W dziedzinie produkcji półprzewodników, sprzęt do automatycznej kontroli optycznej (AOI) odgrywa kluczową rolę w zapewnianiu jakości chipów. Nawet niewielka poprawa dokładności wykrywania może spowodować ogromną transformację w całej branży. Baza sprzętu, jako kluczowy komponent, ma głęboki wpływ na dokładność wykrywania. W ostatnich latach w branży dokonała się rewolucja w materiałach bazowych. Granit, dzięki swoim wyjątkowym właściwościom tłumienia drgań, stopniowo zastąpił tradycyjne materiały żeliwne i stał się nowym faworytem sprzętu do kontroli AOI. Jego wydajność tłumienia drgań wzrosła o 92% w porównaniu z żeliwem. Jakie przełomy technologiczne i zmiany w branży stoją za tymi danymi?
Surowe wymagania dotyczące drgań w sprzęcie do kontroli AOI półprzewodników
Proces produkcji układów scalonych półprzewodnikowych wszedł w erę nanoskali. Podczas procesu inspekcji AOI nawet niezwykle drobne drgania mogą powodować odchylenia w wynikach inspekcji. Drobne rysy, pustki i inne defekty na powierzchni układu scalonego są często na poziomie mikrometrów, a nawet nanometrów. Soczewki optyczne sprzętu wykrywającego muszą uchwycić te szczegóły z niezwykle wysoką precyzją. Wszelkie drgania przenoszone przez podstawę spowodują przesunięcie lub drżenie soczewki, co spowoduje rozmycie obrazu i tym samym wpłynie na dokładność rozpoznawania defektów.
Materiały żeliwne były kiedyś szeroko stosowane w podstawach sprzętu inspekcyjnego AOI, ponieważ mają pewną wytrzymałość i wydajność przetwarzania, a ich koszt jest stosunkowo niski. Jednak pod względem tłumienia drgań żeliwo ma oczywiste wady. Wewnętrzna struktura żeliwa zawiera dużą liczbę arkuszy grafitu, które są równoważne małym pustkom wewnątrz i przerywają ciągłość materiału. Gdy sprzęt działa i generuje drgania lub jest zakłócany przez zewnętrzne drgania środowiskowe, energia drgań nie może być skutecznie tłumiona w żeliwie, ale jest stale odbijana i nakładana między arkuszem grafitu a matrycą, co skutkuje ciągłym rozprzestrzenianiem się drgań. Odpowiednie eksperymenty pokazują, że po wzbudzeniu podstawy żeliwnej przez drgania zewnętrzne czas tłumienia drgań może trwać kilka sekund, co będzie miało poważny wpływ na dokładność wykrywania w tym okresie. Ponadto moduł sprężystości żeliwa jest stosunkowo niski. Pod wpływem długotrwałego działania grawitacji sprzętu i naprężeń wibracyjnych jest podatne na odkształcenia, co dodatkowo nasila przenoszenie drgań.
Sekret 92% wzrostu skuteczności tłumienia drgań podstaw granitowych
Granit, jako rodzaj kamienia naturalnego, utworzył niezwykle gęstą i jednolitą strukturę wewnętrzną poprzez procesy geologiczne trwające setki milionów lat. Składa się głównie z kryształów mineralnych, takich jak kwarc i skaleń, ściśle ze sobą połączonych, a wiązania chemiczne między kryształami są silne i stabilne. Ta struktura nadaje granitowi wyjątkową zdolność tłumienia drgań. Gdy drgania są przekazywane do podstawy granitowej, kryształy mineralne wewnątrz niej mogą szybko przekształcić energię drgań w energię cieplną i ją rozproszyć. Badania pokazują, że tłumienie granitu jest kilkakrotnie wyższe niż żeliwa, co oznacza, że może on pochłaniać energię drgań bardziej efektywnie, zmniejszając amplitudę i czas trwania drgań. Po profesjonalnych testach, w tych samych warunkach wzbudzania drgań, czas tłumienia drgań podstawy granitowej wynosi tylko 8% czasu tłumienia drgań żeliwa, a wydajność tłumienia drgań wzrosła o 92%.
Wysoka twardość i wysoki moduł sprężystości granitu również znacząco się przyczyniają. Wysoka twardość zapewnia, że podstawa jest mniej podatna na odkształcenia podczas przenoszenia ciężaru sprzętu i uderzeń sił zewnętrznych, a także zawsze utrzymuje stabilny stan podparcia. Wysoki moduł sprężystości zapewnia, że podstawa może szybko powrócić do swojego pierwotnego kształtu po poddaniu wibracjom, zmniejszając akumulację wibracji. Ponadto granit ma doskonałą stabilność termiczną i jest prawie niewrażliwy na zmiany temperatury otoczenia, unikając odkształceń rozszerzalności cieplnej i kurczenia się spowodowanych wahaniami temperatury, co dodatkowo zapewnia stabilność tłumienia wibracji.
Transformacja i perspektywy branży dzięki granitowym podstawom
Sprzęt do inspekcji AOI z granitową podstawą znacznie poprawił dokładność wykrywania. Może niezawodnie identyfikować wady w mniejszych wiórach, zmniejszając wskaźnik błędnej oceny do 1% i znacznie zwiększając wydajność produkcji wiórów. Jednocześnie poprawiono stabilność sprzętu, zmniejszając liczbę przestojów w celu konserwacji spowodowanych problemami z wibracjami, wydłużając żywotność sprzętu i obniżając ogólne koszty operacyjne.
Czas publikacji: 14-05-2025