Günümüzde, yarı iletken endüstrisinin hızla gelişmesiyle birlikte, çiplerin performansını, doğruluğunu ve kararlılığını garanti altına almak için kritik bir bağlantı olan IC testi, çiplerin verim oranını ve endüstrinin rekabet gücünü doğrudan etkilemektedir. Çip üretim süreci 3nm, 2nm ve hatta daha gelişmiş düğümlere doğru ilerlemeye devam ederken, IC test ekipmanındaki çekirdek bileşenler için gereklilikler giderek daha katı hale gelmektedir. Benzersiz malzeme özellikleri ve performans avantajlarıyla granit tabanlar, IC test ekipmanı için vazgeçilmez bir "altın ortak" haline gelmiştir. Bunun arkasında hangi teknik mantık yatmaktadır?
I. Geleneksel Üslerin "Başa Çıkma Yetersizliği"
IC test süreci sırasında, ekipmanın çip pinlerinin elektriksel performansını, sinyal bütünlüğünü vb. nanometre ölçeğinde hassas bir şekilde algılaması gerekir. Ancak, geleneksel metal tabanlar (dökme demir ve çelik gibi) pratik uygulamalarda birçok sorun ortaya çıkarmıştır.
Öte yandan, metalik malzemelerin termal genleşme katsayısı nispeten yüksektir, genellikle 10×10⁻⁶/℃'nin üzerindedir. IC test ekipmanının çalışması sırasında oluşan ısı veya ortam sıcaklığındaki ufak değişiklikler bile metal tabanın önemli termal genleşmesine ve büzülmesine neden olabilir. Örneğin, 1 metre uzunluğundaki bir dökme demir taban, sıcaklık 10℃ değiştiğinde 100μm'ye kadar genişleyebilir ve büzülebilir. Bu tür boyut değişiklikleri, test probunun çip pimleriyle hizasızlaşmasına, bunun sonucunda zayıf temas oluşmasına ve daha sonra test verilerinin bozulmasına neden olur.
Öte yandan, metal tabanın sönümleme performansı zayıftır ve bu da ekipmanın çalışmasıyla oluşan titreşim enerjisini hızlı bir şekilde tüketmeyi zorlaştırır. Yüksek frekanslı sinyal testi senaryosunda, sürekli mikro salınım büyük miktarda gürültüye neden olur ve sinyal bütünlüğü testinin hatasını %30'dan fazla artırır. Ayrıca, metal malzemeler yüksek manyetik duyarlılığa sahiptir ve test ekipmanının elektromanyetik sinyalleriyle bağlantıya eğilimlidir, bu da girdap akımı kayıplarına ve histerezis etkilerine neden olur ve bu da hassas ölçümlerin doğruluğunu etkiler.
Ii. Granit Tabanların "Sert Mukavemeti"
Kesin ölçüm için temel oluşturan üstün termal kararlılık
Granit, kuvars ve feldispat gibi mineral kristallerinin iyonik ve kovalent bağlarla sıkı bir şekilde birleşmesiyle oluşur. Isıl genleşme katsayısı son derece düşüktür, sadece 0,6-5×10⁻⁶/℃'dir, bu da metalik malzemelerin yaklaşık 1/2-1/20'sidir. Sıcaklık 10℃ değişse bile, 1 metre uzunluğundaki granit tabanının genleşmesi ve büzülmesi 50 nm'den azdır ve neredeyse "sıfır deformasyon" elde edilir. Bu arada, granitin ısıl iletkenliği sadece 2-3 W/(m · K)'dir, bu da metallerin 1/20'sinden azdır. Ekipmanın ısı iletimini etkili bir şekilde önleyebilir, tabanın yüzey sıcaklığını tekdüze tutabilir ve test probu ile çipin her zaman sabit bir göreli konumda kalmasını sağlayabilir.
2. Süper güçlü titreşim bastırma, istikrarlı bir test ortamı yaratır
Granitin içindeki benzersiz kristal kusurları ve tane sınırı kayan yapısı, 0,3-0,5'e kadar sönümleme oranıyla güçlü bir enerji dağıtma kapasitesine sahiptir; bu, metal tabandan altı kat daha fazladır. Deneysel veriler, 100 Hz'lik titreşim uyarımı altında, granit tabanın titreşim zayıflama süresinin yalnızca 0,1 saniye olduğunu, dökme demir tabanın ise 0,8 saniye olduğunu göstermektedir. Bu, granit tabanın ekipmanın başlatılması ve kapatılması, dış darbeler vb. nedeniyle oluşan titreşimleri anında bastırabileceği ve test platformunun titreşim genliğini ±1 μm içinde kontrol edebileceği anlamına gelir ve bu da nanometre ölçeğindeki probların konumlandırılması için kararlı bir garanti sağlar.
3. Doğal anti-manyetik özellikler, elektromanyetik paraziti ortadan kaldırır
Granit, yaklaşık -10 ⁻⁵'lik bir manyetik duyarlılığa sahip diamagnetic bir malzemedir. İç elektronlar kimyasal bağlar içinde çiftler halinde bulunur ve neredeyse hiç dış manyetik alanlar tarafından polarize edilmezler. 10mT'lik güçlü bir manyetik alan ortamında, granit yüzeyindeki indüklenen manyetik alan yoğunluğu 0,001mT'den azken, dökme demir yüzeyindeki 8mT'den daha fazladır. Bu doğal anti-manyetik özellik, IC test ekipmanı için saf bir ölçüm ortamı yaratabilir ve onu atölye motorları ve RF sinyalleri gibi dış elektromanyetik girişimlerden koruyabilir. Kuantum çipleri ve yüksek hassasiyetli ADC'ler/DAC'ler gibi elektromanyetik gürültüye son derece duyarlı test senaryoları için özellikle uygundur.
Üçüncüsü, pratik uygulama dikkate değer sonuçlar elde etti
Çok sayıda yarı iletken işletmesinin uygulamaları granit tabanların değerini tam olarak kanıtlamıştır. Dünya çapında tanınmış bir yarı iletken test ekipmanı üreticisi, üst düzey 5G çip test platformunda bir granit taban benimsedikten sonra şaşırtıcı sonuçlar elde etti: prob kartının konumlandırma doğruluğu ±5μm'den ±1μm'ye çıktı, test verilerinin standart sapması %70 azaldı ve tek bir testin yanlış değerlendirme oranı %0,5'ten %0,03'e önemli ölçüde düştü. Bu arada, titreşim bastırma etkisi dikkat çekicidir. Ekipman, titreşimin azalmasını beklemeden teste başlayabilir, böylece tek test döngüsü %20 kısalır ve yıllık üretim kapasitesi 3 milyondan fazla gofret artar. Ayrıca, granit taban 10 yıldan fazla bir ömre sahiptir ve sık bakım gerektirmez. Metal tabanlarla karşılaştırıldığında, genel maliyeti %50'den fazla azalır.
Dördüncüsü, endüstriyel trendlere uyum sağlayın ve test teknolojisinin yükseltilmesine öncülük edin
Gelişmiş paketleme teknolojilerinin (Chiplet gibi) geliştirilmesi ve kuantum hesaplama çipleri gibi yeni ortaya çıkan alanların yükselişiyle, IC testinde cihaz performansına yönelik gereksinimler artmaya devam edecektir. Granit tabanlar da sürekli olarak yenilenmekte ve yükseltilmektedir. Aşınma direncini artırmak için yüzey kaplama işlemi veya aktif titreşim telafisi ve diğer teknolojik atılımlar elde etmek için piezoelektrik seramiklerle birleştirerek daha hassas ve akıllı bir yöne doğru ilerliyorlar. Gelecekte, granit taban yarı iletken endüstrisinin teknolojik yeniliğini ve olağanüstü performansıyla "Çin çiplerinin" yüksek kaliteli gelişimini korumaya devam edecektir.
Granit taban seçmek, daha doğru, kararlı ve verimli bir IC test çözümü seçmek anlamına gelir. İster mevcut gelişmiş proses çip testi olsun, ister gelecekteki son teknoloji keşifleri olsun, granit taban yeri doldurulamaz ve önemli bir rol oynayacaktır.
Gönderi zamanı: 15-Mayıs-2025