KR100856091B1 - Apparatus for assessment of wafer lens by using image of the wafer lens - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 카메라 모듈의 화상평가 장치의 개략적인 구성도.1 is a schematic configuration diagram of an image evaluation apparatus of a conventional camera module.
도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 렌즈 평가 장치의 사시도.2 is a perspective view of a wafer lens evaluation apparatus according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 렌즈 평가 장치의 측면도.3 is a side view of the wafer lens evaluation apparatus according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼 렌즈 평가 장치에 있어서, 조리개와 센서모듈 및 높이 조절기구의 배치를 확대하여 도시한 사시도.Figure 4 is a perspective view showing an enlarged arrangement of the aperture, the sensor module and the height adjustment mechanism in the wafer lens evaluation apparatus according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 웨이퍼 렌즈 평가 장치에 있어서, 센서모듈과 연결된 USB 보드와 PC의 연결상태를 도시한 사시도.5 is a perspective view showing a connection state of a PC and a USB board connected to the sensor module in the wafer lens evaluation apparatus according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 웨이퍼 렌즈 평가 장치에 있어서, 센서모듈의 구성을 도시한 사시도.6 is a perspective view showing the configuration of a sensor module in the wafer lens evaluation apparatus according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 웨이퍼 렌즈 평가 장치에 있어서, 센서모듈과 웨이퍼 렌즈의 정렬상태를 확대하여 도시한 사시도.7 is a perspective view showing an enlarged state of alignment between the sensor module and the wafer lens in the wafer lens evaluation apparatus according to the present invention.
도 8은 다이싱 공정 전의 렌즈 모듈(A)이 배열된 웨이퍼 렌즈의 사시도.8 is a perspective view of a wafer lens in which a lens module A is arranged before a dicing step;
도 9는 다이싱 공정 후에 완성된 렌즈 모듈(A)의 사시도.9 is a perspective view of the lens module A completed after the dicing process.
< 도면의 주요부에 대한 설명><Description of Main Parts of Drawing>
110 : 베이스 112 : 높이 조절기구110: base 112: height adjustment mechanism
114 : 노브 116 : 헤더 보드114: knob 116: header board
118 : USB 보드 120 : FPCB118: USB board 120: FPCB
122 : 소켓 130 : 센서모듈122: socket 130: sensor module
132 : 센서모듈 고정대 134 : 이미지 센서132: sensor module holder 134: image sensor
136 : 케이블 140 : 웨이퍼 렌즈136: cable 140: wafer lens
142 : 웨이퍼 렌즈 받침대 144 : 조리개142: wafer lens support 144: aperture
146,146' : 아암 148 : 회동 지지부146,146 ': arm 148: pivot support
150 : 플랜지 160 : 이송 스테이지150: flange 160: feed stage
162,162' : 이송기구 170 : 상부 보드162,162 ': transfer mechanism 170: upper board
172 : 손잡이 174 : 지주172: handle 174: holding
176 : 받침대 180 : 광원176: pedestal 180: light source
182 : PIMA 차트 200 : PC182: PIMA Chart 200: PC
210 : 디스플레이 수단 220 : USB 케이블210: display means 220: USB cable
300 : 컨트롤러 310 : 컨트롤 케이블300: controller 310: control cable
320 : 컨트롤러 인터페이스320: controller interface
본 발명은 초소형 카메라에 사용되는 웨이퍼 렌즈의 평가 장치에 관한 것이다. 웨이퍼 렌즈는 자외선(Ultraviolet : UV)에 의하여 경화되는 폴리머를 사용해서 웨이퍼상에 동일한 형상의 렌즈 군을 복제하는 방법으로 제작되며, 렌즈의 소형화, 낮은 가격으로 제작할 수 있는 이점이 있다. 웨이퍼 렌즈는 크게 마스터링(Mastering), 스탬핑(Stamping), 엠보싱(Embossing), 다이싱(Dicing) 공정을 거쳐 한 장 또는 여러 장으로 이루어진 렌즈 모듈이 완성된다.The present invention relates to an apparatus for evaluating a wafer lens used in a micro camera. The wafer lens is manufactured by duplicating a group of lenses having the same shape on the wafer using a polymer cured by ultraviolet (Ultraviolet: UV), and has the advantage of miniaturization and low cost of the lens. Wafer lenses are composed of one or more lens modules through mastering, stamping, embossing, and dicing processes.
종래에는 렌즈가 결합되어 완성된 카메라 모듈에 MTF(Modulation Transfer Function) 챠트를 통해 구현되는 MTF 수치를 통하여 렌즈의 성능을 평가하는 방법이 사용되었다.In the related art, a method of evaluating the performance of a lens through an MTF value implemented through an MTF (Modulation Transfer Function) chart in a camera module completed by combining a lens has been used.
도 1은 완성된 카메라 모듈의 렌즈의 성능을 평가하기 위한 종래의 포커싱 방법에 관한 것으로서, 소켓보드 또는 데모보드(14)에 조립이 완성된 카메라 모듈(13)을 부착하고 PC 모니터(15)에 화상을 띄워 MTF 차트(11)에 맞추어 차트의 광원(12)으로 빛을 받아 이미지를 띄우고, 규정된 MTF 수치를 기준으로 평가하는 방법에 관한 것이다.1 relates to a conventional focusing method for evaluating the performance of a lens of a completed camera module, wherein the assembled
즉, 종래에는 완성된 렌즈 모듈이 결합된 각각의 카메라 모듈에 대하여 성능 평가가 이루어져 왔다.That is, conventionally, performance evaluation has been made for each camera module to which the completed lens module is coupled.
그러나 웨이퍼 렌즈의 경우에 초소형의 웨이퍼 렌즈가 결합된 카메라 모듈에 대하여 개별적으로 성능 검사를 진행한다는 것은 시간과 비용 등이 많이 소요되는 것은 물론 초소형의 카메라 모듈을 취급하는 것 자체가 용이하지 않다는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 웨이퍼 렌즈의 제작 특성상 엠보싱 공정에서 불량이 발생할 경우 웨이퍼의 일정영역에 있는 렌즈 열 전체에 일어날 가능성이 크기 때문에 다이싱 공정에 의하여 분리된 렌즈 모듈에 대하여 성능 검사를 수행한다는 것은 매우 비효율적인 것이다.However, in the case of a wafer lens, the performance test for the camera module to which the micro wafer is combined is not only time-consuming and expensive, but also difficult to handle the micro camera module itself. In addition, it is very inefficient to perform a performance test on a lens module separated by a dicing process because a defect in the embossing process is likely to occur in the entire lens row in a certain area of the wafer due to the fabrication characteristics of the wafer lens. It is
따라서 이러한 불량 렌즈를 사전에, 그리고 보다 효율적인 방법으로 발견하여 조기에 대응할 수 있다면, 완성된 렌즈 모듈 각각을 조립해서 성능 평가를 했을 때보다 비용을 절감하고 작업시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 카메라 모듈 전체의 생산성 향상에도 기여할 수 있을 것이다.Therefore, if these defective lenses can be found proactively and in a more efficient way, they can be responded to early, reducing costs and reducing work time as compared to when each completed lens module is assembled and evaluated for performance. It will also contribute to the productivity of the entire module.
본 발명은 카메라 모듈을 통한 렌즈의 성능 평가 방식을 개선한 장치에 관한 것으로서, 웨이퍼 렌즈를 생산하기 위한 다이싱 공정 이전에 엠보싱 공정을 거친 렌즈가 배열된 웨이퍼 자체에 대하여 성능 평가를 수행함으로써 작업시간을 줄일 수 있고, 또한 다이싱 공정 이전에 웨이퍼 렌즈에 불량이 발생하였는지를 사전에 검사함으로써 불량이 발생한 웨이퍼 렌즈를 이용하여 모듈을 제작하는 경우에 발생되는 제조비용의 손실을 미연에 방지할 수 있도록 하기 위한 것이다.The present invention relates to an apparatus that improves the performance evaluation method of the lens through the camera module, the work time by performing the performance evaluation on the wafer itself is arranged through the embossed lens prior to the dicing process for producing a wafer lens In addition, it is possible to reduce the manufacturing cost incurred when manufacturing a module using the defective wafer lens by inspecting in advance whether a defect occurs in the wafer lens before the dicing process. It is for.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 웨이퍼 렌즈 평가 장치는, 웨이퍼 렌즈를 정렬 및 고정시키는 웨이퍼 렌즈 받침대를 구비하고, 평면상의 서로 직 교하는 2축 방향으로 이동하는 이송 스테이지; 상기 웨이퍼 렌즈의 하측에 설치되어 상기 웨이퍼 렌즈의 이미지를 촬상하는 센서모듈; 상기 이송 스테이지의 상부에 설치되어, 상기 웨이퍼 렌즈의 이미지를 촬상하기 위한 빛을 공급하는 광원; 상기 이송 스테이지의 평면 운동을 제어하는 콘트롤러; 상기 센서모듈로부터 전송된 상기 웨이퍼 렌즈의 이미지를 처리하는 PC; 및 상기 PC로부터 전송된 상기 웨이퍼 렌즈의 이미지를 현시하는 디스플레이 수단;을 포함하여 이루어진다.A wafer lens evaluation apparatus according to the present invention for achieving the above object comprises a transfer stage having a wafer lens support for aligning and fixing a wafer lens, and moving in a biaxial direction orthogonal to each other on a plane; A sensor module installed under the wafer lens to capture an image of the wafer lens; A light source installed at an upper portion of the transfer stage to supply light for capturing an image of the wafer lens; A controller for controlling the plane motion of the transfer stage; A PC for processing an image of the wafer lens transmitted from the sensor module; And display means for displaying an image of the wafer lens transmitted from the PC.
또한, 상기 웨이퍼 렌즈 평가 장치는, 상기 웨이퍼 렌즈의 상측면에는 상기 광원으로부터 입사되는 광량을 조절하는 조리개가 구비될 수 있으며, 상기 센서모듈의 하측면에는 상기 센서모듈과 상기 웨이퍼 렌즈 사이의 거리를 조절하는 높이 조절기구가 구비될 수 있다.The wafer lens evaluation device may include an aperture on an upper side surface of the wafer lens to adjust an amount of light incident from the light source, and a distance between the sensor module and the wafer lens on a lower side of the sensor module. Height adjusting mechanism for adjusting may be provided.
그리고, 상기 조리개는 좌우 한 쌍의 아암의 일단부에 지지되되, 상기 조리개는 상기 아암의 일단부에 지지된 축점을 중심으로 하여 회전이 가능하도록 부착될 수 있고, 상기 한 쌍의 아암의 타단부는 상기 아암을 상하 방향으로 틸팅시킬 수 있는 회동 지지부에 고정되며, 상기 회동 지지부에는 상기 아암이 탄성적으로 틸팅되도록 하는 탄성부재가 구비될 수 있다.The stop is supported at one end of the left and right pair of arms, and the stop can be attached to be rotatable about an axis point supported at one end of the arm, and the other end of the pair of arms. It is fixed to the pivot support that can tilt the arm in the vertical direction, the pivot support may be provided with an elastic member for elastically tilting the arm.
더불어 상기 센서모듈은 이미지 센서를 포함하고, 상기 이미지 센서는 상기 센서모듈을 지지하는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 상기 FPCB는 USB 케이블을 통하여 상기 PC와 연결된 USB 보드와 전기적으로 연결될 수도 있다.In addition, the sensor module includes an image sensor, and the image sensor may be electrically connected to a flexible printed circuit board (FPCB) supporting the sensor module, and the FPCB may be electrically connected to a USB board connected to the PC through a USB cable. May be connected.
그리고, 상기 웨이퍼 렌즈 평가 장치를 이루는 상기 콘트롤러는, 상기 웨이 퍼 렌즈 상에 열을 이루어 형성된 다수의 렌즈군들을 적어도 둘 이상의 영역으로 나누어 상기 나누어진 각각의 영역에서의 적어도 하나의 렌즈가 촬상되도록 상기 이송 스테이지의 평면 운동을 제어할 수도 있다.The controller constituting the wafer lens evaluation apparatus divides a plurality of lens groups formed in rows on the wafer lens into at least two or more regions so that at least one lens in each divided region is photographed. It is also possible to control the plane motion of the transfer stage.
이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
이 때, 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 하며, 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.At this time, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings, and also to explain the present invention In the case that it is obvious to those skilled in the art or that it is possible to obscure the subject matter of the present invention, the detailed description of related known configurations or functions will be omitted.
도 2는 본 발명에 따른 화상(畵像)을 이용한 웨이퍼 렌즈 평가 장치(100)의 개략적인 구성도이고, 도 3은 상기 웨이퍼 렌즈 평가 장치(100)의 측면도(컨트롤러와 PC 등의 주변장치는 제외)이다.2 is a schematic configuration diagram of a wafer
상기 웨이퍼 렌즈 평가 장치(100)는 크게 웨이퍼 렌즈(140)가 안착되는 이송 스테이지(160)와 이미지 센서(134)가 부착된 센서모듈(130) 및 상기 웨이퍼 렌즈(140)에 빛을 제공하는 광원(180) 등이 포함되는 본체부와, 상기 이송 스테이지(160)가 서로 직교하는 2축 방향을 따라 사전에 설정된 이동간격과 시간 등에 따 라 이동되도록 제어하는 컨트롤러(300)와, 그리고 상기 이미지 센서(134)에 촬상된 웨이퍼 렌즈(140)의 화상을 시각적으로 나타내는 디스플레이 수단(210)으로 이루어진다.The wafer
우선 도 2 내지 도 7을 참조하여 상기 웨이퍼 렌즈 평가 장치(100)의 본체부에 대하여 상세히 설명한다.First, the main body of the wafer
화상을 통한 평가의 대상물인 상기 웨이퍼 렌즈(140)는 상기 이송 스테이지(160)의 중앙부에 배치되어 있는 웨이퍼 렌즈 받침대(142) 상에 놓여진다. 상기 웨이퍼 렌즈 받침대(142)는 도 8에 도시되어 있는 웨이퍼 렌즈(140)의 형상에 대응되도록 원형의 형상을 가지며, 그 가장자리에는 상기 웨이퍼 렌즈(140)가 걸쳐지도록 턱이 진 단차가 형성되어 있다. 또한 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 원형의 웨이퍼 렌즈(140)의 외주면 일부에는 직선으로 절단된 부분이 있는데, 상기 직선부에 대응하는 형상의 단차를 웨이퍼 렌즈 받침대(142)에 형성함으로써 상기 웨이퍼 렌즈(140)가 정확한 방향으로 정렬되도록 할 수 있다.The
그리고 상기 웨이퍼 렌즈(140)의 상측면에는 웨이퍼 렌즈(140)에 입사되는 빛의 양을 조절하는 기능을 수행하게 되는 조리개(144)가 배치된다. 상기 조리개(144)는 좌우 한 쌍의 아암(146,146')에 의하여 지지되는데, 이 때 상기 조리개(144)는 상기 아암(146,146')의 일단부에 지지된 축점을 중심으로 하여 소정 각도 이상의 회전이 가능하도록 부착된다. 이는 상기 조리개(144)가 상기 웨이퍼 렌 즈(140)와 자연스럽게 평행을 이루도록 하여, 상기 상기 웨이퍼 렌즈(140)의 상측면에 밀착될 수 있도록 하기 위함이다.An
여기에서, 상기 한 쌍의 아암(146,146')의 타단부는 회동 지지부(148)에 고정되는데, 상기 회동 지지부(148)는 상기 아암(146,146')을 상하 방향으로 틸팅시킬 수 있는 구조를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 틸팅 구조를 구비하게 되면, 상기 웨이퍼 렌즈(140)를 웨이퍼 렌즈 받침대(142)에 놓거나 들어낼 때, 상기 아암(146,146')을 상하로 움직임으로써 보다 용이하게 작업할 수 있게 된다는 장점이 있다.Here, the other ends of the pair of
또한 상기 회동 지지부(148)에는 상기 아암(146,146')이 탄성적으로 틸팅되도록 하는 판 스프링이나 코일 스프링과 같은 탄성부재가 구비되는 것이 보다 바람직하다. 이러한 탄성부재가 회동 지지부(148)에 구비되면, 상기 아암(146,146')의 일단부에 회동 가능하도록 지지된 조리개(144)가 웨이퍼 렌즈(140)의 상측면에 적절한 압력을 가지고 밀착되어, 진동과 같은 외력이 작용해도 그 밀착성을 유지할 수 있다는 점에서 보다 바람직하다. 상기 조리개(144)가 웨이퍼 렌즈(140)의 상측면에 가하는 압력은 상기 탄성부재의 탄성계수, 즉 스프링의 경우라면 스프링 계수를 조절함으로써 용이하게 조절될 수 있다.In addition, the
상기 회동 지지부(148)의 타단에는 플랜지(150)이 구비되어 있으며, 상기 플랜지(150)을 통하여 조리개(144)와 아암(146,146') 및 회동 지지부(148)로 이루어지는 전체적인 구조물이 상기 이송 스테이지(160)에 고정된다.The other end of the
상기 이송 스테이지(160)의 중앙부에 배치되어 있는 웨이퍼 렌즈 받침대(142)의 아래쪽에는, 상기 웨이퍼 렌즈(140)의 이미지를 촬상하기 위한 이미지 센서(134)가 구비된 센서모듈(130)이 배치되어 있다. 도 6을 참조하면, 상기 센서모듈(130)은 이미지 센서(134)와, 센서모듈(130)의 몸체를 이루며 상기 이미지 센서(134)를 그 상면에 고정하는 받침대의 역할을 하는 센서모듈 고정대(132)를 포함한다.A
상기 센서모듈(130)은 촬상된 이미지의 전기적 신호를 전달할 수 있는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board, 120) 상에 결합되며, 상기 이미지 센서(134)에 연결된 케이블(136)이 상기 FPCB(120)에 구비된 소켓(122)에 연결됨으로써 이미지 센서(134)와 FPCB(120)는 상호 전기적으로 연결된다.The
그리고 상기 FPCB(120)는 그 하측에 위치한 USB 보드(118)와 전기적으로 연결되고, 상기 USB 보드(118)는 USB 케이블(220)을 통하여 PC(200)에 연결되며, 이로써 이미지 센서(134)에 의하여 촬상된 웨이퍼 렌즈(140)의 이미지 신호가 PC(200)에 전송될 수 있게 된다.In addition, the
상기 센서모듈(130), FPCB(120) 및 USB 보드(118)의 순서로 결합된 구조물은 헤더 보드(116) 위에 고정되고, 상기 헤더 보드(116)의 하측면은 높이 조절기구(112)에 결합된다. 상기 높이 조절기구(112)는 노브(114)를 회전시킴으로써 상하 방향으로 직선 운동을 하게 되고, 따라서 최상층에 위치한 상기 센서모듈(130)이 상하로 이동하여 웨이퍼 렌즈(140)와의 간격이 조절됨으로써, 상기 이미지 센서(134)에 투영되는 웨이퍼 렌즈(140)의 이미지가 정확히 포커싱되도록 조절할 수 있게 된다. 또한 상기 높이 조절기구(112)는 웨이퍼 렌즈(140)의 하면과 센서모듈(130)이 서로 간섭되지 않도록 높이를 조절하는 역할도 수행하게 된다.The structure coupled in the order of the
상기 이송 스테이지(160)와 이송기구(162,162'), 그리고 센서모듈(130) 및 높이 조절기구(112) 등의 구조물들은 모두 베이스(110) 상에 설치되며, 상기 이송 스테이지(160)의 상측에는 PIMA 차트(182)와 광원(180)이 설치된 상부 보드(170)가 위치한다. 상기 광원(180)으로부터 나온 빛은 조리개(144)를 통해 그 양이 조절된 후, 웨이퍼 렌즈(144)의 화상(畵像)을 만들어 이를 이미지 센서(134)에 전달하게 된다. 상기 상부 보드(170)의 좌우에는 하측으로 연장된 각 한 쌍의 지주(174)가 연결되고, 상기 지주(174)의 하단에는 받침대(176)가 설치되어 상기 상부 보드(170)를 지탱한다. 상기 상부 보드(170)의 취급이 용이하도록 상부 보드(170)의 상면에는 손잡이(172)가 설치될 수도 있다.Structures such as the
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 웨이퍼 렌즈(140)에는 다수의 렌즈 모듈(A)이 열을 이루어 형성되어 있다. 따라서 본 발명에 따른 웨이퍼 렌즈 평가 장치(100)에는 상기 이송 스테이지(160)를 평면상에서 서로 직교하는 2축 방향을 따라 이동시킬 수 있는 이송기구(162,162')를 구비하고, 상기 센서모듈(130)과 상기 이송 스테이지(160)의 상대적인 위치를 사전에 설정된 이동간격과 시간 등에 따라 자동적으로 이동시킬 수 있도록 함으로써, 웨이퍼 렌즈(140) 평가작업의 효율이 보다 향상되도록 하였다. 이하에서 설명되는 본 발명의 실시예는 센서모듈(130)이 고정된 상태에서 웨이퍼 렌즈(140)의 평면상의 위치가 이동되는 것을 예로 하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자라면 이와는 반대의 방법으로 동일한 결과를 얻을 수 있음은 자명하다 할 것이다.As shown in FIG. 8, a plurality of lens modules A are formed in a row in the
사각형의 형상을 가진 상기 이송 스테이지(160)의 서로 인접하는 모서리부의 측방에는 한 쌍의 이송기구(162,162')가 각각 구비되어 있다. 상기 한 쌍의 이송기구(162,162')는 이송 스테이지(160)의 상하방향으로부터 볼 때 서로 직교하도록 배치되어 있으며, 따라서 상기 이송 스테이지(160)를 평면상에서 서로 직교하는 2축 방향을 따라 이동시킬 수 있게 된다. 상기 이송기구(162,162')와 이송 스테이지(160)는 랙 앤드 피니언 등과 같은 기구일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 이송 스테이지(160)를 평면상에서 이동시킬 수 있는 다양한 공지의 장치가 사용될 수 있음은 물론이다.A pair of
그리고 상기 한 쌍의 이송기구(162,162')는 컨트롤 케이블(310)을 통하여 연결된 컨트롤러(300)에 의하여 제어된다. 상기 컨트롤러(300)는 컨트롤러 인터페이스(320)를 통하여 입력되는 각종 제어변수에 의하여 상기 이송기구(162,162')의 운동, 예를 들면 평면상의 변위나 이동속도, 정지시간 등을 제어하는 역할을 수행한다. 상기 제어변수에 의하여 제어되는 상기 이송기구(162,162')에 의하여, 상기 이송 스테이지(160)는 상기 웨이퍼 렌즈(140) 상에 형성된 렌즈가 상기 센서모듈(130)의 이미지 센서(134) 위에 정확히 위치되도록 할 수 있다(도 7 참조). 상기 콘트롤러(300)는, 상기 이송 스테이지(160)가 사전에 설정된 렌즈모듈의 간격에 대응하는 이동거리와 이동시간 및 촬상을 위한 정지시간 등의 변수값에 따라 연속 적으로 움직이도록 프로그램될 수 있다.The pair of
상기 컨트롤러(300)는 입력된 제어변수를 저장할 수 있는 것은 물론, 하나의 세트를 이루는 제어변수군들을 여러 개 저장하고 필요에 따라 불러올 수 있는 기능을 가지는 것이 보다 바람직하다. 이는 웨이퍼 렌즈(140)의 종류가 바뀌거나, 또는 아래에서 설명될 웨이퍼 렌즈(140)의 평가 방법이 변경되는 각각의 상황에 대응하여 보다 편리하게 기입력된 제어변수들을 사용할 수 있기 때문이다.The
웨이퍼 렌즈(140)는 앞서 언급한 바와 같이, 크게 마스터링(Mastering), 스탬핑(Stamping), 엠보싱(Embossing) 및 다이싱(Dicing) 공정을 거쳐서 렌즈 모듈로 완성되는데, 특히 스탬핑 공정에서 불량이 발생하는 경우가 많다. 이는 렌즈가 형성될 웨이퍼의 상면에 가해지는 스탬핑 압력이 웨이퍼 상면의 어느 일부분에 적정한 수준보다 약하게 작용하는 등의 이유로 불량이 발생할 수 있기 때문이다. 이러한 스탬핑 압력의 불균일에 의한 불량은, 웨이퍼의 일정 영역에 있는 렌즈 열 전체에 일어날 가능성이 높다는 것이 특징적이다. 따라서 웨이퍼에 형성된 전체 렌즈에 대하여 평가하는 전수검사 방식이 신뢰성의 측면에서는 가장 우수할 수는 있으나 효율성의 면에서는 떨어지기 때문에, 본 발명에서는 스탬핑 공정에서 발생되는 불량의 특성을 고려하여, 전수검사 방식을 대체할 수 있는 보다 효율적인 평가방식을 컨트롤러(300)를 통하여 선택할 수 있게 하였다.As mentioned above, the
즉 본 발명은 스탬핑 공정상의 불량이 웨이퍼의 일정 영역에 있는 렌즈 열 전체에 일어날 가능성이 높다는 것을 고려하여, 웨이퍼 상에 열을 이루어 형성된 다수의 렌즈군 중 각각의 열에서 일부의 렌즈만을 평가하거나, 웨이퍼의 영역을 중심 영역 및 좌우 영역의 세 부분으로 나누어 상기 각각의 영역 중의 일부 렌즈만을 평가하거나, 또는 웨이퍼의 중심을 기준으로 사분면으로 영역을 분할 한 후 각각의 영역 중의 일부 렌즈만을 평가하는 방식을 사용할 수 있도록 하였으며, 이에 따라 웨이퍼 렌즈(140)의 평가를 보다 효율적으로 수행할 수 있게 된다.That is, the present invention considers that a defect in the stamping process is likely to occur in the entire lens row in a certain area of the wafer, and only a part of the lenses in each row among the plurality of lens groups formed in a row on the wafer are evaluated. Dividing the area of the wafer into three parts, the center area and the left and right areas, evaluating only some lenses of the respective areas, or dividing the area into quadrants based on the center of the wafer, and then evaluating only some lenses of each area. In this case, the evaluation of the
상기 센서모듈(130)의 이미지 센서(134)에 촬상된 웨이퍼 렌즈(140)의 이미지는 PC(200)로 전송되고, 디스플레이 수단(210)을 통하여 시각적으로 관찰할 수 있게 되며, 상기 웨이퍼 렌즈(140)의 이미지는 상기 PC(200)에 구비된 하드 디스크와 같은 저장매체에 저장될 수도 있다. 상기 이미지 센서(134)를 통하여 전송되는 웨이퍼 렌즈(140)의 이미지는 공지된 각종의 수단을 통하여 이루어질 수 있으며, 특히 본 발명에 따른 웨이퍼 렌즈 평가 장치(100)는 FPCB(120)를 USB 보드(118)와 연결시키고, 상기 USB 보드(118)와 PC(200)를 USB 케이블(220)로 연결시키는 되는 구성을 구비함으로써, 현재 대부분의 PC에 마련되어 있는 USB 포트를 이용하여 보다 용이하게 인터페이스될 수 있도록 하였다. An image of the
또한 본 발명은, 상기 콘트롤러(300)에 의하여 웨이퍼 렌즈(140)에 형성된 다수개의 렌즈 모듈이 자동적으로 연속하여 촬상되도록 프로그램될 수 있으므로, 상기 이미지 센서(134)에서 PC(200)로 전송되는 이미지 데이터에는 각각의 촬상 이미지를 식별할 수 있는 태그가 상기 PC(200) 상에서 자동적으로 부여되고 기록되는 것이 바람직하다.In addition, the present invention, since the plurality of lens modules formed on the
이하에서는 상기와 같은 구성을 구비한 본 발명에 따른 웨이퍼 렌즈 평가 장치(100)를 이용하여 웨이퍼 렌즈(140)를 검사하는 일련의 과정에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a series of processes for inspecting the
마스터링 공정과 스탬핑 공정 및 엠보싱 공정을 거친 웨이퍼 렌즈(140)를 이송 스테이지(160)의 중앙부 배치되어 있는 웨이퍼 렌즈 받침대(142) 상에 올려 놓는다. 이 때 상기 웨이퍼 렌즈 받침대(142) 상측에 위치한 조리개(144)를 적절히 틸팅시키며 작업하면 웨이퍼 렌즈(140)의 손상을 줄이는 것은 물론, 보다 용이하게 작업할 수 있게 된다.The
그리고, 상기 높이 조절기구(112)의 노브(114)를 회전시켜 상기 웨이퍼 렌즈(140)와 센서모듈(130)의 거리를 적절히 조절하여 포커싱을 맞추고, 상기 콘트롤러(300)에 연결된 콘트롤러 인터페이스(320)을 조작하여, 도 7에 도시된 바와 같이 웨이퍼 렌즈(140)와 이미지 센서(134)의 위치가 정확히 정렬되도록 한다.Then, the
상기 상부 보드(170)에 배치된 광원(180)으로부터 입사되는 빛의 양은 상기 조리개(144)를 조작하여 적절히 조절하여 선명한 이미지가 얻어지도록 한다.The amount of light incident from the
이후 웨이퍼 렌즈(140)는 콘트롤러(300)가 사전에 입력된 제어변수값에 따라 이송기구(162,162')를 제어하게 되고, 이로써 웨이퍼 렌즈(140)에 형성된 렌즈 모듈(A)는 자동적으로 연속하여 이미지가 촬상된다. 상기 렌즈 모듈(A)은, 앞서 설명한 바와 같이, 선택된 검사 방식, 즉 웨이퍼 렌즈(140)의 전체 영역에 대한 검사 또는 일부 영역에 대한 검사 방식에 따라서 자동적으로 촬상된다.Thereafter, the
촬상된 렌즈 모듈(A)의 이미지는 PC(200)에 저장 및 디스플레이 수단(210)에 현시되고, 상기 이미지를 분석하여 웨이퍼 렌즈(140)의 불량 여부를 판단하게 된다.The photographed image of the lens module A is displayed on the storage and display means 210 in the
본 발명에 의하면, 웨이퍼 렌즈의 다이싱 공정 전에 렌즈 모듈의 화상평가가 가능해지므로, 다이싱 공정에 의하여 분리된 각각의 렌즈 모듈에 대하여 평가하는 것보다 작업시간은 물론 다이싱 공정에 소요되는 비용 및 노력 등을 절감할 수 있게 된다.According to the present invention, since the image evaluation of the lens module is possible before the dicing process of the wafer lens, the cost of the dicing process as well as the working time and the cost of the dicing process, rather than the evaluation of each lens module separated by the dicing process, Efforts can be saved.
또한 본 발명은, 스탬핑 공정상의 불량이 웨이퍼의 일정 영역에 있는 렌즈 열 전체에 일어날 가능성이 높다는 것을 고려하여, 웨이퍼 상에 열을 이루어 형성된 다수의 렌즈군 중 일정 영역의 일부의 렌즈만을 평가하는 방식을 사용함으로써, 보다 효율적인 웨이퍼 렌즈의 평가가 이루어질 수 있게 된다.In addition, the present invention is a method of evaluating only a lens of a part of a plurality of lens groups formed by forming a row on a wafer in consideration of the possibility that a defect in a stamping process is likely to occur in the entire lens row in a certain area of the wafer. By using, more efficient evaluation of the wafer lens can be made.
그리고 본 발명은, 다이싱 공정 전에 웨이퍼 렌즈의 평가가 이루어지기 때문에 웨이퍼 렌즈의 어느 부분에서 불량이 발생하는지 파악하는 것이 용이하며, 웨이퍼 렌즈의 일정한 영역에서 불량이 발생하는 빈도가 높을 경우, 이러한 정보를 스탬핑 공정의 개선으로 활용할 수 있다는 장점이 있다.In the present invention, since the wafer lens is evaluated before the dicing process, it is easy to determine in which part of the wafer lens a defect occurs, and when the frequency of the defect occurs in a certain region of the wafer lens is high, such information Can be used as an improvement in the stamping process.
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KR1020070021584A KR100856091B1 (en) | 2007-03-05 | 2007-03-05 | Apparatus for assessment of wafer lens by using image of the wafer lens |
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KR101450285B1 (en) | 2013-04-19 | 2014-10-13 | 삼성전기 주식회사 | Lens module inspection apparatus and method |
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KR100458431B1 (en) | 2004-02-27 | 2004-12-03 | 주식회사 엔알티 | Assembling and valuating apparatus of camera module and resolution valuating methode thereof |
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2007
- 2007-03-05 KR KR1020070021584A patent/KR100856091B1/en not_active IP Right Cessation
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