Trong thế giới công nghệ hiện đại đầy tinh vi,bánh waferCác tấm bán dẫn silicon (hay còn gọi là wafer) là thành phần cốt lõi của ngành công nghiệp bán dẫn. Chúng là nền tảng để sản xuất nhiều linh kiện điện tử khác nhau như bộ vi xử lý, bộ nhớ, cảm biến, v.v., và mỗi tấm wafer đều tiềm ẩn khả năng sản xuất vô số linh kiện điện tử. Vậy tại sao chúng ta thường thấy 25 tấm wafer trong một hộp? Thực ra, có những cân nhắc về mặt khoa học và kinh tế trong sản xuất công nghiệp đằng sau điều này.
Giải thích lý do tại sao có 25 miếng wafer trong một hộp.
Trước tiên, cần hiểu về kích thước của tấm wafer. Kích thước wafer tiêu chuẩn thường là 12 inch và 15 inch, để phù hợp với các thiết bị và quy trình sản xuất khác nhau.Bánh wafer 12 inchHiện nay, đây là loại phổ biến nhất vì chúng có thể chứa nhiều chip hơn và có sự cân bằng tương đối giữa chi phí sản xuất và hiệu quả.
Con số "25 miếng" không phải là ngẫu nhiên. Nó dựa trên phương pháp cắt và hiệu quả đóng gói của tấm wafer. Sau khi mỗi tấm wafer được sản xuất, nó cần được cắt để tạo thành nhiều chip độc lập. Nói chung, mộtBánh wafer 12 inchCó thể cắt hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn miếng khoai tây chiên. Tuy nhiên, để dễ quản lý và vận chuyển, những miếng khoai tây chiên này thường được đóng gói theo số lượng nhất định, và 25 miếng là số lượng phổ biến vì nó không quá nhiều cũng không quá ít, và có thể đảm bảo độ ổn định trong quá trình vận chuyển.
Ngoài ra, số lượng 25 chiếc cũng rất có lợi cho việc tự động hóa và tối ưu hóa dây chuyền sản xuất. Sản xuất theo lô có thể giảm chi phí gia công cho từng chiếc và nâng cao hiệu quả sản xuất. Đồng thời, hộp 25 chiếc dễ dàng thao tác và lưu trữ, giảm nguy cơ hư hỏng.
Điều đáng chú ý là với sự tiến bộ của công nghệ, một số sản phẩm cao cấp có thể sử dụng số lượng gói lớn hơn, chẳng hạn như 100 hoặc 200 chiếc, để nâng cao hơn nữa hiệu quả sản xuất. Tuy nhiên, đối với hầu hết các sản phẩm tiêu dùng và tầm trung, hộp wafer 25 chiếc vẫn là cấu hình tiêu chuẩn phổ biến.
Tóm lại, một hộp wafer thường chứa 25 chiếc, đây là sự cân bằng mà ngành công nghiệp bán dẫn tìm ra giữa hiệu quả sản xuất, kiểm soát chi phí và sự thuận tiện trong vận chuyển. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, con số này có thể được điều chỉnh, nhưng logic cơ bản đằng sau đó - tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao lợi ích kinh tế - vẫn không thay đổi.
Các nhà máy sản xuất wafer 12 inch sử dụng FOUP và FOSB, còn các nhà máy 8 inch trở xuống (bao gồm cả 8 inch) sử dụng Cassette, SMIF POD và wafer boat box, tức là nhà máy 12 inch.giá đỡ waferđược gọi chung là FOUP, và đĩa 8 inch.giá đỡ waferChúng được gọi chung là Cassette. Thông thường, một FOUP rỗng nặng khoảng 4,2 kg, và một FOUP chứa 25 tấm wafer nặng khoảng 7,3 kg.
Theo nghiên cứu và thống kê của nhóm nghiên cứu QYResearch, doanh thu thị trường hộp đựng wafer toàn cầu đạt 4,8 tỷ nhân dân tệ vào năm 2022 và dự kiến sẽ đạt 7,7 tỷ nhân dân tệ vào năm 2029, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) là 7,9%. Về loại sản phẩm, hộp đựng wafer bán dẫn (FOUP) chiếm thị phần lớn nhất trên toàn thị trường, khoảng 73%. Về ứng dụng sản phẩm, ứng dụng lớn nhất là wafer 12 inch, tiếp theo là wafer 8 inch.
Trên thực tế, có nhiều loại giá đỡ wafer, chẳng hạn như FOUP dùng để vận chuyển wafer trong các nhà máy sản xuất wafer; FOSB dùng để vận chuyển giữa các nhà máy sản xuất wafer silicon và nhà máy sản xuất wafer; giá đỡ CASSETTE có thể được sử dụng để vận chuyển giữa các quy trình và sử dụng kết hợp với các quy trình.
MỞ BĂNG CASSETTE
Hộp đựng wafer mở (OPEN CASSETTE) chủ yếu được sử dụng trong vận chuyển giữa các công đoạn và quy trình làm sạch trong sản xuất wafer. Giống như FOSB, FOUP và các loại hộp đựng khác, nó thường sử dụng các vật liệu chịu nhiệt, có tính chất cơ học tuyệt vời, ổn định kích thước, bền, chống tĩnh điện, ít thoát khí, ít kết tủa và có thể tái chế. Kích thước wafer, nút xử lý và vật liệu được lựa chọn cho các quy trình khác nhau sẽ khác nhau. Các vật liệu thường dùng là PFA, PTFE, PP, PEEK, PES, PC, PBT, PEI, COP, v.v. Sản phẩm thường được thiết kế với dung tích 25 chiếc.
Băng cassette mở có thể được sử dụng kết hợp với băng cassette tương ứng.Khay bánh waferCác sản phẩm dùng để lưu trữ và vận chuyển tấm bán dẫn giữa các quy trình nhằm giảm thiểu sự nhiễm bẩn trên tấm bán dẫn.
OPEN CASSETTE được sử dụng kết hợp với các sản phẩm Wafer Pod (OHT) tùy chỉnh, có thể được ứng dụng vào truyền tải tự động, truy cập tự động và lưu trữ kín hơn giữa các quy trình trong sản xuất wafer và sản xuất chip.
Dĩ nhiên, hộp đựng wafer mở (OPEN CASSETTE) có thể được chế tạo trực tiếp thành các sản phẩm dạng hộp (CASSETTE). Sản phẩm hộp vận chuyển wafer (Wafer Shipping Boxes) có cấu trúc như vậy, như hình dưới đây. Nó có thể đáp ứng nhu cầu vận chuyển wafer từ các nhà máy sản xuất wafer đến các nhà máy sản xuất chip. Hộp đựng wafer và các sản phẩm khác được phát triển từ nó về cơ bản có thể đáp ứng nhu cầu truyền tải, lưu trữ và vận chuyển nội bộ giữa các quy trình khác nhau trong các nhà máy sản xuất wafer và nhà máy sản xuất chip.
Hộp vận chuyển wafer mở phía trước FOSB
Hộp vận chuyển wafer mở phía trước (FOSB) chủ yếu được sử dụng để vận chuyển wafer 12 inch giữa các nhà máy sản xuất wafer và nhà máy sản xuất chip. Do kích thước lớn của wafer và yêu cầu cao hơn về độ sạch, nên các chi tiết định vị đặc biệt và thiết kế chống sốc được sử dụng để giảm thiểu tạp chất sinh ra do ma sát khi dịch chuyển wafer; nguyên vật liệu được làm từ vật liệu có độ thoát khí thấp, giúp giảm nguy cơ ô nhiễm wafer do khí thoát ra. So với các loại hộp vận chuyển wafer khác, FOSB có độ kín khí tốt hơn. Ngoài ra, trong dây chuyền đóng gói phía sau của nhà máy, FOSB cũng có thể được sử dụng để lưu trữ và vận chuyển wafer giữa các quy trình khác nhau.
FOSB thường được sản xuất thành 25 mảnh. Ngoài việc lưu trữ và lấy hàng tự động thông qua Hệ thống Xử lý Vật liệu Tự động (AMHS), nó cũng có thể được vận hành thủ công.
Khoang mở phía trước liền khối
Thùng chứa wafer mở phía trước (FOUP) chủ yếu được sử dụng để bảo vệ, vận chuyển và lưu trữ wafer trong nhà máy sản xuất chip. Đây là một thùng chứa quan trọng cho hệ thống băng tải tự động trong nhà máy sản xuất wafer 12 inch. Chức năng quan trọng nhất của nó là đảm bảo cứ mỗi 25 wafer được bảo vệ bởi thùng chứa này để tránh bị nhiễm bụi từ môi trường bên ngoài trong quá trình vận chuyển giữa các máy sản xuất, từ đó ảnh hưởng đến năng suất. Mỗi FOUP có nhiều tấm kết nối, chốt và lỗ khác nhau để FOUP được đặt trên cổng nạp và vận hành bởi hệ thống AMHS. Nó sử dụng vật liệu có độ thoát khí thấp và độ hút ẩm thấp, giúp giảm đáng kể sự phát thải các hợp chất hữu cơ và ngăn ngừa ô nhiễm wafer; đồng thời, chức năng niêm phong và bơm hơi tuyệt vời có thể cung cấp môi trường độ ẩm thấp cho wafer. Ngoài ra, FOUP có thể được thiết kế với nhiều màu sắc khác nhau, chẳng hạn như đỏ, cam, đen, trong suốt, v.v., để đáp ứng các yêu cầu quy trình và phân biệt các quy trình khác nhau; nói chung, FOUP được khách hàng tùy chỉnh theo dây chuyền sản xuất và sự khác biệt về máy móc của nhà máy sản xuất chip.
Ngoài ra, POUP có thể được tùy chỉnh thành các sản phẩm đặc biệt cho các nhà sản xuất bao bì theo các quy trình khác nhau như TSV và FAN OUT trong đóng gói chip phía sau, ví dụ như SLOT FOUP, FOUP 297mm, v.v. FOUP có thể được tái chế và tuổi thọ từ 2-4 năm. Các nhà sản xuất FOUP có thể cung cấp dịch vụ làm sạch sản phẩm để đáp ứng nhu cầu tái sử dụng các sản phẩm bị nhiễm bẩn.
Máy vận chuyển wafer ngang không tiếp xúc
Hộp vận chuyển wafer nằm ngang không tiếp xúc chủ yếu được sử dụng để vận chuyển wafer thành phẩm, như hình dưới đây. Hộp vận chuyển của Entegris sử dụng vòng đỡ để đảm bảo các wafer không tiếp xúc trong quá trình lưu trữ và vận chuyển, đồng thời có khả năng niêm phong tốt để ngăn ngừa ô nhiễm tạp chất, mài mòn, va chạm, trầy xước, thoát khí, v.v. Sản phẩm chủ yếu phù hợp với wafer 3D mỏng, wafer thấu kính hoặc wafer có gờ, và các lĩnh vực ứng dụng bao gồm 3D, 2.5D, MEMS, LED và chất bán dẫn công suất. Sản phẩm được trang bị 26 vòng đỡ, với sức chứa 25 wafer (với độ dày khác nhau), và kích thước wafer bao gồm 150mm, 200mm và 300mm.
Thời gian đăng bài: 30/7/2024