Mu njira yolondola komanso yovuta yopangira ma semiconductor pakupanga ma wafer, kupsinjika kwa kutentha kumakhala ngati "chowononga" chobisika mumdima, chomwe chimawopseza nthawi zonse ubwino wa ma piece ndi magwiridwe antchito a ma chips. Kuyambira kusiyana kwa ma coefficients okulitsa kutentha pakati pa ma chips ndi zinthu zopakira mpaka kusintha kwakukulu kwa kutentha panthawi yopakira, njira zopangira kupsinjika kwa kutentha ndizosiyana, koma zonse zikusonyeza zotsatira za kuchepetsa kuchuluka kwa zokolola ndikukhudza kudalirika kwa nthawi yayitali kwa ma chips. Maziko a granite, okhala ndi mawonekedwe ake apadera, akukhala "wothandizira" wamphamvu pothana ndi vuto la kupsinjika kwa kutentha.
Vuto la kupsinjika kwa kutentha mu ma CD a wafer
Kupaka ma wafer kumaphatikizapo ntchito yogwirizana ya zipangizo zosiyanasiyana. Ma chip nthawi zambiri amapangidwa ndi zinthu za semiconductor monga silicon, pomwe zinthu zopaka monga zinthu zapulasitiki zopaka ndi zinthu zina zimasiyana mu mtundu. Kutentha kukasintha panthawi yopaka, zinthu zosiyanasiyana zimasiyana kwambiri pamlingo wa kutentha ndi kufupika chifukwa cha kusiyana kwakukulu kwa coefficient of thermal expansion (CTE). Mwachitsanzo, coefficient of thermal expansion of silicon chips ndi pafupifupi 2.6×10⁻⁶/℃, pomwe coefficient of thermal expansion of common epoxy resin molding materials ndi okwera kufika pa 15-20 ×10⁻⁶/℃. Kusiyana kwakukulu kumeneku kumapangitsa kuti digiri ya shrinkage ya chip ndi zinthu zopaka zikhale zosasinthasintha panthawi yozizira pambuyo popaka, zomwe zimapangitsa kuti kutentha kukhale kolimba pakati pa ziwirizi. Chifukwa cha mphamvu yopitilira ya kutentha, wafer imatha kupindika ndikusokonekera. Pazochitika zazikulu, ingayambitsenso zolakwika zakupha monga ming'alu ya chip, kusweka kwa solder joints, ndi delamination ya interface, zomwe zimapangitsa kuti chip iwonongeke komanso kuchepetsa kwambiri nthawi yake yogwirira ntchito. Malinga ndi ziwerengero za makampani, kuchuluka kwa zolakwika za ma wafer omwe amapangidwa chifukwa cha mavuto a kutentha kumatha kufika pa 10% mpaka 15%, zomwe zimapangitsa kuti chitukuko cha mafakitale opanga ma semiconductor chikhale chovuta komanso chapamwamba.
Ubwino wapadera wa maziko a granite
Kuchuluka kwa kutentha kokwanira: Granite imapangidwa makamaka ndi makhiristo amchere monga quartz ndi feldspar, ndipo kuchuluka kwake kwa kutentha kokwanira kumakhala kotsika kwambiri, nthawi zambiri kuyambira 0.6 mpaka 5×10⁻⁶/℃, komwe kuli pafupi ndi silicon chips. Khalidweli limalola kuti panthawi yogwiritsira ntchito zida zopakira ma wafer, ngakhale mutakumana ndi kusintha kwa kutentha, kusiyana kwa kutentha kokwanira pakati pa maziko a granite ndi chip ndi zinthu zopakira kumachepa kwambiri. Mwachitsanzo, kutentha kukasintha ndi 10℃, kusiyana kwa kukula kwa nsanja yopakira yomangidwa pa maziko a granite kumatha kuchepetsedwa ndi oposa 80% poyerekeza ndi maziko achitsulo achikhalidwe, zomwe zimachepetsa kwambiri kupsinjika kwa kutentha komwe kumachitika chifukwa cha kufalikira ndi kupindika kwa kutentha kosasinthasintha, ndipo zimapereka malo othandizira okhazikika a wafer.
Kukhazikika kwabwino kwambiri pa kutentha: Granite ili ndi kukhazikika kwa kutentha kwakukulu. Kapangidwe kake kamkati ndi kokhuthala, ndipo makhiristo amalumikizidwa kwambiri kudzera mu ma ionic ndi ma covalent bonds, zomwe zimapangitsa kuti kutentha kuyende pang'onopang'ono mkati. Zipangizo zopakira zikadutsa mumayendedwe ovuta a kutentha, maziko a granite amatha kuletsa bwino kusintha kwa kutentha pawokha ndikusunga malo otentha okhazikika. Mayeso oyenerera akuwonetsa kuti pansi pa kusintha kwa kutentha kwa zida zopakira (monga ±5℃ pamphindi), kusiyana kwa kutentha kwa pamwamba pa maziko a granite kumatha kulamulidwa mkati mwa ±0.1℃, kupewa kupsinjika kwa kutentha komwe kumachitika chifukwa cha kusiyana kwa kutentha kwapafupi, kuonetsetsa kuti wafer ili pamalo ofanana komanso okhazikika pa kutentha panthawi yonse yopakira, ndikuchepetsa gwero la kupsinjika kwa kutentha.
Kulimba kwambiri komanso kugwedezeka: Pa nthawi yogwiritsira ntchito zida zopakira ma wafer, zida zoyendetsera mkati (monga ma mota, zida zotumizira, ndi zina zotero) zimapanga kugwedezeka. Ngati kugwedezeka kumeneku kutumizidwa ku wafer, kudzawonjezera kuwonongeka komwe kumachitika chifukwa cha kutentha kwa wafer. Maziko a granite ali ndi kulimba kwakukulu komanso kuuma kuposa kwa zipangizo zambiri zachitsulo, zomwe zimatha kulimbana bwino ndi kugwedezeka kwa kunja. Pakadali pano, kapangidwe kake kapadera kamkati kamapatsa mphamvu yabwino kwambiri yochepetsera kugwedezeka ndipo kamathandiza kuti mphamvu ya kugwedezeka ichotsedwe mwachangu. Deta yofufuza ikuwonetsa kuti maziko a granite amatha kuchepetsa kugwedezeka kwapamwamba (100-1000Hz) komwe kumachitika chifukwa cha kugwiritsa ntchito zida zopakira ndi 60% mpaka 80%, kuchepetsa kwambiri mphamvu yolumikizirana ya kugwedezeka ndi kutentha, ndikuwonetsetsa kuti ma wafer amapakidwa molondola komanso kudalirika kwakukulu.
Kugwiritsa ntchito moyenera
Mu mzere wopanga ma wafer wa kampani yotchuka yopanga ma semiconductor, atayambitsa zida zopakira ndi maziko a granite, zinthu zodabwitsa zachitika. Kutengera kusanthula kwa deta yowunikira ya ma wafer 10,000 atapakira, asanayambe kugwiritsa ntchito maziko a granite, kuchuluka kwa zolakwika za wafer zomwe zimayambitsidwa ndi kutentha kunali 12%. Komabe, atasinthira ku maziko a granite, kuchuluka kwa zolakwika kunatsika kwambiri kufika mkati mwa 3%, ndipo kuchuluka kwa zokolola kunakwera kwambiri. Kuphatikiza apo, mayeso odalirika a nthawi yayitali awonetsa kuti pambuyo pa ma cycle 1,000 a kutentha kwakukulu (125℃) ndi kutentha kochepa (-55℃), kuchuluka kwa kulephera kwa solder kwa chip kutengera phukusi la granite kwachepetsedwa ndi 70% poyerekeza ndi phukusi lachikhalidwe, ndipo kukhazikika kwa magwiridwe antchito a chip kwasintha kwambiri.
Pamene ukadaulo wa semiconductor ukupitilira kupita patsogolo ku kulondola kwambiri komanso kukula kochepa, zofunikira pakulamulira kupsinjika kwa kutentha mu ma wafer packing zikukulirakulira. Maziko a granite, omwe ali ndi ubwino wambiri mu kuchulukitsa kutentha kochepa, kukhazikika kwa kutentha komanso kuchepetsa kugwedezeka, akhala chisankho chofunikira kwambiri pakukweza mtundu wa ma wafer packing ndikuchepetsa mphamvu ya kupsinjika kwa kutentha. Akuchita gawo lofunika kwambiri pakuwonetsetsa kuti makampani a semiconductor akukula bwino.
Nthawi yotumizira: Meyi-15-2025