Häzirki wagtda, ýarymgeçirijiler senagatynyň çalt ösüşi bilen, IC synaglary çipleriň işini üpjün etmegiň möhüm halkasy hökmünde, onuň takyklygyny we durnuklylygyny gönüden-göni çipleriň öndürijilik derejesine we senagatyň bäsdeşlige ukyplylygyna täsir edýär. Çip öndürmek prosesi 3nm, 2nm we has ösen düwünlere tarap dowam edýänligi sebäpli, IC synag enjamlarynyň esasy böleklerine bolan talaplar barha berkleşýär. Granit esaslary, özboluşly material häsiýetleri we öndürijilik artykmaçlyklary bilen, IC synag enjamlary üçin aýrylmaz "altyn hyzmatdaşa" öwrüldi. Munuň arkasynda nähili tehniki logika ýatyr?
I. Adaty esaslaryň "başarnyksyzlygy"
IC synag prosesinde enjam çip ştiftleriniň elektrik işini, signalyň bitewüligini we ş.m. nanosölçegde takyk anyklamalydyr. Şeýle-de bolsa, däp bolan metal esaslar (çuýun we polat ýaly) amaly ulanylyşda köp kynçylyklary ýüze çykardy.
Bir tarapdan, metal materiallaryň termal giňelme koeffisiýenti deňeşdirme boýunça ýokary, adatça 10 × 10⁻⁶/℃-den ýokary. Integratiw çyzgy synag enjamlarynyň işlemegi ýa-da hatda daşky gurşawyň temperaturasyndaky kiçi üýtgeşmeler metal binýadyň ep-esli termal giňelmegine we gysylmagyna sebäp bolup biler. Mysal üçin, 1 metr uzynlykdaky çoýun binýady temperatura 10℃ üýtgese, 100μm çenli giňelip we gysylyp biler. Şeýle ölçegli üýtgeşmeler synag zondunyň çip ştiftleri bilen deňleşdirilmezligine, netijede ýaramaz gatnaşygyň döremegine we netijede synag maglumatlarynyň bozulmagyna sebäp bolmagyna ýeterlikdir.
Beýleki tarapdan, metal binýadyň demping öndürijiligi pes, bu bolsa enjamyň işlemegi netijesinde döreýän titreme energiýasyny çalt sarp etmegi kynlaşdyrýar. Ýokary ýygylykly signal synagynyň ýagdaýynda, üznüksiz mikro-tirelenme köp mukdarda ses çykaryp, signalyň bitewüligini synag etmegiň ýalňyşlygyny 30% -den gowrak artdyrar. Mundan başga-da, metal materiallary ýokary magnit duýgurlygyna eýedir we synag enjamlarynyň elektromagnit signallary bilen birleşmäge meýilli bolup, bu bolsa takyk ölçegleriň takyklygyna päsgel berýän gyşarnykly toguň ýitgilerine we gisterezis täsirlerine getirýär.
II. Granit esaslarynyň "Gaty berkligi"
Takyk ölçegleriň esasyny goýýan iň ýokary termal durnuklylyk
Granit kwarts we dala şpaty ýaly mineral kristallaryň ion we kowalent baglanyşyklar arkaly berk birleşmesinden emele gelýär. Onuň termal giňelme koeffisiýenti örän pes, diňe 0.6-5 × 10⁻⁶/℃, bu metal materiallaryňkydan takmynan 1/2-1/20 deňdir. Temperatura 10℃ üýtgese-de, 1 metr uzynlykdaky granit esasynyň giňelmegi we daralmagy 50 nm-den az bolup, "nol deformasiýa" ýetýär. Şol bir wagtyň özünde, granitiň termal geçirijiligi diňe 2-3 W/(m · K), bu bolsa metallaryňkydan 1/20-den azdyr. Ol enjamyň termal geçirijiliginiň öňüni netijeli alyp, esasyň ýüzüniň temperaturasyny deň derejede saklap we synag zondunyň we çipiň hemişe yzygiderli deňeşdirilen pozisiýasyny saklamagyny üpjün edip biler.
2. Gaty güýçli titreme basyşy durnukly synag gurşawyny döredýär
Granitiň içindäki özboluşly kristal kemçilikleri we dänejik serhediniň süýşýän gurluşy oňa güýçli energiýa ýaýratma ukybyny berýär, 0,3-0,5 çenli öçürme gatnaşygy bilen, bu bolsa metal binýadyňkydan alty esse köp. Synag maglumatlary 100Hz titreme oýandyrmasynda granit binýadynyň titremesiniň gowşama wagtynyň diňe 0,1 sekunt, çoýun binýadynyňky bolsa 0,8 sekuntdygyny görkezýär. Bu granit binýadynyň enjamlaryň işe girizilmegi we ýapylmagy, daşarky täsirler we ş.m. sebäpli döreýän titremeleri derrew basyp biljekdigini we synag platformasynyň titreme amplitudasyny ±1μm aralygynda dolandyryp biljekdigini, nanosölçegli zondlaryň ýerleşmegi üçin durnukly kepillik berýändigini aňladýar.
3. Elektromagnit päsgelçiliklerini aradan aýyrýan tebigy antimagnit häsiýetleri
Granit, takmynan -10 ⁻⁵ magnit duýgurlygy bolan diamagnit materialdyr. Içki elektronlar himiki baglanyşyklaryň içinde jübütler görnüşinde ýerleşýär we daşarky magnit meýdanlary tarapyndan asla polýarlaşdyrylmaýar. 10 mT güýçli magnit meýdan gurşawynda granitiň ýüzünde induksiýa edilen magnit meýdanynyň intensiwligi 0,001 mT-den az, çoýun ýüzünde bolsa 8 mT-den ýokarydyr. Bu tebigy antimagnit häsiýeti IC synag enjamlary üçin arassa ölçeg gurşawyny döredip, ony ussahana motorlary we RF signallary ýaly daşarky elektromagnit päsgelçiliklerden gorap biler. Ol, esasanam, kwantum çipleri we ýokary takyklykly ADC/DAC ýaly elektromagnit şowhuna örän duýgur synag senariýalary üçin amatlydyr.
Üçünjiden, amaly ulanylyş ajaýyp netijeleri gazandy
Köp sanly ýarymgeçiriji kärhanalaryň tejribesi granit esaslarynyň gymmatyny doly görkezdi. Dünýä belli ýarymgeçiriji synag enjamlaryny öndüriji ýokary derejeli 5G çip synag platformasynda granit esaslaryny kabul edenden soň, haýran galdyryjy netijelere ýetdi: zond kartynyň ýerleşiş takyklygy ±5μm-den ±1μm-e çenli ýokarlandy, synag maglumatlarynyň standart çetleşmesi 70% azaldy we ýeke synagyň ýalňyş baha berme derejesi 0,5% -den 0,03% -e çenli ep-esli azaldy. Şol bir wagtyň özünde, titreme basyşynyň täsiri ajaýypdyr. Enjam titremeleriň pese gaçmagyny garaşman synaga başlap biler, ýeke synag siklini 20% gysgaldýar we ýyllyk önümçilik kuwwatyny 3 milliondan gowrak plastinka artdyrýar. Mundan başga-da, granit esaslarynyň ömrü 10 ýyldan gowrak we ýygy-ýygydan abatlaýyş işlerini talap etmeýär. Metal esaslar bilen deňeşdirilende, onuň umumy bahasy 50% -den gowrak azaldy.
Dördünjiden, senagat meýillerine uýgunlaşmak we synag tehnologiýasynyň täzelenmegine ýolbaşçylyk etmek
Öňdebaryjy gaplama tehnologiýalarynyň (meselem, Çiplet) ösmegi we kwantum hasaplama çipleri ýaly täze ugurlaryň ösmegi bilen, IC synaglarynda enjamlaryň işlemegine bolan talaplar ýokarlanmagyny dowam etdirer. Granit esaslary hem yzygiderli täzelenýär we kämilleşdirilýär. Aşynma garşylygyny ýokarlandyrmak üçin ýüz örtügini işläp bejermek ýa-da işjeň titreme kompensasiýasyny we beýleki tehnologiki öňegidişlikleri gazanmak üçin pýezoelektrik keramika bilen birleşdirmek arkaly has takyk we akylly ugra tarap hereket edýärler. Geljekde granit esas ýarymgeçirijiler senagatynyň tehnologik täzelenmelerini we ajaýyp öndürijiligi bilen "hytaý çipleriniň" ýokary hilli ösüşini goramagyny dowam etdirer.
Granit esas saýlamak has takyk, durnukly we netijeli IC synag çözgüdini saýlamak diýmekdir. Häzirki ösen proses çip synagy bolsun ýa-da öňdebaryjy tehnologiýalaryň geljekki öwrenilmegi bolsun, granit esas ornuny dolduryp bolmajak we möhüm rol oýnar.
Ýerleşdirilen wagty: 2025-nji ýylyň 15-nji maýy