Благодаря масштабному внедрению компанией Huawei «Закона Тао (τ)» 25 мая этого года, заменившего традиционное «геометрическое масштабирование» на «временное масштабирование», отрасль постоянно сокращает задержку распространения сигнала и значительно увеличивает плотность транзисторов. Это официально открывает новую эру, в которой китайская полупроводниковая промышленность переходит от «следования правилам» к «ведущим парадигмам». В то же время пять ведомств, включая Комиссию по национальному развитию и реформам, продолжают увеличивать налоговые льготы на 2026 год, а оборудование для контроля качества полупроводников четко включено в список стратегических прорывных отраслей «15-й пятилетки». Тройной импульс «растущий спрос + более сильная государственная поддержка + ускоренное внутреннее замещение» создал важное окно для быстрого прорыва в разработке собственного оборудования для тестирования полупроводников в Китае.
Под влиянием как промышленной трансформации, так и национальной политики, оборудование для контроля качества полупроводниковых пластин, как инфраструктура контроля выхода годной продукции, охватывающая проектирование микросхем, производство пластин, упаковку и тестирование, вступает в период резонанса «глобального восстановления + ускоренного внутреннего замещения». По мере того, как полупроводниковые процессы продвигаются к нанометровому и даже атомному масштабу, мельчайшие дефекты на поверхности пластин, такие как царапины, частицы, ямки и загрязнения, оказывают все более критическое влияние на выход годной продукции. В контроле качества пластин автоматизированное оптическое оборудование (АОИ) должно обрабатывать огромные объемы данных изображений высокого разрешения в режиме реального времени, предъявляя жесткие требования к вычислительной мощности, расширяемости, стабильности и адаптивности к окружающей среде основного вычислительного блока.
Отечественному поставщику решений, специализирующемуся на оборудовании для контроля качества полупроводников, требовалось, чтобы его оборудование для контроля дефектов пластин соответствовало высоким стандартам очистки, обеспечивая при этом высокоскоростную синхронизированную съемку с нескольких камер, работу алгоритмов распознавания дефектов с использованием искусственного интеллекта в режиме реального времени и круглосуточное бесперебойное производство. Соответственно, заказчик определил четкие требования к основному промышленному компьютеру.
Проблема клиента
В рамках проекта модернизации оборудования для контроля качества кремниевых пластин у заказчика были выявлены следующие основные проблемы:
1. Требования к высокоточной проверке в режиме реального времени:Система должна была одновременно обрабатывать изображения поверхности пластин, полученные с помощью нескольких промышленных камер высокого разрешения, и в режиме реального времени выявлять дефекты микронного уровня, такие как царапины, частицы и пятна.
2. Недостаточная расширяемость:Оборудование, необходимое для одновременного подключения нескольких промышленных камер, плат управления движением, плат сбора данных, контроллеров источников света и других устройств PCIe/PCI.
3. Стабильность и надежность:Производственные линии полупроводниковых изделий требуют круглосуточной непрерывной работы, и любой неожиданный простой может привести к значительным потерям. Оборудование также должно адаптироваться к условиям чистых помещений для производства пластин, соответствующих стандарту ISO 14644-1, и обеспечивать строгую защиту от электростатического разряда.
4. Требования к безопасности данных:Данные, полученные в ходе проверки, необходимо было сохранять в течение длительного времени, при этом поддержка RAID-массивов предотвратила потерю данных из-за отказа одного из дисков.
Решение APQ
Исходя из этих требований, компания APQ предоставила заказчику решение для контроля дефектов кремниевых пластин, используя в качестве основного вычислительного блока промышленный настенный компьютер для контроля пластин IPC350-Q670SA2. Решение обладает следующими ключевыми преимуществами:
01 Высокая вычислительная мощность для контроля в режиме реального времени
IPC350-Q670SA2 оснащен настольными процессорами Intel® 12-го/13-го/14-го поколений Core/Pentium/Celeron и 4 слотами для оперативной памяти DDR5, поддерживающими до 192 ГБ. Он легко справляется с обработкой больших объемов изображений в реальном времени и параллельным выводом для сложных алгоритмов машинного зрения в сценариях контроля пластин. Будь то обнаружение мельчайших поверхностных царапин или анализ наноразмерных дефектов кристаллов, он обеспечивает вычислительную поддержку, необходимую для реагирования в реальном времени.
02. Расширение возможностей для реализации нескольких схем инспекции.
7 полноразмерных слотов расширения: включая 2 × PCIe x16, 3 × PCIe x4 и 2 × PCI, что позволяет одновременно подключать несколько высокоскоростных камер, плат управления движением и плат ускорения GPU в оборудовании для контроля качества кремниевых пластин.
1 разъем M.2 Key-E поддерживает модули Wi-Fi/Bluetooth для удобного беспроводного расширения.
Фиксатор платы расширения PCIe, не требующий использования инструментов, имеет высокоустойчивую к вибрации конструкцию, подходящую для условий слабой вибрации в цехах по производству полупроводниковых пластин.
03. Богатый набор интерфейсов ввода-вывода для упрощения интеграции системы.
Сзади: 2 порта RJ45 Gigabit Ethernet, 6 портов USB 5 Гбит/с, 1 порт RS232 и независимый вывод изображения на три дисплея через HDMI/VGA/DVI-D, поддерживающий одновременное подключение контроллеров источников света, камер, мониторов и ПЛК.
Передняя панель: 2 разъема USB, выключатель питания и индикаторы состояния для упрощения отладки и обслуживания на месте.
Внутреннее устройство: 5 портов USB, 5 портов COM с опциональными интерфейсами RS232/485/422 и 8-канальный GPIO, что позволяет подключать различные датчики и исполнительные механизмы без дополнительного расширения и значительно упрощает интеграцию системы.
04. Надежность промышленного класса для работы в суровых условиях.
Полностью оцинкованное стальное шасси эффективно защищает от электромагнитных помех и в сочетании с системой заземления обеспечивает базовую защиту от электростатического разряда.
Независимая конструкция системы охлаждения: интеллектуальное охлаждение с помощью вентилятора процессора и системного вентилятора, поддерживающее диапазон рабочих температур 0-50°C и сохраняющее термическую стабильность даже при длительной проверке с высокой нагрузкой.
Два ударопрочных отсека для 3,5-дюймовых накопителей поддерживают гибридное размещение высокоскоростных SSD-накопителей и жестких дисков большой емкости, отвечая требованиям долговременного хранения данных инспекций и безопасного резервного копирования, с возможностью настройки RAID-массивов.
Компактный корпус высотой 4U, размером 330 × 351 × 180 мм, поддерживает как настенный, так и настольный монтаж, гибко адаптируясь к различным вариантам размещения контрольно-измерительного оборудования.
Ценовые достижения:
Внедрение прибора APQ IPC350-Q670SA2 позволило поставщику решений для контроля качества полупроводниковых изделий успешно достичь следующих результатов:
Значительно повышена эффективность инспекций:
Сочетание высокопроизводительного процессора и памяти большой емкости повышает эффективность работы алгоритмов распознавания дефектов с использованием искусственного интеллекта, что позволяет обеспечить пропускную способность контроля качества пластин в соответствии с требованиями производственной линии.
Снижена сложность интеграции системы:Семь полноразмерных слотов расширения и богатый набор интерфейсов ввода/вывода позволяют интегрировать в одну машину камеры, платы сбора данных, платы управления движением, ПЛК и другие устройства, упрощая архитектуру системы и повышая общую надежность оборудования.
Гарантированное непрерывное производство:Промышленная надежность, интеллектуальное охлаждение и механизмы защиты данных на основе RAID обеспечивают стабильную круглосуточную работу в чистых помещениях, что позволяет поддерживать крайне низкий уровень ежемесячных отказов.
Гибкие возможности развертывания и экономия места:Компактный корпус высотой 4U поддерживает настенный монтаж и может быть гибко интегрирован в компактные шкафы для контрольно-измерительного оборудования, предоставляя клиентам большую свободу в планировке производственной линии.
Дата публикации: 04.06.2026
