2025年第二屆玻璃基板TGV暨板級封裝產業高峰論壇：微鏡陣列高速變焦系統在TGV測試系統的應用

光學自動檢測掉術研究組

超聚銳視微鏡陣列系統：

由數千個微型反光鏡組成陣列

，通過MEMS驅動微鏡改變角度

，實現超高速變焦微鏡陣列系統2指標馬達驅動變焦微鏡陣列系統驅動速度<

100

Hz>

12

kHz抗沖擊性<

100

G>

5,000G運行溫度0~

50

℃-32~

100

℃變焦誤差范圍~

%~ppm生命周期<

1百萬cycles>50

億cycles

超聚銳視微鏡陣列系統優勢3光學開關TIDMD微鏡陣列系統微鏡形狀功能光開關投影/像素切換變焦/相位控制單個微鏡尺寸500~

1000μm13

μm100μm微鏡數量100~500(~20x

20)~2M(1920x

1080)600~

10000旋轉角度10~

16

deg.+/-12deg.~+/-

1

deg.λ/2translationMEMS工藝體微加工表面微加工(金屬)表面微加工(硅)驅動時間~

10ms<10μs<

80μs波長1.3/1.55μmRGB可見光~

紅外特點光通訊開關像素開關連續轉動

超聚銳視微鏡陣列結構對比4

視覺主體陣列控制器分光鏡同軸光分光鏡物鏡環形光

超聚銳視微鏡陣列視覺模組相機及傳感器

微鏡陣列

LED微鏡陣列高速變焦系統的3D成像

超聚銳視TGV（

Through

Glass

Via）

工藝是一種基于玻璃基板的先進技術

，

旨在提升電子元器件的集成度。

它通過在玻璃基板上構建垂直導通孔

，實現電子元器件之間的高效電連接。通過微鏡陣列技術

，可以實現TGV量產過程中的實時檢測。TGV生產過程玻璃通孔

超聚銳視 ABF

鉆孔

切割

TGV視覺檢測在ABF

上進行鉆孔和切削加工在玻璃基板上進行高品質的微孔加工玻璃通孔檢測玻璃切割面檢測高性能半導體芯片封裝在高速移動過程中實時檢測曝光芯片封裝鍍銅玻璃進行第Nth

次銅電鍍將玻璃基板分離成形成微電路圖案12單個單元Nth

次1)通孔檢測?通孔的形貌

，包括直徑、深度、圓度、錐角等?通孔內壁

，孔內是否存在微裂紋、毛刺、異物、介電殘留物等?通孔位置精度

，與實際加工位置是否存在偏差(

±3μm以下）2)玻璃翹曲厚度測量?對于510mm×515mm的樣品

，玻璃翹曲導致離焦，測量玻璃厚度3)玻璃切割面檢測?切割面尺寸公差、邊緣粗糙度?布線圖案的線寬和間距

，ABF的扭曲、偏差?玻璃和ABF之間的界面接合狀態

超聚銳視TGV檢測關鍵環節TGV通孔檢測解決方案

超聚銳視1

TGV玻璃通孔自動視覺檢測系統視覺1和視覺2中的共同檢測項目?上部外徑、

內徑、下部外徑?

通孔位置誤差?毛邊、異物、裂紋、缺損只在視覺1上檢測的項目?

對齊誤差?真圓度?錐角?深度上部外徑內徑下部外徑只在視覺2上檢測的項目快速掃描視覺

2視覺1快速掃描玻璃通孔視覺檢查項目檢測圖像視覺1通孔直徑(上/下部外徑)通孔直徑(內徑)視覺2通孔位置精度真圓度通孔裂紋客戶產品

，需保密通孔缺損視覺

1

視覺

2TGV通孔檢測解決方案

超聚銳視1TGV玻璃通孔自動視覺檢測系統No項目檢測項目規格備注1樣品尺寸玻璃基板尺寸510

×

515mm通孔直徑40μm~100μm2檢測時間玻璃基板15分鐘以內圖像采集/算法處理同步進行3檢測項目TGV通孔檢測通孔數量500,000ea(最多

2,000,000ea)通孔外徑精度σ≤

0.5um檢查TGV上/中/下通孔內徑精度通孔位置精度σ≤

0.5um真圓度%

標記功能表面檢測通孔裂紋能檢出非典型的不良檢查上/下表面通孔缺損項目規格視覺模組倍率5x相機16K

TDI視場(FOV)12mm像素分辨率1μm工作距離48mm景深33μm深度分辨率7μm(空氣中)變焦范圍5mm(空氣中)掃描速度40mm/sec照明種類背光TGV通孔檢測解決方案

超聚銳視1

TGV玻璃通孔自動視覺檢測系統Visi

n

Pi

hShu

lMingS

a

超聚銳視-對于510mm×515mm的樣品

，檢測過程當中

，玻璃翹曲會導致離焦

，影響量測精度-為了克服此問題

，開發出共聚焦視覺系統用于玻璃厚度測量基于微鏡陣列技術的共聚焦系統玻璃翹曲測量系統玻璃翹曲測量

超聚銳視基于微鏡陣列技術的共聚焦系統玻璃翹曲測量

超聚銳視-樣品在BestFocus位置時

，PhotoDiodesignal最大-若存在翹曲

，微鏡陣列會周期性找出PhotoDiodesignal最大的位置-把找出的BestFocus與160Focusstep的差異值換算成μm,

進行量測.-0.2ms內測量出玻璃表面的高度

，按照高度信息實時更新深度方向的掃描位置及范圍.基于微鏡陣列技術的共聚焦系統玻璃翹曲測量設備參數測量間隔0.2ms深度分辨率1μm深度掃描范圍±300μm測量精度±0.2μm

超聚銳視基于微鏡陣列技術的共聚焦系統玻璃翹曲測量項目缺損種類良品

ABF

Glass

ABF

不良

(缺損)側面

ABF

Glass

ABF

上方

ABF

Glass

ABF

下方

ABF

Glass

ABF

超聚銳視ABF

自動視覺檢測1.激光切割后

，檢測ABF與玻璃之間的寬幅2.激光切割后

，檢測玻璃缺損3.激光切割后

，檢測焊球缺失?

檢測下方缺損透明材質

：可進行穿透性檢測不透明材質

：無法進行穿透性檢測，需導入翻轉結構玻璃切割面檢測No項目檢測項目規格1樣品尺寸單顆尺寸20~200mm總厚度0.2~2.5mm玻璃厚度0.2~

1.2mmABF厚度750μm2檢測速度檢測對象ABF

—

玻璃參考掃描速度3檢測項目尺寸檢測溝槽寬度精度

:≤

±5μm玻璃寬度精度:≤

±5μm表面檢測ABF缺損,劃傷,毛邊檢測尺寸:

>

20μm玻璃缺損,毛邊,

ABF殘留物項目規格視覺模組倍率5x相機18KTDI視場(FOV)12mm像素分辨率0.7μm工作距離48mm景深33μm深度分辨率7μm(空氣中)變焦范圍5mm(空氣中)移動速度25mm/sec照明種類背光玻璃切割面檢測解決方案

超聚銳視X-scanStage

Y-scanRotationTGV

ABF

自動視覺檢測25.0x

(HR)Tiltvision5.0x

(UR)Verticalvision2.5x

(HR)Tiltvision2.5x

(UR)Verticalvision放大倍率5.0x5.0x2.5x2.5xFoV12mm12mm24mm24mm像素分辨率1μm

*

1μm1μm

*

1μm2μm

*2μm2μm

*2μm遠心度<0.1

degree<0.1

degree<

0.51degree<

0.51degree工作距離23.2mm23.2mm64mm64mm深度分辨率8.5μm6.7μm20.2μm15.7μm深度掃描范圍5mm5mm10mm10mmDoF(@546nm)65.94μm32.51μm155μm76μm數值孔徑0.0910.1300.0590.085相機接口M95M95M95M95

產品參數

超聚銳視

線掃模組參數(相機：VT-16K5X2-H300-256)2.5倍線掃模組5倍線掃模組尺寸/質量尺寸(m)0.9(W)

×0.9

(D)

×

1.8

(H)質量800

[kg]電氣電壓220

[V]相位單相接地電流15

[A]功率3.3

[kW]壓縮空氣氣壓6

[kg/cm2]流量300

[LPM]CDA?10x

1EATGV檢測自動化設備