Wraz z opublikowaniem przez Huawei 25 maja tego roku ważnego prawa Tao (τ), zastępującego tradycyjne „skalowanie geometryczne” „skalowaniem czasowym”, branża stale zmniejsza opóźnienie propagacji sygnału i znacznie zwiększa gęstość tranzystorów. To oficjalnie otwiera nową erę, w której chiński przemysł półprzewodników przechodzi od „przestrzegania reguł” do „wiodących paradygmatów”. Jednocześnie pięć departamentów, w tym Narodowa Komisja Rozwoju i Reform, kontynuowało zwiększanie wsparcia dla zachęt podatkowych do 2026 roku, a sprzęt do inspekcji półprzewodników został wyraźnie wpisany na strategiczną listę przełomowych branż wschodzących w ramach „15. Planu Pięcioletniego”. Potrójny impuls „rosnącego popytu + silniejszego wsparcia politycznego + przyspieszonej substytucji krajowej” stworzył ważne okno dla szybkiego przełomu w niezależnie opracowanym chińskim sprzęcie do testowania półprzewodników.
Napędzany zarówno transformacją przemysłową, jak i polityką krajową, sprzęt do inspekcji płytek półprzewodnikowych, jako infrastruktura kontroli wydajności obejmująca projektowanie układów scalonych, produkcję płytek, pakowanie i testowanie, wkracza w okres rezonansu „globalnego ożywienia + przyspieszonej substytucji krajowej”. W miarę jak procesy półprzewodnikowe zbliżają się do skali nanometrycznej, a nawet atomowej, drobne defekty na powierzchniach płytek, takie jak zarysowania, cząsteczki, wżery i zanieczyszczenia, mają coraz bardziej krytyczny wpływ na wydajność układów scalonych. W procesie inspekcji płytek półprzewodnikowych, zautomatyzowane urządzenia do inspekcji optycznej (AOI) muszą przetwarzać ogromne ilości danych obrazowych o wysokiej rozdzielczości w czasie rzeczywistym, co stawia rygorystyczne wymagania dotyczące mocy obliczeniowej, możliwości rozbudowy, stabilności i adaptacji do warunków środowiskowych rdzeniowej jednostki obliczeniowej.
Krajowy dostawca rozwiązań, specjalizujący się w sprzęcie do inspekcji półprzewodników, wymagał, aby jego sprzęt do inspekcji defektów płytek półprzewodnikowych spełniał wysokie standardy czystości, umożliwiając jednocześnie szybką, zsynchronizowaną akwizycję obrazu z wielu kamer, działanie algorytmów sztucznej inteligencji do rozpoznawania defektów w czasie rzeczywistym oraz całodobową, nieprzerwaną produkcję. W związku z tym klient określił jasne wymagania dotyczące podstawowego komputera przemysłowego.
Wyzwanie klienta
W ramach projektu modernizacji sprzętu klienta do kontroli płytek półprzewodnikowych zidentyfikowano następujące główne wyzwania:
1. Wymagania dotyczące precyzyjnej kontroli w czasie rzeczywistym:System musiał jednocześnie przetwarzać obrazy powierzchni wafli rejestrowane przez wiele kamer przemysłowych o wysokiej rozdzielczości i w czasie rzeczywistym identyfikować defekty wielkości mikronów, takie jak zarysowania, cząsteczki i plamy.
2. Niewystarczająca rozszerzalność:Sprzęt potrzebny do jednoczesnego podłączenia wielu kamer przemysłowych, kart sterowania ruchem, kart akwizycji danych, sterowników źródeł światła i innych urządzeń PCIe/PCI.
3. Stabilność i niezawodność:Linie produkcyjne półprzewodników wymagają ciągłej pracy 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, a każdy nieoczekiwany przestój może spowodować znaczne straty. Sprzęt musiał być również dostosowany do warunków panujących w pomieszczeniach czystych w fabrykach płytek półprzewodnikowych, zgodnych z normą ISO 14644-1, oraz zapewniać ścisłą ochronę przed wyładowaniami elektrostatycznymi (ESD).
4. Wymagania dotyczące bezpieczeństwa danych:Dane z inspekcji należało przechowywać przez długi czas, z obsługą macierzy RAID, aby zapobiec utracie danych spowodowanej awarią pojedynczego dysku.
Rozwiązanie APQ
W oparciu o te wymagania, firma APQ dostarczyła klientowi rozwiązanie do inspekcji defektów płytek półprzewodnikowych, wykorzystujące montowany na ścianie komputer przemysłowy do inspekcji płytek półprzewodnikowych IPC350-Q670SA2 jako główną jednostkę obliczeniową. Rozwiązanie oferuje następujące kluczowe zalety:
01 Potężna wydajność obliczeniowa do inspekcji w czasie rzeczywistym
Komputer IPC350-Q670SA2 jest wyposażony w procesory Intel® Core/Pentium/Celeron 12./13./14. generacji do komputerów stacjonarnych oraz 4 gniazda pamięci DDR5, obsługujące do 192 GB. Z łatwością obsługuje przetwarzanie w czasie rzeczywistym ogromnych ilości danych obrazowych i równoległe wnioskowanie dla złożonych algorytmów wizyjnych w scenariuszach inspekcji płytek półprzewodnikowych. Niezależnie od tego, czy chodzi o identyfikację drobnych rys na powierzchni, czy analizę defektów kryształów w skali nano, zapewnia on wsparcie obliczeniowe niezbędne do reakcji w czasie rzeczywistym.
02 Szerokie rozszerzenie dla wielu schematów inspekcji
7 gniazd rozszerzeń o pełnej wysokości: w tym 2 × PCIe x16, 3 × PCIe x4 i 2 × PCI, co pozwala na jednoczesne podłączenie wielu szybkich kamer, kart sterowania ruchem i kart przyspieszających GPU w sprzęcie do kontroli płytek półprzewodnikowych.
1 × M.2 Key-E obsługuje moduły Wi-Fi/Bluetooth, co umożliwia łatwą rozbudowę sieci bezprzewodowej.
Uchwyt karty rozszerzeń PCIe, obsługiwany bez użycia narzędzi, charakteryzuje się konstrukcją odporną na wibracje, przystosowaną do niewielkich drgań panujących w warsztatach produkujących płytki półprzewodnikowe.
03 Bogate interfejsy wejścia/wyjścia upraszczające integrację systemu
Tył: 2 porty RJ45 Gigabit Ethernet, 6 portów USB 5 Gb/s, 1 port RS232 i niezależne wyjście dla trzech wyświetlaczy przez HDMI/VGA/DVI-D, umożliwiające jednoczesne podłączenie sterowników źródeł światła, kamer, monitorów i sterowników PLC.
Przód: 2 × USB, przełącznik zasilania i wskaźniki stanu dla łatwiejszego debugowania i konserwacji na miejscu.
Wewnętrzne: 5 portów USB, 5 portów COM z opcjonalnym RS232/485/422 i 8-kanałowym GPIO, umożliwiającym podłączenie różnych czujników i siłowników bez konieczności dodatkowej rozbudowy i znacząco redukującym złożoność integracji systemu.
04 Niezawodność klasy przemysłowej w trudnych warunkach
Całkowicie ocynkowana stalowa obudowa skutecznie chroni przed zakłóceniami elektromagnetycznymi i w połączeniu z konstrukcją uziemiającą zapewnia podstawową ochronę przed wyładowaniami elektrostatycznymi.
Niezależny projekt przepływu powietrza: inteligentne chłodzenie z wentylatorem procesora i wentylatorem systemowym, obsługa zakresu temperatur roboczych 0–50°C i utrzymanie stabilności termicznej nawet podczas długotrwałej kontroli pod dużym obciążeniem.
Dwie 3,5-calowe, odporne na wstrząsy zatoki dyskowe umożliwiają hybrydowe wdrażanie szybkich dysków SSD i dysków twardych o dużej pojemności, spełniając wymagania dotyczące długoterminowego przechowywania danych z inspekcji i bezpiecznego tworzenia kopii zapasowych z konfigurowalnymi macierzami RAID.
Kompaktowa obudowa 4U o wymiarach 330 × 351 × 180 mm umożliwia montaż na ścianie lub na biurku, elastycznie dostosowując się do różnych układów sprzętu inspekcyjnego.
Osiągnięcia wartościowe:
Dzięki wprowadzeniu APQ IPC350-Q670SA2 dostawca rozwiązań w zakresie sprzętu do kontroli półprzewodników osiągnął następujące cele:
Znacznie zwiększona efektywność kontroli:
Połączenie wydajnego procesora i pamięci o dużej pojemności poprawia efektywność operacyjną algorytmów rozpoznawania defektów sztucznej inteligencji, co pozwala na osiągnięcie wydajności kontroli płytek drukowanych spełniającej wymagania linii produkcyjnej.
Mniejsza złożoność integracji systemów:Siedem gniazd rozszerzeń o pełnej wysokości i rozbudowane interfejsy wejścia/wyjścia umożliwiają integrację kamer, kart akwizycji, kart ruchu, sterowników PLC i innych urządzeń w ramach jednej maszyny, co upraszcza architekturę systemu i zwiększa ogólną niezawodność maszyny.
Zapewniona ciągłość produkcji:Niezawodność klasy przemysłowej, inteligentne chłodzenie i mechanizmy bezpieczeństwa danych oparte na RAID gwarantują stabilną pracę 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu w pomieszczeniach czystych, utrzymując miesięczny wskaźnik awaryjności na wyjątkowo niskim poziomie.
Elastyczne wdrażanie i oszczędność miejsca:Niewielka obudowa 4U umożliwia montaż na ścianie i można ją elastycznie integrować z kompaktowymi szafami na sprzęt inspekcyjny, zapewniając klientom większą swobodę w rozmieszczaniu linii produkcyjnej.
Czas publikacji: 04-06-2026
