Oghje, cù u rapidu sviluppu di l'industria di i semiconduttori, i testi di circuiti integrati, cum'è un ligame cruciale per assicurà e prestazioni di i chip, a so precisione è a so stabilità affettanu direttamente u rendimentu di i chip è a cumpetitività di l'industria. Mentre u prucessu di fabricazione di chip cuntinueghja à avanzà versu 3 nm, 2 nm è ancu nodi più avanzati, i requisiti per i cumpunenti principali in l'equipaggiamenti di test di circuiti integrati diventanu sempre più severi. E basi di granitu, cù e so proprietà di materiale uniche è i so vantaghji di prestazioni, sò diventate un "partner d'oru" indispensabile per l'equipaggiamenti di test di circuiti integrati. Chì logica tecnica si trova daretu à questu?
I. L'"incapacità di fà fronte" di e basi tradiziunali
Durante u prucessu di prova di u circuitu integratu, l'equipaggiu hà bisognu di rilevà precisamente e prestazioni elettriche di i pin di u chip, l'integrità di u signale, ecc. à nanoscala. Tuttavia, e basi metalliche tradiziunali (cum'è a ghisa è l'acciaiu) anu espostu parechji prublemi in applicazioni pratiche.
Da una parte, u coefficientu di dilatazione termica di i materiali metallichi hè relativamente altu, di solitu sopra à 10 × 10⁻⁶/℃. U calore generatu durante u funziunamentu di l'equipaggiu di prova IC o ancu picculi cambiamenti in a temperatura ambiente ponu causà una dilatazione termica è una cuntrazione significativa di a basa metallica. Per esempiu, una basa di ghisa di 1 metru di lunghezza pò espandesi è cuntraessi finu à 100 μm quandu a temperatura cambia di 10 ℃. Tali cambiamenti dimensionali sò sufficienti per disallineà a sonda di prova cù i pin di u chip, risultendu in un cattivu cuntattu è successivamente causendu una distorsione di i dati di prova.
Da l'altra parte, a prestazione di smorzamentu di a basa metallica hè scarsa, rendendu difficiule di cunsumà rapidamente l'energia di vibrazione generata da u funziunamentu di l'equipaggiu. In u scenariu di test di signali à alta frequenza, a microoscillazione cuntinua introdurrà una grande quantità di rumore, aumentendu l'errore di test di integrità di u signale di più di u 30%. Inoltre, i materiali metallichi anu una alta suscettibilità magnetica è sò propensi à l'accoppiamentu cù i signali elettromagnetichi di l'equipaggiu di test, risultendu in perdite di currenti parassite è effetti di isteresi, chì interferiscenu cù a precisione di e misurazioni precise.
Ii. A "Forza Indurente" di e Basi di Granitu
Stabilità termica massima, chì pone e basi per una misurazione precisa
U granitu hè furmatu da a stretta cumbinazione di cristalli minerali cum'è u quarzu è u feldspatu per via di ligami ionici è covalenti. U so coefficientu di dilatazione termica hè estremamente bassu, solu 0,6-5 × 10⁻⁶/℃, chì hè circa 1/2-1/20 di quellu di i materiali metallichi. Ancu s'è a temperatura cambia di 10 ℃, l'espansione è a cuntrazione di a basa di granitu longa 1 metru hè menu di 50 nm, ottenendu quasi una "deformazione zero". Intantu, a cunduttività termica di u granitu hè solu 2-3 W/(m · K), chì hè menu di 1/20 di quella di i metalli. Pò impedisce efficacemente a cunduttività termica di l'apparecchiatura, mantene uniforme a temperatura superficiale di a basa è assicurà chì a sonda di prova è u chip manteninu sempre una pusizione relativa costante.
2. A soppressione di vibrazioni super forte crea un ambiente di prova stabile
I difetti unichi di cristallu è a struttura di scorrimentu di i cunfini di i grani in u granitu li cunferiscenu una forte capacità di dissipazione di l'energia, cù un rapportu di smorzamentu finu à 0,3-0,5, chì hè più di sei volte quellu di a basa metallica. I dati sperimentali mostranu chì sottu à l'eccitazione di vibrazioni di 100 Hz, u tempu di attenuazione di e vibrazioni di a basa di granitu hè solu 0,1 secondi, mentre chì quellu di a basa di ghisa hè 0,8 secondi. Questu significa chì a basa di granitu pò supprimà istantaneamente e vibrazioni causate da l'avviu è l'arrestu di l'apparecchiatura, l'impatti esterni, ecc., è cuntrullà l'ampiezza di vibrazioni di a piattaforma di prova in ± 1 μm, furnendu una garanzia stabile per u pusizionamentu di sonde nanoscala.
3. Proprietà antimagnetiche naturali, eliminendu l'interferenza elettromagnetica
U granitu hè un materiale diamagneticu cù una suscettibilità magnetica di circa -10 ⁻⁵. L'elettroni interni esistenu in coppie in i ligami chimichi è ùn sò guasi mai polarizzati da campi magnetichi esterni. In un ambiente di campu magneticu forte di 10 mT, l'intensità di u campu magneticu induttu nantu à a superficia di u granitu hè menu di 0,001 mT, mentre chì quella nantu à a superficia di a ghisa hè alta cum'è più di 8 mT. Questa pruprietà antimagnetica naturale pò creà un ambiente di misurazione puru per l'apparecchiature di prova IC, pruteggenduli da interferenze elettromagnetiche esterne cum'è i motori di l'officina è i signali RF. Hè particularmente adattatu per scenarii di prova chì sò estremamente sensibili à u rumore elettromagneticu, cum'è i chip quantichi è l'ADC/Dac d'alta precisione.
Terzu, l'applicazione pratica hà ottenutu risultati notevuli
E pratiche di numerose imprese di semiconduttori anu dimustratu cumpletamente u valore di e basi di granitu. Dopu chì un fabricatore di apparecchiature di test di semiconduttori di fama mundiale hà aduttatu una basa di granitu in a so piattaforma di test di chip 5G di alta gamma, hà ottenutu risultati stupenti: a precisione di pusizionamentu di a carta di sonda hè aumentata da ± 5 μm à ± 1 μm, a deviazione standard di i dati di test hè diminuita di 70%, è u tassu di errore di valutazione di un unicu test hè diminuitu significativamente da 0,5% à 0,03%. Intantu, l'effettu di soppressione di e vibrazioni hè rimarchevule. L'apparecchiatura pò inizià u test senza aspittà chì a vibrazione si decadda, accorciendu u ciclu di test unicu di 20% è aumentendu a capacità di pruduzzione annuale di più di 3 milioni di wafer. Inoltre, a basa di granitu hà una durata di vita di più di 10 anni è ùn richiede micca manutenzione frequente. In paragone cù e basi metalliche, u so costu generale hè riduttu di più di 50%.
Quartu, adattassi à e tendenze industriali è guidà l'aghjurnamentu di a tecnulugia di prova
Cù u sviluppu di tecnulugie d'imballaggio avanzate (cum'è Chiplet) è l'ascesa di campi emergenti cum'è i chip di calculu quanticu, i requisiti per e prestazioni di i dispositivi in i testi di circuiti integrati continueranu à cresce. E basi di granitu sò ancu in costante innovazione è migliurazione. Attraversu u trattamentu di rivestimentu superficiale per migliurà a resistenza à l'usura o cumbinendu cù a ceramica piezoelettrica per ottene una compensazione attiva di e vibrazioni è altre scoperte tecnologiche, si movenu versu una direzzione più precisa è intelligente. In u futuru, a basa di granitu continuerà à salvaguardà l'innuvazione tecnologica di l'industria di i semiconduttori è u sviluppu di alta qualità di "chip cinesi" cù e so prestazioni eccezziunali.
Sceglie una basa di granitu significa sceglie una suluzione di test IC più precisa, stabile è efficiente. Ch'ella sia l'attuale test di chip di prucessu avanzatu o l'esplorazione futura di tecnulugie d'avanguardia, a basa di granitu ghjucherà un rolu insustituibile è significativu.
Data di publicazione: 15 di maghju 2025