In de halfgeleiderindustrie speelt automatische optische inspectie (AOI) een cruciale rol bij het waarborgen van de chipkwaliteit. Zelfs een kleine verbetering in de detectienauwkeurigheid kan een enorme verandering teweegbrengen in de hele sector. De basis van de apparatuur, als belangrijk onderdeel, heeft een grote invloed op de detectienauwkeurigheid. De afgelopen jaren heeft er een revolutie plaatsgevonden in de basismaterialen van de industrie. Graniet, met zijn uitstekende trillingsdempende eigenschappen, heeft geleidelijk aan traditioneel gietijzer vervangen en is de nieuwe favoriet geworden voor AOI-inspectieapparatuur. De trillingsdempende werking is met 92% verbeterd ten opzichte van gietijzer. Welke technologische doorbraken en veranderingen in de industrie liggen ten grondslag aan deze cijfers?
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 daardoor de nauwkeurigheid van de defectdetectie beïnvloedt.
Gietijzer werd vroeger veel gebruikt in de basisconstructies van AOI-inspectieapparatuur vanwege de sterkte, goede verwerkbaarheid en relatief lage kosten. Wat betreft trillingsdemping heeft gietijzer echter duidelijke nadelen. De interne structuur van gietijzer bevat een groot aantal grafietlagen, die fungeren als kleine holtes en de continuïteit van het materiaal verstoren. Wanneer de apparatuur in werking is en trillingen genereert, of wordt blootgesteld aan externe omgevingstrillingen, kan de trillingsenergie niet effectief worden gedempt in het gietijzer, maar wordt deze constant gereflecteerd en gesuperponeerd tussen de grafietlagen en de matrix, wat resulteert in een continue voortplanting van de trillingen. Relevante experimenten tonen aan dat de trillingsdemping in de gietijzeren basis na blootstelling aan externe trillingen enkele seconden kan duren, wat de detectienauwkeurigheid gedurende deze periode ernstig beïnvloedt. Bovendien is de elasticiteitsmodulus van gietijzer relatief laag. Onder langdurige invloed van de zwaartekracht en trillingen van de apparatuur is het materiaal gevoelig voor vervorming, waardoor de trillingsoverdracht verder wordt versterkt.
Het geheim achter een toename van 92% in de trillingsdemping van granieten onderstellen.
Graniet, een natuursteen, heeft door geologische processen gedurende honderden miljoenen jaren een extreem dichte en uniforme interne structuur ontwikkeld. Het bestaat hoofdzakelijk uit minerale kristallen zoals kwarts en veldspaat die nauw met elkaar verbonden zijn, en de chemische bindingen tussen de kristallen zijn sterk en stabiel. Deze structuur geeft graniet een uitstekend vermogen om trillingen te dempen. Wanneer trillingen worden overgebracht op de granieten ondergrond, 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 bleek dat onder dezelfde trillingsomstandigheden de dempingstijd van de granieten ondergrond slechts 8% bedraagt van die van gietijzer, terwijl de trillingsdempingsefficiëntie met 92% is toegenomen.
De hoge hardheid en hoge elasticiteitsmodulus van graniet dragen hier ook significant aan bij. De hoge hardheid zorgt ervoor dat de basis minder snel vervormt onder het gewicht van de apparatuur en bij impact van externe krachten, en dat deze altijd een stabiele ondersteuning behoudt. De hoge elasticiteitsmodulus zorgt ervoor dat de basis snel terugkeert naar zijn oorspronkelijke vorm bij trillingen, waardoor de ophoping van trillingen wordt verminderd. Bovendien heeft graniet een uitstekende thermische stabiliteit en wordt het vrijwel niet beïnvloed door veranderingen in de omgevingstemperatuur, waardoor thermische uitzetting en krimp als gevolg van temperatuurschommelingen worden voorkomen en de stabiliteit van de trillingsdemping verder wordt gewaarborgd.
Industriële transformatie en vooruitzichten als gevolg van granieten funderingen
De AOI-inspectieapparatuur met een granieten basis heeft de detectienauwkeurigheid aanzienlijk verbeterd. Het apparaat kan defecten in kleinere spanen betrouwbaar identificeren, waardoor het foutpercentage wordt teruggebracht tot minder dan 1% en de opbrengst van de spanenproductie sterk wordt verhoogd. Tegelijkertijd is de stabiliteit van de apparatuur verbeterd, waardoor het aantal onderhoudsstops als gevolg van trillingsproblemen afneemt, de levensduur van de apparatuur wordt verlengd en de totale bedrijfskosten dalen.
Geplaatst op: 14 mei 2025