在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，芯片堆疊異常是一種較為嚴(yán)重的生產(chǎn)問題。芯片在制造過程中意外堆疊，不僅會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞、工藝失效，還可能造成產(chǎn)品批量報(bào)廢，給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

隨著半導(dǎo)體制造工藝的不斷精細(xì)化，對生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制提出了更高的要求。激光位移傳感器作為一種非接觸式高精度測量技術(shù)，憑借其快速、精準(zhǔn)的檢測能力，為芯片堆疊異常的檢測提供了一種有效的解決方案。

01、檢測原理與異常判定邏輯

在半導(dǎo)體制造過程中，芯片通常被放置在載具或傳輸軌道上，處于單層平鋪狀態(tài)。此時(shí)，芯片表面的高度為預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)值，一般為芯片厚度與載具高度之和。當(dāng)芯片意外堆疊時(shí)，其表面高度將顯著增加，這一變化為堆疊異常的檢測提供了關(guān)鍵依據(jù)。

02、典型應(yīng)用場景

傳輸軌道堆疊檢測

傳輸軌道是芯片在制造過程中移動(dòng)的重要通道，然而，芯片在傳輸過程中可能因靜電吸附或機(jī)械故障而堆積，導(dǎo)致軌道堵塞。這種堵塞不僅會(huì)中斷生產(chǎn)流程，還可能損壞芯片。

為監(jiān)測傳輸軌道的通暢性，可在軌道上方部署激光位移傳感器，掃描軌道截面的高度。若局部區(qū)域高度異常（如高于或低于單層芯片厚度），傳感器將判定為堆疊堵塞，并觸發(fā)報(bào)警機(jī)制，通知操作人員及時(shí)處理，確保生產(chǎn)流程的順暢進(jìn)行。

03、檢測流程

蘭寶激光位移傳感器通過發(fā)射激光束并接收反射信號，利用三角測距法精確測量目標(biāo)表面的高度。

其檢測流程如下：

01.實(shí)時(shí)掃描

傳感器垂直對準(zhǔn)芯片檢測區(qū)域，持續(xù)發(fā)射激光并接收反射信號。在芯片傳輸過程中，傳感器能夠?qū)崟r(shí)獲取其表面高度信息。

02.高度計(jì)算

傳感器根據(jù)接收到的反射信號，通過內(nèi)部算法計(jì)算出芯片表面的高度值。這一過程要求傳感器具備高精度和高采樣頻率，以適應(yīng)半導(dǎo)體制造產(chǎn)線的高速傳輸需求。

03.閾值判定

設(shè)定一個(gè)允許的高度波動(dòng)區(qū)間，通常為基準(zhǔn)高度的±30 μm，若測量值超過這一閾值范圍，則判定為堆疊異常，這種閾值判定邏輯能夠有效區(qū)分正常單層芯片與堆疊芯片。

04.報(bào)警與處理

一旦檢測到堆疊異常，傳感器將觸發(fā)聲光報(bào)警，并聯(lián)動(dòng)機(jī)械臂剔除異常位點(diǎn)，或者暫停產(chǎn)線，以防止異常情況進(jìn)一步惡化。這種快速響應(yīng)機(jī)制能夠最大限度地減少因堆疊異常導(dǎo)致的損失。

04、蘭寶產(chǎn)品選型

蘭寶PDA-CR30系列激光位移傳感器

測量范圍：±5mm

電源電壓：RS-485：10...30VDC

              4...20mA：12...24VDC

響應(yīng)時(shí)間：2ms/16ms/40ms 可設(shè)置

光源類型：紅色激光(650nm)

激光等級：Class 2

光斑大小：Φ0.5mm@30mm

分 辨 率 ：2.5um@30mm

線性精度：0.03mm

重復(fù)精度：5um

溫度漂移：±0.08%F.S./℃

防護(hù)等級：IP67

4. ..20mA：按鍵設(shè)置

開關(guān)點(diǎn)設(shè)置：RS-485：按鍵/RS-485設(shè)置

通過激光位移傳感器實(shí)現(xiàn)芯片堆疊異常的實(shí)時(shí)、高精度檢測，可大幅提升半導(dǎo)體產(chǎn)線的可靠性和良率。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，激光位移傳感器將在半導(dǎo)體制造中發(fā)揮更大的作用，為行業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供有力支持。