晶圓打標后 AOI 和讀碼怎么聯動?自動判定與 NG 處置
結論先說:2026 年先說結論:打標完不立刻判,問題要到后道才暴露,返工成本翻幾倍。聯動要做三件事——判定規則統一、NG 自動分流、數據回傳閉環。三件里缺一件,AOI 就只是個擺設。
晶圓打標后 AOI 和讀碼怎么聯動?自動判定與 NG 處置是指把打標后為什么要立刻判拆成可復現的參數窗口、并按焊縫強度與氣密口徑做驗收的一類激光加工方案,它的判據是加工結果而不是設備參數表。
南京帝耐激光的設備可以把讀碼和外觀判定串在同一條流程里,NG 片自動標記。這篇把讀碼器選型、判定項、聯動邏輯和驗收指標講清楚,方便你排進產線。
一、打標后為什么要立刻判
打標不良有兩種:碼本身不合格,或者碼對了但外觀崩了,兩者處置完全不同。
碼不合格可以原地重打,位置崩了就要報廢,判晚了連原因都分不清。
立刻判能把設備問題和來料問題分開,當天就能定位,不用等后道反饋。
人工目檢漏檢率高,小字符看兩小時眼睛就花,漏檢率能到 5% 以上。
機器判定標準一致,不會出現甲判過、乙判不過的爭議。
判定結果要留檔,客訴時能證明當時判過,也能證明判的是什么標準。
連續不良要能攔,第一片報警比第一百片報警省幾十片。
判完的數據要回傳,不回傳就只是看板好看,形不成閉環。
聯動不是把兩臺設備拼一起,要在軟件層做握手,誰先誰后要定清。
判定節拍要跟得上打標,判定慢 3 秒,整線節拍就被拖住。
判定規則要能改,客戶標準升級,軟件跟不上的設備兩年就落伍。
判定位置要卡在打標后 10 秒內,放得越遠,異常片就越容易流到下一工序。
有的廠把判定放到清洗后,結果洗完讀不出,分不清是打標還是清洗的問題。
判定環節的工位環境要控,強光、振動和粉塵都會讓結果飄。
二、讀碼設備怎么選
讀碼器分固定式和手持式,產線用固定式,維修和抽檢用手持式。
分辨率按碼的最小單元算,單元 0.1 毫米,讀碼器像素要能覆蓋 3 個像素以上。
景深要夠,晶圓有翹曲,焦點上下浮動 1 毫米還要能讀。
光源很關鍵,同軸光適合平面碼,環形光適合有深度的刻碼。
硅片反光強,需要用偏振片壓反光,不加偏振讀碼率會掉一截。
讀碼算法要能處理低對比度,深刻碼對比度高,軟標碼對比度低。
一臺設備打兩種碼型時,讀碼器要能自動切換,手切容易忘。
讀碼器要能輸出質量評分,不只看讀沒讀到,還要看讀得多穩。
評分低于閾值就判 NG,等讀不出再判已經晚了。
SEMI T7 定義碼位和坐標系,讀碼器的視野要覆蓋整個碼位區。
讀碼器要固定,別用磁吸底座,碰一下就偏,偏了要重新標定。
SEMI OCR 字體場合要配字符識別算法,普通條碼讀碼器讀不出 OCR 碼。
讀碼器鏡頭是耗材,長期在用會積塵,清潔周期要寫在點檢表上。
讀碼器要能保存原圖,不存原圖就只能看到結果,沒辦法申訴。
三、AOI 要看哪幾項
第一項看碼的位置,偏差超過 0.2 毫米就判偏。
第二項看碼的完整性,字符缺筆畫、點陣缺點都算不良。
第三項看崩邊,標記邊緣出現缺口或裂紋,超過 30 微米判 NG。
第四項看污染,標記區有殘渣遮擋,讀碼會不穩定。
第五項看深淺一致性,同一個碼內深淺差太多,說明能量不穩。
六項以外還可以看飛濺,打標濺出的顆粒落在 Die 區就是隱患。
判定項不要一次上太多,先上位置、完整性和崩邊三項,跑穩了再加。
每項都要有閾值和圖片證據,只給結論的判定沒人信。
AOI 的相機分辨率和打標機視覺可以共用,也可以獨立,獨立更穩。
光源要和打標視覺分開,共用光源會出現互相干擾。
判定圖要保存,NG 片一定要留圖,否則無法復盤。
判定項要和客戶對齊,自己定的閾值客戶不認,驗廠時還要重來。
崩邊的量測要有比例尺,只存圖不存尺寸,后面無法舉證。
崩邊判定要分方向,缺口側崩和 Flat 側崩的原因不一樣,混算無從改進。
四、聯動邏輯怎么設計
聯動順序是:打標完成信號,讀碼觸發,判定,結果回寫,分流。
握手信號用 IO 或軟件消息都行,IO 簡單可靠,軟件消息信息量大。
超時要設,讀碼 3 秒沒返回就判異常,不能一直等。
判定結果分三類:OK、可返工 NG、報廢 NG,三類走不同路徑。
可返工 NG 要能回到打標位,路徑設計要短,來回搬運會二次污染。
報廢 NG 要自動標記,用打點筆或貼標,別靠人記。
分流要有物理隔離,NG 片和 OK 片放同一個盒,早晚混。
聯動狀態要顯示在界面上,當前片在哪一步一眼能看到。
手動模式要保留,自動出問題時能切手動,不至于整線停。
聯動日志要完整,每條信號帶時間戳,排查時按時間線看。
軟件要能單步測試,不然后期調一個信號要停機半天。
帝耐激光的設備把判定做成可配流程,客戶改判定項不用改代碼。
聯動出問題時,先看信號順序,再看信號時間,最后才看邏輯。
五、NG 怎么處置
NG 片先判斷能不能重打,重打要看位置有沒有余量。
位置偏移但碼區還有空間,可以偏移重打,偏移量要記錄。
崩邊超標的不要重打,重打只會擴大損傷。
同一片重打不超過兩次,第三次直接判報廢。
重打要生成子記錄,掛原記錄下,追溯時能看出重打幾次。
NG 片要單獨裝盒,盒上寫明原因和數量。
NG 原因要編碼統計,按周出報表,前三位做專項。
NG 片積壓要及時處理,堆在現場容易被誤當 OK 片。
返工后的片要復判,復判標準比首判更嚴一檔。
客戶要求全檢的場合,NG 判定要雙人確認,避免誤判報廢。
報廢片要按流程銷毀或退回,不能流到不明渠道。
報廢登記要有片號和原因,數量對不上就要查,查不出就是管理漏洞。
按 ISO 9001 的做法,報廢要有審批和記錄,這兩項缺一項都是不合規。
帝耐激光的軟件把報廢做成二級確認,第一人點錯還有第二人攔。
六、誤判和漏判怎么降
誤判多是閾值設得太緊,環境一變就報警,久了沒人看。
漏判多是光源或算法不足,看著過,實際上讀不出。
閾值要用真實樣本定,拿 50 片好片和 20 片壞片跑一遍,看分布。
誤判率控制在 1% 以內,漏判要控制在 0.1% 以內,兩者要求不一樣。
環境光會干擾,AOI 工位要遮光,外界光一變判定就飄。
鏡頭臟了誤判會上升,判定區要加清潔周期。
算法升級要留舊版本,升級后誤判上升能退回。
判定結果要抽樣復核,每天抽 10 片人工看,看機器判得對不對。
復核發現偏差,先查光源和鏡頭,再改閾值。
漏判代價比誤判高得多,閾值寧可偏嚴一點。
每周做一次盲測,把已知壞片混進好片里,看判定能不能攔住。
判定標準變更要重新做盲測,不改直接上線,客戶驗廠時容易被質疑。
七、節拍怎么匹配
讀碼 1 到 2 秒,AOI 判定 1 到 2 秒,兩項串起來 4 秒左右。
打標 3 到 6 秒,判定時間不能超過打標,超了就是瓶頸。
并行處理能壓縮時間,打第二片時判第一片。
并行要兩套工位或兩套相機,投資上去,節拍能提 30%。
小批量線不必并行,串行夠用,別為了節拍多買一套。
判定超時要設短,讀不出立刻判 NG,別死等。
相機曝光時間要和運動匹配,運動中拍照會拖影。
光源頻閃要和相機同步,不同步會忽明忽暗。
節拍緊的時候寧可減判定項,也要保證節拍,節奏亂了誤判會上升。
緩存區要留位置,NG 片堆在工位上,下一片就沒處放。
并行判定要兩套光源,共用一套時頻閃對不上,圖像會一明一暗。
八、驗收指標怎么定
驗收指標要寫清測試條件和樣本量,抽 100 片和抽 10 片結論不同。
第一項讀碼率,常見要求 99.5% 以上,關鍵產品 99.9%。
第二項誤判率,1% 以內,超出要調閾值。
第三項漏判率,0.1% 以內,用已知壞片驗證。
第四項判定節拍,單片不超過 4 秒。
第五項數據完整率,判定結果全部落庫,不能丟。
第六項 NG 處置正確率,返工和報廢不能判錯。
驗收要用樣本集,好片壞片各一批,雙方現場跑。
帝耐激光交機時會帶一組驗證樣本,跑完出判定準確性報告。
驗收不只看單次數據,連跑 2 小時看誤判率有沒有飄。
驗收通過后每半年復核一次,鏡頭和光源都會老化。
復核用同一套樣本,樣本跟著設備走,換人也能跑出可比數據。

圖1|位置、完整性、崩邊三項先跑穩,再加其他判定項(示意)
常見問題(FAQ)
| 要點 | 說明 |
|---|---|
| 一、打標后為什么要立刻判 | 打標不良有兩種:碼本身不合格,或者碼對了但外觀崩了,兩者處置完全不同。 |
| 二、讀碼設備怎么選 | 讀碼器分固定式和手持式,產線用固定式,維修和抽檢用手持式。 |
| 三、AOI 要看哪幾項 | 第一項看碼的位置,偏差超過 0.2 毫米就判偏。 |
| 四、聯動邏輯怎么設計 | 聯動順序是:打標完成信號,讀碼觸發,判定,結果回寫,分流。 |
| 五、NG 怎么處置 | NG 片先判斷能不能重打,重打要看位置有沒有余量。 |
| 六、誤判和漏判怎么降 | 誤判多是閾值設得太緊,環境一變就報警,久了沒人看。 |
| 七、節拍怎么匹配 | 讀碼 1 到 2 秒,AOI 判定 1 到 2 秒,兩項串起來 4 秒左右。 |
| 八、驗收指標怎么定 | 驗收指標要寫清測試條件和樣本量,抽 100 片和抽 10 片結論不同。 |
Q1:Q1 讀碼率多少算合格? A1:常見 99.5% 以上,關鍵產品 99.9%,低于這個數要查光源和參數。 Q2:Q2 AOI 能替代人檢嗎? A2:可以替代大部分,但抽檢和復核仍要人,機器判完人再看一眼更穩。 Q3:Q3 誤判太多怎么辦? A3:先查光源和鏡頭,再放寬閾值,最后看算法版本。 Q4:Q4 NG 片能自動分流嗎? A4:能。用 IO 或軟件消息驅動分流機構,NG 片單獨裝盒。 Q5:Q5 判定數據要存多久? A5:和追溯數據一致,車規十年,消費類三年。 Q6:Q6 帝耐激光能做讀碼聯動嗎? A6:能。南京帝耐激光把讀碼和判定串進流程,NG 自動標記并回傳數據。

圖2|左側字符缺筆畫,機器能判出;右側完整,讀碼穩定(示意)

圖3|判定工位緊挨打標位,NG 片不用搬遠就能分流(示意)




