Com o lançamento da “Lei Tao (τ)” da Huawei em 25 de maio deste ano, que substituiu o tradicional “escalonamento geométrico” pelo “escalonamento temporal”, a indústria está reduzindo continuamente a latência de propagação de sinais e aumentando significativamente a densidade de transistores. Isso inaugura oficialmente uma nova era em que a indústria de semicondutores da China passa de “seguir regras” para “liderar paradigmas”. Ao mesmo tempo, cinco departamentos, incluindo a Comissão Nacional de Desenvolvimento e Reforma, continuaram a aumentar o apoio de incentivos fiscais para 2026, e os equipamentos de inspeção de semicondutores foram claramente incluídos na lista de avanços estratégicos da indústria emergente do “15º Plano Quinquenal”. O triplo impulso de “demanda crescente + apoio político mais forte + substituição doméstica acelerada” criou uma importante janela para o rápido avanço do desenvolvimento independente de equipamentos de teste de semicondutores na China.
Impulsionados tanto pela transformação industrial quanto pelas políticas nacionais, os equipamentos de inspeção de wafers semicondutores, como infraestrutura de controle de rendimento que abrange o projeto de chips, a fabricação de wafers, a embalagem e os testes, estão entrando em um período de ressonância de “recuperação global + substituição doméstica acelerada”. À medida que os processos semicondutores avançam em direção à escala nanométrica e até mesmo atômica, minúsculos defeitos nas superfícies dos wafers, como arranhões, partículas, cavidades e contaminantes, têm um impacto cada vez mais crítico no rendimento dos chips. Na inspeção de wafers, os equipamentos de inspeção óptica automatizada (AOI) devem processar volumes massivos de dados de imagem de alta resolução em tempo real, impondo requisitos rigorosos à capacidade de processamento, expansibilidade, estabilidade e adaptabilidade ambiental da unidade central de computação.
Um fornecedor nacional de soluções especializado em equipamentos de inspeção de semicondutores precisava que seu equipamento de inspeção de defeitos em wafers atendesse a altos padrões de limpeza, permitindo ao mesmo tempo a aquisição sincronizada em alta velocidade de múltiplas câmeras, a operação em tempo real de algoritmos de reconhecimento de defeitos por IA e a produção ininterrupta 24 horas por dia, 7 dias por semana. Assim, o cliente definiu requisitos claros para o computador industrial central.
Desafio do Cliente
No projeto de modernização dos equipamentos de inspeção de wafers do cliente, os seguintes desafios principais foram identificados:
1. Requisitos de inspeção em tempo real de alta precisão:O sistema precisava processar simultaneamente imagens da superfície do wafer capturadas por múltiplas câmeras industriais de alta resolução e identificar defeitos em nível micrométrico, como arranhões, partículas e manchas, em tempo real.
2. Expansibilidade insuficiente:O equipamento necessário para conectar várias câmeras industriais, placas de controle de movimento, placas de aquisição de dados, controladores de fontes de luz e outros dispositivos PCIe/PCI simultaneamente.
3. Estabilidade e confiabilidade:As linhas de produção de semicondutores exigem operação contínua 24 horas por dia, 7 dias por semana, e qualquer tempo de inatividade inesperado pode causar grandes prejuízos. Os equipamentos também precisavam se adaptar a ambientes de salas limpas de fábricas de wafers, em conformidade com a norma ISO 14644-1, e fornecer proteção ESD rigorosa.
4. Requisitos de segurança de dados:Os dados de inspeção precisavam ser retidos a longo prazo, com suporte a arrays RAID para evitar a perda de dados causada pela falha de uma única unidade.
Solução APQ
Com base nesses requisitos, a APQ forneceu ao cliente uma solução de inspeção de defeitos em wafers utilizando o computador industrial de inspeção de wafers de montagem em parede IPC350-Q670SA2 como unidade central de computação. A solução oferece as seguintes vantagens principais:
01 Alto desempenho computacional para inspeção em tempo real
O IPC350-Q670SA2 está equipado com processadores Intel® Core/Pentium/Celeron de 12ª/13ª/14ª geração para desktops e 4 slots de memória DDR5, suportando até 192 GB. Ele lida facilmente com o processamento em tempo real de grandes volumes de dados de imagem e inferência paralela para algoritmos de visão complexos em cenários de inspeção de wafers. Seja para identificar minúsculos arranhões na superfície ou analisar defeitos em nanoescala nos cristais, ele oferece o suporte computacional necessário para respostas em tempo real.
02 Ampla expansão para múltiplos esquemas de inspeção
7 slots de expansão de altura total: incluindo 2 × PCIe x16, 3 × PCIe x4 e 2 × PCI, atendendo à necessidade de conectar várias câmeras de alta velocidade, placas de controle de movimento e placas de aceleração de GPU simultaneamente em equipamentos de inspeção de wafers.
1 slot M.2 Key-E que suporta módulos Wi-Fi/Bluetooth para fácil expansão sem fio.
O suporte para placa de expansão PCIe sem ferramentas utiliza um design altamente resistente à vibração, adequado para o ambiente de vibração leve das oficinas de fabricação de wafers.
03 Interfaces de E/S avançadas para simplificar a integração do sistema
Parte traseira: 2 portas RJ45 Gigabit Ethernet, 6 portas USB 5 Gbps, 1 porta RS232 e saída independente para três monitores via HDMI/VGA/DVI-D, suportando a conexão simultânea de controladores de fontes de luz, câmeras, monitores e PLCs.
Parte frontal: 2 portas USB, interruptor de alimentação e indicadores de status para facilitar a depuração e a manutenção no local.
Internamente: 5 portas USB, 5 portas COM com RS232/485/422 opcional e GPIO de 8 canais, permitindo a conexão a diversos sensores e atuadores sem necessidade de expansão adicional e reduzindo significativamente a complexidade de integração do sistema.
04 Confiabilidade de nível industrial para ambientes severos
O chassi de aço totalmente galvanizado protege eficazmente contra interferências eletromagnéticas e, em conjunto com o projeto de aterramento, oferece proteção básica contra descarga eletrostática (ESD).
Design de fluxo de ar independente: resfriamento inteligente com ventoinha para CPU e ventoinha para o sistema, suportando uma faixa de temperatura operacional de 0 a 50 °C e mantendo a estabilidade térmica mesmo sob inspeções de longa duração e alta carga.
Duas baias de unidade de 3,5 polegadas resistentes a choques suportam a implementação híbrida de SSDs de alta velocidade e HDDs de grande capacidade, atendendo aos requisitos de retenção de dados para inspeção a longo prazo e backup seguro, com arrays RAID configuráveis.
O chassi compacto de 4U, com dimensões de 330 × 351 × 180 mm, suporta instalação tanto na parede quanto em mesa, adaptando-se de forma flexível a diferentes configurações de equipamentos de inspeção.
Valorização das Conquistas:
Com o lançamento do APQ IPC350-Q670SA2, o fornecedor de soluções em equipamentos de inspeção de semicondutores alcançou com sucesso os seguintes resultados:
Melhoria significativa na eficiência das inspeções:
A combinação de uma CPU de alto desempenho e memória de grande capacidade melhora a eficiência operacional dos algoritmos de reconhecimento de defeitos por IA, permitindo que a produtividade da inspeção de wafers atenda aos requisitos da linha de produção.
Redução da complexidade de integração do sistema:Sete slots de expansão de altura total e diversas interfaces de E/S permitem a integração em uma única máquina de câmeras, placas de aquisição, placas de movimento, PLCs e outros dispositivos, simplificando a arquitetura do sistema e melhorando a confiabilidade geral da máquina.
Produção contínua garantida:Confiabilidade de nível industrial, resfriamento inteligente e mecanismos de segurança de dados baseados em RAID garantem operação estável 24 horas por dia, 7 dias por semana, em ambientes de salas limpas, mantendo a taxa de falhas mensal extremamente baixa.
Implantação flexível e economia de espaço:O pequeno chassi de 4U permite a instalação na parede e pode ser integrado de forma flexível em gabinetes compactos para equipamentos de inspeção, oferecendo aos clientes maior liberdade no layout da linha de produção.
Data da publicação: 04/06/2026
