Sa kasalukuyan, dahil sa mabilis na pag-unlad ng industriya ng semiconductor, ang pagsubok sa IC, bilang isang mahalagang kawing upang matiyak ang pagganap ng mga chip, ang katumpakan at katatagan nito ay direktang nakakaapekto sa antas ng ani ng mga chip at sa kakayahang makipagkumpitensya ng industriya. Habang patuloy na sumusulong ang proseso ng paggawa ng chip patungo sa 3nm, 2nm at mas advanced na mga node, ang mga kinakailangan para sa mga pangunahing bahagi sa kagamitan sa pagsubok ng IC ay nagiging mas mahigpit. Ang mga base ng granite, kasama ang kanilang natatanging mga katangian ng materyal at mga bentahe sa pagganap, ay naging isang kailangang-kailangan na "ginintuang kasosyo" para sa kagamitan sa pagsubok ng IC. Anong teknikal na lohika ang nasa likod nito?
I. Ang "Kawalang-Kakayahang Makayanan" ang mga Tradisyunal na Base
Sa proseso ng pagsubok ng IC, kailangang tumpak na matukoy ng kagamitan ang electrical performance ng mga chip pin, signal integrity, atbp. sa nanoscale. Gayunpaman, ang mga tradisyunal na metal base (tulad ng cast iron at steel) ay naglantad ng maraming problema sa mga praktikal na aplikasyon.
Sa isang banda, ang koepisyent ng thermal expansion ng mga metal na materyales ay medyo mataas, karaniwang higit sa 10×10⁻⁶/℃. Ang init na nalilikha habang ginagamit ang kagamitan sa pagsubok ng IC o kahit na bahagyang pagbabago sa temperatura ng paligid ay maaaring magdulot ng malaking thermal expansion at pagliit ng metal na base. Halimbawa, ang isang 1-metrong haba na cast iron base ay maaaring lumawak at lumiit nang hanggang 100μm kapag ang temperatura ay nagbago ng 10℃. Ang ganitong mga pagbabago sa dimensyon ay sapat na upang hindi magkahanay ang test probe sa mga chip pin, na nagreresulta sa mahinang pagkakadikit at kasunod na nagdudulot ng pagbaluktot sa datos ng pagsubok.
Sa kabilang banda, ang damping performance ng metal base ay mahina, kaya mahirap mabilis na ubusin ang vibration energy na nalilikha ng pagpapatakbo ng kagamitan. Sa senaryo ng high-frequency signal testing, ang patuloy na micro-oscillation ay magdudulot ng malaking ingay, na magpapataas ng error sa signal integrity testing nang mahigit 30%. Bukod pa rito, ang mga metal na materyales ay may mataas na magnetic susceptibility at madaling kapitan ng magnetic signals ng kagamitan sa pagsubok, na nagreresulta sa eddy current losses at hysteresis effects, na nakakasagabal sa katumpakan ng mga tumpak na sukat.
Ii. Ang "Matibay na Lakas" ng mga Base ng Granite
Pinakamataas na katatagan ng init, na naglalatag ng pundasyon para sa tumpak na pagsukat
Ang granite ay nabubuo sa pamamagitan ng mahigpit na kombinasyon ng mga kristal na mineral tulad ng quartz at feldspar sa pamamagitan ng ionic at covalent bond. Ang coefficient ng thermal expansion nito ay napakababa, 0.6-5×10⁻⁶/℃ lamang, na humigit-kumulang 1/2-1/20 ng sa mga metal na materyales. Kahit na magbago ang temperatura ng 10℃, ang paglawak at pagliit ng 1-metrong haba ng granite base ay mas mababa sa 50nm, na halos nakakamit ng "zero deformation". Samantala, ang thermal conductivity ng granite ay 2-3 W/(m · K) lamang, na mas mababa sa 1/20 ng sa mga metal. Mabisa nitong mapipigilan ang heat conduction ng kagamitan, mapanatili ang pare-parehong temperatura sa ibabaw ng base, at matiyak na ang test probe at ang chip ay palaging nagpapanatili ng pare-parehong relatibong posisyon.
2. Ang napakalakas na pagsugpo sa panginginig ng boses ay lumilikha ng isang matatag na kapaligiran sa pagsubok
Ang natatanging mga depekto sa kristal at istruktura ng pag-slide ng hangganan ng butil sa loob ng granite ay nagbibigay dito ng malakas na kapasidad sa pagpapakalat ng enerhiya, na may damping ratio na hanggang 0.3-0.5, na higit sa anim na beses kaysa sa metal base. Ipinapakita ng datos ng eksperimento na sa ilalim ng vibration excitation na 100Hz, ang vibration attenuation time ng granite base ay 0.1 segundo lamang, habang ang sa cast iron base ay 0.8 segundo. Nangangahulugan ito na ang granite base ay maaaring agad na sugpuin ang mga vibration na dulot ng pagsisimula at pagsara ng kagamitan, mga panlabas na epekto, atbp., at kontrolin ang vibration amplitude ng test platform sa loob ng ±1μm, na nagbibigay ng matatag na garantiya para sa pagpoposisyon ng mga nanoscale probe.
3. Likas na anti-magnetic na katangian, inaalis ang electromagnetic interference
Ang granite ay isang diamagnetic na materyal na may magnetic susceptibility na humigit-kumulang -10 ⁻⁵. Ang mga internal electron ay umiiral nang pares-pares sa loob ng mga chemical bond at halos hindi kailanman napo-polarize ng mga external magnetic field. Sa isang malakas na magnetic field environment na 10mT, ang intensity ng induced magnetic field sa ibabaw ng granite ay mas mababa sa 0.001mT, habang ang nasa ibabaw ng cast iron ay kasingtaas ng higit sa 8mT. Ang natural na anti-magnetic properties na ito ay maaaring lumikha ng isang purong kapaligiran sa pagsukat para sa mga kagamitan sa pagsubok ng IC, na pinoprotektahan ito mula sa panlabas na electromagnetic interference tulad ng mga workshop motor at RF signal. Ito ay partikular na angkop para sa mga senaryo ng pagsubok na lubhang sensitibo sa electromagnetic noise, tulad ng mga quantum chip at high-precision ADC/Dac.
Pangatlo, ang praktikal na aplikasyon ay nakamit ang mga kahanga-hangang resulta
Lubos na naipakita ng mga kasanayan ng maraming negosyo ng semiconductor ang kahalagahan ng mga granite base. Matapos gamitin ng isang kilalang tagagawa ng kagamitan sa pagsubok ng semiconductor sa buong mundo ang granite base sa kanilang high-end na 5G chip testing platform, nakamit nito ang mga kamangha-manghang resulta: ang katumpakan ng pagpoposisyon ng probe card ay tumaas mula ±5μm patungong ±1μm, ang standard deviation ng datos ng pagsubok ay bumaba ng 70%, at ang error rate ng isang pagsubok lamang ay bumaba nang malaki mula 0.5% patungong 0.03%. Samantala, kapansin-pansin ang epekto ng pagpigil sa vibration. Maaaring simulan ng kagamitan ang pagsubok nang hindi na hinihintay ang pagkabulok ng vibration, na nagpapaikli sa single test cycle ng 20% at nagpapataas ng taunang kapasidad ng produksyon ng mahigit 3 milyong wafer. Bukod pa rito, ang granite base ay may lifespan na mahigit 10 taon at hindi nangangailangan ng madalas na maintenance. Kung ikukumpara sa mga metal base, ang kabuuang gastos nito ay nababawasan ng mahigit 50%.
Pang-apat, umangkop sa mga uso sa industriya at manguna sa pagpapahusay ng teknolohiya sa pagsubok
Kasabay ng pag-unlad ng mga makabagong teknolohiya sa packaging (tulad ng Chiplet) at ang pagsikat ng mga umuusbong na larangan tulad ng quantum computing chips, ang mga kinakailangan para sa pagganap ng device sa IC testing ay patuloy na tataas. Ang mga granite base ay patuloy ding nagbabago at nag-a-upgrade. Sa pamamagitan ng surface coating treatment upang mapahusay ang wear resistance o sa pamamagitan ng pagsasama sa piezoelectric ceramics upang makamit ang active vibration compensation at iba pang mga teknolohikal na tagumpay, ang mga ito ay patungo sa isang mas tumpak at matalinong direksyon. Sa hinaharap, ang granite base ay patuloy na poprotekta sa teknolohikal na inobasyon ng industriya ng semiconductor at ang mataas na kalidad na pag-unlad ng "Chinese chips" kasama ang natatanging pagganap nito.
Ang pagpili ng granite base ay nangangahulugan ng pagpili ng mas tumpak, matatag, at mahusay na solusyon sa pagsusuri ng IC. Ito man ay ang kasalukuyang advanced process chip testing o ang paggalugad ng mga makabagong teknolohiya sa hinaharap, ang granite base ay gaganap ng isang hindi mapapalitan at mahalagang papel.
Oras ng pag-post: Mayo-15-2025