የግራናይት መሠረት ለዋፈር ማሸጊያ መሳሪያዎች የሙቀት ጭንቀትን ማስወገድ ይችላል?

በዋፈር ማሸጊያ ትክክለኛ እና ውስብስብ በሆነው ሴሚኮንዳክተር የማምረቻ ሂደት ውስጥ፣ የሙቀት ጭንቀት በጨለማ ውስጥ እንደተደበቀ "አጥፊ" ነው፣ የማሸጊያውን ጥራት እና የቺፖችን አፈፃፀም ያለማቋረጥ አደጋ ላይ ይጥላል። በቺፖች እና በማሸጊያ ቁሳቁሶች መካከል ካለው የሙቀት መስፋፋት ጥምርታ ልዩነት እስከ በማሸጊያው ሂደት ውስጥ እስከ ከፍተኛ የሙቀት ለውጦች ድረስ የሙቀት ውጥረት የማመንጨት መንገዶች የተለያዩ ናቸው፣ ነገር ግን ሁሉም የምርት መጠንን በመቀነስ እና የቺፖችን የረጅም ጊዜ አስተማማኝነት ላይ ተጽዕኖ እንደሚያሳድር ያመለክታሉ። የግራናይት መሠረት፣ ልዩ የቁሳቁስ ባህሪያቱ፣ የሙቀት ጭንቀትን ችግር ለመቋቋም በጸጥታ ኃይለኛ "ረዳት" እየሆነ ነው።
በዋፈር ማሸጊያ ውስጥ የሙቀት ጭንቀት ችግር
የዋፈር ማሸጊያዎች የበርካታ ቁሳቁሶችን የጋራ ሥራ ያካትታሉ። ቺፕስ በተለምዶ እንደ ሲሊኮን ካሉ ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁሶች የተዋቀሩ ሲሆን እንደ ፕላስቲክ ማሸጊያ ቁሳቁሶች እና ንጣፎች ያሉ የማሸጊያ ቁሳቁሶች በጥራት ይለያያሉ። በማሸጊያ ሂደቱ ወቅት የሙቀት መጠኑ ሲቀየር፣ የተለያዩ ቁሳቁሶች በሙቀት መስፋፋት እና በመቀነስ ደረጃ በእጅጉ ይለያያሉ ምክንያቱም በሙቀት መስፋፋት (CTE) ውስጥ ባሉ ጉልህ ልዩነቶች ምክንያት። ለምሳሌ፣ የሲሊኮን ቺፕስ የሙቀት መስፋፋት ኮፊሸንት በግምት 2.6×10⁻⁶/℃ ሲሆን፣ የተለመዱ የኤፖክሲ ሬንጅ ሻጋታ ቁሳቁሶች የሙቀት መስፋፋት ኮፊሸንት ደግሞ እስከ 15-20 ×10⁻⁶/℃ ድረስ ከፍተኛ ነው። ይህ ትልቅ ክፍተት ከማሸጊያው በኋላ የቺፑ እና የማሸጊያው ቁሳቁስ የመቀነስ ደረጃ በማቀዝቀዣው ደረጃ ላይ ያልተመሳሰለ እንዲሆን ያደርጋል፣ ይህም በሁለቱ መካከል ባለው ግንኙነት ላይ ጠንካራ የሙቀት ጭንቀት ይፈጥራል። በሙቀት ውጥረት ቀጣይነት ባለው ተጽእኖ ስር፣ ዋፈር ሊወዛወዝ እና ሊበሰብስ ይችላል። በከባድ ሁኔታዎች፣ እንደ ቺፕ ስንጥቆች፣ የሸረሪት መገጣጠሚያዎች ስብራት እና የበይነገጽ መበላሸት ያሉ ገዳይ ጉድለቶችን እንኳን ሊያስከትል ይችላል፣ ይህም የቺፑን የኤሌክትሪክ አፈፃፀም ላይ ጉዳት እና የአገልግሎት ህይወቱን በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል። በኢንዱስትሪ ስታቲስቲክስ መሠረት፣ በሙቀት ውጥረት ችግሮች ምክንያት የሚፈጠረው የዋፈር ማሸጊያ ጉድለት መጠን ከ10% እስከ 15% ሊደርስ ይችላል፣ ይህም የሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪን ቀልጣፋ እና ከፍተኛ ጥራት ያለው ልማት የሚገድብ ቁልፍ ነገር ይሆናል።

የግራናይት መሠረቶች ባህሪያት ጥቅሞች
ዝቅተኛ የሙቀት መስፋፋት ኮፊሸንት፡ ግራናይት በዋናነት እንደ ኳርትዝ እና ፌልድስፓር ካሉ የማዕድን ክሪስታሎች የተዋቀረ ሲሆን የሙቀት መስፋፋት ኮፊሸንት እጅግ በጣም ዝቅተኛ ሲሆን በአጠቃላይ ከ0.6 እስከ 5×10⁻⁶/℃ ይደርሳል፣ ይህም ከሲሊኮን ቺፕስ ጋር ይቀራረባል። ይህ ባህሪ የዋፈር ማሸጊያ መሳሪያዎች በሚሰሩበት ጊዜ የሙቀት መለዋወጥ ሲያጋጥማቸው እንኳን፣ በግራናይት መሰረት እና በቺፕ እና በማሸጊያ ቁሳቁሶች መካከል ያለው የሙቀት መስፋፋት ልዩነት በከፍተኛ ሁኔታ እንዲቀንስ ያስችለዋል። ለምሳሌ፣ የሙቀት መጠኑ በ10℃ ሲቀየር፣ በግራናይት መሰረት ላይ የተገነባው የማሸጊያ መድረክ የመጠን ልዩነት ከባህላዊው የብረት መሰረት ጋር ሲነጻጸር በ80% ሊቀንስ ይችላል፣ ይህም በአሲኖምሪክ የሙቀት መስፋፋት እና መጨማደድ ምክንያት የሚመጣውን የሙቀት ጭንቀት በእጅጉ ያቃልላል፣ እና ለዋፈር የበለጠ የተረጋጋ የድጋፍ አካባቢ ይሰጣል።
እጅግ በጣም ጥሩ የሙቀት መረጋጋት፡ ግራናይት እጅግ በጣም ጥሩ የሙቀት መረጋጋት አለው። ውስጣዊ መዋቅሩ ጥቅጥቅ ያለ ሲሆን ክሪስታሎቹ በአዮኒክ እና ኮቫለንት ቦንዶች በቅርበት የተሳሰሩ ናቸው፣ ይህም በውስጡ ቀርፋፋ የሙቀት ማስተላለፊያ እንዲኖር ያስችላል። የማሸጊያ መሳሪያዎቹ ውስብስብ የሙቀት ዑደቶችን ሲያልፍ፣ የግራናይት መሠረት በራሱ ላይ የሙቀት ለውጦችን ተጽዕኖ በብቃት መግታት እና የተረጋጋ የሙቀት መስክ መጠበቅ ይችላል። ተገቢ ሙከራዎች እንደሚያሳዩት የማሸጊያ መሳሪያዎች የተለመደው የሙቀት ለውጥ መጠን (እንደ ±5℃ በደቂቃ)፣ የግራናይት መሠረት የገጽታ ሙቀት ተመሳሳይነት መዛባት በ ±0.1℃ ውስጥ ቁጥጥር ሊደረግበት ይችላል፣ ይህም በአካባቢው የሙቀት ልዩነት ምክንያት የሚመጣውን የሙቀት ጭንቀት ክምችት ክስተት ያስወግዳል፣ ዋፈር በማሸጊያ ሂደቱ ውስጥ ወጥ እና የተረጋጋ የሙቀት አካባቢ ውስጥ መሆኑን ያረጋግጣል፣ እና የሙቀት ጭንቀት ማመንጨት ምንጭን ይቀንሳል።
ከፍተኛ ጥንካሬ እና የንዝረት ማወዛወዝ፡- የዋፈር ማሸጊያ መሳሪያዎች በሚሰሩበት ጊዜ፣ በውስጣቸው ያሉት ሜካኒካል የሚንቀሳቀሱ ክፍሎች (እንደ ሞተሮች፣ የማስተላለፊያ መሳሪያዎች፣ ወዘተ) ንዝረትን ይፈጥራሉ። እነዚህ ንዝረቶች ወደ ዋፈር ከተተላለፉ፣ በዋፈር ላይ በሚፈጠረው የሙቀት ጭንቀት ምክንያት የሚደርሰውን ጉዳት ያባብሳሉ። የግራናይት መሰረቶች ከፍተኛ ጥንካሬ እና ከብዙ የብረት ቁሳቁሶች የበለጠ ጥንካሬ አላቸው፣ ይህም የውጭ ንዝረቶችን ጣልቃ ገብነት በብቃት መቋቋም ይችላል። ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ ልዩ የሆነው ውስጣዊ አወቃቀሩ እጅግ በጣም ጥሩ የንዝረት ማወዛወዝ አፈፃፀም ይሰጠዋል እና የንዝረት ኃይልን በፍጥነት እንዲያጠፋ ያስችለዋል። የምርምር መረጃዎች እንደሚያሳዩት የግራናይት መሠረት በማሸጊያ መሳሪያዎች አሠራር የሚፈጠረውን ከፍተኛ ድግግሞሽ ንዝረት (100-1000Hz) በ60% እስከ 80% ሊቀንስ ይችላል፣ ይህም የንዝረት እና የሙቀት ውጥረት የመገጣጠሚያ ውጤት በእጅጉ ይቀንሳል፣ እና የዋፈር ማሸጊያ ከፍተኛ ትክክለኛነት እና ከፍተኛ አስተማማኝነትን ያረጋግጣል።
ተግባራዊ የትግበራ ውጤት
በታዋቂው የሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ድርጅት ውስጥ የዋፈር ማሸጊያ ማምረቻ መስመር ውስጥ፣ የግራናይት መሰረቶችን ከያዙ የማሸጊያ መሳሪያዎችን ካስገቡ በኋላ አስደናቂ ስኬቶች ተደርገዋል። ከማሸጊያው በኋላ በ10,000 ዋፈርዎች የፍተሻ መረጃ ትንተና ላይ በመመስረት፣ የግራናይት መሰረቱን ከመቀበልዎ በፊት፣ በሙቀት ውጥረት ምክንያት የሚፈጠረው የዋፈር መዘበራረቅ ጉድለት መጠን 12% ነበር። ሆኖም፣ ወደ ግራናይት መሰረቱ ከተቀየረ በኋላ የጉድለቱ መጠን በከፍተኛ ሁኔታ ወደ 3% ዝቅ ብሏል፣ እና የምርት መጠኑ በከፍተኛ ሁኔታ ተሻሽሏል። በተጨማሪም፣ የረጅም ጊዜ አስተማማኝነት ሙከራዎች እንደሚያሳዩት ከ1,000 የከፍተኛ ሙቀት (125℃) እና ዝቅተኛ የሙቀት መጠን (-55℃) ዑደቶች በኋላ፣ በግራናይት መሰረታዊ ጥቅል ላይ የተመሰረተው የቺፕ የሻጭ መገጣጠሚያ ውድቀቶች ብዛት ከባህላዊው የመሠረት ጥቅል ጋር ሲነጻጸር በ70% ቀንሷል፣ እና የቺፑ የአፈጻጸም መረጋጋት በእጅጉ ተሻሽሏል።

የሴሚኮንዳክተር ቴክኖሎጂ ወደ ከፍተኛ ትክክለኛነት እና አነስተኛ መጠን ማደጉን ሲቀጥል፣ በዋፈር ማሸጊያ ውስጥ የሙቀት ጭንቀት መቆጣጠሪያ መስፈርቶች ከጊዜ ወደ ጊዜ ጥብቅ እየሆኑ መጥተዋል። ዝቅተኛ የሙቀት መስፋፋት ኮፊሸንት፣ የሙቀት መረጋጋት እና የንዝረት ቅነሳን ጨምሮ አጠቃላይ ጥቅሞቹ ያሉት የግራናይት መሠረቶች የዋፈር ማሸጊያ ጥራትን ለማሻሻል እና የሙቀት ውጥረትን ተፅእኖ ለመቀነስ ቁልፍ ምርጫ ሆነዋል። የሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪን ዘላቂ ልማት በማረጋገጥ ረገድ ከጊዜ ወደ ጊዜ እየጨመረ የመጣ ወሳኝ ሚና እየተጫወቱ ነው።