आज, सेमीकंडक्टर उद्योगाच्या वेगवान विकासामुळे, चिप्सची कार्यक्षमता सुनिश्चित करणारा एक महत्त्वाचा दुवा म्हणून आयसी चाचणीची अचूकता आणि स्थिरता यांचा थेट परिणाम चिप्सच्या उत्पादन दरावर आणि उद्योगाच्या स्पर्धात्मकतेवर होतो. चिप उत्पादन प्रक्रिया 3nm, 2nm आणि त्याहूनही अधिक प्रगत नोड्सच्या दिशेने पुढे जात असल्यामुळे, आयसी चाचणी उपकरणांमधील मुख्य घटकांसाठीच्या आवश्यकता अधिकाधिक कठोर होत आहेत. ग्रॅनाइट बेस, त्यांच्या अद्वितीय भौतिक गुणधर्म आणि कार्यक्षमतेच्या फायद्यांमुळे, आयसी चाचणी उपकरणांसाठी एक अपरिहार्य "सुवर्ण भागीदार" बनले आहेत. यामागे कोणते तांत्रिक तर्कशास्त्र आहे?
१. पारंपरिक आधारांची "जुळवून घेण्याची असमर्थता"
आयसी चाचणी प्रक्रियेदरम्यान, उपकरणांना नॅनोस्केलवर चिप पिन्सची विद्युत कार्यक्षमता, सिग्नल अखंडता इत्यादी अचूकपणे तपासणे आवश्यक असते. तथापि, पारंपरिक धातूंच्या आधारांमुळे (जसे की कास्ट आयर्न आणि स्टील) व्यावहारिक उपयोगांमध्ये अनेक समस्या निर्माण झाल्या आहेत.
एकीकडे, धातूंच्या पदार्थांचा औष्णिक प्रसरण गुणांक तुलनेने जास्त असतो, जो सहसा 10×10⁻⁶/℃ पेक्षा जास्त असतो. आयसी चाचणी उपकरणांच्या कार्यादरम्यान निर्माण होणारी उष्णता किंवा सभोवतालच्या तापमानातील अगदी किरकोळ बदलांमुळेही धातूच्या बेसमध्ये लक्षणीय औष्णिक प्रसरण आणि आकुंचन होऊ शकते. उदाहरणार्थ, तापमानात 10℃ चा बदल झाल्यास 1-मीटर लांबीचा कास्ट आयर्न बेस 100μm पर्यंत प्रसरण आणि आकुंचन पावू शकतो. असे आयामी बदल टेस्ट प्रोबला चिप पिन्सपासून विचलित करण्यासाठी पुरेसे असतात, ज्यामुळे संपर्क खराब होतो आणि परिणामी चाचणी डेटामध्ये विकृती निर्माण होते.
दुसरीकडे, धातूच्या बेसची कंपन-शमन क्षमता कमी असते, ज्यामुळे उपकरणाच्या कार्यामुळे निर्माण होणारी कंपन ऊर्जा त्वरीत वापरणे कठीण होते. उच्च-फ्रिक्वेन्सी सिग्नल चाचणीच्या परिस्थितीत, सततच्या सूक्ष्म-कंपनांमुळे मोठ्या प्रमाणात नॉइज निर्माण होतो, ज्यामुळे सिग्नल अखंडता चाचणीतील त्रुटी ३०% पेक्षा जास्त वाढते. याव्यतिरिक्त, धातूच्या पदार्थांमध्ये उच्च चुंबकीय संवेदनशीलता असते आणि ते चाचणी उपकरणाच्या विद्युतचुंबकीय सिग्नलशी जोडले जाण्याची शक्यता असते, ज्यामुळे एडी करंट लॉस आणि हिस्टेरेसिस परिणाम निर्माण होतात, जे अचूक मापनाच्या अचूकतेत अडथळा आणतात.
ii. ग्रॅनाइट तळांची "अढळ ताकद"
सर्वोच्च औष्णिक स्थिरता, अचूक मापनाचा पाया घालते.
ग्रॅनाइट हे क्वार्ट्झ आणि फेल्डस्पार सारख्या खनिज स्फटिकांच्या आयनिक आणि सहसंयुजी बंधांद्वारे घट्ट संयोगाने तयार होते. त्याचा औष्णिक प्रसरण गुणांक अत्यंत कमी, फक्त 0.6-5×10⁻⁶/℃ असतो, जो धातूंच्या तुलनेत अंदाजे १/२ ते १/२० पट असतो. तापमानात १०℃ चा बदल झाला तरी, १-मीटर लांबीच्या ग्रॅनाइट बेसचे प्रसरण आणि आकुंचन ५०nm पेक्षा कमी होते, ज्यामुळे जवळजवळ "शून्य विरूपण" साधले जाते. त्याचबरोबर, ग्रॅनाइटची औष्णिक वाहकता फक्त २-३ W/(m · K) असते, जी धातूंच्या तुलनेत १/२० पट कमी आहे. हे उपकरणातील उष्णता वहन प्रभावीपणे रोखू शकते, बेसच्या पृष्ठभागाचे तापमान एकसमान ठेवते आणि चाचणी प्रोब व चिप नेहमी स्थिर सापेक्ष स्थितीत राहतील याची खात्री करते.
२. अत्यंत प्रभावी कंपन शमन प्रणालीमुळे स्थिर चाचणी वातावरण निर्माण होते.
ग्रॅनाइटमधील अद्वितीय स्फटिकीय दोष आणि कण-सीमा सरकण्याच्या रचनेमुळे त्याला एक मजबूत ऊर्जा क्षय क्षमता प्राप्त होते, ज्याचे अवमंदन गुणोत्तर ०.३-०.५ पर्यंत असते, जे धातूच्या बेसपेक्षा सहा पटींहून अधिक आहे. प्रायोगिक माहितीनुसार, १००Hz च्या कंपन उत्तेजनाखाली, ग्रॅनाइट बेसचा कंपन क्षीण होण्याचा कालावधी केवळ ०.१ सेकंद आहे, तर कास्ट आयर्न बेसचा तो ०.८ सेकंद आहे. याचा अर्थ असा की, ग्रॅनाइट बेस उपकरणाच्या सुरू होण्या-बंद होण्यामुळे, बाह्य आघातांमुळे इत्यादींमुळे होणारी कंपने त्वरित दाबून टाकू शकतो आणि चाचणी प्लॅटफॉर्मच्या कंपन आयामाला ±१μm च्या आत नियंत्रित करू शकतो, ज्यामुळे नॅनोस्केल प्रोबच्या स्थितीनिर्धारणासाठी एक स्थिर हमी मिळते.
३. नैसर्गिक चुंबकत्व-विरोधी गुणधर्म, विद्युतचुंबकीय व्यत्यय दूर करतात.
ग्रॅनाइट हा एक प्रतिचुंबकीय पदार्थ आहे, ज्याची चुंबकीय संवेदनशीलता अंदाजे -10⁻⁵ आहे. यातील अंतर्गत इलेक्ट्रॉन रासायनिक बंधांमध्ये जोड्यांमध्ये अस्तित्वात असतात आणि बाह्य चुंबकीय क्षेत्रांमुळे ते जवळजवळ कधीही ध्रुवीकृत होत नाहीत. 10mT च्या तीव्र चुंबकीय क्षेत्राच्या वातावरणात, ग्रॅनाइटच्या पृष्ठभागावर प्रेरित चुंबकीय क्षेत्राची तीव्रता 0.001mT पेक्षा कमी असते, तर कास्ट आयर्नच्या पृष्ठभागावर ती 8mT पेक्षा जास्त असते. हा नैसर्गिक प्रतिचुंबकीय गुणधर्म आयसी चाचणी उपकरणांसाठी एक शुद्ध मापन वातावरण तयार करू शकतो, ज्यामुळे कार्यशाळेतील मोटर्स आणि आरएफ सिग्नल्ससारख्या बाह्य विद्युतचुंबकीय हस्तक्षेपापासून त्यांचे संरक्षण होते. हे विशेषतः क्वांटम चिप्स आणि उच्च-सुस्पष्टता एडीसी/डॅकसारख्या विद्युतचुंबकीय गोंगाटास अत्यंत संवेदनशील असलेल्या चाचणी परिस्थितींसाठी योग्य आहे.
तिसरे म्हणजे, प्रत्यक्ष अंमलबजावणीने उल्लेखनीय परिणाम साधले आहेत.
अनेक सेमीकंडक्टर उद्योगांच्या कार्यपद्धतींनी ग्रॅनाइट बेसचे महत्त्व पूर्णपणे सिद्ध केले आहे. एका जागतिक स्तरावर प्रसिद्ध असलेल्या सेमीकंडक्टर चाचणी उपकरण निर्मात्याने आपल्या हाय-एंड 5G चिप चाचणी प्लॅटफॉर्ममध्ये ग्रॅनाइट बेसचा वापर केल्यानंतर, त्यांना आश्चर्यकारक परिणाम मिळाले: प्रोब कार्डची पोझिशनिंग अचूकता ±5μm वरून ±1μm पर्यंत वाढली, चाचणी डेटाचे मानक विचलन 70% ने कमी झाले आणि एका चाचणीतील चुकीच्या निर्णयाचा दर 0.5% वरून 0.03% पर्यंत लक्षणीयरीत्या कमी झाला. त्याचबरोबर, कंपन शमनाचा प्रभाव उल्लेखनीय आहे. कंपन कमी होण्याची वाट न पाहता उपकरण चाचणी सुरू करू शकते, ज्यामुळे एका चाचणीचे चक्र 20% ने कमी होते आणि वार्षिक उत्पादन क्षमता 3 दशलक्ष वेफर्सपेक्षा जास्त वाढते. याव्यतिरिक्त, ग्रॅनाइट बेसचे आयुष्य 10 वर्षांपेक्षा जास्त आहे आणि त्याला वारंवार देखभालीची आवश्यकता नसते. धातूच्या बेसच्या तुलनेत, त्याचा एकूण खर्च 50% पेक्षा जास्त कमी होतो.
चौथे, औद्योगिक प्रवाहांशी जुळवून घ्या आणि चाचणी तंत्रज्ञानाच्या उन्नतीचे नेतृत्व करा.
चिपलेटसारख्या प्रगत पॅकेजिंग तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे आणि क्वांटम कॉम्प्युटिंग चिप्ससारख्या उदयोन्मुख क्षेत्रांच्या उदयामुळे, आयसी चाचणीमधील डिव्हाइसच्या कार्यक्षमतेच्या आवश्यकता सतत वाढत राहतील. ग्रॅनाइट बेसदेखील सतत नवनवीन शोध लावत आहेत आणि स्वतःला अद्ययावत करत आहेत. झीज-प्रतिरोध वाढवण्यासाठी पृष्ठभागावरील कोटिंग उपचारांद्वारे किंवा सक्रिय कंपन भरपाई साध्य करण्यासाठी पिझोइलेक्ट्रिक सिरॅमिक्ससोबत संयोग साधून आणि इतर तांत्रिक प्रगतीद्वारे, ते अधिक अचूक आणि बुद्धिमान दिशेने वाटचाल करत आहेत. भविष्यात, ग्रॅनाइट बेस आपल्या उत्कृष्ट कामगिरीने सेमीकंडक्टर उद्योगातील तांत्रिक नवकल्पना आणि "चायनीज चिप्स"च्या उच्च-गुणवत्तेच्या विकासाचे संरक्षण करत राहील.
ग्रॅनाइट बेस निवडणे म्हणजे अधिक अचूक, स्थिर आणि कार्यक्षम आयसी चाचणी प्रणाली निवडणे होय. सध्याची प्रगत प्रक्रिया चिप चाचणी असो किंवा भविष्यातील अत्याधुनिक तंत्रज्ञानाचा शोध असो, ग्रॅनाइट बेस एक अपरिहार्य आणि महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावेल.
पोस्ट करण्याची वेळ: १५ मे २०२५