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Warum sind die eigentlich rund?

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  1. Warum sind die eigentlich rund?

    Autor: twothe 26.07.20 - 15:13

    Quadratische Chip-Basen wären doch viel sinnvoller was die Auslese angeht?

  2. Re: Warum sind die eigentlich rund?

    Autor: ms (Golem.de) 26.07.20 - 15:17

    Weil Wafer aus Ingots gezogen werden und die sind eben rund bzw zylindrisch.

    Mit freundlichen Grüßen
    Marc Sauter
    Golem.de

  3. Re: Warum sind die eigentlich rund?

    Autor: bernstein 26.07.20 - 16:31

    Liegt am herstellungsverfahren der kristallinen silizium wafern.
    Aus einem bad aus geschmolzenem silizium wird erst ein zylindrischer kristall „gezogen“ und dann in wafer gesägt. Beim ziehen wächst der kristall von der mitte aus, je langsamer man zieht desto grösser der durchmesser.

    Die kreisform entsteht somit auf natürliche weise, ein quadratischer wafer wäre demzufolge teurer in der herstellung. Ausserdem wären die ecken quadratischer wafer anfälliger abzubrechen.

  4. Re: Warum sind die eigentlich rund?

    Autor: tertius 26.07.20 - 16:44

    Die Basis kann nicht gegossen werden, weil die Silizium-Struktur dann nicht ein einziges Kristall wäre, was aber eine fundamentale Voraussetzung für den Chip ist. Das Herstellungsverfahren ("Czochralski-Verfahren") gibt die runde Form vor. Sehr anschaulicher Artikel bei Wikipedia.

  5. Re: Warum sind die eigentlich rund?

    Autor: Eldark 26.07.20 - 17:45

    bernstein schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Liegt am herstellungsverfahren der kristallinen silizium wafern.
    > Aus einem bad aus geschmolzenem silizium wird erst ein zylindrischer
    > kristall „gezogen“ und dann in wafer gesägt. Beim ziehen
    > wächst der kristall von der mitte aus, je langsamer man zieht desto grösser
    > der durchmesser.
    >
    > Die kreisform entsteht somit auf natürliche weise, ein quadratischer wafer
    > wäre demzufolge teurer in der herstellung. Ausserdem wären die ecken
    > quadratischer wafer anfälliger abzubrechen.

    Viel teurer ist es auch nicht, Solarzellen werden auch nur quadratisch geschnitten, sonst hätten die ja keine Orientierung.

  6. Re: Warum sind die eigentlich rund?

    Autor: Eldark 26.07.20 - 17:47

    tertius schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Die Basis kann nicht gegossen werden, weil die Silizium-Struktur dann nicht
    > ein einziges Kristall wäre, was aber eine fundamentale Voraussetzung für
    > den Chip ist. Das Herstellungsverfahren ("Czochralski-Verfahren") gibt die
    > runde Form vor. Sehr anschaulicher Artikel bei Wikipedia.

    Und beim Gießen wäre keine Struktur da, es wären dann ja mehrere kristalle und kein geimpfter

  7. Re: Warum sind die eigentlich rund?

    Autor: Eheran 26.07.20 - 18:29

    >Viel teurer ist es auch nicht, Solarzellen werden auch nur quadratisch geschnitten, sonst hätten die ja keine Orientierung.
    Das ist falsch. Polykristalline Solarzellen werden aus Blöcken rausgesägt, sind daher viereckig/quadratisch. Die kommen nicht von einem Boule (Si Einkristall) sondern halt von einem Polykristallinen Block, der viel günstiger in der Herstellung ist.
    Monokristalline Solarzellen hingegen, wie der Name schon sagt, werden aus dem Boule geschnitten. Hier sieht man beide Sorten nebeneinander und erkennt die typische Form der Monokristallinen Zellen.
    Und dann gibts noch die Dünnschichtsolarzellen, die werden gar nicht geschnitten, da wird das Halbleitermaterial direkt aufgedampft.

  8. Re: Warum sind die eigentlich rund?

    Autor: Faraaday 26.07.20 - 22:47

    Auch Monokristalline Solarzellen werden aus runden Ingots gefertigt. Der Brick wird jedoch quadratisch oder fast quadratisch (pseudo square) geschnitten. Sonst ist die Anbindung im Modul und die Flächenausnutzung nicht so gut. Da gibt und gab es lange Diskussionen mit jeder neuen Wafergröße. Am Ende ist man meistens bei nahezu ganz quadratisch als Industriestandard gelandet. Und dann wird wieder aus dem gleichen ingot mit weniger Ecke eine neue Größe (Zirkel beginnt von vorne).

  9. Re: Warum sind die eigentlich rund?

    Autor: Seega 27.07.20 - 07:58

    twothe schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Quadratische Chip-Basen wären doch viel sinnvoller was die Auslese angeht?


    Danke für das stellen der Frage, hab viel gelernt.

  10. Re: Warum sind die eigentlich rund?

    Autor: x2k 27.07.20 - 08:19

    Man muss aber auch darauf achten das die Substanzen die man auf den Wafer aufträgt um die Transistoren und Leiterbahnen zu erzeugen durch schnelles rotieren verteilt und wieder entfernt werden. Bei runden Scheiben erlaubt die Geometrie höhere Drehzahlen als bei eckigen.

  11. Re: Warum sind die eigentlich rund?

    Autor: Eheran 27.07.20 - 10:18

    >Bei runden Scheiben erlaubt die Geometrie höhere Drehzahlen als bei eckigen.
    Warum sollte das so sein? Solange die Form keine Hinterschneidungen usw. hat?
    Auch wenn man die Geometrie runter auf eine Linene bricht, also wie ein Faden, wäre die Belastung bzw. Haltbarkeit die gleiche.
    Bei einem rotierenden Köper resultiert die Zentrifugalkraft nach: F = m*w²*r (mit w = 2*pi / Umdrehungen pro Sekunde)
    Dabei spielt nur die Masse bei der Entfernung r eine Rolle, die Kraft ist also rotationssymmetrisch. Und damit hat die geometrie rund vs. quadratisch, mit dem Quadrat als größtmöglichem Ausschnitt aus dem Kreis, mindestens die selbe Stabilität.

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