隨著 NVIDIA H100、AMD MI300 等 AI 晶片持續墊高運算需求，台積電 CoWoS（Chip-on-Wafer-on-Substrate）與 inFO（Integrated Fan-Out）封裝技術已成為先進製程良率的關鍵戰場。微凸點接合（micro-bump bonding）製程裡藏著好幾種失效模式——下壓瞬間的機械衝擊、錫膏熔融時的助焊劑揮發、對位偏移造成的橋接短路——這些現象發生的時間尺度天差地遠，短則落在毫秒等級，長則可以拖到數十毫秒甚至更久。選高速攝影機這件事，重點從來不是「幀速愈高愈好」，而是「你要觀察的現象發生在多快的時間尺度，相機的曝光間隔能不能對得上」。東茂科技代理 AOS（瑞士）、DITECT（日本）、SSZN（深圳）三個品牌的高速攝影系統，以下用真實規格拆解怎麼依照失效模式選對工具，而不是被一個漂亮的幀速數字牽著走。
微凸點接合的失效模式，時間尺度差很大
CoWoS/inFO 微凸點接合是一個包含多種子事件、時間尺度差異很大的複合製程，並不是所有值得關心的現象都擠在同一個時間尺度裡。下壓頭接觸凸點的瞬間、對位偏移導致的橋接風險，屬於相對快速的機械行為，通常落在毫秒等級；錫膏熔融、助焊劑揮發這類伴隨溫度爬升與材料相變的現象，時間尺度會拉得更長；而冷卻收縮造成的應力累積與翹曲，往往需要拉長整條冷卻曲線觀察才看得出趨勢，時間尺度是三者中最長的。這三種現象需要的「每秒張數」與「拍攝總時長」需求完全不同——用同一台相機、同一個幀速去套用在所有現象上，通常不是拍不夠快，就是拍太快但錄影時間根本不夠長，兩頭都顧不到。
現場最常見的判斷失誤，其實不是「這台相機夠不夠快」，而是拿一款規格書上寫著誘人幀速的相機，卻沒注意到那個幀速是在極端裁切視野下才能達成，實際能不能看到你要的現象、看到多大範圍，完全是另外一回事。這也是本文要重新處理的核心問題：把「幀速」跟「達成那個幀速所需要付出的視野代價」分開講清楚。
幀速愈高，代價是什麼？
高速攝影機衝高幀速的機制，幾乎都仰賴裁切感光元件的讀出區域（Region of Interest, ROI）——讀出的像素愈少，感測器每秒能吐出的張數就愈多。這代表規格書上那個最亮眼的「最高幀速」數字，往往是在視野被裁到很小（甚至只剩一條窄長條）的條件下量測出來的，並非全解析度下的表現。裁切之後至少會帶來三個實際代價：第一是視野縮小，原本能涵蓋整片凸點陣列的畫面，裁切後可能只剩下幾顆凸點甚至一條線；第二是儲存量與傳輸頻寬同步上升，幀速愈高、單位時間產生的影像資料量就愈大；第三是成本與系統複雜度提高，要接近廠商標稱的極限幀速，通常需要搭配更亮的光源、更短的曝光時間與更精確的觸發同步，不是插上相機就自動達成。選型前先弄清楚「你需要的幀速」跟「你能接受的視野代價」，比單純追求規格表上最大的那個數字重要得多。
四款機型的真實規格對照
以下規格表刻意把「全解析度下的最高 fps」與「裁切 ROI 後才能達到的最高 fps（連同裁切條件）」分開列出，避免像坊間常見做法一樣，把裁切模式的極限值直接當成「這台相機的速度」來行銷，讓人誤以為隨便拍都能拿到那個數字。
| 型號 | 全解析度 | 全解析度最高 fps | 裁切 ROI 後最高 fps（裁切條件） | 感光度 | 定位／建議適用時間尺度 |
|---|---|---|---|---|---|
| AOS PROMON U1000 | 1984×1264 | 139 fps | 817 fps（裁切至 640×480） | ISO 2400（彩色）／3600（單色） | 經濟型 USB3 免外接電源串流攝影機，適合 ≥50ms 尺度的較慢瞬態（如助焊劑揮發、緩慢冷卻觀察），機動性佳可攜至產線現場 |
| DITECT HAS-D73 | 1280×1024 | 型錄未單獨列出全幅峰值 fps* | 15,000 fps（裁切至 256×116） | 20 V/lx·s（單色）／6 V/lx·s（彩色，感光度單位非 ISO） | 需裁切至極窄視野才能達到 15,000fps 上限，適合鎖定單一觀察點的快速瞬態，不適合大面積良率監控 |
| AOS Scope G4 | 約 1280×1024（1.31MP） | 官方 headline 標示最高 3500 fps | 型錄裁切對照表實測極限 1683 fps | ISO 3600（單色）／2400（彩色） | 官方 headline 數字與型錄裁切實測表有落差，選型務必以實測對照表為準，不要只看行銷數字 |
| SSZN SH6-501 | 2560×2016 | 1000 fps | 14,000 fps（裁切至 2560×32） | ISO 10000（單色）／3000（彩色） | 高解析度大面積量測優先；若要衝上萬 fps 需裁切到極窄長條，視野幾乎只剩一列凸點，不適合同時監看整片陣列 |
*DITECT HAS-D73 型錄僅提供「裁切範圍對照最高 fps」的表格，未單獨列出未裁切時的全幅峰值 fps；一般監控用途通常在接近全幅的設定下操作，實際可達 fps 需依控制軟體與感測器設定現場實測。
依失效模式時間尺度選型，才是正確順序
與其先問「哪一台最快」，不如先確認你要觀察的現象大概落在哪個時間尺度，再回頭看哪款機型（在對應的視野代價下）搆得到。
- ≥50ms 尺度（較慢瞬態，如助焊劑揮發、緩慢冷卻收縮）：這類現象變化速度不快，AOS PROMON U1000 在全解析度 139fps 下已經足夠記錄完整過程，不需要裁切犧牲視野，還能保留 USB3 免外接電源的機動優勢，適合產線巡檢或需要頻繁移動測試點的場合。
- 1-10ms 尺度（多數微凸點下壓接合的瞬間機械行為）：這個範圍通常需要裁切 ROI 才拍得夠密，例如 DITECT HAS-D73 裁切到數千至 15,000fps 的區間，但視野會縮小到僅涵蓋你設定的觀察範圍內幾顆凸點，而不是整片陣列——規劃測試時要先確認關注的缺陷位置，再決定裁切範圍要多大。
- <1ms 微凸點瞬態（如極短暫的熔融波動、快速對位衝擊）：這個尺度需要接近極限的裁切 ROI 才有機會逼近，例如 SH6-501 裁切到 2560×32 窄條可達 14,000fps，但此時視野窄到幾乎只能看單一列凸點，完全不適合同時做大面積良率監控，只能用於已鎖定單一觀察點的深入分析。必須誠實說明：若你的失效模式落在次毫秒等級的極快瞬態（例如脈衝時間僅數百微秒等級的雷射相關製程），目前這四款機型在能兼顧足夠視野的前提下，都不見得能可靠捕捉完整過程，這種情況建議先送樣測試，或另外評估其他技術路徑，不要預設任何一款相機都能萬用。
換句話說，裁切 ROI 換來的幀速從來不是「免費的」——你多拿到的每一張畫面，都是拿視野範圍換來的。選型時先畫出你的觀察範圍需要多大、允許犧牲到多小，比先比幀速數字更能避免買錯設備。
【技術補充】規格表上的數字，是「全解析度」還是「裁切模式」？
東茂科技（HSC）是 AOS（瑞士）、DITECT（日本）、SSZN（深圳）等品牌的台灣代理商。這幾年協助客戶評估設備時，我們發現最常見的誤會不是「這台相機夠不夠快」，而是「規格書上那個亮眼的幀速，到底是在什麼視野條件下量到的」。同一台相機，全解析度下可能只有一兩百 fps，裁切到極窄的 ROI 後卻能標到上萬 fps——兩個數字都真實，但適用的檢測情境完全不同。選型前務必請廠商同時列出「全解析度 fps」與「達成標稱最高 fps 所需的裁切範圍」，才不會買回一台實際視野小到只剩一顆凸點的相機，卻期待它能做整片晶圓的良率監控。
常見問題：CoWoS/inFO 封裝檢測的相機選型疑問
問：為什麼不能直接用「幀速愈高愈好」來選相機？
答：因為幀速愈高，代表感光元件讀出的區域被裁得愈小，視野會相應縮小，同時單位時間的資料量也會暴增，儲存與傳輸系統的負擔跟著上升。買一台標稱幀速很高但實際視野只夠看單一凸點的相機，若你的需求是監控整片晶圓的良率，反而會買錯設備。正確做法是先確認你要觀察的失效模式發生在哪個時間尺度，再回頭找在對應視野需求下能達到那個幀速的機型，而不是反過來被規格表上最大的數字牽著走。
問：規格表上寫的「最高幀速」，都是全解析度下量到的嗎？
答：不一定，這也是本文重新整理規格表的原因。多數高速攝影機的「標稱最高幀速」其實是在裁切 ROI（縮小感光元件讀出範圍）後才達成的極限值，並非全解析度表現。以本文四款機型為例，SSZN SH6-501 全解析度（2560×2016）下是 1000fps，裁切到 2560×32 窄條才拉高到 14,000fps；AOS PROMON U1000 全解析度是 139fps，裁切到 640×480 才拉高到 817fps。選購前請廠商同時提供「全解析度 fps」與「達成最高標稱 fps 所需的裁切條件」兩個數字，才能判斷實際能用的視野範圍是否符合你的檢測需求。
問：如果我的失效模式發生在 1 毫秒以內，現有這幾款相機夠用嗎？
答：要看你能接受多小的視野。1-10 毫秒尺度的現象，裁切 ROI 後通常搆得到，但若是次毫秒等級、且伴隨脈衝時間僅數百微秒的極快瞬態，即使把 SH6-501 或 HAS-D73 裁切到接近極限（2560×32 或 256×116），視野也會窄到只能看到觀察範圍內極少數凸點，未必符合你的檢測目的。這種情況我們建議先送樣實測，確認實際能捕捉到的畫面範圍與細節是否足夠，不要單憑規格表上的最大 fps 數字做決定。
問：裁切 ROI 提升幀速之後，還能做整片晶圓的良率監控嗎？
答：通常不行，這點必須誠實說明。裁切到能拍出上萬 fps 的窄視野（例如 2560×32 或 256×116），畫面範圍已經縮小到僅涵蓋你設定的觀察區域，可能只剩一列凸點甚至更小，適合針對已鎖定的單一缺陷位置做深入的瞬態分析，但無法同時監看整片陣列的良率狀況。若需求是大面積良率監控，建議優先評估全解析度或較低裁切比例下的幀速是否已經足夠，而不是一味追求裁切到極限的最高數字。
問：AOS PROMON U1000 全解析度只有 139fps，是不是規格太低不值得考慮？
答：要看你的應用場景。U1000 的定位本來就不是拚幀速的旗艦機型，而是 USB3 免外接電源、機動性佳的經濟型串流攝影機，適合觀察 ≥50ms 尺度的較慢瞬態，例如助焊劑揮發、緩慢冷卻收縮，或是需要頻繁移動測試站點的產線巡檢場合。如果你的檢測目標本來就不需要毫秒等級的高速捕捉，選一台規格「剛好夠用」的機型，會比多花錢買規格用不到的高階機種更划算。
問：東茂科技提供哪些技術支援協助選型與系統整合？
答：我們提供從選型評估到產線驗證的完整服務：（1）樣品實測：客戶可將樣品寄送至東茂科技，由工程師實際測試不同裁切設定下能達到的幀速與視野範圍，確認是否符合您的檢測需求；（2）現場安裝：工程師到廠協助機構設計（振動隔離、光源架設）與軟體整合（觸發訊號、數據介面）；（3）人員培訓：提供操作與維護課程，涵蓋裁切 ROI 設定原則、觸發同步與感測器清潔規範；（4）後續技術支援：AOS、DITECT、SSZN 原廠韌體更新時，東茂協助評估是否適用您的產線並提供中文技術文件。建議在正式採購前先安排送樣測試，確認實測結果符合預期再決定機型。
如何開始您的 CoWoS 封裝檢測專案？
CoWoS 與 inFO 封裝技術的複雜度持續提升，傳統「接合前／接合後」的靜態檢測方法，已經難以回答製程異常的成因。高速攝影提供的是過程數據，但要真正發揮價值，前提是先弄清楚你要觀察的現象落在哪個時間尺度，再挑選在對應視野代價下搆得到的機型——而不是先被一個漂亮的幀速數字說服，事後才發現視野根本不夠用。
東茂科技代理 AOS、DITECT、SSZN 三個品牌的高速攝影系統，服務客戶涵蓋晶圓代工、封測、材料供應鏈等各環節。我們理解每家廠商的製程機密性需求，測試流程與資料保密事項可事先與工程師確認。
立即行動：歡迎來電 04-8857599 或 email service@hsc.tw，與我們的應用工程師討論您的檢測需求與失效模式的時間尺度，我們會依實際的裁切代價與視野範圍推薦最適配的攝影系統，而不是先推薦規格表上數字最大的機型。也歡迎將樣品寄送過來安排實測展示。
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。
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