KR101362646B1 - 반도체 패키지 검사 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

반도체 패키지의 이미지들을 획득하고 상기 이미지들을 분석하여 상기 반도체 패키지를 검사하는 방법 및 장치에 있어서, 반도체 패키지를 픽업하여 수평 방향으로 이동시키면서 상기 반도체 패키지의 하부면 이미지를 획득하고, 상기 하부면 이미지를 이용하여 상기 반도체 패키지를 정렬한다. 이어서, 상기 반도체 패키지를 상기 수평 방향에 대하여 역방향으로 이동시키면서 상기 반도체 패키지의 제1 측면과 상기 제1 측면에 대향하는 제2 측면에 대한 제1 및 제2 측면 이미지들을 획득하며, 상기 반도체 패키지의 불량 유무를 판단하기 위하여 상기 제1 및 제2 측면 이미지들을 분석한다.

Description

반도체 패키지 검사 방법 및 장치{Method and apparatus for inspecting semiconductor packages}

본 발명의 실시예들은 반도체 패키지들을 검사하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 복수의 반도체 패키지들이 탑재된 반도체 스트립을 절단하여 개별화하고 상기 개별화된 반도체 패키지들을 검사하여 상기 검사 결과에 따라 분류하는 공정에서 상기 반도체 패키지들을 검사하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자들은 일련의 제조 공정들을 반복적으로 수행함으로써 반도체 기판으로서 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 형성될 수 있으며, 상기와 같이 형성된 반도체 소자들은 다이싱 공정과 다이 본딩 공정 및 몰딩 공정을 통해 반도체 스트립으로 제조될 수 있다.

상기와 같이 복수의 반도체 패키지들이 탑재된 반도체 스트립은 절단 및 분류(Sawing & Sorting) 공정을 통해 개별화되고 양품 또는 불량품 판정에 따라 분류될 수 있다. 상기 절단 및 분류 공정은 상기 반도체 스트립을 척 테이블 상에 로드한 후 절단 블레이드를 이용하여 다수의 반도체 패키지들로 개별화하며, 상기 개별화된 반도체 패키지들은 픽업 장치에 의해 일괄적으로 픽업되어 세척 및 건조된다.

상기 반도체 패키지들의 세척 공정이 완료된 후 상기 반도체 패키지들은 버퍼 테이블 상에서 건조될 수 있으며 이어서 상기 반도체 패키지들의 분류를 위한 검사 공정이 수행될 수 있다. 일 예로서, 상기 버퍼 테이블 상에서 이면 검사 즉 상기 반도체 패키지들의 이면에 형성된 솔더볼들에 대한 검사가 수행될 수 있으며, 반전 장치에 의해 반전된 후 팔레트 테이블 상에 놓여지며 이어서 전면 검사 즉 몰딩된 면에 대한 검사가 수행될 수 있다.

상기 팔레트 테이블 상에 적재된 반도체 패키지들은 상기 검사 공정의 결과에 따라 양품 트레이 또는 불량품 트레이로 이송될 수 있다. 한편, 상기와 다르게 상기 반도체 패키지들에 대한 솔더볼 검사는 상기 트레이들로의 이송을 위한 피커들에 의해 픽업된 상태에서 수행될 수도 있다.

또한, 상기 반도체 패키지들을 분류 및 수납하기 위하여 상기 반도체 패키지들을 이동시키는 동안 상기 반도체 패키지들의 측면 검사가 추가적으로 수행될 수 있다. 대한민국 특허공개 제10-2009-0128991호에는 반도체 패키지의 측면 검사를 위한 장치가 개시되어 있다.

상기 대한민국 특허공개 제10-2009-0128991호에 따르면, 피커에 의해 픽업된 반도체 패키지를 4개의 프리즘이 설치된 고정 블록 내부에 위치시킨 후 상기 반도체 패키지의 아래에 카메라를 배치하여 상기 반도체 패키지의 측면들에 대한 이미지를 획득할 수 있다.

그러나, 상기와 같은 측면 검사 장치의 경우 피커에 의해 픽업된 반도체 패키지가 상기 고정 블록에 삽입된 상태에서 검사가 수행되므로 상기 반도체 패키지들의 이송 및 검사에 소요되는 시간이 증가될 수 있으며, 또한 하나의 카메라를 이용하여 4개의 측면 이미지들을 동시에 획득하므로 측면 이미지들의 크기와 해상도를 충분히 확보하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명의 실시예들은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로 반도체 패키지들의 이송 도중에 상기 반도체 패키지들의 측면 이미지를 보다 정확하게 획득할 수 있는 반도체 패키지 검사 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 반도체 패키지의 이미지들을 획득하고 상기 이미지들을 분석하여 상기 반도체 패키지를 검사하는 방법에 있어서, 반도체 패키지를 픽업하여 수평 방향으로 이동시키는 단계와, 상기 반도체 패키지를 이동시키는 동안 상기 반도체 패키지의 하부면 이미지를 획득하는 단계와, 상기 하부면 이미지를 이용하여 상기 반도체 패키지를 정렬하는 단계와, 상기 반도체 패키지를 상기 수평 방향에 대하여 역방향으로 이동시키는 단계와, 상기 반도체 패키지를 상기 역방향으로 이동시키는 동안 상기 반도체 패키지의 제1 측면과 상기 제1 측면에 대향하는 제2 측면에 대한 제1 및 제2 측면 이미지들을 획득하는 단계가 수행될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 수직 방향으로 연장하는 상기 반도체 패키지의 중심축을 기준으로 상기 반도체 패키지를 90° 회전시키는 단계와, 상기 반도체 패키지를 상기 수평 방향으로 재이동시키는 단계와, 상기 반도체 패키지를 상기 수평 방향으로 재이동시키는 동안 상기 반도체 패키지의 제3 측면 및 상기 제3 측면에 대향하는 제4 측면에 대한 제3 및 제4 측면 이미지들을 획득하는 단계가 추가적으로 수행될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 반도체 패키지의 이동 경로 아래에 제1 미러를 배치하고 상기 제1 미러로부터 반사된 광을 이차 반사시키기 위하여 제2 미러를 상기 제1 미러의 일측에 배치하며 상기 제2 미러로부터 반사된 광으로부터 상기 반도체 패키지의 하부면 이미지를 획득하기 위하여 제1 카메라를 상기 제2 미러로부터 반사된 광의 경로 상에 배치할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 카메라를 이용하여 상기 제1 측면 이미지를 획득하기 위하여 상기 반도체 패키지의 이동 경로 일측에 제3 미러를 배치할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제2 미러로서 하프 미러를 사용하며 상기 제2 미러를 상기 제3 미러로부터 반사된 광의 경로 상에 배치할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 반도체 패키지의 하부면 이미지를 획득하기 위하여 제1 색상의 제1 광을 제공하고 상기 제1 측면 이미지를 획득하기 위하여 제2 색상의 제2 광을 제공하며 상기 제1 카메라를 이용하여 상기 하부면 이미지 및 상기 제1 측면 이미지를 각각 획득하기 위하여 상기 제1 및 제2 광들을 선택적으로 필터링할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 반도체 패키지의 이동 경로 타측에 제4 미러를 배치하고 상기 제4 미러로부터 반사된 광의 경로 상에 상기 제2 측면 이미지를 획득하기 위한 제2 카메라를 배치할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 반도체 패키지를 픽업하기 위한 피커에 상기 반도체 패키지의 하부면 이미지의 배경을 제공하기 위한 배경판을 장착할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 반도체 패키지 검사 장치는, 반도체 패키지를 픽업하여 수평 방향으로 이동시키며 상기 픽업된 반도체 패키지를 회전시키기 위한 이송 유닛과, 상기 반도체 패키지의 이동 경로 아래에 배치되며 상기 반도체 패키지의 하부면 이미지와 상기 반도체 패키지의 측면 이미지들을 획득하기 위한 카메라 모듈과, 상기 반도체 패키지를 수평 방향으로 이동시키는 동안 상기 반도체 패키지의 하부면 이미지를 획득하고, 상기 획득된 하부면 이미지를 분석하여 상기 반도체 패키지를 정렬하며, 상기 수평 방향에 대하여 역방향으로 상기 반도체 패키지를 이동시키는 동안 상기 반도체 패키지의 측면 이미지들을 획득하도록 상기 이송 유닛과 상기 카메라 모듈의 동작을 제어하고, 상기 반도체 패키지를 검사하기 위하여 상기 획득된 측면 이미지들을 분석하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 카메라 모듈은 상기 반도체 패키지의 하부면 이미지와 제1 측면 이미지를 획득하기 위한 제1 카메라 및 상기 반도체 패키지의 제2 측면 이미지를 획득하기 위한 제2 카메라를 포함할 수 있으며, 상기 반도체 패키지의 이동 경로와 상기 카메라 모듈 사이에는 광의 경로를 제공하는 미러들이 배치될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 카메라 모듈은 상기 제1 및 제2 카메라들의 초점을 조절하기 위하여 상기 제1 및 제2 카메라들을 수직 방향으로 이동시키는 수직 구동부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 하부면 이미지를 획득하기 위한 제1 광경로를 형성하기 위하여 상기 반도체 패키지의 이동 경로 아래에 배치되는 제1 미러와 상기 제1 미러의 일측에 배치된 제2 미러와, 상기 제1 측면 이미지를 획득하기 위한 제2 광경로를 형성하기 위하여 상기 반도체 패키지의 이동 경로 일측에 배치된 제3 미러와, 상기 제2 측면 이미지를 획득하기 위한 제3 광경로를 형성하기 위하여 상기 반도체 패키지의 이동 경로 타측에 배치된 제4 미러가 배치될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제2 미러로는 하프 미러가 사용될 수 있으며 상기 하프 미러는 상기 제2 광경로 상에 배치될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 제1 색상을 갖는 제1 광 및 제2 색상을 갖는 제2 광을 제공하기 위한 조명부와, 상기 제1 및 제2 광경로들 상에 각각 배치되며 상기 제1 및 제2 광들 중 하나를 선택적으로 통과시키기 위한 제1 및 제2 필터들이 더 구비될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 반도체 패키지를 픽업하여 수평 방향으로 이동시키는 동안 상기 반도체 패키지들의 측면 이미지들을 획득할 수 있으므로, 종래 기술에 비하여 상기 반도체 패키지들의 검사에 소요되는 시간이 크게 단축될 수 있다.

또한, 상기 반도체 패키지를 수평 방향으로 이동시키면서 상기 반도체 패키지의 하부면 이미지를 획득하고, 상기 하부면 패키지를 분석하여 상기 반도체 패키지를 정렬한 후 상기 반도체 패키지들의 측면 이미지들을 획득함으로써 보다 선명한 측면 이미지들을 획득할 수 있다.

특히, 각각의 측면 이미지들이 제1 및 제2 카메라들에 의해 별도의 샷(shot) 동작에 의해 획득되므로, 하나의 카메라를 이용하여 한 번의 샷으로 복수의 측면 이미지들이 포함된 하나의 이미지를 획득하는 종래 기술과 비교하여 각 측면 이미지들의 크기와 해상도가 충분히 확보될 수 있다. 결과적으로, 상기 반도체 패키지의 검사 공정에 대한 신뢰도가 크게 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 검사 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 반도체 패키지 검사 장치를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 이송 유닛에 의한 반도체 패키지의 정렬 동작을 설명하기 위한 개략적인 저면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 조명부를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 검사 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

이하, 본 발명은 본 발명의 실시예들을 보여주는 첨부 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.

하나의 요소가 다른 하나의 요소 또는 층 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로서 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들 또는 층들이 이들 사이에 게재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결되는 것으로서 설명되는 경우, 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.

하기에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.

본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 영역은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 영역의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 검사 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이며, 도 2는 도 1에 도시된 반도체 패키지 검사 장치를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 검사 장치(100)는 반도체 패키지들(10)의 절단 및 분류 공정에서 상기 반도체 패키지들(10)의 측면 검사를 위하여 사용될 수 있다.

특히, 복수의 반도체 패키지들(10)로 이루어진 반도체 스트립을 절단하여 상기 반도체 패키지들(10)을 개별화한 후 상기 반도체 패키지들(10)을 검사하여 등급별로 분류하기 위하여 사용될 수 있다. 일 예로서, 상기 반도체 패키지들(10)의 전면 검사 및 후면 검사가 완료된 후 상기 반도체 패키지들(10)을 트레이들에 분류 수납하기 위하여 상기 반도체 패키지들(10)을 이동시키는 도중에 상기 반도체 패키지들(10)의 측면을 검사하기 위하여 사용될 수 있다.

일 예로서, 외부 접속 단자들로서 복수의 솔더볼들을 갖는 반도체 패키지들(10)에 대한 측면 검사를 위하여 사용될 수 있으며, 특히 리드 프레임들이 하부면 가장자리 및 측면들을 통하여 노출되는 QFN(Quad-Flat No-leads), DFN(Dual-Flat No-leads), MLF(Micro-LeadFrame) 등의 반도체 패키지들(10)에 대한 측면 검사를 위하여 사용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 검사 장치(100)는 상기 반도체 패키지(10)를 픽업하여 수평 방향으로 이동시키기 위한 이송 유닛(110)과 상기 이송 유닛(110)에 의해 이동되는 반도체 패키지(10)의 하부면 이미지와 측면 이미지들을 획득하기 위한 카메라 모듈(120)을 포함할 수 있다.

일 예로서, 상기 이송 유닛(110)은 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 반도체 패키지들(10)을 각각 픽업하기 위한 복수의 피커들(112)을 포함할 수 있으며 각각의 피커들(112)은 상기 픽업된 반도체 패키지(10)의 회전이 가능하도록 구성될 수 있다. 상기 피커들(112)은 상기 반도체 패키지(10)의 이동 경로를 따라 일렬로 배열될 수 있으며, 상기 카메라 모듈(120)은 상기 반도체 패키지(10)의 이동 경로 아래에 배치되어 상기 반도체 패키지들(10)이 상기 이송 유닛(110)에 의해 수평 방향으로 이동되는 동안 상기 반도체 패키지들(10)의 하부면 이미지와 측면 이미지들을 획득할 수 있다.

상기 이송 유닛(110)과 카메라 모듈(120)의 동작은 제어부(130)에 의해 제어될 수 있다. 상기 제어부(130)는 상기 이송 유닛(110)에 의해 상기 반도체 패키지(10)가 수평 방향으로 이동되는 동안 상기 반도체 패키지(10)의 하부면 이미지를 획득하도록 상기 카메라 모듈(120)의 동작을 제어할 수 있으며, 상기 획득된 하부면 이미지는 상기 제어부(130)로 전송될 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 이송 유닛에 의한 반도체 패키지의 정렬 동작을 설명하기 위한 개략적인 저면도이다.

도 3을 참조하면, 상기 제어부(130)는 상기 반도체 패키지(10)의 하부면 이미지를 분석하여 상기 반도체 패키지(10)의 픽업 상태를 확인하며, 상기 반도체 패키지(10)의 회전각이 기 설정된 범위를 벗어나는 경우 상기 반도체 패키지(10)를 정렬하기 위하여 상기 반도체 패키지(10)의 회전각을 조절할 수 있다.

특히, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 반도체 패키지(10)의 측면들이 상기 반도체 패키지(10)의 이동 경로와 평행하지 않은 경우 후속하여 수행되는 측면 이미지 획득 단계에서 상기 카메라 모듈(120)의 초점 조절이 어려워질 수 있으며 이에 의해 상기 반도체 패키지들(10)의 측면 이미지들의 선명도가 저하되는 문제점이 발생될 수 있다. 따라서, 상기 제어부(130)는 상기 반도체 패키지(10)의 하부면 이미지를 이용하여 상기 반도체 패키지들(10)을 올바르게 정렬할 수 있도록 상기 이송 유닛(110)의 동작을 제어할 수 있다.

한편, 상기 피커(112)에는 상기 반도체 패키지(10)의 하부면 이미지의 배경을 제공하기 위한 배경판(114)이 장착될 수 있다. 상기 배경판(114)은 상기 하부면 이미지에서 상기 반도체 패키지(10)의 외곽선이 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위하여 사용된다.

상기 제어부(130)는 상기 반도체 패키지(10)를 상기 수평 방향에 대하여 역방향으로 이동시키도록 상기 이송 유닛(110)의 동작을 제어할 수 있으며, 상기 반도체 패키지(10)를 역방향으로 이동시키는 동안 상기 반도체 패키지(10)의 제1 측면 및 상기 제1 측면에 대향하는 제2 측면에 대한 제1 및 제2 측면 이미지들을 획득하도록 상기 카메라 모듈(120)의 동작을 제어할 수 있다.

상기와 같이 획득된 반도체 패키지(10)의 제1 및 제2 측면 이미지들은 상기 제어부(130)로 전송될 수 있으며, 상기 제어부(130)는 상기 제1 및 제2 측면 이미지들을 분석하여 상기 반도체 패키지(10)의 측면 상태를 검사할 수 있다.

상기 카메라 모듈(120)은 상기 반도체 패키지(10)의 하부면 이미지와 제1 측면 이미지를 획득하기 위한 제1 카메라(122)와 상기 제2 측면 이미지를 획득하기 위한 제2 카메라(124)를 포함할 수 있으며, 상기 반도체 패키지(10)의 이동 경로와 상기 카메라 모듈(120) 사이에는 광의 경로들을 제공하는 미러들이 배치될 수 있다.

예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 하부면 이미지를 획득하기 위한 제1 광경로는 상기 반도체 패키지(10)의 이동 경로 아래에 배치되는 제1 미러(140)와 상기 제1 미러(140)의 일측에 배치되는 제2 미러(142)에 의해 형성될 수 있다. 또한 상기 제1 및 제2 측면 이미지들을 각각 획득하기 위한 제2 및 제3 광경로들은 상기 반도체 패키지(10)의 이동 경로 일측 및 타측에 각각 배치되는 제3 미러(144) 및 제4 미러(146)에 의해 각각 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예들에 따르면, 도시된 바와 같이 상기 제1 광경로와 제2 광경로는 일부 중첩될 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 미러(142)로는 입사되는 광의 일부를 투과시킬 수 있는 하프 미러가 사용될 수 있으며, 상기 제2 미러(142)는 상기 제2 광경로 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제1 미러(140)로부터 반사된 광은 상기 제2 미러(142)에 의해 반사된 후 상기 제1 카메라(122)에 제공될 수 있으며, 상기 제3 미러(144)에 의해 반사된 광은 상기 제2 미러(142)를 투과하여 상기 제1 카메라(122)에 제공될 수 있다.

한편, 상기 제1 및 제2 카메라들(122,124)의 초점을 조절하기 위하여 상기 카메라 모듈(120)은 상기 제1 및 제2 카메라들(122,124)을 수직 방향으로 이동시키는 수직 구동부(126)를 더 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 카메라(122)에 의해 상기 반도체 패키지(10)의 하부면 이미지와 제1 측면 이미지가 모두 획득될 수 있다. 이 경우, 상기 하부면 이미지와 제1 측면 이미지가 서로 중첩될 수 있으므로 이를 회피하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 반도체 패키지(10)의 이동 경로와 상기 카메라 모듈(120) 사이에는 상기 반도체 패키지(10)를 조명하기 위한 조명부(150)가 배치될 수 있으며, 상기 조명부(150)는 제1 색상을 갖는 제1 광 및 제2 색상을 갖는 제2 광을 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 조명부(150)는 청색광을 제공하기 위한 복수의 청색 LED(light emitting diode)들과 적색광을 제공하기 위한 복수의 적색 LED들을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2 광경로들 상에는 상기 제1 및 제2 광들 중 하나를 선택적으로 통과시키기 위한 제1 및 제2 필터들(160,162)이 각각 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 반도체 패키지(10)의 이동 경로와 상기 제1 미러(140) 사이에는 적색광을 필터링할 수 있는 제1 필터(160)가 배치될 수 있으며, 상기 제3 미러(144)와 제2 미러(142) 사이에는 청색광을 필터링할 수 있는 제2 필터(162)가 배치될 수 있다. 추가적으로, 상기 제3 광경로, 예를 들면, 상기 제4 미러(146)와 상기 제2 카메라(124) 사이에는 상기 제2 필터(162)와 동일한 제3 필터(164)가 배치될 수 있다.

일 예로서, 상기 반도체 패키지(10)가 수평 방향으로 이동되는 동안 상기 조명부(150)는 청색광으로 상기 반도체 패키지(10)를 조명할 수 있으며, 상기 반도체 패키지(10)의 하부면으로부터 반사된 청색광은 상기 제1 필터(160), 상기 제1 미러(140) 및 상기 제2 미러(142)를 경유하여 상기 제1 카메라(122)로 제공될 수 있다. 이때, 상기 반도체 패키지(10)의 제1 및 제2 측면들로부터 반사된 청색광은 상기 제2 필터(162)와 제3 필터(164)에 의해 필터링될 수 있다.

이어서, 상기 반도체 패키지(10)가 상기 수평 방향에 대하여 역방향으로 이동되는 동안 상기 조명부(150)는 적색광으로 상기 반도체 패키지(10)를 조명할 수 있으며, 상기 반도체 패키지(10)의 제1 및 제2 측면들로부터 반사된 적색광은 상기 제3 미러(144), 상기 제2 필터(162) 및 상기 제2 미러(142)를 경유하여 그리고 상기 제4 미러(146) 및 상기 제3 필터(164)를 경유하여 상기 제1 카메라(122)와 제2 카메라(124)에 각각 제공될 수 잇다. 이때, 상기 반도체 패키지(10)의 하부면으로부터 반사된 적색광은 상기 제1 필터(160)에 의해 필터링될 수 있다.

한편, 상기 제1 및 제2 색상들과 상기 제1, 제2 및 제3 필터들(160,162,164)은 일 예로서 설명된 것으로 이들의 종류는 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 상기 제1, 제2 및 제3 필터들(160,162,164)의 위치 역시 변경 가능하므로 이들의 세부적인 구성에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제1, 제2 및 제3 광경로들 상에는 각각의 광경로를 선택적으로 차단하기 위한 제1, 제2 및 제3 셔터들(미도시)이 각각 구비될 수도 있다. 즉, 상기 반도체 패키지(10)의 하부면 이미지를 획득하기 위하여 상기 제2 및 제3 셔터들이 닫힐 수 있으며, 또한 상기 반도체 패키지(10)의 제1 및 제2 측면 이미지들을 획득하기 위하여 상기 제1 셔터가 닫힐 수 있다. 이 경우, 상기 조명부(150)는 하나의 색상을 갖는 광을 이용하여 상기 반도체 패키지(10)를 조명할 수 있다.

도 4는 도 1에 도시된 조명부를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.

도 4를 참조하면, 상기 조명부(150)는 상기 반도체 패키지(10)의 이동 경로와 상기 카메라 모듈(120) 사이에 배치될 수 있으며, 제1 색상을 갖는 제1 광을 조사하기 위한 복수의 제1 LED들(152) 및 제2 색상을 갖는 제2 광을 조사하기 위한 제2 LED들(154)을 구비할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 조명부(150)는 전체적으로 원형 링 형태를 가질 수 있으며, 대략 수직 방향의 내측면을 갖는 상부 구조와 내측으로 경사진 형태의 내측면을 갖는 하부 구조를 가질 수 있다. 상기 제1 및 제2 LED들(152,154)은 상기 상부 및 하부 구조의 내측면들 상에 균일하게 배치될 수 있다. 그러나, 상기와 다르게, 상기 조명부(150)가 단일 색상의 광을 제공하도록 구성된 경우 단일 색상의 LED들이 상기 상부 및 하부 내측면들 상에 균일하게 배치될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 검사 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지(10) 검사 방법을 상세하게 설명한다.

먼저, S100 단계에서 반도체 패키지(10)를 픽업하여 수평 방향으로 이동시킨다. 일 예로서, 상기 수평 방향으로 일렬 배치된 복수의 피커들(112)에 의해 복수의 반도체 패키지들(10)이 픽업될 수 있으며, 상기 수평 방향으로 일렬로 이동될 수 있다.

S102 단계에서, 상기 반도체 패키지(10)를 상기 수평 방향으로 이동시키는 동안 상기 반도체 패키지(10)의 하부면 이미지를 획득한다. 이때, 상기 조명부(150)는 제1 색상을 갖는 제1 광으로 상기 반도체 패키지(10)를 조명할 수 있으며, 상기 반도체 패키지(10)의 하부면으로부터 반사된 제1 광은 상기 제1 필터(160)를 통과하여 상기 제1 미러(140)에 의해 반사된 후 상기 제2 미러(142)에 의해 이차 반사된 후 상기 제1 카메라(122)로 제공될 수 있다. 한편, 상기 반도체 패키지(10)의 제1 및 제2 측면들로부터 반사된 광은 상기 제2 및 제3 필터들(162,164)에 의해 차단될 수 있다.

S104 단계에서, 상기 획득된 반도체 패키지(10)의 하부면 이미지를 이용하여 상기 반도체 패키지(10)를 정렬한다. 구체적으로, 상기 하부면 이미지는 상기 제어부(130)로 전송될 수 있으며, 상기 제어부(130)는 상기 하부면 이미지를 분석하여 상기 반도체 패키지(10)를 정렬하기 위하여 상기 이송 유닛(110)의 동작을 제어할 수 있다. 특히, 상기 이송 유닛(110)은 상기 반도체 패키지(10)의 제1 및 제2 측면들이 상기 반도체 패키지(10)의 이동 경로와 평행하게 되도록 상기 반도체 패키지(10)의 회전각을 조절할 수 있다.

S106 단계에서, 상기 이송 유닛(110)은 상기 반도체 패키지(10)를 상기 수평 방향에 대하여 역방향으로 이동시킨다.

S108 단계에서, 상기 반도체 패키지(10)를 상기 역방향으로 이동시키는 동안 상기 반도체 패키지(10)의 제1 측면과 제2 측면에 대한 제1 및 제2 측면 이미지들을 획득한다. 구체적으로, 상기 조명부(150)는 제2 색상을 갖는 제2 광으로 상기 반도체 패키지(10)를 조명할 수 있으며, 상기 반도체 패키지(10)의 제1 및 제2 측면들로부터 반사된 제2 광은 상기 제3 및 제4 미러들(144,146)에 의해 반사된 후 상기 제2 및 제3 필터들(162,164)을 통과하여 상기 제1 및 제2 카메라들(122,124)로 각각 제공될 수 있다. 한편, 상기 반도체 패키지(10)의 하부면으로부터 반사된 제2 광은 상기 제1 필터(160)에 의해 차단될 수 있다.

S110 단계에서, 상기 제1 및 제2 측면 이미지들을 분석하여 상기 반도체 패키지(10)의 검사를 수행한다. 상기 제1 및 제2 카메라들(122,124)에 의해 획득된 상기 제1 및 제2 측면 이미지들은 상기 제어부(130)로 전송될 수 있으며, 상기 제어부(130)는 상기 제1 및 제2 측면 이미지들을 분석하여 상기 반도체 패키지(10)의 불량 유무를 판단할 수 있다.

S112 단계에서, 상기 이송 유닛(110)은 상기 반도체 패키지(10)의 제3 측면 및 상기 제3 측면에 대향하는 제4 측면에 대한 제3 및 제4 측면 이미지들을 획득하기 위하여 수직 방향으로 연장하는 반도체 패키지(10)의 중심축을 기준으로 상기 반도체 패키지(10)를 90° 회전시킨다.

S114 단계에서, 상기 이송 유닛(110)은 상기 반도체 패키지(10)를 상기 수평 방향으로 재이동시키며, S116 단계에서 상기 반도체 패키지(10)가 상기 수평 방향으로 재이동되는 동안 상기 제1 및 제2 카메라들(122,124)은 상기 제3 및 제4 측면 이미지들을 획득한다. 상기 제3 및 제4 측면 이미지들을 획득하는 방법은 상기 제1 및 제2 측면 이미지들을 획득하는 방법과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 추가적인 설명은 생략한다.

S118 단계에서, 상기 제3 및 제4 측면 이미지들을 분석하여 상기 반도체 패키지(10)의 검사를 수행한다. 상기 제3 및 제4 측면 이미지들은 상기 제어부(130)로 전송될 수 있으며 상기 제어부(130)는 상기 제3 및 제4 측면 이미지들을 분석하여 상기 반도체 패키지(10)의 불량 유무를 판단할 수 있다.

한편, 상기에서는 S110 단계와 S118 단계가 별도의 단계들로 구분되어 있으나, 이와 다르게 상기 S110 단계는 생략될 수도 있으며, 이 경우 S118 단계에서 상기 제어부(130)는 상기 획득된 제1, 제2, 제3 및 제4 측면 이미지들을 모두 분석하여 상기 반도체 패키지들(10)의 불량 유무를 판단할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 반도체 패키지(10)를 픽업하여 수평 방향으로 이동시키는 동안 상기 반도체 패키지들(10)의 측면 이미지들을 획득할 수 있으므로, 종래 기술에 비하여 상기 반도체 패키지들(10)의 검사에 소요되는 시간이 크게 단축될 수 있다.

또한, 상기 반도체 패키지(10)를 수평 방향으로 이동시키면서 상기 반도체 패키지(10)의 하부면 이미지를 획득하고, 상기 하부면 이미지를 분석하여 상기 반도체 패키지(10)를 정렬한 후 상기 반도체 패키지들(10)의 측면 이미지들을 획득함으로써 보다 선명한 측면 이미지들을 획득할 수 있다.

특히, 각각의 측면 이미지들이 제1 및 제2 카메라들(122,124)에 의해 별도의 샷(shot) 동작에 의해 획득되므로, 하나의 카메라를 이용하여 한 번의 샷으로 복수의 측면 이미지들이 포함된 하나의 이미지를 획득하는 종래 기술과 비교하여 각 측면 이미지들의 크기와 해상도가 충분히 확보될 수 있다. 결과적으로, 상기 반도체 패키지(10)의 검사 공정에 대한 신뢰도가 크게 향상될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 반도체 패키지 100 : 반도체 패키지 검사 장치
110 : 이송 유닛 112 : 피커
114 : 배경판 120 : 카메라 모듈
122 : 제1 카메라 124 : 제2 카메라
130 : 제어부 140 : 제1 미러
142 : 제2 미러 144 : 제3 미러
146 : 제4 미러 150 : 조명부
160 : 제1 필터 162 : 제2 필터
164 : 제3 필터

Claims (14)

1. 반도체 패키지의 이미지들을 획득하고 상기 이미지들을 분석하여 상기 반도체 패키지를 검사하는 방법에 있어서,
   반도체 패키지를 픽업하여 수평 방향으로 이동시키는 단계;
   상기 반도체 패키지를 이동시키는 동안 상기 반도체 패키지의 하부면 이미지를 획득하는 단계;
   상기 하부면 이미지를 이용하여 상기 반도체 패키지를 정렬하는 단계;
   상기 반도체 패키지를 상기 수평 방향에 대하여 역방향으로 이동시키는 단계; 및
   상기 반도체 패키지를 상기 역방향으로 이동시키는 동안 상기 반도체 패키지의 제1 측면과 상기 제1 측면에 대향하는 제2 측면에 대한 제1 및 제2 측면 이미지들을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 검사 방법.
2. 제1항에 있어서, 수직 방향으로 연장하는 상기 반도체 패키지의 중심축을 기준으로 상기 반도체 패키지를 90° 회전시키는 단계;
   상기 반도체 패키지를 상기 수평 방향으로 재이동시키는 단계; 및
   상기 반도체 패키지를 상기 수평 방향으로 재이동시키는 동안 상기 반도체 패키지의 제3 측면 및 상기 제3 측면에 대향하는 제4 측면에 대한 제3 및 제4 측면 이미지들을 획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 검사 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 반도체 패키지의 이동 경로 아래에 제1 미러를 배치하고 상기 제1 미러로부터 반사된 광을 이차 반사시키기 위하여 제2 미러를 상기 제1 미러의 일측에 배치하며 상기 제2 미러로부터 반사된 광으로부터 상기 반도체 패키지의 하부면 이미지를 획득하기 위하여 제1 카메라를 상기 제2 미러로부터 반사된 광의 경로 상에 배치하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 검사 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1 카메라를 이용하여 상기 제1 측면 이미지를 획득하기 위하여 상기 반도체 패키지의 이동 경로 일측에 제3 미러를 배치하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 검사 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 제2 미러로서 하프 미러를 사용하며 상기 제2 미러를 상기 제3 미러로부터 반사된 광의 경로 상에 배치하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 검사 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 반도체 패키지의 하부면 이미지를 획득하기 위하여 제1 색상의 제1 광을 제공하고 상기 제1 측면 이미지를 획득하기 위하여 제2 색상의 제2 광을 제공하며 상기 제1 카메라를 이용하여 상기 하부면 이미지 및 상기 제1 측면 이미지를 각각 획득하기 위하여 상기 제1 및 제2 광들을 선택적으로 필터링하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 검사 방법.
7. 제4항에 있어서, 상기 반도체 패키지의 이동 경로 타측에 제4 미러를 배치하고 상기 제4 미러로부터 반사된 광의 경로 상에 상기 제2 측면 이미지를 획득하기 위한 제2 카메라를 배치하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 검사 방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 반도체 패키지를 픽업하기 위한 피커에 상기 반도체 패키지의 하부면 이미지의 배경을 제공하기 위한 배경판을 장착하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 검사 방법
9. 반도체 패키지를 픽업하여 수평 방향으로 이동시키며 상기 픽업된 반도체 패키지를 회전시키기 위한 이송 유닛;
   상기 반도체 패키지의 이동 경로 아래에 배치되며 상기 반도체 패키지의 하부면 이미지와 상기 반도체 패키지의 측면 이미지들을 획득하기 위한 카메라 모듈; 및
   상기 반도체 패키지를 수평 방향으로 이동시키는 동안 상기 반도체 패키지의 하부면 이미지를 획득하고, 상기 획득된 하부면 이미지를 분석하여 상기 반도체 패키지를 정렬하며, 상기 수평 방향에 대하여 역방향으로 상기 반도체 패키지를 이동시키는 동안 상기 반도체 패키지의 측면 이미지들을 획득하도록 상기 이송 유닛과 상기 카메라 모듈의 동작을 제어하고, 상기 반도체 패키지를 검사하기 위하여 상기 획득된 측면 이미지들을 분석하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 검사 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 카메라 모듈은 상기 반도체 패키지의 하부면 이미지와 제1 측면 이미지를 획득하기 위한 제1 카메라 및 상기 반도체 패키지의 제2 측면 이미지를 획득하기 위한 제2 카메라를 포함하며, 상기 반도체 패키지의 이동 경로와 상기 카메라 모듈 사이에는 광의 경로를 제공하는 미러들이 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 검사 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 카메라 모듈은 상기 제1 및 제2 카메라들의 초점을 조절하기 위하여 상기 제1 및 제2 카메라들을 수직 방향으로 이동시키는 수직 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 검사 장치.
12. 제10항에 있어서, 상기 하부면 이미지를 획득하기 위한 제1 광경로를 형성하기 위하여 상기 반도체 패키지의 이동 경로 아래에 배치되는 제1 미러와 상기 제1 미러의 일측에 배치된 제2 미러;
    상기 제1 측면 이미지를 획득하기 위한 제2 광경로를 형성하기 위하여 상기 반도체 패키지의 이동 경로 일측에 배치된 제3 미러; 및
    상기 제2 측면 이미지를 획득하기 위한 제3 광경로를 형성하기 위하여 상기 반도체 패키지의 이동 경로 타측에 배치된 제4 미러가 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 검사 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 제2 미러는 하프 미러이며 상기 제2 광경로 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 검사 장치.
14. 제12항에 있어서, 제1 색상을 갖는 제1 광 및 제2 색상을 갖는 제2 광을 제공하기 위한 조명부; 및
    상기 제1 및 제2 광경로들 상에 각각 배치되며 상기 제1 및 제2 광들 중 하나를 선택적으로 통과시키기 위한 제1 및 제2 필터들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 검사 장치.

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