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同样一片晶圆,少了这一步,成品价格差10倍

时间:2026-04-04 14:21:00 浏览:32次

随着技术突破,国产芯片已经从之前的“能不能造出来”延伸到“能不能造出更可靠、更高溢价”的芯片。芯片厂商从同一家晶圆厂采购同一批次的12英寸晶圆,流片参数完全一致,最终的流向市场不同,最终收益同样相差极大。其中一家芯片只能用于消费电子市场,单颗均价仅有0.7元,而另外一家就能进入车企供应链,行业平均客单价8元。价格相差10倍。原料都是同一批晶圆,拉开价格差距的核心就在全流程质检。


晶圆缺陷检测.jpg

1  芯片价值分级标准  

就算是同样一片晶圆,经过分割生产的晶粒最后也会被分成:商业级、工业级、车规级、军工级四个等级,不同等级质检价格相差几倍到十几倍不等。分级的核心标准就是芯片的可靠性与缺陷容忍度:其中商业级芯片允许的缺陷率为千分级,车规级芯片执行AEC-Q100标准,要求缺陷率低百万分之一,而最高等级的军工级缺陷率要求低于十亿分之一。


单凭人眼希望完成高精度缺陷检出,基本不可能实现。唯一办法就是通过高精度视觉检测进行全流程质检。从晶圆制造环节的纳米级图形套刻、划痕颗粒检测,到封测环节的固晶偏移、焊线虚焊、引脚共面度识别,整个流程上千道工序,通过机器视觉捕捉微米级甚至纳米级的微小缺陷。

晶圆视觉缺陷检测.jpg


2  传统芯片生产检测困局 


大多数国产芯片生产企业,特别是中小IDM厂、封测厂依旧采用人工抽检+通用设备粗检的模式,单张晶圆的利用率不到50%,成本只能投入内卷严重的消费级市场。主要原因有三个:

  精度不达标

采用人工检测,即使是借助显微镜,物理极限就是20μm。而车规级芯片要求检测微米级隐裂、虚焊、颗粒缺陷,根本无法实现。而通用的AOI设备只能识别预设的明显缺陷,面对形态多变的微小缺陷,漏检率远超车规级预设标准。


  错检率过高

部分企业为了降低漏检率,将检测阈值放宽,导致大量无缺陷的合格芯片被当成不良品报废,同一片晶圆的有效利用率不足60%,成本居高不下。

  无法全程追溯

不仅是军工级,车规级、工业级芯片同样要求芯片零缺陷,并且整个生产流程可追溯。常规的检测模式缺少标准化的缺陷数据留存,出现质量问题,无法准确定位缺陷来源,无法通过AEC-Q100、ISO26262等强制认证。

晶圆缺陷检测方案.jpg

部分芯片生产企业使用的高端检测设备成本高昂,并且交货周期较长,整个交付过程容易受地缘政治影响。部分国内中小芯片生产企业根本用不起。


3  国产视觉检测替代方案  


随着市场需求不断扩大,大量国产视觉检测方案已经陆续完成替代,实现亚微米级检测精度,适配从晶圆制造到封测的全场景需求。

晶圆检测方案.png


硬件层面  


通过超高分辨率工业相机与定制化显微光学系统,实现纳米级成像精度,捕捉晶圆划痕、颗粒污染、固晶偏移、焊线虚焊等全类型微小缺陷,缺陷检出率达99.99%,漏检率满足车规级芯片的检测要求。


  算法层面  


随着深度学习+AI算法,海量芯片缺陷样本学习,目前,算法已经实现自动区分真实缺陷与工艺正常偏差,误报率3%以下。同时,软件可以实现全流程检测数据永久存档,每一颗芯片的缺陷图像、生产数据全链路可追溯,适配不同分类标准检测需求。


在芯片生产行业,能否稳定完成晶圆制造,设计出高性能芯片,决定了企业能不能“活下去”。而真正决定企业能不能活得更好,实现稳定增长的核心则在于生产全流程中的视觉检测。


创视自动化以机器视觉技术为核心,融合先进光学成像技术与 AI 算法,围绕工业视觉在缺陷检测、尺寸测量、识别计数、视觉定位等基础能力上不断拓展与创新应用场景,推出系列稳定可靠的视觉检测解决方案,持续赋能企业自动化与智能化升级,帮助企业提升产品质量与生产效率,降低生产成本与人为误差。


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