1.作品設計緣起
在半導體製程當中,每一道製程都牽扯到昂貴的金額。倘若我們能夠在半導體製程之前預先了解即將參與之樣品品質優劣,進而評估該樣品是否應繼續參與製成,將能夠提前淘汰劣質品,減少生產線許多不必要的浪費。
高頻濾波器一直以來在通訊設備上扮演著不可或缺的角色,在矽晶圓鍍膜出場後,晶圓切割加工前,一直以來沒有任何量測方式。在許多的論文研讀與研究後了解雖然已有人研究出以振動方式測量樣品的電壓比值,卻只能在低頻(約10KHz)中看出端倪,無法精確推論高頻(>1MHz)時樣品的電壓比值是否有相同量測結果。
2.作品設計內涵
在前人的智慧中,有許多應用是關於動能發電系統,其中又有些是利用壓電效應發電,而利用震動的方式推論樣品高頻表現誤差又太大。我們在實驗中發現利用敲擊樣品分析樣品的動態狀態,其頻率遠高於利用震動量測樣品之頻率,但以人工敲擊又無法精準控制敲擊力道,所以有了以機械式結構穩定敲擊,進而有自己動手做一組穩定機構的想法。
本企畫將開發一樣品敲擊測試平台,以Arduino控制Servo Motor轉動不鏽鋼力臂敲擊平台,將固定在X、Y軸可移動式平台上的待測量之樣品,藉由瞬間敲擊時將樣品的回饋訊號從不鏽鋼力臂內的高頻訊號線回傳至Arduino上,再由LCD顯示本次敲擊測試結果,判斷該樣品是否合適繼續參與接下來的製程。
3.作品設計特色
為了解決在半導體樣品量測上遇到的問題,除了論文研討外還做了許多的實驗,比較各種不同的樣品測試法中穩定性與正確性相對較高為敲擊樣品取得瞬間動態訊號,由此推論該樣品在高頻之響應是否符合預期成果。然而利用人力敲擊取樣測試變數太多,我們動手設計一組樣品敲擊測試機台確保樣品能在測試過程中的高穩定性、高正確性,並將設計成品能直接顯示測試結果給使用者。