在當下科技飛速發展之際，半導體作為現代電子信息技術基石迅猛演進，其芯片廣泛用于各類設備，性能優劣直接關乎設備功能與效率。芯片尺寸縮小、集成度提高，半導體生產對精度、質量控制近乎苛刻，細微瑕疵就可能引發芯片失效，影響產品性能與良品率，傳統人工檢測難以應對，效率低且準確性、一致性差。此時，機器視覺檢測技術誕生，宛如半導體行業 “新眼睛”，是精準檢測與質量控制關鍵，融合多領域技術，用圖像傳感器采集信息，經處理、分析、比對后精準決策或執行動作，在半導體制造各環節起著關鍵作用。

一、半導體生產的質量挑戰

（1）半導體生產工序的復雜性

半導體生產如同精密微觀制造 “交響樂”，從硅錠生長起，需嚴控溫度等因素確保晶體完美，硅錠切割成晶圓片后，經清洗、氧化、光刻、蝕刻、離子注入等精細處理，光刻是核心環節，對光刻設備精度、穩定性要求極高，微小光線偏差或設備振動就可能影響芯片性能，芯片制造完成后要封裝測試，給芯片 “穿鎧甲” 并檢測，整個流程上千道工序緊密相連，任一環節出問題都影響最終質量。

（2）常見的質量問題

半導體生產中質量問題頻發，晶圓表面缺陷如裂紋、氣泡、雜物，會影響芯片性能、可靠性、散熱及引發短路；芯片表面印字和條碼錯誤，承載重要信息，出錯會致生產管理混亂、兼容性問題；管腳尺寸偏差，影響芯片電氣與機械性能，連接不良會出現接觸電阻增大等問題。

二、機器視覺檢測技術大揭秘

（1）工作原理

機器視覺檢測似 “圖像魔法”，通過工業相機等圖像采集設備捕捉半導體元件圖像，設備高分辨率傳感器與優質鏡頭能精準記錄微米級細節，圖像傳至處理單元，經去噪、校正亮度對比度色彩等預處理后，用邊緣檢測等算法提取特征信息，如同元件 “指紋”，再與標準模板比對，判斷元件是否有缺陷及缺陷詳情，有問題即報警反饋給生產控制系統。

（2）關鍵優勢

與人工檢測相比，機器視覺檢測優勢顯著。精度上，人眼受限難測微小缺陷、尺寸偏差，機器視覺憑借高精度設備與算法能檢測微米極缺陷，精度甚至更高；速度上，人工檢測難滿足半導體生產線高速需求，易疲勞致效率、質量下降，機器視覺每分鐘可處理數百、數千元件，速度是人工數倍、數十倍；穩定性、一致性上，人工受主觀因素、疲勞影響，機器視覺嚴格按預設程序標準檢測，結果穩定一致。

三、匯萃智能半導體視覺檢測應用案例介紹

（1）晶圓表面缺陷檢測

晶圓生產細微缺陷會致芯片失效，該平臺用高分辨率相機與特殊鏡頭、自主研發算法，精準識別晶圓裂紋、氣泡、雜物等缺陷，某企業引入前人工檢測漏檢率高、良品率低，引入后缺陷檢測準確率超 99%，良品率提升 15 個百分點，降成本提競爭力。

（2）芯片表面印字和條碼檢測

芯片表面印字和條碼關乎產品追溯與管控，平臺圖像識別算法全方位檢測，識別內容、字體、條碼完整性等，能檢位置偏移、模糊、信息錯誤，助力企業全程追溯，某企業借此提升產品質量與客戶滿意度。

（3）管腳尺寸與幾何特性測量

管腳影響芯片性能，平臺高精度測量算法與圖像處理技術，高精度測量管腳長度、寬度等尺寸參數與形狀等幾何特性，某電子設備制造企業曾因管腳尺寸偏差故障多，引入后故障率從 5% 降至 0.5% 以下。

（4）元件位置、焊點和線路檢測

芯片中元件位置、焊點、線路關乎電氣性能與穩定性，平臺分析芯片圖像，判斷元件位置正誤、焊點參數、線路狀況，某封裝測試企業使用后不良率降 30%，生產效率提 50%。

（5）硅片生產中的精密定位

硅片定位精度影響后續工序與產品質量，某硅片制造企業此前定位精度不足致效率低、次品率高，引入匯萃通用智能高速機器視覺平臺后，定位精度控制的更加精準，生產效率提 30%，次品率從 8% 降至 2% 以下。

（6）晶圓切割前的瑕疵檢測及標記

晶圓切割前瑕疵檢測、標記重要，某半導體制造企業人工檢測局限大，誤切割多、浪費大，引入該平臺后短時間全面掃描，檢測準確率超 99.5%，標記瑕疵，廢品率降 50%。

（7）芯片分裝和后道封裝的錫球和錫膏檢測

芯片分裝和封裝時錫球、錫膏質量關鍵，某芯片封裝企業此前檢測手段有限、不良率高，引入平臺后，不良率從 10% 降至 3% 以下，提升質量、減少售后成本。

未來機器視覺檢測技術在半導體行業前景廣闊。精度上，隨半導體技術發展，將向更高精度邁進，靠先進光學鏡頭、高分辨率傳感器與優化算法保障產品質量；智能化上，融合人工智能等，不僅檢缺陷，還能析因提建議、自我學習優化，適應工藝變化；還將與自動化、大數據、物聯網技術深度融合，實現全自動化控制、數據支持決策、遠程監控管理，助力半導體行業創新發展。