एक वेफर बॉक्स में 25 वेफर क्यों होते हैं?

आधुनिक प्रौद्योगिकी की परिष्कृत दुनिया में,वेफर्ससिलिकॉन वेफर्स, जिन्हें सिलिकॉन वेफर्स के नाम से भी जाना जाता है, सेमीकंडक्टर उद्योग के मूल घटक हैं। ये माइक्रोप्रोसेसर, मेमोरी, सेंसर आदि जैसे विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक घटकों के निर्माण का आधार हैं, और प्रत्येक वेफर में अनगिनत इलेक्ट्रॉनिक घटकों की क्षमता निहित है। तो फिर हमें अक्सर एक बॉक्स में 25 वेफर्स क्यों दिखाई देते हैं? दरअसल, इसके पीछे वैज्ञानिक कारण और औद्योगिक उत्पादन की आर्थिक परिस्थितियाँ हैं।

 

एक डिब्बे में 25 वेफर्स होने का कारण बताते हुए

सबसे पहले, वेफर के आकार को समझें। मानक वेफर आकार आमतौर पर 12 इंच और 15 इंच होते हैं, जो विभिन्न उत्पादन उपकरणों और प्रक्रियाओं के अनुकूल होते हैं।12 इंच के वेफर्सये वर्तमान में सबसे आम प्रकार हैं क्योंकि इनमें अधिक चिप्स समाहित हो सकते हैं और निर्माण लागत और दक्षता के मामले में ये अपेक्षाकृत संतुलित हैं।

"25 पीस" की संख्या संयोगवश नहीं है। यह वेफर की कटिंग विधि और पैकेजिंग दक्षता पर आधारित है। प्रत्येक वेफर के उत्पादन के बाद, उसे कई स्वतंत्र चिप्स बनाने के लिए काटना पड़ता है। सामान्य तौर पर, एक12 इंच का वेफरइससे सैकड़ों या हजारों चिप्स काटे जा सकते हैं। हालांकि, प्रबंधन और परिवहन में आसानी के लिए, इन चिप्स को आमतौर पर एक निश्चित मात्रा में पैक किया जाता है, और 25 पीस एक सामान्य मात्रा है क्योंकि यह न तो बहुत अधिक है और न ही बहुत कम, और परिवहन के दौरान पर्याप्त स्थिरता सुनिश्चित करती है।

इसके अलावा, 25 पीस की मात्रा उत्पादन लाइन के स्वचालन और अनुकूलन के लिए भी अनुकूल है। बैच उत्पादन से एक पीस की प्रसंस्करण लागत कम हो सकती है और उत्पादन क्षमता में सुधार हो सकता है। साथ ही, भंडारण और परिवहन के लिए, 25 पीस वाले वेफर बॉक्स का संचालन आसान है और टूटने का खतरा कम हो जाता है।

यह उल्लेखनीय है कि प्रौद्योगिकी की प्रगति के साथ, कुछ उच्च-स्तरीय उत्पाद उत्पादन क्षमता को और बेहतर बनाने के लिए 100 या 200 पीस जैसे अधिक पैकेज का उपयोग कर सकते हैं। हालांकि, अधिकांश उपभोक्ता-श्रेणी और मध्यम-श्रेणी के उत्पादों के लिए, 25 पीस का वेफर बॉक्स अभी भी एक सामान्य मानक कॉन्फ़िगरेशन है।

संक्षेप में, वेफर्स के एक बॉक्स में आमतौर पर 25 टुकड़े होते हैं, जो सेमीकंडक्टर उद्योग द्वारा उत्पादन दक्षता, लागत नियंत्रण और लॉजिस्टिक्स की सुविधा के बीच पाया गया संतुलन है। प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास के साथ, यह संख्या समायोजित की जा सकती है, लेकिन इसके पीछे का मूल तर्क - उत्पादन प्रक्रियाओं को अनुकूलित करना और आर्थिक लाभ बढ़ाना - अपरिवर्तित रहता है।

12-इंच वेफर फैब्स FOUP और FOSB का उपयोग करते हैं, और 8-इंच और उससे नीचे (8-इंच सहित) कैसेट, SMIF POD और वेफर बोट बॉक्स का उपयोग करते हैं, यानी 12-इंचवेफर वाहकइसे सामूहिक रूप से FOUP कहा जाता है, और 8 इंचवेफर वाहकइन्हें सामूहिक रूप से कैसेट कहा जाता है। सामान्यतः, एक खाली FOUP का वजन लगभग 4.2 किलोग्राम होता है, और 25 वेफर्स से भरे FOUP का वजन लगभग 7.3 किलोग्राम होता है।
क्यूवाई रिसर्च टीम के शोध और आंकड़ों के अनुसार, वैश्विक वेफर बॉक्स बाजार की बिक्री 2022 में 4.8 बिलियन युआन तक पहुंच गई और 2029 तक इसके 7.7 बिलियन युआन तक पहुंचने की उम्मीद है, जिसकी वार्षिक वृद्धि दर (सीएजीआर) 7.9% है। उत्पाद प्रकार के संदर्भ में, सेमीकंडक्टर एफओयूपी का पूरे बाजार में सबसे बड़ा हिस्सा है, लगभग 73%। उत्पाद अनुप्रयोग के संदर्भ में, सबसे अधिक उपयोग 12-इंच वेफर्स का है, उसके बाद 8-इंच वेफर्स का।

वास्तव में, वेफर वाहक कई प्रकार के होते हैं, जैसे कि वेफर निर्माण संयंत्रों में वेफर स्थानांतरण के लिए FOUP; सिलिकॉन वेफर उत्पादन और वेफर निर्माण संयंत्रों के बीच परिवहन के लिए FOSB; और CASSETTE वाहकों का उपयोग अंतर-प्रक्रिया परिवहन और प्रक्रियाओं के साथ संयोजन में किया जा सकता है।

 

ओपन कैसेट

ओपन कैसेट का उपयोग मुख्य रूप से वेफर निर्माण में अंतर-प्रक्रिया परिवहन और सफाई प्रक्रियाओं में किया जाता है। FOSB, FOUP और अन्य वाहकों की तरह, इसमें आमतौर पर ऐसे पदार्थों का उपयोग किया जाता है जो तापमान प्रतिरोधी, उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों वाले, आयामी रूप से स्थिर, टिकाऊ, स्थैतिक-रोधी, कम गैस उत्सर्जन वाले, कम अवक्षेपण वाले और पुनर्चक्रण योग्य होते हैं। विभिन्न वेफर आकारों, प्रक्रिया नोड्स और विभिन्न प्रक्रियाओं के लिए चयनित सामग्री भिन्न-भिन्न होती हैं। सामान्य सामग्री PFA, PTFE, PP, PEEK, PES, PC, PBT, PEI, COP आदि हैं। उत्पाद को आमतौर पर 25 पीस की क्षमता के साथ डिज़ाइन किया जाता है।

ओपन कैसेट का उपयोग संबंधित उपकरण के साथ किया जा सकता है।वेफर कैसेटवेफर संदूषण को कम करने के लिए प्रक्रियाओं के बीच वेफर भंडारण और परिवहन के लिए उत्पाद।

ओपन कैसेट का उपयोग कस्टमाइज्ड वेफर पॉड (ओएचटी) उत्पादों के साथ किया जाता है, जिन्हें वेफर निर्माण और चिप निर्माण में प्रक्रियाओं के बीच स्वचालित ट्रांसमिशन, स्वचालित एक्सेस और अधिक सीलबंद स्टोरेज के लिए लागू किया जा सकता है।

बेशक, ओपन कैसेट को सीधे कैसेट उत्पादों में बदला जा सकता है। वेफर शिपिंग बॉक्स नामक उत्पाद की संरचना नीचे दिए गए चित्र में दिखाई गई है। यह वेफर निर्माण संयंत्रों से चिप निर्माण संयंत्रों तक वेफर परिवहन की आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है। कैसेट और इससे व्युत्पन्न अन्य उत्पाद वेफर कारखानों और चिप कारखानों में विभिन्न प्रक्रियाओं के बीच संचरण, भंडारण और अंतर-कारखाना परिवहन की आवश्यकताओं को मूल रूप से पूरा कर सकते हैं।

 

सामने से खुलने वाला वेफर शिपिंग बॉक्स (FOSB)

फ्रंट ओपनिंग वेफर शिपिंग बॉक्स (एफओएसबी) का उपयोग मुख्य रूप से वेफर निर्माण संयंत्रों और चिप निर्माण संयंत्रों के बीच 12 इंच के वेफर्स के परिवहन के लिए किया जाता है। वेफर्स के बड़े आकार और स्वच्छता की उच्च आवश्यकताओं के कारण, वेफर के विस्थापन घर्षण से उत्पन्न अशुद्धियों को कम करने के लिए विशेष पोजिशनिंग पीस और शॉकप्रूफ डिज़ाइन का उपयोग किया जाता है; कच्चे माल कम गैस उत्सर्जन वाली सामग्री से बने होते हैं, जिससे गैस उत्सर्जन द्वारा वेफर्स के दूषित होने का खतरा कम हो जाता है। अन्य परिवहन वेफर बॉक्स की तुलना में, एफओएसबी में बेहतर वायुरोधी क्षमता होती है। इसके अलावा, बैक-एंड पैकेजिंग लाइन कारखाने में, एफओएसबी का उपयोग विभिन्न प्रक्रियाओं के बीच वेफर्स के भंडारण और स्थानांतरण के लिए भी किया जा सकता है।

सामान्यतः FOSB को 25 टुकड़ों में बनाया जाता है। स्वचालित सामग्री प्रबंधन प्रणाली (AMHS) के माध्यम से स्वचालित भंडारण और पुनर्प्राप्ति के अलावा, इसे मैन्युअल रूप से भी संचालित किया जा सकता है।

सामने से खुलने वाला एकीकृत पॉड

फ्रंट ओपनिंग यूनिफाइड पॉड (FOUP) का उपयोग मुख्य रूप से फैब फैक्ट्री में वेफर्स की सुरक्षा, परिवहन और भंडारण के लिए किया जाता है। यह 12-इंच वेफर फैक्ट्री में स्वचालित कन्वेइंग सिस्टम के लिए एक महत्वपूर्ण वाहक कंटेनर है। इसका सबसे महत्वपूर्ण कार्य यह सुनिश्चित करना है कि प्रत्येक 25 वेफर्स को इसके द्वारा सुरक्षित रखा जाए ताकि प्रत्येक उत्पादन मशीन के बीच परिवहन के दौरान बाहरी वातावरण की धूल से दूषित होने से बचाया जा सके, जिससे उत्पादन प्रभावित न हो। प्रत्येक FOUP में विभिन्न कनेक्टिंग प्लेट, पिन और छेद होते हैं ताकि FOUP को लोडिंग पोर्ट पर रखा जा सके और AMHS द्वारा संचालित किया जा सके। इसमें कम गैस उत्सर्जन और कम नमी अवशोषण वाली सामग्री का उपयोग किया जाता है, जो कार्बनिक यौगिकों के उत्सर्जन को काफी हद तक कम कर सकता है और वेफर संदूषण को रोक सकता है; साथ ही, उत्कृष्ट सीलिंग और इन्फ्लेशन फ़ंक्शन वेफर के लिए कम नमी वाला वातावरण प्रदान करता है। इसके अलावा, FOUP को विभिन्न रंगों में डिज़ाइन किया जा सकता है, जैसे लाल, नारंगी, काला, पारदर्शी आदि, ताकि प्रक्रिया आवश्यकताओं को पूरा किया जा सके और विभिन्न प्रक्रियाओं और प्रक्रियाओं को अलग किया जा सके; आमतौर पर, FOUP को फैब फैक्ट्री की उत्पादन लाइन और मशीन के अंतर के अनुसार ग्राहकों द्वारा अनुकूलित किया जाता है।

इसके अतिरिक्त, चिप बैक-एंड पैकेजिंग में TSV और FAN OUT जैसी विभिन्न प्रक्रियाओं के अनुसार पैकेजिंग निर्माताओं के लिए POUP को विशेष उत्पादों में अनुकूलित किया जा सकता है, जैसे कि SLOT FOUP, 297mm FOUP आदि। FOUP को पुनर्चक्रित किया जा सकता है और इसका जीवनकाल 2-4 वर्ष होता है। FOUP निर्माता दूषित उत्पादों को पुनः उपयोग में लाने के लिए उत्पाद सफाई सेवाएं प्रदान कर सकते हैं।

 

संपर्क रहित क्षैतिज वेफर शिपर्स

संपर्क रहित क्षैतिज वेफर शिपर्स का उपयोग मुख्य रूप से तैयार वेफर्स के परिवहन के लिए किया जाता है, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है। Entegris के परिवहन बॉक्स में एक सपोर्ट रिंग का उपयोग किया जाता है ताकि भंडारण और परिवहन के दौरान वेफर्स आपस में संपर्क में न आएं, और इसमें अशुद्धियों के संदूषण, घिसाव, टक्कर, खरोंच, गैस रिसाव आदि को रोकने के लिए अच्छी सीलिंग की सुविधा है। यह उत्पाद मुख्य रूप से पतले 3D, लेंस या बम्प्ड वेफर्स के लिए उपयुक्त है, और इसके अनुप्रयोग क्षेत्रों में 3D, 2.5D, MEMS, LED और पावर सेमीकंडक्टर शामिल हैं। उत्पाद में 26 सपोर्ट रिंग हैं, जिसमें 25 वेफर्स (विभिन्न मोटाई के साथ) की क्षमता है, और वेफर के आकार 150mm, 200mm और 300mm हैं।