半導(dǎo)體防震基座隔振測(cè)試與剛性測(cè)試工藝流程介紹-江蘇泊蘇系統(tǒng)集成有限公司

在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，高精度的生產(chǎn)環(huán)境對(duì)設(shè)備穩(wěn)定性要求極高。半導(dǎo)體防震基座作為關(guān)鍵部件，在諸多知名半導(dǎo)體企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中發(fā)揮著不可或缺的作用。

臺(tái)積電作為全球半導(dǎo)體制造的領(lǐng)軍企業(yè)，在其先進(jìn)制程芯片的生產(chǎn)過程中，大量采用了高性能的半導(dǎo)體防震基座。其生產(chǎn)的 7 納米及以下制程芯片，對(duì)光刻精度的要求達(dá)到了原子級(jí)別的尺度。光刻機(jī)在工作時(shí)，哪怕是極其微小的振動(dòng)，都可能導(dǎo)致光刻圖案偏差，進(jìn)而影響芯片的性能和良品率。半導(dǎo)體防震基座有效減少了外界振動(dòng)干擾，確保了光刻過程的精準(zhǔn)度，為臺(tái)積電保持在先進(jìn)制程芯片制造領(lǐng)域的領(lǐng)先地位提供了有力支撐。

英特爾同樣如此，在其芯片制造工廠中，刻蝕機(jī)對(duì)芯片進(jìn)行精細(xì)加工時(shí)，依賴半導(dǎo)體防震基座維持穩(wěn)定。刻蝕機(jī)需要精確控制刻蝕的位置和深度，稍有偏差就可能導(dǎo)致芯片報(bào)廢。半導(dǎo)體防震基座的應(yīng)用，保證了刻蝕機(jī)在工作過程中的穩(wěn)定性，使得英特爾能夠生產(chǎn)出高性能、高可靠性的芯片產(chǎn)品。

由此可見，防震基座的質(zhì)量直接關(guān)系到芯片的生產(chǎn)質(zhì)量和穩(wěn)定性。要評(píng)估其性能，就需要進(jìn)行隔振測(cè)試和剛性測(cè)試，下面為您詳細(xì)介紹這兩項(xiàng)測(cè)試的流程。

一：隔振測(cè)試怎么做

1，準(zhǔn)備工作：先挑出符合標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體防震基座樣品，把它穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)?shù)匕惭b在模擬真實(shí)工作環(huán)境的測(cè)試平臺(tái)上，一定要裝得結(jié)結(jié)實(shí)實(shí)、位置準(zhǔn)確。接著準(zhǔn)備好能精確測(cè)量振動(dòng)數(shù)據(jù)的高精度振動(dòng)傳感器，還有能模擬不同頻率和振幅振動(dòng)的專業(yè)振動(dòng)發(fā)生器。

2，記錄初始數(shù)據(jù)：在還沒啟動(dòng)振動(dòng)發(fā)生器的時(shí)候，用傳感器把測(cè)試平臺(tái)原本的振動(dòng)數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，這可是后面做對(duì)比的重要依據(jù)。

3，模擬振動(dòng)：打開振動(dòng)發(fā)生器，按照提前定好的頻率范圍（比如從 5Hz 慢慢增加到 500Hz ）和振幅等級(jí)（比如從 0.1g 開始，每次增加 0.1g ），一個(gè)一個(gè)地進(jìn)行振動(dòng)模擬。每次調(diào)整完振動(dòng)的參數(shù)，都要讓它穩(wěn)定運(yùn)行個(gè) 3 - 5 分鐘，保證基座能充分適應(yīng)這個(gè)振動(dòng)。

4，監(jiān)測(cè)并記錄數(shù)據(jù)：在振動(dòng)的時(shí)候，傳感器會(huì)不停地收集防震基座和測(cè)試平臺(tái)的振動(dòng)數(shù)據(jù)，像振動(dòng)加速度、位移這些信息都會(huì)記錄下來(lái)。工作人員要時(shí)刻盯著數(shù)據(jù)變化，然后準(zhǔn)確地記在專門的測(cè)試表格里。

5，評(píng)估性能：根據(jù)記錄下來(lái)的數(shù)據(jù)，分析一下防震基座在不同振動(dòng)情況下的隔振效果怎么樣。算一算隔振率，公式是：隔振率 =（1 - 基座輸出振動(dòng)量 / 輸入振動(dòng)量）× 100% 。要是隔振率達(dá)到了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（比如 80% 以上）或者符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求，那就說明這個(gè)基座的隔振性能是合格的；要是沒達(dá)到，就得找找原因，看看怎么改進(jìn)。

二：剛性測(cè)試怎么做

1準(zhǔn)備樣品并安裝：再仔細(xì)檢查一下要測(cè)試的半導(dǎo)體防震基座，看看有沒有外觀上的問題。沒問題的話，就把它固定在剛性測(cè)試設(shè)備的加載臺(tái)上，一定要讓基座和加載臺(tái)貼得緊緊的，而且加載的方向要和基座主要承載的那個(gè)面垂直。

2，先進(jìn)行預(yù)加載：給基座施加一個(gè)比較小的力（比如最大設(shè)計(jì)載荷的 10% ），保持個(gè) 2 - 3 分鐘，這樣可以把基座和測(cè)試設(shè)備之間的空隙消除掉，也能讓基座提前適應(yīng)一下加載的狀態(tài)。

3，正式加載：按照一定的速度（比如每分鐘增加 500N ）慢慢加大載荷，一直加到基座設(shè)計(jì)的最大承載載荷，或者加到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的極限載荷。在加載的過程中，要用高精度位移傳感器時(shí)刻監(jiān)測(cè)基座的變形情況。

4，卸載并觀察：加到最大載荷之后，再慢慢把載荷降為零。這時(shí)候要仔細(xì)看看基座表面有沒有裂紋、是不是變形太嚴(yán)重，或者有沒有其他損壞的地方。同時(shí)，對(duì)比一下加載前后基座的尺寸，看看有沒有出現(xiàn)卸不掉的變形。

5，判斷剛性是否合格：要是基座在加載的時(shí)候變形量在允許的范圍內(nèi)（這個(gè)范圍是根據(jù)材料特性和設(shè)計(jì)要求定的），而且卸載之后沒有明顯的損壞和卸不掉的變形，那就說明基座的剛性是合格的；要是不符合這些條件，那就判定為不合格，得好好分析一下剛性不夠的原因，比如是不是材料選得不對(duì)，或者結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有缺陷。

通過認(rèn)真做好隔振測(cè)試和剛性測(cè)試，就能把性能好的半導(dǎo)體防震基座選出來(lái)，給半導(dǎo)體生產(chǎn)提供一個(gè)又穩(wěn)又可靠的基礎(chǔ)支撐，保證芯片制造的時(shí)候不會(huì)受到振動(dòng)和結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定這些因素的影響，讓產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率都能得到保障。