KR100351388B1 - Inspection apparatus of encapsulation height and warp of BGA type semiconductor device package - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이저빔 발생기와 라인스캔 카메라를 하나의 지그로 XY축 및 상하로 이동 가능하게 하고 그들 각각의 하부에 일정 각도로 미러를 설치하며 이 미러를 통하여 검사대상물에 조사되어 반사되는 레이저빔을 라인스캔 카메라가 촬영하도록 한 BGA 반도체 패키지의 인캡슐레이션 높이 및 웝 검사장치에 관한 것이다.The present invention allows the laser beam generator and the line scan camera to move in the XY axis and up and down with one jig, and install a mirror at a predetermined angle under each of them, and the laser beam irradiated and reflected on the inspection object through the mirror is provided. An encapsulation height and fin inspection apparatus of a BGA semiconductor package for which a line scan camera is photographed.

본 발명은 반도체 패키지(10)의 수직방향에서 반도체 칩이 몰딩된 부분에 레이저빔을 조사하고 상기 반도체 칩이 몰딩된 부분으로부터 반사되어 높이에 따라 다른 위치로 입사되는 레이저빔을 촬영하며 그 촬영 데이터를 출력하는 촬영부(20); 상기 촬영부로부터 출력되는 촬영데이터를 수신하여 상기 반도체 칩이 몰딩된 부분의 실물높이를 계산하고 기준데이터와 비교하여 그 불량여부를 판단하는 마이컴(31); 상기 촬영부를 XY축으로 이동시키기 위한 제1 및 제2모터(32, 33); 상기 마이컴의 제어에 따라 상기 제1 및 제2모터를 구동시키는 모터 구동부(34); 마이컴의 동작을 위한 프로그램과 기준데이터를 저장하며 상기 마이컴의 요구에 따라 기준데이터를 제공하는 메모리부(35); 상기 마이컴(31)의 제어에 따라 촬영결과를 출력하는 모니터(36)를 포함한다.According to the present invention, a laser beam is irradiated to a portion in which the semiconductor chip is molded in the vertical direction of the semiconductor package 10, and the laser beam is reflected from the molded portion of the semiconductor chip and is incident to another position according to the height. Shooting unit 20 for outputting; A microcomputer (31) which receives the photographing data output from the photographing unit, calculates the real height of the part where the semiconductor chip is molded, and compares it with reference data to determine whether the defect is defective; First and second motors 32 and 33 for moving the photographing unit to the XY axis; A motor driver 34 driving the first and second motors under the control of the microcomputer; A memory unit 35 for storing a program and reference data for an operation of the microcomputer and providing the reference data according to the request of the microcomputer; And a monitor 36 for outputting a photographing result under the control of the microcomputer 31.

Description

비지에이 반도체 패키지의 인캡슐레이션 높이 및 웝 검사장치{Inspection apparatus of encapsulation height and warp of BGA type semiconductor device package}Inspection apparatus of encapsulation height and warp of BGA type semiconductor device package

본 발명은 레이저빔 발생기와 라인스캔 카메라를 이용하여 BGA(Ball Grid Array) 반도체 패키지를 검사하는 장치에 관한 것으로서, 특히, 레이저빔 발생기와 라인스캔 카메라를 하나의 지그로 XY축으로 이동 가능하게 하고 그들 각각의 하부에 일정 각도로 미러를 설치하며 이 미러를 통하여 피검물에 조사되어 반사되는 레이저빔을 라인스캔 카메라가 촬영하도록 함으로써, 슈퍼 BGA 반도체 패키지의 인캡슐레이션 높이 및 BGA의 웝을 검사하는 BGA 반도체 패키지의 인캡슐레이션 높이 및 웝 검사장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for inspecting a ball grid array (BGA) semiconductor package using a laser beam generator and a line scan camera. In particular, the present invention enables a laser beam generator and a line scan camera to be moved in an XY axis with a single jig. A mirror is installed at a lower part of each of them to allow the line scan camera to photograph the laser beam reflected and reflected through the object, thereby inspecting the encapsulation height of the super BGA semiconductor package and the height of the BGA. An encapsulation height and fin inspection apparatus of a BGA semiconductor package.

최근 전자제품이 소형화되는 추세에 따라 기판 상에 실장되는 반도체 패키지 또한 그 크기 및 두께가 점차 감소되고 있다. 이러한 소형 반도체 장치는 제조공정중에 발생되는 경미한 불량에 의해서도 그 특성이 변형되기 때문에 제조공정에 있어서 고도의 정밀성이 요구되며, 그 만큼 큰 불량률을 감수해야 하는 실정이다. 따라서, 반도체 장치 제조업체들은 불량률을 최소화하면서 고품질의 소형 반도체 장치를 신속 정확하게 생산해내기 위해 다양한 형태의 인스팩션 장치를 도입하여 제조공정중에 반도체 패키지의 불량을 검사함으로써, 불량품을 선별 또는 예방하고 있다.In recent years, with the trend of miniaturization of electronic products, the size and thickness of semiconductor packages mounted on substrates are gradually decreasing. Since such a small semiconductor device is deformed by slight defects generated during the manufacturing process, a high degree of precision is required in the manufacturing process, and a large defect rate must be taken. Accordingly, semiconductor device manufacturers have introduced various types of inspection apparatuses to quickly and accurately produce high quality small size semiconductor devices while minimizing defect rates, thereby inspecting defects of semiconductor packages during the manufacturing process, thereby screening or preventing defective products.

반도체 패키지의 한 종류인 BGA 반도체 패키지 및 슈퍼 BGA 반도체 패키지의 일반적인 제조과정을 살펴보면 다음과 같다.A general manufacturing process of the BGA semiconductor package and the super BGA semiconductor package, which is one type of semiconductor package, is as follows.

BGA 반도체 패키지는 전기적 신호 전달 경로를 제공하는 패턴필름이 부착된 판형 플레이트의 함몰부 내에 다수개의 본딩 패드가 구비된 반도체 칩을 부착시키고, 상기 반도체 칩의 본딩 패드와 패턴 필름 사이를 와이어를 이용하여 전기적으로 연결한 후 상기 반도체 칩 및 이에 와이어 본딩된 패턴 필름의 상부 영역을 몰드수지로 밀봉하고, 상기 패턴 필름의 하부면에 외부와 전기적 신호를 교환하기 위해 마련된 볼 그리드에 플럭스를 이용하여 다수개의 솔더볼을 융착시키는 과정을 통하여 제조된다.The BGA semiconductor package attaches a semiconductor chip having a plurality of bonding pads to a depression of a plate-shaped plate with a pattern film providing an electrical signal transmission path, and uses a wire between the bonding pad and the pattern film of the semiconductor chip. After the electrical connection, the semiconductor chip and the upper region of the wire-bonded pattern film are sealed with a mold resin, and a plurality of flux grids are used on a ball grid provided to exchange electrical signals with the outside on the lower surface of the pattern film. It is manufactured by welding solder balls.

또한, 슈퍼 BGA 반도체 패키지는 전기적 신호 전달 경로를 제공하는 패턴필름이 부착된 판형 플레이트의 함몰부 내에 다수개의 본딩 패드가 구비된 반도체 칩을 부착시키고, 상기 반도체 칩의 본딩 패드와 패턴 필름 사이를 와이어를 이용하여 전기적으로 연결한 후 상기 반도체 칩 및 이에 와이어 본딩된 패턴 필름의 상부 영역을 액상봉지재(Glob Top)가 충진되어 있는 디스펜서(Dispenser)를 이용하여 도포하고, 상기 반도체 칩의 외측에 외부와 전기적 신호를 교환하기 위해 마련된 볼 그리드에 플럭스를 이용하여 다수개의 볼을 융착시키는 과정을 통하여 제조된다.In addition, the super BGA semiconductor package attaches a semiconductor chip having a plurality of bonding pads to a depression of a plate-shaped plate attached with a pattern film that provides an electrical signal transmission path, and wires between the bonding pad and the pattern film of the semiconductor chip. After the electrical connection by using a semiconductor chip and the upper region of the wire-bonded pattern film is applied using a dispenser filled with a liquid top (Glob Top), the outside on the outside of the semiconductor chip It is manufactured through the process of fusion bonding a plurality of balls using a flux to a ball grid provided to exchange electrical signals with.

상기와 같은 BGA 및 슈퍼 BGA 반도체 패키지는 솔더볼 융착과정에서 주로 불량이 발생되지만 반도체 칩과 패턴필름 사이를 외부로부터 보호하기 위해 몰딩 또는 디스펜싱 하는 과정에서도 많은 불량이 발생된다.The BGA and the super BGA semiconductor package as described above is mainly a defect in the solder ball fusion process, but also a lot of defects in the process of molding or dispensing to protect the semiconductor chip and the pattern film from the outside.

도 6a는 정상적인 슈퍼 BGA 반도체 패키지의 측면도이다.6A is a side view of a normal super BGA semiconductor package.

도면에서는 회로기판(13)상의 인캡슐레이션(11) 높이가 솔더볼(12)의 높이 보다 낮게 제조된 것을 보여주고 있다. 이와 같이, 슈퍼 BGA는 솔더볼(12)이 인캡슐레이션(11)과 동일하게 회로기판(13) 상부면에 융착되기 때문에 솔더볼(12)이 외부단자와 접촉되기 위해 인캡슐레이션(11) 높이가 솔더볼(12)의 높이 보다 낮아야 한다.The figure shows that the height of the encapsulation 11 on the circuit board 13 is lower than the height of the solder ball 12. As described above, the super BGA has the height of the encapsulation 11 so that the solder ball 12 contacts the external terminal because the solder ball 12 is fused to the upper surface of the circuit board 13 in the same manner as the encapsulation 11. It should be lower than the height of the solder ball (12).

도 6b는 비정상적인 슈퍼 BGA 반도체 패키지의 측면도로서, 인캡슐레이션 (11)의 높이가 솔더볼(12)의 높이 보다 더 높게 도포되어 있는 상태를 보여준다.FIG. 6B is a side view of an abnormal super BGA semiconductor package, showing a state in which the height of the encapsulation 11 is applied higher than the height of the solder ball 12.

이와 같은 비정상적인 인캡슐레이션(11)은 솔더볼(12)이 외부단자와 접촉되지 못하게 하는 주요 요인이 된다.Such abnormal encapsulation 11 is a major factor preventing the solder ball 12 from contacting the external terminal.

도 7a는 정상적인 BGA 반도체 패키지의 측면도로서, 몰드 수지(14)와 회로기판(13)이 평탄한 모양을 이루고 있는 것을 보여준다.FIG. 7A is a side view of a normal BGA semiconductor package, showing that the mold resin 14 and the circuit board 13 have a flat shape.

도 7b 및 도 7c는 비정상적인 BGA 반도체 패키지의 측면도로서, 몰드 수지(14)가 경화되는 과정에서 회로기판(13)과의 열팽창계수 차이로 인해 상부 또는 하부측으로 몰드 수지(14)와 회로기판(13)에 웝(warp)이 발생되어 있는 상태를 보여준다.7B and 7C are side views of an abnormal BGA semiconductor package, in which the mold resin 14 and the circuit board 13 are moved upward or downward due to a difference in coefficient of thermal expansion with the circuit board 13 during curing of the mold resin 14. ) Shows that a warp has occurred.

이러한 웝 발생 또한 상술한 비정상적인 인캡슐레이션 높이와 같이 솔더볼이 외부단자와 접촉하지 못하게 하는 큰 장애 요인이 된다.Such spalling is also a major obstacle that prevents solder balls from contacting external terminals, such as the abnormal encapsulation height described above.

상기한 바와 같이, 반도체 패키지의 몰딩공정에서 발생되는 슈퍼 BGA 반도체 패키지의 비정상적인 인캡슐레이션과 BGA 반도체 패키지의 몰드수지 및 회로기판의 웝은 반도체 장치의 큰 불량요인이 되기 때문에 이를 선별해내기 위한 검사장치가 절실히 요구된다.As described above, the abnormal encapsulation of the super BGA semiconductor package generated in the molding process of the semiconductor package and the mold resin of the BGA semiconductor package and the shortness of the circuit board are a great bad factor of the semiconductor device. The device is desperately needed.

반도체 패키지의 불량을 검사하기 위한 종래의 검사장치는 다수개의 카메라를 사용하여 외형을 촬영하고 그 영상이미지에서 관측되는 것으로 불량여부를 체크하도록 이루어져 있으므로 BGA 반도체 패키지의 비정상적인 인캡슐레이션 높이 및 웝과 같은 불량은 정확하게 판별해낼 수 없는 것이었으며, 다수개의 카메라 사용으로 인해 검사장비의 규모가 대형화되는 문제점이 있었다.Conventional inspection apparatus for inspecting the defect of the semiconductor package is made by using a plurality of cameras to shoot the appearance and to check whether the defect is observed in the video image, such as abnormal encapsulation height and 웝 of the BGA semiconductor package Defect was not able to accurately determine, there was a problem that the size of the inspection equipment is large due to the use of a plurality of cameras.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 레이저빔 발생기와 라인스캔 카메라를 하나의 지그로 XY축으로 이동 가능하게 하고 그들 각각의 하부에 일정 각도로 미러를 설치하며 이 미러를 통하여 피검물에 조사되어 반사되는 레이저빔을라인스캔 카메라가 촬영하도록 함으로써, 슈퍼 BGA 반도체 패키지의 인캡슐레이션 높이 및 BGA의 웝을 정확하게 검사하도록 하고 검사장비의 규모를 간소화시킨 BGA 반도체 패키지의 인캡슐레이션 높이 및 웝 검사장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to enable the laser beam generator and the line scan camera to move in the XY axis with one jig and to install a mirror at a certain angle under each of them and irradiate the inspected object through the mirror. By allowing the line-scan camera to capture the reflected laser beam, it is possible to accurately inspect the encapsulation height and the BGA deflection of the super BGA semiconductor package and to simplify the scale of the inspection equipment. To provide a device.

도 1은 본 발명에 의한 BGA 반도체 패키지의 인캡슐레이션 높이 및 웝 검사장치의 블록 구성도,1 is a block diagram of an encapsulation height and fin inspection apparatus of a BGA semiconductor package according to the present invention;

도 2는 본 발명에 의한 검사장치의 동작 과정을 나타내는 흐름도,2 is a flow chart showing an operation process of the inspection apparatus according to the present invention;

도 3은 도 1의 촬영부를 나타내는 상세 사시도,3 is a detailed perspective view illustrating the photographing unit of FIG. 1;

도 4는 도 3의 라인스캔 카메라에 반도체 패키지의 높이에 따라 다른 위치로 입사되는 레이저빔의 경로를 나타내는 도면,FIG. 4 is a view illustrating a path of a laser beam incident to a line scan camera of FIG. 3 at different positions according to a height of a semiconductor package;

도 5a 및 도 5b는 본 발명 장치에 의한 촬영경로의 일실시예를 나타내는 도면,5a and 5b is a view showing an embodiment of the shooting path by the apparatus of the present invention,

도 6a는 정상적인 슈퍼 BGA 반도체 패키지의 측면도,6A is a side view of a normal super BGA semiconductor package,

도 6b는 비정상적인 슈퍼 BGA 반도체 패키지의 측면도,6B is a side view of an abnormal super BGA semiconductor package,

도 7a는 정상적인 BGA 반도체 패키지의 측면도,7A is a side view of a normal BGA semiconductor package,

도 7b 및 도 7c는 비정상적인 BGA 반도체 패키지의 측면도.7B and 7C are side views of an abnormal BGA semiconductor package.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 반도체 패키지 11 : 인캡슐레이션(encapsulation)10 semiconductor package 11 encapsulation

12 : 솔더볼 13 : 회로기판12 solder ball 13 circuit board

14 : 몰드 수지 20 : 촬영부14: mold resin 20: the photographing unit

21 : 레이저빔 발생기 22 : 라인스캔 카메라21: laser beam generator 22: line scan camera

23 : 제1미러 24 : 제2미러23: first mirror 24: second mirror

31 : 마이컴 32 : 제1모터31: micom 32: the first motor

33 : 제2모터 34 : 모터 구동부33: second motor 34: motor drive unit

35 : 메모리부 36 : 모니터35: memory 36: monitor

37 : 인터페이스 장치 38 : 제어컴퓨터37: interface device 38: control computer

41 : X축 이동대 42 : X축 이동구41: X axis moving table 42: X axis moving port

43 : X축 샤프트(shaft) 44 : X축 리드 스크류(lead screw)43: X axis shaft 44: X axis lead screw

51 : Y축 이동대 52 : Y축 이동구51: Y axis moving table 52: Y axis moving port

53 : Y축 샤프트 54 : Y축 리드 스크류53: Y axis shaft 54: Y axis lead screw

상기 목적을 이루기 위해, 본 발명은 반도체 패키지의 수직방향에서 반도체 칩이 몰딩된 부분에 레이저빔을 조사하고 상기 반도체 칩이 몰딩된 부분으로부터 반사되어 높이에 따라 다른 위치로 입사되는 레이저빔을 촬영하며 그 촬영 데이터를 출력하는 촬영부; 상기 촬영부로부터 출력되는 촬영데이터를 수신하여 상기 반도체 칩이 몰딩된 부분의 실물높이를 계산하고 기준데이터와 비교하여 그 불량여부를 판단하는 마이컴; 상기 촬영부를 XY축으로 이동시키기 위한 제1 및 제2모터; 상기 마이컴의 제어에 따라 상기 제1 및 제2모터를 구동시키는 모터 구동부; 마이컴의 동작을 위한 프로그램과 기준데이터를 저장하며 상기 마이컴의 요구에 따라 기준데이터를 제공하는 메모리부; 상기 마이컴의 제어에 따라 촬영결과를 출력하는 모니터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is to irradiate a laser beam to the molded portion of the semiconductor chip in the vertical direction of the semiconductor package and to photograph the laser beam is reflected from the molded portion of the semiconductor chip is incident to different positions according to the height A photographing unit which outputs the photographing data; A microcomputer that receives the photographing data output from the photographing unit, calculates a real height of a part in which the semiconductor chip is molded, and compares it with reference data to determine whether the defect is defective; First and second motors for moving the photographing unit to the XY axis; A motor driver configured to drive the first and second motors under the control of the microcomputer; A memory unit for storing a program and reference data for the operation of the microcomputer and providing the reference data according to the request of the microcomputer; And a monitor configured to output a photographing result under the control of the microcomputer.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the present invention in more detail.

도 1은 본 발명에 의한 BGA 반도체 패키지의 인캡슐레이션 높이 및 웝 검사장치의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of an encapsulation height and chip inspection apparatus of a BGA semiconductor package according to the present invention.

도면과 같이, 검사장치의 동작을 전체적으로 제어하며 촬영데이터 값을 기준데이터 값과 비교하여 불량여부를 판별해내는 마이컴(31)에는 반도체 패키지(10)에 대해 수직방향으로 설치되어 상기 마이컴의 제어에 따라 반도체 패키지(10)를 촬영하여 그 촬영 데이터를 마이컴에 송출하는 촬영부(20)와, 상기 촬영부(20)의 위치를 X축 또는 Y축으로 이동시키기 위한 제1 및 제2모터(32, 33)와, 마이컴의 제어에 따라 상기 제1 및 제2모터(32, 33)를 구동시키는 모터 구동부(34)와, 마이컴 동작을 위한 프로그램과 라인스캔 카메라의 입사위치별 높이 데이터 및 기준데이터 값을 저장하여 상기 마이컴의 요구에 따라 제공하는 메모리부(35)와, 상기 마이컴의 제어에 따라 측정결과를 출력하는 모니터(36)와, 인터페이스 장치(37)를 통하여 상기 마이컴과 통신하여 제어프로그램을 송신하거나 마이컴으로부터의 검사결과 데이터를 수신하는 제어컴퓨터(38)가 연결되어 있다.As shown in the drawing, the microcomputer 31 which controls the operation of the inspection apparatus as a whole and compares the photographing data value with the reference data value is installed perpendicular to the semiconductor package 10 to control the microcomputer. Accordingly, the photographing unit 20 photographing the semiconductor package 10 and transmitting the photographing data to the microcomputer, and the first and second motors 32 for moving the position of the photographing unit 20 to the X-axis or the Y-axis. , 33), the motor driver 34 for driving the first and second motors 32 and 33 under the control of the microcomputer, the height data and the reference data of the incident position of the program and the line scan camera for the microcomputer operation. The memory unit 35 stores values and provides them according to the request of the microcomputer, a monitor 36 for outputting measurement results according to the control of the microcomputer, and communicates with the microcomputer through an interface device 37 to control the program. Transmitting the ram or is a control computer (38) for receiving inspection result data from the microcomputer is connected.

상기에서 촬영부(20)는 마이컴의 제어에 따라 레이저빔을 발생시켜 반도체 패키지(10)에 조사하는 레이저빔 발생기(21)와, 상기 반도체 패키지(10)로부터 반사되는 레이저빔을 촬영하는 라인스캔 카메라(22)와, 상기 레이저빔 발생기(21)와 라인스캔 카메라(22)의 하측에 일정 각도로 설치되어 레이저빔 발생기의 레이저빔을 굴절시켜 반도체 패키지에 조사되도록 하는 제1미러(23)와, 상기 반도체 패키지로부터 반사되는 레이저빔을 굴절시켜 상기 라인스캔 카메라(22)측으로 입사되도록 하는 제2미러(24)가 더 설치되어 있다.In the above, the photographing unit 20 generates a laser beam under the control of the microcomputer and irradiates the semiconductor package 10, and a line scan for photographing the laser beam reflected from the semiconductor package 10. A first mirror 23 installed at a predetermined angle under the camera 22, the laser beam generator 21, and the line scan camera 22 to refract the laser beam of the laser beam generator to be irradiated onto the semiconductor package; A second mirror 24 is further provided to refracting the laser beam reflected from the semiconductor package to be incident to the line scan camera 22 side.

상기와 같이 구성된 BGA 반도체 패키지의 인캡슐레이션 높이 및 웝 검사장치의 동작 과정을 도 2의 흐름도를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.Referring to the flowchart of FIG. 2, the operation of the encapsulation height and the 웝 test apparatus of the BGA semiconductor package configured as described above is as follows.

먼저, 마이컴(31)은 인터페이스 장치(37)에 의해 통신 접속되어 있는 제어컴퓨터(38)에 의해 반도체 패키지의 촬영개시 영역 및 촬영 경로별 선택 촬영 영역이 설정되었는가를 체크하는 촬영범위설정여부 판단단계를 수행하여 촬영범위가 설정된 경우 제어컴퓨터(38)로부터 촬영개시신호가 입력됨에 따라 촬영부(20)가 촬영개시 위치에 있는가의 여부를 체크하는 촬영부위치 판단단계를 수행한다.First, the microcomputer 31 determines a photographing range setting step of checking whether the photographing start region and the photographing path selection region for each of the semiconductor packages are set by the control computer 38 connected by the interface device 37. If the photographing range is set by performing a photographing start signal is input from the control computer 38 performs a photographing unit position determination step of checking whether or not the photographing unit 20 is in the photographing start position.

상기 촬영부위치 판단단계에서 촬영부(20)가 촬영개시 위치에 있지 않은 경우 마이컴은 모터구동부(34)를 제어하여 상기 촬영부(20)가 촬영개시 위치로 이동되도록 제1 및 제2모터(32, 33)를 구동시키고, 촬영부(20)가 촬영개시 위치에 있는 경우 마이컴은 사전에 설정된 촬영 경로별 선택영역을 촬영하도록 상기 촬영부(20) 및 모터구동부(34)를 제어하며, 상기 촬영부(20)로부터 촬영 데이터를 수신한다.In the photographing unit position determining step, when the photographing unit 20 is not at the photographing start position, the microcomputer controls the motor driver 34 to move the photographing unit 20 to the photographing start position so that the first and second motors ( 32, 33, and when the photographing unit 20 is in the photographing start position, the microcomputer controls the photographing unit 20 and the motor driving unit 34 to photograph the preset selection area for each photographing path. The photographing data is received from the photographing unit 20.

이 후, 촬영부(20)에 의한 반도체 패키지의 촬영이 완료되면, 촬영데이터 값으로부터 메모리부(35)에 저장되어 있는 입사위치별 높이데이터로부터 실물높이를 계산한 후, 촬영데이터 값이 기준데이터 값과 동일한지의 여부를 판별하는 비교단계를 수행하여 촬영 데이터 값이 기준 데이터 값과 동일한 경우 모니터(16)를 통하여 실물높이를 출력하고 정상품을 표시한다.Thereafter, when the photographing of the semiconductor package by the photographing unit 20 is completed, the real height is calculated from the height data for each incident position stored in the memory unit 35 from the photographing data value, and then the photographing data value is the reference data. A comparison step of determining whether or not the value is the same is performed, and when the photographing data value is the same as the reference data value, the real height is output through the monitor 16 and the genuine product is displayed.

상기 비교단계에서 촬영 데이터 값이 기준 데이터 값과 동일하지 않은 경우 앞서 계산된 실물높이를 모니터(16)로 출력하고 불량품을 표시하여 하나의 반도체 패키지에 대한 검사를 마친다.When the photographing data value is not the same as the reference data value in the comparing step, the calculated height is output to the monitor 16 and the defective product is displayed to complete the inspection of one semiconductor package.

그 후, 차기 검사대상이 존재하는가의 여부를 체크하여 없는 경우에는 검사동작을 종료하고, 있는 경우 차기 검사할 반도체 패키지의 촬영개시 영역 및 촬영 경로별 선택 촬영 영역을 재설정하는 신호가 입력되었는지의 여부를 체크하는 촬영범위 재설정여부 판단단계를 수행하여 신호입력이 있는 경우 입력되는 촬영범위에 따라 촬영영역을 재설정 한 후 상기 촬영부위치 판단단계로 리턴하고, 신호입력이없는 경우 기존에 설정된 촬영범위에 따라 다음 반도체 패키지를 반복 검사하도록 상기 촬영부위치 판단단계로 리턴한다.After that, it is checked whether or not the next inspection target exists and, if there is no check, the inspection operation is terminated. If there is a signal input by performing the determination of resetting the shooting range is checked to reset the shooting area according to the input shooting range and return to the shooting position determination step, if there is no signal input to the previously set shooting range Accordingly, the process returns to the photographing unit position determining step to repeatedly inspect the next semiconductor package.

도 3은 도 1의 촬영부를 나타내는 상세 사시도이다.3 is a detailed perspective view illustrating the photographing unit of FIG. 1.

도면에서 참조되는 바와 같이, 촬영부(20)는 레이저빔 발생기(21) 및 라인스캔 카메라(22)와, 상기 레이저빔 발생기(21)의 하측에 일정각도로 설치되어 레이저빔을 굴절시켜 반도체 패키지의 인캡슐레이션(11)으로 조사하는 제1미러(23)와, 상기 라인스캔 카메라(22)의 하측에 일정각도로 설치되어 상기 인캡슐레이션(11)으로부터 반사되는 레이저빔을 굴절시켜 라인스캔 카메라(22)로 입사시키는 제2미러(24)를 일체로 구성하고 상기 일체로 구성된 촬영부(20)를 X축 이동구(42)에 결합하고, 상기 X축 이동구(42)를 X축 샤프트(43) 및 X축 리드 스크류(44)와 결합시켜 제1모터(31)의 회전으로 상기 X축 리드 스크류(44)가 회전됨에 따라 X축 이동구(42)가 X축 이동대(41)를 따라 이동되도록 설치한다.As referred to in the drawings, the photographing unit 20 is a laser beam generator 21 and the line scan camera 22 and the semiconductor package by refracting the laser beam is installed at a predetermined angle on the lower side of the laser beam generator 21 The first mirror 23 irradiated by the encapsulation 11 of the laser beam and the laser beam reflected from the encapsulation 11 are refracted by the first mirror 23 and the line scan camera 22 at a predetermined angle. The second mirror 24 to be incident to the camera 22 is integrally formed, and the integrally configured photographing unit 20 is coupled to the X-axis moving hole 42, and the X-axis moving hole 42 is connected to the X axis. As the X-axis lead screw 44 is rotated by the rotation of the first motor 31 by combining with the shaft 43 and the X-axis lead screw 44, the X-axis moving hole 42 is the X-axis moving table 41 Install to move along

또, 상기 X축 이동대(51)를 Y축 이동구(52)와 결합하고 상기 Y축 이동구(52)를 Y축 샤프트(53) 및 Y축 리드 스크류(54)에 결합시켜 제2모터(32)의 회전으로 Y축 이동대(51)를 따라 X축 이동대(41)가 이동되도록 설치한다.In addition, the X-axis moving table 51 is coupled to the Y-axis moving port 52, and the Y-axis moving port 52 is coupled to the Y-axis shaft 53 and the Y-axis lead screw 54 to the second motor. It installs so that the X-axis moving stand 41 may move along the Y-axis moving stand 51 by the rotation of (32).

상기와 같이 구성함으로써, 촬영부(20)는 제1모터(31) 및 제2모터(32)에 의해 X축 및 Y축으로 이동하면서 반도체 패키지를 촬영하게 된다.By the above configuration, the photographing unit 20 photographs the semiconductor package while moving in the X and Y axes by the first motor 31 and the second motor 32.

도 4는 도 3의 라인스캔 카메라에 반도체 패키지의 높이에 따라 다른 위치로 입사되는 레이저빔의 경로를 나타내는 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating a path of a laser beam incident on a line scan camera of FIG. 3 at different positions depending on a height of a semiconductor package.

레이저빔은 반도체 패키지의 높이가 높고 낮음에 따라 각기 다르게 반사되는데, 도면에서 H1은 기준높이를 나타내고, H2는 기준높이 보다 높은 경우를, H3은 기준높이 보다 낮은 경우를 각각 나타낸다.The laser beam is differently reflected as the height and height of the semiconductor package are different. In the drawing, H 1 represents a reference height, H 2 represents a higher than reference height, and H 3 represents a lower case than the reference height.

먼저, 기준높이 H1인 경우 레이저빔은 R1의 경로로 반사되어 라인스캔 카메라(22)의 R1'의 위치로 입사되고, 높이 H2인 경우 R2와 같은 경로로 반사되어 라인스캔 카메라(22)의 R2'의 위치로 입사되며, 높이 H3인 경우 R3과 같은 경로로 반사되어 라인스캔 카메라(22)의 R3'의 위치로 입사된다.First, when the reference height H 1 the laser beam is reflected to the path of the R 1 is incident to a position of R 1 'of the line scan camera 22, it is reflected to the path, such as R 2 when the height H 2 line scan camera It is incident at the position of R 2 ′ of 22, and in the case of the height H 3 , it is reflected in the same path as R 3 and is incident at the position of R 3 ′ of the line scan camera 22.

여기에서, 높이에 따라 각기 다르게 반사되는 레이저빔이 라인스캔 카메라의 각기 다른 위치로 입사되는 원리를 이용하여 반도체 패키지의 실물높이 및 불량여부를 검출할 수 있게 되는데, 반도체 패키지의 실물높이는 메모리부(35)에 저장되어 있는 입사위치별 높이 데이터로부터 구할 수 있고, 불량여부는 상기 기준높이(H1)의 입사 위치(R1')를 기준으로 하여 높이 차에 따른 입사 위치(R2' 또는 R3')의 차이, 즉, T1또는 T2가 기준높이 허용범위내에 있을 경우 정상품으로 판단하고 T1또는 T2가 기준높이 허용범위를 벗어난 경우에 불량품으로 판정하게 된다.Here, the actual height and defect of the semiconductor package can be detected using the principle that the laser beams reflected differently according to the height are incident to different positions of the line scan camera. It can be obtained from the height data for each incident position stored in 35, and whether the defect is based on the incident position (R 1 ') of the reference height (H 1 ) based on the height difference of the incident position (R 2 ' or R) The difference between 3 '), i.e., T 1 or T 2 is within the allowable height limit, will be considered a good product, and if T 1 or T 2 is out of the allowable height limit, it will be considered a defective product.

도 5a 및 도 5b는 본 발명 장치에 의한 촬영경로의 일실시예를 나타내는 도면으로서, 각각 a영역 →b영역 →c영역 →d영역 →e영역의 경로로 촬영을 진행하게 된다.5A and 5B illustrate an embodiment of a photographing path by the apparatus of the present invention, in which photographing is performed by a path of a region → b region → c region → d region → e region.

상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 레이저빔 발생기와 라인스캔 카메라를하나의 지그로 XY축으로 이동 가능하게 하고 그들 각각의 하부에 일정 각도로 미러를 설치하며 이 미러를 통하여 검사대상물에 조사되어 반사되는 레이저빔을 라인스캔 카메라가 촬영하도록 함으로써, 슈퍼 BGA 반도체 패키지의 인캡슐레이션 높이 및 BGA 반도체 패키지의 웝을 정확하게 검사할 수 있으며, 검사장비의 규모를 간소화시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the laser beam generator and the line scan camera are movable in the XY axis with one jig, and a mirror is installed at a certain angle under each of them, and is irradiated to the inspection object through the mirror and reflected. By allowing the line scan camera to photograph the laser beam, the encapsulation height of the super BGA semiconductor package and the height of the BGA semiconductor package can be inspected accurately, and the size of the inspection equipment can be simplified.

Claims (4)

마이컴(31)의 제어신호에 따라 레이저빔을 발생시키는 레이저빔 발생기(21)와, 마이컴(31)의 제어신호로 동작하여 반도체 패키지(10)에서 반도체 칩이 몰딩된 부분의 높이에 따라 다른 위치로 입사되는 레이저빔을 촬영하고 그 촬영 데이터를 마이컴에 전송하는 라인스캔 카메라(22)와, 상기 레이저빔 발생기의 하측에 일정 각도로 설치되어 레이저빔이 반도체 패키지의 반도체 칩이 몰딩된 부분에 조사되도록 굴절시키는 제1미러(23)와, 상기 라인스캔 카메라의 하측에 일정 각도로 설치되어 반도체 패키지의 반도체 칩이 몰딩된 부분으로부터 반사되는 레이저빔을 굴절시켜 라인스캔 카메라로 입사시키는 제2미러(24)를 포함하는 촬영부(20);A laser beam generator 21 for generating a laser beam according to the control signal of the microcomputer 31 and a different position depending on the height of the portion of the semiconductor package 10 in which the semiconductor chip is molded by operating as a control signal of the microcomputer 31. A line scan camera 22 which photographs a laser beam incident on the laser beam and transmits the photographing data to the microcomputer, and a laser beam is irradiated to a portion where the semiconductor chip of the semiconductor package is molded at a predetermined angle under the laser beam generator. A first mirror 23 which refracts as much as possible, and a second mirror installed at a predetermined angle under the line scan camera to refract the laser beam reflected from the molded portion of the semiconductor chip of the semiconductor package to enter the line scan camera ( A photographing unit 20 including 24; 상기 촬영부로부터 출력되는 촬영데이터를 수신하여 상기 반도체 칩이 몰딩된 부분의 실물높이를 계산하고 기준데이터와 비교하여 그 불량여부를 판단하는 마이컴(31);A microcomputer (31) which receives the photographing data output from the photographing unit, calculates the real height of the part where the semiconductor chip is molded, and compares it with reference data to determine whether the defect is defective; 상기 촬영부를 XY축으로 이동시키기 위한 제1 및 제2모터(32, 33);First and second motors 32 and 33 for moving the photographing unit to the XY axis; 상기 마이컴의 제어에 따라 상기 제1 및 제2모터를 구동시키는 모터 구동부(34);A motor driver 34 driving the first and second motors under the control of the microcomputer; 마이컴의 동작을 위한 프로그램과 기준데이터를 저장하며 상기 마이컴의 요구에 따라 기준데이터를 제공하는 메모리부(35);A memory unit 35 for storing a program and reference data for an operation of the microcomputer and providing the reference data according to the request of the microcomputer; 상기 마이컴(31)의 제어에 따라 촬영결과를 출력하는 모니터(36)를 포함하는 것을 특징으로 하는 BGA 반도체 패키지의 인캡슐레이션 높이 및 웝 검사장치.Encapsulation height and 웝 inspection apparatus of the BGA semiconductor package, characterized in that it comprises a monitor (36) for outputting a photographing result in accordance with the control of the microcomputer (31). (삭제)(delete) 제1항에 있어서, 상기 메모리부(35)에는 입사위치별 높이 데이터가 추가로 저장된 것을 특징으로 하는 BGA 반도체 패키지의 인캡슐레이션 높이 및 웝 검사장치.2. The apparatus of claim 1, wherein height data for each incident position is further stored in the memory unit. 제1항에 있어서, 상기 마이컴(31)은 인터페이스 장치(17)를 통하여 상기 마이컴과 통신하여 제어프로그램을 송신하고 마이컴으로부터의 검사결과를 수신하는 제어컴퓨터(18)를 추가로 접속하는 것을 특징으로 하는 BGA 반도체 패키지의 인캡슐레이션 높이 및 웝 검사장치.2. The microcomputer (31) according to claim 1, characterized in that the microcomputer (31) further connects a control computer (18) which communicates with the microcomputer via an interface device (17) to transmit a control program and to receive a test result from the microcomputer. Encapsulation height and shock inspection device of BGA semiconductor package.
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