KR102318751B1 - 칩 카운터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 테이프 릴을 투과한 엑스레이 빔을 형광 증감지로 감응시키고, 형광 증감지를 카메라로 촬영하여 얻는 영상에서 반도체 칩을 계수하는 칩 카운터에 관한 것으로서, 엑스레이 빔이 직접 카메라에 도달하지 아니하도록 차단하고, FOD(Focal spot to Object Distance)를 조절하여 다양한 크기의 테이프 릴에 대해 최상의 영상을 얻는 반도체 칩을 계수한다.

Description

칩 카운터{CHIP COUNTER}
본 발명은 테이프 릴을 투과한 엑스레이 빔을 형광 증감지로 감응시키고, 형광 증감지를 카메라로 촬영하여 얻는 영상에서 반도체 칩을 계수하는 칩 카운터에 관한 것이다.
반도체 칩을 일렬로 마운트한 테이프를 감아놓은 테이프 릴은 테이프를 풀며 반도체 칩을 하나씩 취하여 반도체 칩이 사용될 제품에 실장하는 데 사용된다.
이와 같이 제품 생산 공정에 투입된 테이프 릴을 탈거하여 보관하거나 아니면 제품 생산 공정에 재투입할 시에 잔류 반도체 칩의 개수를 파악할 필요가 있다.
이를 위해서 테이프 릴을 위한 칩 카운터가 사용된다.
종래 칩 카운터로는 테이프를 풀며 반도체 칩을 계수한 후 되감는 것이 있으나, 번거롭고, 많은 시간이 소요된다.
개선된 종래 칩 카운터로는 엑스-레이 빔을 테이프 릴에 투과시켜 반도체 칩에 의해 산란 또는 회절되는 엑스-레이 빔을 디텍터로 영상화하는 것이 있다. 이러한 칩 카운터는 반도체 칩이 도트 형상으로 나타나는 영상을 처리하여 도트 개수를 계수한다.
여기서, 디텍터는 엑스-레이 빔을 수광하여 영상화할 수 있는 장치이므로, 엑스-레이 빔에 의해 손상되지는 않으며, 일반적으로 테이프 릴보다 큰 면적의 제품이 사용된다.
하지만, 디텍터는 테이프 릴을 1회 촬영하여 테이프 릴에 잔류한 반도체 칩을 계수할 수 있지만, 고가의 장치이므로, 칩 카운터의 제작비용이 많이 들고, 더욱이, 직경이 큰 테이프 릴일수록 제작비용이 더욱 많이 든다. 이에 따라, 직경이 큰 테이프 릴에 대해서는 동일 가격의 칩 카운터로 반도체 칩을 계수할 수 있고, 그럼에도 선명한 이미지를 얻어 정확하게 계수하게 하는 것이 요구된다.
또한, 테이프 릴은 마운트한 반도체 칩의 종류 또는 수량에 따라 다양한 직경의 제품으로 사용되고 있으며, 특히, 크기가 작은 반도체 칩을 마운트한 것일 경우 대부분 그 직경이 상대적으로 작으므로, 영상화한 이미지의 기하학적 배율을 테이프 릴의 직경에 따라 조절할 필요가 있다.
KR 10-1430965 B1 2014.08.11. KR 10-2018-0067103 A 2018.06.20. KR 10-1402055 B1 2014.05.26.
따라서, 본 발명의 목적은 디텍터를 사용하지 않아 제작 비용이 저렴하면서, 테이프 릴의 크기에 따라 상의 크기를 조절하여, 선명한 영상을 안정적으로 얻어 테이프 릴의 반도체 칩을 정확하게 계수할 수 있는 칩 카운터를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 칩 카운터에 있어서, 반도체 칩(5)을 마운트한 테이프(4)가 감겨있는 테이프 릴(1)을 하우징(100) 내의 검사대(120)에 올려놓고, 하우징(100) 내부에서 엑스레이 튜브(110)로 조사한 엑스-레이 빔이 검사대(120) 위의 테이프 릴(1)을 투과한 후 형광 증감지(210)로 감응되게 하고, 형광 증감지(210)의 배후에 배치한 카메라(230)로 형광 증감지(210)를 촬영하여 얻는 영상을 컴퓨터(300)로 전달받아 영상 처리하여 반도체 칩(5)을 계수하게 구성되되, 형광 증감지(210)와 카메라(230) 사이를 가로막게 설치하여 카메라(230)를 향한 엑스레이 빔을 차단하는 연유리(220)와, 상기 검사대(120)를 이동시켜 상기 엑스레이 튜브(110)와 검사대(120) 위의 테이프 릴(1) 사이의 거리인 FOD(Focal spot to Object Distance)를 조절하는 검사대 이동부(140)를 구비한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 검사대(120)를 올려놓은 상태에서 하우징(100) 외부로 인출하는 검사대 인출입부(150)를 구비하고, 상기 검사대 이동부(140)는 상기 검사대(120) 양단을 걸쳐지게 한 후 들어올려 FOD를 조절한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 검사대(120)에 올려놓은 테이프 릴(1)의 직경을 측정하는 직경 측정기(160)를 구비하여, 측정한 직경에 따라 상기 검사대 이동부(140)를 제어하여 FOD를 조절한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 검사대 이동부(140)는 테이프 릴(1)이 차지하는 영역이 상기 형광 증감지(210)를 엑스레이 빔의 조사 범위로 하는 유효 FOV(Field Of View, S1)에 맞춰지도록 FOD를 조절한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 적어도 카메라(230)를 조사 범위로 하는 엑스레이 빔을 차단할 직경을 갖는 빔 차단판(130)을 엑스레이 튜브(110)와 형광 증감지(210) 사이에 배치하여, 카메라(230)를 향한 다이렉트 빔을 차단함으로써, 카메라(230)를 향한 엑스레이 빔을 상기 빔 차단판(130) 및 연유리(220)로 이중 차단한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 빔 차단판(130)은 상기 검사대(120)에 올려놓는 테이프 릴(1)에서 테이프가 감기지 않는 중심축에 맞춰 상기 검사대(120), 상기 형광 증감지(210) 상면, 또는 상기 검사대(120)와 상기 형광 증감지(210) 사이에 설치한다.
상기 직경 측정기(160)는 근접 거리 센서 또는 카메라로 구성한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 엑스레이 빔을 직접 수광하여 영상화할 수 있는 고가의 대면적 평판형 디텍터를 사용하지 않고서도 형광 증감지 및 카메라의 조합으로 다양한 크기의 테이프 릴의 반도체 칩을 감지할 수 있는 영상을 얻어 계수하고, 카메라를 향한 엑스레이 빔을 차단하여 내구성을 확보함으로써, 저렴한 제품으로 상품화할 수 있고, 제작 비용의 증가 없이도 다양한 크기의 테이프 릴에 대해 운용 가능하다.
본 발명의 실시 예에 따르면, FOD(Focal spot to Object Distance)를 조절함으로써, 다양한 크기의 테이프 릴에 대해 최상의 선명한 영상을 얻어, 계수 성능을 높일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 카메라를 향한 엑스레이 빔을 빔 차단판 및 연유리로 이중 차단함으로써, 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 칩 카운터로 반도체 칩을 계수할 테이프 릴(1)의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 칩 카운터의 사시도.
도 3은 하우징(100)에 대해 측면의 커버를 벗겨내어 내부를 보여주는 사시도.
도 4는 도 3에서 검사대(120)를 하우징(100) 외부로 인출한 상태도.
도 5는 도 4에서 검사대(120)를 하우징(100) 내부로 인입한 상태도.
도 6은 도 5에서 검사대(120)를 검사대 이동부(140)로 승강시켜 FOD(Focal spot to Object Distance)를 조절한 상태도.
도 7은 검사대(120)를 하우징(100) 내부로 인입한 상태의 정면 단면도.
도 8은 테이프 릴(1)을 검사대(120)에 올려놓은 상태에서 FOD를 조절한 정면 단면도.
도 9는 도 7 및 도 8의 부분 확대도.
도 10은 증감지 설치판(211)의 상면도(a), 정면도(b) 및 저면도(c).
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 칩 카운터로 반도체 칩을 계수할 테이프 릴(1)을 예시한 사시도이다.
테이프 릴(1)은 반도체 칩(5)을 길이방향을 따라 일정 간격으로 마운트한 테이프(4)를 권취하여 둔 원형의 릴로서, 외주면에 테이프(4)를 감아놓게 할 허브(2)를 구비하고, 허브(2) 중심에 축고정홀(3)을 구비하여, 회전 축을 축고정홀(3)에 끼운 후 테이프(4)를 풀며 반도체 칩(5)을 하나씩 취하여 회로기판에 실장하는 데 사용될 수 있다. 이러한 테이프 릴(1)은 다양한 크기로 제품화하여 사용되고 있다.
본 발명은 도 1에 예시한 테이프 릴(1)에 엑스-레이 빔을 투과시켜 얻는 영상으로 반도체 칩(5)을 계수하는 장치로서, 고가의 평판형 디텍터를 사용하지 않고서도 다양한 직경의 테이프 릴(1)에 대해 정확한 반도체 칩 계수를 가능하게 구성된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 칩 카운터의 사시도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 칩 카운터는 엑스레이 빔을 차단할 수 있는 겉 커버로 내부 공간을 밀폐하되, 정면에 형성한 인출입구(101)를 통해 검사대 인출입구(150)를 외부로 인출 가능하게 한 하우징(100)과, 하우징(100) 내에 설치한 카메라의 영상을 전달받아 영상 처리하여 반도체 칩(5)을 계수하는 컴퓨터(300)를 포함한다.
검사대 인출입부(150)는 외부로 인출하여 테이프 릴(1)을 올려놓을 수 있게 하고 테이프 릴(1)을 올려놓은 후 밀어넣어 테이프 릴(1)을 하우징(100) 내부에 넣기 위한 구성으로서, 인출입구(101)를 차폐하는 차폐 플레이트(151c)를 구비하여서, 하우징(100)의 내부로 인입한 상태에서는 차폐 플레이트(151c)만 외부로 노출된다.
그렇지만, 본 발명의 변형 실시 예로서, 인출입구(101)를 상하로 길게 형성한 후 도어를 설치하고, 도어를 열어 하우징(100) 내부에 테이프 릴(1)을 넣을 수도 있다. 이 경우에는 검사대 인출입부(150)를 구비하지 아니할 수도 있다.
하우징(100) 내부는 테이프 릴(1)에 투과시킨 엑스레이 빔을 감응하여 영상을 얻되, 영상에서 테이프 릴(1) 이미지 크기를 최대한 크게 나타나도록 조절할 수 있게 하며, 하우징(100) 내부를 보여주는 도면을 참조하며 상세하게 설명한다.
도 3은 도 2에 도시한 하우징(100)에 대해 정면, 배면 및 양측면의 겉 커버를 벗겨내어 내부를 보여주는 사시도이다. 아울러, 하우징(100)의 내부 바닥에 수용한 암상자(200)의 내부에 장착하는 구성도 정면 커버를 통해 수용할 수 있음을 보여준다.
도 4는 도 3에서 검사대(120)를 하우징(100) 외부로 인출한 상태도이다. 도 4에서는 검사대 인출입부(150)에 구비되는 차폐 플레이트(151c)를 분리한 상태로 도시하였다.
도 5는 도 4에서 검사대(120)를 하우징(100) 내부로 인입한 상태도이다.
도 6은 도 5에서 검사대(120)를 검사대 이동부(140)로 승강시켜 FOD(Focal spot to Object Distance)를 조절한 상태도이다.
도 7은 검사대(120)를 하우징(100) 내부로 인입한 도 5의 상태를 정면 단면도로 도시한 도면이다.
도 8은 테이프 릴(1)을 검사대(120)에 올려놓은 상태에서 FOD를 조절한 정면 단면도로서, 도 4의 상태에서 검사대(120)에 테이프 릴(1)을 올려놓은 후 도 5에 도시한 바와 같이 하우징(100) 내부로 밀어넣고, 도 6에 도시한 바와 같이 FOD를 조절한 상태를 보여준다.
도 9는 도 7 및 도 8의 부분 확대도이다.
도 3 내지 도 9를 참조하면, 상기 하우징(100)의 내부에는 엑스레이 튜브(110), 검사대(120), 빔 차단판(130), 검사대 이동부(140), 검사대 인출입부(150), 직경 측정기(160) 및 암상자(200)가 수용되어 있다.
상기 엑스레이 튜브(110)는 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이 하우징(100) 내부의 천정에 설치되어서, 하우징(100) 내부의 바닥에 배치한 암상자(200)의 형광 증감지(210)를 향해 엑스레이 빔을 조사한다. 도면에 상세하게 도시하지는 아니하였지만, 엑스레이 빔을 선택적으로 방출하게 하는 셔터도 구비할 수 있으며, 이러한 상기 엑스레이 튜브(110)는 공지의 구성요소이므로 상세한 설명은 생략한다.
다만, 본 발명에서 상기 엑스레이 튜브(110)는 상기 암상자(200)의 상부 개구에 설치되어 있는 판상의 형광 증감지(210)까지의 거리를 FDD(focus Detector Distance)로 하므로, 적어도 형광 증감지(210)의 전체면에 엑스레이 빔을 조사할 수 있는 FOV(Field Of View)를 갖추어야 한다.
설명의 편의를 위해서, 형광 증감지(210) 전체면에 조사할 수 있는 조사 영역(또는 촬영 영역)을 유효 FOV(S1)라고 하며, 이하에서 유효 FOV(S1)라는 용어를 사용한다.
또한, 엑스레이 빔은 형광 증감지(210)의 상면 중심을 향해 광축(C)이 형성되게 하고, 그 광축(C) 상에 하기의 카메라(230)가 놓이게 한다.
여기서, 엑스레이 튜브(110)에서 카메라(230)를 향해 조사할 수 있는 영역을 카메라 조사 영역(S2)이란 용어로 사용한다.
상기 검사대(120)는 도 4 및 도 9에서 알 수 있듯이, 상하 방향으로 투광홀(122)을 형성한 판의 형태를 갖추며, 상면에는 엑스레이 빔을 투과시키는 재질의 안착판(121)으로 투광홀(122)을 폐구하듯이 덮게 하였고, 저면에는 하부 돌기(123)와 끼움 홈(124)이 조성되어 있다. 물론, 상기 검사대(120)는 엑스레이 빔을 차단하는 재질로 구성하여, 상기 안착판(121)을 통해서만 엑스레이 빔을 투과시키는 것이 좋다.
여기서, 상기 투광홀(122)은 도 5 및 도 7에 도시한 바와 같이 검사대(120)를 형광 증감지(210)에 가장 근접하게 하였을 시에, 테이프 릴(1)를 투과하는 엑스레이 빔을 통과시켜 형광 증감지(210)로 감응시킬 수 있는 직경을 갖게 한다. 즉, 투광홀(122)의 직경은 상기 검사대(120)를 높이 조절하더라도 유효 FOV(S1)로 조사한 엑스레이 빔을 투과시킬 수 있는 크기를 갖게 한다.
또한, 상기 투광홀(122)의 중심은 엑스레이 빔의 광축(C) 상에 놓이게 하고, 상기 안착판(121)의 상면에는 상기 투광홀(122)의 중심에 맞춰 돌출시켜서 유효 FOV(S1)로 조사되는 엑스레이 빔의 광축(C) 상에 놓이는 허브 끼움 돌기(121a)를 설치하였다. 상기 허브 끼움 돌기(121a)는 테이프 릴(1)의 축고정홀(3)을 끼워지게 할 돌기이므로, 엑스레이 빔의 광축(C)에 축고정홀(3)이 위치하도록 테이프 릴(1)를 상기 검사대(120) 상면에 정위치시킨다.
상기 하부 돌기(123)는 후술하는 검사대 인출입부(150)의 상부 돌기(151b)로 상기 검사대(120)의 정위치를 유지하기 위한 것으로서, 상기 검사대(120)의 저면에서 상기 투광홀(122)을 에워싸는 짧은 사각 관 형상으로 구성하는 것으로 예시되어 있다.
상기 끼움 홈(124)은 하기의 승강 프레임(141)에 걸쳐지게 할 상기 검사대(120)의 폭방향 양측 저면에 조성하여서, 하기의 승강 프레임(141)의 끼움 돌기(141b)에 끼움 결합되게 한다.
상기 검사대 이동부(140)는 상기 검사대(120)를 이동시켜서, 상기 엑스레이 튜브(110)로부터 검사대(120) 위의 테이프 릴(1)까지의 거리인 FOD(Focal spot to Object Distance)를 조절하는 수단이다.
엑스레이 튜브(110)는 하우징(100) 내부의 천정에 설치되고, 상기 검사대(120)를 올려놓는 검사대 인출입부(150)는 상기 검사대(120)의 높이 조절 범위 중에 가장 낮은 높이에 설치되므로, 상기 검사대 이동부(140)는 상기 검사대(120)의 폭방향 양단을 걸쳐지게 할 승강 프레임(141)을 가이드 장치(142)에 의해 수직 방향으로 가이드되게 하며 스크류 장치(143)로 승강시키게 구성된다. 즉, 검사대 인출입부(150)에 올려놓은 상기 검사대(120)를 들어올려 FOD를 조절한다.
여기서, FOD는 테이프 릴(1)이 차지하는 영역이 상기 형광 증감지(210)를 조사 범위로 하는 유효 FOV(Field Of View, S1)에 맞춰지도록 조절하는 것이 좋다.
상기 승강 프레임(141)은 상기 검사대(120)의 폭방향 양측에 하나씩 배치되고, 각각 상호 마주하는 방향을 향해 돌출된 걸침 부위(141a)을 상기 검사대(120) 아래에 있도록 하단에 구비하여, 상승시켰을 시에 상기 검사대(120)의 폭방향 양측을 걸침 부위(141a)에 걸쳐지게 한다. 폭방향 양측에 하나씩 배치한 상기 승강 프레임(141)은 상단에서 폭방향으로 횡단하는 연결 프레임(141c)에 의해 상호 이어지게 하였다. 그리고, 상기 걸침 부위(141a)의 상면에는 상기 검사대(120)의 폭방향 양측 저면에 조성한 끼움 홈(124)에 끼워지게 할 끼움 돌기(141b)가 형성되어 있다.
여기서, 상기 검사대(120)를 하기의 검사대 인출입부(150)에 올려놓은 상태에서, 끼움 돌기(141b)를 검사대(120) 끼움 홈(124)에 이탈하도록 승강 프레임(141)을 하강시켰을 시에, 상기 연결 프레임(141c)은 검사대(120)에 안착한 테이프 릴(1)보다 높은 위치에 있게 한다. 이에, 하기의 검사대 인출입부(150)를 이용하여 검사대(120)를 외부로 인출할 시에, 테이프 릴(1)이 상기 연결 프레임(141c)에 걸리지 않게 한다.
이와 같이 검사대(120)를 폭방향 양측에서 걸쳐지게 구성한 승강 프레임(141)은 도 6 및 도 8에 도시한 바와 같이 하우징(100) 내부의 폭방향 양측에 설치한 가이드 장치(142) 및 스크류 장치(143)에 의해서 상승 높이를 조절하여서, 검사대(120)에 안착한 테이프 릴(1)로부터 천정에 설치한 엑스레이 튜브(110)까지의 거리인 FOD(Focal spot to Object Distance)를 조절한다. 여기서, 가이드 장치(142)는 도면에 예시한 바와 같이 상하로 길게 설치한 가이드 레일(142a)과, 가이드 레일(142a)를 따라 이동하며 상기 승강 프레임(141)에 고정시킨 이동블록(142b)을 포함할 수 있고, 스크류 장치(143)는 상하로 길게 설치한 스크류(143a), 스크류(143a)에 관통되며 승강 프레임(141)에 고정시킨 너트 블록(143b) 및 스크류(143a)를 정역 회전시키는 모터(143c)를 포함할 수 있다. 그렇지만, 가이드 장치(142) 및 스크류 장치(143)는 도면에 예시한 구성 및 개수로 한정되는 것은 아니며, 가이드하며 승강시키는 공지의 구성으로 대체할 수도 있다.
상기 검사대 인출입부(150)는 상기 검사대(120)를 올려놓은 상태에서 하우징(100)의 전면측 외부로 인출할 수 있게 한 것으로서, 상하 방향의 투광홀(151a)과, 투광홀(151a)을 에워싸도록 짧은 사각 관 형상으로 상면에 돌출시킨 상부 돌기(151b)와, 정면에 돌출되게 연결한 차폐 플레이트(151c)를 구비한 받침판(151)를 레일(153)에 의해 가이드되게 하며 스크류 장치(154)를 이용하여 전후 방향으로 슬라이딩 이동시키게 구성되어 있다.
여기서, 투광홀(151a)은 받침판(151)을 하우징(100) 내부로 인입한 상태에서, 유효 FOV(S1)로 조사되는 엑스레이 빔을 통과시킬 수 있는 직경을 갖게 구성되고, 상기 검사대(120)의 하부 돌기(123)를 받침판(151) 상면에 닿도록 상기 감사대(120)를 받침판(151)에 올려놓을 시에, 상부 돌기(151b)가 상기 검사대(120)의 하부 돌기(123)의 안쪽으로 끼워져 내삽되게 함으로써, 상기 검사대(120)를 흔들리지 않게 정위치시킨다. 차폐 플레이트(151c)는 도 2를 참조하며 설명한 바와 같이 받침판(151)을 인입한 상태에서 케이스(100)의 인출입구(101)를 폐구하게 되어 있다.
레일(153) 및 스크류 장치(154)는 지지판(152)의 상면에 설치된다. 지지판(152)은 유효 FOV(S1)로 조사되는 엑스레이 빔을 통과시킬 수 있는 직경의 투광홀(152a)이 형성되어 있고, 하우징(100) 내부에 수평하게 고정된다.
받침판(151)을 레일(153)을 따라 전후 방향으로 슬라이딩시키기 위한 구조는 받침판(151) 중에 상기 검사대(120)를 올려놓는 부위를 하우징(100) 외부로 안정적으로 인출할 수 있는 구조이면 충분하다. 스크류 장치(154)는 지지판(152) 상면에 전후 방향으로 길게 설치한 스크류(154a)와, 스크류(154a)에 의해 관통되게 하고 지지판(152)에 고정한 너트 블록(154b)와, 스크류(154a)를 정역 회전시키는 모터(154c)를 포함할 수 있다. 이러한 레일(153) 및 스크류 장치(154)는 도면에 예시한 구성으로 한정하지 아니하여도 되며, 전후 방향으로 가이드하며 슬라이딩 이동시키는 공지의 구성으로 대체하여도 좋다.
상기 암상자(200)는 상기 검사대 인출입부(150)의 아래에 배치하도록 하우징(100) 내에 수용되며, 상부 개구를 형광 증감지(210)로 덮어 내부에 암실(201)을 조성할 수 있게 되어 있고, 내부 바닥에 세워놓은 고정블록(231)의 위에 카메라(230)를 설치하여 형광 증감지(210)의 저면을 촬영하게 하며, 카메라(230)와 형광 증감지(210) 사이의 공간 상에는 연유리(220)가 수평하게 설치되어 있다.
여기서, 상기 형광 증감지(210)는 각각 유효 FOV(S1) 범위에 해당되는 크기의 투광홀(212, 213)이 조성된 상판과 하판으로 이루어지는 증감지 설치판(211)의 상판과 하판 사이에 수용된다. 그리고, 증감지 설치판(211)으로 암실(201)의 상부 개구를 가로막게 하였다.
물론, 투광홀(212, 213)은 원형의 테이프 릴(1)을 투과한 엑스레이 빔을 감응하기 위한 상부 투광홀(212)과, 감응에 따라 발광하는 가시광을 카메라(230)에서 투시하여 촬영하기 위한 하부 투광홀(213)이므로, 원형으로 구성하였고, 중심이 각각 엑스레이 튜브(110)에서 조사되는 엑스레이 빔의 광축(C) 상에 있게 하였다. 즉, 형광 증감지(210)에서 상부 투광홀(212)을 통과하여 조사되는 영역이 유효 FOV(S1)에 해당된다.
한편, 도 10에 도시한 증감지 설치판(211)의 상면도(a), 정면도(b) 및 저면도(c)를 참조하면, 상기 형광 증감지(210)의 저면에는 상기 카메라(230)에서 투시하여 촬영할 수 있는 복수의 표식(215)이 동심원 형상으로 조성되어 있다.
상기 표식(215)이 표시된 복수의 저면 부위는 하부 투광홀(213)과 마주하는 면 중의 일측 부위와, 하부 투광홀(213)의 외곽으로 벗어난 방사상의 복수 위치와 마주하는 복수의 부위이다. 본 발명의 실시 예에서는 하부 투광홀(213)과 마주하는 면 중의 일측 부위는 하부 투광홀(213)의 중심과 마주하는 부위로 하였다.
상기 표식(215) 중에, 방사상의 복수 위치에 조성한 것은 사각 판 형태의 상기 형광 증감지(210)에서 4개의 꼭지점에 가까운 여유 면에 조성하였으며, 상기 증감지 설치판(211)의 하판에 투시홀(214)을 조성하여서, 상기 카메라(230)로 촬영할 수 있게 하였다. 여기에서 표식(215)은 동심원으로 도시하고 설명하였으나, 일정한 패턴을 갖는 표식이면 충분하여 삼각형, 체크무늬, 사각형으로도 형성할 수 있다.
상기 연유리(220)는 하우징(100)의 내벽에 고정한 연유리 설치판(221)에 고정된다. 이때의 연유리 설치판(221)은 형광 증감지(210)를 수용한 증감지 설치판(211)의 저면 전체를 상기 카메라(230)로 투시할 수 있는 크기의 관통홀을 조성하고, 그 관통홀을 상기 연유리(220)로 덮게 하였다.
이에, 상기 연유리(220)는 엑스레이 빔은 차단하면서 가시광을 투과시키는 유리이므로, 아래에 있는 카메라(230)를 엑스레이 빔으로부터 보호한다. 그리고, 상기 카메라(230)는 형광 증감지(210)에 감응하여 발광한 가시광은 물론이고, 형광 증감지(210)의 저면에 조성한 복수의 표식(215)을 촬영한 영상을 얻을 수 있다.
아울러, 상기 연유리(220)의 상면 또는 저면에는 상기 증감지 설치판(211)의 저면을 향해 발광하는 램프(223)를 구비하여서, 상기 표식(215)을 조명하며 촬영할 수 있게 한다. 물론, 램프(223)는 상기 연유리(220)의 테두리에 설치하여서 촬영에 방해되지 않게 하는 것이 좋다. 또한, 램프(223)도 엑스레이 빔에 노출될 시에 손상될 우려가 있으므로, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이 램프(223)를 상기 연유리(220)의 저면 테두리에 설치하는 것이 바람직하다. 다른 예로서, 상기 램프(223)는 상기 연유리(220)를 대신하여 상기 연유리(220)를 지지하는 구조체인 연유리 설치판(211) 또는 수평 지지판(224)에 설치할 수도 있다. 이 경우도, 수평 지지판(224)의 투광홀(225) 가장자리 부분에 고정하여서, 연유리(220)의 아래에 배치되게 하는 것이 바람직하다.
상기 카메라(230)는 상부를 향해 촬영하여, 상기 연유리(220)를 투시하여 증감지 설치판(211)의 저면을 촬영한 영상을 얻을 수 있다. 이에, 상기 램프(223)를 점등한 상태에서 형광 증감지(210) 저면의 복수 표식(215)을 촬영한 영상과, 상기 증감지 설치판(211)의 하부 투광홀(213)을 통해 투시되는 형광 증감지(210)를 촬영한 영상을 얻을 수 있다.
여기서, 상기 카메라(230)는 암실(201) 바닥에 설치한 고정블록(231)에 의해 위치 고정되게 하였다. 물론, 상기 카메라(230)도 엑스레이 튜브(110)에서 조사되는 엑스레이 빔의 광축(C) 상에 있게 하였다.
도 9를 참조하면, 검사대(120)의 안착판(121)의 저면에는 상기 빔 차단판(130)이 고정되며, 상기 빔 차단판(130)을 허브 끼움 돌기(121a)와 일체형으로 하여서 안착판(121)에 견고하게 고정할 수 있게 하였다.
상기 빔 차단판(130)은 유효 FOV(S1) 중에 적어도 상기 카메라(230)를 조사 범위로 하는 카메라 조사 영역(S2)의 엑스레이 빔을 차단할 직경을 갖추게 하여서, 상기 카메라(230)를 향한 다이렉트 엑스레이 빔을 차단한다. 물론, 상기 빔 차단판(130)은 원판 형으로 구성되며 엑스레이 빔의 광축(C) 상에 중심이 놓이게 설치된다.
다만, 검사대(120)는 FOD의 조절을 위해서 승강하므로, 상기 빔 차단판(130)의 직경은 검사대(120)를 가장 낮은 높이로 낮춘 상태에서 상기 카메라 조사 영역(S2)으로 하는 엑스레이 빔을 차단할 직경으로 하여야 한다.
그런데, FOD를 작게 할수록, 즉, 검사대(120)를 높게 할수록, 상기 빔 차단판(130)에 의해 차단되는 범위가 증가하므로, 허브(2)가 상기 빔 차단판(130)보다 작은 테이프 릴(1)에 대해서는 테이프 릴(1)의 반도체 칩이 상기 빔 차단판(130)에 의해 가려질 수 있다.
이에, 본 발명의 변형 실시 예로서, 상기 빔 차단판(130)은 엑스레이 튜브(110)와 형광 증감지(210)의 사이 중에 위치 고정된 다른 부위에 설치할 수 있다. 이러한 상기 빔 차단판(130)의 고정 위치는 형광 증감지(210)의 상면 또는 상기 검사대 인출입부(150)의 지지판(152)이 될 수 있다. 상기 검사대 인출입부(150)의 지지판(152)에서는 엑스레이 빔을 투과시킬 수 있는 재질의 판재로 투광홀(152a)를 덮은 후, 그 판재의 상면 또는 저면에 상기 빔 차단판(130)을 고정한다.
다른 실시 예로서, 유효 FOV(S1)의 엑스레이 빔을 통과시키는 재질로 구성된 판재를 상기 검사대 인출입부(150)의 지지판(152)과 형광 증감지(210) 사이에 설치하고, 그 판재의 상면 또는 저면에 상기 빔 차단판(130)을 설치할 수도 있다.
상기 직경 측정기(160)는 검사대(120)에 올려놓은 테이프 릴(1)의 직경을 측정하는 것으로, 검사대 인출입부(150)의 지지판(152)에 설치하였으나, 검사대 인출입부(150)의 받침판(151), 아니면, 받침판(151) 위에 검사대(120)를 올려놓은 상태에서 테이프 릴(1) 높이의 하우징(100) 내벽에 설치할 수도 있다.
상기 직경 측정기(160)는 예를 들어 초음파 또는 적외선 방식의 근접 거리 센서로 테이프 릴(1)의 테두리까지 거리를 측정하여 미리 측정하여 둔 허브 끼움 돌기(121a)까지의 거리와의 차이에 따라 직경을 얻는 기술, 변위센서를 이용한 접촉방식으로 외경을 측정하는 기술, 카메라로 촬영하여 얻는 영상에서 테이프 릴(1) 이미지가 차지하는 폭으로 외경을 얻는 기술, 폭방향으로 이동하여 광 또는 레이저로 스캔하여 직경을 측정하는 기술 등으로 공지된 다양의 공지 기술 중에 채택해서 구성할 수 있다. 이러한 공지의 기술 중에, 카메라를 이용한 기술을 적용할 시에는 하우징(100)의 내부 천정에 설치하여, 상기 검사대 인출입부(150)에 올려놓은 상태의 검사대(120)를 촬영하게 할 수도 있다. 다만, 상기 직경 측정기(160)는 어느 기술을 적용하든 엑스레이 빔이 다이렉트로 도달하지 않도록 측방향 또는 하부방향으로 검사대(120)을 향하게 설치하는 것이 좋다.
바람직하게는 구조적으로 단순하면서 비접촉식 방식으로 직경을 측정하는 기술을 적용하여, 상기 직경 측정기(160)를 근접 거리 센서 또는 카메라로 구성하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 직경 측정기(160)를 카메라로 구성하는 경우는 칩 카운터를 위해 영상 처리하는 컴퓨터에 직경 측정을 위한 영상 처리 기능을 추가하여서, 용이하게 구현할 수 있다.
상기 컴퓨터(300)는 사용자 입력에 따라 엑스레이 튜브(110), 검사대 이동부(140) 모터(143c), 검사대 인출입부(150) 모터(154c), 직경 측정기(160), 램프(223) 및 카메라(230)를 제어하고, 카메라(230)를 통해 얻는 영상을 디스플레이하며, 영상 처리하여 반도체 칩을 계수한다.
본 발명의 이해를 위해서, 본 발명의 사용 방법에 대해 설명한다.
사용자는 램프(223)를 점등시킨 상태에서 표식(215)를 촬영한 영상을 컴퓨터(300)로 확인하여, 카메라(230)와 형광 증감지(210) 사이의 배치 상태를 사전 검사하며, 배치 상태가 좋지 아니할 시에 카메라(230) 위치 또는 기울임 각도를 고정블록(231)으로 조절할 수 있다.
동작 초기에는 검사대(120)가 검사대 인출입부(150) 받침판(151)에 올려놓은 상태로 하고, 사용자 입력 명령은 '인출', '인입', '계수' 및 '종료' 로 하여 다음과 같이 칩 카운터를 사용할 수 있다.
사용자가 '인출' 명령을 입력하면, 컴퓨터(300)는 검사대 인출입부(150) 모터(154c)를 가동시켜서 받침판(151) 중에 적어도 검사대(120)를 올려놓은 부위를 외부로 인출한다.
사용자가 검사대(120)의 안착판(121)에 테이프 릴(1)을 올려놓되, 허브(2)의 축고정홀(3)을 허브 끼움 돌기(212a)에 끼워지게 올려놓고, '인입' 명령을 입력하면 모터(154c)를 가동시켜, 받침판(151)을 내부로 인입시킨다.
다음으로, 사용자는 '계수' 명령을 입력하면, 컴퓨터(300)는 직경 측정기(160)를 가동시켜 테이프 릴(1)의 직경을 측정하고, 이후, 검사대 이동부(140) 모터(143c)를 가동시켜, 검사대(120)의 높이를 조절함으로써, 엑스레이 튜브(110)와 검사대(120) 위의 테이프 릴(1) 사이의 거리인 FOD(Focal spot to Object Distance)를 테이프 릴(1) 직경에 맞게 조절한다.
이를 위해서, 테이프 릴(1)의 직경에 대응되는 검사대(120) 높이를 미리 정하여 컴퓨터(300)에 저장하여 둠으로써, 직경에 대응되는 높이로 검사대를 들어올리게 할 수 있다. 이때 저장하여 둘 검사대(120) 높이는 테이프 릴(1) 직경에 의해 정해지는 엑스레이 빔의 투과 영역이 유효 FOV에 가깝게 정하는 것이 좋다.
본 발명에서, FOD(Focal spot to Object Distance)는 엑스레이 튜브(110)와 테이프 릴(1) 사이의 거리이고, FDD(focus Detector Distance)는 엑스레이 튜브(110)와 형광 증감지(210) 사이의 거리이고, 기하학적 배율은 FDD/FOD로 정해진다. 그리고, FOV(Field Of View, 시계 또는 화각)는 엑스레이 빔을 조사하여 투시 영상을 획득할 수 있는 최대 영역이고, 본 발명의 설명에서는 형광 증감지(210)에 의해 감응되어 가시광을 얻을 수 있는 영역을 유효 FOV(S1)라 하였다.
여기서, FDD 및 유효 FOV(S1)는 구조적으로 결정된 값이므로, 테이프 릴(1)의 크기에 따라 FOD를 조절하여서 가능하면 형광 증감지(210)에서 감응할 수있는 면 전체를 이용하여 테이프 릴(1)을 투과한 엑스레이 빔을 감응하게 할 수 있다. 즉, 검사 대상인 테이프 릴(1)이 차지하는 영역이 유효 FOV(S1) 안에 들어오되, 가능하면 유효 FOV(S1)에 가깝게 할 수 있다.
다음으로, 컴퓨터(300)는 엑스레이 튜브(110) 및 카메라(230)를 제어하여, 엑스레이 빔이 검사대(120)에 놓인 테이프 릴(1)을 투과한 후 형광 증감지(210)에 조사되게 하고, 테이프 릴(1)을 투과할 시에 반도체 칩에 의해 산란 또는 회절된 엑스레이 빔이 형광 증감지(210)에 감응하여서 도트 형태의 이미지가 나타나는 영상을 얻으며, 그 영상을 디스플레이하면서, 도트 형태의 이미지 개수를 계수하여 디스플레이한다. 여기서, 영상을 다시 얻게 하는 명령을 허용하는 것이 좋다.
다음으로, 사용자가 '종료' 명령을 입력하면, 컴퓨터(300)는 검사대 이동부(140) 모터(143c)를 가동시켜 검사대(120)를 검사대 인출입부(150) 받침판(151) 위에 내려놓고, 검사대 인출입부(150) 모터(154c)를 가동시켜 받침판(151)을 외부로 인출한다.
다음으로, 사용자가 받침판(151) 위의 검사대(120)에 놓인 테이프 릴(1)을 회수한 후, '인입' 명령을 입력하면 받침판(151)을 인입시킨다.
여기서 설명한 사용자 입력 명령 및 컴퓨터(300)의 제어 동작은 하나의 예로서, 세분화하거나 아니면 단순화할 수도 있다.
한편, 본 발명의 변형 실시 예로서, 직경 측정기(160)를 설치하지 아니하고, 대신에, 사용자가 테이프 릴(1)의 직경 값을 직접 컴퓨터(300)에 입력하게 할 수 있다.
도 2를 참조하며 설명한 바와 같이 하우징(100)의 정면에 도어를 설치하고, 도어를 열어 검사대(120) 위에 테이프 릴(1)을 올려놓게 할 수 있다. 이 경우에, 테이프 릴(1)을 올려놓은 검사대(120)의 높이를 육안으로 확인하며 검사대 이동부(140)를 수동으로 가동시켜 검사대(120)의 높이를 맞추고, 이후 도어를 닫게 할 수도 있다.
1 : 테이프 릴 2 : 허브 3 : 축고정홀
4 : 테이프 5 : 반도체 칩
100 : 하우징 101 : 인출입구
110 : 엑스레이 튜브
120 : 검사대 121 : 안착판 121a : 허브 끼움 돌기
122 : 투광홀 123 : 하부 돌기 124 : 끼움 홈
130 : 빔 차단판
140 : 검사대 이동부
141 : 승강 프레임 141a : 걸침 부위 141b : 끼움 돌기
141c : 연결 프레임 142 : 가이드 장치 143 : 스크류 장치
150 : 검사대 인출입부
151 : 받침판 151a : 투광홀 151b : 상부 돌기
151c : 차폐 플레이트 152 : 지지판 152a : 투광홀
153 : 레일 154 : 스크류 장치
160 : 직경 측정기
200 : 암상자 201 : 암실
210 : 형광 증감지 211 : 증감지 설치판 212,213 : 투광홀
214 : 투시홀 215 : 표식
220 : 연유리 221 : 연유리 설치판 222 : 램프
230 : 카메라 231 : 고정블록
300 : 컴퓨터

Claims (7)

  1. 반도체 칩(5)을 마운트한 테이프(4)가 감겨있는 테이프 릴(1)을 하우징(100) 내의 검사대(120)에 올려놓고, 하우징(100) 내부에서 엑스레이 튜브(110)로 조사한 엑스-레이 빔이 검사대(120) 위의 테이프 릴(1)을 투과한 후 형광 증감지(210)로 감응되게 하고, 형광 증감지(210)의 배후에 배치한 카메라(230)로 형광 증감지(210)를 촬영하여 얻는 영상을 컴퓨터(300)로 전달받아 영상 처리하여 반도체 칩(5)을 계수하게 구성되되, 형광 증감지(210)와 카메라(230) 사이를 가로막게 설치하여 카메라(230)를 향한 엑스레이 빔을 차단하는 연유리(220)와, 상기 검사대(120)를 이동시켜 상기 엑스레이 튜브(110)와 검사대(120) 위의 테이프 릴(1) 사이의 거리인 FOD(Focal spot to Object Distance)를 조절하는 검사대 이동부(140)를 구비하고,
    적어도 카메라(230)를 조사 범위로 하는 엑스레이 빔을 차단할 직경을 갖는 빔 차단판(130)을 엑스레이 튜브(110)와 형광 증감지(210) 사이에 배치하여, 카메라(230)를 향한 다이렉트 빔을 차단함으로써, 카메라(230)를 향한 엑스레이 빔을 상기 빔 차단판(130) 및 연유리(220)로 이중 차단하는
    칩 카운터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 검사대(120)를 올려놓은 상태에서 하우징(100) 외부로 인출하는 검사대 인출입부(150)를 구비하고,
    상기 검사대 이동부(140)는
    상기 검사대(120) 양단을 걸쳐지게 한 후 들어올려 FOD를 조절하는
    칩 카운터.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 검사대(120)에 올려놓은 테이프 릴(1)의 직경을 측정하는 직경 측정기(160)를 구비하여, 측정한 직경에 따라 상기 검사대 이동부(140)를 제어하여 FOD를 조절하는
    칩 카운터.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 검사대 이동부(140)는
    테이프 릴(1)이 차지하는 영역이 상기 형광 증감지(210)를 엑스레이 빔의 조사 범위로 하는 유효 FOV(Field Of View, S1)에 맞춰지도록 FOD를 조절하는
    칩 카운터.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 빔 차단판(130)은
    상기 검사대(120)에 올려놓는 테이프 릴(1)에서 테이프가 감기지 않는 중심축에 맞춰 상기 검사대(120), 상기 형광 증감지(210) 상면, 또는 상기 검사대(120)와 상기 형광 증감지(210) 사이에 설치한
    칩 카운터.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 직경 측정기(160)는
    근접 거리 센서 또는 카메라로 구성한
    칩 카운터.
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