No campo da fabricación de semicondutores, os equipos de inspección óptica automática (AOI) desempeñan un papel crucial para garantir a calidade dos chips. Mesmo unha lixeira mellora na súa precisión de detección podería supoñer unha enorme transformación para toda a industria. A base do equipo, como compoñente clave, ten un profundo impacto na precisión da detección. Nos últimos anos, unha revolución nos materiais de base arrasou a industria. O granito, co seu excepcional rendemento de supresión de vibracións, substituíu gradualmente os materiais tradicionais de ferro fundido e converteuse no novo favorito dos equipos de inspección AOI. A súa eficiencia de supresión de vibracións aumentou nun 92 % en comparación co ferro fundido. Que avances tecnolóxicos e cambios na industria se agochan detrás destes datos?
Os estritos requisitos para a vibración nos equipos de inspección AOI de semicondutores
O proceso de fabricación de chips semicondutores entrou na era da nanoescala. Durante o proceso de inspección AOI, mesmo vibracións extremadamente pequenas poden causar desviacións nos resultados da inspección. Os rabuños finos, os ocos e outros defectos na superficie do chip adoitan estar a nivel micrómetro ou incluso nanométrico. As lentes ópticas do equipo de detección deben capturar estes detalles cunha precisión extremadamente alta. Calquera vibración transmitida pola base fará que a lente se mova ou trema, o que resultará nunha adquisición de imaxes borrosa e, polo tanto, afectará á precisión do recoñecemento de defectos.
Os materiais de ferro fundido foron amplamente utilizados nas bases dos equipos de inspección AOI porque teñen certa resistencia e rendemento de procesamento, e o custo é relativamente baixo. Non obstante, en termos de supresión de vibracións, o ferro fundido ten deficiencias obvias. A estrutura interna do ferro fundido contén un gran número de láminas de grafito, que equivalen a pequenos ocos no interior e interrompen a continuidade do material. Cando o equipo funciona e xera vibracións, ou é perturbado por vibracións ambientais externas, a enerxía de vibración non se pode atenuar eficazmente no ferro fundido, senón que se reflicte e superpón constantemente entre a lámina de grafito e a matriz, o que resulta na propagación continua da vibración. Experimentos relevantes mostran que despois de que a base de ferro fundido sexa excitada por vibracións externas, o tempo de atenuación da vibración pode durar varios segundos, o que terá un grave impacto na precisión da detección durante este período. Ademais, o módulo elástico do ferro fundido é relativamente baixo. Baixo a acción a longo prazo da gravidade do equipo e a tensión de vibración, é propenso á deformación, intensificando aínda máis a transmisión de vibracións.
O segredo que supón un aumento do 92 % na eficiencia de supresión de vibracións das bases de granito
O granito, como tipo de pedra natural, formou unha estrutura interna extremadamente densa e uniforme a través de procesos xeolóxicos durante centos de millóns de anos. Está composto principalmente por cristais minerais como o cuarzo e o feldespato estreitamente combinados, e as ligazóns químicas entre os cristais son fortes e estables. Esta estrutura dota ao granito dunha excepcional capacidade de supresión de vibracións. Cando a vibración se transmite á base de granito, os cristais minerais do seu interior poden converter rapidamente a enerxía da vibración en enerxía térmica e disipala. Os estudos mostran que a amortiguación do granito é varias veces maior que a do ferro fundido, o que significa que pode absorber a enerxía da vibración de forma máis eficiente, reducindo a amplitude e a duración da vibración. Tras probas profesionais, nas mesmas condicións de excitación da vibración, o tempo de atenuación da vibración da base de granito é só o 8 % do do ferro fundido, e a eficiencia de supresión da vibración aumentou nun 92 %.
A alta dureza e o alto módulo de elasticidade do granito tamén contribúen significativamente. A alta dureza garante que a base sexa menos propensa a deformarse ao soportar o peso do equipo e os impactos de forzas externas, e sempre manteña un estado de soporte estable. O alto módulo de elasticidade garante que a base poida volver rapidamente á súa forma orixinal cando se somete a vibracións, o que reduce a acumulación de vibracións. Ademais, o granito ten unha excelente estabilidade térmica e case non se ve afectado polos cambios na temperatura ambiental, evitando a expansión térmica e a deformación por contracción causadas polas flutuacións de temperatura, garantindo así aínda máis a estabilidade do rendemento de supresión de vibracións.
Transformación da industria e perspectivas provocadas polas bases de granito
O equipo de inspección AOI cunha base de granito mellorou significativamente a súa precisión de detección. Pode identificar de forma fiable defectos en lascas de menor tamaño, o que reduce a taxa de erros de avaliación a un 1 % e mellora considerablemente a taxa de rendemento da produción de lascas. Mentres tanto, mellorouse a estabilidade do equipo, o que reduce o número de paradas por mantemento causadas por problemas de vibración, prolonga a vida útil do equipo e reduce os custos operativos xerais.
Data de publicación: 14 de maio de 2025