Với việc Huawei công bố “Luật Đạo (τ)” vào ngày 25 tháng 5 năm nay, thay thế phương pháp “tỷ lệ hình học” truyền thống bằng “tỷ lệ thời gian”, ngành công nghiệp đang liên tục giảm độ trễ truyền tín hiệu và tăng đáng kể mật độ bóng bán dẫn. Điều này chính thức mở ra một kỷ nguyên mới, trong đó ngành công nghiệp bán dẫn của Trung Quốc chuyển từ “tuân thủ quy tắc” sang “dẫn đầu mô hình”. Đồng thời, năm bộ, bao gồm Ủy ban Phát triển và Cải cách Quốc gia, tiếp tục tăng cường hỗ trợ ưu đãi thuế đến năm 2026, và thiết bị kiểm tra bán dẫn đã được đưa rõ ràng vào danh sách đột phá ngành công nghiệp mới nổi chiến lược của “Kế hoạch 5 năm lần thứ 15”. Động lực ba chiều “nhu cầu tăng mạnh + hỗ trợ chính sách mạnh mẽ hơn + thay thế nội địa được đẩy nhanh” đã tạo ra một cơ hội quan trọng cho sự đột phá nhanh chóng của thiết bị kiểm tra bán dẫn do Trung Quốc tự phát triển.
Được thúc đẩy bởi cả sự chuyển đổi công nghiệp và chính sách quốc gia, thiết bị kiểm tra tấm bán dẫn, với vai trò là cơ sở hạ tầng kiểm soát năng suất trải dài từ thiết kế chip, sản xuất tấm bán dẫn, đóng gói và thử nghiệm, đang bước vào giai đoạn cộng hưởng của “phục hồi toàn cầu + thay thế nội địa được đẩy nhanh”. Khi các quy trình bán dẫn tiến tới quy mô nanomet và thậm chí là nguyên tử, các khuyết tật nhỏ trên bề mặt tấm bán dẫn, chẳng hạn như vết xước, hạt, vết lõm và chất gây ô nhiễm, ngày càng có tác động nghiêm trọng đến năng suất chip. Trong kiểm tra tấm bán dẫn, thiết bị kiểm tra quang học tự động (AOI) phải xử lý khối lượng lớn dữ liệu hình ảnh độ phân giải cao trong thời gian thực, đặt ra các yêu cầu khắt khe về sức mạnh tính toán, khả năng mở rộng, độ ổn định và khả năng thích ứng với môi trường của bộ phận tính toán cốt lõi.
Một nhà cung cấp giải pháp trong nước chuyên về thiết bị kiểm tra bán dẫn cần thiết bị kiểm tra khuyết tật wafer của mình đáp ứng các tiêu chuẩn làm sạch cao, đồng thời cho phép thu thập dữ liệu đồng bộ tốc độ cao từ nhiều camera, vận hành thời gian thực các thuật toán nhận dạng khuyết tật bằng AI và sản xuất liên tục 24/7. Theo đó, khách hàng đã xác định rõ các yêu cầu đối với máy tính công nghiệp cốt lõi.
Thách thức của khách hàng
Trong dự án nâng cấp thiết bị kiểm tra bán dẫn của khách hàng, các thách thức cốt lõi sau đây đã được xác định:
1. Yêu cầu kiểm tra thời gian thực với độ chính xác cao:Hệ thống cần xử lý đồng thời hình ảnh bề mặt tấm bán dẫn được chụp bởi nhiều camera công nghiệp độ phân giải cao và xác định các khuyết tật ở cấp độ micromet như vết xước, hạt bụi và vết bẩn trong thời gian thực.
2. Khả năng mở rộng không đủ:Thiết bị cần thiết để kết nối đồng thời nhiều camera công nghiệp, card điều khiển chuyển động, card thu thập dữ liệu, bộ điều khiển nguồn sáng và các thiết bị PCIe/PCI khác.
3. Tính ổn định và độ tin cậy:Dây chuyền sản xuất chất bán dẫn yêu cầu hoạt động liên tục 24/7, và bất kỳ thời gian ngừng hoạt động ngoài dự kiến nào cũng có thể gây ra tổn thất lớn. Thiết bị cũng cần phải thích ứng với môi trường phòng sạch nhà máy sản xuất wafer tuân thủ tiêu chuẩn ISO 14644-1 và cung cấp khả năng bảo vệ chống tĩnh điện (ESD) nghiêm ngặt.
4. Yêu cầu về bảo mật dữ liệu:Dữ liệu kiểm tra cần được lưu giữ lâu dài, với sự hỗ trợ của mảng RAID để ngăn ngừa mất dữ liệu do lỗi một ổ đĩa duy nhất.
Giải pháp APQ
Dựa trên các yêu cầu này, APQ đã cung cấp cho khách hàng giải pháp kiểm tra lỗi wafer sử dụng máy tính công nghiệp kiểm tra wafer gắn tường IPC350-Q670SA2 làm đơn vị tính toán cốt lõi. Giải pháp này mang lại những ưu điểm chính sau:
01 Hiệu năng tính toán mạnh mẽ cho việc kiểm tra thời gian thực
IPC350-Q670SA2 được trang bị CPU Intel® thế hệ 12/13/14 Core/Pentium/Celeron dành cho máy tính để bàn và 4 khe cắm bộ nhớ DDR5, hỗ trợ tối đa 192 GB. Nó có thể dễ dàng xử lý dữ liệu hình ảnh khổng lồ trong thời gian thực và suy luận song song cho các thuật toán thị giác phức tạp trong các kịch bản kiểm tra wafer. Cho dù là xác định các vết xước nhỏ trên bề mặt hay phân tích các khuyết tật tinh thể ở cấp độ nano, nó đều cung cấp khả năng tính toán cần thiết để phản hồi trong thời gian thực.
02 Mở rộng quy mô lớn cho nhiều phương án kiểm tra
7 khe cắm mở rộng kích thước đầy đủ: bao gồm 2 × PCIe x16, 3 × PCIe x4 và 2 × PCI, đáp ứng nhu cầu kết nối đồng thời nhiều camera tốc độ cao, card điều khiển chuyển động và card tăng tốc GPU trong thiết bị kiểm tra wafer.
1 khe cắm M.2 Key-E hỗ trợ các mô-đun Wi-Fi/Bluetooth để dễ dàng mở rộng kết nối không dây.
Bộ giữ thẻ mở rộng PCIe không cần dụng cụ sử dụng thiết kế chống rung cao, phù hợp với môi trường rung động nhẹ trong các xưởng sản xuất wafer.
03 Giao diện I/O phong phú giúp đơn giản hóa việc tích hợp hệ thống
Mặt sau: 2 cổng Ethernet Gigabit RJ45, 6 cổng USB 5 Gbps, 1 cổng RS232 và đầu ra ba màn hình độc lập qua HDMI/VGA/DVI-D, hỗ trợ kết nối đồng thời bộ điều khiển nguồn sáng, camera, màn hình và PLC.
Mặt trước: 2 cổng USB, công tắc nguồn và đèn báo trạng thái giúp dễ dàng gỡ lỗi và bảo trì tại chỗ.
Bên trong: 5 cổng USB, 5 cổng COM với tùy chọn RS232/485/422 và 8 kênh GPIO, cho phép kết nối với nhiều cảm biến và bộ truyền động mà không cần mở rộng thêm, giúp giảm đáng kể độ phức tạp trong tích hợp hệ thống.
04 Độ tin cậy cấp công nghiệp cho môi trường khắc nghiệt
Khung máy bằng thép mạ kẽm hoàn toàn giúp chắn nhiễu điện từ hiệu quả và kết hợp với thiết kế nối đất để cung cấp khả năng bảo vệ ESD cơ bản.
Thiết kế luồng khí độc lập: hệ thống làm mát thông minh với quạt CPU và quạt hệ thống, hỗ trợ dải nhiệt độ hoạt động từ 0-50°C và duy trì sự ổn định nhiệt ngay cả khi kiểm tra trong thời gian dài với tải trọng cao.
Hai khay ổ đĩa 3,5 inch chống sốc hỗ trợ triển khai kết hợp SSD tốc độ cao và HDD dung lượng lớn, đáp ứng yêu cầu lưu trữ dữ liệu kiểm tra dài hạn và sao lưu an toàn, với các mảng RAID có thể cấu hình.
Khung máy nhỏ gọn 4U, có kích thước 330 × 351 × 180 mm, hỗ trợ cả lắp đặt treo tường và để bàn, linh hoạt thích ứng với các bố cục thiết bị kiểm tra khác nhau.
Những thành tựu nổi bật:
Bằng việc giới thiệu APQ IPC350-Q670SA2, nhà cung cấp giải pháp thiết bị kiểm tra bán dẫn đã đạt được những thành tựu sau:
Hiệu quả kiểm tra được cải thiện đáng kể:
Sự kết hợp giữa CPU hiệu năng cao và bộ nhớ dung lượng lớn giúp cải thiện hiệu quả hoạt động của các thuật toán nhận diện lỗi bằng trí tuệ nhân tạo, cho phép năng suất kiểm tra wafer đáp ứng yêu cầu của dây chuyền sản xuất.
Giảm độ phức tạp của việc tích hợp hệ thống:Bảy khe cắm mở rộng kích thước đầy đủ và giao diện I/O phong phú cho phép tích hợp camera, thẻ thu thập dữ liệu, thẻ điều khiển chuyển động, PLC và các thiết bị khác vào cùng một máy, đơn giản hóa kiến trúc hệ thống và nâng cao độ tin cậy tổng thể của máy.
Đảm bảo sản xuất liên tục:Độ tin cậy cấp công nghiệp, hệ thống làm mát thông minh và cơ chế bảo mật dữ liệu dựa trên RAID đảm bảo hoạt động ổn định 24/7 trong môi trường phòng sạch, giữ tỷ lệ hỏng hóc hàng tháng ở mức cực thấp.
Triển khai linh hoạt và tiết kiệm không gian:Khung máy nhỏ gọn 4U hỗ trợ lắp đặt treo tường và có thể tích hợp linh hoạt vào các tủ thiết bị kiểm tra nhỏ gọn, mang lại cho khách hàng sự tự do hơn trong bố trí dây chuyền sản xuất.
Thời gian đăng bài: 04/06/2026
