跳到主要內容
VSK 威視康 — Cognex 官方授權 PSI 系統整合商
INDUSTRY · SEMICONDUCTOR

半導體機器視覺解決方案 (半導體封測 / IC 載板檢測 / Wafer OCR / OSAT 視覺 / Fab 前段檢測 / 晶圓瑕疵檢測 / IDM 檢測系統)

IC 載板追溯、Wafer OCR、晶圓微米檢測

半導體封測 5 大視覺任務並行:Wafer OCR(SEMI T7 25-50 μm)、IC 載板 DataMatrix 追溯(ISO 15415 Grade A 85%+)、BGA 焊球 3D 量測(JEDEC ± 10 μm)、Lead frame 反光定位、Tray sorting OCR。VSK 為 Cognex 台灣 PSI 認證整合商,DataMan 475V + In-Sight L38 + IS9000 全系列覆蓋前段 fab 到後段封測所有視覺需求。

Cognex 台灣 PSI 認證整合商 SEMI / ISO / JEDEC 標準對齊 5 大檢測任務方案完整
SECTION 01

半導體封測視覺檢測為什麼難一站搞定?IC 載板 DataMatrix + Wafer OCR + BGA 焊球 3D + Lead frame 5 大任務並行解析

直接答案

半導體封測廠視覺檢測同時面對 ≥ 5 種獨立工藝:IC 載板雷雕 DataMatrix(Tier-1 IDM 要求 ISO 15415 Grade A 比例 85%+)、Wafer 表面 OCR(SEMI T7 字元 25-50 μm)、BGA 焊球 3D 高度(精度 ± 10 μm)、Lead frame 銅 / 金鏡面反光定位、Tray sorting OCR(1000+ 件/分)。每種任務有獨立光學 + algorithm + 規範、Cognex 1 機型不能解所有。

IC 載板 DataMatrix

5090%

Grade A 比例對齊前→後 (ISO 15415)

Wafer 表面 OCR

25-50μm

SEMI T7 標準字元尺寸

BGA 焊球 3D 量測

±10μm

高度量測精度 (JEDEC)

IC 載板 raw DPM 讀取率因雷雕條件與光源配置而異,三軸對齊(光源 + algorithm + ISO 15415)後可顯著提升。但這只解一半 — Wafer OCR 需要 Cognex In-Sight 1740 + 同軸光源、BGA 焊球高度需要 In-Sight L38 3D 雷射輪廓、Lead frame 鏡面反光需要 dome lighting + ViDi AI、Tray sorting 需要 DataMan 280 HSLL 高速液態鏡頭。Tier-1 IDM 稽核看的不是讀得到、是 ISO 15415 Grade A 比例 + SEMI E10 OEE + 5 種任務同步達標。

〔來源〕ISO/IEC 15415:2011 (DataMatrix 品質) + SEMI E10 (設備效率) + SEMI T7 (Wafer ID 字元規範) + JEDEC JESD22 (元件可靠度) + Cognex Application Notes + VSK 案場觀察

SECTION 01G / AUDIT

3 分鐘自評:半導體封測 / IC 載板產線卡在哪一條(12 題 yes/no)

依光源 / Algorithm / ISO 15415 三軸自評、每題勾選後自動跳下一題。

進度0 / 12

Q1 · 光源

你的 IC 載板條碼是雷射雕刻嗎?

Q2 · 光源

雷雕條碼用的是同軸暗場光源(不是環形白光)?

Q3 · 光源

同條產線有多種 marking 方式(雷雕、點陣印、Solder Mask 印刷字混用)?

Q4 · 光源

Polarization filter 已裝、應對表面 hot spot?

Q5 · Algorithm

已啟用 PowerGrid 算法救破損條碼?

Q6 · Algorithm

已啟用 Hotbars 算法應對低對比 1D 條碼?

Q7 · Algorithm

對焦範圍涵蓋 Tray 高度跟運輸震動的 ±0.5–2 mm 變化?

Q8 · Algorithm

產線速度是否較高、需要 HSLL 液態鏡頭快速對焦?

Q9 · ISO 15415 驗證

有定期(季)抽驗 ISO 15415 Grade 分佈?

Q10 · ISO 15415 驗證

條碼 trace 資料是否串接到 MES

Q11 · ISO 15415 驗證

採購、工程師、QA 對「讀取率」的定義一致?

Q12 · ISO 15415 驗證

需要應對 Tier-1 IDM 稽核或 UDI / GS1 製藥 serialization 合規?

SECTION 02 / AUDIENCE

你是哪種半導體業者?——先找到你在生態圈中的位置

半導體視覺檢測需求依你在產業鏈的角色而不同。以下 5 種常見業者類型、對應各自的核心視覺任務與相關 Cognex 產品線。

晶圓廠(Fab / IDM)

典型視覺需求:Wafer ID / SEMI T7 字元 OCR、SECS/GEM 機台通訊整合、EFEM 前端模組對接、300 mm wafer 尺寸相容、無塵室 Class 100-1000 規格。相關方案 → Wafer 表面 OCR

OSAT(封測廠)

典型視覺需求:晶粒 die 對位定位、BGA / bump 焊球 3D 高度量測、tray sorting 高速 OCR、封裝後 DataMatrix 條碼追溯(ISO 15415)。相關方案 → BGA 3D 量測 · 先進封裝

IC 載板 / 基板廠

典型視覺需求:雷射蝕刻 DataMatrix 條碼追溯(ISO 15415 grading)、Solder mask 對位、多層板 through-hole 定位、鍍銅塗層均勻度檢測。相關方案 → IC 載板 DataMatrix 雷雕追溯

材料 / 化學品供應商

典型視覺需求:化學品罐 / 材料托盤條碼 lot ID 追溯(IATF16949 相容)、批號 OCR 效期辨識、GHS 標籤合規檢查、批次 traceability MES 整合。相關方案 → DataMan 條碼讀取器

設備 OEM / 自動化整合商

典型視覺需求:新機台 vision subsystem 整合、舊機台 vision retrofit 升級、機台間 handshake barcode 對接、CE / SEMI S2 認證支援。相關方案 → Cognex 智慧相機系統

SECTION 01E / ISO 15415

ISO 15415 八個 Grading 維度(QA 對照表)

ISO/IEC 15415:2011 對 2D 條碼(含 DataMatrix、QR、Aztec)的品質評分共八個維度,每個 Grade A (4.0) 到 F (0),取最低分為總分。Grade A 全拿等於八個維度都 ≥ 4.0。實務上 IC 載板高端封測廠 Grade A 比例落在 70 到 85%。

#維度中文量什麼常見失分原因
1Symbol Contrast對比度dot vs 背景反射率差光源角度錯、polarization 沒裝
2Modulation調變度個別 dot 訊號清晰度Gain 拉太高、噪訊疊上
3Reflectance Margin反射裕度dot 跟 threshold 距離對比度邊緣 case、容錯空間小
4Fixed Pattern Damage固定圖案損傷finder pattern + timing pattern 完整度雷雕能量不夠、邊緣 dot 缺
5Axial Non-uniformity軸向非均勻性X / Y 軸 dot size 差異雷射光路偏心、機械震動
6Grid Non-uniformity網格非均勻性dot 位置偏離理論 grid雷射定位精度不夠
7Unused Error Correction未使用糾錯Reed-Solomon 還剩多少容錯多個 module 被破壞、糾錯吃光
8Format Information格式資訊DataMatrix 邊框資料完整度finder pattern 局部缺失
SECTION · 2026 產業觀察

2026 台北國際自動化工業大展觀察 · 半導體先進封裝檢測趨勢

AI 晶片產能擴張推升 HBM 高頻寬記憶體 + CoWoS 先進封裝檢測需求、自動化展周邊方案(自動搬運、機械手臂、視覺整合)同步升級。以下 3 個半導體視覺觀察:

OBSERVATION 02

CoWoS 中介層 3D 量測

微凸塊 / 銅柱 20-50 μm 密度極高 · 需 3D 量測(結構光 / 共焦顯微)· Cognex 對應:3D-L 雷射輪廓系列。

💰 算 ROI →
OBSERVATION 03

Wafer OCR · SEMI T7 追溯

Wafer notch 附近 T7 CODE 2D DataMatrix 雷射蝕刻 · 對應 ISO 15415 A 級 · Cognex DataMan 475V 驗證器。

✅ 條碼品質評估 →

〔資料源:Automation Taipei 2026 官方統計 · SEMI T7 公開標準 · Cognex In-Sight 9000 datasheet〕

SECTION / FAB AUTOMATION

Fab automation 整合能力 — SECS/GEM · EFEM · 300 mm wafer

半導體晶圓廠自動化的視覺系統整合、涉及 SECS/GEM 通訊、EFEM 前端模組對接、無塵室規範等技術要求。以下說明 Cognex 視覺產品線在這三類整合場景中的技術基礎與工程實務。

INTEGRATION 01

SECS/GEM 通訊整合

Cognex 視覺系統可透過 SEMI E5(SECS-II)與 SEMI E30(GEM)標準協定、與 Fab MES / 機台 EAP 系統交換讀取結果、alarm、event report。常見整合走 HSMS(SEMI E37)高速 TCP 傳輸;也可透過 EtherNet/IP、Modbus TCP 對接 Fab 端的 SECS/GEM gateway。實際協定依你的 Fab 標準與機台架構選擇。

INTEGRATION 02

EFEM 前端模組對接

EFEM(Equipment Front End Module)是晶圓廠機台的前端 handling 系統、負責 FOUP 載具進出、wafer 搬運與 pre-alignment。視覺整合常見於 EFEM 內部的 pre-aligner(wafer notch / flat 定位)與 wafer ID 讀取站;Cognex DataMan 與 In-Sight 系列支援標準 24VDC / GPIO / Modbus TCP handshake、可整合到多數 EFEM 供應商的架構中。

INTEGRATION 03

300 mm wafer / 無塵室相容

300 mm 產線的視覺設備需相容 SEMI M1(wafer 尺寸規範)與 SEMI E87(載具管理);光學規格需考量 wafer 表面 texture 對 OCR 讀取的影響。無塵室規範方面、設備外殼材質、線材選型、粉塵發塵量需符合 Class 100 / Class 1000 潔淨室要求。與 VSK 工程師討論可依你的產線潔淨等級提供選型建議。

SECTION 03A / TASK 1

IC 載板 DataMatrix 雷雕追溯 — DataMan 475V 線上 100% 驗證 + ISO 15415 Grade A 85%+

直接答案 (micro-answer)

雷雕 DataMatrix 在 IC 載板上 typical dot size 80-200 μm、ISO 15415 Grade A 要求 Symbol Contrast > 70% + Modulation > 50% + Fixed Pattern Damage > Grade B。Cognex DataMan 475V 線上每件 100% 驗證、Tier-1 IDM 稽核可調原檔。

Symbol Contrast

>70%

Modulation

>50%

Dot size typical

80-200 μm

Tier-1 IDM Grade A 要求

85%+

Cognex 標配:DataMan 475V 線上 100% 驗證 + DataMan 280 高速讀碼 + HSLL 高速液態鏡頭 (focus < 50 ms)

〔來源〕ISO/IEC 15415:2011 + Cognex DM475V Datasheet Lit# DSDM475V-EN-09-2024 + DM280 Datasheet〕

SECTION 03B / TASK 2

Wafer 表面 OCR — In-Sight 1740 同軸光源 + SEMI T7 字元 25-50 μm 讀取

直接答案 (micro-answer)

Wafer 標識(lot ID / wafer ID / serial)刻在 silicon 表面、字元尺寸 SEMI T7 標準 25-50 μm、需 同軸光源(coaxial)避開 silicon 鏡面反光。Cognex In-Sight 1740 為 wafer 專用讀碼器、整合 OCR/OCV 引擎、Cognex 註明高讀取率〔datasheet〕。

SEMI T7 字元尺寸

25-50 μm

IS1740 讀取率

高讀取率

工作距離

5-80 mm

同軸光源 (Coaxial)

必要

Cognex 標配:Cognex In-Sight 1740 Wafer 專用讀碼器 + 同軸光源 (內建) + In-Sight Explorer + OCRMax

〔來源〕SEMI T7-0312 Wafer ID 字元標準 + Cognex IS1740 Datasheet + Cognex Wafer Reading App Notes〕

SECTION 03C / TASK 3

BGA 焊球 3D 高度量測 — In-Sight L38 雷射輪廓 ± 5-10 μm 精度(JEDEC JESD22 標準)

直接答案 (micro-answer)

BGA (Ball Grid Array) 焊球高度需 3D 雷射輪廓掃描、2D 視覺看不到高度。Cognex In-Sight L38 雷射位移感測器、量測 BGA 焊球直徑 typical 200-760 μm、高度精度 ± 5-10 μm。JEDEC JESD22 要求高度均一性 CV < 10%。

3D 量測精度

±5-10 μm

BGA 焊球直徑範圍

200-760 μm

高度均一性 CV

<10%

Scan 速率

2 kHz

Cognex 標配:Cognex In-Sight L38 3D 雷射位移感測器 + In-Sight 9912 12 MP 高解析配合 2D 對位 + VisionPro 3D 分析

〔來源〕JEDEC JESD22-B116 BGA 焊球量測 + Cognex IS L38 Datasheet + VisionPro 3D Application Notes〕

SECTION 03D / TASK 4

Lead frame 鏡面反光定位 — Dome lighting + ViDi AI 對應銅 / 金 specular surface

直接答案 (micro-answer)

Lead frame 表面為 銅 / 金鍍層鏡面 (specular)、傳統環形光被反射成 hot spot。Cognex 解法:dome lighting 漫射光源消除 hot spot + ViDi AI Segmentation 學習 lead frame 真實外型。對位精度 ± 20 μm。

對位精度

±20 μm

ViDi 訓練樣本

50-200 張

光源類型

Dome diffuse

表面反射率 typical

>90% (鏡面)

Cognex 標配:Cognex In-Sight 3800 智慧相機 + VisionPro ViDi AI 工具集 (Segment / Classify) + Dome lighting 漫射照明

〔來源〕Cognex Lighting Application Guide §3 Specular Surfaces + Cognex ViDi Best Practice + IS3800 Datasheet〕

SECTION 03E / TASK 5

Tray sorting 高速 OCR — DataMan 280 + HSLL 高速液態鏡頭 1000+ 件/分

直接答案 (micro-answer)

IC 封裝完成後進入 tray sorting、需高速 OCR 讀 chip ID + 條碼、產線速度 typical 1000+ 件/分。Cognex DataMan 280 + HSLL 高速液態鏡頭 (動態自動對焦 < 50 ms) 為 typical 配置。Edge Learning 5-10 張樣本訓練處理多 SKU。

產線速度 typical

1000+ 件/分

HSLL focus 切換

<50 ms

工作距離範圍

50-1000 mm

Edge Learning 樣本

5-10 張

Cognex 標配:Cognex DataMan 280 高速讀碼 + HSLL 液態鏡頭 動態對焦 + Edge Learning AI 多 SKU 訓練

〔來源〕Cognex DM280 Datasheet Lit# DSDM280-EN-08-2024 + Cognex HSLL Liquid Lens App Note + Edge Learning Best Practice〕

SECTION / TECHNICAL TOPICS

半導體視覺整合 · 6 大技術主題深入教學

以下 6 個技術主題、涵蓋半導體視覺檢測從光學基礎到系統整合的核心知識點、供產線工程師選型與 troubleshooting 參考。內容為業界公開技術原理、非特定產線實測結果。

Wafer 邊緣 notch / flat 定位

wafer notch 或 flat 是晶圓的方向對位參考。視覺系統需先找到 notch/flat 位置、後續 wafer ID OCR 才能正確定位。多數 pre-aligner 使用 Cognex In-Sight 邊緣檢測演算法(PatMax)配合旋轉 stage、達成 ± 0.1° 內的角度定位。

SEMI T7 字元讀取率 5 大影響因素

SEMI T7 定義 wafer 表面雷射蝕刻字元格式(25-50 μm)。讀取率受 5 因素影響:(1) 字元大小與相機像素解析度、(2) 蝕刻深度與對比度、(3) 光源角度(Coaxial vs Dark-field)、(4) wafer 表面反射特性、(5) 環境光雜訊。優化這 5 項是達到高讀取率的基礎。

BGA / bump 3D 高度量測原理

BGA 焊球與 bump 高度量測多採用 laser triangulation(雷射三角測量)原理:雷射投射到樣品表面、CMOS 感測器接收反射光、以幾何三角關係計算高度。精度受雷射波長、感測器像素、投射角度限制、實際規格以 datasheet 為準(如 Cognex In-Sight L38 datasheet)。

無塵室 (Cleanroom) 相機選型 4 大要點

無塵室視覺設備選型考量:(1) 外殼材質——不鏽鋼或陽極鋁、避免塑膠脫粒;(2) ESD 防護——接地與 anti-static 設計;(3) 發塵量(Particle Emission Rate)——需符合對應潔淨等級認證;(4) IP 等級——通常 IP65 以上因應 wet 站清潔。與 VSK 工程師討論可依你的潔淨等級提供機型建議。

視覺-機台通訊協定選擇指南

視覺系統與機台通訊常見 4 種協定:SECS/GEM(SEMI E5+E30、Fab 標準、多用於 300 mm 產線)、EtherNet/IP(工業乙太網、常見於美系 PLC)、PROFINET(德系 PLC 主流)、Modbus TCP(跨廠通用、簡單場景)。選型時依機台端 PLC 品牌與整合工廠標準決定。詳見 Modbus TCP · PROFINET 詞彙。

先進封裝 (CoWoS / InFO) die 對位

CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)與 InFO(Integrated Fan-Out)封裝需將多顆 chiplet 精準對位到 substrate。視覺系統以 fiducial marker(對位標記)為基準、透過 subpixel edge detection 達到 μm 級對位精度。相關 Cognex 產品:In-Sight 3800(PatMax)、3D-A5000(高度量測)。

SECTION 01 / CHALLENGES

半導體典型應用 — Wafer SEMI T7 OCR / IC 載板 DataMatrix / 防塵環境

以下是半導體封測產業常見的視覺檢測痛點類別、供產線工程師選型時參考。

微米級精度要求

Wafer 表面瑕疵小至數微米,需要高解析相機 + 專業光源設計。

高速產線

IC 載板每秒處理數件,視覺系統必須在 100ms 內完成讀取與判定。

DPM 條碼難讀

雷射蝕刻、噴墨打標的 DataMatrix 條碼對比度低、變形大,傳統讀碼器失敗率高。

無塵室相容性

設備必須符合無塵室規範(粉塵發塵量、清潔度),相機外殼材質、線材都有要求。

良率追蹤需求

每片 wafer / IC 載板需獨立追溯記錄,視覺系統要與 MES 系統整合。

靜電防護

半導體製程對靜電敏感,視覺設備接地、ESD 防護必須符合規範。

SECTION 01C / BENCHMARK

業界 typical 讀取率與 ISO 15415 Grade 分佈

半導體 DataMatrix 讀取品質可以用 ISO/IEC 15415:2011 的 A / B / C / D / F 五級分級評估。Cognex 讀碼器(DataMan 280、DataMan 380、DataMan 475V、In-Sight 7905V 等)搭配光源、algorithm、ISO 15415 驗證三軸整合、可以持續監控 Grade 分佈跟 raw 讀取率趨勢。實際 raw 讀取率跟 Grade A 比例依雷雕條件、光源、algorithm 配置而異、建議透過 DataMan 475V 桌上型驗證器或 In-Sight 7905V 線上驗證器持續追蹤。

SECTION 01D / 三軸對齊

三件事沒對齊:光源、Algorithm、ISO 15415 驗證

過去十年我們在封測產線跑下來,這三件事沒對齊的廠超過八成。每次都不是設備不夠強,是 audit 沒做。

AXIS 1

光源選錯

雷射雕刻 DataMatrix 該用同軸暗場、不是環形白光。點陣印的 dot 平整、用同軸亮場垂直入射。Solder Mask 印刷字才用環形白光低角度漫射。入射角錯了,對比度直接掉 20 到 40%,Symbol Contrast 從 Grade A 降到 Grade C 是日常事。

COGNEX 解

DataMan 282 的 HPIT 多色光源(laser aimer 機型)可一鍵切換不同 marking 對應光源,省掉每批次重做光學設計。

AXIS 2

Algorithm 選錯

Cognex DataMan 系列有四套算法:1DMax、Hotbars2DMax、PowerGrid。九成八的廠只開前兩個,留 5 到 8% 明明能救的條碼當「unreadable」。PowerGrid 是專門救破損、變形、髒污 DataMatrix 設計的演算法。

COGNEX 解

DataMan 280/470 全系列支援 PowerGrid。DataMan 470 旗艦級對極端 DPM(低對比、變形、多角度)讀取率拉到 99.9%+。

AXIS 3

ISO 15415 沒驗

很多廠把「讀得到」當「OK」,其實 ISO 15415 的 Grade A 到 F 才是真品質指標。一張 Grade D 的條碼今天讀得到、下週設備老化 0.5 dB 就讀不到——變動成本不可控。Tier-1 IDM 通常要 Grade B 以上、藥廠醫材廠的 UDI 法規強制驗 Grade A。

COGNEX 解

DataMan 475V 線上驗證器同時支援 ISO/IEC 15415、15416、29158、15426-1/15426-2、五份合規規範。

SECTION 01F / AUDIT 流程

VSK 進廠的 6 個 Audit 步驟

我們進廠通常照這個順序走、典型時程 3 到 6 週。前提是三個崗位(採購、工程、QA)先對齊「讀取率」的定義。

STEP 1 · 光源檢查

現用光源 vs 應用 marking

看現有讀取器用什麼光源、入射角多少。雷雕的廠如果用環形白光、這條就是最大改善機會。換暗場、調入射角 30 到 60 度,光打出來的對比度直接看到差別。

STEP 2 · 演算法檢查

PowerGrid 開了沒

DataMan 平台調出來看 PowerGrid 有沒有開。沒開的廠先把 PowerGrid 加進來、光這個動作能救 5 到 8% 原本判 unreadable 的條碼。

STEP 3 · 對焦範圍量測

高度波動 vs 反應時間

把 Tray 跟運輸路徑的高度變化記錄下來、看波動有沒有超過機械對焦的反應時間。產線速度較高、Tray 波動較大的廠,HSLL 液態鏡頭是必要升級。

STEP 4 · ISO 15415 抽檢

8 維度分數分佈

從產線抽 100 張條碼丟驗證器、看 8 個維度的分數分佈。失分集中在哪個維度就反推到光源、雷雕能量、或 algorithm 的問題。

STEP 5 · MES 整合度

trace 資料完整度

看驗證器跟 MES 的對接、trace 資料完整度。SEMI E10 OEE 拉不上去的廠多半就是 trace 沒整合進去。

STEP 6 · 三方對齊

採購、工程、QA

這是最容易被忽略但其實最關鍵的一步。三個崗位看的「讀取率」往往是不同數字、audit 出來的 gap 才有人收。

SECTION / 公開標準

半導體封測產業相關公開標準

STANDARD ISO 15415

DataMatrix 二維碼品質評等(8 維度 grading)

〔來源 · ISO 官方 ISO/IEC 15415:2011〕

STANDARD ISO 29158

DPM 直接零件標記品質評等

〔來源 · ISO 官方 ISO/IEC TR 29158〕

STANDARD SEMI T7

Wafer ID 字元印製規範(25-50 μm)

〔來源 · SEMI International Standards〕

STANDARD JEDEC JESD22

BGA / 元件可靠度與焊球規範

〔來源 · JEDEC Solid State Technology Assoc.〕

STANDARD SEMI E10

設備效率 OEE 量測(Tier-1 IDM 稽核基礎)

〔來源 · SEMI International Standards〕

STANDARDSEMI E5

SECS-II 半導體設備通訊訊息協定(Fab MES 對接基礎層)

〔來源 · SEMI International Standards〕

STANDARDSEMI E30

GEM 通用設備模型(建立在 SECS-II 之上的機台自動化 API)

〔來源 · SEMI International Standards〕

STANDARDSEMI E87

Carrier Management 載具管理標準(FOUP handshake)

〔來源 · SEMI International Standards〕

STANDARDSEMI E90

Substrate Tracking 基板追溯(wafer / lot / carrier 資料流)

〔來源 · SEMI International Standards〕

VSK 不替客戶宣告認證狀態、所有標準引用以公開文獻為準。

SECTION / 應用類別

半導體封測視覺檢測常見應用類別

Die-Bond 對位

技術 PatMax 對位 + ±10 μm 重複定位

Cognex In-Sight 9912 / VisionPro

Wire-Bond 焊線量測

技術 高解析光學 + 焊絲彎曲度量

Cognex In-Sight 9912 + PatMax

封裝外觀 AI

技術 ViDi Red 紋理 + 微缺陷分類

Cognex VisionPro ViDi + IS8405

Wafer Map 對位

技術 WAFER edge + notch 角度定位

Cognex PatMax + In-Sight Explorer

抽檢 SPC 統計

技術 Cognex Connect MES + 即時統計

Cognex In-Sight + Cognex Connect

具體案例可行性依包裝形狀、輸送速度、條碼污損率差異、建議先做樣品評估。

SECTION / Cognex 方案

Cognex 半導體封測官方應用方案

DataMan 475V

IC 載板 DataMatrix 雷雕 ISO 15415 驗證

〔來源 · DM475V Datasheet〕

In-Sight 1740

Wafer 表面 OCR SEMI T7 字元讀取

〔來源 · IS1740 Series Datasheet〕

In-Sight L38

BGA 焊球 3D 高度 ±10 μm 雷射輪廓

〔來源 · IS L38 3D Laser Datasheet〕

In-Sight 8405

Lead frame 鏡面反光 + ViDi AI

〔來源 · IS8405 + VisionPro ViDi〕

DataMan 280

Tray sorting 高速 OCR / 1000+ 件/分

〔來源 · DM280 HSLL Datasheet〕

若需要對應你產線的具體 Cognex 官方方案文件與整合建議、可與 VSK 工程師討論、我們依你的應用場景提供選型指引。

SECTION / 先進封裝

先進封裝技術與讀碼 / 檢測需求 — CoWoS / HBM / FoWLP / QFN / Flip-chip

AI 半導體浪潮(GPU / NPU / HBM)帶動先進封裝需求:TSMC CoWoS、SK Hynix / Samsung / Micron HBM、Fan-out WLP、Flip-chip 逐步進入主流、與傳統 QFN / Lead-frame 並存。這些封裝的識別(DataMatrix / OCR)與 3D 幾何檢測(bump 高度、tilt、共面度)對視覺方案挑戰不同、選型邏輯也不同〔SOURCE · TSMC 3DFabric 官方資料 / JEDEC HBM3 標準 / Cognex In-Sight 家族 datasheet〕。

CoWoS · Chip-on-Wafer-on-Substrate

技術 TSMC 2011 首發 · GPU / HBM 主流先進封裝方案

Cognex DataMan 系列 DPM 讀碼 + In-Sight L38 3D bump 高度〔以 datasheet 為準〕

HBM · High Bandwidth Memory

技術 JEDEC 標準(HBM3 / HBM3E)· AI GPU 記憶體堆疊

Cognex DataMan 380 / 475V DPM + In-Sight L38 TSV / bump 3D〔以 datasheet 為準〕

FoWLP · Fan-out WLP

技術 Fan-out 重佈線 · 手機處理器主流封裝方案

Cognex In-Sight 1741 wafer OCR + DataMan 系列 DPM〔以 datasheet 為準〕

WLP · Wafer Level Package

技術 晶圓級封裝母標準 · FoWLP 的前世代技術

Cognex In-Sight 1741 wafer OCR + In-Sight L38 3D〔以 datasheet 為準〕

QFN · Quad Flat No-lead

技術 傳統 Back-end 封裝 · 消費電子 / MCU 主流

Cognex DataMan 280 tray sorting + In-Sight 9912 對位〔以 datasheet 為準〕

Flip-chip · 覆晶封裝

技術 晶片正面覆晶連接 · CoWoS / HBM 的底層技術

Cognex In-Sight L38 bump 3D + DataMan DPM 讀碼〔以 datasheet 為準〕

選型受配置影響(bump 密度、視野、產線節拍、標籤材質等);上方 Cognex 對應為方向性建議、具體型號請以 datasheet 為準、或與 VSK 工程師討論實際專案評估。

SECTION 04 / FAQ

Cognex 半導體 Wafer 追溯常見問題(工程師 Q&A)

Q:半導體無塵室能用一般工業相機嗎?

不行。無塵室設備需通過 Class 100 / Class 1000 認證。與 VSK 工程師討論可依你的潔淨室等級提供相容機型建議。

Q:Wafer OCR 失敗率太高怎麼辦?

傳統 OCR 對低對比、變形字元失敗率高。與 VSK 工程師討論可推薦改用 In-Sight D900 AI OCR 或其他適合機型、依你的樣本條件提供技術建議。

Q:視覺系統如何與 MES 整合?

Cognex 支援 Ethernet/IP、PROFINETModbus TCP 等工業協定。

Q:IC 載板 DataMatrix 跟 Wafer OCR 用同一台機嗎?

不建議。IC 載板 DataMatrix 高速讀取首選 DataMan 280(HotBars + 2DMax 演算法、產線速度快);Wafer OCR 字元辨識首選 In-Sight D900(AI 邊緣視覺、處理低對比變形字元)。兩種應用的演算法本質不同,分別用對應機型成功率最高。

Q:先進封裝 bump 高度量測精度要求高,哪台合適?

建議 Cognex 3D-A5000 高解析 3D 量測,實際精度依工作距離與機型配置而定(以 datasheet 為準)。與 VSK 工程師討論可依你的 bump 尺寸、視野、節拍需求提供選型建議。

Q:半導體視覺整合的預算大概要多少?

依配置而定(無塵室規格、機型解析度、ESD 防護、MES 整合複雜度都影響預算)。與 VSK 工程師討論可依你的產線規模提供分階段導入評估與機型建議。

Q:VSK 提供哪些半導體業視覺服務?

VSK 為 Cognex 台灣官方授權 PSI 系統整合商(證書編號 GCPSIFY25S33)、服務範圍涵蓋 Wafer OCR / IC 載板追溯 / BGA 3D / Lead frame 反光定位 / Tray sorting 等 5 大檢測任務的方案設計與整合工程。設備保固條件依 Cognex 原廠政策。與 VSK 工程師討論可依你的產線需求提供選型與整合建議。

Q:想看實際半導體導入案例該去哪?

請前往 業界案例 並選擇「半導體」產業篩選、可查閱涵蓋 IC 載板追溯、Wafer OCR、晶圓瑕疵檢測、先進封裝量測等場景的技術案例。

Q:IC 載板 DataMatrix 讀取率拉到 99% 以上需要多久?

讀取率提升需分階段執行:現場 audit(光源、algorithm、對焦、對比度量測)→ Cognex 設備參數調校 → 並行驗證。與 VSK 工程師討論可依你的產線複雜度提供評估。前提是採購、工程、QA 三個崗位先對齊「讀取率」的定義、否則只解 raw 不解 retry。

Q:ISO 15415 跟 ISO 15416 差在哪?

ISO/IEC 15416 是 1D 條碼驗證標準(Code 128、Code 39、EAN、UPC),ISO/IEC 15415 是 2D 條碼驗證標準(DataMatrix、QR、Aztec)。DataMan 475V 同時支援這兩個標準、加上 ISO/IEC 29158(DPM 條碼驗證)、ISO/IEC 15426-1/15426-2(驗證器自身合規),一個驗證站可以涵蓋整廠所有條碼類型。

Q:DataMan 280 跟 DataMan 470 在 DPM 上的差別?

DataMan 280 是中階主力固定式讀碼器、適合 1D / 2D / DPM 混合讀取、速度 1–2 m/s 中速產線、HSLL 液態鏡頭動態對焦、IP67 防水。DataMan 470 是旗艦級固定式讀碼器、低對比 DPM 讀取率 99.9% 以上、超大景深 + 超寬視野、可配 HSSM 高速可轉向反射鏡多角度單台讀取。DM280 解不了的極端 DPM(低對比、變形、多角度)跳 DM470。

Q:讀取器讀得到、驗證器卻給 Grade C 是什麼意思?

讀取器只判 pass/fail(容錯範圍大),驗證器照 ISO 15415 給八個維度的品質分。Grade C 意思是「今天讀得到、但容錯邊緣、設備老化或光線變化就會 fail」。Tier-1 IDM 通常要 Grade B 以上、UDI 法規要 Grade A。讀得到不代表合規。建議產線同時配讀取器(高速讀)跟驗證器(品質驗)〔ISO/IEC 15415:2011〕。

Q:什麼是 SEMI E90?在 wafer traceability 中的角色?

SEMI E90(Substrate Tracking Standard)是半導體晶圓廠追溯系統的基礎標準、定義了 wafer 在 fab 內的資料結構:從 lot(批號)、work order(工單)、carrier(載具、如 FOUP)、equipment(設備)到 wafer position 的關聯關係。視覺系統讀取 wafer ID 與載具 barcode 是實現 SEMI E90 資料流的第一步。

Q:SECS/GEM 通訊協定對讀碼器整合有什麼影響?

SECS-II(SEMI E5)是半導體設備通訊訊息協定、GEM(SEMI E30)是建構在 SECS-II 之上的通用設備模型。讀碼器整合到 Fab 機台時、若機台已具備 SECS/GEM gateway、Cognex 讀取器通常以 Ethernet/IP 或 Modbus TCP 對接 gateway、由 gateway 轉譯成 SECS-II 訊息送到 MES / EAP。直接由讀取器實作 SECS/GEM 較少見、多委由機台端或整合 gateway 處理。

Q:先進封裝(CoWoS / HBM)對視覺檢測有哪些獨特挑戰?

CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)與 HBM 高頻寬記憶體堆疊封裝的視覺檢測挑戰包括:(1) TSV(Through-Silicon Via)與 microbump 尺寸小於 20 μm、需高解析 3D 量測;(2) 多顆 chiplet die 對位需 subpixel 精度、以 fiducial marker 為對位基準;(3) 堆疊封裝的 warpage(翹曲)量測需要 3D laser triangulation;(4) 封裝後 mold compound 表面反光需特殊光源設計。

SERVICE AREAS

半導體產業 · 北部主要服務區域

北台灣半導體產業聚落深度耕耘: