KR101428655B1 - 검사 장치 - Google Patents

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KR101428655B1
KR101428655B1 KR1020130014226A KR20130014226A KR101428655B1 KR 101428655 B1 KR101428655 B1 KR 101428655B1 KR 1020130014226 A KR1020130014226 A KR 1020130014226A KR 20130014226 A KR20130014226 A KR 20130014226A KR 101428655 B1 KR101428655 B1 KR 101428655B1
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KR1020130014226A
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김완수
정상헌
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바이옵트로 주식회사
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Abstract

본 발명의 검사 장치는 제1 위치부터 검사 위치까지 제1 기판을 왕복시키는 제1 이송 유니트, 제2 위치부터 상기 검사 위치까지 제2 기판을 왕복시키는 제2 이송 유니트 및 상기 검사 위치에서 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 검사하는 검사 유니트를 포함함으로써, 기판의 검사를 신속하게 수행할 수 있다.

Description

검사 장치{APPARATUS FOR TESTING}
본 발명의 기판의 통전 상태를 검사하는 검사 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)은 세탁기나 텔레비전 등의 가전제품은 물론 휴대폰을 포함한 생활용품, 또는 자동차, 인공위성 등과 같이 거의 모든 장비에서 기본이 되는 필수 부품 중의 하나이다.
근래 들어, 인쇄회로기판을 구성하는 각종 전자부품의 집적도가 높아짐에 따라 그 패턴(pattern)이 상당히 미세화되어 매우 정교한 패턴의 인쇄공정이 요구되고 있으며, 그에 따른 불량률의 증가에 의해 인쇄회로기판에 대한 검사의 중요성이 부각되고 있다.
한국등록특허공보 제0176627호 공보에는 납땜 불량 및 프로브 팁의 진동을 방지하여 안정된 통전 검사를 수행할 수 있고, 납땜부의 다양한 표면 형상에 대해 적응성이 향상된 인쇄회로기판의 통전검사용 프로브 장치가 개시되고 있다. 그러나, 인쇄회로기판의 통전 상태를 신속하게 검사하는 방안은 제시되지 않고 있다.
한국등록특허공보 제0176627호
본 발명은 기판의 통전 상태를 신속하게 검사하는 검사 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 검사 장치는 제1 위치부터 검사 위치까지 제1 기판을 왕복시키는 제1 이송 유니트, 제2 위치부터 상기 검사 위치까지 제2 기판을 왕복시키는 제2 이송 유니트 및 상기 검사 위치에서 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 검사하는 검사 유니트를 포함할 수 있다.
본 발명의 검사 장치는 xyz 공간에서 기판을 x축 방향을 따라 왕복시키는 이송 유니트 및 상기 기판의 이송 경로 상에 배치되며, y축 자유도 및 z축 자유도로 상기 기판을 검사하는 검사 유니트를 포함할 수 있다.
본 발명의 검사 장치는 하나의 검사 유니트에 대해 복수의 이송 유니트가 마련됨으로써 기판의 검사를 신속하게 수행할 수 있다.
또한, 기판의 이송 방향과 수직 방향의 자유도를 검사 유니트에 부여함으로써 간소한 구성으로 기판을 검사할 수 있다.
도 1은 본 발명의 검사 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 검사 장치를 구성하는 검사 유니트를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 검사 장치의 동작을 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 다른 검사 장치를 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 검사 장치를 구성하는 각 이송 유니트를 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 검사 장치를 구성하는 각 이송 유니트에서 기판이 클램핑되는 동작을 나타낸 개략도이다.
도 7은 본 발명의 검사 장치의 일부를 나타낸 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 검사 장치를 나타낸 개략도이다.
도 1에 도시된 검사 장치는 제1 위치부터 검사 위치까지 제1 기판(1)을 왕복시키는 제1 이송 유니트(110), 제2 위치부터 검사 위치까지 제2 기판(2)을 왕복시키는 제2 이송 유니트(120) 및 검사 위치에서 제1 기판(1)과 제2 기판(2)을 검사하는 검사 유니트(130)를 포함할 수 있다.
제1 기판(1)은 제1 이송 유니트(110)에 놓인 상태로 제1 이송 유니트(110)와 함께 이동할 수 있다. 또는 별도로 마련된 거치대에 제1 기판(1)이 놓인 후 제1 이송 유니트(110)에 의해 거치대가 이송됨으로써 거치대에 놓인 기판 역시 함께 이송될 수 있다. 도면에서는 제1 이송 유니트(110)에 제1 기판(1)이 놓인 예가 개시된다.
제2 기판(2) 역시 제1 기판(1)과 마찬가지로 제2 이송 유니트(120)에 놓이거나 거치대에 놓인 상태로 이송될 수 있다.
제1 이송 유니트(110)는 제1 위치로부터 검사 위치까지 제1 기판(1)을 이송시키고, 검사 위치로부터 제1 위치까지 제1 기판(1)을 이송시킬 수 있다. 다시 말해 제1 이송 유니트(110)는 제1 위치로부터 검사 위치까지 제1 기판(1)을 왕복시킬 수 있다. 이때, 제1 위치로부터 검사 위치까지 제1 기판(1)이 이송되는 제1 경로와 검사 위치로부터 제1 위치까지 제1 기판(1)이 이송되는 제2 경로는 서로 동일할 수 있다. 이에 따르면 제1 이송 유니트(110)의 설치 면적을 최소화시킬 수 있다.
제2 이송 유니트(120)는 제2 위치로부터 검사 위치까지 제2 기판(2)을 이송시키고, 검사 위치로부터 제2 위치까지 제2 기판(2)을 이송시킬 수 있다. 즉, 제2 이송 유니트(120)는 제2 위치로부터 검사 위치까지 제2 기판(2)을 왕복시킬 수 있다. 이때, 제2 위치로부터 검사 위치까지 제2 기판(2)이 이송되는 제3 경로와 검사 위치로부터 제2 위치까지 제2 기판(2)이 이송되는 제4 경로는 서로 동일할 수 있다.
제1 위치와 제2 위치는 서로 다른 위치일 수 있다. 제1 기판(1)과 제2 기판(2)은 동일한 검사 위치에서 동일한 검사 유니트(130)에 의해 검사가 이루어질 수 있다. 따라서, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)은 동일할 수 있다. 제1 위치를 거치는 기판이 제1 기판(1)이 되고 제2 위치를 거치는 기판이 제2 기판(2)이 된다.
검사 유니트(130)는 제1 기판(1)과 제2 기판(2)의 이송 경로가 경유하는 검사 위치에 위치할 수 있다.
도 2는 본 발명의 검사 장치를 구성하는 검사 유니트를 나타낸 개략도이다. 도 2에는 제1 이송 유니트(110)와 제2 이송 유니트(120) 중 제1 이송 유니트(110)만 나타내었다. 제2 이송 유니트(120)의 구조는 제1 이송 유니트(110)의 구조와 동일할 수 있다.
검사 유니트(130)는 각 기판과의 접촉을 통해 각 기판의 통전 상태를 검사할 수 있다. 통전 검사를 신뢰성 있게 수행하기 위해 검사 유니트(130)는 프로브(137)를 포함할 수 있다. 프로브(137)는 각 기판에 형성된 회로 패턴에 직접 접촉함으로써 통전 검사를 수행할 수 있다.
검사 유니트(130)는 복수의 프로브(137), 프로브(137)를 지지하는 지그(133), 지그(133)가 설치되는 베이스판(135)을 포함할 수 있다. 지그(133)에서 검사될 회로 패턴에 대면하는 영역 ⓟ에 프로브(137)가 형성될 수 있다. 프로브(137)의 일단은 영역 ⓟ에 돌출되고, 타단은 전자 회로에 연결될 수 있다.
전자 회로는 회로 패턴에 검사 신호를 인가하고 응답 신호를 수신하며, 수신된 응답 신호로 통전 검사를 수행할 수 있다.
검사 유니트(130)는 기판의 양면에 대해 통전 검사를 수행할 수 있다. 근래 회로 패턴의 고집적화로 인하여 기판의 양면에 복수의 회로 패턴이 형성될 수 있다. 경우에 따라 기판 일면의 회로 패턴이 기판 타면의 회로 패턴에 연결될 수도 있다. 따라서, 신속하고 신뢰성 있는 통전 검사를 위해 검사 유니트(130)는 기판의 일면에 접촉되는 제1 검사부(131)와, 기판의 타면에 접촉되는 제2 검사부(132)로 기판의 통전 상태를 검사할 수 있다. 이때, 제1 검사부(131)와 제2 검사부(132)는 동시에 기판에 접촉될 수 있다.
도 2에는 기판의 상부에 제1 검사부(131)가 위치하고, 기판의 하부에 제2 검사부(132)가 위치한 경우가 개시된다. 이때, 기판은 통공(113)이 형성된 각 이송 유니트에 놓여지고, 이송 유니트의 그립부(111)에 의해 그립된 상태일 수 있다. 기판이 가요성인 경우 기판은 후술되는 클램퍼에 의해 지지될 수 있다.
도 3은 본 발명의 검사 장치의 동작을 나타낸 개략도이다.
살펴보면, 제1 이송 유니트(110)가 제1 기판(1)을 제1 위치 ①로 이송시킬 때, 제2 이송 유니트(120)는 제2 기판(2)을 검사 위치 ⓞ로 이송시킬 수 있다. 또한 제1 이송 유니트(110)가 제1 기판(1)을 검사 위치 ⓞ로 이송시킬 때, 제2 이송 유니트(120)는 제2 기판(2)을 제2 위치 ②로 이송시킬 수 있다.
기판이 가요성인 경우 로봇의 암을 이용해 기판을 각 이송 유니트에 거치시키거나 각 이송 유니트로부터 퇴거시키는 것이 어렵다. 따라서, 가요성의 기판은 사용자의 수작업으로 각 이송 유니트에 거치되거나 각 이송 유니트로부터 퇴거되는데, 이때의 거치/퇴거 시간은 검사 유니트(130)에 의한 기판의 검사 시간과 대비하여 매우 긴 시간이다. 즉, 하나의 이송 유니트가 마련된 경우 검사 유니트(130)의 구동 시간은 기판의 거치/퇴거 시간에 의해 매우 제한적일 수밖에 없다. 본 발명에 따르면 복수의 이송 유니트를 포함함으로써 어느 하나의 이송 유니트에 대해 기판의 거치 작업 또는 퇴거 작업이 진행되는 중에 다른 이송 유니트에 거치된 기판이 검사 유니트(130)에서 검사될 수 있다. 따라서, 본 발명의 검사 장치에 의하면 기판의 검사 속도를 개선할 수 있다.
신뢰성 있는 통전 검사를 위해 각 이송 유니트에 의해 이송되는 각 기판의 정렬 상태를 확인할 필요가 있다. 이를 위해 카메라부가 마련될 수 있다.
카메라부는 제1 위치부터 검사 위치까지의 제1 구간에 설치되고 제1 기판(1)의 정렬 상태를 체크하는 제1 카메라부(140) 및 제2 위치부터 검사 위치까지의 제2 구간에 설치되고 제2 기판(2)의 정렬 상태를 체크하는 제2 카메라부(150)를 포함할 수 있다.
정리하면 카메라부는 복수로 마련되는 이송 유니트에 대해 각각 마련될 수 있다. 이에 따르면 제1 이송 유니트(110)에서 기판의 거치 작업 또는 퇴거 작업이 이루어지는 동안 제2 기판(2)은 제2 카메라부(150)에 의해 정렬 상태가 확인될 수 있다. 물론, 정렬 상태가 확인된 제2 기판(2)은 검사 위치로 이송되고 검사 유니트(130)에 의해 검사될 수 있다. 만약 제2 이송 유니트(120)에서 기판의 거치 작업 또는 퇴거 작업이 이루어진다면 제1 기판(1)은 제1 카메라부(140)에 의해 정렬 상태가 확인될 수 있다. 정렬 상태가 확인된 제1 기판(1)은 검사 유니트(130)에 의해 검사될 수 있다.
각 이송 유니트에 의한 각 기판의 이송 속도를 개선하기 위해 각 기판의 이송 경로를 가능한 짧게 하는 것이 좋다. 이를 위해 제1 기판(1)과 제2 기판(2)의 이송 경로는 검사 위치를 중심으로 방사상으로 형성될 수 있다. 다만, 공간 활용상 도 1과 같이 제1 위치, 검사 위치, 제2 위치는 가상의 일직선 상에 형성되는 것이 좋다. 도 1에는 가상의 일직선이 x축 방향을 따라 형성되고, 이에 따라 제1 위치 ①의 좌표 (x1, y1, z1), 검사 위치 ⓞ의 좌표 (x2, y1, z1), 제2 위치 ②의 좌표(x3, y1, z1)과 같이 각 위치의 y값과 z값은 같고, x값이 다른 예가 개시된다.
기판의 거치 작업 또는 퇴거 작업이 수작업으로 진행될 때, 수작업의 완료 시간이 일정하지 못할 수 있다. 따라서, 본 발명의 검사 장치는 상기 제1 이송 유니트(110)를 구동시키는 제1 입력부(160)와 상기 제2 이송 유니트(120)를 구동시키는 제2 입력부(170)를 포함할 수 있다.
제1 입력부(160)와 제2 입력부(170)는 버튼, 터치 스크린의 버튼 메뉴와 같이 다양하게 형성될 수 있다. 사용자가 버튼을 누르는 수동작 등에 의해 제1 입력부(160)로부터 생성된 제1 입력 신호가 전달되면 제1 이송 유니트(110)가 구동될 수 있다. 마찬가지로 제2 입력부(170)로부터 생성된 제2 입력 신호가 전달되면 제2 이송 유니트(120)가 구동될 수 있다. 이와 같이 제1 이송 유니트(110)와 제2 이송 유니트(120)가 수동으로 구동될 경우 제2 이송 유니트(120)에 놓인 제2 기판(2)이 검사되는 중에 제1 이송 유니트(110)가 구동되어 제1 기판(1)과 제2 기판(2)이 서로 충돌되는 현상이 발생할 수 있다.
제1 기판(1)과 제2 기판(2)의 충돌 등의 간섭을 방지하기 위해 제1 이송 유니트(110)는 제2 이송 유니트(120) 및 검사 유니트(130)와 통신할 수 있다. 마찬가지로 제2 이송 유니트(120)는 제1 이송 유니트(110) 및 검사 유니트(130)와 통신할 수 있다.
제1 이송 유니트(110)는 제1 입력부(160)로부터 제1 입력 신호가 전달되더라도 검사 유니트(130)와의 통신을 통해 제2 기판(2)이 검사 유니트(130)에 의해 검사 중인 것으로 확인되면 구동되지 않을 수 있다. 또한, 제1 이송 유니트(110)는 제1 입력 신호가 전달되더라도 제2 이송 유니트(120)와의 통신을 통해 제2 기판(2)이 제2 위치로부터 검사 위치로 이송되는 과정으로 확인되면 구동되지 않을 수 있다.
제2 이송 유니트(120)는 제2 입력부(170)로부터 제2 입력 신호가 전달되더라도 검사 유니트(130)와의 통신을 통해 제1 기판(1)이 검사 유니트(130)에 의해 검사 중인 것으로 확인되면 구동되지 않을 수 있다. 또한, 제2 이송 유니트(120)는 제2 입력 신호가 전달되더라도 제1 이송 유니트(110)와의 통신을 통해 제1 기판(1)이 제1 위치로부터 검사 위치로 이송되는 것으로 확인되면 구동되지 않을 수 있다. 이상의 각 이송 유니트의 동작은 각 이송 유니트의 동작 모드를 이용해 다음과 같이 설명될 수도 있다.
제1 이송 유니트(110)의 동작 모드는 제1 위치로부터 검사 위치로 제1 기판(1)을 이송시키는 제1 모드와 검사 위치로부터 제1 위치로 제1 기판(1)을 이송시키는 제2 모드로 구분할 수 있다.
제2 이송 유니트(120)의 동작 모드는 제2 위치로부터 검사 위치로 제2 기판(2)을 이송시키는 제3 모드와 검사 위치로부터 제2 위치로 제2 기판(2)을 이송시키는 제4 모드로 구분할 수 있다.
이때, 제1 모드는 제2 이송 유니트(120)의 동작이 정지된 상태이거나 제4 모드인 경우에만 이루어지고, 제3 모드는 제1 이송 유니트(110)의 동작이 정지된 상태이거나 제2 모드인 경우에만 이루어질 수 있다.
제1 기판(1)과 제2 기판(2) 간의 간섭을 신뢰성 있게 배제시키기 위한 다른 방안이 마련될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 다른 검사 장치를 나타낸 개략도이다.
도 4에 도시된 검사 장치에 따르면 xyz 공간에서 제1 기판(1)의 검사 위치 o1과 제2 기판(2)의 검사 위치 o2는 z축 좌표가 서로 다를 수 있다.
이때 검사 위치 o1과 제2 기판(2)의 검사 위치 o2의 x축 좌표와 y축 좌표를 같게 설정하면 z축 이동 거리의 조정을 통해 동일한 검사 유니트(130)로 제1 기판(1)과 제2 기판(2)을 검사할 수 있다. 도 4에는 기판의 양면을 함께 검사하기 위해 제1 검사부(131)와 제2 검사부(132)가 마련되고 있다.
도 4에는 검사 위치 o1과 검사 위치 o2의 z축 좌표 간에 h의 차이가 있다. 이러한 경우 검사 위치 o1에 배치된 제1 기판(1)을 검사하기 위해 제1 검사부(131)를 h만큼 하강시킨 상태에서 제1 검사부(131)와 제2 검사부(132)를 구동시킬 수 있다. 검사 위치 o2에 배치된 제2 기판(2)을 검사하기 위해 제2 검사부(132)를 h만큼 상승시킨 상태에서 제1 검사부(131)와 제2 검사부(132)를 구동시킬 수 있다.
위 실시예에 따르면 제1 기판(1)의 검사 위치 o1과 제2 기판(2)의 검사 위치 o2의 z축 좌표만 다르다면 제1 위치와 제2 위치의 z축 좌표는 동일해도 상관없다. 다만 이러한 구조라면 제1 기판(1) 또는 제2 기판(2)의 이송 경로가 z축으로 변화해야 되는데 이로 인해 기판의 이송에 문제가 발생될 수 있다. 따라서 제1 기판(1)의 검사 위치 o1과 제1 위치의 z축 좌표를 동일하게 하고, 제2 기판(2)의 검사 위치 o2와 제2 위치의 z축 좌표를 동일하게 하는 것이 좋다.
이를 위해 xyz 공간에서 제1 기판(1)의 이송 경로는 제1 xy 평면 ⓐ 상에 형성되고, 제2 기판(2)의 이송 경로는 제2 xy 평면 ⓑ 상에 형성될 수 있다. 이때, 제1 xy 평면 ⓐ과 제2 xy 평면 ⓑ의 z축 좌표는 서로 다를 수 있다. 이에 따르면 각 이송 유니트를 xy 평면 상으로 동일한 위치에 배치할 수 있다. 이송 유니트를 소위 복층 구조로 배치할 수 있으므로, 검사 장치의 전체 크기를 줄일 수 있으며, 작업 위치가 한 곳으로 줄어들 수 있다. 다시 말해 작업자는 한 위치에서 기판의 거치/퇴거 작업을 수행할 수 있다.
복수의 이송 유니트를 복층 구조로 배치할 경우 하나의 카메라부만 마련되도 충분하다. 도 4에 도시된 바와 같이 xy 평면 상으로 각 이송 유니트가 동일한 경로를 사용하므로 해당 경로 상에 예를 들어 제1 카메라(140)부만 마련하면 된다. 신뢰성 있는 정렬 상태의 확인을 위해 카메라부의 촛점 거리가 중요할 수 있는데, 앞에서 살펴본 검사 유니트와 마찬가지로 h높이 만큼 상승하거나 하강함으로써 각 기판에 대해 촛점 거리를 동일하게 유지할 수 있다. 참고로 제1 카메라부(140)는 상황에 따라 하나의 기판에 대해 상부의 제1-1 카메라부(141)와 하부의 제1-2 카메라부(142)가 마련될 수 있다.
이하, 각 유니트의 자유도에 대해 살펴본다.
다양한 환경에서 신뢰성 있게 통전 검사를 하기 위해 검사 유니트(130)는 다양한 자유도를 갖는 것이 유리하다. 그러나, 검사 유니트(130)의 자유도를 다양하게 부여할 경우 검사 유니트(130)의 제어가 복잡해진다. 검사 유니트(130)는 검사 장치에서 가장 크고 무거울 수 있는데, 이러한 검사 유니트(130)를 다양한 방향으로 이동시킨다는 것은 작업 속도가 저하되는 것을 의미한다. 또한, 많은 전력이 소모될 것은 자명하다.
xyz 공간에서 xy 평면에 배치되는 각 기판에 포함된 회로 패턴을 신뢰성 있게 검사하기 위해서는 프로브(137)가 각 회로 패턴에 신뢰성 있게 접촉되도록 할 필요가 있다. 회로 패턴은 xy 평면에서 다양한 위치에 배치되므로 검사 유니트(130)는 x축 자유도 및 y축 자유도를 갖는 것이 좋다. 또한, 검사 유니트(130)는 회로 패턴에 접촉하기 위해 z축 자유도를 가질 수 있다.
xyz 공간에서 각 기판이 x축 방향으로 이송된다면, 이를 위해 제1 이송 유니트(110)의 자유도 및 제2 이송 유니트(120)의 자유도는 x축 자유도를 포함할 수 있다. 이를 고려해 검사 유니트(130)에 요구되는 자유도 중 x축 자유도를 각 이송 유니트에 일임할 수 있다. 이에 따라 검사 유니트(130)의 자유도는 xyz 공간에서 x축 자유도를 배제하고, y축 자유도와 z축 자유도를 포함할 수 있다. 이러한 구성에 의하면 검사 유니트(130)의 자유도 개수를 줄일 수 있다. 각 기판이 z축을 중심으로 하여 회전된 상태로 각 이송 유니트에 배치된 경우를 대비하여 각 이송 유니트 또는 검사 유니트(130) 중 적어도 하나는 z축을 중심으로 하는 회전 자유도인 rz 자유도를 포함할 수 있다. 바람직하게는 검사 유니트(130)의 자유도에 rz 자유도가 포함되는 것이 좋다.
예를 들어 가요성인 기판을 이송시키는 이송 유니트의 경우 구성이 복잡해질 수 있다. 이러한 이송 유니트에 rz 자유도를 위한 구성을 추가하는 것이 불합리하다. 또한, 하나의 검사 유니트(130)에 대해 복수의 이송 유니트가 마련되는데 하나의 검사 유니트(130)에만 rz 자유도를 부여하면 복수의 이송 유니트 각각에 rz 자유도를 부여하지 않아도 되는 이점이 있다.
도 5는 본 발명의 검사 장치를 구성하는 각 이송 유니트를 나타낸 개략도이고, 도 6은 본 발명의 검사 장치를 구성하는 각 이송 유니트에서 기판이 클램핑되는 동작을 나타낸 개략도이다.
도 5에 도시된 이송 유니트는 기판(1, 2)가 거치되는 클램핑 수단(50)을 포함하고 있다. 클램핑 수단(50)은 이송 유니트를 구성하는 레일 등을 따라 xyz 공간에서 x축 방향으로 이동될 수 있다.
클램핑 수단(50)은 장방형의 기판(1, 2)의 가장자리를 클램핑할 수 있도록 배치되어 있고, 기판을 클램핑하는 부분이 실질적으로 동일한 평면에 위치하는 네개의 클램퍼(80a~80d:80)를 포함한다. 각각의 클램퍼(80a~80d:80)는 실질적으로 동일한 평면상에서 이동이 가능하게 설치되어 있다. 또한, 클램핑 수단(50)은 각각의 클램퍼 (80a~80d:80)를 실질적으로 동일한 평면상에서 이동시켜서 클램핑된 기판이 팽팽하게 펼쳐진 상태를 유지하도록 기판에 소정의 인장력을 부여하기 위한 인장 수단을 포함할 수 있다.
인장 수단(51,52,80a',80c')은 직선으로 평행하게 배치된 한쌍의 가이드부(71,71')를 구비한 클램프 베이스(70)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 있어서 클램프 베이스(70)는 내부에 사각형의 중공이 형성된 장방형의 프레임을 사용하고, 프레임의 대향하는 변 상에 평행하게 배치된 한 쌍의 가이드부(71, 71')가 형성될 수 있다. 또한 인장 수단은, 한쌍의 가이드부(71, 71')에 안내되어 이동하도록 설치된 제1 및 제2 인장 수단(51, 52)과 제1 및 제2 인장 수단 상에서 이동가능하게 설치된 제3 및 제4 인장 수단(80a',80c')을 포함할 수 있다. 제1 인장 수단(51)은, 길이가 긴 바형상이고, 양단이 가이드부(71,71')에 안내되어 이동할 수 있도록 클램프 베이스(70)에 설치되어 있으며, 상부에 클램프 베이스(70)의 가이드부(71,71')와 수직되게 직선으로 배치된 가이드부(51a)를 구비하고 있다. 또한, 제2 인장 수단(52)도 길이가 긴 바형상이고, 양단이 상기 한쌍의 가이드부(71,71')에 안내되어 이동할 수 있도록 상기 클램프 베이스(70)에 설치되어 있으며, 상부에 제1 인장 수단(51)의 가이드부(51a)와 평행하게 배치된 가이드부(52a)를 구비하고 있다. 제3 인장 수단(80a')은, 제1 인장 수단(51)의 가이드부(51a)에 안내되어 이동할 수 있도록 제1 인장 수단(51)에 설치되어 있으며, 제4 인장 수단(80c')은 제2 인장 수단(52)의 가이드부(52a)에 안내되어 이동할 수 있도록 제2 인장 수단(52)에 설치되어 있다. 각각의 인장 수단은 각각의 이동을 위한 동력을 제공하기 위한 구동 수단을 포함한다. 본 실시예에 있어서, 각각의 인장 수단으로는 상업적으로 이용이 가능한 리니어모터를 사용하나, 이에 한정되는 것은 아니고 볼스크류와 스테핑 모터 또는 타이밍 밸트와 스테핑 모터를 구동수단으로 사용할 수 있다. 도 5에 도시된 것과 같이, 본 실시예의 제1 및 제2 인장 수단(51, 52)을 이동시키기 위한 구동 수단은 제1 및 제2 인장 수단(51,52)의 일측 단부에 설치된 리니어 모터(51b,52b)이고, 제3 및 제4 인장 수단(80a',80c')을 구동 수단을 내장한 리니어 모터 자체를 사용한다. 본 실시예에서 제1, 제2 인장 수단(51,52)을 이동시키는 구동 수단은 각각 일측 단부에만 설치되어 있으나, 필요에 따라서 각각의 인장 수단의 양측 단부에 2개 설치할 수도 있다.
또한, 정방형 가요성 기판의 네 모서리를 클램핑하기 위한 네개의 클램퍼(80a~80d) 중 두개의 클램퍼(80b,80d)는 제1 인장 수단(51)과 제2 인장 수단(52)의 마주보는 위치에 고정되어 설치되어 있다. 나머지 두개의 클램퍼(80a,80c)는 각각 제3 인장 수단(80a')과 제4 인장 수단(80c')에 고정되어 설치되어 있다.
기판의 클램핑 또는 그립을 용이하게 하기 위하여, 클램프 베이스(70) 프레임의 중공 하부에 설치되어, 장착된 기판을 클램프 베이스 프레임 중공 내측의 클램핑 위치로 공급하기 위한 로딩 수단(90)을 더 포함할 수 있다. 로딩 수단(90)은 기판이 장착되는 평평한 장착면을 갖는 장착판(92)과, 장착판(92)의 하부면 중심부에 결합되어 장착판(92)을 상하로 이동시키는 액츄에이터(91)를 구비한다. 안착판(92)의 장착면에는 장착된 기판(1)의 가장자리에 형성된 관통 구멍에 삽입되어 기판의 이탈을 방지하고 클램핑 위치를 유지하기 위한 고정핀(93)이 설치될 수 있다.
앞에서 설명된 바와 같이 본 발명의 검사 장치에는 제1 기판(1)의 이송 경로 상에 배치되고, 제1 기판(1)의 정렬 상태를 체크하는 제1 카메라부(140) 및 제2 기판(2)의 이송 경로 상에 배치되고, 제2 기판(2)의 정렬 상태를 체크하는 제2 카메라부(150)가 마련될 수 있다.
xyz 공간에서 제1 이송 유니트(110)의 자유도 및 제2 이송 유니트(120)의 자유도가 x축 자유도를 포함할 때, xyz 공간에서 제1 카메라부(140)의 자유도 및 제2 카메라부(150)의 자유도는 x축, y축 자유도를 포함할 수 있다. 각 카메라부 역시 각 기판의 정렬 상태를 신뢰성 있게 확인하기 위해 x축 자유도 및 y축 자유도를 갖는 것이 좋다. 각 카메라부 역시 검사 유니트(130)와 마찬가지로 x축 자유도를 각 이송 유니트에 일임함으로써 y축 자유도만 가져도 무방하다. 다만, 각 카메라부에 x축, y축 자유도가 부여된 경우와 비교하여 정렬 상태의 확인시 필요한 작업 공간이 증가할 수 있다. 이로 인해 검사 장치의 전체 크기가 증가할 수 있으므로 사업 정책에 따라 적절하게 각 카메라부의 자유도가 결정되는 것이 좋다. 도 4와 같이 각 이송 유니트가 복층으로 구성되는 경우에는 각 카메라부(141, 142)에 y축 자유도만 부여한다 하더라도 각 기판이 서로를 간섭하지 않으므로 별다른 무리가 없다. 도 4의 경우에는 기판에 대한 촛점 거리를 동일하게 유지하기 위해 각 카메라부(141, 142)는 z축 자유도를 더 가질 수 있다.
도 7은 본 발명의 검사 장치의 일부를 나타낸 사시도이다.
도 7에 도시된 검사 장치는 xyz 공간에서 기판을 x축 방향을 따라 왕복시키는 이송 유니트 및 기판의 이송 경로 상에 배치되며, y축 자유도 및 z축 자유도로 기판을 검사하는 검사 유니트(130)를 포함할 수 있다.
도 7에서는 편의상 하나의 검사 유니트(130)와 하나의 이송 유니트를 나타내었으나, 하나의 검사 유니트(130)에 대해 이송 유니트는 복수로 형성될 수 있다. 각 이송 유니트에 의해 형성되는 기판의 각 이송 경로 상에 배치되며, x축, y축 자유도로 기판의 정렬 상태를 체크하는 카메라부(140, 150)를 포함할 수 있다.
이송 유니트가 복수로 형성될 때, 검사 유니트(130)의 검사 위치에서 검사 완료된 기판이 어느 하나의 이송 유니트에 의해 퇴거될 때, 검사될 기판이 다른 하나의 이송 유니트에 의해 검사 위치로 진입될 수 있다.
이송 유니트가 복수로 형성될 때, 각 이송 유니트에 의해 형성된 기판의 각 이송 경로의 z축 좌표는 서로 다를 수 있다.
이송 유니트는 xy 평면 상으로 검사 유니트(130)의 검사 위치의 일측에 위치하는 제1 이송 유니트(110) 및 검사 위치의 타측에 위치하는 제2 이송 유니트(120)를 포함할 수 있다.
이송 유니트는 기판(1, 2)을 클램핑하여 클램핑된 기판(1, 2)이 실질적으로 동일한 평면상에 위치하도록 소정의 인장력을 부여하는 클램핑 수단(50)과, 클램핑된 기판(1, 2)을 검사 위치로 이동시키기 위한 이송 수단(10, 20)을 포함할 수 있다.
이송 수단(10, 20)은, 소정 설정 간격으로 서로 평행하게 나란히 설치된 일정한 높이를 갖는 직선형의 제1 고정 프레임(10)과 2 고정 프레임(20)을 포함할 수 있다. 고정 프레임은 도 7에서와 같이 쌍으로 배치되거나 어느 한쪽에 하나만 배치될 수 있다.
이송 유니트가 복수로 마련될 때, 고정 프레임도 각 이송 유니트에 대응하여 마련될 수 있다. 또는 각 이송 유니트는 동일한 고정 프레임을 함께 이용할 수도 있다.
고정 프레임의 상부에는 클램핑 수단의 이동을 안내하기 위한 가이드 부(11,21)가 설치될 수 있다. 또한, 클램핑 수단을 이동시키기 위한 동력을 제공하는 구동 수단(12)이 마련될 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
1...제1 기판 2...제2 기판
110...제1 이송 유니트 120...제2 이송 유니트
130...검사 유니트 140...제1 카메라부
141...제1-1 카메라부 142...제1-2 카메라부
150...제2 카메라부 160...제1 입력부
170...제2 입력부

Claims (15)

  1. 제1 위치부터 검사 위치까지 제1 기판을 왕복시키는 제1 이송 유니트;
    제2 위치부터 상기 검사 위치까지 제2 기판을 왕복시키는 제2 이송 유니트; 및
    상기 검사 위치에서 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 검사하는 검사 유니트;를 포함하고,
    상기 제1 이송 유니트의 동작 모드는 상기 제1 위치로부터 상기 검사 위치로 상기 제1 기판을 이송시키는 제1 모드와 상기 검사 위치로부터 상기 제1 위치로 상기 제1 기판을 이송시키는 제2 모드를 포함하고,
    상기 제2 이송 유니트의 동작 모드는 상기 제2 위치로부터 상기 검사 위치로 상기 제2 기판을 이송시키는 제3 모드와 상기 검사 위치로부터 상기 제2 위치로 상기 제2 기판을 이송시키는 제4 모드를 포함하며,
    상기 제1 모드는 상기 제2 이송 유니트의 동작이 정지된 상태이거나 상기 제4 모드인 경우에만 이루어지고,
    상기 제3 모드는 상기 제1 이송 유니트의 동작이 정지된 상태이거나 상기 제2 모드인 경우에만 이루어지는 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 위치부터 상기 검사 위치까지의 제1 구간에 설치되고 상기 제1 기판의 정렬 상태를 체크하는 제1 카메라부; 및
    상기 제2 위치부터 상기 검사 위치까지의 제2 구간에 설치되고 상기 제2 기판의 정렬 상태를 체크하는 제2 카메라부;를 포함하는 검사 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 이송 경로는 상기 검사 위치를 중심으로 방사상으로 형성되는 검사 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 위치, 상기 검사 위치 및 상기 제2 위치는 가상의 일직선 상에 형성되는 검사 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    xyz 공간에서 상기 제1 기판의 검사 위치와 상기 제2 기판의 검사 위치는 z축 좌표가 서로 다른 검사 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    xyz 공간에서 상기 제1 기판의 이송 경로는 제1 xy 평면 상에 형성되고, 상기 제2 기판의 이송 경로는 제2 xy 평면 상에 형성되며,
    상기 제1 xy 평면과 상기 제2 xy 평면의 z축 좌표는 서로 다른 검사 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    xyz 공간에서 상기 제1 이송 유니트의 자유도 및 상기 제2 이송 유니트의 자유도는 x축 자유도를 포함하고,
    xyz 공간에서 상기 검사 유니트의 자유도는 y축, z축, rz 자유도를 포함하는 검사 장치,
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판의 이송 경로 상에 배치되고, 상기 제1 기판의 정렬 상태를 체크하는 제1 카메라부; 및
    상기 제2 기판의 이송 경로 상에 배치되고, 상기 제2 기판의 정렬 상태를 체크하는 제2 카메라부;를 포함하고,
    xyz 공간에서 상기 제1 이송 유니트의 자유도 및 상기 제2 이송 유니트의 자유도는 x축 자유도를 포함하며,
    xyz 공간에서 상기 제1 카메라부의 자유도 및 상기 제2 카메라부의 자유도는 x축, y축 자유도를 포함하는 검사 장치.
  11. 삭제
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KR20120048130A (ko) * 2010-11-05 2012-05-15 (주)미래컴퍼니 기판 검사 장치 및 기판 검사 방법
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