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巧用螢光檢測,OLED面板檢查及半導體封裝難不倒

談到螢光檢測,通常首先聯想到的是螢光顯微鏡上的應用,尤其在生醫相關實驗中,然而螢光檢測同樣廣泛應用在工業領域中,當我們使用特定波長的入射光(通常是紫外光)照射某物質時,由於激發關係被照射的物質會發光,通常為可見光,因此可以運用此原理進一步檢測。

螢光原理:

應用範圍:

● 螢光滲透檢查(Fluorescent Penetrant Inspection,FPI) :
巨觀的無損檢查方式,透過肉眼來檢查,通常用來檢測無孔材料的表面,廣泛應用於航太工業,FPI檢查步驟如下 :
a. 清潔檢測物體
b. 塗上螢光滲透劑並擦拭掉多餘的螢光滲透劑
c. 在暗室中照射紫外燈,螢光劑滲入缺陷位置會發光,進而辨別瑕疵位置 

● OLED面板檢查 :
OLED面板製程需要檢查殘留的有機物或是RGB三原色,因此使用可見光的AOI並不容易,一般都會採取螢光方式,用特定波長的紫外光來當作AOI光源進行檢查,此時影像背景會是全黑,只有有機材質會發亮,所以相較可見光的複雜影像,螢光方式可以更輕鬆進行瑕疵檢查。 

RDL檢查 :
半導體製程不斷發展,先進封裝已進展到FOWLP,不斷縮小的線路因為有機殘留物或是汙染物,導致某些缺陷的產生,例如當來到2μm RDL L/S時,本來可以接受的細小瑕疵,就足以毀掉產品,這些細小瑕疵如果以傳統AOI的可見光明視野,搭配暗視野檢查很難被有效檢查出來,因為當使用可見光進行取像時會得到過於詳細的影像(也就是缺陷低對比),因此軟體無法進行檢測。

但因先進封裝使用的有機材料會發出螢光,所以可以使用螢光檢測檢查線路,本來表面粗糙的銅線影像會變成黑色,有機材料部分則會發亮呈現白色,可以獲得高對比影像,更容易檢測出瑕疵,由於螢光是一種微弱的激發光,而在2μm RDL L/S時會需要使用<1um/pixel的規格進行檢測,因此建議用高感光的DALSA Linea HS TDI線掃描相機進行檢測。 

一般光源拍攝RDL線路

螢光顯微方式拍攝RDL線路