لماذا يحتوي صندوق الويفر على 25 رقاقة؟

في عالم التكنولوجيا الحديثة المتطور .رقائق، والمعروفة أيضًا باسم رقائق السيليكون، هي المكونات الأساسية لصناعة أشباه الموصلات. وهي الأساس لتصنيع المكونات الإلكترونية المختلفة مثل المعالجات الدقيقة والذاكرة وأجهزة الاستشعار وما إلى ذلك، وتحمل كل رقاقة إمكانات عدد لا يحصى من المكونات الإلكترونية. فلماذا نرى غالبًا 25 رقاقة في الصندوق؟ في الواقع هناك اعتبارات علمية واقتصاديات الإنتاج الصناعي وراء ذلك.

الكشف عن سبب وجود 25 رقاقة في الصندوق

أولا، فهم حجم الرقاقة. أحجام الرقاقة القياسية عادة ما تكون 12 بوصة و15 بوصة، وهي مناسبة للتكيف مع معدات وعمليات الإنتاج المختلفة.رقائق 12 بوصةهي النوع الأكثر شيوعًا حاليًا لأنها يمكنها استيعاب المزيد من الرقائق وتكون متوازنة نسبيًا في تكلفة التصنيع والكفاءة.

الرقم "25 قطعة" ليس من قبيل الصدفة. يعتمد ذلك على طريقة القطع وكفاءة التعبئة والتغليف للرقاقة. بعد إنتاج كل رقاقة، يجب قطعها لتشكيل شرائح مستقلة متعددة. وبشكل عام، أرقاقة 12 بوصةيمكنها قطع مئات أو حتى آلاف الرقائق. ومع ذلك، لسهولة الإدارة والنقل، عادة ما يتم تعبئة هذه الرقائق بكمية معينة، ويعتبر 25 قطعة اختيارًا شائعًا للكمية لأنها ليست كبيرة جدًا ولا كبيرة جدًا، ويمكن أن تضمن الاستقرار الكافي أثناء النقل.

بالإضافة إلى ذلك، فإن كمية 25 قطعة تساعد أيضًا على أتمتة وتحسين خط الإنتاج. يمكن أن يؤدي إنتاج الدفعات إلى تقليل تكلفة المعالجة للقطعة الواحدة وتحسين كفاءة الإنتاج. في نفس الوقت، للتخزين والنقل، صندوق الويفر المكون من 25 قطعة سهل التشغيل ويقلل من خطر الكسر.

تجدر الإشارة إلى أنه مع تقدم التكنولوجيا، قد تعتمد بعض المنتجات المتطورة عددًا أكبر من العبوات، مثل 100 أو 200 قطعة، لزيادة تحسين كفاءة الإنتاج. ومع ذلك، بالنسبة لمعظم المنتجات الاستهلاكية والمتوسطة، لا يزال صندوق الويفر المكون من 25 قطعة تكوينًا قياسيًا شائعًا.

باختصار، تحتوي علبة الرقائق عادة على 25 قطعة، وهو التوازن الذي وجدته صناعة أشباه الموصلات بين كفاءة الإنتاج ومراقبة التكاليف والراحة اللوجستية. ومع التطور التكنولوجي المستمر، قد يتم تعديل هذا الرقم، ولكن المنطق الأساسي وراء ذلك - تحسين عمليات الإنتاج وتحسين الفوائد الاقتصادية - يظل دون تغيير.

تستخدم مصانع الويفر مقاس 12 بوصة FOUP وFOSB، وتستخدم مقاس 8 بوصة أو أقل (بما في ذلك 8 بوصة) الكاسيت وSMIF POD وصندوق قارب الويفر، أي 12 بوصةناقلة الويفريسمى بشكل جماعي FOUP، و8 بوصةناقلة الويفرويسمى بشكل جماعي كاسيت. عادة، يزن FOUP الفارغ حوالي 4.2 كجم، ويزن FOUP المملوء بـ 25 رقاقة حوالي 7.3 كجم.
وفقًا للبحث والإحصاءات التي أجراها فريق بحث QYResearch، وصلت مبيعات سوق علب الويفر العالمية إلى 4.8 مليار يوان في عام 2022، ومن المتوقع أن تصل إلى 7.7 مليار يوان في عام 2029، بمعدل نمو سنوي مركب (CAGR) يبلغ 7.9٪. من حيث نوع المنتج، يحتل FOUP لأشباه الموصلات الحصة الأكبر من السوق بأكملها، حوالي 73٪. فيما يتعلق بتطبيق المنتج، فإن أكبر تطبيق هو الرقائق مقاس 12 بوصة، تليها الرقائق مقاس 8 بوصة.

في الواقع، هناك أنواع عديدة من حاملات الرقاقات، مثل FOUP لنقل الرقاقات في مصانع تصنيع الرقاقات؛ FOSB للنقل بين إنتاج رقائق السيليكون ومصانع تصنيع الرقائق؛ يمكن استخدام ناقلات CASSETTE للنقل بين العمليات واستخدامها جنبًا إلى جنب مع العمليات.

فتح الكاسيت
يتم استخدام OPEN CASSETTE بشكل أساسي في عمليات النقل والتنظيف بين العمليات في تصنيع الرقاقات. مثل FOSB وFOUP وغيرها من الناقلات، فإنها تستخدم عمومًا مواد مقاومة للحرارة، ولها خصائص ميكانيكية ممتازة، واستقرار الأبعاد، ومتينة، ومضادة للكهرباء الساكنة، ومنخفضة إطلاق الغازات، وهطول الأمطار منخفض، وقابلة لإعادة التدوير. تختلف أحجام الرقاقات وعقد العمليات والمواد المختارة لعمليات مختلفة. المواد العامة هي PFA، PTFE، PP، PEEK، PES، PC، PBT، PEI، COP، إلخ. تم تصميم المنتج بشكل عام بسعة 25 قطعة.

يمكن استخدام OPEN CASSETTE بالتزامن مع ما يقابلهاويفر كاسيتمنتجات لتخزين الرقائق ونقلها بين العمليات لتقليل تلوث الرقائق.

يتم استخدام OPEN CASSETTE جنبًا إلى جنب مع منتجات Wafer Pod (OHT) المخصصة، والتي يمكن تطبيقها على النقل الآلي والوصول الآلي والتخزين الأكثر إحكامًا بين العمليات في تصنيع الرقاقات وتصنيع الرقائق.

بالطبع، يمكن تحويل OPEN CASSETTE مباشرة إلى منتجات CASSETTE. تحتوي صناديق شحن الويفر للمنتج على مثل هذا الهيكل، كما هو موضح في الشكل أدناه. يمكنها تلبية احتياجات نقل الرقاقات من مصانع تصنيع الرقاقات إلى مصانع تصنيع الرقائق. يمكن لـ CASSETTE والمنتجات الأخرى المشتقة منها أن تلبي بشكل أساسي احتياجات النقل والتخزين والنقل بين المصانع بين العمليات المختلفة في مصانع الرقائق ومصانع الرقائق.

صندوق شحن الويفر مفتوح من الأمام FOSB
يستخدم صندوق شحن الويفر ذو الفتح الأمامي FOSB بشكل أساسي لنقل الرقاقات مقاس 12 بوصة بين مصانع تصنيع الويفر ومصانع تصنيع الرقائق. بسبب الحجم الكبير للرقائق ومتطلبات النظافة العالية؛ يتم استخدام قطع تحديد المواقع الخاصة والتصميم المقاوم للصدمات لتقليل الشوائب الناتجة عن احتكاك إزاحة الرقاقة؛ المواد الخام مصنوعة من مواد منخفضة إطلاق الغازات، والتي يمكن أن تقلل من خطر تلويث الرقائق بالغازات. بالمقارنة مع صناديق بسكويت الويفر الأخرى، فإن FOSB لديه إحكام أفضل للهواء. بالإضافة إلى ذلك، في مصنع خط التعبئة والتغليف الخلفي، يمكن أيضًا استخدام FOSB لتخزين ونقل الرقائق بين العمليات المختلفة.

يتم تصنيع FOSB بشكل عام إلى 25 قطعة. بالإضافة إلى التخزين والاسترجاع التلقائي من خلال نظام التعامل الآلي مع المواد (AMHS)، يمكن أيضًا تشغيله يدويًا.

جراب موحد للفتح الأمامي

يتم استخدام الكبسولة الموحدة ذات الفتح الأمامي (FOUP) بشكل أساسي لحماية ونقل وتخزين الرقائق في مصنع Fab. إنها حاوية حاملة مهمة لنظام النقل الآلي في مصنع الويفر مقاس 12 بوصة. وتتمثل وظيفتها الأكثر أهمية في ضمان حماية كل 25 رقاقة لتجنب تلوثها بالغبار في البيئة الخارجية أثناء النقل بين كل آلة إنتاج، وبالتالي التأثير على الإنتاجية. يحتوي كل FOUP على لوحات توصيل ودبابيس وثقوب مختلفة بحيث يقع FOUP على منفذ التحميل ويتم تشغيله بواسطة AMHS. إنها تستخدم مواد منخفضة إطلاق الغازات ومواد منخفضة امتصاص الرطوبة، والتي يمكن أن تقلل بشكل كبير من إطلاق المركبات العضوية وتمنع تلوث الرقاقة؛ في نفس الوقت، وظيفة الختم والنفخ الممتازة يمكن أن توفر بيئة رطوبة منخفضة للرقاقة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تصميم FOUP بألوان مختلفة، مثل الأحمر والبرتقالي والأسود والشفاف وما إلى ذلك، لتلبية متطلبات العملية والتمييز بين العمليات والعمليات المختلفة؛ بشكل عام، يتم تخصيص FOUP من قبل العملاء وفقًا لخط الإنتاج واختلافات الماكينات في مصنع Fab.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن تخصيص POUP إلى منتجات خاصة لمصنعي التغليف وفقًا لعمليات مختلفة مثل TSV وFAN OUT في التغليف الخلفي للرقاقة، مثل SLOT FOUP، و297mm FOUP، وما إلى ذلك. يمكن إعادة تدوير FOUP، ويبلغ العمر الافتراضي له بين 2-4 سنوات. يمكن لمصنعي FOUP تقديم خدمات تنظيف المنتج لتلبية المنتجات الملوثة ليتم استخدامها مرة أخرى.

شاحنو الرقاقات الأفقية بدون تلامس
تُستخدم أجهزة شحن الرقاقات الأفقية غير التلامسية بشكل أساسي لنقل الرقاقات الجاهزة، كما هو موضح في الشكل أدناه. يستخدم صندوق النقل الخاص بـ Entegris حلقة دعم لضمان عدم تلامس الرقائق أثناء التخزين والنقل، وله ختم جيد لمنع التلوث بالشوائب، والتآكل، والاصطدام، والخدوش، وتفريغ الغاز، وما إلى ذلك. المنتج مناسب بشكل أساسي للأفلام ثلاثية الأبعاد الرقيقة أو العدسات أو الرقائق المتصادمة، وتشمل مجالات تطبيقها 3D و2.5D وMEMS وLED وأشباه موصلات الطاقة. المنتج مزود بـ 26 حلقة دعم، بسعة الويفر 25 (بسماكات مختلفة)، وأحجام الويفر تشمل 150 مم، 200 مم، 300 مم.