Sot, me zhvillimin e shpejtë të industrisë së gjysmëpërçuesve, testimi i IC-ve, si një hallkë thelbësore për të siguruar performancën e çipave, saktësinë dhe stabilitetin e tyre, ndikojnë drejtpërdrejt në shkallën e rendimentit të çipave dhe në konkurrueshmërinë e industrisë. Ndërsa procesi i prodhimit të çipave vazhdon të përparojë drejt nyjeve 3nm, 2nm dhe madje edhe më të përparuara, kërkesat për komponentët kryesorë në pajisjet e testimit të IC-ve po bëhen gjithnjë e më të rrepta. Bazat e granitit, me vetitë e tyre unike të materialit dhe avantazhet e performancës, janë bërë një "partner i artë" i domosdoshëm për pajisjet e testimit të IC-ve. Çfarë logjike teknike qëndron pas kësaj?
I. "Pamundësia për t'u përballuar" e bazave tradicionale
Gjatë procesit të testimit të IC-së, pajisjet duhet të zbulojnë me saktësi performancën elektrike të kunjave të çipit, integritetin e sinjalit etj., në nanoshkalë. Megjithatë, bazat tradicionale metalike (si giza dhe çeliku) kanë ekspozuar shumë probleme në zbatimet praktike.
Nga njëra anë, koeficienti i zgjerimit termik të materialeve metalike është relativisht i lartë, zakonisht mbi 10×10⁻⁶/℃. Nxehtësia e gjeneruar gjatë funksionimit të pajisjeve të testimit të IC-së ose edhe ndryshimet e vogla në temperaturën e ambientit mund të shkaktojnë zgjerim dhe tkurrje të konsiderueshme termike të bazës metalike. Për shembull, një bazë prej gize me gjatësi 1 metër mund të zgjerohet dhe tkurret deri në 100μm kur temperatura ndryshon me 10℃. Ndryshime të tilla dimensionale janë të mjaftueshme për të keqpozicionuar sondën e testimit me kunjat e çipit, duke rezultuar në kontakt të dobët dhe më pas duke shkaktuar shtrembërim të të dhënave të testimit.
Nga ana tjetër, performanca e amortizimit të bazës metalike është e dobët, duke e bërë të vështirë konsumimin e shpejtë të energjisë së dridhjeve të gjeneruar nga funksionimi i pajisjeve. Në skenarin e testimit të sinjalit me frekuencë të lartë, mikro-oscilimi i vazhdueshëm do të sjellë një sasi të madhe zhurme, duke rritur gabimin e testimit të integritetit të sinjalit me më shumë se 30%. Përveç kësaj, materialet metalike kanë një ndjeshmëri të lartë magnetike dhe janë të prirura për t'u çiftëzuar me sinjalet elektromagnetike të pajisjeve të testimit, duke rezultuar në humbje të rrymës së vorbullës dhe efekte histereze, të cilat ndërhyjnë në saktësinë e matjeve të sakta.
II. "Forca e fortë" e bazave të granitit
Stabilitet termik maksimal, duke hedhur themelet për matje të sakta
Graniti formohet nga kombinimi i ngushtë i kristaleve minerale si kuarci dhe feldspati nëpërmjet lidhjeve jonike dhe kovalente. Koeficienti i tij i zgjerimit termik është jashtëzakonisht i ulët, vetëm 0.6-5×10⁻⁶/℃, që është afërsisht 1/2-1/20 e atij të materialeve metalike. Edhe nëse temperatura ndryshon me 10℃, zgjerimi dhe tkurrja e bazës së granitit 1 metër të gjatë është më pak se 50nm, duke arritur pothuajse "deformim zero". Ndërkohë, përçueshmëria termike e granitit është vetëm 2-3 W/(m · K), që është më pak se 1/20 e asaj të metaleve. Mund të parandalojë në mënyrë efektive përçueshmërinë e nxehtësisë së pajisjeve, të mbajë temperaturën sipërfaqësore të bazës uniforme dhe të sigurojë që sonda e testimit dhe çipi të mbajnë gjithmonë një pozicion relativ konstant.
2. Shtypja super e fortë e dridhjeve krijon një mjedis të qëndrueshëm testimi
Defektet unike të kristalit dhe struktura rrëshqitëse e kufirit të kokrrizave brenda granitit i japin atij një kapacitet të fortë shpërndarjeje të energjisë, me një raport amortizimi deri në 0.3-0.5, që është më shumë se gjashtë herë më i lartë se baza metalike. Të dhënat eksperimentale tregojnë se nën ngacmimin e dridhjeve prej 100Hz, koha e zbutjes së dridhjeve të bazës së granitit është vetëm 0.1 sekonda, ndërsa ajo e bazës së gizës është 0.8 sekonda. Kjo do të thotë që baza e granitit mund të shtypë menjëherë dridhjet e shkaktuara nga ndezja dhe fikja e pajisjeve, ndikimet e jashtme etj., dhe të kontrollojë amplitudën e dridhjeve të platformës së testimit brenda ±1μm, duke ofruar një garanci të qëndrueshme për pozicionimin e sondave në shkallë nano.
3. Vetitë natyrale antimagnetike, duke eliminuar ndërhyrjen elektromagnetike
Graniti është një material diamagnetik me një ndjeshmëri magnetike prej afërsisht -10 ⁻⁵. Elektronet e brendshme ekzistojnë në çifte brenda lidhjeve kimike dhe pothuajse kurrë nuk polarizohen nga fushat magnetike të jashtme. Në një mjedis të fortë fushe magnetike prej 10mT, intensiteti i fushës magnetike të induktuar në sipërfaqen e granitit është më pak se 0.001mT, ndërsa ai në sipërfaqen e gizës është aq i lartë sa më shumë se 8mT. Kjo veti natyrore antimagnetike mund të krijojë një mjedis të pastër matjeje për pajisjet e testimit të IC, duke e mbrojtur atë nga ndërhyrjet e jashtme elektromagnetike, siç janë motorët e punishteve dhe sinjalet RF. Është veçanërisht i përshtatshëm për skenarë testimi që janë jashtëzakonisht të ndjeshëm ndaj zhurmës elektromagnetike, siç janë çipat kuantikë dhe ADC/DAC me precizion të lartë.
Së treti, zbatimi praktik ka arritur rezultate të jashtëzakonshme.
Praktikat e ndërmarrjeve të shumta gjysmëpërçuese kanë demonstruar plotësisht vlerën e bazave të granitit. Pasi një prodhues i pajisjeve të testimit të gjysmëpërçuesve me famë botërore përvetësoi një bazë graniti në platformën e tij të testimit të çipave 5G të nivelit të lartë, ai arriti rezultate të mahnitshme: saktësia e pozicionimit të kartës së sondës u rrit nga ±5μm në ±1μm, devijimi standard i të dhënave të testimit u ul me 70% dhe shkalla e gjykimit të gabuar të një testi të vetëm ra ndjeshëm nga 0.5% në 0.03%. Ndërkohë, efekti i shtypjes së dridhjeve është i jashtëzakonshëm. Pajisjet mund të fillojnë testin pa pritur që dridhjet të zbehen, duke shkurtuar ciklin e testimit të vetëm me 20% dhe duke rritur kapacitetin vjetor të prodhimit me mbi 3 milionë pllaka. Përveç kësaj, baza e granitit ka një jetëgjatësi prej mbi 10 vjetësh dhe nuk kërkon mirëmbajtje të shpeshtë. Krahasuar me bazat metalike, kostoja e saj e përgjithshme zvogëlohet me më shumë se 50%.
Së katërti, përshtatuni me trendet industriale dhe udhëheqni përmirësimin e teknologjisë së testimit
Me zhvillimin e teknologjive të përparuara të paketimit (siç është Chiplet) dhe rritjen e fushave në zhvillim si çipat e informatikës kuantike, kërkesat për performancën e pajisjeve në testimin e IC do të vazhdojnë të rriten. Bazat e granitit gjithashtu janë vazhdimisht në inovacion dhe përmirësim. Përmes trajtimit të veshjes sipërfaqësore për të rritur rezistencën ndaj konsumimit ose duke u kombinuar me qeramikën piezoelektrike për të arritur kompensim aktiv të dridhjeve dhe përparime të tjera teknologjike, ato po lëvizin drejt një drejtimi më të saktë dhe inteligjent. Në të ardhmen, baza e granitit do të vazhdojë të mbrojë inovacionin teknologjik të industrisë gjysmëpërçuese dhe zhvillimin me cilësi të lartë të "çipave kinezë" me performancën e saj të jashtëzakonshme.
Zgjedhja e një baze graniti do të thotë zgjedhja e një zgjidhjeje më të saktë, të qëndrueshme dhe efikase për testimin e IC-së. Qoftë testimi aktual i çipave të procesit të avancuar apo eksplorimi i ardhshëm i teknologjive të përparuara, baza e granitit do të luajë një rol të pazëvendësueshëm dhe të rëndësishëm.
Koha e postimit: 15 maj 2025