AOI设备土洋争霸  业者筹组联盟并结合产官学深耕

　　AOI技术涵盖了光电技术、机构(电机、机械、自动化控制)与演算法(工业工程、数学)等领域。除了台湾AOI设备商之外，大陆有Aleader（神州视觉科技)、ekt-Tech（深圳易科讯科技)、LeadAOI（广东力德创)；日本则有Takano、KGK、Hitachi（日立)、V Technology、Taiyo-xelcom（太洋工业)；韩国则有Ajuhitek、Samsung（三星)等厂商；以色列Orbotech（奥宝科技)、Camtek（康代）等；德国则有Mikrotron等AOI设备供应商，提供各式AOI检测设备、机台。

　　进口AOI设备业者优势在于：

　　1.时间优势：当国外製程引进时，相关之AOI设备已同步就绪，随时引进台湾；

　　2.光学技术优势：以日本与德国光学技术成熟，台湾则无相关研究机构；

　　3.顾客信心优势：其实在机构、电脑硬体与软体，台湾设备商与国外厂商技术已不相上下，但考量像是光学技术与品牌效应下，顾客对国外设备的信赖程度仍远高于台湾设备商。

　　以PCB检测设备领导厂商以色列奥宝科技(Orbotech)，以LDI雷射直接成像技术、Ultra Fusion系列的AOI自动光学检测技术等在业界享誉盛名。该公司预先掌握5年后的PCB检测、量产技术，同时察觉从智慧手机、平板电脑到穿戴式装置的出现，驱使PCB产业朝高密度互连(High Density Interconnect；HDI)甚至任意层(Any Layer HDI)电路板的应用迈进，使用到40/40μm线宽、间距300μm的PCB越来越普遍，也带动高精密度检测仪器的需求。该公司针对软板PCB推出Ultra Fusion系列AOI光学检测机台，支援卷对卷及片对片生产模式，可因应类似iPhone这类需要多组不同尺寸软板PCB的机台到生产线的整合，精简PCB产线人力。

　　而台湾AOI设备业者的优势，在于以具备弹性的设计能力、较低成本以及贴近本地市场的在地需求，针对客户提供客製化且开发时间短的机台设备与部署能力。但面对国外AOI设备厂商，台湾AOI设备商产业面临关键元件、技术仰赖美、日、欧洲进口，从光学镜头(FUJINON、MORITEX、Schneider)、高解析度CCD摄影机(DALSA、iAi、REDLAKE)、照明光源(VOLPI、PHLOX、SAKAI-G)到精准判读元件、线路偏移与瑕疵的影像函式库(COGNEX、eVision、MATROX)，欠缺自主性且不利于整体产业发展。

　　工研院量测技术发展中心自1990年投入多项量测仪器技术开发，并透过业界合作、技术移转上市贩售，进而推动多家合作仪器设备厂商的上市柜。接下来联合台湾AOI设备厂，于2004年3月29日成立非营利性「自动光学检测设备联盟(Automatic Optical Inspection Equipment Association；AOIEA)」，结合产、官、学、研及使用者，一同开发台湾主流产业——半导体、光电、宽频通讯、电子製造、生技、微机电、奈米产业——之製程检测设备、系统技术，以加速推动台湾AOI设备产业的发展，并提升产业整体技术水准。

　一套AOI设备由三大部件组成：

　　1.取像设备：如照明设备(光源)、光学装置(镜头)、CCD摄影机；

　　2.影像处理单元：由个人电脑或嵌入式系统，加上高解析度影像撷取卡与显示器，搭配品质检测的软体、资料库；

　　3.具备可程式逻辑控制器(PLC)的机构与驱动单元：如取用检品的输送带或机器人手臂，相关输送、取用装置的介面卡与驱动程式等所组成。每个设备单元透过像是CC-Link(100~500m、10Mbps~1Gbps)、机器视觉、影像撷取模组的CoaxPress高速铜轴缆线介面(~25Gbps)、PoE乙太供电网路(Power Over Ethernet,100M～1Gbps)与工控CAN-Bus等网路、汇流排连接。

　　而厂商瞄准AOI设备市场，也会依品管检验的产能与複杂度，设计出整合为一个单一机台外观的设备(Machine Based)，或者由PC桌机为主体，搭配取像设备、驱动机构单元所部署的仪器(PC Based)，特别是由AOI设备机台常见于产能全开的生产线节点，一般由设备仪器商从国内外採购关键零组件，并自行整合研发。

　　在工业界、半导体的自动光学检测设备主要厂商，台湾厂商部份有精映科技(AVVA R&D)、大元科技(Dayen Technology)、常鸿新科技(ERtek)、晶彩科技(FAVITE)、德律科技(TRI)、由田新技(Utech)、宇创视觉科技(Viswell)、汉民微测科技(Hermes MicroVision，汉微科)、鸿劲(Hon.Tech)、帆铨科技(MSSCorp)、宇柏林(Tester Soft)等。负责半导体硅晶圆、印刷电路板／IC检测设备的研发製造，或从国外代理。而PC AOI节点则具备弹性化、少量多样且具备成本效益，是原先在工控电脑厂商耕耘许久的厂商，如研华(Advantech)、艾讯(Axiomtek)、新汉(NEXCOM)等最适合切入的目标。无论是机台还是PC搭设备，具备成本效益、设计上容易使用，以及提供模组与弹性化的硬体，以及速度快且可靠度高，不会误判的软体，是AOI仪器、设备厂商胜出的关键。

　　以E-Beam电子束扫描技术，成为全球E-Beam晶圆检测设备龙头的汉民微测科技(Hermes MicroVision Inc；HMI)指出，目前从整合製造商(IDM)到晶圆厂(Foundry)，均积极投入1x奈米的3D立体鳍式场效电晶体(FinFET)製程研发，由于FinFET是三面立体结构且线宽微缩，除了以传统光学扫描维持检测吞吐量之外，仍须搭配电子束检测机台以满足扫描解析度，确保最终晶圆产出品质与可靠度。汉微科也将持续研发解析度达2奈米以下的晶圆检测方案。

　　AOI设备提升FPD、晶圆、PCB产业检测品质　

　　FPD、LCD、半导体晶圆产业及PCB产业是台湾最具全球竞争优势的产业，而自动光学检测(Automatic Optical Inspection；AOI)设备则是大幅提升产能与产品品质的重要关键；藉著高速精确之元件瑕疵检测技术，可以取代大量的人工肉眼检视，达到检测一致性并缩短检测时间，进而提升产品品质以及产业的竞争力更多近年来半导体、液晶面板、光通讯产业，以及金属钢铁业、食品加工、包装业、纺织皮革工业、汽车工业、建筑材料等，需要应用工业自动化以提升品管检验品质。特别是IC与被动元件、Wafer硅晶圆、PCB电路板、LCD液晶面板、BGA锡球阵列、太阳能电池等光电转换元件，除了电性检验之外，外观、表面瑕疵、组装位置偏移等也必须做到百分之百的全检。

　　利用AOI设备的取像设备，以非接触式方式检查成品，藉由电脑影像处理技术来检出异物或图案异常等瑕疵，而AOI设备可以部署于生产线的节点中间来检查半成品，同时不影响产能。因此AOI设备成为这些半导体产业中比重甚高的必要投资。

　　据分析，两岸PCB市场产值从2013年回温到4000亿元，而佔PCB设备投资约11%的AOI自动光学检测设备，预估到2017年，全球AOI设备市场规模将达到17亿美元。近年来国产AOI设备商已在PCB、FPD站稳脚步，未来若能切入佔台湾检测设备市场60%的半导体产业，将为AOI产业扩大全球商机并开拓应用新蓝海。

　　机器视觉系统与元件市场，在2013~2018年间将以8.2%的年複合成长率(CAGR)，到2018年市场规模达到50亿美元；而整体智慧影像分析市场产值，至2020年将攀升至390亿美元，未来市场前景高度可期。

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