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“芯”突破!威科赛乐可寻址VCSEL芯片获客户首批订单

2024-04-13

近期,在研发人员的不懈努力和不断创新下,先导旗下子公司威科赛乐研发的大尺寸MPD芯片取得阶段性突破!芯片的暗电流、结电容、响应度数据以及可靠性验证等关键性能指标 均达市场头部企业水平!


图1 大尺寸MPD芯片显微镜实物图
样品咨询:csm_sales@vitalchem.com


大尺寸MPD芯片可应用于监测、光纤设备及数字通信等领域。不同于威科赛乐生产的以往产品,MPD芯片需要在InP基衬底上做外延生长,重新开发芯片工艺。从外延到芯片,从研发到生产,威科赛乐研发团队直面挑战,全力攻坚。目前,行业内针对InP基材料的主流外延和芯片工艺尺寸为2英寸,并向3英寸过渡中。更大尺寸的衬底,意味着面临着均匀性、产品良率等难题,同时也需要更具竞争力的成本支撑。

在成本方面,威科赛乐作为先导科技集团半导体生态圈的重要组成部分,公司拥有行业领先的产业链规模和成本优势。本次的大尺寸MPD产品研发生产中,批量使用了先导的InP衬底。在制备高性能芯片的同时,突破性使用4寸衬底,最终克服了外延均匀性、扩散工艺、芯片流片等问题。相较于3寸衬底,使用4寸衬底的单颗芯片成本,降低了37.5%!


图2 不同尺寸MPD芯片实测数据
样品咨询:csm_sales@vitalchem.com


与此同时,威科赛乐还兼顾了大尺寸MPD芯片的性能表现,实现真正意义上的降本增效,做出了比肩业内标杆企业的产品。图2为室温下测得的芯片级MPD产品的暗电流、结电容及响应度数据。即便对于直径3000μm的芯片,暗电流的均值也在3nA级别,相同测试条件下满足甚至低于市面常见规格。暗电流随温度变化的稳定性,是表征芯片工作特性的重要指标。芯片在封装结束后,在变温条件下测试后,威科赛乐MPD芯片展现出与行业标杆企业同等水平的温度稳定性。图3是[-20,100]℃下测得MPD芯片温度稳定曲线,对于500μm的芯片,在100℃时,暗电流只比-20℃下高约30nA。


图3 MPD芯片变温暗电流测试

大尺寸MPD芯片经过了“高温老化”和“高温高湿双85”的可靠性验证。高温可靠性的检测时间,超过1500小时,暗电流变化幅度控制在5%以内,时长远超业内常规的[24,72]小时。“双85”老化实验条件下,封测超过500小时,暗电流稳定维持在标准以下。


图4 “高温老化”实验曲线



图5 高温高湿“双85”可靠性实验曲线


在生产方面,威科赛乐打破常规直接采用MOCVD设备做“扩散”工艺。传统的“扩散”工艺,是通过扩散炉来实现的,该工艺被广泛应用于大规模集成电路、光电器件和光导纤维等领域。但缺点主要为工艺操作繁琐、损耗大、扩散效率低。威科赛乐通过在MOCVD反应室中直接扩散,如图6所示,在达到扩散浓度的前提下,将工艺时间缩短至约20分钟,简化了操作方式、降低了设备损耗、加快了流片节奏,充分解决了传统扩散炉工艺带来的弊端。


图6 公司使用的MOCVD设备


威科赛乐始终秉承以客户需求为中心的宗旨,兼具多方案芯片代工的能力以供客户选择。为了更好的匹配客户在不同应用端(模组)的驱动方式,公司生产的MPD芯片在监测、光纤设备及数字通信端具有高灵活性和功能性。