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激光辅助焊接LAB:探针卡制造的“微米级”革命

半导体测试的“精度之战”

随着半导体器件向‌5纳米以下工艺‌、‌3D堆叠封装‌的快速演进,探针卡作为晶圆测试的“桥梁”,正面临前所未有的挑战:‌微米级焊点精度‌、‌高频信号稳定性‌、‌热应力控制‌……传统焊接技术已难以满足需求,而‌激光辅助焊接(LAB)‌凭借其“精准、高效、非接触”的特性,正在成为探针卡制造的“破局关键”。

显微镜下的探针卡

一、激光辅助焊接(LAB)的核心优势‌

 ‌“像手术刀一样精准的焊接技术”‌ ‌

  1. 微米级精度‌:激光聚焦直径可低至‌30微米‌,完美匹配MEMS探针的‌超细间距悬臂弹簧销‌焊接需求,避免传统焊接的偏移风险。
  2. 局部加热,零热损伤‌:仅对目标区域精准控温(如‌200-300℃‌),周围材料热膨胀系数差异大的元件(如硅基MEMS探针)也能安全焊接。
  3. 非接触式灵活加工‌:可深入传统工具无法到达的‌狭窄区域‌,支持线形、方形、多点激光束定制,适配复杂探针布局。

二、激光辅助焊接(LAB)在MEMS探针卡制造中的优势‌

LAB是对垂直探针或悬臂式探针的非接触式加热,与传统焊接方法相比,该技术具有以下优点:

  • 适用于微焊接应用的高精度需求,是日益紧凑封装的理想选择;非接触式加热可降低损坏敏感元件的风险;
  • 可定制激光束形状(例如线形、方形、矩形或双点),适用于特定探针和测试卡布局;
  • 可在传统加热工具无法触及的狭窄或难以到达的区域进行焊接。

 先进的激光焊接技术包括多点法,可显著缩短生产时间并提高焊接质量,这些创新使激光焊接在半导体制造和微电子制造中越来越受欢迎。视频展示的是我们的激光系统焊接探针卡的实际效果。

三、攻克2.5D/3D封装测试的“卡脖子”难题‌

先进封装的三大挑战与LAB的答案‌

  1. 细间距焊接‌:激光可处理‌50微米以下焊盘‌,适配HBM(高带宽存储器)的密集互连需求。
  2. 热管理难题‌:局部加热避免整体升温,防止封装层间材料因热膨胀脱层。
  3. 高频测试稳定性‌:LAB焊接的探针阻抗一致性达‌±2%‌,确保毫米波、射频芯片的精准测试。

四、LAB技术的未来:从成本杀手到产业引擎‌

降本增效的“乘数效应”‌

  1. 成本节省‌:LAB焊接的探针卡寿命延长‌3倍‌,清洁周期从‌10万次延长至30万次‌,年维护成本减少‌百万级‌。
  2. 测试革命‌:支持‌晶圆级系统测试(WLT)‌,在封装前筛选缺陷芯片,降低‌50%报废成本‌。
  3. 技术延伸‌:LAB与AI视觉定位结合,实现‌全自动化焊接‌,精度误差控制在‌±5微米‌以内。

行业预言‌:到2028年,‌80%的高端探针卡制造‌将采用激光辅助焊接技术。

结语:精度即竞争力,LAB开启测试新纪元‌

在半导体“摩尔定律”逼近物理极限的今天,‌探针卡的性能直接决定芯片测试效率与成本‌。激光辅助焊接(LAB)以“微米级”精度和“零妥协”可靠性,正在重塑半导体测试的底层逻辑——从MEMS探针到3D IC封装,从实验室创新到量产落地,LAB技术不仅是制造工具,更是推动行业向‌更高集成度、更低测试成本‌跃迁的核心引擎

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