micro led产业化进程中最为关键的就是降本。
提升良率无疑是解决成本的重要途径,检测和修复则是提升良率的主要途径。
“衬底工艺、外延生长、器件制备、巨量转移、封装键合、全彩工艺等生产环节所存在的缺陷都将直接影响micro led的良率,因此micro led检测尤为重要。”盟拓智能ceo唐阳树在2023年高工led年会上如是说道。
作为国内较早布局mini/micro led检测返修设备的厂商,在2020年,盟拓智能就推出了mini/micro led检测和修复闭环管理系统1.0,在行业内率先实现mini/micro led检测和修复闭环管理,2021年已进阶至3.0。
2022年,盟拓工业机器视觉软件系统4.0版面向市场,其针对性算法能力、架构的科学性、精度、效率、人机界面的友好性上的新变化新进步,大幅度提高检测效率和检测精度。
01micro led检测技术
据唐阳树介绍,目前micro led检测的方式大致分为两个大的方向,一个是非接触式的检测方式,另一个是接触式的检测方式。
有接触电致发光的检测方式,优点是检测精度高,缺点是效率低、对器件有损伤;
光致发光的检测方式是通过uv光对整个晶体进行激发和照射产生电磁跃迁最后产生发光,这种方式检测效率相对高,对器件也没有损伤,但是精度相对低;
无接触电致发光检测方式,通过上下抵御电厂产生电磁跃迁,这种检测方式相对效率高且对器件无损伤,但是目前成熟度不够,还处于研究阶段;
光学检测方式效即通过ccd成像的方式,包括光学和照明软件的分析,对被检测对象的成像进行分析和判断。这种方式的优点是效率相对高,对器件也没有损伤。但是存在检测全面性达不到全覆盖或者是100%的状态;
转移后点亮检测方式,这种方式的优点效率相对高、对器件没有损伤,检测的全面性高,但是存在返修成本高的问题。
综上所述,实际上目前micro led检测方式没有哪一种是完美的,都是各有优点和不足,盟拓智能对检测方式的选择是从产业的成熟度、耗材的经济性、技术的检验性和检测的准确度、全面度以及机械损伤等维度进行判断。
在不同情形下,根据客户的不同工艺,结合不同的检测方式,来为客户解决问题。
02 外观检测在micro led中的应用
外观检测在micro led中的常规应用有以下几种。
一是blob分析用于异物检测,通过blob分析,能检测出已封胶产品的异物和污染包括瑕疵所在。在这个过程中,芯片很容易被当成异物影响最终的判断,为解决这一问题,盟拓将整个软件能力的算法做了域值的处理。在102—204的区间里,把芯片的存在四维是一个正常的现象,已实现精准检测的最终目的。
二是ai技术用于wb质量检测,在micro led检测过程中,要把金线和背景区分开来很不容易。但当盟拓用ai对其背景和金线进行准确地区分和做处理以后,背景和整个金线非常清楚地区分开来,检测的时候就变得非常准确和可靠。
三是ai用于器件的缺失和偏移检测,能够实现本体的精准定位,同时涵盖主要焊点位置,将整个元件的信息当中高度、宽度、面积和周长、角度分析出来,并通过分析把高度面积百分差表现出来,包括角度的偏析x、x的偏移量都能够准确地分析出来。
四是ai用于划伤的检测,通过对划伤的检测,能够通过整个检测结果准确地将其位置浮现,通过这个面积能够判断划伤的程度,并提供给前段做工艺改善和指南。
五是非监督学习运用和监督学习的运用,如果用监督学习的方法来做,对样本的需求很大,而且标注量也很大,这时候检测的效果会有缺陷,可能会放过一些从来没有见过的缺陷。而使用非监督学习结合传统算法来做的时候,就不会有这样的问题出现。
03 视觉测量在micro led中的应用
通过视觉测量,能够把我们的两个器件之间的尺寸、位置信息、角度、贡献性都准确表现出来。
盟拓检测所具备的整体数据的测量能力,为后端生产工艺更好发挥奠定了基础。
测量机制的第一步是视野平场校正。为保障整个测量过程当中极致的精度和准确性,特别是在这个看得到校正前的图象有相对的畸变或者不均匀的状态,把整个视野校正以后,将变得更为客观,对测量形成更好的基础。
第二步是镜头畸变矫正。虽然目前镜头畸变很小,不管怎么样都存在畸变,在校正之后明显感觉整个图象更加接近客观和真实。
第三步是亚像素定位。通常说如果我们的定位能力只有像素级的能力,如果我们被定为的点小于一个像素很难被检测。而亚像素的定位可以准确找到其位置,同时来处理这样的问题。
04 点亮检测在micro led中的应用
点亮检测在micro led中的应用,通过建立色坐标的标准模型,并对被检测的全彩画面进行分析。
可以看到整个检测过程当中,点亮检测方式有静态成像的方式,优势表现在侧部测量上,劣势就是效率较低。
整个成像点亮当中是用x和y轴成像,这种方式精度相对高,分辨率也高,但是存在劣势是效率相对低,没有侧部的一个测量的安排。
盟拓一直专注于工业机器视觉的软件和硬件的开发,为信息显示、泛半导体、电子产业的客户提供自动化生产和检测设备视觉方案,致力于成为全球工业机器人视觉细分市场领导者平台。
目前机器视觉占其权重的50%,其次是集成电路和电子行业以及自动化生产和视觉检测的方案。
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