Con l'importante rilascio da parte di Huawei della "Legge Tao (τ)" il 25 maggio di quest'anno, che sostituisce la tradizionale "scalatura geometrica" con la "scalatura temporale", l'industria sta riducendo continuamente la latenza di propagazione del segnale e aumentando notevolmente la densità dei transistor. Questo apre ufficialmente una nuova era in cui l'industria cinese dei semiconduttori passa dal "seguire le regole" al "guidare i paradigmi". Allo stesso tempo, cinque dipartimenti, tra cui la Commissione nazionale per lo sviluppo e la riforma, hanno continuato ad aumentare il sostegno fiscale per il 2026, e le apparecchiature per l'ispezione dei semiconduttori sono state chiaramente incluse nell'elenco delle industrie emergenti strategiche del "15° Piano quinquennale". La triplice spinta di "domanda in forte crescita + maggiore sostegno politico + sostituzione interna accelerata" ha creato un'importante finestra per la rapida affermazione delle apparecchiature di test per semiconduttori sviluppate autonomamente in Cina.
Spinta sia dalla trasformazione industriale che dalle politiche nazionali, la produzione di wafer di semiconduttori, infrastruttura fondamentale per il controllo della resa produttiva che abbraccia la progettazione dei chip, la produzione dei wafer, il confezionamento e il collaudo, sta entrando in una fase di "ripresa globale + accelerazione della sostituzione a livello nazionale". Con l'avanzare dei processi di produzione dei semiconduttori verso la scala nanometrica e persino atomica, i difetti di piccole dimensioni sulla superficie dei wafer, come graffi, particelle, cavità e contaminanti, hanno un impatto sempre più critico sulla resa produttiva dei chip. Nell'ispezione dei wafer, le apparecchiature di ispezione ottica automatizzata (AOI) devono elaborare enormi volumi di dati di immagine ad alta risoluzione in tempo reale, imponendo requisiti stringenti in termini di potenza di calcolo, espandibilità, stabilità e adattabilità ambientale dell'unità di elaborazione centrale.
Un fornitore nazionale di soluzioni specializzato in apparecchiature per l'ispezione di semiconduttori necessitava di un sistema di ispezione dei difetti dei wafer che soddisfacesse elevati standard di pulizia, consentendo al contempo l'acquisizione sincronizzata ad alta velocità da più telecamere, il funzionamento in tempo reale di algoritmi di riconoscimento dei difetti basati sull'intelligenza artificiale e una produzione ininterrotta 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Di conseguenza, il cliente ha definito requisiti precisi per il computer industriale centrale.
Sfida del cliente
Nel progetto di ammodernamento delle apparecchiature di ispezione dei wafer del cliente, sono state individuate le seguenti problematiche principali:
1. Requisiti per ispezioni in tempo reale ad alta precisione:Il sistema doveva essere in grado di elaborare simultaneamente le immagini della superficie dei wafer acquisite da diverse telecamere industriali ad alta risoluzione e di identificare in tempo reale difetti a livello di micron, come graffi, particelle e macchie.
2. Espandibilità insufficiente:L'apparecchiatura necessaria per collegare contemporaneamente più telecamere industriali, schede di controllo del movimento, schede di acquisizione dati, controller di sorgenti luminose e altri dispositivi PCIe/PCI.
3. Stabilità e affidabilità:Le linee di produzione di semiconduttori richiedono un funzionamento continuo 24 ore su 24, 7 giorni su 7, e qualsiasi interruzione imprevista può causare ingenti perdite. Le apparecchiature dovevano inoltre adattarsi agli ambienti delle camere bianche per la fabbricazione di wafer, conformi alla norma ISO 14644-1, e fornire una rigorosa protezione ESD.
4. Requisiti di sicurezza dei dati:Era necessario conservare i dati di ispezione a lungo termine, con supporto RAID per prevenire la perdita di dati causata dal guasto di un singolo disco.
Soluzione APQ
In base a questi requisiti, APQ ha fornito al cliente una soluzione per l'ispezione dei difetti dei wafer utilizzando il computer industriale a parete per l'ispezione dei wafer IPC350-Q670SA2 come unità di elaborazione centrale. La soluzione offre i seguenti vantaggi principali:
01 Prestazioni di calcolo elevate per l'ispezione in tempo reale
L'IPC350-Q670SA2 è dotato di CPU desktop Intel® Core/Pentium/Celeron di 12a/13a/14a generazione e 4 slot di memoria DDR5, con supporto fino a 192 GB. È in grado di gestire agevolmente l'elaborazione in tempo reale di enormi quantità di dati di immagine e l'inferenza parallela per complessi algoritmi di visione in scenari di ispezione di wafer. Che si tratti di identificare minuscoli graffi superficiali o di analizzare difetti cristallini su scala nanometrica, fornisce il supporto di calcolo necessario per una risposta in tempo reale.
02 Ampia espansione per molteplici schemi di ispezione
7 slot di espansione a tutta altezza: inclusi 2 × PCIe x16, 3 × PCIe x4 e 2 × PCI, per soddisfare l'esigenza di collegare simultaneamente più telecamere ad alta velocità, schede di controllo del movimento e schede di accelerazione GPU nelle apparecchiature di ispezione dei wafer.
1 × M.2 Key-E supporta moduli Wi-Fi/Bluetooth per una facile espansione wireless.
Il sistema di fissaggio per schede di espansione PCIe senza attrezzi presenta un design altamente resistente alle vibrazioni, adatto all'ambiente leggermente vibrante dei laboratori di fabbricazione di wafer.
03 Ricche interfacce I/O per semplificare l'integrazione del sistema
Parte posteriore: 2 porte Ethernet Gigabit RJ45, 6 porte USB 5 Gbps, 1 porta RS232 e uscita tripla indipendente per display tramite HDMI/VGA/DVI-D, che supporta la connessione simultanea di controller per sorgenti luminose, telecamere, monitor e PLC.
Parte frontale: 2 porte USB, interruttore di alimentazione e indicatori di stato per facilitare il debug e la manutenzione in loco.
Interno: 5 porte USB, 5 porte COM con RS232/485/422 opzionali e GPIO a 8 canali, che consentono il collegamento a vari sensori e attuatori senza espansioni aggiuntive e riducono significativamente la complessità di integrazione del sistema.
04 Affidabilità di livello industriale per ambienti difficili
Il telaio in acciaio completamente zincato scherma efficacemente le interferenze elettromagnetiche e, in combinazione con il sistema di messa a terra, fornisce una protezione ESD di base.
Design a flusso d'aria indipendente: raffreddamento intelligente con ventola per CPU e ventola di sistema, che supporta un intervallo di temperatura operativa da 0 a 50 °C e mantiene la stabilità termica anche durante ispezioni prolungate e ad alto carico.
I due alloggiamenti per unità da 3,5 pollici resistenti agli urti supportano l'implementazione ibrida di SSD ad alta velocità e HDD ad alta capacità, soddisfacendo i requisiti per la conservazione a lungo termine dei dati di ispezione e il backup sicuro, con array RAID configurabili.
Il telaio compatto 4U, con dimensioni di 330 × 351 × 180 mm, supporta sia l'installazione a parete che su scrivania, adattandosi in modo flessibile a diverse configurazioni di apparecchiature di ispezione.
Risultati in termini di valore:
Con l'introduzione del modello APQ IPC350-Q670SA2, il fornitore di soluzioni per apparecchiature di ispezione di semiconduttori ha raggiunto con successo i seguenti obiettivi:
Efficienza di ispezione notevolmente migliorata:
La combinazione di una CPU ad alte prestazioni e di una memoria di grande capacità migliora l'efficienza operativa degli algoritmi di riconoscimento dei difetti basati sull'IA, consentendo una produttività di ispezione dei wafer in linea con i requisiti della linea di produzione.
Riduzione della complessità dell'integrazione del sistema:Sette slot di espansione a tutta altezza e una ricca dotazione di interfacce I/O consentono l'integrazione in un'unica macchina di telecamere, schede di acquisizione, schede di movimento, PLC e altri dispositivi, semplificando l'architettura del sistema e migliorando l'affidabilità complessiva della macchina.
Produzione continua garantita:Affidabilità di livello industriale, raffreddamento intelligente e meccanismi di sicurezza dei dati basati su RAID garantiscono un funzionamento stabile 24 ore su 24, 7 giorni su 7, in ambienti a camera bianca, mantenendo il tasso di guasti mensile estremamente basso.
Installazione flessibile e risparmio di spazio:Il piccolo chassis 4U supporta l'installazione a parete e può essere integrato in modo flessibile in armadi compatti per apparecchiature di ispezione, offrendo ai clienti maggiore libertà nella configurazione della linea di produzione.
Data di pubblicazione: 4 giugno 2026
