గ్రానైట్ బేస్ లేకుండా IC పరీక్షా పరికరాలు ఎందుకు చేయలేవు? దాని వెనుక ఉన్న సాంకేతిక కోడ్‌ను లోతుగా వెల్లడించండి.

నేడు, సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమ వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతున్నందున, చిప్‌ల పనితీరును నిర్ధారించడానికి కీలకమైన లింక్‌గా IC పరీక్ష, దాని ఖచ్చితత్వం మరియు స్థిరత్వం చిప్‌ల దిగుబడి రేటును మరియు పరిశ్రమ యొక్క పోటీతత్వాన్ని నేరుగా ప్రభావితం చేస్తాయి. చిప్ తయారీ ప్రక్రియ 3nm, 2nm మరియు మరింత అధునాతన నోడ్‌ల వైపు ముందుకు సాగుతున్నందున, IC పరీక్షా పరికరాలలో కోర్ భాగాల అవసరాలు మరింత కఠినంగా మారుతున్నాయి. గ్రానైట్ బేస్‌లు, వాటి ప్రత్యేకమైన పదార్థ లక్షణాలు మరియు పనితీరు ప్రయోజనాలతో, IC పరీక్షా పరికరాలకు అనివార్యమైన "గోల్డెన్ పార్టనర్"గా మారాయి. దీని వెనుక ఏ సాంకేతిక తర్కం ఉంది?
I. సాంప్రదాయ స్థావరాల "భరించలేకపోవడం"
IC పరీక్షా ప్రక్రియలో, పరికరాలు నానోస్కేల్ వద్ద చిప్ పిన్‌ల విద్యుత్ పనితీరు, సిగ్నల్ సమగ్రత మొదలైన వాటిని ఖచ్చితంగా గుర్తించాలి. అయితే, సాంప్రదాయ మెటల్ బేస్‌లు (కాస్ట్ ఇనుము మరియు ఉక్కు వంటివి) ఆచరణాత్మక అనువర్తనాల్లో అనేక సమస్యలను బహిర్గతం చేశాయి.
ఒక వైపు, లోహ పదార్థాల ఉష్ణ విస్తరణ గుణకం సాపేక్షంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది, సాధారణంగా 10×10⁻⁶/℃ కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. IC పరీక్షా పరికరాల ఆపరేషన్ సమయంలో ఉత్పన్నమయ్యే వేడి లేదా పరిసర ఉష్ణోగ్రతలో స్వల్ప మార్పులు కూడా మెటల్ బేస్ యొక్క గణనీయమైన ఉష్ణ విస్తరణ మరియు సంకోచానికి కారణమవుతాయి. ఉదాహరణకు, 1-మీటర్ పొడవున్న కాస్ట్ ఐరన్ బేస్ ఉష్ణోగ్రత 10℃ మారినప్పుడు 100μm వరకు విస్తరించి కుదించవచ్చు. ఇటువంటి డైమెన్షనల్ మార్పులు చిప్ పిన్‌లతో పరీక్ష ప్రోబ్‌ను తప్పుగా అమర్చడానికి సరిపోతాయి, ఫలితంగా పేలవమైన సంపర్కం ఏర్పడుతుంది మరియు తదనంతరం పరీక్ష డేటా వక్రీకరణకు కారణమవుతుంది.

మరోవైపు, మెటల్ బేస్ యొక్క డంపింగ్ పనితీరు పేలవంగా ఉంది, దీని వలన పరికరాల ఆపరేషన్ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే కంపన శక్తిని త్వరగా వినియోగించడం కష్టమవుతుంది. అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్ పరీక్ష సందర్భంలో, నిరంతర సూక్ష్మ-డోలనం పెద్ద మొత్తంలో శబ్దాన్ని పరిచయం చేస్తుంది, సిగ్నల్ సమగ్రత పరీక్ష యొక్క లోపాన్ని 30% కంటే ఎక్కువ పెంచుతుంది. అదనంగా, లోహ పదార్థాలు అధిక అయస్కాంత గ్రహణశీలతను కలిగి ఉంటాయి మరియు పరీక్షా పరికరాల విద్యుదయస్కాంత సంకేతాలతో కలపడానికి అవకాశం ఉంది, ఫలితంగా ఎడ్డీ కరెంట్ నష్టాలు మరియు హిస్టెరిసిస్ ప్రభావాలు ఏర్పడతాయి, ఇవి ఖచ్చితమైన కొలతల ఖచ్చితత్వానికి ఆటంకం కలిగిస్తాయి.
Ii. గ్రానైట్ స్థావరాల యొక్క "హార్డ్‌కోర్ బలం"
అంతిమ ఉష్ణ స్థిరత్వం, ఖచ్చితమైన కొలతకు పునాది వేయడం.
గ్రానైట్ అనేది క్వార్ట్జ్ మరియు ఫెల్డ్‌స్పార్ వంటి ఖనిజ స్ఫటికాల యొక్క అయానిక్ మరియు సమయోజనీయ బంధాల ద్వారా గట్టి కలయిక ద్వారా ఏర్పడుతుంది. దీని ఉష్ణ విస్తరణ గుణకం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, కేవలం 0.6-5×10⁻⁶/℃, ఇది లోహ పదార్థాలలో దాదాపు 1/2-1/20. ఉష్ణోగ్రత 10℃ మారినప్పటికీ, 1-మీటర్ పొడవున్న గ్రానైట్ బేస్ యొక్క విస్తరణ మరియు సంకోచం 50nm కంటే తక్కువగా ఉంటుంది, ఇది దాదాపు "సున్నా వైకల్యాన్ని" సాధిస్తుంది. అదే సమయంలో, గ్రానైట్ యొక్క ఉష్ణ వాహకత 2-3 W/(m · K) మాత్రమే, ఇది లోహాలలో 1/20 కంటే తక్కువ. ఇది పరికరాల ఉష్ణ వాహకతను సమర్థవంతంగా నిరోధించగలదు, బేస్ యొక్క ఉపరితల ఉష్ణోగ్రతను ఏకరీతిలో ఉంచుతుంది మరియు పరీక్ష ప్రోబ్ మరియు చిప్ ఎల్లప్పుడూ స్థిరమైన సాపేక్ష స్థానాన్ని నిర్వహిస్తుందని నిర్ధారించగలదు.
2. సూపర్ స్ట్రాంగ్ వైబ్రేషన్ సప్రెషన్ స్థిరమైన పరీక్షా వాతావరణాన్ని సృష్టిస్తుంది.
గ్రానైట్ లోపల ఉన్న ప్రత్యేకమైన క్రిస్టల్ లోపాలు మరియు గ్రెయిన్ బౌండరీ స్లైడింగ్ నిర్మాణం దీనికి బలమైన శక్తి వెదజల్లే సామర్థ్యాన్ని అందిస్తాయి, 0.3-0.5 వరకు డంపింగ్ నిష్పత్తితో, ఇది మెటల్ బేస్ కంటే ఆరు రెట్లు ఎక్కువ. ప్రయోగాత్మక డేటా 100Hz కంపన ఉత్తేజితం కింద, గ్రానైట్ బేస్ యొక్క కంపన క్షీణత సమయం 0.1 సెకన్లు మాత్రమే అని చూపిస్తుంది, అయితే కాస్ట్ ఐరన్ బేస్ యొక్క కంపన క్షీణత సమయం 0.8 సెకన్లు. దీని అర్థం గ్రానైట్ బేస్ పరికరాల ప్రారంభం మరియు షట్‌డౌన్, బాహ్య ప్రభావాలు మొదలైన వాటి వల్ల కలిగే కంపనాలను తక్షణమే అణిచివేయగలదు మరియు ±1μm లోపల పరీక్ష ప్లాట్‌ఫారమ్ యొక్క కంపన వ్యాప్తిని నియంత్రించగలదు, ఇది నానోస్కేల్ ప్రోబ్‌ల స్థానానికి స్థిరమైన హామీని అందిస్తుంది.
3. సహజ అయస్కాంత వ్యతిరేక లక్షణాలు, విద్యుదయస్కాంత జోక్యాన్ని తొలగిస్తాయి
గ్రానైట్ అనేది డయామాగ్నెటిక్ పదార్థం, దీని అయస్కాంత గ్రహణశీలత సుమారు -10 ⁻⁵. అంతర్గత ఎలక్ట్రాన్లు రసాయన బంధాలలో జతలుగా ఉంటాయి మరియు బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రాల ద్వారా దాదాపు ఎప్పుడూ ధ్రువీకరించబడవు. 10mT యొక్క బలమైన అయస్కాంత క్షేత్ర వాతావరణంలో, గ్రానైట్ ఉపరితలంపై ప్రేరేపిత అయస్కాంత క్షేత్ర తీవ్రత 0.001mT కంటే తక్కువగా ఉంటుంది, అయితే కాస్ట్ ఇనుము ఉపరితలంపై అది 8mT కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఈ సహజ అయస్కాంత వ్యతిరేక లక్షణం IC పరీక్షా పరికరాల కోసం స్వచ్ఛమైన కొలత వాతావరణాన్ని సృష్టించగలదు, వర్క్‌షాప్ మోటార్లు మరియు RF సిగ్నల్స్ వంటి బాహ్య విద్యుదయస్కాంత జోక్యం నుండి దానిని కాపాడుతుంది. క్వాంటం చిప్స్ మరియు అధిక-ఖచ్చితమైన ADCలు/Dacలు వంటి విద్యుదయస్కాంత శబ్దానికి అత్యంత సున్నితంగా ఉండే పరీక్షా దృశ్యాలకు ఇది ప్రత్యేకంగా అనుకూలంగా ఉంటుంది.
మూడవది, ఆచరణాత్మక అనువర్తనం అద్భుతమైన ఫలితాలను సాధించింది.
అనేక సెమీకండక్టర్ సంస్థల పద్ధతులు గ్రానైట్ స్థావరాల విలువను పూర్తిగా ప్రదర్శించాయి. ప్రపంచవ్యాప్తంగా ప్రసిద్ధి చెందిన సెమీకండక్టర్ పరీక్షా పరికరాల తయారీదారు దాని హై-ఎండ్ 5G చిప్ పరీక్షా వేదికలో గ్రానైట్ స్థావరాన్ని స్వీకరించిన తర్వాత, అది ఆశ్చర్యకరమైన ఫలితాలను సాధించింది: ప్రోబ్ కార్డ్ యొక్క స్థాన ఖచ్చితత్వం ±5μm నుండి ±1μmకి పెరిగింది, పరీక్ష డేటా యొక్క ప్రామాణిక విచలనం 70% తగ్గింది మరియు ఒకే పరీక్ష యొక్క తప్పుడు అంచనా రేటు 0.5% నుండి 0.03%కి గణనీయంగా పడిపోయింది. ఇంతలో, వైబ్రేషన్ అణచివేత ప్రభావం గొప్పది. కంపనం క్షీణించే వరకు వేచి ఉండకుండా పరికరాలు పరీక్షను ప్రారంభించగలవు, ఒకే పరీక్ష చక్రాన్ని 20% తగ్గిస్తాయి మరియు వార్షిక ఉత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని 3 మిలియన్లకు పైగా వేఫర్‌లు పెంచుతాయి. అదనంగా, గ్రానైట్ బేస్ 10 సంవత్సరాలకు పైగా జీవితకాలం కలిగి ఉంటుంది మరియు తరచుగా నిర్వహణ అవసరం లేదు. మెటల్ స్థావరాలతో పోలిస్తే, దాని మొత్తం ఖర్చు 50% కంటే ఎక్కువ తగ్గుతుంది.
నాల్గవది, పారిశ్రామిక ధోరణులకు అనుగుణంగా మారడం మరియు పరీక్షా సాంకేతికత అప్‌గ్రేడ్‌కు నాయకత్వం వహించడం.
అధునాతన ప్యాకేజింగ్ టెక్నాలజీల (చిప్లెట్ వంటివి) అభివృద్ధి మరియు క్వాంటం కంప్యూటింగ్ చిప్స్ వంటి అభివృద్ధి చెందుతున్న రంగాల పెరుగుదలతో, IC పరీక్షలో పరికర పనితీరు కోసం అవసరాలు పెరుగుతూనే ఉంటాయి. గ్రానైట్ బేస్‌లు కూడా నిరంతరం ఆవిష్కరణలు మరియు అప్‌గ్రేడ్‌లతో ఉంటాయి. దుస్తులు నిరోధకతను పెంచడానికి ఉపరితల పూత చికిత్స ద్వారా లేదా క్రియాశీల వైబ్రేషన్ పరిహారం మరియు ఇతర సాంకేతిక పురోగతులను సాధించడానికి పైజోఎలెక్ట్రిక్ సిరామిక్స్‌తో కలపడం ద్వారా, అవి మరింత ఖచ్చితమైన మరియు తెలివైన దిశ వైపు కదులుతున్నాయి. భవిష్యత్తులో, గ్రానైట్ బేస్ సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమ యొక్క సాంకేతిక ఆవిష్కరణను మరియు దాని అత్యుత్తమ పనితీరుతో "చైనీస్ చిప్స్" యొక్క అధిక-నాణ్యత అభివృద్ధిని కాపాడుతూనే ఉంటుంది.

గ్రానైట్ బేస్‌ను ఎంచుకోవడం అంటే మరింత ఖచ్చితమైన, స్థిరమైన మరియు సమర్థవంతమైన IC పరీక్ష పరిష్కారాన్ని ఎంచుకోవడం. ప్రస్తుత అధునాతన ప్రాసెస్ చిప్ పరీక్ష అయినా లేదా అత్యాధునిక సాంకేతికతల భవిష్యత్ అన్వేషణ అయినా, గ్రానైట్ బేస్ భర్తీ చేయలేని మరియు ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది.