Na área de fabricação de semicondutores, os equipamentos de inspeção óptica automatizada (AOI) desempenham um papel crucial na garantia da qualidade dos chips. Mesmo uma pequena melhoria na precisão da detecção pode gerar uma grande transformação em toda a indústria. A base do equipamento, como componente-chave, tem um impacto profundo na precisão da detecção. Nos últimos anos, uma revolução nos materiais de base varreu a indústria. O granito, com seu excelente desempenho na supressão de vibrações, substituiu gradualmente os materiais tradicionais de ferro fundido e se tornou o novo preferido dos equipamentos de inspeção AOI. Sua eficiência na supressão de vibrações aumentou 92% em comparação com o ferro fundido. Quais avanços tecnológicos e mudanças na indústria estão por trás desses dados?
Requisitos rigorosos para vibração em equipamentos de inspeção óptica automatizada (AOI) de semicondutores.
O processo de fabricação de chips semicondutores entrou na era nanométrica. Durante a inspeção óptica automatizada (AOI), até mesmo vibrações extremamente pequenas podem causar desvios nos resultados. Os riscos finos, vazios e outros defeitos na superfície do chip geralmente estão na escala micrométrica ou até nanométrica. As lentes ópticas do equipamento de detecção precisam capturar esses detalhes com extrema precisão. Qualquer vibração transmitida pela base fará com que a lente se desloque ou vibre, resultando em uma imagem borrada e, consequentemente, afetando a precisão da identificação de defeitos.
O ferro fundido já foi amplamente utilizado nas bases de equipamentos de inspeção óptica automatizada (AOI) devido à sua resistência, bom desempenho de processamento e custo relativamente baixo. No entanto, em termos de supressão de vibração, o ferro fundido apresenta desvantagens evidentes. A estrutura interna do ferro fundido contém um grande número de lâminas de grafite, que funcionam como minúsculos vazios internos, interrompendo a continuidade do material. Quando o equipamento opera e gera vibração, ou é perturbado por vibrações externas, a energia vibratória não é atenuada eficazmente no ferro fundido, sendo constantemente refletida e sobreposta entre as lâminas de grafite e a matriz, resultando na propagação contínua da vibração. Experimentos relevantes mostram que, após a base de ferro fundido ser excitada por vibração externa, o tempo de atenuação da vibração pode durar vários segundos, o que impacta seriamente a precisão da detecção durante esse período. Além disso, o módulo de elasticidade do ferro fundido é relativamente baixo. Sob a ação prolongada da gravidade do equipamento e da tensão vibratória, ele é propenso à deformação, intensificando ainda mais a transmissão da vibração.
O segredo por trás de um aumento de 92% na eficiência de supressão de vibração de bases de granito.
O granito, um tipo de pedra natural, formou uma estrutura interna extremamente densa e uniforme através de processos geológicos ao longo de centenas de milhões de anos. É composto principalmente por cristais minerais, como quartzo e feldspato, intimamente combinados, e as ligações químicas entre os cristais são fortes e estáveis. Essa estrutura confere ao granito uma capacidade excepcional de supressão de vibrações. Quando a vibração é transmitida para a base de granito, os cristais minerais em seu interior podem converter rapidamente a energia vibratória em energia térmica e dissipá-la. Estudos mostram que o amortecimento do granito é várias vezes maior do que o do ferro fundido, o que significa que ele pode absorver a energia vibratória com mais eficiência, reduzindo a amplitude e a duração da vibração. Após testes profissionais, sob as mesmas condições de excitação vibratória, o tempo de atenuação da vibração na base de granito foi de apenas 8% do tempo na base de ferro fundido, e a eficiência de supressão de vibração aumentou em 92%.
A elevada dureza e o elevado módulo de elasticidade do granito também contribuem significativamente. A elevada dureza garante que a base seja menos propensa a deformações ao suportar o peso do equipamento e impactos de forças externas, mantendo sempre um estado de suporte estável. O elevado módulo de elasticidade garante que a base possa retornar rapidamente à sua forma original quando submetida a vibrações, reduzindo a acumulação de vibrações. Além disso, o granito possui excelente estabilidade térmica e é praticamente imune a alterações na temperatura ambiente, evitando deformações por expansão e contração térmica causadas por flutuações de temperatura, garantindo assim ainda mais a estabilidade do desempenho de supressão de vibrações.
Transformação e perspectivas da indústria impulsionadas por bases de granito
O equipamento de inspeção AOI com base de granito apresentou uma melhoria significativa na precisão de detecção. Ele consegue identificar defeitos em chips de tamanho reduzido com confiabilidade, reduzindo a taxa de erros para menos de 1% e aumentando consideravelmente o rendimento da produção de chips. Além disso, a estabilidade do equipamento foi aprimorada, reduzindo o número de paradas para manutenção causadas por problemas de vibração, prolongando a vida útil do equipamento e diminuindo os custos operacionais gerais.
Data da publicação: 14 de maio de 2025