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3D形貌
3D表面形貌檢測技術
- 特點
- 非接觸式、高精度三維形貌量測
- 廣視場與高效率掃描能力
- 兼容多種材料與表面條件
- 豐富的形貌與表面特徵分析功能
- 模組化軟硬體與開放性擴充接口
- 高穩定性設計與抗振能力
- 應用廣泛，涵蓋多領域需求：
- 晶圓製程：TTV / Bow / 翹曲監控，協助製程參數優化
- 玻璃疊層 (GoG/GoP)：厚度與平整度檢驗
- 電路面板 (PCB)：厚度分佈、翹曲與焊點區域檢測
- 外觀件與沖壓零件：幾何尺寸、邊界/孔位精度與裝配公差
- 塗層檢測：厚度均勻性、階差與局部缺陷評估
- 齒輪與機械零件：齒形精度、三維輪廓與磨耗狀態
- 樣機裝配：干涉/間隙預判與風險分析
- 來料/出貨檢驗：供應鏈一致性管理
- 研發 DOE：形貌指標與功能/可靠度關聯
- 車載顯示與消費性光學/結構件：量產抽測
3D表面形貌檢測技術平台
3D Surface Topography｜Warpage & 厚度量測｜資料分析與 CAD 比對
平台總覽
本平台整合 Color Confocal非接觸 3D 重建點雲/網格重建CAD 比對 與 統計分析，可覆蓋玻璃、矽晶圓及多材質疊層等場景，輸出厚度、Warpage、TTV、Bow、平整度、孔位/邊界幾何等多維度量測成果。
- 資料自動化：Recipe 式流程、批次運算、報表輸出
- 高彈性：亮面/霧面、透明/半透明、反光/粗糙表面皆可評估
- 半導體友善：支援 wafer-map 可視化、TTV/Bow/翹曲統計
- 品質可追溯：標準樣校正、量測不確定度評估、版本化紀錄
Color Confocal 單點厚度與翹曲量測技術
- 適用於玻璃與矽基材
- 厚度量測範圍達 0.7 mm（依實際光學組合可擴展）
- 量測精度 < 2 μm，重複性 < 2 μm（依樣品/環境而定）
- 支援多點厚度分佈、翹曲/平整度評估與 wafer-map 視覺化
說明：精度/重複性會受樣品表面狀態、夾治具、震動與溫度漂移影響；專案導入時會先進行試樣評估以確認最佳化參數。
iboson 3D 資料分析技術
我們提供從點雲清理、網格化、曲面重建，到幾何尺寸與公差（GD&T）分析的完整工具鏈。支援 CAD 模型比對、誤差熱圖、基準面擬合與特徵萃取，搭配自動化 Recipe，能穩定複用同一套規則於大量樣品。
- 點雲濾波與重取樣（去噪、補洞、外點抑制）
- CAD 對齊與差異分析（全域/區域配準，距離色碼圖）
- 統計量測：平均/中位/分位、Cp/Cpk、良率指標
- 版本控管：Recipe 版本與結果追蹤，便於審核
非接觸 3D 形貌重建技術
- 同時可分析亮面與霧面樣品
- 支援邊界/孔位/倒角等幾何維度高精度計算
- 可量測多層結構厚度、階差與局部高度
- 可評估標面平整度、裝配公差與配合度
量測方法對照與適用情境
不同方法在特徵尺寸、表面狀態、透明度與量測速度上有差異。下表提供決策時的概念性參考。
| 方法 | 適用材質/表面 | 典型優勢 | 注意事項 | 常見應用 |
|---|---|---|---|---|
| Color Confocal | 透明/半透明（玻璃、矽等） | 厚度/階差精度佳、點對點評估、對局部變化敏感 | 需要適當光學組合；高度粗糙或散射強樣品需評估 | 玻璃疊層厚度、晶圓 TTV、Bow/翹曲 |
| 非接觸 3D 重建 | 亮面/霧面、金屬/聚合物、塗佈面 | 快速取得完整形貌、支援幾何維度分析與 CAD 比對 | 高反射或低對比表面需特定策略；遮蔽/陰影區須補掃 | 外觀件輪廓、裝配平整度、孔位與邊界精度 |
以上屬概念性指引；專案建議以試樣測試確認最終參數與量測路徑。
Warpage / 厚度量測專章（半導體友善）
常見指標與定義
- TTV（Total Thickness Variation）：厚度最大值與最小值差。
- Bow：相對基準面的整體彎曲量。
- Warp：全域形變程度（含局部起伏），常以基準平面偏差表示。
- Flatness/平整度：表面與最佳擬合平面的偏差範圍。
平台提供 wafer-map 可視化、分區統計、極值點標記與分佈圖，協助製程優化與良率追蹤。
疊層/區域厚度分析
對於多層玻璃、Glass on Glass/Plastic 或塗佈層，我們可在指定 ROI 內進行層厚估測與階差分析，並輸出剖面曲線與統計摘要。
- 支援多 ROI 與網格式抽樣
- 剖面/截線工具、峰谷特徵擷取
- 自動化批次報表（CSV/PDF/圖檔）
量測方案選型（Decision Guide）
三步驟快速判斷適合的量測路徑：
- 樣品屬性：透明/半透明？高反射或霧面？尺寸/特徵大小？
- 需求指標：厚度、TTV、Bow、Warp、平整度、孔位/邊界？
- 節拍與覆蓋：需要全域形貌還是關鍵區域抽樣？單件深度檢驗或量產抽測？
我們會依上述條件提供試樣評估建議書，包含光學組合、夾治具、掃描/抽樣策略與報表樣式。
校正、基準與量測不確定度
可追溯的校正
導入前會建立標準樣（厚度台階、標準平面/球面等），定期校驗系統偏差；並以環境監測（溫溼度/震動）控制量測漂移。
- 標準樣/治具編碼管理
- 周期校驗與校正紀錄
- Recipe 版本凍結與簽核
不確定度與風險控管
針對重複性、再現性、系統性偏差與操作變異，提供量測不確定度評估報告，協助客戶在來料/出貨規格上設定合理公差。
量測結果會附帶關鍵環境參數與裝夾資訊，以利將來追溯與比對。
量測流程與檔案輸出
- 前處理：治具定位、條件確認、樣品清潔與標記
- 量測：單點/網格掃描或全域重建；即時品質檢查
- 分析：點雲清理、網格化、統計與 CAD 比對
- 輸出：CSV、PDF 報表、STL/PLY/OBJ、熱圖與 wafer-map
- 整合：可與 MES/PLM/雲端儲存介接（依專案）
典型應用情境
- 晶圓 TTV/Bow/翹曲監控，製程參數優化
- 玻璃疊層（GoG/GoP）厚度與平整度檢驗
- 外觀件幾何尺寸、邊界/孔位精度與配合度
- 塗層厚度均勻性、階差與局部缺陷評估
- 樣機裝配干涉風險預判（干涉/間隙分析）
- 來料/出貨檢驗與供應鏈一致性管理
- 研發 DOE：形貌指標與功能/可靠度關聯
- 車載顯示、消費性光學/結構件的量產抽測
常見問答（FAQ）
- Q1：樣品是高反射鏡面，量得到嗎？
可以，但需搭配相對應策略（偏振/光圈/角度/多次取樣）。專案會先評估最佳化組合。 - Q2：厚度/翹曲精度能到什麼程度？
依樣品材質、粗糙度、環境與夾治具而異。導入前的試樣評估會提供統計數據與不確定度。 - Q3：能與既有 CAD/PLM 流程整合嗎？
可輸出常見 3D 格式並提供批次報表；必要時可開發客製介接。 - Q4：量產抽測的節拍如何規劃？
會依需求在「抽樣密度 vs. 周期時間」間取得平衡，並以決策樹建議最小必要覆蓋率。