● 發(fā)展期(2004-2010):AOI新技術(shù)不斷發(fā)展,國(guó)內(nèi)品牌逐漸開(kāi)始與外國(guó)品牌戰(zhàn)略合作研制更領(lǐng)先的設(shè)備,中國(guó)AOI檢測(cè)進(jìn)入到快速發(fā)展期。
● 智能化階段(2011-至今):伴隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等新興技術(shù)不斷應(yīng)用,AOI檢測(cè)朝著智能化系統(tǒng)方向進(jìn)步。
集成電路芯片對(duì)使用環(huán)境具有較高的要求,空氣中的雜質(zhì)、腐蝕性氣體甚至水蒸氣都會(huì)腐蝕集成電路芯片上的精密蝕刻電路,導(dǎo)致芯片性能下降或失效。封裝環(huán)節(jié)使用特定工藝將集成電路芯片包裹起來(lái),防止外部環(huán)境對(duì)芯片造成損害,并將芯片上的接點(diǎn)連接到封裝外殼上,實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部功能的外部延伸。
芯片在封測(cè)階段至少需要4次光檢,人員利用顯微鏡在不同的倍率下執(zhí)行抽檢或全檢,存在效率低下、人員視力疲憊、缺陷漏檢等現(xiàn)象,產(chǎn)品的質(zhì)量難以得到保證。
隨著半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展,外加我國(guó)人工成本越來(lái)越高,電子制造企業(yè)出于對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和成本控制的需求,加速了AOI檢測(cè)設(shè)備替代人工的進(jìn)程。
在這種環(huán)境下,全球及中國(guó)自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)設(shè)備在未來(lái)幾年將經(jīng)歷快速發(fā)展。
3 AOI檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)及意義
人工智能技術(shù)與大數(shù)據(jù)發(fā)展進(jìn)步的今天,AOI檢測(cè)不僅僅是一部檢測(cè)設(shè)備,對(duì)大量不良結(jié)果進(jìn)行分類(lèi)和統(tǒng)計(jì),可以發(fā)現(xiàn)不良發(fā)生的原因,在工藝改善和生產(chǎn)良率提升中也正逐步發(fā)揮著更重要的作用,因此,可以預(yù)期未來(lái)AOI檢測(cè)技術(shù)將在半導(dǎo)體與電子電路檢測(cè)中將會(huì)發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
AOI檢測(cè)的最大優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省人力,降低成本,提高生產(chǎn)效率, 統(tǒng)一檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和排除人為因素干擾,保證了檢測(cè)結(jié)果的穩(wěn)定性,可重復(fù)性和準(zhǔn)確性,及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的不良,確保出貨質(zhì)量。
制造商通常會(huì)與系統(tǒng)集成商合作,為其應(yīng)用開(kāi)發(fā)特定的AOI系統(tǒng),集成各種組件,并對(duì)制造商進(jìn)行培訓(xùn)。AOI系統(tǒng)為公司帶來(lái)了許多好處,包括:
提高生產(chǎn)率
自動(dòng)化檢測(cè)可實(shí)現(xiàn)全天候批量生產(chǎn)
持續(xù)可用
系統(tǒng)可一天24小時(shí)工作
速度快
可實(shí)現(xiàn)較高的檢測(cè)速度和產(chǎn)量
準(zhǔn)確、精準(zhǔn)、可靠、一致
可以通過(guò)編程來(lái)識(shí)別精確的細(xì)節(jié),并以恒定、持續(xù)的速度準(zhǔn)確、可靠地完成任務(wù)
適應(yīng)性高、可編程性強(qiáng)
可以快速、輕松地適應(yīng)各類(lèi)產(chǎn)品和表面,并可進(jìn)行遠(yuǎn)程編程和監(jiān)控
長(zhǎng)期成本降低
進(jìn)行初始投資后,AOI可帶來(lái)長(zhǎng)期成本效益
改善安全與工作條件
自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)消除了安全問(wèn)題和人工檢測(cè)人員繁瑣的重復(fù)性工作,讓員工有機(jī)會(huì)把時(shí)間投入到價(jià)值更高的工作中
提升產(chǎn)品質(zhì)量
最終目標(biāo)是生產(chǎn)出更安全、壽命更長(zhǎng)、不易損壞的高質(zhì)量產(chǎn)品
配合AI和深度學(xué)習(xí)的應(yīng)用,AOI的這些優(yōu)勢(shì)將更加明顯。通過(guò)AI,系統(tǒng)可以不斷“學(xué)習(xí)”,利用不斷完善的數(shù)據(jù)集更新訓(xùn)練模型,從而提高性能。AI軟件還能使檢測(cè)系統(tǒng)的編程更加直觀。
4 AOI設(shè)備簡(jiǎn)介及市場(chǎng)規(guī)模
AOI設(shè)備主要由照明光源(包括熒光燈、鹵素?zé)艉蚅ED燈)、鏡頭、工業(yè)攝像機(jī)、視覺(jué)分析軟件構(gòu)成。AOI設(shè)備工作時(shí),被測(cè)目標(biāo)首先在光源的照射下,反射光進(jìn)入特定的鏡頭和攝像機(jī),內(nèi)部的CCD/CMOS圖像傳感器向圖像采集卡輸入信息流,并加工為數(shù)字圖像,通過(guò)機(jī)器視覺(jué)軟件對(duì)數(shù)字圖像加以解析,最終反饋到?jīng)Q策模塊和控制執(zhí)行模塊,并對(duì)被測(cè)目標(biāo)執(zhí)行程序操作。
根據(jù)Yole數(shù)據(jù),2022年我國(guó)AOI檢測(cè)設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模約為211億元,2025年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到320億元,2022年-2025年CAGR達(dá)到15.31%。2019年全球AOI檢測(cè)設(shè)備應(yīng)用最多的是PCB行業(yè),占到總體市場(chǎng)的69.1%,半導(dǎo)體占20.6%左右。按此推算,2022年國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體AOI設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為43.47億元,2025年預(yù)計(jì)將達(dá)到65.92億元。
全球AOI設(shè)備市場(chǎng)呈分散趨勢(shì),主要是因?yàn)镻CB、面板及半導(dǎo)體后道封裝領(lǐng)域AOI(三光機(jī)、四光機(jī))相對(duì)來(lái)說(shuō)技術(shù)門(mén)檻不高。半導(dǎo)體AOI設(shè)備第一梯隊(duì)主要包括Camtek、Rudolph,以一光機(jī)、二光機(jī)為主,CR2市占率40%左右。國(guó)內(nèi)主流企業(yè)多處于第二梯隊(duì),如中科飛測(cè)、長(zhǎng)川科技、景焱智能等。國(guó)產(chǎn)AOI設(shè)備商有150家以上,主要集中在中低端的PCB、面板領(lǐng)域,半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的AOI廠商數(shù)量較少。
當(dāng)前以高端裝備制造為核心的智造工業(yè)4.0時(shí)代背景下。隨著中國(guó)制造2025的深入,毫無(wú)疑問(wèn),未來(lái)智能化是制造自動(dòng)化的發(fā)展方向。
AOI檢測(cè)會(huì)覆蓋半導(dǎo)體制造的每一個(gè)重要環(huán)節(jié)。