KR102120351B1

KR102120351B1 - 비전시스템의 조명 설정 방법

Info

Publication number: KR102120351B1
Application number: KR1020190082838A
Authority: KR
Inventors: 이재혁; 김호승
Original assignee: 한미반도체(주)
Priority date: 2019-07-09
Filing date: 2019-07-09
Publication date: 2020-06-08

Abstract

본 발명은 반도체 패키지를 촬영 및 검사하는데 사용되는 비전시스템의 조명 설정 방법에 관한 것으로서, 특히, 반도체 패키지의 검사항목(아웃라인, 볼, 마크)에 따라 최적의 조명을 자동으로 설정할 수 있고, 최소한의 조명으로 높은 퀄리티의 반도체 패키지의 이미지를 획득할 수 있으며, 1종의 검사항목 뿐만 아니라 2종의 검사항목 모두에 적합한 최적 조명을 설정할 수 있는 비전시스템의 조명 설정 방법에 관한 것이다.

Description

비전시스템의 조명 설정 방법{Light Setting Method of Vision system}

본 발명은 반도체 패키지를 촬영 및 검사하는데 사용되는 비전시스템의 조명 설정 방법에 관한 것이다.

반도체 패키지를 촬영 및 검사하기 위한 비전시스템은 반도체 패키지를 취급하는 다양한 반도체 제조장비에서 사용될 수 있으며, 예들 들어 반도체 스트립을 반도체 패키지로 절단하고, 반도체 패키지의 검사 및 정렬을 수행하는 비전앤플레이스먼트 장비, 픽앤플레이스먼트 장비, 쏘팅장비, 레이저 컷팅장비 등의 반도체 제조장비에서 사용될 수 있다.

그 중에서도 비전 앤 플레이스먼트 장비에서 절단된 반도체 패키지를 촬영하여 불량여부 및 정렬상태를 검사하는 장비로서, 비전시스템에 대한 특허로는 한국 등록특허 제10-0814284호(이하, '특허문헌 1')에 개시된 것이 공지되어 있다.

특허문헌 1의 비전시스템은 비전 앤 플레이스먼트 장비의 작업 단계에서 반도체 패키지의 아웃라인(외곽라인), 볼, 마크 등을 촬영하여, 반도체 패키지의 불량여부 및 정렬상태를 검사한다.

이러한 비전시스템은 반도체 패키지 등을 촬영하는 카메라와, 촬영을 위한 조명부를 구비하고 있다.

조명부는 카메라로 반도체 패키지를 촬영할 때, 반도체 패키지에 광을 조사함으로써, 반도체 패키지의 아웃라인, 볼, 마크의 이미지를 더욱 정확하게 촬영할 수 있도록 도와주는 기능을 하며, 조명부에서 광을 조사하는 조건(조명 위치, 조명 밝기, 조사 각도, 조명 컬러 등)에 따라, 반도체 패키지의 이미지의 퀄리티가 달라지게 된다.

조명의 입력 전압에 따라 조명의 밝기를 다르게 조절할 수 있는데, 특히 조명이 설치되는 위치에 따라 coaxial, angle, side에 조명이 설치되는 다채널 조명부를 사용하는 경우에는 각각의 채널에 서로 다른 조명 컬러를 인가할 수 있으므로, 조명부의 최적 조명 조건을 설정하기 위해 조명부의 복수개의 채널 각각에 입력전압을 달리 인가하고, 조합해가면서 수작업으로 촬영된 이미지의 퀄리티를 판단함으로써, 최적 조명 조건을 설정하였다.

위와 같이, 수작업으로 최적 조명을 설정하는 방법은 조명 탐색 시간이 많이 소요되는 문제가 있을 뿐만 아니라, 작업자의 숙련도에 따라 소요되는 시간 차이가 크며, 작업자의 시각에 의존하여 최적 조명을 판단하게 되므로, 촬영된 이미지의 퀄리티의 편차가 발생하는 등 문제점이 있다.

또한, 반도체 패키지의 외곽라인, 볼, 마크 등 검사항목을 달리하여 반도체 패키지의 이미지를 촬영하는 경우에 여러 종류의 검사항목을 반영하여 최적 조명을 설정하는 것은 수작업으로 하기엔 많은 시간이 소요되고, 복잡한 과정을 수행하는 문제점이 있다.

또한, 조명부의 복수의 채널의 조합에 의해 나올 수 있는 모든 경우의 수를 반영할 경우, 조명부에 반복된 on/off 및 전압 변경으로 비전시스템의 수명이 단축되고 비전시스템의 소비 전력이 커지게 되므로, 전력효율이 떨어지게 된다.

예를 들어 10개의 입력전압범위를 6개의 채널로 조명하는 것을 가정하면 조명에 백만번의 전압이 인가되어야하고 반도체 검사시 적용되는 조명의 통상적인 입력전압범위가 1000이라는 점을 감안하면 엄청나게 많은 전압이 조명에 인가되어야 하므로 비전시스템의 수명 및 전력효율에 악영향을 미칠 수 있으며 많은 전압 변경으로 인해 최적 조명을 설정이 오래 걸리는 문제점이 있다.

또한, 각 조명 조건 마다 촬영된 이미지를 작업자가 눈으로 확인하여 최적의 조명을 선택해야하므로 작업자의 숙련도나 관찰하는 상황에 따라 선택되는 최적 조명이 달라지는 문제점이 있다.

1)한국 등록특허 제10-0814284호

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 반도체 패키지의 검사항목에 따라 최적의 조명을 자동으로 설정할 수 있고, 최소한의 조명과 최단 시간으로 높은 퀄리티의 반도체 패키지의 이미지를 획득할 수 있는 비전시스템의 조명 설정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 특징에 따른 비전시스템의 조명 설정 방법은, 대상체에 광을 조사하는 복수의 채널을 구비한 조명부; 상기 조명부에 인가되는 입력전압을 각각 조절하여 광 조사 세기를 제어하는 제어부; 및 상기 대상체를 촬영하는 카메라를 포함하는 비전시스템의 조명 설정 방법에 있어서, A) 상기 조명부에 구비된 각각의 채널의 입력전압을 제1소정간격으로 나누고, 각각의 간격에 해당되는 입력전압을 단계적으로 조절하여 각각의 채널에 개별적으로 인가한 상태에서 상기 카메라로 상기 대상체를 촬영하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계; B) 획득된 각각의 이미지 데이터에서 상기 대상체의 검사항목1에 따라 기설정된 기준으로 스코어링 하는 단계; C) 상기 스코어링 결과 가장 높은 스코어를 기록한 서로 다른 채널의 입력전압 2개를 선택하는 단계; D) 선택된 2개 채널의 입력전압이 속하는 해당 소정간격을 상기 제1소정간격보다 작은 제2소정간격으로 세분화하고, 각각 세분화된 간격에 해당되는 입력전압을 각각의 채널에 동시에 인가하되, 조합된 경우의 수만큼 입력전압을 다르게 인가한 상태에서 상기 카메라로 상기 대상체를 촬영하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계; E) 상기 D)단계에서 획득된 각각의 이미지 데이터를 상기 대상체의 검사항목1에 따라 기설정된 기준으로 스코어링 하는 단계; F) 상기 C)단계에서 획득된 가장 높은 스코어와 상기 E)단계에서 획득된 가장 높은 스코어를 비교하여 더 높은 스코어를 기록한 입력전압을 상기 대상체의 검사항목1에 적합한 최적 조명으로 설정하는 단계; 및 G) 설정된 최적 조명으로 상기 대상체의 검사항목1에 대한 검사를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징에 따른 비전시스템의 조명 설정 방법은, 대상체에 광을 조사하는 복수의 채널을 구비한 조명부; 상기 조명부에 인가되는 입력전압을 각각 조절하여 광 조사 세기를 제어하는 제어부; 및 상기 대상체를 촬영하는 카메라를 포함하는 비전시스템의 조명 설정 방법에 있어서, A) 상기 조명부에 구비된 각각의 채널의 입력전압을 제1소정간격으로 나누고, 각각의 간격에 해당되는 입력전압을 단계적으로 조절하여 각각의 채널에 개별적으로 인가한 상태에서 상기 카메라로 상기 대상체를 촬영하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계; B) 획득된 각각의 이미지 데이터에서 상기 대상체의 검사항목1,2에 따라 기설정된 기준으로 스코어링 하는 단계; C) 상기 스코어링 결과 검사항목1에 대하여 가장 높은 스코어를 기록한 서로 다른 채널의 입력전압 2개를 선택하는 단계; D) 선택된 2개 채널의 입력전압이 속하는 해당 소정간격을 상기 제1소정간격보다 작은 제2소정간격으로 세분화하고, 각각 세분화된 간격에 해당되는 입력전압을 각각의 채널에 동시에 인가하되, 조합된 경우의 수만큼 입력전압을 다르게 인가한 상태에서 상기 카메라로 상기 대상체를 촬영하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계; E) 상기 D)단계에서 획득된 각각의 이미지 데이터를 상기 대상체의 검사항목1에 따라 기설정된 기준으로 스코어링 하는 단계; F) 스코어링 결과 상기 B)단계에서 획득된 가장 높은 스코어와 상기 E)단계에서 획득된 가장 높은 스코어를 비교하여 더 높은 스코어를 기록한 입력전압을 상기 대상체의 검사항목1에 적합한 최적 조명으로 설정하는 단계; G) 상기 F)단계에서 설정된 검사항목1에 적합한 최적 조명을 인가한 상태에서, 상기 B)단계의 스코어링결과 검사항목2에 대하여 가장 높은 스코어를 기록한 채널을 선택하여 이의 입력전압을 상기 제1소정간격으로 나누고 상기 제1소정간격을 단계적으로 조절하여 재인가하면서 상기 대상체를 촬상하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계; H) 상기 G)단계에서 획득된 각각의 이미지 데이터를 상기 검사항목1에 따라 기설정된 기준으로 각각 스코어링 하는 단계; I) 스코어링 결과 상기 G)단계에서 획득된 스코어 중에서 검사항목1의 스코어가 상기 F)단계에서 설정된 검사항목1의 최적조명으로 인가했을 때 획득된 가장 높은 스코어의 오차범위를 만족하는 입력전압을 찾는 단계; J) 상기 오차범위를 만족하는 입력전압 중에서 검사항목2의 입력전압이 최대가 되는 입력전압을 검사항목1,2를 함께 검사할 수 있는 최적 조명으로 설정하는 단계; 및 K) 상기 J)단계에서 설정된 최적 조명을 인가한 상태에서 상기 대상체의 검사항목1,2의 검사를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징에 따른 비전시스템의 조명 설정 방법은, 대상체에 광을 조사하는 복수의 채널을 구비한 조명부; 상기 조명부에 인가되는 입력전압을 각각 조절하여 광 조사 세기를 제어하는 제어부; 및 상기 대상체를 촬영하는 카메라를 포함하는 비전시스템의 조명 설정 방법에 있어서, A) 상기 조명부에 구비된 각각의 채널의 입력전압을 제1소정간격으로 나누고, 각각의 간격에 해당되는 입력전압을 단계적으로 조절하여 각각의 채널에 개별적으로 인가한 상태에서 상기 카메라로 상기 대상체를 촬영하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계; B) 획득된 각각의 이미지 데이터에서 상기 대상체의 검사항목1,2에 따라 기설정된 기준으로 스코어링 하는 단계; C) 상기 스코어링 결과 검사항목1,2에 대하여 가장 높은 스코어를 기록한 서로 다른 채널의 입력전압 2개를 선택하는 단계; D) 상기 검사항목1,2에서 선택된 2개 채널의 입력전압이 속하는 해당 소정간격을 상기 제1소정간격보다 작은 제2소정간격으로 세분화하고, 각각 세분화된 간격에 해당되는 입력전압을 각각의 채널에 동시에 인가하되, 조합된 경우의 수만큼 입력전압을 다르게 인가한 상태에서 상기 카메라로 상기 대상체를 촬영하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계; E) 상기 D)단계에서 획득된 각각의 이미지 데이터를 상기 대상체의 검사항목1,2에 따라 기설정된 기준으로 스코어링 하는 단계; F) 스코어링 결과 상기 B)단계에서 획득된 가장 높은 스코어와 상기 E)단계에서 획득된 가장 높은 스코어를 비교하여 더 높은 스코어를 기록한 입력전압을 상기 대상체의 검사항목1,2에 적합한 최적 조명으로 설정하는 단계; G) 상기 F)단계에서 설정된 검사항목1에 적합한 최적 조명을 인가한 상태에서, 상기 B)단계의 스코어링 결과 검사항목2에 대하여 가장 높은 스코어를 기록한 채널을 선택하여 이의 입력전압을 상기 제1소정간격으로 나누고 상기 제1소정간격을 단계적으로 조절하여 재인가하면서 상기 대상체를 촬상하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계; H) 상기 G)단계에서 획득된 각각의 이미지 데이터를 상기 검사항목1에 따라 기설정된 기준으로 각각 스코어링 하는 단계; I) 스코어링 결과 상기 G)단계에서 획득된 스코어 중에서 검사항목1의 스코어가 상기 F)단계에서 설정된 검사항목1의 최적조명으로 인가했을 때 획득된 가장 높은 스코어의 오차범위를 만족하는 입력전압을 찾는 단계; J) 상기 오차범위를 만족하는 입력전압 중에서 검사항목2의 입력전압이 최대가 되는 입력전압을 검사항목1,2를 함께 검사할 수 있는 최적 조명으로 설정하는 단계; 및 K) 상기 J)단계에서 설정된 최적 조명을 인가한 상태에서 상기 대상체의 검사항목1,2의 검사를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 대상체의 검사항목1이 반도체 패키지의 아웃라인인 경우 상기 스코어링 단계는, 상기 A)단계에서 획득된 각각의 이미지 데이터를 그레이 레벨별 픽셀 개수가 매칭된 각각의 이미지 히스토그램으로 산출하는 단계; 산출된 상기 이미지 히스토그램을 바탕으로 흑백화된 이진이미지로 각각 전환하는 단계; 각각의 상기 이진이미지에서 흑색과 백색의 비율 데이터 및 상기 이미지 히스토그램에서 최대 콘트라스트 데이터를 획득하는 단계; 및 상기 흑색과 백색의 비율 데이터로부터 상기 흑색과 백색의 비율 차이와 상기 최대 콘트라스트를 1:1의 가중치로 스코어링 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 흑색과 백색의 비율 데이터로부터 상기 흑색과 백색의 비율 차이와 상기 최대 콘트라스트를 1:1의 가중치로 스코어링 하는 단계는, 상기 흑색과 백색의 비율 차이가 작을수록 높은 스코어를 부여하고, 상기 최대 콘트라스트가 높을수록 높은 스코어를 부여하며, 각각의 스코어를 합한 후 평균값을 획득하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 대상체의 검사항목1이 반도체 패키지에 형성된 볼인 경우 상기 스코어링 단계는, 상기 A)단계에서 획득된 각각의 이미지 데이터를 흑백화된 이진이미지로 각각 전환하는 단계; 상기 이진이미지의 흑색을 백색으로 백색을 흑색으로 반전한 반전이미지를 획득하는 단계; 상기 이진이미지와 상기 반전이미지로부터 각각 볼 개수와 볼 지름의 비율 차이를 산출하는 단계; 및 상기 이진이미지와 상기 반전이미지의 볼 개수 차이가 작고, 볼 지름의 비율 차이가 작은 것에 높은 스코어를 부여하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 대상체의 검사항목1이 반도체 패키지에 형성된 볼인 경우, 상기 A)단계에서 획득된 이미지 데이터는 도넛 형태를 보이며, 상기 이진이미지와 상기 반전이미지에서 볼의 지름을 측정하고 이의 차이를 계산함으로써 볼 지름의 비율을 획득하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이진이미지로 각각 전환하는 단계는, 상기 이미지 데이터를 그레이 레벨별 픽셀 개수가 매칭된 각각의 이미지 히스토그램으로 산출하고, 산출된 상기 이미지 히스토그램을 바탕으로 흑백화된 이진이미지로 각각 전환하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 대상체의 검사항목1이 반도체 패키지에 형성된 마크인 경우 상기 스코어링 단계는, 상기 A)단계에서 획득된 각각의 이미지 데이터를 블러(blur)처리하여 블러 이미지 데이터를 획득하는 단계; 상기 A)단계에서 획득된 각각의 이미지 데이터와 상기 블러 이미지 데이터를 곱한 결과 이미지 데이터를 획득하는 단계; 상기 결과 이미지 데이터를 이진이미지로 각각 전환하는 단계; 각각의 상기 이진이미지에서 흑색과 백색의 비율 데이터를 획득하는 단계; 및 상기 흑색과 백색의 비율 데이터로부터 상기 흑색과 백색의 비율 차이가 작은 것에 높은 스코어를 부여하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이진이미지로 각각 전환하는 단계는, 상기 결과 이미지 데이터를 그레이 레벨별 픽셀 개수가 매칭된 각각의 이미지 히스토그램으로 산출하고, 산출된 상기 이미지 히스토그램을 바탕으로 흑백화된 이진이미지로 각각 전환하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 C)단계에서 상기 스코어링 결과 검사항목1에 대하여 가장 높은 스코어를 기록한 서로 다른 채널의 입력전압 2개를 선택할 때, 상기 스코어링 결과 동일한 값이 2개 이상 나오는 경우에는 낮은 입력 전압값으로 선택하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 대상체의 검사항목1은 반도체 패키지에 형성된 볼, 또는 마크이고, 상기 대상체의 검사항목2는 상기 반도체 패키지의 아웃라인인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 대상체의 검사항목2가 반도체 패키지의 아웃라인인 경우 상기 스코어링 단계는, 상기 A)단계에서 획득된 각각의 이미지 데이터를 그레이 레벨별 픽셀 개수가 매칭된 각각의 이미지 히스토그램으로 산출하는 단계; 산출된 상기 이미지 히스토그램을 바탕으로 흑백화된 이진이미지로 각각 전환하는 단계; 각각의 상기 이진이미지에서 흑색과 백색의 비율 데이터 및 상기 이미지 히스토그램에서 최대 콘트라스트 데이터를 획득하는 단계; 및 상기 흑색과 백색의 비율 데이터로부터 상기 흑색과 백색의 비율 차이와 상기 최대 콘트라스트를 1:1의 가중치로 스코어링 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 I) 단계에서 상기 오차범위는 상기 F)단계에서 설정된 검사항목1의 최적조명으로 인가했을 때 획득된 가장 높은 스코어의 ±10%를 만족하는 값이며, 상기 I) 단계는 상기 F)단계에서 설정된 검사항목1의 최적조명으로 인가했을 때 획득된 가장 높은 스코어의 오차범위를 만족할 때까지 상기 G)단계 및 상기 H)단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같은 비전시스템의 조명 설정 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

종래에 사용자가 수작업으로 복수의 채널 각각에 대해 인가되는 입력전압을 변경 및 조합해가며 최적의 조명 설정을 탐색한 것을 자동적으로 설정해줌으로써, 최적의 조명 설정 탐색의 소요시간을 줄이고, 반도체 패키지 이미지 퀄리티의 편차를 최소화하여 반도체 패키지의 정확한 불량 여부 판단 및 얼라인 판단을 달성할 수 있다.

검사항목의 종류에 따라 스코어링 기법을 달리하여 촬영된 반도체 패키지의 이미지를 스코어링하고, 이를 바탕으로 최적의 조명을 설정함으로써, 검사항목에 적합한 양질의 반도체 패키지 이미지를 획득할 수 있으며, 이를 통해, 정확한 반도체 패키지의 불량 여부 판단 및 얼라인 판단을 할 수 있다.

또한, 복수의 채널을 갖는 조명부에서 실질적으로 높은 해상도를 갖는 반도체 패키지의 이미지를 획득하기 위해 필요한 채널만을 검사항목 설정값으로 설정함으로써, 조명부의 소비 전력을 최소화함과 동시에 높은 퀄리티의 반도체 패키지 이미지를 획득하는 것을 달성할 수 있다.

2개의 검사항목에 적합한 최적 조명을 설정함으로써 반도체 패키지의 볼을 검사하면서 동시에 아웃라인을 검사할 수도 있고, 마크를 검사하면서 동시에 아웃라인을 검사할 수 있다.

작업자의 시각에 의존할 필요가 없이 검사 대상에 따라 최적의 조명 설정 시스템을 통해 비숙련자의 경우에도 쉽고 정확하게 최적의 조명을 탐색할 수 있는 효과가 있다.

2개의 검사항목이 모두 반영된 최적의 채널별 전압을 탐색할 수 있으므로, 각 검사항목이 모두 반영된 이미지 데이터를 얻을 수 있으며, 각 검사항목에 대한 높은 퀄리티의 반도체 패키지의 이미지를 획득할 수 있고, 이를 통해 정확한 반도체 패키지의 불량 여부 판단 및 얼라인 판단을 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 조명 설정 방법이 적용되는 비전시스템의 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 비전시스템의 조명 설정 방법의 개략도.
도 3(a)는 도 2의 1차 이미지데이터 획득 단계에서의 입력전압범위를 예시적으로 나타낸 도면.
도 3(b)는 도 3(a)의 입력전압범위를 제1소정간격으로 나누어 산출한 것을 예시적으로 나타낸 도면.
도 3(c)는 도 3(b)의 복수의 제1소정간격에 해당하는 입력전압을 추출한 것을 예시적으로 나타낸 도면.
도 4는 도 2의 1차 스코어데이터 획득 단계에서 획득되는 1차 스코어데이터를 예시적으로 나타낸 도면.
도 5(a)는 도 2의 2차 이미지데이터 획득 단계에서의 입력전압범위를 예시적으로 나타낸 도면.
도 5(b)는 도 5(a)의 제1입력전압범위를 제2소정간격으로 나누어 산출한 것을 예시적으로 나타낸 도면.
도 5(c)는 도 5(b)의 복수의 제2소정간격에 해당하는 입력전압을 추출한 것을 예시적으로 나타낸 도면.
도 6(a)는 도 2의 2차 이미지데이터 획득 단계에서의 입력전압범위를 예시적으로 나타낸 도면.
도 6(b)는 도 6(a)의 입력전압범위를 제2소정간격으로 나누어 산출한 것을 예시적으로 나타낸 도면.
도 6(c)는 도 6(b)의 복수의 제2소정간격에 해당하는 입력전압을 추출한 것을 예시적으로 나타낸 도면.
도 7은 도 2의 2차 스코어데이터 획득 단계에서 획득되는 2차 스코어데이터를 예시적으로 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 비전시스템의 조명 설정 방법의 개략도.
도 9는 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 비전시스템의 조명 설정 방법의 개략도.
도 10(a)는 반도체 패키지의 외곽라인에 대한 검사항목에서의 이미지 히스토그램을 예시적으로 나타낸 도면.
도 10(b)는 반도체 패키지의 볼에 대한 검사항목에서의 이미지 히스토그램을 예시적으로 나타낸 도면.
도 11(a)는 반도체 패키지의 볼에 대한 검사항목에서의 이진이미지를 나타낸 도면.
도 11(b)는 도 11(a)의 이진이미지를 반전한 반전이미지를 나타낸 도면.
도 12(a), 도 13(a), 도 14(a)는 반도체 패키지의 마크에 대한 검사항목에서의 반도체 패키지 이미지를 나타낸 도면.
도 12(b), 도 13(b), 도 14(b) 각각은 도 12(a), 도 13(a), 도 14(a)를 블러 처리한 블러이미지를 나타낸 도면.
도 12(c), 도 13(c), 도 14(c) 각각은 도 12(a), 도 13(a), 도 14(a) 각각의 반도체 패키지 이미지와 도 12(b), 도 13(b), 도 14(b) 각각의 블러이미지를 곱하여 얻어진 결과이미지를 나타낸 도면.

이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시 도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다.

비전시스템(10)

이하, 도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 조명 설정 방법이 적용되는 비전시스템(10)에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 조명 설정 방법이 적용되는 비전시스템의 도면이다.

비전시스템(10)은 반도체 스트립을 개별의 반도체 패키지로 절단하고, 절단된 반도체 패키지의 정렬 및 검사를 수행하는 비전 앤 플레이스먼트 장비에 사용될 수 있다.

비전시스템(10)은 반도체 패키지의 이미지를 촬영 수집하여, 수집된 이미지데이터를 처리부로 전달하여, 반도체 패키지의 불량 여부 및 얼라인이 제대로 되어 있는지 여부를 판단하게 된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 비전시스템(10)은, 반도체 패키지에 광을 조사하는 복수의 채널을 구비한 조명부와, 조명부에 인가되는 입력전압을 각각 조절하여 광 조사 세기를 제어하는 제어부와, 반도체 패키지를 촬영하는 카메라(30)를 포함하여 구성될 수 있다.

복수의 채널 각각에는 복수의 발광부가 구비된다. 발광부는 LED, 램프 등으로 이루어질 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 채널은 제1 내지 제6채널(21 ~ 26)로 이루어질 수 있다.

이 경우, 제1, 2채널(21, 22)은 수직 방향으로 광을 조사하는 'Coaxial 채널' 일 수 있다.

제3, 4채널(23, 24)은 경사 방향으로 광을 조사하는 'Angle 채널' 일 수 있다.

제5, 6채널(25, 26)은 측면 방향으로 광을 조사하는 'Side 채널' 일 수 있다.

제1 내지 제6채널(21 ~ 26)은 백색광, 적색광, 녹색광, 청색광 중 어느 하나의 광을 조사하는 채널일 수 있다.

바람직하게는, 제1채널(21), 제3채널(23), 제5채널(25)은 적색광 및 청색광 중 어느 하나의 광을 조사하고, 제2채널(22), 제4채널(24), 제6채널(26)은 적색광 및 청색광 중 나머지 하나의 광을 조사하는 채널일 수 있다.

카메라(30)는 검사 대상물인 반도체 패키지를 촬영하여 그레이 이미지를 얻는 CCD 카메라일 수 있다.

본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 비전시스템(10)의 조명 설정 방법

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 비전시스템(10)의 조명 설정 방법에 대해 설명한다.

단, 이하의 설명에서는 이해를 돕기 위해, 도 3 내지 도 7의 예시를 들어 설명할 것이며, 이러한 예시는 전술한 비전시스템(10)의 조명부가 6개의 채널, 즉, 제1 내지 제6채널(21 ~ 26)을 구비한 것을 기준으로 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 비전시스템의 조명 설정 방법의 개략도이고, 도 3(a)는 도 2의 이미지데이터 획득 단계에서의 입력전압범위를 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 3(b)는 도 3(a)의 입력전압범위를 제1소정간격으로 나누어 산출한 것을 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 3(c)는 도 3(b)의 제1소정간격 해당하는 입력전압을 추출한 것을 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 도 2의 1차 스코어데이터 획득 단계에서 획득되는 1차 스코어데이터를 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 5(a)는 도 2의 이미지데이터 획득 단계에서의 입력전압범위를 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 5(b)는 도 5(a)의 입력전압범위를 제2소정간격으로 나누어 산출한 것을 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 5(c)는 도 5(b)의 복수의 제2소정간격에 해당하는 입력전압을 추출한 것을 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 6(a)는 도 2의 이미지데이터 획득 단계에서의 입력전압범위를 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 6(b)는 도 6(a)의 입력전압범위를 제2소정간격으로 나누어 산출한 것을 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 6(c)는 도 6(b)의 복수의 제2소정간격에 해당하는 입력전압을 추출한 것을 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 7은 도 2의 2차 스코어데이터 획득 단계에서 획득되는 2차 스코어데이터를 예시적으로 나타낸 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 비전시스템(10)의 조명 설정 방법은, 1차 이미지데이터 획득 단계(S10);와, 1차 이미지 데이터를 스코어링하는 단계(S20);와, 스코어링 결과로부터 입력전압 2개 선택 단계(S30);와, 선택된 입력전압을 세분화하고, 세분화된 입력전압을 서로 조합해가면서 2차 이미지데이터 획득 단계(S40);와, 2차 이미지 데이터를 스코어링하는 단계(S50);와, 1차 이미지 데이터의 스코어와 2차 이미지 데이터의 스코어를 비교하여 최적 조명 설정하는 단계(S60);와, 최적조명으로 비전 검사를 수행하는 단계(S100);를 포함하여 구성될 수 있다.

보다 자세히 설명하면, 본 발명은 대상체에 광을 조사하는 복수의 채널을 구비한 조명부; 상기 조명부에 인가되는 입력전압을 각각 조절하여 광 조사 세기를 제어하는 제어부; 및 상기 대상체를 촬영하는 카메라를 포함하는 비전시스템의 조명 설정 방법에 있어서, A) 상기 조명부에 구비된 각각의 채널의 입력전압을 제1소정간격으로 나누고, 각각의 간격에 해당되는 입력전압을 단계적으로 조절하여 각각의 채널에 개별적으로 인가한 상태에서 상기 카메라로 상기 대상체를 촬영하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계; B) 획득된 각각의 이미지 데이터에서 상기 대상체의 검사항목1에 따라 기설정된 기준으로 스코어링 하는 단계; C) 상기 스코어링 결과 가장 높은 스코어를 기록한 서로 다른 채널의 입력전압 2개를 선택하는 단계; D) 선택된 2개 채널의 입력전압이 속하는 해당 소정간격을 상기 제1소정간격보다 작은 제2소정간격으로 세분화하고, 각각 세분화된 간격에 해당되는 입력전압을 각각의 채널에 동시에 인가하되, 조합된 경우의 수만큼 입력전압을 다르게 인가한 상태에서 상기 카메라로 상기 대상체를 촬영하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계; E) 상기 D)단계에서 획득된 각각의 이미지 데이터를 상기 대상체의 검사항목1에 따라 기설정된 기준으로 스코어링 하는 단계; F) 상기 C)단계에서 획득된 가장 높은 스코어와 상기 E)단계에서 획득된 가장 높은 스코어를 비교하여 더 높은 스코어를 기록한 입력전압을 상기 대상체의 검사항목1에 적합한 최적 조명으로 설정하는 단계; 및 G) 설정된 최적 조명으로 상기 대상체의 검사항목1에 대한 검사를 수행하는 단계를 포함한다.

먼저, 제어부는 1차 이미지데이터 획득 단계(S10)를 수행하게 된다.

1차 이미지데이터 획득 단계(S10)에서는, 기설정된 입력전압범위를, 제1소정간격으로 나누어 입력전압범위를 산출하고, 각각의 간격에 해당되는 입력전압을 단계적으로 조절하여 각각의 채널에 개별적으로 인가한 상태에서, 카메라로 대상체를 촬영하여 복수의 1차 이미지 데이터를 획득한다.

1차 이미지 데이터 획득 단계(S10)는 먼저, 제어부가 기설정된 입력전압범위를, 기설정된 제1소정간격으로 나누어 각각의 간격에 해당되는 입력전압을 단계적으로 조절하여 각각의 채널에 개별적으로 인가한 상태에서 카메라로 대상체를 촬영하여 복수개의 1차 이미지 데이터를 획득한다. 여기에서, 입력전압범위, 제1소정간격은 비전시스템(10)의 제어부에 기설정되거나, 사용자가 입력하는 기준값이며 제1소정간격은 수치적으로 입력될 수 있지만 비율로 입력될 수 있으며 이 경우 입력전압범위에 비율을 적용한 값이 제1소정간격이 된다.

위의 과정을 도 3(a) 내지 도 3(c)를 참조하여 상세하게 설명한다. 참고로, 본 발명의 비전시스템의 조명 설정방법에서는 실제 입력전압 범위는 0~1000V이지만, 내용의 이해를 쉽게 하기 위해 입력 전압범위를 간단하게 '0V 내지 50V'로 예로 들었을 뿐이며, 이는 설명의 참고일 뿐으로 이의 범위에 제한되는 것은 전혀 아니다.

도 3(a)에 도시된 바와 같이, 예를 들어 입력전압범위는 '0V 내지 50V'로 제어부에 기설정될 수 있다.

제어부에 기설정된 제1소정간격이 '10V'일 경우를 예를 들어 설명하지만 비율을 입력하여 입력전압범위를 구할 수도 있다. 예를 들어, '0V 내지 50V'로 제어부에 기설정될 경우 20%를 입력하여 입력전압범위를 구할 경우 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 입력전압범위는 5개의 '0V 초과 ~ 10V 이하' 구간, '10V 초과 ~ 20V 이하' 구간, '20V 초과 ~ 30V 이하' 구간, '30V 초과 ~ 40V 이하' 구간, '40V 초과 ~ 50V 이하' 구간으로 나누어질 수 있다.

위와 같이, 복수의 입력전압범위, 즉, 5개의 입력전압은 단계적으로 전압이 높아지는 구간을 갖는 전압범위이다.

복수의 입력전압범위가 산출되면, 제어부는 제1소정간격에 따라 산출된 복수의 입력전압 각각에서 단계적으로 인가한 상태에서 카메라로 반도체 패키지를 촬영하여 1차 이미지 데이터를 획득한다.

도 3(c)에 도시된 바와 같이, 복수의 입력전압범위 각각에서 가장 낮은 전압과 높은 전압, 즉, '10V', '20V', '30V', '40V', '50V' 로 추출될 수 있다. 이때 추출된 개수는 입력전압범위를 제1소정간격으로 나눈 값과 동일하다.

제어부는 추출된 복수의 입력전압 각각을 복수의 채널 각각에 단계적으로 인가한 상태에서 카메라를 이용해 반도체 패키지를 촬영하여, 각각의 채널에서 복수의 입력전압별로 단계적으로 인가하여 복수의 1차 이미지데이터를 획득하는 과정을 수행하게 된다.

다시 말해, 제어부는 소정간격으로 나눠진 복수의 입력전압을 단계적으로 조절하여 복수의 채널 각각에 인가한 상태에서 카메라를 이용해 반도체 패키지의 이미지를 촬영함으로써, 1차 이미지데이터를 획득하게 된다.

위의 예시 조건에서, 제어부는 전술한 5개의 입력전압 각각을 6개의 제1 내지 제6채널(21 ~ 26) 각각에 인가한 상태에서 총 30번의 카메라 촬영을 수행함으로써, 30개의 반도체 패키지 이미지를 획득한다.

카메라 촬영을 수행하는 횟수는 '복수의 입력전압의 개수 × 복수의 채널 개수' 이다.

위와 같이 획득된 복수의 반도체 패키지 이미지는 각각의 채널에 대하여 각각의 입력전압을 인가하면서 카메라로 촬영하여 얻은 이미지로, 인가된 입력 전압 및 채널에 따라 개개의 이미지 데이터를 획득한다.

위와 같은 과정을 통해 제어부가 1차 이미지데이터를 획득하게 되면, 1차 이미지데이터 획득 단계(S10)가 완료된다.

1차 이미지데이터 획득 단계(S10)가 완료된 후, 제어부는 각각의 1차 이미지 데이터에 대한 스코어링을 수행하여 1차 스코어데이터 획득 단계(S20)를 수행하게 된다.

1차 스코어데이터 획득 단계(S20)에서는, 복수의 1차 이미지데이터 각각을 기설정된 검사항목 1에 따른 1차 스코어링기법으로 스코어링하여, 복수의 채널별로 각각의 입력전압을 인가하여 획득한 1차 스코어데이터를 획득하는 과정이 수행된다.

1차 스코어링기법은 제어부에 기설정되어 있으며, 반도체 패키지의 검사항목의 종류에 따라 각각 다른 방법으로 이루어지게 된다. 예를 들어 검사항목은 반도체 패키지의 아웃라인, 볼 또는 마크 중에서 선택될 수 있으며, 각각의 검사항목에 따라 기설정된 기준으로 스코어링하여 각각의 검사항목별로 스코어를 산출하게 되며, 스코어가 높게 나올수록 해당 검사항목에 적합한 조명이 되는 것이다.

전술한 예시 조건에서 획득된 스코어 데이터는 도 4에 도시되어 있다.

도 4에는 복수의 반도체 패키지 이미지 각각에 대하여 기설정된 기준으로 스코어링하였을 때 획득된 스코어가 기록되어 있으며, 이러한 스코어는 각각의 복수의 입력전압과 복수의 채널이 각각 매칭되어 있다.

위와 같이, 스코어링기법을 통해 제어부가 각각의 입력전압에 따른 검사항목별 스코어를 획득하게 되면, 1차 스코어데이터 획득 단계(S20)가 완료된다.

1차 스코어데이터 획득 단계(S20)가 완료된 후, 제어부는 스코어링 결과로부터 입력전압 2개를 선택하는 스코어 선택 단계(S30)를 수행하게 된다.

스코어 선택 단계(S30)에서는, 1차 스코어데이터에서, 복수의 채널 중 서로 다른 2개의 채널에서 상위의 첫번째 순위의 스코어를 기록한 입력전압 및 두번째 순위의 스코어를 기록한 입력전압을 선택하는 과정이 수행된다.

제어부는 스코어링 결과 가장 높은 스코어를 기록한 서로 다른 채널의 입력전압 2개를 정한 후, 이때의 입력전압을 세분화한 상태에서 함께 조합하여 조명을 인가하면서 스코어를 획득해야 하므로, 채널간의 조합을 위해 선택된 2개의 입력전압은 복수의 채널 중 서로 다른 2개의 채널을 만족하여야 한다.

예를 들어, 도 4의 1차 스코어데이터에서, 상위의 첫번째 순위의 스코어는 '97'이고, 상위의 두번째 순위의 스코어는 '90'이다. '97'은 제4채널에 대한 스코어이고, '90'은 제1채널에 대한 스코어이므로, 제어부는 4채널의 '97'이 나온 입력전압과, 1채널의 '90'이 나온 입력전압을 선택하게 된다.

첫번째 순위의 스코어를 기록한 '97' 에 매칭되는 채널, 즉, 제4채널(24)은 제1선택채널이 된다.

첫번째 순위의 스코어를 기록한 '97' 에 매칭되는 입력전압, 즉, '30V' 는 제1입력전압이 된다.

두번째 순위의 스코어를 기록한 '90' 에 매칭되는 채널, 즉, 제1채널(21)은 제1-1선택채널이 된다.

두번째 순위의 스코어를 기록한 '90' 에 매칭되는 입력전압, 즉, '10V' 는 제1-1입력전압이 된다.

전술한 예시와 달리, 스코어데이터에서 상위의 첫번째 순위의 스코어가 2개 있을 경우, 2개의 상위의 첫번째 순위의 스코어가 서로 다른 2개의 채널이라면, 제1, 1-1스코어로 선택될 수 있다. 다시 말해, 첫번째 순위 및 두번째 순위의 제1, 1-1스코어는 동일 값을 가질 수 있다.

또한, 선택될 수 있는 제1, 1-1스코어의 동일 값이 여러개 있을 경우, 입력전압 값이 낮은 것을 우선순위로 선택하게 된다. 이는, 낮은 전압을 갖는 것을 선택함으로써, 조명부의 복수의 채널의 소비 전력을 낮춰, 비전시스템(10)의 전력 효율 및 조명의 수명을 높일 수 있기 때문이다.

위와 같이, 제어부가 제1, 1-1스코어를 선택하게 되면, 스코어 선택 단계(S30)가 완료된다.

스코어 선택 단계(S30)가 완료된 후, 제어부는 제1, 1-1스코어가 획득된 입력전압을 제2소정간격으로 세분화하고, 세분화된 입력전압을 조합해가면서 2차 이미지데이터 획득 단계(S40)를 수행하게 된다.

2차 이미지데이터 획득 단계(S40)에서는, 스코어 선택 단계(S30) 후, 선택된 입력전압이 속하는 해당 소정간격을 제1소정간격보다 작은 제2소정간격으로 세분화하고, 세분화된 각각의 간격에 해당되는 입력전압을 각각의 채널에 동시에 인가하되 조합된 경우의 수만큼 입력전압을 다르게 인가한 상태에서 카메라로 대상체를 촬영하여 복수의 2차 이미지 데이터를 획득할 수 있다.

즉, 보다 자세하게 설명하면, 가장 높은 스코어를 기록한 서로 다른 입력전압 2개를 선택한 후, 각각의 입력전압 범위가 속하는 간격에서 각각 세분화한다. 세분화된 입력전압을 각각 매칭되는 채널에 동시에 인가한 상태에서, 카메라가 반도체 패키지를 촬영하여, 매칭된 복수의 이미지데이터를 획득하는 과정이 수행된다.

먼저, 제어부는 제1, 1-1스코어의 입력전압에 각각 매칭되는 제1입력전압인 제1, 1-1입력전압을 추출하고, 제1, 1-1입력전압이 각각 속하는 입력전압범위를 설정한다. 설정된 입력전압을 예를 들어, 제1, 1-1입력전압의 약 ±10%인 구간에서 제1소정간격보다 작은 제2소정간격으로 세분화하고 세분화된 각각의 입력전압 범위에서 2개의 입력전압을 함께 인가하면서 2차 이미지 데이터를 획득한다.

위와 같이 제2소정간격으로 세분화하는 세분화전압은 설정된 입력전압을 일정 비율 구간으로 세분화 할 수도 있고, 제1소정간격의 비율과 동일하게 세분화할 수도 있다.

또한, 제2소정간격의 세분화 간격은 한정되는 것이 아니며, 설정된 입력전압의 ±10%인 구간의 전체 전압일 수 있다. 이는 1차적으로 스코어링을 통해 최적의 채널과 전압이 결정되어 최종적으로 최적의 조명 상태를 만들기 위해 인가되는 전압 조합의 경우의 수가 현격하게 줄어들게 되므로, 스코어링에 의해 1차적으로 채널과 전압이 선택된 경우 2차적인 세분화는 구간의 전체 전압일 수도 있다.

위의 과정을 도 4 내지 도 6(c)를 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 제1스코어의 입력전압범위와 제1-1스코어의 입력전압범위에 대해 설명한다.

도 4 및 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 1차 스코어데이터에서 선택된 제1스코어 '97'에 매칭되는 제1입력전압은 '30V' 이므로, 세분화 전압범위는 30V가 포함되도록 '20V 초과 ~ 40V 이하' 구간이 된다.

제어부에 기설정된 제2소정간격이 '2V'일 경우, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 세분화전압범위는 5개의 '20V 초과 ~ 22V 이하' 구간, '22V 초과 ~ 24V 이하' 구간, '24V 초과 ~ 26V 이하' 구간, '26V 초과 ~ 28V 이하' 구간, '28V 초과 ~ 30V 이하'구간,'32V 초과 ~ 34V 이하' 구간, '34V 초과 ~ 36V 이하' 구간, '36V 초과 ~ 38V 이하' 구간, '38V 초과 ~ 40V 이하 구간으로 나누어질 수 있다.

제2소정간격은 제1소정간격보다 작은 간격을 가지며, 이는, 1차 이미지데이터 획득 단계(S40)에서 더욱 세밀한 최적 전압 범위에서 수행함으로써 보다 정확한 최적 조명을 찾기 위함이다.

위와 같이, 복수의 세분화 전압범위, 즉, 11개의 세분화 전압범위는 단계적으로 전압이 높아지는 구간을 갖는 전압범위로서, 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 복수의 세분화 전압범위는 복수의 세분화 전압범위 각각에서 가장 낮은 전압과 가장 높은 전압, 즉, '20V, 22V', '24V', '26V', '28V', '30V', 32V', '34V', '36V', '38V', '40V' 로 추출될 수 있다. 물론, 사용자에 따라 이들의 중간값을 선택하여 세분화 전압으로 사용할 수도 있을 것이다.

제2소정간격으로 세분화된 복수의 세분화 전압범위가 산출되면, 제어부는 산출된 복수의 입력전압을 추출하는 과정을 수행한다.

가장 높은 스코어를 기록한 입력전압 2개 채널의 입력전압을 제2소정간격으로 세분화하고, 각각의 채널에 세분화된 소정간격의 입력전압을 동시에 인가하면서 조합된 경우의 수에 따라 각각의 입력전압을 다르게 인가하는 것에 대해 보다 상세히 설명한다.

도 4 및 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 1차 스코어데이터에서 선택된 제1-1스코어 '90'에 매칭되는 제1-1입력전압은 '10V' 이므로, 제1-1세분화 전압범위는 10V 를 포함하는 '0V 초과 ~ 20V 이하' 구간이 된다.

제어부에 기설정된 제2소정간격이 '2V'일 경우, 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 제1-1세분화 전압범위는 11개의 '0V 초과 ~ 2V 이하' 구간, '2V 초과 ~ 4V 이하' 구간, '4V 초과 ~ 6V 이하' 구간, '6V 초과 ~ 8V 이하' 구간, '8V 초과 ~ 10V 이하', '10V 초과 ~ 12V 이하' 구간, '12V 초과 ~ 14V 이하' 구간, '14V 초과 ~ 16V 이하' 구간, '16V 초과 ~ 18V 이하' 구간, '18V 초과 ~ 20V 이하' 구간으로 나누어질 수 있다.

위와 같이, 세분화 전압범위(입력전압범위)가 산출되면, 제어부는 산출된 복수의 세분화 전압범위로서, 도 6(c)에 도시된 바와 같이, 선택전압범위 각각에서 가장 낮은 전압과 가장 높은 전압, 즉, '0V, 2V', '4V', '6V', '8V', '10V, '12V', '14V', '16V', '18V', '20V' 로 추출될 수 있다. 물론, 사용자에 따라 이들의 중간값을 선택하여 입력전압으로 사용할 수도 있을 것이다.

전술한 예시에서는 추출전압은 설명의 이해를 돕기 위한 예시로서, 제1소정간격보다 작은 제2소정간격은 적절하게 변경될 수 있다.

전술한 과정과 같이, 각각 2개의 입력전압이 제2소정간격으로 추출되면, 제어부는 추출된 복수의 입력전압 각각을 그에 매칭되는 채널인 제1, 1-1선택채널에 동시에 인가한 상태에서, 카메라가 반도체 패키지를 촬영하여 복수의 이미지데이터를 획득하는 과정을 수행하게 된다.

다시 말해, 제어부는 복수의 제2소정간격으로 세분화된 세분화 전압을 단계적으로 조절하여 제1, 1-1선택채널 각각에 동시에 인가한 상태에서 카메라를 이용해 반도체 패키지 이미지를 촬영함으로써, 2차 이미지데이터를 획득하게 된다.

위의 예시 조건에서, 제1스코어 '97'에 매칭되는 채널인 제1선택채널은 '제4채널(24)' 이고, 제1-1스코어 '90'에 매칭되는 채널인 제1-1선택채널은 '제1채널(21)' 이므로, 제어부는 제1선택채널인 '제4채널(24)'에 복수의 제2소정간격으로 세분화된 세분화 전압을 단계적으로 인가함과 동시에, 제1-1선택채널인 '제1채널(21)'에 제2소정간격으로 세분화된 입력전압을 단계적으로 인가한 상태에서 카메라로 반도체 패키지를 촬영하여 각각에 해당되는 이미지 데이터를 획득한다.

이 경우, 카메라 촬영을 수행하는 횟수는 '제2소정간격으로 세분화된 복수의 제1선택채널의 세분화 전압(제1입력전압)의 개수(11개) × 제2소정간격으로 세분화된 복수의 제1-1선택채널의 세분화 전압(제1-1입력전압) 개수(11개)' 이다.

위와 같이 획득된 복수의 반도체 패키지 이미지에는 각각의 반도체 패키지 이미지에 해당하는 복수의 제1, 1-1선택채널의 입력전압이 각각 매칭되며, 복수의 반도체 패키지 이미지 각각에 해당하는 제1선택채널별 복수의 제1선택채널의 세분화 전압과, 제1-1선택채널별 복수의 제1-1선택채널의 세분화 전압이 매칭된 것일 수도 있다.

위와 같은 과정을 통해 제어부가 각각 제2소정간격으로 세분화된 세분화 전압을 조합해가면서 각각의 2차 이미지데이터를 획득하게 되면, 2차 이미지데이터 획득 단계(S40)가 완료된다.

2차 이미지데이터 획득 단계(S40)가 완료된 후, 제어부는 획득된 2차 이미지 데이터를 스코어링하여 2차 스코어데이터 획득 단계(S50)를 수행하게 된다.

앞서, 1차 이미지 데이터 획득단계, 1차 스코어데이터 획득단계, 2차 이미지 획득단계, 2차 스코어데이터 획득단계가 각각 설명되고 있으나 이를 보다 자세히 분류하여 정의하면 다음과 같다.

먼저, 각각의 채널에 대하여 입력전압을 제1소정간격으로 나눈후, 제1소정간격에 해당하는 입력전압을 단계적으로 조절하여 이미지 데이터를 획득한 것을 1차 이미지 데이터라 할 수 있고, 1차 이미지 데이터에서 각각의 기설정된 기준으로 스코어링하여 얻어진 스코어데이터를 1차 스코어데이터라 할 수 있다. 이후, 1차 스코어데이터에서 가장 높은 스코어를 기록한 입력전압 2개를 선택한 후 선택된 입력전압이 속하는 각각의 해당 간격을 제2소정간격으로 세분화하고, 세분화된 각각의 입력전압(세분화 전압)을 단계적으로 조절하여 이미지 데이터를 획득한 것을 2차 이미지 데이터라할 수 있다. 2차 이미지 데이터에서 각각의 기설정된 기준으로 스코어링하여 얻어진 스코어 데이터를 2차 스코어데이터라 할 수 있다.

2차 스코어데이터 획득 단계(S50)에서는, 복수의 2차 이미지데이터 각각을 1차 스코어링기법으로 스코어링하여, 세분화 전압을 단계적으로 인가한 제1 세분화전압과 제1-1 세분화전압을 동시에 인가하여 각각 획득된 2차 스코어데이터를 획득하는 과정이 수행된다.

전술한 예시 조건에서 획득된 2차 스코어데이터는 도 7에 도시되어 있다.

2차 스코어데이터는 복수의 반도체 패키지 이미지 각각에 대한 2차 스코어가 기록되어 있으며, 이러한 2차 스코어에는 각각의 2차 스코어에 해당하는 복수의 제1,1-1 세분화 전압 및 제1, 1-1선택채널이 매칭되어 있다.

이와 달리, 2차 이미지데이터는 도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 반도체 패키지 이미지 각각에 해당하는 제1선택채널별 복수의 제1 세분화전압과, 제1-1선택채널별 복수의 제1-1 세분화전압이 매칭된 것일 수도 있다.

위와 같이, 1차 스코어링기법을 통해 제어부가 2차 스코어데이터를 획득하게 되면, 2차 스코어데이터 획득 단계(S50)가 완료된다.

2차 스코어데이터 획득 단계(S50)가 완료된 후, 제어부는 검사항목 1의 최적조명 설정 단계(S60)를 수행하게 된다.

검사항목 1의 최적조명 설정 단계(S60)에서는, 2차 스코어데이터 획득 단계(S50) 후, 1차 스코어 데이터에서 가장 높은 제1스코어와, 2차 스코어데이터에서 가장 높은 스코어를 획득한 제2스코어를 비교하여 더 높은 스코어를 기록한 것에 매칭되는 채널 및 입력전압을 반도체 패키지의 검사항목 1에 적합한 검사항목 1의 최적조명으로 설정하는 과정이 수행된다.

이 경우, 2차 스코어데이터에서 가장 높은 스코어를 기록한 것은 제2스코어가 된다.

제2스코어에 매칭되는 세분화전압은 제2-1세분화 전압 및 제2-2세분화 전압이다.

제2스코어에 매칭되는 채널은 제1선택채널 및 제1-1선택채널이다.

따라서, 제어부는 스코어 선택 단계(S30)를 수행하는 과정에서 1차 스코어데이터에서 선택된 제1스코어와, 2차 스코어데이터에서 선택된 제2스코어를 비교하여 더 높은 스코어를 기록한 스코어를 최종스코어로 산출하고, 이때 최종스코어가 산출된 입력전압과 최종스코어가 산출된 입력전압의 선택채널을 최적 조명으로 설정하게 된다.

만약, 제1스코어가 제2스코어보다 더 높은 스코어를 기록한 경우, 제어부는, 제1스코어에 매칭되는 제1선택채널 및 제1입력전압을 검사항목 1에 적합한 최적조명으로 설정하게 된다. 따라서, 검사항목 1의 최적조명이 설정되면, 제어부는 반도체 패키지의 검사항목 1을 검사할 때 1개의 조명인 제1선택채널에 제1입력전압을 인가하게 되는 것이다. 다시 말해, 제1스코어가 제2스코어보다 더 높은 스코어를 기록한 경우, 제어부는 1개의 채널에 대해서만 전압을 인가한 것을 검사항목 1의 최적조명으로 설정하게 되는 것이다.

만약, 제2스코어가 제1스코어보다 더 높은 스코어를 기록한 경우, 제어부는, 제2스코어에 매칭되는 제1선택채널 및 제1-1선택채널과, 제2-1세분화전압 및 제2-2세분화전압을 검사항목 1에 적합한 최적조명으로 설정하게 된다. 따라서, 검사항목 1의 최적조명이 설정되면, 제어부는 2개의 조명인 제1, 1-1선택채널 각각에 제2-1, 2-2세분화전압을 인가하게 되는 것이다. 다시 말해, 제2스코어가 제1스코어보다 더 높은 스코어를 기록한 경우, 제어부는 서로 다른 2개의 채널(제1, 제1-1선택채널) 각각에 최적 전압을 동시에 인가하여 조합한 것을 검사항목 1의 최적조명으로 설정하게 되는 것이다.

전술한 바와 같은 조건에서, 검사항목 1의 최적조명에 매칭되는 전압은 검사항목 1의 최적전압이고, 검사항목 1의 최적채널이다.

예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 2차 스코어데이터에서 가장 높은 2차 스코어를 기록한 것은 '98' 이므로, 제2스코어는 '98' 이 된다.

이 경우, 전술한 예시 조건에서 제1스코어는 '97' 이므로, 제2스코어가 제1스코어보다 더 높은 스코어를 기록하게 된다.

따라서, 제어부는 제2스코어를 기록한 것에 매칭되는 채널인 제1, 1-1선택채널, 즉, '제4채널(24)' 및 '제1채널(21)'과, 제2스코어를 기록한 것에 매칭되는 제2입력전압인 제2-1, 2-2세분화 전압, 즉, '26V' 및 '8V'를 검사항목 1에 적합한 최적조명 입력전압값으로 설정하게 된다.

이 경우, 검사항목 1의 설정채널은 '제4채널(24)' 및 '제1채널(21)'이고, 검사항목 1의 설정전압은 '26V' 및 '8V' 이다.

위와 같이, 제어부가 검사항목 1의 설정값을 설정하게 되면, 검사항목 1에 적합한 최적조명 설정 단계(S60)가 완료된다.

검사항목 1에 적합한 최적조명 설정 단계(S60)가 완료된 후, 제어부는 검사항목 1의 최적조명을 인가한 상태에서 반도체패키지의 검사항목 1에 대한 비전 검사 단계(S100)를 수행하게 된다.

검사항목 1에 대한 비전 검사 단계(S100)에서는, 검사항목 1에 적합한 최적조명 설정 단계(S60) 후, 비전시스템(10)에 최적조명의 최적채널 및 최적전압을 인가한 상태에서, 비전시스템(10)을 통해 반도체 패키지에 대한 비전 검사를 수행하는 과정이 수행된다.

전술한 바와 같이, 검사항목 1에 적합한 최적조명 설정 단계(S60)에서 제1스코어가 제2스코어보다 더 높은 스코어를 기록한 경우, 제어부는 1개의 조명인 제1선택채널에 제1세분화전압을 인가하는 것을 검사항목 1의 최적조명으로 설정하게 되며, 비전시스템(10)의 제1선택채널에 제1세분화전압을 인가한 상태에서 비전시스템(10)의 카메라를 통해 반도체 패키지에 대한 검사를 수행함으로써, 반도체 패키지의 불량 여부 또는 얼라인 상태를 판단하게 된다. 다시 말해, 검사항목 1의 최적조명 설정 단계(S60)에서 제1스코어가 제2스코어보다 더 높은 스코어를 기록한 경우, 검사항목 1의 최적조명은 1개의 채널에 1개의 전압을 인가하여 광을 조사한 상태에서 카메라를 이용해 반도체 패키지 이미지를 촬영하는 것이다.

반대로, 제2스코어가 제1스코어보다 더 높은 스코어를 기록한 경우, 제어부는, 2개의 조명인 제1, 1-1선택채널 각각에 제2-1, 2-2세분화전압을 인가하는 것을 검사항목 1의 최적조명으로 설정하게 되며, 이처럼 비전시스템(10)의 제1, 1-1선택채널 각각에 제2-1, 2-2세분화 전압을 인가한 상태에서 비전시스템(10)의 카메라를 통해 반도체 패키지에 대한 검사를 수행함으로써, 반도체 패키지의 불량 여부를 판단하게 된다. 다시 말해, 검사항목 1의 최적조명 설정 단계(S60)에서 제2스코어가 제1스코어보다 더 높은 스코어를 기록한 경우, 검사항목 1의 최적조명은 2개의 채널에 2개의 전압을 인가하여 광을 조사한 상태에서 카메라를 이용해 반도체 패키지 이미지를 촬영하는 것이다.

전술한 예시 조건에서, 제어부는, 제2스코어 '98'을 기록한 것에 매칭되는 제1, 1-1선택채널 '제4채널(24) 및 제1채널(21)' 각각에 제2-1, 2-2입력전압 '26V' 및 '8V'을 인가한 상태에서 비전시스템(10)의 카메라를 통해 반도체 패키지에 대한 검사를 수행함으로써, 반도체 패키지의 불량 여부를 판단하게 된다.

전술한 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 비전시스템(10)의 조명 설정 방법의 검사항목 1은 반도체 패키지의 검사항목에 따라 구분될 수 있으며, 바람직하게는 검사항목 1은 반도체 패키지의 아웃라인(외곽라인), 반도체 패키지의 볼, 반도체 패키지의 마크 중 어느 하나에 대한 검사항목일 수 있다.

위와 같이, 검사항목 1의 대상이 무엇이냐에 따라, 검사항목 1에 따른 1차 스코어링기법이 달라질 수 있으며, 이러한 1차 스코어링기법에 대하여는 후술한다.

전술한 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 비전시스템(10)의 조명 설정 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.

종래에 사용자가 수작업으로 복수의 채널 각각에 대해 인가되는 입력전압을 변경 및 조합해가며 최적의 조명 설정을 탐색한 것을 기설정된 기준에 따라 자동적으로 셋팅함으로써, 최적의 조명 설정 탐색의 소요시간을 줄이고, 반도체 패키지 이미지 퀄리티의 편차를 최소화하여 반도체 패키지의 정확한 불량 여부 판단 및 얼라인 판단을 달성할 수 있다.

검사항목의 종류에 따라 스코어링기법을 달리하여 촬영된 반도체 패키지의 이미지를 스코어링하고, 이를 바탕으로 최적의 조명을 설정함으로써, 양질의 반도체 패키지 이미지를 획득할 수 있으며, 이를 통해, 정확한 반도체 패키지의 불량 여부 판단 및 얼라인 판단을 할 수 있다.

또한, 복수의 채널을 갖는 조명부에서 실질적으로 높은 해상도를 갖는 반도체 패키지의 이미지를 획득하기 위해 필요한 채널만을 검사항목설정값으로 설정함으로써, 조명부의 소비 전력을 최소화함과 동시에 높은 퀄리티의 반도체 패키지 이미지를 획득하는 것을 달성할 수 있다.

본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 비전시스템(10)의 조명 설정 방법

이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 비전시스템(10)의 조명 설정 방법에 대해 설명한다.

도 8은 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 비전시스템의 조명 설정 방법의 개략도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 비전시스템(10)의 조명 설정 방법은, 1차 이미지데이터 획득 단계(S10);와, 1차 스코어데이터 획득 단계(S20');와, 스코어 선택 단계(S30);와, 2차 이미지데이터 획득 단계(S40);와, 2차 스코어데이터 획득 단계(S50);와, 검사항목 1의 최적조명 설정 단계(S60);와, 3차 이미지데이터 획득 단계(S70');와, 3차 스코어데이터 획득 단계(S80');와, 검사항목 1,2의 최적조명 설정 단계(S90')와, 검사항목 1,2의 최적조명을 인가한 상태에서 검사항목 1,2의 비전 검사 단계(S100');를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 비전시스템은 단일검사항목(반도체 패키지의 아웃라인, 볼, 마크 중 어느 하나)에 적합한 비전시스템의 조명 설정 방법에 대한 것이었다면, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 비전시스템(10)의 조명 설정 방법은 검사항목이 2개인 복합검사항목(반도체 패키지의 아웃라인+ 볼, 반도체 패키지의 아웃라인+ 마크)에 적합한 비전시스템의 조명 설정 방법에 관한 것이다. 본 발명의 제2 실시 예에 따른 비전시스템의 조명 설정 방법은 전술한 제1실시 예에 따른 비전시스템(10)의 조명 설정 방법과 비교하여, 3차 이미지데이터 획득 단계(S70'), 3차 스코어데이터 획득 단계(S80'), 검사항목 1,2의 조명 설정 단계(S90') 및 검사항목 1,2 비전 검사 단계(S100')가 추가되므로, 동일한 단계에 대한 설명은 전술한 제1실시 예에 따른 비전시스템(10)의 조명 설정 방법에 대한 설명으로 대체될 수 있으며, 중복되는 단계에 대한 설명은 생략한다.

참고로, 반도체 패키지의 비전검사에 있어서 반도체 패키지의 일면에는 볼, 리드 등의 단자가 형성되며, 반도체 패키지의 타면에는 자재정보 또는 제조사 등이 마킹된 마크가 형성되어 있다. 따라서, 반도체 패키지의 볼 검사를 수행하면서 반도체 패키지의 아웃라인을 함께 검사하거나, 반도체 패키지의 마크 검사를 수행하면서 반도체 패키지의 아웃라인을 함께 검사할 수 있다. 즉, 2개의 검사항목을 모두 만족시키는 검사항목 1,2를 함께 검사할 수 있는 최적 조명을 설정하는 비전시스템의 조명 설정방법을 설명한다.

본 발명의 제2실시 예에 따르면, 반도체 패키지에 광을 조사하는 복수의 채널을 구비한 조명부; 상기 조명부에 인가되는 입력전압을 각각 조절하여 광 조사 세기를 제어하는 제어부; 및 상기 반도체 패키지를 촬영하는 카메라를 포함하는 비전시스템의 조명 설정 방법에 있어서, A) 상기 조명부에 구비된 각각의 채널의 입력전압을 제1소정간격으로 나누고, 각각의 간격에 해당되는 입력전압을 단계적으로 조절하여 각각의 채널에 개별적으로 인가한 상태에서 상기 카메라로 상기 대상체를 촬영하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계; B) 획득된 각각의 이미지 데이터에서 상기 대상체의 검사항목1,2에 따라 기설정된 기준으로 스코어링 하는 단계; C) 상기 스코어링 결과 검사항목1에 대하여 가장 높은 스코어를 기록한 서로 다른 채널의 입력전압 2개를 선택하는 단계; D) 선택된 2개 채널의 입력전압이 속하는 해당 소정간격을 상기 제1소정간격보다 작은 제2소정간격으로 세분화하고, 각각 세분화된 간격에 해당되는 입력전압을 각각의 채널에 동시에 인가하되, 조합된 경우의 수만큼 입력전압을 다르게 인가한 상태에서 상기 카메라로 상기 대상체를 촬영하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계; E) 상기 D)단계에서 획득된 각각의 이미지 데이터를 상기 대상체의 검사항목1에 따라 기설정된 기준으로 스코어링 하는 단계; 및 F) 스코어링 결과 상기 B)단계에서 획득된 가장 높은 스코어와 상기 E)단계에서 획득된 가장 높은 스코어를 비교하여 더 높은 스코어를 기록한 입력전압을 상기 대상체의 검사항목1에 적합한 최적 조명으로 설정하는 단계; G) 상기 F)단계에서 설정된 검사항목1에 적합한 최적 조명을 인가한 상태에서, 상기 B)단계의 스코어링결과 검사항목2에 대하여 가장 높은 스코어를 기록한 채널을 선택하여 이의 입력전압을 상기 제1소정간격으로 나누고 상기 제1소정간격을 단계적으로 조절하여 재인가하면서 상기 대상체를 촬상하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계; H) 상기 G)단계에서 획득된 각각의 이미지 데이터를 상기 검사항목1에 따라 기설정된 기준으로 각각 스코어링 하는 단계; I) 스코어링 결과 상기 G)단계에서 획득된 스코어 중에서 검사항목1의 스코어가 상기 F)단계에서 설정된 검사항목1의 최적조명으로 인가했을 때 획득된 가장 높은 스코어의 오차범위를 만족하는 입력전압을 찾는 단계; J) 상기 오차범위를 만족하는 입력전압 중에서 검사항목2의 입력전압이 최대가 되는 입력전압을 검사항목1,2를 함께 검사할 수 있는 최적 조명으로 설정하는 단계; 및 K) 상기 J)단계에서 설정된 최적 조명을 인가한 상태에서 상기 대상체의 검사항목1,2의 검사를 수행하는 단계를 포함한다.

제어부는, 1차 이미지데이터 획득 단계(S10)가 완료된 후, 1차 스코어데이터 획득 단계(S20')를 수행하게 된다. 이때, 하나의 1차 이미지데이터로부터 검사항목에 따라 2개의 검사값을 각각 획득할 수 있다.

1차 스코어데이터 획득 단계(S20')에서는, 복수의 1차 이미지데이터 각각을 기설정된 검사항목 1에 따른 1차 스코어링기법으로 스코어링하여, 각각의 채널에 대한 입력전압별 스코어가 매칭된 1차 스코어데이터를 획득하고, 동일한 복수의 1차 이미지데이터 각각을 기설정된 검사항목 2에 따른 1차 스코어링기법으로 스코어링하여, 각각의 채널에 대한 입력전압별 스코어가 매칭된 1차 스코어데이터를 획득하는 과정이 수행된다.

1차 스코어링기법은 제어부에 기설정되어 있으며, 검사항목 1, 2에 따라 다른 방법으로 이루어지게 된다.

검사항목 1과 검사항목 2는 서로 다른 검사항목을 가지며, 이로 인해, 1차 스코어링기법의 방법은 서로 다른 기준과 방법으로 스코어링을 수행한다.

바람직하게, 검사항목 1은 반도체 패키지에 형성된 볼, 또는 마크에 대한 검사항목이고, 검사항목 2는 반도체 패키지의 아웃라인에 대한 검사항목일 수 있다.

따라서, 1차 스코어링기법 중 검사항목 1은 반도체 패키지의 볼, 또는 마크에 대한 검사항목에 따른 스코어링기법이며, 1차 스코어링기법 중 검사항목 2는 반도체 패키지의 아웃라인에 대한 검사항목에 따른 스코어링기법이다.

1차 스코어데이터는 복수의 반도체 패키지 이미지 각각에 대하여 검사항목 1,2에 따른 기설정된 기준으로 얻어진 각각의 1차 스코어가 기록되어 있으며, 이러한 1차 스코어에는 각각의 1차 스코어에 해당하는 복수의 제1소정간격으로 나눠진 입력전압과 복수의 채널이 매칭되어 있다.

1차 스코어데이터는 검사항목 1에 대해 스코어링을 수행한 것이므로, 1차 스코어는 반도체 패키지의 볼, 또는 마크를 검사하는데 적합한 스코어 값으로, 볼 검사에 따른 기설정된 기준으로 스코어링한 값 또는 마크 검사에 따른 기설정된 기준으로 스코어링한 값이다.

또한, 1차 스코어데이터는 검사항목 2에 대해 스코어링을 수행한 것이므로, 1차 스코어는 반도체 패키지의 아웃라인을 검사하는데 적합한 스코어 값으로, 아웃라인 검사에 따른 기설정된 기준으로 스코어링한 값이다.

위와 같이, 1차 스코어링기법을 통해 제어부가 각각의 1차 스코어데이터(볼 스코어와 아웃라인 스코어, 또는 마크 스코어와 아웃라인 스코어)를 획득하면, 1차 스코어데이터 획득 단계(S20')가 완료된다.

1차 스코어데이터를 획득한 결과, 검사항목 1에 가장 높은 스코어를 기록한 서로 다른 채널의 입력전압 2개를 선택한다. 선택된 2개 채널의 입력전압이 속하는 해당 소정간격을 제1소정간격보다 작은 제2소정간격으로 세분화하고, 세분화된 간격에 해당하는 세분화 전압을 각각의 채널에 동시에 인가하면서 카메라로 반도체 패키지를 촬영하여 복수의 2차 이미지 데이터를 획득한다. 즉, 제2소정간격으로 세분화된 세분화 전압을 각각 경우의 수에 따라 조합하면서 검사항목 1에 가장 높은 스코어를 기록한 입력전압 2개를 동시에 인가한다.

이때 검사항목 1에 대해 가장 높은 스코어를 기록한 제1스코어와, 검사항목 1에 대해 가장 높은 스코어를 기록한 입력전압 2개를 동시에 인가하여 얻은 2차스코어들 중에서 가장 높은 스코어를 기록한 제2스코어를 비교하여 더 높은 스코어를 기록한 입력전압을 반도체 패키지의 검사항목 1에 적합한 최적 조명으로 선택한다. 여기까지는 본 발명의 제1실시 예와 동일하다.

다만, 앞서 1차 스코어데이터에는 검사항목 2에 대한 스코어링값을 갖고 있으므로, 검사항목 2의 스코어링값 중 가장 높은 스코어를 기록한 값에서의 채널을 검사항목 2에 적합한 최적채널로 선택한다.

즉, 본 발명의 제2실시 예에서는 검사항목 1,2에 가장 적합한 최적 조명을 찾아야 하므로, 검사항목 1의 최적조명을 인가한 상태에서 검사항목 2의 최적 채널의 입력전압을 변경해가면서 검사항목 1,2를 함께 검사할 수 있는 최적 조명을 찾는 것이다.

이때 검사항목 1에 적합한 최적 조명을 인가한 상태에서, 검사항목 2의 최적 채널의 입력전압을 제1소정간격으로 나누고, 각각에 해당하는 입력전압을 인가하면서 복수의 3차 이미지 데이터를 획득한다. 획득된 3차 이미지 데이터를 검사항목 1에 따른 기설정된 스코어링 기준으로 각각 스코어링한다.

스코어링 결과, 검사항목 1의 최적 조명을 인가하여 반도체 패키지를 검사할 때 획득되었던 스코어의 오차범위를 만족한 입력전압들 중에서도 검사항목 2의 입력전압이 최대가 되는 입력전압을 검사항목 1,2를 함께 검사할 수 있는 최적 조명으로 설정한다.

즉, 검사항목 1,2를 함께 검사할 수 있는 최적조명은 검사항목 1인 반도체 패키지의 볼, 또는 마크를 기준으로 찾되, 검사항목 1의 스코어가 검사항목 1의 최적조명의 오차범위(±10%)에 들어오도록 함으로써 검사항목 1의 검사에 영향을 주지 않는다.

또한, 검사항목 2인 반도체 패키지의 아웃라인은 조명이 밝을수록 선명하게 검출되는 경향이 있으므로, 검사항목 1의 최적조명으로 인가했을 때 획득된 검사항목 1의 스코어의 오차범위 내에 들어오는 값들 중 입력전압이 최대가 되는 입력전압을 선택함으로써 검사항목 1,2를 함께 검사할 수 있는 최적조명으로 선정하도록 한다.

참고로 검사항목 1의 최적조명을 인가한 상태에서, 검사항목 2의 최적 채널의 입력전압을 각각 단계적으로 조절하면서 인가할 때 검사항목 2의 최적 채널의 입력전압 범위를 전부다 인가해볼 수도 있으나, 바람직하게는 검사항목 1의 최적조명으로 인가했을 때 획득된 가장 높은 스코어의 오차범위를 만족할 때까지 입력전압 범위를 달리하면서 인가해볼 수도 있을 것이다.

여기서 검사항목 2의 적합한 채널의 입력전압의 인가시 완료 시점만 위와 같이 검사항목 1의 최적조명으로 인가했을 때 획득된 데이터를 활용할 수 있으며 경우에 따라서는 검사항목 2의 적합한 채널의 입력전압의 시작점도 검사항목 1의 최적조명으로 인가했을 때 획득된 데이터를 활용할 수 있다.

또한, 검사항목 1의 최적조명으로 인가했을 때 획득된 가장 높은 스코어의 오차범위를 만족하더라도 검사항목 2에 적합한 채널의 단계적으로 조절되어 인가되는 전압을 추가적으로 더 인가할 수 있다. 이는 검사의 신뢰성을 확인하기 위한 것으로, 획득된 가장 높은 스코어의 오차범위가 만족되는 시점에 외부의 충격이나 일시적인 전력 문제로 촬영하는 이미지에 튀는 값이 존재할 수 있기 때문이다.

한편, 본 발명의 제2실시 예에 대해 이하에서 보다 자세히 설명한다.

먼저, 제어부는 조명부에 구비된 각각의 채널의 입력전압을 제1소정간격으로 나누고, 각각의 간격에 해당되는 입력전압을 단계적으로 조절하여 각각의 채널에 개별적으로 인가한 상태에서 카메라로 반도체 패키지를 촬영하여 1차 이미지 데이터를 획득한다.

획득된 1차 이미지 데이터에 대하여 각각 반도체 패키지의 검사항목 1, 2에 따라 기설정된 기준으로 스코어링하여 검사항목 1,2에 대한 각각의 1차 스코어데이터를 획득한다.

검사항목 1의 1차 스코어 데이터중에서 가장 높은 스코어를 기록한 서로 다른 채널의 입력전압 2개를 선택한다.

첫번째 순위와 두번째 순위의 입력전압이 선택되면, 제어부는 각각의 입력전압을 제2소정간격으로 나눈다. 예를 들어, 제2소정간격은 제1소정간격보다 세분화된 간격으로서, 첫번째 순위의 입력전압의 ±10%를 지정하여 이를 제1소정간격보다 작은 제2소정간격으로 세분화하여 세분화된 제1세분화 전압을 추출한다. 두번째 순위를 기록한 스코어에 대해서도 동일하게 제1입력전압이 속하는 해당간격을 제2소정간격으로 세분화하여 제1-1세분화 전압을 추출한다. 여기서 추출되는 입력 전압 범위를 ±10%로 예를 들었지만 제1소정간격을 나눌 때 사용한 비율을 동일하게 사용할 수도 있다.

세분화된 제1, 1-1세분화 전압이 추출되면, 제어부는 추출된 제1세분화전압과 제1-1세분화 전압을 조합된 경우의 수만큼 달리 설정하면서 동시에 인가하여 2차 이미지 데이터를 획득한다.

이때 획득된 2차 이미지 데이터를 검사항목 1의 기설정된 스코어링 기준에 따라 2차 스코어링을 수행하며, 2차 스코어링 결과 검사항목 1의 1차 스코어 데이터에서 가장 높은 스코어(제1스코어)와, 검사항목 1의 2차 스코어 데이터에서 가장 높은 스코어(제2스코어)를 비교한다.

제1스코어와 제2스코어의 비교 결과 더 높은 스코어를 기록한 입력전압과 해당 입력전압의 채널을 검사항목 1의 최적조명으로 설정한다.

한편, 검사항목 2의 1차 스코어 데이터 중에서 가장 높은 스코어를 기록한 입력전압이 속한 채널을 검사항목 2의 최적조명으로 설정한다.

제어부는 검사항목 2의 채널의 입력전압을 제1소정간격으로 나누고, 각각의 간격에 해당되는 입력전압을 단계적으로 조절하여 인가하면서 카메라로 반도체 패키지를 촬영하여 3차 이미지 데이터를 획득한다. 3차 이미지 데이터는 검사항목 1의 최적조명을 인가한 상태에서, 검사항목 2의 채널의 입력전압을 단계적으로 조절하여 인가하면서, 카메라를 이용해 반도체 패키지 이미지를 촬영함으로써, 3차 이미지데이터를 획득하게 된다.

이때, 검사항목 1의 최적 조명 설정 단계(S60)에서, 검사항목 1의 최적조명에 사용된 설정채널이 1개인 경우, 즉 1차 스코어 데이터의 최고값이 2차 스코어 데이터의 최고값보다 높거나 같은 경우에는 1개의 채널에 1개의 입력전압을 인가하고, 검사항목 2의 최적조명이 속한 1개의 채널에 1개의 입력전압을 인가한 상태, 즉, 2개의 채널의 조명부를 통해 광을 조사한 상태에서 카메라를 이용해 반도체 패키지 이미지를 촬영하는 것이다.

또한, 검사항목 1의 최적 조명 설정 단계(S60)에서, 검사항목 1의 최적조명에 사용된 설정채널이 2개인 경우, 즉 2차 스코어 데이터의 최고값이 1차 스코어 데이터의 최고값보다 높은 경우에는 2개의 채널 각각에 1개의 세분화전압, 즉, 총 2개의 세분화전압을 동시에 인가하고, 검사항목 2의 최적조명이 속한 1개의 채널에 1개의 세분화전압을 함께 인가한 상태, 즉, 3개의 채널의 조명부를 통해 광을 조사한 상태에서 카메라를 이용해 반도체 패키지 이미지를 촬영하는 것이다.

위와 같이 획득된 복수의 반도체 패키지 이미지에는 각각의 반도체 패키지 이미지에 해당하는 검사항목 1의 입력전압, 검사항목 1의 선택채널이 매칭되어 있으며, 3차 이미지데이터는 검사항목 1의 입력전압, 선택채널이 인가된 상태에서의 검사항목 2의 선택채널의 제1소정간격으로 나눠진 세분화 전압별로 반도체 패키지 이미지가 매칭되어 있는 것이다.

위와 같은 과정을 통해 제어부가 3차 이미지데이터를 획득하게 되면, 3차 이미지데이터 획득 단계(S70')가 완료된다.

3차 이미지데이터 획득 단계(S70')가 완료된 후, 제어부는 3차 스코어데이터 획득 단계(S80')를 수행하게 된다.

3차 스코어데이터 획득 단계(S80')에서는, 복수의 3차 이미지 데이터 각각을 1차 스코어링기법으로 스코어링하여, 검사항목 1의 최적조명 인가 상태에서의 검사항목 2의 최적 채널의 입력전압별로 매칭함으로써 각각의 3차 스코어데이터를 획득하는 과정이 수행된다.

3차 스코어데이터는 복수의 반도체 패키지 이미지 각각에 대한 3차 스코어가 기록되어 있으며, 이러한 3차 스코어에는 검사항목 1의 최적조명의 최적전압과, 검사항목 2의 선택채널에서의 복수의 검사항목 2의 세분화 전압이 각각 매칭되어 있다.

다시 말해, 3차 스코어데이터는 검사항목 1의 설정값 인가 상태에서의 검사항목 2의 선택채널에서의 각각의 세분화전압이 매칭되어 있는 것이다.

위와 같이, 검사항목 1에 따른 스코어링기법을 통해 제어부가 3차 스코어데이터를 획득하게 되면, 3차 스코어데이터 획득 단계(S80')가 완료된다.

3차 스코어데이터 획득 단계(S80')가 완료된 후, 제어부는 검사항목 1,2의 최적조명 설정 단계(S90')를 수행하게 된다.

검사항목 1,2의 최적조명 설정 단계(S90')에서는, 3차 스코어데이터 획득 단계(S80') 후, 3차 스코어데이터의 스코어값중에서 검사항목 1의 최적조명 인가시에 획득된 스코어와 비교하여 기설정된 오차범위 내의 값을 가지며, 오차범위 내의 값들 중에서도 가장 높은 입력전압을 갖는 3차 스코어를 최종 스코어로 선택하고, 이때 선택된 최종 스코어에 매칭되는 입력전압을 최종 입력 전압으로 설정한다. 최종 스코어로 선택된 채널정보와 입력전압을 반도체 패키지의 검사항목 1 및 검사항목 2에 적합한 검사항목 1,2의 최적조명으로 설정하는 과정이 수행된다.

먼저, 제어부는 3차 스코어데이터의 3차 스코어 중에서 검사항목 1의 최적조명 인가시 획득된 스코어인 검사항목 1의 스코어와 비교하여 기설정된 오차범위 내의 값을 가지며, 가장 높은 세분화전압을 갖는 3차 스코어를 조합스코어로 선택한다.

이 경우, 검사항목 1의 최적조명 인가시에 획득된 스코어는 전술한 바와 같이, 제1스코어 및 제2스코어 중에서 선택되며, 검사항목 1의 스코어가 제1스코어일 경우 스코어는 1차 스코어에 대한 값이며, 제2스코어일 경우 스코어는 2차 스코어에 대한 값일 수 있다.

여기에서 검사항목 1의 최적조명 인가시에 획득된 스코어의 오차범위는 제어부에 기설정된 것이며, 바람직하게 -10% ~ +10%의 오차범위를 가질 수 있다.

최종스코어는 3차 스코어데이터의 스코어 값들 중에서 가장 높은 스코어를 기록한 값으로서, 전술한 검사항목 1의 최적조명 인가시에 획득된 스코어의 오차범위 내에 포함되는 값이다.

참고로, 3차 스코어데이터를 획득하기 위하여 검사항목 2의 최적채널에서의 입력전압을 전체 범위에 걸쳐서 수행할 수도 있지만, 검사항목 1의 최적조명시의 최적전압의 -10% ~ +10%의 수준의 입력전압에서 세분화하여 수행될 수도 있다.

또한 검사항목 1의 최적조명 인가시에 획득된 스코어의 -10% ~ +10%의 오차범위 내에 들어오는 값이 나올 때까지 검사항목 2의 최적채널에서의 입력전압을 인가할 수도 있다.

또한 검사항목 1의 최적조명 인가시에 획득된 스코어의 -10%의 값이 나오는 시점을 찾기 위해 검사항목 2의 최적채널에서의 입력전압을 인가할 수 있으며 이때, 검사항목 2의 최적채널에서의 입력전압의 인가는 검사항목 1의 최적조명 인가시에 획득된 스코어의 -10%의 값이 나오는 순간 정지할 수 있으나 외부의 충격이나 일시적인 전력 문제로 촬영하는 이미지에 튀는 값이 존재할 수 있으므로 기설정 범위의 검사항목 2의 최적채널에서의 입력전압을 추가로 인가하여 검사의 안정성을 높일 수 있다.

여기서 추가로 인가되는 검사항목 2의 최적채널의 입력전압 범위의 상한치는 검사항목 1의 최적전압을 통해 산출할 수 있으며, 바람직하게는 검사항목 1의 최적전압의 +10%로 설정할 수 있다.

이는 사용자에 따라 적절히 설정값과 설정 범위를 셋팅할 수 있으며, 이러한 설정을 통해 비전시스템이 조명설정 시간을 단축할 수 있다.

한편, 제어부가 검사항목 1,2의 최적조명을 설정하게 되면, 검사항목 1,2의 최적조명 설정 단계(S90')가 완료된다.

검사항목 1,2의 최적조명 설정 단계(S90')가 완료된 후, 제어부는 검사항목 1,2의 최적조명을 인가한 상태에서 카메라로 반도체 패키지를 촬영하여 반도체 패키지의 검사항목 1,2에 대한 비전 검사 단계(S100')를 수행하게 된다.

전술한 바와 같이, 검사항목 1의 최적조명 설정 단계(S60)에서 설정된 검사항목 1의 최적조명에 사용된 최적채널이 1개인 경우, 제어부는 검사항목 1의 최적채널과 검사항목 2의 최적채널로 2개의 채널 및 2개의 전압을 인가하여 검사항목 1,2 모두에 적합한 최적 조명을 설정하게 된다. 이처럼 비전시스템(10)의 2개의 채널 각각에 2개의 전압을 인가한 상태에서 광을 조사하여 비전시스템(10)의 카메라를 통해 반도체 패키지에 대한 검사를 수행함으로써, 반도체 패키지의 불량 여부를 판단하게 된다.

전술한 바와 같이, 검사항목 1의 최적조명 설정 단계(S60)에서 설정된 검사항목 1의 최적조명에 사용된 최적채널이 2개인 경우, 제어부는 검사항목 1의 설정채널 2개와 검사항목 2의 최적채널 1개로 총 3개의 채널 및 3개의 전압을 인가하여 검사항목 1,2 모두에 적합한 최적 조명을 설정하게 된다. 이처럼 비전시스템(10)의 3개의 채널 각각에 3개의 전압을 인가한 상태에서 광을 조사하여 비전시스템(10)의 카메라를 통해 반도체 패키지에 대한 검사를 수행함으로써, 반도체 패키지의 불량 여부를 판단하게 된다.

전술한 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 비전시스템(10)의 조명 설정 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.

3차 이미지데이터 획득 단계(S80') 및 3차 스코어데이터 획득 단계에서 검사항목 1 및 검사항목 2가 모두 반영된 검사항목 1,2의 검사에 적합한 최적조명을 설정할 수 있으며, 이를 통해 서로 다른 2개의 검사항목 각각에 대하여 높은 퀄리티의 반도체 패키지의 이미지를 획득할 수 있다. 따라서, 정확한 반도체 패키지의 불량 여부 판단 및 얼라인 판단을 수행할 수 있다.

본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 비전시스템(10)의 조명 설정 방법

이하, 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 비전시스템(10)의 조명 설정 방법에 대해 설명한다.

도 9는 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 비전시스템의 조명 설정 방법의 개략도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 비전시스템(10)의 조명 설정 방법은, 1차 이미지데이터 획득 단계(S10);와, 1차 스코어데이터 획득 단계(S20');와, 스코어 선택 단계(S30");와, 2차 이미지데이터 획득 단계(S40);와, 2차 스코어데이터 획득 단계(S50");와, 검사항목 1의 최적조명 및 검사항목 2의 최적조명 설정 단계(S60");와, 3차 이미지데이터 획득 단계(S70");와, 3차 스코어데이터 획득 단계(S80");와, 검사항목 1,2를 함께 검사할 수 있는 최적조명 설정 단계(S90')와, 검사항목 1,2에 대한 비전 검사 단계(S100");를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 비전시스템(10)의 조명 설정 방법은 전술한 제2실시 예에 따른 비전시스템(10)의 조명 설정 방법과 비교하여, 거의 동일하지만, 검사항목 2에 대해서도 최적조명을 설정함에 있어서 2개 채널의 조합과정을 거치는 차이가 있다.

전술한 제2실시 예에서는 검사항목 1의 최적 조명을 설정함에 있어서 제일높은 스코어를 기록한 서로 다른 채널의 입력전압을 선택하고, 2채널의 입력전압 조합값을 이용하여 검사를 수행한 후 더 높은 스코어를 기록한 채널의 입력전압을 최적 조명으로 설정하고, 검사항목 2의 최적 채널을 설정함에 있어서, 제일높은 스코어를 기록한 한 채널의 입력전압값을 이용하였다.

그러나, 제 3실시 예에서는 검사항목 2의 최적 채널을 설정함에 있어서, 검사항목 1과 동일하게 검사항목 2에 대하여 제일 높은 스코어를 기록한 서로 다른 채널의 입력전압을 선택하고, 2채널의 입력전압 조합값을 이용하여 검사를 수행한 후 검사항목 2에 대해서도 개별 채널의 스코어와 조합 채널의 스코어를 비교하여 더 높은 스코어를 기록한 입력전압이 속한 채널을 검사항목 2의 최적 채널로 설정한다.

따라서, 동일한 단계에 대한 설명은 전술한 제1, 2실시 예에 따른 비전시스템(10)의 조명 설정 방법에 대한 설명으로 대체될 수 있으며, 중복되는 단계에 대한 설명은 생략한다.

제3실시 예에 따른 비전시스템의 조명 설정 방법은 반도체 패키지에 광을 조사하는 복수의 채널을 구비한 조명부, 상기 조명부에 인가되는 입력전압을 각각 조절하여 광 조사 세기를 제어하는 제어부; 및 상기 반도체 패키지를 촬영하는 카메라를 포함하는 비전시스템의 조명 설정 방법으로서, A) 상기 조명부에 구비된 각각의 채널의 입력전압을 제1소정간격으로 나누고, 각각의 간격에 해당되는 입력전압을 단계적으로 조절하여 각각의 채널에 개별적으로 인가한 상태에서 상기 카메라로 상기 반도체 패키지를 촬영하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계; B) 획득된 각각의 이미지 데이터에서 상기 반도체 패키지의 검사항목1,2에 따라 기설정된 기준으로 스코어링 하는 단계; C) 상기 스코어링 결과 검사항목1,2에 대하여 각각 가장 높은 스코어를 기록한 서로 다른 채널의 입력전압 2개를 선택하는 단계; D) 상기 검사항목1,2에서 선택된 2개 채널의 입력전압이 속하는 해당 소정간격을 상기 제1소정간격보다 작은 제2소정간격으로 세분화하고, 각각 세분화된 간격에 해당되는 입력전압을 각각의 채널에 동시에 인가하되, 조합된 경우의 수만큼 입력전압을 다르게 인가한 상태에서 상기 카메라로 상기 반도체 패키지를 촬영하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계; E) 상기 D)단계에서 획득된 각각의 이미지 데이터를 상기 반도체 패키지의 검사항목1,2에 따라 기설정된 기준으로 스코어링 하는 단계; 및 F) 스코어링 결과 상기 B)단계에서 획득된 가장 높은 스코어와 상기 E)단계에서 획득된 가장 높은 스코어를 비교하여 더 높은 스코어를 기록한 입력전압을 상기 대상체의 검사항목1,2에 적합한 최적 조명으로 설정하는 단계; G) 상기 F)단계에서 설정된 검사항목1에 적합한 최적 조명을 인가한 상태에서, 상기 B)단계의 스코어링 결과 검사항목2에 대하여 가장 높은 스코어를 기록한 채널을 선택하여 이의 입력전압을 상기 제1소정간격으로 나누고 상기 제1소정간격을 단계적으로 조절하여 재인가하면서 상기 대상체를 촬상하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계; H) 상기 G)단계에서 획득된 각각의 이미지 데이터를 상기 검사항목1에 따라 기설정된 기준으로 각각 스코어링 하는 단계; I) 스코어링 결과 상기 G)단계에서 획득된 스코어 중에서 검사항목1의 스코어가 상기 F)단계에서 설정된 검사항목1의 최적조명으로 인가했을 때 획득된 가장 높은 스코어의 오차범위를 만족하는 입력전압을 찾는 단계; J) 상기 오차범위를 만족하는 입력전압 중에서 검사항목2의 입력전압이 최대가 되는 입력전압을 검사항목1,2를 함께 검사할 수 있는 최적 조명으로 설정하는 단계; 및 K) 상기 J)단계에서 설정된 최적 조명을 인가한 상태에서 상기 대상체의 검사항목1,2의 검사를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

먼저, 제어부는 각각의 채널에 대하여 입력전압을 제1소정간격으로 나눈 후 각각 해당 입력 전압을 인가하면서 1차 이미지데이터 획득 단계(S10)를 수행하고, 1차 이미지데이터로부터 검사항목 1,2에 따라 기설정된 기준으로 1차 스코어데이터 획득 단계(S20')를 순차적으로 수행하게 된다.

제어부는, 1차 스코어데이터 획득 단계(S20')가 완료된 후, 검사항목 1,2에 대하여 가장 높은 스코어를 기록한 서로 다른 입력 전압 2개를 각각 선택하는 스코어 선택 단계(S30")를 수행하게 된다.

스코어 선택 단계(S30")가 완료된 후, 제어부는 2차 이미지데이터 획득 단계(S40")를 수행하게 된다.

2차 이미지데이터 획득단계에서는 검사항목 1,2에서 선택된 2개 채널의 입력전압이 속하는 해당 간격을 제2소정간격으로 세분화하고 세분화된 간격에 해당하는 세분화전압을 각각의 채널에 동시에 조합하며 인가하면서 반도체 패키지를 카메라로 촬영하여 각각 복수의 이미지 데이터를 획득한다.

이때 획득되는 복수의 이미지 데이터는 검사항목 1의 세분화전압의 조합과, 검사항목 2의 세분화전압을 조합해서 인가했을 때의 이미지이다.

복수의 이미지 데이터를 획득하는 2차 이미지데이터 획득 단계(S40")가 완료된 후, 제어부는 각각의 검사항목 1,2에 대하여 기설정된 기준으로 스코어링을 수행하여 검사항목 1,2 각각에 대한 2차 스코어데이터 획득 단계(S50")를 수행하게 된다.

1차 스코어링 방법은 제어부에 기설정되어 있으며, 복수의 채널 각각에 대하여 제1소정 간격으로 나눠진 입력전압을 단계적으로 입력하면서 반도체 패키지를 검사하여 획득된 이미지 데이터를 검사항목 1, 2 각각의 스코어링 방법에 따라 수행되는 것이다.

2차 스코어링 방법은 제어부에 기설정되어 있으며, 1차 스코어링 결과 가장 높은 스코어를 기록한 서로 다른 채널의 입력전압 2개를 선택하고, 2개의 입력전압을 세분화한 후 함께 조합해가면서 입력전압을 인가함으로써 반도체 패키지를 검사하여 획득된 이미지 데이터를 검사항목 1, 2 각각의 스코어링 방법에 따라 스코어를 획득한다.

1차 스코어링 방법과 2차 스코어링 방법을 통해 획득된 각각의 스코어값들을 비교하여 1차 스코어링의 최고값(제1스코어)과 2차 스코어링의 최고값(제2스코어)을 비교하여, 더 높은 스코어를 획득한 그때의 입력전압과 선택채널을 검사항목 1,2 각각에 적합한 최적조명이 된다.

3차 스코어링 방법은 검사항목 1,2를 함께 검사할 수 있는 최적 조명을 설정하기 위한 방법이다.

여기서, 검사항목 1은 반도체 패키지의 볼 또는 마크가 될 수 있고, 검사항목 2는 반도체 패키지의 아웃라인이 될 수 있다.

검사항목 1,2를 함께 검사할 수 있기 위해서는 반도체 패키지의 볼 또는 마크 검사가 우선이 되어야 하므로 검사항목 1을 기준으로 스코어링을 수행하게 된다.

즉, 검사항목 1의 최적조명을 인가한 상태에서 검사항목 1의 스코어링 방법을 통해 검사가 수행되며, 이때 검사항목 1의 최적조명은 1차 스코어링 방법을 통해 선택된 1개의 채널의 1개의 입력전압이거나, 2차 스코어링 방법을 통해 선택된 2개의 채널의 2개의 입력전압일 것이며, 1차 스코어링 방법 또는 2차 스코어링 방법 중 더 높은 스코어가 획득된 입력전압과 그에 해당되는 선택 채널이다.

검사항목 1의 최적 조명을 인가한 상태에서, 검사항목 2의 최적 채널 정보를 가져오게 되며, 검사항목 2의 최적 채널은 1차 스코어링 방법을 통해 선택된 1개의 채널이거나 2차 스코어링 방법을 통해 선택된 2개의 채널일 수 있으며, 1차 스코어링 방법 또는 2차 스코어링 방법 중 더 높은 스코어가 획득된 입력전압이 얻어지는 채널이다.

검사항목 1의 최적 조명으로 전압과 채널이 고정된 상태에서, 검사항목 2의 채널의 입력전압을 제1소정간격으로 나눈 후, 제1소정간격을 단계적으로 조절하여 재인가하면서 반도체 패키지를 촬영하여 각각의 이미지 데이터를 획득한다.

획득된 이미지 데이터를 각각 검사항목 1에 따른 스코어링 방법을 통해 스코어링하는 것을 3차 스코어링 방법이라 한다.

3차 스코어링 방법은 제어부에 기설정되어 있으며, 3차 스코어링 결과 획득된 스코어의 값 중에서 검사항목 1의 최적조명 인가시에 획득된 스코어의 오차범위 내에 획득되는 입력전압 정보를 획득한다. 만약 이때 획득된 오차범위 내에 들어오는 값이 복수개인 경우에는 입력전압이 최대가 되는 입력전압을 검사항목 1,2를 함께 검사할 수 있는 최적 조명으로 설정한다.

참고로, 3차 스코어링 방법을 수행시에는 검사항목 1의 최적조명을 인가한 상태에서 검사항목 2의 최적채널의 입력전압을 다르게 인가한 상태에서 수행하며, 이때 획득된 스코어값이 검사항목 1의 최적조명의 오차범위를 만족할 때까지 수행할 수도 있다. 즉 오차범위가 만족되면 그 이상의 입력전압을 테스트해보는 것은 시간 낭비가 될 수 있기 때문에 상황에 따라 최적조명 설정방법을 종료할 수도 있다.

전술한 바와 같이, 검사항목 1,2를 함께 검사할 수 있는 최적조명이 설정되면, 설정된 최적조명을 조사하여 비전시스템(10)의 카메라를 통해 반도체 패키지의 검사항목 1,2에 대한 검사를 수행함으로써, 반도체 패키지의 불량 여부를 판단하게 된다.

전술한 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 비전시스템(10)의 조명 설정 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.

검사항목 1의 최적 조명을 인가한 상태에서 검사항목 2의 최적채널의 입력전압을 단계적으로 인가하되, 검사항목 1의 최적 조명을 인가할 때 획득한 스코어의 오차범위를 벗어나지 않는 조명값을 탐색함으로써, 검사항목 1,2가 모두 반영된 최적의 채널별 전압을 탐색할 수 있다. 따라서, 검사항목 1,2를 모두 검사할 수 있는 최적 조명을 통해, 검사항목 1,2를 선명하게 확인할 수 있는 이미지데이터를 얻을 수 있으며, 이를 통해, 정확한 반도체 패키지의 불량 여부 판단 및 얼라인 판단을 수행할 수 있다.

스코어링기법

이하, 도 10(a) 내지 도 14(c)를 참고하여, 전술한 스코어링기법에 대해 설명한다.

도 10(a)는 반도체 패키지의 아웃라인에 대한 검사항목에서의 이미지 히스토그램을 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 10(b)는 반도체 패키지의 볼에 대한 검사항목에서의 이미지 히스토그램을 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 11(a)는 반도체 패키지의 볼에 대한 검사항목에서의 이진이미지를 나타낸 도면이고, 도 11(b)는 도 11(a)의 이진이미지를 반전한 반전이미지를 나타낸 도면이고, 도 12(a), 도 13(a), 도 14(a)는 반도체 패키지의 마크에 대한 검사항목에서의 반도체 패키지 이미지를 나타낸 도면이고, 도 12(b), 도 13(b), 도 14(b) 각각은 도 12(a), 도 13(a), 도 14(a)를 블러 처리한 블러이미지를 나타낸 도면이고, 도 12(c), 도 13(c), 도 14(c) 각각은 도 12(a), 도 13(a), 도 14(a) 각각의 반도체 패키지 이미지와 도 12(b), 도 13(b), 도 14(b) 각각의 블러이미지를 곱하여 얻어진 결과이미지를 나타낸 도면이다.

스코어링기법은 검사항목의 종류에 따라 검사 대상이 다르므로 각각의 대상에 적합한 다른 스코어링 기법을 사용할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 검사항목은 반도체 패키지의 아웃라인이 될 수도 있고, 반도체 패키지의 볼이나 마크가 될 수도 있다.

먼저, 검사항목이 반도체 패키지의 아웃라인에 대한 검사항목일 경우 스코어링 기법에 대해 설명한다.

검사항목이 반도체 패키지의 아웃라인에 대한 검사항목일 경우, 스코어링 기법은, 조명부에 구비된 각각의 채널의 입력전압을 제1소정간격으로 나누고, 각각의 간격에 해당되는 입력전압을 단계적으로 조절하여 각각의 채널에 개별적으로 인가한 상태에서 상기 카메라로 반도체 패키지를 촬영하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계; 획득된 각각의 이미지 데이터를 그레이 레벨별 픽셀 개수가 매칭된 각각의 이미지 히스토그램으로 산출하는 단계; 산출된 상기 이미지 히스토그램을 바탕으로 흑백화된 이진이미지로 각각 전환하는 단계; 각각의 상기 이진이미지에서 흑색과 백색의 비율 데이터 및 상기 이미지 히스토그램에서 최대 콘트라스트 데이터를 획득하는 단계; 및 상기 흑색과 백색의 비율 데이터로부터 상기 흑색과 백색의 비율 차이와 상기 최대 콘트라스트를 1:1의 가중치로 스코어링 하는 단계로 구성될 수 있다.

이미지 히스토그램은 도 10(a)에 도시된 바와 같이, X축이 그레이 레벨을 나타내고, Y축이 픽셀 개수를 나타내는 것으로 산출될 수 있다.

이 경우, 그레이 레벨은 0 ~ 255 수치를 갖는 256 단계의 밝기 레벨로 이루어질 수 있다. 여기에서 0은 가장 어두운 색(흑색)이고 255는 가장 밝은 색(백색)이다. 카메라로 반도체 패키지를 촬영하면 이미지 데이터를 획득할 수 있는데, 이미지 데이터를 그레이 레벨로 전환할 수 있다.

그레이 레벨로 전환한 후에는 기설정된 임계값을 기준으로 이진이미지로 전환할 수 있다.

본 발명의 실시예예서는 이미지 데이터를 그레이 레벨별 픽셀 개수가 매칭된 각각의 이미지 히스토그램으로 산출하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이진이미지는, 카메라(30)에서 촬영된 반도체 패키지의 이미지를 기설정된 기준으로 그레이 레벨을 '0'과 '1'로 나누어, 즉, 이진화하여, '0' 값에 해당하는 것을 흑색, '1' 값에 해당하는 것을 백색으로 함으로써, 획득될 수 있다.

최대 콘트라스트는 이진이미지 또는 이미지 히스토그램에서 산출될 수 있다.

이미지 히스토그램에서 산출되는 최대 콘트라스트는, 2개의 상위 픽셀 개수에 매칭되는 그레이 레벨의 차이로 산출될 수 있다.

예컨데, 도 10(a)의 경우, 3100 픽셀 개수에 매칭되는 그레이 레벨은 18이고, 2550픽셀 개수에 해당하는 그레이 레벨은 64이므로, 최대 콘트라스트는 46이고, 도 10(b)의 경우, 60000 픽셀 개수에 매칭되는 그레이 레벨은 1이고, 39000픽셀 개수에 해당하는 그레이 레벨은 255이므로, 최대 콘트라스트는 254이다.

최대 콘트라스트가 높을수록 흑색과 백색의 경계가 선명하므로 높은 스코어를 부여할 수 있다.

또한, 획득된 이진이미지로부터 흑색과 백색의 비율을 산출할 수 있다. 이진이미지에서 제1검사항목인 아웃라인은 흑색으로 표현이 되고, 그 외의 부분은 백색으로 나타날 수 있다. 여기서 흑색 비율은 전체 픽셀수에서 카운팅된 흑색 픽셀수로부터 산출될 수 있고, 백색 비율은 전체 픽셀수에서 카운팅된 백색 픽셀수로부터 산출될 수 있다.

산출된 흑색과 백색의 비율 차이를 확인할 수 있으며, 흑색과 백색의 비율 차이가 작을수록 높은 스코어를 부여할 수 있다.

이때 흑색과 백색의 비율 차이가 작을수록 높은 스코어를 부여한다는 것은 1:1로 흑색과 백색의 비율이 같을수록 더 좋은 영상으로 판단하여 높은 스코어를 부여할 수 있다는 것이다.

아웃라인에 대한 검사항목인 경우에는 최대 콘트라스트가 높을수록 좋고, 흑색과 백색의 비율이 작을수록 좋기 때문에 각각의 항목에 1:1의 가중치를 부여함으로써 스코어를 부여한다.

보다 자세히 설명하면, 본 발명의 아웃라인 스코어링 방법은 다음과 같다.

각각의 채널의 입력전압을 제1소정간격으로 나누고 각각의 간격에 해당되는 입력전압을 단계적으로 조절하면서 카메라로 반도체 패키지를 촬영한다. 그 후 촬영된 각각의 이미지 데이터를 그레이 레벨별 픽셀 개수가 매칭된 각각의 이미지 히스토그램으로 산출한다. 산출된 이미지 히스토그램을 흑백화된 이진이미지로 전환한다.

이진이미지에서 흑색과 백색의 비율 데이터를 산출하고, 이미지 히스토그램에서 최대 콘트라스트 데이터를 각각 획득한다.

획득된 흑색과 백색의 비율 데이터에서 흑색과 백색의 비율차이가 작을수록 높은 스코어를 부여하여 스코어링을 하고, 최대 콘트라스트가 높을수록 높은 스코어를 부여하여 스코어링을 한다.

여기에서 흑색과 백색의 비율차이와 최대 콘트라스트를 1:1 가중치를 두어 종합 판단한다.

예를들어, 1:1의 가중치를 두는 것은 흑색과 백색의 스코어를 100점 만점으로 환산하여 스코어화하고, 최대 콘트라스트의 스코어를 100점 만점으로 환산한 후 이들의 합산 점수로 최종 평가를 할 수도 있고, 같은 가중치로 두어 이들의 스코어를 합한 후 평균값으로 최종 평가를 할 수도 있다.

이하, 검사항목이 반도체 패키지의 볼에 대한 검사항목일 경우 스코어링 기법에 대해 설명한다.

검사항목이 반도체 패키지의 볼에 대한 검사항목일 경우, 스코어링 기법은, 조명부에 구비된 각각의 채널의 입력전압을 제1소정간격으로 나누고, 각각의 간격에 해당되는 입력전압을 단계적으로 조절하여 각각의 채널에 개별적으로 인가한 상태에서 상기 카메라로 반도체 패키지를 촬영하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계; 획득된 각각의 이미지 데이터를 흑백화된 이진이미지로 각각 전환하는 단계; 상기 이진이미지의 흑색을 백색으로 백색을 흑색으로 반전한 반전이미지를 획득하는 단계; 상기 이진이미지와 상기 반전이미지로부터 각각 볼 개수와 볼 지름의 비율 차이를 산출하는 단계; 및 상기 이진이미지와 상기 반전이미지의 볼 개수 차이가 작고, 볼 지름의 비율 차이가 작은 것에 높은 스코어를 부여하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

이때 획득된 각각의 이미지 데이터를 흑백화된 이진이미지로 전환하는 것은 이미지 데이터를 그레이레벨별 픽셀 개수가 매칭된 각각의 이미지 히스토그램으로 산출하고, 산출된 이미지 히스토그램을 이진이미지로 각각 전환하는 것을 의미한다.

물론, 이미지 히스토그램을 거치지 않고, 이미지 데이터의 픽셀 분포를 표로 정리하고, 표에서 임계값을 지정하여 임계값을 기준으로 흑백화 처리함으로써 이진이미지로 전환할 수도 있고, 이진이미지로 전환 가능한 다양한 방법들이 적용될 수도 있을 것이다.

이미지 히스토그램 및 이진이미지에 대한 설명은 전술하였으므로, 생략한다.

참고로, 반도체 패키지의 볼에 대한 검사를 수행하는 경우에 볼에 적합한 조명을 인가한 상태에서 카메라로 반도체 패키지의 볼을 촬영하면 획득된 볼의 이미지 데이터는 도 11(a), 도 11(b)에 도시된 바와 같이, 도넛 형태로 나타난다.

도 11(a), 도 11(b)에 도시된 바와 같이, 이진이미지를 반전이미지로 전환하게 되면, 볼의 흑색 부분은 백색으로 전환되고, 볼의 백색 부분은 흑색으로 전환된다.

이를 통해 도 11(a)에 나타낸 바와 같이 원본 이미지에서 백색 원의 지름(D2)을 측정하고, 반전 이미지에서 백색 원의 지름(D1)을 측정함으로써 볼 지름의 비율을 획득할 수 있게 된다.

또한 볼의 개수 차이는 이진이미지에서 백색 원으로 표시된 수를 카운팅 하고, 반전이미지에서 백색 원으로 표시된 수를 카운팅하여 볼 개수 차이를 비교할 수 있을 것이다.

위와 같이, 이진이미지와 반전이미지를 이용하여 볼 개수 차이 및 볼 지름 차이를 비교함으로써, 볼에 대한 정확한 스코어링을 달성할 수 있다.

볼은 구형상의 금속 재질로 이루어지므로 산란이 적고 주로 전반사되는 특성이 있다. 따라서, 조명에서 조사된 빛이 볼의 어떤 곳에 입사되느냐에 따라 빛의 반사각이 달라지고 조명의 각도에 따라서도 반사되는 빛의 반사각이 달라진다.

조명에서 조사되어 볼에서 반사된 빛은 카메라로 들어가 이미지에 나타나고 이 때의 볼에서 반사되어 카메라로 입사되는 빛을 그레이 이미지로 나타내면 백색으로 표시되며 그 반대의 경우는 흑색에 가까운 색으로 나타난다.

상기 설명을 바탕으로 도 11(a)를 살펴보면, 도 11(a)에 백색으로 나타난 부분은 구형상의 볼의 곡면 측면부의 각도와 조명의 각도에 의해 카메라로 빛이 입사되어 나타난 것이고 흑색으로 나타난 부분은 구형상의 볼의 곡면 첨단부의 각도와 조명의 각도에 의해 빛이 카메라로 반사되지 않아 흑색으로 나타난 것이다. 즉, 일정 경사 각을 가지는 곡면 측면부와 경사각이 완만해 지면서 거의 수평에 가까운 지점을 가지는 곡면 첨단부의 경우 경사 각도 차이에 의해 백색과 흑색이 도넛 형상으로 볼 이미지가 나타난다.

이하, 검사항목이 반도체 패키지의 마크에 대한 검사항목일 경우 스코어링 기법에 대해 설명한다.

검사항목이 반도체 패키지의 마크에 대한 검사항목일 경우, 스코어링 기법은, 조명부에 구비된 각각의 채널의 입력전압을 제1소정간격으로 나누고, 각각의 간격에 해당되는 입력전압을 단계적으로 조절하여 각각의 채널에 개별적으로 인가한 상태에서 상기 카메라로 반도체 패키지를 촬영하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계; 획득된 각각의 이미지 데이터를 블러(blur)처리하여 블러 이미지 데이터를 획득하는 단계; 앞에서 획득된 각각의 이미지 데이터와 상기 블러 이미지 데이터를 곱한 결과 이미지 데이터를 획득하는 단계; 상기 결과 이미지 데이터를 이진이미지로 각각 전환하는 단계; 각각의 상기 이진이미지에서 흑색과 백색의 비율 데이터를 획득하는 단계; 상기 흑색과 백색의 비율 데이터로부터 상기 흑색과 백색의 비율 차이가 작은 것에 높은 스코어를 부여하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

도 12(a), 도 13(a), 도 14(a)에 도시된 반도체 패키지 이미지 각각을 블러 처리하면 도 12(b), 도 13(b), 도 14(b)와 같은 블러이미지를 획득할 수 있다.

이러한 블러이미지와 반도체 패키지 이미지를 곱하면, 도 12(c), 도 13(c), 도 14(c)에 도시된 결과이미지를 획득할 수 있다. 그 다음 블러이미지와 반도체 패키지의 이미지를 곱한 이미지를 흑백화된 이진이미지 데이터로 전환한다.

이때 흑백화된 이진이미지로의 전환은 이미지 데이터를 그레이레벨별 픽셀 개수가 매칭된 각각의 이미지 히스토그램으로 산출하고, 산출된 이미지 히스토그램을 이진이미지로 각각 전환할 수 있다.

물론, 이미지 히스토그램을 거치지 않고, 이미지 데이터의 픽셀을 표로 정리하고, 표에서 임계값을 지정하여 이진이미지로 전환할 수도 있고, 이진이미지로 전환 가능한 다양한 방법을 사용할 수도 있을 것이다.

한편, 도 13(a)의 이미지를 기준으로 도 12(a)의 이미지는 상대적으로 어둡고, 도 14(a)의 이미지는 상대적으로 밝다.

반도체 패키지의 경우 패키지와 관련된 다양한 정보를 몰드면에 마크하고 마크가 이루어지는 몰드면은 육안으로는 표면이 매끈해 보이지만 검사를 위해 이미지를 촬영하여 확대하면 그 표면이 거칠게 나타나며 이러한 거칠기로 인해 마크 촬영시 마크부가 아닌 거친 표면 부가 백색으로 나타나 마크의 식별을 어렵게 한다.

이러한 거친면에 의해 나타는 백색부(노이즈)와 마크에서 나타나는 백색부를 분리하여 판단하기 위해 위에서 언급한 블러이미지를 활용할 수 있다.

도 12(a)~ 14(c)를 이용하여 자세히 설명하면, 상대적으로 어두운 원본이미지인 도 12(a)를 블러이미지로 변환하면 도 12(b)의 이미지가 획득한다. 이때, 원본이미지인 도 12(a)는 블러 처리를 통해 백색부가 더 넓게 나타나게 되며 원본이미지와 블러이미지를 곱하면 도 12(c)과 같이 백색부가 블러이미지인 도 12(b)보다 더 넓게 나타난다. 도 13(a)~14(c) 또한 위에서 언급한 것과 동일한 방식이 적용되며 원본이미지인 도 12(a), 도 13(a), 도 14(a)의 백색 분포는 원본이미지에 블러이미지를 곱한 도 12(c), 도 13(c), 도 14(c)에 배가되어 나타난다.

따라서, 원본이미지에 마크를 포함한 표면 노이즈까지 백색이 약하게 촬영된 도 12(a)의 경우 블러이미지를 곱하더라도 도 12(c)같이 백색의 분포 변화가 적게 나타나며 상대적으로 백색이 강하게 촬영된 도 14(a)의 경우 블러이미지를 곱한 도 14(c)에 백색의 분포 변화가 많이 나타나게 된다.

이렇게 획득된 이미지는 이진이미지로 전환하여 흑색과 백색의 비율을 산출하고 흑색과 백색의 비율 차이가 작은, 즉 과도한 노이즈가 나타나지 않으면서 적절히 백색이 분포한 이미지인 도 13(a)의 이미지가 높은 스코어를 획득하게 된다.

즉, 원본이미지에 블러이미지를 곱한 영상을 획득함으로써 노이즈가 있는 불량 이미지에서 노이즈를 극대화시킬 수 있고, 노이즈가 없는 양호한 이미지의 경우에는 블러이미지를 곱해도 노이즈의 영향을 받지 않으므로 마크 검사의 식별을 위한 선명한 영상을 찾을 수 있게 되는 것이다.

전술한 스코어링 방법은 본 발명의 비전시스템의 조명 설정방법에서 검사항목에 따라 기설정된 기준이며, 공통적으로 적용될 수 있는 부분이다. 예를 들어 반도체 패키지의 영상을 획득하면 획득된 이미지 데이터를 통해 각각의 스코어링 방법에 따라 하나의 이미지로부터 아웃라인, 볼, 마크의 스코어값을 획득할 수 있게 되며 이러한 기준을 통해 자동으로 적합한 최적조명을 셋팅할 수 있게 되는 것이다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

10: 비전시스템 21: 제1채널
22: 제2채널 23: 제3채널
24: 제4채널 25: 제5채널
26: 제6채널 30: 카메라
S10: 1차 이미지데이터 획득 단계
S20, S20': 1차 스코어데이터 획득 단계
S30, S30": 스코어 선택 단계
S40: 2차 이미지데이터 획득 단계
S50, S50": 2차 스코어데이터 획득 단계
S60: 검사항목 1설정값 설정 단계
S60": 검사항목 1설정값 및 검사항목 2설정값 설정 단계
S70', S70": 3차 이미지데이터 획득 단계
S80', S80": 3차 스코어데이터 획득 단계
S90', S90": 검사항목 1,2조합설정값 설정 단계
S100: 검사항목 1 비전 검사 단계
S100', S100": 검사항목 1,2 비전 검사 단계

Claims

대상체에 광을 조사하는 복수의 채널을 구비한 조명부; 상기 조명부에 인가되는 입력전압을 각각 조절하여 광 조사 세기를 제어하는 제어부; 및 상기 대상체를 촬영하는 카메라를 포함하는 비전시스템의 조명 설정 방법에 있어서,
A) 상기 조명부에 구비된 각각의 채널의 입력전압을 제1소정간격으로 나누고, 각각의 간격에 해당되는 입력전압을 단계적으로 조절하여 각각의 채널에 개별적으로 인가한 상태에서 상기 카메라로 상기 대상체를 촬영하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계;
B) 획득된 각각의 이미지 데이터에서 상기 대상체의 검사항목1에 따라 기설정된 기준으로 스코어링 하는 단계;
C) 상기 스코어링 결과 가장 높은 스코어를 기록한 서로 다른 채널의 입력전압 2개를 선택하는 단계;
D) 선택된 2개 채널의 입력전압이 속하는 해당 소정간격을 상기 제1소정간격보다 작은 제2소정간격으로 세분화하고, 각각 세분화된 간격에 해당되는 입력전압을 각각의 채널에 동시에 인가하되, 조합된 경우의 수만큼 입력전압을 다르게 인가한 상태에서 상기 카메라로 상기 대상체를 촬영하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계;
E) 상기 D)단계에서 획득된 각각의 이미지 데이터를 상기 대상체의 검사항목1에 따라 기설정된 기준으로 스코어링 하는 단계;
F) 상기 C)단계에서 획득된 가장 높은 스코어와 상기 E)단계에서 획득된 가장 높은 스코어를 비교하여 더 높은 스코어를 기록한 입력전압을 상기 대상체의 검사항목1에 적합한 최적 조명으로 설정하는 단계; 및
G) 설정된 최적 조명으로 상기 대상체의 검사항목1에 대한 검사를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전시스템의 조명 설정방법.
대상체에 광을 조사하는 복수의 채널을 구비한 조명부; 상기 조명부에 인가되는 입력전압을 각각 조절하여 광 조사 세기를 제어하는 제어부; 및 상기 대상체를 촬영하는 카메라를 포함하는 비전시스템의 조명 설정 방법에 있어서,
A) 상기 조명부에 구비된 각각의 채널의 입력전압을 제1소정간격으로 나누고, 각각의 간격에 해당되는 입력전압을 단계적으로 조절하여 각각의 채널에 개별적으로 인가한 상태에서 상기 카메라로 상기 대상체를 촬영하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계;
B) 획득된 각각의 이미지 데이터에서 상기 대상체의 검사항목1,2에 따라 기설정된 기준으로 스코어링 하는 단계;
C) 상기 스코어링 결과 검사항목1에 대하여 가장 높은 스코어를 기록한 서로 다른 채널의 입력전압 2개를 선택하는 단계;
D) 선택된 2개 채널의 입력전압이 속하는 해당 소정간격을 상기 제1소정간격보다 작은 제2소정간격으로 세분화하고, 각각 세분화된 간격에 해당되는 입력전압을 각각의 채널에 동시에 인가하되, 조합된 경우의 수만큼 입력전압을 다르게 인가한 상태에서 상기 카메라로 상기 대상체를 촬영하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계;
E) 상기 D)단계에서 획득된 각각의 이미지 데이터를 상기 대상체의 검사항목1에 따라 기설정된 기준으로 스코어링 하는 단계;
F) 스코어링 결과 상기 B)단계에서 획득된 가장 높은 스코어와 상기 E)단계에서 획득된 가장 높은 스코어를 비교하여 더 높은 스코어를 기록한 입력전압을 상기 대상체의 검사항목1에 적합한 최적 조명으로 설정하는 단계;
G) 상기 F)단계에서 설정된 검사항목1에 적합한 최적 조명을 인가한 상태에서, 상기 B)단계의 스코어링결과 검사항목2에 대하여 가장 높은 스코어를 기록한 채널을 선택하여 이의 입력전압을 상기 제1소정간격으로 나누고 상기 제1소정간격을 단계적으로 조절하여 재인가하면서 상기 대상체를 촬상하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계;
H) 상기 G)단계에서 획득된 각각의 이미지 데이터를 상기 검사항목1에 따라 기설정된 기준으로 각각 스코어링 하는 단계;
I) 스코어링 결과 상기 G)단계에서 획득된 스코어 중에서 검사항목1의 스코어가 상기 F)단계에서 설정된 검사항목1의 최적조명으로 인가했을 때 획득된 가장 높은 스코어의 오차범위를 만족하는 입력전압을 찾는 단계;
J) 상기 오차범위를 만족하는 입력전압 중에서 검사항목2의 입력전압이 최대가 되는 입력전압을 검사항목1,2를 함께 검사할 수 있는 최적 조명으로 설정하는 단계; 및
K) 상기 J)단계에서 설정된 최적 조명을 인가한 상태에서 상기 대상체의 검사항목1,2의 검사를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전시스템의 조명 설정 방법.
대상체에 광을 조사하는 복수의 채널을 구비한 조명부; 상기 조명부에 인가되는 입력전압을 각각 조절하여 광 조사 세기를 제어하는 제어부; 및 상기 대상체를 촬영하는 카메라를 포함하는 비전시스템의 조명 설정 방법에 있어서,
A) 상기 조명부에 구비된 각각의 채널의 입력전압을 제1소정간격으로 나누고, 각각의 간격에 해당되는 입력전압을 단계적으로 조절하여 각각의 채널에 개별적으로 인가한 상태에서 상기 카메라로 상기 대상체를 촬영하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계;
B) 획득된 각각의 이미지 데이터에서 상기 대상체의 검사항목1,2에 따라 기설정된 기준으로 스코어링 하는 단계;
C) 상기 스코어링 결과 검사항목1,2에 대하여 가장 높은 스코어를 기록한 서로 다른 채널의 입력전압 2개를 선택하는 단계;
D) 상기 검사항목1,2에서 선택된 2개 채널의 입력전압이 속하는 해당 소정간격을 상기 제1소정간격보다 작은 제2소정간격으로 세분화하고, 각각 세분화된 간격에 해당되는 입력전압을 각각의 채널에 동시에 인가하되, 조합된 경우의 수만큼 입력전압을 다르게 인가한 상태에서 상기 카메라로 상기 대상체를 촬영하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계;
E) 상기 D)단계에서 획득된 각각의 이미지 데이터를 상기 대상체의 검사항목1,2에 따라 기설정된 기준으로 스코어링 하는 단계;
F) 스코어링 결과 상기 B)단계에서 획득된 가장 높은 스코어와 상기 E)단계에서 획득된 가장 높은 스코어를 비교하여 더 높은 스코어를 기록한 입력전압을 상기 대상체의 검사항목1,2에 적합한 최적 조명으로 설정하는 단계;
G) 상기 F)단계에서 설정된 검사항목1에 적합한 최적 조명을 인가한 상태에서, 상기 B)단계의 스코어링 결과 검사항목2에 대하여 가장 높은 스코어를 기록한 채널을 선택하여 이의 입력전압을 상기 제1소정간격으로 나누고 상기 제1소정간격을 단계적으로 조절하여 재인가하면서 상기 대상체를 촬상하여 복수의 이미지 데이터를 획득하는 단계;
H) 상기 G)단계에서 획득된 각각의 이미지 데이터를 상기 검사항목1에 따라 기설정된 기준으로 각각 스코어링 하는 단계;
I) 스코어링 결과 상기 G)단계에서 획득된 스코어 중에서 검사항목1의 스코어가 상기 F)단계에서 설정된 검사항목1의 최적조명으로 인가했을 때 획득된 가장 높은 스코어의 오차범위를 만족하는 입력전압을 찾는 단계;
J) 상기 오차범위를 만족하는 입력전압 중에서 검사항목2의 입력전압이 최대가 되는 입력전압을 검사항목1,2를 함께 검사할 수 있는 최적 조명으로 설정하는 단계; 및
K) 상기 J)단계에서 설정된 최적 조명을 인가한 상태에서 상기 대상체의 검사항목1,2의 검사를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전시스템의 조명 설정 방법.
제1항에 있어서,
상기 대상체의 검사항목1이 반도체 패키지의 아웃라인인 경우 상기 스코어링 단계는,
상기 A)단계에서 획득된 각각의 이미지 데이터를 그레이 레벨별 픽셀 개수가 매칭된 각각의 이미지 히스토그램으로 산출하는 단계;
산출된 상기 이미지 히스토그램을 바탕으로 흑백화된 이진이미지로 각각 전환하는 단계;
각각의 상기 이진이미지에서 흑색과 백색의 비율 데이터 및 상기 이미지 히스토그램에서 최대 콘트라스트 데이터를 획득하는 단계; 및
상기 흑색과 백색의 비율 데이터로부터 상기 흑색과 백색의 비율 차이와 상기 최대 콘트라스트를 1:1의 가중치로 스코어링 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전시스템의 조명 설정방법.
제4항에 있어서,
상기 흑색과 백색의 비율 데이터로부터 상기 흑색과 백색의 비율 차이와 상기 최대 콘트라스트를 1:1의 가중치로 스코어링 하는 단계는,
상기 흑색과 백색의 비율 차이가 작을수록 높은 스코어를 부여하고, 상기 최대 콘트라스트가 높을수록 높은 스코어를 부여하며, 각각의 스코어를 합한 후 평균값을 획득하는 것을 특징으로 하는 비전시스템의 조명 설정방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 대상체의 검사항목1이 반도체 패키지에 형성된 볼인 경우 상기 스코어링 단계는,
상기 A)단계에서 획득된 각각의 이미지 데이터를 흑백화된 이진이미지로 각각 전환하는 단계;
상기 이진이미지의 흑색을 백색으로 백색을 흑색으로 반전한 반전이미지를 획득하는 단계;
상기 이진이미지와 상기 반전이미지로부터 각각 볼 개수와 볼 지름의 비율 차이를 산출하는 단계; 및
상기 이진이미지와 상기 반전이미지의 볼 개수 차이가 작고, 볼 지름의 비율 차이가 작은 것에 높은 스코어를 부여하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전시스템의 조명 설정방법.
제6항에 있어서,
상기 대상체의 검사항목1이 반도체 패키지에 형성된 볼인 경우,
상기 A)단계에서 획득된 이미지 데이터는 도넛 형태를 보이며, 상기 이진이미지와 상기 반전이미지에서 볼의 지름을 측정하고 이의 차이를 계산함으로써 볼 지름의 비율을 획득하는 것을 특징으로 하는 비전시스템의 조명 설정방법.
제6항에 있어서,
상기 이진이미지로 각각 전환하는 단계는,
상기 이미지 데이터를 그레이 레벨별 픽셀 개수가 매칭된 각각의 이미지 히스토그램으로 산출하고, 산출된 상기 이미지 히스토그램을 바탕으로 흑백화된 이진이미지로 각각 전환하는 것을 특징으로 하는 비전시스템의 조명 설정방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 대상체의 검사항목1이 반도체 패키지에 형성된 마크인 경우 상기 스코어링 단계는,
상기 A)단계에서 획득된 각각의 이미지 데이터를 블러(blur)처리하여 블러 이미지 데이터를 획득하는 단계;
상기 A)단계에서 획득된 각각의 이미지 데이터와 상기 블러 이미지 데이터를 곱한 결과 이미지 데이터를 획득하는 단계;
상기 결과 이미지 데이터를 이진이미지로 각각 전환하는 단계;
각각의 상기 이진이미지에서 흑색과 백색의 비율 데이터를 획득하는 단계; 및
상기 흑색과 백색의 비율 데이터로부터 상기 흑색과 백색의 비율 차이가 작은 것에 높은 스코어를 부여하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전시스템의 조명 설정방법.
제9항에 있어서,
상기 이진이미지로 각각 전환하는 단계는,
상기 결과 이미지 데이터를 그레이 레벨별 픽셀 개수가 매칭된 각각의 이미지 히스토그램으로 산출하고, 산출된 상기 이미지 히스토그램을 바탕으로 흑백화된 이진이미지로 각각 전환하는 것을 특징으로 하는 비전시스템의 조명 설정방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 C)단계에서 상기 스코어링 결과 검사항목1에 대하여 가장 높은 스코어를 기록한 서로 다른 채널의 입력전압 2개를 선택할 때, 상기 스코어링 결과 동일한 값이 2개 이상 나오는 경우에는 낮은 입력 전압값으로 선택하는 것을 특징으로 하는 비전시스템의 조명 설정방법.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 대상체의 검사항목1은 반도체 패키지에 형성된 볼, 또는 마크이고,
상기 대상체의 검사항목2는 상기 반도체 패키지의 아웃라인인 것을 특징으로 하는 비전시스템의 조명 설정방법.
제12항에 있어서,
상기 대상체의 검사항목2가 반도체 패키지의 아웃라인인 경우 상기 스코어링 단계는,
상기 A)단계에서 획득된 각각의 이미지 데이터를 그레이 레벨별 픽셀 개수가 매칭된 각각의 이미지 히스토그램으로 산출하는 단계;
산출된 상기 이미지 히스토그램을 바탕으로 흑백화된 이진이미지로 각각 전환하는 단계;
각각의 상기 이진이미지에서 흑색과 백색의 비율 데이터 및 상기 이미지 히스토그램에서 최대 콘트라스트 데이터를 획득하는 단계; 및
상기 흑색과 백색의 비율 데이터로부터 상기 흑색과 백색의 비율 차이와 상기 최대 콘트라스트를 1:1의 가중치로 스코어링 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전시스템의 조명 설정방법.
제13항에 있어서,
상기 흑색과 백색의 비율 데이터로부터 상기 흑색과 백색의 비율 차이와 상기 최대 콘트라스트를 1:1의 가중치로 스코어링 하는 단계는,
상기 흑색과 백색의 비율 차이가 작을수록 높은 스코어를 부여하고, 상기 최대 콘트라스트가 높을수록 높은 스코어를 부여하며, 각각의 스코어를 합한 후 평균값을 획득하는 것을 특징으로 하는 비전시스템의 조명 설정방법.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 I) 단계에서 상기 오차범위는 상기 F)단계에서 설정된 검사항목1의 최적조명으로 인가했을 때 획득된 가장 높은 스코어의 ±10%를 만족하는 값이며,
상기 I) 단계는 상기 F)단계에서 설정된 검사항목1의 최적조명으로 인가했을 때 획득된 가장 높은 스코어의 오차범위를 만족할 때까지 상기 G)단계 및 상기 H)단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 비전시스템의 조명 설정방법.