KR102350544B1 - 반도체 패키징 검사공정용 광학모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키징 검사공정용 광학모듈은, 반도체 칩(Die)과 인접하게 배치되는 본체; 상기 본체의 일측에 설치되며, 상기 반도체 칩의 하측을 향해 빛을 조사하기 위한 제1 LED PCB가 구비되는 제1 LED부;와 제2 LED PCB가 구비되는 제2 LED부; 상기 본체의 내부에 설치되되, 상기 반도체 칩의 하측으로부터 제1 방향으로 반사되는 빛이 입사되며, 입사된 빛을 제2 방향으로 반사시키는 빔 스플리터; 상기 본체의 내부에 설치되되, 상기 빔 스플리터로부터 상기 제2 방향으로 반사되는 빛이 입사되며, 입사된 빛을 제3 방향으로 반사시키는 반사미러; 및 상기 반사미러로부터 상기 제3 방향으로 반사되어 카메라 렌즈에 입사되는 빛을 통해 상기 반도체 칩의 하측에 대한 이미지를 취득하는 카메라;를 포함하고, 상기 제1, 2 LED부는, 상기 반도체 칩의 하측을 향해 빛을 조사하기 위한 칩 LED가 하나 이상 구비되면서 일련의 배열을 가질 수 있다.

Description

반도체 패키징 검사공정용 광학모듈{Optical module for semiconductor packaging inspection process}
본 발명은 반도체 패키징 검사공정용 광학모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 패키징 공정 중 웨이퍼 절단(Wafer sawing) 후 생성되는 반도체 칩(Die)을 금속 연결(Wire Bonding)하기 전에 반도체 칩의 불량요소 및 외형을 검사할 수 있는 광학모듈에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 웨이퍼 등과 같은 반도체 소자들은 웨이퍼 절단, 반도체 칩 접착, 금속 연결, 성형, 패키지 테스트 순으로 이루어지는 반도체 패키징 공정을 통해 제조된 후 출하 전에 반드시 정밀 검사를 거치게 되며, 여타의 부품들보다 고도의 정밀성을 요구하므로 패키지 내부적인 요소뿐만 아니라 그 외형에 있어 조금의 불량(결함)이라도 발생하면 성능에 치명적인 영향을 끼치게 된다. 이에, 반도체 소자들의 불량요소를 검사하는 공정은 매우 중요한 공정이다.
한편, 반도체 소자들의 불량요소를 검사하기 위하여 광학 검사장치가 주로 이용되고 있다. 이러한 광학 검사장치는 검사 대상을 스테이지 위에 탑재시키고, 광학 검사장치를 이용하여 검사 대상에 대한 영상을 취득하고, 상기 영상을 분석하여 검사 대상의 결함을 검출하는 일련의 과정을 거치는 광학 검사를 수행하게 된다.
광학 검사장치의 종래기술로서 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0088946호에는 입체 형상 검사장치가 기술되어 있다.
상기 종래기술의 검사장치는 광원과 카메라를 포함하고 있으며, 광원은 검사 대상물로 빛을 조사하며, 대상물에서 반사되는 빛은 카메라에 입사된다. 이때, 카메라는 입사된 빛을 영상데이터로 변환하여 획득된 영상데이터를 분석하여 반도체 소자를 검사한다.
그러나 종래기술의 검사장치는 고속 영상 촬영이 가능한 카메라를 통해 반도체 소자를 검사하여야 하므로, 제조비용이 증가하는 문제점이 있다.
또한, 종래기술의 검사장치는 고성능의 카메라를 이용하여 영상데이터를 획득해야 하나, 광원의 광량 및 균일도가 떨어지는 경우 영상데이터의 화질도 함께 떨어지게 되어 반도체 소자들의 검사공정에 대한 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2008-0088946호
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 반도체 패키징 공정 중 웨이퍼 절단 후 생성되는 반도체 칩을 금속 연결하기 전에 반도체 칩의 불량요소 및 외형을 검사하며, 광원의 광량 및 균일도를 향상시킨 후 취득되는 개선된 반도체 칩에 대한 이미지를 통해 반도체 칩의 검사공정에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 광학모듈을 제공하는데 목적이 있다.
다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키징 검사공정용 광학모듈은, 반도체 칩(Die)과 인접하게 배치되는 본체; 상기 본체의 일측에 설치되며, 상기 반도체 칩의 하측을 향해 빛을 조사하기 위한 제1 LED PCB가 구비되는 제1 LED부;와 제2 LED PCB가 구비되는 제2 LED부; 상기 본체의 내부에 설치되되, 상기 반도체 칩의 하측으로부터 제1 방향으로 반사되는 빛이 입사되며, 입사된 빛을 제2 방향으로 반사시키는 빔 스플리터; 상기 본체의 내부에 설치되되, 상기 빔 스플리터로부터 상기 제2 방향으로 반사되는 빛이 입사되며, 입사된 빛을 제3 방향으로 반사시키는 반사미러; 및 상기 반사미러로부터 상기 제3 방향으로 반사되어 카메라 렌즈에 입사되는 빛을 통해 상기 반도체 칩의 하측에 대한 이미지를 취득하는 카메라;를 포함하고, 상기 제1, 2 LED부는, 상기 반도체 칩의 하측을 향해 빛을 조사하기 위한 칩 LED가 하나 이상 구비되면서 일련의 배열을 가질 수 있다.
또한, 상기 광학모듈은, 상기 제1, 2 LED부보다 상기 반도체 칩과 이격되는 상기 본체의 타측에 설치되며, 상기 빔 스플리터에 의해 상기 반도체 칩의 하측으로 반사될 빛을 상기 빔 스플리터에 조사하기 위한 제3 LED PCB가 구비되는 제3 LED부; 및 상기 본체의 내부에 설치되되, 상기 제3 LED부와 상기 빔 스플리터의 사이에 설치되어 상기 제3 LED PCB에서 조사되는 광경로가 불균형한 빛이 균일해지도록 하기 위한 확산판;을 더 포함하고, 상기 제3 LED부는, 상기 확산판에 의해 백 라이트로서 상기 빔 스플리터에 빛을 조사할 수 있다.
그리고 상기 빔 스플리터는, 상기 확산판에 의해 광경로가 균일해진 상기 제3 LED PCB의 빛이 상기 반도체 칩에 입사되도록, 상기 제3 LED PCB의 빛을 제4 방향으로 반사시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 LED부는, 상기 제1 LED PCB가 소정의 제1 각도로 기울어진 상태에서 상기 반도체 칩의 하측을 향해 빛을 조사할 수 있다.
그리고 상기 제1 각도는, 상기 반도체 칩의 하측을 향해 빛이 조사되도록 하기 위한 5~85°일 수 있다.
또한, 상기 제2 LED부는, 상기 제2 LED PCB가 소정의 제2 각도로 기울어진 상태에서 상기 반도체 칩의 하측을 향해 빛을 조사할 수 있다.
그리고 상기 제2 각도는, 상기 반도체 칩의 하측을 향해 빛이 조사되도록 하기 위한 5~85°일 수 있다.
또한, 상기 카메라는, 상기 카메라 렌즈에 입사되는 빛을 상기 반도체 칩의 하측에 대한 이미지로 변환하기 위한 이미지센서가 구비될 수 있다.
그리고 상기 광학모듈은, 상기 빔 스플리터로부터 상기 제2 방향으로 반사되는 빛이 상기 반사미러에 입사되기 전에, 상기 빛을 집광 및 발산시키는 렌즈부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 렌즈부는, 상기 제2 방향으로 반사되는 빛을 집광시키기 위한 하나 이상의 집광렌즈; 및 상기 제2 방향으로 반사되는 빛 또는 상기 집광렌즈에 의해 투과되는 빛을 발산시키기 위한 하나 이상의 발산렌즈;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 고출력 칩 LED와 고균일도의 백 라이트 방식 기반의 LED에서 조사되는 빛을 통해 취득하는 개선된 반도체 칩에 대한 이미지를 통해 반도체 칩을 검사하는 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 반도체 칩의 검사공정에 대한 신뢰성이 향상됨에 따라, 반도체 칩이 적용되는 제품들의 제품성을 확보할 수 있다.
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키징 검사공정용 광학모듈의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키징 검사공정용 광학모듈을 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 패키징 검사공정용 광학모듈을 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.
이하에서는, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이하에서는, 첨부된 도면들을 참조하여 바람직한 실시예의 반도체 패키징 검사공정용 광학모듈(1)(이하에서는, '광학모듈(1)'이라 한다.)에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.
광학모듈(1)은 반도체 패키징 공정 중 웨이퍼 절단 후 생성되는 반도체 칩(100)이 금속 연결되기 전에 반도체 칩(100)의 불량요소(예: 이물질, 크랙(crack) 등) 및 외형(예: 틸트(tilt), 정렬(align) 등)을 검사할 수 있는 장치이며, 반도체 칩(100)의 검사를 위해 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 본체(10), 제1 LED부(20), 제2 LED부(30), 제3 LED부(40), 빔 스플리터(50), 확산판(60), 반사미러(70) 및 카메라(80)가 구비된다.
본체(10)는 제1, 2, 3 LED부(20, 30, 40)의 빛을 제외한 외부의 빛이 조사되지 않게 내부를 밀폐하며, 검사될 반도체 칩(100)과 인접하게 배치된다.
또한, 본체(10)는 반도체 칩(100)의 하측에 대한 이미지를 취득하는 카메라(80)와의 끼움결합을 위해 끼움결합부(11)가 마련된다.
끼움결합부(11)는 카메라(80)에 구비되는 카메라 렌즈가 인입 가능한 폭의 끼움홈(11a)이 형성되어 카메라(80)와의 끼움결합이 가능하며, 카메라 렌즈가 끼움홈(11a)에 끼움결합될 때 카메라(80)와의 끼움결합이 이루어진다.
제1 LED부(20)는 제3 LED부(40)보다 상대적으로 반도체 칩(100)과 인접하게 되는 본체(10)의 일측에 설치되며, 반도체 칩(100)의 하측을 향해 빛을 조사하기 위한 제1 LED PCB(21)가 구비된다.
제1 LED PCB(21)는 반도체 칩(100)의 하측을 향해 빛을 조사할 때, 소정의 제1 각도(θ1)로 기울어질 수 있다. 여기서, 제1 각도(θ1)는 반도체 칩(100)의 하측에 빛을 조사할 수 있는 각도인 5~85°일 수 있다.
또한, 제1 LED PCB(21)는 반도체 칩(100)의 하측에 빛을 조사하기 위한 LED가 하나 이상 구비되면서 일련의 배열을 가질 수 있고, 본체(10) 또는 외부에 구비되는 제어부에 의해 동작되어 빛을 조사할 수 있다.
그리고 제1 LED PCB(21)의 LED는 반도체 칩(100)의 하측에 고출력의 빛을 조사하기 위한 칩 LED(chip led)로 이루어질 수 있다. 이를 통해, 제1 LED PCB(21)의 성능은 개선될 수 있다.
더 나아가, 제1 LED PCB(21)는 LED의 균일도를 향상시키기 위해 LED의 상단에 광학필름이 부착될 수 있다.
제2 LED부(30)는 제1 LED부(20)와 동일하게 제3 LED부(40)보다 상대적으로 반도체 칩(100)과 인접하게 되는 본체(10)의 일측에 설치되며, 반도체 칩(100)의 하측을 향해 빛을 조사하기 위한 제2 LED PCB(31)가 구비된다.
제2 LED PCB(31)는 반도체 칩(100)의 하측을 향해 빛을 조사할 때, 소정의 제2 각도(θ2)로 기울어질 수 있다. 여기서, 제2 각도(θ2)는 반도체 칩(100)의 하측에 빛을 조사할 수 있는 각도인 5~85°일 수 있다.
또한, 제2 LED PCB(31)는 반도체 칩(100)의 하측에 빛을 조사하기 위한 LED가 하나 이상 구비되면서 일련의 배열을 가질 수 있고, 본체(10) 또는 외부에 구비되는 제어부에 의해 동작되어 빛을 조사할 수 있다.
그리고 제2 LED PCB(31)의 LED는 반도체 칩(100)의 하측에 고출력의 빛을 조사하기 위한 칩 LED(chip led)로 이루어질 수 있다. 이를 통해, 제2 LED PCB(31)의 성능은 개선될 수 있다.
더 나아가, 제2 LED PCB(31)는 LED의 균일도를 향상시키기 위해 LED의 상단에 광학필름이 부착될 수 있다.
한편, 제1, 2 LED PCB(21, 31)는 반도체 칩(100)의 하측을 향해 조사되는 빛이 일부 중복되거나 중복되지 않도록 서로 동일하거나 서로 다른 각도로 기울어진 상태에서 반도체 칩(100)의 하측을 향해 빛을 조사할 수 있다.
제3 LED부(40)는 제1, 2 LED부(20, 30)보다 반도체 칩(100)과 이격되는 본체(10)의 타측에 설치되며, 반도체 칩(100)의 하측을 향해 빛을 조사하기 위한 제3 LED PCB(41)가 구비된다.
제3 LED PCB(41)는 반도체 칩(100)의 하측에 빛을 조사하기 위한 LED가 하나 이상 구비될 수 있고, 본체(10) 또는 외부에 구비되는 제어부에 의해 동작되어 빛을 조사할 수 있다.
또한, 제3 LED PCB(41)는 제1, 2 LED PCB(21, 31)에서 조사되는 빛과 일부 중복되거나 중복되지 않도록 반도체 칩(100)의 하측을 향해 빛을 조사할 수 있다.
그리고 제3 LED PCB(41)는 빔 스플리터(50)와의 사이공간에 설치되는 확산판(60)에 의해 백 라이트(Back light) 방식으로 반도체 칩(100)의 하측을 향해 광경로가 균일한 빛을 조사할 수 있다.
상기 제1, 2, 3 LED PCB(21, 31, 41)는 제어부에 의해 동시에 동작되거나 부분적으로 동작될 수 있다. 구체적인 일례로, 제1, 2 LED PCB(21, 31)가 동작되어 반도체 칩(100)의 하측을 향해 빛을 조사하는동안 제3 LED PCB(41)는 동작 대기 상태를 유지할 수 있다.
빔 스플리터(50)는 본체(10)의 내부에 설치되며, 제1, 2, 3 LED PCB(21, 31, 41)로부터 조사된 후 반도체 칩(100)의 하측으로부터 제1 방향으로 반사되어 제1 방향으로 입사되는 서로 다른 빛을 결합하기 위해 큐브(cube)형 또는 플레이트(plate)형으로 이루어진다.
또한, 빔 스플리터(50)는 제1 방향으로 입사되는 빛이 제2 방향에 배치되는 반사미러(70)에 입사되도록, 제1 방향에서 입사되는 빛을 제2 방향으로 반사사킨다.
확산판(60)은 본체(10)의 내부 중 제3 LED PCB(41)와 빔 스플리터(50)의 사이공간에 배치되며, 아크릴, 폴리카보네이트 등의 재질로 이루어져 제3 LED PCB(41)에서 조사되는 광경로가 불균형한 빛이 빔 스플리터(50)에 균일하게 입사되도록 한다. 이에, 제3 LED PCB(41)는 고균일도의 빛을 반도체 칩(100)의 하측에 조사할 수 있게 된다.
또한, 확산판(60)은 제3 LED PCB(41)에서 조사되는 빛의 광경로가 균일해지도록, 확산시트와 프리즘 시트인 광향상필름 또는 반사형 편광시트인 이중 광향상필름이 적층될 수 있다.
한편, 빔 스플리터(50)는 확산판(60)을 통해 광경로가 균일해진 제3 LED PCB(41)의 빛이 반도체 칩(100)의 하측에 입사되도록 제3 LED PCB(41)의 빛을 반도체 칩(100)이 배치되는 제4 방향으로 반사시키며, 반도체 칩(100)은 빔 스플리터(50)에 의해 제4 방향에서 입사되는 제3 LED PCB(41)의 빛을 제1 방향으로 반사시킨다.
또한, 빔 스플리터(50)는 반도체 칩(100)의 하측으로부터 반사되어 제1 방향에서 입사되는 제1, 2 LED PCB(21, 31)의 빛을 제2 방향으로 반사시키도록 하면서 확산판(60)으로부터 입사되는 광경로가 균일해진 제3 LED PCB(41)의 빛을 제4 방향으로 반사시킬 수 있도록 반사면(51)이 코팅되는 것이 바람직하다.
반사미러(70)는 본체(10)의 내부 중 빔 스플리터(50)로부터 제2 방향으로 반사되는 제1, 2, 3 LED PCB(21, 31, 41)의 빛의 광경로상에 설치되며, 빔 스플리터(50)로부터 제2 방향에서 입사되는 제1, 2, 3 LED PCB(21, 31, 41)의 빛을 카메라(80)가 배치되는 제3 방향으로 반사시킨다.
또한, 반사미러(70)는 빔 스플리터(50)로부터 제2 방향에서 입사되는 제1, 2, 3 LED PCB(21, 31, 41)의 빛을 제3 방향으로 반사시키기 위해 소정의 제3 각도(θ3)로 기울어진 상태로 광경로상에 설치될 수 있다. 여기서, 제3 각도(θ3)는 제3 방향에 배치되는 카메라(80)를 향해 제1, 2, 3 LED PCB(21, 31, 41)의 빛을 제3 방향으로 반사시키기 위한 각도인 5~45°일 수 있다.
카메라(80)는 끼움홈(11a)에 끼움결합되는 카메라 렌즈를 통해 끼움결합부(11)와 결합되며, 반사미러(70)로부터 제3 방향으로 반사되는 제1, 2, 3 LED PCB(21, 31, 41)의 빛이 입사될 카메라 렌즈가 구비된다.
또한, 카메라(80)는 카메라 렌즈에 입사되는 제1, 2, 3 LED PCB(21, 31, 41)의 빛을 변환하여 반도체 칩(100)의 하측에 대한 이미지를 취득하기 위한 이미지센서가 내장되며, 이미지센서는 CCD(전하결합소자) 이미지센서 또는 CMOS(상보성 금속 산화막 반도체) 이미지센서일 수 있다.
그리고 카메라(80)는 제1, 2, 3 LED PCB(21, 31, 41)의 빛이 반도체 칩(100)의 하측에 조사될 때 조사영역이 일부 중복되는 경우, 카메라 렌즈에 입사되는 제1, 2, 3 LED PCB(21, 31, 41)의 빛에서 중복되는 조사영역을 판단할 수 있는 수단이 구비되어 이미지센서가 취득하는 반도체 칩(100)의 하측에 대한 이미지에서 중복영역이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 카메라(80)는 이미지센서가 취득하는 반도체 칩(100)의 하측에 대한 이미지를 메모리에 저장한다.
그리고 카메라(80)는 사용자의 단말(예: 스마트폰, 테블릿, 컴퓨터 등)과 같은 외부 디바이스로부터 원격으로 제어되는 경우, 메모리에 저장되는 반도체 칩(100)의 하측 이미지를 사용자의 단말로 전송할 수 있다.
더 나아가, 카메라(80)는 고출력의 제1, 2 LED PCB(21, 33)와 백 라이트 방식의 제3 LED PCB(41)에서 조사되는 빛을 통해 화질 등이 개선된 반도체 칩(100)의 하측에 대한 이미지를 취득할 수 있으므로, 반도체 칩(100)의 하측에 대한 이미지를 통해 반도체 칩(100)의 검사공정에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 광학모듈(1)은 반사미러(70)로부터 제3 방향으로 반사되는 제1, 2, 3 LED PCB(21, 31, 41)의 빛이 카메라 렌즈에 입사되도록 하기 위해 빔 스플리터(50)로부터 제2 방향으로 반사된 후, 반사미러(70)에 입사되기 전의 빛을 집광 및 발산시키기 위한 렌즈부(90)가 더 구비될 수 있다.
도 3을 참조하면, 렌즈부(90)는 빔 스플리터(50)로부터 제2 방향으로 반사되는 빛 또는 발산렌즈(92)로부터 투과되는 빛을 집광시키기 위한 집광렌즈(91) 및 빔 스플리터(50)로부터 제2 방향으로 반사되는 빛 또는 집광렌즈(91)로부터 투과되는 빛을 발산시키기 위한 발산렌즈(92)로 이루어질 수 있다.
집광렌즈(91) 및 발산렌즈(92)는 제2 방향으로 반사되는 빛의 집광 및 발산을 한 번 이상 수행하기 위해 복수의 집광렌즈(91) 및 발산렌즈(92)로 이루어질 수 있다.
또한, 복수의 집광렌즈(91) 및 발산렌즈(92)는 제2 방향으로 반사되는 빛을 한 번 이상 집광 및 발산하기 위해 빔 스플리터(50)로부터 제2 방향으로 반사되는 빛의 광경로상에 교차 배치될 수 있다.
그리고 복수의 집광렌즈(91)는 양면 볼록렌즈, 평면 볼록렌즈 및 요철 볼록렌즈 등으로 이루어질 수 있으며, 복수의 발산렌즈(92)는 양면 오목렌즈, 평면 오목렌즈 및 요철 오목렌즈 등으로 이루어질 수 있다.
구체적인 일례로, 렌즈부(90)는 빔 스플리터(50)로부터 제2 방향으로 반사되는 빛의 광경로 중 빔 스플리터(50)와 가장 인접하게 평면 오목렌즈(92a)가 구비될 수 있으며, 평면 오목렌즈(92a)로부터 발산되는 빛을 집광시키기 위한 요철 볼록렌즈(91a)와 평면 볼록렌즈(91b)가 구비될 수 있고, 평면 볼록렌즈(91b)로부터 집광되는 빛을 발산시키기 위한 요철 오목렌즈(92b)가 구비될 수 있으며, 요철 오목렌즈(92b)로부터 발산되는 빛을 집광시키기 위한 양면 볼록렌즈(91c)가 구비될 수 있다. 다만, 복수의 집광렌즈(91) 및 발산렌즈(92)의 배치 순서는 상기와 같이 한정되는 것은 아니며, 카메라 렌즈에 제1, 2, 3 LED PCB(21, 31, 41)의 빛이 입사되도록 한다면, 다양하게 변경될 수 있다.
한편, 반사미러(70)는 렌즈부(90)를 통해 한 번 이상 집광 및 발산된 빛을 카메라(80)의 카메라 렌즈가 배치되는 제3 방향으로 반사시킬 수 있으며, 카메라(80)는 렌즈부(90)를 통해 한 번 이상 집광 및 발산된 빛을 변환하여 개선된 반도체 칩(100)의 하측에 대한 이미지를 취득할 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
1: 광학모듈, 10: 본체,
11: 끼움결합부, 11a: 끼움홈,
20: 제1 LED부, 21: 제1 LED PCB,
30: 제2 LED부, 31: 제2 LED PCB,
40: 제3 LED부, 41: 제3 LED PCB,
50: 빔 스플리터, 51: 반사면,
60: 확산판, 70: 반사미러,
80: 카메라, 90: 렌즈부,
91: 집광렌즈, 92: 발산렌즈.

Claims (10)

  1. 광학모듈에 있어서,
    반도체 칩(Die)과 인접하게 배치되는 본체;
    상기 본체의 일측에 설치되며, 상기 반도체 칩의 하측을 향해 빛을 조사하기 위한 제1 LED PCB가 구비되는 제1 LED부;와 제2 LED PCB가 구비되는 제2 LED부;
    상기 본체의 내부에 설치되되, 상기 반도체 칩의 하측으로부터 제1 방향으로 반사되는 빛이 입사되며, 입사된 빛을 제2 방향으로 반사시키는 빔 스플리터;
    상기 본체의 내부에 설치되되, 상기 빔 스플리터로부터 상기 제2 방향으로 반사되는 빛이 입사되며, 입사된 빛을 제3 방향으로 반사시키는 반사미러; 및
    상기 반사미러로부터 상기 제3 방향으로 반사되어 카메라 렌즈에 입사되는 빛을 통해 상기 반도체 칩의 하측에 대한 이미지를 취득하는 카메라;를 포함하고,
    상기 제1, 2 LED부는,
    상기 반도체 칩의 하측을 향해 빛을 조사하기 위한 칩 LED가 하나 이상 구비되면서 일련의 배열을 가지며,
    상기 광학모듈은,
    상기 제1, 2 LED부보다 상기 반도체 칩과 이격되는 상기 본체의 타측에 설치되며, 상기 빔 스플리터에 의해 상기 반도체 칩의 하측으로 반사될 빛을 상기 빔 스플리터에 조사하기 위한 제3 LED PCB가 구비되는 제3 LED부; 및
    상기 본체의 내부에 설치되되, 상기 제3 LED부와 상기 빔 스플리터의 사이에 설치되어 상기 제3 LED PCB에서 조사되는 광경로가 불균형한 빛이 균일해지도록 하기 위한 확산판;을 더 포함하고,
    상기 제3 LED부는,
    상기 확산판에 의해 백 라이트로서 상기 빔 스플리터에 빛을 조사하며,
    상기 빔 스플리터는,
    상기 확산판에 의해 광경로가 균일해진 상기 제3 LED PCB의 빛이 상기 반도체 칩에 입사되도록, 상기 제3 LED PCB의 빛을 제4 방향으로 반사시키고,
    상기 광학모듈은,
    상기 빔 스플리터로부터 상기 제2 방향으로 반사되는 빛이 상기 반사미러에 입사되기 전에, 상기 빛을 집광 및 발산시키는 렌즈부;를 더 포함하며,
    상기 렌즈부는,
    상기 제2 방향으로 반사되는 빛의 광경로 중 상기 빔 스플리터와 가장 인접한 위치에 구비되는 평면 오목렌즈;
    상기 평면 오목렌즈로부터 발산되는 빛을 집광시키기 위한 요철 볼록렌즈;와 평면 볼록렌즈;
    상기 평면 볼록렌즈로부터 집광되는 빛을 발산시키기 위한 요철 오목렌즈; 및
    상기 요철 오목렌즈로부터 발산되는 빛을 집광시키기 위한 양면 볼록렌즈;를 포함하고,
    상기 반사미러는,
    상기 렌즈부를 통해 한 번 이상 집광 및 발산된 빛을 상기 카메라 렌즈가 배치되는 상기 제3 방향으로 반사시키며,
    상기 카메라는,
    상기 렌즈부를 통해 한 번 이상 집광 및 발산된 빛을 변환하여 개선된 상기 반도체 칩의 하측에 대한 이미지를 취득하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키징 검사공정용 광학모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 LED부는,
    상기 제1 LED PCB가 소정의 제1 각도로 기울어진 상태에서 상기 반도체 칩의 하측을 향해 빛을 조사하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키징 검사공정용 광학모듈.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 각도는,
    상기 반도체 칩의 하측을 향해 빛이 조사되도록 하기 위한 5~85°인 것을 특징으로 하는 반도체 패키징 검사공정용 광학모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 LED부는,
    상기 제2 LED PCB가 소정의 제2 각도로 기울어진 상태에서 상기 반도체 칩의 하측을 향해 빛을 조사하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키징 검사공정용 광학모듈.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2 각도는,
    상기 반도체 칩의 하측을 향해 빛이 조사되도록 하기 위한 5~85°인 것을 특징으로 하는 반도체 패키징 검사공정용 광학모듈.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 카메라는,
    상기 카메라 렌즈에 입사되는 빛을 상기 반도체 칩의 하측에 대한 이미지로 변환하기 위한 이미지센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키징 검사공정용 광학모듈.
  9. 삭제
  10. 삭제
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