رسانایی حرارتی سیلیکون چیست؟ راهنمای عملی برای خریداران ویفر

 

گزیده:هدایت حرارتی سیلیکون به دما، کیفیت کریستال، دوپینگ و هندسه نمونه بستگی دارد. بدانید مقادیر منتشر شده به چه معناست و خریداران باید قبل از ثبت سفارش، مشخصات ویفر را تأیید کنند.

 

رسانایی حرارتی سیلیکون چقدر است؟

 

در دمای اتاق، سیلیکون کریستالی با خلوص بالا دارای رسانایی حرارتی تقریباً می باشد149 W/(m·K)در جدول مرجع پر استناد. این یک معیار مفید است، نه یک مقدار تضمین شده برای هر ویفر سیلیکونی. رسانایی با دما تغییر می کند و همچنین می تواند با شرایط مواد و روش اندازه گیری متفاوت باشد. به عنوان مثال، جدول مرجع NIST، 149 W/(m·K) را در 298.2 K برای سیلیکون با خلوص بالا گزارش می کند.

 

برای خریدارانی که زیرلایه های سیلیکونی را ارزیابی می کنند، سوال کلیدی فقط این نیست که "رسانایی حرارتی سیلیکون چیست؟" همچنین نوع کریستال ویفر انتخاب شده، مقاومت، ضخامت، وضعیت سطح و دمای کاری مورد نظر با طراحی حرارتی مطابقت دارد یا خیر.

 

چرا یک عدد ممکن است کافی نباشد

 

یک مقدار مواد فله منتشر شده به طور خودکار جریان گرما را در دستگاه تمام شده توصیف نمی کند. نتیجه اندازه گیری شده به نمونه و شرایط آزمایش بستگی دارد. دما به ویژه مهم است: داده های مرجع نشان می دهد که هدایت حرارتی سیلیکون به طور کلی با افزایش دما از دمای اتاق کاهش می یابد. داده های مرجع NIST

 

هندسه نیز مهم است. یک لوله، یک کریستال ضخیم، و یک ویفر نازک، گرما را به یک شکل تحت یک تنظیم مشخص منتقل نمی کنند. ابعاد و شرایط مرزی آنها بر جریان حرارت اندازه گیری شده تأثیر می گذارد. در ساختارهای سیلیکونی بسیار نازک، اندازه و اثرات سطحی می تواند هدایت حرارتی را در مقایسه با مواد حجیم کاهش دهد. تحقیقات روی نانوغشاهای سیلیکونی وابستگی قابل توجهی به ضخامت و جهت گیری را گزارش می دهد.

 

به همین دلیل است که ارزش مواد کلی تامین کننده نباید به عنوان ضمانت حرارتی در سطح دستگاه تلقی شود. برای تصمیم گیری های مهندسی، از داده هایی استفاده کنید که با مشخصات واقعی ویفر، محدوده دما و جهت اندازه گیری مطابقت دارند.

 

آنچه خریداران ویفر باید تایید کنند

 

اگر رفتار حرارتی برای فرآیند یا دستگاه شما مهم است، این جزئیات را در درخواست خود لحاظ کنید:

 

قطر و ضخامت ویفر:به عنوان مثال، 200 میلی متر یا 300 میلی متر، با ضخامت مورد نیاز.

 

نوع و جهت کریستال:جهت گیری مورد نیاز فرآیند خود را مشخص کنید.

 

نوع دوپینگ و مقاومت:محدوده و تلورانس هدف را فراهم می کند.

 

دمای عملیاتی:دمای نرمال و اوج مربوط به کاربرد را بیان کنید.

 

الزامات سطح و هندسه:پرداخت سطح، تغییرات ضخامت کل (TTV) و سایر نیازهای صافی یا جابجایی را تأیید کنید.

انتظارات اندازه گیری:روشن کنید که آیا به یک مقدار مرجع منتشر شده، یک گزارش آزمایش مواد یا آزمایش خاص برنامه نیاز دارید یا خیر.

 

این اطلاعات به جلوگیری از یک مشکل رایج منبع کمک می کند: انتخاب یک ویفر بر اساس یک رقم کلی رسانایی حرارتی در حالی که نادیده گرفتن مواد و جزئیات ابعادی است که تعیین می کند آیا با فرآیند مطابقت دارد یا خیر.

 

ویفرهای سیلیکونی برای نیازهای فرآیند و ارزیابی

 

Zhonggui Semiconductor ویفرهای سیلیکونی را در آن عرضه می کنداندازه های 1-12 اینچی، با تمرکز برزیرلایه های 200 میلی متر و 300 میلی مترو همچنین ویفرهای ساختگی، ویفرهای آزمایشی و ویفرهای با مقاومت بالا در بالا5000 Ω سانتی متر. این شرکت همچنین تولید داخلی شمش و کریستال بذر دارد.

 

برای پیکربندی‌های ویفر مشخص، اهداف فرآیند موجود عبارتند اززبری سطح Ra < 1 نانومتروTTV < 5 میکرومتر. اینها پارامترهای پردازش ویفر هستند. آنها نباید به عنوان مقادیر رسانایی حرارتی تفسیر شوند. در دسترس بودن و تحمل واقعی برای هر پیکربندی باید در برابر درخواست خریدار و مشخصات خرید تأیید شود.

 

مرجع مشخصات فنی

 

 

مورد	مرجع یا قابلیت
هدایت حرارتی سیلیکون کریستالی با خلوص بالا	تقریباً 149 W/(m·K) در 298.2 K در جدول مرجع NIST. مقادیر واقعی با شرایط متفاوت است
محدوده قطر ویفر سیلیکونی موجود	1-12 اینچ
اندازه های اصلی ویفر	200 میلی متر و 300 میلی متر
گزینه ویفر با مقاومت بالا	> 5000 Ω· سانتی متر
هدف زبری سطح	Ra < 1 نانومتر برای پیکربندی های مشخص شده
هدف تغییر ضخامت کل	TTV < 5 میکرومتر برای تنظیمات مشخص شده
گواهینامه هدایت حرارتی	روش تست، شرایط و الزامات گزارش را با تامین کننده تایید کنید

 

درخواست یک نقل قول ویفر

 

قطر ویفر، ضخامت، جهت، نوع دوپینگ، مقاومت، سطح مورد نیاز و دمای عملیاتی خود را به اشتراک بگذارید. Zhonggui Semiconductor می تواند پیکربندی درخواستی را بررسی کند و تأیید کند که کدام مشخصات را می توان قبل از نقل قول پشتیبانی کرد.

درخواست یک نقل قول سفارشییابا مهندسان ما مشورت کنیدبا نیازهای ویفر شما

 

سوالات متداول

 

آیا رسانایی حرارتی هر ویفر سیلیکونی 149 W/(m·K) است؟

 

خیر. این یک مقدار مرجع برای سیلیکون کریستالی با خلوص بالا در دمای اعلام شده است. دوپینگ، عیوب، دما، هندسه و روش اندازه گیری می تواند بر نتیجه تأثیر بگذارد.

 

آیا TTV ویفر سیلیکونی هدایت حرارتی آن را تعیین می کند؟

 

خیر. TTV تغییرات ضخامت ویفر را توصیف می کند. این یک مشخصات هندسی است و نباید به عنوان معیار رسانایی حرارتی استفاده شود.

 

آیا می توانم هنگام سفارش ویفرهای سیلیکونی رسانایی حرارتی را مشخص کنم؟

 

شما می توانید نیاز حرارتی را در استعلام خود لحاظ کنید. دمای عملیاتی، روش آزمایش و هرگونه مستندات مورد نیاز را بیان کنید تا تامین کننده بتواند ارزیابی کند که آیا تأیید درخواستی موجود است یا خیر.