ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของหินแกรนิตคืออะไร? และสิ่งนี้มีความสำคัญต่ออุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์อย่างไร?

หินแกรนิตเป็นวัสดุที่นิยมใช้เป็นฐานรองสำหรับอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ เนื่องจากมีเสถียรภาพทางความร้อนและความแข็งแรงเชิงกลที่ดีเยี่ยม ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (TEC) ของหินแกรนิตเป็นคุณสมบัติทางกายภาพที่สำคัญซึ่งเป็นตัวกำหนดความเหมาะสมในการใช้งานในด้านเหล่านี้

ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของหินแกรนิตอยู่ที่ประมาณ 4.5 - 6.5 x 10^-6/K ซึ่งหมายความว่าทุกๆ อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น 1 องศาเซลเซียส ชั้นหินแกรนิตจะขยายตัวตามปริมาณนี้ แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงนี้อาจดูเหมือนเล็กน้อย แต่หากไม่คำนึงถึงอย่างเหมาะสม อาจก่อให้เกิดปัญหาสำคัญในอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ได้

อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างมาก และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเพียงเล็กน้อยก็อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานได้ ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (TEC) ของวัสดุที่ใช้ในอุปกรณ์เหล่านี้จะต้องต่ำและคาดการณ์ได้ ค่า TEC ต่ำของ Granite ช่วยให้การระบายความร้อนจากอุปกรณ์มีความเสถียรและสม่ำเสมอ ทำให้มั่นใจได้ว่าอุณหภูมิจะอยู่ในช่วงที่ต้องการ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง เพราะความร้อนที่มากเกินไปอาจทำให้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์เสียหายและลดอายุการใช้งานลงได้

อีกแง่มุมหนึ่งที่ทำให้หินแกรนิตเป็นวัสดุที่น่าสนใจสำหรับฐานรองอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์คือความแข็งแรงเชิงกล ความสามารถของฐานรองหินแกรนิตในการทนต่อแรงกดดันจำนวนมากและคงรูปทรงไว้ได้นั้นมีความสำคัญ เนื่องจากอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์มักต้องเผชิญกับการสั่นสะเทือนและแรงกระแทกทางกายภาพ การขยายตัวและการหดตัวที่แตกต่างกันของวัสดุเนื่องจากความผันผวนของอุณหภูมิยังสามารถก่อให้เกิดแรงกดดันภายในอุปกรณ์ได้ และความสามารถของหินแกรนิตในการรักษารูปทรงภายใต้สภาวะเหล่านี้จะช่วยลดความเสี่ยงต่อความเสียหายและความล้มเหลว

โดยสรุปแล้ว ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของหินแกรนิตมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ การเลือกใช้วัสดุที่มีค่า TEC ต่ำ เช่น หินแกรนิต ช่วยให้ผู้ผลิตอุปกรณ์ผลิตชิปมั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพทางความร้อนที่เสถียรและการทำงานที่เชื่อถือได้ของอุปกรณ์เหล่านี้ นี่คือเหตุผลที่หินแกรนิตถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นวัสดุรองพื้นในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ และความสำคัญของมันไม่อาจมองข้ามได้เมื่อพูดถึงการรับประกันคุณภาพและอายุการใช้งานของอุปกรณ์เหล่านี้