Na área de fabricação de semicondutores, os equipamentos de inspeção óptica automática (AOI) desempenham um papel crucial na garantia da qualidade dos chips. Mesmo uma pequena melhoria em sua precisão de detecção pode trazer uma enorme transformação para 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 de supressão de vibração, substituiu gradualmente os materiais tradicionais de ferro fundido e se tornou o novo favorito dos equipamentos de inspeção AOI. Sua eficiência de supressão de vibração aumentou 92% em comparação com o ferro fundido. Quais avanços tecnológicos e mudanças na indústria estão por trás desses dados?
Os requisitos rigorosos para vibração em equipamentos de inspeção AOI de semicondutores
O processo de fabricação de chips semicondutores entrou na era da nanoescala. Durante o processo de inspeção AOI, mesmo vibrações extremamente pequenas podem causar desvios nos resultados da inspeção. Os arranhões finos, vazios e outros defeitos na superfície do chip estão frequentemente na escala micrométrica ou mesmo nanométrica. As lentes ópticas do equipamento de detecção precisam capturar esses detalhes com altíssima precisão. Qualquer vibração transmitida pela base fará com que a lente se desloque ou trepide, resultando na aquisição de imagens borradas e, portanto, afetando a precisão do reconhecimento de defeitos.
Materiais de ferro fundido já foram amplamente utilizados nas bases de equipamentos de inspeção AOI por apresentarem certa resistência e desempenho de processamento, além de serem relativamente baratos. No entanto, em termos de supressão de vibração, o ferro fundido apresenta deficiências óbvias. A estrutura interna do ferro fundido contém um grande número de folhas de grafite, que equivalem a pequenos vazios internos e interrompem a continuidade do material. Quando o equipamento opera e gera vibração, ou é perturbado por vibração ambiental externa, a energia da vibração não pode ser atenuada efetivamente no ferro fundido, mas é constantemente refletida e sobreposta entre a folha 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 terá um sério impacto na 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 do estresse de vibração, ele está sujeito à deformação, intensificando ainda mais a transmissão da vibração.
O segredo por trás do aumento de 92% na eficiência de supressão de vibração de bases de granito
O granito, como um tipo de pedra natural, formou uma estrutura interna extremamente densa e uniforme por meio 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 excelente capacidade de supressão de vibração. Quando a vibração é transmitida à base de granito, os cristais minerais em seu interior podem converter rapidamente a energia da vibração 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 da vibração com mais eficiência, reduzindo a amplitude e a duração da vibração. Após testes profissionais, sob as mesmas condições de excitação de vibração, o tempo de atenuação da vibração da base de granito é de apenas 8% daquele do ferro fundido, e a eficiência de supressão de vibração aumentou em 92%.
A alta dureza e o alto módulo de elasticidade do granito também contribuem significativamente. A alta dureza garante que a base tenha menor probabilidade de se deformar ao suportar o peso do equipamento e impactos de forças externas, mantendo sempre uma condição de suporte estável. O alto módulo de elasticidade garante que a base possa retornar rapidamente à sua forma original quando submetida a vibrações, reduzindo o acúmulo de vibrações. Além disso, o granito possui excelente estabilidade térmica e é praticamente inalterado por variações de temperatura ambiente, evitando a deformação por expansão e contração térmica causada por flutuações de temperatura, garantindo assim ainda mais a estabilidade do desempenho de supressão de vibrações.
Transformação e Perspectivas da Indústria Provocadas pelas Bases de Granito
O equipamento de inspeção AOI com base de granito melhorou significativamente sua precisão de detecção. Ele pode identificar defeitos em cavacos menores com segurança, reduzindo a taxa de erros de avaliação para até 1% e aumentando significativamente o rendimento da produção de cavacos. Ao mesmo tempo, 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 reduzindo os custos operacionais gerais.
Data de publicação: 14 de maio de 2025