半导体作为信息产业的“心脏”，影响着整个信息产业的发展。据IDC报告显示，2020年全球半导体收入达4640亿美元，同比增长10.8%。预测2021年全球半导体市场将达到5220亿美元，同比增长12.5%。

 

其中，半导体封测市场正随着半导体产业的发展而繁荣，迎来良好的发展机遇。封装测试是芯片制造的后道工序，主要是将芯片封装在独立元件中，以增加防护并提供芯片和PCB之间的互联，同时通过检测保证其电路和逻辑畅通，以符合设计标准。

 

在全球半导体市场规模不断增长，新能源汽车需求不断释放、5G智能手机以及终端电子产品逐步放量等利好因素支撑下，半导体行业推动封测环节持续向好。同时，随着大批新建晶圆厂产能释放，主流代工厂产能利用率提升，晶圆厂的产能扩张也将助推封装企业需求扩大。

 

Yole统计数据显示，2020年全球封测市场规模达到594亿美元，同比增长5.3%，国内封测市场规模为2510亿元，同比增长6.8%。全球范围内，封装测试产业市场需求旺盛，具有广阔的市场空间。

 

半导体测试市场迎来新要求

 

随着芯片性能的日益提升，芯片复杂度越来越高，为了保证出厂的芯片品质，芯片测试环节越来越受到各大厂商的重视。其中，包含探针卡、测试座、设备连接治具等在内的测试治具成为测试系统中需要用到的重要配件。

 

在此背景下，行业厂商纷纷发力半导体测试探针和测试治具产品。其中，史密斯英特康（Smiths Interconnect）作为行业领先者深入其中，推动行业加速发展。

 

史密斯英特康隶属于史密斯集团，史密斯集团是一家拥有170年发展历史、全球领先的高科技跨国公司，涉及石油化工、探测恐怖威胁与违禁品、通讯与半导体、航空与交通核心业务，是英国伦敦交易所上市公司，也是英国百强集团之一。

 

史密斯英特康具有六十多年的发展历史,旗下有众多技术品牌，分别是EMC、 RF Labs、Lorch、Hypertac、IDI、TRAK、TECOM、Millitech、Sabritec、HSI和Reflex Photonics。而半导体测试品牌IDI无疑在众多技术品牌中占据着战略性发展的核心地位，苏州工厂经过十多年的发展，于2017年搬迁至苏州工业园区，新工厂面积增加一倍，产能大幅增长，公司进一步专注于设计、开发、生产半导体测试相关的测试插座和探针产品，成为史密斯英特康亚洲运营中心，也是半导体测试相关产品在全球最大的工厂。伴随着苏州工厂的发展壮大，史密斯英特康更加专注于为本土客户服务。

 

当前随着5G等高速通讯标准的升级，射频芯片（RFIC）广泛应用于手机、平板、可穿戴产品等移动设备，以及无人驾驶汽车等领域。同时，随着联网设备数量的持续增加，射频芯片研发的复杂程度也随之更难。因此，对射频测试插座的需求越来越多，标准也越来越高，对更高的测试可靠性和更快的测试时间提出了新的要求。

 

如何保证制造出来的芯片达到要求的良率？如何确保测试本身的质量和有效，从而最终使得芯片满足高速通讯的需求？都成为了摆在行业面前的问题和挑战。

 

史密斯英特康推出Joule 20，克服射频芯片测试挑战

 

史密斯英特康作为半导体测试技术的领先者，凭借专业的工程研发团队，能够提供多样化的解决方案，如WLCSP测试、Strip测试、PoP测试等不同的测试种类及不同的测试平台，产品均基于高质量标准打造而成，已经获得市场的广泛认可，可卓有成效地满足半导体市场的需求。

 

具体产品方面，史密斯英特康的研发脚步没有懈怠，近期推出一款用于QFN、QFP、SOIC等封装测试的Joule 20高频测试插座。据介绍，Joule 20测试插座为苛刻的模拟、RF、通信、消费电子和汽车应用的芯片测试提供一流的电气和机械性能。

Joule 20在此表现不俗。针对在刮擦接触技术中，PCB板的损坏问题对用户来说是一个昂贵的负担。如果pad不能修复，用户可能需要购买一个替换的PCB，低速PCB可能意味着数千美元的额外成本，高速PCB更是意味着数万美元。

 

Joule 20独特的刮擦式接触技术可提供重复可靠的待测件和PCB端接触。Joule 20的PCB端的磨损更小，是解决无铅、有铅喷锡和镍钯金pad芯片的理想测试解决方案。

 

同时，为了提高测试插座的清洗和维护效率，Joule 20使用了一个嵌在定位板中的弹性体，它可以从插座的顶部移除。一旦定位板被移除，触点就可以单独或批量地清洗或更换。

 

Joule 20创新设计

 

其创新的设计结构允许插座体便于拆卸，使得测试座极其易于维护，在设备测试期间仍然可进行清洁和有效维护工作，从而大大减少了设备停机时间并提高测试产量。

 

此外，Joule 20射频测试插座的解决方案适用于几乎所有大于0.30mm pitch的QFN、QFP、SOIC类芯片的测试需求，可以满足对外围封装技术更快、更可靠且可重复的测试需求。史密斯英特康凭借强大的专业技术能力、数十年的Socket设计经验，以及严格的质量保证协议，确保产品满足市场和客户要求。

 

对于Joule 20射频测试插座的主要特征和优势，简要概括如下：

●单片式接触元件具有高可靠性

●极短的信号路径，支持高达20 GHz的测试需求，提供优异的直流性能

●接触电阻非常低（<20 mΩ），从而提高了测试良率

●极好高频性能确保信号完整性和可靠性

●工作温度支持从-40°C到+125°C

●探针寿命长，可达500K次

●匹配现有的PCB尺寸布局

●增加了测试吞吐量，减少了测试设置时间

●高分子socket外壳，以获得最佳信号完整性性能

 

从史密斯英特康产品布局来看，除了Joule 20射频芯片测试插座，在测试用插座领域，其还拥有Galileo导电橡胶测试插座、Silmat导电胶测试插座、阵列封装测试座、阵列高速 - DaVinci系列高速测试插座、Euclid手动测试解决方案，以及三温测试- Celsius系列触头和热管理测试盖解决方案等多种测试产品，提供应用于不同领域、不同功能的行业领先的半导体测试方案，助力芯片制造商和测试厂克服芯片测试中的挑战。

 

芯片微型化带来的技术挑战与成本压力

 

信息时代的迅猛发展催生了对消费和商业电子产品巨大的需求。便携式及手持智能电子设备的小型化对芯片功能集成的要求日益复杂，芯片的微型化及引脚间距越来越小给产品的最终测试带来了技术挑战和成本压力，也让越来越多的客户采用晶圆级封装测试和晶圆级芯片封装测试的方案。

 

如何在有限的应用空间增加更多的功能并兼具成本效益，这一需求促进了晶圆级封装和已知良好芯片测试的巨大增长。据VLSI Research统计，2019年全球半导体测试探针系列产品市场规模达到11.26亿美元，市场需求旺盛。

 

史密斯英特康在此也有布局，推出的Volta系列探针头适用于最小引脚间距（pitch)180µm及以上晶圆级封装测试，为高可靠性WLP(晶圆级封装)、WLCSP(晶圆级芯片封装)和 KGD(已知合格芯片)测试提供更多优势，满足对更高引脚数、更小间距尺寸、更高频率和更高并行度测试的要求。

 

Volta系列晶圆级封装测试头

 

史密斯英特康的Volta系列晶圆级封装测试头采用弹簧探针技术作为解决方案，具有高度精确度、良好的信号完整度和完美应对高速/射频测试的能力，因此能在测试晶圆级芯片封装尺寸时实现无缝部署，大大降低了客户总体测试成本，同时促进最终产品上市的时间。

 

史密斯英特康已面向各类应用生产了数以千计的探针头，Volta产品线独特的设计具有极短的信号路径，低接触电阻，可实现最佳电气性能，并且可有效地降低清洁频率，提高探针头的使用寿命和延长单次正常运行时间。

 

总结

 

技术性的挑战和封装成本的上升持续推动着晶圆级封装和KGD测试需求的增长，史密斯英特康芯片测试插座和探针卡系列产品利用了先进的连接器技术，产品支持高达40 GHz的带宽高速芯片测试，以及180μm引脚间距的微间距测试，在测试应用领域中提供行业领先的质量和可靠性。

 

不难看到，在IC封装高速测试不断增长的市场需求下，史密斯英特康基于不同客户需求而设计研发出的兼具高性能和高性价比的产品，助力合作伙伴大大提升测试效率和测试良率，增强市场竞争力。