KR101269690B1 - 스캐너 보정 장치 및 방법 - Google Patents

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하정호
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Abstract

본 발명은 스캐너 보정 기술에 관한 것으로, 회로 기판에 포함된 PSD에 조사되는 레이저 원점으로부터 높이 및 위치를 측정하고, 측정된 정보를 토대로 기구 및 조립 보정 또는 스캐너의 왜곡을 보정하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 종래에서와 같이 홀이 형성된 회로 기판 사용시 발생할 수 있는 기계적 가공 오차를 방지할 수 있으며, 기구적 또는 조립 시 발생되는 오차와 하드웨어적으로 발생되는 오차를 보정하여 보다 정확한 스캐너 보정을 수행할 수 있다.

Description

스캐너 보정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CALIBRATING OPTICAL SCANNER}
본 발명은 스캐너 보정 기술에 관한 것으로서, 특히 스캐너를 통해 가공대상물에 조사되는 레이저 빔에 대한 위치 및 왜곡 보정을 수행하는데 적합한 스캐너 보정 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 스캐너 왜곡 보정은, 하부에 복수의 광 센서가 구성된 필드 영역 상에 보정용 인쇄 회로 기판을 고정시키고, 인쇄 회로 기판 내에 기 설정된 거리 마다 형성된 홀을 통해 레이저가 입사하는 상태에서 광 센서가 홀을 통해 감지된 레이저 빔의 위치값을 제어부로 전달하여 제어부에서는 전달받은 위치값을 토대로 스캐너의 위치를 조정하게 된다.
다만, 이러한 스캐너 왜곡 보정을 위해서는 복수의 광 센서가 홀 마다 구성되어 있어야 하며, 스캐너의 x 미러, y 미러의 조절, 즉 스캐너의 이동을 통해 홀에 레이저가 입사되므로, 이때 레이저에 의해 홀이 가공될 수 있어 위치 보정값의 오차가 커질 수 있다는 단점이 있다. 또한 상기 스캐너 왜곡보정에 사용되는 일정한 홀 크기와 간격으로 가공된 금속판은 기계적으로 홀을 가공하기 때문에 가공 위치 및 가공 형상의 가공오차가 발생하여 스캐너 위치 보정값의 오차를 줄이는데 한계가 있다.
한국등록특허 제123456호 (2009.10.10. 공고) 일본공개특허 제2009-123456호 (2009.11.11. 공개)
상기한 바와 같이 동작하는 종래 기술에 의한 스캐너 위치 보정에 있어서는, 스테이지 하단에 형성된 센서가 기판 내에 형성된 홀을 가공하게 된다. 즉, 센서를 이용한 스캐너 위치 보정을 수행하는 경우, 대략 100~150mm의 기계적 가공 오차가 발생하게 되므로 결과적으로 정확한 위치 보정을 수행할 수 없다는 문제점이 있었다.
이에 본 발명의 실시예는, 회로 기판에 조사되는 레이저 원점에 대한 위치 및 왜곡 보정을 수행할 수 있는 스캐너 보정 장치 및 방법을 제공한다.
또한 본 발명의 실시예는, 위치 검출기(PSD: Position Sensitivity Detector)를 이용하여 높이 및 위치를 측정하고, 측정된 정보를 토대로 스캐너의 왜곡 보정을 수행할 수 있는 스캐너 보정 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예 장치는, 복수의 위치 검출기(PSD)를 포함하는 기판과, 상기 기판을 고정시켜, 기 설정된 거리만큼 X-Y 방향으로 이동하는 모션 스테이지와, 레이저 빔을 기 설정된 거리만큼 X-Y 방향으로 주사하는 스캐너와, 기 설정된 위치 값을 토대로 상기 스캐너로부터 주사되는 레이저 빔이 상기 기판의 중앙에 위치하도록 상기 모션 스테이지를 이동시킨 후, 각 PSD의 상기 레이저 빔이 중앙에 위치하도록 제어하는 제어부와, 상기 각 PSD로부터 출력된 신호를 검출하는 검출부와, 상기 검출부로부터 전달된 신호를 토대로 현재 위치값을 확인하고, 상기 각 PSD에 대한 현재 위치값과 기 설정된 위치 값을 비교하여 기구 및 조립에 따른 오차 발생 여부를 확인하는 왜곡 보정부를 포함할 수 있다.
그리고 상기 PSD는, 상기 기판에 고정된 메탈 마스크에 삽입된 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 PSD는, 틸트 보정용 지그를 이용하여 상기 기판에 부착하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예 장치는, 복수의 위치 검출기(PSD)를 포함하는 기판과, 상기 기판을 고정시켜, 기 설정된 거리만큼 X-Y 방향으로 이동하는 모션 스테이지와, 레이저 빔을 기 설정된 거리만큼 X-Y 방향으로 주사하는 스캐너와, 기 설정된 위치 값을 토대로 상기 스캐너로부터 주사되는 레이저 빔이 상기 기판의 중앙에 위치하도록 상기 모션 스테이지를 이동시키고, 상기 모션 스테이지가 고정된 상태에서 각 PSD의 중앙에 상기 레이저 빔이 위치하도록 스캐너를 이동시키는 제어부와, 상기 각 PSD로부터 출력된 신호를 검출하는 검출부와, 상기 검출부로부터 전달된 신호를 토대로 현재 위치값을 확인하고, 상기 각 PSD에 대한 현재 위치값과 기 설정된 위치 값을 비교하여 구면수차에 따른 왜곡 발생 여부를 확인하고, 확인된 왜곡 거리가 상기 기 설정된 위치 값과 일치하도록 보정하는 왜곡 보정부를 포함할 수 있다.
그리고 상기 PSD는, 상기 기판에 고정된 메탈 마스크에 삽입된 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 기 설정된 위치값은, 상기 기판의 크기 및 각 PSD의 부착 위치 거리 정보인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예 방법은, 복수의 위치 검출기(PSD)를 포함하는 기판이 모션 스테이지에 고정된 상태에서 스캐너로부터 주사되는 레이저 빔을 상기 기판의 중앙에 위치하도록 기 설정된 위치 값을 토대로 상기 모션 스테이지를 이동시키는 과정과, 상기 레이저 빔이 각 PSD의 중앙에 위치하도록 상기 모션 스테이지를 이동시키는 과정과, 상기 각 PSD로부터 출력된 신호를 검출하는 과정과, 상기 검출된 신호를 토대로 현재 위치값을 확인하고, 상기 각 PSD에 대한 현재 위치값과 기 설정된 위치 값을 비교하여 기구 및 조립에 따른 오차 발생 여부를 판단하는 과정을 포함할 수 있다.
그리고 상기 PSD는, 상기 기판에 고정된 메탈 마스크에 삽입된 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 스캐너 보정 방법은, 판단결과 오차가 발생된 경우, 출력 수단을 통해 틸트 보정 요청 정보를 출력할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예 방법은, 복수의 위치 검출기(PSD)를 포함하는 기판이 모션 스테이지에 고정된 상태에서 스캐너로부터 주사되는 레이저 빔을 상기 기판의 중앙에 위치하도록 기 설정된 위치 값을 토대로 상기 모션 스테이지를 이동시키는 과정과, 상기 레이저 빔이 각 PSD의 중앙에 위치하도록 상기 모션 스테이지를 이동시키는 과정과, 상기 모션 스테이지가 고정된 상태에서 각 PSD의 중앙에 상기 레이저 빔이 위치하도록 상기 스캐너를 이동시키는 과정과, 상기 각 PSD로부터 출력된 신호를 검출하고, 검출된 신호를 토대로 현재 위치값을 확인하는 과정과, 상기 각 PSD에 대한 현재 위치값과 기 설정된 위치 값을 비교하여 구면수차에 따른 왜곡 발생 여부를 확인하고, 확인된 왜곡 거리가 상기 기 설정된 위치 값과 일치하도록 보정하는 과정을 포함할 수 있다.
그리고 상기 PSD는, 상기 기판에 고정된 메탈 마스크에 삽입된 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 기 설정된 위치값은, 상기 기판의 크기 및 각 PSD의 부착 위치 거리 정보인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, PSD를 이용하여 회로 기판에 조사되는 레이저 원점에 대한 위치 및 높이를 측정하고 이를 토대로 스캐너의 왜곡을 보정함으로써, 홀이 형성된 회로 기판 사용시 발생할 수 있는 기계적 가공 오차를 방지할 수 있으며, 기구적 또는 조립 시 발생되는 오차와 하드웨어적으로 발생되는 오차를 보정하여 보다 정확한 스캐너 보정을 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스캐너 보정 장치의 구조를 도시한 블록도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 메탈 마스크의 구조를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 메탈 마스트에 PSD를 삽입하여 오차를 보정하는 방식을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모션 스테이지 이동을 통해 오차를 보정하는 방식을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스캐너의 이동을 통해 PSD의 원점을 인식하는 방식을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스캐너의 이동을 통해 오차를 보정하는 방식을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 모션 스테이지 이동을 통해 오차를 보정하는 동작 절차를 도시한 흐름도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 스캐너의 이동을 통해 오차를 보정하는 동작 절차를 도시한 흐름도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
본 발명의 실시예는 회로 기판에 조사되는 레이저 원점에 대한 위치 및 왜곡 보정을 수행하기 위한 것으로서, PSD를 이용하여 높이 및 위치를 측정하고, 측정된 정보를 토대로 스캐너의 왜곡 보정을 수행하는 것이다.
여기서 PSD는 입사된 빔의 위치를 검출할 수 있으며, 연속된 수광부를 구비하여 불감 영역이 없고, 위치 분해능 및 응답 속도가 빠르다는 장점이 있다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스캐너 보정 장치의 구조를 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 스캐너 보정 장치는, 스캐너(100), 제어부(110), PSD(120), PCB(122), 모션 스테이지(130), PSD 신호 검출부(140), 왜곡 보정부(150) 등을 포함할 수 있으며, 여기서 제어부(110)는 스캐너 제어부(112), 모션 스테이지 제어부(114) 등을 포함할 수 있다.
스캐너(100)는 레이저 발진기(도시하지 않음)로부터 발진된 빔을 X-Y 방향으로 주사할 수 있으며, 주사하는 레이저에 대한 동일한 크기의 초점을 형성하는 렌즈와, 입사되는 레이저 빔을 설정된 방향으로 조사하는 X미러 및 Y미러 등을 포함할 수 있으며, 이때 렌즈는 f-세타(F-THETA) 렌즈 및 텔레센트릭(Telecentric) 렌즈 등이 사용될 수 있다.
이러한 스캐너(100)는 제어부(110) 내의 스캐너 제어부(112)로부터 제어신호를 입력 받아 구동할 수 있다. 제어부(110)는 스캐너(100) 및 모션 스테이지의 구동을 제어하는 것으로서, 스캐너 제어부(112)에서는 스캐너의 X-Y 방향에 대한 제어를 수행하는 것으로서, X미러 및 Y미러에 대한 구동 제어를 수행할 수 있다. 이를 통해 스캐너(110)가 기 설정된 거리만큼 씩(예컨대, 적어도 1LSB 이상) 이동하여 각각의 PSD(120) 중앙에 레이저 빔을 결상되도록 제어할 수 있다.
그리고 모션 스테이지 제어부(114)는 모션 스테이지(130)의 X 방향 및 Y 방향으로의 이동을 제어할 수 있으며, 기 수집된 구간별 데이터(예컨대, PCB(122) 의 크기 및 각 PSD의 부착 위치 거리 정보 등)를 토대로 PCB(122)의 중앙에 레이저 빔이 위치하도록 제어하고, 이후, 각각의 PSD(120) 중앙에 레이저 빔이 결상되도록 제어할 수 있다.
PCB(122)는 복수의 PSD(120)를 포함하는 것으로서, 모션 스테이지(130)에 고정되어 모션 스테이지(130)의 이동에 따라 이동될 수 있다. 모션 스테이지(130)는 모션 스테이지 제어부(114)의 제어하에 X방향, Y방향으로 이동할 수 있으며, 이를 통해 기구적인 오차를 보정할 수 있다.
PSD 신호 검출부(140)는 PSD(120)로부터 출력된 전기 신호를 입력 받을 수 있고, 입력된 전기 신호를 왜곡 보정부(150)로 전달할 수 있다.
왜곡 보정부(150)는 전달받은 PSD 전기 신호로부터 어느 한 점에 대한 높이값 및 위치값을 산출할 수 있으며, 이를 토대로 기구와 조립으로 발생할 수 있는 틸트(tilt) 보정의 필요 여부를 판단 및 스캐너의 왜곡 보정 여부를 판단할 수 있다.
판단 결과 보정이 필요한 경우로서, 틸트 보정이 필요한 경우는 이를 사용자에게 알릴 수 있도록 출력 수단(예컨대, 디스플레이 장치 및 프린터)으로 판단 결과 정보를 전달하고, 스캐너의 왜곡 보정이 필요한 경우는 X-Y방향으로 스캐너를 이동시키기 위한 보정값을 스캐너 제어부(112)로 전달할 수 있다.
이에 스캐너 제어부(112)에서는 전달받은 보정값을 토대로 스캐너(100)의 제어를 통해 일정 거리만큼 씩 원점을 이동하고, 기 설정된 원점 보정값과 일치하는 위치까지 이동시켜 보정을 수행할 수 있다.
한편, 스캐너 보정 장치는 하드웨어 적인 오차를 방지하기 위해 각 블록 및 보드로 전달되는 신호를 디지털 신호로 설계할 수 있으며, 미세 전압을 증폭하여 이용할 수 있으므로 Ultra offset voltage(10uV) opamp를 사용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 메탈 마스크의 구조를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 메탈 마스크(200)는 PSD(120)의 조립 오차를 보정하기 위한 것으로서, 메탈 마스크(120) 상에 복수의 PSD(120)를 삽입하여 조립을 수행할 수 있다. 도 2에서는 200x200mm 로 12x12 개의 PSD(120)가 삽입될 수 있으며, 이러한 메탈 마스크(200)는 SUS, 니켈, 인바 등으로 주조할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 메탈 마스크에 PSD를 삽입하여 오차를 보정하는 방식을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, (A)에서 같이 메탈 마스크(200)의 컷팅된 공간으로 PSD(120)가 삽입되어 조립하는 것으로서, 먼저 (B)에서와 같이 PCB(122) 상에 메탈 마스크(200)를 고정(302)시킨 후, 메탈 마스크(200)에 PSD(120)를 삽입할 수 있다.
이때, 틸트 보정용 지그(jig)를 이용하여 PCB에 PSD를 부착 시켜서 틸트를 최소화할 수 있으며, 삽입된 PSD(120)에는 납땜(solder) 공간(300)에 납땜을 수행하여 메탈 마스크(200)에 고정시킬 수 있다.
이와 같이 PCB(122) 상에 메탈 마스크(200)를 고정시켜 PSD(120)를 조립하는 경우, 조립 오차를 보정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모션 스테이지 이동을 통해 오차를 보정하는 방식을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 스캐너(100)가 어느 한 위치에 고정된 상태에서 (A)에서와 같이 PSD가 포함된 PCB를 모션 스테이지(resolution ㅁ1um)(130) 위에 고정시킨 후, 스캐너(100)를 통해 주사되는 레이저 빔이 PSD가 포함된 PCB의 중앙(X,Y= 0V)(400)에 위치하도록 모션 스테이지(130)를 X 방향과 Y 방향으로 이동시킬 수 있다.
이와 같이 레이저 빔이 PSD가 포함된 PCB의 중앙(X,Y= 0V)(400)에 위치한 경우, 먼저, 제1 PSD의 중앙에 레이저 빔이 위치하도록 모션 스테이지(130)를 이동(예컨대, X 방향으로 - 82.5mm, Y 방향으로 + 82.5mm) 시킬 수 있다.
이러한 이동을 수행하여 제 1PSD의 중앙에 빔이 위치하는 경우, 빔이 위치된 부분을 각각의 PSD에 대한 원점으로 인식할 수 있다. 즉, 모션 스테이지(130)의 제어를 통해 PCB 내 모든 PSD 중앙까지의 거리만큼 이동하여 원점 인식을 수행하고 왜곡 보정부(150)에서는 기 수집된 PCB(122) 구간별 데이터와 각 PSD 별로 인식된 원점들을 토대로 기구 또는 조립으로 인해 생긴 틸트를 각 PSD 별로 확인할 수 있으며, 판단 결과는 출력 수단(예컨대, 디스플레이 장치 및 프린터)으로 출력하여 사용자가 이를 토대로 틸트 발생 여부를 확인할 수 있다.
그리고 (B)에서와 같이 틸트에 대한 보정을 수행하여 각 PSD에서 보정된 원점(402)을 구할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스캐너의 이동을 통해 PSD의 원점을 인식하는 방식을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 먼저 스캐너(100)가 고정된 상태에서 모션 스테이지(130)를 X 또는 Y 방향으로 이동시켜 스캐너(100)를 통해 주사되는 레이저 빔이 PSD가 포함된 PCB의 중앙(예컨대, X = 32767 LSB, Y= 32767 LSB)에 위치하도록 한다.
이후, (A)에서와 같이 스캐너(100)의 레이저 빔이 PSD가 포함된 PCB의 중앙(예컨대, X = 32767 LSB, Y= 32767 LSB)(400)에 위치하도록 한 후, (B)에서와 같이 스캐너(100)를 기 설정된 거리만큼 이동(예컨대, X= -29464 LSB, Y= +29464 LSB)시켜 제 1PSD의 중앙에 빔이 위치하도록 수행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스캐너의 이동을 통해 오차를 보정하는 방식을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 왜곡 보정부(150)에서는 모션 스테이지(130)를 통해 도 4에서와 같이 각 PSD에 대한 원점 보정값(600)을 인식한 상태에서 스캐너(100)를 이동시켜 레이저 빔이 각 PSD의 원점(600)을 향하게 수행할 수 있으나, 렌즈(예컨대, F-세타 렌즈)의 구면 수차를 통해 빔이 왜곡되어 PSD의 중앙에 위치하지 않고 다른 곳에 위치(602)할 수 있다.
이에 (B)와 같이 왜곡된 빔의 위치(602)에서 모션 스테이지(130)를 통해 얻은 원점 보정값(600)에 일치하도록 스캐너(100)를 1 LSB 씩 이동시킬 수 있다. 그리고 원점 보정값(600)에 일치하는 스캐너 값을 스캐너 이동 시 해당 PSD의 중앙 위치값으로 보정할 수 있다.
이러한 보정을 각 PSD에 대해 모두 수행함으로써, 모든 PSD에 대한 위치 보정을 수행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 모션 스테이지 이동을 통해 오차를 보정하는 동작 절차를 도시한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 700단계에서 메탈 마스크에 조립된 PSD PCB를 모션 스테이지(130)에 고정 시킨 후, 702단계에서는 스캐너를 고정시킨 상태에서 레이저 빔이 PSD PCB의 중앙에 위치하도록 모션 스테이지(130)의 이동을 수행하게 된다.
그리고 704단계에서는 레이저 빔이 제1 PSD의 중앙에 위치하도록 모션 스테이지(130)를 기 설정된 거리값 만큼 이동시키고, 706단계에서 빔이 위치된 부분을 제1 PSD에 대한 원점으로 인식하게 된다. 이때 제1 PSD로부터 출력된 전기 신호는 PSD 신호 검출부(140)에서 수신하게 되고, 이는 다시 왜곡 보정부(150)로 전달된다.
이때, 왜곡 보정부(150)에서는 각 PSD의 보정된 원점(402)을 토대로 제1 PSD의 중앙에 대한 위치를 확인하고, 제1 PSD로부터 출력된 전기 신호를 토대로 현재 레이저 빔의 위치를 확인하고 이에 대한 비교를 통해 오차 발생 여부를 확인하게 된다.
708단계의 왜곡 보정부(150)에서 오차가 발생한 것으로 판단된 경우, 710단계에서 이를 사용자에게 알림으로써, 틸트 보정을 수행하게 된다. 그러나 오차가 발생되지 않은 경우에는 기구 또는 조립으로 인한 틸트가 발생하지 않은 것이므로 712단계로 진행하여 모든 PSD에 대한 이동 및 보정의 완료여부를 확인하고, 완료되지 않은 경우, 714단계로 진행하여 다음 PSD 즉, 제2 PSD의 중앙으로 모션 스테이지(130)를 이동시켜 오차 발생 여부를 다시 확인할 수 있다. 이를 토대로 PCB 내 모든 PSD에 대한 원점 확인 및 틸트 보정을 수행하게 된다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 스캐너의 이동을 통해 오차를 보정하는 동작 절차를 도시한 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 800단계에서 메탈 마스크에 조립된 PSD PCB를 모션 스테이지(130)에 고정 시킨 후, 802단계에서는 스캐너를 고정시킨 상태에서 레이저 빔이 PSD PCB의 중앙에 위치하도록 모션 스테이지(130)의 이동을 수행하게 된다.
그리고 804단계에서는 레이저 빔이 제1 PSD의 중앙에 위치하도록 스캐너(100)를 기 설정된 거리값 만큼 이동시키고, 806단계에서 빔이 위치된 부분을 스태너 이동 시 제1 PSD에 대한 원점으로 인식하게 된다. 이때 제1 PSD로부터 출력된 전기 신호는 PSD 신호 검출부(140)에서 수신하게 되고, 이는 왜곡 보정부(150)로 전달된다.
이때, 왜곡 보정부(150)에서는 각 PSD의 보정된 원점(402)을 토대로 제1 PSD 중앙의 위치 보정값을 확인하고, 제1 PSD로부터 출력된 전기 신호를 토대로 현재 레이저 빔의 위치를 확인하여 이에 대한 비교를 통해 스캐너의 왜곡 여부를 확인하게 된다.
이에 810단계에서 각 위치 비교를 통해 왜곡이 발생된 것으로 판단된 경우에는 812단계로 진행하여 스캐너(100)를 보정된 원점(402)에 일치할 때까지 1LSB 만큼씩 이동시켜 왜곡 보정을 수행하게 된다. 이에 왜곡 보정이 완료된 경우 또는 810단계에서 왜곡이 발생되지 않은 경우에는 814단계로 진행하여 모든 PSD에 대한 보정 완료 여부를 확인하고 아직 모든 PSD에 대한 보정이 완료되지 않은 경우에는 816단계로 진행하여 제2 PSD의 중앙 위치로 스캐너를 기 설정된 거리 만큼 이동시켜 원점을 인식시키게 된다.
이러한 동작을 통해 814단계에서 PCB 내 모든 PSD에 대한 이동 및 보정이 완료된 경우에는 왜곡 보정을 종료하게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 회로 기판에 조사되는 레이저 원점에 대한 위치 및 왜곡 보정을 수행하기 위한 것으로서, PSD를 이용하여 높이 및 위치를 측정하고, 측정된 정보를 토대로 스캐너의 왜곡 보정을 수행한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 스캐너 110: 제어부
112: 스캐너 제어부 114: 모션 스테이지 제어부
120: PSD 122: PCB
130: 모션 스테이지 140: PSD 신호 검출부
150: 왜곡 보정부

Claims (12)

  1. 복수의 위치 검출기(PSD)를 포함하는 기판과,
    상기 기판을 고정시켜, 기 설정된 거리만큼 X-Y 방향으로 이동하는 모션 스테이지와,
    레이저 빔을 기 설정된 거리만큼 X-Y 방향으로 주사하는 스캐너와,
    기 설정된 위치 값을 토대로 상기 스캐너로부터 주사되는 레이저 빔이 상기 기판의 중앙에 위치하도록 상기 모션 스테이지를 이동시킨 후, 각 PSD의 상기 레이저 빔이 중앙에 위치하도록 제어하는 제어부와,
    상기 각 PSD로부터 출력된 신호를 검출하는 검출부와,
    상기 검출부로부터 전달된 신호를 토대로 현재 위치값을 확인하고, 상기 각 PSD에 대한 현재 위치값과 기 설정된 위치 값을 비교하여 기구 및 조립에 따른 오차 발생 여부를 확인하는 왜곡 보정부
    를 포함하는 스캐너 보정 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 PSD는,
    상기 기판에 고정된 메탈 마스크에 삽입된 것을 특징으로 하는 스캐너 보정 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 PSD는,
    틸트 보정용 지그를 이용하여 상기 기판에 부착하는 것을 특징으로 하는 스캐너 보정 장치.
  4. 복수의 위치 검출기(PSD)를 포함하는 기판과,
    상기 기판을 고정시켜, 기 설정된 거리만큼 X-Y 방향으로 이동하는 모션 스테이지와,
    레이저 빔을 기 설정된 거리만큼 X-Y 방향으로 주사하는 스캐너와,
    기 설정된 위치 값을 토대로 상기 스캐너로부터 주사되는 레이저 빔이 상기 기판의 중앙에 위치하도록 상기 모션 스테이지를 이동시키고, 상기 모션 스테이지가 고정된 상태에서 각 PSD의 중앙에 상기 레이저 빔이 위치하도록 스캐너를 이동시키는 제어부와,
    상기 각 PSD로부터 출력된 신호를 검출하는 검출부와,
    상기 검출부로부터 전달된 신호를 토대로 현재 위치값을 확인하고, 상기 각 PSD에 대한 현재 위치값과 기 설정된 위치 값을 비교하여 구면수차에 따른 왜곡 발생 여부를 확인하고, 확인된 왜곡 거리가 상기 기 설정된 위치 값과 일치하도록 보정하는 왜곡 보정부
    를 포함하는 스캐너 보정 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 PSD는,
    상기 기판에 고정된 메탈 마스크에 삽입된 것을 특징으로 하는 스캐너 보정 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 기 설정된 위치값은,
    상기 기판의 크기 및 각 PSD의 부착 위치 거리 정보인 것을 특징으로 하는 스캐너 보정 장치.
  7. 복수의 위치 검출기(PSD)를 포함하는 기판이 모션 스테이지에 고정된 상태에서 스캐너로부터 주사되는 레이저 빔을 상기 기판의 중앙에 위치하도록 기 설정된 위치 값을 토대로 상기 모션 스테이지를 이동시키는 과정과,
    상기 레이저 빔이 각 PSD의 중앙에 위치하도록 상기 모션 스테이지를 이동시키는 과정과,
    상기 각 PSD로부터 출력된 신호를 검출하는 과정과,
    상기 검출된 신호를 토대로 현재 위치값을 확인하고, 상기 각 PSD에 대한 현재 위치값과 기 설정된 위치 값을 비교하여 기구 및 조립에 따른 오차 발생 여부를 판단하는 과정
    을 포함하는 스캐너 보정 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 PSD는,
    상기 기판에 고정된 메탈 마스크에 삽입된 것을 특징으로 하는 스캐너 보정 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 스캐너 보정 방법은,
    판단결과 오차가 발생된 경우, 출력 수단을 통해 틸트 보정 요청 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 스캐너 보정 방법.
  10. 복수의 위치 검출기(PSD)를 포함하는 기판이 모션 스테이지에 고정된 상태에서 스캐너로부터 주사되는 레이저 빔을 상기 기판의 중앙에 위치하도록 기 설정된 위치 값을 토대로 상기 모션 스테이지를 이동시키는 과정과,
    상기 레이저 빔이 각 PSD의 중앙에 위치하도록 상기 모션 스테이지를 이동시키는 과정과,
    상기 모션 스테이지가 고정된 상태에서 각 PSD의 중앙에 상기 레이저 빔이 위치하도록 상기 스캐너를 이동시키는 과정과,
    상기 각 PSD로부터 출력된 신호를 검출하고, 검출된 신호를 토대로 현재 위치값을 확인하는 과정과,
    상기 각 PSD에 대한 현재 위치값과 기 설정된 위치 값을 비교하여 구면수차에 따른 왜곡 발생 여부를 확인하고, 확인된 왜곡 거리가 상기 기 설정된 위치 값과 일치하도록 보정하는 과정
    을 포함하는 스캐너 보정 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 PSD는,
    상기 기판에 고정된 메탈 마스크에 삽입된 것을 특징으로 하는 스캐너 보정 방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 기 설정된 위치값은,
    상기 기판의 크기 및 각 PSD의 부착 위치 거리 정보인 것을 특징으로 하는 스캐너 보정 방법.
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