Perché una scatola di wafer contiene 25 wafer?

Nel sofisticato mondo della tecnologia moderna,cialdeI wafer di silicio, noti anche come wafer di silicio, sono i componenti principali dell'industria dei semiconduttori. Costituiscono la base per la produzione di vari componenti elettronici come microprocessori, memorie, sensori, ecc., e ogni wafer racchiude il potenziale di innumerevoli componenti elettronici. Perché vediamo spesso 25 wafer in una scatola? In realtà, dietro a tutto questo ci sono considerazioni scientifiche e considerazioni economiche sulla produzione industriale.

 

Svelare il motivo per cui ci sono 25 wafer in una scatola

Innanzitutto, è importante capire le dimensioni del wafer. Le dimensioni standard dei wafer sono solitamente 12 pollici e 15 pollici, per adattarsi a diverse apparecchiature e processi di produzione.wafer da 12 pollicisono attualmente il tipo più comune perché possono ospitare più chip e sono relativamente equilibrati in termini di costi di produzione ed efficienza.

Il numero "25 pezzi" non è casuale. Si basa sul metodo di taglio e sull'efficienza di confezionamento del wafer. Dopo la produzione, ogni wafer deve essere tagliato per formare più chip indipendenti. In generale, uncialda da 12 polliciPuò tagliare centinaia o addirittura migliaia di trucioli. Tuttavia, per facilità di gestione e trasporto, questi trucioli vengono solitamente confezionati in una certa quantità, e 25 pezzi sono la scelta più comune perché non sono né troppo grandi né troppo grandi, e garantiscono una stabilità sufficiente durante il trasporto.

Inoltre, la quantità di 25 pezzi favorisce l'automazione e l'ottimizzazione della linea di produzione. La produzione in lotti può ridurre i costi di lavorazione di un singolo pezzo e migliorare l'efficienza produttiva. Allo stesso tempo, per lo stoccaggio e il trasporto, una scatola per wafer da 25 pezzi è facile da usare e riduce il rischio di rottura.

È importante notare che, con il progresso tecnologico, alcuni prodotti di fascia alta potrebbero adottare un numero maggiore di confezioni, ad esempio da 100 o 200 pezzi, per migliorare ulteriormente l'efficienza produttiva. Tuttavia, per la maggior parte dei prodotti di fascia media e di consumo, una confezione da 25 wafer è ancora una configurazione standard comune.

In sintesi, una scatola di wafer contiene solitamente 25 pezzi, un equilibrio raggiunto dall'industria dei semiconduttori tra efficienza produttiva, controllo dei costi e praticità logistica. Con il continuo sviluppo tecnologico, questo numero può essere modificato, ma la logica di base – l'ottimizzazione dei processi produttivi e il miglioramento dei vantaggi economici – rimane invariata.

Le fabbriche di wafer da 12 pollici utilizzano FOUP e FOSB, mentre quelle da 8 pollici e inferiori (incluse quelle da 8 pollici) utilizzano cassette, SMIF POD e wafer boat box, ovvero il 12 pollicisupporto per waferè chiamato collettivamente FOUP e l'8 pollicisupporto per waferè chiamata collettivamente "Cassetta". Normalmente, un FOUP vuoto pesa circa 4,2 kg, mentre un FOUP riempito con 25 wafer pesa circa 7,3 kg.
Secondo le ricerche e le statistiche del team di ricerca QYResearch, le vendite globali di wafer box hanno raggiunto i 4,8 miliardi di yuan nel 2022 e si prevede che raggiungeranno i 7,7 miliardi di yuan nel 2029, con un tasso di crescita annuo composto (CAGR) del 7,9%. In termini di tipologia di prodotto, i semiconduttori FOUP occupano la quota maggiore dell'intero mercato, circa il 73%. In termini di applicazione del prodotto, l'applicazione principale è rappresentata dai wafer da 12 pollici, seguiti da quelli da 8 pollici.

Esistono infatti molti tipi di supporti per wafer, come ad esempio i supporti FOUP per il trasferimento dei wafer negli impianti di produzione; i supporti FOSB per il trasporto tra la produzione dei wafer di silicio e gli impianti di produzione dei wafer; i supporti a CASSETTA possono essere utilizzati per il trasporto interprocesso e in concomitanza con i processi.

 

CASSETTA APERTA

La CASSETTA APERTA viene utilizzata principalmente nei processi di trasporto e pulizia interprocesso nella produzione di wafer. Come FOSB, FOUP e altri supporti, utilizza generalmente materiali resistenti alla temperatura, con eccellenti proprietà meccaniche, stabilità dimensionale, durevoli, antistatici, a basso degassamento, a bassa precipitazione e riciclabili. Le dimensioni dei wafer, i nodi di processo e i materiali selezionati per i diversi processi variano. I materiali più comuni sono PFA, PTFE, PP, PEEK, PES, PC, PBT, PEI, COP, ecc. Il prodotto è generalmente progettato con una capacità di 25 pezzi.

OPEN CASSETTE può essere utilizzato insieme al corrispondenteCassetta waferprodotti per lo stoccaggio e il trasporto dei wafer tra i processi per ridurre la contaminazione dei wafer.

OPEN CASSETTE viene utilizzato insieme ai prodotti Wafer Pod (OHT) personalizzati, che possono essere applicati alla trasmissione automatizzata, all'accesso automatizzato e a uno stoccaggio più sigillato tra i processi di produzione di wafer e di chip.

Naturalmente, le CASSETTE APERTE possono essere trasformate direttamente in prodotti CASSETTE. Il prodotto "Wafer Shipping Boxes" ha una struttura simile a quella mostrata nella figura sottostante. Può soddisfare le esigenze di trasporto dei wafer dagli impianti di produzione di wafer agli impianti di produzione di chip. Le CASSETTE e gli altri prodotti da esse derivati ​​possono sostanzialmente soddisfare le esigenze di trasmissione, stoccaggio e trasporto inter-fabbrica tra i vari processi nelle fabbriche di wafer e di chip.

 

Scatola per spedizione wafer con apertura frontale FOSB

La scatola di spedizione per wafer con apertura frontale FOSB viene utilizzata principalmente per il trasporto di wafer da 12 pollici tra gli impianti di produzione di wafer e gli impianti di produzione di chip. A causa delle grandi dimensioni dei wafer e dei più elevati requisiti di pulizia, vengono utilizzati speciali elementi di posizionamento e un design antiurto per ridurre le impurità generate dall'attrito dovuto allo spostamento dei wafer; le materie prime sono realizzate con materiali a basso degasaggio, il che può ridurre il rischio di contaminazione dei wafer. Rispetto ad altre scatole per il trasporto di wafer, la FOSB offre una migliore tenuta stagna. Inoltre, nella linea di confezionamento di back-end, la FOSB può essere utilizzata anche per lo stoccaggio e il trasferimento dei wafer tra diversi processi.

Il FOSB è generalmente composto da 25 pezzi. Oltre allo stoccaggio e al prelievo automatici tramite il sistema di movimentazione automatizzata dei materiali (AMHS), può anche essere azionato manualmente.

Pod unificato con apertura frontale

Il Front Opening Unified Pod (FOUP) viene utilizzato principalmente per la protezione, il trasporto e lo stoccaggio dei wafer negli stabilimenti Fab. Si tratta di un importante contenitore di trasporto per il sistema di trasporto automatico negli stabilimenti di produzione di wafer da 12 pollici. La sua funzione principale è garantire che ogni 25 wafer siano protetti da esso, evitando la contaminazione da polvere presente nell'ambiente esterno durante il trasporto tra le diverse macchine di produzione, con conseguente riduzione della resa. Ogni FOUP è dotato di diverse piastre di collegamento, perni e fori, in modo da essere posizionato sulla porta di carico e gestito dall'AMHS. Utilizza materiali a basso degasaggio e a basso assorbimento di umidità, che possono ridurre notevolmente il rilascio di composti organici e prevenire la contaminazione dei wafer; allo stesso tempo, l'eccellente funzione di tenuta e gonfiaggio può garantire un ambiente a bassa umidità per i wafer. Inoltre, il FOUP può essere progettato in diversi colori, come rosso, arancione, nero, trasparente, ecc., per soddisfare i requisiti di processo e differenziare i diversi processi; generalmente, il FOUP viene personalizzato dai clienti in base alle caratteristiche della linea di produzione e delle macchine dello stabilimento Fab.

Inoltre, il POUP può essere personalizzato in prodotti speciali per i produttori di imballaggi secondo diversi processi, come TSV e FAN OUT, negli imballaggi con chip back-end, come SLOT FOUP, FOUP da 297 mm, ecc. Il FOUP è riciclabile e la sua durata è compresa tra 2 e 4 anni. I produttori di FOUP possono fornire servizi di pulizia del prodotto per soddisfare le esigenze di riutilizzo dei prodotti contaminati.

 

Spedizionieri orizzontali di wafer senza contatto

I contenitori orizzontali per wafer senza contatto vengono utilizzati principalmente per il trasporto di wafer finiti, come mostrato nella figura sottostante. La scatola di trasporto di Entegris utilizza un anello di supporto per garantire che i wafer non entrino in contatto durante lo stoccaggio e il trasporto, e offre una buona tenuta per prevenire contaminazione da impurità, usura, collisioni, graffi, degassamento, ecc. Il prodotto è principalmente adatto per wafer sottili 3D, lenti o con bumping, e i suoi campi di applicazione includono 3D, 2.5D, MEMS, LED e semiconduttori di potenza. Il prodotto è dotato di 26 anelli di supporto, con una capacità di 25 wafer (di diversi spessori) e dimensioni dei wafer comprese tra 150 mm, 200 mm e 300 mm.