În domeniul fabricării semiconductorilor, echipamentele de inspecție optică automată (AOI) joacă un rol crucial în asigurarea calității cipurilor. Chiar și o ușoară îmbunătățire a preciziei de detectare ar putea aduce o transformare uriașă în întreaga industrie. Baza de echipamente, ca componentă cheie, are un impact profund asupra preciziei de detectare. În ultimii ani, o revoluție în domeniul materialelor de bază a cuprins industria. Granitul, cu performanțele sale remarcabile de suprimare a vibrațiilor, a înlocuit treptat materialele tradiționale din fontă și a devenit noul favorit al echipamentelor de inspecție AOI. Eficiența sa de suprimare a vibrațiilor a crescut cu 92% în comparație cu fonta. Ce descoperiri tehnologice și schimbări industriale stau la baza acestor date?
Cerințe stricte privind vibrațiile în echipamentele de inspecție AOI pentru semiconductori
Procesul de fabricație a cipurilor semiconductoare a intrat în era nanoscalei. În timpul procesului de inspecție AOI, chiar și vibrații extrem de mici pot provoca abateri ale rezultatelor inspecției. Zgârieturile fine, golurile și alte defecte de pe suprafața cipului sunt adesea la nivel micrometric sau chiar nanometric. Lentilele optice ale echipamentului de detectare trebuie să capteze aceste detalii cu o precizie extrem de mare. Orice vibrație transmisă de bază va determina deplasarea sau vibrația lentilei, rezultând o achiziție neclară a imaginii și afectând astfel precizia recunoașterii defectelor.
Fonta a fost utilizată pe scară largă în bazele echipamentelor de inspecție AOI, deoarece are o anumită rezistență și performanță de procesare, iar costul este relativ scăzut. Cu toate acestea, în ceea ce privește suprimarea vibrațiilor, fonta are deficiențe evidente. Structura internă a fontei conține un număr mare de foi de grafit, care sunt echivalente cu goluri minuscule în interior și perturbă continuitatea materialului. Atunci când echipamentul funcționează și generează vibrații sau este perturbat de vibrațiile mediului extern, energia vibrațiilor nu poate fi atenuată eficient în fontă, ci este reflectată și suprapusă constant între foaia de grafit și matrice, rezultând propagarea continuă a vibrațiilor. Experimentele relevante arată că, după ce baza fontei este excitată de vibrații externe, timpul de atenuare a vibrațiilor poate dura câteva secunde, ceea ce va avea un impact serios asupra preciziei detecției în această perioadă. În plus, modulul de elasticitate al fontei este relativ scăzut. Sub acțiunea pe termen lung a gravitației și a stresului de vibrații al echipamentului, acesta este predispus la deformare, intensificând și mai mult transmiterea vibrațiilor.
Secretul unei creșteri cu 92% a eficienței de suprimare a vibrațiilor la bazele din granit
Granitul, ca tip de piatră naturală, a format o structură internă extrem de densă și uniformă prin procese geologice de-a lungul a sute de milioane de ani. Este compus în principal din cristale minerale precum cuarțul și feldspatul, strâns combinate, iar legăturile chimice dintre cristale sunt puternice și stabile. Această structură conferă granitului o capacitate remarcabilă de suprimare a vibrațiilor. Atunci când vibrațiile sunt transmise bazei de granit, cristalele minerale din interiorul său pot converti rapid energia vibrațiilor în energie termică și o pot disipa. Studiile arată că amortizarea granitului este de câteva ori mai mare decât cea a fontei, ceea ce înseamnă că poate absorbi energia vibrațiilor mai eficient, reducând amplitudinea și durata vibrațiilor. După teste profesionale, în aceleași condiții de excitație a vibrațiilor, timpul de atenuare a vibrațiilor bazei de granit este de doar 8% din cel al fontei, iar eficiența de suprimare a vibrațiilor a crescut cu 92%.
Duritatea ridicată și modulul de elasticitate ridicat al granitului contribuie, de asemenea, semnificativ. Duritatea ridicată asigură o probabilitate mai mică de deformare a bazei atunci când suportă greutatea echipamentului și impactul forțelor externe și menține întotdeauna o stare de susținere stabilă. Modulul de elasticitate ridicat asigură revenirea rapidă a bazei la forma inițială atunci când este supusă vibrațiilor, reducând acumularea vibrațiilor. În plus, granitul are o stabilitate termică excelentă și este aproape neafectat de schimbările de temperatură a mediului, evitând dilatarea termică și contracția cauzate de fluctuațiile de temperatură, asigurând astfel stabilitatea performanței de suprimare a vibrațiilor.
Transformarea industriei și perspectivele aduse de bazele de granit
Echipamentul de inspecție AOI cu bază din granit și-a îmbunătățit semnificativ precizia de detectare. Acesta poate identifica în mod fiabil defectele la așchiile de dimensiuni mai mici, reducând rata de evaluare greșită la o marjă de 1% și sporind considerabil rata de randament a producției de așchii. Între timp, stabilitatea echipamentului a fost îmbunătățită, reducând numărul de opriri pentru întreținere cauzate de probleme de vibrații, prelungind durata de viață a echipamentului și reducând costurile generale de operare.
Data publicării: 14 mai 2025