專訪菲萊科技：打造先進(jìn)光電芯片測試平臺 助力客戶提升半導(dǎo)體可靠性

  ICC訊 2023年，以ChatGPT為表的人工智能應(yīng)用迅速火爆全球，推動了算力基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心光傳輸網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)需要部署規(guī)模化的新型光器件，打造更強性能和更大容量的算力網(wǎng)絡(luò)，滿足互聯(lián)網(wǎng)流量在云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新型算力應(yīng)用驅(qū)動下的持續(xù)增長。算力網(wǎng)絡(luò)已成為光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)發(fā)展的重要目標(biāo)，作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的光器件供應(yīng)鏈，尤其是光電子芯片也會面臨更為嚴(yán)苛的應(yīng)用要求，這使得光器件供應(yīng)鏈需要更加重視光電子芯片的可靠性。

  光電子芯片蓬勃發(fā)展的趨勢，也使得光電子芯片及半導(dǎo)體可靠性測試的設(shè)備方案和服務(wù)提供商充分展現(xiàn)其行業(yè)價值。上海菲萊測試技術(shù)有限公司（簡稱菲萊科技）是一家先進(jìn)的半導(dǎo)體測試平臺和相關(guān)服務(wù)提供商，致力于幫助客戶解決半導(dǎo)體芯片測試和可靠性問題。菲萊科技副總經(jīng)理劉力波向訊石表示，我國光電子芯片市場正處在茁壯成長的階段，該過程涌現(xiàn)了一批具備技術(shù)研發(fā)和量產(chǎn)能力的光電芯片初創(chuàng)企業(yè)，涉足VCSEL、EML、DML、大功率激光器、藍(lán)綠光激光器、硅光子等細(xì)分領(lǐng)域，但這些企業(yè)要完成產(chǎn)品從研發(fā)生產(chǎn)向批量交付的周期跨越，還需要在芯片出貨前通過嚴(yán)格的產(chǎn)品檢測。

  一方面，芯片往往在環(huán)境變化劇烈、系統(tǒng)長期運作的條件下工作，芯片的失效會造成整體系統(tǒng)的故障，并給客戶帶來經(jīng)濟(jì)損失，芯片可靠性不言而喻。以光通信模塊為例，據(jù)統(tǒng)計25G及以上速率的高速光模塊故障70%-90%因素來自激光器芯片的失效。另一方面，光電子芯片的國產(chǎn)化發(fā)展并沒有如外界想象般順利，諸如850nm VCSEL、數(shù)通應(yīng)用25G光芯片依然被國外廠商高度壟斷。但發(fā)展卻沒有捷徑，國內(nèi)光電子芯片公司需要在性能、成本和可靠性等方面提升其競爭力。充分的檢測是發(fā)現(xiàn)芯片缺陷的關(guān)鍵，降低細(xì)節(jié)錯誤可以提升晶圓良率，進(jìn)而降低芯片成本，給客戶提供高性價比的產(chǎn)品方案。

  以上是光電子芯片企業(yè)產(chǎn)品商業(yè)化面臨的關(guān)鍵性問題，也是菲萊科技產(chǎn)品服務(wù)之價值所在。公司產(chǎn)品布局從光通信應(yīng)用開始，開始向激光雷達(dá)、半導(dǎo)體領(lǐng)域延申。劉力波表示，公司設(shè)有菲萊科技和菲光科技兩大自主品牌，專注于為客戶提供專業(yè)的光芯片工藝、測試、老化及可靠性驗證設(shè)備和代工服務(wù)，在無錫設(shè)有光芯片測試技術(shù)和設(shè)備研發(fā)團(tuán)隊，在無錫和武漢設(shè)有各類光芯片后道封裝產(chǎn)線，在上海開設(shè)新的研發(fā)實驗室，聚焦化合物半導(dǎo)體和非光學(xué)的產(chǎn)品，公司整體研發(fā)人員占比達(dá)到一半。在今年美國光網(wǎng)絡(luò)與通信研討會及博覽會（OFC）上，菲萊科技展示了400G/800G硅光芯片耦合系統(tǒng)、納秒晶圓測試系統(tǒng)、激光芯片/高功率激光/SiC晶圓級老化系統(tǒng)、全自動晶圓AOI系統(tǒng)等設(shè)備產(chǎn)品，獲得業(yè)內(nèi)高度關(guān)注。

  老化測試是光芯片測試的必要環(huán)節(jié)，通過模擬85℃濕度和85℃溫度環(huán)境下經(jīng)過2000-8000小時的長期工作，大量驗證與收集數(shù)據(jù)，可以分析總結(jié)芯片缺陷問題。當(dāng)前，多數(shù)光芯片廠商還無法完全自主覆蓋芯片級老化和可靠性測試，而菲萊科技全資子公司菲光科技在光芯片老化測試領(lǐng)域具有豐富經(jīng)驗，公司推出了中、低功率激光器老化平臺，采用獨立加熱系統(tǒng)或加熱制冷系統(tǒng)靈活配置不同溫區(qū)條件，還采用遠(yuǎn)超20000小時運行的成熟軟件，支持平臺預(yù)警，數(shù)據(jù)實時提示和上傳。目前，菲萊科技光芯片老化測試系統(tǒng)出貨超過100臺，覆蓋 VCSEL us級測試老化、Ns級測試老化、COC/CB/module測試老化、硅光芯片發(fā)端與收端測試老化。

  在晶圓級測試方面，公司于2022年正式發(fā)布百納秒級別窄脈沖晶圓測試機(jī)，該設(shè)備基于成熟的3D消費類VCSEL測試臺開發(fā)經(jīng)驗，針對車載激光雷達(dá)市場對VCSEL晶圓持續(xù)升級測試要求，可以滿足6結(jié)或更高節(jié)數(shù)VCSEL在100ns~10us范圍的窄脈沖晶圓測試，有助于提高VCSEL性能檢測的準(zhǔn)確性。此外，針對硅光子晶圓級測試，菲萊科技還提供400G/800G硅光芯片耦合系統(tǒng)。菲萊科技硅光產(chǎn)品工程師表示，高效率的硅光晶圓級測試難點在于需要穩(wěn)定的進(jìn)出端耦合基礎(chǔ)，耦合精度往往需要達(dá)到50nm以下。與傳統(tǒng)光芯片Bar條或裸Die探針檢測不同，其晶圓面上采用陣列式探針檢測。同時，硅光芯片多通道耦合需要特別的固化，并且沒有耦合透鏡也是一個主要挑戰(zhàn)。對于硅光芯片測試需求，公司正在雙線布局硅光晶圓級測試和單片測試方案，以簡易、精準(zhǔn)的測試手段幫助客戶降低成本。

采訪合影（左二：菲萊科技副總經(jīng)理劉力波）

  根據(jù)ICC預(yù)測，2023年全球光通信市場光芯片的規(guī)模將突破20億美元，互聯(lián)網(wǎng)帶寬需求的增長是光通信行業(yè)增長的根本驅(qū)動力。立足于光芯片市場，菲萊科技向硅光子、SiC等新興領(lǐng)域積極拓展，聯(lián)合業(yè)內(nèi)優(yōu)秀合作伙伴，共同為半導(dǎo)體行業(yè)提供更好的可靠性測試解決方案，助力國產(chǎn)半導(dǎo)體加速成長。