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将AI导入钻石瑕疵检测 新创智合协助提升晶圆研磨质量

智合科技切入微小瑕疵影像辨识应用,成功协助中国砂轮在钻石瑕疵检测中导入AI。廖家宜摄

自动光学检测(AOI)设备透过与AI的集成提高瑕疵检测的辨识精准度,已成为当前智能制造的显学,不过有别于目前市场商机最大的印刷电路板与面板产业,新创智合科技则是切入半导体产业,将AI瑕疵检测导入于目前以人工目测为主的钻石工具检测,也是目前产业中少数切入微小瑕疵影像辨识的新创公司。

根据市场调查数据显示,目前AOI检测应用最广泛的两个领域,分别为印刷电路板和面板显示产业,两者的占比分别为64%和15%,而其它的应用领域则包括半导体,太阳能电池以及医疗等。而从应用领域分布也可以看出目前AI瑕疵辨识的最大市场便是在PCB与面板产业,藉此机会有不少新创就锁定瑕疵辨识切入智能制造商机。

但在如雨后春笋般的新创市场中,智合科技则是从半导体产业出发,透过AI辨识直径大小只有人类头发1/3的钻石,筛选出良品与瑕疵品,而这些钻石正是半导体产业中用来研磨晶圆的钻石工具,「因为这块过去完全是由人工目测,没有标准机可以使用。」智合科技研发人员陈建宏这么说,也因此此类瑕疵辨识需求成为尚未被开发的新蓝海。

市场有需求,但尚未被开发,这也代表其技术门槛相当高。智合科技2016年就曾协助中国砂轮打造全世界最小的钻石筛选机,将原本人工目测钻石作业全面自动化,而在此之前,中国砂轮则是采取人工目测方式来进行钻石检测,光一条产线就必须动用80个作业员,相当耗费人力成本。

在半导体的前段加工中,晶圆的减薄研磨需要用各种各样的钻石砂轮,减薄时钻石砂轮必须确保维持稳定的研磨速率和表面加工质量,以保证晶圆厚度一致性,同时整个晶圆不能有任何细微的裂纹,因此这就对所使用的钻石砂轮具有很高的要求。

智合科技因此利用AI取代人力辨识来确保每颗钻石的质量,象是钻石尖端越细小代表切削研磨的效率越好,而其表面愈光滑,对于晶圆被刮伤的机率就越低。再利用AI进一步挑选出具有瑕疵不合格的钻石后,智合科技更进一步透过与外围自动化设备如机器手臂的集成下,将质量较佳的钻石自动化挑选出来。

与印刷电路板或面板产业不同,这些待检测的物件极微细小,直径大小仅有人类头发1/3的钻石,加上光学检测容易受钻石表面反射影响而产生过曝现象,导致影像信息缺漏,因此如何在影像缺漏的情况下仍能够正确判别瑕疵,就需要透过AI进一步增强其辨识准确率。

目前除了钻石瑕疵辨识外,智合科技针对微小瑕疵检测的应用范围还包括了隐形眼镜模具瑕疵辨识,可针对模具表面的曲度以及平滑度进行检测。而2019年7月初,智合科技在经济部工业局HackIDB与NVIDIA举办之「嵌入式新创开发竞赛」获最佳创新应用奖,在日前举办的2019 AIoT Taiwan展中,智合科技也在NVIDIA的支持下展出这项创新技术应用。

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