Graniet is een populaire keuze voor de basislaag van halfgeleidercomponenten vanwege de uitstekende thermische stabiliteit en mechanische sterkte. De thermische uitzettingscoëfficiënt (TEC) van graniet is een belangrijke fysische eigenschap die de geschiktheid ervan voor deze toepassingen bepaalt.
De thermische uitzettingscoëfficiënt van graniet ligt ongeveer tussen 4,5 en 6,5 x 10⁻⁶/K. Dit betekent dat voor elke graad Celsius temperatuurstijging de granietlaag met deze hoeveelheid uitzet. Hoewel dit een kleine verandering lijkt, kan het aanzienlijke problemen veroorzaken in halfgeleidercomponenten als hier geen rekening mee wordt gehouden.
Halfgeleidercomponenten zijn extreem gevoelig voor temperatuurschommelingen, en zelfs de kleinste temperatuurvariatie kan hun prestaties beïnvloeden. Daarom is het essentieel dat de thermische uitzettingscoëfficiënt (TEC) van de materialen die in deze componenten worden gebruikt laag en voorspelbaar is. De lage TEC van graniet zorgt voor een stabiele en consistente warmteafvoer, waardoor de temperatuur binnen het gewenste bereik blijft. Dit is cruciaal, omdat overmatige hitte het halfgeleidermateriaal kan beschadigen en de levensduur ervan kan verkorten.
Een ander aspect dat graniet aantrekkelijk maakt als basis voor halfgeleidercomponenten is de mechanische sterkte. Het vermogen van de granieten basis om grote spanningen te weerstaan en stabiel te blijven, is belangrijk omdat halfgeleidercomponenten vaak onderhevig zijn aan fysieke trillingen en schokken. De variërende uitzetting en krimp van materialen als gevolg van temperatuurschommelingen kan ook spanning in de component veroorzaken, en het vermogen van graniet om onder deze omstandigheden zijn vorm te behouden, vermindert het risico op schade en defecten.
Kortom, de thermische uitzettingscoëfficiënt van het granieten bed speelt een cruciale rol in de prestaties van halfgeleidercomponenten. Door te kiezen voor een materiaal met een lage TEC, zoals graniet, kunnen fabrikanten van chipfabricageapparatuur stabiele thermische prestaties en een betrouwbare werking van deze componenten garanderen. Daarom wordt graniet veelvuldig gebruikt als bedmateriaal in de halfgeleiderindustrie, en het belang ervan voor de kwaliteit en levensduur van deze componenten kan niet genoeg benadrukt worden.
Geplaatst op: 3 april 2024