Ολοκαίνουργιο γνήσιο απόθεμα IC Ηλεκτρονικά εξαρτήματα Υποστήριξη τσιπ Ic BOM Service DS90UB953TRHBRQ1

1.Γιατί πυρίτιο για τσιπ;Υπάρχουν υλικά που μπορούν να το αντικαταστήσουν στο μέλλον;
Η πρώτη ύλη για τα τσιπ είναι οι γκοφρέτες, οι οποίες αποτελούνται από πυρίτιο.Υπάρχει μια λανθασμένη αντίληψη ότι «η άμμος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή τσιπς», αλλά αυτό δεν ισχύει.Το κύριο χημικό συστατικό της άμμου είναι το διοξείδιο του πυριτίου και το κύριο χημικό συστατικό του γυαλιού και των γκοφρετών είναι επίσης το διοξείδιο του πυριτίου.Η διαφορά, ωστόσο, είναι ότι το γυαλί είναι πολυκρυσταλλικό πυρίτιο και η θέρμανση της άμμου σε υψηλές θερμοκρασίες αποδίδει πολυκρυσταλλικό πυρίτιο.Οι γκοφρέτες, από την άλλη πλευρά, είναι μονοκρυσταλλικό πυρίτιο και εάν είναι φτιαγμένες από άμμο πρέπει να μετατραπούν περαιτέρω από πολυκρυσταλλικό πυρίτιο σε μονοκρυσταλλικό πυρίτιο.

Τι ακριβώς είναι το πυρίτιο και γιατί μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή τσιπς, θα το αποκαλύψουμε σε αυτό το άρθρο ένα προς ένα.

Το πρώτο πράγμα που πρέπει να καταλάβουμε είναι ότι το υλικό πυριτίου δεν είναι ένα άμεσο άλμα στο βήμα του τσιπ, το πυρίτιο εξευγενίζεται από χαλαζιακή άμμο από το στοιχείο πυρίτιο, ο αριθμός πρωτονίων του στοιχείου πυριτίου από το στοιχείο αλουμίνιο ένας περισσότερος, από το στοιχείο φώσφορος ένας λιγότερος , δεν είναι μόνο η υλική βάση των σύγχρονων ηλεκτρονικών υπολογιστικών συσκευών αλλά και των ανθρώπων που αναζητούν εξωγήινη ζωή ένα από τα βασικά πιθανά στοιχεία.Συνήθως, όταν το πυρίτιο καθαρίζεται και εξευγενίζεται (99,999%), μπορεί να κατασκευαστεί σε γκοφρέτες πυριτίου, οι οποίες στη συνέχεια τεμαχίζονται σε γκοφρέτες.Όσο πιο λεπτή είναι η γκοφρέτα, τόσο χαμηλότερο είναι το κόστος κατασκευής του τσιπ, αλλά τόσο υψηλότερες είναι οι απαιτήσεις για τη διαδικασία του τσιπ.

Τρία σημαντικά βήματα για τη μετατροπή του πυριτίου σε γκοφρέτες

Συγκεκριμένα, ο μετασχηματισμός του πυριτίου σε γκοφρέτες μπορεί να χωριστεί σε τρία στάδια: εξευγενισμός και καθαρισμός πυριτίου, ανάπτυξη μονοκρυστάλλου πυριτίου και σχηματισμός γκοφρέτας.

Στη φύση, το πυρίτιο βρίσκεται γενικά με τη μορφή πυριτικού ή διοξειδίου του πυριτίου σε άμμο και χαλίκι.Η πρώτη ύλη τοποθετείται σε κλίβανο ηλεκτρικού τόξου στους 2000°C και παρουσία πηγής άνθρακα και η υψηλή θερμοκρασία χρησιμοποιείται για την αντίδραση διοξειδίου του πυριτίου με άνθρακα (SiO2 + 2C = Si + 2CO) για να ληφθεί πυρίτιο μεταλλουργικής ποιότητας ( καθαρότητα περίπου 98%).Ωστόσο, αυτή η καθαρότητα δεν επαρκεί για την παρασκευή ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, επομένως πρέπει να καθαριστεί περαιτέρω.Το θρυμματισμένο πυρίτιο μεταλλουργικής ποιότητας χλωριώνεται με αέριο υδροχλώριο για να παραχθεί υγρό σιλάνιο, το οποίο στη συνέχεια αποστάζεται και ανάγεται χημικά με μια διαδικασία που αποδίδει πολυπυρίτιο υψηλής καθαρότητας με καθαρότητα 99,9999999999% ως πυρίτιο ηλεκτρονικής ποιότητας.

Πώς λοιπόν παίρνετε μονοκρυσταλλικό πυρίτιο από πολυκρυσταλλικό πυρίτιο;Η πιο συνηθισμένη μέθοδος είναι η μέθοδος άμεσης έλξης, όπου το πολυπυρίτιο τοποθετείται σε ένα χωνευτήριο χαλαζία και θερμαίνεται με θερμοκρασία 1400°C που διατηρείται στην περιφέρεια, η οποία παράγει ένα τήγμα πολυπυριτίου.Φυσικά, αυτό προηγείται βυθίζοντας έναν κρύσταλλο σπόρων μέσα σε αυτό και βάζοντας τη ράβδο έλξης να μεταφέρει τον κρύσταλλο σπόρων προς την αντίθετη κατεύθυνση, ενώ αργά και κατακόρυφα τον τραβά προς τα πάνω από το τήγμα του πυριτίου.Το πολυκρυσταλλικό τήγμα πυριτίου κολλάει στον πυθμένα του κρυστάλλου των σπόρων και αναπτύσσεται προς τα πάνω προς την κατεύθυνση του κρυσταλλικού πλέγματος σπόρων, το οποίο αφού τραβηχτεί και κρυώσει αναπτύσσεται σε μια μονή κρυσταλλική ράβδο με τον ίδιο προσανατολισμό πλέγματος με τον εσωτερικό κρύσταλλο σπόρων.Τέλος, οι μονοκρυσταλλικές γκοφρέτες αναποδογυρίζονται, κόβονται, αλέθονται, λοξοτομούνται και γυαλίζονται για να παραχθούν οι πολύ σημαντικές γκοφρέτες.

Ανάλογα με το μέγεθος κοπής, οι γκοφρέτες πυριτίου μπορούν να ταξινομηθούν ως 6", 8", 12" και 18".Όσο μεγαλύτερο είναι το μέγεθος της γκοφρέτας, τόσο περισσότερες μάρκες μπορούν να κοπούν από κάθε γκοφρέτα και τόσο χαμηλότερο είναι το κόστος ανά τσιπ.
2.Τρία σημαντικά βήματα στη μετατροπή του πυριτίου σε γκοφρέτες

Συγκεκριμένα, ο μετασχηματισμός του πυριτίου σε γκοφρέτες μπορεί να χωριστεί σε τρία στάδια: εξευγενισμός και καθαρισμός πυριτίου, ανάπτυξη μονοκρυστάλλου πυριτίου και σχηματισμός γκοφρέτας.

Στη φύση, το πυρίτιο βρίσκεται γενικά με τη μορφή πυριτικού ή διοξειδίου του πυριτίου σε άμμο και χαλίκι.Η πρώτη ύλη τοποθετείται σε κλίβανο ηλεκτρικού τόξου στους 2000°C και παρουσία πηγής άνθρακα και η υψηλή θερμοκρασία χρησιμοποιείται για την αντίδραση διοξειδίου του πυριτίου με άνθρακα (SiO2 + 2C = Si + 2CO) για να ληφθεί πυρίτιο μεταλλουργικής ποιότητας ( καθαρότητα περίπου 98%).Ωστόσο, αυτή η καθαρότητα δεν επαρκεί για την παρασκευή ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, επομένως πρέπει να καθαριστεί περαιτέρω.Το θρυμματισμένο πυρίτιο μεταλλουργικής ποιότητας χλωριώνεται με αέριο υδροχλώριο για να παραχθεί υγρό σιλάνιο, το οποίο στη συνέχεια αποστάζεται και ανάγεται χημικά με μια διαδικασία που αποδίδει πολυπυρίτιο υψηλής καθαρότητας με καθαρότητα 99,9999999999% ως πυρίτιο ηλεκτρονικής ποιότητας.

Πώς λοιπόν παίρνετε μονοκρυσταλλικό πυρίτιο από πολυκρυσταλλικό πυρίτιο;Η πιο συνηθισμένη μέθοδος είναι η μέθοδος άμεσης έλξης, όπου το πολυπυρίτιο τοποθετείται σε ένα χωνευτήριο χαλαζία και θερμαίνεται με θερμοκρασία 1400°C που διατηρείται στην περιφέρεια, η οποία παράγει ένα τήγμα πολυπυριτίου.Φυσικά, αυτό προηγείται βυθίζοντας έναν κρύσταλλο σπόρων μέσα σε αυτό και βάζοντας τη ράβδο έλξης να μεταφέρει τον κρύσταλλο σπόρων προς την αντίθετη κατεύθυνση, ενώ αργά και κατακόρυφα τον τραβά προς τα πάνω από το τήγμα του πυριτίου.Το πολυκρυσταλλικό τήγμα πυριτίου κολλάει στον πυθμένα του κρυστάλλου των σπόρων και αναπτύσσεται προς τα πάνω προς την κατεύθυνση του κρυσταλλικού πλέγματος σπόρων, το οποίο αφού τραβηχτεί και κρυώσει αναπτύσσεται σε μια μονή κρυσταλλική ράβδο με τον ίδιο προσανατολισμό πλέγματος με τον εσωτερικό κρύσταλλο σπόρων.Τέλος, οι μονοκρυσταλλικές γκοφρέτες αναποδογυρίζονται, κόβονται, αλέθονται, λοξοτομούνται και γυαλίζονται για να παραχθούν οι πολύ σημαντικές γκοφρέτες.

Ανάλογα με το μέγεθος κοπής, οι γκοφρέτες πυριτίου μπορούν να ταξινομηθούν ως 6", 8", 12" και 18".Όσο μεγαλύτερο είναι το μέγεθος της γκοφρέτας, τόσο περισσότερες μάρκες μπορούν να κοπούν από κάθε γκοφρέτα και τόσο χαμηλότερο είναι το κόστος ανά τσιπ.

Γιατί το πυρίτιο είναι το πιο κατάλληλο υλικό για την κατασκευή τσιπς;

Θεωρητικά, όλοι οι ημιαγωγοί μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως υλικά τσιπ, αλλά οι κύριοι λόγοι για τους οποίους το πυρίτιο είναι το καταλληλότερο υλικό για την κατασκευή τσιπ είναι οι εξής.

1, σύμφωνα με την κατάταξη του στοιχειακού περιεχομένου της γης, κατά σειρά: οξυγόνο > πυρίτιο > αλουμίνιο > σίδηρος > ασβέστιο > νάτριο > κάλιο ...... μπορεί να δει ότι το πυρίτιο κατατάσσεται στη δεύτερη θέση, το περιεχόμενο είναι τεράστιο, το οποίο επιτρέπει επίσης τσιπ για να έχουμε σχεδόν ανεξάντλητη προμήθεια πρώτων υλών.

2, οι χημικές ιδιότητες του στοιχείου πυριτίου και οι ιδιότητες του υλικού είναι πολύ σταθερές, το πρώτο τρανζίστορ είναι η χρήση ημιαγωγών υλικών γερμανίου για την κατασκευή, αλλά επειδή η θερμοκρασία υπερβαίνει τους 75 ℃, η αγωγιμότητα θα είναι μια μεγάλη αλλαγή, που γίνεται σε μια διασταύρωση PN μετά το αντίστροφο ρεύμα διαρροής γερμανίου από πυρίτιο, επομένως η επιλογή του στοιχείου πυριτίου ως υλικό τσιπ είναι πιο κατάλληλη.

3, η τεχνολογία καθαρισμού στοιχείων πυριτίου είναι ώριμη και χαμηλό κόστος, σήμερα ο καθαρισμός του πυριτίου μπορεί να φτάσει το 99,9999999999%.

4, το ίδιο το υλικό πυριτίου είναι μη τοξικό και αβλαβές, κάτι που είναι επίσης ένας από τους σημαντικούς λόγους για τους οποίους επιλέγεται ως υλικό κατασκευής για τσιπ.