由于具有功耗更低,、亮度和對比度更高、效率更高等優(yōu)勢,，Mini LED市場正在快速崛起,。其應用也從電視機、智能手機,、平板電腦和AR/VR數字顯示器等常見電子消費品類,，慢慢擴展到汽車和工業(yè)照明等領域,，并且還在持續(xù)高速增長。因此,，為了更好地迎合市場需求,，抓住市場機遇，以經濟高效的方式提高Mini LED產品質量并提升盈利能力,，對于Mini LED生產制造商來說,，顯得尤為重要。
以具有成本效益的方式來生產Mini LED,，需要滿足高速度,、高精度、可追溯性控制這3點要求,。康耐視擁有超過41年的從業(yè)經驗,，一直在半導體制造領域深耕，幫助機器制造商和OEM制造商利用機器視覺技術確保在分揀,、計數和邦定過程中精確對位晶圓,，并使用康耐視基于人工智能(AI)的技術解決先進的檢測挑戰(zhàn)，以改進產品質量,，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通過康耐視智造方案就能輕松解決的半導體制造應用難點，從而優(yōu)化生產工藝并實現可追溯性,。
【對位解決方案】NO.1 定位Mini LED晶粒以進行分揀
如今的Mini LED和 MicroLED具有納米級尺寸特征,，這要求在執(zhí)行需要對位的生產流程時(如切割、計數,、分揀和邦定)具有高精度,。康耐視對位解決方案使用行業(yè)領先的機器視覺工具快速,、準確地定位和對位圖案與基準點,，包括在不利的應用條件下，幫助客戶顯著提高成品率,、改進產品質量和降低生產成本,。
挑戰(zhàn)：
晶圓測試系統(tǒng)需要創(chuàng)建晶圓上所有Mini LED Mapping，以采集關鍵屬性數據,。在晶粒繪圖過程完成之后,，機器將根據質量對單個Mini LED晶粒進行分揀(分箱)。分揀系統(tǒng)使用機器視覺和圖案匹配視覺工具定位每個目標晶粒,，并與機器共享其在晶圓上的位置,，以便機器拾取目標晶粒。由于Mini LED生產具有大批量和自動化特征,，因此速度至關重要,。一般的視覺定位工具無法達到單個晶粒小于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,，這些不利因素將會妨礙一般工具快速、準確地定位晶粒,。
解決方案：
康耐視VisionPro軟件可為Mini LED分揀應用提供功能強大,、準確且快速的晶粒圖案定位,，幫助客戶避免這些問題的出現,。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,，并準確對位微型夾持器,，以實現準確的拾取。該工具能夠高度精確且可重復地定位晶粒,，確保在整個Mini LED制造過程中提供可靠的設備性能,。借助康耐視解決方案，OEM制造商(原始設備制造商)可以實現高速對位,，從而優(yōu)化拾取—放置過程,，并提高整體設備效率。
【檢測/分類解決方案】NO.2探針標記檢測和分類
“每種晶圓的成品率”是Mini LED制造商用于評估質量的最佳指標,，并影響利潤率,，因此在生產流程的各個節(jié)點，使用康耐視機器視覺和基于人工智能(AI)的技術進行缺陷檢測,，有助于及早發(fā)現問題,，并快速采取糾正措施，以及記錄結果,。該技術可以標記真正的缺陷,，并忽略可接受水平范圍內的自然變化，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用于由半導體材料制成的超薄晶圓制成的。當此工藝完成后,，探針將檢查每個晶粒,，以確保電氣連續(xù)性。接觸到晶粒后,，探針會在每個晶粒的焊盤上留下一個小標記,。該標記應當位于焊盤中心位置，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,，隨著時間的推移,，將會導致探針損壞，并使晶粒質量下降,。
探針價格昂貴,，因此維持正確的壓力對于確保其使用壽命非常重要。由于探針標記的形狀,、大小和位置存在許多差異,，因此使用基于規(guī)則的傳統(tǒng)機器視覺檢測和分類“合格”與“不合格”標記較為困難。不一致或誤報的“不合格”讀數將會對成品率和芯片質量產生負面影響,。
解決方案：
康耐視基于人工智能(AI)的軟件可幫助驗證“合格”探針標記與“不合格”探針標記之間的差異,，使探針測試變得更容易，并且更省時,。用戶可使用一系列顯示正確探針標記和不可接受的探針標記圖像對該軟件進行訓練,，并可根據“壓力相關”、“偏離中心位置”等不同性質對不可接受的標記進行分類,。
操作員可以使用此這些信息調整探針壓力或對位方式,，以增加可接受的探針標記數量，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)的軟件對探針標記進行 檢測可以提高晶圓的晶粒成品率，而其他方法可能會將合格標記錯誤地表征為不可接受的標記,，或者將不合格標記錯誤地表征為可接受的標記,。
【識別/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別碼,，制造商必須確保在制造流程的每個環(huán)節(jié)讀取和驗證這些識別碼。這將創(chuàng)建追溯信息,，以便在供應鏈下游(無論是在顯示器或照明裝配設施還是在最終用戶客戶場所)出現問題時能夠進行追溯,。根據不同類型的應用，康耐視機器視覺系統(tǒng)或基于人工智能(AI)的OCR工具可快速,、準確地讀取字母數字字符或代碼,。
挑戰(zhàn)：
用于制造LED和Mini LED的晶圓帶有激光標記的字母數字代碼或DataMatrix碼，這些代碼位于基板圓盤的一小塊區(qū)域上,。生產控制系統(tǒng)使用這些代碼在整個半導體制造過程中跟蹤晶圓及其相關晶粒,。代碼的外觀可能會在生產過程中退化，產生各種變異,，并且晶圓的反光背景也會導致代碼難以讀取,。
解決方案：
康耐視讀碼器使用專為晶圓識別開發(fā)的先進算法，在前端和后端流程中提 供光學字符識別(OCR)以及一維條碼和二維碼讀取功能。這些系統(tǒng)使用可調整的集成式照明和先進的圖像處理技術,，為廣泛的標記方法提供卓越的成像效果,，包括字母數字代碼和SEMI-T7 DataMatrix碼。晶圓讀碼器可自動適應由不同的工藝步驟引起的標記外觀變化,，減少無法讀取,，顯著減少機器輔助需求，并大大延長機器正常運行時間,。
