In de halfgeleiderindustrie is abnormale chipstapeling een ernstig productieprobleem. Onverwachte stapeling van chips tijdens het productieproces kan leiden tot schade aan apparatuur en processtoringen, en kan ook leiden tot massale sloop van producten, wat aanzienlijke economische verliezen voor bedrijven met zich meebrengt.
Door de voortdurende verfijning van halfgeleiderproductieprocessen worden er hogere eisen gesteld aan de kwaliteitscontrole tijdens de productie. Laserverplaatsingssensoren, als contactloze, uiterst nauwkeurige meettechnologie, bieden een effectieve oplossing voor het detecteren van afwijkingen in de chipstapeling dankzij hun snelle en nauwkeurige detectiemogelijkheden.
Detectieprincipe en logica van anomalieoordeel
In het halfgeleiderproductieproces worden chips doorgaans in een enkellaagse, vlakke opstelling op dragers of transportbanden geplaatst. De hoogte van het chipoppervlak is hierbij een vooraf ingestelde basiswaarde, meestal de som van de chipdikte en de dragerhoogte. Wanneer chips per ongeluk worden gestapeld, neemt hun oppervlaktehoogte aanzienlijk toe. Deze verandering vormt een cruciale basis voor het detecteren van stapelafwijkingen.
Detectie van stapeling van transportsporen
Transportsporen zijn cruciale kanalen voor de verplaatsing van spanen tijdens het productieproces. Spanen kunnen zich echter ophopen op de sporen door elektrostatische adsorptie of mechanische storingen tijdens het transport, wat kan leiden tot blokkades op de sporen. Dergelijke blokkades kunnen niet alleen de productiestroom verstoren, maar ook de spanen beschadigen.
Om de onbelemmerde doorstroming van transportsporen te bewaken, kunnen laserverplaatsingssensoren boven de sporen worden geplaatst om de hoogte van de dwarsdoorsnede van het spoor te scannen. Als de hoogte van een bepaald gebied abnormaal is (bijvoorbeeld hoger of lager dan de dikte van een enkele laag chips), zullen de sensoren dit als een stapelblokkade detecteren en een alarmmechanisme activeren om operators te waarschuwen voor tijdige afhandeling, waardoor een soepele productiestroom wordt gegarandeerd.
Detectieproces
Lanbao laserverplaatsingssensoren meten nauwkeurig de hoogte van doeloppervlakken door een laserstraal uit te zenden, het gereflecteerde signaal te ontvangen en de triangulatiemethode te gebruiken.
De sensor is verticaal uitgelijnd met het chipdetectiegebied, zendt continu een laser uit en ontvangt het gereflecteerde signaal. Tijdens het chiptransport kan de sensor realtime informatie over de oppervlaktehoogte verkrijgen.
De sensor maakt gebruik van een intern algoritme om de hoogte van het chipoppervlak te berekenen op basis van het opgenomen gereflecteerde signaal. Om te voldoen aan de hoge overdrachtssnelheidsvereisten van halfgeleiderproductielijnen, is het noodzakelijk dat de sensor zowel een hoge precisie als een hoge bemonsteringsfrequentie bezit.
Er wordt een bereik voor toegestane hoogtevariatie ingesteld, doorgaans ±30 µm vanaf de basislijnhoogte. Als de gemeten waarde dit drempelbereik overschrijdt, wordt dit beschouwd als een stapelafwijking. Deze logica voor drempelbepaling kan effectief onderscheid maken tussen normale enkellaagse chips en gestapelde chips.
Bij detectie van een stapelafwijking activeert de sensor een hoorbaar en visueel alarm en activeert tegelijkertijd een robotarm om de afwijking te verwijderen, of pauzeert de productielijn om verdere verslechtering van de situatie te voorkomen. Dit snelle reactiemechanisme minimaliseert verliezen veroorzaakt door stapelafwijkingen zoveel mogelijk.
Realtime, uiterst nauwkeurige detectie van afwijkingen in de chipstapeling met behulp van laserverplaatsingssensoren kan de betrouwbaarheid en opbrengst van halfgeleiderproductielijnen aanzienlijk verbeteren. Dankzij voortdurende technologische vooruitgang zullen laserverplaatsingssensoren een steeds grotere rol spelen in de halfgeleiderproductie en een sterke ondersteuning bieden voor de duurzame ontwikkeling van de industrie.
Plaatsingstijd: 25-03-2025