რატომ არ შეიძლება ინტეგრირებული სქემის ტესტირების მოწყობილობა გრანიტის ბაზის გარეშე? დეტალურად გაამჟღავნეთ მის უკან არსებული ტექნიკური კოდი.

დღეს, ნახევარგამტარული ინდუსტრიის სწრაფი განვითარების ფონზე, ინტეგრალური ინტეგრალური ტესტირება, როგორც ჩიპების მუშაობის უზრუნველყოფის გადამწყვეტი რგოლი, მისი სიზუსტე და სტაბილურობა პირდაპირ გავლენას ახდენს ჩიპების მოსავლიანობის მაჩვენებელსა და ინდუსტრიის კონკურენტუნარიანობაზე. რადგან ჩიპების წარმოების პროცესი აგრძელებს წინსვლას 3 ნმ, 2 ნმ და კიდევ უფრო მოწინავე კვანძებისკენ, ინტეგრირებული ინტეგრალური ინტეგრალური ტესტირების აღჭურვილობის ძირითადი კომპონენტების მოთხოვნები სულ უფრო მკაცრი ხდება. გრანიტის ფუძეები, მათი უნიკალური მატერიალური თვისებებითა და შესრულების უპირატესობებით, ინტეგრირებული ინტეგრირებული ინტეგრირებული ტესტირების აღჭურვილობის შეუცვლელ „ოქროს პარტნიორად“ იქცა. რა ტექნიკური ლოგიკა იმალება ამის უკან?
I. ტრადიციული ბაზების „გამკლავების უუნარობა“
ინტეგრირებული სქემის ტესტირების პროცესის დროს, აღჭურვილობამ ნანომასშტაბიან ჩიპების ელექტრული მახასიათებლების, სიგნალის მთლიანობის და ა.შ. ზუსტად განსაზღვრა უნდა მოხდეს. თუმცა, ტრადიციულმა ლითონის ბაზებმა (როგორიცაა თუჯი და ფოლადი) პრაქტიკულ გამოყენებაში მრავალი პრობლემა გამოავლინა.
ერთი მხრივ, მეტალის მასალების თერმული გაფართოების კოეფიციენტი შედარებით მაღალია, ჩვეულებრივ 10×10⁻⁶/℃-ზე მეტი. ინტეგრირებული სქემის ტესტირების მოწყობილობის მუშაობის დროს გამომუშავებულმა სითბომ ან თუნდაც გარემოს ტემპერატურის მცირე ცვლილებებმა შეიძლება გამოიწვიოს ლითონის ფუძის მნიშვნელოვანი თერმული გაფართოება და შეკუმშვა. მაგალითად, 1 მეტრი სიგრძის თუჯის ფუძეს შეუძლია გაფართოვდეს და შეკუმშოს 100 მკმ-მდე, როდესაც ტემპერატურა 10℃-ით იცვლება. ასეთი განზომილებიანი ცვლილებები საკმარისია სატესტო ზონდის ჩიპის ქინძისთავებთან არასწორად განლაგებისთვის, რაც იწვევს ცუდ კონტაქტს და შემდგომში ტესტის მონაცემების დამახინჯებას.

მეორე მხრივ, ლითონის ბაზის დემპფერირების მახასიათებლები დაბალია, რაც ართულებს აღჭურვილობის მუშაობის შედეგად წარმოქმნილი ვიბრაციის ენერგიის სწრაფ მოხმარებას. მაღალი სიხშირის სიგნალის ტესტირების სცენარში, უწყვეტი მიკრორხევები გამოიწვევს დიდი რაოდენობით ხმაურს, რაც სიგნალის მთლიანობის ტესტირების შეცდომას 30%-ზე მეტით ზრდის. გარდა ამისა, ლითონის მასალებს აქვთ მაღალი მაგნიტური მგრძნობელობა და მიდრეკილნი არიან ტესტირების აღჭურვილობის ელექტრომაგნიტურ სიგნალებთან შეერთებისკენ, რაც იწვევს მორევული დენის დანაკარგებს და ჰისტერეზისის ეფექტებს, რაც ხელს უშლის ზუსტი გაზომვების სიზუსტეს.
Ii. გრანიტის ფუძეების „მკაცრი სიმტკიცე“
მაქსიმალური თერმული სტაბილურობა, რაც საფუძველს უყრის ზუსტ გაზომვას
გრანიტი წარმოიქმნება მინერალური კრისტალების, როგორიცაა კვარცი და ფელდშპატი, მჭიდრო შერწყმით იონური და კოვალენტური ბმების მეშვეობით. მისი თერმული გაფართოების კოეფიციენტი უკიდურესად დაბალია, მხოლოდ 0.6-5×10⁻⁶/℃, რაც დაახლოებით მეტალის მასალების კოეფიციენტის 1/2-1/20-ია. ტემპერატურის 10℃-ით შეცვლის შემთხვევაშიც კი, 1 მეტრი სიგრძის გრანიტის ფუძის გაფართოება და შეკუმშვა 50 ნმ-ზე ნაკლებია, რაც თითქმის „ნულოვან დეფორმაციას“ აღწევს. ამავდროულად, გრანიტის თბოგამტარობა მხოლოდ 2-3 W/(m · K)-ია, რაც მეტალის თბოგამტარობის 1/20-ზე ნაკლებია. მას შეუძლია ეფექტურად შეაჩეროს აღჭურვილობის თბოგამტარობა, შეინარჩუნოს ფუძის ზედაპირის ერთგვაროვანი ტემპერატურა და უზრუნველყოს, რომ სატესტო ზონდი და ჩიპი ყოველთვის შეინარჩუნონ მუდმივი ფარდობითი პოზიცია.
2. ზეძლიერი ვიბრაციის ჩახშობა ქმნის სტაბილურ ტესტირების გარემოს
გრანიტის შიგნით არსებული უნიკალური კრისტალური დეფექტები და მარცვლის საზღვარზე მოცურების სტრუქტურა მას ანიჭებს ენერგიის გაფრქვევის ძლიერ უნარს, 0.3-0.5-მდე დემპფიკაციის კოეფიციენტით, რაც ლითონის ფუძესთან შედარებით ექვსჯერ მეტია. ექსპერიმენტული მონაცემები აჩვენებს, რომ 100 ჰერციანი ვიბრაციული აგზნების დროს, გრანიტის ფუძეზე ვიბრაციის შესუსტების დრო მხოლოდ 0.1 წამია, ხოლო თუჯის ფუძეზე - 0.8 წამი. ეს ნიშნავს, რომ გრანიტის ფუძეზე შესაძლებელია მყისიერად ჩაახშოს აღჭურვილობის ჩართვისა და გამორთვის, გარე ზემოქმედების და ა.შ. შედეგად გამოწვეული ვიბრაციები და აკონტროლოს სატესტო პლატფორმის ვიბრაციის ამპლიტუდა ±1μm-ის ფარგლებში, რაც ნანომასშტაბიანი ზონდების პოზიციონირების სტაბილურ გარანტიას იძლევა.
3. ბუნებრივი ანტიმაგნიტური თვისებები, ელექტრომაგნიტური ჩარევის აღმოფხვრა
გრანიტი დიამაგნიტური მასალაა, რომლის მაგნიტური მგრძნობელობა დაახლოებით -10⁻⁵-ია. შიდა ელექტრონები წყვილებად არსებობენ ქიმიურ ბმებში და თითქმის არასდროს პოლარიზდებიან გარე მაგნიტური ველებით. 10mT ძლიერი მაგნიტური ველის გარემოში, გრანიტის ზედაპირზე ინდუცირებული მაგნიტური ველის ინტენსივობა 0.001mT-ზე ნაკლებია, ხოლო თუჯის ზედაპირზე - 8mT-ზე მეტი. ამ ბუნებრივ ანტიმაგნიტურ თვისებას შეუძლია შექმნას სუფთა საზომი გარემო ინტეგრირებული სქემების ტესტირების აღჭურვილობისთვის, დაიცავს მას გარე ელექტრომაგნიტური ჩარევისგან, როგორიცაა სახელოსნოს ძრავები და RF სიგნალები. ის განსაკუთრებით შესაფერისია ელექტრომაგნიტური ხმაურის მიმართ უკიდურესად მგრძნობიარე სცენარების ტესტირებისთვის, როგორიცაა კვანტური ჩიპები და მაღალი სიზუსტის ანალოგურ-ციფრული გადამყვანები/DAC-ები.
მესამე, პრაქტიკულმა გამოყენებამ შესანიშნავი შედეგები მოიტანა.
მრავალი ნახევარგამტარული საწარმოს პრაქტიკამ სრულად აჩვენა გრანიტის ფუძეების ღირებულება. მას შემდეგ, რაც მსოფლიოში ცნობილმა ნახევარგამტარული ტესტირების აღჭურვილობის მწარმოებელმა გრანიტის ფუძე თავის მაღალი კლასის 5G ჩიპების ტესტირების პლატფორმაში გამოიყენა, გასაოცარ შედეგებს მიაღწია: ზონდის ბარათის პოზიციონირების სიზუსტე ±5μm-დან ±1μm-მდე გაიზარდა, ტესტის მონაცემების სტანდარტული გადახრა 70%-ით შემცირდა, ხოლო ერთი ტესტის არასწორი შეფასების მაჩვენებელი მნიშვნელოვნად შემცირდა 0.5%-დან 0.03%-მდე. ამასობაში, ვიბრაციის ჩახშობის ეფექტი შესანიშნავია. აღჭურვილობას შეუძლია ტესტის დაწყება ვიბრაციის შემცირების მოლოდინის გარეშე, რაც ერთი ტესტირების ციკლს 20%-ით ამცირებს და წლიურ წარმოების მოცულობას 3 მილიონზე მეტი ვაფლით ზრდის. გარდა ამისა, გრანიტის ფუძე 10 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში გამოიყენება და არ საჭიროებს ხშირ მოვლას. ლითონის ფუძეებთან შედარებით, მისი საერთო ღირებულება 50%-ზე მეტით მცირდება.
მეოთხე, მოერგეთ ინდუსტრიულ ტენდენციებს და უხელმძღვანელეთ ტესტირების ტექნოლოგიის განახლებას
მოწინავე შეფუთვის ტექნოლოგიების (მაგალითად, ჩიპლეტის) განვითარებით და ისეთი ახალი სფეროების აღმავლობით, როგორიცაა კვანტური გამოთვლითი ჩიპები, ინტეგრირებული სქემების ტესტირებისას მოწყობილობების მუშაობის მოთხოვნები კვლავ გაიზრდება. გრანიტის ფუძეები ასევე მუდმივად ინოვაციურია და განახლდება. ცვეთისადმი წინააღმდეგობის გასაზრდელად ზედაპირის საფარის დამუშავებით ან აქტიური ვიბრაციის კომპენსაციის მისაღწევად პიეზოელექტრულ კერამიკასთან შერწყმით და სხვა ტექნოლოგიური მიღწევებით, ისინი უფრო ზუსტი და ინტელექტუალური მიმართულებით მიიწევენ წინ. მომავალში, გრანიტის ბაზა გააგრძელებს ნახევარგამტარული ინდუსტრიის ტექნოლოგიური ინოვაციების დაცვას და „ჩინური ჩიპების“ მაღალი ხარისხის განვითარებას თავისი გამორჩეული შესრულებით.

გრანიტის ფუძეზე არჩევანი უფრო ზუსტი, სტაბილური და ეფექტური ინტეგრირებული სქემის ტესტირების გადაწყვეტის არჩევას ნიშნავს. იქნება ეს მიმდინარე მოწინავე პროცესის ჩიპის ტესტირება თუ უახლესი ტექნოლოგიების მომავალი შესწავლა, გრანიტის ფუძე შეუცვლელ და მნიშვნელოვან როლს შეასრულებს.