2026-08-06

HIWIN整合方案:奈米定位平台与AI边缘运算在先进封装检测中的应用实效

在先进封装与晶圆检测领域,检测精度与产出速度的平衡,是设备方案的核心挑战。HIWIN集团(由上银科技与大银微系统组成)通过将奈米级定位平台(Stage)、直驱电机(DD Motor) 与边缘AI运算整合至晶圆移载系统(EFEM),为面板级封装(PLP) 及高精度检测提供了可量化的系统级方案。大银微系统2026年第二季度合并营收达10.22亿元新台币,年增49.77%,其“微米与奈米级定位系统”订单能见度已至2027年第一季度,反映出高阶检测市场对精密定位与智慧化方案的迫切需求。

HIWIN整合方案:奈米定位平台与AI边缘运算在先进封装检测中的应用实效 

一、检测定位核心:奈米平台与直驱电机的精度实绩

在晶圆检测、光罩修复等应用中,平台的几何精度与动态稳定性直接决定检测系统的分辨率。大银微系统的气浮达摩(DiÅMOND)奈米定位平台,突破了传统机械线轨的极限,采用气浮轴承与线性马达直接驱动,实现了无接触、零背隙、无磨耗的运动。实测数据显示,其伺服稳定度可达±2奈米,且能达成千分之一秒动态误差补偿。在白光干涉或电子束检测设备中,该平台配合动态Yaw偏摆<0.3角秒的直驱电机,满足了5纳米及以下制程对检测系统俯仰角、偏摆角的苛刻要求。

 

在驱动端,HIWIN的力矩电机(Torque Motor) 为亚洲唯二可量产制造商之一,其直驱回转工作台直接驱动负载,无背隙、高刚性,在晶圆边缘检测与划片机中实现了端面跳动≤±2μm的旋转精度,且制程中具备防水防尘能力,适应研磨、切割等复杂环境。

 

二、AI赋能:从数据传输到边缘即时判读

传统检测流程需将海量数据传输至中央电脑运算,存在延迟与频宽瓶颈。上银科技与高通(Qualcomm) 合作,将边缘AI运算能力导入其晶圆移载系统与机器人。具体而言,在EFEM的晶圆寻边器(Aligner) 与晶圆扫片(Mapping) 单元中嵌入AI模型,使系统在本地即可完成晶圆凸片检测、缺角识别、翘曲度评估等判读,即时性大幅提升。这一架构尤其适合PLP制程中的大型基板——其尺寸(600mm x 600mm)与翘曲(<±12mm)远大于传统晶圆,对即时反馈与适应性控制的需求更为强烈。

 

三、系统整合典范:面板级封装(PLPEFEM的实测数据

HIWIN已针对PLP推出专用EFEM方案。该方案整合了其大行程Z轴模块与客制化末端执行器(End Effector),能稳定搬运510mm x 515mm600mm x 600mm基板。在实测中,其重复精度<±0.1mm,震动值<1G,可处理厚度<4mm、重量<10kg的大型薄板基板。其单位小时产出(UPH)可达20~200片(不含校正站),并支持真空吸附与边缘夹持两种取放模式,以适应不同翘曲程度或易碎基板。

 

在洁净度控制上,该方案延续了HIWIN在半导体领域的积累,其晶圆机器人标配Class 100ISO Class 5) 洁净度,关键移载模组可选配Class 1ISO Class 3) 等级,确保PLP制程不受微污染影响。

 

四、从元件到系统的垂直整合价值

HIWIN此方案的核心差异化在于自主可控的垂直整合。从滚珠丝杠、直线导轨等基础传动元件,到线性马达、直驱电机等驱动核心,再到控制器、边缘AI运算单元与系统整合软件,均由其集团内部完成。这意味着在检测或封装设备的开发中,客户可从单一窗口获得机电匹配参数、振动抑制调校及运动控制优化的全套支持,避免了多厂商整合时的兼容性与责任界面问题。

 

如需针对晶圆检测、PLP封装或光罩修复等具体应用,进行奈米定位平台选型、EFEM组态规划或边缘AI功能评估,可直接联系HIWIN半导体与检测事业工程团队。

奈米定位与检测方案咨询专线:15250417671

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