Uporaba industrijskih kamer v elektroniki in polprevodniških napravah

Industrijske kamere z visoko ločljivostjo za zaznavanje napak na ploščah in integriranih vezjih

Slikanje z globalnim zaklenitvenim mehanizmom z razločljivostjo na mikronska nivoju za pregled na ravni plošč

Industrijske kamere z globalnimi zaklenjenimi sponkami odpravijo zamazanost zaradi gibanja pri skeniranju ploščic s hitrostjo, s čimer zajamejo jasne slike z ločljivostjo do 1 mikrona. Ta nivo podrobnosti je zelo pomemben za odkrivanje majhnih razpok, delcev prahu in napak v vzorcih na teh 300 mm silicijskih ploščicah. Senzorji z vrtečo zaklenjeno sponko delujejo drugače, globalni zaklenjeni sponki pa točno usklajujejo osvetlitev vsakega piksla z gibanjem proizvodne linije. To je ključnega pomena pri pregledu predmetov, ki se premikajo po transportnih trakovih s hitrostjo 500 mm/s. Danes lahko senzorji z več kot 20 megapiksli zaznajo napake, manjše od mikrona, ki jih običajna optika preprosto spregleda. Glede na raziskave, objavljene v strokovnih časopisih za proizvodnjo polprevodnikov, to zmanjša število napak, ki izmuznejo detekciji, v aplikacijah, kjer je izkoristek ključnega pomena, za skoraj polovico. Nekatere sisteme uporabljajo tudi večspektralne slikovne tehnike, ki združujejo običajno svetlobo z blizu infrardečimi (NIR) valovnimi dolžinami. To omogoča boljši kontrast in razkriva skrite napake pod površino brez potrebe po fizičnem stiku z materiali, ki jih pregledujemo.

AI-pogonjena razvrstitev napak integriranih vezij (IC) in tiskanih plošč (PCB) v realnem času z uporabo podatkov industrijske kamere

CNN-ji obdelujejo te visokoločljive videovire s kamor, ki delujejo s hitrostjo 120 sličic na sekundo, in zelo hitro zaznajo različne napake – govorimo o času pod 8 milisekund. Med njimi so na primer mostički iz lepljivega materiala na tiskanih vezjih ter zelo majhne luknje v vrati oksidnem sloju integriranih vezij. Modeli, ki stojijo za to tehnologijo, so bili usposobljeni s pomočjo ogromnih naborov slik, ki so jih označili strokovnjaki, kar omogoča prepoznavo več kot 30 različnih vrst napak. Ko se sistem namesti na robno računalniško opremo, lahko takoj ukrepa. Če zazna resne težave, kot so rast dendritov ali mikroskopske razpoke v prevodnih sledih, samodejno aktivira mehanizme za zavrnitev. Ključ do izjemne učinkovitosti te konfiguracije je kombinacija toplotnih podatkov z vizualnimi podatki, ki jih zajamejo kamere. Ta dvojni pristop zmanjšuje število lažnih alarmov in hkrati povečuje natančnost do približno 99 % v dejanskih tovarniških preskusih. Vsako odločitev se tudi zapiše, kar zagotavlja popolno preglednost celotnega proizvodnega procesa. Ta funkcija beleženja podpira stalna izboljšanja in inženirjem omogoča sledenje korenskim vzrokom ponavljajočih se težav.

Natančna metrologija in kakovostni nadzor v realnem času z industrijskimi kamerali

Industrijske kamere zagotavljajo 2D/3D metrološko zmogljivost pod mikronom s pomočjo združevanja večspektralnega slikanja – združujejo vidno, infrardečo in ultravijolično svetlobo za zaznavanje mikroskopskega izkrivljanja, spremembe debeline in površinskih napak, ki jih sistemi z eno valovno dolžino ne morejo zaznati. Ta večplastni pristop zmanjša merilno negotovost za 40 % v primerjavi s konvencionalnimi metodami, hkrati pa ohranja zmogljivost nad 500 ploščic na uro.

2D/3D meritve pod mikronom z uporabo združevanja večspektralnih industrijskih kamer

Te večspektralne zlitvene kamere zbirajo dimenzijske podatke iz različnih valovnih dolžin hkrati in s tem ustvarjajo podrobne 3D zemljevide z ločljivostjo manj kot pol mikrometra. Odpravijo potrebo po več korakih meritve, kar skrajša čas pregleda za približno 60 odstotkov. Sistem lahko zazna drobne reze, plitve le dva mikrometra, ter odkrije morebitne ostankove kontaminantov na površinah. Vgrajeni so tudi pravični SPC diagrami. Ko se dimenzije začnejo odmikati iz tolerančnega območja ±0,8 mikrometra, se to avtomatsko označi. To se posebej pogosto zgodi pri postopkih, kot je kemično-mehansko brušenje, kjer take odstopanja redno nastopajo. Operatorji tako vedo natančno, kdaj je treba izvesti prilagoditve, brez čakanja na poročila kasneje.

Sistemi strojnega vida za namestitev na robu za nadzor procesov v čistih sobah

Namestitev industrijskih kamer neposredno na rob v čistih sobah ISO razreda 3 do 5 omogoča litografskim in etalnim napravam povratne informacije že v nanosekundah. Kompaktni sistemi strojnovida opravljajo obdelavo slik neposredno na mestu, s čimer se izognejo zelo motečim zamudam v omrežju, ter takoj začnejo avtomatsko ponovno kalibracijo, ko zaznajo težave, kot so npr. napačna poravnava prekrivanja ali premalo globoko etaliranje. Ko proizvajalci uporabljajo umetno inteligenco, vgrajeno v te naprave, za odstranjevanje šuma zaradi delcev, običajno dosežejo uspešnost približno 99,98 % pri odkrivanju napak med hitrimi proizvodnimi cikli. Ta pristop zmanjša število lažnih alarmov za približno 35 % v primerjavi z nastavitvami, ki se zanašajo na računalništvo v oblaku. Številni rukovodilci obratov poročajo, da lokalna obdelava delovanje njihovih obratov vsakodnevno znatno izboljša.

Specializirane tehnologije industrijskih kamer za polprevodniške posebne izzive

Industrijske kamere SWIR za pregled podpovršinskih silicijevih plošč

Silicij prepušča kratkovalovno infrardečo svetlobo oziroma SWIR-svetlobo med približno 900 in 1700 nanometri, kar pomeni, da lahko posebne SWIR-kamere zaznajo, kaj se dogaja pod površino, ne da bi karkoli poškodovali. Te kamere zaznajo različne skrite težave, ki jih običajni sistemi, ki uporabljajo vidno svetlobo, popolnoma spregledajo, vključno z majhnimi razpokami, praznimi prostori znotraj materialov in neželenimi kemičnimi primesmi. Za proizvajalce, ki delujejo z najnovejšimi tehnološkimi vozlišči, ta vrsta slikanja rešuje pomembne težave, kot so motnje zaradi tankih plasti in onesnaženost na zadnji strani silicijevih plošč. Pri uporabi SWIR-inspekcijskih tehnik tovarne poročajo za približno 30 odstotkov manj lažnih alarmov v primerjavi z izključno površinskim pregledom. Poleg tega ti sistemi sledijo zahtevam proizvodnje in obdelajo več kot 200 plošč na uro. Najboljši del? Med pregledom plošč ne poškodujejo, zato lahko inženirji v realnem času prilagajajo proizvodne procese, ne da bi jih morali odpreti za analizo.

Urejanje natančnosti pregleda in zmogljivosti: Zmanjševanje lažno pozitivnih rezultatov v industrijskih sistemih s hitrimi kamerami

Industrija polprevodnikov potrebuje industrijske kamere, ki so zmožne zaznati napake na ravni mikronov, hkrati pa ohranjajo hitrost proizvodnje, ki pogosto presega 1.000 enot na minuto. Vendar obstaja težava, ko te proizvodne linije delujejo še hitreje. Sistem postane bolj podvržen lažnim alarmom, pri katerih nepravilno identificira nekaj kot napako. Te napake niso le nadležne – povzročajo tudi dejanske stroške. Glede na podatke iz industrije lahko en ponavljajoč se lažno pozitiven signal vsako leto podjetjem odvzame približno 740.000 USD zaradi izgubljenega časa pri odpravljanju neobstoječih težav, zaustavitev proizvodnje in odpadkov, ki nastanejo zaradi napačne označitve popolnoma funkcionalnih komponent.

Za razrešitev te napetosti vodilni sistemi integrirajo tri medsebojno dopolnjujoče strategije:

• Prilagodljivi umetnostni-inteligentni algoritmi , neprekinjeno izboljševano z uporabo podatkov iz dejanske proizvodnje, da se ločijo resnične napake od okoljskega šuma (npr. vibracijskih artefaktov ali zrcalnega bleščanja);
• Večspektralno slikanje , kar zmanjšuje lažne meritve, povzročene s sijajnostjo, z analizo obnašanja podlage v različnih valovnih dolžinah;
• Strojno pospešeno obdelavo prek FPGA-jev, kar omogoča analitiko v realnem času s hitrostjo več kot 10 Gpx/s, pri čemer se ohrani hitrost brez izgube občutljivosti.

Natančno prilagojeni pragovi občutljivosti – kalibrirani za vsak korak procesa in za vsak materialni sloj – zmanjšajo število lažno pozitivnih ugotovitev za več kot 30 %, hkrati pa izpolnjujejo cilje zmogljivosti. Rezultat je manj nepotrebnih zaustavitev, manj odpadkov funkcionalnih komponent in tesnejše usklajevanje med natančnostjo pregleda ter operativno učinkovitostjo.

Ste pripravljeni optimizirati pregled elektronike in polprevodnikov z industrijskimi kamerami?

Elektronika in proizvodnja polprevodnikov zahteva rešitve industrijskih kamer, ki ponujamo brez kompromisov mikronsko natančno natančnostjo, realno časovno obdelavo in visoko zmogljivost . Vse  vse to bi moralo  naslov reševati posebne izzive pri proizvodnji ploščic, integriranih vezij (IC) in tiskanih vezjev (PCB), od zaznavanja podpovršinskih napak do nadzora roba čistih sob. Prihranki na področju zmogljivosti kamere ali specializirane tehnologije daje rezultate znižajo izkoristek, povzročajo dragocene lažne pozitivne rezultate in nenapovedane prekinitve delovanja, ki podkopava eskar vpliva na učinkovitost in kakovost procesov v polprevodniški in elektronski proizvodnji.

Z 15-letnim izkušenjami na področju strojno vidne tehnike HIFLY Technology omogoča ponuja prilagojene industrijske rešitve s kamero za proizvodnjo elektronike in polprevodnikov . Med njimi so visoko ločljivi kamere z globalnim zaklenitvenim mehanizmom (global shutter), sistemi za večspektralno združevanje in specializirane kamere za SWIR območje. Te so združene z ustreznimi industrijskimi objektivi in osvetlitvijo za strojno vid, kar omogoča brezhiben in integriran sistem za pregled. Naše rešitve, ki temeljijo na certifikatu ISO 9001:2015 ter globalni tehnični podpori, so v li nez brez napak , visoka zmogljivost cilji vaših proizvodnih linij za polprevodnike in elektroniko.

Kontaktirajte nas danes za brezobvezno posvetovanje pri oblikovanju rešitve za pregled z industrijskimi kamerami, ki izpolnjuje vaše natančne proizvodne zahteve.