Saat ini, dengan pesatnya perkembangan industri semikonduktor, pengujian IC, sebagai mata rantai penting untuk memastikan kinerja chip, keakuratan dan stabilitasnya secara langsung memengaruhi tingkat hasil chip dan daya saing industri. Karena proses pembuatan chip terus maju menuju node 3nm, 2nm, dan bahkan 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 sangat diperlukan untuk peralatan pengujian IC. Logika teknis apa yang mendasari hal ini?
I. “Ketidakmampuan Mengatasi” Basis Tradisional
Selama proses pengujian IC, peralatan perlu mendeteksi secara tepat 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 ekspansi termal bahan logam relatif tinggi, biasanya di atas 10×10⁻⁶/℃. Panas yang dihasilkan selama pengoperasian peralatan pengujian IC atau bahkan sedikit perubahan suhu sekitar dapat menyebabkan ekspansi dan kontraksi termal yang signifikan pada dasar logam. Misalnya, dasar besi cor sepanjang 1 meter dapat memuai dan menyusut hingga 100μm saat 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 mengonsumsi energi getaran yang dihasilkan oleh pengoperasian peralatan. Dalam skenario pengujian sinyal frekuensi tinggi, osilasi mikro terus-menerus akan menimbulkan sejumlah besar derau, sehingga meningkatkan kesalahan pengujian integritas sinyal hingga lebih dari 30%. Selain itu, bahan logam memiliki kerentanan magnetik yang tinggi dan rentan terhadap kopling dengan sinyal elektromagnetik dari peralatan pengujian, yang mengakibatkan kerugian arus eddy dan efek histeresis, yang mengganggu keakuratan pengukuran yang tepat.
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 ekspansi termalnya sangat rendah, hanya 0,6-5×10⁻⁶/℃, yang kira-kira 1/2-1/20 dari bahan logam. Bahkan jika suhu berubah sebesar 10℃, ekspansi dan kontraksi dasar granit sepanjang 1 meter kurang dari 50nm, hampir mencapai "deformasi nol". Sementara itu, konduktivitas termal granit hanya 2-3 W/(m · K), yang kurang dari 1/20 dari logam. Ini dapat secara efektif 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 butiran di dalam granit memberinya kapasitas disipasi energi yang kuat, dengan rasio peredaman hingga 0,3-0,5, yang lebih dari enam kali lipat dari 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 menekan getaran yang disebabkan oleh start-up dan shutdown peralatan, benturan eksternal, dll., dan mengendalikan amplitudo getaran platform pengujian dalam ±1μm, memberikan jaminan yang stabil untuk posisi probe skala nano.
3. Sifat anti-magnetik alami, menghilangkan gangguan elektromagnetik
Granit adalah material diamagnetik dengan kerentanan magnetik sekitar -10 ⁻⁵. Elektron internal ada dalam pasangan dalam ikatan kimia dan hampir tidak pernah terpolarisasi oleh medan magnet eksternal. Dalam lingkungan medan magnet kuat 10mT, intensitas medan magnet yang diinduksi pada permukaan granit kurang dari 0,001mT, sedangkan pada permukaan besi cor lebih dari 8mT. Sifat antimagnetik alami ini dapat menciptakan lingkungan pengukuran murni untuk peralatan pengujian IC, melindunginya dari gangguan elektromagnetik eksternal seperti motor bengkel dan sinyal RF. Sangat cocok untuk skenario pengujian yang sangat sensitif terhadap gangguan elektromagnetik, seperti chip kuantum dan ADC/Dac presisi tinggi.
Ketiga, penerapan praktis telah mencapai hasil yang luar biasa
Praktik berbagai perusahaan semikonduktor telah sepenuhnya menunjukkan nilai dasar granit. Setelah produsen peralatan pengujian semikonduktor yang terkenal secara global mengadopsi dasar granit dalam platform pengujian chip 5G kelas atasnya, ia mencapai hasil yang mencengangkan: akurasi posisi kartu probe meningkat dari ±5μm menjadi ±1μm, deviasi standar data pengujian menurun hingga 70%, dan tingkat kesalahan penilaian dari satu pengujian turun secara signifikan dari 0,5% menjadi 0,03%. Sementara itu, efek penekanan getaran sangat 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 umur 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 untuk 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 menggabungkan dengan keramik piezoelektrik untuk mencapai kompensasi getaran aktif dan terobosan teknologi lainnya, mereka bergerak menuju arah yang lebih tepat dan cerdas. Di masa mendatang, 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 itu pengujian chip proses canggih saat ini atau eksplorasi teknologi mutakhir di masa mendatang, alas granit akan memainkan peran yang tak tergantikan dan signifikan.
Waktu posting: 15-Mei-2025