આજે, સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગના ઝડપી વિકાસ સાથે, ચિપ્સના પ્રદર્શનને સુનિશ્ચિત કરવા માટે એક મહત્વપૂર્ણ કડી તરીકે IC પરીક્ષણ, તેની ચોકસાઈ અને સ્થિરતા ચિપ્સના ઉપજ દર અને ઉદ્યોગની સ્પર્ધાત્મકતાને સીધી અસર કરે છે. જેમ જેમ ચિપ ઉત્પાદન પ્રક્રિયા 3nm, 2nm અને તેનાથી પણ વધુ અદ્યતન નોડ્સ તરફ આગળ વધી રહી છે, તેમ તેમ IC પરીક્ષણ સાધનોમાં મુખ્ય ઘટકો માટેની આવશ્યકતાઓ વધુને વધુ કડક બની રહી છે. ગ્રેનાઈટ પાયા, તેમના અનન્ય સામગ્રી ગુણધર્મો અને પ્રદર્શન ફાયદાઓ સાથે, IC પરીક્ષણ સાધનો માટે અનિવાર્ય "ગોલ્ડન પાર્ટનર" બની ગયા છે. આ પાછળ કયો ટેકનિકલ તર્ક રહેલો છે?
I. પરંપરાગત પાયાના "સામનો કરવામાં અસમર્થતા"
IC પરીક્ષણ પ્રક્રિયા દરમિયાન, સાધનોને નેનોસ્કેલ પર ચિપ પિન, સિગ્નલ અખંડિતતા વગેરેના વિદ્યુત પ્રદર્શનને ચોક્કસ રીતે શોધવાની જરૂર છે. જો કે, પરંપરાગત ધાતુના પાયા (જેમ કે કાસ્ટ આયર્ન અને સ્ટીલ) એ વ્યવહારિક એપ્લિકેશનોમાં ઘણી સમસ્યાઓનો ખુલાસો કર્યો છે.
એક તરફ, ધાતુ પદાર્થોના થર્મલ વિસ્તરણનો ગુણાંક પ્રમાણમાં ઊંચો હોય છે, સામાન્ય રીતે 10×10⁻⁶/℃ થી ઉપર. IC પરીક્ષણ સાધનોના સંચાલન દરમિયાન ઉત્પન્ન થતી ગરમી અથવા આસપાસના તાપમાનમાં થોડો ફેરફાર પણ ધાતુના આધારના નોંધપાત્ર થર્મલ વિસ્તરણ અને સંકોચનનું કારણ બની શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, 1-મીટર લાંબો કાસ્ટ આયર્ન આધાર 10℃ તાપમાનમાં ફેરફાર થાય ત્યારે 100μm સુધી વિસ્તૃત અને સંકોચાઈ શકે છે. આવા પરિમાણીય ફેરફારો ચિપ પિન સાથે પરીક્ષણ ચકાસણીને ખોટી રીતે ગોઠવવા માટે પૂરતા છે, જેના પરિણામે નબળો સંપર્ક થાય છે અને ત્યારબાદ પરીક્ષણ ડેટા વિકૃત થાય છે.
બીજી બાજુ, ધાતુના આધારનું ભીનાશક પ્રદર્શન નબળું છે, જેના કારણે ઉપકરણોના સંચાલન દ્વારા ઉત્પન્ન થતી કંપન ઊર્જાનો ઝડપથી ઉપયોગ કરવો મુશ્કેલ બને છે. ઉચ્ચ-આવર્તન સિગ્નલ પરીક્ષણના દૃશ્યમાં, સતત સૂક્ષ્મ-ઓસિલેશન મોટા પ્રમાણમાં અવાજ રજૂ કરશે, જેનાથી સિગ્નલ અખંડિતતા પરીક્ષણની ભૂલ 30% થી વધુ વધી જશે. વધુમાં, ધાતુના પદાર્થોમાં ઉચ્ચ ચુંબકીય સંવેદનશીલતા હોય છે અને તે પરીક્ષણ સાધનોના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સિગ્નલો સાથે જોડાવાની સંભાવના ધરાવે છે, જેના પરિણામે એડી કરંટ નુકસાન અને હિસ્ટેરેસિસ અસરો થાય છે, જે ચોક્કસ માપનની ચોકસાઈમાં દખલ કરે છે.
II. ગ્રેનાઈટ પાયાની "હાર્ડકોર સ્ટ્રેન્થ"
ચોક્કસ માપન માટે પાયો નાખતી, અંતિમ થર્મલ સ્થિરતા
ગ્રેનાઈટ આયનીય અને સહસંયોજક બંધનો દ્વારા ક્વાર્ટઝ અને ફેલ્ડસ્પાર જેવા ખનિજ સ્ફટિકોના ચુસ્ત સંયોજન દ્વારા બને છે. તેનો થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક અત્યંત ઓછો છે, ફક્ત 0.6-5×10⁻⁶/℃, જે ધાતુ પદાર્થોના લગભગ 1/2-1/20 છે. જો તાપમાન 10℃ દ્વારા બદલાય તો પણ, 1-મીટર-લાંબા ગ્રેનાઈટ આધારનું વિસ્તરણ અને સંકોચન 50nm કરતા ઓછું છે, જે લગભગ "શૂન્ય વિકૃતિ" પ્રાપ્ત કરે છે. દરમિયાન, ગ્રેનાઈટની થર્મલ વાહકતા માત્ર 2-3 W/(m · K) છે, જે ધાતુઓના તાપમાનના 1/20 કરતા ઓછી છે. તે અસરકારક રીતે સાધનોના ગરમી વહનને અટકાવી શકે છે, આધારના સપાટીના તાપમાનને સમાન રાખી શકે છે અને ખાતરી કરી શકે છે કે પરીક્ષણ ચકાસણી અને ચિપ હંમેશા સતત સંબંધિત સ્થિતિ જાળવી રાખે છે.
2. સુપર મજબૂત વાઇબ્રેશન સપ્રેસન એક સ્થિર પરીક્ષણ વાતાવરણ બનાવે છે
ગ્રેનાઈટની અંદર રહેલા અનોખા સ્ફટિક ખામીઓ અને અનાજની બાઉન્ડ્રી સ્લાઇડિંગ સ્ટ્રક્ચર તેને મજબૂત ઉર્જા વિસર્જન ક્ષમતા આપે છે, જેનો ડેમ્પિંગ રેશિયો 0.3-0.5 સુધીનો છે, જે મેટલ બેઝ કરતા છ ગણો વધારે છે. પ્રાયોગિક ડેટા દર્શાવે છે કે 100Hz ના કંપન ઉત્તેજના હેઠળ, ગ્રેનાઈટ બેઝનો કંપન એટેન્યુએશન સમય ફક્ત 0.1 સેકન્ડ છે, જ્યારે કાસ્ટ આયર્ન બેઝનો 0.8 સેકન્ડ છે. આનો અર્થ એ છે કે ગ્રેનાઈટ બેઝ સાધનોના સ્ટાર્ટ-અપ અને શટડાઉન, બાહ્ય પ્રભાવો વગેરેને કારણે થતા કંપનને તાત્કાલિક દબાવી શકે છે, અને ±1μm ની અંદર પરીક્ષણ પ્લેટફોર્મના કંપન કંપનવિસ્તારને નિયંત્રિત કરી શકે છે, જે નેનોસ્કેલ પ્રોબ્સની સ્થિતિ માટે સ્થિર ગેરંટી પૂરી પાડે છે.
3. કુદરતી ચુંબકીય વિરોધી ગુણધર્મો, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપ દૂર કરે છે
ગ્રેનાઈટ એક ડાયમેગ્નેટિક સામગ્રી છે જેની ચુંબકીય સંવેદનશીલતા લગભગ -10 ⁻⁵ છે. આંતરિક ઇલેક્ટ્રોન રાસાયણિક બંધનોમાં જોડીમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે અને બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રો દ્વારા લગભગ ક્યારેય ધ્રુવીકરણ પામતા નથી. 10mT ના મજબૂત ચુંબકીય ક્ષેત્ર વાતાવરણમાં, ગ્રેનાઈટની સપાટી પર પ્રેરિત ચુંબકીય ક્ષેત્રની તીવ્રતા 0.001mT કરતા ઓછી હોય છે, જ્યારે કાસ્ટ આયર્નની સપાટી પર તે 8mT કરતા વધુ હોય છે. આ કુદરતી એન્ટિ-મેગ્નેટિક ગુણધર્મ IC પરીક્ષણ સાધનો માટે શુદ્ધ માપન વાતાવરણ બનાવી શકે છે, જે તેને વર્કશોપ મોટર્સ અને RF સિગ્નલો જેવા બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપથી સુરક્ષિત કરે છે. તે ખાસ કરીને એવા પરીક્ષણ દૃશ્યો માટે યોગ્ય છે જે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક અવાજ પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે, જેમ કે ક્વોન્ટમ ચિપ્સ અને ઉચ્ચ-ચોકસાઇ ADCs/Dacs.
ત્રીજું, વ્યવહારુ ઉપયોગથી નોંધપાત્ર પરિણામો પ્રાપ્ત થયા છે
અસંખ્ય સેમિકન્ડક્ટર સાહસોની પ્રથાઓએ ગ્રેનાઈટ બેઝનું મૂલ્ય સંપૂર્ણપણે દર્શાવ્યું છે. વૈશ્વિક સ્તરે પ્રખ્યાત સેમિકન્ડક્ટર પરીક્ષણ સાધનો ઉત્પાદકે તેના ઉચ્ચ-સ્તરીય 5G ચિપ પરીક્ષણ પ્લેટફોર્મમાં ગ્રેનાઈટ બેઝ અપનાવ્યા પછી, તેણે આશ્ચર્યજનક પરિણામો પ્રાપ્ત કર્યા: પ્રોબ કાર્ડની સ્થિતિ ચોકસાઈ ±5μm થી ±1μm સુધી વધી, પરીક્ષણ ડેટાનું પ્રમાણભૂત વિચલન 70% ઘટ્યું, અને એક જ પરીક્ષણનો ખોટો નિર્ણય દર 0.5% થી 0.03% સુધી નોંધપાત્ર રીતે ઘટી ગયો. દરમિયાન, કંપન દમન અસર નોંધપાત્ર છે. સાધન કંપન ક્ષીણ થવાની રાહ જોયા વિના પરીક્ષણ શરૂ કરી શકે છે, એક જ પરીક્ષણ ચક્રને 20% ટૂંકું કરે છે અને વાર્ષિક ઉત્પાદન ક્ષમતામાં 3 મિલિયનથી વધુ વેફર્સનો વધારો કરે છે. વધુમાં, ગ્રેનાઈટ બેઝનું આયુષ્ય 10 વર્ષથી વધુ છે અને તેને વારંવાર જાળવણીની જરૂર નથી. મેટલ બેઝની તુલનામાં, તેની કુલ કિંમત 50% થી વધુ ઘટી જાય છે.
ચોથું, ઔદ્યોગિક વલણોને અનુકૂલન કરો અને પરીક્ષણ તકનીકના અપગ્રેડનું નેતૃત્વ કરો
અદ્યતન પેકેજિંગ ટેકનોલોજી (જેમ કે ચિપલેટ) ના વિકાસ અને ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ ચિપ્સ જેવા ઉભરતા ક્ષેત્રોના ઉદય સાથે, IC પરીક્ષણમાં ઉપકરણ પ્રદર્શન માટેની આવશ્યકતાઓ વધતી રહેશે. ગ્રેનાઈટ બેઝ પણ સતત નવીનતા અને અપગ્રેડિંગ કરી રહ્યા છે. વસ્ત્રો પ્રતિકાર વધારવા માટે સપાટી કોટિંગ ટ્રીટમેન્ટ દ્વારા અથવા સક્રિય કંપન વળતર અને અન્ય તકનીકી સફળતાઓ પ્રાપ્ત કરવા માટે પીઝોઇલેક્ટ્રિક સિરામિક્સ સાથે સંયોજન કરીને, તેઓ વધુ ચોક્કસ અને બુદ્ધિશાળી દિશા તરફ આગળ વધી રહ્યા છે. ભવિષ્યમાં, ગ્રેનાઈટ બેઝ સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગની તકનીકી નવીનતા અને તેના ઉત્કૃષ્ટ પ્રદર્શન સાથે "ચાઇનીઝ ચિપ્સ" ના ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા વિકાસનું રક્ષણ કરવાનું ચાલુ રાખશે.
ગ્રેનાઈટ બેઝ પસંદ કરવાનો અર્થ એ છે કે વધુ સચોટ, સ્થિર અને કાર્યક્ષમ IC પરીક્ષણ ઉકેલ પસંદ કરવો. ભલે તે વર્તમાન અદ્યતન પ્રક્રિયા ચિપ પરીક્ષણ હોય કે અત્યાધુનિક તકનીકોના ભવિષ્યના સંશોધન હોય, ગ્રેનાઈટ બેઝ એક બદલી ન શકાય તેવી અને મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવશે.
પોસ્ટ સમય: મે-૧૫-૨૦૨૫