从AI服务器需求增长看芯片检测：深视智能经典半导体应用案例介绍

当前，以AI芯片、高性能AI硬件为代表的半导体产业正经历飞速增长，微米级精度、检测速度是保障良率与产能的检测核心门槛。从晶圆对位、厚度检测，到引线键合、点胶点锡，每一道工序都对检测设备的分辨率、稳定性、环境适应性提出严苛要求。

分享10个经典半导体行业检测应用案例，覆盖3D轮廓检测、位移偏差、边缘测量、测厚等检测方案，拆解各工序的检测痛点与落地解决方案。

01

芯片平整度 / 平行度检测

项目难点

芯片终检环节，封装体的平整度与上下表面平行度直接影响后续贴装质量。高精度检测需求对设备采样率与激光性能提出极高要求。

解决方案

采用SRI8060三维激光轮廓测量仪，平面度误差＜5μm，帧率达67kHz。

方案优势

5μm微米级精度，精准检测芯片平整度与平行度

67kHz超高帧率，实现高速在线全检

蓝光光斑尺寸更小，轮廓边缘清晰

支持一键轮廓校准，操作便捷易上手

02

芯片锡球平整度检测

项目难点

BGA芯片锡球平整度是芯片制造过程中不可或缺的一环。锡球表面反光性较强，普通光学检测易出现过曝、数据缺失，且难以兼顾检测速度与精度。

解决方案

采用SR7080三维激光轮廓测量仪进行锡球平整度检测，平面度误差＜10μm，检测速度可达150mm/s。

方案优势

优化光学设计，有效克服锡球反光干扰，获取完整3D轮廓图

Z轴重复精度0.4μm，X轴重复精度5μm，保障后端焊接可靠性

150mm/s高速检测，适配高速产线全检节拍

操作简单，一键索引锡球位置

03

晶圆环高度信息检测

项目难点

晶圆环高度与晶圆翘曲度直接影响环切深度与良率。高度差异微小，传统2D视觉无法获取完整形貌数据，易出现环切过深或过浅问题。

解决方案

采用SRI8020三维激光轮廓测量仪检测晶圆环高度与晶圆翘曲，TAIKO高度差异识别＜1μm，晶圆翘曲度误差＜5μm。

方案优势

0.1μmZ轴精度差识别能力，精准管控环切工艺深度

1.5μm的X轴精度，精准检测晶圆翘曲度，检出异常晶圆

04

曝光机镜头高度引导

项目难点

光刻曝光工序中，镜头与晶圆的间距精度直接影响成像分辨率与曝光均匀性，间距偏差将导致光刻图形模糊、良率下降。

解决方案

采用SD33系列激光位移传感器进行镜头高度实时引导，

测量误差＜8μm，支持模拟量、RS485 多种通讯方式。

方案优势

5μm微米级精度，精准检测芯片平整度与平行度

67kHz超高帧率，实现高速在线全检

蓝光光斑尺寸更小，轮廓边缘清晰

支持一键轮廓校准，操作便捷易上手

05

机械手位移偏差分析

项目难点

在检测机械手过程中，易出现偏差与定位误差，直接影响工件对位精度。传统检测方式难以实时获取多维度位置数据。

解决方案

采用SD22系列激光位移传感器实时采集机械X/Y/Z三轴位置数据，测量误差＜0.01mm，传感器尺寸轻小仅 44*20*25mm。

方案优势

0.01mm高精度，精准识别机械手微小位移偏差

实时输出三轴位置数据，支持动态偏差分析与在线补偿

结构紧凑、体积小巧，可在狭小机械臂空间内部署

06

真空内机械手高度检测

项目难点

真空腔体内部的机械手，传统传感器难以穿透真空腔玻璃进行检测，且真空环境下安装调试难度大、维护成本高。

解决方案

采用激光位移传感器，可穿透玻璃采集机械手位移数据，测量误差＜0.03mm。

方案优势

可穿透真空腔玻璃检测，无需破坏腔体真空环境

0.03mm级测量精度，精准监控机械手高度位置

量程丰富、易于安装，适配不同尺寸真空腔体

07

晶圆平面度检测

项目难点

晶圆平面度偏差会直接影响光刻过程中的加工质量。晶圆的高反射表面让传统光学探头易产生测量偏差，透明或半透明区域更是直接测不准，误判率居高不下。

解决方案

采用光谱共焦位移传感器进行平面度检测，适配各种高透/反光材质，精度达1μm，采样频率33kHz。

方案优势

1μm精度平面度检测，精准识别晶圆微小翘曲变形

33kHz 高速采样，适配在线高速全检节拍

抗光照干扰，抗环境干扰能力强，产线现场长期稳定运行

08

晶圆厚度检测

项目难点

晶圆厚度是制程关键管控参数，传统接触式检测易划伤晶圆表面，且产线环境温度波动易引发测量漂移，难以实现高速在线稳定检测。

解决方案

采用光谱共焦位移传感器进行非接触式测厚，测厚精度达1μm，温漂＜0.015% F.S./℃。

方案优势

非接触式检测，杜绝晶圆表面划伤风险

1μm高精度测厚，满足先进制程厚度管控要求

温漂系数极低，在产线温度波动环境下保持测量稳定性

09

封装点胶 / 超微量点锡引导

项目难点

产线封装中的微点胶、超微量点锡工艺，胶点 / 锡点尺寸极小，不同材质晶圆表面反光特性差异大。普通传感器难以精准定位与高度引导，易出现点胶偏移、胶量不均、焊点失效等问题。

解决方案

采用光谱共焦位移传感器进行点胶 / 点锡高度引导，测量精度≤1μm，测头直径仅16mm。

方案优势

高适应性，可适配金属、硅片、光刻胶等各种反光高透材质

1μm高精度引导，保障超微量点胶/点锡的位置与高度一致性

小尺寸测头可深入狭小封装工位，产线部署灵活便捷

10

晶圆寻边对位

项目难点

晶圆上料与制程对位环节，半透明晶圆材质的边缘识别难度大，中心偏差与角度偏差直接影响后续光刻、刻蚀等工序的对准精度，偏差过大将导致整片晶圆报废。

解决方案

采用对射型边缘测量传感器，实现中心偏差±0.05mm、角度偏差 ±0.1°的高精度检测，采样频率达4kHz。

方案优势

稳定检测半透材质晶圆边缘，不受材质透光性差异干扰

4kHz高频采样，完全匹配产线高速运行节拍

在AI硬件、半导体行业，成熟稳定的检测方案，既降低制程报废、又提升产品良率，保障量产稳定性，助力企业优化生产工艺细节。