3/31/2025，光纖在線訊     對于高性能的MicroTEC（微型熱電半導體冷卻器）而言，材料和工藝技術(shù)是制約其發(fā)展的兩大核心技術(shù)。材料技術(shù)是基礎，工藝直接決定了材料性能能否轉(zhuǎn)化為實際器件的效能，同時影響器件的微型化、集成度、可靠性和成本。鉍盛半導體在布局穩(wěn)健的材料供應策略的同時，加碼工藝自研，致力于成為最好的熱電半導體冷卻器供應商。在鉍盛半導體西安生產(chǎn)基地，光纖在線采訪鉍盛半導體副總經(jīng)理魯曉東，深入了解鉍盛半導體在MicroTEC自研工藝領(lǐng)域獲得的創(chuàng)新突破。

        鉍盛半導體MicroTEC自研工藝的創(chuàng)新突破和核心優(yōu)勢主要體現(xiàn)在兩大方面：
        創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)化設計：鉍盛半導體獨家開發(fā)了母板結(jié)構(gòu)化設計方案，憑借創(chuàng)新的產(chǎn)品設計方案以及對關(guān)鍵制程微米級的制程管控，一次加工流程可同時完成多達百個MicroTEC，提升批量制造效率的同時保證了產(chǎn)品尺寸及性能的一致性；  

        創(chuàng)新的自動化工藝設計：鉍盛半導體突破了傳統(tǒng)晶粒貼裝工藝，自主開發(fā)了具備AOI檢測功能的微米級晶粒貼片機器人（高精度TEMAR系統(tǒng)）、自動對準合模的整合自動化工藝組合，實現(xiàn)了微米級的加工精度控制，保證了批量產(chǎn)品的一致性。

        MicroTEC自研工藝推動了產(chǎn)線的自動化與柔性化改造。鉍盛半導體的MicroTEC生產(chǎn)線采用切割中心+貼裝&測試中心的方式布局，把傳統(tǒng)串行流程優(yōu)化成并行協(xié)同流程，使產(chǎn)品的生產(chǎn)周期縮短近50%；采用MES系統(tǒng)實現(xiàn)原材料性能匹配追溯，生產(chǎn)工藝參數(shù)與設備狀態(tài)的數(shù)字化聯(lián)動，關(guān)鍵工序良率追溯效率提升60%。

        在進行MicroTEC工藝自研化的過程中，面臨著諸多的技術(shù)挑戰(zhàn)，鉍盛半導體都逐個進行攻克。針對三個典型的工藝難題，魯總向編輯介紹了鉍盛半導體的解決方案。

       挑戰(zhàn)1 電極銅柱貼裝可靠性：部分MicroTEC使用到微型銅柱作為電極輸出，如何保證貼裝精度與長期可靠性是行業(yè)內(nèi)普遍存在的挑戰(zhàn)。鉍盛半導體自主開發(fā)了全自動高精度銅柱貼裝焊接系統(tǒng)，通過其高精度視覺定位的性能來保證貼片精度，結(jié)合激光焊接工藝，實現(xiàn)全自動高精度的銅柱貼裝，保證銅柱焊接質(zhì)量的可靠性與高效率。 

        挑戰(zhàn)2 熱電晶粒焊接空洞率：MicroTEC的成品尺寸最小能到1*1mm，晶粒尺寸可以小至0.15*0.15mm，在進行微結(jié)構(gòu)加工過程中，如何控制熱電晶粒焊接空洞率是另一個行業(yè)共性的挑戰(zhàn)。鉍盛半導體通過針對性的焊盤微結(jié)構(gòu)設計、創(chuàng)新的錫印工藝控制、微米級腔體刻蝕的均勻性控制等立體式的設計和工藝控制方案，有效解決了焊接空洞率的問題。

        挑戰(zhàn)3 量產(chǎn)一致性：采用母板結(jié)構(gòu)化設計方案，在多批次生產(chǎn)中對工藝的穩(wěn)定性和精度有超高的要求。鉍盛半導體通過微米級晶粒尺寸控制、高精度自動化貼片系統(tǒng)、自動合模平臺及真空回流焊接等系統(tǒng)化的工藝流程設計與管控，有效地解決了母板結(jié)構(gòu)化設計方案對量產(chǎn)一致性的苛刻要求。

 
鉍盛半導體副總經(jīng)理魯曉東（左）與光纖在線編輯

        鉍盛半導體要實現(xiàn)的三個目標之一是“超越客戶對價格的期望”。走工藝自研之路，勢必要更多的資本和時間投入，如何平衡創(chuàng)新與成本控制是個關(guān)鍵問題。魯總說，鉍盛半導體堅持“先聚焦價值創(chuàng)造，再通過規(guī)模化降本”的核心理念。在研發(fā)階段，通過模塊化設計（如通用設計模板）降低試錯成本，同時聯(lián)合供應鏈鎖定關(guān)鍵原材料（如Bi₂Te₃）的長期協(xié)議價；在量產(chǎn)階段，采用“分步驗證法”，先在中試線驗證工藝可行性，再通過設備自主化開發(fā)降低固定資產(chǎn)投資成本；在長遠來看，通過提供高能效產(chǎn)品降低客戶系統(tǒng)總成本，形成差異化溢價。

        談及對自研工藝的遠景規(guī)劃，魯總總結(jié)到，鉍盛半導體要以MicroTEC為支點，構(gòu)建“熱電器件+熱電材料”的生態(tài)平臺。首先進行技術(shù)縱向延伸，通過合作開發(fā)或投資收購等方式，在2027年前實現(xiàn)熱電材料的自主知識產(chǎn)權(quán)及自主供給產(chǎn)能；在橫向拓展應用領(lǐng)域方面，鉍盛半導體將從光通信、工業(yè)消費品向激光雷達、消費電子（如手機散熱）、醫(yī)療冷鏈（便攜式冷藏）等高附加值場景延伸。同時，鉍盛半導體也積極拓展全球化布局，正在與亞、歐等地車企合作開發(fā)車載激光雷達MicroTEC解決方案；未來將計劃在東南亞建設新生產(chǎn)基地，以應對地緣風險。 

        鉍盛半導體的MicroTEC自研工藝不僅是技術(shù)突破，更致力于從材料底層到產(chǎn)業(yè)生態(tài)的系統(tǒng)性開拓。未來，鉍盛半導體將持續(xù)以“致力于成為最好的熱電半導體冷卻器供應商”為愿景，賦能智能化、綠色化的未來科技場景。