半導體檢測是什麼？
半導體檢測是在 IC 製造過程中，利用各種量測設備偵測製程缺陷、確保晶片良率的技術。現代半導體檢測結合高速攝影機與 AI 機器視覺，可在 Wire Bonding、晶圓切割、封裝對準等關鍵製程中，以 10,000fps 以上捕捉肉眼不可見的瞬間缺陷，實現即時品管。東茂科技提供台灣半導體廠（竹科/中科/南科）專屬服務。
半導體檢測技術：高速攝影機在 IC 製程的 6 大應用
1. Wire Bonding 打線品質監控
Wire Bonding 是將 IC 晶片接墊（bond pad）與基板引腳（lead frame）以金線或銅線連接的關鍵製程。打線速度每顆晶片數百條，速度極快，肉眼無法判斷接觸瞬間是否正確。
- 缺陷類型：斷線、空焊（non-stick on pad）、尾線異常、Loop 高度偏差
- 所需幀率：5,000 ~ 4,000fps
- 推薦機型：DITECT HAS-EX（10,000fps / 全高清）
2. CoWoS 先進封裝對準檢測
台積電 CoWoS（Chip on Wafer on Substrate）將 HBM 記憶體與邏輯晶片整合在矽中介層（interposer）上，封裝對準精度要求達次微米（sub-micron）級別。
- 關鍵量測：Micro-bump TCB 熱壓鍵合瞬間變形、晶片拾取與放置（Pick & Place）精度
- 所需幀率：350fps+（捕捉熱壓鍵合瞬間）
- 推薦機型：AOS PROMON U1000（350fps@256p）
3. HBM 堆疊製程監控
HBM（高頻寬記憶體）需將多個 DRAM 晶粒垂直堆疊，以 TSV 矽通孔串接。每層堆疊的 TCB 鍵合過程需要高速攝影監控，確保鍵合溫度曲線與位移一致。
- 關鍵量測：各層鍵合一致性、TSV 填充缺陷
- 所需幀率：10,000 ~ 50,000fps
- 延伸閱讀：HBM 高頻寬記憶體技術解析
4. 晶圓切割（Dicing）品管
晶圓切割使用高速旋轉鑽石刀片或雷射切割，切割速度極快。高速攝影機可記錄切割界面的碎屑飛濺、崩角（chipping）情況，用於刀具壽命評估與切割參數優化。
- 缺陷類型：崩角（front/back side chipping）、切割偏移、晶片裂紋
- 所需幀率：10,000 ~ 1,000fps
- 推薦機型：Mega Speed MS160K（1,000fps）
5. 封裝點膠（Dispensing）與底膠（Underfill）
底膠填充（Underfill）是將環氧樹脂填入晶片與基板間隙，流動過程需高速攝影確認填充均勻度，避免空洞（void）形成影響可靠性。
- 關鍵量測：點膠量一致性、底膠毛細流動速度、void 偵測
- 所需幀率：1,000 ~ 5,000fps
- 推薦機型：SSZN SH6-501（5,000fps / 1080p）
6. AI 機器視覺整合：自動化半導體檢測
現代半導體廠將高速攝影機影像與 AI 深度學習模型結合，實現：
- 即時缺陷偵測：每幀影像在 1ms 內判斷 Pass/Fail
- 統計製程控制（SPC）：自動建立缺陷數據庫，追蹤製程趨勢
- 不良品自動剔除：結合機械手臂，零人工介入
半導體檢測高速攝影機選型表
| 製程/應用 | 所需幀率 | 推薦機型 | 品牌 |
|---|---|---|---|
| Wire Bonding 監控 | 5,000~4,000fps | HAS-EX | DITECT |
| CoWoS TCB 鍵合 | 350fps+ | PROMON U1000 | AOS |
| HBM 堆疊製程 | 10,000~50,000fps | HAS-EX | DITECT |
| 晶圓切割品管 | 10,000~1,000fps | MS160K | Mega Speed |
| 點膠/底膠填充 | 1,000~5,000fps | SH6-501 | SSZN |
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選型常見問題
10,000fps 等級的高速攝影機推薦哪些？
半導體製程檢測需要多快的攝影機？
PIV 粒子影像測速需要什麼規格？
作者：陳聖鑫 Alex Chen
東茂儀器科技有限公司｜業務窗口
10 年高速攝影機產業經驗，代理 AOS Technologies（瑞士）、SinceVision SSZN（中國）、DITECT（日本）、Mega Speed（加拿大）四大品牌，服務台灣半導體、汽車測試、學術研究客戶。