AI 視覺技術解決半導體業超音波設備的複雜 IC 瑕疵檢測難題

2026 / 06 / 30

背景與客戶需求

 

一家領先的電子製造商在積體電路 (IC) 的封裝生產線上,面臨嚴峻的品質檢測瓶頸。該客戶原先使用超音波設備進行 IC 內部瑕疵檢測,但設備的「首件良率 (First Pass Yield, FPY)」僅約 50%。為了達到生產標準,作業人員必須進行大量的人工覆判,才能將 FPY 提升至 95%~98% 的目標。

該客戶急需一套自動化且具備智慧功能的視覺解決方案,以取代高耗能的人工覆判流程,不僅要提升檢測準確度,更要減輕現場作業人員的負荷。

 

面臨挑戰

 

  • 嚴格的面積檢測閾值: 檢測標準極為精確。單一氣泡面積不得超過 IC 總面積的 3%,且所有氣泡面積總和不得超過 IC 總面積的 5%。

  • 複雜的多層影像成像: 超音波掃描需評估兩層結構:第一層為 IC 氣泡,第二層則為錫焊層。

  • 「映射 (Mapping)」干擾: 錫焊層的反射影像(即「映射」)常會投射至 IC 層,系統必須具備足夠的智慧,能正確辨識並將這些反射排除於瑕疵之外,判定為良品。

  • 瑕疵形狀不規則: 氣泡的形狀隨機且多變,導致傳統規則式 (Rule-based) 的機器視覺難以精確計算其面積。

 

解決方案

 

為了克服上述挑戰,我們部署了 TM AI+ AOI Edge 解決方案,透過深度學習技術執行先進的影像分析與運算:

 

AI 語義分割 (Semantic Segmentation)

 

系統採用 TM AI Segmentation 技術,取代傳統視覺演算法。此神經網路能精準界定晶片邊界與不規則的不良區域。透過提取這些像素級的區域,AI 可精確計算瑕疵佔晶片面積的百分比,嚴格執行 3% 與 5% 的規範。

 

無縫自動化工作流

 

超音波設備輸出原始影像後,透過網路由 TM AI Edge 即時擷取。在 TMflow 軟體中,系統會自動調整影像對比度,使不良特徵更加顯著,確保 AI 模型能即時做出高準確度的判斷。

 

自動化訓練與迭代

 

該解決方案整合了強大的伺服器端 AI Trainer。作業人員可針對邊緣案例(如複雜的映射反射)進行覆判,並透過Auto AI Training功能(自動收集圖片、訓練模型、部署模型),讓AI系統持續學習,越用越精準。

 

執行成果與效益

 

  • 高精密品質控管: TM AI 解決方案自動化執行了繁複的數學運算,確認氣泡總面積是否符合 5% 及 3% 的嚴格公差,有效消除人工判讀的主觀誤差。

  • 提升營運效率: AI 自動處理了超音波設備標記出的 50% 待確認零件,大幅降低人工覆判的人力需求,有效降低人事成本。

  • 持續優化循環: 在導入初期,雖然複雜的「映射」反射仍會標記供人工確認,但透過閉環反饋機制,AI 模型能持續從作業人員的判定中學習,使生產線隨著時間推移達到更高的自動化水準。

 

結論

 

本案例展示了將專業檢測設備與TM AI+ AOI Edge結合,如何成功轉化深陷瓶頸的品質控管流程。透過 AI 語義分割技術與持續性的機器學習,我們為客戶提供了一套高精準度、自動化且具備擴充性的解決方案,有效解決 IC 檢測的複雜課題。

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