中科光智的决心：打造高可靠性封装、SiC芯片封装设备“矩阵”
（文/姜羽桐）当摩尔定律走向物理极限，超越摩尔定律(More Than Moore)成为一种路径选择，半导体器件可靠性要求不断提高，衍生新的挑战与机遇；同时，伴随传感器、激光器、IGBT模块、红外夜视、第三代/第四代半导体等领域高速发展，高可靠性封装(Hi-Rel Packaging)需求激增，对相关设备性能提出严峻考验。
业界亟需一批通过自主创新，勇于突破关键技术，最终实现“智能装备中国造”远景的科技企业，以此带动产业链逐步提升。在此背景下，中科光智（重庆）科技有限公司（以下简称“中科光智”）映入眼帘——其创立于2021年4月，是国内高可靠性半导体封装设备提供商，主要面向半导体、光电子及先进制造市场，提供研发及生产所需的先进工艺设备及优秀解决方案。
而更先一步为人所知的，是中科光智“打造高可靠性封装设备、碳化硅芯片封装设备矩阵”的决心。
聚焦后道封装设备，构筑“产品矩阵”
仅用了3年，中科光智就组建了一支后道封装设备研发“攻坚队”。
中科光智副总经理徐磊介绍，中科光智核心技术团队来自中国科学院、清华大学、西北工业大学、西安电子科技大学等知名高校院所，具备较高的技术水平和较强的创新能力；同时，中国科学院院士侯洵、电子科技大学教授李天明还分别担任中科光智半导体激光封装设备工艺技术顾问、微波等离子设备技术顾问，提供了坚实的产业指导与智慧支撑。
基于核心团队在大功率半导体激光器封装、后道封装设备领域的多年技术积淀，中科光智自主开发高性能、高品质、高性价比系列产品，主要包括——微波等离子清洗机、真空共晶回流焊炉、银烧结贴片机、纳米银压力烧结机、手套箱等5大类10余款封装设备（支持非标定制），覆盖半导体芯片后道封装关键工艺环节所对应的设备需求，对封装的可靠性和质量做出优化和保障，赋能高端芯片制造、电子元器件生产等产业。
数据显示，中科光智已组建近70人的团队，研发人员占比超40%，高等技术人才占比达50%，每年研发投入达千万人民币。在知识产权布局方面，累计获得授权专利超30项，主要聚焦等离子清洗技术、真空回流焊及功率半导体封装设备等领域，并通过GB/T 29490-2013企业知识产权管理体系认证，建立了完善的知识产权管理制度。
前瞻的产业视野与扎实的技术积累，使中科光智备受投资机构青睐——继2022年11月完成天使轮后，中科光智在今年5月再获数千万元A轮融资——知守投资、安诚基金、科学城公司联合投资，融资资金将主要用于强化半导体封装产品矩阵，加强研发、生产及销售体系建设，深化核心技术研发及封装设备产品标准化，打造特色产品生态圈。集微网获悉，在A轮融资中，投资人对中科光智给予了较高的评价与期许，高度认可核心管理团队的行业背景、专业经验及运营能力，且看好发力碳化硅封装设备产品的产业选择。
“A+轮融资目前已按照计划有序展开。”徐磊表示，国内后道封装设备赛道与前道相比，竞争激烈，对企业经营管理水平要求较高，不仅要投入研发加快产品迭代，还要精细管理控制成本。想要在未来竞争中“突出重围”，需要苦练内功，强化核心竞争力，建设产品特色优势，才能在细分市场上站稳。
角逐双赛道，剑指“全自动化”
“打造高可靠性封装设备、碳化硅芯片封装设备矩阵”是中科光智留给市场最深刻的印象。
徐磊介绍，传统封装与先进封装之间存在“特种”封装的细分赛道（高可靠性封装市场），市场规模不大，但对可靠性要求极高；此外，作为下一代电力电子半导体材料的碳化硅芯片封装同样追求高可靠性，且未来市场空间巨大。两大方向既有共通性，又有特殊性，中科光智基于对市场需求、技术趋势和自身优势的综合考虑，切入了国际大厂尚未形成全面垄断的两大市场。
围绕高可靠性封装，中科光智推出微波等离子清洗机(MWD-12、MWD-8)、真空共晶回流焊炉(VSR-8、VSR-20、VSR-20MPA)、惰性气体手套箱(GBA系列)设备，能够大幅提升封装质量，实现对芯片的有效保护，尤其适合用于对高端芯片器件及表面敏感或结构复杂的芯片进行处理。
以真空共晶回流焊炉为例，其创新性地将微波等离子体去氧化技术与共晶回流焊工艺相结合，实现芯片与基片衬底的高可靠性无空洞钎焊，广泛应用于大功率半导体激光芯片封装、IGBT功率芯片封装、功率微波芯片(MMIC)封装等，涉及5G通信、新能源汽车、智能电网、轨道交通、激光加工等领域。2023年12月，VSR-20MPA真空回流焊炉被认定为第二批重庆市首台（套）重大技术装备产品。
在汽车、工业、能源等领域的带动下，近年来SiC市场正迅速扩张。2024年3月，法国市场研究公司Yole Group发布《SiC/GaN市场研究报告》，预计2029年SiC功率器件市场规模将达100亿美元。
由于碳化硅器件封装大多还沿用硅基器件封装技术，面临诸多问题，部分关键设备国产化率亟待提升。围绕碳化硅芯片封装，中科光智推出银烧结贴片机(ND1800)、纳米银压力烧结机(NS3000)设备。
其中，被海外巨头垄断的银烧结技术目前已由微米级进入纳米级阶段，银烧结设备也成为碳化硅封装最核心的设备之一，具备高温服役、高热导率、高导电率、高可靠性的优点。对此，中科光智开发纳米银压力烧结机NS3000，在技术性能上实现突破，解决SiC芯片在烧结过程中碎裂、陶瓷基板翘曲等难题，已广泛应用大功率控制模块、IGBT、MOSFET等器件。
依据中科光智产品布局图，其5类产品均作出“2.0”“3.0”升级规划，在瞄准性能、功能的同时，还将下一代产品的迭代目标指向“全自动化”，进而实现对生产过程的精准控制，大幅提高生产效率。数据显示，2023年全球半导体封装自动化设备市场规模约58.2亿美元，到2032年预计将达到76.1亿美元，年复合增长率2.0%。
谋定三年规划，平台建设蹄疾步稳
技术演进需高瞻远瞩，战略规划则“先立乎其大”。在持续打造高可靠封装领域特色产品生态圈的道路上，中科光智提出了“3年内成长为碳化硅封装设备供应商领域领头羊”的产业目标——2024年实现单机量产出海，销售额超3000万人民币；2025年进一步强化产品矩阵，自动化设备导入FAB厂；2026年成为碳化硅封装设备国内主要供应商，并开启全球市场布局。
徐磊对规划作进一步阐述，他说：“由于碳化硅材料的超凡性能优势，逐渐取代硅成为电力电子半导体主流材料是必然趋势。只是目前局限于碳化硅芯片的高成本、低良率，碳化硅封装市场还没有真正起量，但预测未来2-3年内，碳化硅封装市场将会出现爆发性增长，届时将需要大量的碳化硅封装设备。”为迎接即将到来的窗口期，中科光智不仅组建了一流的专家技术团队，持续打磨设备，还着手建设产品批量供货能力。
产线建设方面，中科光智工厂生产区域面积达10000余平米，于2023年通过IS0三体系认证，拥有标准化生产车间和严格管理的无尘车间，并建立起流程化的物控管理体系和高标准的精益制造生产体系，确保向业界提供高质量、高可靠性产品。数据显示，中科光智各款设备迄今已出货100余台/套。
平台建设方面，中科光智积极打造“自有工艺实验室+公共服务平台”，与高校院所及产业链上下游企业紧密合作，千锤百炼锻造核心技术：一方面，与电子科技大学李天明教授团队达成微波等离子设备技术研发方面合作；另一方面，联合西南大学电子信息工程学院、中科芯网、中国中检合作共建重庆市“半导体封装测试验证公共服务平台”。
最新消息显示，重庆市“半导体封装测试验证公共服务平台”目前已完成一期建设并投入使用，上半年服务“100+”家企业。该平台以中科光智自有的国产化半导体封装设备为基底，具备完整的芯片性能测试、可靠性测试、老化测试能力，提供面向功率半导体、光电子、半导体激光器封装检测所需的专用设备和专业技术服务，还可以根据样品的不同类型、功耗和尺寸提供多样化、个性化的定制服务。
徐磊透露：“我们已经开始向碳化硅封装行业头部客户提供样机试用，在获得客户的充分认可后，紧跟碳化硅封装市场发展趋势和逐渐迸发的巨大需求，为将来快速抢占市场筑牢基础。”
纵观中科光智发展历程，在厚植内生动力的同时，迎面赶上我国集成电路产业自立自强的发展大势，秉持“光创未来，智汇共赢”的经营理念，其“坚守中国高端自动化装备国产化事业”的壮志终将实现。