淺談AI深度學(xué)習(xí)之于先進(jìn)封裝的重要性

由中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會封裝分會、天水市人民政府主辦的第十八屆中國半導(dǎo)體封裝測試技術(shù)與市場年會，于11月8-10日在天水市舉行。隨著半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)熱度不減，本次封測大會吸引了眾多專家學(xué)者，還包括幾乎全部的中國半導(dǎo)體行業(yè)的大型封測廠商、主流的海內(nèi)外封測設(shè)備提供商。在大會上，聚時科技（上海）有限公司 CEO鄭軍博士受邀出席，分享了深度學(xué)習(xí)和機器學(xué)習(xí)運用于封裝質(zhì)量控制、復(fù)雜缺陷檢測與分析方面的技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)展和落地案例情況。

聚時科技定位于用AI技術(shù)賦能高端制造，而半導(dǎo)體封測領(lǐng)域的AI創(chuàng)新與落地是聚時科技的重要發(fā)展方向之一。

AI深度學(xué)習(xí)之于先進(jìn)封裝的重要性

隨著半導(dǎo)體制造越來越逼近摩爾定律極限，本次大會最多討論的高精密封裝。半導(dǎo)體封測從最早的傳統(tǒng)封裝到先進(jìn)封裝，再到高精密封裝，成為行業(yè)趨勢。缺陷檢測與良率控制的挑戰(zhàn)來自于封測工藝流程的巨大變革。缺陷檢測和復(fù)雜分析扮演著越來越重要的角色，而傳統(tǒng)AOI檢測方法已經(jīng)無法適應(yīng)半導(dǎo)體封裝的快速迭代發(fā)展要求。

“毫無疑問，深度學(xué)習(xí)在降低重復(fù)性人工、提高良率、管控精度和效率，降低檢測成本，AI深度學(xué)習(xí)驅(qū)動的AOI具有廣闊的市場前景，但駕馭起來并不簡單?！编嵻姴┦吭诖髸显敿?xì)分享了基于AI深度學(xué)習(xí)的缺陷檢測與缺陷復(fù)雜分析的技術(shù)經(jīng)驗和實際落地經(jīng)驗。

聚芯系列的客戶案例分享

鄭軍博士認(rèn)為，將深度學(xué)習(xí)和機器視覺用于半導(dǎo)體高端制造的AOI，主要挑戰(zhàn)來自于幾個方面：首先需要疊加專門設(shè)計和優(yōu)化的硬件包括光學(xué)系統(tǒng)，才能綜合解決某些場景下的AI效力的問題，其次才是AI算法問題。圍繞上述問題，鄭軍博士分享了聚芯2000和5000系統(tǒng)在這方面的技術(shù)進(jìn)展和落地客戶案例。聚芯2000把設(shè)備自動化與AI算法優(yōu)勢進(jìn)行了深度融合創(chuàng)新。跟國外設(shè)備對比方面，鄭軍博士分享了量化的參數(shù)對比、功能對比和生產(chǎn)實際數(shù)據(jù)對比。MatrixSemi??驅(qū)動的聚芯2000系統(tǒng)，不管是性能和功能，都超越了類似國外檢測設(shè)備。

聚芯5000的ADC（缺陷自動化分類）系統(tǒng)，與國內(nèi)最大的封測企業(yè)合作，實現(xiàn)了AI深度學(xué)習(xí)自動化分析、同時實現(xiàn)1拖N的分布式系統(tǒng)部署模式，容易兼容客戶既有設(shè)備。鄭軍博士分析聚芯5000與國外設(shè)備的對比情況。相對于國外ADC設(shè)備系統(tǒng)，聚芯5000的數(shù)據(jù)吞吐量處理能力、數(shù)據(jù)復(fù)雜度處理能力、算法復(fù)雜性和準(zhǔn)確性，都大幅提高。

將AI用于半導(dǎo)體封測的技術(shù)挑戰(zhàn)

除了要駕馭硬件與光學(xué)系統(tǒng)的融合優(yōu)化，如何應(yīng)對AI深度學(xué)習(xí)本身的技術(shù)挑戰(zhàn)，如何實現(xiàn)落地，保證AI檢測的大規(guī)模生產(chǎn)的可靠性，是行業(yè)參會者關(guān)心的主要問題。鄭軍博士從兩個維度進(jìn)行了詳細(xì)的分享：

· 數(shù)據(jù)與模型駕馭能力

要深入跟蹤和研究客戶開放的場景數(shù)據(jù)，才能有針對性的設(shè)計底層深度網(wǎng)絡(luò)，包括Pre-train和全新設(shè)計Backbone深度網(wǎng)絡(luò)。一方面要駕馭場景化的Image Know How數(shù)據(jù)、駕馭缺陷標(biāo)準(zhǔn)界定，又要具備有原生的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計開發(fā)能力。如果僅僅是應(yīng)用開源、或者直接套用泛在的AI模型，或者沒有深入駕馭KnowHow數(shù)據(jù)，AI落地會有問題。

· 跨產(chǎn)品模型遷移能力

與半導(dǎo)體前道不同，半導(dǎo)體后道的巨大挑戰(zhàn)之一，就是待檢測產(chǎn)品之多樣性。同樣的AOI檢測與ADC設(shè)備系統(tǒng)要應(yīng)對過百過千的產(chǎn)品類型，“多批次小批量”是半導(dǎo)體后道的行業(yè)特點。如何脫離紛繁復(fù)雜的產(chǎn)品背版，做統(tǒng)一檢測和分類模型，是巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)。鄭軍博士結(jié)合目前的封測客戶案例，分享了聚時科技在這方面的技術(shù)進(jìn)展和落地應(yīng)用情況。

基于AI深度學(xué)習(xí)的MatrixSemi??產(chǎn)品方案

在本次封測大會上，聚時科技展示了MatrixSemi??的產(chǎn)品方案。MatrixSemi??是聚時科技針對半導(dǎo)體AI檢測、深度學(xué)習(xí)與復(fù)雜視覺應(yīng)用而開發(fā)的產(chǎn)品平臺化方案，可以適配到前道后道不同的半導(dǎo)體工藝領(lǐng)域?；贛atrixSemi??產(chǎn)品平臺，聚時科技研發(fā)了引線框架和基板類AI檢測設(shè)備聚芯2000 、晶圓級先進(jìn)封裝的ADC檢測設(shè)備系統(tǒng)聚芯5000。

MatrixSemi??基本涵蓋4個子系統(tǒng)：

1、 半導(dǎo)體特殊打光成像系統(tǒng)技術(shù)： 高精度、針對性的特殊打光與光學(xué)成像方案

2、深度學(xué)習(xí)模型（MatrixVision）： 大規(guī)模模型算法庫，覆蓋半導(dǎo)體視覺主要場景

3、底層AI加速（MatrixPlatform）： 面向半導(dǎo)體的全棧優(yōu)化、高性能AI實時計算

4、ADC缺陷自動分類機器學(xué)習(xí)系統(tǒng)：機器學(xué)習(xí)分析缺陷，實現(xiàn)質(zhì)量控制閉環(huán)管理

聚時科技結(jié)合自身AI能力與工業(yè)軟件能力，更致力于創(chuàng)建可持續(xù)合作的伙伴生態(tài)。作為AI設(shè)備的“眼睛和大腦”，MatrixSemi??定位于賦能半導(dǎo)體檢測設(shè)備。MatrixSemi??可以兼容其他半導(dǎo)體設(shè)備廠商的設(shè)備。聚時科技也在與更多的設(shè)備廠商合作，實現(xiàn)AI在半導(dǎo)體行業(yè)的更多落地。
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