在電子產業的晶圓製造過程中,必須準確識別和讀取每片晶圓上的字元碼,從而實現定位和追蹤。穩定性和準確性是晶圓檢測的關鍵要求,透過工業相機的機器視覺技術,可以協助確保晶圓的量產。
在電子產品生產過程中,精確的製造流程是確保產品完美無缺的先決條件。機器視覺經銷商和客製化系統設計服務供應商達觀科技(Leader Vision),採用JAI相機成功開發出一套晶圓OCR讀取系統,幫助一家世界級半導體代工廠確保晶圓的順利生產。
應用場景
在電子產業的晶圓製造過程中,必須準確識別和讀取每片晶圓上的字元碼,從而實現定位和追蹤。這是一項充滿挑戰的任務,對整個製造過程的獲利能力極為重要。
如果未能準確識別或讀取字元碼,整條生產線將被迫停止,這個代價將非常昂貴。因此,穩定性和準確性是晶圓檢測的關鍵要求。
眼前的挑戰
字元碼是使用雷射列印在會反光的晶圓表面上,使得傳統的機器視覺系統難以識別和讀取。原有的舊系統是針對固定規格的標準產品而設計,靈活性欠佳,無法滿足客戶的客製化需求,因此結果未如人意。
除此之外,視覺系統必須輕便小巧、結構簡單,易於整合至現有的晶圓製造設備。同時視覺系統必須具備足夠的靈活性,既要滿足光學字元辨識(OCR)檢測任務,也要為後續的應用留下調整空間,例如光學字元驗證(OCV)、資料和條碼的讀取、物件標定等應用,以便在客戶需要時提供物件對齊功能。
解決之道
Leader Vision針對該應用場景開發了一套特殊的嵌入式視覺系統,並將包括原始程式碼在內的整個系統交予客戶,在實際使用時具有高度靈活的優勢。
全新的嵌入式視覺系統保證了字元碼識別過程的可靠性和準確性,識別速度達到平均每秒20到30個字元碼。它採用了MVTec Software GmbH公司所開發的HALCON影像處理軟體中的Deep OCR功能,以確保系統內基於深度學習技術的結果足夠可靠。Leader Vision視覺系統採用了最新的JAI GOX-2402-PGE相機,並將其作為整合嵌入式晶圓OCR檢測系統的關鍵元件。
![圖1 : Leader Vision在實驗室建立嵌入式OCR檢測視覺系統。](/art/2022/12/201212146430/p1S.JPG)
圖1 : Leader Vision在實驗室建立嵌入式OCR檢測視覺系統。 |
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![圖2 : 該系統使用MVTec Software GmbH公司提供的HALCON影像處理軟體當中的Deep OCR功能,以確保基於深度學習技術的結果足夠可靠。](/art/2022/12/201212146430/p2S.JPG)
圖2 : 該系統使用MVTec Software GmbH公司提供的HALCON影像處理軟體當中的Deep OCR功能,以確保基於深度學習技術的結果足夠可靠。 |
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小型化優勢
Leader Vision所開發的客製化嵌入式視覺解決方案令人印象深刻:首先它易於整合至現有晶圓生產系統;此外,與基於PC的傳統解決方案相比,嵌入式系統在更小的空間內整合了所有必要的介面和功能,因此系統的硬體設定非常簡單。
![圖3 : Leader Vision嵌入式晶圓檢測系統在更小的空間內整合所有必要的介面和功能。](/art/2022/12/201212146430/p3S.JPG)
圖3 : Leader Vision嵌入式晶圓檢測系統在更小的空間內整合所有必要的介面和功能。 |
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小型化是一個重要因素,因為在半導體製造過程中,無塵室的空間非常有限。
此外,與基於PC的機器視覺系統相比,嵌入式系統在價格上的高競爭力確保了更強的獲利能力。Leader Vision的解決方案運用深度學習技術為使用者提供了靈活的系統操作選項,同樣適用於需要更多檢測任務的應用。
應用功能
![圖4 : JAI GOX-2402C-PGE相機是Leader Vision嵌入式晶圓檢測視覺系統的關鍵元件。](/art/2022/12/201212146430/p4.jpg)
圖4 : JAI GOX-2402C-PGE相機是Leader Vision嵌入式晶圓檢測視覺系統的關鍵元件。 |
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JAI工業面陣掃描相機GOX-2402-PGE以緊湊的結構和高性價比,成為了Leader Vision設計團隊的最佳化選擇。在此應用場景下,GOX-2402的解析度和速度堪稱典範,符合深度學習訓練所需的高效,以及提供最佳結果的圖像品質的需求。
除了緊湊的設計和極具吸引力的價格外,超高的成像品質和工業級的可靠性,也是Leader Vision決定將這款JAI相機整合至嵌入式晶圓檢測系統的重要原因。 GOX-2402的重量僅62g,通過GigE Vision介面可實現50fps的230萬圖元拜耳彩色輸出。
這款相機的高度穩定性及性價比,為此應用提供了極高的附加價值。結合Leader Vision高度整合技術,最終打造出可以準確、高效、穩定地讀取晶圓代碼的系統。