آئی سی ٹیسٹنگ کا سامان گرینائٹ بیس کے بغیر کیوں نہیں کر سکتا؟ اس کے پیچھے تکنیکی کوڈ کو گہرائی سے ظاہر کریں۔

آج، سیمی کنڈکٹر انڈسٹری کی تیز رفتار ترقی کے ساتھ، آئی سی ٹیسٹنگ، چپس کی کارکردگی کو یقینی بنانے کے لیے ایک اہم لنک کے طور پر، اس کی درستگی اور استحکام براہ راست چپس کی پیداوار کی شرح اور صنعت کی مسابقت کو متاثر کرتی ہے۔ چونکہ چپ تیار کرنے کا عمل 3nm، 2nm اور اس سے بھی زیادہ جدید نوڈس کی طرف بڑھتا جا رہا ہے، IC ٹیسٹنگ آلات میں بنیادی اجزاء کی ضروریات تیزی سے سخت ہوتی جا رہی ہیں۔ گرینائٹ اڈے، اپنی منفرد مادی خصوصیات اور کارکردگی کے فوائد کے ساتھ، IC ٹیسٹنگ آلات کے لیے ایک ناگزیر "سنہری پارٹنر" بن چکے ہیں۔ اس کے پیچھے کون سی تکنیکی منطق ہے؟
I. روایتی اڈوں کی "نمٹنے کی نااہلی"
IC جانچ کے عمل کے دوران، آلات کو نانوسکل پر چپ پنوں، سگنل کی سالمیت وغیرہ کی برقی کارکردگی کا ٹھیک ٹھیک پتہ لگانے کی ضرورت ہوتی ہے۔ تاہم، روایتی دھاتی اڈوں (جیسے کاسٹ آئرن اور اسٹیل) نے عملی استعمال میں بہت سے مسائل کو بے نقاب کیا ہے۔
ایک طرف، دھاتی مواد کے تھرمل توسیع کا گتانک نسبتاً زیادہ ہے، عام طور پر 10×10⁻⁶/℃ سے اوپر۔ IC ٹیسٹنگ آلات کے آپریشن کے دوران پیدا ہونے والی حرارت یا محیطی درجہ حرارت میں معمولی تبدیلی بھی دھات کی بنیاد کے اہم تھرمل توسیع اور سکڑاؤ کا سبب بن سکتی ہے۔ مثال کے طور پر، 1 میٹر لمبا کاسٹ آئرن بیس 100μm تک پھیل سکتا ہے اور سکڑ سکتا ہے جب درجہ حرارت 10℃ تک تبدیل ہوتا ہے۔ اس طرح کی جہتی تبدیلیاں ٹیسٹ پروب کو چپ پنوں کے ساتھ غلط طریقے سے ترتیب دینے کے لیے کافی ہیں، جس کے نتیجے میں رابطہ خراب ہوتا ہے اور اس کے نتیجے میں ٹیسٹ ڈیٹا کو مسخ کرنا پڑتا ہے۔

دوسری طرف، دھاتی بیس کی نم کرنے والی کارکردگی خراب ہے، جس کی وجہ سے آلات کے آپریشن سے پیدا ہونے والی کمپن توانائی کو تیزی سے استعمال کرنا مشکل ہو جاتا ہے۔ ہائی فریکوئنسی سگنل ٹیسٹنگ کے منظر نامے میں، مسلسل مائیکرو ایسیلیشن بہت زیادہ شور متعارف کرائے گا، جس سے سگنل کی سالمیت کی جانچ کی غلطی میں 30% سے زیادہ اضافہ ہوگا۔ اس کے علاوہ، دھاتی مواد میں مقناطیسی حساسیت زیادہ ہوتی ہے اور یہ جانچ کے آلات کے برقی مقناطیسی سگنلز کے ساتھ جوڑنے کا شکار ہوتے ہیں، جس کے نتیجے میں کرنٹ کے نقصانات اور ہسٹریسس اثرات ہوتے ہیں، جو درست پیمائش کی درستگی میں مداخلت کرتے ہیں۔
II گرینائٹ اڈوں کی "سخت طاقت"
حتمی تھرمل استحکام، عین مطابق پیمائش کی بنیاد رکھتا ہے۔
گرینائٹ ionic اور covalent بانڈز کے ذریعے معدنی کرسٹل جیسے کوارٹج اور فیلڈ اسپار کے سخت امتزاج سے بنتا ہے۔ اس کا تھرمل توسیع کا گتانک انتہائی کم ہے، صرف 0.6-5×10⁻⁶/℃، جو دھاتی مواد کے تقریباً 1/2-1/20 ہے۔ یہاں تک کہ اگر درجہ حرارت 10 ℃ کی طرف سے تبدیل ہوتا ہے، 1-میٹر طویل گرینائٹ بیس کی توسیع اور سنکچن 50nm سے کم ہے، تقریبا "صفر اخترتی" کو حاصل کرنا. دریں اثنا، گرینائٹ کی تھرمل چالکتا صرف 2-3 W/(m · K) ہے، جو دھاتوں کے 1/20 سے کم ہے۔ یہ سازوسامان کی گرمی کی ترسیل کو مؤثر طریقے سے روک سکتا ہے، بیس کی سطح کے درجہ حرارت کو یکساں رکھ سکتا ہے، اور اس بات کو یقینی بنا سکتا ہے کہ ٹیسٹ پروب اور چپ ہمیشہ ایک مستقل رشتہ دار پوزیشن کو برقرار رکھیں۔
2. سپر مضبوط کمپن دبانے سے ایک مستحکم ٹیسٹنگ ماحول پیدا ہوتا ہے۔
گرینائٹ کے اندر منفرد کرسٹل نقائص اور اناج کی باؤنڈری سلائیڈنگ سٹرکچر اسے توانائی کی کھپت کی مضبوط صلاحیت کے ساتھ 0.3-0.5 تک ڈیمپنگ ریشو کے ساتھ عطا کرتا ہے، جو کہ دھات کی بنیاد سے چھ گنا زیادہ ہے۔ تجرباتی اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ 100Hz کے وائبریشن ایکسائیٹیشن کے تحت، گرینائٹ بیس کا کمپن اٹینیویشن ٹائم صرف 0.1 سیکنڈ ہے، جبکہ کاسٹ آئرن بیس کا 0.8 سیکنڈ ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ گرینائٹ بیس آلات کے شروع ہونے اور بند ہونے، بیرونی اثرات وغیرہ کی وجہ سے ہونے والی کمپن کو فوری طور پر دبا سکتا ہے، اور ±1μm کے اندر ٹیسٹ پلیٹ فارم کے کمپن طول و عرض کو کنٹرول کر سکتا ہے، نانوسکل پروبس کی پوزیشننگ کے لیے ایک مستحکم گارنٹی فراہم کرتا ہے۔
3. قدرتی مخالف مقناطیسی خصوصیات، برقی مقناطیسی مداخلت کو ختم کرنا
گرینائٹ تقریبا -10 ⁻⁵ کی مقناطیسی حساسیت کے ساتھ ایک ڈائی میگنیٹک مواد ہے۔ اندرونی الیکٹران کیمیائی بانڈز کے اندر جوڑوں میں موجود ہوتے ہیں اور بیرونی مقناطیسی شعبوں سے تقریباً کبھی پولرائز نہیں ہوتے ہیں۔ 10mT کے مضبوط مقناطیسی میدان کے ماحول میں، گرینائٹ کی سطح پر حوصلہ افزائی مقناطیسی فیلڈ کی شدت 0.001mT سے کم ہے، جبکہ کاسٹ آئرن کی سطح پر 8mT سے زیادہ ہے۔ یہ قدرتی مخالف مقناطیسی خاصیت IC ٹیسٹنگ آلات کے لیے ایک خالص پیمائش کا ماحول بنا سکتی ہے، جو اسے بیرونی برقی مقناطیسی مداخلت جیسے کہ ورکشاپ موٹرز اور RF سگنلز سے بچا سکتی ہے۔ یہ خاص طور پر ایسے منظرناموں کی جانچ کے لیے موزوں ہے جو برقی مقناطیسی شور کے لیے انتہائی حساس ہوتے ہیں، جیسے کوانٹم چپس اور اعلیٰ درستگی والے ADCs/Dacs۔
تیسرا، عملی استعمال نے شاندار نتائج حاصل کیے ہیں۔
متعدد سیمی کنڈکٹر کاروباری اداروں کے طریقوں نے گرینائٹ اڈوں کی قدر کو مکمل طور پر ظاہر کیا ہے۔ عالمی سطح پر مشہور سیمی کنڈکٹر ٹیسٹنگ آلات بنانے والی کمپنی کے اپنے اعلیٰ درجے کے 5G چپ ٹیسٹنگ پلیٹ فارم میں گرینائٹ بیس کو اپنانے کے بعد، اس نے حیران کن نتائج حاصل کیے: پروب کارڈ کی پوزیشننگ کی درستگی ±5μm سے بڑھ کر ±1μm ہو گئی، ٹیسٹ کے اعداد و شمار کے معیاری انحراف میں 70% کی کمی واقع ہوئی، اور غلط فیصلے کی شرح سے 50 فیصد تک کمی واقع ہوئی۔ 0.03% دریں اثنا، کمپن دبانے کا اثر قابل ذکر ہے۔ یہ سامان کمپن کے زوال کا انتظار کیے بغیر ٹیسٹ شروع کر سکتا ہے، ایک ٹیسٹ سائیکل کو 20 فیصد تک چھوٹا کر سکتا ہے اور سالانہ پیداواری صلاحیت میں 3 ملین سے زیادہ ویفرز کا اضافہ کر سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، گرینائٹ بیس کی عمر 10 سال سے زیادہ ہے اور اسے بار بار دیکھ بھال کی ضرورت نہیں ہے۔ دھاتی اڈوں کے مقابلے میں، اس کی مجموعی لاگت میں 50 فیصد سے زیادہ کی کمی واقع ہوئی ہے۔
چوتھا، صنعتی رجحانات کو اپنائیں اور ٹیسٹنگ ٹیکنالوجی کے اپ گریڈ کی قیادت کریں۔
اعلی درجے کی پیکیجنگ ٹیکنالوجیز (جیسے چپلیٹ) کی ترقی اور کوانٹم کمپیوٹنگ چپس جیسے ابھرتے ہوئے شعبوں کے عروج کے ساتھ، IC ٹیسٹنگ میں ڈیوائس کی کارکردگی کی ضروریات میں اضافہ ہوتا رہے گا۔ گرینائٹ اڈے بھی مسلسل جدت اور اپ گریڈ کر رہے ہیں۔ پہننے کی مزاحمت کو بڑھانے کے لیے سطح کوٹنگ ٹریٹمنٹ کے ذریعے یا فعال وائبریشن معاوضہ اور دیگر تکنیکی کامیابیاں حاصل کرنے کے لیے پیزو الیکٹرک سیرامکس کے ساتھ ملا کر، وہ زیادہ درست اور ذہین سمت کی طرف بڑھ رہے ہیں۔ مستقبل میں، گرینائٹ بیس اپنی شاندار کارکردگی کے ساتھ سیمی کنڈکٹر انڈسٹری کی تکنیکی جدت اور "چینی چپس" کی اعلیٰ معیار کی ترقی کی حفاظت کرتا رہے گا۔

گرینائٹ بیس کا انتخاب کرنے کا مطلب ہے زیادہ درست، مستحکم اور موثر IC ٹیسٹنگ حل کا انتخاب کرنا۔ چاہے یہ موجودہ جدید عمل چپ ٹیسٹنگ ہو یا جدید ٹیکنالوجیز کی مستقبل کی تلاش، گرینائٹ بیس ایک ناقابل تلافی اور اہم کردار ادا کرے گا۔