화강암은 뛰어난 열 안정성과 기계적 강도 덕분에 반도체 소자 기판 재료로 널리 사용됩니다. 특히 화강암의 열팽창 계수(TEC)는 이러한 용도에 적합한지 여부를 결정하는 중요한 물리적 특성입니다.
화강암의 열팽창 계수는 대략 4.5~6.5 x 10⁻⁶/K입니다. 이는 온도가 섭씨 1도 상승할 때마다 화강암이 이만큼 팽창한다는 것을 의미합니다. 이러한 변화는 작아 보일 수 있지만, 반도체 소자에서 적절히 고려하지 않으면 심각한 문제를 야기할 수 있습니다.
반도체 소자는 온도 변화에 매우 민감하여, 미미한 온도 변화라도 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 이러한 소자에 사용되는 재료의 열팽창 계수(TEC)가 낮고 예측 가능해야 합니다. 그래닛의 낮은 열팽창 계수는 소자에서 안정적이고 일관된 열 방출을 가능하게 하여 온도를 원하는 범위 내로 유지시켜 줍니다. 과도한 열은 반도체 재료를 손상시키고 수명을 단축시킬 수 있기 때문에 이는 매우 중요합니다.
화강암이 반도체 소자 기판 소재로 매력적인 또 다른 이유는 뛰어난 기계적 강도입니다. 반도체 소자는 물리적 진동과 충격에 자주 노출되기 때문에, 화강암 기판이 상당한 응력을 견디고 안정적인 상태를 유지하는 능력은 매우 중요합니다. 온도 변화에 따른 재료의 팽창 및 수축 또한 소자 내부에 응력을 유발할 수 있는데, 화강암은 이러한 조건에서도 형태를 유지하는 능력이 뛰어나 손상 및 고장 위험을 줄여줍니다.
결론적으로, 화강암 기판의 열팽창 계수는 반도체 소자의 성능에 매우 중요한 역할을 합니다. 화강암처럼 열팽창 계수가 낮은 소재를 선택함으로써 반도체 장비 제조업체는 소자의 안정적인 열 성능과 신뢰할 수 있는 작동을 보장할 수 있습니다. 이러한 이유로 화강암은 반도체 산업에서 기판 소재로 널리 사용되고 있으며, 반도체 소자의 품질과 수명 보장에 있어 그 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다.
게시 시간: 2024년 4월 3일