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HongKeTechnology 2025年10月3日
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HongKe
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【虹科方案】IDS 精密視覺系統助力 Micro-LED 貼合與 HBM 封裝製程升級
隨著 Micro-LED 顯示技術和先進半導體組件持續突破微型化與高效能的極限，製程中的 精度（accuracy） 與 可擴展性（scalability） 變得比以往更加關鍵。技術領先的 Micraft Systems Plus 開發出兩套面向未來的高端設備：
Micro-LED 雷射焊接機 與 HBM 高精度晶片貼合機。
這兩套系統均採用 虹科合作品牌 IDS 的 USB3 uEye CP 系列工業相機，實現極致精度、速度與製程控制。目前已在亞洲電子製造市場批量部署。
1. 應用場景一：2000 萬像素 USB3 uEye CP 相機支援 Micro-LED 轉移與雷射焊接製程
Micro-LED 雷射焊接機專為在大型基板（如 G4.5、G6 玻璃）上高速、準確地完成轉移作業而設計。雷射焊接能最大限度降低熱應力與機械應力，特別適用於同時處理數千個微型元件的場景。
基板定位與精準運動控制
相機首先負責擷取全局基準標記，建立基板在機器座標系統中的相對位置；定位資訊再傳至運動控制系統，使整體機構能以 ±1 µm 的重複定位精度 完成高精度動作。
微調與動態對準
進入貼合階段後，相機進行基準標記擷取，以實現 即時亞微米級對準（sub-micron alignment），必要時還能自動進行動態旋轉校正。這些關鍵資訊將引導運動系統做出位置／角度修正，確保每一顆 Micro-LED 與目標像素點完美一致。
此系統的產能可達 每小時 1000 萬顆晶片（cph），兼具極高精度與大規模量產能力，是擴展 Micro-LED 量產的重要 KPI。
內建線上檢測（In-line Inspection）
相機可自動移動至檢查區域，協助操作員進行快速質量確認，包括：
- 晶片是否精準貼合
- 是否有傾斜、破損
- 是否存在錯位或異常
工業相機是製程的「視覺核心」
虹科合作品牌 IDS USB3 uEye CP 相機在整個 Micro-LED 生產流程中扮演關鍵角色（型號 U3-3800CP-M-GL Rev.2.2），負責支援：
- 供體晶圓檢測：偵測破損、缺失等缺陷
- 巨量轉移對準：抓取基板與晶圓對位標記，實現亞微米級貼裝
- 轉移後檢測：確認定位精度、傾斜與破損
- 精準返工（Rework）：協助微米級單芯片更換
IDS 亞太區經理 Damien Wang 指出：「高解析度與低噪訊影像可捕捉最細微的瑕疵，是高精度製程不可或缺的重要條件。」
U3-3800CP 採用 Sony STARVIS IMX183（2044 萬像素、2.4 µm 像素尺寸、19.8 fps），在弱光與高速場景中仍能維持出色影像品質。
應用場景二：1200 萬像素 USB3 uEye CP支援 HBM（高帶寬記憶體）晶片鍵合
HBM 高階晶片貼合機專為高密度半導體封裝而設計，尤其適用需要微米級精度的垂直堆疊（3D 堆疊）製程。
系統採用兩台 IDS U3-3890CP-M-GL Rev.2.2 進行：
- 晶片與焊盤之對準定位
- 對位座標轉換
- 引導貼合模組完成微米級放置
亞微米級鍵合精度
相機擷取資料後，運動控制系統完成精密對位，即使是 HBM 這種高密度封裝，也能確保焊點一致性、避免微米級偏差造成散熱或電氣問題。
晶片貼合專用 CMOS 感測器
U3-3890CP 採用 Sony STARVIS IMX226（1200 萬像素、1.85 µm 像素尺寸、33.2 fps），具備：
- 高靈敏度
- 低噪訊
- 高速回應
非常適合 2.5D 與 3D 封裝中需要的高精度視覺定位。
IDS uEye CP 系列：兩大系統共同的視覺核心
兩套設備均採用 uEye CP 系列，特性包括：
- 超緊湊 29 × 29 × 29 mm 鎂合金外殼
- USB3 Vision 高速傳輸
- 全局快門 CMOS
- 支援微弱光源環境下的 BSI 背照式 STARVIS 技術
- 高解析度、低噪訊，非常適合辨識微米級標記／焊球
- 高熱穩定性，適用半導體廠 24/7 連續運作
- 內建 120 MB 緩衝記憶體，優化多相機使用情境
- 支援 IDS 完整軟體 SDK，加速系統整合
客戶收益：可擴展的高精度與更高產能
透過整合 IDS 視覺技術，製造商獲得：
- 更高貼合與對準精度
- 更佳製程重複性
- 更穩定的長期生產效能
- 更低錯誤率與更短設定時間
- 顯著提升的產能與製程良率
目前這兩套系統已部署於台灣及亞洲多家頂尖製造企業，展現德國高端視覺技術與先進自動化系統的最佳結合。
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