隨著AI伺服器、車用電子與高速通訊應用需求的高漲,全球半導體產業預計仍將維持強勁的動能,進而推升檢測、量測與測試設備的需求。為應對此一趨勢,德國工業相機大廠Basler日前舉辦「半導體視覺技術應用講座」,深入剖析從晶圓製造、先進封裝到終端應用的視覺檢測挑戰。會中強調,面對2.5D/3D封裝的複雜結構,結合「高精度光學」、「AI演算法」與「客製化解決方案」將是提升良率的關鍵。
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| Basler日前舉辦「半導體視覺技術應用講座」,除了分享最新視覺檢測技術外,現場也展示多項解決方案。 |
Basler副總Ken在致詞時表示,在微米級極細度檢測的趨勢下,檢測速度與精度的提升直接關乎產品品質與市場競爭力。他強調,舉辦此次「半導體視覺技術應用講座」的目的,即是集結各領域專家共同探討解決方案。Ken特別感謝合作夥伴LMI Technologies的參與,讓研討會內容能全面涵蓋從2D到3D的視覺技術應用,並鼓勵與會者透過現場展示區的交流,激盪出更多創新火花。
半導體趨勢:先進封裝驅動視覺技術升級
研討會首先由Basler產品市場經理,Niken Lai 揭開序幕 。他指出,全球半導體市場2025年產值預估將達7,104億美元,其中AI Server將是出貨成長最高的終端產品 。隨著製程技術演進,先進封裝已從傳統平面走向2.5D/3D堆疊,如台積電CoWoS、SoIC技術成為主流 。
然而,技術升級也帶來了嚴峻的檢測挑戰。Niken Lai分析,當前視覺檢測面臨三大難題:微小缺陷的可視化、透明或高反光材料的成像困難,以及高速量產下的龐大資料處理壓力 。他強調:「視覺檢測在製程中的核心角色是即時發現缺陷、確保產品符合規格、提升良率並降低成本 。」
3D視覺突破:線共焦技術解決透明與多層材質檢測
針對先進封裝中常見的複雜材質,LMI區域經理Andy Chien 展示了3D線共焦 (Line Confocal) 感測器的應用優勢。他指出,在檢測手機曲面螢幕、透明膠水或金屬連接器時,傳統視覺容易受反光干擾 。
他也介紹LMI推出的Gocator 5500系列離軸線共焦感測器,具備多層掃描功能,可同時獲取透明材質的頂部與底部輪廓,特別適用於手機螢幕與多層玻璃檢測。而針對深凹槽或陡峭側壁的檢測,並推薦Gocator 4000系列同軸線共焦感測器,其最大相容角度可達正負85度。
Andy Chien表示:「同軸測量即使在有部分遮擋(例如陡峭的側壁或者凹槽)的情況下,也能實現『零』陰影掃描。」
客製化方案:從標準品到專屬光學設計
當標準檢測設備無法滿足特殊製程需求時,客製化成為必然選擇。Basler客製化專案行銷負責人Probe Teng在演講中指出,標準產品雖能降低初期成本與風險,但面對特殊的光學挑戰,客製化方案才能體現核心競爭力。
Probe以Scheimpflug成像技術為例,說明如何透過調整鏡頭與感光元件的角度,在不縮小光圈的情況下擴展景深,解決斜面檢測的對焦難題。他強調:「量身打造的解決方案,透過徹底解決獨特的應用需求,能加深客戶關係,同時確保長期成功。」
應用實例:TGV玻璃通孔檢測的突破
研討會最後由Basler系統分析師Enso Tseng,分享玻璃通孔 (TGV) 技術的視覺解決方案。TGV因具備優異的絕緣性與低熱膨脹係數,被視為新一代先進封裝基板的關鍵技術,市場規模預計將以36.7%的年複合成長率高速發展 。
Enso指出,TGV檢測的難點在於高深寬比與微小尺寸(孔徑僅30~70μm),導致高倍率檢測時景深嚴重不足。傳統透過Z軸移動對焦的方式既耗時又增加運算負擔。Basler提出的解決方案結合了高解析度相機、遠心鏡頭與特殊的背光及斜射照明設計,成功在單次拍攝中同時完成孔徑尺寸量測與缺陷檢測。
Enso表示:「透過光學解決方案無需影像堆疊,單張影像即可進行完整分析,達到最高的速度與可靠度。」
本次研討會總結指出,隨著半導體製程走向異質整合與微縮化,視覺檢測設備必須具備更高的精度與彈性。透過光學技術的革新與AI的輔助,加上原廠提供的客製化整合服務,將協助半導體供應鏈克服檢測瓶頸,加速邁向智慧製造的新紀元。