Particles IoT

機械内部の微粒子を監視

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微粒子監視IoT

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IoT

装置内の微粒子

わずかな変動でも製品欠陥を引き起こす可能性がある

各種産業用IoT|微粒子監視IoT

なぜ必要なのか?
ダイボンディング装置に微粒子監視が必要な理由とは?

ダイ位置合わせ・ボンディング装置の微粒子監視

ダイボンディング装置内の微粒子濃度が高すぎると、製品品質の低下、装置の動作異常、静電気トラブル、環境安全上のリスクなど、さまざまな問題を引き起こす可能性があります。

微粒子がワークや材料表面に付着すると、傷、異物痕、塗布ムラなどの欠陥を引き起こし、製品性能に影響を与える可能性があります。また、光学部品やセンサーなど装置内の精密部品に侵入すると、測定誤差や設備損傷の原因になることもあります。さらに、静電気によって微粒子の堆積が加速し、悪循環を形成するだけでなく、静電放電によって部品が損傷する可能性もあります。

なぜ必要なのか?
装置内の微粒子濃度上昇が工程不良を引き起こします!

CoWoS パッケージング工程では、微粒子がチップ表面に付着すると、電子部品の動作を妨げたり、熱伝導効率を低下させたりするなど、製品品質に重大な影響を与える可能性があります。

急激な温度変化は、装置内部に不均一な熱膨張を引き起こし、寸法安定性に影響を与えたり、部品の脱落につながったりする可能性があります。

また、高湿度環境ではウェハ表面に結露が発生し、Die 上の酸化膜に変化を与え、チップ性能へ影響を及ぼす可能性があります。

Particles-IoT 微粒子監視IoTは、主にダイボンディング装置内の微粒子数・濃度を管理し、微粒子濃度の上昇による製品不良や設備異常を防止するために使用されます。

Temperature

時間の経過とともに微粒子数も蓄積・増加します

なぜ必要なのか?
製品品質の欠陥を防止し、品質を確保!

ボイドおよび放熱に関する工程不良
ダイ位置ずれ、傷、ノズル摩耗

CoWoS パッケージング工程において、Die Bonder 内の微粒子(オレンジ色の点)がダイ裏面(Die Backside)やボンドパッド(Bond Pad)上に付着すると、接着材が均一に広がらず、粒子周辺に空気袋(ボイド)が形成される可能性があります。その結果、放熱経路が遮断され、「放熱性能の低下」につながるおそれがあります。

微粒子IoTによって微粒子濃度を監視することで、ニードル詰まり、接着材の拡散異常、ボイド(Void)の発生を予防し、熱伝導と電気接続の安定性を確保します。

Die Bonder の精密ノズルがダイの Pick & Place を行う際、微粒子は研磨材のように作用します。微粒子が多すぎるとノズルの摩耗が進み、先端形状が変形する可能性があります。その結果、ノズルがダイの中心を正確に吸着できなくなり、ダイの傾きや配置位置のずれにつながります。さらに、Pick & Place 中に微粒子がノズルとダイの間に挟まれることで、「傷(Scratches)」や「ウェハ表面の欠け(Chipping)」を引き起こす可能性もあります。

微粒子IoTを活用することで、微粒子によるノズル摩耗やダイ表面の傷を予防できます。

なぜ必要なのか?
Flip Chip 工程の歩留まりと信頼性を向上!

CoWoS パッケージング工程において、Flip Chip Bonder で高精度なダイ位置合わせ・接合(Alignment & Bonding)を行う際、環境中の微粒子が多すぎると、ダイや基板表面に付着しやすくなります。

これらの微粒子が圧着時に bump と基板の間に挟まれると、接触不良が発生し、オープン(Open)や不完全な電気接続につながる可能性があります。その結果、高密度パッケージ全体の電気特性に悪影響を与えるおそれがあります。

微粒子IoTによって汚染の変化傾向を把握し、重要な接合界面への微粒子侵入を防止することで、電気的故障のリスクを低減し、Flip Chip 工程の歩留まりと信頼性を向上させます。

電気特性異常および接触不良

特徴説明
パッケージング装置内の環境要因を監視するための専用設計

パッケージング装置内の環境要因を監視するための専用設計

Particles-IoT 微粒子監視 IoT の主要な特徴:
1. 粒子インテリジェントアルゴリズムを搭載し、異なる大気環境下での正確な測定を実現。
2. PID サンプリング制御により、サンプリング流量を一定に維持。
3. デュアルプロテクションによる断線防止設計。
4. 断線・警告機能付き。
5. 柔軟に監視ポイントを拡張可能。
6. 標準ソース係数補正をサポート。
7. 産業グレードのレーザー光源を使用し、高い信頼性を確保。
8. 各粒径のリアルタイム測定・分類レベル表示機能搭載。

特徴説明
リアルタイム監視で状態が一目でわかる

リアルタイム監視で状態が一目でわかる

Particles-IoT 微粒子監視 IoT は、上片機台(ウェハローディング装置)の温度、湿度、微粒子(particles)の長時間監視に対応しています。 システムはランプ表示ですべてのデータ状態を分類し、メイン画面に統一表示します。 緑色のランプは「正常」、オレンジは「警告(第一しきい値)」、赤は「異常(第二しきい値)」、 灰色は「監視未実行」を示します。タブを選択することで、現在の状態や品質をすばやく確認できます。

正常 すべての数値が正常範囲内。
警告 点検または清掃を推奨。
異常 数値が異常で、製造プロセスの不良につながる可能性あり。
オフライン デバイスまたはセンサーが非接続状態。

特徴説明
最大2年間のデータ記録

最大2年間のデータ記録

データ整理や統計レポート作成に時間を浪費していませんか?

環境要因は長期間にわたるデータ収集と監視が必要であり、追跡・監査のための詳細な記録とレポートが求められます。 しかし、今ではその作業に多くの時間を費やす必要はありません。Particles-IoT 微粒子監視 IoT は長期データ記録をサポートし、 内蔵ストレージに最大2年間のデータを保存可能です。日次、週次、月次のトレンドグラフを自動生成し、品質管理や統計分析を簡単に行えます。

特徴説明
各数値の二重カスタムしきい値設定

各数値の二重カスタムしきい値設定

ユーザーは温度と湿度の上下限しきい値を自由に設定できます。環境パラメータが設定範囲を超えた場合、 システムは即座に電子メールで警告通知を発信し、迅速な対応を確保します。

さらに、Particles-IoT 微粒子監視 IoT は上下二重のしきい値機能を備えており、 第一しきい値の設定時にシステムが警告を発し、ユーザーは計画を立てたり事前の点検を行うことで、 赤信号(異常)の発生を防ぐことができます。

作動原理
安定した流量のエアポンプ
6チャンネルの粒子数を同時に出力

安定した流量のエアポンプ、6チャンネルの粒子数を同時に出力

作動原理
高信頼性の工業用レーザーで測定精度を確保

半導体レーザー光源を採用し、高精度な測定を実現

エアポンプを介して空気を採取し、採取したガス中の微粒子が光源(レーザー)に当たると、光の散乱現象が発生します。 この散乱光は光電変換器によって電気信号(パルス)に変換されます。
粒子が大きいほど、そのパルス信号のピーク値が大きくなります。 このピーク値とパルス数を分析することで、異なる粒径の粒子数を測定することができます。

高信頼性の工業用レーザーで測定精度を確保

作動原理
空気中の微粒子濃度を利用した ISO 清浄度分類

ISO 14644-1 に準拠

クリーンルーム等級基準対応表
相当する FED 209 等級 ISO 等級番号 (N) 以下に示す粒径以上の最大許容濃度 (粒子/m³)
0.1 μm 0.2 μm 0.3 μm 0.5 μm 1 μm 5 μm
- 1 10 2
- 2 100 24 10 4
1 3 1,000 237 102 35 8
10 4 10,000 2,370 1,020 352 83
100 5 100,000 23,700 10,200 3,520 832 29
1,000 6 1,000,000 237,000 102,000 35,200 8,320 293
10,000 7 352,000 83,200 2,930
100,000 8 3,520,000 832,000 29,300
1,000,000 9 35,200,000 8,320,000 293,000

適用範囲
精密製品の製造プロセスに対応

精密製品の製造プロセスに対応

適用分野 例:半導体産業、動力電池製造、バイオテクノロジー産業、研究室、製薬業界、食品産業、液晶ディスプレイ、精密機械製造業など。

微粒子濃度が高すぎると、例えば動力電池の製造工程で、微粒子が電池の活性材料層に侵入した場合、微小短絡を引き起こし、電池の容量低下を招くだけでなく、極端な場合には熱暴走(火災や爆発)を引き起こす可能性があります。

精度要件: 高精度が求められ、わずかな変動でも製品の欠陥を引き起こす可能性があります。
規制順守: 規制要件を満たし、製造プロセスを管理された環境で実施する必要があります。
汚染管理: 温度・湿度や微粒子の影響を防ぎ、品質と安全性を確保します。
製品品質: 加工精度や製品の表面品質に影響を及ぼし、不良品率を増加させる可能性があります。

アーキテクチャ説明
スタンドアロン監視、リアルタイム警報

スタンドアロンモジュール
スタンドアロンモジュール
エッジデバイス端 ウェーハローダー
エッジデバイス端 ウェーハローダー
スタンドアロンモジュール

スタンドアロンモジュール:
簡単で迅速な設置、断線/警告(警報器と直接連携可能)。
3.5インチカラー表示ディスプレイ、データをリアルタイム表示。
ブザーアラームと直接連携可能。

アーキテクチャ説明
単体接続、巡回点検・短期記録分析に適用

単体版巡回点検
単体版巡回点検
センサーモジュール
センサーモジュール
エッジデバイス端 ウェーハローダー
エッジデバイス端 ウェーハローダー
単体版巡回点検

単体版巡回点検:
ネットワークケーブルおよび産業用タブレットと組み合わせることで、短期間のデータを収集でき、蓄積したデータを元にトレンドグラフを確認可能。
巡回点検の特性を活かし、他の機器にも移動して使用できる。
また、ユーザーが独自に二重しきい値を設定することで、より正確な監視が可能。

アーキテクチャの説明
工場全体のIoTモニタリングと統一表示

ダッシュボードまたは第三者MESシステム
RM-IoT ダッシュボードまたは第三者MESシステム
マルチデバイス監視IoT
マルチデバイス監視IoT
IoTデータゲートウェイ中継ステーション データ収集
IoTデータゲートウェイ中継ステーション データ収集
センサーモジュール
センサーモジュール
エッジデバイス端 ウェーハローダー
エッジデバイス端 ウェーハローダー

よくあるご質問(FAQ)

Particles IoT 微粒子監視IoTとは何ですか?
Particles IoTは、装置内の微粒子濃度、温度、湿度を監視するための環境監視システムです。企業がプロセスの環境品質を把握し、高すぎる微粒子濃度による製品の不良、設備の異常、またはプロセスの安定性低下を防ぐのを支援します。

なぜ装置内の微粒子濃度を監視する必要があるのですか?
装置内の微粒子濃度が高すぎると、微粒子がチップ、ワークピース、または材料の表面に付着し、傷、異物、コーティングのムラ、位置合わせのずれ、または部品の汚染などの問題を引き起こし、ひいては製品の歩留まりや設備の安定性に影響を与える可能性があります。

Particles IoTはどのような業界に適していますか?
Particles IoTは、半導体パッケージング、精密製造、動力電池、バイオテクノロジー、製薬、食品、液晶パネル、研究所など、微粒子、温度、湿度の制御が求められる高度にクリーンなプロセス環境に適しています。

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