Na področju proizvodnje polprevodnikov ima oprema za avtomatsko optično kontrolo (AOI) ključno vlogo pri zagotavljanju kakovosti čipov. Že rahlo izboljšanje natančnosti zaznavanja lahko povzroči veliko preobrazbo v celotni industriji. Osnovna oprema kot ključna komponenta ima velik vpliv na natančnost zaznavanja. V zadnjih letih je industrijo zajela revolucija v osnovnih materialih. Granit je s svojo izjemno zmogljivostjo dušenja vibracij postopoma nadomestil tradicionalne materiale iz litega železa in postal novi favorit opreme za AOI kontrolo. Njegova učinkovitost dušenja vibracij se je v primerjavi z litim železom povečala za 92 %. Kateri tehnološki preboji in spremembe v industriji stojijo za temi podatki?
Stroge zahteve glede vibracij v opremi za pregled polprevodnikov AOI
Proizvodni proces polprevodniških čipov je vstopil v nanoskopsko dobo. Med postopkom AOI inšpekcijskega pregleda lahko že izjemno majhne vibracije povzročijo odstopanja v rezultatih pregleda. Drobne praske, praznine in druge napake na površini čipa so pogosto na mikrometrski ali celo nanometrski ravni. Optične leče detekcijske opreme morajo te podrobnosti zajeti z izjemno visoko natančnostjo. Vsaka vibracija, ki jo prenaša podstavek, bo povzročila premik ali tresenje leče, kar bo povzročilo zamegljeno zajemanje slike in s tem vplivalo na natančnost prepoznavanja napak.
Litoželezni materiali so se nekoč pogosto uporabljali v osnovah opreme za pregled AOI, ker imajo določeno trdnost in zmogljivost obdelave, stroški pa so relativno nizki. Vendar pa ima litoželezo očitne pomanjkljivosti glede dušenja vibracij. Notranja struktura litega železa vsebuje veliko število grafitnih plošč, ki so enakovredne drobnim prazninam v notranjosti in motijo kontinuiteto materiala. Ko oprema deluje in ustvarja vibracije ali je motena zaradi zunanjih vibracij iz okolja, energije vibracij v litem železu ni mogoče učinkovito zmanjšati, temveč se nenehno odbija in nalaga med grafitno ploščo in matrico, kar povzroči nenehno širjenje vibracij. Ustrezni poskusi kažejo, da lahko po vzbujanju zunanje vibracije na osnovo litega železa čas dušenja vibracij traja več sekund, kar bo v tem obdobju resno vplivalo na natančnost zaznavanja. Poleg tega je elastični modul litega železa relativno nizek. Pod dolgotrajnim delovanjem gravitacije opreme in vibracijskih obremenitev je nagnjena k deformacijam, kar še dodatno okrepi prenos vibracij.
Skrivnost 92-odstotnega povečanja učinkovitosti dušenja vibracij granitnih podstavkov
Granit kot vrsta naravnega kamna je skozi geološke procese, ki so trajali več sto milijonov let, oblikoval izjemno gosto in enotno notranjo strukturo. Sestavljen je predvsem iz mineralnih kristalov, kot sta kremen in glinenec, ki so tesno povezani, kemične vezi med kristali pa so močne in stabilne. Ta struktura daje granitu izjemno sposobnost dušenja vibracij. Ko se vibracije prenesejo na granitno podlago, lahko mineralni kristali v njem hitro pretvorijo energijo vibracij v toplotno energijo in jo razpršijo. Študije kažejo, da je dušenje granita nekajkrat večje kot pri litem železu, kar pomeni, da lahko učinkoviteje absorbira energijo vibracij, s čimer se zmanjša amplituda in trajanje vibracij. Po strokovnem testiranju je bil čas dušenja vibracij granitne podlage pod enakimi pogoji vzbujanja vibracij le 8 % časa dušenja vibracij litega železa, učinkovitost dušenja vibracij pa se je povečala za 92 %.
Visoka trdota in visok elastični modul granita prav tako pomembno prispevata. Visoka trdota zagotavlja, da se podlaga manj deformira, ko nosi težo opreme in vplive zunanjih sil, ter vedno ohranja stabilno nosilno stanje. Visok elastični modul zagotavlja, da se podlaga ob vibracijah hitro vrne v prvotno obliko, kar zmanjša kopičenje vibracij. Poleg tega ima granit odlično toplotno stabilnost in ga spremembe temperature okolja skoraj ne prizadenejo, s čimer se izognemo toplotnemu raztezanju in krčenju, ki ga povzročajo temperaturna nihanja, s čimer se dodatno zagotavlja stabilnost delovanja pri dušenju vibracij.
Preobrazba industrije in obeti, ki jih prinašajo granitne podlage
Oprema za pregled AOI z granitnim podstavkom je znatno izboljšala svojo natančnost zaznavanja. Zanesljivo lahko prepozna napake v manjših odrezkih, kar zmanjša stopnjo napačnih ocen na 1 % in močno poveča izkoristek proizvodnje odrezkov. Hkrati se je izboljšala stabilnost opreme, kar zmanjša število zaustavitev zaradi vzdrževanja zaradi vibracij, podaljša življenjsko dobo opreme in zniža skupne obratovalne stroške.
Čas objave: 14. maj 2025