Dlaczego chipsy są kwadratowe, a wafle okrągłe?

W opinii publicznej płytka jest cienką, okrągłą płytką krzemową o wysokiej czystości i na tej płytce krzemowej o wysokiej czystości można ją przetwarzać w celu wytworzenia różnych struktur elementów obwodów, dzięki czemu staje się produktem układu scalonego o określonych funkcjach elektrycznych . Gęsto upakowane komponenty są starannie umieszczone na monokrystalicznym krzemie, który jest uporządkowany i kwadratowy. Można zauważyć, że w zastosowaniach praktycznych wafle nadal są cięte na kwadraty.

Dlaczego płytki krzemowe są okrągłe? Dlaczego jest to „wafel”, a nie „kryształowy kwadrat”? Dlaczego w zewnętrznym pierścieniu niektórych płytek nie ma chipa, a niektóre obwody waflowe są ułożone na całym waflu, a na zewnętrznym pierścieniu wafla będą niekompletne chipy? Znajomi, którzy są zaznajomieni z procesem produkcji półprzewodników, wiedzą, że zanim chip zostanie wycięty i zapakowany, cały proces produkcyjny odbywa się na płytce. Ale wszystkie żetony, które widzimy, są kwadratowe, a kiedy robisz żeton na okrągłym waflu, zawsze będą pewne obszary, które nie zostaną wykorzystane. Dlaczego więc nie zastosować płytek kwadratowych, aby zwiększyć wykorzystanie? Ponieważ wafle (pierwotnie wafle krzemowe) wycina się z cylindrycznych prętów krzemowych, przekrój może być tylko okrągły.

Wafle lepiej nadają się do robienia chipsów niż „kryształowe kwadraty”

Produkcję płytek krzemowych można podsumować w trzech podstawowych etapach: rafinacja i oczyszczanie krzemu, wzrost monokrystalicznego krzemu, formowanie płytek.

Pierwszym z nich jest oczyszczanie i topienie piasku krzemionkowego. Na tym etapie polikrzem otrzymuje się głównie poprzez szereg działań, takich jak rozpuszczanie, oczyszczanie i destylacja.

Następny jest proces wzrostu krzemu monokrystalicznego. Jest to wzrost monokrystalicznego krzemu ze stopionego krzemu. Wysokiej czystości polikrzem umieszcza się w tyglu kwarcowym i podgrzewa w wysokich temperaturach w atmosferze ochronnej w celu stopienia. Wlewek krzemu monokrystalicznego o dużej średnicy można wyciągnąć pionowo, używając małego kryształu zaszczepiającego powoli wznoszącego się z obracającego się stopu.

Ostatnim krokiem jest formowanie wafli. Wlewek z krzemu monokrystalicznego jest na ogół cylindryczny i ma średnicę od 3 cali do ponad 10 cali. Po pocięciu i wypolerowaniu wlewków krzemu otrzymuje się monokrystaliczną płytkę krzemową, zwaną również płytką.

Obecnie najczęściej stosowaną metodą uprawy wafli jest metoda Czochralazy, obok metody Czochralazy powszechnie stosowaną metodą jest także topienie strefowe. W sumie pręt z krzemu monokrystalicznego jest cylindryczny, a płytka z krzemu monokrystalicznego otrzymana tą metodą jest naturalnie okrągła. W rzeczywistości pręt krzemowy można przed pocięciem pociąć w prostopadłościan, dzięki czemu „kryształowy kwadrat” można bezpośrednio uzyskać podczas późniejszego krojenia. Ale pręty krzemowe używane do produkcji chipów tego nie robią z kilku powodów:

Po pierwsze, runda jest bardziej odpowiednia do powlekania fotorezystem. ponadto, ze względu na istnienie naprężeń krawędziowych, wytrzymałość strukturalna płytek okrągłych jest również wyższa niż w przypadku płytek kwadratowych. Płytka krzemowa musi przejść wiele fotolitów, trawienia, szlifowania chemicznego i innych procesów, zanim stanie się płytką, w wyniku czego płytka będzie gromadzić większe naprężenia w pierścieniu zewnętrznym. Dlatego ostry kąt kwadratu spowoduje koncentrację naprężeń krawędziowych, które łatwo ulegają uszkodzeniu w procesie produkcyjnym i wpływają na ogólną wydajność.

Ogólnie rzecz biorąc, okrągłe wafle są wygodniejsze w produkcji chipów i dają wyższą wydajność. Jeśli wafle używane do produkcji chipsów nie nadają się do kwadratowania, dlaczego nie można zrobić okrągłych chipsów?

Okrągłe chipsy są trudniejsze do zrobienia

Po pokryciu płytki krzemowej, litografii, wytrawieniu, wstrzyknięciu jonów i innych etapach, zostanie wyprodukowany chip, ale w tym momencie chip jest nadal „długi” na płytce i należy go przyciąć, aby stał się oddzielnym chipem.

Kwadratowy wiór można odciąć kilkoma cięciami. Okrągłe frytki, obawiam się, że cięcie zajmie kilka razy więcej czasu niż kwadratowe. Co najważniejsze, okrągłe chipy nie rozwiązują problemu zmarnowanej powierzchni krzemu.

Tak naprawdę oszczędność powierzchni płytki jest zawsze ważną kwestią. Im więcej chipów można wyprodukować na płytce, tym wyższa jest wydajność produkcji i niższy koszt pojedynczego chipa. Obecnie najlepszym sposobem rozwiązania problemu wydajności produkcji jest zwiększenie powierzchni płytki, co jest znanym rachunkiem.

Kwadratowy fotowoltaiczny wafel krzemowy

Oprócz wytwarzania chipów, płytki krzemowe są również niezwykle ważną częścią pola fotowoltaicznego.

Struktura panelu słonecznego (ogniwo jest krzemowe)

Wczesny etap procesu przygotowania fotowoltaicznego krzemu monokrystalicznego jest taki sam, jak w przypadku krzemu monokrystalicznego w chipach, powód powstania kwadratu jest również bardzo prosty, jeśli ogniwo fotowoltaiczne jest okrągłe, wiele ogniw rozmieszczonych na środku panelu słonecznego będzie miało luki, zmniejszenie ogólnego współczynnika konwersji. W porównaniu z chipem wymagania dotyczące czystości krzemu przy produkcji paneli fotowoltaicznych są nieco niższe, a standard czystości musi wynosić jedynie 99,9999%, co nie może osiągnąć 99,9999999% produkcji chipów.

***PODSUMOWAĆ***

Dlaczego żetony są kwadratowe? Okrągłe wióry są trudne do cięcia, kolejny etap pakowania jest niewygodny do kontrolowania, a co najważniejsze, okrągłe wióry nie rozwiązują problemu zmarnowanej powierzchni wafla. Dlaczego wafle są okrągłe? W procesie produkcji chipów okrągłe płytki są wygodniejsze w produkcji ze względu na czynniki mechaniczne, a wydajność jest wyższa, a pręt krzemowy jest naturalnie cylindryczny, a płytka jest naturalnie okrągła. Jednakże w polu fotowoltaicznym kwadratowy wafel krzemowy nie marnuje miejsca po zapakowaniu akumulatora, więc fotowoltaiczny wafel krzemowy jest kwadratowy.

Fountyl Technologies PTE Ltd koncentruje się na przemyśle produkcji półprzewodników, a główne produkty to: uchwyt kołkowy, porowaty uchwyt ceramiczny, ceramiczny efektor końcowy, ceramiczna belka kwadratowa, wrzeciono ceramiczne, zapraszamy do kontaktu i negocjacji!