Visão de Computador e IA para Inspeção em Linha

A TI da Intel está usando a visão computacional e a IA para inspeção em linha nos equipamentos e fábricas de testes da Intel.

Manter a rede global de fábricas da Intel em funcionamento com a máxima eficiência é uma das principais funções da TI da Intel. Na última década, introduzimos várias soluções automatizadas baseadas em inteligência artificial (IA) que reduzem significativamente o desperdício e melhoram a qualidade do produto. Recentemente, adicionamos uma nova capacidade usando a visão computacional (CV, Computer Vision) e o aprendizado de máquina que nos permitem realizar inspeções em linha durante a montagem e os processos de teste. A inspeção em linha pode detectar defeitos e problemas de ferramentas muito mais cedo do que a inspeção off-line. Nossa solução, chamada de Inspeção inteligente de visão de Wafer (IWVI, Intelligent Wafer Vision Inspection), pode detectar facilmente defeitos na ordem de micrômetros que são difíceis de ver, mesmo com um microscópio, bem como defeitos impossíveis de detectar após a conclusão do processo.

As câmeras de alta resolução captam várias imagens por segundo, enquanto uma ferramenta de lapidação afina o wafer, e um filme protetor de poliéster é aplicado. As imagens são analisadas por um modelo de aprendizado de máquina na borda. Se os defeitos forem detectados, a solução pode soar um alarme ou até mesmo parar a ferramenta.

A solução, que inclui os processadores Intel® Core™ i9, os processadores escaláveis Intel® Xeon® e as GPUs dedicadas Intel® ARC A770, está sendo implantada em todos os equipamentos da Intel e fábricas de testes.

A solução IWVI foi identificada como uma solução crítica para ajudar a garantir a qualidade e a confiabilidade das novas gerações de produtos nas fábricas do futuro da Intel. Seu design padronizado resulta em rápida implementação e fácil capacidade de ampliação para novos casos de uso. A PoC demonstrou que a solução pode identificar com precisão muitos tipos de defeitos no processo de desbaste do wafer, incluindo reentrâncias, arranhões de vários tamanhos, marcas de esmerilhamento, manchas, rachaduras, bolhas, deslocamento do wafer e deslocamento da montagem.

A PoC demonstrou que até 50% dos problemas de desbaste de wafers podem ser detectados mais cedo com a inspeção em linha em comparação com a inspeção off-line. Quando o alarme IWVI soa, o wafer pode ser retrabalhado, o que evita a delaminação do wafer inteiro durante os processos posteriores. Mais importante, a solução vai além do que era possível com a metrologia off-line:

• Detecta os desvios assim que eles ocorrem.

• Detecta defeitos de processo e desliga a ferramenta rapidamente.

• Permite uma nova capacidade de inspecionar a limpeza do quadro e o anel interno.

Usando a solução IWVI, alcançamos vários benefícios para os negócios:

• Redução de sucata, economizando até US$ 2 milhões a cada ano para a Intel.

• Redução do risco empresarial.

• Maior qualidade do produto.

• Liberação dos engenheiros da tediosa inspeção manual off-line.

Prevemos que a solução eventualmente se estenderá a processos adicionais, e estamos entusiasmados em compartilhar nosso sucesso com outros fabricantes, que podem adaptar a solução a casos de uso adicionais.