Дар раванди истеҳсоли нимноқилҳои дақиқ ва мураккаби бастабандии вафлӣ, фишори гармӣ мисли "вайронкунанда"-е аст, ки дар торикӣ пинҳон шудааст ва пайваста ба сифати бастабандӣ ва кори чипҳо таҳдид мекунад. Аз фарқияти коэффитсиентҳои васеъшавии гармӣ байни чипҳо ва маводҳои бастабандӣ то тағйироти шадиди ҳарорат ҳангоми раванди бастабандӣ, роҳҳои тавлиди фишори гармӣ гуногунанд, аммо ҳама ба натиҷаи коҳиш додани суръати ҳосил ва таъсир расонидан ба эътимоднокии дарозмуддати чипҳо ишора мекунанд. Пойгоҳи гранитӣ бо хосиятҳои беназири маводи худ, хомӯшона ба як "ёрдамчии" пуриқтидор дар ҳалли мушкилоти фишори гармӣ табдил меёбад.
Мушкилоти стресси гармӣ дар бастабандии вафли
Бастабандии вафлӣ кори муштараки маводҳои сершуморро дар бар мегирад. Чипҳо одатан аз маводҳои нимноқилӣ, ба монанди кремний, иборатанд, дар ҳоле ки маводҳои бастабандӣ ба монанди маводҳои бастабандии пластикӣ ва субстратҳо аз ҷиҳати сифат фарқ мекунанд. Вақте ки ҳарорат ҳангоми раванди бастабандӣ тағйир меёбад, маводҳои гуногун аз рӯи дараҷаи васеъшавӣ ва кашишхӯрии гармӣ аз сабаби фарқиятҳои назаррас дар коэффитсиенти васеъшавии гармӣ (CTE) хеле фарқ мекунанд. Масалан, коэффитсиенти васеъшавии гармии чипҳои кремний тақрибан 2.6 × 10⁻⁶/℃ аст, дар ҳоле ки коэффитсиенти васеъшавии гармии маводҳои қолаби эпоксидии маъмулӣ то 15-20 × 10⁻⁶/℃ баланд аст. Ин фосилаи калон боиси он мегардад, ки дараҷаи кашишхӯрии чип ва маводи бастабандӣ дар марҳилаи хунуккунӣ пас аз бастабандӣ асинхронӣ бошад, ки дар интерфейси байни ин ду фишори гармии қавӣ ба вуҷуд меорад. Дар зери таъсири доимии фишори гармӣ, вафл метавонад каҷ ва деформатсия шавад. Дар ҳолатҳои вазнин, он ҳатто метавонад боиси нуқсонҳои марговар, ба монанди тарқишҳои чип, шикастани пайванди кафшер ва деламинатсияи интерфейс гардад, ки боиси вайрон шудани кори электрикии чип ва коҳиши назарраси мӯҳлати хизмати он мегардад. Тибқи омори соҳа, сатҳи ноқисии бастабандии вафлӣ, ки аз сабаби мушкилоти стресси гармӣ ба вуҷуд меояд, метавонад аз 10% то 15% бошад, ки ба омили калидии маҳдудкунандаи рушди самаранок ва босифати саноати нимноқилҳо табдил меёбад.
Афзалиятҳои хоси пойгоҳҳои гранитӣ
Коэффисиенти пасти васеъшавии гармӣ: Гранит асосан аз кристаллҳои минералӣ, ба монанди кварц ва шпати далаӣ иборат аст ва коэффисиенти васеъшавии гармии он хеле паст буда, одатан аз 0,6 то 5×10⁻⁶/℃ аст, ки ба коэффисиенти наздиктар ба чипҳои кремний аст. Ин хусусият имкон медиҳад, ки ҳангоми кори таҷҳизоти бастабандии вафлӣ, ҳатто ҳангоми дучор шудан бо тағйирёбии ҳарорат, фарқияти васеъшавии гармӣ байни пойгоҳи гранитӣ ва чип ва маводи бастабандӣ ба таври назаррас коҳиш ёбад. Масалан, вақте ки ҳарорат 10℃ тағйир меёбад, тағирёбии андозаи платформаи бастабандии дар асоси гранит сохташуда метавонад дар муқоиса бо пойгоҳи анъанавии металлӣ беш аз 80% кам карда шавад, ки фишори гармиро, ки аз васеъшавӣ ва кашишхӯрии асинхронии гармӣ ба вуҷуд меояд, хеле коҳиш медиҳад ва муҳити устувортари дастгирӣ барои вафлро фароҳам меорад.
Устувории аълои гармӣ: Гранит устувории аълои гармӣ дорад. Сохтори дохилии он зич аст ва кристаллҳо тавассути пайвандҳои ионӣ ва ковалентӣ зич пайваст шудаанд, ки имкон медиҳад, ки гармии суст дар дохили он гузаронида шавад. Вақте ки таҷҳизоти бастабандӣ давраҳои мураккаби ҳароратро аз сар мегузаронад, пойгоҳи гранит метавонад таъсири тағирёбии ҳароратро ба худ самаранок пахш кунад ва майдони устувори ҳароратро нигоҳ дорад. Таҷрибаҳои дахлдор нишон медиҳанд, ки дар зери суръати умумии тағирёбии ҳарорат дар таҷҳизоти бастабандӣ (масалан, ±5℃ дар як дақиқа), инҳирофи якрангии ҳарорати сатҳи пойгоҳи гранит метавонад дар дохили ±0.1℃ назорат карда шавад, ки аз падидаи консентратсияи стресси гармӣ, ки аз фарқияти ҳарорати маҳаллӣ ба вуҷуд меояд, пешгирӣ карда, кафолат медиҳад, ки пластина дар муҳити гармии яксон ва устувор дар тамоми раванди бастабандӣ қарор дорад ва манбаи тавлиди стресси гармиро кам мекунад.
Сахтии баланд ва паст кардани ларзиш: Ҳангоми кори таҷҳизоти бастабандии вафлӣ, қисмҳои ҳаракаткунандаи механикӣ дар дохили он (масалан, муҳаррикҳо, дастгоҳҳои интиқол ва ғайра) ларзишҳоро ба вуҷуд меоранд. Агар ин ларзишҳо ба вафл интиқол дода шаванд, онҳо зарари аз фишори гармӣ ба вафл расонидашударо шадидтар мекунанд. Асосҳои гранитӣ сахтии баланд ва сахтии баландтар аз бисёр маводҳои металлӣ доранд, ки метавонанд ба таври муассир ба дахолати ларзишҳои беруна муқовимат кунанд. Дар айни замон, сохтори беназири дохилии он ба он самаранокии аълои паст кардани ларзишро медиҳад ва имкон медиҳад, ки энергияи ларзишро зуд пароканда кунад. Маълумоти тадқиқот нишон медиҳанд, ки асоси гранитӣ метавонад ларзиши басомади баланд (100-1000Гц)-ро, ки аз кори таҷҳизоти бастабандӣ ба вуҷуд меояд, аз 60% то 80% коҳиш диҳад ва таъсири пайвастшавии ларзиш ва фишори гармиро ба таври назаррас коҳиш диҳад ва минбаъд дақиқии баланд ва эътимоднокии баланди бастабандии вафлро таъмин кунад.
Таъсири амалии татбиқ
Дар хатти истеҳсоли бастабандии вафлии як корхонаи маъруфи истеҳсоли нимноқилҳо, пас аз ҷорӣ кардани таҷҳизоти бастабандӣ бо пойгоҳҳои гранитӣ, дастовардҳои назаррас ба даст оварда шуданд. Бар асоси таҳлили маълумоти санҷиши 10,000 вафли пас аз бастабандӣ, пеш аз қабули пойгоҳҳои гранитӣ, сатҳи нуқсони каҷшавии вафлии ба вуҷуд омада, ки аз фишори гармӣ ба вуҷуд омадааст, 12% -ро ташкил дод. Аммо, пас аз гузаштан ба пойгоҳҳои гранитӣ, сатҳи нуқсон якбора то 3% коҳиш ёфт ва сатҳи ҳосилнокӣ ба таври назаррас беҳтар шуд. Ғайр аз ин, санҷишҳои дарозмуддати эътимоднокӣ нишон доданд, ки пас аз 1000 давраи ҳарорати баланд (125℃) ва ҳарорати паст (-55℃), шумораи нокомиҳои пайванди кафшери чип дар асоси бастаи пойгоҳҳои гранитӣ дар муқоиса бо бастаи анъанавии пойгоҳ 70% кам шудааст ва устувории кори чип хеле беҳтар шудааст.
Ҳангоме ки технологияи нимноқилҳо ба самти дақиқии баландтар ва андозаи хурдтар пеш меравад, талабот барои назорати фишори гармӣ дар бастабандии вафлӣ торафт сахттар мешавад. Асосҳои гранитӣ бо бартариҳои ҳамаҷонибаи худ дар коэффитсиенти пасти васеъшавии гармӣ, устувории гармӣ ва коҳиши ларзиш, ба интихоби калидӣ барои беҳтар кардани сифати бастабандии вафлӣ ва коҳиш додани таъсири фишори гармӣ табдил ёфтаанд. Онҳо дар таъмини рушди устувори саноати нимноқилҳо нақши торафт муҳимтар мебозанд.
Вақти нашр: 15 майи соли 2025