სრულიად ახალი, ორიგინალი IC საფონდო ელექტრონული კომპონენტები Ic Chip Support BOM Service DS90UB953TRHBRQ1

1.რატომ სილიკონი ჩიპებისთვის?არის თუ არა მასალები, რომლითაც შესაძლებელია მისი შეცვლა მომავალში?
ჩიფსების ნედლეული არის ვაფლი, რომელიც შედგება სილიკონისგან.არსებობს მცდარი მოსაზრება, რომ „ქვიშა შეიძლება გამოვიყენოთ ჩიპების დასამზადებლად“, მაგრამ ეს ასე არ არის.ქვიშის მთავარი ქიმიური კომპონენტია სილიციუმის დიოქსიდი, ხოლო მინის და ვაფლის მთავარი ქიმიური კომპონენტი ასევე სილიციუმის დიოქსიდია.თუმცა განსხვავება ისაა, რომ მინა არის პოლიკრისტალური სილიციუმი, ხოლო ქვიშის გაცხელება მაღალ ტემპერატურაზე იძლევა პოლიკრისტალურ სილიკონს.ვაფლი, მეორეს მხრივ, არის მონოკრისტალური სილიციუმი და თუ ისინი მზადდება ქვიშისგან, ისინი შემდგომში უნდა გარდაიქმნას პოლიკრისტალური სილიციუმიდან მონოკრისტალურ სილიკონად.

კონკრეტულად რა არის სილიციუმი და რატომ შეიძლება მისი გამოყენება ჩიპების დასამზადებლად, ამას ამ სტატიაში სათითაოდ გავეცნობით.

პირველი, რაც უნდა გავიგოთ, არის ის, რომ სილიციუმის მასალა არ არის პირდაპირი ნახტომი ჩიპის საფეხურზე, სილიციუმი დახვეწილია კვარცის ქვიშისგან სილიციუმის ელემენტიდან, სილიციუმის ელემენტის პროტონის რიცხვი, ვიდრე ელემენტი ალუმინი, ელემენტზე ფოსფორი ერთით ნაკლები. ეს არის არა მხოლოდ თანამედროვე ელექტრონული გამოთვლითი მოწყობილობების მატერიალური საფუძველი, არამედ ადამიანები, რომლებიც ეძებენ არამიწიერ სიცოცხლეს, ერთ-ერთი ძირითადი შესაძლო ელემენტი.ჩვეულებრივ, როდესაც სილიციუმი გაწმენდილია და დახვეწილია (99,999%), მისი დამზადება შესაძლებელია სილიკონის ვაფლებად, რომლებიც შემდეგ იჭრება ვაფლებად.რაც უფრო თხელია ვაფლი, მით უფრო დაბალია ჩიპის დამზადების ღირებულება, მაგრამ მით უფრო მაღალია მოთხოვნები ჩიპის პროცესზე.

სამი მნიშვნელოვანი ნაბიჯი სილიკონის ვაფლად გადაქცევაში

კონკრეტულად, სილიკონის ვაფლად გადაქცევა შეიძლება დაიყოს სამ ეტაპად: სილიციუმის დამუშავება და გაწმენდა, ერთკრისტალური სილიციუმის ზრდა და ვაფლის ფორმირება.

ბუნებაში, სილიციუმი ძირითადად გვხვდება სილიკატის ან სილიციუმის დიოქსიდის სახით ქვიშასა და ხრეში.ნედლეული მოთავსებულია ელექტრო რკალის ღუმელში 2000°C ტემპერატურაზე და ნახშირბადის წყაროს თანდასწრებით, ხოლო მაღალი ტემპერატურა გამოიყენება სილიციუმის დიოქსიდის ნახშირბადთან (SiO2 + 2C = Si + 2CO) რეაგირებისთვის, მეტალურგიული ხარისხის სილიციუმის მისაღებად. სისუფთავე დაახლოებით 98%).თუმცა, ეს სისუფთავე არ არის საკმარისი ელექტრონული კომპონენტების მოსამზადებლად, ამიტომ შემდგომი გასუფთავებაა საჭირო.დაქუცმაცებული მეტალურგიული კლასის სილიციუმი ქლორირებულია აირისებრი წყალბადის ქლორიდით, რათა წარმოიქმნას თხევადი სილანი, რომელიც შემდეგ იხსნება და ქიმიურად მცირდება პროცესით, რომელიც იძლევა მაღალი სისუფთავის პოლისილიკონს 99,99999999999% სისუფთავით, როგორც ელექტრონული ხარისხის სილიკონი.

როგორ მივიღოთ მონოკრისტალური სილიციუმი პოლიკრისტალური სილიკონისგან?ყველაზე გავრცელებული მეთოდია პირდაპირი გაყვანის მეთოდი, სადაც პოლისილიციუმი მოთავსებულია კვარცის ჭურჭელში და თბება 1400°C ტემპერატურით პერიფერიაზე, რაც წარმოქმნის პოლისილიციუმის დნობას.რა თქმა უნდა, ამას წინ უძღვის მასში სათესლე კრისტალის ჩასხმა და სახატავი ღეროს სათესლე კრისტალი საპირისპირო მიმართულებით, ხოლო ნელა და ვერტიკალურად აზიდავს მას ზევით სილიციუმის დნობისგან.პოლიკრისტალური სილიციუმის დნობა სათესლე ბროლის ფსკერს ეწებება და იზრდება ზევით თესლის ბროლის ბადის მიმართულებით, რომელიც ამოღებისა და გაგრილების შემდეგ იზრდება ერთ კრისტალურ ზოლში იგივე გისოსის ორიენტირებით, როგორც შიდა თესლის ბროლი.დაბოლოს, ერთკრისტალური ვაფლები იშლება, ჭრიან, დაფქვავენ, ჭრიან და პრიალდებიან, რათა წარმოიქმნას ყველაზე მნიშვნელოვანი ვაფლები.

ჭრის ზომის მიხედვით, სილიკონის ვაფლები შეიძლება კლასიფიცირდეს, როგორც 6", 8", 12" და 18"რაც უფრო დიდია ვაფლის ზომა, მით მეტი ჩიპის ამოჭრა შეიძლება თითოეული ვაფლისგან და მით უფრო დაბალია თითო ჩიპის ღირებულება.
2.სამი მნიშვნელოვანი ნაბიჯი სილიციუმის ვაფლად გადაქცევაში

კონკრეტულად, სილიკონის ვაფლად გადაქცევა შეიძლება დაიყოს სამ ეტაპად: სილიციუმის დამუშავება და გაწმენდა, ერთკრისტალური სილიციუმის ზრდა და ვაფლის ფორმირება.

ბუნებაში, სილიციუმი ძირითადად გვხვდება სილიკატის ან სილიციუმის დიოქსიდის სახით ქვიშასა და ხრეში.ნედლეული მოთავსებულია ელექტრო რკალის ღუმელში 2000°C ტემპერატურაზე და ნახშირბადის წყაროს თანდასწრებით, ხოლო მაღალი ტემპერატურა გამოიყენება სილიციუმის დიოქსიდის ნახშირბადთან (SiO2 + 2C = Si + 2CO) რეაგირებისთვის, მეტალურგიული ხარისხის სილიკონის მისაღებად. სისუფთავე დაახლოებით 98%).თუმცა, ეს სისუფთავე არ არის საკმარისი ელექტრონული კომპონენტების მოსამზადებლად, ამიტომ შემდგომი გასუფთავებაა საჭირო.დაქუცმაცებული მეტალურგიული კლასის სილიციუმი ქლორირებულია აირისებრი წყალბადის ქლორიდით, რათა წარმოიქმნას თხევადი სილანი, რომელიც შემდეგ იხსნება და ქიმიურად მცირდება პროცესით, რომელიც იძლევა მაღალი სისუფთავის პოლისილიკონს 99,99999999999% სისუფთავით, როგორც ელექტრონული ხარისხის სილიკონი.

როგორ მივიღოთ მონოკრისტალური სილიციუმი პოლიკრისტალური სილიკონისგან?ყველაზე გავრცელებული მეთოდია პირდაპირი გაყვანის მეთოდი, სადაც პოლისილიციუმი მოთავსებულია კვარცის ჭურჭელში და თბება 1400°C ტემპერატურით პერიფერიაზე, რაც წარმოქმნის პოლისილიციუმის დნობას.რა თქმა უნდა, ამას წინ უძღვის მასში სათესლე კრისტალის ჩასხმა და სახატავი ღეროს სათესლე კრისტალი საპირისპირო მიმართულებით, ხოლო ნელა და ვერტიკალურად აზიდავს მას ზევით სილიციუმის დნობისგან.პოლიკრისტალური სილიციუმის დნობა სათესლე ბროლის ფსკერს ეწებება და იზრდება ზევით თესლის ბროლის ბადის მიმართულებით, რომელიც ამოღებისა და გაგრილების შემდეგ იზრდება ერთ კრისტალურ ზოლში იგივე გისოსის ორიენტირებით, როგორც შიდა თესლის ბროლი.დაბოლოს, ერთკრისტალური ვაფლები იშლება, ჭრიან, დაფქვავენ, ჭრიან და პრიალდებიან, რათა წარმოიქმნას ყველაზე მნიშვნელოვანი ვაფლები.

ჭრის ზომის მიხედვით, სილიკონის ვაფლები შეიძლება კლასიფიცირდეს, როგორც 6", 8", 12" და 18"რაც უფრო დიდია ვაფლის ზომა, მით მეტი ჩიპის ამოჭრა შეიძლება თითოეული ვაფლისგან და მით უფრო დაბალია თითო ჩიპის ღირებულება.

რატომ არის სილიციუმი ყველაზე შესაფერისი მასალა ჩიპების დასამზადებლად?

თეორიულად, ყველა ნახევარგამტარი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ჩიპური მასალა, მაგრამ ძირითადი მიზეზები, რის გამოც სილიციუმი ყველაზე შესაფერისი მასალაა ჩიპების დასამზადებლად, შემდეგია.

1, დედამიწის ელემენტების შემცველობის რეიტინგის მიხედვით, თანმიმდევრობით: ჟანგბადი > სილიციუმი > ალუმინი > რკინა > კალციუმი > ნატრიუმი > კალიუმი ...... ხედავთ, რომ სილიციუმი მეორე ადგილზეა, შემცველობა უზარმაზარია, რაც ასევე საშუალებას იძლევა ჩიპს ჰქონდეს ნედლეულის თითქმის ამოუწურავი მარაგი.

2, სილიციუმის ელემენტის ქიმიური თვისებები და მატერიალური თვისებები ძალიან სტაბილურია, ყველაზე ადრეული ტრანზისტორი არის ნახევარგამტარული მასალების გამოყენება გერმანიუმის დასამზადებლად, მაგრამ იმის გამო, რომ ტემპერატურა აღემატება 75 ℃-ს, გამტარობა იქნება დიდი ცვლილება, რომელიც გადაიქცევა PN შეერთების შემდეგ. გერმანიუმის გაჟონვის დენი ვიდრე სილიციუმი, ამიტომ სილიკონის ელემენტის ჩიპის მასალად შერჩევა უფრო მიზანშეწონილია;

3, სილიკონის ელემენტების გამწმენდი ტექნოლოგია მომწიფებულია და დაბალი ღირებულება, დღესდღეობით სილიკონის გამწმენდი შეიძლება მიაღწიოს 99.9999999999%.

4, სილიკონის მასალა თავისთავად არატოქსიკური და უვნებელია, რაც ასევე არის ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი მიზეზი იმისა, რის გამოც ის ჩიფსების წარმოების მასალად არის არჩეული.