आज, सेमीकंडक्टर उद्योगाच्या जलद विकासासह, चिप्सची कार्यक्षमता सुनिश्चित करण्यासाठी एक महत्त्वाचा दुवा म्हणून आयसी चाचणी, त्याची अचूकता आणि स्थिरता थेट चिप्सच्या उत्पन्न दरावर आणि उद्योगाच्या स्पर्धात्मकतेवर परिणाम करते. चिप उत्पादन प्रक्रिया 3nm, 2nm आणि त्याहूनही अधिक प्रगत नोड्सकडे वाढत असताना, आयसी चाचणी उपकरणांमधील मुख्य घटकांच्या आवश्यकता अधिकाधिक कठोर होत आहेत. ग्रॅनाइट बेस, त्यांच्या अद्वितीय भौतिक गुणधर्मांसह आणि कार्यक्षमतेच्या फायद्यांसह, आयसी चाचणी उपकरणांसाठी एक अपरिहार्य "सुवर्ण भागीदार" बनले आहेत. यामागे कोणते तांत्रिक तर्क आहे?
I. पारंपारिक पायांचा "मुकाबला करण्यास असमर्थता"
आयसी चाचणी प्रक्रियेदरम्यान, उपकरणांना नॅनोस्केलवर चिप पिनची विद्युत कार्यक्षमता, सिग्नल अखंडता इत्यादी अचूकपणे शोधणे आवश्यक आहे. तथापि, पारंपारिक धातूच्या तळांनी (जसे की कास्ट आयर्न आणि स्टील) व्यावहारिक अनुप्रयोगांमध्ये अनेक समस्या उघड केल्या आहेत.
एकीकडे, धातूच्या पदार्थांचा थर्मल एक्सपेंशनचा गुणांक तुलनेने जास्त असतो, सामान्यतः 10×10⁻⁶/℃ पेक्षा जास्त असतो. IC चाचणी उपकरणांच्या ऑपरेशन दरम्यान निर्माण होणारी उष्णता किंवा सभोवतालच्या तापमानात थोडासा बदल देखील धातूच्या बेसचे लक्षणीय थर्मल एक्सपेंशन आणि आकुंचन होऊ शकतो. उदाहरणार्थ, 1-मीटर लांबीचा कास्ट आयर्न बेस तापमान 10℃ ने बदलल्यास 100μm पर्यंत विस्तारू शकतो आणि आकुंचन पावू शकतो. असे मितीय बदल चिप पिनसह चाचणी प्रोबचे चुकीचे संरेखन करण्यासाठी पुरेसे आहेत, परिणामी खराब संपर्क होतो आणि त्यानंतर चाचणी डेटा विकृत होतो.
दुसरीकडे, धातूच्या बेसची डॅम्पिंग कार्यक्षमता खराब आहे, ज्यामुळे उपकरणांच्या ऑपरेशनद्वारे निर्माण होणारी कंपन ऊर्जा जलद वापरणे कठीण होते. उच्च-फ्रिक्वेन्सी सिग्नल चाचणीच्या परिस्थितीत, सतत सूक्ष्म-दोलन मोठ्या प्रमाणात आवाज आणेल, ज्यामुळे सिग्नल अखंडता चाचणीची त्रुटी 30% पेक्षा जास्त वाढेल. याव्यतिरिक्त, धातूच्या पदार्थांमध्ये उच्च चुंबकीय संवेदनशीलता असते आणि ते चाचणी उपकरणांच्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक सिग्नलशी जोडण्याची शक्यता असते, परिणामी एडी करंट नुकसान आणि हिस्टेरेसिस प्रभाव निर्माण होतात, जे अचूक मोजमापांच्या अचूकतेमध्ये व्यत्यय आणतात.
II. ग्रॅनाइट बेसची "हार्डकोर स्ट्रेंथ"
अचूक मापनासाठी पाया घालणारी, अंतिम थर्मल स्थिरता
आयनिक आणि सहसंयोजक बंधांद्वारे क्वार्ट्ज आणि फेल्डस्पार सारख्या खनिज क्रिस्टल्सच्या घट्ट संयोगाने ग्रॅनाइट तयार होतो. त्याचा थर्मल विस्तार गुणांक अत्यंत कमी आहे, फक्त 0.6-5×10⁻⁶/℃, जो धातूच्या पदार्थांच्या अंदाजे 1/2-1/20 आहे. जरी तापमान 10℃ ने बदलले तरी, 1-मीटर-लांब ग्रॅनाइट बेसचा विस्तार आणि आकुंचन 50nm पेक्षा कमी आहे, जवळजवळ "शून्य विकृती" साध्य करतो. दरम्यान, ग्रॅनाइटची थर्मल चालकता फक्त 2-3 W/(m · K) आहे, जी धातूंच्या तापमानाच्या 1/20 पेक्षा कमी आहे. ते उपकरणांच्या उष्णता चालकता प्रभावीपणे रोखू शकते, बेसच्या पृष्ठभागाचे तापमान एकसमान ठेवू शकते आणि चाचणी प्रोब आणि चिप नेहमीच स्थिर सापेक्ष स्थिती राखतात याची खात्री करू शकते.
२. अतिशय मजबूत कंपन दमन एक स्थिर चाचणी वातावरण तयार करते
ग्रॅनाइटमधील अद्वितीय क्रिस्टल दोष आणि धान्याच्या सीमारेषेतील स्लाइडिंग स्ट्रक्चरमुळे त्याला ०.३-०.५ पर्यंत डॅम्पिंग रेशोसह मजबूत ऊर्जा अपव्यय क्षमता मिळते, जी धातूच्या बेसपेक्षा सहा पट जास्त असते. प्रायोगिक डेटा दर्शवितो की १०० हर्ट्झच्या कंपन उत्तेजनाखाली, ग्रॅनाइट बेसचा कंपन क्षीणन वेळ फक्त ०.१ सेकंद आहे, तर कास्ट आयर्न बेसचा ०.८ सेकंद आहे. याचा अर्थ असा की ग्रॅनाइट बेस उपकरणे सुरू होणे आणि बंद होणे, बाह्य प्रभाव इत्यादींमुळे होणारे कंपन त्वरित दाबू शकतो आणि ±१μm च्या आत चाचणी प्लॅटफॉर्मचे कंपन मोठेपणा नियंत्रित करू शकतो, ज्यामुळे नॅनोस्केल प्रोबच्या स्थितीसाठी स्थिर हमी मिळते.
३. नैसर्गिक अँटी-चुंबकीय गुणधर्म, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेप दूर करतात
ग्रॅनाइट हा एक डायमॅग्नेटिक पदार्थ आहे ज्याची चुंबकीय संवेदनशीलता अंदाजे -10 ⁻⁵ असते. अंतर्गत इलेक्ट्रॉन रासायनिक बंधांमध्ये जोड्यांमध्ये असतात आणि बाह्य चुंबकीय क्षेत्रांद्वारे जवळजवळ कधीही ध्रुवीकरण होत नाहीत. 10mT च्या मजबूत चुंबकीय क्षेत्र वातावरणात, ग्रॅनाइटच्या पृष्ठभागावर प्रेरित चुंबकीय क्षेत्राची तीव्रता 0.001mT पेक्षा कमी असते, तर कास्ट आयर्नच्या पृष्ठभागावर ती 8mT पेक्षा जास्त असते. ही नैसर्गिक अँटी-चुंबकीय गुणधर्म IC चाचणी उपकरणांसाठी शुद्ध मापन वातावरण तयार करू शकते, ज्यामुळे वर्कशॉप मोटर्स आणि RF सिग्नलसारख्या बाह्य इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेपापासून त्यांचे संरक्षण होते. क्वांटम चिप्स आणि उच्च-परिशुद्धता ADCs/Dacs सारख्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक आवाजासाठी अत्यंत संवेदनशील असलेल्या चाचणी परिस्थितींसाठी हे विशेषतः योग्य आहे.
तिसरे म्हणजे, व्यावहारिक वापरामुळे उल्लेखनीय परिणाम मिळाले आहेत.
असंख्य सेमीकंडक्टर एंटरप्रायझेसच्या पद्धतींनी ग्रॅनाइट बेसचे मूल्य पूर्णपणे सिद्ध केले आहे. जागतिक स्तरावर प्रसिद्ध सेमीकंडक्टर चाचणी उपकरण उत्पादकाने त्यांच्या उच्च-श्रेणीच्या 5G चिप चाचणी प्लॅटफॉर्ममध्ये ग्रॅनाइट बेस स्वीकारल्यानंतर, त्यांनी आश्चर्यकारक परिणाम प्राप्त केले: प्रोब कार्डची स्थिती अचूकता ±5μm वरून ±1μm पर्यंत वाढली, चाचणी डेटाचे मानक विचलन 70% ने कमी झाले आणि एकाच चाचणीचा चुकीचा अंदाज दर 0.5% वरून 0.03% पर्यंत लक्षणीयरीत्या कमी झाला. दरम्यान, कंपन दमन प्रभाव उल्लेखनीय आहे. उपकरणे कंपन क्षय होण्याची वाट न पाहता चाचणी सुरू करू शकतात, ज्यामुळे एकाच चाचणी चक्रात 20% घट होते आणि वार्षिक उत्पादन क्षमता 3 दशलक्ष वेफर्सने वाढते. याव्यतिरिक्त, ग्रॅनाइट बेसचे आयुष्य 10 वर्षांपेक्षा जास्त असते आणि त्याला वारंवार देखभालीची आवश्यकता नसते. धातूच्या तळांच्या तुलनेत, त्याची एकूण किंमत 50% पेक्षा जास्त कमी होते.
चौथे, औद्योगिक ट्रेंडशी जुळवून घ्या आणि चाचणी तंत्रज्ञानाच्या अपग्रेडचे नेतृत्व करा.
प्रगत पॅकेजिंग तंत्रज्ञानाच्या (जसे की चिपलेट) विकासासह आणि क्वांटम कंप्युटिंग चिप्ससारख्या उदयोन्मुख क्षेत्रांच्या उदयासह, आयसी चाचणीमध्ये डिव्हाइस कामगिरीच्या आवश्यकता वाढतच राहतील. ग्रॅनाइट बेस देखील सतत नवोन्मेष आणि अपग्रेडिंग करत आहेत. पोशाख प्रतिरोध वाढविण्यासाठी पृष्ठभाग कोटिंग उपचारांद्वारे किंवा सक्रिय कंपन भरपाई आणि इतर तांत्रिक प्रगती साध्य करण्यासाठी पायझोइलेक्ट्रिक सिरेमिक्ससह एकत्रित करून, ते अधिक अचूक आणि बुद्धिमान दिशेने वाटचाल करत आहेत. भविष्यात, ग्रॅनाइट बेस त्याच्या उत्कृष्ट कामगिरीसह सेमीकंडक्टर उद्योगाच्या तांत्रिक नवोपक्रमाचे आणि "चायनीज चिप्स" च्या उच्च-गुणवत्तेच्या विकासाचे रक्षण करत राहील.
ग्रॅनाइट बेस निवडणे म्हणजे अधिक अचूक, स्थिर आणि कार्यक्षम आयसी चाचणी उपाय निवडणे. सध्याची प्रगत प्रक्रिया चिप चाचणी असो किंवा अत्याधुनिक तंत्रज्ञानाचा भविष्यातील शोध असो, ग्रॅनाइट बेस एक अपूरणीय आणि महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावेल.
पोस्ट वेळ: मे-१५-२०२५