由于具有功耗更低,、亮度和對(duì)比度更高,、效率更高等優(yōu)勢(shì)，Mini LED市場(chǎng)正在快速崛起,。其應(yīng)用也從電視機(jī)、智能手機(jī),、平板電腦和AR/VR數(shù)字顯示器等常見電子消費(fèi)品類,，慢慢擴(kuò)展到汽車和工業(yè)照明等領(lǐng)域，并且還在持續(xù)高速增長,。因此,，為了更好地迎合市場(chǎng)需求，抓住市場(chǎng)機(jī)遇,，以經(jīng)濟(jì)高效的方式提高M(jìn)ini LED產(chǎn)品質(zhì)量并提升盈利能力,，對(duì)于Mini LED生產(chǎn)制造商來說，顯得尤為重要,。
以具有成本效益的方式來生產(chǎn)Mini LED,，需要滿足高速度、高精度,、可追溯性控制這3點(diǎn)要求,。康耐視擁有超過41年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，一直在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域深耕,，幫助機(jī)器制造商和OEM制造商利用機(jī)器視覺技術(shù)確保在分揀,、計(jì)數(shù)和邦定過程中精確對(duì)位晶圓,，并使用康耐視基于人工智能(AI)的技術(shù)解決先進(jìn)的檢測(cè)挑戰(zhàn)，以改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量,，再通過圖像讀碼器幫助提高晶圓和Mini LED晶粒的全面可追溯性,。
以下就具體列舉三個(gè)通過康耐視智造方案就能輕松解決的半導(dǎo)體制造應(yīng)用難點(diǎn)，從而優(yōu)化生產(chǎn)工藝并實(shí)現(xiàn)可追溯性,。
【對(duì)位解決方案】NO.1 定位Mini LED晶粒以進(jìn)行分揀
如今的Mini LED和 MicroLED具有納米級(jí)尺寸特征,，這要求在執(zhí)行需要對(duì)位的生產(chǎn)流程時(shí)(如切割、計(jì)數(shù),、分揀和邦定)具有高精度,。康耐視對(duì)位解決方案使用行業(yè)領(lǐng)先的機(jī)器視覺工具快速,、準(zhǔn)確地定位和對(duì)位圖案與基準(zhǔn)點(diǎn),，包括在不利的應(yīng)用條件下，幫助客戶顯著提高成品率,、改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本,。
挑戰(zhàn)：
晶圓測(cè)試系統(tǒng)需要?jiǎng)?chuàng)建晶圓上所有Mini LED Mapping，以采集關(guān)鍵屬性數(shù)據(jù),。在晶粒繪圖過程完成之后,，機(jī)器將根據(jù)質(zhì)量對(duì)單個(gè)Mini LED晶粒進(jìn)行分揀(分箱)。分揀系統(tǒng)使用機(jī)器視覺和圖案匹配視覺工具定位每個(gè)目標(biāo)晶粒,，并與機(jī)器共享其在晶圓上的位置,，以便機(jī)器拾取目標(biāo)晶粒。由于Mini LED生產(chǎn)具有大批量和自動(dòng)化特征,，因此速度至關(guān)重要,。一般的視覺定位工具無法達(dá)到單個(gè)晶粒小于4ms的定位速度。此外,，晶圓表面可能存在劃痕或污染物,，或者具有較高的反光率，這些不利因素將會(huì)妨礙一般工具快速,、準(zhǔn)確地定位晶粒,。
解決方案：
康耐視VisionPro軟件可為Mini LED分揀應(yīng)用提供功能強(qiáng)大、準(zhǔn)確且快速的晶粒圖案定位,，幫助客戶避免這些問題的出現(xiàn),。PatMax視覺工具是康耐視取得專利的幾何圖案定位算法，能夠定位具有變化性的晶粒圖案,，并準(zhǔn)確對(duì)位微型夾持器,，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的拾取。該工具能夠高度精確且可重復(fù)地定位晶粒,，確保在整個(gè)Mini LED制造過程中提供可靠的設(shè)備性能,。借助康耐視解決方案,，OEM制造商(原始設(shè)備制造商)可以實(shí)現(xiàn)高速對(duì)位，從而優(yōu)化拾取—放置過程,，并提高整體設(shè)備效率,。
【檢測(cè)/分類解決方案】NO.2探針標(biāo)記檢測(cè)和分類
“每種晶圓的成品率”是Mini LED制造商用于評(píng)估質(zhì)量的最佳指標(biāo)，并影響利潤率,，因此在生產(chǎn)流程的各個(gè)節(jié)點(diǎn),，使用康耐視機(jī)器視覺和基于人工智能(AI)的技術(shù)進(jìn)行缺陷檢測(cè)，有助于及早發(fā)現(xiàn)問題,，并快速采取糾正措施,，以及記錄結(jié)果。該技術(shù)可以標(biāo)記真正的缺陷,，并忽略可接受水平范圍內(nèi)的自然變化,，從而優(yōu)化制造工藝并減少缺陷，顯著提高成品率,。
挑戰(zhàn)：
LED和Mini LED晶粒是通過將光刻工藝應(yīng)用于由半導(dǎo)體材料制成的超薄晶圓制成的,。當(dāng)此工藝完成后，探針將檢查每個(gè)晶粒,，以確保電氣連續(xù)性,。接觸到晶粒后，探針會(huì)在每個(gè)晶粒的焊盤上留下一個(gè)小標(biāo)記,。該標(biāo)記應(yīng)當(dāng)位于焊盤中心位置,，并且表明探針施加了正確的壓力。如果探針施加過大的壓力,，隨著時(shí)間的推移,，將會(huì)導(dǎo)致探針損壞，并使晶粒質(zhì)量下降,。
探針價(jià)格昂貴，因此維持正確的壓力對(duì)于確保其使用壽命非常重要,。由于探針標(biāo)記的形狀,、大小和位置存在許多差異，因此使用基于規(guī)則的傳統(tǒng)機(jī)器視覺檢測(cè)和分類“合格”與“不合格”標(biāo)記較為困難,。不一致或誤報(bào)的“不合格”讀數(shù)將會(huì)對(duì)成品率和芯片質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響,。
解決方案：
康耐視基于人工智能(AI)的軟件可幫助驗(yàn)證“合格”探針標(biāo)記與“不合格”探針標(biāo)記之間的差異，使探針測(cè)試變得更容易,，并且更省時(shí),。用戶可使用一系列顯示正確探針標(biāo)記和不可接受的探針標(biāo)記圖像對(duì)該軟件進(jìn)行訓(xùn)練，并可根據(jù)“壓力相關(guān)”,、“偏離中心位置”等不同性質(zhì)對(duì)不可接受的標(biāo)記進(jìn)行分類,。
操作員可以使用此這些信息調(diào)整探針壓力或?qū)ξ环绞?，以增加可接受的探針?biāo)記數(shù)量，并使探針保持良好的工作狀態(tài),。相比與其他方法,，使用基于人工智能(AI)的軟件對(duì)探針標(biāo)記進(jìn)行 檢測(cè)可以提高晶圓的晶粒成品率，而其他方法可能會(huì)將合格標(biāo)記錯(cuò)誤地表征為不可接受的標(biāo)記,，或者將不合格標(biāo)記錯(cuò)誤地表征為可接受的標(biāo)記,。
【識(shí)別/可追溯性控制解決方案】NO.3晶圓OCR
晶圓、晶圓載體,、晶粒和成品封裝都擁有識(shí)別碼,，制造商必須確保在制造流程的每個(gè)環(huán)節(jié)讀取和驗(yàn)證這些識(shí)別碼。這將創(chuàng)建追溯信息,，以便在供應(yīng)鏈下游(無論是在顯示器或照明裝配設(shè)施還是在最終用戶客戶場(chǎng)所)出現(xiàn)問題時(shí)能夠進(jìn)行追溯,。根據(jù)不同類型的應(yīng)用，康耐視機(jī)器視覺系統(tǒng)或基于人工智能(AI)的OCR工具可快速,、準(zhǔn)確地讀取字母數(shù)字字符或代碼,。
挑戰(zhàn)：
用于制造LED和Mini LED的晶圓帶有激光標(biāo)記的字母數(shù)字代碼或DataMatrix碼，這些代碼位于基板圓盤的一小塊區(qū)域上,。生產(chǎn)控制系統(tǒng)使用這些代碼在整個(gè)半導(dǎo)體制造過程中跟蹤晶圓及其相關(guān)晶粒,。代碼的外觀可能會(huì)在生產(chǎn)過程中退化，產(chǎn)生各種變異,，并且晶圓的反光背景也會(huì)導(dǎo)致代碼難以讀取,。
解決方案：
康耐視讀碼器使用專為晶圓識(shí)別開發(fā)的先進(jìn)算法，在前端和后端流程中提 供光學(xué)字符識(shí)別(OCR)以及一維條碼和二維碼讀取功能,。這些系統(tǒng)使用可調(diào)整的集成式照明和先進(jìn)的圖像處理技術(shù),，為廣泛的標(biāo)記方法提供卓越的成像效果，包括字母數(shù)字代碼和SEMI-T7 DataMatrix碼,。晶圓讀碼器可自動(dòng)適應(yīng)由不同的工藝步驟引起的標(biāo)記外觀變化,，減少無法讀取，顯著減少機(jī)器輔助需求,，并大大延長機(jī)器正常運(yùn)行時(shí)間,。
