專注於0到1,看季豐電子如何“救活”一顆芯片

如同一顆新研發的藥丸出來以後,要經過嚴格的臨床認證,才能取得最終藥監局的批准推向市場;對於芯片製造來說,一個好的產品要經歷“0到1”的認證過程才能最終以及“1到10000”的量產。其中,0到1這道門檻最是難跨。

什麼是0到1?就是一個新的芯片被驗證成為一顆成熟成功芯片的過程,通常這一過程要6-18個月,這事必經之路。什麼是1到10000?就是這款芯片可以被大批量放心複製的量產過程,這是一個追求規模經濟的過程,這是工業化的最終目的。如果0到1不能做好,產品本身存在問題的,自然就談不上大批量的放心製造;即便帶著缺陷製造了更多,也會帶來更多隱患、廢品、甚至數百倍的賠償。做1到10000的量產公司很多,而做0到1解決方案的公司卻很少,上海季豐電子股份有限公司(以下簡稱“季豐電子”)正是其中的一家。

专注于0到1,看季丰电子如何“救活”一颗芯片

專注於0到1

季豐電子專注於產品0到1的研發,幫助客戶在1-10000產品投入大批量生產前,解決潛在危機。季豐電子執行董事長鄭朝暉表示,做0到1有一個特點,即需求多樣性,也就是所謂的定製化,因為每一個客戶的芯片都是一款不同的新品,無法預知會在哪裡出問題,而出現的問題也是隨著設計、材料、工藝等不斷變化,因此最終的解決方案必然不同。隨著需求種類的增多,沒有可以固定的模式,人的參與度就會變高,因此對於專注於0到1的公司來說,把每個需求做精,比做大規模重複量產更困難,這需要公司擁有紮實的技術與獨特的方案。

专注于0到1,看季丰电子如何“救活”一颗芯片

季豐電子執行董事長鄭朝暉

能夠擁有紮實技術的底氣,人才第一。季豐電子的團隊成員大部分來自於國際知名的芯片設計公司的各個部門,經歷過數十年的國外先進的產品品質管理方法和流程,非常重視新產品的功能、性能、及可靠性驗證過程。其次,這些成員親自參與過產品的生產過程,因此很清楚從設計到成品的過程中會出現哪些問題。他們的理念就是精品理念,從需求出發做方案,將解決痛點作為目標,最終讓數據說話。也因此,季豐電子的客戶多數是行業高端客戶。

芯片的設計人工和製造流程決定了成本昂貴,芯片又是一個硬件,稍有疏忽就會導致硬件報廢和改版。每年胎死腹中的產品不在少數,想要“救活”並不簡單。鄭朝暉表示,在測試過程中,需要與設計公司配合,分析產品整體設計流程,分清楚是設計端還是製造端出現問題,才能讓產品功能正常。

產品功能正常之後,再去研究其性能。到了這一步,工作就會變得更加精細,任一細節都有可能導致產品性能偏差,因此需要做工藝、溫度、溼度等多方面差異環境下的測試分析。因此季豐電子的產品,如PCB,在業界被普遍認可為高端品,而非廉價低質品。

一款合格的IC產品不僅要保證測試時性能正常,還要保證其在一定的惡劣環境下也能正常工作,而且能夠長期的穩定工作,這就是可靠性的概念。必須通過定製化的方案、長期讓產品處於惡劣工作環境中,用加速老化的方式去模擬產品的應用壽命和失效率,通過實驗才能獲取數據,讓客戶的客戶信服。

國內廠商的突破點

過去,國內設計企業水平較為落後,相對的重心會放在芯片功能和性能上面,因為這是客戶容易直接看到的結果,相對而言忽略了可靠性的驗證。但隨著本土產業的發展,越來越多的國內外重量級A類客戶開始選擇與國內設計企業合作,A類客戶對產品的品質要求很高,也願意為高品質產品多付錢,因此也驅動國內廠商開始重視產品可靠性。但是由於國內芯片產業市場起來晚,專注於可靠性分析的大陸本土企業也相對較少。鄭朝暉表示,過去國內做可靠性驗證分析基本集中於一些特殊領域,如航空航天軍品等可以不計成本,而商用等級芯片因為價格競爭激烈,一些小的初創型設計公司難以承擔可靠性認證成本和週期,選擇了不做或少做。但是常在河邊走,哪有不溼鞋?有時一兩次的成功或許可以僥倖,但長期的成功必然不能依靠僥倖。

產業的發展有一定規律可循,目前國外可靠性測試產業已經形成一條產業化標準路線,國內廠商只需要順著這條路線走下去,就能解決大部分問題,並且後來者使用的設備性能、經驗參考更為優越,彎道追趕會加快,但是要實現彎道超車,還需要更多的刻苦和創新。集成電路發展至今,從低端到高端,從小規模到大規模,從低精度到高精度,從低速到高速;產品越往高端、高精度發展,就越需要更高級的設備去做分析、測試、驗證。季豐電子捨得在高端設備上投資,逐漸贏得更多的客戶的信賴,每年增加的客戶有一百多家。

另一方面,可靠性測試提供的是技術服務,期間需要投入較大的人力成本,公司不僅需要做方案,還要注重服務,能響應客戶急切的需求;歐美國家雖然科技水平很高,但勞動力成本門檻很高;這或許也是集成電路行業的失效分析、可靠性認證的華人企業比較有競爭力的原因。

全面發展的季豐電子

目前,國內專注於可靠性測試驗證的公司正在慢慢湧現出來,但像季豐電子這樣全面發展的企業卻屈指可數。季豐電子是一家專注於快速封裝、ATE測試、可靠性認證PCB載板方案,可靠性與失效分析整合,以及ATE測試程序開發等多種技術服務的一站式解決方案供應商,幫助客戶做新品的整案驗證。

鄭朝暉解釋道,季豐電子的主營業務涵蓋了晶圓廠製造出來以後的所有步驟。首先是探針測試,需要硬件針卡的PCB和測試程序開發;有些廠商會直接做快速封裝,在這個過程中需要測試芯片功能是否正常。其次做成品測試FT(Final Test),主要是對封裝後的芯片進行測試。做完該測試以後,在產品量產之前,極重要的一步就是可靠性測試認證。可靠性測試包括包含封裝級可靠性以及產品設計的可靠性,如ESD(Electro-Static Discharge,靜電放電)、高溫工作壽命等等。

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在可靠性測試過程中會有一些產品失效,需要使用一些先進設備做非破壞性或者破壞性分析,研究失效原因。根據情況需要可能進一步材料分析,採用聚焦離子束FIB,掃描電鏡SEM等觀察產品失效的微觀結構。季豐電子參與整個測試過程,提供可靠性方案,業務非常全面,目前業界幾乎沒有其它公司如此跨度。

能夠提供整體可靠性方案帶來的優勢很明顯,首先,無論客戶有哪種需求,季豐電子都能夠提供相對應的服務,客戶避免奔波於幾家不同供應商,另外新品認證要求時效性,一條龍服務顯然能節省不少時間及商務成本。鄭朝暉看重的是擴展能力,而非擴充規模,避免與同行重疊競爭,這也是季豐電子也為部分同行提供方案和產品的原因。

隨著芯片的集成度越來越高,可靠性測試會變得越來越重要。季豐電子的出現,將會給國內集成電路產業帶來一個訊號,獨立的可靠性測試認證將會使芯片設計公司的工作變得更容易。季豐電子是標杆,也是起點,它的出現為集成電路產業界提供了很好的模式,相信以後會出現越來越多全方位一體化解決方案的技術方案服務型公司。這也印證了季豐電子的價值:

“讓芯片運營更加簡單!”。

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上海季豐電子股份有限公司是895創業營(第八季)集成電路專場的優質項目之一。

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