对半导体 AOI 任务而言,“看得见”已经不再是门槛,更大的挑战是更高效率与更高精度。一边是大视野、高吞吐的检测需求,一边是微米级甚至亚微米级的缺陷分辨能力,而传统显微成像方案很难同时做好这两件事。
- 视野与分辨率的平衡难题:倍率提升能带来分辨率提升却会导致吞吐下降;
- 多场景与固定配置的适配矛盾:不同材料、工艺和缺陷类型对光学要求截然不同;
- 高昂的工程成本:每更换一套需求就意味着要重新调光路、做验证、搞集成。
最终的结果就是,设备可以“做出来”,但很难“高效地持续迭代”。
EVT 团队的思路很直接:不做“一套最优配置”,而是做“一套可以持续逼近最优的系统”。我们基于 Navitar 的模块化显微架构,构建了一套面向 AOI 的柔性显微光机系统。
它可按检测任务自由组合,能在效率与精度之间动态平衡,还能有效降低系统集成与调试复杂度,本质上就是把“光学设计问题”转化为“工程配置问题”。
系统结构围绕四个基础单元与可扩展能力展开,整套 AOI 显微光机的核心功能的实现,都依托于这四大核心模块的协同作用。
一、成像镜筒
分辨率不是倍率,而是“匹配关系”。很多系统的问题不在于镜头不够好,而在于镜头与相机的匹配出现了偏差。
显微成像的本质关系是物镜(NA + 波长)决定理论分辨率,相机像素则决定能否“采得到”这些细节,若两者不匹配,就会出现欠采样(细节直接丢失、看不清)和过采样(数据冗余、拖慢系统效率)这两个典型问题。
我们提供多倍率复消色差显微镜筒,适配不同像元尺寸、不同靶面的相机,在样品面实现“有效像素尺寸 ≈ 分辨极限”的精准匹配,这与 Navitar 模块化架构中“高通量复消色差镜筒匹配大靶面探测器”的核心设计理念高度契合,可充分释放光学系统的检测潜力。
二、显微照明
对AOI设备而言,均匀性不是“好看”,而是算法成本。在 AOI 场景中,很多问题并不是“没看见”,而是不同区域的成像效果不一致,光场不均匀会直接导致灰度漂移、阈值不稳定和算法反复调参。这将严重拖慢调试进度与检测稳定性。
我们推荐标准化的科勒照明体系(含反射与透射两种模式),通过多级光阑控制与共轭面调校,实现从中心到边缘的均匀照度以及稳定可复现的光场分布。
该体系可直接嵌入整台 AOI 设备作为标准化模块使用,无需额外进行复杂的照明系统设计,同时支持多种波长定制,适配更多特殊检测场景。
三、显微物镜
不是选“最好”,而是选“最合适”。不同 AOI 场景本质上对应不同的物镜策略,结合半导体检测的多样化需求,我们针对性优化了物镜选型方案,兼顾工业级稳定性与检测适配性。
长工作距离物镜:提供NUV~NIR波段不同镀膜,放大倍率1X-100X,NA最高0.7,工作距离6~36.5mm多个选项,适配设备机械空间受限场景(如封装内部检测、大型晶圆载台检测),避免物镜与检测样品/操作工序干涉。
高解析度物镜(HR 系列):填补了4× / 6×倍率的空档,分辨率接近传统5× / 10×,能在效率与精度之间找到更优解,减少不必要的倍率冗余,降低数据处理压力。
宽视场物镜:最大视场可达110 mm,分辨率最高约1.68 μm,适用于整片晶圆快速扫描,兼顾大范围检测与微观缺陷识别,有效提升检测吞吐效率。
四、扩展功能模块
不同的缺陷类型、材料特性、检测精度仅靠基础成像模块无法完全覆盖,因此我们为用户提供可扩展功能模块,所有模块均可无缝集成至无限远光路体系中,实现系统在线升级,无需推翻原有架构,适配工艺迭代需求。
集成价值的核心在于减少“重复造系统”,在实际设备开发中,一个隐性成本就是每一个新需求都相当于“重做一套光学系统”——更换相机、适配新工艺、调整检测精度,往往需要重新设计光路、反复验证调试,不仅耗时耗力,还会导致设备迭代周期过长,难以跟上半导体工艺的更新节奏。
而模块化架构带来的改变十分显著:同一系统可覆盖多种检测任务,更换局部模块即可适配新相机、新工艺,无需推翻原有光路。
其中,暗场用于增强微小颗粒与划痕的散射信号,明场用于稳定获取表面形貌与污染信息。双光路可无缝切换,主体架构无需调整,即可完成多类型缺陷检测能力的快速扩展。
在 AOI 场景里,真正拉开差距的往往不是极限性能,而是系统的可用性与迭代能力。
如果你正在从事 AOI 设备开发,欢迎随时联系我们,进行光学检测系统集成或显微成像方案优化,把“成像问题”变成一个更可控的工程问题。