KR102358840B1 - Integrated inspection apparatus of board - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)의 양면 검사와 불량으로 예상되는 영역에 대한 재검사가 자동으로 이루어지도록 하는 기판 통합 검사 장치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 기판 통합 검사 장치는 본체 상부에 복수 개의 검사부가 설치되어 기판의 양면을 검사하는 기판 통합 검사 장치로서, 제 1 축 방향을 따라 설치되고, 기판을 제 1 축 방향을 따라 이송하는 제 1 이송부, 제 1 축과 직교하는 제 2 축 방향을 따라 설치되고, 기판의 상면을 검사하는 제 1 스캔 검사부, 제 1 스캔 검사부와 평행하게 제 2 축 방향을 따라 설치되고, 제 1 스캔 검사부의 검사 결과에 기초하여, 제 1 이송부로부터 전달된 기판의 상면 중 불량 예상 영역을 검사하는 제 1 관심영역 검사부, 제 1 관심영역 검사부에서 검사 완료된 기판을 반전시켜 후단으로 이송하는 반전 이송부, 제 1 축과 직교하는 제 2 축 방향을 따라 설치되고, 반전 이송부로부터 전달된 기판의 하면을 검사하는 제 2 스캔 검사부, 제 2 스캔 검사부와 평행하게 제 2 축 방향을 따라 설치되고, 제 2 스캔 검사부의 검사 결과에 기초하여, 기판의 하면 중 불량 예상 영역을 검사하는 제 2 관심영역 검사부 및 제 1 축 방향을 따라 설치되고, 제 2 스캔 검사부와 제 2 관심영역 검사부 간에서 기판을 이송하는 제 2 이송부를 포함 한다.The present invention relates to an integrated board inspection apparatus for automatically performing double-sided inspection of a printed circuit board (PCB) and re-inspection of an area expected to be defective.
For this purpose, the integrated board inspection apparatus of the present invention is a board integrated inspection apparatus for inspecting both sides of a substrate by installing a plurality of inspection units on the upper part of the body, and is installed along the first axial direction and transports the substrate along the first axial direction. The first transfer unit, installed along a second axial direction orthogonal to the first axis, a first scan inspection unit for inspecting the upper surface of the substrate, is installed along a second axial direction parallel to the first scan inspection unit, and a first scan inspection unit Based on the inspection result of A second scan inspection unit installed along a second axis direction orthogonal to the axis and inspecting the lower surface of the substrate transferred from the reverse transfer unit, is installed along the second axis direction in parallel to the second scan inspection unit, the second scan inspection unit Based on the inspection result, a second region of interest inspection unit for inspecting an expected defective region on the lower surface of the substrate, and a second transfer unit installed along the first axial direction and transporting the substrate between the second scan inspection unit and the second region of interest inspection unit includes
Description
본 발명은 인쇄회로기판 검사 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)의 양면 검사와 불량으로 예상되는 영역에 대한 재검사가 자동으로 이루어지도록 하는 기판 통합 검사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a printed circuit board inspection apparatus, and more particularly, to a board integrated inspection apparatus for automatically performing double-sided inspection of a printed circuit board (PCB) and re-inspection of an area expected to be defective. will be.
반도체 기술 발달에 따라 반도체 배선 폭이 나노(Nano) 단위까지 감소되고 있어 반도체를 안착시키는 PCB(Printed Circuit Board)의 배선 폭은 더욱 감소하게 되었다.With the development of semiconductor technology, the width of semiconductor wiring has been reduced to a nano level, and the wiring width of a printed circuit board (PCB) on which a semiconductor is mounted is further reduced.
더불어 반도체는 다양한 기능의 확대로 인하여 반도체 핀의 수는 증가하게 되면서 이러한 반도체 PCB에 대하여 정상/불량을 명확하게 검사하는 것이 반도체가 포함된 전체 시스템의 신뢰성 향상을 위하여 매우 중요하게 되었다.In addition, as the number of semiconductor pins increases due to the expansion of various functions in the semiconductor, it is very important to clearly inspect the normal/failure of the semiconductor PCB to improve the reliability of the entire system including the semiconductor.
통상적으로 PCB는 제조가 완료되면 CO2 등을 이용한 클리닝 공정을 거친 후 프린팅된 회로패턴에 대한 검사가 수행되고, 검사가 완료된 기판은 불량 여부에 따라 양품과 불량품으로 분류된 후에 양품에 대한 레이저 마킹 공정을 수행하게 된다. In general, when PCB manufacturing is completed, the printed circuit pattern is inspected after undergoing a cleaning process using CO 2 , etc., and the inspection-completed substrate is classified into good and defective products according to whether or not it is defective, and then laser marking on good products process will be performed.
이러한 PCB 검사는 비전 검사를 통해 이루어지는데 PCB를 라인 스캔 카메라로 검사한 후 불량으로 예상되는 PCB를 검사자가 육안으로 재검사하는 방법이 이용되었다.This PCB inspection is done through vision inspection, and after inspecting the PCB with a line scan camera, the inspector visually re-inspects the PCB that is expected to be defective.
그런데, 육안 검사는 검사자가 일일이 불량 위치와 불량 이유를 판정해야 하므로 검사 시간이 오래 걸리고 인력이 소모되는 단점이 있었다.However, the visual inspection has disadvantages in that the inspection time is long and manpower is consumed because the inspector has to individually determine the location of the defect and the reason for the defect.
이에, 불량으로 예상되는 PCB를 재검사하는 장비를 별도로 설치하는 경우도 있으나, 이 경우 라인 스캔 카메라를 이용한 검사 장비와 재검사를 위한 검사 장비가 별도로 설치됨에 따라 장비 설치를 위해 많은 공간을 필요로 하고, PCB 이송 거리가 길어짐에 따라 PCB 이송 시간이 오래 걸려 검사 시간이 증가하는 단점이 있다.Accordingly, there is a case where equipment for re-inspecting the PCB, which is expected to be defective, is installed separately, but in this case, a lot of space is required for equipment installation, As the PCB transport distance increases, the PCB transport time takes longer, which increases the inspection time.
한편, PCB의 양면에 회로패턴 등이 형성된 경우에는 양면에 걸쳐 검사가 이루어져야 하고, 이를 위하여 기존에는 PCB를 검사 장비에 교호로 이송하여 검사하였다.On the other hand, when circuit patterns, etc. are formed on both sides of the PCB, inspection must be performed on both sides.
그런데, PCB 양면을 교호로 검사하는 방법은 PCB 이송 및 검사 시간이 오래 걸리는 단점 있다.However, the method of inspecting both sides of the PCB alternately has a disadvantage in that it takes a long time to transport and inspect the PCB.
이에, 검사 장비에 PCB 상면을 촬영하는 카메라와 하면을 촬영하는 카메라를 각각 설치하여 동시에 검사를 진행하는 기술이 제안된바 있으나, 카메라를 이중으로 설치해야 하므로 장비 비용이 증가하고 설치 공간을 많이 차지하는 단점이 있었다. Accordingly, there has been proposed a technology for simultaneously performing inspection by installing a camera for photographing the upper surface of the PCB and a camera for photographing the lower surface of the inspection equipment. There were downsides.
또 다른 방법으로 동일 검사 라인에서 PCB의 상면을 검사한 후 PCB 검사면을 반전시켜 하면을 검사하는 기술이 제안되었다.As another method, after inspecting the upper surface of the PCB on the same inspection line, a technique of inverting the PCB inspection surface to inspect the lower surface has been proposed.
그런데, 이 경우 상면 검사가 완료된 기판의 하면 검사를 위하여 검사자가 직업 손으로 기판을 반전시키거나, 반전 장치를 이용하여 기판을 반전시키는 방법이 있으나 반전 장치가 복잡한 단점이 있었다. However, in this case, for the inspection of the lower surface of the substrate on which the upper surface inspection has been completed, there is a method in which an inspector inverts the substrate by hand or inverts the substrate by using a reversing device, but the inversion device has a complicated disadvantage.
배경기술의 단점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 기판 상면과 하면을 각각 검사하는 복수의 카메라와 불량 예상 영역에 대한 재검사를 수행하는 카메라 및 기판 반전 수단을 단일 장비에 병렬로 배치하여 기판의 상면과 하면 검사가 단일 장비에서 연속적으로 이루어지도록 함으로써 기판 이송 시간을 단축시키고 검사 장비 설치 라인에 필요한 공간을 축소시킬 수 있는 기판 통합 검사 장치를 제공함에 있다.It is an object of the present invention to solve the disadvantages of the background art by arranging a plurality of cameras for inspecting the upper and lower surfaces of the substrate, a camera for performing re-inspection of the expected defective area, and a substrate reversing means in parallel in a single equipment to arrange the upper surface of the substrate An object of the present invention is to provide an integrated board inspection apparatus capable of reducing board transfer time and reducing the space required for an inspection equipment installation line by continuously performing inspection on a single piece of equipment.
또한, 본 발명은 상면에 대한 검사가 완료된 기판의 하면 검사를 위한 반전 수단의 장치 구성을 간소화할 수 있도록 하는 기판 통합 검사 장치를 제공함에 있다.In addition, the present invention is to provide an integrated board inspection apparatus that can simplify the device configuration of the inverting means for the inspection of the lower surface of the substrate that has been inspected for the upper surface.
과제를 해결하기 위한 본 발명의 기판 통합 검사 장치는 본체 상부에 복수 개의 검사부가 설치되어 기판의 양면을 검사하는 기판 통합 검사 장치로서, 제 1 축 방향을 따라 설치되고, 기판을 제 1 축 방향을 따라 이송하는 제 1 이송부, 제 1 축과 직교하는 제 2 축 방향을 따라 설치되고, 기판의 상면을 검사하는 제 1 스캔 검사부, 제 1 스캔 검사부와 평행하게 제 2 축 방향을 따라 설치되고, 제 1 스캔 검사부의 검사 결과에 기초하여, 제 1 이송부로부터 전달된 기판의 상면 중 불량 예상 영역을 검사하는 제 1 관심영역 검사부, 제 1 관심영역 검사부에서 검사 완료된 기판을 반전시켜 후단으로 이송하는 반전 이송부, 제 1 축과 직교하는 제 2 축 방향을 따라 설치되고, 반전 이송부로부터 전달된 기판의 하면을 검사하는 제 2 스캔 검사부, 제 2 스캔 검사부와 평행하게 제 2 축 방향을 따라 설치되고, 제 2 스캔 검사부의 검사 결과에 기초하여, 기판의 하면 중 불량 예상 영역을 검사하는 제 2 관심영역 검사부 및 제 1 축 방향을 따라 설치되고, 제 2 스캔 검사부와 제 2 관심영역 검사부 간에서 기판을 이송하는 제 2 이송부를 포함한다.The integrated board inspection apparatus of the present invention for solving the problem is a board integrated inspection apparatus for inspecting both sides of a substrate by installing a plurality of inspection units on the upper part of the body, and is installed along the first axial direction, A first transfer unit for transporting along, installed along a second axial direction orthogonal to the first axis, a first scan inspection unit for inspecting the upper surface of the substrate, is installed along a second axial direction parallel to the first scan inspection unit, A first region of interest inspection unit that inspects an expected defective region among the upper surface of the substrate transferred from the first transfer unit based on the inspection result of the 1-scan inspection unit, a reverse transfer unit that inverts the substrate inspected by the first region of interest inspection unit and transfers it to the rear end , installed along a second axis direction orthogonal to the first axis, a second scan inspection unit for inspecting the lower surface of the substrate transferred from the reverse transfer unit, is installed along the second axis direction in parallel to the second scan inspection unit, the second Based on the inspection result of the scan inspection unit, the second region of interest inspection unit for inspecting the predicted defective region on the lower surface of the substrate and the second region of interest inspection unit installed along the first axial direction, and transferring the substrate between the second scan inspection unit and the second region of interest inspection unit and a second transfer unit.
이때, 제 1 및 제 2 스캔 검사부는 복수의 라인 스캔 카메라를 포함하고, 각각의 라인 스캔 카메라는 촬영 영상의 일부 영역이 중첩되도록 서로 다른 위치에서 기판을 촬영할 수 있다.In this case, the first and second scan inspection units include a plurality of line scan cameras, and each line scan camera may photograph the substrate at different positions so that a partial region of the captured image overlaps.
또한, 제 1 이송부는 전단에서 기판이 전달되는 속도가 검사 속도 보다 빠를 경우 임시로 기판을 로딩하는 버퍼 스테이지를 포함할 수 있다.In addition, the first transfer unit may include a buffer stage for temporarily loading the substrate when the transfer speed of the substrate in the front end is faster than the inspection speed.
또한, 반전 이송부는 이송 기판을 진공 흡착하고 수직 및 제 1 축 방향 수평 이동되는 스테이지와, 스테이지의 후단에 설치되고 스테이지를 통해 이송된 기판을 진공 흡착한 후 회전을 통해 기판의 검사면을 반전시키는 플리퍼를 한다.In addition, the reversing transfer unit vacuum-sucks the transfer substrate and moves vertically and horizontally in the first axial direction, and is installed at the rear end of the stage and vacuum-sucks the substrate transferred through the stage and inverts the inspection surface of the substrate through rotation. do flippers
아울러, 반전 이송부는 스테이지의 하부에서 스테이지를 승하강 이동시키는 동작을 하는 승강 수단과, 승강 수단의 하단에 결합된 브라켓 및 브라켓이 슬라이딩을 통해 제 1 축 방향으로 수평이동하게 하는 슬라이딩 레일을 할 수 있다.In addition, the reversing transfer unit includes a lifting means for moving the stage up and down from the lower part of the stage, and a sliding rail that allows the bracket and the bracket coupled to the lower end of the lifting means to move horizontally in the first axial direction through sliding. have.
또, 제 1 스캔 검사부와 제 2 스캔 검사부 각각의 전단에는 에어 클리닝 장치가 설치될 수 있다.In addition, an air cleaning device may be installed at a front end of each of the first scan inspector and the second scan inspector.
본 발명에 따르면 기판의 상하면 검사와 불량 예상 영역에 대한 재검사를 검사부가 병렬로 통합 설치된 단일 장비로 구현함으로써 검사 효율 및 생산 수율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the inspection efficiency and production yield can be improved by implementing the upper and lower surface inspection of the substrate and the re-inspection of the defective area as a single equipment in which the inspection unit is integrated and installed in parallel.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 통합 검사 장치 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반전 이송부 구성 사시도.
도 3 내지 도 8은 도 2의 반전 이송부의 동작 과정을 설명한 도면.1 is a block diagram of an integrated board inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view of the configuration of the reverse transfer unit according to an embodiment of the present invention.
3 to 8 are views for explaining the operation process of the reverse transfer unit of FIG.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 통합 검사 장치 구성도로서, 클리닝 완료되는 기판을 본체 상부에 설치된 복수 개의 검사부에서 검사한 후 검사 대상 기판을 양품과 불량품으로 분류하는 장치에 관한 것이다.1 is a block diagram of an integrated board inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, and relates to an apparatus for classifying a substrate to be inspected into a good product and a defective product after inspecting a cleaned substrate by a plurality of inspection units installed on the upper part of the body.
설명에 앞서, 본 발명의 실시예에서는 복수 개의 검사부가 검사하는 것으로 표현하였으나 실제로 기판의 불량 여부에 대한 검사 처리는 영상 처리 시스템에서 이루어진다.Prior to the description, in the embodiment of the present invention, it is expressed that the plurality of inspection units inspect, but the inspection processing for whether the substrate is defective is actually performed in the image processing system.
즉, 영상 처리 시스템이 각 검사부에서 촬영된 영상에 기초하여 기판의 불량 여부와 불량 영역의 좌표 정보 등을 산출하고, 제어부가 영상 처리 시스템의 처리 결과에 기초하여 각 카메라 장치와 이송 수단들을 제어하게 된다.That is, the image processing system calculates whether the substrate is defective and coordinate information of the defective area based on the image captured by each inspection unit, and the controller controls each camera device and transport means based on the processing result of the image processing system do.
도 1을 참조하면, 본 발명의 기판 통합 검사 장치는 본체(10), 제 1 이송부(100), 제 1 스캔 검사부(200), 제 1 관심 영역 검사부(300), 반전 이송부(400), 제 2 스캔 검사부(500), 제 2 관심 영역 검사부(600) 및 제 2 이송부(700)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the integrated board inspection apparatus of the present invention includes a
제 1 이송부(100)는 제 1 축 방향을 따라 설치된 제 1 이송 레일(101)과, 제 1 이송 레일(101) 상에 결합되고 상면에 놓이진 기판을 진공 흡착하여 홀딩하는 제 1 스테이지(102)와, 제 1 이송 레일(101) 상측에서 제 1 방향을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되고 기판을 픽업하여 이송하는 제 1 픽커(미도시함)를 포함한다. The
이때, 제 1 이송 레일(102) 상에는 버퍼 스테이지(103)가 설치되어, 클리닝부에서 기판이 전달되는 속도가 검사 속도 보다 빠를 경우 임시로 기판을 로딩한 상태를 유지할 수 있도록 한다.At this time, the
제 1 스캔 검사부(200)는 제 1 축과 직교하는 제 2 축 방향을 따라 설치되고, 기판의 상면을 검사하는 것으로서, 제 2 이송 레일(201)과 제 2 스테이지(202) 및 제 1 라인 스캔 카메라(203)를 포함한다. The first
제 2 이송 레일(201)은 제 1 이송 레일(101)과 직교하는 제 2축 방향으로 설치된다.The
제 2 스테이지(202)는 제 2 이송 레일(201)을 따라 제 2 축 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 이송된 기판을 진공 흡착하여 홀딩한다.The
제 1 라인 스캔 카메라(203)는 제 2 스테이지(202)에 안착되어 이송되는 기판의 상면을 스캐닝하기 위한 것으로서, 제 2 이송 레일(201)의 상측에 설치된다. The first
이때, 제 1 라인 스캔 카메라(203)는 X-Y-Z 축 방향으로 이동이 가능하게 설치되어 촬영 배율을 조절할 수 있다.In this case, the first
즉, 본 발명에 따르면 기판의 사이즈에 따라 카메라의 높이와 수평 위치 조절을 통해 배율을 조정함으로써 다양한 사이즈의 기판을 검사할 수 있다.That is, according to the present invention, substrates of various sizes can be inspected by adjusting the magnification by adjusting the height and horizontal position of the camera according to the size of the substrate.
아울러, 제 1 라인 스캔 카메라(203)는 서로 다른 위치에서 기판을 촬영하는 복수의 라인 스캔 카메라로 구성될 수 있고, 복수의 라인 스캔 카메라는 촬영 영상의 임의의 영역들이 서로 중첩되도록 배치할 수 있다. In addition, the first
제 1 관심 영역 검사부(300)는 제 1 스캔 검사부(200)와 평행하게 제 2 축 방향을 따라 설치되고, 제 1 스캔 검사부(200)의 검사 결과에 기초하여, 제 1 이송부(100)로부터 전달된 기판의 상면 중 불량 예상 영역을 검사하는 것으로서, 제 3 이송 레일(301)과 제 3 스테이지(302) 및 제 1 에어리어 카메라(303)를 포함한다. The first region of
제 3 이송 레일(301)은 제 2 이송 레일(201)과 평행하게 제 1 이송 레일(101)의 후단에 제 2축 방향으로 설치된다.The
제 3 스테이지(302)는 제 3 이송 레일(301)을 따라 제 2 축 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 기판이 이송되면 진공 흡착하여 홀딩한다.The
제 1 에어리어 카메라(303)는 기판의 상면 중 제 1 라인 스캔 카메라(203) 촬영 결과에 따라 불량으로 예상되는 영역을 재검사하기 위한 것으로서, 제 3 이송 레일(301)의 상측에 설치된다. The
이때, 제 1 에어리어 카메라(303)의 전단에는 검사 대상 기판의 관심 영역이 정확하게 촬영될 수 있도록 기판의 인식 마크(Fiducial Mark)를 촬영하는 제 1 얼라인 카메라(304)가 더 설치될 수 있다. In this case, a
이와 같이 제 1 얼라인 카메라(304)가 촬영한 인식 마크(Fiducial Mark) 마크에 기초하여 불량으로 예상되는 좌표 정보를 산출하면 제 1 에어리어 카메라(303)는 불량 예상 영역을 촬영하기 위하여 X-Y-Z 축 방향 이동한다.In this way, when the coordinate information expected to be defective is calculated based on the fiducial mark mark photographed by the
반전 이송부(400)는 기판의 검사면을 반전시키기 위해 제 3 이송 레일(301)의 후단에 제 1 축 방향으로 설치된다. The
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반전 이송부 구성 사시도로서, 반전 이송부(400)는 제 4 이송 레일(401, 도 1 참조), 제 4 스테이지(402), 승강 수단(403), 브라켓(404), 슬라이딩 레일(405), 플리퍼(406) 및 제 2 픽커(미도시함)를 포함한다.2 is a perspective view of the reverse transfer unit configuration according to an embodiment of the present invention, the
제 4 이송 레일(401)은 제 1 관심 영역 검사부(300)와 제 2 스캔 검사부(500) 사이에 설치된다.The
승강 수단(403)은 제 4 스테이지(402)를 수직 이동시키기 위한 것으로서 실린더 로드가 이용될 수 있고, 슬라이딩 레일(405)은 브라켓(404)에 연결된 제 4 스테이지(402)를 수평 이동시키기 위한 것으로서 제 1 축 방향으로 설치된다. As the lifting means 403 for vertically moving the
플리퍼(406)는 제 4 스테이지(402)에 안착된 기판(P)을 진공 흡착하여 회전시킨다. The
제 2 픽커(미도시함)는 제 4 이송 레일(401)을 따라 제 1 관심 영역 검사부(300)와 반전 이송부(400), 반전 이송부(400)와 제 2 스캔 검사부(500) 사이를 이동하면서 기판(P)을 픽업 이송한다.The second picker (not shown) moves between the first region of
이러한 구성에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이 제 4 스테이지(402)에 기판이 안착되면 승강 수단(403)은 도 4에 도시된 바와 같이 제 4 스테이지(402)가 하강하도록 동작한다. According to this configuration, as shown in FIG. 3 , when the substrate is seated on the
이어서, 브라켓(404)은 슬라이딩 레일(405)을 따라 제 1 축 방향으로 수평 이동하게 되고, 이로 인하여 제 4 스테이지(402)는 도 5에 도시된 바와 같이 플리퍼(406)의 하측에 위치하게 된다. Subsequently, the
다음으로 도 6에 도시된 바와 같이 승강 수단(403)은 제 4 스테이지(402)에 안착된 기판(P)이 플리퍼(406)의 하면에 근접한 위치가 될 때 까지 수직 상승하도록 동작한다.Next, as shown in FIG. 6 , the lifting means 403 operates to vertically rise until the substrate P seated on the
제 4 스테이지(402)는 원하는 위치까지 수직 이동하면 진공 흡착력을 제거하고, 플리퍼(406)는 진공 흡착으로 제 4 스테이지(402) 상의 기판(P)를 픽업한다. When the
다음으로, 도 7에 도시된 바와 같이 승강 수단(403)는 제 4 스테이지(402)가 수직 하강하도록 동작하고, 플리퍼(406)는 도 8에 도시된 바와 같이 회전을 통해 기판(P)의 하면이 위쪽을 바라보도록 한다. Next, as shown in FIG. 7 , the lifting means 403 operates to vertically lower the
한편, 제 2 스캔 검사부(500)는 제 1 축과 직교하는 제 2 축 방향을 따라 설치되고, 반전 이송부(400)로부터 전달된 기판의 하면을 검사하는 것으로서, 제 5 이송 레일(501)과 제 5 스테이지(502) 및 제 2 라인 스캔 카메라(503)를 포함한다.On the other hand, the second
제 2 관심 영역 검사부(600)는 제 2 스캔 검사부와 평행하게 제 2 축 방향을 따라 설치되고, 제 2 스캔 검사부(500)의 검사 결과에 기초하여, 기판의 하면 중 불량 예상 영역을 검사하는 것으로서, 제 6 이송 레일(601)과 제 6 스테이지(602) 및 제 2 에어리어 카메라(603)을 포함한다.The second region of interest inspection unit 600 is installed along a second axis direction parallel to the second scan inspection unit, and based on the inspection result of the second
이때, 제 2 에어리어 카메라(603)의 전단에는 검사 대상 기판의 관심 영역이 정확하게 촬영될 수 있도록 기판의 인식 마크(Fiducial Mark)를 촬영하는 제 2 얼라인 카메라(604)가 더 설치될 수 있다. In this case, a
제 2 이송부(700)는 제 1 축 방향을 따라 설치되고, 제 2 스캔 검사부(500)와 제 2 관심영역 검사부(600) 간에서 기판을 이송하기 위한 것으로서, 제 7 이송 레일(701)과 제 3 픽커(미도시함)를 포함한다. The
제 7 이송 레일(701)은 제 4 이송 레일(501) 및 제 5 이송 레일(602)과 직교하도록 제 1 축 방향으로 연장되고, 제 3 픽커(미도시함)는 기판을 픽업한 후 제 6 이송 레일(701) 상을 이동하면서 기판을 이송시킨다.The
한편, 제 7 이송 레일(701)에는 검사가 완료된 기판 중 양품 기판이 로딩되는 제 7 스테이지(800)와, 불량으로 판정된 기판이 로딩되는 제 8 스테이지(900)가 설치될 수 있다.Meanwhile, the
또한, 본 발명은 부가적으로 제 1 라인 카메라(202)와 제 2 라인 스캔 카메라(502)에서 검사가 이루어지기 이전에 에어 클리닝이 이루어질 수 있도록 제 2 이송 레일(201)과 제 4 이송 레일(501)에 클리닝 장치들(100)을 더 설치할 수 있다.In addition, the present invention additionally provides a
이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 기판 통합 검사 장치를 이용한 검사 방법을 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명 하도록 한다.An inspection method using an integrated board inspection apparatus according to an embodiment of the present invention having such a configuration will be described with reference to FIGS. 1 to 9 .
본 발명의 실시예에서는 제 1 및 제 2 스캔 검사부와, 제 1 및 제 2 관심 영역 검사부가 검사하는 것으로 표현하였으나 실제로 기판의 불량 여부에 대한 검사처리는 영상 처리 시스템에서 이루어진다.In the embodiment of the present invention, it is expressed that the first and second scan inspectors and the first and second region of interest inspectors perform inspection, but actually, the inspection process for whether the substrate is defective is performed in the image processing system.
즉, 영상 처리 시스템이 각 검사부에서 촬영된 영상에 기초하여 기판의 불량 여부와 불량 영역의 좌표 정보 등을 산출하고, 제어부가 영상 처리 시스템의 처리 결과에 기초하여 각 카메라 장치와 이송 수단들을 제어하게 된다.That is, the image processing system calculates whether the substrate is defective and coordinate information of the defective area based on the image captured by each inspection unit, and the controller controls each camera device and transport means based on the processing result of the image processing system do.
우선, 클리닝 후 제 1 스테이지(102)에 기판이 이송되면, 제 1 픽커(미도시함)는 제 1 스테이지(102)로부터 기판을 픽업한 후 제 2 스테이지(202)로 이송한다. First, when a substrate is transferred to the
그러면 제 2 스테이지(202)는 진공 흡착으로 기판을 홀딩한 후 제 2 이송 레일(201)을 따라 제 1 라인 스캔 카메라(203)이 하측으로 이동한다. Then, after the
제 1 라인 스캔 카메라(203)는 하측에 위치한 기판 상면에 대한 라인 스캔 영상 촬영을 하고, 도면에 도시되지는 않았으나 영상 처리 시스템에서 라인 스캔 영상에 대한 처리 과정을 통해 기판 상면에 대한 불량 여부를 판별한다. The first
이때, 제 1 라인 스캔 카메라(203)는 기판의 사이즈에 따라 미리 설정된 조건으로 X-Y-Z 축 방향으로 이동하여 배율을 조절하고, 조절된 배율에 따라 기판의 라인 스캔 영상 촬영을 한다. At this time, the first
이와 같이 본 발명에 따르면 기판의 사이즈에 따라 카메라의 높이와 수평 위치 조절을 통해 배율을 조정함으로써 다양한 사이즈의 기판을 검사할 수 있다.As described above, according to the present invention, substrates of various sizes can be inspected by adjusting the magnification by adjusting the height and horizontal position of the camera according to the size of the substrate.
또한, 본 발명의 실시예는 복수의 제 1 라인 스캔 카메라(203)를 이용하여 촬영 영상의 임의의 영역들이 서로 중첩되도록 촬영하고, 영상 처리 시스템은 촬영된 영상을 합성하여 불량 여부를 판별한다. In addition, according to an embodiment of the present invention, arbitrary regions of a captured image are captured using a plurality of first
제 1 라인 스캔 카메라(203)를 이용한 기판 라인 스캔 촬영이 완료되면 제 2 스테이지(202)가 제 2 이송 레일(201)을 따라 제 1 이송 레일(101) 방향으로 이동하고, 제 1 픽커(미도시함)는 제 2 스테이지(202) 상의 기판을 픽업한 후 제 1 이송 레일(101)을 따라 이동한 후 제 3 스테이지(302) 상에 로딩한다. When the substrate line scan using the first
제 3 스테이지(302)는 진공 흡착으로 기판을 홀딩한 후 제 3 이송 레일(301)을 따라 얼라인 카메라(304)이 하측으로 이동한다.In the
이어서, 얼라인 카메라(304)는 기판 상면을 촬영하고, 영상 처리 시스템에서 얼라인 카메라에 의해 획득된 기판 영상에 대한 분석을 통하여 인식 마크(Fiducial Mark)를 찾고, 인식 마크 정보에 기초하여 불량으로 예상된 영역의 좌표 정보를 얻는다.Then, the
이후, 제 3 스테이지(302)가 제 1 에어리어 카메라(303)의 하측으로 이동하면 제 1 에어리어 카메라(303)는 제 1 얼라인 카메라(304)를 통해 획득된 좌표 정보에 기초하여 X-Y-Z 축 조정을 한 후 기판 상면의 불량 예상 영역을 촬영한다.Thereafter, when the
영상 처리 시스템은 제 1 에어리어 카메라(304)에 의해 촬영된 영상에 기초하여 기판 상면의 불량 예상 영역에 대한 불량 여부를 다시 판단한다. The image processing system re-determines whether the defect predicted area of the upper surface of the substrate is defective based on the image captured by the
이때, 제 1 라인 스캔 카메라(203)를 이용한 상면 검사에서 불량이 아닌 것으로 판단될 경우 제 1 에어리어 카메라(303)를 이용한 검사는 생략될 수 있다.In this case, when it is determined that the upper surface inspection using the first
다음으로, 제 3 스테이지(302)는 제 3 이송 레일(301)을 따라 반전 이송부(400) 측으로 이동하고, 반전 이송부(400)에 설치된 제 2 픽커(미도시함)는 제 3 스테이지(302)에 로딩된 기판을 픽업하여 도 3에 도시된 바와 같이 기판(P)을 제 4 스테이지(402) 상에 로딩한다. Next, the
이어서, 제 4 스테이지(402)는 진공 흡착으로 기판(P)을 홀딩하고, 도 4에 도시된 바와 같이 승강 수단(403)은 제 4 스테이지(402)가 하강하도록 동작하게 된다.Then, the
제 4 스테이지(402)가 원하는 위치까지 하강하게 되면 브라켓(404)은 도 5에 도시된 바와 같이 제 4 스테이지(402)가 플리퍼(406)의 하측에 위치할 때까지 이 슬라이딩 레일(405)을 따라 제 1축 방향으로 수평 이동한다. When the
이어서, 승강 수단(403)는 도 6에 도시된 바와 같이 제 4 스테이지(402)의 상면의 기판(P)이 플리퍼(406)의 하면과 근접한 위치가 될 때 까지 제 4 스테이지(402)가 상승하도록 동작하고, 제 4 스테이지(402)는 기판 진공 흡착력을 제거한다. Then, as shown in FIG. 6 , the lifting means 403 raises the
이때, 플리퍼(406)는 진공 흡착을 통해 기판(P)를 핍업하고, 승강 수단(403)은 도 7에 도시된 바와 같이 제 4 스테이지(402)가 수직 하강하도록 동작한다.At this time, the
이후, 브라켓(404)이 슬라이딩 레일(405)를 따라 이동함으로써 제 4 스테이지(402)는 원래의 위치로 복귀하게 된다.Thereafter, as the
그리고, 플리퍼(406)는 도 8에 도시된 바와 같이 회전을 통하여 기판(P)을 반점시킴으로써 기판(P)의 하면이 위쪽을 바라보도록 한다. And, as shown in FIG. 8 , the
이어서, 제 2 픽커(미도시함)는 플리퍼(406) 상의 기판(P)을 픽업하여 제 5 스테이지(502)에 로딩하고, 제 5 스테이지(502)는 상면에 기판이 높인 상태로 제 4 이송 레일(501) 따라 제 2 라인 스캔 카메라(503)의 하측으로 이동한다. Then, a second picker (not shown) picks up the substrate P on the
제 2 라인 스캔 카메라(503)는 이송된 기판의 하면을 촬영하고, 영상 처리 시스템은 영상 처리 시스템은 제 2 라인 스캔 카메라(503)를 통해 촬영된 영상에 기초하여 불량 여부를 판단한다.The second
다음으로, 제 2 라인 스캔 카메라(503)를 이용한 검사가 완료되면 제 5 스테이지(502)는 제 5 이송 레일(501)을 따라 제 7 이송 레일(700)의 방향으로 이동한다. Next, when the inspection using the second
그리고, 제 3 픽커(미도시함)는 제 7 이송 레일(700) 방향으로 이동한 제 5 스테이지(502)로부터 기판을 픽업하여 제 6 이송 레일(601) 방향으로 이동한 후 제 6 스테이지(602)에 로딩한다. In addition, a third picker (not shown) picks up the substrate from the
이어서, 제 2 에어리어 카메라(603)는 제 6 스테이지(602)에 이송된 기판의 하면 중 불량으로 예상되는 영역을 촬영하고, 영상 처리 시스템은 제 2 에어리어 카메라(603)를 통해 촬영된 영상에 기초하여 관심 영역에 대한 불량 여부를 재검사한다.Next, the
이때, 제 2 라인 스캔 카메라(503)를 이용한 하면 검사에서도 불량이 아닌 것으로 판단될 경우도 제 2 에어리어 카메라(603)를 이용한 검사는 생략되고, 상면과 하면 모두 정상인 경우 해당 기판은 양품으로 판정되어 제 7 스테이지(800)로 이송된다.At this time, even when it is determined that the lower surface inspection using the second
반면에, 상면 검사 또는 하면 검사 중 어느 하나라도 불량인 것으로 판정되면 리워크(rework) 공정을 진행하거나 폐기해야 하므로, 이 경우 기판은 제 8 스테이지(900)로 이송된다. On the other hand, if it is determined that either the upper surface inspection or the lower surface inspection is defective, a rework process must be performed or discarded. In this case, the substrate is transferred to the
이와 같이 본 발명은 기판의 상면과 하면을 검사하는 복수의 라인 스캔 카메라와, 불량으로 예상되는 영역에 대한 재검사를 위한 에어리어 카메라를 서로 대칭되는 방향에 병렬 배치함으로써, 검사 공간을 줄이고 기판 이동 속도를 감소시키며, 스캔 영상에서 불량이 예상되는 영역에 대하여 육안 검사나 별도의 추가 검사 장비 없이 본체에 통합된 단일 장비를 이용하여 재검사를 수행함으로써 검사 속도를 개선할 수 있다. As described above, the present invention provides a plurality of line scan cameras for inspecting the upper and lower surfaces of the substrate and an area camera for re-inspection of an area expected to be defective by arranging in parallel in a direction symmetrical to each other, thereby reducing the inspection space and reducing the substrate movement speed. In addition, the inspection speed can be improved by performing a re-inspection using a single device integrated into the main body without a visual inspection or additional inspection equipment for an area where defects are expected in the scanned image.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the above-mentioned preferred embodiments, various modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, it is intended that the appended claims cover such modifications and variations as fall within the scope of the present invention.
10 : 본체
100 : 제 1 이송부 102 : 제 1 이송 레일
103 : 버퍼 스테이지 200 : 제 1 스캔 검사부
201 : 제 2 이송 레일 202 : 제 2 스테이지
203 : 제 1 라인 스캔 카메라 300 : 제 1 관심 영역 검사부
301 : 제 3 이송 레일 302 : 제 3 스테이지
303 : 제 1 에어리어 카메라 400 : 반전 이송부
401 : 제 4 이송 레일 402 : 제 4 스테이지
403 : 승강 수단 404 : 브라켓
405 : 슬라이딩 레일 406 : 플리퍼
500 : 제 2 스캔 검사부 501 : 제 5 이송 레일
502 : 제 5 스테이지 503 : 제 2 라인 스캔 카메라
600 : 제 2 관심 영역 검사부 601 : 제 6 이송 레일
602 : 제 6 스테이지 603 : 제 2 에어리어 카메라
700 : 제 2 이송부 701 : 제 7이송 레일
800 : 제 7 스테이지 900 : 제 8 스테이지10: body
100: first transfer unit 102: first transfer rail
103: buffer stage 200: first scan inspection unit
201: second transfer rail 202: second stage
203: first line scan camera 300: first region of interest inspection unit
301: third transfer rail 302: third stage
303: first area camera 400: reverse transfer unit
401: fourth transfer rail 402: fourth stage
403: lifting means 404: bracket
405: sliding rail 406: flipper
500: second scan inspection unit 501: fifth transfer rail
502: fifth stage 503: second line scan camera
600: second region of interest inspection unit 601: sixth transport rail
602: sixth stage 603: second area camera
700: second transfer unit 701: seventh transfer rail
800: 7th stage 900: 8th stage
Claims (6)
상기 제 1 축 방향을 따라 설치되고, 기판을 상기 제 1 축 방향을 따라 이송하는 제 1 이송부;
상기 제 2 축 방향을 따라 설치되고, 상기 제 1 이송부의 일단에서 전달되는 상기 기판의 상면을 검사하는 제 1 스캔 검사부;
상기 제 2 축 방향을 따라 설치되고, 상기 제 1 스캔 검사부의 검사 결과에 기초하여, 상기 제 1 이송부의 타단에서 전달된 상기 기판의 상면 중 불량 예상 영역을 검사하는 제 1 관심영역 검사부;
상기 제 1 관심영역 검사부에서 검사 완료된 기판을 반전시켜 후단으로 이송하는 반전 이송부;
상기 제 2 축 방향을 따라 설치되고, 상기 반전 이송부로부터 전달된 상기 기판의 하면을 검사하는 제 2 스캔 검사부;
상기 제 2 축 방향을 따라 설치되고, 상기 제 2 스캔 검사부의 검사 결과에 기초하여, 상기 기판의 하면 중 불량 예상 영역을 검사하는 제 2 관심영역 검사부 및
상기 제 1 축 방향을 따라 설치되고, 일단에서 상기 제 2 스캔 검사부로, 타단에서 상기 제 2 관심영역 검사부로 상기 기판을 이송하는 제 2 이송부를 포함하되,
상기 반전 이송부는
이송 기판을 진공 흡착하고 수직 및 제 1 축 방향 수평 이동되는 스테이지와, 상기 스테이지의 하부에서 상기 스테이지를 승하강 이동시키는 동작을 하는 승강 수단과, 상기 승강 수단의 하단에 결합된 브라켓과, 상기 브라켓이 슬라이딩을 통해 제 1 축 방향으로 수평이동하게 하는 슬라이딩 레일과, 상기 스테이지의 후단에 설치되고 스테이지를 통해 이송된 기판을 진공 흡착한 후 회전을 통해 기판의 검사면을 반전시키는 플리퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 기판 통합 검사 장치.
A substrate integrated inspection apparatus in which transport and inspection are performed in a first axis and a second axis direction orthogonal to the first axis,
a first transfer unit installed along the first axial direction and configured to transfer a substrate along the first axial direction;
a first scan inspection unit installed along the second axis direction and configured to inspect an upper surface of the substrate transferred from one end of the first transfer unit;
a first region of interest inspection unit installed along the second axis direction and configured to inspect an expected defect region among the upper surface of the substrate transferred from the other end of the first transfer unit based on the inspection result of the first scan inspection unit;
a reversing transfer unit for inverting the substrate inspected by the first region of interest inspection unit and transferring it to the rear end;
a second scan inspection unit installed along the second axis direction and inspecting the lower surface of the substrate transferred from the reverse transfer unit;
a second region of interest inspection unit installed along the second axial direction and configured to inspect an expected defect region of the lower surface of the substrate based on the inspection result of the second scan inspection unit;
a second transfer unit installed along the first axial direction and transferring the substrate from one end to the second scan inspection unit and from the other end to the second region of interest inspection unit;
The reverse transfer unit
A stage that vacuum-sucks a transfer substrate and moves vertically and horizontally in the first axial direction, a lifting means for raising and lowering the stage from a lower portion of the stage, a bracket coupled to a lower end of the lifting means, and the bracket A sliding rail that allows horizontal movement in the first axis direction through this sliding, and a flipper installed at the rear end of the stage and vacuum-sucking the substrate transferred through the stage and then rotating to invert the inspection surface of the substrate Board integrated inspection device, characterized in that.
상기 제 1 및 제 2 스캔 검사부는 복수의 라인 스캔 카메라를 포함하고, 각각의 라인 스캔 카메라는 촬영 영상의 일부 영역이 중첩되도록 서로 다른 위치에서 기판을 촬영하는 것을 특징으로 하는 기판 통합 검사 장치.
The method of claim 1,
The first and second scan inspection units include a plurality of line scan cameras, and each line scan camera captures the substrate at different positions so that a partial region of the captured image overlaps.
상기 제 1 이송부는 전단에서 기판이 전달되는 속도가 검사 속도 보다 빠를 경우 임시로 기판을 로딩하는 버퍼 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 통합 검사 장치.
The method of claim 1,
and the first transfer unit includes a buffer stage for temporarily loading the substrate when the speed at which the substrate is transferred from the front end is faster than the inspection speed.
상기 제 1 스캔 검사부와 제 2 스캔 검사부 각각의 전단에는 에어 클리닝 장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 통합 검사 장치.The method of claim 1,
An air cleaning device is installed at a front end of each of the first scan inspection unit and the second scan inspection unit.
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Legal Events
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AMND | Amendment | ||
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J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL NUMBER: 2021101001333; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20210524 Effective date: 20211028 |
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GRNO | Decision to grant (after opposition) | ||
GRNT | Written decision to grant |