專欄／AOI 檢測設備升級潮來臨！相關廠商可望受惠

各種產品做完都有品質管控需求，檢測產品是否變形、破損、缺陷、髒污、刮痕……等瑕疵，過往都採用光學儀器搭配人工檢測進行判讀，但耗費較多時間及人力成本進行判讀，隨者自動化發展以及人工成本增加，促使自動光學檢查(AOI；Automated Optical Inspection)設備需求提升。

AOI 主要由光學感測、視覺軟體、機構與驅動、電控系統組成，光學感測由 CCD 攝像機、光學鏡頭組、照明設備組成，用於觀測、紀錄產品狀況，宛如眼睛一般；視覺軟體由演算法、影像處理系統組成，負責圖像捕捉、處理、分析，用於辨識產品差異、過濾視覺雜訊、提取特徵並做出正確標記或量測，產出數據分析及報告，需要經過訓練得知何者為完成品、何者為不良品，常導入 AI 協助訓練及判讀，判斷結果將直接影響機器效率、正確率及誤殺率，為 AOI 設備中最重要的一部分。

宛如大腦一般；機構與驅動主要由機械手臂、機構運動界面、機構設計驅動組成，用於提取、移動產品，並送至檢測所需的位置，宛如手臂一般；電控系統主要由可程式化邏輯控制器(PLC)組成，用於控制上述光學感測的照明、照射角度，視覺軟體的圖像處理、分析、判讀，機構與驅動的運動控制……等，整合上述所有功能，使 AOI 設備正常運作。AOI 已經廣泛應用於高科技、半導體、製藥和食品……等領域。AOI 的檢測速度、精度、視野都十分重要，重點在於取代人工檢測並提升檢測精細度、速度；缺點在於僅能檢測出定義的瑕疵，若軟體判讀不夠嚴謹就會有瑕疵品過關，然而過於嚴謹就會有誤檢的產生，導致需要人力進行二次檢測，降低生產效率。

AOI 廣泛的指所有光學檢測設備，後續有許多新的衍生應用就有許多新的名稱，由於電子產品單價、精細度較高且高度工業自動化，因此面板、PCB、載板、封裝、晶圓代工……等電子業需求最為龐大，幾乎每道製程完成後都會進行 AOI 檢測。PCB 以及載板來說，AOI 可以粗略分為裸板檢測、外觀檢測(AVI)、表面貼裝技術(SMT)後的 SPI、AOI、AXI 檢測，SPI 主要檢測 PCB 當中錫膏高度、體積、面積…等；AXI 主要透過 X 光進行透視檢測，彌補 AOI 無法觀測的部份，PCB 以及載板主要差異在於載板精細度較高，其餘差異不大；半導體中封裝或是晶圓代工精細度又更甚，晶圓代工較多黃光、蝕刻…等製程的 AOI 檢測，精細度小於 10nm，多由 KLA、Onto 等國際大廠提供；封裝則需要晶圓、載板、切割、黏晶、封裝後……等檢測，採用更多整合以及 3D 檢測。

隨著晶圓代工製程持續演進，載板、PCB 線路也隨之進步，線路也由過去 10～20um 提升至 3～5um，板子層數也增加許多，再者近期 AI PC 推出，主板由 PCB 板升級至更精密的 HDI 板，檢測也有升級需求。CoWoS 產能外溢至封測廠情況下，封測廠則需要做 RDL、Interposer 相關檢測，精細度提升許多，再者，先進封裝因為堆疊緣故，檢測設備則需要穿透矽，檢測內部 TSV 以及相關結構，才能得知堆疊後產品狀況。定錨認為，晶圓代工製程演進以及先進封裝需求持續增加，皆會帶動 AOI 檢測設備升級，相關廠商可望受惠。