Components electrònics d'estoc d'IC ​​originals a estrenar, servei de BOM de suport de xip d'IC ​​DS90UB953TRHBRQ1

1.Per què silici per a xips?Hi ha materials que el puguin substituir en el futur?
La matèria primera per a les xips són les hòsties, que es componen de silici.Hi ha una idea errònia que “la sorra es pot fer servir per fer xips”, però no és així.El component químic principal de la sorra és el diòxid de silici, i el component químic principal del vidre i les hòsties també és el diòxid de silici.La diferència, però, és que el vidre és silici policristalí, i escalfar sorra a altes temperatures produeix silici policristalí.Les hòsties, en canvi, són silici monocristal·lí, i si estan fetes de la sorra s'han de transformar encara més de silici policristalí a silici monocristal·lí.

Què és exactament el silici i per què es pot utilitzar per fer xips, ho revelarem en aquest article un per un.

El primer que hem d'entendre és que el material de silici no és un salt directe al pas del xip, el silici es refina a partir de la sorra de quars fora de l'element silici, el nombre de protons de l'element de silici més que l'element d'alumini un més, que l'element fòsfor un menys. , no només és la base material dels dispositius informàtics electrònics moderns, sinó també les persones que busquen vida extraterrestre un dels elements bàsics possibles.Normalment, quan el silici es purifica i es refina (99,999%), es pot fabricar en hòsties de silici, que després es tallen en hòsties.Com més prima sigui l'hòstia, menor serà el cost de fabricació del xip, però més alts són els requisits per al procés de xip.

Tres passos importants per convertir el silici en hòsties

Concretament, la transformació de silici en hòsties es pot dividir en tres passos: refinat i purificació de silici, creixement de silici d'un sol cristall i formació d'hòsties.

A la natura, el silici es troba generalment en forma de silicat o diòxid de silici a la sorra i la grava.La matèria primera es col·loca en un forn d'arc elèctric a 2000 °C i en presència d'una font de carboni, i l'alta temperatura s'utilitza per reaccionar diòxid de silici amb carboni (SiO2 + 2C = Si + 2CO) per obtenir silici de grau metal·lúrgic ( puresa al voltant del 98%).Tanmateix, aquesta puresa no és suficient per a la preparació de components electrònics, per la qual cosa s'ha de purificar més.El silici de grau metal·lúrgic triturat es clora amb clorur d'hidrogen gasós per produir silà líquid, que després es destil·la i es redueix químicament mitjançant un procés que produeix polisilici d'alta puresa amb una puresa del 99,9999999999% com a silici de grau electrònic.

Llavors, com s'obté silici monocristal·lí del silici policristalí?El mètode més comú és el mètode d'estirament directe, on el polisilici es col·loca en un gresol de quars i s'escalfa amb una temperatura de 1400 °C que es manté a la perifèria, que produeix una fusió de polisilici.Per descomptat, això va precedit per submergir-hi un cristall de llavors i fer que la vareta de dibuix porti el cristall de llavors en la direcció oposada mentre l'estira lentament i verticalment cap amunt des de la fosa de silici.La fosa de silici policristalí s'adhereix a la part inferior del cristall de llavors i creix cap amunt en la direcció de la xarxa de cristall de llavors, que després d'haver-se extret i refredat creix en una única barra de cristall amb la mateixa orientació de gelosia que el cristall de llavors interior.Finalment, les hòsties d'un sol cristall s'enrotllen, es tallen, es molen, s'axaflan i es politen per produir les hòsties més importants.

Depenent de la mida de tall, les hòsties de silici es poden classificar com a 6", 8", 12" i 18".Com més gran sigui la mida de l'hòstia, més xips es poden tallar de cada hòstia i menor serà el cost per xip.
2.Tres passos importants en la transformació del silici en hòsties

Concretament, la transformació de silici en hòsties es pot dividir en tres passos: refinat i purificació de silici, creixement de silici d'un sol cristall i formació d'hòsties.

A la natura, el silici es troba generalment en forma de silicat o diòxid de silici a la sorra i la grava.La matèria primera es col·loca en un forn d'arc elèctric a 2000 °C i en presència d'una font de carboni, i l'alta temperatura s'utilitza per reaccionar diòxid de silici amb carboni (SiO2 + 2C = Si + 2CO) per obtenir silici de grau metal·lúrgic ( puresa al voltant del 98%).Tanmateix, aquesta puresa no és suficient per a la preparació de components electrònics, per la qual cosa s'ha de purificar més.El silici de grau metal·lúrgic triturat es clora amb clorur d'hidrogen gasós per produir silà líquid, que després es destil·la i es redueix químicament mitjançant un procés que produeix polisilici d'alta puresa amb una puresa del 99,9999999999% com a silici de grau electrònic.

Llavors, com s'obté silici monocristal·lí del silici policristalí?El mètode més comú és el mètode d'estirament directe, on el polisilici es col·loca en un gresol de quars i s'escalfa amb una temperatura de 1400 °C que es manté a la perifèria, que produeix una fusió de polisilici.Per descomptat, això va precedit per submergir-hi un cristall de llavors i fer que la vareta de dibuix porti el cristall de llavors en la direcció oposada mentre l'estira lentament i verticalment cap amunt des de la fosa de silici.La fosa de silici policristalí s'adhereix a la part inferior del cristall de llavors i creix cap amunt en la direcció de la xarxa de cristall de llavors, que després d'haver-se extret i refredat creix en una única barra de cristall amb la mateixa orientació de gelosia que el cristall de llavors interior.Finalment, les hòsties d'un sol cristall s'enrotllen, es tallen, es molen, s'axaflan i es politen per produir les hòsties més importants.

Depenent de la mida de tall, les hòsties de silici es poden classificar com a 6", 8", 12" i 18".Com més gran sigui la mida de l'hòstia, més xips es poden tallar de cada hòstia i menor serà el cost per xip.

Per què el silici és el material més adequat per fer xips?

Teòricament, tots els semiconductors es poden utilitzar com a materials de xips, però les principals raons per les quals el silici és el material més adequat per fer xips són les següents.

1, segons la classificació del contingut elemental de la Terra, per ordre: oxigen > silici > alumini > ferro > calci > sodi > potassi ...... es pot veure que el silici ocupa el segon lloc, el contingut és enorme, la qual cosa també permet xip per tenir un subministrament gairebé inesgotable de matèries primeres.

2, les propietats químiques i les propietats del material de l'element de silici són molt estables, el primer transistor és l'ús de materials semiconductors per fer germani, però com que la temperatura supera els 75 ℃, la conductivitat serà un gran canvi, convertit en una unió PN després del revés. corrent de fuga de germani que de silici, de manera que la selecció de l'element de silici com a material de xip és més adequada;

3, la tecnologia de purificació d'elements de silici és madura i de baix cost, avui dia la purificació de silici pot arribar al 99,9999999999%.

4, el material de silici en si no és tòxic i inofensiu, que també és una de les raons importants per les quals s'escull com a material de fabricació de xips.