KR101263168B1

KR101263168B1 - 칩 검사장치

Info

Publication number: KR101263168B1
Application number: KR1020120000287A
Authority: KR
Inventors: 최진석; 류인환; 홍성표
Original assignee: 주식회사 로보스타
Priority date: 2012-01-02
Filing date: 2012-01-02
Publication date: 2013-05-10

Abstract

본 발명은 칩 검사장치에 관한 것으로, 웨이퍼가 착탈 가능하게 장착되며, 웨이퍼의 칩들 간격을 벌리는 웨이퍼 익스팬더; 상기 웨이퍼 칩에 전기적 신호를 가하는 프로브 유닛; 상기 웨이퍼 익스팬더를 수평 방향으로 움직일 뿐만 아니라 회전시키면서 웨이퍼의 칩들을 설정된 순서대로 프로브 유닛의 접촉점 아래로 이동시키는 익스팬더 구동유닛; 상기 웨이퍼의 아래에 위치하며, 상하로 왕복 운동하면서 상기 프로브 유닛의 접촉점 아래에 위치한 칩을 상기 프로브 유닛에 접촉시키는 칩 서포트 유닛; 및 상기 칩이 상기 프로브 유닛에 접촉됨에 의해 칩에서 발생되는 빛으로 칩의 성능을 측정하는 칩 성능 측정유닛을 포함한다. 본 발명에 따르면, 웨이퍼의 엘이디 칩들을 빠르고 정확하게 검사하게 된다.

Description

칩 검사장치{CHIP TESTER}

본 발명은 칩 검사장치에 관한 것이다.

엘이디(LED: Light Emitting Diode)는 전원공급에 의해 발광하는 발광소자이다. 엘이디는 반응 속도가 빠르고 수명이 길다. 또한 소형이며 소비전력이 적다. 이와 같은 특성으로, 엘이디는 각종 디스플레이 기기와 조명 기기 등에 널리 사용되고 있다.

엘이디는 반도체 제조 공정을 이용하여 제작된다. 일반적으로 엘이디는 기판에 에피 웨이퍼를 마련하는 에피 공정(EPI)과, 웨이퍼를 다수의 엘이디 칩으로 제조하는 칩 공정(Fabrication), 칩 공정에서 제조된 엘이디 칩을 패키징하는 패키징 공정(Package)과, 패키징 공정을 거친 엘이디 칩을 검사하는 검사 공정을 거치면서 제작된다.

엘이디 제조 공정에서, 패키징 공정을 거치면서 엘이디 칩에 불량이 발생될 경우 검사 공정에서 불량품을 분류하게 된다. 하지만, 에피 공정과 칩 공정에서 엘이디 칩에 불량이 발생될 경우 그 불량 엘이디 칩을 불필요하게 패키징 공정을 하게 된다. 따라서, 패키징 공정 이전에 엘이디 칩들의 성능을 검사하여 기준치 이하의 불량 엘이디 칩을 패키징 공정에서 배제하게 되면 불량 엘이디 칩을 패키징하는 공정을 줄일 수 있다.

도 1은 엘이디 제조 공정 중 칩 공정을 마친 웨이퍼의 일예를 도시한 것이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(10)는 일정 두께를 갖는 고리 형상의 프레임(11)과, 상기 프레임(11)의 내부에 구비된 테잎(12)과, 상기 테잎(12)에 배열된 작은 엘이디 칩(13)들을 포함한다.

상기 웨이퍼(10)의 테잎(12)에 배열된 엘이디 칩(13)들을 검사하는 장치는 배열된 엘이디 칩(13)들을 각각 빠르고 정확하게 검사할 수 있어야 한다.

본 발명의 목적은 웨이퍼의 엘이디 칩들을 빠르고 정확하게 검사하는 칩 검사장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 웨이퍼가 착탈 가능하게 장착되며, 웨이퍼의 칩들 간격을 벌리는 웨이퍼 익스팬더; 상기 웨이퍼 칩에 전기적 신호를 가하는 프로브 유닛; 상기 웨이퍼 익스팬더를 수평 방향으로 움직일 뿐만 아니라 회전시키면서 웨이퍼의 칩들을 설정된 순서대로 프로브 유닛의 접촉점 아래로 이동시키는 익스팬더 구동유닛; 상기 웨이퍼의 아래에 위치하며, 상하로 왕복 운동하면서 상기 프로브 유닛의 접촉점 아래에 위치한 칩을 상기 프로브 유닛에 접촉시키는 칩 서포트 유닛; 및 상기 칩이 상기 프로브 유닛에 접촉됨에 의해 칩에서 발생되는 빛으로 칩의 성능을 측정하는 칩 성능 측정유닛을 포함하는 칩 검사장치가 제공된다.

상기 웨이퍼 익스팬더는 상기 익스팬더 구동유닛에 연결되는 베이스 판; 상기 베이스 판 위쪽에 상기 베이스 판과 일정 간격을 두고 위치하며, 상면에 익스팬션 링이 구비되는 익스팬션 서포트 부재; 상기 익스팬션 서포트 부재 위쪽에 상하 움직임 가능하게 구비되며, 내부에 상기 웨이퍼가 착탈 가능하게 삽입되는 웨이퍼 지지유닛; 상기 베이스 판에 장착되며, 상기 웨이퍼 지지유닛을 상하로 움직여 웨이퍼 지지유닛에 장착된 웨이퍼를 상기 익스팬션 서포트 부재의 익스팬션 링에 의해 팽창시키거나 그 팽창을 해제시키는 엑츄에이터를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 익스팬션 서포트 부재는 내부에 관통구멍이 구비된 판부와, 상기 판부의 하면에 연장되어 상기 베이스 판에 지지되는 지지부와, 상기 판부의 상면에 일정 폭과 높이는 갖는 링 형상으로 연장된 상기 익스팬션 링을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 칩 서포트 유닛은 수직 축과, 상기 수직 축에 결합되는 제1 엘엠 가이드와, 상기 제1 엘엠 가이드에 결합되어 상하로 움직이는 서포트 본체와, 상기 서포트 본체를 상하로 움직이는 서포트 본체 구동유닛과, 상기 서포트 본체에 결합되는 제2 엘엠 가이드와, 상기 제2 엘엠 가이드에 연결되는 서포트 축과, 상기 서포트 축이 상기 웨이퍼의 칩을 밀도록 상기 서포트 축을 상하로 구동시키는 서포트 축 구동유닛을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 엘이디 칩을 패키징하기 전 엘이디 칩의 성능을 검사하여 불량인 엘이디 칩의 패키징을 배제시키게 되므로 패키징 공정에서 불필요한 패키징 공정을 줄이게 되어 패키징 공정 시간을 감소시킬 뿐만 아니라 재료의 손실을 방지하게 된다.

또한, 본 발명은 칩을 프로브 유닛의 접촉점에 접촉시키기 위하여 웨이퍼 익스팬더를 상하로 움직이지 않고 서포트 축만을 상하로 이동시키게 되므로 움직이는 부품수 및 무게가 감소되어 구동 전력이 적게 소모될 뿐만 아니라 진동을 감소시킨다. 또한, 부품수 및 무게가 감소되어 움직임이 빠르게 된다. 이와 같이, 칩을 프로브 유닛의 니들 접촉점에 접지시키는 것이 빠르고 진동이 감소되므로 엘이디 칩을 검사하는 시간을 줄이게 될 뿐만 아니라 칩과 프로브 유닛의 니들 접촉점이 정확하게 접촉되어 검사가 정확하게 이루어진다. 또한, 엘이디 칩에서 발생되는 빛을 수집하여 엘이디 칩의 성능을 검사하게 되므로 칩 검사가 정확하게 이루어진다.

도 1은 일반적인 엘이디 칩들이 구비된 웨이퍼를 도시한 평면도,
도 2는 본 발명에 따른 칩 검사장치의 일실시예를 도시한 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 칩 검사장치의 일실시예를 구성하는 프로브 스테이지의 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 칩 검사장치의 일실시예를 구성하는 웨이퍼 익스팬더 및 익스팬더 구동유닛을 도시한 정면도,
도 5는 본 발명에 따른 칩 검사장치의 일실시예에서 웨이퍼가 팽창된 상태를 도시한 정단면도,
도 6은 본 발명에 따른 칩 검사장치의 일실시예에서 서포트 축이 칩을 미는 상태를 도시한 정면도.

이하, 본 발명에 따른 칩 검사장치의 일실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 칩 검사장치의 일실시예를 도시한 정면도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 칩 검사장치의 일실시예는 베이스 프레임(100), 베이스 스테이지(110), 측정유닛 가이드 프레임(130), 프로브 스테이지(140), 프로브 스테이지 지지프레임(150), 웨이퍼 익스팬더(200), 프로브 유닛(300), 익스팬더 구동유닛(400), 칩 서포트 유닛(500), 칩 성능 측정유닛(600)을 포함한다.

상기 베이스 프레임(100)은 육면체 틀 형태로 형성됨이 바람직하다.

상기 베이스 스테이지(110)는 상기 베이스 프레임(100)의 중간 부분에 설치된다. 상기 베이스 스테이지(110)의 내부에 관통구멍이 구비된다.

상기 측정유닛 가이드 프레임(130)은 일정 간격을 두고 상기 베이스 스테이지(110)에 수직으로 결합되는 수직부(131)들과, 상기 수직부(131)들의 상단에 결합되어 수직부(131)들을 연결하는 수평부(132)를 포함한다.

상기 프로브 스테이지(140)는, 도 2,3에 도시한 바와 같이, 일정 두께를 갖는 사각판의 가운데 부분에 관통구멍이 구비되고 그 관통구멍은 사각판의 전면으로 개구된 형상이다. 상기 프로브 스테이지(140)는 상기 베이스 스테이지(110)와 일정 간격을 두고 상기 베이스 스테이지(110) 위쪽에 위치한다. 상기 프로브 스테이지(140)는 상기 측정유닛 가이드 프레임(130)의 수평부(132) 아래쪽에 위치한다.

상기 프로브 스테이지 지지프레임(150)은 상기 프로브 스테이지(140)를 지지한다. 상기 프로브 스테이지 지지프레임(150)은 네 개의 수직부재(151)들을 포함한다. 상기 네 개의 수직부재(151)들은 프로브 스테이지(140)의 각 모서리 부분을 지지한다. 상기 수직부재(151)의 한쪽 단부는 상기 프로브 스테이지(140)의 하면에 결합되고 다른 한쪽 단부는 상기 베이스 스테이지(110)의 상면에 결합된다.

상기 웨이퍼 익스팬더(200)에 웨이퍼(10)가 착탈 가능하게 삽입된다. 상기 웨이퍼 익스팬더(200)는 내부에 장착된 웨이퍼의 테잎(12)을 팽창시켜 테잎(12)에 배열된 엘이디 칩(이하 칩이라 함)(13)들의 간격을 넓힌다.

상기 프로브 유닛(300)은 상기 프로브 스테이지(140)의 상면에 구비된다. 상기 프로브 유닛(300)은 상기 웨이퍼의 칩(13)에 전기적 신호를 가하게 된다. 상기 프로브 유닛(300)은 한 쌍의 프로버(310)로 구성된다. 상기 한 쌍의 프로버(310)는 일정 간격을 두고 위치한다. 상기 프로버(310)는 홀더(311)와 상기 홀더(311)에 결합되는 니들(312)을 포함한다. 상기 홀더(311)는 니들(312)의 위치를 조정할 수 있다. 상기 프로브 니들(312)은 상기 프로브 스테이지(140)의 관통구멍 내에 위치한다. 상기 프로브 유닛(300)은 일예이며, 상기 프로브 유닛(300)은 다양한 형태가 있다.

상기 익스팬더 구동유닛(400)은 상기 웨이퍼 익스팬더(200)를 수평 방향으로 움직일 뿐만 아니라 회전시키면서 웨이퍼의 칩(13)들을 설정된 순서대로 프로브 유닛(300)의 접촉점 아래로 이동시킨다.

상기 익스팬더 구동유닛(400)은 상기 베이스 스테이지(110) 상면에 구비된다. 상기 웨이퍼 익스팬더(200)는 상기 익스팬더 구동유닛(400)의 상부에 구비된다. 상기 익스팬더 구동유닛(400)과 웨이퍼 익스팬더(200)는 프로브 스테이지(140)와 베이스 스테이지(110) 사이에 위치한다.

도 4는 상기 웨이퍼 익스팬더와 익스팬더 구동유닛을 도시한 것이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 상기 익스팬더 구동유닛(400)은 X축 방향으로 움직이는 X축 구동유닛(410)과, 상기 X축 구동유닛(410)의 상부에 구비되어 Y축 방향으로 움직이는 Y축 구동유닛(420)과, 상기 Y축 구동유닛(420)의 상부에 구비되어 회전하는 회전 구동유닛(430)을 포함한다. 상기 X축 구동유닛(410)은 상기 베이스 스테이지(110)의 상면에 서로 간격을 두고 나란하게 X축 방향으로 결합되는 두 개의 엘엠 가이드(411)와, 상기 엘엠 가이드(411)들에 결합되는 X축 구동판(412)과, 상기 X축 구동판(412)을 움직이는 구동유닛(413)을 포함한다. 상기 Y축 구동유닛(420)은 상기 X축 구동판(412)의 상면에 서로 간격을 두고 Y축 방향으로 결합되는 두 개의 엘엠 가이드(421)들과, 상기 두 개의 엘엠 가이드(421)들에 결합되는 Y축 구동판(422)과, 상기 Y축 구동판(422)을 움직이는 구동유닛(423)을 포함한다. 상기 회전 구동유닛(430)은 상기 Y축 구동판(422)의 상면에 결합되는 복수 개의 롤러(431)들과, 상기 롤러(431)들에 회전 가능하게 지지되는 회전링(432)과, 상기 회전링(432)을 회전시키는 구동유닛(미도시)과, 상기 회전링(432)의 상부에 결합되는 회전판(433)을 포함한다. 상기 X축 방향은 정면에서 볼 때 좌우 방향이며, Y축 방향은 정면에서 볼 때 전후 방향이다. 즉, X,Y축 방향은 수평면상의 방향이다. 상기 X축 구동판(412), Y축 구동판(422), 회전판(433)은 각각 내부에 관통구멍이 구비된다.

상기 웨이퍼 익스팬더(200)는 베이스 판(210), 익스팬션 서포트 부재(220), 웨이퍼 지지유닛(230), 엑츄에이터(240)를 포함한다.

상기 베이스 판(210)은 상기 익스팬더 구동유닛(400)의 회전판(433)에 연결되되, 연결수단(250)에 의해 연결되는 것이 바람직하다.

상기 익스팬션 서포트 부재(220)는 상기 베이스 판(210) 위쪽에 구비된다. 상기 익스팬션 서포트 부재(220)는 내부에 관통구멍이 구비된 판부(221)와, 상기 판부(221)의 하면에 연장되어 상기 베이스 판(210)에 지지되는 지지부(222)와, 상기 판부(221)의 상면에 일정 폭과 높이는 갖는 링 형상으로 연장된 상기 익스팬션 링(223)을 포함한다.

상기 웨이퍼 지지유닛(230)은 상기 익스팬션 서포트 부재(220)의 위쪽에 상하 움직임 가능하게 구비된다. 상기 웨이퍼 지지유닛(230)에 가이드 구멍(미도시)들이 구비되고 상기 베이스 판(210)에 가이드 축(미도시)들이 결합되어 상기 가이드 축들이 각각 가이드 구멍에 삽입됨에 의해 상기 웨이퍼 지지유닛(230)이 가이드 축들을 따라 상하로 이동되는 것이 바람직하다. 상기 웨이퍼 지지유닛(230)의 일실시예로, 상기 엑츄에이터(240)의 로드(241)에 결합되며 내부에 관통구멍이 구비된 웨이퍼 지지판(231)과, 상기 웨이퍼 지지판(231)의 상면에 구비되며 내부에 관통구멍이 구비된 웨이퍼 커버판(232)을 포함한다. 상기 웨이퍼 지지판(231)과 웨이퍼 커버판(232) 사이에 웨이퍼(10)가 착탈 가능하게 삽입된다.

상기 엑츄에이터(240)는 복수 개인 것이 바람직하다. 상기 엑츄에이터(240)는 상기 베이스 판(210)에 장착되며 상기 엑츄에이터(240)의 로드(241)는 상기 익스팬션 서포트 부재(220)를 관통하여 상기 웨이퍼 지지판(231)에 고정 결합된다.

상기 웨이퍼 지지유닛(230)의 내부에 웨이퍼(10)를 삽입하면 웨이퍼의 프레임(11)은 웨이퍼 지지판(231)과 웨이퍼 커버(232) 사이에 위치하고 웨이퍼의 테잎(12) 및 칩(13)들은 웨이퍼 지지판(231)의 관통구멍 및 웨이퍼 커버(232)의 관통구멍에 노출된다. 상기 웨이퍼 지지유닛(230)에 웨이퍼(10)가 삽입된 상태에서 상기 엑츄에이터(240)가 웨이퍼 지지유닛(230)을 아래로 당기면, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 웨이퍼 지지유닛(230)이 아래로 움직이면서 웨이퍼(10)의 테잎(12)이 익스팬션 서포트 부재(220)의 익스팬션 링(223)에 가압되면서 테잎(12)이 팽창되며 테잎(12)이 팽창됨에 의해 칩(13)들의 간격이 벌어지게 된다. 상기 엑츄에이터(240)가 웨이퍼 지지유닛(230)을 아래로 당기면 웨이퍼(10)의 테잎(11)이 원상태로 수축된다.

상기 칩 서포트 유닛(500)은 상하로 왕복 운동하면서 상기 프로브 유닛(300)의 니들(312) 끝 접촉점 아래에 위치한 칩(13)을 상기 프로브 유닛(300)의 니들 끝에 접촉시킨다. 상기 칩 서포트 유닛(500)은 수직 축(510), 제1 엘엠 가이드(520), 서포트 본체(530), 서포트 본체 구동유닛(540), 제2 엘엠 가이드(550), 서포트 축(560), 서포트 축 구동유닛(570)을 포함한다.

상기 수직 축(510)의 한쪽 단부는 상기 베이스 스테이지(110)의 하면에 결합된다. 상기 수직 축(510)은 수직 방향으로 위치하며, 베이스 스테이지(110)의 관통구멍에 인접하게 위치한다. 상기 제1 엘엠 가이드(520)는 상기 수직 축(510)에 결합된다. 상기 제1 엘엠 가이드(520)는 수직 축(510)과 나란하게 위치한다. 상기 서포트 본체(530)는 상기 제1 엘엠 가이드(520)에 결합된다. 상기 수직 축(510)에 상기 서포트 본체 구동유닛(540)이 장착된다. 상기 서포트 본체 구동유닛(540)은 상기 서포트 본체(530)를 수직 방향(상하 방향)으로 움직인다. 상기 제2 엘엠 가이드(550)는 상기 서포트 본체(530)에 결합된다. 상기 제2 엘엠 가이드(550)는 수직 방향으로 위치한다. 상기 제2 엘엠 가이드(550)에 서포트 축(560)이 연결된다. 상기 서포트 축(560)은 수직 방향으로 위치한다. 상기 서포트 본체(530)에 상기 서포트 축 구동유닛(570)이 장착된다. 상기 서포트 축 구동유닛(570)은 상기 서포트 축(560)을 수직 방향으로 움직인다.

상기 서포트 본체 구동유닛(540)은 모터(미도시)와 볼 스크류 어셈블리(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 서포트 본체 구동유닛(540)의 다른 실시예로 유압 실린더를 포함할 수 있다.

상기 서포트 축 구동유닛(570)은 모터(미도시)와 상기 모터의 회전에 따라 상기 서포트 축(530)을 상하 왕복 운동시키는 캠 어셈블리(미도시)를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 서포트 축 구동유닛(570)의 다른 실시예로 모터와 볼 스크류 어셈블리를 포함할 수 있다.

상기 칩 서포트 유닛(500)은, 초기 위치에서는 서포트 본체(530)가 수직 축(510)의 하부에 위치하며, 작업 위치에서는 서포트 본체 구동유닛(540)이 서포트 본체(530)를 수직 축(510)의 상부로 이동시켜 서포트 본체(530)가 수직 축(510)의 상부에 위치한다. 이때, 상기 서포트 축(560)은 익스팬더 구동유닛(400)의 X축 구동판(412)의 관통구멍, Y축 구동판(422)의 관통구멍, 회전판(432)의 관통구멍을 웨이퍼 익스팬더(200)의 베이스 판(210)의 관통구멍을 관통하며, 서포트 축(560)의 상단면이 웨이퍼(10)의 하면 아래 위치한다. 작업 위치에서 상기 서포트 축 구동유닛(570)이 상기 서포트 축(560)을 설정된 범위 내에서 상하로 움직인다. 상기 서포트 축(560)이 상하로 왕복 운동하면서, 도 6에 도시한 바와 같이, 서포트 축(560)의 상단면이 웨이퍼의 칩(13)을 밀어 올려 상기 프로브 유닛(300)의 니들(312)의 접촉점에 접촉시킨다. 상기 웨이퍼의 칩(13)이 프로브 유닛(300)의 니들 접촉점에 접촉되면 전기적 신호에 의해 칩(13)에서 빛이 발생된다. 상기 서포트 축(560)의 상단부에 지지캡(561)이 구비되는 것이 바람직하다. 상기 지지캡(561)의 표면은 빛을 반사하도록 유리면으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 칩 성능 측정유닛(600)은 상기 칩(13)이 상기 프로브 유닛(300)에 접촉됨에 의해 칩(13)에서 발생되는 빛으로 칩(13)의 성능을 측정한다. 상기 칩 성능 측정유닛(600)은 상기 측정유닛 가이드 프레임(130)에 구비된다. 상기 칩 성능 측정유닛(600)은 빛을 수집하여 빛 성능 측정기(610)와, 상기 빛 성능 측정기(610)를 수평 및 수직 방향으로 움직이는 측정기 구동유닛(620)을 포함한다. 상기 빛 성능 측정기(610)의 일예로, 상기 빛 성능 측정기(610)는 상기 측정기 구동유닛(620)에 연결되며 칩(13)에서 발생되는 빛을 수집하는 적분구(611)와, 상기 적분구(611)의 출사 포트에 연결되는 검출기(미도시)를 포함한다. 상기 측정기 구동유닛(620)은 상기 측정유닛 가이드 프레임(130)에 연결된다.

상기 프로브 스테이지(140)에 제1 카메라(일명, 맵핑 카메라라고도 함)(C1)가 설치됨이 바람직하다. 상기 제1 카메라(C1)는 다른 부품에 설치될 수 있다. 상기 웨이퍼 지지유닛(230)에 장착된 웨이퍼(10)가 팽창된 상태에서 배열된 칩(13)들의 각각의 위치를 상기 제1 카메라(C1)를 통해 제어유닛(미도시)에 입력하게 된다.

상기 측정기 구동유닛(620)에 제2 카메라(C2)가 구비됨이 바람직하다. 상기 제1 카메라(C1)를 통해 저장된 각 칩(13)의 위치 데이터를 기초로 하여 상기 프로브 유닛(300)의 니들 접촉점에 설정된 칩(13)이 정확하게 접촉되는지 상기 제2 카메라(C2)를 통해서 확인하게 된다.

이하, 본 발명에 따른 칩 검사장치의 작용과 효과를 설명한다.

먼저, 웨이퍼 익스팬더(200)의 웨이퍼 지지유닛(230) 내부에 웨이퍼(10)를 삽입한다. 엑츄에이터(240)가 웨이퍼 지지유닛(230)을 아래로 당겨 웨이퍼의 테잎(12)을 팽창시킨다. 익스팬더 구동유닛(400)이 상기 웨이퍼 익스팬더(200)를 수평 방향으로 움직이면서 제1 카메라(C1)를 통해 팽창된 테잎(12)에 배열된 칩(13)들의 각 위치 정보를 입력한다. 상기 익스팬더 구동유닛(400)이 상기 웨이퍼 익스팬더(200)를 수평 방향으로 움직여 프로브 유닛(300)의 니들 접촉점 아래에 웨이퍼의 설정된 칩(13)을 위치시킨다. 측정기 구동유닛(620)이 빛 성능 측정기(610)를 설정된 칩(13)의 위로 이동시킨다. 상기 칩 서포트 유닛(500)의 서포트 본체(530)가 작업 위치로 이동된 상태에서 서포트 축 구동유닛(570)이 서포트 축(560)을 설정된 거리만큼 위로 이동시켜 서포트 축(560)의 상단면이 설정된 칩(13)을 프로브 유닛(300)의 니들 접촉점에 접지시킨다. 상기 칩(13)이 프로브 유닛(300)의 니들 접촉점에 접지됨에 따라 칩(13)에서 빛이 발생된다. 칩(13)에서 발생되는 빛을 칩 성능 측정기(610)에 측정하여 칩(13)의 성능을 검사한다.

칩(13)의 검사가 완료되면 서포트 축 구동유닛(570)이 서포트 축(560)을 아래로 이동시킨다. 서포트 축(560)이 아래로 이동함에 따라 검사가 완료된 칩(13)이 테잎(12)의 탄성에 의해 아래로 이동하게 된다. 상기 익스팬더 구동유닛(400)이 수평으로 움직여 검사할 다음 칩(13)을 프로브 유닛(300)의 니들 접촉점 아래에 위치시킨다. 서포트 축 구동유닛(570)이 서포트 축(560)을 설정된 거리만큼 위로 이동시켜 서포트 축(560)의 상단면이 프로브 유닛(300)의 니들 접촉점 아래에 위치한 칩(13)을 프로브 유닛(300)의 니들 접촉점에 접지시킨다. 상기 칩(13)이 프로브 유닛(300)의 니들 접촉점에 접지됨에 따라 칩(13)에서 빛이 발생된다. 칩(13)에서 발생되는 빛을 칩 성능 측정기(610)에 측정하여 칩(13)의 성능을 검사한다. 이와 같은 작동을 반복하면서 웨이퍼의 칩(13)들을 순차적으로 검사하게 된다.

웨이퍼의 칩(13)들에 대한 검사가 모두 완료되면 서포트 본체 구동유닛(540)이 서포트 본체(530)를 초기 위치로 이동시킨다. 웨이퍼 익스팬더(200)의 웨이퍼 지지유닛(230)에 장착된 웨이퍼(10)를 새로운 웨이퍼로 교체한다. 그리고 위와 같은 작동을 반복하면서 새로운 웨이퍼의 칩(13)들에 대한 검사를 수행한다. 상기 웨이퍼의 칩(13)들 중 불량인 칩(13)들은 이어지는 패키징 공정에서 배제시킨다.

본 발명은 엘이디 칩(13)을 패키징하기 전 엘이디 칩(13)의 성능을 검사하여 불량인 엘이디 칩의 패키징을 배제시키게 되므로 패키징 공정에서 불필요한 패키징 공정을 줄이게 되어 패키징 공정 시간을 감소시킬 뿐만 아니라 재료의 손실을 방지하게 된다.

또한, 본 발명은 웨이퍼 익스팬더(200)의 웨이퍼 지지유닛(230)에 장착된 웨이퍼의 칩(13)을 수평 방향으로 이동시켜 프로브 유닛(300)의 니들 접촉점의 아래에 위치시키고 칩 서포트 유닛(500)의 서포트 본체(530)가 작업 위치에 위치한 상태에서 서포트 축(560)이 상하로 설정된 거리를 왕복 운동하면서 칩(13)을 프로브 유닛(300)의 니들 접촉점에 접지시키게 된다. 이로 인하여, 칩(13)을 프로브 유닛(300)의 접촉점에 접촉시키기 위하여 서포트 축(560)만이 상하로 움직이게 되므로 칩(13)을 프로브 유닛의 접촉점에 접촉시키는 동작이 빠르게 된다. 만일, 칩(13)을 프로브 유닛(300)의 접촉점에 접촉시키기 위하여 웨이퍼 익스팬더(200)를 상하로 움직이게 될 경우 웨이퍼 익스펜더(20)의 무게가 무거워 칩(13)을 프로브 유닛(300)의 접촉점에 접촉시키기 위한 동작이 느리게 된다.

또한, 칩(13)을 프로브 유닛(300)의 접촉점에 접촉시키기 위하여 서포트 축(560)만이 상하로 움직이게 되므로 움직이는 부품 수가 적을 뿐만 아니라 무게가 감소되기 때문에 구동 전력이 적게 소모되고 진동 발생을 최소화시키게 된다.

이와 같이, 칩(13)을 프로브 유닛(300)의 니들 접촉점에 접지시키는 것이 빠르고 진동이 감소되므로 엘이디 칩(13)을 검사하는 시간을 줄이게 될 뿐만 아니라 칩(13)과 프로브 유닛(300)의 니들 접촉점이 정확하게 접촉되어 검사가 정확하게 이루어진다. 또한, 엘이디 칩(13)에서 발생되는 빛을 수집하여 엘이디 칩(13)의 성능을 검사하게 되므로 칩(13) 검사가 정확하게 이루어진다.

200; 웨이퍼 익스팬더 300; 프로브 유닛
400; 익스팬더 구동유닛 500; 칩 서포트 유닛
600; 칩 성능 측정유닛

Claims

웨이퍼가 착탈 가능하게 장착되며, 웨이퍼의 칩들 간격을 벌리는 웨이퍼 익스팬더;
상기 웨이퍼 칩에 전기적 신호를 가하는 프로브 유닛;
상기 웨이퍼 익스팬더를 수평 방향으로 움직일 뿐만 아니라 회전시키면서 웨이퍼의 칩들을 설정된 순서대로 프로브 유닛의 접촉점 아래로 이동시키는 익스팬더 구동유닛;
상기 웨이퍼의 아래에 위치하며, 상하로 왕복 운동하면서 상기 프로브 유닛의 접촉점 아래에 위치한 칩을 상기 프로브 유닛에 접촉시키는 칩 서포트 유닛; 및
상기 칩이 상기 프로브 유닛에 접촉됨에 의해 칩에서 발생되는 빛으로 칩의 성능을 측정하는 칩 성능 측정유닛;을 포함하며,
상기 웨이퍼 익스팬더는 상기 익스팬더 구동유닛에 연결되는 베이스 판; 상기 베이스 판 위쪽에 위치하며, 상면에 익스팬션 링이 구비되는 익스팬션 서포트 부재; 상기 익스팬션 서포트 부재 위쪽에 상하 움직임 가능하게 구비되며, 내부에 상기 웨이퍼가 착탈 가능하게 삽입되는 웨이퍼 지지유닛; 상기 베이스 판에 장착되며, 상기 웨이퍼 지지유닛을 상하로 움직여 웨이퍼 지지유닛에 장착된 웨이퍼를 상기 익스팬션 서포트 부재의 익스팬션 링에 의해 팽창시키거나 그 팽창을 해제시키는 엑츄에이터를 포함하는 칩 검사장치.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 익스팬션 서포트 부재는 내부에 관통구멍이 구비된 판부와, 상기 판부의 하면에 연장되어 상기 베이스 판에 지지되는 지지부와, 상기 판부의 상면에 일정 폭과 높이는 갖는 링 형상으로 연장된 상기 익스팬션 링을 포함하는 칩 검사장치.
제 1 항에 있어서, 상기 칩 서포트 유닛은 수직 축과, 상기 수직 축에 결합되는 제1 엘엠 가이드와, 상기 제1 엘엠 가이드에 결합되어 상하로 움직이는 서포트 본체와, 상기 서포트 본체를 상하로 움직이는 서포트 본체 구동유닛과, 상기 서포트 본체에 결합되는 제2 엘엠 가이드와, 상기 제2 엘엠 가이드에 연결되는 서포트 축과, 상기 서포트 축이 상기 웨이퍼의 칩을 밀도록 상기 서포트 축을 상하로 구동시키는 서포트 축 구동유닛을 포함하는 칩 검사장치.
제 4 항에 있어서, 상기 서포트 축의 상단에 지지캡이 구비되고 상기 지지캡의 표면은 유리면인 것을 특징으로 하는 칩 검사장치.