Komponentët Elektronikë Komponentët Elektronikë të IC origjinale origjinale krejt të re Shërbimi BOM DS90UB953TRHBRQ1

1.Pse silikon për patate të skuqura?A ka materiale që mund ta zëvendësojnë atë në të ardhmen?
Lënda e parë për patate të skuqura është vafera, e cila përbëhet nga silikoni.Ekziston një mendim i gabuar se "rëra mund të përdoret për të bërë patate të skuqura", por nuk është kështu.Përbërësi kryesor kimik i rërës është dioksidi i silikonit, dhe përbërësi kryesor kimik i qelqit dhe vaferave është gjithashtu dioksidi i silikonit.Dallimi, megjithatë, është se qelqi është silic polikristalor, dhe rëra ngrohëse në temperatura të larta jep silikon polikristalor.Vaferat, nga ana tjetër, janë silikon monokristalor, dhe nëse janë bërë nga rëra, ato duhet të shndërrohen më tej nga silikoni polikristalor në silikon monokristalor.

Çfarë saktësisht është silikoni dhe pse mund të përdoret për të bërë patate të skuqura, ne do ta zbulojmë këtë në këtë artikull një nga një.

Gjëja e parë që duhet të kuptojmë është se materiali i silikonit nuk është një kërcim i drejtpërdrejtë në hapin e çipit, silikoni është i rafinuar nga rëra kuarci nga elementi silikon, elementi i silikonit numri i protonit se elementi alumini një më shumë se elementi fosfor një më pak. , nuk është vetëm baza materiale e pajisjeve moderne kompjuterike elektronike, por edhe njerëzit që kërkojnë jetë jashtëtokësore një nga elementët bazë të mundshëm.Zakonisht, kur silikoni pastrohet dhe rafinohet (99,999%), ai mund të prodhohet në vafera silikoni, të cilat më pas priten në feta.Sa më e hollë të jetë vafera, aq më e ulët është kostoja e prodhimit të çipit, por aq më të larta janë kërkesat për procesin e çipit.

Tre hapa të rëndësishëm në shndërrimin e silikonit në vaferë

Konkretisht, transformimi i silikonit në vaferë mund të ndahet në tre hapa: rafinimi dhe pastrimi i silikonit, rritja e silikonit me një kristal dhe formimi i vaferës.

Në natyrë, silikoni në përgjithësi gjendet në formën e silikatit ose dioksidit të silikonit në rërë dhe zhavorr.Lënda e parë vendoset në një furrë me hark elektrik në 2000°C dhe në prani të një burimi karboni, dhe temperatura e lartë përdoret për të reaguar dioksidin e silikonit me karbonin (SiO2 + 2C = Si + 2CO) për të marrë silic të shkallës metalurgjike ( pastërtia rreth 98%).Megjithatë, kjo pastërti nuk është e mjaftueshme për përgatitjen e komponentëve elektronikë, kështu që duhet të pastrohet më tej.Silikoni i grimcuar metalurgjik klorinohet me klorur hidrogjeni të gaztë për të prodhuar silan të lëngët, i cili më pas distilohet dhe reduktohet kimikisht nga një proces që jep polisilikon me pastërti të lartë me një pastërti 99.9999999999% si silikon i klasës elektronike.

Pra, si të merrni silikon monokristalor nga silikoni polikristalor?Metoda më e zakonshme është metoda e tërheqjes direkte, ku polisiliku vendoset në një kavanoz kuarci dhe nxehet me një temperaturë prej 1400°C të mbajtur në periferi, e cila prodhon një shkrirje polisiliku.Natyrisht, kjo paraprihet duke zhytur një kristal farë në të dhe duke e mbajtur shufrën e tërheqjes kristalin e farës në drejtim të kundërt ndërsa ngadalë dhe vertikalisht e tërheq lart nga shkrirja e silikonit.Shkrirja polikristaline e silikonit ngjitet në fund të kristalit të farës dhe rritet lart në drejtim të rrjetës së kristalit të farës, e cila pasi tërhiqet dhe ftohet rritet në një shirit të vetëm kristali me të njëjtin orientim grilë si kristali i brendshëm i farës.Më në fund, vaferat me një kristal bien, priten, bluhen, zbehen dhe lëmohen për të prodhuar vaferat shumë të rëndësishme.

Në varësi të madhësisë së prerjes, vaferat e silikonit mund të klasifikohen si 6", 8", 12" dhe 18".Sa më e madhe të jetë madhësia e vaferës, aq më shumë patate të skuqura mund të priten nga secila meshë dhe aq më e ulët është kostoja për copë.
2.Tre hapa të rëndësishëm në transformimin e silikonit në vaferë

Konkretisht, transformimi i silikonit në vaferë mund të ndahet në tre hapa: rafinimi dhe pastrimi i silikonit, rritja e silikonit me një kristal dhe formimi i vaferës.

Në natyrë, silikoni në përgjithësi gjendet në formën e silikatit ose dioksidit të silikonit në rërë dhe zhavorr.Lënda e parë vendoset në një furrë me hark elektrik në 2000°C dhe në prani të një burimi karboni, dhe temperatura e lartë përdoret për të reaguar dioksidin e silikonit me karbonin (SiO2 + 2C = Si + 2CO) për të marrë silic të shkallës metalurgjike ( pastërtia rreth 98%).Megjithatë, kjo pastërti nuk është e mjaftueshme për përgatitjen e komponentëve elektronikë, kështu që duhet të pastrohet më tej.Silikoni i grimcuar metalurgjik klorinohet me klorur hidrogjeni të gaztë për të prodhuar silan të lëngët, i cili më pas distilohet dhe reduktohet kimikisht nga një proces që jep polisilikon me pastërti të lartë me një pastërti 99.9999999999% si silikon i klasës elektronike.

Pra, si të merrni silikon monokristalor nga silikoni polikristalor?Metoda më e zakonshme është metoda e tërheqjes direkte, ku polisiliku vendoset në një kavanoz kuarci dhe nxehet me një temperaturë prej 1400°C të mbajtur në periferi, e cila prodhon një shkrirje polisiliku.Natyrisht, kjo paraprihet duke zhytur një kristal farë në të dhe duke e mbajtur shufrën e tërheqjes kristalin e farës në drejtim të kundërt ndërsa ngadalë dhe vertikalisht e tërheq lart nga shkrirja e silikonit.Shkrirja polikristaline e silikonit ngjitet në fund të kristalit të farës dhe rritet lart në drejtim të rrjetës së kristalit të farës, e cila pasi tërhiqet dhe ftohet rritet në një shirit të vetëm kristali me të njëjtin orientim grilë si kristali i brendshëm i farës.Më në fund, vaferat me një kristal bien, priten, bluhen, zbehen dhe lëmohen për të prodhuar vaferat shumë të rëndësishme.

Në varësi të madhësisë së prerjes, vaferat e silikonit mund të klasifikohen si 6", 8", 12" dhe 18".Sa më e madhe të jetë madhësia e vaferës, aq më shumë patate të skuqura mund të priten nga secila meshë dhe aq më e ulët është kostoja për copë.

Pse silikoni është materiali më i përshtatshëm për të bërë patate të skuqura?

Teorikisht, të gjithë gjysmëpërçuesit mund të përdoren si materiale çip, por arsyet kryesore pse silikoni është materiali më i përshtatshëm për prodhimin e çipave janë si më poshtë.

1, sipas renditjes së përmbajtjes elementare të tokës, sipas renditjes: oksigjen > silic > alumin > hekur > kalcium > natrium > kalium ...... mund të shohë se silikoni renditet i dyti, përmbajtja është e madhe, gjë që gjithashtu lejon çip për të pasur një furnizim pothuajse të pashtershëm të lëndëve të para.

2, vetitë kimike të elementit të silikonit dhe vetitë e materialit janë shumë të qëndrueshme, transistori më i hershëm është përdorimi i materialeve gjysmëpërçuese të germaniumit për të bërë, por për shkak se temperatura tejkalon 75 ℃, përçueshmëria do të jetë një ndryshim i madh, i bërë në një kryqëzim PN pas kundërt. rryma e rrjedhjes së germaniumit sesa silikoni, kështu që zgjedhja e elementit të silikonit si material çip është më i përshtatshëm;

3, teknologjia e pastrimit të elementeve të silikonit është e pjekur dhe me kosto të ulët, në ditët e sotme pastrimi i silikonit mund të arrijë 99.9999999999%.

4, materiali i silikonit në vetvete është jo toksik dhe i padëmshëm, gjë që është gjithashtu një nga arsyet e rëndësishme pse është zgjedhur si materiali i prodhimit për patate të skuqura.