ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของหินแกรนิตคือเท่าใด มีความสำคัญเพียงใดสำหรับอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์?

หินแกรนิตเป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับวัสดุอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์เนื่องจากมีเสถียรภาพทางความร้อนและความแข็งแรงเชิงกลที่ยอดเยี่ยม ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อน (TEC) ของหินแกรนิตเป็นคุณสมบัติทางกายภาพที่สำคัญที่กำหนดความเหมาะสมสำหรับการใช้งานในแอปพลิเคชันเหล่านี้

ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของหินแกรนิตอยู่ที่ประมาณ 4.5 - 6.5 x 10^-6/K ซึ่งหมายความว่าเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นทุกๆ 1 องศาเซลเซียส ชั้นหินแกรนิตจะขยายตัวขึ้นตามจำนวนนี้ แม้ว่าค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวดังกล่าวอาจดูเหมือนเป็นการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย แต่หากไม่คำนึงถึงปัจจัยเหล่านี้อย่างเหมาะสม ก็อาจก่อให้เกิดปัญหาสำคัญต่ออุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ได้

อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์มีความอ่อนไหวต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเป็นอย่างมาก และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเพียงเล็กน้อยอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานได้ ดังนั้น จึงมีความจำเป็นอย่างยิ่งที่ค่า TEC ของวัสดุที่ใช้ในอุปกรณ์เหล่านี้จะต้องต่ำและคาดเดาได้ ค่า TEC ที่ต่ำของ Granite ช่วยให้ระบายความร้อนออกจากอุปกรณ์ได้อย่างเสถียรและสม่ำเสมอ ทำให้มั่นใจได้ว่าอุณหภูมิจะอยู่ในช่วงที่ต้องการ ซึ่งถือเป็นสิ่งสำคัญมาก เนื่องจากความร้อนที่มากเกินไปอาจทำลายวัสดุเซมิคอนดักเตอร์และทำให้มีอายุการใช้งานสั้นลง

อีกแง่มุมหนึ่งที่ทำให้หินแกรนิตเป็นวัสดุที่น่าสนใจสำหรับใช้เป็นฐานของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์คือความแข็งแรงเชิงกล ความสามารถของฐานหินแกรนิตในการทนต่อแรงกดจำนวนมากและคงความเสถียรได้ถือเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์มักได้รับแรงสั่นสะเทือนและแรงกระแทกทางกายภาพ การขยายตัวและหดตัวของวัสดุที่เปลี่ยนแปลงไปเนื่องจากความผันผวนของอุณหภูมิยังสามารถทำให้เกิดแรงกดภายในอุปกรณ์ได้ และความสามารถของหินแกรนิตในการรักษารูปร่างภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้จะช่วยลดความเสี่ยงต่อความเสียหายและความล้มเหลว

โดยสรุปแล้ว ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของหินแกรนิตมีบทบาทสำคัญในการทำงานของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ ด้วยการเลือกใช้วัสดุที่มี TEC ต่ำ เช่น หินแกรนิต ผู้ผลิตอุปกรณ์ผลิตชิปสามารถรับประกันประสิทธิภาพความร้อนที่เสถียรและการทำงานที่เชื่อถือได้ของอุปกรณ์เหล่านี้ได้ นี่คือเหตุผลที่หินแกรนิตถูกใช้เป็นวัสดุสำหรับฐานในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์อย่างแพร่หลาย และไม่สามารถเน้นย้ำถึงความสำคัญของหินแกรนิตได้มากนักเมื่อต้องรับประกันคุณภาพและอายุการใช้งานของอุปกรณ์เหล่านี้