KR100719352B1 - 표면형상 측정방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 바닥면과, 상기 바닥면에 일 영역 도포된 오브젝트를 갖는 표면형상 측정방법에 있어서, 기준면을 결정하는 단계와; 상기 기준면으로부터 상기 기판의 표면까지의 제1 높이 데이터를 측정하는 단계와; 상기 바닥면 상에서 상기 오브젝트가 도포된 영역을 포함하는 관심 영역을 결정하는 단계와; 블롭 해석(Blob Analysis) 기법을 이용하여 상기 관심 영역 내에서 상기 오브젝트의 경계를 결정하는 단계와; 상기 제1 높이 데이터와, 결정된 상기 오브젝트의 경계에 기초하여 상기 기판의 표면 형상을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 기판의 표면형상을 측정하는데 있어 기판의 실제 바닥면에 대한 데이터를 반영하여 기판의 실제 바닥면에 대한 기판의 표면형상, 특히 솔더 등의 오브젝트의 형상을 보다 정확하게 측정할 수 있다.

Description

표면형상 측정방법{PROFILOMETRY}
도 1은 본 발명에 따른 표면형상 측정방법에 사용되는 FPCB를 도시한 도면이고,
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선에 따른 단면을 도시한 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 표면형상 측정방법의 제어흐름도이고,
도 4는 본 발명에 따른 표면형상 측정방법에서 유효 포인트를 선택하는 일 예를 도시한 도면이고,
도 5는 본 발명에 따른 표면형상 측정방법에서 3개의 유효 포인트를 이용한 제2 높이 데이터의 산출을 설명하기 위한 도면이고,
도 6은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선에 따른 좌표에서의 제1 높이 데이터 및 제2 높이 데이터 간의 관계를 나타낸 도면이고,
도 7은 본 발명에 따른 표면형상 측정방법을 통해 측정된 FPCB의 표면형상을 측정한 결과를 3차원적으로 표시한 도면이고,
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 표면형상 측정방법에서 관심 영역을 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : FPCB 11 : 바닥면
12 : 솔더 13 : 솔더의 경계
30 : 관심 영역
본 발명은 표면형상 측정방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오브젝트가 도포된 기판의 실제 바닥면에 대한 데이터를 반영하여 보다 정확한 기판의 표면형상, 특히 오브젝트의 형상을 측정할 수 있는 표면형상 측정방법에 관한 것이다.
일반적으로 자유곡면 등의 형태를 갖는 3차원 형상의 측정은 다양한 가공물의 검사나, 캐드/캠(CAD/CAM), 의료, 솔리드 모델링, PCB 기판의 솔더 검사 등 여러 분야에서 폭넓게 적용되고 있다.
이러한, 3차원 형상의 측정기술로는 접촉식 3차원 측정기를 사용하여 곡면상의 한점씩을 측정함으로써 전체 곡면형상을 측정하는 방식이 사용되어 왔다. 그러나, 접촉식 3차원 측정기에 의한 곡면형상 측정방법은 3차원 형상의 측정물을 한 점씩 일일이 측정해야 하므로, 전체적으로 측정시간이 과도하게 소요되는 단점이 있다.
이러한 접촉식 3차원 측정기의 단점을 해소하기 위해, 근래에는 광을 이용하여 비접촉 방식으로 3차원 형상을 측정하는 모아레(Moire) 기법이 적용되고 있다. 이러한 모아레 기법은 종래의 접촉식 3차원 측정방식에 비해 측정시간을 현저히 단축시키는 장점을 제공한다.
모아레 기법은 측정물에 광을 조사하여 일정한 간격의 직선 줄무늬 격자를 형성함으로써, 그 측정물에 대한 3차원 형상정보를 가지는 모아레 무늬를 얻게 된다. 여기서, 모아레 무늬는 두 개 이상의 주기적인 패턴이 겹쳐질 때 발생하는 기준패턴에 비해 상대적으로 저주파를 갖는 일종의 간섭무늬로 정의되는데, 맥돌이 현상으로 설명되는 이 고유한 저주파의 모아레 무늬가 3차원의 형상 측정에 사용된다.
일반적으로 모아레 기법은 모아레 무늬를 형성하는 방법에 따라 그림자식 모아레(Shadow moire)와 영사식 모아레(Projection moire)의 두가지로 구분된다.
영사식 모아레는 단색광 또는 백색광의 광원을 이용하여 측정물에 투영격자를 이용하여 격자패턴을 주사하고, 물체의 형상에 따라 변형되어진 격자의 이미지를 주사한 격자와 동일한 피치를 갖는 기준격자에 겹침으로서 모아레 무늬를 얻는 방법이다.
영사식 모아레는 그림자식 모아레가 격자의 크기에 의해서 측정물의 크기가 제한받지 않고, 작은 높이 단차를 갖는 미세한 물체의 측정시 격자를 물체 가까이에 위치시켜야 하는 제한이 없다는 장점을 지니고 있는 반면, 그림자식 모아레에 비해서 복잡한 광학계를 구성하여 광경로 상에 많은 광학요소들이 위치되어 모아레 무늬의 가시도가 저하되고 광학요소 부품의 오차가 바로 측정오차로 직결되는 단점도 아울러 가지고 있다.
한편, 모아레 기법을 이용하여 획득된 모아레 무늬의 해석에 관한 연구도 다양하게 시도되어 왔으며, 이 중 소프트웨어적인 처리를 통하여 모아레 무늬를 해석 하는 방법의 하나로 위상측정 형상측정법(PMP : Phase Measurement Profilometry)이 제안되었다. 위상측정 형상측정법은 미세한 투영격자에 정현파의 광을 조명하고, 투영격자를 통과한 광이 측정물에 투영되고, 이 투영격자를 위상 천이 시켜 격자의 위상을 최대한으로 세분화하여, 훨씬 정확한 위상을 얻을 수 있고, 결국 우수한 측정결과를 얻게 되었다.
여기서, PCB(Printed Circuit Board)에 형성된 솔더의 형상을 측정하는 경우, PCB의 표면인 바닥면을 기준면과 일치되도록 설치하여, PCB의 바닥면을 기준으로 솔더의 높이를 측정한다. 이 때, PCB의 위치를 고정시키기 위해 PCB의 양측을 지지시키기는 경우, PCB가 휘는 경우가 발생할 수 있다. 이 경우, PCB의 판면의 중앙으로 갈수록 PCB의 바닥면과 기준면 간의 불일치가 심화되고, 결국 PCB에 형성된 솔더의 형상정보에 오류가 발생하게 된다.
특히, 연성인홰회로기판(FPCB : Flexible Printed Circuit Board)의 경우, 자체 특성으로 인해 표면형상 측정시 바닥면이 휘는 정도가 더 커질 우려가 있다. 따라서, 기준면을 기준으로 측정된 솔더의 높이에 대한 정보는 FPCB의 바닥면으로부터의 높이와는 차이가 발생하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 기판의 표면형상을 측정하는데 있어 기판의 실제 바닥면에 대한 데이터를 반영하여 기판의 실제 바닥면에 대한 기판의 표면형상, 특히 오브젝트의 형상을 측정할 수 있는 표면형상 측정방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 기판에 형성된 오브젝트의 형상을 측정함에 있 어 실제 오브젝트의 형상에 근접한 형상을 측정할 수 있는 표면형상 측정방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 바닥면과, 상기 바닥면에 일 영역에 형성된 오브젝트를 갖는 기판의 표면형상 측정방법에 있어서, 기준면을 결정하는 단계와; 상기 기준면으로부터 상기 기판의 표면까지의 제1 높이 데이터를 측정하는 단계와; 상기 바닥면 상의 적어도 3 이상의 유효 포인트를 선택하고, 상기 3 이상의 유효 포인트를 이용하여 상기 기준면으로부터 상기 바닥면까지의 제2 높이 데이터를 산출하는 단계와; 상기 제1 높이 데이터와 상기 제2 높이 데이터에 기초하여 상기 바닥면에 대한 상기 기판의 표면 형상을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면형상 측정방법에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 기판의 표면 형상을 측정하는 단계는, 상기 바닥면 상에서 상기 오브젝트가 형성된 영역을 포함하는 관심 영역을 결정하는 단계와; 블롭 해석(Blob Analysis) 기법을 이용하여 상기 관심 영역 내에서 상기 오브젝트의 경계를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기 다른 목적은 본 발명의 다른 실시예에 따라, 바닥면과, 상기 바닥면에 일 영역 도포된 오브젝트를 갖는 표면형상 측정방법에 있어서, 기준면을 결정하는 단계와; 상기 기준면으로부터 상기 기판의 표면까지의 제1 높이 데이터를 측정하는 단계와; 상기 바닥면 상에서 상기 오브젝트가 도포된 영역을 포함하는 관심 영역을 결정하는 단계와; 블롭 해석(Blob Analysis) 기법을 이용하여 상기 관심 영역 내에서 상기 오브젝트의 경계를 결정하는 단계와; 상기 제1 높이 데이터와, 결정된 상기 오브젝트의 경계에 기초하여 상기 기판의 표면 형상을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면형상 측정방법에 의해서 달성될 수 있다.
여기서, 상기 바닥면 상의 적어도 3 이상의 유효 포인트를 선택하고, 상기 3 이상의 유효 포인트를 이용하여 상기 기준면으로부터 상기 바닥면까지의 제2 높이 데이터를 산출하는 단계를 더 포함하고; 상기 기판의 표면 형상을 측정하는 단계는 상기 제1 높이 데이터와 상기 제2 높이 데이터에 기초하여 상기 바닥면에 대한 상기 기판의 표면 형상을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 블롭 해석 기법을 이용하여 상기 관심 영역 내에서 상기 오브젝트의 경계를 결정하는 단계는, 상기 관심 영역 내의 상기 제1 높이 데이터를 상기 블롭 해석 기법에 적용 가능한 제1 블롭 데이터로 변환하는 단계와; 상기 제1 블롭 데이터를 상기 블롭 해석 기법에 적용하여 상기 오브젝트의 경계 좌표를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제1 높이 데이터를 상기 블롭 해석 기법에 적용 가능한 제1 블롭 데이터로 변환하는 단계는, 상기 제1 높이 데이터를 소정의 오프셋 값에 따라 쉬프팅하는 단계와; 소정의 스케일링 값에 따라 상기 제1 높이 데이터의 범위를 상기 제1 블롭 데이터의 범위로 스케일링하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 기판의 표면 형상을 측정하는 단계는, 상기 제1 높이 데이터와 상기 제2 높이 데이터에 기초하여, 상기 관심 영역 내에서 상기 기준면으로부터 상기 바닥면까지의 체적을 산출하는 단계와; 상기 제1 높이 데이터와 상기 오브젝트 의 경계에 기초하여, 상기 오브젝트의 경계 내에서 상기 기준면으로부터 상기 오브젝트까지의 체적을 산출하는 단계와; 상기 기준면으로부터 상기 바닥면까지의 체적과 상기 기준면으로부터 상기 오브젝트까지의 체적에 기초하여 상기 바닥면에 대한 상기 오브젝트의 체적을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 높이 데이터를 측정하는 단계는 모아레(Moire) 기법을 통해 측정될 수 있다.
그리고, 상기 기판은 PCB(Printed Circuit Board), BGA(Ball Grid Array) 및 CSP(Chip-Size Package) 중 적어도 어느 하나를 포함하고; 상기 오브젝트는 상기 기판의 상기 바닥면 상에 형성된 솔더와 솔더 볼 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 여기서, 본 발명에 따른 표면형상 측정방법을 통해, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 연성인쇄회로기판(10)(Flexible Printed Circuit Board, 이하 "FPCB"라 함)의 표면형상을 측정하는 것을 일 예로 하여 설명한다. 또한, FPCB(10)의 판면이 xy 평면과 대략 평행하게 위치되어 측정되는 것을 일 예로 하고, z축 방향이 FPCB(10)의 측정 높이 방향이 되는 것을 일 예로 한다.
그리고, FPCB(10)는 바닥면(11)과, 바닥면(11)의 일 영역에 형성된 오브젝트(12)를 포함할 수 있다. 여기서, FPCB(10)의 바닥면(11) 상에는 다양한 오브젝트(12)가 형성될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서는 FPCB(10)의 바닥면(11) 상에 오브젝트(12) 중 FPCB(10)에 솔더링(Soldering)된 솔더(12)(Solder)가 형성된 것을 일 예로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표면형상 측정방법은, 도 3에 도시된 바와 같이, 기준면을 결정하는 단계(S10)와, 제1 높이 데이터를 측정하는 단계(S11)와, 제2 높이 데이터를 산출하는 단계(S13)와, 제1 높이 데이터와 제2 높이 데이터에 기초하여 FPCB(10)의 표면형상을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
제1 높이 데이터는 FPCB(10)의 표면 상의 점들의 좌표값을 포함할 수 있다. 즉, 전술한 바와 같이, FPCB(10)의 표면 상의 점들의 x축과 y축의 좌표값과, 해당 좌표값에 대한 FPCB(10)의 표면의 높이에 대한 정보는 z축의 좌표값을 포함한다. 여기서, 본 발명에 따른 표면형상 측정방법에서는 x-y 좌표 평면이 기준면으로 결정된다(S10).
본 발명에 따른 표면형상 측정방법은 기준면에 대한 제1 높이 데이터를 모아레(Moire) 기법을 통해 측정하는 것을 일 예로 한다. 이 외에, 기준면과 기준면으로부터 FPCB(10)의 표면까지의 높이를 측정하여 제1 높이 데이터를 얻을 수 있는 다른 측정 방법도 본 발명에 따른 표면형상 측정방법에 포함될 수 있음은 물론이다.
여기서, x축 및 y축 좌표값에 대응하는 측정된 제1 높이 데이터의 x축 좌표값을 Z(x,y)로 표시하여 설명한다.
한편, 제2 높이 데이터는 FPCB(10)의 바닥면(11) 상의 x축 및 y축 좌표값과, 해당 x축 및 y축 좌표에서 기준면으로부터 z축 방향으로 바닥면(11)까지의 높이값인 z축 좌표값을 포함한다. 즉, 제2 높이 데이터는 xyx 공간 좌표상에서의 FPCB(10)의 바닥면(11)이 갖는 방정식을 정의하게 된다.
이하에서는, 제2 높이 데이터를 산출하는 방법을 상세히 설명한다.
먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, FPCB(10)의 바닥면(11) 상의 적어도 3 이상의 유효 포인트(B1 내지 B13)를 선택한다(S12). 여기서, 유효 포인트(B1 내지 B13)는 FPCB(10)의 실제 바닥면(11)을 산출하는데 있어 유효한 유효 포인트를 선택하는 것이 바람직하다. 예컨대, FPCB(10)의 관심 대상 오브젝트(12)인 솔더(12)인 경우, 솔더(12)가 형성된 영역을 커버할 수 있는 유효 포인트(B1 내지 B13)를 선택하는 것이 바람직하다.
여기서, x축 및 y축 좌표에 대응하는 제2 높이 데이터의 x축 좌표값을 Zb(x,y)로 표시하여 설명한다.
도 5를 참조하여, 3개의 유효 포인트(B1 내지 B3)가 선택된 것을 일 예로 설명한다. 여기서, 3개의 유효 포인트(B1 내지 B3)를 통해 얻는 바닥면(11)의 방정식은 [식 1]과 같이 표현된다.
[식 1]
Zb = c0+ c1*x + c2*y
여기서, 선택된 각 유효 포인트(B1 내지 B3)의 좌표값을 각각 B1(x1,y1,z1), B2(x2,y2,z2), B3(x3,y3,z3)라 하는 경우, [식 1]의 계수 c0, c1, c2는 [식 2]에 의해 산출된다.
[식 2]
Figure 112004025878424-pat00001
한편, 4개의 유효 포인트가 선택된 경우, 바닥면(11)의 방정식은 [식 3]과 같이 표현되고, [식 3]의 계수 c0, c1, c2, c3은 [식 4]를 통해 산출될 수 있다.
[식 3]
Zb = c0+ c1*x + c2*y + c3*x*y
[식 4]
Figure 112004025878424-pat00002
도 6은 상기의 방법을 통해 측정 및 산출된 제1 높이 데이터 및 제2 높이 데이터 중 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선에 따른 좌표에서의 제1 높이 데이터 및 제2 높이 데이터 간의 관계를 일 예로 도시한 도면이다.
그런 다음, 본 발명에 따른 표면형상 측정방법에서는 제1 높이 데이터와 제2 높이 데이터에 기초하여 FPCB(10)의 표면형상을 측정한다. 여기서, 제1 높이 데이터의 Z(x,y)와 제2 높이 데이터의 Zb(x,y)를 이용하여 [식 5]를 통해 FPCB(10)의 바닥면(11) 상에 형성된 솔더(12)의 형상을 FPCB(10)의 바닥면(11)을 기준으로 측정할 수 있게 된다.
[식 5]
h(x,y) = Z(x,y)-Zb(x,y)
여기서, 도 7은 [식 5]를 통해 FPCB(10)의 표면형상을 측정한 결과를 3차원적으로 표현한 일 예를 도시한 것이다.
한편, 본 발명에 따른 표면형상 측정방법은 바닥면(11) 상에서 솔더(12)가 형성된 영역을 포함하는 관심 영역(30)을 결정하는 단계(S21)와, 블롭 해석(Blob Analysis) 기법을 이용하여 관심 영역(30) 내에서 솔더(12)의 경계(13)를 결정하는 단계(S22)를 더 포함할 수 있다.
관심 영역(30)은 그 좌표값이, 도 8에 도시된 바와 같이 미리 설정될 수 있으며, 도 9에 도시된 바와 같이, 2 이상의 포인트(S1, S2)를 선택하여 결정할 수 있다. 예컨대, 본 발명에 따른 표면형상 측정방법이 FPCB(10)의 대량 생산 과정 중 솔더(12) 검사과정에 적용되는 경우, 검사 대상인 FPCB(10)의 솔더(12)의 영역은 대략 동일하므로, 관심 영역(30)의 좌표값을 미리 설정하는 것이 바람직하다.
반면, FPCB(10)의 표면형상이 가변적인 경우에는 측정시마다 관심 영역(30)을 결정할 수 있다. 여기서, 관심 영역(30)의 선택은 접촉식 측정방법을 통해 측정자가 선택할 수 있다.
블롭 해석 기법은 관심 영역(30) 상의 각 좌표들의 z축 좌표값의 값의 유사성(Value Similarity)과, z축 좌표값의 값의 유사성을 갖는 좌표들의 x-y 좌표상의 공간상 근접성(Spatial Proximity)을 이용하여 유사하다고 여겨지는 좌표들을 묶어 관심 대상인 솔더(12)의 경계(13)를 결정한다.
여기서, 본 발명에 따른 표면형상 측정방법에서는 솔더(12) 영역 내의 제1 높이 데이터를 블롭 해석 기법에 적용 가능한 블롭 데이터로 변환하고, 블롭 데이터를 블롭 해석 기법에 적용하여 솔더(12)의 경계(13) 좌료를 산출한다.
여기서, 제1 높이 데이터를 블롭 해석 기법에 적용 가능한 블롭 데이터로 변환하는 과정에서는, 제1 높이 데이터 중 z 축의 좌표값을 소정의 오프셋 값에 따라 쉬프팅하는 단계를 포함할 수 있다. 즉, 모아레 기법을 통해 얻어진 z 축의 좌표값들은 기준면을 중심으로 양수와 음수 값을 갖게 되는 데, 이러한 제1 높이 데이터를 블롭 해석 기법에 용이하게 적용할 수 있도록 z 축의 좌표값의 범위를 양수 영역으로 쉬프팅하여 변환한다.
또한, 제1 높이 데이터를 블롭 해석 기법에 적용 가능한 블롭 데이터로 변환하는 과정에서는 제1 높이 데이터의 범위를 블롭 데이터의 범위로 소정의 스케일링 값에 따라 스케일링하는 단계를 포함할 수 있다. 즉, 모아레 기법을 통해 얻어진 제1 높이 데이터의 z 축의 좌표값들은 π모호성의 제약에 의해 그 측정 범위가 결정되는데, 제1 높이 데이터의 z 축의 좌표값의 범위를 블롭 데이터의 범위로 스케일링하여 변환한다. 예컨대, 제1 높이 데이터의 범위가 500이고, 블롭 데이터가 16비트(bite) 연산 가능한 경우, 제1 높이 데이터의 범위를 블롭 해석 기법을 통해 처리 가능한 216의 범위를 최대한 활용할 수 있도록 스케일링할 수 있다.
상기와 같은 과정을 통해, 관심 대상 오브젝트(12)인 솔더(12)의 경계(13)가 보다 명확해진다.
한편, 본 발명에 따른 표면형상 측정방법의 표면 형상을 측정하는 일 예로 바닥면(11)에 대한 솔더(12)의 체적을 측정할 수 있다.
먼저, 제1 높이 데이터와 제2 높이 데이터에 기초하여 관심 영역(30) 내에서 기준면으로부터 바닥면(11)까지의 체적을 산출한다(S23).
그런 다음, 제2 높이데이터와 솔더(12)의 경계(13)에 기초하여, 솔더(12)의 경계(13) 내에서 기준면으로부터 솔더(12)까지의 체적을 산출하다(S24). 여기서, 솔더(12)의 경계(13)는 전술한 블롭 해석 기법을 통해 결정될 수 있다.
그런 다음, 산출된 기준면으로부터 바닥면(11)까지의 체적과 기준면으로부터 솔더(12)까지의 체적의 차를 통해 바닥면(11)에 대한 솔더(12)의 체적이 산출된다(S25).
여기서, 바닥면(11)에 대한 솔더(12)의 체적 V는 [식 6]을 통해 산출된 수 있다.
[식 6]
Figure 112004025878424-pat00003
전술한 실시예에서는 FPCB(10)의 표면형상을 측정함에 있어 바닥면(11)에 대한 제2 높이 데이터와, 블롭 해석 기법을 동시에 적용하는 것을 일 예로 설명하였다. 이 외에, 측정자의 필요에 따라 종래의 표면형상 측정방법에 제2 높이 데이터 와 블롭 해석 기법 중 어느 하나만을 적용할 수 있고, 이는 본 발명의 기술사상에 포함된다.
또한, 전술한 실시예에서는 본 발명에 따른 표면형상 측정방법이 FPCB의 표면형상, 특히 솔더의 형상을 측정하는 것을 일 예로 하여 설명하였다. 이 외에, BGA(Ball Grid Array)나 CSP(Chip-Size Package) 등과 같은 어레이 패키지(Array Package)의 표면형상, 특히, 어레이 패키지에 형성된 솔더 볼(Solder Ball)이 형상을 측정하는데 적용될 수도 있다.
이와 같이, 기준면을 결정하는 단계와, 기준면으로부터 기판의 표면까지의 제1 높이 데이터를 측정하는 단계와, 바닥면(11) 상의 적어도 3 이상의 유효 포인트를 선택하고 3 이상의 유효 포인트를 이용하여 기준면으로부터 바닥면(11)까지의 제2 높이 데이터를 산출하는 단계와, 제1 높이 데이터와 제2 높이 데이터에 기초하여 바닥면(11)에 대한 상기 기판의 표면 형상을 측정하는 단계를 마련하여, 기판의 표면형상을 측정하는데 있어 기판의 실제 바닥면(11)에 대한 데이터를 반영하여 기판의 실제 바닥면(11)에 대한 기판의 표면형상, 특히 오브젝트(12)의 형상을 보다 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 바닥면(11) 상에서 오브젝트(12)가 형성된 영역을 포함하는 관심 영역(30)을 결정하는 단계와, 블롭 해석 기법을 이용하여 관심 영역(30) 내에서 오브젝트(12)의 경계(13)를 결정하는 단계를 마련하여, 기판에 형성된 오브젝트(12)의 형상을 측정함에 있어 실제 오브젝트(12)의 형상에 근접한 형상을 측정할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 기판의 표면형상을 측정하는데 있어 기판의 실제 바닥면에 대한 데이터를 반영하여 기판의 실제 바닥면에 대한 기판의 표면형상, 특히 오브젝트의 형상을 측정할 수 있는 표면형상 측정방법이 제공된다.
또한, 블롭 해석 기법을 적용하여 기판에 형성된 오브젝트의 형상을 측정함에 있어 실제 오브젝트의 형상에 근접한 형상을 측정할 수 있는 표면형상 측정방법이 제공된다.

Claims (9)

  1. 바닥면과, 상기 바닥면에 일 영역에 형성된 오브젝트를 갖는 기판의 표면형상 측정방법에 있어서,
    기준면을 결정하는 단계와;
    상기 기준면으로부터 상기 기판의 표면까지의 제1 높이 데이터를 측정하는 단계와;
    상기 바닥면 상의 적어도 3 이상의 유효 포인트를 선택하고, 상기 3 이상의 유효 포인트를 이용하여 상기 기준면으로부터 상기 바닥면까지의 제2 높이 데이터를 산출하는 단계와;
    상기 제1 높이 데이터와 상기 제2 높이 데이터에 기초하여 상기 바닥면에 대한 상기 기판의 표면 형상을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면형상 측정방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 표면 형상을 측정하는 단계는,
    상기 바닥면 상에서 상기 오브젝트가 형성된 영역을 포함하는 관심 영역을 결정하는 단계와;
    블롭 해석(Blob Analysis) 기법을 이용하여 상기 관심 영역 내에서 상기 오브젝트의 경계를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면형상 측정방 법.
  3. 바닥면과, 상기 바닥면에 일 영역 도포된 오브젝트를 갖는 표면형상 측정방법에 있어서,
    기준면을 결정하는 단계와;
    상기 기준면으로부터 상기 기판의 표면까지의 제1 높이 데이터를 측정하는 단계와;
    상기 바닥면 상에서 상기 오브젝트가 도포된 영역을 포함하는 관심 영역을 결정하는 단계와;
    블롭 해석(Blob Analysis) 기법을 이용하여 상기 관심 영역 내에서 상기 오브젝트의 경계를 결정하는 단계와;
    상기 제1 높이 데이터와, 결정된 상기 오브젝트의 경계에 기초하여 상기 기판의 표면 형상을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면형상 측정방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 바닥면 상의 적어도 3 이상의 유효 포인트를 선택하고, 상기 3 이상의 유효 포인트를 이용하여 상기 기준면으로부터 상기 바닥면까지의 제2 높이 데이터를 산출하는 단계를 더 포함하고;
    상기 기판의 표면 형상을 측정하는 단계는 상기 제1 높이 데이터와 상기 제2 높이 데이터에 기초하여 상기 바닥면에 대한 상기 기판의 표면 형상을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면형상 측정방법.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 블롭 해석 기법을 이용하여 상기 관심 영역 내에서 상기 오브젝트의 경계를 결정하는 단계는,
    상기 관심 영역 내의 상기 제1 높이 데이터를 상기 블롭 해석 기법에 적용 가능한 제1 블롭 데이터로 변환하는 단계와;
    상기 제1 블롭 데이터를 상기 블롭 해석 기법에 적용하여 상기 오브젝트의 경계 좌표를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면형상 측정방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 높이 데이터를 상기 블롭 해석 기법에 적용 가능한 제1 블롭 데이터로 변환하는 단계는,
    상기 제1 높이 데이터를 소정의 오프셋 값에 따라 쉬프팅하는 단계와;
    소정의 스케일링 값에 따라 상기 제1 높이 데이터의 범위를 상기 제1 블롭 데이터의 범위로 스케일링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면형상 측정방법.
  7. 제2항 또는 제4항에 있어서,
    상기 기판의 표면 형상을 측정하는 단계는,
    상기 제1 높이 데이터와 상기 제2 높이 데이터에 기초하여, 상기 관심 영역 내에서 상기 기준면으로부터 상기 바닥면까지의 체적을 산출하는 단계와;
    상기 제1 높이 데이터와 상기 오브젝트의 경계에 기초하여, 상기 오브젝트의 경계 내에서 상기 기준면으로부터 상기 오브젝트까지의 체적을 산출하는 단계와;
    상기 기준면으로부터 상기 바닥면까지의 체적과 상기 기준면으로부터 상기 오브젝트까지의 체적에 기초하여 상기 바닥면에 대한 상기 오브젝트의 체적을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면형상 측정방법.
  8. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 높이 데이터를 측정하는 단계는 모아레(Moire) 기법을 통해 측정되는 것을 특징으로 하는 표면형상 측정방법.
  9. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 기판은 PCB(Printed Circuit Board), BGA(Ball Grid Array) 및 CSP(Chip-Size Package) 중 적어도 어느 하나를 포함하고;
    상기 오브젝트는 상기 기판의 상기 바닥면 상에 형성된 솔더와 솔더 볼 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면형상 측정방법.
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