لماذا يحتوي صندوق الرقاقة على 25 رقاقة؟

في عالم التكنولوجيا الحديثة المتطور،رقائقتُعدّ رقائق السيليكون، المعروفة أيضًا باسم رقائق السيليكون، المكونات الأساسية لصناعة أشباه الموصلات. فهي أساس تصنيع مكونات إلكترونية متنوعة، مثل المعالجات الدقيقة والذاكرة والمستشعرات، وغيرها. تحمل كل رقاقة إمكانيات لا حصر لها. فلماذا نرى غالبًا 25 رقاقة في علبة؟ في الواقع، ثمة اعتبارات علمية واقتصاديات الإنتاج الصناعي وراء ذلك.

 

كشف السبب وراء وجود 25 رقاقة في صندوق

أولاً، افهم حجم الرقاقة. عادةً ما يكون حجم الرقاقة القياسي ١٢ بوصة و١٥ بوصة، وهو مناسب لمعدات وعمليات الإنتاج المختلفة.رقائق مقاس 12 بوصةوهي النوع الأكثر شيوعًا حاليًا لأنها قادرة على استيعاب المزيد من الرقائق ومتوازنة نسبيًا في تكلفة التصنيع والكفاءة.

عدد "25 قطعة" ليس صدفة، بل يعتمد على طريقة القطع وكفاءة تعبئة الرقاقة. بعد إنتاج كل رقاقة، يجب قطعها لتشكيل عدة شرائح مستقلة. بشكل عام،رقاقة 12 بوصةيمكنها قطع مئات أو حتى آلاف الرقائق. ولتسهيل الإدارة والنقل، تُعبأ هذه الرقائق عادةً بكمية محددة، ويُفضل استخدام 25 قطعة لأنها ليست كبيرة جدًا، وتضمن ثباتًا كافيًا أثناء النقل.

علاوة على ذلك، تُسهم كمية الـ 25 قطعة في أتمتة خط الإنتاج وتحسينه. يُقلل الإنتاج على دفعات من تكلفة معالجة القطعة الواحدة ويُحسّن كفاءة الإنتاج. وفي الوقت نفسه، يُسهّل صندوق الويفر المُكوّن من 25 قطعة تشغيله ويُقلّل من خطر الكسر، مما يُسهّل التخزين والنقل.

تجدر الإشارة إلى أنه مع تطور التكنولوجيا، قد تعتمد بعض المنتجات الراقية عددًا أكبر من العبوات، مثل 100 أو 200 قطعة، لتحسين كفاءة الإنتاج. ومع ذلك، لا يزال صندوق رقائق البطاطس المكون من 25 قطعة هو التكوين القياسي الشائع لمعظم المنتجات الاستهلاكية ومتوسطة الحجم.

باختصار، يحتوي صندوق الرقائق عادةً على 25 قطعة، وهو ما يُمثل توازنًا بين كفاءة الإنتاج وضبط التكاليف وسهولة الخدمات اللوجستية في صناعة أشباه الموصلات. مع التطور المستمر للتكنولوجيا، يُمكن تعديل هذا العدد، لكن الأساس المنطقي وراءه - تحسين عمليات الإنتاج وزيادة المنافع الاقتصادية - يبقى ثابتًا.

تستخدم مصانع الرقائق مقاس 12 بوصة FOUP وFOSB، وتستخدم مصانع الرقائق مقاس 8 بوصات وأقل (بما في ذلك 8 بوصات) الكاسيت وSMIF POD وصندوق قارب الرقائق، أي 12 بوصةحامل الرقاقةيُطلق عليه بشكل جماعي اسم FOUP، ويبلغ طوله 8 بوصاتحامل الرقاقةيُطلق عليها مجتمعةً اسم "كاسيت". عادةً، يزن FOUP الفارغ حوالي 4.2 كجم، بينما يزن FOUP المملوء بـ 25 رقاقة حوالي 7.3 كجم.
وفقًا لأبحاث وإحصاءات فريق البحث في QYResearch، بلغت مبيعات سوق علب الرقائق العالمية 4.8 مليار يوان في عام 2022، ومن المتوقع أن تصل إلى 7.7 مليار يوان في عام 2029، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 7.9%. من حيث نوع المنتج، تستحوذ أشباه الموصلات FOUP على الحصة الأكبر من السوق، بحوالي 73%. أما من حيث استخدام المنتج، فإن أكبر استخدام هو رقائق 12 بوصة، تليها رقائق 8 بوصات.

في الواقع، هناك العديد من أنواع حاملات الرقاقة، مثل FOUP لنقل الرقاقة في مصانع تصنيع الرقاقة؛ وFOSB للنقل بين إنتاج رقاقة السيليكون ومصانع تصنيع الرقاقة؛ ويمكن استخدام حاملات CASSETTE للنقل بين العمليات واستخدامها بالاشتراك مع العمليات.

 

كاسيت مفتوح

يُستخدم الكاسيت المفتوح بشكل رئيسي في عمليات النقل والتنظيف بين العمليات في تصنيع الرقاقات. وكما هو الحال مع FOSB وFOUP وغيرها من الناقلات، فإنه يستخدم عادةً مواد مقاومة للحرارة، ذات خصائص ميكانيكية ممتازة، وثبات أبعاد، ومتانة، ومقاومة للكهرباء الساكنة، وانخفاض انبعاث الغازات، وانخفاض الترسيب، وقابلية إعادة التدوير. تختلف أحجام الرقاقات، وعقد العمليات، والمواد المختارة لكل عملية. المواد الشائعة هي PFA، وPTFE، وPP، وPEEK، وPES، وPC، وPBT، وPEI، وCOP، وغيرها. يُصمم المنتج عادةً بسعة 25 قطعة.

يمكن استخدام الكاسيت المفتوح بالتزامن مع الكاسيت المقابلكاسيت الوافرمنتجات لتخزين الرقاقة ونقلها بين العمليات لتقليل تلوث الرقاقة.

يتم استخدام الكاسيت المفتوح بالتزامن مع منتجات Wafer Pod (OHT) المخصصة، والتي يمكن تطبيقها على النقل الآلي، والوصول الآلي والتخزين الأكثر إحكامًا بين العمليات في تصنيع الرقائق وتصنيع الرقائق.

بالطبع، يُمكن تحويل الكاسيت المفتوح مباشرةً إلى منتجات كاسيت. تتميز صناديق شحن الرقائق بهيكل مماثل، كما هو موضح في الشكل أدناه. تُلبي هذه الصناديق احتياجات نقل الرقائق من مصانع تصنيع الرقائق إلى مصانع الرقائق. كما تُلبي الكاسيت والمنتجات الأخرى المُشتقة منه احتياجات النقل والتخزين والنقل بين مختلف العمليات في مصانع الرقائق ومصانع الرقائق.

 

صندوق شحن رقائق مفتوح من الأمام FOSB

يُستخدم صندوق شحن رقائق FOSB ذو الفتحة الأمامية بشكل رئيسي لنقل رقائق 12 بوصة بين مصانع تصنيع الرقائق ومصانع الرقائق. ونظرًا لحجم الرقائق الكبير ومتطلبات النظافة العالية، تُستخدم قطع تثبيت خاصة وتصميم مقاوم للصدمات لتقليل الشوائب الناتجة عن احتكاك إزاحة الرقاقة. كما أن المواد الخام مصنوعة من مواد قليلة الانبعاثات، مما يقلل من خطر تلوث الرقاقات. وبالمقارنة مع صناديق نقل الرقاقات الأخرى، يتميز صندوق FOSB بإحكام هواء أفضل. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدامه في مصانع خطوط التعبئة والتغليف الخلفية لتخزين ونقل الرقاقات بين مختلف العمليات.

عادةً ما يتكون صندوق FOSB من 25 قطعة. بالإضافة إلى التخزين والاسترجاع التلقائيين عبر نظام مناولة المواد الآلي (AMHS)، يمكن تشغيله يدويًا أيضًا.

جراب موحد بفتحة أمامية

يُستخدم وعاء الفتح الأمامي الموحد (FOUP) بشكل رئيسي لحماية ونقل وتخزين الرقائق في مصنع التصنيع. وهو حاوية نقل مهمة لنظام النقل الآلي في مصنع رقائق 12 بوصة. وتتمثل وظيفته الرئيسية في ضمان حماية كل 25 رقاقة به، لتجنب تلوثها بالغبار في البيئة الخارجية أثناء النقل بين كل آلة إنتاج، مما يؤثر على الإنتاجية. يحتوي كل وعاء FOUP على صفائح ودبابيس وثقوب توصيل متنوعة، بحيث يقع على منفذ التحميل ويتم تشغيله بواسطة AMHS. يستخدم هذا الوعاء موادًا منخفضة الانبعاثات الغازية ومواد منخفضة امتصاص الرطوبة، مما يقلل بشكل كبير من انبعاث المركبات العضوية ويمنع تلوث الرقائق؛ وفي الوقت نفسه، توفر خاصية الختم والنفخ الممتازة بيئة رطوبة منخفضة للرقاقة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تصميم وعاء FOUP بألوان مختلفة، مثل الأحمر والبرتقالي والأسود والشفاف، وغيرها، لتلبية متطلبات العملية وتمييز العمليات المختلفة؛ وعادةً ما يُخصصه العملاء وفقًا لخطوط الإنتاج واختلافات الآلات في مصنع التصنيع.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن تخصيص FOUP في منتجات خاصة لمصنعي التغليف وفقًا لعمليات مختلفة، مثل TSV وFAN OUT في التغليف الخلفي للرقائق، مثل SLOT FOUP و297mm FOUP، إلخ. FOUP قابل لإعادة التدوير، ويتراوح عمره الافتراضي بين سنتين وأربع سنوات. يمكن لمصنعي FOUP توفير خدمات تنظيف المنتجات لإعادة استخدام المنتجات الملوثة.

 

شاحنو الرقائق الأفقية بدون تلامس

تُستخدم ناقلات الرقائق الأفقية بدون تلامس بشكل رئيسي لنقل الرقائق النهائية، كما هو موضح في الشكل أدناه. يحتوي صندوق نقل Entegris على حلقة دعم لضمان عدم تلامس الرقائق أثناء التخزين والنقل، ويتميز بإغلاق محكم يمنع تلوث الشوائب والتآكل والتصادم والخدوش وإزالة الغازات، إلخ. يُعد هذا المنتج مناسبًا بشكل رئيسي للرقائق الرقيقة ثلاثية الأبعاد، أو العدسات، أو الرقائق ذات النتوءات، وتشمل مجالات تطبيقه: رقائق ثلاثية الأبعاد، ورقائق ثنائية ونصف الأبعاد، وأنظمة MEMS، ومصابيح LED، وأشباه موصلات الطاقة. المنتج مزود بـ 26 حلقة دعم، بسعة 25 رقاقة (بسماكات مختلفة)، وأحجام رقائق تتراوح بين 150 مم و200 مم و300 مم.