无锡冠亚恒温
在晶圆测试环节，高功率芯片因运算负荷集中、热密度高，易出现局部过热现象，热控卡盘作为晶圆测试中直接与芯片接触的温控核心部件之一，其应用优化需围绕热量均匀传递、动态热负载适配、局部温度准确调控展开，解决高功率芯片测试的局部过热问题，保障测试过程的稳定性与数据准确性。
一、高功率芯片测试局部过热的核心成因
高功率芯片测试中的局部过热，主要源于三方面因素，其一，芯片自身热分布不均，高功率芯片的核心功能模块在测试时效率集中，单位面积产热量远高于其他区域，形成局部热热点；其二，传统热控卡盘的热传导存在局限，若卡盘与芯片接触界面存在间隙，或卡盘自身导热材质热传导效率不均，会导致热量无法快速从芯片热点传递至卡盘内部的换热系统；其三，测试过程中动态热负载变化，高功率芯片在不同测试工况下热功率波动大，传统卡盘的控温响应速度滞后，无法及时调整制冷/加热功率，导致局部热量堆积。
二、热控卡盘的结构设计优化
1、接触界面的热传导增强
热控卡盘与芯片的接触界面是热量传递的关键环节。在材质选择上，卡盘接触层采用高导热系数的金属合金或陶瓷复合材料，这类材质兼具优异导热性与低热膨胀系数，可减少因温度变化导致的界面间隙；同时，接触层表面进行抛光处理，控制平整度在微米级，确保与芯片表面紧密贴合，避免空气间隙形成的热阻。
2、内部换热通道的分区设计
针对芯片局部热热点的热量扩散需求，热控卡盘内部采用分区式换热通道设计。卡盘内部根据晶圆测试中芯片的典型热分布，划分多个单独的换热单元，每个单元对应芯片的特定区域，且配备单独的制冷剂流道与加热元件。
三、热控卡盘的控温技术革新
1、多传感协同的局部温度监测
为准确捕捉芯片局部温度变化，热控卡盘集成多组微型温度传感器，在卡盘接触层的芯片热点对应位置，布置电阻传感器，实时采集局部温度数据；同时，在卡盘内部的各换热单元进出口布置温度传感器，监测制冷剂温度变化，间接判断局部换热效率。
2、动态控温算法的适配应用
针对高功率芯片动态热负载变化导致的局部过热，热控卡盘引入动态控温算法。算法基于多传感器采集的实时温度数据与历史测试数据，构建热负载变化模型，此外，算法还具备热补偿功能，当芯片非热点区域温度过低时，可适当提升该区域加热功率，避免因温差过大导致的芯片性能波动，同时确保热点区域的制冷资源集中供给。
四、热控卡盘与测试流程的适配优化
为减少测试初期因温度偏差导致的局部过热，需在测试前对热控卡盘进行预热与准确校准。预热阶段，卡盘通过内部加热元件将整体温度升至芯片测试的初始温度，并保持温度稳定，避免因卡盘与芯片初始温差过大，导致芯片接触瞬间局部热量无法扩散；校准阶段，通过标准温度源对卡盘的各分区温度传感器与控温模块进行校准，记录不同区域的温度偏差，建立补偿数据库，在后续测试中，系统可根据芯片测试位置，调用对应区域的补偿参数，确保局部温度控制精度。
热控卡盘在晶圆测试中的应用优化，解决了高功率芯片测试的局部过热问题。随着高功率芯片向更高热密度、更复杂热分布发展，热控卡盘的优化为高功率芯片的研发测试与量产验证提供坚实的温控支撑。
