Pooljuhtide tootmise valdkonnas mängivad automaatse optilise kontrolli (AOI) seadmed kiipide kvaliteedi tagamisel üliolulist rolli. Isegi väike parandus nende tuvastustäpsuses võib kaasa tuua tohutu muutuse kogu tööstuses. Seadmebaasil kui võtmekomponendil on sügav mõju tuvastustäpsusele. Viimastel aastatel on tööstusharus toimunud revolutsioon baasmaterjalide osas. Graniit oma silmapaistva vibratsioonisummutusvõimega on järk-järgult asendanud traditsioonilised malmmaterjalid ja saanud AOI kontrollseadmete uueks lemmikuks. Selle vibratsioonisummutustõhusus on malmiga võrreldes suurenenud 92%. Millised tehnoloogilised läbimurded ja tööstusharu muutused on nende andmete taga?
Pooljuhtide AOI kontrollseadmete vibratsiooni ranged nõuded
Pooljuhtkiipide tootmisprotsess on jõudnud nanoskaala ajastusse. AOI kontrolliprotsessi käigus võivad isegi äärmiselt väikesed vibratsioonid põhjustada kontrollitulemustes kõrvalekaldeid. Kiibi pinnal olevad peened kriimustused, tühimikud ja muud defektid on sageli mikromeetri või isegi nanomeetri tasemel. Tuvastusseadmete optilised läätsed peavad neid detaile äärmiselt suure täpsusega jäädvustama. Igasugune aluse edastatav vibratsioon põhjustab läätse nihkumist või rappumist, mille tulemuseks on hägune pildi saamine ja seeläbi defektide tuvastamise täpsuse mõjutamine.
Kunagi kasutati malmist materjale laialdaselt AOI kontrollseadmete alustes, kuna neil on teatud tugevus ja töötlemisomadused ning suhteliselt madal hind. Vibratsiooni summutamise osas on malmil aga ilmseid puudusi. Malmi sisemine struktuur sisaldab suurt hulka grafiitlehti, mis on samaväärsed seesmiste väikeste tühimikega ja häirivad materjali järjepidevust. Kui seade töötab ja tekitab vibratsiooni või seda häirib väline keskkonnavibratsioon, ei saa vibratsioonienergiat malmis tõhusalt summutada, vaid see peegeldub pidevalt ja asetub grafiitlehe ja maatriksi vahel, mille tulemuseks on vibratsiooni pidev levik. Asjakohased katsed näitavad, et pärast seda, kui malmi alus on välise vibratsiooni poolt ergastatud, võib vibratsiooni nõrgenemisaeg kesta mitu sekundit, mis avaldab selle aja jooksul tõsist mõju tuvastustäpsusele. Lisaks on malmi elastsusmoodul suhteliselt madal. Seadme gravitatsiooni ja vibratsioonipinge pikaajalise toime all on see altid deformatsioonile, mis veelgi intensiivistab vibratsiooniülekannet.
Graniitaluste vibratsiooni summutamise efektiivsuse 92% suurenemise saladus
Graniit kui looduskivi on sadade miljonite aastate jooksul geoloogiliste protsesside käigus moodustanud äärmiselt tiheda ja ühtlase sisestruktuuri. See koosneb peamiselt tihedalt seotud mineraalkristallidest, nagu kvarts ja päevakivi, ning kristallide vahelised keemilised sidemed on tugevad ja stabiilsed. See struktuur annab graniidile suurepärase vibratsioonisummutusvõime. Kui vibratsioon kandub graniidi aluspinnale, saavad selles olevad mineraalkristallid vibratsioonienergia kiiresti soojusenergiaks muuta ja hajutada. Uuringud näitavad, et graniidi summutus on mitu korda suurem kui malmil, mis tähendab, et see suudab vibratsioonienergiat tõhusamalt neelata, vähendades vibratsiooni amplituudi ja kestust. Pärast professionaalset testimist samades vibratsiooni ergastustingimustes on graniidi aluspinna vibratsioonisummutusaeg vaid 8% malmi omast ja vibratsioonisummutustõhusus on suurenenud 92%.
Graniidi kõrge kõvadus ja elastsusmoodul aitavad samuti oluliselt kaasa. Suur kõvadus tagab, et alus deformeerub vähem seadmete raskuse ja väliste jõudude mõjul ning säilitab alati stabiilse tugiseisundi. Kõrge elastsusmoodul tagab, et alus saab vibratsiooni korral kiiresti oma algkuju taastada, vähendades vibratsiooni akumuleerumist. Lisaks on graniidil suurepärane termiline stabiilsus ja see on peaaegu muutumatu keskkonnatemperatuuri muutuste suhtes, vältides temperatuurikõikumistest tingitud soojuspaisumist ja kokkutõmbumist ning deformatsiooni, tagades seeläbi vibratsiooni summutamise stabiilsuse.
Graniitaluste põhjustatud tööstuse ümberkujundamine ja väljavaated
Graniitpõhjaga AOI kontrollseadmed on oluliselt parandanud oma tuvastustäpsust. Need suudavad usaldusväärselt tuvastada defekte isegi väiksemates kiipides, vähendades valehinnangute määra 1% täpsusega ja suurendades oluliselt kiibitootmise saagikust. Samal ajal on parandatud seadmete stabiilsust, vähendades vibratsiooniprobleemidest tingitud hooldusseisakute arvu, pikendades seadmete kasutusiga ja vähendades üldisi tegevuskulusid.
Postituse aeg: 14. mai 2025