从常见的手机、电脑，到新能源汽车、大型航天设备，全都离不开半导体芯片支撑。随着芯片生产制造过程中集成度不断提升，尺寸减小，对检测精度、效率要求也在不断提升。各种微小缺陷，人眼不可见，但可能导致芯片失效，直接影响产品性能。

1 半导体芯片检测需求

半导体芯片生产涉及数十道核心工序，大致可以分为前期制程，后段封装两大类。

前期晶圆处理阶段，需要经过清洗-氧化-光刻-刻蚀-掺杂-薄膜沉积等工序处理。任一环节中出现的颗粒污染、光刻偏差、刻蚀不均，都会导致整块芯片失效，需要提前检测，避免不良品流入后续生产工序。

后期封装过程中，通常出现引脚偏移、焊线断裂、封胶破损、印字模糊等问题。在生产过程中需要机器视觉进行全流程覆盖，避免不良品流入市场。

从晶圆厂到封装厂，半导体行业制造厂家只关心一个问题：如何不影响效率，实现全工序检测。系列创视自动化视觉检测方案凭借高精度、高效率、高稳定性、多材质适配等优势，成为各大厂商芯片检测“标配”，彻底替代传统人工检测。

2 芯片检测高精度检测流程

半导体行业芯片检测同样遵循图像采集、分析处理、软件判定的流程，全程无接触，自动化操作，适配高速生产线，又能满足纳米级检测需求，核心流程通常分为以下几个关键环节。

1、图像采集  

通过高分辨率工业相机、专用光学镜头与定制化光源，捕捉晶圆、晶粒、成品芯片的高清图像，抑制样品表面反光、阴影干扰。

2、图像预处理  

对采集到的图像进行去噪、亮度校正、对比度优化，提取芯片表面、电路、引脚等关键特征。

3、算法分析  

通过模板匹配、AI深度学习、边缘检测等算法，将实时采集的图像与标准模板对比，精准识别缺陷类型、尺寸、位置，同时完成尺寸测量、位置定位等检测。

4、判定反馈  

根据预设标准，自动判定产品合格与否，不合格品触发声光报警，并同步将检测数据上传至MES系统，形成可追溯的检测报告。

3、机器视觉系列方案核心优势

从检测精度、检测效率、适配性等角度分析，机器视觉检测方案完美匹配系列半导体芯片质检需求。

1、精度要求  

适配不同制程芯片，检测精度达到纳米级，可以准确识别针尖大小的颗粒、发丝级的划痕、微小的引脚偏移。

2、效率要求  

每分钟可处理数百至数千件产品，检测速度是人工的5-10倍，满足客户不影响效率，实现全工序检测需求。

3、稳定性要求 

7×24小时连续运行，不受环境、人员主观因素影响，误判率≤0.5%、漏检率≤0.1%，避免因检测失误导致批量报废。

4、适配性要求 

能够兼容不同尺寸、不同制程（3nm-90nm）、不同封装类型（QFP、BGA、CSP等）的芯片，支持多产品模板存储，一键换型，适配多规格、小批量生产需求。

4、芯片生产质检常见案例

1、晶圆缺陷检测   

晶圆表面光滑、反光明显，部分≤0.01mm的微小缺陷肉眼无法识别，漏检、错检率高。缺陷涵盖裂纹、气泡、颗粒、划痕等类型难以精准分类。

方案采用2000W+高分辨率工业相机，搭配低角度环形光源+偏振片，抑制晶圆表面反光，表面微小缺陷成像清晰。搭载AI深度学习算法，自主学习不同缺陷特征，可精准识别裂纹、气泡、颗粒、光刻偏差等不同缺陷类型，同时完成晶圆尺寸、平整度测量；某晶圆厂引入该方案后，缺陷检测准确率超99%，良品率显著提升，大幅降低生产成本。

2、芯片封装检测   

芯片封装后容易出现破损、溢胶，印字（型号、生产日期）模糊、错印，条码无法识别等问题，厂家需要协同完成全流程检测。

方案采用同轴光+面光组合；搭载创视自动化自研OCR识别算法，精准识别印字内容、条码信息，验证逻辑一致性；同步检测封胶破损、溢胶、缺胶等缺陷。某芯片封装企业引入后，不良率从10%降至3%以下，大幅降低售后成本。

3、芯片引脚检测   

常见的引脚缺陷包括引脚尺寸偏差、弯曲、缺失和氧化。在实际检测过程中，引脚尺寸小于0.1mm，人工检测难以准确判断。

方案采用远心镜头+创视专用开孔面光，精准捕捉引脚细节。通过亚像素级测量算法，精准测量引脚长度、宽度、间距，识别弯曲、缺失、氧化等缺陷。

从晶圆厂前端检测到封测厂后段管控，不同检测需求，机器视觉都能提供定制化解决方案，破解人工质检难题。

本文转载自【创视自动化】

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