ඉලෙක්ට්රොනික සංරචක ඔප දැමීමේදී සුදු විලයන ඇලුමිනා වල කාර්යභාරය
සෑම තැනකම පැතිරී ඇති ස්මාර්ට්ෆෝන්, පරිගණක සහ විවිධ ස්මාර්ට් උපාංග පවතින මෙම යුගයේ, ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග සඳහා කාර්ය සාධන අවශ්යතා නිරන්තරයෙන් වැඩි වෙමින් පවතී. ඒවා වේගවත්, කුඩා සහ ඇදහිය නොහැකි තරම් බලවත් විය යුතුය. මේවා සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා නොවැදගත් නමුත් තීරණාත්මක පියවරක් අවශ්ය බව ඔබ නොදන්නවා විය හැකිය - ඔප දැමීම. තවද මෙම ක්ෂේත්රය තුළ, නිහඬව ඉටු කරන ලද "දැඩි ශිල්පියෙකු" සිටී -සුදු විලයන ඇලුමිනා.
අද අපි මේ “ශිල්පියාගේ” අභිරහස හෙළි කර, ඉලෙක්ට්රොනික උපාංගවල නිරවද්ය ලෝකයේ එය වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරන ආකාරය සාකච්ඡා කරමු.
I. ප්රධාන චරිතය දැන හඳුනා ගැනීම: සුදු විලයන ඇලුමිනා යනු කුමක්ද?
සරලව කිවහොත්, සුදු විලයන ඇලුමිනා යනු ඉතා පිරිසිදු කෘතිම කොරුන්ඩම් වර්ගයකි. එහි ප්රධාන සංරචකය වන්නේ α-ඇලුමිනා (Al₂O₃) ය. ඔබට එය එහි සහෝදර සහෝදරියන් සමඟ සැසඳිය හැකිය: නිදසුනක් ලෙස, දුඹුරු විලයන ඇලුමිනා වල තරමක් වැඩි අපද්රව්ය අඩංගු වේ, එබැවින් එහි දුඹුරු පැහැය; සුදු විලයන ඇලුමිනා, එහි පිරිසිදු අමුද්රව්ය නිසා, වෙඩි තැබීමෙන් පසු "පිරිසිදු" වයනයකින් සුදු ස්ඵටික නිපදවයි.
එය සෑදෙන්නේ කෙසේද? සරලව කිවහොත්, එය "ගින්නෙන් නැවත ඉපදීමේ" ක්රියාවලියකි. උසස් තත්ත්වයේඇලුමිනා කුඩුසෙල්සියස් අංශක 2000 ඉක්මවන ඉහළ උෂ්ණත්ව විද්යුත් චාප උදුනක උණු කර, සිසිල් කර නැවත ස්ඵටිකීකරණය කරනු ලැබේ. අවසාන වශයෙන්, විවිධ අංශු ප්රමාණයේ සුදු විලයන ඇලුමිනා උල්ෙල්ඛ ලබා ගැනීම සඳහා එය තලා පෙරනු ලැබේ.
මෙම ක්රියාවලිය අවතක්සේරු නොකරන්න; එය සුදු විලයන ඇලුමිනා වලට ප්රධාන ගුණාංග කිහිපයක් ලබා දෙන අතර එමඟින් ඉලෙක්ට්රොනික සංරචක ඔප දැමීම සඳහා කදිම තේරීමක් වේ:
ඉහළ දෘඪතාව, සැබවින්ම "දෘඪ": එහි මෝස් දෘඪතාව 9.0 තරම් ඉහළ අගයක් ගන්නා අතර එය දියමන්ති සහ සිලිකන් කාබයිඩ් වලට පමණක් දෙවැනි වේ. මෙයින් අදහස් කරන්නේ අනෙකුත් ද්රව්ය කැපීම සහ ඇඹරීම කේක් කැබැල්ලක් වන අතර එය පහසුවෙන් ගෙවී නොයන බවයි.
මධ්යස්ථ තද බව, දෘඪතාව සහ නම්යශීලී බව අතර සමතුලිතතාවයක්: දැඩි වීම පමණක් ප්රමාණවත් නොවේ; වීදුරු කැබලි මෙන් ඉතා බිඳෙන සුළු වන අතර, එය සුළු ස්පර්ශයකින් කැඩී යන අතර භාවිතයට නුසුදුසුය. සුදු විලයන ලද ඇලුමිනා ඉහළ තද බව සහ හොඳ තද බව යන දෙකම ඇත. පීඩනය යටතේ, එය මධ්යස්ථ මට්ටමකට කැඩී යා හැකි අතර, කුඩු බවට පත්වීම වෙනුවට නව තියුණු දාර හෙළි කරයි - මෙය "ස්වයං-මුවහත් කිරීම" ලෙස හැඳින්වේ. මෙය ස්වයං-සුව කිරීමේ කුඩා කැටයම් පිහියක් වැනිය, එහි තියුණු බව නිරන්තරයෙන් පවත්වා ගනී.
එහි විශිෂ්ට රසායනික ස්ථායිතාව එය ඉතා "සන්සුන්" කරයි: ඔප දැමීමේ ක්රියාවලියේදී විවිධ ආම්ලික සහ ක්ෂාරීය ඔප දැමීමේ ද්රාවණ නිතර භාවිතා වේ. සුදු විලයන ඇලුමිනා රසායනිකව ඉතා ස්ථායී වන අතර මෙම රසායනික මාධ්ය සමඟ පහසුවෙන් ප්රතික්රියා නොකරයි, ඔප දැමීමේ ක්රියාවලිය අහම්බෙන් රසායනික දූෂණයක් ඇති නොකරන බව සහතික කරයි. පිරිසිදුකම ඉතා වැදගත් වන ඉලෙක්ට්රොනික කර්මාන්තයේ මෙය අතිශයින් වැදගත් වේ.
II. ඉලෙක්ට්රොනික සංරචක ඔප දැමීමේදී සුදු විලයනය වූ ඇලුමිනා "පෙන්වන්නේ" කෙසේද?
ඉලෙක්ට්රොනික සංරචක ඔප දැමීම දිලිසෙන දෙයක් පිස දැමීම තරම් සරල නැත. එය නැනෝමීටරයේ හෝ පරමාණුක මට්ටමින් පවා පරිපූර්ණ පැතලි, නිරපේක්ෂ සුමට හා හානිවලින් තොර මතුපිටක් ලබා ගැනීම අරමුණු කරගත් ක්ෂුද්ර ලෝකයේ සිදු කරන "මූර්ති කලාවක්" වේ.සුදු විලයන ඇලුමිනාමෙම කලාව සාක්ෂාත් කර ගැනීමේ ප්රධාන බලවේගය වේ.
1. සිලිකන් වේෆර් සඳහා "අත්තිවාරම මට්ටම් කිරීමේ" කාර්යය
චිප්ස් නිෂ්පාදනය කරනු ලබන්නේ සිලිකන් වේෆර් මත ය. ගොඩනැගිල්ලක් සඳහා අත්තිවාරම අසමාන නම්, ගොඩනැගිල්ල ඉදි කළ නොහැකි බවත්, විදුලි රැහැන් අහඹු ලෙස සවි කරනු ඇති බවත් ඔබට සිතාගත හැකිය. චිප් නිෂ්පාදනය සඳහා ද එම මූලධර්මයම අදාළ වේ. ස්ථර එකින් එක ගොඩගැසී ඇත. කිසියම් ස්ථරයක් අසමාන නම්, පසුව ඇති වන ෆොටෝලිතෝග්රැෆි අවධානය නැති වී කෙටි පරිපථ හෝ විවෘත පරිපථ වලට මග පාදයි.
CMP (රසායනික යාන්ත්රික ඔප දැමීම) තාක්ෂණය පැමිණෙන්නේ මෙහිදී වන අතර, සුදු විලයන ඇලුමිනා ක්ෂුද්ර අංශු බොහෝ විට “යාන්ත්රික කාර්යයේ” තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. ඔප දැමීමේ පොහොරවල, මිලියන ගණනක් කුඩා ශිල්පීන් මෙන්, අසංඛ්යාත කුඩා සුදු විලයන ඇලුමිනා අංශු පීඩනය සහ භ්රමණය යටතේ සිලිකන් වේෆර් මතුපිට අතිශය කුඩා හා ඒකාකාර කැපීම් සිදු කරයි. ඒවා ක්රමයෙන් මතුපිට “කඳු මුදුන්” අඹරන අතර, නිම්න සාපේක්ෂව සංරක්ෂණය කරමින්, අවසානයේ සමස්ත අන්ත පැතලි බව ලබා ගනී. සුදු විලයන ඇලුමිනා වල දෘඪතාව සහ ස්වයං-මුවහත් කිරීමේ ගුණාංග මෙම ක්රියාවලිය කාර්යක්ෂම හා ස්ථාවර බව සහතික කරයි.
2. අර්ධ සන්නායක උපාංගවල මතුපිට නිම කිරීම
චිපයක් තුළ, සිලිකන් වලට අමතරව, සන්නායක රේඛා සඳහා භාවිතා කරන ලෝහ (තඹ සහ ටංස්ටන් වැනි) සහ හුදකලා කිරීම සඳහා පරිවාරක ස්ථර (සිලිකන් ඩයොක්සයිඩ් වැනි) ඇත. මෙම විවිධ ද්රව්යවලට විවිධ දෘඪතාව සහ ඉවත් කිරීමේ අනුපාත ඇත. ඔප දැමීමේදී, යටින් පවතින පරිවාරක ස්ථරයට හානි නොකර අතිරික්ත ලෝහ ඉවත් කළ යුතුය; මෙය "ඉහළ තේරීම" ලෙස හැඳින්වේ.
සුදු විලයන ඇලුමිනා ක්ෂුද්ර කුඩු මෙහිදී ඉතා නිරවද්ය කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. ඔප දැමීමේ පොහොර (“රසායනික” කොටස) හි රසායනික සංයුතිය සකස් කිරීමෙන් සහ සුදු විලයන ඇලුමිනා (“යාන්ත්රික” කොටස) සමඟ සහයෝගීව ක්රියා කිරීමෙන්, (තඹ වැනි) ඇතැම් ද්රව්ය ඉතා කාර්යක්ෂමව ඉවත් කිරීම සාක්ෂාත් කර ගැනීමට හැකි වන අතර අනෙකුත් ද්රව්ය (සිලිකන් ඩයොක්සයිඩ් වැනි) යන්තම් ස්පර්ශ කරයි. චිප් අස්වැන්න සහතික කිරීම සඳහා මෙම නිශ්චිත නිරවද්යතාවය ඉතා වැදගත් වේ.
3. අනෙකුත් ඉලෙක්ට්රොනික සංරචකවල "සෞන්දර්ය තාරකාව"
ඉහළ නිරවද්යතාවයකින් යුත් චිප් වලට අමතරව, අපට දිනපතා හමුවන බොහෝ ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග ද සුදු විලයන ඇලුමිනා ඔප දැමීම මත රඳා පවතී.
LED නිල් මැණික් උපස්ථර: බොහෝ ඉහළ දීප්තියක් ඇති LED ඒවායේ උපස්ථරය ලෙස නිල් මැණික් භාවිතා කරයි. නිල් මැණික් අතිශයින්ම ඉහළ දෘඪතාවක් ඇති අතර, දර්පණයක් වැනි සුමට මතුපිටක් ලබා ගැනීම සඳහා ඔප දැමීම සඳහා සුදු විලයන ඇලුමිනා - "දෘඩ-මත-දෘඩ" ද්රව්යයක් - අවශ්ය වේ, ආලෝකය නිස්සාරණය කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව උපරිම කර LED දීප්තිමත් කරයි.
ක්වාර්ට්ස් ස්ඵටික අනුනාදක: මේවා පරිපථවලට ඔරලෝසු සංඥා සපයන “හෘද ස්පන්දන” සංරචක වේ. ඒවායේ සංඛ්යාත ස්ථායිතා අවශ්යතා අතිශයින් ඉහළ වන අතර ඒවායේ මතුපිට ගුණාත්මකභාවය සහ ඝණකම හරියටම පාලනය කළ යුතුය; සුදු විලයන ඇලුමිනා ඔප දැමීම මෙම කාර්යය සඳහා පරිපූර්ණව ගැලපේ. චුම්බක ද්රව්ය, වීදුරු උපස්ථර සහ අනෙකුත් ද්රව්ය සඳහා ද අවශ්ය වේසුදු විලයන ඇලුමිනාඅවසාන සුමට හා දිලිසෙන නිමාවක් ලබා ගැනීම සඳහා සැකසීමේදී.
III. සුදු ඇලුමිනා විලයනය කළේ ඇයි? - එහි අද්විතීය වාසි පිළිබඳ සාරාංශයක්
ආපසු හැරී බලන විට, බොහෝ උල්ෙල්ඛ ද්රව්ය අතර, ඉලෙක්ට්රොනික කර්මාන්තය සුදු විලයන ඇලුමිනා වලට කැමැත්තක් දක්වන්නේ ඇයි?
පාලනය කළ හැකි නිරවද්යතාවය: එහි අංශු ඉතා සියුම් හා ඒකාකාර (ක්ෂුද්රමීටර මට්ටම දක්වා) නිතිපතා හැඩතල සහිතව කළ හැකිය. මෙය පුරෝකථනය කළ හැකි සහ ඒකාකාර ඔප දැමීමේ ප්රතිඵල සහතික කරයි, නොගැලපෙන අංශු ප්රමාණයන් නිසා ඇතිවන මතුපිට සීරීම් වළක්වයි.
අතිශයින්ම අඩු දූෂණය: ඉහළ සංශුද්ධතාවය යනු අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තයේ දැඩි පිරිසිදුකම අවශ්යතා සපුරාලමින් ඔප දැමීමේදී ඉතා සුළු ලෝහමය අපද්රව්ය ජනනය කිරීමයි.
කාර්යක්ෂමතාව සහ ගුණාත්මකභාවය පිළිබඳ තුලනය: එය දියමන්ති තරම් "දැඩි" සහ මිල අධික නොවේ, එසේම මෘදු උල්ෙල්ඛ තරම් අකාර්යක්ෂම නොවේ. එය දෘඪතාව, තද බව සහ පිරිවැය අතර පරිපූර්ණ සමතුලිතතාවයක් ලබා ගන්නා අතර, එය ඉතා ලාභදායී තේරීමක් බවට පත් කරයි.
ඉතින්, ඊළඟ වතාවේ ඔබ ඔබේ දුරකථනය අතට ගෙන එහි සුමට ක්රියාකාරිත්වය සහ බලවත් ක්රියාකාරකම් අත්විඳින විට, මෙය සිතා බලන්න: එම කුඩා චිප්ස් සහ සියුම් සංරචක තුළ, අසංඛ්යාත සුදු විලයන ඇලුමිනා ක්ෂුද්ර අංශු ඇතුළත් නිහඬ හා නිරවද්ය “මතුපිට විප්ලවයක්” සිදුවී ඇත. ඉලෙක්ට්රොනික ලෝකයේ බාධාවකින් තොරව ගලා යාම සඳහා අවසාන නැනෝමීටර මට්ටමේ බාධකය ඉවත් කළේ එහි දෘඪතාව සහ සංශුද්ධතාවයෙන් යුත් මෙම නිහතමානී “දැඩි දෘඪ ශිල්පියා” ය. එය කිසි විටෙකත් අවධානයට ලක් නොවිය හැකි නමුත්, එය තිරය පිටුපස අත්යවශ්ය වීරයෙකි. තාක්ෂණික ප්රගතිය බොහෝ විට මෙම කුඩා විස්තර තුළ සැඟවී ඇති අතර, ද්රව්ය විද්යාවේ සරලම නමුත් ආකර්ශනීය දීප්තියෙන් බැබළේ.