Avec la publication par Huawei, le 25 mai dernier, de la « Loi Tao (τ) », qui remplace la traditionnelle « mise à l'échelle géométrique » par la « mise à l'échelle temporelle », l'industrie réduit continuellement la latence de propagation du signal et augmente considérablement la densité des transistors. Ceci ouvre officiellement une nouvelle ère où l'industrie chinoise des semi-conducteurs passe d'une approche passive à une approche novatrice. Parallèlement, cinq ministères, dont la Commission nationale du développement et de la réforme, ont continué d'accroître les incitations fiscales jusqu'en 2026, et les équipements d'inspection des semi-conducteurs figurent clairement dans la liste des industries émergentes stratégiques du « 15e plan quinquennal ». La triple dynamique d'une « forte demande, d'un soutien politique renforcé et d'une substitution nationale accélérée » a créé une opportunité importante pour une percée rapide des équipements de test de semi-conducteurs développés en Chine.
Sous l'impulsion de la transformation industrielle et des politiques nationales, les équipements d'inspection des plaquettes de semi-conducteurs, infrastructure essentielle au contrôle du rendement tout au long du processus (conception, fabrication, conditionnement et test des puces), entrent dans une phase charnière de « reprise mondiale et accélération de la substitution nationale ». À mesure que les procédés de fabrication des semi-conducteurs progressent vers l'échelle nanométrique, voire atomique, les défauts infimes à la surface des plaquettes, tels que rayures, particules, piqûres et contaminants, ont un impact de plus en plus critique sur le rendement des puces. Dans le domaine de l'inspection des plaquettes, les systèmes d'inspection optique automatisée (AOI) doivent traiter en temps réel d'énormes volumes de données d'images haute résolution, ce qui impose des exigences strictes en matière de puissance de calcul, d'évolutivité, de stabilité et d'adaptabilité environnementale de l'unité centrale de calcul.
Un fournisseur national de solutions spécialisé dans les équipements d'inspection de semi-conducteurs avait besoin que son équipement d'inspection des défauts de plaquettes réponde à des normes de nettoyage élevées, tout en permettant l'acquisition synchronisée à haute vitesse à partir de plusieurs caméras, le fonctionnement en temps réel d'algorithmes de reconnaissance de défauts par IA et une production continue 24 h/24 et 7 j/7. En conséquence, le client a défini des exigences claires pour l'ordinateur industriel central.
Défi client
Dans le cadre du projet de modernisation des équipements d'inspection de plaquettes du client, les principaux défis suivants ont été identifiés :
1. Exigences d'inspection en temps réel de haute précision :Le système devait traiter simultanément les images de la surface des plaquettes capturées par plusieurs caméras industrielles haute résolution et identifier en temps réel les défauts de l'ordre du micron tels que les rayures, les particules et les taches.
2. Extensibilité insuffisante :L'équipement nécessaire pour connecter simultanément plusieurs caméras industrielles, cartes de contrôle de mouvement, cartes d'acquisition de données, contrôleurs de source lumineuse et autres périphériques PCIe/PCI.
3. Stabilité et fiabilité :Les lignes de production de semi-conducteurs nécessitent un fonctionnement continu 24 h/24 et 7 j/7, et tout arrêt imprévu peut engendrer des pertes considérables. L'équipement doit également être compatible avec les environnements de salles blanches des usines de fabrication de plaquettes, conformes à la norme ISO 14644-1, et assurer une protection ESD rigoureuse.
4. Exigences en matière de sécurité des données :Les données d'inspection devaient être conservées à long terme, avec une prise en charge RAID pour éviter toute perte de données due à la défaillance d'un seul disque.
Solution APQ
En fonction de ces exigences, APQ a fourni au client une solution d'inspection des défauts des plaquettes utilisant l'ordinateur industriel mural d'inspection de plaquettes IPC350-Q670SA2 comme unité de calcul centrale. Cette solution offre les principaux avantages suivants :
01 Performances de calcul élevées pour l'inspection en temps réel
L'IPC350-Q670SA2 est équipé de processeurs de bureau Intel® Core/Pentium/Celeron de 12e, 13e et 14e génération et de 4 emplacements mémoire DDR5, prenant en charge jusqu'à 192 Go. Il gère aisément le traitement en temps réel de volumes importants de données d'images et l'inférence parallèle pour les algorithmes de vision complexes dans les scénarios d'inspection de plaquettes. Qu'il s'agisse d'identifier de minuscules rayures de surface ou d'analyser des défauts cristallins à l'échelle nanométrique, il fournit la puissance de calcul nécessaire à une réponse en temps réel.
02 Extension importante pour de multiples systèmes d'inspection
7 emplacements d'extension pleine hauteur : dont 2 × PCIe x16, 3 × PCIe x4 et 2 × PCI, répondant au besoin de connecter simultanément plusieurs caméras haute vitesse, cartes de contrôle de mouvement et cartes d'accélération GPU dans les équipements d'inspection de plaquettes.
1 × M.2 Key-E prend en charge les modules Wi-Fi/Bluetooth pour une extension sans fil facile.
Le système de retenue de carte d'extension PCIe sans outil utilise une conception hautement résistante aux vibrations, adaptée à l'environnement légèrement vibrant des ateliers de fabrication de plaquettes.
03 Interfaces d'E/S riches pour simplifier l'intégration du système
À l'arrière : 2 ports Ethernet Gigabit RJ45, 6 ports USB 5 Gbps, 1 port RS232 et une sortie triple affichage indépendante via HDMI/VGA/DVI-D, prenant en charge la connexion simultanée de contrôleurs de source lumineuse, de caméras, de moniteurs et d'automates programmables.
Face avant : 2 ports USB, interrupteur d’alimentation et indicateurs d’état pour faciliter le dépannage et la maintenance sur site.
Interne : 5 ports USB, 5 ports COM avec RS232/485/422 en option et 8 GPIO, permettant la connexion à divers capteurs et actionneurs sans extension supplémentaire et réduisant considérablement la complexité de l'intégration du système.
04 Fiabilité de qualité industrielle pour les environnements difficiles
Le châssis entièrement galvanisé en acier protège efficacement contre les interférences électromagnétiques et, associé à la conception de la mise à la terre, assure une protection de base contre les décharges électrostatiques.
Conception de flux d'air indépendant : refroidissement intelligent avec un ventilateur de processeur et un ventilateur système, prenant en charge une plage de températures de fonctionnement de 0 à 50 °C et maintenant la stabilité thermique même lors d'inspections de longue durée et à charge élevée.
Les deux baies de disques de 3,5 pouces résistantes aux chocs prennent en charge le déploiement hybride de SSD haute vitesse et de disques durs de grande capacité, répondant aux exigences de conservation des données d'inspection à long terme et de sauvegarde sécurisée, avec des matrices RAID configurables.
Le châssis compact 4U, mesurant 330 × 351 × 180 mm, prend en charge l'installation murale et sur bureau, s'adaptant de manière flexible aux différentes configurations d'équipements d'inspection.
Réalisations en matière de valeurs :
En introduisant l'APQ IPC350-Q670SA2, le fournisseur de solutions d'équipement d'inspection de semi-conducteurs a réussi à atteindre les objectifs suivants :
Amélioration significative de l'efficacité des inspections :
L'association d'un processeur haute performance et d'une mémoire de grande capacité améliore l'efficacité opérationnelle des algorithmes de reconnaissance des défauts par IA, permettant ainsi un débit d'inspection des plaquettes conforme aux exigences des lignes de production.
Complexité d'intégration système réduite :Sept emplacements d'extension pleine hauteur et de nombreuses interfaces d'E/S permettent l'intégration dans une seule machine de caméras, de cartes d'acquisition, de cartes de mouvement, d'automates programmables et d'autres dispositifs, simplifiant ainsi l'architecture du système et améliorant la fiabilité globale de la machine.
Production continue assurée :La fiabilité de niveau industriel, le refroidissement intelligent et les mécanismes de sécurité des données basés sur le RAID garantissent un fonctionnement stable 24h/24 et 7j/7 dans les environnements de salles blanches, maintenant ainsi un taux de panne mensuel extrêmement bas.
Déploiement flexible et gain de place :Le petit châssis 4U permet une installation murale et peut être intégré de manière flexible dans des armoires d'équipement d'inspection compactes, offrant ainsi aux clients une plus grande liberté dans l'agencement de leur ligne de production.
Date de publication : 4 juin 2026
