Innen halvlederproduksjon spiller automatisk optisk inspeksjonsutstyr (AOI) en avgjørende rolle i å sikre kvaliteten på brikker. Selv en liten forbedring i deteksjonsnøyaktigheten kan føre til en enorm transformasjon for hele industrien. Utstyrsbasen, som en nøkkelkomponent, har en betydelig innvirkning på deteksjonsnøyaktigheten. De siste årene har en revolusjon innen basismaterialer feid gjennom industrien. Granitt, med sin enestående vibrasjonsdempende ytelse, har gradvis erstattet tradisjonelle støpejernsmaterialer og blitt den nye favoritten innen AOI-inspeksjonsutstyr. Vibrasjonsdempingseffektiviteten har økt med 92 % sammenlignet med støpejern. Hvilke teknologiske gjennombrudd og bransjeendringer ligger bak disse dataene?
De strenge kravene til vibrasjon i inspeksjonsutstyr for halvleder-AOI
Produksjonsprosessen for halvlederbrikker har gått inn i nanoskala-æraen. Under AOI-inspeksjonsprosessen kan selv ekstremt små vibrasjoner forårsake avvik i inspeksjonsresultatene. De fine ripene, hulrommene og andre defekter på overflaten av brikken er ofte på mikrometer- eller til og med nanometernivå. De optiske linsene i deteksjonsutstyret må fange opp disse detaljene med ekstremt høy presisjon. Enhver vibrasjon som overføres av basen vil føre til at linsen forskyver seg eller rister, noe som resulterer i uskarpt bildeopptak og dermed påvirker nøyaktigheten av defektgjenkjenningen.
Støpejernsmaterialer ble en gang mye brukt i basene til AOI-inspeksjonsutstyr fordi de har en viss styrke og prosesseringsytelse, og kostnaden er relativt lav. Når det gjelder vibrasjonsdemping, har støpejern imidlertid åpenbare mangler. Den indre strukturen i støpejern inneholder et stort antall grafittark, som tilsvarer små hulrom inni og forstyrrer materialets kontinuitet. Når utstyret er i drift og genererer vibrasjoner, eller forstyrres av eksterne miljøvibrasjoner, kan ikke vibrasjonsenergien dempes effektivt i støpejernet, men reflekteres og legges konstant over grafittarket og matrisen, noe som resulterer i kontinuerlig forplantning av vibrasjoner. Relevante eksperimenter viser at etter at støpejernsbasen er eksitert av eksterne vibrasjoner, kan vibrasjonsdempingstiden vare i flere sekunder, noe som vil ha en alvorlig innvirkning på deteksjonsnøyaktigheten i denne perioden. I tillegg er elastisitetsmodulen til støpejern relativt lav. Under langvarig påvirkning av utstyrets tyngdekraft og vibrasjonsbelastning er det utsatt for deformasjon, noe som ytterligere intensiverer vibrasjonsoverføringen.
Hemmeligheten bak en 92 % økning i vibrasjonsdempingseffektiviteten til granittbaser
Granitt, som en type naturstein, har dannet en ekstremt tett og ensartet indre struktur gjennom geologiske prosesser over hundrevis av millioner av år. Den består hovedsakelig av mineralkrystaller som kvarts og feltspat som er tett forbundet, og de kjemiske bindingene mellom krystallene er sterke og stabile. Denne strukturen gir granitt enestående vibrasjonsdempende evne. Når vibrasjonen overføres til granittbasen, kan mineralkrystallene inni den raskt omdanne vibrasjonsenergien til varmeenergi og spre den. Studier viser at dempingen til granitt er flere ganger høyere enn for støpejern, noe som betyr at den kan absorbere vibrasjonsenergi mer effektivt, noe som reduserer amplituden og varigheten av vibrasjonen. Etter profesjonell testing, under de samme vibrasjonseksitasjonsforholdene, er vibrasjonsdempingstiden til granittbasen bare 8 % av støpejernets, og vibrasjonsdempingseffektiviteten har økt med 92 %.
Granittens høye hardhet og høye elastisitetsmodul bidrar også betydelig. Den høye hardheten sikrer at basen er mindre utsatt for deformasjon når den bærer vekten av utstyr og ytre kraftpåvirkninger, og alltid opprettholder en stabil støttetilstand. Den høye elastisitetsmodulen sikrer at basen raskt kan gå tilbake til sin opprinnelige form når den utsettes for vibrasjoner, noe som reduserer akkumulering av vibrasjoner. I tillegg har granitt utmerket termisk stabilitet og er nesten upåvirket av endringer i miljøtemperaturen, noe som unngår termisk ekspansjon og sammentrekningsdeformasjon forårsaket av temperatursvingninger, og dermed sikrer stabiliteten til vibrasjonsdempingsytelsen ytterligere.
Bransjetransformasjon og utsikter forårsaket av granittbaser
AOI-inspeksjonsutstyret med granittbase har forbedret deteksjonsnøyaktigheten betydelig. Det kan pålitelig identifisere defekter i mindre flis, redusere feilvurderingsraten til innenfor 1 % og øke utbyttet i flisproduksjonen betraktelig. Samtidig har utstyrets stabilitet blitt forbedret, noe som reduserer antall vedlikeholdsstans forårsaket av vibrasjonsproblemer, forlenger utstyrets levetid og senker de totale driftskostnadene.
Publiseringstid: 14. mai 2025