AOI检测如何逐步渗透进半导体领域

一直以来AOI检测都是制造业视觉检测系统产业的核心要素。

AOI检测技术应运而生的背景是：电子元件集成度与精细化程度高，检测速度与效率更高、检测零缺陷的发展需求。

在制造业视觉检测系统中下游应用领域中，AOI检测被广泛运用于PCB印刷电路板、平板显示器和半导体芯片等电子元器件领域，是当下PCB印刷电路板和芯片生产过程中，至关重要的组成部分。1AOI检测进入了人工智能化阶段在我国AOI检测行业从20世纪80年代逐渐开始进步，到现在为止大概经历过四个阶段，从1985年的空白期到现在为止的智能化系统阶段，从人工检测到AOI视觉检测技术的不断应用，伴随着SMT组装向标准化和精细化发展，AOI检测设备具备宽阔的应用前景。●

空白期(1985-1995)：在我国引进第一台贴片机，AOI检测进入到起步阶段；●

研发期(1996-2003)：国产企业开启AOI检测设备生产制造之路；●

发展期(2004-2010)：AOI新技术不断发展，国内品牌逐渐开始与外国品牌战略合作研制更领先的设备，中国AOI检测进入到快速发展期。●

智能化阶段(2011-至今)：伴随着大数据、人工智能、机器学习等新兴技术不断应用，AOI检测朝着智能化系统方向进步。2芯片AOI缺陷检测集成电路芯片对使用环境具有较高的要求，空气中的杂质、腐蚀性气体甚至水蒸气都会腐蚀集成电路芯片上的精密蚀刻电路，导致芯片性能下降或失效。封装环节使用特定工艺将集成电路芯片包裹起来，防止外部环境对芯片造成损害，并将芯片上的接点连接到封装外壳上，实现芯片内部功能的外部延伸。芯片在封测阶段至少需要4次光检，人员利用显微镜在不同的倍率下执行抽检或全检，存在效率低下、人员视力疲惫、缺陷漏检等现象，产品的质量难以得到保证。

AOI视觉检测系统可以代替人眼进行检测，提高准确率，协助企业降本增效。

随着半导体行业的发展，外加我国人工成本越来越高，电子制造企业出于对产品质量和成本控制的需求，加速了AOI检测设备替代人工的进程。在这种环境下，全球及中国自动光学检测设备在未来几年将经历快速发展。3AOI检测的优势及意义

人工智能技术与大数据发展进步的今天，AOI检测不仅仅是一部检测设备，对大量不良结果进行分类和统计，可以发现不良发生的原因，在工艺改善和生产良率提升中也正逐步发挥着更重要的作用，因此，可以预期未来AOI检测技术将在半导体与电子电路检测中将会发挥越来越重要的作用。AOI检测的最大优点是节省人力，降低成本，提高生产效率，统一检测标准和排除人为因素干扰，保证了检测结果的稳定性，可重复性和准确性，及时发现产品的不良，确保出货质量。制造商通常会与系统集成商合作，为其应用开发特定的AOI系统，集成各种组件，并对制造商进行培训。AOI系统为公司带来了许多好处，包括：提高生产率自动化检测可实现全天候批量生产持续可用系统可一天24小时工作速度快可实现较高的检测速度和产量准确、精准、可靠、一致可以通过编程来识别精确的细节，并以恒定、持续的速度准确、可靠地完成任务适应性高、可编程性强可以快速、轻松地适应各类产品和表面，并可进行远程编程和监控长期成本降低进行初始投资后，AOI可带来长期成本效益改善安全与工作条件自动检测系统消除了安全问题和人工检测人员繁琐的重复性工作，让员工有机会把时间投入到价值更高的工作中提升产品质量最终目标是生产出更安全、寿命更长、不易损坏的高质量产品配合AI和深度学习的应用，AOI的这些优势将更加明显。通过AI，系统可以不断“学习”，利用不断完善的数据集更新训练模型，从而提高性能。AI软件还能使检测系统的编程更加直观。4AOI设备简介及市场规模AOI设备主要由照明光源（包括荧光灯、卤素灯和LED灯）、镜头、工业摄像机、视觉分析软件构成。AOI设备工作时，被测目标首先在光源的照射下，反射光进入特定的镜头和摄像机，内部的CCD/CMOS图像传感器向图像采集卡输入信息流，并加工为数字图像，通过机器视觉软件对数字图像加以解析，最终反馈到决策模块和控制执行模块，并对被测目标执行程序操作。AOI设备工作原理根据Yole数据，2022年我国AOI检测设备市场规模约为211亿元，2025年市场规模将达到320亿元，2022年-2025年CAGR达到15.31%。2019年全球AOI检测设备应用最多的是PCB行业，占到总体市场的69.1%，半导体占20.6%左右。按此推算，2022年国内半导体AOI设备市场规模为43.47亿元，2025年预计将达到65.92亿元。全球AOI设备市场呈分散趋势，主要是因为PCB、面板及半导体后道封装领域AOI（三光机、四光机）相对来说技术门槛不高。半导体AOI设备第一梯队主要包括Camtek、Rudolph，以一光机、二光机为主，CR2市占率40%左右。国内主流企业多处于第二梯队，如中科飞测、长川科技、景焱智能等。国产AOI设备商有150家以上，主要集中在中低端的PCB、面板领域，半导体封装领域的AOI厂商数量较