電科裝備下屬中電科風華公司近日突破技術壁壘，研發出Venus 6系列先進封裝量檢測設備，其是國內首臺可同時對半導體先進封裝工藝——大尺寸玻璃基板TGV（玻璃通孔）和RDL（再分布層）進行多通道同步量檢測的設備。消息一出，廣受關注。

先進封裝是突破芯片“功耗墻、內存墻、成本墻”的關鍵路徑。而作為芯片制造的“火眼金睛”，先進封裝量檢測設備是破解先進封裝良率瓶頸、提升工藝水平的關鍵。該成果不僅填補了國內玻璃基板集成檢測能力的空白，解決了現有設備僅支持單一結構檢測、無法滿足同步一體化量測的行業痛點，更在關鍵尺寸精度、套刻精度及缺陷檢測靈敏度等核心性能方面達到國際先進水平。

玻璃基板集成檢測有多難？Venus 6系列設備有哪些厲害之處？此項突破能給行業帶來什么改變？科技日報記者帶您一一了解。

第一問：玻璃基板集成檢測有多難？

玻璃基板檢測堪稱半導體檢測領域的“硬骨頭”，主要難在材料“不配合”、工藝“要求高”、效率“壓力大”。

首先，玻璃是透明的，缺陷難以發現。微裂紋、氣泡、顆粒等缺陷會融入透明背景中，就像在空氣中拍攝灰塵，只有特殊成像手段才能捕捉。顯微成像的景深也遠小于玻璃厚度，很難把整層玻璃內的缺陷都拍清楚。

同時，玻璃基板正從直徑300毫米的晶圓轉向500至900毫米邊長的矩形面板，面積越大翹曲越嚴重，就像拍一張會變形的照片。后續工藝還會加重這一問題。高速檢測時，如果相機對焦跟不上，圖像就會模糊。

此外，檢測指標繁雜，相當于給數百萬個“微小隧道”做全身檢查。設備需要在幾分鐘內完成通孔的孔位偏差、側壁角度、圓度等多項參數測量，同時識別裂紋、氣泡、劃痕等缺陷。這相當于每秒鐘拍攝數百張高清照片，并從每張照片中測量約一千個通孔的各種參數，還要完成“大家來找茬”。而線路層的檢測原理和參數完全不同，但數據量和處理難度同樣巨大。

簡言之，要在一臺設備上同時完成通孔和線路的高精度檢測，需攻克光學、硬件、算法等多道難關，難度不亞于打造一臺集CT、X光、核磁共振于一體的“全能體檢儀”。此前，我國高端玻璃基板檢測設備長期依賴進口，而Venus 6系列設備的橫空出世，填補了國內空白。

第二問：Venus 6系列設備有何厲害之處？

Venus 6系列設備的厲害之處，可以用3個詞概括：全能、精準、高效。玻璃基板上的各類工藝問題，在這臺設備面前無所遁形。

所謂“全能”，是指多種“眼光”同時看。Venus 6系列設備能同時開啟反射明場、透射明場、暗場、熒光4種檢測模式，相當于把4臺專業“超級相機”塞進同一個機身，還要讓它們互不干擾、同步工作。每種光路都是一套完整復雜的光學系統，集成后系統復雜度指數級上升。該設備通過巧妙設計解決了這一工程難題，實現了4種成像方式同步檢測，有別于國際主流產品目前所用切換掃描的“笨辦法”。

“精準”意味著不放過任何瑕疵。該設備測量精度和缺陷發現能力達到亞微米量級，大約是頭發絲直徑的幾百分之一。任何細微的偏差、瑕疵都逃不過它的眼睛，為芯片良率提供了可靠保障。

“高效”體現在設計的巧妙。針對大尺寸玻璃易翹曲的問題，它采用真空吸附加輔助壓邊的結構，配合不受表面圖形干擾的實時自動對焦技術，確保高速檢測時圖像清晰。它還支持一次掃描同時拍攝兩個不同高度的焦面，對比進口設備需要重復掃描的方案，檢測效率大幅提升。

第三問：此項突破能為行業帶來什么改變？

Venus 6系列設備的技術突破，不僅是國內玻璃基板檢測領域的一次重大跨越，對半導體產業鏈發展具有深遠意義，還將潛移默化地惠及百姓日常生活。

從產業層面來看，此項成果打破了高端檢測設備長期依賴進口的局面，徹底擺脫了“卡脖子”困境。國產設備大幅降低了采購成本，更讓技術迭代掌握在自己手中，為產業鏈安全筑牢了根基。

其次，該成果成為了我國AI芯片、高性能計算芯片賽道上的“國產質量守門員”。設備實現“一機多能”，生產效率翻倍；亞微米級的高精度檢測大幅降低了芯片廢品率，隨之降低了制造成本。

此外，該成果帶動了上下游產業鏈的協同升級。從光學鏡頭、運動控制部件到AI檢測算法，全鏈條技術得到同步錘煉，推動我國半導體裝備從“跟跑”向“并跑、領跑”邁進。

對老百姓而言，這項高新技術似乎“看不見、摸不著”，但它正在悄悄改變我們的生活：高端手機、輕薄筆記本電腦、AI音箱的核心芯片，都要靠玻璃基板實現高速信號連接，芯片質量有保障，運行就更絲滑；新能源汽車和自動駕駛需要處理海量路況信息，高精度檢測讓車載芯片更可靠，開車出行更安心；5G基站及未來6G設備依賴高性能芯片，玻璃基板的優質檢測讓信號傳輸損耗更小，刷視頻、打游戲更痛快……

總之，先進封裝量檢測作為芯片制造鏈條上的關鍵一環，其突破將推動智能電子產品升級，讓“中國芯”走得更穩、更遠，讓百姓的智能生活更有品質。

（記者 付毅飛  實習生 張城輝）