In de halfgeleiderindustrie speelt automatische optische inspectie (AOI) een cruciale rol bij het waarborgen van de kwaliteit van chips. Zelfs een kleine verbetering in de detectienauwkeurigheid kan een enorme transformatie in de hele industrie teweegbrengen. De apparatuurbasis, als sleutelcomponent, heeft een grote impact op de detectienauwkeurigheid. De afgelopen jaren heeft een revolutie in basismaterialen de industrie overspoeld. Graniet, met zijn uitstekende trillingsonderdrukking, heeft geleidelijk traditionele gietijzeren materialen vervangen en is de nieuwe favoriet geworden onder AOI-inspectieapparatuur. De trillingsonderdrukkingsefficiëntie is met 92% toegenomen ten opzichte van gietijzer. Welke technologische doorbraken en veranderingen in de industrie liggen aan deze gegevens ten grondslag?
De strenge eisen voor trillingen in AOI-inspectieapparatuur voor halfgeleiders
Het productieproces van halfgeleiderchips is het nanotijdperk ingegaan. Tijdens het AOI-inspectieproces kunnen zelfs extreem kleine trillingen afwijkingen in de inspectieresultaten veroorzaken. De fijne krasjes, holtes en andere defecten op het oppervlak van de chip bevinden zich vaak op micrometer- of zelfs nanometerniveau. De optische lenzen van de detectieapparatuur moeten deze details met extreem hoge precisie vastleggen. Elke trilling die door de basis wordt doorgegeven, zorgt ervoor dat de lens verschuift of trilt, wat resulteert in een onscherpe beeldopname en daarmee de nauwkeurigheid van de defectherkenning beïnvloedt.
Gietijzeren materialen werden ooit veel gebruikt in de basis van AOI-inspectieapparatuur omdat ze een bepaalde sterkte en verwerkingsprestaties hebben en relatief goedkoop zijn. Wat betreft trillingsdemping heeft gietijzer echter duidelijke tekortkomingen. De interne structuur van gietijzer bevat een groot aantal grafietplaatjes, die overeenkomen met kleine holtes binnenin en de continuïteit van het materiaal verstoren. Wanneer de apparatuur in werking is en trillingen genereert, of wordt verstoord door externe omgevingstrillingen, kan de trillingsenergie in het gietijzer niet effectief worden gedempt, maar wordt deze constant gereflecteerd en gesuperponeerd tussen het grafietplaatje en de matrix, wat resulteert in een continue voortplanting van de trillingen. Relevante experimenten tonen aan dat nadat de gietijzeren basis is geëxciteerd door externe trillingen, de trillingsdemping enkele seconden kan duren, wat een ernstige impact heeft op de detectienauwkeurigheid gedurende deze periode. Bovendien is de elasticiteitsmodulus van gietijzer relatief laag. Onder invloed van zwaartekracht en trillingsbelasting op de apparatuur is het gevoelig voor vervorming, wat de trillingsoverdracht verder versterkt.
Het geheim achter een 92% hogere trillingsdempingsefficiëntie van granieten funderingen
Graniet, een soort natuursteen, heeft door geologische processen gedurende honderden miljoenen jaren een extreem dichte en uniforme interne structuur gevormd. Het bestaat voornamelijk uit nauw met elkaar verbonden minerale kristallen zoals kwarts en veldspaat, en de chemische bindingen tussen de kristallen zijn sterk en stabiel. Deze structuur geeft graniet een uitstekend trillingsdempend vermogen. Wanneer de trillingen worden overgedragen op de granieten basis, kunnen de minerale kristallen erin de trillingsenergie snel omzetten in warmte-energie en deze afvoeren. Studies tonen aan dat de demping van graniet vele malen hoger is dan die van gietijzer, wat betekent dat het trillingsenergie efficiënter kan absorberen, waardoor de amplitude en duur van de trillingen worden verminderd. Na professionele tests, onder dezelfde trillingsopwekkende omstandigheden, is de trillingsdempingstijd van de granieten basis slechts 8% van die van gietijzer en is de trillingsdemping met 92% toegenomen.
De hoge hardheid en hoge elasticiteitsmodulus van graniet dragen hier ook aanzienlijk aan bij. De hoge hardheid zorgt ervoor dat de basis minder snel vervormt bij het dragen van het gewicht van de apparatuur en externe krachten, en dat de basis altijd stabiel blijft. De hoge elasticiteitsmodulus zorgt ervoor dat de basis snel terugkeert naar zijn oorspronkelijke vorm bij trillingen, waardoor trillingen minder snel kunnen oplopen. Bovendien heeft graniet een uitstekende thermische stabiliteit en is het vrijwel ongevoelig voor veranderingen in de omgevingstemperatuur, waardoor thermische uitzetting en krimpvervorming door temperatuurschommelingen worden vermeden, wat de stabiliteit van de trillingsdemping verder waarborgt.
Transformatie en vooruitzichten van de industrie, teweeggebracht door granieten bases
De AOI-inspectieapparatuur met granieten voet heeft de detectienauwkeurigheid aanzienlijk verbeterd. Het systeem kan defecten in kleinere spaanders betrouwbaar identificeren, waardoor het aantal foutieve inschattingen tot op 1% wordt teruggebracht en de opbrengst van de spaanderproductie aanzienlijk wordt verhoogd. Tegelijkertijd is de stabiliteit van de apparatuur verbeterd, waardoor het aantal onderhoudsstops vanwege trillingsproblemen is verminderd, de levensduur van de apparatuur is verlengd en de totale bedrijfskosten zijn verlaagd.
Geplaatst op: 14 mei 2025