KR19990056827A - 리드 프레임 검사 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리드 프레임 검사 시스템 및 방법을 공개한다. 그 시스템은 리드 프레임, 리드 프레임 윗쪽에 위치하는 반사형 확산 파이버 링 조명, 반사형 확산 파이버 링 조명 윗쪽에 위치하며 리드 프레임의 전방 조명 화상을 얻기 위한 제 1 카메라, 리드 프레임 아랫쪽에 위치하며 리드 프레임의 배면 조명 화상을 얻기 위한 제 2 카메라, 제 1 및 제 2 카메라로 부터의 전방 및 배면 조명 화상을 동시에 입력하여 리드 프레임의 불량여부를 검사하는 화상 처리 장치, 및 화상 처리 장치에 의해서 처리된 결과를 디스플레이하기 위한 모니터로 구성되어 있다. 그 방법은 리드 프레임을 검사 위치로 이동하는 단계, 제 1 및 제 2 카메라에 의해서 검사 위치로 이동한 리드 프레임의 전방 조명 화상과 배면 조명 화상을 얻는 단계, 화상 처리 수단에 의해서 전방 및 배면 조명 화상을 이용하여 전방 및 배면 리드 프레임의 불량여부를 동시에 검사하는 단계, 및 출력수단을 통하여 검사결과를 출력하는 단계로 이루어져 있다. 따라서, 리드 프레임 검사 시간이 단축된다.

Description

리드 프레임 검사 시스템 및 방법

본 발명은 리드 프레임(lead frame) 검사 시스템에 관한 것으로, 특히 리드 프레임의 성형 상태를 자동으로 검사할 수 있는 리드 프레임 검사 시스템 및 방법에 관한 것이다.

리드 프레임은 반도체 집적회로를 생산하기 위한 기본 재료로 사용된다. 리드 프레임 생산 공정에 있어서, 칩이 놓일 부위 및 리드부 등에 도금처리가 행하여 진다. 이 도금 영역의 크기와 리드들의 성형 상태는 이후의 집적회로의 신뢰성에 중대한 영향을 미친다.

종래의 리드 프레임 검사 시스템은 확산 파이버 링(fiber ring) 조명에 의한 전방조명과 투과 파이버 링 조명에 의한 배면조명을 사용하고 화상 처리장치에 연결된 카메라를 통하여 화상을 얻어 처리하여 검사를 수행하게 된다.

도 1은 종래의 리드 프레임 검사 시스템의 블록도로서, 모니터(10), 화상 처리장치(12), 카메라(14), 확산 파이버 링 조명(16), 투과 파이버 링 조명(18), 및 리드 프레임(20)으로 구성되어 있다.

모니터(10)는 화상 처리장치(12)에 의해서 처리된 결과를 디스플레이한다. 화상 처리장치(12)는 카메라(14)로 부터 입력되는 데이터를 입력하여 프로그램에 의해서 리드 프레임 검사를 수행한다. 카메라(14)는 확산 파이버 링 조명(16)을 온하여 얻어지는 리드 프레임의 상부를 촬영하여 화상 처리장치(12)로 보내거나, 투과 파이버 링 조명(18)을 온하여 얻어지는 리드 프레임 하부를 촬영하여 화상 처리장치(12)로 전송한다. 확산 파이버 링 조명(16)과 투과 파이버 링 조명(18)은 링형으로 되어 있으며 화상 처리장치(12)에 의해서 온/오프가 제어된다. 리드 프레임(20)은 좌측으로 우측으로 이동한다.

도 2는 위에서 본 리드 프레임을 나타내는 것으로, 리드 프레임(20)은 리드 부위(20), 휘어진 리드(24), 칩이 놓일 부위(26), 프레임(28), 및 연결부(30)로 구성되어 있다. 그리고, 칩이 놓일 부위(26)와 리드부(20) 등에 도금 처리가 행하여 진다.

도 2에 나타낸 리드 프레임(20)이 도 1에 나타낸 검사 시스템을 통과하면서 그 성형상태가 검사된다. 즉, 도 2의 리드 프레임에는 휘어진 리드(24)가 있으므로 불량인 것으로 판단하게 된다.

도 1 및 도 2를 이용하여 리드 프레임 검사 방법을 설명하면 다음과 같다.

2개의 조명이 화상 처리장치(12)에 연결되어 조명을 교대로 끄고 켜서, 전방 조명 화상과 배면 조명 화상을 별도로 얻어서 결함을 검출하게 된다. 화상 처리장치(12)가 확산 파이버 링 조명을 온하고 카메라(14)에 의해서 전방 조명 화상을 얻는다. 도 3은 도 2의 리드 프레임의 전방 조명 화상을 나타내는 것으로, 흰색 부분(40)은 도금 부분을, 검은색 부분(42)은 도금 안한 부분을, 회색 부분(44)은 빛이 통과하는 부분을 각각 나타낸다. 이와같이 얻어진 전방 조명 화상은 화상 처리 장치(12)에 의해서 처리되고 그 결과가 모니터(10)에 디스플레이된다. 전방 조명 화상에 의해서 도금 부위(40)의 면적 등을 검사할 수 있다. 그 다음, 화상 처리 장치(12)는 확산 파이버 링 조명(16)을 오프하고 투과 파이버 링 조명(18)을 온하여 카메라(14)에 의해서 배면 조명 화상을 얻는다. 도 4는 도 2의 리드 프레임의 배면 조명 화상을 나타내는 것으로, 회색 부분(44)은 배면 조명에 의한 빛이 통과되므로 직접 카메라(14)에 입력되는 부분을, 검은색 부분(42)은 배면 조면에서 나온 빛이 차단되는 부분을 각각 나타낸다. 이와같이 얻어진 전방 조명 화상은 화상 처리장치(12)에 의해서 처리되고 그 결과가 모니터(10)에 디스플레이된다. 배면 조명 화상에 의해서 리드의 핏치(pitch)이상이나 리드의 휨(24) 등을 검사할 수 있다.

즉, 화상 처리 장치(12)는 우선 전방 조명을 온하고, 카메라(14)를 통하여 화상을 얻은 후, 화상 처리 장치(12)내의 프로그램에 의하여 결함 검사를 수행한다. 이 후에, 전방 조명을 오프하고 배면 조명(18)을 온하여 유사한 방법으로 리드의 휨(24) 등의 결함 검사를 수행하게 된다.

상술한 종래의 리드 프레임 검사 시스템은 2개의 조명을 교대로 온, 오프하는 동작을 수행하여, 화상 처리를 수행하여야 하므로 전체적인 검사시간이 길어진다. 또한, 배면 조명의 경우에는 많은 양의 빛을 필요로 하므로, 빠른 시간에 온, 오프가 가능한 라이트 에미팅 다이오우드(LED; light emitting diode)를 사용할 수 없어, 할로겐 광원에서 나오는 빛을 광 파이버(optical fiber)를 통하여 링형으로 내는 과정에서 중간에 빛을 차단하는 기계적인 셔터(shutter)를 사용하여 빠른 조명 차단을 꾀해야 하므로, 장치가 복잡해지며, 셔터의 수명에 영향을 주게 된다.

이를 해결하기 위한 하나의 방법으로 2대의 카메라를 나란히 두고 각각 전방 조명과 배면 조명을 이용한 화상을 얻어서 처리하는 방법이 있으나, 이 방법은 속도는 높일 수 있으나, 장치크기가 커지고, 상호간의 조명간섭을 피하기 위한 노력이 있어야 한다.

또 다른 방법으로 정면 조명(16) 하나에 의존하여 얻어진 화상에 대하여 복잡한 처리를 하여, 여러 가지 불량을 동시에 검사하는 방법이 있다. 그러나, 이 방법의 경우에는 1개의 전방 조명을 사용하여 다양한 불량 검사를 하기 위하여, 복잡한 화상 처리를 거쳐야 하므로, 프로그램이 복잡하여지고, 처리시간이 길어지는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 하나의 조명을 사용하여 전방 조명 화상과 배면 조명 화상을 동시에 얻어 리드 프레임의 상태를 자동으로 검사할 수 있는 리드 프레임 검사 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상술한 본 발명의 리드 프레임 검사 시스템의 검사 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 리드 프레임 검사 시스템은 리드 프레임, 상기 리드 프레임 윗쪽에 위치하는 반사형 확산 파이버 링 조명, 상기 반사형 확산 파이버 링 조명 윗쪽에 위치하며 상기 리드 프레임의 전방 조명 화상을 얻기 위한 제 1 카메라, 상기 리드 프레임 아랫쪽에 위치하며 상기 리드 프레임의 배면 조명 화상을 얻기 위한 제 2 카메라, 상기 제 1 및 제 2 카메라로 부터의 전방 및 배면 조명 화상을 동시에 입력하여 상기 리드 프레임의 불량여부를 검사하는 화상 처리 장치, 및 상기 화상 처리 장치에 의해서 처리된 결과를 디스플레이하기 위한 모니터를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 리드 프레임 검사 시스템의 검사 방법은 상기 리드 프레임을 검사 위치로 이동하는 단계, 상기 제 1 및 제 2 카메라에 의해서 상기 검사 위치로 이동한 리드 프레임의 전방 조명 화상과 배면 조명 화상을 얻는 단계, 상기 화상 처리 수단에 의해서 상기 전방 및 배면 조명 화상을 이용하여 상기 전방 및 배면 리드 프레임의 불량여부를 동시에 검사하는 단계, 및 상기 출력수단을 통하여 상기 검사결과를 출력하는 단계로 이루어져 있다.

도 1 은 종래의 리드 프레임 검사 시스템의 블록도이다.

도 2 는 위에서 본 리드 프레임을 나타내는 것이다.

도 3 은 도 2 의 리드 프레임의 전방 조명 화상을 나타내는 것이다.

도 4 는 도 2 의 리드 프레임의 배면 조명 화상을 나타내는 것이다.

도 5 는 본 발명의 리드 프레임 검사 시스템의 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 리드 프레임 검사 시스템 및 방법을 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명의 리드 프레임 검사 시스템의 블록도로서, 모니터(10), 화상 처리 장치(50), 카메라(52), 반사형 확산 파이버 링 조명(54), 리드 프레임(20), 및 카메라(56)로 구성되어 있다.

모니터(10)는 화상 처리장치(50)에 의해서 처리된 결과를 디스플레이한다. 화상 처리장치(50)는 카메라들(52, 56)로 부터 입력되는 데이터를 입력하고 프로그램에 의해서 불량 검사를 수행한다. 화상 처리 장치(50)는 두 개의 카메라로 부터 입력되는 전방 조명 화상과 배면 조명 화상을 동시에 처리할 수 있다. 카메라(52)는 반사형 확산 파이버 링 조명(54)에 의해서 얻어지는 리드 프레임의 상부를 화상 처리장치(50)로 보낸다. 카메라(56)는 반사형 확산 파이버 링 조명(56)에 의해서 얻어지는 리드 프레임 하부를 화상 처리장치(12)로 전송한다. 반사형 확산 파이버 링 조명(54)은 검사중에 항상 온 상태로 있다. 리드 프레임(20)은 좌측으로 우측으로 이동한다.

본 발명의 리드 프레임 검사 방법을 설명하면 다음과 같다.

리드 프레임(20)은 좌측에서 우측으로 진행하다가 카메라(54)의 바로 아래를 지나게 되면, 항상 온되어 있는 반사형 확산 파이버 링 조명(54)이 도금된 면에 대하여 전방 조명 기능을 수행하고, 리드 프레임(20)의 하부에 대하여는 배면 조명기능을 동시에 수행한다. 카메라(54)는 도 3에 나타낸 전방 조명 화상을 얻어 화상 처리 장치(50)에 전달하고, 화상 처리 장치(50)는 내부의 프로그램에 의해서 도금 영역의 크기를 검사하는 처리를 수행한다. 마찬가지로, 카메라(56)는 도 4에 나타낸 배면 조명 화상을 얻어 화상 처리 장치(50)에 전달하고, 화상 처리 장치(50)는 내부의 프로그램에 의해서 리드의 핏치(pitch)와 리드의 휨등이 변형상태를 검사하여 그 결과를 모니터(10)에 디스플레이하거나, 외부 장치에 신호로써 제공한다.

따라서, 본 발명의 리드 프레임 검사 시스템은 반사형 확산 파이버 링 조명을 사용함으로써 검사가 용이한 뚜렷한 화상을 얻을 수 있으며, 고속으로 카메라 앞을 지나가는 리드 프레임의 화상을 극히 짧은 시간에 얻기에 충분한 광량을 제공할 수 있다.

그리고, 하나의 조명으로 2가지 조명기능을 동시에 수행하도록 함으로써, 조명의 온, 오프 동작을 제거하여 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 온, 오프 동작에 소요되는 시간이 줄어들어 처리 속도의 향상이 가능하다.

마지막으로, 화상 처리 장치가 2개의 화상을 동시에 처리할 수 있으므로 검사에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.

Claims (5)

1. 리드 프레임;

   상기 리드 프레임 윗쪽에 위치하는 조명수단;

   상기 조명수단의 윗쪽에 위치하며 상기 리드 프레임의 전방 조명 화상을 얻기 위한 제 1 카메라;

   상기 리드 프레임 아랫쪽에 위치하며 상기 리드 프레임의 배면 조명 화상을 얻기 위한 제 2 카메라;

   상기 제 1 및 제 2 카메라로 부터의 전방 및 배면 조명 화상을 동시에 입력하여 상기 리드 프레임의 불량여부를 검사하는 화상 처리 수단; 및

   상기 화상 처리 수단에 의해서 처리된 결과를 출력하는 출력수단을 구비한 것을 특징으로 하는 리드 프레임 검사 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 조명수단은 반사형 확산 파이버 링 조명인 것을 특징으로 하는 리드 프레임 검사 시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 조명수단은 검사시에 항상 온되어 있는 것을 특징으로 하는 리드 프레임 검사 시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 출력수단은 상기 처리된 결과를 디스플레이하는 모니터인 것을 특징으로 하는 리드 프레임 검사 시스템.
5. 리드 프레임;

   상기 리드 프레임 윗쪽에 위치하는 조명수단;

   상기 조명수단의 윗쪽에 위치하며 상기 리드 프레임의 전방 조명 화상을 얻기 위한 제 1 카메라;

   상기 리드 프레임 아랫쪽에 위치하며 상기 리드 프레임의 배면 조명 화상을 얻기 위한 제 2 카메라;

   상기 제 1 및 제 2 카메라로 부터의 전방 및 배면 조명 화상을 동시에 입력하여 상기 리드 프레임의 불량여부를 검사하는 화상 처리 수단; 및

   상기 화상 처리 수단에 의해서 처리된 결과를 출력하는 출력수단을 구비한 리드 프레임 검사 시스템의 검사 방법에 있어서,

   상기 리드 프레임을 검사 위치로 이동하는 단계;

   상기 제 1 및 제 2 카메라에 의해서 상기 검사 위치로 이동한 리드 프레임의 전방 조명 화상과 배면 조명 화상을 얻는 단계;

   상기 화상 처리 수단에 의해서 상기 전방 및 배면 조명 화상을 이용하여 상기 전방 및 배면 리드 프레임의 불량여부를 동시에 검사하는 단계; 및

   상기 출력수단을 통하여 상기 검사결과를 출력하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 리드 프레임 검사 방법.