من تاريخ تطوير الرقاقات، يتبين أن اتجاه تطويرها هو السرعة العالية والتردد العالي واستهلاك الطاقة المنخفض. تشمل عملية تصنيع الرقاقات بشكل أساسي التصميم، والتصنيع، والتغليف، واختبار التكلفة، وغيرها من العمليات، ومن بينها عملية تصنيع الرقاقات المعقدة للغاية. دعونا نلقي نظرة على عملية تصنيع الرقاقات، وخاصةً عملية تصنيع الرقاقات.
الأول هو تصميم الشريحة، وفقًا لمتطلبات التصميم، يتم إنشاء "النمط"
1، المواد الخام من رقاقة رقاقة
تتكون الرقاقة من السيليكون، ويُكرّر السيليكون برمل الكوارتز، ثم تُنقى الرقاقة (99.999%) من عنصر السيليكون، ثم يُحوّل السيليكون النقي إلى قضيب سيليكون، يُستخدم في تصنيع أشباه موصلات الكوارتز للدوائر المتكاملة. أما الشريحة، فهي ضرورية لإنتاج الرقاقة. كلما كانت الرقاقة أرق، انخفضت تكلفة الإنتاج، ولكن زادت متطلبات العملية.
2، طلاء الرقاقة
يمكن لطلاء الرقاقة مقاومة الأكسدة ودرجة الحرارة، والمادة عبارة عن نوع من مقاومة الضوء.
3، تطوير الطباعة الحجرية على الرقاقة، النقش
تستخدم هذه العملية مواد كيميائية حساسة للأشعة فوق البنفسجية، مما يُليّنها. يمكن الحصول على شكل الشريحة بالتحكم في موضع التظليل. تُطلى رقائق السيليكون بمادة مقاومة للضوء لتذوب في الأشعة فوق البنفسجية. هنا، يُطبّق التظليل الأول، بحيث يذوب جزء من الأشعة فوق البنفسجية، والذي يُمكن إزالته بعد ذلك بمذيب. وهكذا، يكون باقي التظليل بنفس شكل التظليل، وهو ما نريده. هذا يُعطينا طبقة السيليكا التي نحتاجها.
4,إضافة الشوائب
يتم زرع الأيونات في الرقاقة لتوليد أشباه الموصلات P و N المقابلة.
تبدأ العملية بمنطقة مكشوفة على رقاقة سيليكون، تُوضع في خليط من الأيونات الكيميائية. تُغير هذه العملية طريقة توصيل منطقة الإشابة للكهرباء، مما يسمح لكل ترانزستور بالتشغيل أو الإيقاف أو نقل البيانات. تستخدم الرقائق البسيطة طبقة واحدة فقط، بينما غالبًا ما تحتوي الرقائق المعقدة على طبقات متعددة، وتتكرر العملية مرارًا وتكرارًا، مع ربط الطبقات المختلفة بنافذة مفتوحة. يُشبه هذا مبدأ إنتاج لوحة الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات. قد تتطلب الرقائق الأكثر تعقيدًا طبقات متعددة من السيليكا، وهو ما يمكن تحقيقه من خلال الطباعة الحجرية المتكررة والعملية السابقة، مما يُشكل بنية ثلاثية الأبعاد.
5، اختبار الرقاقة
بعد العمليات العديدة المذكورة أعلاه، شكّلت الرقاقة شبكة من الحبيبات. وُضعت الخصائص الكهربائية لكل حبيبة تحت المجهر الإلكتروني. عادةً ما يكون عدد حبيبات كل رقاقة هائلاً، ويُعدّ تنظيم وضع اختبار الدبوس عمليةً معقدةً للغاية، إذ يتطلب إنتاج نماذج بمواصفات الشريحة نفسها بكميات كبيرة قدر الإمكان أثناء الإنتاج. كلما زاد الحجم، انخفضت التكلفة النسبية، وهذا أحد أسباب انخفاض أسعار أجهزة الرقاقات الشائعة.
6، التغليف
بعد تصنيع الرقاقة، يُثبّت الدبوس، وتُنتَج أشكال تغليف متنوعة وفقًا للمتطلبات. ولهذا السبب، قد تختلف أشكال تغليف نواة الشريحة نفسها، مثل: DIP، وQFP، وPLCC، وQFN، وغيرها. ويعتمد ذلك بشكل أساسي على عادات استخدام المستخدمين، وبيئة التطبيق، وطبيعة السوق، وعوامل أخرى.
7. الاختبار والتعبئة والتغليف
بعد العملية المذكورة أعلاه، يتم الانتهاء من تصنيع الشريحة، وهذه الخطوة هي اختبار الشريحة، وإزالة المنتجات المعيبة، والتعبئة والتغليف.
ما سبق هو محتوى مرتبط بعملية تصنيع الرقائق، من تنظيم شركة "كرييت كور ديتيكشن". آمل أن يفيدكم. شركتنا تضم مهندسين محترفين وفريقًا من نخبة الصناعة، ولديها ثلاثة مختبرات موحدة، بمساحة تزيد عن 1800 متر مربع، قادرة على إجراء عمليات التحقق من اختبارات المكونات الإلكترونية، وتحديد صحة أو خطأ الدوائر المتكاملة، واختيار مواد تصميم المنتج، وتحليل الأعطال، واختبار الوظائف، وفحص المواد الواردة من المصنع، واختبار الشريط اللاصق، وغيرها من مشاريع الاختبار.
وقت النشر: ٨ يوليو ٢٠٢٣
