康耐視半導(dǎo)體相關(guān)解決方案，可追溯性非常重要

在如今競(jìng)爭(zhēng)異常激烈的半導(dǎo)體行業(yè)里，在設(shè)計(jì)和開發(fā)過程中保持可追溯性，既能確保質(zhì)量，管控變更的影響，又能規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)，且可確保滿足合規(guī)要求。而缺乏可追溯性不僅會(huì)給組織帶來嚴(yán)重問題，在某些情況下還易造成極為高昂的代價(jià)。因此實(shí)現(xiàn)全面的可跟蹤性至關(guān)重要。

通常晶圓、晶圓載體、引線框架、晶片和成品封裝都有識(shí)別碼，以便流程的每一步進(jìn)行讀取和驗(yàn)證，從而防止問題進(jìn)一步發(fā)生在下游。根據(jù)不同的應(yīng)用，康耐視機(jī)器視覺系統(tǒng)或深度學(xué)習(xí)光學(xué)字符識(shí)別工具可快速、準(zhǔn)確地讀取字母數(shù)字字符或條形碼，從而實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體的全面可追溯性。下面就介紹幾種常見問題與解決方案：

1晶圓字符識(shí)別

常見問題

晶圓上有激光標(biāo)記的ID號(hào)碼，放置在硅盤的一小塊區(qū)域中。這些代碼是字母數(shù)字字符或DataMatrix代碼，用于通過前端工藝跟蹤晶圓，直到它們被切割。但在各種掩模、蝕刻和光刻過程中，晶圓ID很可能會(huì)退化，且晶圓的反光背景而導(dǎo)致難以解碼。

解決方案

康耐視In-Sight 1740系列晶圓讀碼器采用專為晶圓識(shí)別開發(fā)的優(yōu)異算法，可在切割晶圓前提供光學(xué)字符識(shí)別 (OCR)和二維讀碼功能。這些晶圓讀碼器使用集成并可調(diào)的照明與圖像處理技術(shù)，為多種標(biāo)記方法提供良好成像系統(tǒng)，包括字母數(shù)字和SEMI-T7 DataMatrix碼。In-Sight 1740能夠自動(dòng)適應(yīng)由各種工藝步驟引起的標(biāo)記外觀變化，從而減少不讀取的情況，最大限度地減少機(jī)器輔助的需求并最大限度地延長(zhǎng)機(jī)器正常運(yùn)行時(shí)間。

2晶圓載體環(huán)的可追溯性

常見問題

一旦晶圓被切割，晶圓ID就不再可用。為了保持先前在晶圓上創(chuàng)建的晶片的可追溯性，一個(gè)標(biāo)有識(shí)別號(hào)的載體環(huán)會(huì)攜帶經(jīng)過切割的硅晶圓，直到將它們從載體環(huán)上移除，以便進(jìn)行引線接合。切割過程中，鋸開的碎片會(huì)散落在晶片和環(huán)上，因此必須對(duì)它們進(jìn)行清洗。反復(fù)的清洗會(huì)使載體環(huán)的表面退化，從而降低了代碼的可讀性。表面和字符的變化使基于規(guī)則的視覺技術(shù)很難隨著時(shí)間的推移準(zhǔn)確讀取這些代碼。像0和O或l和1這樣的字符，如果褪色或磨損，就很難分辨出來。無法讀取的環(huán)會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)化過程中的速度減慢，從而影響產(chǎn)量。使用字符識(shí)別讀取晶圓環(huán)上的代碼，可以使它們使用更長(zhǎng)時(shí)間，并保持自動(dòng)化流程的運(yùn)行。

解決方案

晶圓載體環(huán)的可追溯性.png

康耐視深度學(xué)習(xí)工具使制造商能夠準(zhǔn)確地讀取晶圓載體環(huán)上的識(shí)別碼，即使它們因多次清洗而退化了。同時(shí)使用智能相機(jī)和深度學(xué)習(xí)軟件，利用光學(xué)字符識(shí)別(OCR)破譯損壞的代碼。憑借深度學(xué)習(xí)預(yù)訓(xùn)練字體庫，軟件內(nèi)的深度學(xué)習(xí)讀取工具開箱即用，能夠大幅減少開發(fā)時(shí)間。用戶只需設(shè)置感興趣區(qū)域并設(shè)置字符大小。即使引入了新字符，無需視覺專業(yè)知識(shí)也可以對(duì)這個(gè)可靠的工具進(jìn)行重新訓(xùn)練，使其讀取傳統(tǒng)OCR工具無法解碼的應(yīng)用特定字符。

3集成電路封裝的可追溯性

常見問題

引線框架是一層薄薄的金屬，它將半導(dǎo)體表面的微小電器端子的線路連接到電氣設(shè)備和電路板上的大規(guī)模電路。芯片與該引線框架的金屬引線以電線連接。二維DataMatrix條碼通常被激光刻在每個(gè)引線框架上，這樣框架和芯片就可以在整個(gè)裝配和拋光處理中被跟蹤。通常情況下，由于生產(chǎn)過程中的退化以及金屬背景的低對(duì)比度和反射率，這些代碼讀取起來非常困難。

解決方案

康耐視DataMan圖像讀碼器配備了業(yè)界領(lǐng)先的算法和防靜電保護(hù)外殼，即使在最具挑戰(zhàn)性的條件下也能可靠地讀取二維DataMatrix碼。靈活的照明和光學(xué)器件提供了最清晰的圖像和最高的讀取率，能夠承受大量的安裝和照明限制。DataMatrix技術(shù)已經(jīng)成為可追溯性應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)，它存儲(chǔ)了所有關(guān)于引線框架的必要信息，如制造商、產(chǎn)品編碼、批號(hào)，甚至僅有的序列號(hào)，以確保有效的可追溯性。

4讀取IC上的字符和代碼

常見問題

在經(jīng)歷了費(fèi)力的封裝測(cè)試過程后，半導(dǎo)體芯片最終擁有了它的識(shí)別號(hào)，其中包含了制造商信息和IC技術(shù)規(guī)格。這個(gè)字母數(shù)字代碼被印在IC頂部表面。這一信息的可讀性對(duì)于半導(dǎo)體制造商的內(nèi)部和外部可追溯性至關(guān)重要。下游各方，如系統(tǒng)設(shè)計(jì)公司和電路板組裝公司，都會(huì)讀取這些代碼，以驗(yàn)證他們是否收到了正確的芯片，以及正確的芯片是否連接到了PCB上。識(shí)別和確認(rèn)這些信息傳統(tǒng)上是由基于規(guī)則的機(jī)器視覺完成的。然而，傳統(tǒng)的算法難以讀取激光標(biāo)記或化學(xué)蝕刻在集成電路上的小和可變的文本字符串。其他影響可讀性的常見問題是高度紋理表面和環(huán)境層壓，使圖像中的字符變形。

讀取IC上的字符和代碼.png

康耐視深度學(xué)習(xí)技術(shù)解決了基于規(guī)則的圖像處理技術(shù)所不能解決的挑戰(zhàn)。康耐視深度學(xué)習(xí)字符識(shí)別工具使用內(nèi)置庫讀取彎曲的字符串、低對(duì)比度的字符以及變形、歪斜和蝕刻質(zhì)量差的代碼，該庫預(yù)先訓(xùn)練了一千多個(gè)字符。字符識(shí)別工具還提供重新訓(xùn)練的能力，因此用戶可以解決第一次沒有自動(dòng)識(shí)別的新字符或特定字符。快速而準(zhǔn)確地讀取芯片的識(shí)別碼可以提高可追溯性，并確保捕捉到正確的信息，使其在未來需要時(shí)可以使用。

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