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AOI

更新 2026-07-02
#技術/AOI#環節/光學檢測設備#環節/檢測設備#產業/半導體設備

AOI（Automated Optical Inspection，自動光學檢測）是利用光學影像、3D 量測與影像演算法進行缺陷檢查的設備技術，投資分類上應歸入 環節/光學檢測設備，並保留 環節/檢測設備 作為母環節。

分類規則

  • 技術/AOI：描述自動光學檢測技術本身。
  • 環節/光學檢測設備：描述 AOI 設備供應商或設備段位置。
  • 環節/檢測設備：檢測 / 量測設備母環節，包含 AOI、AXI、X-ray / CT、電測與其他量測設備。

原理與流程

AOI 的基本原理是「光學成像 + 影像比對 / 演算法判讀」，取代人工目檢：

  1. 光源設計：依材料特性選擇多波段照明、同軸光源或抗反射專用光源。例如玻璃基板高透光、易反射，需要專用抗反射照明模組才能看清 TGV 孔內殘留與微裂痕（3455_由田（櫃））。
  2. 影像擷取：以 5K~8K 高畫素 CMOS / CCD 感測器搭配遠心鏡頭、同軸光源取像，部分機種支援 2D / 3D 整合量測。
  3. 對位與補償：大尺寸基板 / 封裝在量測時會有膨脹與翹曲，需即時多視野對位補償以維持重複量測精度。
  4. 影像比對與缺陷判讀：以規則式演算法比對標準圖形，並疊加 AI 深度學習模型做缺陷分類，克服規則式檢測在複雜圖形上的辨識瓶頸，同時降低漏檢率（7822_倍利科（市））。
  5. 產線回饋：判定為疑似缺陷者標記、分類並可追溯批次，回饋製程參數供良率管制使用。

AOI 的物理限制是「只能看表面 / 近表面」的光學缺陷；若需要檢測玻璃基板等透明材料的內部裂痕，需改用雷射斷層 3D 成像等非 AOI 技術（3055_蔚華科（市） 之雷射斷層機台即為此類方案，與 AOI 互補而非取代）。

圖解

flowchart TD
    L["光源設計<br>多波段照明 / 同軸光源 / 抗反射設計"] --> S["影像擷取<br>CMOS / CCD 感測器 + 遠心鏡頭"]
    S --> A["對位與翹曲補償"]
    A --> P["影像比對與判讀<br>規則式演算法 + AI 缺陷分類"]
    P --> O{"缺陷判讀"}
    O -->|"合格"| Pass["產線放行"]
    O -->|"疑似缺陷"| Flag["標記 / 分類 / 追溯批次"]
    Flag --> FB["產線回饋與製程管制"]

    subgraph APP["應用場景與代表公司"]
        PCB["PCB / 載板 AOI<br>3030 德律 . 3455 由田"]
        GLASS["玻璃基板 / TGV AOI<br>3455 由田（表面）. 3055 蔚華科（內部裂痕）"]
        PKG["先進封裝 AOI<br>bump / RDL / Hybrid Bonding<br>3030 德律 . 6983 華洋精機 . 7853 政美應用"]
        MASK["光罩 / 晶圓 AOI<br>6983 華洋精機"]
    end

    S --> PCB
    S --> GLASS
    S --> PKG
    S --> MASK
    P --> AICLS["AI 缺陷分類演算法<br>7822 倍利科"]

關鍵參數

參數 說明 來源觀察
影像解析度 / 畫素 5K~8K CMOS / CCD，決定可辨識的最小缺陷尺寸 3455_由田（櫃）
缺陷辨識門檻 目前技術瓶頸在 3μm 以下圖形缺陷辨識 3455_由田（櫃）
檢測精度（X-ray / AXI 對照） AXI 若精度低於 2μm，應用空間可進一步擴大 3030_德律（市）
產線節拍 AI server 板面尺寸與測試點數增加，推升 3D AOI、AXI 使用量與檢測站點密度 3030_德律（市）
漏檢率 AI 缺陷分類模型是改善漏檢率的主要手段 7822_倍利科（市）

瓶頸

  • 精細缺陷辨識極限：小於 3μm 的圖形缺陷辨識仍是下一階段技術門檻，需突破光源設計與系統成像精度（3455_由田（櫃））。
  • 國際大廠技術領先：以色列 Camtek、Orbotech，日本 SCREEN，美國 Mycronic 在傳統 AOI 領域仍具技術領先地位，台廠多以 AI 演算法差異化競爭（3455_由田（櫃））。
  • 透明材料的檢測邊界：AOI 對玻璃基板僅能測表面，無法檢測內部裂痕；需搭配雷射斷層等非 AOI 技術補足，兩者是互補關係而非取代（3055_蔚華科（市））。
  • 精度與節拍的平衡：檢測站點密度提高後，需同時兼顧高精度與產線節拍，否則會拖慢整體良率回饋速度（3030_德律（市））。
  • 驗證到量產的轉換節奏：先進封裝 / CoPoS 面板級檢測若停留在驗證線、尚未轉入量產線，會影響設備出貨的複製性與能見度（6983_華洋精機（櫃）、7853_政美應用（興））。

應用場景

場景 檢測內容 代表公司
PCB / 載板 AOI 線路短路、斷路、缺口、殘銅、孔位與外觀缺陷 3030_德律（市）、3455_由田（櫃）
玻璃基板 / TGV AOI 玻璃通孔、裂痕、孔徑、透明材料缺陷 3455_由田（櫃）、3055_蔚華科（市）
先進封裝 AOI bump、RDL、hybrid bonding、封裝外觀與對位缺陷 3030_德律（市）、6983_華洋精機（櫃）、7853_政美應用（興）
Wafer Level Packaging / CoPoS 檢測量測 晶圓級封裝 bump / pad / RDL、面板級大面積翹曲與對位 7853_政美應用（興）
光罩 / 晶圓 AOI EUV / DUV 光罩微粒、異物、晶圓表面異物與刮傷 6983_華洋精機（櫃）
AI AOI / 缺陷分類 影像資料分析、AI 缺陷分類、漏檢率改善 7822_倍利科（市）

相關公司

公司 定位 特色
3030_德律（市） 2D/3D AOI + AXI X-ray/CT 綜合設備廠 AI server PCB 與先進封裝（CoWoS/InFO/SoIC）檢測需求雙受惠，AVI/SWIR Crack 為高毛利新品
3455_由田（櫃） 台灣 AOI 龍頭 從 PCB / 半導體封裝 AOI 起家，開發玻璃基板專用抗反射光學檢測系統
3055_蔚華科（市） 雷射斷層 3D 成像（非 AOI，互補技術） 唯一可行的玻璃基板內部裂痕檢測方案，AOI 檢測不到的內部缺陷由此補足
6983_華洋精機（櫃） 光罩 / 晶圓 / 先進封裝 AOI 台灣少見可切入 EUV / DUV 光罩微粒檢測的本土設備商
7822_倍利科（市） AI AOI / 檢量測平台 以影像資料分析與 AI 演算法起家，切入 CoWoS / SoIC 製程站點檢測
7853_政美應用（興） 先進封裝高階檢測量測 聚焦 WLP、Hybrid Bonding、CoPoS、MicroLED、III-V 化合物半導體等高階場景

注意事項

  • AOI 是光學檢測，不等於所有檢測設備；X-ray / CT / 電測應另以檢測設備母環節或更精細標籤處理。
  • AAOI 是 Applied Optoelectronics 公司代號，與 AOI 自動光學檢測不同，標籤整理時需避免誤判。
  • AOI 只能檢測表面 / 近表面缺陷，玻璃基板等透明材料的內部裂痕需搭配雷射斷層等其他技術，不應把所有透明材料檢測需求都歸入 AOI 環節。