Saat ini, dengan pesatnya perkembangan industri semikonduktor, pengujian IC, sebagai mata rantai krusial untuk memastikan kinerja chip, akurasi dan stabilitasnya secara langsung memengaruhi tingkat hasil chip dan daya saing industri. Seiring dengan kemajuan proses manufaktur chip menuju node 3nm, 2nm, dan bahkan yang lebih canggih, persyaratan untuk komponen inti dalam peralatan pengujian IC menjadi semakin ketat. Basis granit, dengan sifat material dan keunggulan kinerjanya yang unik, telah menjadi "mitra emas" yang tak tergantikan untuk peralatan pengujian IC. Logika teknis apa yang mendasari hal ini?
I. “Ketidakmampuan Mengatasi” Basis Tradisional
Selama proses pengujian IC, peralatan perlu mendeteksi secara presisi kinerja listrik pin chip, integritas sinyal, dll. pada skala nano. Namun, basis logam tradisional (seperti besi cor dan baja) telah menimbulkan banyak masalah dalam aplikasi praktis.
Di satu sisi, koefisien muai termal material logam relatif tinggi, biasanya di atas 10×10⁻⁶/℃. Panas yang dihasilkan selama pengoperasian peralatan uji IC atau bahkan sedikit perubahan suhu lingkungan dapat menyebabkan muai dan kontraksi termal yang signifikan pada dasar logam. Misalnya, dasar besi cor sepanjang 1 meter dapat memuai dan menyusut hingga 100μm ketika suhu berubah sebesar 10℃. Perubahan dimensi tersebut cukup untuk membuat probe uji tidak sejajar dengan pin chip, sehingga mengakibatkan kontak yang buruk dan selanjutnya menyebabkan distorsi pada data uji.
Di sisi lain, kinerja peredaman dasar logam buruk, sehingga sulit untuk segera menyerap energi getaran yang dihasilkan oleh pengoperasian peralatan. Dalam skenario pengujian sinyal frekuensi tinggi, mikroosilasi kontinu akan menimbulkan derau yang besar, sehingga meningkatkan kesalahan pengujian integritas sinyal hingga lebih dari 30%. Selain itu, material logam memiliki kerentanan magnetik yang tinggi dan rentan terhadap kopling dengan sinyal elektromagnetik dari peralatan pengujian, yang mengakibatkan rugi-rugi arus eddy dan efek histeresis, yang mengganggu akurasi pengukuran presisi.
II. Kekuatan "Hardcore" dari Basis Granit
Stabilitas termal terbaik, meletakkan dasar untuk pengukuran yang tepat
Granit terbentuk dari kombinasi rapat kristal mineral seperti kuarsa dan feldspar melalui ikatan ionik dan kovalen. Koefisien muai panasnya sangat rendah, hanya 0,6-5×10⁻⁶/℃, yang kira-kira 1/2-1/20 dari material logam. Bahkan jika suhu berubah 10℃, muai dan susut dasar granit sepanjang 1 meter kurang dari 50 nm, hampir mencapai "deformasi nol". Sementara itu, konduktivitas termal granit hanya 2-3 W/(m · K), yang kurang dari 1/20 logam. Hal ini secara efektif dapat mencegah konduksi panas peralatan, menjaga suhu permukaan dasar tetap seragam, dan memastikan bahwa probe uji dan chip selalu mempertahankan posisi relatif yang konstan.
2. Penekanan getaran super kuat menciptakan lingkungan pengujian yang stabil
Cacat kristal yang unik dan struktur geser batas butir di dalam granit memberikannya kapasitas disipasi energi yang kuat, dengan rasio redaman hingga 0,3-0,5, lebih dari enam kali lipat rasio redaman dasar logam. Data eksperimen menunjukkan bahwa di bawah eksitasi getaran 100 Hz, waktu redaman getaran dasar granit hanya 0,1 detik, sedangkan dasar besi cor adalah 0,8 detik. Ini berarti bahwa dasar granit dapat langsung meredam getaran yang disebabkan oleh start-up dan shutdown peralatan, benturan eksternal, dll., dan mengendalikan amplitudo getaran platform uji dalam ±1μm, memberikan jaminan yang stabil untuk pemosisian probe skala nano.
3. Sifat anti-magnetik alami, menghilangkan gangguan elektromagnetik
Granit merupakan material diamagnetik dengan suseptibilitas magnetik sekitar -10 ⁻⁵. Elektron internalnya berpasangan dalam ikatan kimia dan hampir tidak pernah terpolarisasi oleh medan magnet eksternal. Dalam lingkungan medan magnet kuat 10 mT, intensitas medan magnet induksi pada permukaan granit kurang dari 0,001 mT, sementara pada permukaan besi cor mencapai lebih dari 8 mT. Sifat antimagnetik alami ini dapat menciptakan lingkungan pengukuran yang murni untuk peralatan pengujian IC, melindunginya dari interferensi elektromagnetik eksternal seperti motor bengkel dan sinyal RF. Granit sangat cocok untuk skenario pengujian yang sangat sensitif terhadap derau elektromagnetik, seperti chip kuantum dan ADC/DAC presisi tinggi.
Ketiga, penerapan praktisnya telah mencapai hasil yang luar biasa
Praktik berbagai perusahaan semikonduktor telah sepenuhnya membuktikan nilai dasar granit. Setelah produsen peralatan pengujian semikonduktor ternama global mengadopsi dasar granit dalam platform pengujian chip 5G kelas atasnya, mereka mencapai hasil yang menakjubkan: akurasi posisi kartu probe meningkat dari ±5μm menjadi ±1μm, deviasi standar data uji menurun hingga 70%, dan tingkat kesalahan penilaian dari satu pengujian menurun secara signifikan dari 0,5% menjadi 0,03%. Sementara itu, efek penekanan getarannya luar biasa. Peralatan dapat memulai pengujian tanpa menunggu getaran mereda, memperpendek siklus pengujian tunggal hingga 20% dan meningkatkan kapasitas produksi tahunan lebih dari 3 juta wafer. Selain itu, dasar granit memiliki masa pakai lebih dari 10 tahun dan tidak memerlukan perawatan yang sering. Dibandingkan dengan dasar logam, biaya keseluruhannya berkurang lebih dari 50%.
Keempat, beradaptasi dengan tren industri dan memimpin peningkatan teknologi pengujian
Dengan perkembangan teknologi pengemasan canggih (seperti Chiplet) dan munculnya bidang-bidang baru seperti chip komputasi kuantum, persyaratan kinerja perangkat dalam pengujian IC akan terus meningkat. Basis granit juga terus berinovasi dan ditingkatkan. Melalui perawatan pelapisan permukaan untuk meningkatkan ketahanan aus atau dengan menggabungkannya dengan keramik piezoelektrik untuk mencapai kompensasi getaran aktif dan terobosan teknologi lainnya, mereka bergerak menuju arah yang lebih presisi dan cerdas. Di masa depan, basis granit akan terus menjaga inovasi teknologi industri semikonduktor dan pengembangan "chip Tiongkok" berkualitas tinggi dengan kinerjanya yang luar biasa.
Memilih alas granit berarti memilih solusi pengujian IC yang lebih akurat, stabil, dan efisien. Baik untuk pengujian chip proses canggih saat ini maupun eksplorasi teknologi mutakhir di masa mendatang, alas granit akan memainkan peran penting dan tak tergantikan.
Waktu posting: 15 Mei 2025