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(yīng)用也從電視機、智能手機、平板電腦和AR/VR數(shù)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(lǐng)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(jīng)濟高效的方式提高Mini LED產(chǎn)品質(zhì)量并提升盈利能力，對于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點要求。康耐視擁有超過41年的從業(yè)經(jīng)驗，一直在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域深耕，幫助機器制造商和OEM制造商利用機器視覺技術(shù)確保在分揀、計數(shù)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(shù)解決先進的檢測挑戰(zhàn)，以改進產(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，從而優(yōu)化生產(chǎn)工藝并實現(xiàn)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(chǎn)流程時(如切割、計數(shù)、分揀和邦定)具有高精度?？的鸵晫ξ唤鉀Q方案使用行業(yè)領(lǐng)先的機器視覺工具快速、準(zhǔn)確地定位和對位圖案與基準(zhǔn)點，包括在不利的應(yīng)用條件下，幫助客戶顯著提高成品率、改進產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)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(guān)鍵屬性數(shù)據(jù)。在晶粒繪圖過程完成之后，機器將根據(jù)質(zhì)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(biāo)晶粒，并與機器共享其在晶圓上的位置，以便機器拾取目標(biāo)晶粒。由于Mini LED生產(chǎn)具有大批量和自動化特征，因此速度至關(guān)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(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)確對位微型夾持器，以實現(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)可以實現(xiàn)高速對位，從而優(yōu)化拾取—放置過程，并提高整體設(shè)備效率。

【檢測/分類解決方案】NO.2探針標(biāo)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(zhì)量的最佳指標(biāo)，并影響利潤率，因此在生產(chǎn)流程的各個節(jié)點，使用康耐視機器視覺和基于人工智能(AI)的技術(shù)進行缺陷檢測，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(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，隨著時間的推移，將會導(dǎo)致探針損壞，并使晶粒質(zhì)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(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)機器視覺檢測和分類“合格”與“不合格”標(biāo)記較為困難。不一致或誤報的“不合格”讀數(shù)將會對成品率和芯片質(zhì)量產(chǎn)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(biāo)記與“不合格”探針標(biāo)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(biāo)記和不可接受的探針標(biāo)記圖像對該軟件進行訓(xùn)練，并可根據(jù)“壓力相關(guān)”、“偏離中心位置”等不同性質(zhì)對不可接受的標(biāo)記進行分類。

操作員可以使用此這些信息調(diào)整探針壓力或?qū)ξ环绞剑栽黾涌山邮艿奶结槝?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)的軟件對探針標(biāo)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(biāo)記錯誤地表征為不可接受的標(biāo)記，或者將不合格標(biāo)記錯誤地表征為可接受的標(biāo)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(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所)出現(xiàn)問題時能夠進行追溯。根據(jù)不同類型的應(yīng)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(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別開發(fā)的先進算法，在前端和后端流程中提 供光學(xué)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(diào)整的集成式照明和先進的圖像處理技術(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，顯著減少機器輔助需求，并大大延長機器正常運行時間。