در دنیای پیچیده و تکنولوژی مدرن،ویفرهاویفرهای سیلیکونی که با نام ویفرهای سیلیکونی نیز شناخته میشوند، اجزای اصلی صنعت نیمههادی هستند. آنها اساس ساخت قطعات الکترونیکی مختلف مانند ریزپردازندهها، حافظهها، حسگرها و غیره هستند و هر ویفر پتانسیل قطعات الکترونیکی بیشماری را در خود جای داده است. پس چرا اغلب ۲۵ ویفر را در یک جعبه میبینیم؟ در واقع ملاحظات علمی و اقتصاد تولید صنعتی در پشت این موضوع وجود دارد.
آشکار شدن دلیل وجود ۲۵ ویفر در یک جعبه
ابتدا، اندازه ویفر را درک کنید. اندازههای استاندارد ویفر معمولاً ۱۲ اینچ و ۱۵ اینچ هستند که برای سازگاری با تجهیزات و فرآیندهای تولید مختلف است.ویفرهای ۱۲ اینچیدر حال حاضر رایجترین نوع هستند زیرا میتوانند تراشههای بیشتری را در خود جای دهند و از نظر هزینه تولید و کارایی نسبتاً متعادل هستند.
عدد «۲۵ قطعه» تصادفی نیست. این عدد بر اساس روش برش و راندمان بستهبندی ویفر تعیین شده است. پس از تولید هر ویفر، باید برش داده شود تا چندین تراشه مستقل تشکیل شود. به طور کلی، یکویفر ۱۲ اینچیمیتواند صدها یا حتی هزاران چیپس را برش دهد. با این حال، برای سهولت در مدیریت و حمل و نقل، این چیپسها معمولاً در مقدار مشخصی بستهبندی میشوند و ۲۵ قطعه یک انتخاب کمیت رایج است زیرا نه خیلی بزرگ است و نه خیلی بزرگ، و میتواند ثبات کافی را در حین حمل و نقل تضمین کند.
علاوه بر این، تعداد ۲۵ قطعه نیز برای اتوماسیون و بهینهسازی خط تولید مفید است. تولید دستهای میتواند هزینه پردازش یک قطعه را کاهش داده و راندمان تولید را بهبود بخشد. در عین حال، برای ذخیرهسازی و حمل و نقل، یک جعبه ویفر ۲۵ قطعهای به راحتی قابل استفاده است و خطر شکستگی را کاهش میدهد.
شایان ذکر است که با پیشرفت فناوری، برخی از محصولات رده بالا ممکن است تعداد بیشتری بستهبندی، مانند ۱۰۰ یا ۲۰۰ قطعه، را برای بهبود بیشتر راندمان تولید اتخاذ کنند. با این حال، برای اکثر محصولات مصرفی و میانرده، یک جعبه ویفر ۲۵ قطعهای هنوز یک پیکربندی استاندارد رایج است.
به طور خلاصه، یک جعبه ویفر معمولاً شامل ۲۵ قطعه است که تعادلی است که توسط صنعت نیمههادی بین بهرهوری تولید، کنترل هزینه و راحتی لجستیک برقرار شده است. با توسعه مداوم فناوری، این تعداد ممکن است تنظیم شود، اما منطق اساسی پشت آن - بهینهسازی فرآیندهای تولید و بهبود مزایای اقتصادی - بدون تغییر باقی میماند.
فابهای ویفر ۱۲ اینچی از FOUP و FOSB استفاده میکنند و ۸ اینچی و پایینتر (شامل ۸ اینچی) از کاست، SMIF POD و جعبه قایق ویفر، یعنی ۱۲ اینچی، استفاده میکنند.حامل ویفربه طور کلی FOUP نامیده میشود، و 8 اینچیحامل ویفربه طور کلی کاست نامیده میشود. به طور معمول، یک FOUP خالی حدود ۴.۲ کیلوگرم وزن دارد و یک FOUP پر شده با ۲۵ ویفر حدود ۷.۳ کیلوگرم وزن دارد.
طبق تحقیقات و آمار تیم تحقیقاتی QYResearch، فروش جهانی بازار ویفر باکس در سال ۲۰۲۲ به ۴.۸ میلیارد یوان رسید و پیشبینی میشود در سال ۲۰۲۹ به ۷.۷ میلیارد یوان برسد و نرخ رشد مرکب سالانه (CAGR) آن ۷.۹ درصد باشد. از نظر نوع محصول، نیمههادیهای FOUP بیشترین سهم از کل بازار را با حدود ۷۳ درصد اشغال میکنند. از نظر کاربرد محصول، بیشترین کاربرد ویفرهای ۱۲ اینچی و پس از آن ویفرهای ۸ اینچی است.
در واقع، انواع مختلفی از حاملهای ویفر وجود دارد، مانند FOUP برای انتقال ویفر در کارخانههای تولید ویفر؛ FOSB برای حمل و نقل بین کارخانههای تولید ویفر سیلیکونی و ویفر؛ حاملهای CASSETTE میتوانند برای حمل و نقل بین فرآیندی و استفاده در ارتباط با فرآیندها استفاده شوند.
کاست باز
کاست باز (OPEN CASSETTE) عمدتاً در فرآیندهای حمل و نقل بین فرآیندی و تمیزکاری در تولید ویفر استفاده میشود. مانند FOSB، FOUP و سایر حاملها، عموماً از موادی استفاده میشود که در برابر دما مقاوم هستند، خواص مکانیکی عالی، پایداری ابعادی دارند و بادوام، ضد الکتریسیته ساکن، با گاز خروجی کم، رسوب کم و قابل بازیافت هستند. اندازههای مختلف ویفر، گرههای فرآیند و مواد انتخاب شده برای فرآیندهای مختلف متفاوت هستند. مواد عمومی عبارتند از PFA، PTFE، PP، PEEK، PES، PC، PBT، PEI، COP و غیره. این محصول عموماً با ظرفیت 25 قطعه طراحی میشود.
کاست باز را میتوان همراه با موارد مربوطه استفاده کرد.کاست ویفرمحصولاتی برای نگهداری و حمل و نقل ویفر بین فرآیندها برای کاهش آلودگی ویفر.
کاست باز (OPEN CASSETTE) همراه با محصولات سفارشی ویفر پاد (OHT) استفاده میشود که میتوانند برای انتقال خودکار، دسترسی خودکار و ذخیرهسازی مهر و مومشدهتر بین فرآیندهای تولید ویفر و تولید تراشه به کار روند.
البته، کاست باز (OPEN CASSETTE) را میتوان مستقیماً به محصولات کاست تبدیل کرد. محصول جعبههای حمل ویفر (Wafer Shipping Boxes) دارای چنین ساختاری است، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است. این محصول میتواند نیازهای حمل و نقل ویفر را از کارخانههای تولید ویفر به کارخانههای تولید تراشه برآورده کند. کاست و سایر محصولات مشتق شده از آن اساساً میتوانند نیازهای انتقال، ذخیرهسازی و حمل و نقل بین کارخانهای بین فرآیندهای مختلف در کارخانههای ویفر و کارخانههای تراشه را برآورده کنند.
جعبه حمل و نقل ویفر با دهانه جلویی FOSB
جعبه حمل ویفر از جلو بازشو FOSB عمدتاً برای حمل ویفرهای ۱۲ اینچی بین کارخانههای تولید ویفر و کارخانههای تولید تراشه استفاده میشود. با توجه به اندازه بزرگ ویفرها و الزامات بالاتر برای تمیزی؛ از قطعات موقعیتیابی ویژه و طراحی ضد ضربه برای کاهش ناخالصیهای تولید شده توسط اصطکاک جابجایی ویفر استفاده میشود. مواد اولیه از موادی با گاز خروجی کم ساخته شدهاند که میتواند خطر گاز خروجی و آلودگی ویفرها را کاهش دهد. در مقایسه با سایر جعبههای ویفر حمل و نقل، FOSB از هوابندی بهتری برخوردار است. علاوه بر این، در کارخانه خط بستهبندی پشتی، FOSB همچنین میتواند برای نگهداری و انتقال ویفرها بین فرآیندهای مختلف استفاده شود.
FOSB عموماً به ۲۵ قطعه ساخته میشود. علاوه بر ذخیرهسازی و بازیابی خودکار از طریق سیستم خودکار جابجایی مواد (AMHS)، میتوان آن را به صورت دستی نیز اداره کرد.
غلاف یکپارچه با باز شدن از جلو
غلاف یکپارچه با باز شدن از جلو (FOUP) عمدتاً برای محافظت، حمل و نقل و نگهداری ویفرها در کارخانه تولید ویفر استفاده میشود. این یک محفظه حمل مهم برای سیستم انتقال خودکار در کارخانه تولید ویفر ۱۲ اینچی است. مهمترین عملکرد آن اطمینان از محافظت هر ۲۵ ویفر توسط آن است تا از آلودگی توسط گرد و غبار در محیط خارجی در حین انتقال بین هر دستگاه تولید جلوگیری شود و در نتیجه بر عملکرد تأثیر بگذارد. هر FOUP دارای صفحات اتصال، پینها و سوراخهای مختلفی است به طوری که FOUP در درگاه بارگیری قرار دارد و توسط AMHS اداره میشود. از موادی با گاز خروجی کم و مواد جذب رطوبت کم استفاده میکند که میتواند انتشار ترکیبات آلی را تا حد زیادی کاهش داده و از آلودگی ویفر جلوگیری کند. در عین حال، عملکرد عالی آببندی و باد کردن میتواند محیطی با رطوبت کم برای ویفر فراهم کند. علاوه بر این، FOUP را میتوان در رنگهای مختلفی مانند قرمز، نارنجی، مشکی، شفاف و غیره طراحی کرد تا نیازهای فرآیند را برآورده کرده و فرآیندها و مراحل مختلف را از هم متمایز کند. به طور کلی، FOUP با توجه به تفاوتهای خط تولید و دستگاه کارخانه تولید ویفر توسط مشتریان سفارشی میشود.
علاوه بر این، POUP را میتوان طبق فرآیندهای مختلفی مانند TSV و FAN OUT در بستهبندیهای پشت تراشه، مانند SLOT FOUP، FOUP 297 میلیمتری و غیره، به محصولات ویژه برای تولیدکنندگان بستهبندی تبدیل کرد. FOUP قابل بازیافت است و طول عمر آن بین 2 تا 4 سال است. تولیدکنندگان FOUP میتوانند خدمات تمیز کردن محصول را برای رفع آلودگی محصولات و استفاده مجدد از آنها ارائه دهند.
فرستندههای ویفر افقی بدون تماس
همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، حملکنندههای افقی ویفر بدون تماس عمدتاً برای حمل ویفرهای نهایی استفاده میشوند. جعبه حمل و نقل Entegris از یک حلقه پشتیبانی برای اطمینان از عدم تماس ویفرها در حین ذخیرهسازی و حمل و نقل استفاده میکند و دارای آببندی خوبی برای جلوگیری از آلودگی ناخالصی، سایش، برخورد، خراش، گاززدایی و غیره است. این محصول عمدتاً برای ویفرهای نازک سهبعدی، لنز یا ضربهگیر مناسب است و زمینههای کاربرد آن شامل سهبعدی، ۲.۵ بعدی، MEMS، LED و نیمههادیهای قدرت است. این محصول مجهز به ۲۶ حلقه پشتیبانی، با ظرفیت ویفر ۲۵ (با ضخامتهای مختلف) و اندازههای ویفر شامل ۱۵۰ میلیمتر، ۲۰۰ میلیمتر و ۳۰۰ میلیمتر است.
زمان ارسال: ۳۰ ژوئیه ۲۰۲۴