I den sofistikerte verdenen av moderne teknologi,vafler, også kjent som silisiumskiver, er kjernekomponentene i halvlederindustrien. De er grunnlaget for produksjon av ulike elektroniske komponenter som mikroprosessorer, minne, sensorer osv., og hver skive bærer potensialet til utallige elektroniske komponenter. Så hvorfor ser vi ofte 25 skiver i en eske? Det ligger faktisk vitenskapelige hensyn og økonomien i industriell produksjon bak dette.
Avslører grunnen til at det er 25 vafler i en eske
Først må du forstå størrelsen på waferen. Standard waferstørrelser er vanligvis 12 tommer og 15 tommer, for å tilpasse seg ulikt produksjonsutstyr og -prosesser.12-tommers wafereer for tiden den vanligste typen fordi de har plass til flere brikker og er relativt balanserte i produksjonskostnader og effektivitet.
Tallet «25 stykker» er ikke tilfeldig. Det er basert på kuttemetoden og pakkeeffektiviteten til waferen. Etter at hver wafer er produsert, må den kuttes for å danne flere uavhengige brikker. Generelt sett er en12-tommers waferkan kutte hundrevis eller til og med tusenvis av flis. For enkelhets skyld pakkes disse flisene vanligvis i en viss mengde, og 25 stykker er et vanlig mengdevalg fordi det verken er for stort eller for stort, og det kan sikre tilstrekkelig stabilitet under transport.
I tillegg bidrar mengden på 25 stykker også til automatisering og optimalisering av produksjonslinjen. Batchproduksjon kan redusere prosesseringskostnadene for et enkelt stykke og forbedre produksjonseffektiviteten. Samtidig er en 25-delers waferboks enkel å betjene for lagring og transport og reduserer risikoen for brudd.
Det er verdt å merke seg at med teknologiske fremskritt kan noen high-end-produkter ta i bruk et større antall pakker, for eksempel 100 eller 200 stykker, for å forbedre produksjonseffektiviteten ytterligere. For de fleste forbruker- og mellomklasseprodukter er imidlertid en waferboks med 25 deler fortsatt en vanlig standardkonfigurasjon.
Kort sagt inneholder en eske med wafere vanligvis 25 stykker, som er en balanse som halvlederindustrien finner mellom produksjonseffektivitet, kostnadskontroll og logistikkvennlighet. Med den kontinuerlige teknologiutviklingen kan dette tallet justeres, men den grunnleggende logikken bak det – å optimalisere produksjonsprosesser og forbedre økonomiske fordeler – forblir uendret.
12-tommers waferfabrikker bruker FOUP og FOSB, og 8-tommers og mindre (inkludert 8-tommers) bruker kassett, SMIF POD og waferbåtboks, det vil si 12-tommerswaferbærerkalles samlet FOUP, og 8-tommerswaferbærerkalles samlet kassett. Normalt veier en tom FOUP omtrent 4,2 kg, og en FOUP fylt med 25 wafere veier omtrent 7,3 kg.
Ifølge forskning og statistikk fra QYResearch-forskerteamet nådde det globale salget av waferbokser 4,8 milliarder yuan i 2022, og det forventes å nå 7,7 milliarder yuan i 2029, med en sammensatt årlig vekstrate (CAGR) på 7,9 %. Når det gjelder produkttype, utgjør halvleder-FOUP den største andelen av hele markedet, omtrent 73 %. Når det gjelder produktapplikasjoner, er den største applikasjonen 12-tommers wafere, etterfulgt av 8-tommers wafere.
Faktisk finnes det mange typer waferbærere, for eksempel FOUP for waferoverføring i waferproduksjonsanlegg; FOSB for transport mellom silisiumwaferproduksjon og waferproduksjonsanlegg; KASSETTE-bærere kan brukes til transport mellom prosesser og bruk i forbindelse med prosesser.
ÅPEN KASSETT
ÅPEN KASSETT brukes hovedsakelig i transport mellom prosesser og rengjøringsprosesser i waferproduksjon. I likhet med FOSB, FOUP og andre bærere, bruker den vanligvis materialer som er temperaturbestandige, har utmerkede mekaniske egenskaper, dimensjonsstabilitet, og er slitesterke, antistatiske, lavgassing, lav nedbør og resirkulerbare. Ulike waferstørrelser, prosessnoder og materialer valgt for forskjellige prosesser er forskjellige. De generelle materialene er PFA, PTFE, PP, PEEK, PES, PC, PBT, PEI, COP, etc. Produktet er vanligvis designet med en kapasitet på 25 stykker.
ÅPEN KASSETT kan brukes sammen med den tilsvarendeWaferkassettprodukter for lagring og transport av wafere mellom prosesser for å redusere waferforurensning.
ÅPEN KASSETT brukes sammen med tilpassede Wafer Pod (OHT)-produkter, som kan brukes til automatisert overføring, automatisert tilgang og mer forseglet lagring mellom prosesser i waferproduksjon og chipproduksjon.
ÅPEN KASSETT kan selvfølgelig lages direkte til kassettprodukter. Produktet Wafer Shipping Boxes har en slik struktur, som vist i figuren nedenfor. Det kan dekke behovene for wafertransport fra waferproduksjonsanlegg til chipproduksjonsanlegg. KASSETT og andre produkter avledet fra det kan i utgangspunktet dekke behovene for overføring, lagring og transport mellom fabrikker mellom ulike prosesser i waferfabrikker og chipfabrikker.
Wafer-forsendelsesboks med FOSB-åpning foran
Frontåpnende waferforsendelsesboks FOSB brukes hovedsakelig til transport av 12-tommers wafere mellom waferproduksjonsanlegg og chipproduksjonsanlegg. På grunn av den store størrelsen på wafere og høyere krav til renslighet, brukes spesielle posisjoneringsstykker og støtsikker design for å redusere urenheter generert av waferforskyvningsfriksjon; råmaterialene er laget av materialer med lav utgassing, noe som kan redusere risikoen for utgassing av forurensende wafere. Sammenlignet med andre transportwaferbokser har FOSB bedre lufttetthet. I tillegg kan FOSB også brukes til lagring og overføring av wafere mellom ulike prosesser i fabrikker for bakpakkelinjer.
FOSB er vanligvis laget i 25 deler. I tillegg til automatisk lagring og henting gjennom det automatiserte materialhåndteringssystemet (AMHS), kan det også betjenes manuelt.
Frontåpning Unified Pod
Front Opening Unified Pod (FOUP) brukes hovedsakelig til beskyttelse, transport og lagring av wafere i Fab-fabrikken. Det er en viktig bærebeholder for det automatiserte transportsystemet i 12-tommers waferfabrikker. Den viktigste funksjonen er å sikre at hver 25 wafere er beskyttet av den for å unngå å bli forurenset av støv i det ytre miljøet under overføringen mellom hver produksjonsmaskin, og dermed påvirke utbyttet. Hver FOUP har forskjellige tilkoblingsplater, pinner og hull, slik at FOUP er plassert på lasteporten og drives av AMHS. Den bruker materialer med lav utgassing og lav fuktighetsabsorpsjon, noe som kan redusere utslipp av organiske forbindelser i stor grad og forhindre waferforurensning. Samtidig kan den utmerkede forseglings- og oppblåsningsfunksjonen gi et lavfuktighetsmiljø for waferen. I tillegg kan FOUP designes i forskjellige farger, for eksempel rød, oransje, svart, gjennomsiktig osv., for å oppfylle prosesskrav og skille mellom forskjellige prosesser og prosesser. Generelt tilpasses FOUP av kunder i henhold til produksjonslinjen og maskinforskjellene i Fab-fabrikken.
I tillegg kan POUP tilpasses til spesialprodukter for emballasjeprodusenter i henhold til ulike prosesser som TSV og FAN OUT i chip-backend-emballasje, for eksempel SLOT FOUP, 297 mm FOUP, osv. FOUP kan resirkuleres, og levetiden er mellom 2–4 år. FOUP-produsenter kan tilby produktrengjøringstjenester for å dekke forurensede produkter slik at de kan tas i bruk igjen.
Kontaktløse horisontale wafer-forsendelser
Kontaktløse horisontale wafertransportører brukes hovedsakelig til transport av ferdige wafere, som vist på figuren nedenfor. Entegris' transportboks bruker en støttering for å sikre at waferene ikke kommer i kontakt under lagring og transport, og har god tetting for å forhindre urenhetsforurensning, slitasje, kollisjon, riper, avgassing osv. Produktet er hovedsakelig egnet for tynne 3D-, linse- eller bumpede wafere, og bruksområdene inkluderer 3D-, 2,5D-, MEMS-, LED- og krafthalvledere. Produktet er utstyrt med 26 støtteringer, med en waferkapasitet på 25 (med forskjellige tykkelser), og waferstørrelsene inkluderer 150 mm, 200 mm og 300 mm.
Publisert: 30. juli 2024