歐姆龍 CT 型 3D VT-X 系列三面出擊！樹立高速高精度 3D 檢測新標竿

為了因應 3D 封裝時代對於半導體產品品質的新興檢測需求，歐姆龍（OMRON Corporation）特別推出了三款實現高速／高精度 3D 自動檢測能力的 VT-X 系列 CT 型 X 射線自動檢測設備，並且在 NVIDIA GTC 2025 大會上展示 VT-X 系列設備如何與數位孿生與 LLM-AI 技術完美搭配，為創新自動化勾勒出可行的發展藍圖。

隨著 2D-IC 微縮製程逼近物理極限，整個半導體界正式進入後摩爾時代。為了滿足生成式 AI 與 HPC 等應用對於更高算力的需求，同時助攻 eAxle 等多功能整合式電動車模組實現更高效、省空間的目標，人們不但將目光焦點放在 Chiplet 小晶片整合技術上，先進封裝也開始從 2D 封裝加速朝向 3D-IC 堆疊封裝技術推進。

為了確保 3D-IC 封裝中 C4 凸塊（C4 Bump）和微凸塊（μBump）焊接封裝製程的品質控制，製造業莫不開始導入 3D X射線自動檢測設備（AXI），因為傳統 2D X 射線檢測設備無法有效勝任這樣的工作。

全面導入 3D AXI 正逢其時，非破壞性線上檢測的最佳解決方案

檢測系統事業本部事業推進部音瀨亞希子表示，在檢測覆晶封裝（Flip Chip）內部接合狀態時，由於 2D X 射線檢測系統是將立體構造投影為平面影像，因此檢測模式上經常會出現難以判斷接合形狀或氣泡缺陷的體積等良率情形。然而，歐姆龍的 CT 型 X 射線自動檢查裝置，透過融合 3D CT 自動檢查技術與高速・高精度控制技術，能以亞微米級的精度將接合部立體建模，實現在產線上的高精度三維檢查。

她進一步指出，當前業界會透過通電測試來作為焊接品質的判斷依據，抑或在一個分批的晶片中進行取樣、研磨等破壞性檢測作業。歐姆龍對晶片接合部進行截然不同的非破壞性線上（Inline）檢測，並認為這是因應當前 3D 先進封裝實現量產優化的最佳檢測解決方案。

檢查系統事業本部 X 光檢查系統事業部開發部笠原啓雅表示，過去由 2D AXI 負責的檢查工作，現在已可完全由 3D AXI 來執行。透過我們的高速・高精度控制技術，3D AXI 的檢查速度有了飛躍性的提升。此外，3D AXI 能夠直觀掌握立體缺陷的位置，也有助於減少重檢與解析所需的時間。雖然在絕對檢查速度方面，某些情境下 2D AXI 仍具優勢，但對於追求品質提升與整體產出效率（Throughput）兼顧的生產現場而言，3D AXI 無疑是最具潛力的選擇。

為了因應多樣化的檢測需求，歐姆龍推出了三款 CT 型 X 射線自動檢查設備。其中，VT-X750 是針對 SMT 基板檢測所開發，具備廣視野與超高速性能，能夠對伺服器與基地台等日益複雜與多層大型基板上的無引腳元件（Fillet-less）和背面進行檢查。VT-X850 則搭載更高功率的 X 射線源，特別適用於檢查帶有散熱片的電動車用逆變器與功率模組等厚重產品。

另一方面，VT-X950 是專為先進封裝製程所設計，能以最小解析度達 0.2μm 對微小元件進行高精度檢查。無論是微凸塊（Micro Bump）、C4 凸塊等半導體內部的接合狀態品質檢查，還是 TGV、TSV 的形狀檢查，VT-X950 皆展現出卓越的實力。此外，VT-X950 也支援無塵室環境的使用，對於提升半導體製造與開發工程的效率與自動化水準有極大貢獻。值得一提的是 VT-X950 並榮獲 2024 年第 53 回日本產業技術大賞文部科學大臣賞。

深度學習提升缺陷檢測精度與性能，LLM-AI 有效降低人員學習成本

笠原啓雅強調指出，和競爭對手的 3D AXI 設備相比，歐姆龍 VT-X 系列提供了業界競品難以企及的高速／高精度 3D 成像技術，這也成了該系列產品的最大訴求重點之一。

進一步而言，該公司對旗下各型號 AXI 的 X 射線輸出特性和檢測方法進行最佳化，以滿足不同半導體產品的檢測需求，同時透過自家控制技術和影像處理技術的結合，能對 3D 堆疊封裝中的微凸塊和 C4 凸塊焊接品質進行完美的視覺化檢測，甚至在 3D 成像最高速度上提升了 30%。換言之，該公司 VT-X 系列能在 Inline 線上提供業界最快的全速檢測，這有助於半導體封裝和功率半導體生產品質的穩定。

除此之外，歐姆龍 VT-X 系列採用全新自家 AI 技術，不但整合了長久以來有關檢測的 Know-how，並利用深度學習來處理所拍攝影像，首次實現產品品質的線上檢測。更有效率的是，任何人都可以透過 AI 自動生成最佳化的參數設定與檢查程式，進而讓焊接狀態的判斷作業自動化，徹底打破了以往非專業技術人員才能順利檢測的限制。

笠原啓雅指出，不管是台灣或是日本，熟練專業技術人員的不足已經成為愈益嚴重的問題。如今讓 AI 學會長年累積下來的專業檢測知識，可以大幅降低新進工程師的學習成本，縮短他們上手的時間。所以 AI 取代工程師並非壞事，短期來說，AI 可以讓新進工程師也能像熟練工程師一樣地操作設備；長期來看，未來現場只需一名工程師就可以控制多台設備，這對實現歐姆龍「創新自動化」理念，進而推動製造業數位工程轉型有不小的幫助。

為了降低檢測設備的操作難度，讓任何人都能輕鬆上手，歐姆龍在 NVIDIA GTC 2025 大會上展示了如何透過 LLM-AI，將長年累積的專業技術知識直接嵌入到 VT-X 檢測設備中。透過這項技術，即使是新進工程師也能輕鬆操作設備，並且能透過自然語言與自己的母語和設備進行對話。這讓半導體業界得以將 AI 作為新一代技術傳承的工具來活用，從此不必再為熟練技術人員的不足而感到困擾。

由此可見，歐姆龍一方面透過深度學習加強演算法，全面提升設備辨識檢測缺陷的精度與性能。另一方面採用 LLM-AI 作為設備操作人員的強力輔助資源，在降低人員學習成本的同時，也能用最直覺輕鬆的方式操作設備，並且更精準迅速地完成檢測任務。

當歐姆龍自動化遇見 NVIDIA 數位孿生，工廠創新自動化不是夢

除了 LLM-AI 之外，歐姆龍在這次 GTC 2025 大會上展示的另一個引人矚目的重點是在 VT-X750 設備上應用的數位孿生（Digital Twin）技術。與會參觀者不但現場觀賞到 VT-X750 如何對先進封裝的焊點品質進行高速、高精度的 3D 自動檢測，甚至能透過 AR 眼鏡身臨其境地「進入」數位孿生虛擬環境中，直接觀察該設備運行時的內部動態。

這次完美身臨設備內部情境的展示，全拜歐姆龍自動化軟體 Sysmac Studio 與 NVIDIA Omniverse 的整合所賜。該軟體使設備內部的 PLC 運動數據得以以 125μs 的低延遲精度與速度，在 NVIDIA Omniverse 虛擬環境中即時重現。

商品事業本部控制器事業部資訊軟體開發部岩村慎太郎表示，定義 AI 強弱的三要素是演算法、算力與資料。若能確保大量優質資料的輸入，便能搭配算力訓練出更強的 AI 與演算力，進而為客戶提供新價值。