ข่าว

การประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์อุตสาหกรรมตรวจสอบแผนที่เวเฟอร์แบบติดผนัง APQ รุ่น IPC350-Q670 ในการตรวจสอบข้อบกพร่องของเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์

การประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์อุตสาหกรรมตรวจสอบแผนที่เวเฟอร์แบบติดผนัง APQ รุ่น IPC350-Q670 ในการตรวจสอบข้อบกพร่องของเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์

ด้วยการเปิดตัว “กฎหมายเต๋า (τ)” ครั้งสำคัญของหัวเว่ยเมื่อวันที่ 25 พฤษภาคมปีนี้ ซึ่งแทนที่ “การปรับขนาดทางเรขาคณิต” แบบดั้งเดิมด้วย “การปรับขนาดตามเวลา” ทำให้ภาคอุตสาหกรรมลดความหน่วงในการส่งสัญญาณอย่างต่อเนื่องและเพิ่มความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์อย่างมาก นี่เป็นการเปิดยุคใหม่ที่อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ของจีนก้าวจาก “การปฏิบัติตามกฎ” ไปสู่ ​​“การเป็นผู้นำกระบวนทัศน์” อย่างเป็นทางการ ในขณะเดียวกัน หน่วยงาน 5 แห่ง รวมถึงคณะกรรมการพัฒนาและปฏิรูปแห่งชาติ ได้เพิ่มการสนับสนุนด้านภาษีอย่างต่อเนื่องสำหรับปี 2026 และอุปกรณ์ตรวจสอบเซมิคอนดักเตอร์ได้รับการบรรจุไว้ในรายการอุตสาหกรรมเกิดใหม่เชิงกลยุทธ์ของ “แผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติระยะ 5 ปี ฉบับที่ 15” อย่างชัดเจน แรงผลักดันสามประการ ได้แก่ “ความต้องการที่พุ่งสูงขึ้น + การสนับสนุนนโยบายที่แข็งแกร่งขึ้น + การทดแทนภายในประเทศที่เร่งตัวขึ้น” ได้สร้างโอกาสสำคัญสำหรับการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุปกรณ์ทดสอบเซมิคอนดักเตอร์ที่พัฒนาขึ้นเองในประเทศจีน

ด้วยแรงผลักดันจากการเปลี่ยนแปลงทางอุตสาหกรรมและนโยบายของประเทศ อุปกรณ์ตรวจสอบแผ่นเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งเป็นโครงสร้างพื้นฐานควบคุมผลผลิตที่ครอบคลุมการออกแบบชิป การผลิตเวเฟอร์ การบรรจุ และการทดสอบ กำลังเข้าสู่ช่วงเวลาแห่งการฟื้นตัวของเศรษฐกิจโลกควบคู่กับการทดแทนภายในประเทศที่เร่งตัวขึ้น เนื่องจากกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ก้าวหน้าไปสู่ระดับนาโนเมตรและแม้กระทั่งระดับอะตอม ข้อบกพร่องเล็กๆ บนพื้นผิวเวเฟอร์ เช่น รอยขีดข่วน อนุภาค หลุม และสิ่งปนเปื้อน จึงมีผลกระทบอย่างมากต่อผลผลิตของชิป ในการตรวจสอบเวเฟอร์ อุปกรณ์ตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติ (AOI) ต้องประมวลผลข้อมูลภาพความละเอียดสูงจำนวนมหาศาลแบบเรียลไทม์ ซึ่งทำให้เกิดข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับกำลังการประมวลผล ความสามารถในการขยาย ความเสถียร และความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมของหน่วยประมวลผลหลัก

บริษัทผู้ให้บริการโซลูชันภายในประเทศซึ่งเชี่ยวชาญด้านอุปกรณ์ตรวจสอบเซมิคอนดักเตอร์ ต้องการให้อุปกรณ์ตรวจสอบข้อบกพร่องของเวเฟอร์ของตนได้มาตรฐานการทำความสะอาดสูง พร้อมทั้งรองรับการรับภาพแบบซิงโครไนซ์ความเร็วสูงจากกล้องหลายตัว การทำงานแบบเรียลไทม์ของอัลกอริธึมการจดจำข้อบกพร่องด้วย AI และการผลิตที่ไม่หยุดชะงักตลอด 24 ชั่วโมง 7 วันต่อสัปดาห์ ดังนั้น ลูกค้าจึงกำหนดข้อกำหนดที่ชัดเจนสำหรับคอมพิวเตอร์อุตสาหกรรมหลัก

ภาพ2

ความท้าทายของลูกค้า

ในโครงการปรับปรุงอุปกรณ์ตรวจสอบเวเฟอร์ของลูกค้า พบความท้าทายหลักดังต่อไปนี้:

1. ข้อกำหนดการตรวจสอบแบบเรียลไทม์ที่มีความแม่นยำสูง:ระบบนี้จำเป็นต้องประมวลผลภาพพื้นผิวเวเฟอร์ที่ถ่ายโดยกล้องอุตสาหกรรมความละเอียดสูงหลายตัวพร้อมกัน และระบุข้อบกพร่องระดับไมครอน เช่น รอยขีดข่วน อนุภาค และคราบสกปรกแบบเรียลไทม์

2. ความสามารถในการขยายไม่เพียงพอ:อุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการเชื่อมต่อกล้องอุตสาหกรรมหลายตัว การ์ดควบคุมการเคลื่อนไหว การ์ดรับข้อมูล ตัวควบคุมแหล่งกำเนิดแสง และอุปกรณ์ PCIe/PCI อื่นๆ ในเวลาเดียวกัน

3. ความเสถียรและความน่าเชื่อถือ:สายการผลิตเซมิคอนดักเตอร์จำเป็นต้องทำงานต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมง 7 วันต่อสัปดาห์ และการหยุดทำงานโดยไม่คาดคิดอาจทำให้เกิดความเสียหายอย่างใหญ่หลวง อุปกรณ์ยังต้องปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมห้องคลีนรูมในโรงงานผลิตเวเฟอร์ที่สอดคล้องกับมาตรฐาน ISO 14644-1 และต้องมีการป้องกัน ESD อย่างเข้มงวดด้วย

4. ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยของข้อมูล:ข้อมูลการตรวจสอบจำเป็นต้องได้รับการเก็บรักษาไว้ในระยะยาว โดยใช้ระบบจัดเก็บข้อมูลแบบ RAID เพื่อป้องกันการสูญหายของข้อมูลที่เกิดจากความล้มเหลวของฮาร์ดไดรฟ์เพียงตัวเดียว

 

โซลูชัน APQ

จากข้อกำหนดเหล่านี้ APQ ได้นำเสนอโซลูชันการตรวจสอบข้อบกพร่องของเวเฟอร์แก่ลูกค้า โดยใช้คอมพิวเตอร์อุตสาหกรรมสำหรับการตรวจสอบเวเฟอร์แบบติดผนังรุ่น IPC350-Q670SA2 เป็นหน่วยประมวลผลหลัก โซลูชันนี้มีข้อดีที่สำคัญดังต่อไปนี้:

ภาพ3

01 ประสิทธิภาพการประมวลผลอันทรงพลังสำหรับการตรวจสอบแบบเรียลไทม์

IPC350-Q670SA2 มาพร้อมกับซีพียูเดสก์ท็อป Intel® Core/Pentium/Celeron เจนเนอเรชั่นที่ 12/13/14 และช่องเสียบหน่วยความจำ DDR5 จำนวน 4 ช่อง รองรับสูงสุด 192 GB สามารถประมวลผลข้อมูลภาพจำนวนมหาศาลแบบเรียลไทม์และประมวลผลแบบขนานสำหรับอัลกอริธึมการมองเห็นที่ซับซ้อนในสถานการณ์การตรวจสอบเวเฟอร์ได้อย่างง่ายดาย ไม่ว่าจะเป็นการระบุรอยขีดข่วนเล็กๆ บนพื้นผิวหรือการวิเคราะห์ข้อบกพร่องของผลึกระดับนาโน ก็สามารถให้การสนับสนุนการประมวลผลที่จำเป็นสำหรับการตอบสนองแบบเรียลไทม์ได้

02 การขยายขอบเขตอย่างกว้างขวางสำหรับโครงการตรวจสอบหลายโครงการ

ช่องเสียบขยายแบบเต็มความสูง 7 ช่อง: ประกอบด้วย PCIe x16 จำนวน 2 ช่อง, PCIe x4 จำนวน 3 ช่อง และ PCI จำนวน 2 ช่อง ตอบสนองความต้องการในการเชื่อมต่อกล้องความเร็วสูง การ์ดควบคุมการเคลื่อนไหว และการ์ดเร่งความเร็ว GPU หลายตัวพร้อมกันในอุปกรณ์ตรวจสอบเวเฟอร์

1 × M.2 Key-E รองรับโมดูล Wi-Fi/Bluetooth เพื่อการขยายการใช้งานแบบไร้สายได้อย่างง่ายดาย

ตัวยึดการ์ดขยาย PCIe แบบไม่ต้องใช้เครื่องมือ ออกแบบมาให้ทนทานต่อการสั่นสะเทือนสูง เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการสั่นสะเทือนเล็กน้อยในโรงงานผลิตเวเฟอร์

03 อินเทอร์เฟซ I/O ที่หลากหลายเพื่อลดความซับซ้อนในการรวมระบบ

ด้านหลัง: พอร์ต RJ45 Gigabit Ethernet 2 พอร์ต, USB 5 Gbps 6 พอร์ต, RS232 1 พอร์ต และเอาต์พุตจอแสดงผลสามจอแยกอิสระผ่าน HDMI/VGA/DVI-D รองรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์ควบคุมแหล่งกำเนิดแสง กล้อง จอภาพ และ PLC พร้อมกัน

ด้านหน้า: พอร์ต USB 2 ช่อง, สวิตช์เปิด/ปิด และไฟแสดงสถานะ เพื่อความสะดวกในการแก้ไขปัญหาและบำรุงรักษาในสถานที่

ภายใน: พอร์ต USB 5 ช่อง, พอร์ต COM 5 ช่อง พร้อมตัวเลือก RS232/485/422 และ GPIO 8 ช่อง ทำให้สามารถเชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์และแอคชูเอเตอร์ต่างๆ ได้โดยไม่ต้องขยายระบบเพิ่มเติม และลดความซับซ้อนในการรวมระบบได้อย่างมาก

04 ความน่าเชื่อถือระดับอุตสาหกรรมสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

ตัวถังเหล็กชุบสังกะสีอย่างสมบูรณ์ช่วยป้องกันการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ และทำงานร่วมกับการออกแบบระบบสายดินเพื่อให้การป้องกัน ESD ขั้นพื้นฐาน

การออกแบบการไหลเวียนของอากาศแบบแยกอิสระ: ระบบระบายความร้อนอัจฉริยะด้วยพัดลม CPU และพัดลมระบบ รองรับช่วงอุณหภูมิการทำงาน 0-50°C และรักษาเสถียรภาพทางความร้อนได้แม้ในระหว่างการตรวจสอบที่มีภาระงานสูงเป็นเวลานาน

ช่องใส่ไดรฟ์กันกระแทกขนาด 3.5 นิ้วแบบคู่ รองรับการใช้งานแบบไฮบริดระหว่าง SSD ความเร็วสูงและ HDD ความจุสูง ตอบโจทย์ความต้องการในการเก็บรักษาข้อมูลตรวจสอบระยะยาวและการสำรองข้อมูลอย่างปลอดภัย พร้อมด้วยอาร์เรย์ RAID ที่สามารถกำหนดค่าได้

ตัวเครื่องขนาดกะทัดรัด 4U ขนาด 330 × 351 × 180 มม. รองรับการติดตั้งทั้งแบบติดผนังและแบบตั้งโต๊ะ ปรับให้เข้ากับรูปแบบการจัดวางอุปกรณ์ตรวจสอบที่หลากหลายได้อย่างยืดหยุ่น

ภาพ4

ความสำเร็จที่มีคุณค่า:

ด้วยการนำ APQ IPC350-Q670SA2 มาใช้ ผู้ให้บริการโซลูชันอุปกรณ์ตรวจสอบเซมิคอนดักเตอร์จึงประสบความสำเร็จในการบรรลุผลลัพธ์ดังต่อไปนี้:

 

ประสิทธิภาพการตรวจสอบดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด:

การผสมผสานระหว่างซีพียูประสิทธิภาพสูงและหน่วยความจำความจุสูง ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของอัลกอริธึมการตรวจจับข้อบกพร่องด้วย AI ทำให้ปริมาณงานตรวจสอบเวเฟอร์สามารถตอบสนองความต้องการของสายการผลิตได้

ลดความซับซ้อนของการบูรณาการระบบ:ช่องเสียบขยายแบบเต็มความสูงเจ็ดช่องและอินเทอร์เฟซ I/O ที่หลากหลาย ช่วยให้สามารถรวมกล้อง การ์ดรับภาพ การ์ดควบคุมการเคลื่อนไหว PLC และอุปกรณ์อื่นๆ เข้าไว้ในเครื่องเดียว ทำให้สถาปัตยกรรมของระบบง่ายขึ้นและเพิ่มความน่าเชื่อถือโดยรวมของเครื่องจักร

รับประกันการผลิตอย่างต่อเนื่อง:ความน่าเชื่อถือระดับอุตสาหกรรม ระบบระบายความร้อนอัจฉริยะ และกลไกการรักษาความปลอดภัยข้อมูลแบบ RAID ช่วยให้การทำงานมีเสถียรภาพตลอด 24 ชั่วโมง 7 วันต่อสัปดาห์ในสภาพแวดล้อมห้องปลอดเชื้อ โดยมีอัตราความล้มเหลวรายเดือนต่ำมาก

ปรับใช้ได้ยืดหยุ่นและประหยัดพื้นที่:ตัวเครื่องขนาดเล็ก 4U รองรับการติดตั้งบนผนัง และสามารถผสานรวมเข้ากับตู้เก็บอุปกรณ์ตรวจสอบขนาดกะทัดรัดได้อย่างยืดหยุ่น ช่วยให้ลูกค้ามีอิสระมากขึ้นในการจัดวางสายการผลิต


วันที่โพสต์: 4 มิถุนายน 2569