SEMICON Taiwan 2024 國際半導體展於 9 月 4 日至 6 日在南港展覽館一、二館盛大開展，集結完整的半導體供應鏈，以及最先進的半導體產業技術內容，期盼構建 AI 半導體生態系，進而推動台灣與全球產業的整體進步。TechOrange 科技報橘也特別走訪展會現場，直擊首次來台參加半導體展的自動化控制及電子設備製造商日本歐姆龍株式會社 OMRON，帶來結合控制技術和先進影像處理技術的半導體檢測解決方案。
隨著半導體微型化技術的推進，使得小晶片（Chiplets）對於集成封裝技術的需求持續增加，其結構複雜性造成精準檢測的不易，而 3D 封裝技術在各行各業的應用逐步擴大，使用傳統 2D X 光檢測系統判斷高精度產品的良率，如今也面臨侷限。為解決企業提高生產效率和產品質量的需求，OMRON 根據被檢測物體的尺寸、重量、X 射線穿透度，研發三款 CT 型 X 光自動檢查設備，透過 3D 自動檢測技術，保障半導體封裝與功率半導體生產的穩定性，也憑藉 AI 技術的影像處理功能，實現自動化檢測設置，提高判定產品品質的精準性。
結合 AI、連續影像、先進 3D 檢測、X 光透射影像等技術，助於提升半導體良率
OMRON 的 CT 型 X 光自動檢查設備「VT-X950」是展會亮點產品，並憑藉前瞻性技術，於 2024 年第 53 回日本產業技術大賞中榮獲文部科學大臣賞。VT-X950 支援無塵室環境的應用，主要檢測小晶片、CPU、GPU、通訊晶片等先進封裝製程，「小晶片其實就是使用 3D 先進封裝，讓晶片可以利用堆疊的方式，以更少的成本達成更高的性能。不過一旦出現氣泡、變形、相連等缺陷，即使現在通電檢測通過，之後遇到碰撞、溫度、濕度的物理狀況可能會產生不良。透過我們的檢測方案，則可以經由 3D 攝影的方式定義小晶片良率的標準並判斷，」OMRON 表示。
VT-X950 將高靈敏度攝像機與無縫控制設備的連續影像技術結合，可以產生易辨識的 3D 影像，並藉由應用在醫療領域 CT 掃描儀的先進 3D 檢測技術，高速生成精確的三維模型。同時 VT-X950 利用專屬的 AI 技術，自動優化檢測影像的條件設置、生成檢測程序，以往這段過程只能依賴經驗豐富的工程師和技術人員，現在以 AI 技術即可高效完成。此外，VT-X950 實現對各類半導體封裝中微凸點（μBump）和 C4 凸點焊接質量的可視化檢測，更提升在線焊料 3D X 光攝影速度 60 倍。
OMRON 指出，VT-X950 也能夠全方位支援客戶從研發階段、初期試產到穩定量產階段的應用，「在研發階段，客戶需要了解洞見相關的內容，所以掃描得越快、越多，就可以知道更多的情報，進而提高試產階段的良率和降低成本。在試產階段，最重要的是定義產品的合格與否，傳統的破壞式檢測會先透過研磨，展露出需要觀察的區塊，再以電子顯微鏡或 X 光掃描儀檢測，但是這個方法存在耗費時間長、人眼辨識可能誤差的缺點，因此定量檢測就發揮了效用，VT-X950 系統可以和客戶界定義檢測標準，當進入穩定量產階段，再協助客戶即時監控檢測，以快速掌握生產狀況並改善。」
「CT 型 X 光自動檢查設備」系列產品支援不同應用場景
OMRON 介紹，CT 型 X 光自動檢查設備另一個機型「VT-X850」，主要應用於逆變器模組、IGBT 模組，滿足電動車與電子製造業的關鍵檢測需求。VT-X850 系統涵蓋四大特點：第一，採用高達 160kV 的高壓 X 射線管，可在更短的時間內獲得穩定、清晰的圖像；第二，在設計的部分，可容納高度達 335 毫米、重量達 40 公斤的模組，具備更廣泛的適用性和多功能性；第三，以 AI 技術支援檢測，確保卓越的影像處理；第四，能夠進行自動焊料和空洞檢測，助客戶無需專業技能即可完成精確、高效的檢查。
CT 型 X 光自動檢查設備「VT-X750」則適用在生成式 AI、5G／6G 通信和車載控制器的安裝板等產品，以及 SMT 製程相關的大型基板，「VT-X750 檢測範圍廣泛，可以延伸應用到車載業界，不過出現難以解決的課題──厚度，所以我們開發了 VT-X850，另外為提升 VT-X750 的解析度，我們也打造出 VT-X950，」OMRON 說。
OMRON 強調，OMRON 帶來的半導體檢測解決方案不只具備新技術，也克服檢測設備的安全性、啟動時間長、使用方法困難等挑戰，「全世界最先進的半導體技術就在台灣，所以我們也希望和台灣客戶透過技術上的創新與合作，保持技術領先的地位。」
