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VSK 威視康 — Cognex 官方授權 PSI 系統整合商
專家專欄 · 2026/05/21

半導體先進封裝 AOI
晶圓 / 載板 / 焊球 三段檢測完整解析

先進封裝 AOI 不應只用製程名稱或相機解析度選型。本文把晶圓、載板與封裝工站拆成識別、2D 外觀、定位量測、3D 與設備整合,並提供產品入口與驗收問題。

作者:VSK 威視康技術團隊 發布:2026/05/21 更新:2026/09/14

直接答案:先進封裝 AOI 必須先拆分識別、2D 外觀、定位、2D/3D 量測與資料整合;再依視野、特徵、表面、節拍、介面與驗收條件選擇產品,不能由製程名稱直接指定機型。

半導體 5 階段檢測場景對照

「階段」用來定位資料流與責任,不等於每一站都要配置相同設備。先把任務拆成識別、品質驗證、2D 外觀、定位量測、3D 量測與設備整合。

流程位置先問的任務必要輸入
晶圓進站/搬運Wafer ID、方向、載具與工站識別標記位置、表面、方向、視野、觸發與資料欄位
製程中檢測外觀、存在/缺件、定位或尺寸缺陷定義、基準、允差、最小特徵與樣品變異
載板/中介層追溯碼、圖樣、位置與幾何材質、反射、碼制、視野、節拍與允收條件
封裝與組裝外觀、對位、高度、輪廓或共面性2D/3D 驗收維度、基準面、校正與統計口徑
出站/資料整合結果回傳、追溯、異常與留存PLC/PC/MES 架構、欄位、重試與責任邊界

先進封裝(Advanced Packaging)視覺檢測需求

製程名稱不能直接決定機型。先進封裝視覺評估應把以下四個問題分開:要辨識什麼、要判斷什麼外觀、要量測哪個幾何維度,以及結果要如何交給設備與上位系統。

  • 識別:字元或條碼的內容、位置、方向與表面。
  • 2D 外觀/定位:缺陷邊界、基準圖樣、視野與最小特徵。
  • 3D 量測:高度、輪廓、平面度或共面性的基準與校正。
  • 整合:觸發、節拍、輸出、異常、資料留存與驗收責任。

Cognex 半導體機型對照(In-Sight 3800 / D900 / L38 + DataMan 280)

下表依任務提供對應產品頁,不代表這些型號在未看樣品與文件前即可滿足半導體工站。

產品/產品線評估起點對應產品頁
DataMan 讀碼器1D/2D/DPM 讀取與追溯讀碼器產品線
In-Sight 38002D 視覺任務的候選智慧相機In-Sight 3800 產品頁
In-Sight D900AI 視覺任務的候選系統In-Sight D900 產品頁
In-Sight L38/3D高度、輪廓與幾何量測候選產品3D 視覺產品線

型號能力、介面、解析度、工作距離與配置必須以對應的 Cognex 原廠文件和實際測試條件確認。

先進封裝 vs 傳統 PCB AOI 差別

兩者都可能使用 2D 或 3D 視覺,但比較重點不應只放在相機解析度。真正需要釐清的是物件表面、最小特徵、幾何基準、樣品變異、搬運方式、節拍、資料追溯與驗收責任。

比較維度應回答的問題
成像材質、鍍膜、反射與高度差如何影響光源及鏡頭?
判定缺陷、定位、尺寸或 3D 幾何的 OK/NG 邊界是什麼?
系統誰觸發、誰保存影像、誰處理重試與誰對最終追溯負責?

三段檢測架構

  1. 識別與追溯:確認晶圓、載板、載具或封裝件的識別內容及資料欄位。
  2. 檢測與量測:依 2D 外觀、定位、尺寸或 3D 幾何分別定義方法與驗收。
  3. 設備與資料整合:把觸發、結果、異常、重試、影像保存與上位系統責任寫入規格。

為什麼先進封裝需要把識別、2D 與 3D 任務拆開?

識別、2D 外觀、定位與 3D 量測需要不同的影像資料與驗收口徑。若只以「AOI」下需求,供應商可能提供完全不同的範圍,採購也無法公平比較。

可引用的市場背景(不是 VSK 成效承諾)

  • SEMI 於 2026 年 7 月預估,2026 年全球半導體製造設備銷售額為 1,659 億美元,其中組裝與封裝設備為 67 億美元;成長動能包括 AI、HBM、先進與異質封裝。
  • SEMI 彙整的 Yole Group 預測指出,全球先進封裝營收可由 2024 年 461 億美元成長至 2030 年 794 億美元

資料來源與日期:SEMI,2026-07-14SEMI Advanced Packaging,2025-12-16。市場數字說明需求背景,不等於特定 AOI 產品市場規模。

SEMI Taiwan 的公開主題同時涵蓋先進封裝、測試/量測與智慧製造;這支持跨工站規劃,但不構成任何型號的性能證明。參考:SEMICON Taiwan Hot Topics

FOUP AOI — Fab 廠晶圓搬運必備

FOUP(Front Opening Unified Pod)是 300 mm 晶圓搬運與儲存介面的重要載具。SEMI E47.1 的公開頁確認其適用於 300 mm wafer FOUP;SEMICON Southeast Asia 2026 的供應商產品資料則可看到 25-slot 與 13-slot兩種商用配置,其中 25-slot 用於一般 wafer。這是市場實例,不代表所有 FOUP 都相同,專案仍須確認實際載具、slot pitch、視窗、遮擋與 load port 介面。

  • 載具 ID:確認外殼條碼/RFID、讀取位置、視野、工作距離與 AMHS/MES 回傳。
  • wafer mapping:確認存在、缺片、雙片、錯位與 slot 對應;這不是外殼讀碼器單獨能完成的任務。
  • 晶圓 ID:若要讀取 wafer 上的 T7/OCR,必須另確認可視角度、notch 方向、表面與光源。
  • 表面檢查:污染、破損或載具外觀判定需另定義可見缺陷、樣品與驗收口徑。

資料來源:SEMI E47.1SEMICON Southeast Asia 2026 供應商產品資料。E47.1 公開頁顯示此版本為 inactive,但說明其仍可使用;專案應以客戶指定的標準版本與載具圖面為準。

先進封裝 AOI 完整方案配置範例

固定產品配置有助於採購建立比較起點,但只能叫做參考架構,不能跳過視野、最小特徵、工作距離、節拍、表面與驗收條件。以下把「可先看的產品」與「必須再確認的條件」放在同一張表。

任務參考產品入口不可省略的確認
Wafer T7/OCRIn-Sight 174017411742T7 或 OCR 格式、表面與鍍膜、波長、FOV、notch 方向、字元尺寸與通訊。
IC 載板 DPM 讀取DataMan 280/282;再依難度比較其他 DataMan 固定式讀碼器碼種、module 尺寸、一次幾碼、材質、反光、速度、距離與可用光源。
條碼品質驗證DataMan 475V適用 ISO/IEC 標準、取像條件、grading 門檻、抽驗或線上驗證與報告需求。
2D 外觀/定位/量測In-Sight 視覺系統FOV、最小特徵、像素取樣、鏡頭、光源、允差、速度與規則式/AI 邊界。
3D 高度/輪廓/共面性Cognex 3D 產品線量測方向、Z 範圍、橫向取樣、遮蔽、表面、運動方式、基準面、校正與重複性。

解析度區間怎麼寫才真的能選型?

不要用「傳統 AOI 2–5 MP、先進封裝 5–25 MP」當通用規則。正確第一步是:

物件端每像素尺寸 = 視野尺寸 ÷ 該方向有效像素數

再依讀碼、OCR、缺陷判定或量測所需的像素取樣,以及鏡頭解析力、景深、運動模糊與光源對比,決定候選解析度。MP 是結果之一,不是需求起點。

SEMI T7 的公開摘要確認其規範 300 mm/450 mm 雙面拋光晶圓背面 2D matrix mark 的幾何、尺寸與內容;但未公開足以支持「25–50 μm 是通用 T7 字元尺寸」的細節。請以客戶指定 T7 版本、mark drawing 或原廠文件輸入實際尺寸。來源:SEMI T7

先進封裝 AOI 選型:先回答 5 個決策問題

決策問題需要提供的資料正確下一步
要解的是哪一種任務?識別/2D 外觀/定位/2D 量測/3D 量測,不要只寫「AOI」。回半導體任務地圖
最小特徵與視野是多少?一次取像範圍、最小字元/缺陷/量測特徵與允差。比較智慧相機產品線
樣品會怎麼變?材質、鍍膜、反射、批次、製程前後與 OK/NG 邊界案例。了解 PC 視覺軟體了解 ViDi
節拍與機構限制是什麼?移動或停止拍攝、可用時間、工作距離、空間與光源位置。比較 3D 產品線
如何驗收與回傳資料?測試樣品、判定口徑、失敗處理、PLC/PC/MES 欄位與責任邊界。帶 5 項資料詢問 VSK 工程師

本表是需求定義工具,不是未看樣品即指定機型的承諾;產品頁提供可查證規格,本指南提供比較方法與決策路徑。

想評估先進封裝 AOI 方案?

請提供工站與物件、要辨識/檢測/定位/量測的任務、視野與最小特徵、代表性 OK/NG 樣品、節拍、安裝空間、介面與驗收條件。這些資料比只提供封裝名稱或相機解析度更能縮短選型往返。

聯絡:+886 2-8809-3200帶入先進封裝需求回半導體解決方案

參考與延伸閱讀

先進封裝 AOI 常見問題

Q1:只知道是 CoWoS/HBM 工站,可以直接推薦相機嗎?

不行。製程名稱不是選型規格;仍要提供工站物件、識別或檢測任務、視野、最小特徵、表面、節拍、安裝與驗收條件。

Q2:AOI 一定需要 AI 嗎?

不一定。先確認規則式工具能否描述 OK/NG 邊界;當變異難以用固定規則涵蓋,且有足夠、具代表性的標註樣品時,再評估 AI。

Q3:何時應把 3D 納入方案?

當高度、輪廓、平面度或共面性本身是驗收維度時才評估 3D,並同時定義基準面、量測範圍、校正與統計口徑。

Q4:產品型號比較應看哪些資料?

以對應產品頁與 Cognex 原廠文件確認能力,再把鏡頭、光源、工作距離、軟體、介面、機構與驗收納入完整方案比較。

Q5:如何讓詢價更快進入工程評估?

一次提供代表性樣品、視野與最小特徵、節拍、安裝限制、資料介面及驗收口徑;不要只留下「想做 AOI」或單一型號。

比較先進封裝 AOI 方案時,請把任務、視野、最小特徵、樣品變異、節拍、安裝限制與驗收口徑放進同一份需求。VSK 工程師可依這些條件協助比較 Cognex 讀碼、2D 視覺、AI 與 3D 產品路徑。

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