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將AI導入鑽石瑕疵檢測 新創智合協助提升晶圓研磨品質

智合科技切入微小瑕疵影像辨識應用,成功協助中國砂輪在鑽石瑕疵檢測中導入AI。廖家宜

自動光學檢測(AOI)設備透過與AI的整合提高瑕疵檢測的辨識精準度,已成為當前智慧製造的顯學,不過有別於目前市場商機最大的印刷電路板與面板產業,新創智合科技則是切入半導體產業,將AI瑕疵檢測導入於目前以人工目測為主的鑽石工具檢測,也是目前產業中少數切入微小瑕疵影像辨識的新創公司。

根據市場調查數據顯示,目前AOI檢測應用最廣泛的兩個領域,分別為印刷電路板和面板顯示產業,兩者的佔比分別為64%和15%,而其他的應用領域則包括半導體,太陽能電池以及醫療等。而從應用領域分布也可以看出目前AI瑕疵辨識的最大市場便是在PCB與面板產業,藉此機會有不少新創就鎖定瑕疵辨識切入智慧製造商機。

但在如雨後春筍般的新創市場中,智合科技則是從半導體產業出發,透過AI辨識直徑大小只有人類頭髮1/3的鑽石,篩選出良品與瑕疵品,而這些鑽石正是半導體產業中用來研磨晶圓的鑽石工具,「因為這塊過去完全是由人工目測,沒有標準機可以使用。」智合科技研發人員陳建宏這麼說,也因此此類瑕疵辨識需求成為尚未被開發的新藍海。

市場有需求,但尚未被開發,這也代表其技術門檻相當高。智合科技2016年就曾協助中國砂輪打造全世界最小的鑽石篩選機,將原本人工目測鑽石作業全面自動化,而在此之前,中國砂輪則是採取人工目測方式來進行鑽石檢測,光一條產線就必須動用80個作業員,相當耗費人力成本。

在半導體的前段加工中,晶圓的減薄研磨需要用各種各樣的鑽石砂輪,減薄時鑽石砂輪必須確保維持穩定的研磨速率和表面加工品質,以保證晶圓厚度一致性,同時整個晶圓不能有任何細微的裂紋,因此這就對所使用的鑽石砂輪具有很高的要求。

智合科技因此利用AI取代人力辨識來確保每顆鑽石的品質,像是鑽石尖端越細小代表切削研磨的效率越好,而其表面愈光滑,對於晶圓被刮傷的機率就越低。再利用AI進一步挑選出具有瑕疵不合格的鑽石後,智合科技更進一步透過與週邊自動化設備如機器手臂的整合下,將品質較佳的鑽石自動化挑選出來。

與印刷電路板或面板產業不同,這些待檢測的物件極微細小,直徑大小僅有人類頭髮1/3的鑽石,加上光學檢測容易受鑽石表面反射影響而產生過曝現象,導致影像資訊缺漏,因此如何在影像缺漏的情況下仍能夠正確判別瑕疵,就需要透過AI進一步增強其辨識準確率。

目前除了鑽石瑕疵辨識外,智合科技針對微小瑕疵檢測的應用範圍還包括了隱形眼鏡模具瑕疵辨識,可針對模具表面的曲度以及平滑度進行檢測。而2019年7月初,智合科技在經濟部工業局HackIDB與NVIDIA舉辦之「嵌入式新創開發競賽」獲最佳創新應用獎,在日前舉辦的2019 AIoT Taiwan展中,智合科技也在NVIDIA的支持下展出這項創新技術應用。

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