Почему увеличение размера датчика обязательно приводит к снижению использования кремниевых пластин?

Question

MichaelT опубликовал ответ на вопрос "Что ограничивает размер цифровых датчиков изображения?" которая включала эту иллюстрацию того, почему увеличение размера датчика приводит к увеличению площади использованной кремниевой пластины:

Однако расчет «максимальной урожайности» здесь кажется неправильным, и, как следствие этого, также и показатель отходов. Существует много кремния, который не используется, особенно на иллюстрации «полнокадровый датчик» на изображении выше.

Что может прекратить использовать область, окружающую набор более крупных датчиков, для более мелких? Это просто вопрос процесса, который используется в настоящее время, или что-то присуще созданию цифрового датчики изображений, которые делают такой процесс (размеры нескольких датчиков) нецелесообразным? Или иллюстрация слишком упрощена (и, следовательно, цифры вводят в заблуждение), и это то, что производители уже делают?

Answer 1

Глядя на эти изображения / расчеты, мне это кажется правильным. У вас может быть достаточно кремния, чтобы сделать другой датчик, но он не в нужном месте. На этой пластине нет ни одного пятна размером 24 мм x 36 мм, чтобы создать дополнительный датчик, а значит, и отходы.

Кроме того, вы получите несколько плохих датчиков (однажды мне дали цепочку ключей для процессоров Intel, которая была от дурака). Увеличение размера сенсора увеличивает вероятность того, что будет дефект, и вы потеряете все пространство размером 24x36 мм, которое пропорционально больше пластины, чем если бы у вас был скудный маленький сенсор.

Answer 2

Ничто не мешает им надевать на пластину меньшие датчики. Это вполне выполнимо.

Некоторые проблемы:

• Слишком близко к краю механическая обработка создает напряжение и вывихи, поэтому не рассматривайте всю пластину одинакового качества ... Лучше всего, если на периметре будет больше отказов. Вот почему на вашем левом изображении они даже не подходят близко к периметру при размещении, потому что не хотят рисковать наличием неисправного датчика такого размера.

• Зондирование происходит как можно быстрее, чтобы избежать затрат на дальнейшую обработку неисправных штампов. Теперь, если у вас есть две версии компоновки, вам нужна специализированная испытательная станция, что увеличивает стоимость.

• Зондирование меньших датчиков временно останавливает обработку больших. Когда вы производите чипы, вы хотите вытолкнуть их как можно скорее. Может случиться так, что остановка этих больших датчиков может привести к более медленному производству дорогостоящих конечных продуктов, в то время как у вас будет несколько меньших датчиков, но ваш финансовый баланс будет намного отрицательным ...

• Как вы собираетесь вырезать эти штампы? Это не простой процесс. Вы не можете обрезать контуры ... Вы режете прямые линии, вот и все. Теперь вы можете теоретически выбрать сегменты, которые содержат меньшие матрицы, и обрабатывать их дальше, но простое прикосновение к ним и их обработка увеличивают стоимость. В самом деле.

В целом, когда вы производите чипсы, вы хотите сделать это как можно проще, как можно быстрее, с указанным выходом (например, 99,7% на пластину), с минимальными инвестициями.

Все дело в создаваемой стоимости, рентабельности инвестиций и т. Д. Обычно не стоит изменять стандартные отраслевые потоки ...

Answer 3

Во-первых, я думаю, что это не по теме.

Во-вторых, я не могу напрямую отвечать конкретно за силикон, но я занимался производством печатных плат. Я предполагаю, что те же самые пункты применимы.

При подготовке задания стоит вдвое больше двух панелей на одной доске.

При изготовлении платы у нас обычно было настроено производство для одной конкретной платы. Переключение между рабочими местами стоит времени и денег. Если разные платы были на одной панели, вам все равно придется переключаться дважды, как минимум, в каждой партии. Где, как с одной работой, вы можете продолжать идти на несколько партий подряд.

Ты не получаешь 100% урожая. Большая часть потерь лежит на краях панели. Именно там, где диаграммы показывают пустое пространство. Тогда есть сколько вам нужно. У вас есть стоимость изготовления обеих плат независимо от того, нужны они вам или нет. Это, вероятно, увеличит потери.

Вряд ли это будет экономически эффективным и требует гораздо больших усилий

Answer 4

Для дорогостоящих чипов, таких как датчики изображений или процессоры i7, обычно это не стоит - кремниевая недвижимость не является основной частью расходов.

Другие чипы должны быть меньше, но иметь одинаковое количество слоев маски и ту же химию травления. Вполне вероятно, что ваши меньшие датчики имеют более старую конструкцию, и их обработка изменилась.

Если вы уже массово производите маленькие датчики, то, вероятно, не стоит затрат на обработку нарезки, монтажа и тестирования нескольких дополнительных датчиков из другой серии пластин.

Но в прошлом у нас были небольшие пользовательские ПЗС, которые делали бесплатно, помещая их в угол вафель, используемых для очень дорогих ПЗС научных степеней. Все, за что мы заплатили, это монтаж.