KR100673828B1 - 반도체 소자 제조공정의 위치 교정방법 - Google Patents

반도체 소자 제조공정의 위치 교정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 제조공정 중 프리셋(Preset) 공정, 자재(반도체 소자)에 플럭스(Flux)를 도팅(doting)하는 플럭스 공정 및 상기 플럭스 상에 볼 납을 어태칭 하는 볼 어태치(Ball Attach) 공정 시에 단일 카메라(비젼)를 이용하여 자재의 위치와 공정장치의 위치 오차를 정확하게 보정하여 제품 불량률을 크게 낮춘 반도체 소자 제조공정의 위치 교정방법에 관한 것이다.
반도체 소자, 카메라, 비젼, 플럭스, 볼어태치, 위치영상

Description

반도체 소자 제조공정의 위치 교정방법{A position correction method for manufacture process of semiconductor element}
도 1은 본 발명에 따른 반도체 소자 제조공정을 예시한 공정설명도,
도 2는 본 발명에 따른 반도체 소자 제조공정의 위치 교정에 따른 공정장치 및 자재의 좌표를 표현한 예시도,
도 3은 본 발명에 따른 반도체 소자 제조공정의 위치 교정방법에 적용되는 회로 블록도,
도 4는 본 발명에 따른 프리셋공정의 제어 흐름도,
도 5는 본 발명에 따른 플럭스 공정의 제어 흐름도,
도 6은 본 발명에 따른 볼 어태치 공정의 제어 흐름도,
도 7은 본 발명에 따른 에러 체크 과정의 제어 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 프리셋 공정 20: 플럭스 공정
21: 플럭싱 장치 30: 볼 어태치 공정
31: 볼 어태칭 장치 40: 자재(반도체 소자)
50: 컨베이어 60: 카메라
71: 컨베이어 시스템 구동부 72: 카메라 구동부
73: 영상촬영부 74: 제어부
75: 플럭싱장치 구동부 76: 플럭싱 장치 위치 조절부
77: 볼 어태칭장치 구동부 78: 볼 어태칭 장치 위치조절부
본 발명은 반도체 소자 제조공정의 위치 교정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 제조공정 중 프리셋(Preset) 공정, 자재(반도체 소자)에 플럭스(Flux)를 도팅(doting)하는 플럭스 공정 및 상기 플럭스 상에 볼 납을 어태칭 하는 볼 어태치(Ball Attach) 공정 시에 단일 카메라(비젼)를 이용하여 자재의 위치와 공정장치의 위치 오차를 정확하게 보정하여 제품 불량률을 크게 낮춘 반도체 소자 제조공정의 위치 교정방법에 관한 것이다.
주지한 바와 같은 반도체 소자의 제작공정 중, 프리셋(Preset) 공정은 자재가 플럭스 공정 및 볼 어태치 공정에 진입하기 전에 자재의 위치를 미리 세트하는 공정이고, 상기 플럭스 공정은 자재의 표면 소정부위에 도팅을 수행하는 공정이고, 볼 어태치 공정은 상기 자재의 도팅된 플럭스 상에 볼 납을 어태치하는 공정이다.
종래에는, 상기 프리셋 공정, 플럭스 공정 및 볼 어태치 공정 시 공정장치와 자재의 위치 에러에 따라 제품에 불량이 발생되면, 작업자가 이를 육안으로 확인하여 수작업에 의해 공정 장치의 위치를 교정하여 주었다.
그러나 이러한 수작업 방식은 작업자의 육안식별로 이루어지기 때문에 작업자가 공정과정을 항시 주시하여야함은 물론 위치에러가 발생되었을 때 수작업에 의해 위치에러를 교정하는 관계로 공정 자동화에 어려움이 있었을 뿐만 아니라 이로 인해 생산성이 현저히 저하됨은 물론 제작단가의 인하에 장애요소가 된다는 문제점이 있었다.
따라서 이러한 문제점을 해결하고자, 각 제조 공정에 다수개의 카메라(비젼)를 설치하고, 자재 및 공정 장치의 위치를 촬영하여 자동으로 위치 교정할 수 있도록 함으로써 생산성을 향상시킨 기술이 개발되었다.
그러나 이와 같은 방식은 각 공정마다 카메라를 설치하는 관계로, 설비비 증가 및 영상 촬영 시 다소 시간이 소요되는 등 생산성 효율측면에 문제가 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 반도체 제조공정 중 프리셋(Preset) 공정, 자재(반도체 소자)에 플럭스(Flux)를 도팅(doting)하는 플럭스 공정 및 상기 플럭스 상에 볼 납을 어태칭 하는 볼 어태치(Ball Attach) 공정 시에 단일 카메라(비젼)를 이용하여 자재의 위치와 공정장치의 위치 오차를 정확하게 보정하여 제품 불량률을 크 게 낮춘 반도체 소자 제조공정의 위치 교정방법을 제공하는 것에 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 프리셋 공정, 플럭스 공정 및 볼 어태치 공정에 단일 카메라가 상기 3가지 공정의 자재 위치 상면의 위치1 내지 위치6에서 각각 촬영 동작을 수행하여 그에 따른 영상데이터를 획득하며, 제어부의 제어에 의해 컨베이어를 구동시켜 자재를 각 공정 위치로 이송시켜 해당 공정이 이루어질 수 있도록 하여주는 컨베이어시스템 구동부와, 카메라를 구동시켜 프리셋공정, 플럭스 공정 및 볼 어태치 공정 사이를 이동하며 위치1 내지 위치6 지점에서 각각의 자재를 촬영할 수 있도록 하여주는 카메라 구동부와, 상기 카메라를 통해 촬영된 자재, 플럭싱장치 및 볼 어태칭장치의 이미지를 신호 처리하여 제어부로 입력하여 주는 영상촬영부와, 프리셋 공정, 플럭스 공정 및 볼 어태치 공정을 통합 제어하며, 자재가 해당 공정에 도착하면 영상촬영부를 통해 입력되는 각 공정의 장치와 자재의 위치 이미지를 분석하여 변수(x좌표 위치데이터, y좌표 위치데이터, 각도데이터(θ))별로 위치 변화량을 계산한 후, 공정 장치와 자재의 오차를 산출하여, 오차가 없어 질 때까지 공정 장치의 위치를 수차례 반복 교정하여 주는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 의하여 플럭싱장치의 위치를 조절하여 보정하여 주는 플럭싱 장치 위치조절부와, 볼 어태치 공정의 볼어태칭 장치를 수직 하방 자재의 근접위치로 접근시켜 볼 어태칭 공정을 수행하도록 제어하는 볼 어태칭 장치 구동부와, 상기 제어부의 제어에 의하여 볼 어태칭 장치의 위치를 조절하여 보정하여 주 는 볼 어태칭 장치 위치조절부를 포함하는 반도체소자의 제조공정 위치 교정 방법에 있어서, 자재가 프리셋 공정의 위치A에 도달하면 카메라를 구동하여 프리셋 공정의 위치1 및 위치2에서 자재의 위치를 촬영한 후, 상기 촬영된 자재의 위치 변화량을 산출하는 제 1 과정과;
자재가 컨베이어를 통해 플럭스 공정의 위치B에 도착하면, 카메라를 구동하여 플럭스 공정의 위치3 및 위치4에서 자재 및 플럭싱 장치의 위치를 촬영한 후, 상기 촬영된 자재 및 플럭싱 장치의 위치 값을 파악하여 자재의 위치 변화량(dxSB, dySB, dθSB) 및 플럭싱 장치의 위치 변화량(dxTB, dyTB, dθTB)을 산출하고, 상기 자재의 위치 변화량과 플럭싱 장치의 위치 변화량을 이용하여 플럭싱 장치의 위치 보정값(dxB1, dyB1, dθB1)을 산출하며, 상기 산출된 위치 보정값을 이용하여 플럭싱 장치의 위치를 보정한 후, 상기 플럭싱 장치의 위치 보정이 완료되면 플럭싱을 수행하는 제 2 과정과;
자재가 컨베이어를 통해 볼 어태치 공정의 위치C에 도착하면 카메라를 구동하여 볼 어태치 공정의 위치5 및 위치6에서 자재 및 볼 어태칭 장치의 위치를 촬영한 후, 상기 촬영된 자재 및 볼 어태칭 장치의 위치 값을 파악하여 자재의 위치 변화량(dxSC, dySC, dθSC) 및 볼 어태칭 장치의 위치변화량(dxTC, dyTC, dθTC)을 산출하고, 상기 자재의 위치 변화량과 볼 어태칭 장치의 위치 변화량을 이용하여 볼 어태칭 장치의 위치 보정값(dxC1, dyC1, dθC1)을 산출하며, 상기 산출된 위치 보정값을 이용하여 볼 어태칭 장치의 위치를 보정한 후, 상기 볼 어태칭 장치의 위치 보정이 완료되면 볼 어태칭을 수행하는 제 3 과정; 및
상기 제 1 과정 내지 제 3 과정 수행 후, 보정된 공정 장치의 위치와 자재의 위치에 따른 오차 결과가 양호 또는 불량한지를 판단하여, 플럭스 공정에서는 dxB=dxB1, dyB=dyB1, dθB=dθB1을 만족하고, 볼 어태치 공정에서는 dxC=dxC1, dyC=dyC1, dθC=dθC1을 만족하면 오차가 없는 양호한 경우로 판단하여 교정 과정을 완료하고, 오차가 발생된 경우에는 플럭싱 장치의 오차량(dxF1, dyF1, dθF1)과 볼 어태칭 장치의 오차량(dxA1, dyA1, dθA1)을 산출하고, 이를 이용하여 플럭싱 장치의 최종 보정값(dxB=dxB1+dxF1, dyB=dyB1+dyF1, dθB=dθB1+dθF1) 및 볼 어태칭 장치의 최종 보정값(dxC=dxC1+dxA1, dyC=dyC1+dyA1, dθC=dθC1+dθA1)을 산출하여 재차 보정을 수행하는 제 4 과정을 포함하여 된 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 과정에서, 자재의 설정된 초기 위치(위치A 좌표) 값을 dxA, dyA, dθA라 하면, 현재 자재의 위치 변화량(dxSA, dySA, dθSA)은 현재 측정한 자재의 위치에서 상기 초기 위치값(dxA, dyA, dθA)을 뺀 값인 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 과정에서, 플럭스 장치의 위치 변화량을 dxTB, dyTB, dθTB 라 하면, 1차 플럭싱 장치의 보정값(dxB1, dyB1, dθB1)은 각각 dxB1=dxSA-dxSB-dxTB, dyB1=dySA-dySB-dyTB, dθB1=dθSA-dθSB-dθTB인 것을 특징으로 한다.
상기 제 3 과정에서, 볼 어태칭 장치의 위치 변화량을 dxTC, dyTC, dθTC 라 하면, 1차 볼 어태칭 장치의 보정값(dxC1, dyC1, dθC1)은 각각 dxC1=dxSA-dxSC- dxTC, dyC1=dySA-dySC-dyTC, dθC1=dθSA-dθSC-dθTC 인 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 소자 제조공정을 예시한 공정설명도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명은 반도체 소자(자재)의 제조 공정 중, 프리셋 공정(10), 플럭스 공정(20) 및 볼 어태치 공정(30)에 적용된다.
상기 프리셋 공정(10)은 컨베이어(50)를 통해 이송되는 자재(40)의 위치를 미리 세트하는 공정으로, 카메라(60)를 통해 자재(40)의 상면에서 위치를 촬영한다.
상기 자재(40)의 촬영은 자재(40)가 프리셋공정(10)의 위치A에 도착했을 때 그 양단 위치1 및 위치2에서 촬영을 수행한다.
상기 플럭스 공정(20)은 컨베이어(30)를 통해 이송되는 자재(40) 상에 플럭스를 도팅하는 것으로, 자재(40) 상으로 근접하여 도팅 작업을 수행한 후 원 위치하는 플럭싱장치(21)를 포함하고, 카메라(60)가 상기 플럭싱장치(21)와 자재(40) 사이를 이동하며 상기 플럭싱장치(31)의 위치와 자재(40)의 위치를 촬영한다.
상기 플럭싱장치(21) 및 자재(40)의 촬영은 자재(40)가 플럭스 공정(20)의 위치B에 도착했을 때 그 양단 위치3 및 위치4에서 촬영을 수행한다.
상기 볼 어태치 공정(30)은 상기 플럭스 공정(20)을 거쳐 컨베이어(30)를 통해 이송되는 자재(40)에 도팅된 플럭스에 볼 납을 어태칭하는 것으로, 자재(40) 상으로 근접하여 볼 어태칭 작업을 수행한 후 원 위치하는 볼 어태칭장치(31)를 포함하고, 카메라(60)가 상기 볼어태칭장치(31)와 자재(40) 사이를 이동하며, 상기 볼어태칭장치(31)의 위치와 자재(40)의 위치를 촬영한다.
상기 볼어태칭 장치(31) 및 자재(40)의 촬영은 자재(40)가 볼 어태치 공정(30)의 위치C에 도착했을 때 그 양단 위치5 및 위치6에서 촬영을 수행한다.
또한, 본 발명에 따르자면 단일 카메라(60)가 상기 3가지 공정의 위치1 내지 위치6에서 각각 촬영 동작을 수행하여 그에 따른 영상데이터를 획득하게 된다.
도 3에는 본 발명에 따른 반도체 소자 제조공정의 위치 교정방법에 적용되는 회로 블록도가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명 반도체 소자 제조공정의 위치 교정방법의 제어회로는 컨베이어시스템 구동부(71), 카메라 구동부(72), 영상촬영부(73), 제어부(74), 플럭싱장치 구동부(75), 플럭싱장치 위치조절부(76), 볼어태칭 장치 위치조절부(77), 볼 어태칭 장치 위치조절부(78)를 포함한다.
이를 상세히 설명하면,
상기 컨베이어시스템 구동부(71)는 제어부(74)의 제어에 의해 컨베이어(50)를 구동시켜 자재(40)를 각 공정 위치로 이송시켜 해당 공정이 이루어질 수 있도록 하여준다.
상기 카메라 구동부(72)는 카메라(60)를 미 도시된 기계장치를 통해 구동시켜 프리셋공정(10), 플럭스 공정(20) 및 볼 어태치 공정(30) 사이를 이동하며 위치 1 내지 위치6 지점에서 각각의 자재(40)를 촬영할 수 있도록 하여준다.
상기 영상촬영부(73)는 상기 카메라(60)를 통해 촬영된 자재(40), 플럭싱장치(21) 및 볼 어태칭장치(31)의 이미지를 신호 처리하여 제어부(74)로 입력하여 준다.
상기 제어부(74)는 프리셋 공정(10), 플럭스 공정(20) 및 볼 어태치 공정(30)을 통합 제어하며, 자재(40)가 해당 공정에 도착하면 영상촬영부(73)를 통해 입력되는 각 공정의 장치와 자재(40)의 위치 이미지를 분석하여 변수(x좌표 위치데이터, y좌표 위치데이터, 각도데이터(θ))별로 위치 변화량을 계산한 후, 공정 장치와 자재의 오차를 산출하여, 오차가 없어 질 때까지 공정 장치의 위치를 수차례 반복 교정하여 준다.
상기 플럭싱 장치 위치조절부(76)는 상기 제어부(74)의 제어에 의하여 플럭싱장치(20)의 위치를 조절하여 보정하여 준다.
상기 볼 어태칭 장치 구동부(77)는 볼 어태치 공정(30)의 볼어태칭 장치(31)를 수직 하방 자재(40)의 근접위치로 접근시켜 볼 어태칭 공정을 수행하도록 제어한다.
상기 볼 어태칭 장치 위치조절부(78)는 상기 제어부(74)의 제어에 의하여 볼 어태칭 장치(30)의 위치를 조절하여 보정하여 준다.
도 4는 본 발명에 따른 프리셋공정의 제어 흐름도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 프리셋공정(10)은 컨베이어(50)를 통해 자재(40)를 위치A로 이송하는 단계(S11)와, 상기 자재(40)가 위치A에 도달하면 카메라(60)를 구동하여 프리셋 공정(10)의 위치1 및 위치2에서 자재(40)의 위치를 촬영한 후, 상기 촬영된 자재(40)의 위치 변화량을 산출하는 단계(S12)와, 위치B로 자재(40)를 이송하는 단계(S13)로 구성된다.
상기 단계(S12)에서, 자재(40)의 설정된 초기 위치(위치A 좌표) 값을 dxA, dyA, dθA라 하면, 현재 자재의 위치 변화량은 현재 측정한 자재의 위치에서 상기 초기 위치값(dxA, dyA, dθA)을 뺀 것으로, dxSA, dySA, dθSA라 한다.
따라서 위치A에서의 자재의 위치 변화량은 dxSA, dySA, dθSA 이다.
도 5는 본 발명에 따른 플럭스 공정의 제어 흐름도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플럭스 공정(20)은, 자재(40)가 컨베이어(50)를 통해 플럭스 공정(20)의 위치B에 도착하였는가를 판단하는 단계(S21)와, 상기 자재(40)가 위치B에 도달하면 카메라(60)를 구동하여 플럭스 공정(20)의 위치3 및 위치4에서 자재(40) 및 플럭싱 장치(21)의 위치를 촬영한 후, 상기 촬영된 자재(40)의 위치 값을 파악하여 자재의 위치 변화량(dxSB, dySB, dθSB)을 산출하는 단계(S22)와, 상기 촬영된 플럭싱 장치(21)의 위치 값을 파악하여 그 위치 변화량(dxTB, dyTB, dθTB)을 산출하는 단계(S23)와, 상기 자재(40)의 위치 변화량과 플럭싱 장치(21)의 위치 변화량을 이용하여 플럭싱 장치(21)의 위치 보정값(dxB1, dyB1, dθB1)을 산출하는 단계(S24)와, 상기 산출된 위치 보정값을 이용하여 플럭싱 장치(25)의 위치를 보정하여 주는 단계(S25)와, 상기 플럭싱 장치(21)의 위치 보정이 완료되면 플럭싱을 수행하는 단계(S26)와, 자재(40)를 위치C로 이송하는 단계(S27)를 포함한다.
상기 단계(S22)에서, 자재(40)의 설정된 초기 위치(위치B 좌표) 값을 dxB, dyB, dθB라 하면, 현재 자재의 위치 변화량은 현재 측정한 자재의 위치에서 상기 초기 위치값(dxB, dyB, dθB)을 뺀 값으로, dxSA, dySB, dθSA라 한다.
따라서 위치B에서의 자재의 위치 변화량은 dxSA, dySA, dθSA 이다.
상기 단계(S23)에서, 플럭스 장치(21)의 위치 변화량은 현재 측정한 플럭스 장치(21)의 위치 값에서 상기 설정된 초기 위치(위치B 좌표) 값을 뺀 것이며, 위치B에서의 플럭스 장치(21)의 위치 변화량은 dxTB, dyTB, dθTB 라 한다.
상기 단계(S24)에서, 1차 플럭싱 장치의 보정값(dxB1, dyB1, dθB1)은 각각 dxB1=dxSA-dxSB-dxTB, dyB1=dySA-dySB-dyTB, dθB1=dθSA-dθSB-dθTB가 된다.
상기 단계(S25)의 플럭스 장치(21)의 위치 보정 방법은, 플럭스 장치(21)의 x축을 dxB1 만큼, y축을 dyB1 만큼, θ축을 dθB1 만큼 보정하여 주는 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 볼 어태칭 공정의 제어 흐름도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 볼 어태치 공정(30)은 자재(40)가 컨베이어(50)를 통해 볼 어태치 공정(30)의 위치C에 도착하였는가를 판단하는 단계(S31)와, 상기 자재(40)가 위치C에 도달하면 카메라(60)를 구동하여 볼 어태치 공정(30)의 위치5 및 위치6에서 자재(40) 및 볼 어태칭 장치(31)의 위치를 촬영한 후, 상기 촬영된 자재(40)의 위치 값을 파악하여 그 위치 변화량(dxSC, dySC, dθSC)을 산출 하는 단계(S32)와, 상기 촬영된 볼 어태칭 장치(31)의 위치 값을 파악하여 그 위치변화량(dxTC, dyTC, dθTC)을 산출하는 단계(S33)와, 상기 자재(40)의 위치 변화량과 볼 어태칭 장치(31)의 위치 변화량을 이용하여 볼 어태칭 장치(31)의 위치 보정값(dxC1, dyC1, dθC1)을 산출하는 단계(S34)와, 상기 산출된 위치 보정값을 이용하여 볼 어태칭 장치(31)의 위치를 보정하여 주는 단계(S35)와, 상기 볼 어태칭 장치(31)의 위치 보정이 완료되면 볼 어태칭을 수행하는 단계(S36)와, 에러체크 단계(S37)를 포함한다.
상기 단계(S32)에서, 자재(40)의 설정된 초기 위치(위치C 좌표) 값을 dxC, dyC, dθC라 하면, 현재 자재의 위치 변화량은 현재 측정한 자재의 위치에서 상기 초기 위치값(dxC, dyC, dθC)을 뺀 값으로, dxSC, dySC, dθSC라 한다.
따라서 위치C에서의 자재의 위치 변화량은 dxSC, dySC, dθSC 이다.
상기 단계(S33)에서, 볼 어태칭 장치(31)의 위치 변화량은 현재 측정한 볼 어태칭 장치(31)의 위치 값에서 상기 설정된 초기 위치(위치C 좌표) 값을 뺀 것이며, 위치C에서의 볼 어태칭 장치(31)의 위치 변화량은 dxTC, dyTC, dθTC 라 한다.
상기 단계(S34)에서, 1차 볼 어태칭 장치의 보정값(dxC1, dyC1, dθC1)은 각각 dxC1=dxSA-dxSC-dxTC, dyC1=dySA-dySC-dyTC, dθC1=dθSA-dθSC-dθTC가 된다.
상기 단계(S35)의 볼 어태칭 장치(31)의 위치 보정 방법은, 볼 어태칭 장치(31)의 x축을 dxC1 만큼, y축을 dyC1 만큼, θ축을 dθC1 만큼 보정하여 주는 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 에러 체크 과정의 제어 흐름도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 에러 체크 과정은 오차 결과가 양호 또는 불량인지를 판단하는 단계(S41)와, 상기 판단단계(S41)에서 오차가 없는 양호한 경우에는 플럭스 공정(20)에서는 dxB=dxB1, dyB=dyB1, dθB=dθB1을 만족하고, 볼 어태치 공정(30)에서는 dxC=dxC1, dyC=dyC1, dθC=dθC1을 만족하여 교정 과정을 완료하는 단계(S42)와, 상기 판단단계(S41)에서 오차가 있는 경우에는 플럭싱 장치의 오차량(dxF1, dyF1, dθF1)을 산출하는 단계(S43)와, 볼 어태칭 장치(31)의 오차량(dxA1, dyA1, dθA1)을 산출하는 단계(S43)와, 플럭싱 장치(21)의 최종 보정값(dxB=dxB1+dxF1, dyB=dyB1+dyF1, dθB=dθB1+dθF1)과, 볼 어태칭 장치(31)의 최종 보정값(dxC=dxC1+dxA1, dyC=dyC1+dyA1, dθC=dθC1+dθA1)을 산출하는 단계(S45)를 포함한다.
이와 같이 구성된 본 발명 반도체 소자 제조공정의 위치 교정방법을 구체적으로 설명한다.
먼저, 제어부(74)는 컨베이어시스템 구동부(71)로 제어신호를 출력하여 컨베이어(50)를 구동한다.
상기 컨베이어(50)가 구동되어 자재(40)가 프리셋 공정(10)의 위치A로 이송되면, 제어부(74)는 카메라 구동부(72)로 출력 제어하여, 카메라(60)를 프리셋 공정(10)의 자재 촬영위치로 이동시킨다.
이후 상기 카메라(60)가 촬영 위치인 위치1 및 위치2에 도달하면, 영상 촬영 부(73)를 통해 자재(40)의 위치가 촬영된 이미지 데이터를 입력 받는다.(S11 단계).
그리고 상기 영상 촬영부(73)를 통해 입력된 상기 자재(40)의 위치 이미지를 이용하여 제어부(74)는 상기 자재(40)의 위치 데이터, 즉 도 2의 자재(40)의 x좌표, y좌표 및 각도의 변화량 데이터(dxSA, dySA, dθSA)를 산출한다.(S12 단계)
상기 단계(S12)에서, 자재(40)의 설정된 초기 위치(위치A 좌표) 값을 dxA, dyA, dθA라 하면, 현재 자재의 위치 변화량은 현재 측정한 자재의 위치에서 상기 초기 위치값(dxA, dyA, dθA)을 뺀 값(dxSA, dySA, dθSA)이다.
상기 자재(40)의 위치변화량이 산출되면 컨베이어(50)를 구동하여 자재(40)를 다음공정으로 이송하여 준다.(S13 단계)
상기 프리셋 공정(10) 이후에는 자재(10)를 위치B로 이동한다.
상기 자재(40)가 위치B에 도달하면 카메라(60)를 구동하여 플럭스 공정(20)의 위치3 및 위치4에서 자재(40) 및 플럭싱 장치(21)의 위치를 촬영한다.
이후, 상기 촬영된 자재(40) 및 플럭싱 장치(21)의 위치 값을 파악하여 자재의 위치 변화량(dxSB, dySB, dθSB)과, 플럭싱 장치(21)의 위치 변화량(dxTB, dyTB, dθTB)을 산출한다.(S21~S23단계)
제어부(74)는 상기 자재(40)의 위치 변화량과 플럭싱 장치(21)의 위치 변화량을 이용하여 플럭싱 장치(21)의 위치 보정값(dxB1, dyB1, dθB1)을 산출한다.
여기서, 자재(40)의 위치 변화량을 dxSA, dySB, dθSA라 하고, 플럭스 장 치(21)의 위치 변화량을 dxTB, dyTB, dθTB 라 하면, 상기 플럭싱 장치(21)의 위치 보정값(dxB1, dyB1, dθB1)은 각각 dxB1=dxSA-dxSB-dxTB, dyB1=dySA-dySB-dyTB, dθB1=dθSA-dθSB-dθTB가 된다.(S24 단계)
그리고 제어부(74)는 플럭싱 장치 위치조절부(76)로 출력 제어하여 플럭싱 장치(21)의 x축을 dxB1 만큼, y축을 dyB1 만큼, θ축을 dθB1 만큼 보정되도록 구동시켜 준다.(S25 단계)
상기 플럭싱 장치(21)의 위치 보정이 완료되면 플럭싱장치 구동부(75)를 구동하여 플럭싱을 수행한다. 상기 플럭싱 동작이 완료되면 컨베이어(50)를 구동하여 자재(40)를 위치C로 이송한다.(S26, S27 단계)
상기 자재(40)가 이송되어 볼 어태치 공정(30)의 위치C에 도착되면, 카메라(60)를 구동하여 볼 어태치 공정(20)의 위치5 및 위치6에서 자재(40) 및 볼 어태칭 장치(31)의 위치를 촬영한다.
이후, 상기 촬영된 자재(40) 및 볼 어태칭 장치(31)의 위치 값을 파악하여 자재의 위치 변화량(dxSC, dySC, dθSC)과, 볼 어태칭 장치(31)의 위치 변화량(dxTC, dyTC, dθTC)을 산출한다.(S31~S33단계)
제어부(74)는 상기 자재(40)의 위치 변화량과 볼 어태칭 장치(31)의 위치 변화량을 이용하여 볼 어태칭 장치(31)의 위치 보정값(dxC1, dyC1, dθC1)을 산출한다.
여기서, 자재(40)의 위치 변화량을 dxSC, dySC, dθSC라 하고, 볼 어태칭 장 치(31)의 위치 변화량을 dxTC, dyTC, dθTC 라 하면, 상기 볼 어태칭 장치(31)의 위치 보정값(dxC1, dyC1, dθC1)은 각각 dxC1=dxSA-dxSC-dxTC, dyC1=dySA-dySC-dyTC, dθC1=dθSA-dθSC-dθTC가 된다.(S34 단계)
그리고 제어부(74)는 볼 어태칭 장치 위치조절부(77)로 출력 제어하여 볼 어태칭 장치(31)의 x축을 dxC1 만큼, y축을 dyC1 만큼, θ축을 dθC1 만큼 보정되도록 구동시켜 준다.(S35 단계)
상기 볼 어태칭 장치(31)의 위치 보정이 완료되면 볼 어태칭 장치 구동부(77)를 구동하여 볼 어태칭을 수행한다.(S36 단계)
그리고, 상기 볼 어태칭 동작이 수행 완료되면, 제어부(74)는 에러 체크 과정을 진행한다.
즉 현재 각 공정에서 측정된 위치 값과 보정된 위치 값에 오차가 발생되는 가를 판단한다. 상기 오차 결과가 오차가 없는 양호한 경우에는 플럭스 공정(20)에서는 dxB=dxB1, dyB=dyB1, dθB=dθB1을 만족하고, 볼 어태치 공정(30)에서는 dxC=dxC1, dyC=dyC1, dθC=dθC1을 만족하는 것으로 판단하여, 교정 과정을 완료한다.(S41, S42 단계)
만약, 오차가 발생되면, 플럭싱 장치의 1차 오차량(dxF1, dyF1, dθF1)과, 볼 어태칭 장치(31)의 1차 오차량(dxA1, dyA1, dθA1)을 산출하여, 플럭싱 장치(21)의 1차 최종 보정값(dxB=dxB1+dxF1, dyB=dyB1+dyF1, dθB=dθB1+dθF1)과, 볼 어태칭 장치(31)의 1차 최종 보정값(dxC=dxC1+dxA1, dyC=dyC1+dyA1, dθC=dθC1+dθA1)을 산출하여 오차보정에 반영한다.(S43~S45 단계).
따라서 본 발명에 따르자면, 상기 에러체크와 같은 반복을 수차례 통하여 자재와 공정 장치의 위치 에러를 제어함으로써 제품의 불량을 방지하게 되는 것이다.
이상에서와 같이 본 발명은 반도체 제조공정 중 프리셋(Preset) 공정, 자재(반도체 소자)에 플럭스(Flux)를 도팅(doting)하는 플럭스 공정 및 상기 플럭스 상에 볼 납을 어태칭 하는 볼 어태치(Ball Attach) 공정 시에 단일 카메라(비젼)를 이용하여 자재의 위치와 공정장치의 위치 오차를 정확하게 보정하여 제품 불량률을 크게 낮춘 유용한 발명이다.

Claims (4)

  1. 프리셋 공정(10), 플럭스 공정(20) 및 볼 어태치 공정(30)에 단일 카메라(60)가 상기 3가지 공정의 자재 위치 상면의 위치1 내지 위치6에서 각각 촬영 동작을 수행하여 그에 따른 영상데이터를 획득하며,
    제어부(74)의 제어에 의해 컨베이어(50)를 구동시켜 자재(40)를 각 공정 위치로 이송시켜 해당 공정이 이루어질 수 있도록 하여주는 컨베이어시스템 구동부(71)와, 카메라(60)를 구동시켜 프리셋공정(10), 플럭스 공정(20) 및 볼 어태치 공정(30) 사이를 이동하며 위치1 내지 위치6 지점에서 각각의 자재(40)를 촬영할 수 있도록 하여주는 카메라 구동부(72)와, 상기 카메라(60)를 통해 촬영된 자재(40), 플럭싱장치(21) 및 볼 어태칭장치(31)의 이미지를 신호 처리하여 제어부(74)로 입력하여 주는 영상촬영부(73)와, 프리셋 공정(10), 플럭스 공정(20) 및 볼 어태치 공정(30)을 통합 제어하며, 자재(40)가 해당 공정에 도착하면 영상촬영부(73)를 통해 입력되는 각 공정의 장치와 자재(40)의 위치 이미지를 분석하여 변수(x좌표 위치데이터, y좌표 위치데이터, 각도데이터(θ))별로 위치 변화량을 계산한 후, 공정 장치와 자재의 오차를 산출하여, 오차가 없어 질 때까지 공정 장치의 위치를 수차례 반복 교정하여 주는 제어부(74)와, 상기 제어부(74)의 제어에 의하여 플럭싱장치(20)의 위치를 조절하여 보정하여 주는 플럭싱 장치 위치조절부(76)와, 볼 어태치 공정(30)의 볼어태칭 장치(31)를 수직 하방 자재(40)의 근접위치로 접근시켜 볼 어태칭 공정을 수행하도록 제어하는 볼 어태칭 장치 구동부(77)와, 상 기 제어부(74)의 제어에 의하여 볼 어태칭 장치(30)의 위치를 조절하여 보정하여 주는 볼 어태칭 장치 위치조절부(78)를 포함하는 반도체소자의 제조공정 위치 교정 방법에 있어서,
    자재(40)가 프리셋 공정(10)의 위치A에 도달하면 카메라(60)를 구동하여 프리셋 공정(10)의 위치1 및 위치2에서 자재(40)의 위치를 촬영한 후, 상기 촬영된 자재(40)의 위치 변화량을 산출하는 제 1 과정과,
    자재(40)가 컨베이어(50)를 통해 플럭스 공정(20)의 위치B에 도착하면, 카메라(60)를 구동하여 플럭스 공정(20)의 위치3 및 위치4에서 자재(40) 및 플럭싱 장치(21)의 위치를 촬영한 후, 상기 촬영된 자재(40) 및 플럭싱 장치(20)의 위치 값을 파악하여 자재의 위치 변화량(dxSB, dySB, dθSB) 및 플럭싱 장치(21)의 위치 변화량(dxTB, dyTB, dθTB)을 산출하고, 상기 자재(40)의 위치 변화량과 플럭싱 장치(21)의 위치 변화량을 이용하여 플럭싱 장치(21)의 위치 보정값(dxB1, dyB1, dθB1)을 산출하며, 상기 산출된 위치 보정값을 이용하여 플럭싱 장치(25)의 위치를 보정한 후, 상기 플럭싱 장치(21)의 위치 보정이 완료되면 플럭싱을 수행하는 제 2 과정;
    자재(40)가 컨베이어(50)를 통해 볼 어태치 공정(30)의 위치C에 도착하면 카메라(60)를 구동하여 볼 어태치 공정(30)의 위치5 및 위치6에서 자재(40) 및 볼 어태칭 장치(31)의 위치를 촬영한 후, 상기 촬영된 자재(40) 및 볼 어태칭 장치(31)의 위치 값을 파악하여 자재의 위치 변화량(dxSC, dySC, dθSC) 및 볼 어태칭 장치(31)의 위치변화량(dxTC, dyTC, dθTC)을 산출하고, 상기 자재(40)의 위치 변화 량과 볼 어태칭 장치(31)의 위치 변화량을 이용하여 볼 어태칭 장치(31)의 위치 보정값(dxC1, dyC1, dθC1)을 산출하며, 상기 산출된 위치 보정값을 이용하여 볼 어태칭 장치(31)의 위치를 보정한 후, 상기 볼 어태칭 장치(31)의 위치 보정이 완료되면 볼 어태칭을 수행하는 제 3 과정; 및
    상기 제 1 과정 내지 제 3 과정 수행 후, 보정된 공정 장치의 위치와 자재의 위치에 따른 오차 결과가 양호 또는 불량한지를 판단하여, 플럭스 공정(20)에서는 dxB=dxB1, dyB=dyB1, dθB=dθB1을 만족하고, 볼 어태치 공정(30)에서는 dxC=dxC1, dyC=dyC1, dθC=dθC1을 만족하면 오차가 없는 양호한 경우로 판단하여 교정 과정을 완료하고, 오차가 발생된 경우에는 플럭싱 장치의 오차량(dxF1, dyF1, dθF1)과 볼 어태칭 장치(31)의 오차량(dxA1, dyA1, dθA1)을 산출하고, 이를 이용하여 플럭싱 장치(21)의 최종 보정값(dxB=dxB1+dxF1, dyB=dyB1+dyF1, dθB=dθB1+dθF1) 및 볼 어태칭 장치(31)의 최종 보정값(dxC=dxC1+dxA1, dyC=dyC1+dyA1, dθC=dθC1+dθA1)을 산출하여 재차 보정을 수행하는 제 4 과정을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 반도체소자의 제조공정 위치 교정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 과정에서, 자재(40)의 설정된 초기 위치(위치A 좌표) 값을 dxA, dyA, dθA라 하면, 현재 자재의 위치 변화량(dxSA, dySA, dθSA)은 현재 측정한 자재의 위치에서 상기 초기 위치값(dxA, dyA, dθA)을 뺀 값인 것을 특징으로 하는 반도체소자의 제조공정 위치 교정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 과정에서, 플럭스 장치(21)의 위치 변화량을 dxTB, dyTB, dθTB 라 하면, 1차 플럭싱 장치의 보정값(dxB1, dyB1, dθB1)은 각각 dxB1=dxSA-dxSB-dxTB, dyB1=dySA-dySB-dyTB, dθB1=dθSA-dθSB-dθTB인 것을 특징으로 하는 반도체소자의 제조공정 위치 교정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 과정에서, 볼 어태칭 장치(31)의 위치 변화량을 dxTC, dyTC, dθTC 라 하면, 1차 볼 어태칭 장치의 보정값(dxC1, dyC1, dθC1)은 각각 dxC1=dxSA-dxSC-dxTC, dyC1=dySA-dySC-dyTC, dθC1=dθSA-dθSC-dθTC 인 것을 특징으로 하는 반도체소자의 제조공정 위치 교정 방법.
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