Inspección de corte de discos para la fabricación de semiconductores

Al ejecutar operaciones de corte de discos en fábricas de semiconductores, la inspección de calidad del borde es fundamental para garantizar que los troqueles sobrevivan al embalaje y las pruebas posteriores. El proceso de corte debe producir cortes limpios sin astillamientos excesivos, rebabas en los bordes ni microfisuras que comprometan la integridad del dispositivo. Cada troquel que pasa las inspecciones conlleva una inversión significativa en las etapas de litografía y grabado en capas, lo que hace que la detección de defectos precisa sea esencial para proteger el rendimiento y la fiabilidad a largo plazo.

Los defectos como el astillado, los residuos y las grietas en los flancos afectan directamente el rendimiento y la longevidad de las virutas. En los paquetes a escala de chip a nivel de disco (WLCSP), los chips delgados son especialmente vulnerables al estrés de manipulación, mientras que los chips estándar requieren bordes impecables para pasos como la unión de cables. En ambos casos, los defectos en los bordes plantean graves riesgos de confiabilidad. Los requisitos de alto rendimiento, combinados con estrictas normas de integración de la sala estéril, hacen que las inspecciones manuales tradicionales sean inadecuadas e impulsan la necesidad de soluciones automatizadas de inspección de alta velocidad diseñadas específicamente para la fabricación de semiconductores. 

La inspección del corte de discos se vuelve especialmente difícil a escalas microscópicas, donde el desafío reside en separar los verdaderos defectos de las marcas de corte normales. El proceso de corte de discos produce de forma natural astillas y rebabas variables que tienen un aspecto diferente en cada matriz, mientras que la inspección de las paredes laterales de los WLCSP introduce capas estructurales complejas que pueden ocultar las microfisuras. Los sistemas de visión tradicionales en base a reglas tienen dificultades en estos ambientes, ya que no pueden distinguir de manera confiable las variantes de corte aceptables de los defectos críticos.

Los retos principales que limitan las inspecciones convencionales de corte de discos incluyen:

• Demandas de detección a microescala: El astillado en los bordes y la formación de rebabas, medidas en micras, requieren una resolución óptica extremadamente fina.
• Patrones de defectos variables: Las astillas y rebabas que aparecen de forma diferente según las propiedades del material del disco, el método de corte y el desgaste de la hoja de sierra.
• Fondos confusos: Capas estructurales WLCSP que crean ruido visual y condiciones de bajo contraste que enmascaran la detección de grietas
• Requisitos de alto rendimiento: Las inspecciones deben seguir el ritmo de las velocidades de producción de la sala estéril, lo que permite tomar decisiones instantáneas sobre la calidad
• Costos de rechazo falsos: Los troqueles marcados incorrectamente como defectuosos dan como resultado una pérdida innecesaria de rendimiento y una inversión desperdiciada

En última instancia, las inspecciones en base a reglas no pueden escalar a la complejidad del corte de discos. Con características de corte en constante cambio e innumerables variaciones aceptables, tratar de programar todas las condiciones de borde posibles se convierte en un enfoque poco práctico y costoso. 

El sistema impulsado por IA de Cognex transforma las tareas difíciles y propensas a errores de las inspecciones de corte de discos con un control de calidad automatizado y confiable diseñado para las fábricas de semiconductores. Mediante la capacitación en imágenes representativas de bordes de troqueles aceptables y defectuosos, nuestros instrumentos de IA aprenden a distinguir los verdaderos defectos críticos de calidad de las marcas de corte normales mientras mantienen las velocidades de inspección rápidas que requieren las llaves de semiconductores.

Cómo la IA de Cognex mejora las inspecciones de corte de discos:

• La clasificación de defectos inteligentes: separa automáticamente las rebabas de bordes y las virutas inaceptables de las marcas de corte normales
• Detección de grietas: Identifica las grietas de los flancos en los paquetes de WLCSP mientras filtra los patrones estructurales de las capas
• Aprendizaje adaptativo: Se adapta a las condiciones cambiantes de la sierra, al desgaste de la hoja y a los nuevos diseños de troqueles con una recapacitación mínima
• La compatibilidad de la sala estéril: Se integra perfectamente en ambientes de fabricación sin riesgos de contaminación

El resultado es una calidad de borde consistente y una máxima producción: solo se rechazan los troqueles defectuosos, mientras que se conservan los dispositivos valiosos que en base a reglas podrían clasificarse erróneamente. Para aplicaciones WLCSP, esto significa una detección de microcraqueo confiable que previene fallas en el terreno sin generar rechazos falsos.

Ya sea que esté monitoreando la calidad de las sierras, haciendo un seguimiento del desgaste de las cuchillas o verificando los bordes de los troqueles antes del ensamblaje, Cognex ofrece la precisión de las inspecciones que necesitan los fabs, sin ralentizar la producción. Y para mantener la producción funcionando a la máxima velocidad, Cognex respalda nuestros productos con una red global de expertos en soporte y una amplia biblioteca de capacitación y ayuda que está disponible cuando y como usted lo desee.