工業視覺檢測是工業環節中非常重要的一個環節。機器視覺技能在工業中的運用非常廣泛,具有極高精確度的機器視覺檢測體系,可以取得和主動處理許多的信息。機器視覺檢測體系將傳統的“簡略東西+人眼”模式變成高速度高精確度的主動檢測效果,節約了許多的人力。
隨著面板市場的技術升級,每個晶圓上的晶粒逐步降低到微米級,例如當每個發光單元的尺寸小于75微米則稱之為MicroLED。LED單元的微小化對檢測系統有了更高的要求。這對于外觀檢測的光學系統的光學精度要求增加。
并且,電致發光光譜測試的探針需要更細,且定位更準,同時,由于探針與器件電極的直接接觸,還可能造成器件損傷。另外,由于尺寸變小,一片晶圓上的LED單元數量激增,采用傳統的電致發光檢測手段的效率難以令產業界接受,例如,一個4英寸的晶圓上至少需要幾十個小時才能完成一片晶圓的檢測。
表面缺陷檢測主要是物體表面局部物理或者化學性質不均勻的區域,比較常見的有金屬或者塑料制品表面的劃痕(如:手機殼/屏幕表面的劃痕)、斑點和孔洞(如:PCB板漏了焊點或者表面多了焊點),紙張表面的色差、臟污點、破損,紙制品表面的壓痕、凸起,玻璃等非金屬制品表面的雜質、破損、污點、平整度等。
在LED芯片,比如:平板電腦、手機LED等的生產過程中,其晶體缺陷、器件缺陷、表面沾污等不良均會導致器件質量下降甚至失效,導致降低生產良率。對光電器件材料的全面表征可以在芯片制造環節中盡早發現問題,最大化的降低損失。另外,通過對檢測結果的分析與歸納,還可以分析芯片制程中存在的潛在問題,為工藝優化提供更準確的方向。
目前,在傳統的LED器件領域,其器件性能的檢測流程包括外觀缺陷掃描以及電致發光測試。外觀缺陷掃描通過可見光對晶圓外觀進行成像掃描,檢測其外觀缺陷。再通過電致發光光譜對晶圓上的每顆LED逐個掃描,來獲取單個發光單元的光電性能來檢測器件的有效性。
以上方式需要對MiniLED、MicroLED的每個發光單元用探針通電進行測試,并獲得每個單元的電致發光光譜,獲得其器件電學特性以及其發光波長、發光強度,并根據這些信息對每個LED進行分選。同時,搭配高效率,長壽命和均勻性好的LED光源,滿足了CMOS圖像傳感器快速移動時積累電荷的需求,降低了平臺移動精度的需求,所以,更符合目前顯示行業生產節拍越來越快的需求。
因此,該技術領域迫切需要一種能夠進行高精度、高通量、無損傷、多維度的替代性檢測技術。采用無接觸無損傷的光學檢測方案代替傳統的接觸式電學檢測,可以在不破壞芯片的基礎上,進行多維度的信息檢測。