Bugungi kunda yarimo'tkazgich sanoatining jadal rivojlanishi bilan IC sinovlari chiplarning ishlashi, uning aniqligi va barqarorligini ta'minlash uchun hal qiluvchi bo'g'in sifatida chiplarning rentabelligi va sanoatning raqobatbardoshligiga bevosita ta'sir qiladi. Chip ishlab chiqarish jarayoni 3 nm, 2 nm va undan ham ilg'or tugunlarga o'tishda davom etar ekan, IC sinov uskunasining asosiy komponentlariga qo'yiladigan talablar tobora qattiqlashib bormoqda. Granit asoslari o'zining noyob moddiy xususiyatlari va ishlash afzalliklari bilan IC sinov uskunalari uchun ajralmas "oltin hamkor" bo'ldi. Buning ortida qanday texnik mantiq yotadi?
I. An’anaviy asoslarning “qobiliyatsizligi”
ICni sinovdan o'tkazish jarayonida asbob-uskunalar nano miqyosda chip pinlarining elektr ishlashini, signalning yaxlitligini va hokazolarni aniq aniqlashi kerak. Biroq, an'anaviy metall asoslar (masalan, quyma temir va po'lat) amaliy qo'llanmalarda ko'plab muammolarni ochib berdi.
Bir tomondan, metall materiallarning termal kengayish koeffitsienti nisbatan yuqori, odatda 10 × 10⁻⁶/℃ dan yuqori. IC sinov uskunasining ishlashi paytida hosil bo'lgan issiqlik yoki hatto atrof-muhit haroratining ozgina o'zgarishi metall taglikning sezilarli termal kengayishiga va qisqarishiga olib kelishi mumkin. Masalan, 1 metr uzunlikdagi quyma temir taglik harorat 10 ℃ ga o'zgarganda 100 mkm gacha kengayishi va qisqarishi mumkin. Bunday o'lchamdagi o'zgarishlar sinov probini chip pinlari bilan noto'g'ri joylashtirish uchun etarli bo'lib, yomon aloqaga olib keladi va keyinchalik sinov ma'lumotlarining buzilishiga olib keladi.
Boshqa tomondan, metall taglikning damping ko'rsatkichlari yomon, bu uskunaning ishlashi natijasida hosil bo'lgan tebranish energiyasini tezda iste'mol qilishni qiyinlashtiradi. Yuqori chastotali signal sinovi stsenariysida uzluksiz mikro tebranish signalning yaxlitligini tekshirish xatosini 30% dan ortiq oshiradigan katta miqdordagi shovqinni keltirib chiqaradi. Bundan tashqari, metall materiallar yuqori magnit sezuvchanlikka ega va sinov uskunasining elektromagnit signallari bilan bog'lanishga moyil bo'lib, bu aniq o'lchovlarning to'g'riligiga xalaqit beradigan oqim yo'qotishlari va histerezis ta'siriga olib keladi.
II. Granit asoslarining "qattiq kuchi"
Aniq o'lchash uchun poydevor qo'yib, yakuniy termal barqarorlik
Granit ion va kovalent aloqalar orqali kvarts va dala shpati kabi mineral kristallarning qattiq birikmasidan hosil bo'ladi. Uning termal kengayish koeffitsienti juda past, faqat 0,6-5 × 10⁻⁶/℃, bu metall materiallarning taxminan 1/2-1/20 qismini tashkil qiladi. Harorat 10 ℃ ga o'zgargan taqdirda ham, 1 metr uzunlikdagi granit asosining kengayishi va qisqarishi 50 nm dan kam bo'lib, deyarli "nol deformatsiya" ga erishadi. Ayni paytda, granitning issiqlik o'tkazuvchanligi faqat 2-3 Vt / (m · K), bu metallarning 1/20 qismidan kam. U uskunaning issiqlik o'tkazuvchanligini samarali ravishda oldini oladi, taglikning sirt haroratini bir xilda ushlab turadi va sinov probi va chip har doim doimiy nisbiy pozitsiyani saqlab turishini ta'minlaydi.
2. Super kuchli tebranishlarni bostirish barqaror sinov muhitini yaratadi
Noyob kristall nuqsonlari va granit ichidagi don chegarasining toymasin tuzilishi uni kuchli energiya yo'qotish qobiliyatiga ega bo'lib, 0,3-0,5 gacha bo'lgan damping nisbati bilan, bu metall asosdan olti baravar ko'proqdir. Eksperimental ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, 100 Gts tebranish qo'zg'alishi ostida granit asosining tebranish susayishi vaqti atigi 0,1 soniya, quyma temir asosi esa 0,8 soniya. Bu shuni anglatadiki, granit poydevori uskunani ishga tushirish va o'chirish, tashqi ta'sirlar va boshqalar natijasida kelib chiqadigan tebranishlarni bir zumda bostirishi va sinov platformasining tebranish amplitudasini ± 1 mkm ichida nazorat qilishi va nano o'lchovli zondlarni joylashtirish uchun barqaror kafolatni ta'minlashi mumkin.
3. Tabiiy magnitga qarshi xususiyatlar, elektromagnit parazitlarni yo'q qilish
Granit magnit sezgirligi taxminan -10 ⁻⁵ bo'lgan diamagnit materialdir. Ichki elektronlar kimyoviy bog'lanishlar ichida juft bo'lib mavjud va deyarli hech qachon tashqi magnit maydonlar tomonidan qutblanmaydi. 10 mT kuchli magnit maydon muhitida granit yuzasida induksiyalangan magnit maydon intensivligi 0,001 mT dan kam, quyma temir yuzasida esa 8 mT dan yuqori. Ushbu tabiiy antimagnit xususiyat IC sinov uskunalari uchun sof o'lchov muhitini yaratishi mumkin, uni ustaxona motorlari va RF signallari kabi tashqi elektromagnit parazitlardan himoya qiladi. Bu, ayniqsa, kvant chiplari va yuqori aniqlikdagi ADC/Daclar kabi elektromagnit shovqinlarga juda sezgir bo'lgan stsenariylarni sinovdan o'tkazish uchun juda mos keladi.
Uchinchidan, amaliy qo'llash ajoyib natijalarga erishdi
Ko'plab yarimo'tkazgich korxonalarining amaliyoti granit asoslarining qiymatini to'liq ko'rsatdi. Dunyo bo'ylab mashhur yarimo'tkazgich sinov uskunalari ishlab chiqaruvchisi o'zining yuqori darajadagi 5G chip sinov platformasida granit bazasini qabul qilgandan so'ng, u hayratlanarli natijalarga erishdi: zond kartasining joylashishni aniqlash aniqligi ±5 mkm dan ± 1 mkm gacha oshdi, sinov ma'lumotlarining standart og'ishi 70% ga kamaydi va noto'g'ri baholash darajasi 0% dan sezilarli darajada kamaydi. 0,03%. Shu bilan birga, tebranishlarni bostirish effekti ajoyib. Uskunalar vibratsiyaning parchalanishini kutmasdan sinovni boshlashi mumkin, yagona sinov tsiklini 20% ga qisqartiradi va yillik ishlab chiqarish quvvatini 3 milliondan ortiq gofretga oshiradi. Bundan tashqari, granit bazasining ishlash muddati 10 yildan ortiq va tez-tez parvarish qilishni talab qilmaydi. Metall asoslar bilan solishtirganda, uning umumiy narxi 50% dan ko'proq kamayadi.
To'rtinchidan, sanoat tendentsiyalariga moslashish va sinov texnologiyasini yangilashga rahbarlik qilish
Ilg'or qadoqlash texnologiyalari (masalan, Chiplet) rivojlanishi va kvant hisoblash chiplari kabi rivojlanayotgan sohalarning o'sishi bilan IC sinovlarida qurilmaning ishlashiga talablar o'sishda davom etadi. Granit asoslari ham doimiy ravishda yangilanadi va yangilanadi. Aşınmaga chidamliligini oshirish uchun sirt qoplamasi bilan ishlov berish yoki faol tebranish kompensatsiyasi va boshqa texnologik yutuqlarga erishish uchun piezoelektrik keramika bilan birlashtirib, ular yanada aniq va aqlli yo'nalish tomon harakat qilmoqda. Kelajakda granit bazasi yarimo'tkazgich sanoatining texnologik innovatsiyalarini va "Xitoy chiplari" ning yuqori sifatli rivojlanishini ajoyib ishlashi bilan himoya qilishni davom ettiradi.
Granit bazasini tanlash aniqroq, barqaror va samarali IC sinov echimini tanlashni anglatadi. Hozirgi ilg'or texnologik chiplarni sinovdan o'tkazish yoki kelajakdagi ilg'or texnologiyalarni o'rganish bo'ladimi, granit bazasi almashtirib bo'lmaydigan va muhim rol o'ynaydi.
Xabar vaqti: 2025 yil 15-may