Perché una scatola di wafer contiene 25 wafer?

Nel sofisticato mondo della tecnologia moderna,wafer, 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. Allora perché vediamo spesso 25 wafer in una scatola? Dietro a ciò ci sono in realtà considerazioni scientifiche ed economiche della produzione industriale.

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

Innanzitutto, comprendi la dimensione del wafer. Le dimensioni standard dei wafer sono generalmente di 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 bilanciati 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 che ciascun wafer è stato prodotto, deve essere tagliato per formare più chip indipendenti. In generale, aWafer da 12 pollicipuò tagliare centinaia o addirittura migliaia di trucioli. Tuttavia, per facilità di gestione e trasporto, questi chip sono solitamente confezionati in una certa quantità e 25 pezzi sono una scelta di quantità comune perché non sono né troppo grandi né troppo grandi e possono garantire sufficiente stabilità durante il trasporto.

Inoltre, la quantità di 25 pezzi favorisce anche 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.

Vale la pena notare che con il progresso della tecnologia, 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 consumer, una scatola per wafer da 25 pezzi è ancora una configurazione standard comune.

In sintesi, una scatola di wafer contiene solitamente 25 pezzi, il che rappresenta l’equilibrio trovato dall’industria dei semiconduttori tra efficienza produttiva, controllo dei costi e comodità logistica. Con il continuo sviluppo della tecnologia, questo numero può essere modificato, ma la logica di base dietro di esso – ottimizzazione dei processi produttivi e miglioramento dei vantaggi economici – rimane invariata.

I wafer fab da 12 pollici utilizzano FOUP e FOSB, mentre quelli da 8 pollici e inferiori (inclusi 8 pollici) utilizzano cassette, SMIF POD e scatola per wafer, ovvero i wafer da 12 pollicisupporto per waferè collettivamente chiamato FOUP e 8 pollicisupporto per waferè collettivamente chiamato Cassetta. Normalmente, un FOUP vuoto pesa circa 4,2 kg e un FOUP riempito con 25 wafer pesa circa 7,3 kg.
Secondo la ricerca e le statistiche del team di ricerca QYResearch, le vendite del mercato globale dei 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 annuale 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 più grande riguarda i wafer da 12 pollici, seguiti dai wafer da 8 pollici.

Esistono infatti molti tipi di trasportatori di wafer, come FOUP per il trasferimento di wafer negli impianti di produzione di wafer; FOSB per il trasporto tra la produzione di wafer di silicio e gli impianti di produzione di wafer; I trasportatori di CASSETTE possono essere utilizzati per il trasporto tra processi e utilizzati insieme ai processi.

CASSETTA APERTA
OPEN CASSETTE viene utilizzato principalmente nei processi di trasporto e pulizia tra processi nella produzione di wafer. Come FOSB, FOUP e altri vettori, utilizza generalmente materiali resistenti alla temperatura, con eccellenti proprietà meccaniche, stabilità dimensionale e durevoli, antistatici, a basso rilascio di gas, a bassa precipitazione e riciclabili. Le diverse dimensioni dei wafer, i nodi di processo e i materiali selezionati per i diversi processi sono diversi. I materiali generali 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 di waferprodotti per lo stoccaggio e il trasporto dei wafer tra 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 allo stoccaggio più sigillato tra i processi di produzione di wafer e di chip.

Naturalmente, OPEN CASSETTE può essere trasformato direttamente in prodotti CASSETTE. Il prodotto Wafer Shipping Boxes ha una struttura simile, come mostrato nella figura seguente. Può soddisfare le esigenze di trasporto dei wafer dagli impianti di produzione di wafer agli impianti di produzione di chip. CASSETTA e altri prodotti da essa derivati ​​possono sostanzialmente soddisfare le esigenze di trasmissione, stoccaggio e trasporto inter-fabbrica tra vari processi nelle fabbriche di wafer e nelle fabbriche di chip.

Scatola di spedizione per 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 requisiti più elevati di pulizia; speciali pezzi di posizionamento e design antiurto vengono utilizzati per ridurre le impurità generate dall'attrito dello spostamento del wafer; le materie prime sono costituite da materiali a basso degassamento, che possono ridurre il rischio di degassamento dei wafer contaminanti. Rispetto ad altri contenitori per wafer da trasporto, il FOSB ha una migliore tenuta all'aria. Inoltre, nella fabbrica della linea di confezionamento back-end, il FOSB può essere utilizzato anche per lo stoccaggio e il trasferimento di wafer tra vari processi.

Il FOSB è generalmente composto da 25 pezzi. Oltre allo stoccaggio e al recupero automatici tramite il sistema automatizzato di movimentazione 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 nella fabbrica Fab. Si tratta di un importante contenitore portante per il sistema di trasporto automatizzato nella fabbrica di wafer da 12 pollici. La sua funzione più importante è quella di garantire che ogni 25 wafer ne siano protetti per evitare che vengano contaminati dalla polvere dell'ambiente esterno durante la trasmissione tra ciascuna macchina di produzione, compromettendone la resa. Ogni FOUP ha varie piastre di collegamento, perni e fori in modo che il FOUP sia posizionato sulla porta di carico e gestito dall'AMHS. Utilizza materiali a basso rilascio di gas e materiali 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 sigillatura e gonfiaggio può fornire un ambiente a bassa umidità per il wafer. Inoltre, FOUP può essere progettato in diversi colori, come rosso, arancione, nero, trasparente, ecc., per soddisfare i requisiti di processo e distinguere diversi processi e processi; generalmente, FOUP è personalizzato dai clienti in base alla linea di produzione e alle differenze della macchina della fabbrica Fab.

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

Spedizionieri wafer orizzontali senza contatto
Gli spedizionieri per wafer orizzontali senza contatto vengono utilizzati principalmente per il trasporto di wafer finiti, come mostrato nella figura seguente. 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 ha una buona tenuta per prevenire contaminazione da impurità, usura, collisione, graffi, degassamento, ecc. Il prodotto è adatto principalmente per Thin 3D, lenti o wafer bumped e le sue aree 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 wafer di 25 (con diversi spessori) e le dimensioni dei wafer includono 150 mm, 200 mm e 300 mm.