行业先锋的实验室蓝图:从追赶到引领
“我们的实验室不仅服务于自身,更希望成为一个开放的、行业共享的创新平台,为中国半导体事业发展贡献力量。”美浦森实验室冯主任告诉充电头网,在创始人朱勇华的带领下,美浦森一直希望把自家的实验室打造成为一个开放性的平台。
如何打造?如何实现?
有野心、要突破、敢创新,从愿景到现实,美浦森用11年的时间给出了答案。
2014年美浦森成立,作为国内专注功率器件的半导体企业,经过多年的发展,现已跻身国家级高新技术企业行列,并在功率半导体领域占据领先地位。
为满足头部优质客户对产品可靠性的严苛与极致要求,向上追求更高的产品品质,2019年,美浦森实验室应运而生。从最初的一台设备起步,一步步拓展,到如今拥有百余台先进设备并通过了CNAS认可,实验室已发展成为行业领先的专业检测平台。
“牢固自身品质防线,再赋能行业。”冯主任强调,实验室初期聚焦于内部产品的全流程检测,确保交付给客户的每一个产品“零缺陷”。在不断强化自身产品的同时,逐步向行业开放,为半导体同仁、客户提供优质且专业的检测服务。
用品质兑现承诺,用创新实现突破,这不仅仅是美浦森的发展信条,也是实验室的运作准则。
美浦森实验室的核心价值图谱
美浦森实验室从成立之初就确立了“科学、公正、准确、高效”的核心理念,通过严谨的器件测试、深度的失效分析、专业的可靠性验证,成为了功率半导体不可或缺的“品质守门人”。
可靠性验证:让每一个产品经得起时间的考验
美浦森实验室的可靠性验证并非简单的"达标测试",而是模拟实际应用中可能遇到的各种环境——炎热、极寒、潮湿......全方位验证产品的耐久性,确保产品在各种场景下应用依然稳定如初。
而寿命预测更是关键,可靠性验证能够推算出芯片在正常使用条件下的长期可靠性。这种能力不仅帮助美浦森自身优化产品设计,更成为了更多行业客户选择供应商时的关键参考。
失效分析:从现象到本质的精准溯源
当一颗芯片失效时,表象可能是短路、过热或功能异常,但真正的"病因"往往隐藏于微观世界。美浦森实验室的失效分析团队如同"芯片医生",通过层层递进的科学手段揭开产品问题本质:
例如通过外观检测寻找封装、焊接等存在的缺陷; 无损分析采用Xray和超声波扫描(CSAM)定位内部; 有损分析通过精密研磨、开封等手段直击微观故障; 最终诊断则依赖SEM和FIB,在细节上锁定缺陷。
这套方法论不仅能解决美浦森自身产品的技术难题,也能帮助多领域的客户攻克共性挑战。
器件测试:全生命周期的一致性守护
从研发样片到量产交付,器件的性能一致性直接决定终端产品的稳定性。美浦森实验室的测试体系覆盖静态参数、动态特性、极限能力等全维度指标。
为确保数据可靠性,每批产品都要进行多颗抽样测试,关键参数波动严格控制。这种近乎苛刻的标准,使得美浦森的产品在众多头部客户供应链中赢得了美誉。
对话美浦森:实验室背后的创新逻辑
充电头网:首先先简单介绍一下公司和实验室的情况。
冯主任:美浦森半导体是2014年成立的专注于功率器件的一家高科技企业,目前是国家工信部认证的专精特新“小巨人”企业。目前我们的产品国内多点开花,更是远销国外,对应的客户有小米、比亚迪等一些国内外大企业。实验室是2019年成立的,契机是因为我们的客户越来越大,他们对品质和产品的可靠性要求越来越高,为此我们就打算建立这个实验室。实验室刚开始是一台设备,到两台设备然后慢慢增加,到今天有100多台设备。实验室是由可靠性、失效分析、器件测试和系统应用四个部门组成,那对于实验室新址这块,目前主要是由可靠性、器件测试、失效分析这三部分组成。
充电头网:实验室是如何通过可靠性、失效分析和器件测试为产品保驾护航的呢?
冯主任:首先要从公司的产品角度出发,因为我们的产品一出来,要进行一系列各种各样性能参数的测试,这就需要器件测试实验室去保证产品在客户端不出问题,保证它使用的年限,那我们建立了可靠性实验室、失效分析。我们的产品不管在设计、生产还是在使用端或多或少会有一些问题,我们就要得出它失效的根本原因。那器件测试实验室,它就像产品器件的医院,对器件进行一个体检,它有静态参数测试设备、动态测试设备、热特性测试设备和各种极限测试设备,它可以覆盖我们规格书里全性能的测试。而可靠性实验室,它有环境试验类设备、寿命评估类设备,还有延伸出来的一些测试。而失效分析,它就像医院对生病的患者进行判定和确认,比如:你的病因在哪一块儿?那失效分析有各种各样的分析手段,电性的、无损的、有损的,这就是我们三个科室的基本功能,三者相辅相成,各有侧重。
充电头网:器件测试实验室是如何确保器件测试的一致性呢?有什么指标吗?
冯主任:器件测试实验室,它不仅仅是在新产品出来的时候进行一系列测试,还会贯穿产品的整个生命线,因为产品出来它会做一个全性能的检查,就像体检一样,所有能做的项目都做一遍之后,我们会做各种参数的确认,看它是不是跟研发出来的一样,尤其是后面大批量生产的时候要确保参数的一致性。那么常规的测试就会有静态、动态、极限和热特性,我们会做各种各样的评估,而且在评估的时候不止评估1~2颗,我们会按照它的要求,选择多颗或是十几颗来进行相应的测试。
充电头网:失效分析实验室在问题诊断的基本流程是什么呢?
冯主任:当我们拿到样品以后,你要去确认它的失效背景是怎么样的,例如手机是在生产线上失效、在测试环节失效、还是在我们的使用端失效。失效背景了解清楚以后,我们要对样品进行外观检测,确认外观是否有异常,接着对它进行无损检测,这是对样品没有任何损伤的检测,常用的手段是Xray和CSAM。紧接着就是有损检测,要对样品进行各种各样的处理,例如开封:把外面的塑胶去掉,看里面的芯片是怎么样的;再例如研磨:研磨到特定位置观察里面的细节,之后我们会进一步针对更微观的细节进行再检查,例如芯片内部有没有缺陷,通过SEM、
FIB等手段进行确认。
充电头网:可靠性实验室目前是支撑哪些产品和业务的呢?
冯主任:可靠性实验室目前建立的有包括第一类环境试验,它就是模拟产品在使用过程中的各种环境,例如高温环境、高低温环境、高温高湿环境、生产过程的回流焊环境,这是环境试验类项目;第二个是寿命类试验,它评估的是产品能用多长时间,是有关于寿命的试验,还有一些试验完成之后,比如它要去看分层打线,这种是非常规性的一些测试。可靠性实验室不仅仅能支撑我们的功率器件,还可以支撑集成电路,比如说IC等,可以支撑电容电阻,同时因为它的特殊性,不仅仅能支撑我们公司的功率器件,还可以支持其他的电子元器件,以及电子的成品。
充电头网:未来实验室想引进哪些技术和设备呢?
冯主任:实验室在去年的时候已经投入引进了一大批像进口的ESD测试设备、高端自动测试仪等设备。除了去年扩展的这一波以外,我们计划今年把能力扩充到车规级分立器件的检测。未来3~5年,我们会重点投入可靠性和失效分析,像可靠性会投入模块的相关测试设备,失效分析会投入到关于晶圆内部分析,比如SEM、FIB等高端的一些设备。
充电头网:您认为实验室的价值是什么?
冯主任:我们的实验室是一个开放性的实验室,一直秉承的宗旨是科学、公正、准确、高效, 这样的情况下,我们不仅仅服务于美浦森半导体自己,还服务于我们的客户、同行,那我们希望成为一个开放的、行业共享的创新平台,为中国半导体事业发展贡献力量。
充电头网总结:从一台设备到国家级实验室,从内部质控到行业赋能,美浦森用十一年的时间证明:真正的技术领先,不仅在于自身强大,更在于能否带动整个生态向前。



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