V sektorju proizvodnje polprevodnikov je nenormalno zlaganje čipov resen proizvodni problem. Nepričakovano zlaganje čipov med proizvodnim procesom lahko povzroči poškodbe opreme in okvare procesa ter povzroči množično zavrženje izdelkov, kar podjetjem povzroča znatne gospodarske izgube.
Z nenehnim izpopolnjevanjem procesov izdelave polprevodnikov se postavljajo višje zahteve glede nadzora kakovosti med proizvodnjo. Laserski senzorji premika kot brezkontaktna, visoko natančna merilna tehnologija zagotavljajo učinkovito rešitev za odkrivanje nepravilnosti pri zlaganju čipov s svojimi hitrimi in natančnimi zmožnostmi zaznavanja.
Načelo zaznavanja in logika presoje anomalij
V procesu izdelave polprevodnikov so čipi običajno nameščeni na nosilcih ali transportnih tirnicah v enoslojni, ravni razporeditvi. V tem primeru je višina površine čipa vnaprej določena osnovna vrednost, običajno vsota debeline čipa in višine nosilca. Ko so čipi pomotoma zloženi, se njihova višina površine znatno poveča. Ta sprememba zagotavlja ključno osnovo za odkrivanje nepravilnosti pri zlaganju.
Zaznavanje zlaganja transportnih tirov
Transportne proge so ključni kanali za premikanje odrezkov med proizvodnim procesom. Vendar se lahko odrezki na progah naberejo zaradi elektrostatične adsorpcije ali mehanskih okvar med transportom, kar povzroči blokade prog. Takšne blokade lahko ne le prekinejo proizvodni tok, ampak tudi poškodujejo odrezke.
Za spremljanje neoviranega pretoka transportnih tirov se lahko nad tiri namestijo laserski senzorji premika, ki skenirajo višino prečnega prereza tirov. Če je višina lokaliziranega območja nenormalna (npr. višja ali nižja od debeline ene same plasti sekancev), senzorji to zaznajo kot blokado zaradi zlaganja in sprožijo alarmni mehanizem, ki obvesti operaterje o pravočasnem ravnanju, s čimer se zagotovi nemoten proizvodni potek.
Postopek zaznavanja
Laserski senzorji premika Lanbao natančno merijo višino ciljnih površin z oddajanjem laserskega žarka, sprejemanjem odbitega signala in uporabo metode triangulacije.
Senzor je navpično poravnan z območjem zaznavanja odrezkov, neprekinjeno oddaja laserski žarek in sprejema odbiti signal. Med transportom odrezkov lahko senzor pridobiva informacije o višini površine v realnem času.
Senzor uporablja notranji algoritem za izračun vrednosti višine površine čipa iz pridobljenega odbitega signala. Za izpolnitev zahtev glede hitrega prenosa podatkov na proizvodnih linijah polprevodnikov mora imeti senzor tako visoko natančnost kot visoko frekvenco vzorčenja.
Določen je dovoljeni razpon variacije višine, običajno ±30 µm od osnovne višine. Če izmerjena vrednost preseže ta mejni razpon, se ugotovi, da gre za nepravilnost pri zlaganju. Ta logika določanja praga lahko učinkovito razlikuje med običajnimi enoslojnimi čipi in zloženimi čipi.
Ob zaznavanju nepravilnosti pri zlaganju senzor sproži zvočni in vizualni alarm ter hkrati aktivira robotsko roko za odstranitev nepravilnega mesta ali pa zaustavi proizvodno linijo, da prepreči nadaljnje poslabšanje stanja. Ta mehanizem hitrega odzivanja v največji možni meri zmanjša izgube, ki jih povzročajo nepravilnosti pri zlaganju.
Z laserskimi senzorji premika v realnem času in visoko natančno zaznavanje nepravilnosti pri zlaganju čipov lahko znatno izboljša zanesljivost in izkoristek proizvodnih linij polprevodnikov. Z nenehnim tehnološkim napredkom bodo laserski senzorji premika igrali še večjo vlogo v proizvodnji polprevodnikov in močno podpirali trajnostni razvoj industrije.
Čas objave: 25. marec 2025