आईसी परीक्षण उपकरण ग्रेनाइट बेस के बिना क्यों नहीं चल सकते? इसके पीछे के तकनीकी रहस्य को गहराई से उजागर करें।

आज, सेमीकंडक्टर उद्योग के तीव्र विकास के साथ, आईसी परीक्षण, चिप्स के प्रदर्शन को सुनिश्चित करने की एक महत्वपूर्ण कड़ी के रूप में, इसकी सटीकता और स्थिरता चिप्स की उत्पादन दर और उद्योग की प्रतिस्पर्धात्मकता को सीधे प्रभावित करती है। चिप निर्माण प्रक्रिया के 3nm, 2nm और इससे भी उन्नत नोड्स की ओर बढ़ने के साथ, आईसी परीक्षण उपकरणों में कोर घटकों की आवश्यकताएं और भी सख्त होती जा रही हैं। ग्रेनाइट बेस, अपने अद्वितीय भौतिक गुणों और प्रदर्शन लाभों के साथ, आईसी परीक्षण उपकरणों के लिए एक अपरिहार्य "गोल्डन पार्टनर" बन गए हैं। इसके पीछे तकनीकी तर्क क्या है?
I. पारंपरिक आधारों की "सामना करने में असमर्थता"
आईसी परीक्षण प्रक्रिया के दौरान, उपकरण को नैनोस्केल पर चिप पिन के विद्युत प्रदर्शन, सिग्नल अखंडता आदि का सटीक पता लगाने की आवश्यकता होती है। हालांकि, पारंपरिक धातु आधार (जैसे कच्चा लोहा और इस्पात) व्यावहारिक अनुप्रयोगों में कई समस्याओं को उजागर करते हैं।
एक ओर, धात्विक पदार्थों का ऊष्मीय प्रसार गुणांक अपेक्षाकृत अधिक होता है, आमतौर पर 10×10⁻⁶/℃ से ऊपर। आईसी परीक्षण उपकरण के संचालन के दौरान उत्पन्न ऊष्मा या परिवेश के तापमान में मामूली परिवर्तन भी धातु के आधार में महत्वपूर्ण ऊष्मीय प्रसार और संकुचन का कारण बन सकते हैं। उदाहरण के लिए, 1 मीटर लंबा कच्चा लोहा आधार तापमान में 10℃ के परिवर्तन पर 100 माइक्रोमीटर तक फैल और सिकुड़ सकता है। इस प्रकार के आयामी परिवर्तन परीक्षण प्रोब को चिप पिन से गलत संरेखित करने के लिए पर्याप्त हैं, जिसके परिणामस्वरूप खराब संपर्क होता है और अंततः परीक्षण डेटा में विकृति आ जाती है।

दूसरी ओर, धातु के आधार की अवमंदन क्षमता कमज़ोर होती है, जिससे उपकरण के संचालन से उत्पन्न कंपन ऊर्जा का शीघ्रता से उपभोग करना कठिन हो जाता है। उच्च आवृत्ति सिग्नल परीक्षण के परिदृश्य में, निरंतर सूक्ष्म दोलन से भारी मात्रा में शोर उत्पन्न होता है, जिससे सिग्नल अखंडता परीक्षण की त्रुटि 30% से अधिक बढ़ जाती है। इसके अतिरिक्त, धातु पदार्थों में उच्च चुंबकीय संवेदनशीलता होती है और वे परीक्षण उपकरण के विद्युत चुम्बकीय संकेतों के साथ युग्मन के लिए प्रवण होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एड़ी धारा हानि और हिस्टैरेसिस प्रभाव उत्पन्न होते हैं, जो सटीक मापों की सटीकता में बाधा डालते हैं।
ii. ग्रेनाइट बेस की "अत्यधिक मजबूती"
सर्वोत्तम तापीय स्थिरता, जो सटीक माप के लिए आधार तैयार करती है।
ग्रेनाइट का निर्माण क्वार्ट्ज़ और फेल्डस्पार जैसे खनिज क्रिस्टलों के आयनिक और सहसंयोजक बंधों द्वारा घनिष्ठ संयोजन से होता है। इसका तापीय प्रसार गुणांक अत्यंत कम होता है, केवल 0.6-5×10⁻⁶/℃, जो धात्विक पदार्थों के तापीय प्रसार गुणांक का लगभग 1/2-1/20 होता है। तापमान में 10℃ का परिवर्तन होने पर भी, 1 मीटर लंबे ग्रेनाइट आधार का विस्तार और संकुचन 50nm से कम होता है, जिससे लगभग शून्य विरूपण की स्थिति प्राप्त होती है। साथ ही, ग्रेनाइट की तापीय चालकता केवल 2-3 W/(m · K) होती है, जो धातुओं की तापीय चालकता के 1/20 से भी कम है। यह उपकरण के तापीय संचालन को प्रभावी ढंग से रोकता है, आधार की सतह के तापमान को एकसमान बनाए रखता है, और यह सुनिश्चित करता है कि परीक्षण प्रोब और चिप हमेशा एक स्थिर सापेक्ष स्थिति में रहें।
2. अत्यधिक शक्तिशाली कंपन दमन एक स्थिर परीक्षण वातावरण बनाता है।
ग्रेनाइट के भीतर मौजूद अद्वितीय क्रिस्टलीय दोष और कण सीमा स्लाइडिंग संरचना इसे एक मजबूत ऊर्जा क्षय क्षमता प्रदान करती है, जिसका अवमंदन अनुपात 0.3-0.5 तक होता है, जो धातु के आधार की तुलना में छह गुना से अधिक है। प्रायोगिक आंकड़ों से पता चलता है कि 100Hz के कंपन उत्तेजना के तहत, ग्रेनाइट आधार का कंपन क्षीणन समय केवल 0.1 सेकंड है, जबकि कच्चा लोहा आधार का 0.8 सेकंड है। इसका अर्थ है कि ग्रेनाइट आधार उपकरण के चालू और बंद होने, बाहरी प्रभावों आदि के कारण होने वाले कंपनों को तुरंत दबा सकता है और परीक्षण प्लेटफॉर्म के कंपन आयाम को ±1μm के भीतर नियंत्रित कर सकता है, जिससे नैनोस्केल प्रोब की स्थिति के लिए एक स्थिर गारंटी मिलती है।
3. प्राकृतिक चुंबकीय-रोधी गुण, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को समाप्त करते हैं।
ग्रेनाइट एक प्रतिचुंबकीय पदार्थ है जिसकी चुंबकीय संवेदनशीलता लगभग -10⁻⁵ होती है। इसके आंतरिक इलेक्ट्रॉन रासायनिक बंधों के भीतर युग्मों में विद्यमान होते हैं और बाह्य चुंबकीय क्षेत्रों द्वारा लगभग कभी ध्रुवीकृत नहीं होते। 10 मीट्रिक टन के प्रबल चुंबकीय क्षेत्र में ग्रेनाइट की सतह पर प्रेरित चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता 0.001 मीट्रिक टन से कम होती है, जबकि ढलवां लोहे की सतह पर यह 8 मीट्रिक टन से अधिक होती है। यह प्राकृतिक प्रतिचुंबकीय गुण आईसी परीक्षण उपकरणों के लिए एक शुद्ध मापन वातावरण बनाता है, जिससे कार्यशाला के मोटरों और आरएफ संकेतों जैसे बाहरी विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप से सुरक्षा मिलती है। यह विशेष रूप से उन परीक्षण परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है जो विद्युत चुम्बकीय शोर के प्रति अत्यंत संवेदनशील होते हैं, जैसे क्वांटम चिप्स और उच्च परिशुद्धता वाले एडीसी/डीएसी।
तीसरा, व्यावहारिक अनुप्रयोग ने उल्लेखनीय परिणाम प्राप्त किए हैं।
कई सेमीकंडक्टर कंपनियों के अनुभवों से ग्रेनाइट बेस का महत्व स्पष्ट हो गया है। विश्व स्तर पर प्रसिद्ध सेमीकंडक्टर परीक्षण उपकरण निर्माता कंपनी ने अपने उच्च-स्तरीय 5G चिप परीक्षण प्लेटफॉर्म में ग्रेनाइट बेस का उपयोग करने के बाद आश्चर्यजनक परिणाम प्राप्त किए: प्रोब कार्ड की स्थिति सटीकता ±5μm से बढ़कर ±1μm हो गई, परीक्षण डेटा का मानक विचलन 70% कम हो गया और एकल परीक्षण में त्रुटि दर 0.5% से घटकर 0.03% रह गई। साथ ही, कंपन को कम करने का प्रभाव भी उल्लेखनीय है। उपकरण कंपन के कम होने का इंतजार किए बिना ही परीक्षण शुरू कर सकता है, जिससे एकल परीक्षण चक्र 20% कम हो जाता है और वार्षिक उत्पादन क्षमता 30 लाख से अधिक वेफर्स बढ़ जाती है। इसके अलावा, ग्रेनाइट बेस का जीवनकाल 10 वर्ष से अधिक है और इसे बार-बार रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती है। धातु बेस की तुलना में, इसकी कुल लागत 50% से अधिक कम हो जाती है।
चौथा, औद्योगिक रुझानों के अनुरूप ढलें और परीक्षण प्रौद्योगिकी के उन्नयन में अग्रणी भूमिका निभाएं।
उन्नत पैकेजिंग प्रौद्योगिकियों (जैसे चिपलेट) के विकास और क्वांटम कंप्यूटिंग चिप्स जैसे उभरते क्षेत्रों के उदय के साथ, आईसी परीक्षण में डिवाइस प्रदर्शन की आवश्यकताएं लगातार बढ़ती रहेंगी। ग्रेनाइट बेस भी लगातार नवाचार और उन्नयन कर रहे हैं। घिसाव प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए सतह कोटिंग उपचार या सक्रिय कंपन क्षतिपूर्ति प्राप्त करने के लिए पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक के संयोजन और अन्य तकनीकी सफलताओं के माध्यम से, वे अधिक सटीक और बुद्धिमान दिशा की ओर अग्रसर हैं। भविष्य में, ग्रेनाइट बेस अपने उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ अर्धचालक उद्योग के तकनीकी नवाचार और "चीनी चिप्स" के उच्च-गुणवत्ता वाले विकास की रक्षा करना जारी रखेगा।

ग्रेनाइट बेस का चयन करने का अर्थ है अधिक सटीक, स्थिर और कुशल आईसी परीक्षण समाधान का चयन करना। चाहे वर्तमान उन्नत प्रक्रिया चिप परीक्षण हो या भविष्य में अत्याधुनिक तकनीकों की खोज, ग्रेनाइट बेस एक अपरिहार्य और महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगा।