Trong lĩnh vực sản xuất chất bán dẫn, thiết bị kiểm tra quang học tự động (AOI) đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo chất lượng chip. Ngay cả một cải tiến nhỏ về độ chính xác phát hiện cũng có thể tạo ra sự thay đổi lớn cho toàn ngành. Nền tảng thiết bị, với tư cách là một thành phần quan trọng, có tác động sâu sắc đến độ chính xác phát hiện. Trong những năm gần đây, một cuộc cách mạng về vật liệu nền đã diễn ra trong ngành. Đá granit, với khả năng giảm rung vượt trội, đã dần thay thế vật liệu gang truyền thống và trở thành vật liệu được ưa chuộng mới cho thiết bị kiểm tra AOI. Hiệu quả giảm rung của nó đã tăng 92% so với gang. Những đột phá công nghệ và thay đổi nào trong ngành nằm sau những dữ liệu này?
Các yêu cầu nghiêm ngặt về độ rung trong thiết bị kiểm tra AOI bán dẫn
Quá trình sản xuất chip bán dẫn đã bước vào kỷ nguyên nano. Trong quá trình kiểm tra AOI, ngay cả những rung động cực nhỏ cũng có thể gây ra sai lệch trong kết quả kiểm tra. Các vết xước nhỏ, lỗ hổng và các khuyết tật khác trên bề mặt chip thường ở mức micromet hoặc thậm chí nanomet. Các thấu kính quang học của thiết bị phát hiện cần thu nhận những chi tiết này với độ chính xác cực cao. Bất kỳ rung động nào truyền từ đế sẽ khiến thấu kính bị dịch chuyển hoặc rung lắc, dẫn đến việc thu nhận hình ảnh bị mờ và do đó ảnh hưởng đến độ chính xác của việc nhận diện khuyết tật.
Trước đây, vật liệu gang được sử dụng rộng rãi trong đế của thiết bị kiểm tra AOI vì chúng có độ bền và khả năng gia công nhất định, đồng thời chi phí tương đối thấp. Tuy nhiên, về khả năng giảm rung, gang có những nhược điểm rõ rệt. Cấu trúc bên trong của gang chứa một lượng lớn các tấm graphit, tương đương với các lỗ rỗng nhỏ bên trong và làm gián đoạn tính liên tục của vật liệu. Khi thiết bị hoạt động và tạo ra rung động, hoặc bị ảnh hưởng bởi rung động môi trường bên ngoài, năng lượng rung động không thể được giảm thiểu hiệu quả trong gang mà liên tục bị phản xạ và chồng chất giữa các tấm graphit và ma trận, dẫn đến sự lan truyền rung động liên tục. Các thí nghiệm liên quan cho thấy rằng sau khi đế gang bị kích thích bởi rung động bên ngoài, thời gian giảm rung có thể kéo dài vài giây, điều này sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ chính xác phát hiện trong khoảng thời gian này. Ngoài ra, mô đun đàn hồi của gang tương đối thấp. Dưới tác động lâu dài của trọng lực thiết bị và ứng suất rung động, nó dễ bị biến dạng, làm tăng thêm sự truyền rung động.
Bí quyết giúp tăng hiệu quả giảm rung động của đế đá granit lên đến 92%.
Đá granit, một loại đá tự nhiên, đã hình thành nên cấu trúc bên trong cực kỳ đặc và đồng nhất thông qua các quá trình địa chất kéo dài hàng trăm triệu năm. Nó chủ yếu bao gồm các tinh thể khoáng chất như thạch anh và fenspat kết hợp chặt chẽ, và các liên kết hóa học giữa các tinh thể rất mạnh và ổn định. Cấu trúc này mang lại cho đá granit khả năng giảm chấn rung động vượt trội. Khi rung động truyền đến nền đá granit, các tinh thể khoáng chất bên trong có thể nhanh chóng chuyển đổi năng lượng rung động thành năng lượng nhiệt và tiêu tán nó. Các nghiên cứu cho thấy khả năng giảm chấn của đá granit cao hơn nhiều lần so với gang, điều đó có nghĩa là nó có thể hấp thụ năng lượng rung động hiệu quả hơn, làm giảm biên độ và thời gian rung động. Sau khi thử nghiệm chuyên nghiệp, dưới cùng điều kiện kích thích rung động, thời gian giảm rung của nền đá granit chỉ bằng 8% so với gang, và hiệu quả giảm rung đã tăng 92%.
Độ cứng cao và mô đun đàn hồi cao của đá granit cũng góp phần đáng kể. Độ cứng cao đảm bảo rằng nền móng ít bị biến dạng khi chịu trọng lượng của thiết bị và các tác động từ bên ngoài, và luôn duy trì trạng thái đỡ ổn định. Mô đun đàn hồi cao đảm bảo rằng nền móng có thể nhanh chóng trở lại hình dạng ban đầu khi chịu rung động, giảm sự tích tụ rung động. Ngoài ra, đá granit có độ ổn định nhiệt tuyệt vời và hầu như không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi nhiệt độ môi trường, tránh được sự giãn nở và co ngót do biến động nhiệt độ, từ đó đảm bảo hơn nữa sự ổn định của hiệu quả giảm rung.
Sự chuyển đổi và triển vọng của ngành công nghiệp nhờ vào nền móng bằng đá granit.
Thiết bị kiểm tra AOI với đế đá granit đã cải thiện đáng kể độ chính xác phát hiện. Nó có thể xác định chính xác các khuyết tật trong các chip có kích thước nhỏ hơn, giảm tỷ lệ sai sót xuống dưới 1% và nâng cao đáng kể năng suất sản xuất chip. Đồng thời, độ ổn định của thiết bị cũng được tăng cường, giảm số lần ngừng hoạt động để bảo trì do vấn đề rung động, kéo dài tuổi thọ của thiết bị và giảm chi phí vận hành tổng thể.
Thời gian đăng bài: 14 tháng 5 năm 2025