I kēia lā, me ka hoʻomohala wikiwiki ʻana o ka ʻoihana semiconductor, hoʻāʻo ʻo IC, ma ke ʻano he loulou koʻikoʻi e hōʻoia i ka hana ʻana o nā chips, ʻo kona pololei a me kona kūpaʻa e pili pono i ka hopena o nā chips a me ka hoʻokūkū o ka ʻoihana. Ke hoʻomau nei ke kaʻina hana chip i ka 3nm, 2nm a ʻoi aku ka holomua o nā nodes, ʻoi aku ka paʻakikī o nā koi no nā ʻāpana koʻikoʻi i nā mea hoʻāʻo IC. ʻO nā kumu Granite, me kā lākou mau waiwai kūʻokoʻa a me nā pono hana, ua lilo i "hoa gula" pono no nā mea hoʻāʻo IC. He aha ka loina loea ma hope o kēia?
I. Ka "hiki ole ke Cope" o na Kumu Ku'una
I ka wā o ke kaʻina hana hoʻāʻo IC, pono nā mea hana e ʻike pono i ka hana uila o nā pin chip, hōʻailona pono, a me nā mea ʻē aʻe ma ka nanoscale. Eia naʻe, ua hōʻike nā kumu metala kuʻuna (e like me ka hao hao a me ke kila) i nā pilikia he nui i nā hoʻohana pono.
Ma kekahi ʻaoʻao, ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka coefficient o ka hoʻonui wela o nā mea metala, maʻamau ma luna o 10 × 10⁻⁶/℃. ʻO ka wela i hana ʻia i ka wā o ka hana ʻana o nā mea hoʻāʻo IC a i ʻole nā loli liʻiliʻi i ka mahana ambient hiki ke hoʻonui i ka wela nui a me ka ʻoki ʻana o ke kumu metala. No ka laʻana, hiki i kahi kumu hao hao 1 mika ka lōʻihi ke hoʻonui a hoʻopaʻa ʻia a hiki i 100μm ke hoʻololi ka mahana ma 10 ℃. Ua lawa ia mau hoʻololi ʻana i ke kuhi hewa ʻana i ka ʻimi hoʻāʻo me nā pin chip, ka hopena o ka hoʻopili maikaʻi ʻana a ma hope o ka hoʻololi ʻana i ka ʻikepili hōʻike.
Ma ka ʻaoʻao ʻē aʻe, maikaʻi ʻole ka hana damping o ke kumu metala, he mea paʻakikī ke hoʻopau koke i ka ikehu vibration i hana ʻia e ka hana o nā mea hana. Ma ke ʻano o ka hoʻāʻo ʻana i ka hōʻailona hōʻailona kiʻekiʻe, e hoʻolauna ka micro-oscillation mau i ka nui o ka walaʻau, e hoʻonui ana i ka hewa o ka hoʻāʻo ʻana i ka hōʻailona ma mua o 30%. Eia kekahi, loaʻa i nā mea metala ke kiʻekiʻe o ka magnetic susceptibility a hiki ke hoʻopili ʻia me nā hōʻailona electromagnetic o nā mea hoʻāʻo, e hopena i nā poho eddy a me nā hopena hysteresis, e hoʻopilikia i ka pololei o nā ana pololei.
Ii. ʻO ka "Ka ikaika paʻakikī" o nā kumu Granite
ʻO ke kūpaʻa wela loa, e kau ana i ke kumu no ke ana pololei
Hoʻokumu ʻia ka Granite e ka hui pū ʻana o nā kristal mineral e like me ka quartz a me ka feldspar ma o nā paʻa ionic a me covalent. He haʻahaʻa loa kona coefficient o ka hoʻonui wela, ʻo 0.6-5×10⁻⁶/℃ wale nō, ʻo ia ka 1/2-1/20 o nā mea metala. ʻOiai inā hoʻololi ka mahana i ka 10 ℃, ʻo ka hoʻonui a me ka hoʻohaʻahaʻa ʻana o ka base granite 1 mika ka lōʻihi ma lalo o 50nm, kokoke i ka loaʻa ʻana o ka "zero deformation". I kēia manawa, ʻo 2-3 W/(m · K) ka thermal conductivity o ka granite, ʻoi aku ka liʻiliʻi ma mua o 1/20 o nā metala. Hiki iā ia ke pale maikaʻi i ka lawe ʻana i ka wela o nā mea hana, mālama i ka mahana o ka ʻili o ke kāʻei kumu, a e hōʻoia i ka hoʻāʻo ʻana a me ka chip e mālama mau i kahi kūlana pili mau.
2. ʻO ka hoʻopau ʻana i ka haʻalulu ikaika e hana i kahi ʻano hoʻāʻo paʻa
ʻO nā hemahema aniani kū hoʻokahi a me ka palena o ka palaoa i loko o ka granite e hāʻawi iā ia me ka mana hoʻoheheʻe ikaika, me ka lakene damping a hiki i ka 0.3-0.5, ʻoi aku ia ma mua o ʻeono mau manawa o ke kumu metala. Hōʻike nā ʻikepili hoʻokolohua ma lalo o ka hoʻoulu ʻia ʻana o ka 100Hz, ʻo ka manawa hoʻonā haʻalulu o ka base granite he 0.1 kekona wale nō, ʻoiai ʻo ke kumu hao he 0.8 kekona. ʻO ia ke kumu e hiki ai i ke kumu granite ke hoʻopaʻa koke i nā haʻalulu i hoʻomaka ʻia e ka hoʻomaka ʻana a me ka pani ʻana o nā mea hana, nā hopena o waho, a me nā mea ʻē aʻe, a hoʻomalu i ka amplitude vibration o ka paepae hoʻāʻo i loko o ± 1μm, e hāʻawi ana i kahi hōʻoia paʻa no ka hoʻonohonoho ʻana o nā nanoscale probes.
3. Nā waiwai anti-magnetic kūlohelohe, hoʻopau i ka hoʻopili electromagnetic
ʻO ka Granite kahi mea diamagnetic me ka hiki ke hoʻopaʻa ʻia ma kahi o -10 ⁻⁵. Aia nā electrons o loko i ʻelua i loko o nā mea paʻa kemika a ʻaneʻane ʻaʻole i polarized e nā māla magnetic waho. I loko o kahi kahua mākia ikaika o 10mT, ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka ikaika magnetic i hoʻokomo ʻia ma ka ʻili o ka granite ma mua o 0.001mT, ʻoiai ʻo ka mea ma ka ʻili o ka hao hoʻolei ʻia he kiʻekiʻe ma mua o 8mT. Hiki i kēia waiwai anti-magnetic kūlohelohe ke hana i kahi ʻano ana maʻemaʻe no nā mea hoʻāʻo IC, e pale ana iā ia mai ka hoʻopili electromagnetic waho e like me nā mīkini hana a me nā hōʻailona RF. He kūpono loa ia no ka hoʻāʻo ʻana i nā hiʻohiʻona i ʻike nui ʻia i ka walaʻau electromagnetic, e like me ka quantum chips a me nā ADCs/Dacs kiʻekiʻe.
ʻO ke kolu, ua loaʻa i ka noi kūpono nā hopena kupaianaha
Ua hōʻike piha nā hana o nā ʻoihana semiconductor i ka waiwai o nā kumu granite. Ma hope o ka hoʻohana ʻana o ka mea hana hoʻāʻo semiconductor kaulana i ke ao holoʻokoʻa i kahi kumu granite ma kāna kahua hoʻāʻo chip 5G kiʻekiʻe, ua loaʻa i nā hopena kupaianaha: ua hoʻonui ʻia ka pololei o ka hoʻonohonoho ʻana o ke kāleka probe mai ± 5μm a ± 1μm, ua hoʻemi ʻia ka hoʻokaʻawale maʻamau o ka ʻikepili hōʻike e 70%, a ua hāʻule nui ka helu kuhi hewa o ka hoʻāʻo hoʻokahi mai 0.3%. I kēia manawa, he mea kupaianaha ka hopena hoʻopau haʻalulu. Hiki i nā mea hana ke hoʻomaka i ka hoʻāʻo me ke kali ʻole i ka palaho o ka vibration, e hoʻopōkole i ka pōʻai hoʻokahi hoʻāʻo e 20% a me ka hoʻonui ʻana i ka mana hana makahiki ma mua o 3 miliona wafers. Eia kekahi, ʻoi aku ke ola o ka waihona granite ma mua o 10 mau makahiki a ʻaʻole pono e mālama pinepine. Ke hoʻohālikelike ʻia me nā kumu metala, hoʻemi ʻia kona kumukūʻai holoʻokoʻa ma mua o 50%.
ʻEhā, hoʻololi i nā ʻano ʻoihana a alakaʻi i ka hoʻonui ʻana i ka ʻenehana hoʻāʻo
Me ka hoʻomohala ʻana o nā ʻenehana hoʻopihapiha kiʻekiʻe (e like me Chiplet) a me ka piʻi ʻana o nā māla e kū mai ana e like me quantum computing chips, e hoʻomau ka piʻi ʻana o nā koi no ka hana ʻana o nā mea hana i ka hoʻāʻo IC. Ke hoʻomau mau nei nā kumu Granite a me ka hoʻomaikaʻi ʻana. Ma o ka mālama ʻana i ka uhi ʻana e hoʻomaikaʻi i ka pale ʻana a i ʻole ka hui pū ʻana me nā seramika piezoelectric e hoʻokō i ka uku vibration ikaika a me nā ʻenehana ʻenehana ʻē aʻe, ke neʻe nei lākou i kahi kuhikuhi pololei a naʻauao. I ka wā e hiki mai ana, e hoʻomau ka waihona granite i ka mālama ʻana i ka ʻenehana ʻenehana o ka ʻoihana semiconductor a me ka hoʻomohala kiʻekiʻe o nā "Chinese chips" me kāna hana koʻikoʻi.
ʻO ke koho ʻana i kahi kumu granite ʻo ia ke koho ʻana i kahi hoʻonā hoʻāʻo IC kūpono, kūpaʻa a maikaʻi. Inā ʻo ia ka hoʻāʻo ʻana o ka chip kaʻina hana i kēia manawa a i ʻole ka ʻimi ʻana i nā ʻenehana ʻokiʻoki i ka wā e hiki mai ana, e pāʻani ke kumu granite i kahi kuleana nui a koʻikoʻi.
Ka manawa hoʻouna: Mei-15-2025