System orientacji płytek do pomiaru orientacji kryształów

Krótki opis:

Przyrząd do orientacji płytek to precyzyjne urządzenie wykorzystujące zasady dyfrakcji rentgenowskiej do optymalizacji procesów produkcji półprzewodników i materiałoznawstwa poprzez określanie orientacji krystalograficznych. Jego podstawowe elementy obejmują źródło promieniowania rentgenowskiego (np. Cu-Kα, długość fali 0,154 nm), precyzyjny goniometr (rozdzielczość kątowa ≤0,001°) oraz detektory (CCD lub liczniki scyntylacyjne). Poprzez obracanie próbek i analizę wzorów dyfrakcyjnych, oblicza on wskaźniki krystalograficzne (np. 100, 111) i odstępy między sieciami z dokładnością ±30 sekund kątowych. System obsługuje automatyzację, mocowanie próżniowe i obrót wieloosiowy, kompatybilny z płytkami o średnicy 2-8 cali, umożliwiając szybkie pomiary krawędzi płytek, płaszczyzn odniesienia i wyrównanie warstw epitaksjalnych. Główne zastosowania obejmują walidację wydajności w wysokich temperaturach dla węglika krzemu, płytek szafirowych i łopatek turbin, co bezpośrednio poprawia właściwości elektryczne i wydajność układów scalonych.

Wyślij do nas e-mail

Cechy

Wprowadzenie do sprzętu

Urządzenia do orientacji płytek to precyzyjne urządzenia bazujące na zasadach dyfrakcji rentgenowskiej (XRD), stosowane przede wszystkim w przemyśle półprzewodników, materiałów optycznych, ceramiki i innych materiałów krystalicznych.

Instrumenty te określają orientację sieci krystalicznej i sterują precyzyjnymi procesami cięcia lub polerowania. Najważniejsze funkcje obejmują:

Pomiary o wysokiej precyzji:Możliwość rozdzielania płaszczyzn krystalograficznych z rozdzielczością kątową do 0,001°.
Zgodność z dużą próbką:Obsługuje wafle o średnicy do 450 mm i masie do 30 kg, nadaje się do materiałów takich jak węglik krzemu (SiC), szafir i krzem (Si).
Konstrukcja modułowa:Rozszerzalne funkcjonalności obejmują analizę krzywych kołysania, mapowanie defektów powierzchni w 3D i urządzenia do układania w stosy w celu przetwarzania wielu próbek.

Kluczowe parametry techniczne

Kategoria parametrów	Wartości typowe/konfiguracja
Źródło promieni rentgenowskich	Cu-Kα (ognisko 0,4×1 mm), napięcie przyspieszające 30 kV, regulowany prąd lampy 0–5 mA
Zakres kątowy	θ: -10° do +50°; 2θ: -10° do +100°
Dokładność	Rozdzielczość kąta nachylenia: 0,001°, wykrywanie wad powierzchni: ±30 sekund kątowych (krzywa kołysania)
Prędkość skanowania	Skanowanie Omega wykonuje pełną orientację sieci w ciągu 5 sekund; skanowanie Theta trwa około 1 minuty
Scena próbna	Rowek w kształcie litery V, ssanie pneumatyczne, obrót wielokątny, kompatybilny z płytkami o średnicy 2–8 cali
Funkcje rozszerzalne	Analiza krzywych kołysania, mapowanie 3D, urządzenie do układania w stosy, wykrywanie defektów optycznych (zarysowania, GB)

Zasada działania

1. Podstawy dyfrakcji rentgenowskiej

Promienie rentgenowskie oddziałują z jądrami atomowymi i elektronami w sieci krystalicznej, generując wzory dyfrakcyjne. Prawo Bragga (nλ = 2d sinθ) reguluje zależność między kątami dyfrakcyjnymi (θ) a odstępami między węzłami sieci (d).
Detektory wychwytują te wzorce, które są następnie analizowane w celu rekonstrukcji struktury krystalograficznej.

2. Technologia skanowania Omega

Kryształ obraca się nieustannie wokół stałej osi, podczas gdy oświetlany jest promieniami rentgenowskimi.
Detektory zbierają sygnały dyfrakcyjne w wielu płaszczyznach krystalograficznych, umożliwiając pełne określenie orientacji sieci w ciągu 5 sekund.

3. Analiza krzywej kołysania

Stały kąt kryształu ze zmiennymi kątami padania promieni rentgenowskich w celu pomiaru szerokości piku (FWHM), oceny defektów sieci i odkształceń.

4. Sterowanie automatyczne

Interfejsy PLC i ekrany dotykowe umożliwiają ustawienie wstępnie ustawionych kątów cięcia, uzyskanie informacji zwrotnej w czasie rzeczywistym oraz integrację z maszynami tnącymi w celu sterowania w pętli zamkniętej.

Zalety i funkcje

1. Precyzja i wydajność

Dokładność kątowa ±0,001°, rozdzielczość wykrywania defektów <30 sekund kątowych.
Prędkość skanowania Omega jest 200 razy szybsza niż tradycyjne skanowanie Theta.

2. Modułowość i skalowalność

Możliwość rozbudowy do specjalistycznych zastosowań (np. wafli SiC, łopatek turbin).
Integruje się z systemami MES w celu monitorowania produkcji w czasie rzeczywistym.

3. Kompatybilność i stabilność

Nadaje się do próbek o nieregularnych kształtach (np. pękniętych sztabek szafiru).
Konstrukcja chłodzona powietrzem zmniejsza potrzeby konserwacyjne.

4. Inteligentna obsługa

Kalibracja jednym kliknięciem i przetwarzanie wielozadaniowe.
Automatyczna kalibracja z wykorzystaniem kryształów referencyjnych w celu zminimalizowania błędów ludzkich.

Aplikacje

1. Produkcja półprzewodników

Orientacja wafli tnących: Określa orientację wafli Si, SiC, GaN w celu zoptymalizowania wydajności cięcia.
Mapowanie defektów: Identyfikuje zarysowania lub przemieszczenia powierzchni w celu zwiększenia wydajności produkcji chipów.

2. Materiały optyczne

Kryształy nieliniowe (np. LBO, BBO) do urządzeń laserowych.
Oznaczenie powierzchni odniesienia wafli szafirowych dla podłoży LED.

3. Ceramika i kompozyty

Analizuje orientację ziarna w Si3N4 i ZrO2 w zastosowaniach wysokotemperaturowych.

4. Badania i kontrola jakości

Uniwersytety/laboratoria zajmujące się opracowywaniem nowych materiałów (np. stopów o wysokiej entropii).
Przemysłowa kontrola jakości w celu zapewnienia spójności partii.

Usługi XKH

XKH oferuje kompleksowe wsparcie techniczne w całym cyklu życia urządzeń do orientacji płytek, obejmujące instalację, optymalizację parametrów procesu, analizę krzywych odbić oraz trójwymiarowe mapowanie defektów powierzchni. Oferujemy rozwiązania dostosowane do indywidualnych potrzeb (np. technologię układania wlewek), które zwiększają wydajność produkcji półprzewodników i materiałów optycznych o ponad 30%. Dedykowany zespół prowadzi szkolenia na miejscu, a całodobowe zdalne wsparcie i szybka wymiana części zamiennych zapewniają niezawodność sprzętu.

Poprzedni: Tacka ceramiczna SiC do nośnika wafli o wysokiej odporności na temperaturę

Następny: Surowiec szafiru żółtego, stworzony w laboratorium do produkcji biżuterii