Pusvadītāju ražošanas jomā automātiskās optiskās pārbaudes (AOI) iekārtām ir izšķiroša nozīme mikroshēmu kvalitātes nodrošināšanā. Pat neliels uzlabojums to noteikšanas precizitātē varētu radīt milzīgas pārmaiņas visā nozarē. Iekārtu bāzei kā galvenajai sastāvdaļai ir būtiska ietekme uz noteikšanas precizitāti. Pēdējos gados nozarē ir notikusi pamatmateriālu revolūcija. Granīts ar izcilu vibrāciju slāpēšanas veiktspēju ir pakāpeniski aizstājis tradicionālos čuguna materiālus un kļuvis par jauno AOI pārbaudes iekārtu iecienītāko materiālu. Tā vibrāciju slāpēšanas efektivitāte ir palielinājusies par 92% salīdzinājumā ar čugunu. Kādi tehnoloģiskie sasniegumi un nozares izmaiņas slēpjas aiz šiem datiem?
Stingrās prasības attiecībā uz vibrāciju pusvadītāju AOI pārbaudes iekārtās
Pusvadītāju mikroshēmu ražošanas process ir iegājis nanoskalas ērā. AOI pārbaudes procesā pat ārkārtīgi sīkas vibrācijas var izraisīt novirzes pārbaudes rezultātos. Smalkie skrāpējumi, tukšumi un citi defekti uz mikroshēmas virsmas bieži vien ir mikrometru vai pat nanometru līmenī. Detekcijas iekārtu optiskajām lēcām ir jāuztver šīs detaļas ar ārkārtīgi augstu precizitāti. Jebkura pamatnes pārraidītā vibrācija izraisīs lēcas nobīdi vai vibrāciju, kā rezultātā attēla iegūšana būs izplūdusi un tādējādi ietekmēs defektu atpazīšanas precizitāti.
Čuguna materiāli kādreiz tika plaši izmantoti AOI pārbaudes iekārtu pamatnēs, jo tiem ir noteikta izturība un apstrādes veiktspēja, kā arī relatīvi zemas izmaksas. Tomēr vibrācijas slāpēšanas ziņā čugunam ir acīmredzami trūkumi. Čuguna iekšējā struktūra satur lielu skaitu grafīta lokšņu, kas ir līdzvērtīgas sīkām tukšumiem iekšpusē un traucē materiāla nepārtrauktību. Kad iekārta darbojas un rada vibrāciju vai to traucē ārējās vides vibrācija, vibrācijas enerģiju čugunā nevar efektīvi slāpēt, bet tā pastāvīgi atstarojas un pārklājas starp grafīta loksni un matricu, kā rezultātā vibrācija nepārtraukti izplatās. Attiecīgie eksperimenti liecina, ka pēc tam, kad čuguna pamatni ierosina ārēja vibrācija, vibrācijas vājināšanās laiks var ilgt vairākas sekundes, kas šajā periodā nopietni ietekmēs noteikšanas precizitāti. Turklāt čuguna elastības modulis ir relatīvi zems. Ilgstošas iekārtas gravitācijas un vibrācijas sprieguma ietekmē tas ir pakļauts deformācijai, vēl vairāk pastiprinot vibrācijas pārnesi.
Granīta pamatņu vibrācijas slāpēšanas efektivitātes pieauguma par 92 % noslēpums
Granīts kā dabīgā akmens veids simtiem miljonu gadu laikā ģeoloģisko procesu rezultātā ir izveidojis ārkārtīgi blīvu un vienmērīgu iekšējo struktūru. Tas galvenokārt sastāv no cieši saistītiem minerālu kristāliem, piemēram, kvarca un laukšpata, un ķīmiskās saites starp kristāliem ir spēcīgas un stabilas. Šī struktūra piešķir granītam izcilu vibrāciju slāpēšanas spēju. Kad vibrācija tiek pārnesta uz granīta pamatni, tajā esošie minerālu kristāli var ātri pārvērst vibrācijas enerģiju siltumenerģijā un to izkliedēt. Pētījumi liecina, ka granīta slāpēšana ir vairākas reizes augstāka nekā čugunam, kas nozīmē, ka tas var efektīvāk absorbēt vibrācijas enerģiju, samazinot vibrācijas amplitūdu un ilgumu. Pēc profesionālas testēšanas tādos pašos vibrācijas ierosmes apstākļos granīta pamatnes vibrācijas vājināšanās laiks ir tikai 8% no čuguna vibrācijas vājināšanās laika, un vibrācijas slāpēšanas efektivitāte ir palielinājusies par 92%.
Granīta augstā cietība un augstais elastības modulis arī būtiski ietekmē materiāla stāvokli. Augstā cietība nodrošina, ka pamatnei ir mazāka iespēja deformēties, izturot iekārtas svaru un ārējo spēku ietekmi, un tā vienmēr saglabā stabilu atbalsta stāvokli. Augstais elastības modulis nodrošina, ka pamatne vibrācijas ietekmē ātri atgūst sākotnējo formu, samazinot vibrācijas uzkrāšanos. Turklāt granītam ir lieliska termiskā stabilitāte, un to gandrīz neietekmē apkārtējās vides temperatūras izmaiņas, novēršot temperatūras svārstību izraisītu termisko izplešanos un saraušanās deformāciju, tādējādi vēl vairāk nodrošinot vibrācijas slāpēšanas veiktspējas stabilitāti.
Granīta pamatņu radītās nozares transformācijas un perspektīvas
AOI pārbaudes iekārta ar granīta pamatni ir ievērojami uzlabojusi noteikšanas precizitāti. Tā var droši identificēt defektus mazāka izmēra skaidās, samazinot nepareizas novērtēšanas līmeni līdz 1% robežās un ievērojami uzlabojot skaidu ražošanas ražas rādītāju. Tikmēr ir uzlabota iekārtas stabilitāte, samazinot vibrācijas problēmu izraisīto apkopes izslēgšanu skaitu, pagarinot iekārtas kalpošanas laiku un samazinot kopējās ekspluatācijas izmaksas.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 14. maijs