Hodiaŭ, kun la rapida disvolviĝo de la duonkonduktaĵa industrio, IC-testado, kiel decida ligo por certigi la funkciadon de ĉipoj, ĝia precizeco kaj stabileco rekte influas la rendimenton de ĉipoj kaj la konkurencivon de la industrio. Ĉar la ĉip-fabrikada procezo daŭre progresas al 3nm, 2nm kaj eĉ pli progresintaj nodoj, la postuloj por kernaj komponantoj en IC-testa ekipaĵo fariĝas pli kaj pli striktaj. Granitaj bazoj, kun siaj unikaj materialaj ecoj kaj funkciaj avantaĝoj, fariĝis nemalhavebla "ora partnero" por IC-testa ekipaĵo. Kiu teknika logiko kuŝas malantaŭ tio?
I. La "Nekapablo Trakti" de Tradiciaj Bazoj
Dum la testado de la integraj cirkvitoj (IC), la ekipaĵo bezonas precize detekti la elektran funkciadon de la ico-stiftoj, la signalintegrecon, ktp. je nanoskalo. Tamen, tradiciaj metalaj bazoj (kiel gisfero kaj ŝtalo) malkaŝis multajn problemojn en praktikaj aplikoj.
Unuflanke, la koeficiento de termika ekspansio de metalaj materialoj estas relative alta, kutime super 10×10⁻⁶/℃. La varmo generita dum la funkciado de IC-testa ekipaĵo aŭ eĉ malgrandaj ŝanĝoj en la ĉirkaŭa temperaturo povas kaŭzi signifan termikan ekspansion kaj kuntiriĝon de la metala bazo. Ekzemple, 1-metron longa gisfera bazo povas ekspansiiĝi kaj kuntiriĝi ĝis 100μm kiam la temperaturo ŝanĝiĝas je 10℃. Tiaj dimensiaj ŝanĝoj sufiĉas por misvicigi la testsondilon kun la ĉipaj stiftoj, rezultante malbonan kontakton kaj sekve kaŭzante distordon de la testdatumoj.
Aliflanke, la dampa agado de la metala bazo estas malbona, malfaciligante rapidan konsumon de la vibra energio generita de la funkciado de la ekipaĵo. En la scenaro de altfrekvenca signaltestado, kontinua mikrooscilado enkondukos grandan kvanton da bruo, pliigante la eraron de signalintegreca testado je pli ol 30%. Krome, metalaj materialoj havas altan magnetan susceptiblecon kaj emas kuniĝi kun la elektromagnetaj signaloj de la testa ekipaĵo, rezultante en kirlofluaj perdoj kaj histerezaj efikoj, kiuj influas la precizecon de precizaj mezuradoj.
Ii. La "Fortika Forto" de Granitaj Bazoj
Finfina termika stabileco, metante la fundamenton por preciza mezurado
Granito formiĝas per la densa kombinaĵo de mineralaj kristaloj kiel kvarco kaj feldspato per jonaj kaj kovalentaj ligoj. Ĝia koeficiento de termika ekspansio estas ekstreme malalta, nur 0,6-5×10⁻⁶/℃, kio estas proksimume 1/2-1/20 de tiu de metalaj materialoj. Eĉ se la temperaturo ŝanĝiĝas je 10℃, la ekspansio kaj kuntiriĝo de la 1-metro-longa granita bazo estas malpli ol 50nm, preskaŭ atingante "nulan deformadon". Dume, la termika konduktiveco de granito estas nur 2-3 W/(m · K), kio estas malpli ol 1/20 de tiu de metaloj. Ĝi povas efike malhelpi la varmokonduktecon de la ekipaĵo, konservi la surfacan temperaturon de la bazo uniforma, kaj certigi, ke la testsondilo kaj la ĉipo ĉiam konservas konstantan relativan pozicion.
2. Superforta vibra subpremado kreas stabilan testan medion
La unikaj kristalaj difektoj kaj glita strukturo de la grenlimoj ene de la granito dotas ĝin per forta energi-disipa kapacito, kun dampa proporcio ĝis 0,3-0,5, kio estas pli ol sesoble pli alta ol tiu de la metala bazo. Eksperimentaj datumoj montras, ke sub vibra ekscito de 100Hz, la vibra malfortiĝa tempo de la granita bazo estas nur 0,1 sekundoj, dum tiu de la gisfera bazo estas 0,8 sekundoj. Tio signifas, ke la granita bazo povas tuj subpremi la vibrojn kaŭzitajn de ekipaĵa ekfunkciigo kaj malŝalto, eksteraj efikoj, ktp., kaj kontroli la vibran amplitudon de la testplatformo ene de ±1μm, provizante stabilan garantion por la poziciigado de nanoskalaj sondiloj.
3. Naturaj kontraŭmagnetaj ecoj, eliminante elektromagnetan interferon
Granito estas diamagneta materialo kun magneta susceptibleco de proksimume -10⁻⁵. La internaj elektronoj ekzistas en paroj ene de kemiaj ligoj kaj preskaŭ neniam estas polarigitaj de eksteraj magnetaj kampoj. En forta magneta kampa medio de 10mT, la induktita magneta kampa intenseco sur la surfaco de granito estas malpli ol 0.001mT, dum tiu sur la surfaco de gisfero estas pli ol 8mT. Ĉi tiu natura kontraŭmagneta eco povas krei puran mezuran medion por IC-testaj ekipaĵoj, protektante ilin kontraŭ ekstera elektromagneta interfero kiel ekzemple laborejaj motoroj kaj RF-signaloj. Ĝi estas aparte taŭga por testaj scenaroj ekstreme sentemaj al elektromagneta bruo, kiel ekzemple kvantumaj ĉipoj kaj altprecizaj ADC-oj/DAC-oj.
Trie, la praktika apliko atingis rimarkindajn rezultojn
La praktikoj de multaj duonkonduktaĵaj entreprenoj plene pruvis la valoron de granitaj bazoj. Post kiam tutmonde konata fabrikanto de duonkonduktaĵaj testaj ekipaĵoj adoptis granitan bazon en sia altkvalita 5G-blata testa platformo, ĝi atingis mirindajn rezultojn: la poziciiga precizeco de la sondilkarto pliiĝis de ±5μm al ±1μm, la norma devio de la testaj datumoj malpliiĝis je 70%, kaj la misjuĝa ofteco de unuopa testo signife malpliiĝis de 0.5% al 0.03%. Dume, la efiko de vibrado-subpremado estas rimarkinda. La ekipaĵo povas komenci la teston sen atendi, ke la vibrado malpliiĝu, mallongigante la unuopan testciklon je 20% kaj pliigante la jaran produktadkapaciton je pli ol 3 milionoj da obleoj. Krome, la granita bazo havas vivdaŭron de pli ol 10 jaroj kaj ne postulas oftan prizorgadon. Kompare kun metalaj bazoj, ĝia totala kosto reduktiĝas je pli ol 50%.
Kvare, adaptiĝu al industriaj tendencoj kaj gvidu la ĝisdatigon de testa teknologio
Kun la disvolviĝo de progresintaj pakteknologioj (kiel ekzemple Chiplet) kaj la apero de emerĝantaj kampoj kiel kvantumkomputilaj blatoj, la postuloj pri aparata rendimento en IC-testado daŭre altiĝos. Granitaj bazoj ankaŭ konstante novigas kaj ĝisdatigas. Per surfacaj tegaĵoj por plibonigi eluziĝreziston aŭ per kombinado kun piezoelektraj ceramikaĵoj por atingi aktivan vibradan kompenson kaj aliajn teknologiajn sukcesojn, ili moviĝas al pli preciza kaj inteligenta direkto. En la estonteco, la granita bazo daŭre protektos la teknologian novigadon de la duonkonduktaĵa industrio kaj la altkvalitan disvolviĝon de "ĉinaj blatoj" kun sia elstara rendimento.
Elekti granitan bazon signifas elekti pli precizan, stabilan kaj efikan solvon por testado de IC-oj. Ĉu temas pri la nuna progresinta proceza ico-testado aŭ la estonta esplorado de pintnivelaj teknologioj, la granita bazo ludos neanstataŭigeblan kaj signifan rolon.
Afiŝtempo: 15-a de majo 2025