ในอุตสาหกรรมการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ การเรียงซ้อนของชิปที่ผิดปกติเป็นปัญหาการผลิตที่ร้ายแรง การเรียงซ้อนของชิปที่ไม่คาดคิดระหว่างกระบวนการผลิตอาจนำไปสู่ความเสียหายของอุปกรณ์และความล้มเหลวของกระบวนการ และอาจส่งผลให้ต้องทิ้งผลิตภัณฑ์จำนวนมาก ซึ่งก่อให้เกิดความสูญเสียทางเศรษฐกิจอย่างมากแก่บริษัท
ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ทำให้ความต้องการด้านการควบคุมคุณภาพระหว่างการผลิตสูงขึ้น เซ็นเซอร์วัดระยะด้วยเลเซอร์ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการวัดแบบไม่สัมผัสและมีความแม่นยำสูง จึงเป็นโซลูชันที่มีประสิทธิภาพในการตรวจจับความผิดปกติในการเรียงซ้อนชิป ด้วยความสามารถในการตรวจจับที่รวดเร็วและแม่นยำ
หลักการตรวจจับและตรรกะการตัดสินความผิดปกติ
ในกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ โดยทั่วไปแล้วชิปจะถูกวางบนตัวรองรับหรือรางลำเลียงในลักษณะเรียงเป็นชั้นเดียวแบนราบ ในขั้นตอนนี้ ความสูงของพื้นผิวชิปจะเป็นค่าพื้นฐานที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะเป็นผลรวมของความหนาของชิปและความสูงของตัวรองรับ เมื่อชิปถูกวางซ้อนกันโดยไม่ได้ตั้งใจ ความสูงของพื้นผิวชิปจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก การเปลี่ยนแปลงนี้เป็นพื้นฐานที่สำคัญสำหรับการตรวจจับความผิดปกติในการวางซ้อน
การตรวจจับการเรียงซ้อนของรางขนส่ง
รางลำเลียงเป็นช่องทางสำคัญสำหรับการเคลื่อนย้ายชิปในกระบวนการผลิต อย่างไรก็ตาม ชิปอาจสะสมอยู่บนรางเนื่องจากการดูดซับไฟฟ้าสถิตหรือความเสียหายทางกลระหว่างการลำเลียง ทำให้เกิดการอุดตันของราง การอุดตันดังกล่าวไม่เพียงแต่จะขัดขวางกระบวนการผลิตเท่านั้น แต่ยังอาจทำให้ชิปเสียหายได้อีกด้วย
เพื่อตรวจสอบการไหลเวียนที่ไม่กีดขวางของรางลำเลียง สามารถติดตั้งเซ็นเซอร์วัดระยะด้วยเลเซอร์เหนือรางเพื่อสแกนความสูงของหน้าตัดราง หากความสูงของบริเวณใดบริเวณหนึ่งผิดปกติ (เช่น สูงหรือต่ำกว่าความหนาของชิปชั้นเดียว) เซ็นเซอร์จะตรวจพบว่าเป็นการอุดตันและจะส่งสัญญาณเตือนภัยไปยังผู้ปฏิบัติงานเพื่อดำเนินการแก้ไขอย่างทันท่วงที เพื่อให้มั่นใจได้ว่าการผลิตจะดำเนินไปอย่างราบรื่น
กระบวนการตรวจจับ
เซ็นเซอร์วัดระยะด้วยเลเซอร์ Lanbao วัดความสูงของพื้นผิวเป้าหมายได้อย่างแม่นยำโดยการปล่อยลำแสงเลเซอร์ รับสัญญาณสะท้อน และใช้หลักการสามเหลี่ยมในการวัด
เซ็นเซอร์ถูกจัดวางในแนวตั้งให้ตรงกับพื้นที่ตรวจจับชิป โดยจะปล่อยแสงเลเซอร์อย่างต่อเนื่องและรับสัญญาณสะท้อนกลับ ในระหว่างการเคลื่อนย้ายชิป เซ็นเซอร์สามารถรับข้อมูลความสูงของพื้นผิวแบบเรียลไทม์ได้
เซ็นเซอร์นี้ใช้อัลกอริทึมภายในในการคำนวณค่าความสูงของพื้นผิวชิปจากสัญญาณสะท้อนที่ได้รับ เพื่อตอบสนองความต้องการการถ่ายโอนข้อมูลความเร็วสูงของสายการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ จึงจำเป็นที่เซ็นเซอร์จะต้องมีความแม่นยำสูงและมีความถี่ในการสุ่มตัวอย่างสูง
มีการกำหนดช่วงความแปรผันของความสูงที่ยอมรับได้ โดยทั่วไปคือ ±30 µm จากความสูงพื้นฐาน หากค่าที่วัดได้เกินช่วงเกณฑ์นี้ จะถือว่าเป็นความผิดปกติในการเรียงซ้อน ตรรกะการกำหนดเกณฑ์นี้สามารถแยกแยะความแตกต่างระหว่างชิปชั้นเดียวปกติและชิปที่เรียงซ้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
เมื่อตรวจพบความผิดปกติในการเรียงซ้อน เซ็นเซอร์จะส่งสัญญาณเตือนด้วยเสียงและภาพ พร้อมทั้งสั่งการให้แขนหุ่นยนต์เคลื่อนย้ายส่วนที่ผิดปกติออกไป หรือหยุดสายการผลิตชั่วคราวเพื่อป้องกันไม่ให้สถานการณ์เลวร้ายลงไปอีก กลไกการตอบสนองอย่างรวดเร็วนี้ช่วยลดความสูญเสียที่เกิดจากความผิดปกติในการเรียงซ้อนได้อย่างมากที่สุด
การตรวจจับความผิดปกติในการเรียงซ้อนชิปแบบเรียลไทม์ด้วยความแม่นยำสูงโดยใช้เซ็นเซอร์วัดระยะด้วยเลเซอร์ สามารถปรับปรุงความน่าเชื่อถือและผลผลิตของสายการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ได้อย่างมาก ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง เซ็นเซอร์วัดระยะด้วยเลเซอร์จะมีบทบาทมากยิ่งขึ้นในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งจะช่วยสนับสนุนการพัฒนาอย่างยั่งยืนของอุตสาหกรรมนี้อย่างแข็งแกร่ง
วันที่เผยแพร่: 25 มีนาคม 2025