Îro, bi pêşveçûna bilez a pîşesaziya nîvconductoran re, ceribandina IC, wekî girêdanek girîng ji bo misogerkirina performansa çîpan, rastbûn û aramiya wê rasterast bandorê li rêjeya berdêla çîpan û pêşbaziya pîşesaziyê dike. Ji ber ku pêvajoya çêkirina çîpan ber bi 3nm, 2nm û girêkên hîn pêşketîtir ve diçe, pêdiviyên ji bo pêkhateyên bingehîn di alavên ceribandina IC de her ku diçe hişktir dibin. Bingehên granîtê, bi taybetmendiyên xwe yên materyalê yên bêhempa û avantajên performansê, bûne "hevkarê zêrîn" ê neçar ji bo alavên ceribandina IC. Li pişt vê yekê çi mantiqek teknîkî heye?
I. "Nekaribûna Lihevhatinê" ya Bingehên Kevneşopî
Di dema pêvajoya ceribandina IC de, pêdivî ye ku amûr performansa elektrîkî ya pinên çîpê, yekparebûna sînyalê û hwd. di asta nanoyê de bi awayekî rast tespît bike. Lêbelê, bingehên metal ên kevneşopî (wek hesinê avêtin û pola) di sepanên pratîkî de gelek pirsgirêkan derxistine holê.
Ji aliyekî ve, katsayiya berfirehbûna germî ya materyalên metalî nisbeten bilind e, bi gelemperî ji 10×10⁻⁶/℃ jortir e. Germahiya ku di dema xebitandina alavên ceribandina IC de çêdibe an jî guhertinên piçûk di germahiya hawîrdorê de dikare bibe sedema berfirehbûn û girjbûna germî ya girîng a bingeha metalî. Mînakî, bingehek hesinî ya 1 metre dirêj dikare dema ku germahî bi 10℃ diguhere heta 100μm fireh bibe û girj bibe. Guhertinên pîvanî yên weha bes in ku proba ceribandinê bi pinên çîpê re nelihev bikin, di encamê de têkiliyek xirab çêdibe û paşê dibe sedema xirabûna daneyên ceribandinê.
Ji aliyekî din ve, performansa şilkirinê ya bingeha metalî nebaş e, ku dibe sedema zehmetiya xerckirina zû ya enerjiya lerizînê ya ku ji hêla xebitandina alavan ve çêdibe. Di senaryoya ceribandina sînyala frekanseke bilind de, mîkro-osîlasyona domdar dê gelek deng derxe holê, ku xeletiya ceribandina yekparebûna sînyalê ji% 30 zêdetir zêde dike. Wekî din, materyalên metalî xwedî hesasiyetek magnetîkî ya bilind in û meyla wan heye ku bi sînyalên elektromagnetîk ên alavan ve werin girêdan, ku di encamê de windahiyên herikîna eddy û bandorên hîsteresis çêdibin, ku destwerdanê li rastbûna pîvandinên rast dikin.
Ii. "Hêza Zehmet" a Bingehên Granîtê
Aramiya germî ya herî dawî, bingeha pîvandina rast datîne
Granît ji hêla tevliheviya teng a krîstalên mîneral ên wekî kuartz û feldspat bi rêya girêdanên iyonîk û kovalent ve tê çêkirin. Koefîsyenta wê ya berfirehbûna germî pir kêm e, tenê 0.6-5×10⁻⁶/℃, ku bi qasî 1/2-1/20 ya materyalên metalî ye. Tewra ku germahî bi 10℃ biguhere jî, berfirehbûn û girjbûna bingeha granîtê ya 1 metre dirêj ji 50nm kêmtir e, ku hema hema "deformasyona sifir" pêk tîne. Di heman demê de, guhêrbariya germî ya granîtê tenê 2-3 W/(m · K) ye, ku ji 1/20 ya metalan kêmtir e. Ew dikare bi bandor rê li ber guhêrbariya germî ya alavan bigire, germahiya rûyê bingehê yekreng bihêle, û piştrast bike ku sonda ceribandinê û çîp her gav pozîsyonek nisbî ya sabît biparêzin.
2. Tepeserkirina vibrasyona pir bihêz hawîrdorek ceribandina stabîl diafirîne
Kêmasiyên krîstal ên bêhempa û avahiya şemitîna sînorên dendikê di hundurê granît de, wê bi kapasîteyek belavkirina enerjiyê ya bihêz dide, bi rêjeyek şilbûnê heta 0.3-0.5, ku ji şeş qatan ji bingeha metalî zêdetir e. Daneyên ceribandinê nîşan didin ku di bin teşwîqkirina lerizînê ya 100Hz de, dema kêmkirina lerizînê ya bingeha granît tenê 0.1 saniye ye, lê ya bingeha hesinî ya avêtinê 0.8 saniye ye. Ev tê vê wateyê ku bingeha granît dikare lerizînên ku ji ber destpêkirin û girtina alavan, bandorên derveyî, û hwd. çêdibin tavilê tepeser bike, û amplîtuda lerizînê ya platforma ceribandinê di nav ±1μm de kontrol bike, ku garantiyek domdar ji bo bicihkirina sondajên nanopîvan peyda dike.
3. Taybetmendiyên antî-magnetîk ên xwezayî, destwerdana elektromagnetîk ji holê radikin
Granît madeyek diamagnetîk e ku hesasiyeta magnetîkî ya wê nêzîkî -10 ⁻⁵ e. Elektronên navxweyî di nav girêdanên kîmyewî de bi cotan hene û hema hema qet ji hêla zeviyên magnetîkî yên derveyî ve nayên polarîzekirin. Di hawîrdorek zeviya magnetîkî ya bihêz a 10mT de, şîdeta zeviya magnetîkî ya çêkirî li ser rûyê granîtê ji 0.001mT kêmtir e, lê ya li ser rûyê hesinê qalibkirî ji 8mT zêdetir e. Ev taybetmendiya antî-magnetîk a xwezayî dikare hawîrdorek pîvandinê ya paqij ji bo alavên ceribandina IC biafirîne, wê ji destwerdana elektromagnetîk a derveyî wekî motorên atolyeyê û sînyalên RF biparêze. Ew bi taybetî ji bo ceribandina senaryoyên ku ji dengê elektromagnetîk re pir hesas in, wekî çîpên kuantumê û ADC/DAC-ên rastbûna bilind guncan e.
Ya sêyemîn, sepandina pratîkî encamên berbiçav bi dest xistiye.
Pîvanên gelek şîrketên nîvconductoran bi tevahî nirxa bingehên granît nîşan dane. Piştî ku hilberînerek alavên ceribandina nîvconductoran a navdar a cîhanî bingehek granît di platforma xwe ya ceribandina çîpa 5G ya asta bilind de pejirand, encamên ecêb bi dest xistin: rastbûna pozîsyona karta probê ji ±5μm zêde bû ±1μm, devîasyona standard a daneyên ceribandinê ji% 70 kêm bû, û rêjeya şaşbûna nirxandinê ya ceribandinek yekane ji% 0,5 bi girîngî daket 0,03%. Di heman demê de, bandora tepeserkirina lerzînê berbiçav e. Amûr dikare ceribandinê bêyî ku li bendê bimîne ku lerz kêm bibe dest pê bike, çerxa ceribandina yekane ji% 20 kurt dike û kapasîteya hilberîna salane ji 3 mîlyon waferan zêdetir zêde dike. Wekî din, temenê bingeha granît ji 10 salan zêdetir e û hewceyê lênêrîna pir caran nake. Li gorî bingehên metalî, lêçûna wê ya giştî ji% 50 zêdetir kêm dibe.
Çaremîn, li gorî trendên pîşesaziyê biguncînin û pêşengiya nûvekirina teknolojiya ceribandinê bikin
Bi pêşketina teknolojiyên pakkirinê yên pêşketî (wek Chiplet) û zêdebûna qadên nû yên wekî çîpên hesabkirina kûantûmê, pêdiviyên ji bo performansa cîhazê di ceribandina IC de dê berdewam zêde bibin. Bingehên granît jî bi berdewamî nûjenî û nûvekirinê dikin. Bi rêya dermankirina pêçandina rûberê ji bo zêdekirina berxwedana li hember aşînê an jî bi hev re bi seramîkên pîezoelektrîkî re ji bo bidestxistina tezmînata lerzîna çalak û pêşketinên din ên teknolojîk, ew ber bi rêgezek rasttir û aqilmendtir ve diçin. Di pêşerojê de, bingeha granît dê bi performansa xwe ya berbiçav parastina nûjeniya teknolojîk a pîşesaziya nîvconductor û pêşkeftina kalîteya bilind a "çîpên çînî" bidomîne.
Hilbijartina bingehek ji granît tê wateya hilbijartina çareseriyek ceribandina IC-ê ya rasttir, aramtir û bikêrtir. Çi ceribandina çîpa pêvajoya pêşkeftî ya heyî be, çi jî lêgerîna pêşerojê ya teknolojiyên pêşkeftî be, bingeha granît dê roleke bêhempa û girîng bilîze.
Dema weşandinê: 15ê Gulana 2025an