半导体制造中的ID读取与可追溯性
突破低对比度与表面变化限制，实现ID读取精度最大化
可追溯性是半导体制造的核心要素。Basler视觉方案可实现从晶圆边缘OCR、FOUP条码、掩膜版ID、基板编码到载具环标记的全流程精准标识读取，确保各生产环节的可靠追踪。
实现从晶圆到最终封装的全流程可靠标识读取
在半导体制造全流程中，需稳定读取各类标识码以维持完整可追溯性。这些标识包括激光蚀刻、点刻或印刷于不同光学特性表面的条形码、OCR字符、DataMatrix码及二维码。
晶圆与掩膜版ID读取技术
晶圆边缘OCR需识别硅晶圆外缘激光刻印的微小字母数字字符。此类唯一性标识通常遵循SEMI M12或T7等行业标准，是制造全程追溯的关键依据。
掩膜版（光刻掩模）承载芯片各层的电路图案，其玻璃或铬边框上的激光蚀刻ID可确保光刻工序中的正确使用与追溯。
核心挑战解析
低对比度反射表面难题：硅晶圆或铬掩膜版上的激光蚀刻ID常因表面抛光处理而缺乏对比度，导致字符识别困难或漏读，需通过优化照明与图像增强技术解决。
眩光与镜面反射：晶圆倒角边缘及掩膜版玻璃在常规照明下易产生强烈眩光，需采用同轴照明或偏振照明等专用光源技术，以抑制过曝并凸显标识细节。
曲面或受限标记区域：刻印于曲面边缘的字符易产生畸变或失焦，常规镜头难以应对高速检测需求。ID常位于晶圆倒角边缘或光刻掩模狭小区域，需高分辨率成像与精密光学对准技术保障识别精度。
Carrier ring and chip tray reading
Post-dicing, wafers are transferred to carrier rings or substrates for downstream processes such as die attach, wire bonding, and packaging. These components are marked with process-specific IDs that enable traceability of individual dies or batches during handling and assembly. However, reading these IDs reliably poses unique vision challenges due to material properties, surface wear, and environmental variability common in back-end environments.
Challenges
Surface irregularities & lighting variability:
Carrier rings often have curved or uneven surfaces that scatter light unpredictably. Combined with cleanroom lighting variability, this creates shadows or glare, requiring precise, directional illumination for consistent ID reading.Mark degradation over time: Thermal cycles, chemical exposure, and mechanical wear degrade ID marks, increasing OCR error rates. Robust decoding and image preprocessing are essential.
Low contrast on polycarbonate surfaces:
Polycarbonate offers poor visual contrast for etched or engraved IDs, making reliable code detection difficult without enhanced lighting or imaging.
Basler半导体ID读取集成化视觉方案
Basler推出可配置的视觉方案，专为半导体ID读取设计，可无缝集成至检测、切割及搬运系统中。该方案整合四大核心组件：高性能相机、优化光学系统、自适应光源及智能软件工具，协同实现晶圆边缘OCR、载具环编码及基板ID的灵活可靠读取。此集成架构确保在多样材料、光照条件及工艺环境中均能输出稳定结果，全面满足先进封装领域对追溯系统的严苛要求。
图像采集 | 高分辨率相机：配备高敏传感器，可在低对比度或磨损标记条件下捕捉细微特征 高动态范围成像（HDR）：应对硅/铬表面高反光与光照不均问题 |
|---|---|
照明选项 | 同轴照明（明场）：直射照明，适用于晶圆边缘、光掩膜等平坦反光表面读码 低角度环形光（暗场）：增强聚合物载环/纹理基板等表面纹理可视性，建议与水平面成特定角度安装以突显特征 可编程光源控制：支持同检测线上切换照明模式以适应不同材料或标记类型 |
光学组件 | 远心镜头（8.5倍以上）：推荐用于需最小化畸变与透视误差的小尺寸ID标记检测 标准镜头：适用于景深或工作距离灵活性优先于绝对精度的场景 防抖动功能：提升动态环境可靠性，特别适用于运动检测或混合厚度基板处理 |
软件 | AI驱动OCR图像分析软件：基于深度学习精准识别扭曲/磨损/曲面标记 码识别图像处理软件：支持晶圆、载环及基板上的OCR/DPM/二维码识别 |
近期，越来越多客户采用受光度技术启发的高级多角度成像策略，但系统设计、软件集成及实施方法的差异仍持续带来技术挑战。
为半导体可追溯性选择灵活的高性能ID读取方案
在实际生产环境中实现可靠的ID读取，通常需要采用灵活的系统级方案。在客户评估中我们发现，即使针对相同类型的ID标识，环境条件与检测要求的差异也会导致各企业的视觉系统配置呈现显著多样性。Basler成像视觉方案专门针对半导体标识的复杂需求而设计，可确保在各类材料、表面状态及工艺阶段均实现可靠的ID读取。
无论面对曲面晶圆边缘、低对比度聚合物表面还是磨损标识，Basler视觉方案均可提供核心价值：
在标准ID读取器失效的表面上实现稳定读取
通过高级图像处理提升标识清晰度并校正畸变
采用自适应深度学习算法应对标识磨损与状态差异
提供可定制化配置以适配您的检测设备或系统集成需求
选择Basler，设备制造商与系统集成商将获得稳健且可扩展的技术平台，支撑从晶圆前端处理到后道封装的全流程端到端追溯需求。