Le aziende che si occupano di apparecchiature per la produzione di semiconduttori stanno trasformando le loro piattaforme per soddisfare le esigenze in termini di nodi avanzati, integrazione eterogenea e fabbricazione basata sui dati. Tali richieste comportano tolleranze limitate, tempi di ciclo più rapidi e una maggiore intelligenza del sistema. MATLAB e Simulink supportano questa trasformazione su apparecchiature per la produzione di wafer (WFE, Wafer Fab Equipment) e workflow di assemblaggio, collaudo e packaging (ATP, Assembly, Testing, Packaging) tramite quattro funzionalità strategiche:
- Modellazione e simulazione di sistemi meccatronici complessi
- Progettazione di sistemi di controllo avanzati per precisione e velocità
- Applicazione dell’IA e dell’analisi dei dati allo sviluppo delle formulazioni, all’ottimizzazione dei processi e alla manutenzione predittiva
- Automazione dei workflow di ispezione e metrologia per il rilevamento dei difetti e il miglioramento della resa
Tali funzionalità aiutano a ridurre i tempi di sviluppo, a migliorare la qualità dei prodotti e ad accelerare i tempi di immissione sul mercato.
Uso di MATLAB e Simulink per lo sviluppo di sistemi WFE e ATP
Sviluppo di sistemi meccatronici
I sistemi WFE e ATP integrano sempre di più la meccatronica di alta precisione, come il collegamento su wafer (wafer bonding), il posizionamento del die (die attach) e il controllo termico.
MATLAB e Simulink supportano la progettazione Model-Based dal concetto fino alla distribuzione e consentono di eseguire la prototipazione virtuale, l’integrazione dei sistemi e la creazione di gemelli digitali:
- Modellazione a livello di sistema con Simulink e Simscape
- Integrazione CAD e simulazione multibody
- Modellazione del dominio termico, fluido ed elettrico
- Sviluppo di gemelli digitali per l’analisi predittiva
- Generazione di codice embedded per la distribuzione
Sistemi di controllo avanzati: prestazioni di sistemi intelligenti e adattivi
La spinta alla miniaturizzazione e all’aumento del rendimento nella fabbricazione dei semiconduttori esercita una forte pressione sui sistemi di controllo. I metodi di controllo tradizionali spesso sono inadeguati nel rispondere alle esigenze di estrema precisione, alla natura dinamica e alle complesse interazioni multivariabili caratteristiche delle moderne apparecchiature per semiconduttori. Gli ingegneri possono usare MATLAB e Simulink per sviluppare strategie di controllo avanzate, ulteriormente aumentate dall’intelligenza artificiale:
- Controllo adattivo e reiezione dei disturbi
- Reinforcement Learning per il controllo intelligente
- Simulazione in tempo reale e test Hardware-In-the-Loop
- Generazione automatica di codice per la distribuzione embedded
IA e analisi dei dati per l’ottimizzazione: massimizzazione della resa e dell’efficienza operativa
La fabbricazione dei semiconduttori moderni prevede centinaia di passaggi precisi e ciascuno di questi produce enormi quantità di dati. L’estrazione di informazioni utili da questi dati è essenziale per aumentare la qualità e abbassare i costi. In ragione dell’ampiezza e della complessità, gli ingegneri devono usare tecniche di IA e di analisi avanzate, quali:
- Pre-elaborazione dei dati e ingegneria delle feature
- Sviluppo di modelli di Machine Learning e Deep Learning
- Manutenzione predittiva e stima della vita utile residua (RUL)
- Sensori virtuali e monitoraggio in tempo reale
- Distribuzione su edge, sistemi embedded e piattaforme Cloud
Ispezione e metrologia: garantire una qualità impeccabile e misurazioni ad alta precisione
Le piattaforme WFE e ATP di prossima generazione richiedono soluzioni di ispezione e metrologia avanzate per le interconnessioni inferiori al micron, lo stacking 3D e il rilevamento dei difetti. MATLAB e Simulink mettono a disposizione degli ingegneri una suite completa di strumenti per l’elaborazione delle immagini, la visione artificiale e l’elaborazione dei segnali, che sono fondamentali per i sistemi di misurazione ad alta precisione e di rilevamento dei difetti.
Con i prodotti MATLAB e Simulink, gli ingegneri possono svolgere le seguenti attività:
- Rilevamento dei difetti: ispezione automatizzata con fascio elettronico e ottico.
- Automazione della metrologia: acquisizione dati e analisi in tempo reale.
- Distribuzione su edge: modelli di IA distribuiti su sistemi embedded.
- Fusione dei dati: combinazione di segnali visivi ed elettronici per ottimizzare l’accuratezza.
Per saperne di più
- Ispezione visiva automatizzata – Scheda tecnica
- Elaborazione di immagini e Computer Vision
Prodotti
Scopri di più sui prodotti utilizzati per le applicazioni WFE e ATP.
