专访铋盛半导体：创新的自研工艺破解MicroTEC核心技术

3/31/2025，光纤在线讯     对于高性能的MicroTEC（微型热电半导体冷却器）而言，材料和工艺技术是制约其发展的两大核心技术。材料技术是基础，工艺直接决定了材料性能能否转化为实际器件的效能，同时影响器件的微型化、集成度、可靠性和成本。铋盛半导体在布局稳健的材料供应策略的同时，加码工艺自研，致力于成为最好的热电半导体冷却器供应商。在铋盛半导体西安生产基地，光纤在线采访铋盛半导体副总经理鲁晓东，深入了解铋盛半导体在MicroTEC自研工艺领域获得的创新突破。

        铋盛半导体MicroTEC自研工艺的创新突破和核心优势主要体现在两大方面：
        创新的结构化设计：铋盛半导体独家开发了母板结构化设计方案，凭借创新的产品设计方案以及对关键制程微米级的制程管控，一次加工流程可同时完成多达百个MicroTEC，提升批量制造效率的同时保证了产品尺寸及性能的一致性；  

        创新的自动化工艺设计：铋盛半导体突破了传统晶粒贴装工艺，自主开发了具备AOI检测功能的微米级晶粒贴片机器人（高精度TEMAR系统）、自动对准合模的整合自动化工艺组合，实现了微米级的加工精度控制，保证了批量产品的一致性。

        MicroTEC自研工艺推动了产线的自动化与柔性化改造。铋盛半导体的MicroTEC生产线采用切割中心+贴装&测试中心的方式布局，把传统串行流程优化成并行协同流程，使产品的生产周期缩短近50%；采用MES系统实现原材料性能匹配追溯，生产工艺参数与设备状态的数字化联动，关键工序良率追溯效率提升60%。

        在进行MicroTEC工艺自研化的过程中，面临着诸多的技术挑战，铋盛半导体都逐个进行攻克。针对三个典型的工艺难题，鲁总向编辑介绍了铋盛半导体的解决方案。

       挑战1 电极铜柱贴装可靠性：部分MicroTEC使用到微型铜柱作为电极输出，如何保证贴装精度与长期可靠性是行业内普遍存在的挑战。铋盛半导体自主开发了全自动高精度铜柱贴装焊接系统，通过其高精度视觉定位的性能来保证贴片精度，结合激光焊接工艺，实现全自动高精度的铜柱贴装，保证铜柱焊接质量的可靠性与高效率。 

        挑战2 热电晶粒焊接空洞率：MicroTEC的成品尺寸最小能到1*1mm，晶粒尺寸可以小至0.15*0.15mm，在进行微结构加工过程中，如何控制热电晶粒焊接空洞率是另一个行业共性的挑战。铋盛半导体通过针对性的焊盘微结构设计、创新的锡印工艺控制、微米级腔体刻蚀的均匀性控制等立体式的设计和工艺控制方案，有效解决了焊接空洞率的问题。

        挑战3 量产一致性：采用母板结构化设计方案，在多批次生产中对工艺的稳定性和精度有超高的要求。铋盛半导体通过微米级晶粒尺寸控制、高精度自动化贴片系统、自动合模平台及真空回流焊接等系统化的工艺流程设计与管控，有效地解决了母板结构化设计方案对量产一致性的苛刻要求。

 
铋盛半导体副总经理鲁晓东（左）与光纤在线编辑

        铋盛半导体要实现的三个目标之一是“超越客户对价格的期望”。走工艺自研之路，势必要更多的资本和时间投入，如何平衡创新与成本控制是个关键问题。鲁总说，铋盛半导体坚持“先聚焦价值创造，再通过规模化降本”的核心理念。在研发阶段，通过模块化设计（如通用设计模板）降低试错成本，同时联合供应链锁定关键原材料（如Bi₂Te₃）的长期协议价；在量产阶段，采用“分步验证法”，先在中试线验证工艺可行性，再通过设备自主化开发降低固定资产投资成本；在长远来看，通过提供高能效产品降低客户系统总成本，形成差异化溢价。

        谈及对自研工艺的远景规划，鲁总总结到，铋盛半导体要以MicroTEC为支点，构建“热电器件+热电材料”的生态平台。首先进行技术纵向延伸，通过合作开发或投资收购等方式，在2027年前实现热电材料的自主知识产权及自主供给产能；在横向拓展应用领域方面，铋盛半导体将从光通信、工业消费品向激光雷达、消费电子（如手机散热）、医疗冷链（便携式冷藏）等高附加值场景延伸。同时，铋盛半导体也积极拓展全球化布局，正在与亚、欧等地车企合作开发车载激光雷达MicroTEC解决方案；未来将计划在东南亚建设新生产基地，以应对地缘风险。 

        铋盛半导体的MicroTEC自研工艺不仅是技术突破，更致力于从材料底层到产业生态的系统性开拓。未来，铋盛半导体将持续以“致力于成为最好的热电半导体冷却器供应商”为愿景，赋能智能化、绿色化的未来科技场景。