Warum enthält eine Waffelschachtel 25 Waffeln?

In der anspruchsvollen Welt der modernen TechnologieWaffeln, auch Siliziumwafer genannt, sind die Kernkomponenten der Halbleiterindustrie. Sie sind die Grundlage für die Herstellung verschiedener elektronischer Komponenten wie Mikroprozessoren, Speicher, Sensoren usw. und jeder Wafer birgt das Potenzial unzähliger elektronischer Komponenten. Warum sehen wir oft 25 Waffeln in einer Schachtel? Dahinter stecken tatsächlich wissenschaftliche Überlegungen und die Ökonomie der industriellen Produktion.

Wir enthüllen den Grund, warum eine Schachtel 25 Waffeln enthält

Verstehen Sie zunächst die Größe des Wafers. Standard-Wafergrößen sind in der Regel 12 Zoll und 15 Zoll, was der Anpassung an unterschiedliche Produktionsanlagen und -prozesse dient.12-Zoll-Waffelnsind derzeit der gebräuchlichste Typ, da sie mehr Chips aufnehmen können und hinsichtlich Herstellungskosten und Effizienz relativ ausgewogen sind.

Die Zahl „25 Stück“ kommt nicht von ungefähr. Es basiert auf der Schneidmethode und der Verpackungseffizienz des Wafers. Nachdem jeder Wafer hergestellt wurde, muss er geschnitten werden, um mehrere unabhängige Chips zu bilden. Im Allgemeinen a12-Zoll-Waferkann Hunderte oder sogar Tausende von Chips schneiden. Um die Verwaltung und den Transport zu erleichtern, werden diese Chips jedoch normalerweise in einer bestimmten Menge verpackt, und 25 Stück sind eine übliche Mengenwahl, da sie weder zu groß noch zu groß sind und eine ausreichende Stabilität während des Transports gewährleisten können.

Darüber hinaus trägt die Menge von 25 Stück auch zur Automatisierung und Optimierung der Produktionslinie bei. Durch die Serienfertigung können die Verarbeitungskosten eines einzelnen Stücks gesenkt und die Produktionseffizienz verbessert werden. Gleichzeitig ist eine 25-teilige Waffelbox für Lagerung und Transport einfach zu bedienen und verringert die Bruchgefahr.

Es ist erwähnenswert, dass mit der Weiterentwicklung der Technologie einige High-End-Produkte möglicherweise eine größere Anzahl von Verpackungen, beispielsweise 100 oder 200 Stück, verwenden, um die Produktionseffizienz weiter zu verbessern. Bei den meisten Verbraucher- und Mittelklasseprodukten ist eine 25-teilige Waffelschachtel jedoch immer noch eine gängige Standardkonfiguration.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine Schachtel Wafer in der Regel 25 Stück enthält, was in der Halbleiterindustrie ein Gleichgewicht zwischen Produktionseffizienz, Kostenkontrolle und Logistikkomfort darstellt. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologie kann sich diese Zahl anpassen, die Grundlogik dahinter – Optimierung der Produktionsprozesse und Verbesserung des wirtschaftlichen Nutzens – bleibt jedoch unverändert.

12-Zoll-Waferfabriken verwenden FOUP und FOSB, und 8-Zoll-Waferfabriken und darunter (einschließlich 8 Zoll) verwenden Kassette, SMIF POD und Wafer-Boot-Box, also die 12-Zoll-WaferfabrikWaferträgerwird gemeinsam als FOUP bezeichnet, und der 8-ZollWaferträgerwird zusammenfassend als Kassette bezeichnet. Normalerweise wiegt ein leerer FOUP etwa 4,2 kg und ein mit 25 Wafern gefüllter FOUP etwa 7,3 kg.
Den Untersuchungen und Statistiken des QYResearch-Forschungsteams zufolge erreichte der weltweite Marktumsatz für Waferboxen im Jahr 2022 4,8 Milliarden Yuan und wird im Jahr 2029 voraussichtlich 7,7 Milliarden Yuan erreichen, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 7,9 %. Bezogen auf die Produktart nimmt Halbleiter-FOUP mit rund 73 % den größten Anteil am Gesamtmarkt ein. In Bezug auf die Produktanwendung sind 12-Zoll-Wafer die größte Anwendung, gefolgt von 8-Zoll-Wafern.

Tatsächlich gibt es viele Arten von Wafer-Trägern, wie z. B. FOUP für den Wafer-Transfer in Wafer-Produktionsanlagen; FOSB für den Transport zwischen Siliziumwaferproduktions- und Waferfertigungsanlagen; Kassettenträger können für den Transport zwischen Prozessen und die Verwendung in Verbindung mit Prozessen verwendet werden.

KASSETTE ÖFFNEN
OPEN CASSETTE wird hauptsächlich bei prozessübergreifenden Transport- und Reinigungsprozessen in der Waferherstellung eingesetzt. Wie FOSB, FOUP und andere Träger werden im Allgemeinen Materialien verwendet, die temperaturbeständig sind, hervorragende mechanische Eigenschaften und Dimensionsstabilität aufweisen und langlebig, antistatisch, wenig ausgasend, niederschlagsarm und recycelbar sind. Unterschiedliche Wafergrößen, Prozessknoten und für verschiedene Prozesse ausgewählte Materialien sind unterschiedlich. Die allgemeinen Materialien sind PFA, PTFE, PP, PEEK, PES, PC, PBT, PEI, COP usw. Das Produkt ist im Allgemeinen auf eine Kapazität von 25 Stück ausgelegt.

OPEN CASSETTE kann in Verbindung mit dem entsprechenden verwendet werdenWafer-KassetteProdukte für die Lagerung und den Transport von Wafern zwischen Prozessen, um die Waferkontamination zu reduzieren.

OPEN CASSETTE wird in Verbindung mit kundenspezifischen Wafer Pod (OHT)-Produkten verwendet, die für automatisierte Übertragung, automatisierten Zugriff und versiegeltere Lagerung zwischen Prozessen in der Wafer- und Chipherstellung eingesetzt werden können.

Natürlich kann OPEN CASSETTE direkt zu CASSETTE-Produkten verarbeitet werden. Das Produkt Wafer-Versandkartons hat eine solche Struktur, wie in der Abbildung unten dargestellt. Es kann die Anforderungen des Wafertransports von Wafer-Produktionsanlagen zu Chip-Produktionsanlagen erfüllen. CASSETTE und andere daraus abgeleitete Produkte können grundsätzlich die Anforderungen der Übertragung, Lagerung und des werksübergreifenden Transports zwischen verschiedenen Prozessen in Waferfabriken und Chipfabriken erfüllen.

Wafer-Versandkarton mit Frontöffnung, FOSB
Die FOSB-Wafer-Versandbox mit Frontöffnung wird hauptsächlich für den Transport von 12-Zoll-Wafern zwischen Wafer- und Chip-Produktionsstätten verwendet. Aufgrund der großen Wafergröße und der höheren Anforderungen an die Sauberkeit; Spezielle Positionierungsteile und ein stoßfestes Design werden verwendet, um Verunreinigungen zu reduzieren, die durch die Reibung bei der Waferverschiebung entstehen. Die Rohstoffe bestehen aus Materialien mit geringer Ausgasung, wodurch das Risiko einer Ausgasung kontaminierender Wafer verringert werden kann. Im Vergleich zu anderen Transport-Waferboxen weist FOSB eine bessere Luftdichtheit auf. Darüber hinaus kann FOSB in der Back-End-Verpackungslinienfabrik auch für die Lagerung und den Transfer von Wafern zwischen verschiedenen Prozessen verwendet werden.

FOSB wird im Allgemeinen in 25 Teilen hergestellt. Neben der automatischen Ein- und Auslagerung durch das Automated Material Handling System (AMHS) ist auch eine manuelle Bedienung möglich.

Einheitlicher Behälter mit Frontöffnung

Der Front Opening Unified Pod (FOUP) wird hauptsächlich zum Schutz, Transport und Lagerung von Wafern in der Fab-Fabrik verwendet. Es ist ein wichtiger Trägerbehälter für das automatisierte Fördersystem in der 12-Zoll-Wafer-Fabrik. Seine wichtigste Funktion besteht darin, sicherzustellen, dass alle 25 Wafer dadurch geschützt werden, um zu verhindern, dass sie während der Übertragung zwischen den einzelnen Produktionsmaschinen durch Staub in der Außenumgebung verunreinigt werden und dadurch die Ausbeute beeinträchtigt werden. Jeder FOUP verfügt über verschiedene Verbindungsplatten, Stifte und Löcher, sodass der FOUP am Ladeanschluss angebracht und vom AMHS bedient werden kann. Es werden Materialien mit geringer Ausgasung und geringer Feuchtigkeitsaufnahme verwendet, die die Freisetzung organischer Verbindungen erheblich reduzieren und eine Kontamination der Wafer verhindern können. Gleichzeitig kann die hervorragende Versiegelungs- und Aufblasfunktion für eine Umgebung mit niedriger Luftfeuchtigkeit für den Wafer sorgen. Darüber hinaus kann FOUP in verschiedenen Farben wie Rot, Orange, Schwarz, Transparent usw. gestaltet werden, um Prozessanforderungen zu erfüllen und verschiedene Prozesse und Prozesse zu unterscheiden. Im Allgemeinen wird FOUP von Kunden entsprechend den Produktionslinien- und Maschinenunterschieden der Fab-Fabrik angepasst.

Darüber hinaus kann POUP nach verschiedenen Verfahren wie TSV und FAN OUT in Chip-Back-End-Verpackungen wie SLOT FOUP, 297 mm FOUP usw. zu speziellen Produkten für Verpackungshersteller angepasst werden. FOUP kann recycelt werden und hat eine lange Lebensdauer zwischen 2-4 Jahren. FOUP-Hersteller können Produktreinigungsdienste anbieten, um die kontaminierten Produkte für die Wiederverwendung bereitzustellen.

Kontaktlose horizontale Wafer-Versandgeräte
Kontaktlose horizontale Wafer-Transporter werden hauptsächlich für den Transport fertiger Wafer verwendet, wie in der Abbildung unten dargestellt. Die Transportbox von Entegris verwendet einen Stützring, um sicherzustellen, dass sich die Wafer während der Lagerung und des Transports nicht berühren, und verfügt über eine gute Abdichtung, um Verunreinigungen, Verschleiß, Kollision, Kratzer, Entgasung usw. zu verhindern. Das Produkt eignet sich hauptsächlich für Thin 3D, Linsen oder Bumped-Wafer, und seine Anwendungsbereiche umfassen 3D, 2,5D, MEMS, LED und Leistungshalbleiter. Das Produkt ist mit 26 Stützringen ausgestattet, mit einer Waferkapazität von 25 (mit unterschiedlichen Dicken) und Wafergrößen von 150 mm, 200 mm und 300 mm.