半導體製程要求 nm 級精度，傳統 AOI 卡關了？從晶圓 → IC 載板 → 封裝 → OCR 完整製程拆解 + 5 篇實戰案例。
半導體製程要求 nm 級精度，傳統 AOI 卡關了？半導體機器視覺是 Cognex 全球最重要的應用領域之一。VSK 威視康整理 5 篇半導體實戰案例 + 完整製程拆解 — 從晶圓（Wafer）→ IC 載板（Substrate）→ 封裝（Package）→ 字符 OCR / DPM 條碼，協助 IC 設計、晶圓代工、封測廠精準導入視覺檢測與追溯系統。
📺 Cognex 原廠應用影片
展示 Cognex In-Sight D900 嵌入式深度學習視覺系統在半導體晶圓 ID OCR、雷射打標字符辨識、低對比表面字符讀取場景的應用：
1. 晶圓檢測 (Wafer Inspection) — 缺陷分類 + Wafer ID
晶圓階段的視覺挑戰：晶圓表面 nm 級缺陷、Pattern 一致性、Wafer ID（雷射打標的字符 + DataMatrix）。痛點包括：反光鏡面表面難打光、多 layer 干涉造成偽缺陷、Wafer ID 字元極小（<0.5 mm）需高解析 OCR。
VSK 用 Cognex In-Sight D900（深度學習 OCR）處理 Wafer ID，搭配同軸光 + Dome 燈消除反光；用 VisionPro ViDi Classify 對 SEM / Microscope 影像做缺陷分類（Particle、Scratch、Pattern、Pad）。
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2. IC 載板 / 基板 (Substrate) — DataMatrix 高速追溯
IC 載板（Substrate）的痛點：銅綠色背景對比度低、DataMatrix 雷射打標尺寸 <1.5 mm、產線速度 ≥30 ppm（pieces per minute）、同 Strip 內 ≥30 個 IC 需同時識別。
Cognex DataMan 280 + HotBars II 演算法是業界標準解 — 60 fps 高速、500 萬畫素、HDR 多曝光合成。視野按設計取 100×75 mm。VSK 整合 Strip ID 與 OEE 系統，實現 100% 追溯。
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3. 封裝檢測 (Package Inspection) — 缺料 / 字符 / 外觀
封測廠的視覺需求：BGA / QFN / DFN 外觀缺陷（Crack、Chip-out、Mold burr）、Lead 共面性、Mark 完整性、Tray 缺料偵測。傳統 AOI 設備閉源昂貴，VSK 用 In-Sight 3800 多工具併用替換或補強：
- 缺料偵測：PatMax 對位 + Color Match 確認 IC 顏色
- 字符 OCV：OCRMax 工具，黑色 / 白色雷射打標雙模式
- 外觀瑕疵：ViDi Analyze 分類異常型態
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4. 字符 OCR / OCV — 序號、Lot、Wafer ID 追溯
半導體 OCR 的特殊性：字元小 + 對比低 + 雷射打標反光 + 同 frame 多字組。傳統 Template Matching 失敗率高（>5%），Cognex In-Sight D900 + OCRMax 深度學習讀取率 ≥99.9%，免訓練即用。
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5. 缺料偵測 + 反光與低對比 OCR
常見的「邊角」應用：Tape & Reel 缺料、JEDEC Tray 空格、引線缺陷、銀膠塗布範圍。VSK 整合：
- 多角度結構光消除鏡面反光
- HDR 高動態範圍處理黑色 IC + 白色 Tray 同畫面
- EasyBuilder + 通訊整合無縫接入 MES / OEE
為何選 VSK 做半導體機器視覺整合？
半導體製程整合不僅是程式設計，更涉及：(1) Class 1000 / 100 無塵室相容硬體選型 (2) ESD 防靜電佈線 (3) MES / SECS-GEM 通訊整合 (4) SPC 統計分析儀表板。VSK 是Cognex 官方授權 PSI 系統整合商，具備半導體業客戶（晶圓代工、IC 載板、封測廠）的實戰經驗。
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📋 如何在半導體製程導入 Cognex 機器視覺（6 步驟）
從晶圓 → IC 載板 → 封裝 → OCR 的完整半導體機器視覺導入流程。
- 定義檢測階段：釐清是晶圓階段（Wafer ID OCR/缺陷分類）、IC 載板階段（DataMatrix 追溯）、封裝階段（外觀/Tray 缺料）還是 OCR 字符（Lot 追溯）。每階段對應不同 Cognex 工具。
- 選擇對應 Cognex 工具：晶圓 OCR 用 In-Sight D900；IC 載板 DataMatrix 用 DataMan 280；封裝外觀用 In-Sight 3800 + ViDi；Tray 缺料用 PatMax + Color Match。
- 設計光學系統：晶圓鏡面要同軸光 + Dome 消反光；IC 載板用 HDR 對比度增強；BGA 外觀用結構光 3D 量測。光學設計影響 90% 成敗。
- 整合 MES / SECS-GEM：半導體廠常用 SECS/GEM 通訊協議。Cognex 支援透過 OPC-UA 橋接 SECS-GEM，VSK 提供整合方案。
- 無塵室相容硬體選型：Class 1000 / 100 無塵室要求 ESD 防靜電佈線、無塵相容外殼。Cognex 工業相機符合多數無塵規範。
- SPC 統計分析整合：結果輸出到 SPC 系統做趨勢分析，提早發現製程偏移。VSK 提供 SPC 儀表板整合與統計報表。
👨💼 撰文／審稿：VSK 威視康工程團隊
VSK Technology 為 Cognex 官方授權 PSI 認證系統整合商（Partner System Integrator），深耕台灣機器視覺整合領域逾十年，累積數百件 Cognex 視覺檢測導入經驗，服務涵蓋半導體、汽車、電子光電、PCB、生技製藥、食品飲料、3PL 物流、機電設備、通訊網路、民生用品等十大產業。
📅 內容最後更新：2026-05-03 ｜ 📞 +886 2-8809-3200 ｜ 📧 Email住址會使用灌水程式保護機制。你需要啟動Javascript才能觀看它
❓ 常見問題 FAQ
Q：VSK 威視康是誰？跟 Cognex 是什麼關係？
A：威視康（VSK Technology Co., Ltd.）為 Cognex 官方授權 PSI 認證系統整合商（Partner System Integrator），提供完整 Cognex 機器視覺方案規劃、Demo 測試、整合與教育訓練。
Q：半導體 產業導入 Cognex 機器視覺有什麼好處？
A：半導體 產業可透過 Cognex 機器視覺系統取代人工目檢，提升良率（典型 99% 以上）、降低漏檢率（多數案例可從 3% 降至 0.02%）、減少夜班人力，並且整合 MES / SPC 達成 100% 全檢追溯。
Q：導入 Cognex 機器視覺的 ROI 大約多久回收？
A：依產線規模與檢測項目，多數客戶在 6-18 個月內回收投資。主要效益來源：人工成本節省（夜班/週末/三班制）、漏檢率降低（避免客訴與賠償）、產能提升（從 30 PPM 提升至 60-100 PPM 是常見效益）。
Q：VSK 提供哪些整合服務？
A：VSK 從前期需求釐清、現場評估、Demo 拍攝測試、燈光與鏡頭設計、程式撰寫、整合上線、教育訓練到售後維護，提供 Cognex PSI 認證的全套服務。歡迎電洽 +886 2-8809-3200 或 Email住址會使用灌水程式保護機制。你需要啟動Javascript才能觀看它。