應用案例

用於半導體測試分類機的可靠視覺技術

以視覺技術實現可靠接觸、快速處理與製程中驗證

AI/HPC 與先進封裝技術的演進,使得半導體測試過程日趨複雜。全新的晶片層級測試與部分組裝元件測試,讓接觸可靠性、吞吐量與元件驗證等過程面臨更大壓力。測試分類機因此需要搭載能夠跟上這些需求變化的視覺技術。

先進封裝技術需要額外的測試階段,對元件處理、定位與驗證的要求隨之提高。
先進封裝技術需要額外的測試階段,對元件處理、定位與驗證的要求隨之提高。

對應新一代測試分類機所需的視覺挑戰

視覺系統可提供精確的 X/Y/θ 位置資料,支援元件與接觸器間的可靠對位。
視覺系統可提供精確的 X/Y/θ 位置資料,支援元件與接觸器間的可靠對位。

精準定位,實現可靠接觸

元件與測試介面的要求越來越高,定位規格也日益嚴格。測試分類機的視覺系統必須可靠找出 DUT(待測元件)或參考特徵,並在實作電性接觸前提供精確的 X/Y/θ 位置資訊。然而,低對比的標記、反光表面與多樣化的元件型態,都讓任務難上加難。

Basler 將面掃描相機合適的光學元件光源技術與影像強化功能,整合成相輔相成的視覺模組。可依視野、特徵尺寸與所需定位精度來選擇相機解析度,而非只看百萬畫素數值大小。精巧的 1–5 MP 相機已能勝任許多既有的分類機視覺任務;若視野較大或需要顯現更細緻的,更高解析度的成像則可帶來更多細節。

可靠的定位,有助於減少對位不良造成的接觸失效,以及測試結果誤判,也能減少不必要的接觸器耗損。

與我們的專家討論您的測試分類機視覺需求
即使安裝空間有限、機台週期時間也受限制,精巧的全域快門 dart 相機仍能快速取像。
即使安裝空間有限、機台週期時間也受限制,精巧的全域快門 dart 相機仍能快速取像。

在量產速度下進行可靠成像

測試吞吐量越高,能夠用於定位與驗證的時間就越少。在元件快速移動時,必須以短曝光時間將動態模糊降到最低;同時也需要充足的光源與精準的同步,才能維持影像品質穩定。

Basler 提供的全域快門 dart 相機取像速度涵蓋中等至高速(最高 523 fps),並可搭配合適的光源與硬體觸發。大量處理的分類機應用,經常使用每秒數十張的中等解析度相機;特殊的高速處理任務,取像速度則可能需要達到每秒數百張。

可依實際的移動流程與所需影像細節來設定成像配置,既能可靠取像,也不會無謂拉長分類機週期。

不同的視覺站點,需要不同的影像細節、視野、速度與外形規格組合。
不同的視覺站點,需要不同的影像細節、視野、速度與外形規格組合。

針對各種視覺任務,都能帶來正確的影像細節

單台測試分類機可能設有多個視覺站點,負責定位、待測元件有無與方向判別、識別或檢測。各項任務所需提供的影像細節、視野、速度與外形規格組合皆有不同之處。

測試分類機各種視覺任務的解析度需求差異很大。針對大多數有無檢測任務,精巧的 1–2 MP 相機已能提供足夠的影像細節;至於要求較高的對位、識別或檢測,則可能需要5 MP 以上機種。要求視野更大或需要顯現更細微的特徵時,8–25 MP 機種能夠帶來所需物件解析度的影像細節。

目標並非一味拉高解析度,而是要針對所需的物件解析度與機台週期,來選用正確的相機、光學元件與光源

3D 高度成像可顯現料盤中疊放或傾斜的晶片,協助在測試前驗證元件擺放狀態。
3D 高度成像可顯現料盤中疊放或傾斜的晶片,協助在測試前驗證元件擺放狀態。

超越 2D 的特殊成像

有些測試分類機需求所要的資訊,傳統 2D 面掃描成像並無法提供。

舉例來說,在條狀(strip)或載具式測試中,翹曲會造成 Z 軸高度的變化;即使 X/Y/θ 定位正確,接觸仍可能受影響。3D 成像可提供高度與輪廓資訊,用於翹曲評估或 Z 軸補償。至於大面積表面或邊緣的連續檢測,線掃描成像則是另一種特殊做法。

當應用需要高度資訊或連續高解析度檢測時,3D 與線掃描技術可與面掃描視覺互補。

在各式測試分類機專案中,我們看到的現象是,對視覺技術的需求日趨多元化。大量處理作業仍需要精巧、快速且可靠的成像;較新的應用則追求更高的定位精度,以及更多的影像細節;有些甚至需要 3D 資訊。關鍵在於事先了解實際測試與處理流程,再據以設計視覺模組。
Steve Park
Steve Park
業務主管 | Basler Korea

讓測試分類機擁有可靠視覺

  • 可靠測試:精準定位與穩定成像,支援一致的元件接觸與驗證。

  • 高吞吐量:依任務規畫設計的影像擷取、觸發與光源配置,可支援嚴苛的機台週期要求。

  • 彈性整合:從精巧機種到高解析度,提供多樣化成像選擇,可支援各種不同的視覺站點、外形規格與機台架構。

  • 加速視覺開發:沒有任何一種視覺配置能通用於所有的測試分類機任務。Basler 協助您將視野、精度、週期時間與整合需求,轉化為相機、光學元件、光源與軟體的正確組合,針對單純的應用能排除過度設計。

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