盘的设备，就无法接测车规芯片的订单。
晶圆针测高压大电流卡盘（10kV/600A） （图源：ERS electronic官网）
幻实（主播）：
没错，这也是我一直都没搞明白的问题，我以为车规芯片对温度的测试是在封装完成之后的FT环节，没想到在晶圆级就可以通过静电卡盘来进行测试，这样一来，我觉得可以降低很多封测的成本。
周翔（嘉宾）：
是的，您原本理解的是终测FT——final test，而我们现在讲的是CP，这种情况下，越是工业级的、车规级的，越需要这样的针测，因为在封装成品芯片的时候，它的测试很麻烦，如果测得不好，芯片就直接报废了。但是在没有切割成单个die的时候，在晶圆状态下去针测就很简单了，发现不好的地方打个小点，切割之后把这个点扔掉即可，这样一来，既不会浪费后续的成本，又能大大提高效率。
所以在现有的阶段，绝大部分的芯片需要先做针测，即CP测试，然后是封测，最后是终测。我们提到的高低温也是如此，在终测阶段，要将产品放于高低温试验箱里进行测试。在那种情况下，绝大部分是做抽测，但在晶圆端的时候放进去，其实会把整个批次产品都全部测掉，比如用针卡的话可能几分钟就能把12英寸晶圆上的1万颗芯片都测完。
幻实（主播）：
之前有做探针卡和探针台的公司来我们栏目做客，但确实还没有中间做吸盘的公司，所以在聊的时候会觉得你们都这么厉害了，为什么不直接把探针卡或探针台归到自己的业务范围里，这样的话，销售额应该也会更大一点。
周翔（嘉宾）：
因为术业有专攻，像我们的CTO对探针台就很了解，他说如果让他去，也能做得很棒，但做出来卖给谁？首先我们是一家独立的做卡盘的公司，而我们的卡盘要卖给做探针台的客户，所以我做出来首先要面对的是自己的客户，也就是得和自己的客户竞争，这是不可接受的。
幻实（主播）：
Fab厂是你们的客户吗？
周翔（嘉宾）：
是的，不管是Fab厂，还是封测厂，都是我们的客户。
幻实（主播）：
也就是说这个东西可以独立于某些环节进行测试。
周翔（嘉宾）：
我们一定是放在探针台里，但是放在谁的探针台里由客户自行选择，当然我们也可以和探针台的厂家合作。
全球封测市场规模预测2019-1026 （资料来源：集微咨询，中银证券）
幻实（主播）：
也就是说要不要做这个测试环节，其实是由用户来决定的。
周翔（嘉宾）：
没错，我们会根据客户的需求提供高低温，比如做手机的基本上测常温即可，但是如果是做工业级、车规级，甚至是军规级的，那么就要“对症下药”了，接触芯片的从业者都知道每个档所需的温度不同，如民品档是0℃-70℃，工业档是-40℃~-125℃，这些都有很严格的规定，因此，温度测试不可或缺。
特别是从2019年形势转变以后，比如一家中国的做空调的终端客户，要买一个能给空调用的工业硅芯片，如果这芯片只是抽测了一下，我不敢卖，因为我要面对最终客户。所以在那个时候，国产芯片就不像原来大家说的节省成本了，而是实实在在从研发到生产再到封装的所有环节。所以我觉得从那之后，中国的半导体行业才进入了另外一种状态，大家都开始踏踏实实地做事情了。
幻实（主播）：
我听行业内的朋友说，中国E-Track方向的市场化依旧处于弱势，那您这个领域和你们现在做的温控算是同一个赛道吗？大家是合作关系还是竞争关系呢？
周翔（嘉宾）：
我们现有的产品主要都是针对于后端的晶圆针测，我们也叫半导体的后端制程，而您讲的E-Track绝大部分用于FAB厂的前端晶圆制造，所以不存在竞争，这是两个不同的产品。E-Track在中国基本上是完全进口，我知道有不少VC在这个领域投了很多相关的企业，已经不止1、2年，可能超过3、5年，甚至更长，但是一直没有很好的产品发布出来。它的难度在于大家虽然都懂静电怎样吸附，但如何做好产品，这涉及到很多基础工业，而材料这一项就可以卡住绝大部分的中国企业。
我们也碰到过一些中国企业想找我们合作，同样地，我们发现它卡在了材料环节，而材料不是今天把谁的买回来分析一下，明天就能仿制。特别是一些陶瓷、金属，它需要很多的工艺去磨合，也需要沉下心来，长时间做基础研发和测试。而这一块才是中国真正面临的难点，我认为中国的很多东西，仿个样子可以，但核心非常难触碰到，一些企业如果能把眼光放得更长远，可能会更好一点。当然，我们不排除将来会去做E-Track，因为对于ERS electronic而言，我们知道它的关键点在哪里，它需要的是更多的技术累积和沉淀。
与晶圆级封装更适配的翘曲矫正技术
幻实（主播）：
没错，这不是能一蹴而就的事情，大家都要对产业抱有耐心。刚刚聊到的是你们在封测环节的产品，我知道你们在封测环节还有另外一款产品，解决的是晶圆翘曲这方面的问题，其实这个词我们平时很少听到，所以请周总先给我们科普一下，这是什么意思？为什么你们会在这个方向有解决方案呢？
周翔（嘉宾）：
在先进封装工艺里，晶圆做了二次支撑以后会重新排布，然后通过EMC材料（环氧塑封料）把它粘合在一起。在加工环节中，普通的硅片大部分很平，但是做先进封装的时候，往往有多道处理，涉及到高低温和不同的材料，一旦有温度变化，它就会有形变，造成翘曲。
幻实（主播）：
你们怎么解决这个问题呢？
周翔（嘉宾）：
针对先进封装的翘曲问题，我们发现它核心的原因主要是由于生成以后，中间有硅材质、金属材质、化合物等各种各样的胶，它们的温度特性不一样，而我们做的就是通过加热的方式让它释放应力后，经过我们的温控技术快速且均匀地升降温，快速收缩而释放应力后，生产出来的就是一个平整的晶圆。
幻实（主播）：
是在你们控制下进行应力的改变，而不是把这个力给解决掉。
周翔（嘉宾）：
没错，比如晶圆在做加热以后，如果不做处理，让它自然冷却之后，一定是周边温度先降低，而后中间的温度再慢慢地下去，这样一来，晶圆周围就会先翘起来，最后慢慢收缩，变成一个像小碗底一样的形状。但如果能给它快速的降温，不加任何外力的情况下，让它全部的温度一下子变成另外一个温度，收缩这个问题就会很小了。
幻实（主播）：
所以，你们一定做了热仿真。
周翔（嘉宾）：
是的，因为我们的设备从2008年推出来以后，卖到了很多世界性的大厂里，我们不断地在做优化，通过红外热成像仪，拍下来分析它的优缺点，并且做了大量的数据。我们公司不大，但是我们用于相关数据的存储器、服务器有很多，而这些也是我们最宝贵的一些东西。
幻实（主播）：
用不同的材料、不同的应力，来应对工艺，这么多的数据，确实是公司的宝贵财富，你们后面会考虑用AI的方式来解决吗？
周翔（嘉宾）：
我认为，做半导体需要长时间的投入和深入的研究，不可能一蹴而就，未来如何，还需要沉下心来慢慢研究。
先进封装领域未来趋势如何？
幻实（主播）：
最后我也想请教您一下，您怎么看先进封装领域的未来趋势？你们在这个领域还有没有其他的布局呢？
周翔（嘉宾）：
我认为先进封装对于中国而言是重中之重，因为大家都知道我们在晶圆制造领域的上限，就像三体里的黑暗森林一样，被封在那个区间里，想突破，必须完成所有的制造设备全方位的突破，否则无法再往下走。所以，我个人认为，当工艺受到限制以后，通过先进封装来提升产品的性能，是一个不得已而为之的好办法。中国的封装企业，包括晶圆制造企业，大家都在先进封装上着力，所以会有人觉得中国好像在先进封装的投资很大，会不会有点过热，我觉得有一点点，但这是必须的。
当晶圆制造工艺无法快速提升的时候，能够下功夫的地方就在先进封装，所以，在这个方面，ERS electronic看准了方向，今年已经把我们的产品做了调整，我们原来有一条传统的温度卡盘产品线，还有一条是先进封装设备方案。
因为我们看好这个市场，中国范围内也好，全世界范围内也好，我们认为先进封装有很大的发展空间，它的增长速度一定会超过传统的封装行业。而我们的一些如拆键合、晶圆翘曲角度等技术有自己长期的积累，所以有信心可以做得更好，这也是我们加大力度投入这个市场的原因，我们也相信在中国，未来大家会看到越来越多的企业投入其中，我们希望客户能了解，ERS electronic不仅仅是一家温度卡盘的供应商。这些也是过去6年我在中国做的事情，虽然我也卖过很多封装设备，但今年我们可能会更高调地让客户知道我们同样也是一个先进封装的方案提供者。
我之所以强调方案，其实还有另外一个原因，因为在谈一个设备的时候，我希望我们的客户能知道，当你考虑一个产品的时候，不仅仅是看卖多少钱，还要看这条产线用了先进封装方案之后的整体成本，所以它会涉及到机器的价钱、耗材的价、消耗水电气、花费的时间成本、人工成本以及效率如何。在这些情况都达到较好的水平后，才能说找到了一个完美方案。
全自动FOWLP热拆键合机ADM330 （图源：ERS electronic官网）
我们经常会碰到一些客户觉得我们的德国设备有点贵，转而买了另外一家，他们选择的方案看似便宜了很多，但当整体运行起来以后，可能生产部门和研发部门就欲哭无泪了，因为他们需要耗费更多电，更多其他工艺设备等等。
有意思的是，有些设备厂家的核心实际上不是卖设备，就像卖打印机的企业很多现在不是靠卖打印机挣钱，而是靠卖墨盒，因为这才是消耗品。所以我经常提醒客户，一定要考虑综合成本，而不是简单地看单个设备的报价。半导体也是一样，卖到最后发现，卖耗材的赚翻了，卖设备的人哭死了，所以我们是给客户提供一个完整的方案。
幻实（主播）：
有一种你们卖设备送方案的感觉。
周翔（嘉宾）：
我原来也从事芯片行业，单卖一颗芯片，客户看了半天可能不会用，但是如果和客户说我们提供的是一整套方案，其中可能会用到我们的几颗芯片，并会教授如何操作，这时候，结果就大大不同了。这种方案一方面能给客户更好的服务，另一方面也能增加产品的竞争力。
幻实（主播）：
是的，客户也会觉得这个事情的理解和使用更简单了，毕竟半导体是一个高知行业，有靠谱的服务方对大家来说都是一种各方面的节约。
周翔（嘉宾）：
从温度卡盘到先进封装设备，我们把很多经验分享给了终端用户，也告诉他们如何让整个系统达到最高的效率，而不是简单地会用设备。与此同时，大家一定也能了解到ERS electronic在其中扮演了怎样的角色，这才是我们想要达到的目的。
幻实（主播）：
非常感谢周总，给我们讲述了ERS electronic的企业理念，以及您在中国半导体行业工作多年后的感受，我相信大家一定也和我一样感触颇深，那最后我想问问您做客芯片揭秘栏目有没有想对外呼吁和号召的呢？
周翔（嘉宾）：
欢迎大家关注芯片揭秘，也希望更多的人能够来了解半导体行业，了解中国半导体，了解中国半导体人的生活、工作和他们的奋斗。
随着半导体行业的不断发展，谈到晶圆测试时，往往都要谈论温度。作为位于晶圆加工之后、封装工艺之前的CP测试环节，探针台是保证良率的关键设备。封装环节占据封测价值量的绝大部分，据Gartner统计，封装环节占整个封测市场份额的80-85%，测试环节占整个封测市场份额约15-20%，而在封装过程中，设备和材料价值量最高，分别占30%-40%和20%-30%。
中国大陆作为封测产业的三大市场之一，市场规模呈增长趋势。根据Frost&Sullivan统计，中国大陆2020年先进封装市场规模为351.3亿元，预计2025年将增长至1136.6亿元，2020-2025年间年化复合增速达26.47%，高于Yole对全球先进封装市场年化复合增速9.6%的预测值。我国在封装产业的发展上拥有得天独厚的优势。相对于半导体制造的其他环节，封装测试的进入壁垒相对较低，作为全球最大的半导体消费市场，这也为中国企业提供了更多的发展机会。
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