Saat ini, dengan perkembangan pesat industri semikonduktor, pengujian IC, sebagai mata rantai penting untuk memastikan kinerja chip, akurasi dan stabilitasnya secara langsung memengaruhi tingkat hasil produksi chip dan daya saing industri. Seiring dengan kemajuan proses manufaktur chip menuju 3nm, 2nm, dan bahkan node yang lebih canggih, persyaratan untuk komponen inti dalam peralatan pengujian IC menjadi semakin ketat. Basis granit, dengan sifat material dan keunggulan kinerja yang unik, telah menjadi "mitra emas" yang sangat diperlukan untuk peralatan pengujian IC. Logika teknis apa yang mendasari hal ini?
I. "Ketidakmampuan untuk Mengatasi" Basis Tradisional
Selama proses pengujian IC, peralatan perlu mendeteksi secara tepat kinerja listrik pin chip, integritas sinyal, dan lain-lain pada skala nano. Namun, basis logam tradisional (seperti besi cor dan baja) telah mengungkap banyak masalah dalam aplikasi praktis.
Di satu sisi, koefisien ekspansi termal material logam relatif tinggi, biasanya di atas 10×10⁻⁶/℃. Panas yang dihasilkan selama pengoperasian peralatan pengujian IC atau bahkan sedikit perubahan suhu lingkungan dapat menyebabkan ekspansi dan kontraksi termal yang signifikan pada alas logam. Misalnya, alas besi cor sepanjang 1 meter dapat memuai dan menyusut hingga 100μm ketika suhu berubah sebesar 10℃. Perubahan dimensi tersebut cukup untuk menyebabkan ketidaksejajaran probe pengujian dengan pin chip, mengakibatkan kontak yang buruk dan selanjutnya menyebabkan distorsi data pengujian.
Di sisi lain, kinerja peredaman dari alas logam buruk, sehingga sulit untuk dengan cepat menyerap energi getaran yang dihasilkan oleh pengoperasian peralatan. Dalam skenario pengujian sinyal frekuensi tinggi, osilasi mikro yang berkelanjutan akan menimbulkan banyak noise, meningkatkan kesalahan pengujian integritas sinyal lebih dari 30%. Selain itu, material logam memiliki kerentanan magnetik yang tinggi dan cenderung berinteraksi dengan sinyal elektromagnetik dari peralatan pengujian, yang mengakibatkan kerugian arus eddy dan efek histeresis, yang mengganggu akurasi pengukuran yang tepat.
II. "Kekuatan Tangguh" dari Pondasi Granit
Stabilitas termal yang optimal, menjadi dasar untuk pengukuran yang presisi.
Granit terbentuk dari kombinasi ketat 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 material logam. Bahkan jika suhu berubah sebesar 10℃, pemuaian dan penyusutan alas 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. Hal ini dapat secara efektif mencegah konduksi panas peralatan, menjaga suhu permukaan alas tetap seragam, dan memastikan bahwa probe uji dan chip selalu mempertahankan posisi relatif yang konstan.
2. Peredam getaran super kuat menciptakan lingkungan pengujian yang stabil.
Cacat kristal unik dan struktur geser batas butir di dalam granit memberikannya kapasitas disipasi energi yang kuat, dengan rasio redaman hingga 0,3-0,5, yang lebih dari enam kali lipat dibandingkan dengan alas logam. Data eksperimental menunjukkan bahwa di bawah eksitasi getaran 100Hz, waktu peredaman getaran alas granit hanya 0,1 detik, sedangkan alas besi cor adalah 0,8 detik. Ini berarti bahwa alas granit dapat langsung menekan getaran yang disebabkan oleh pengaktifan dan penonaktifan peralatan, benturan eksternal, dll., dan mengontrol amplitudo getaran platform uji dalam ±1μm, memberikan jaminan stabil untuk penempatan probe skala nano.
3. Sifat anti-magnetik alami, menghilangkan interferensi elektromagnetik.
Granit adalah material diamagnetik dengan suseptibilitas magnetik sekitar -10⁻⁵. Elektron internalnya ada berpasangan dalam ikatan kimia dan hampir tidak pernah terpolarisasi oleh medan magnet eksternal. Dalam lingkungan medan magnet kuat 10 mT, intensitas medan magnet terinduksi pada permukaan granit kurang dari 0,001 mT, sedangkan pada permukaan besi cor mencapai lebih dari 8 mT. Sifat anti-magnetik alami ini dapat menciptakan lingkungan pengukuran murni untuk peralatan pengujian IC, melindunginya dari interferensi elektromagnetik eksternal seperti motor bengkel dan sinyal RF. Hal ini sangat cocok untuk skenario pengujian yang sangat sensitif terhadap kebisingan elektromagnetik, seperti chip kuantum dan ADC/DAC presisi tinggi.
Ketiga, penerapan praktisnya telah mencapai hasil yang luar biasa.
Praktik dari berbagai perusahaan semikonduktor telah sepenuhnya menunjukkan nilai dari alas granit. Setelah produsen peralatan pengujian semikonduktor ternama dunia mengadopsi alas granit pada platform pengujian chip 5G kelas atasnya, mereka mencapai hasil yang menakjubkan: akurasi pemosisian kartu probe meningkat dari ±5μm menjadi ±1μm, deviasi standar data pengujian menurun sebesar 70%, dan tingkat kesalahan penilaian dalam satu pengujian turun secara signifikan dari 0,5% menjadi 0,03%. Sementara itu, efek peredaman getarannya sangat luar biasa. Peralatan dapat memulai pengujian tanpa menunggu getaran mereda, mempersingkat siklus pengujian tunggal sebesar 20% dan meningkatkan kapasitas produksi tahunan lebih dari 3 juta wafer. Selain itu, alas granit memiliki masa pakai lebih dari 10 tahun dan tidak memerlukan perawatan yang sering. Dibandingkan dengan alas 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 meningkatkan diri. 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 melindungi inovasi teknologi industri semikonduktor dan pengembangan berkualitas tinggi "chip Tiongkok" dengan kinerjanya yang luar biasa.
Memilih alas granit berarti memilih solusi pengujian IC yang lebih akurat, stabil, dan efisien. Baik itu pengujian chip dengan proses canggih saat ini maupun eksplorasi teknologi mutakhir di masa depan, alas granit akan memainkan peran yang tak tergantikan dan signifikan.
Waktu posting: 15 Mei 2025