KR19990062034A

KR19990062034A - Backlighting device and method of semiconductor chip

Info

Publication number: KR19990062034A
Application number: KR1019970082341A
Authority: KR
Inventors: 나용춘; 임대철; 황봉하
Original assignee: 조장연; 광전자반도체 주식회사
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 1999-07-26

Abstract

본 발명은 할로겐램프를 광원으로하여 검사대상물의 영상을 획득함에 있어, 한번에 조명으로 2개의 영상을 동시에 획득하여 반도체 칩의 양품여부를 판단하는 반도체 칩 검사 조명장치에서 검사물의 영상획득시 검사대상물(반도체칩)과 이 검사대상물이 형성부착되는 테이블(또는 테이프)과의 경계가 확실히 구분되도록 한 후광조명장치 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 반도체 칩 검사장치로 반도체 칩을 검사함에 있어, 검사대상물의 영상획득시 테이블(또는 테이프)과 칩 몸체의 경계가 명확히 되도록하여 검사의 정확도를 높이도록 한 후광조명장치 및 그 방법을 제공함에 있는 것이다.According to the present invention, in obtaining an image of an inspection object by using a halogen lamp as a light source, the inspection object is obtained when the image of the inspection object is acquired in a semiconductor chip inspection illumination device which determines whether the semiconductor chip is good by simultaneously acquiring two images at a time by illumination. The present invention relates to a backlight lighting apparatus and a method of ensuring a distinction between a semiconductor chip) and a table (or tape) on which an inspection object is formed, and an object of the present invention is to examine a semiconductor chip with a semiconductor chip inspection apparatus. In order to improve the accuracy of the inspection by providing a clear boundary between the table (or tape) and the chip body when acquiring an image of the inspection object, the present invention provides a backlighting apparatus and a method thereof.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단으로는; 투명판이 구성되는 테이블과 다수개의 청색 LED를 갖는 인쇄회로기판으로 구성되는 후광조명장치를 구비하므로서 달성된다.As a specific means of the present invention for achieving the above object; It is achieved by having a backlighting device composed of a table on which a transparent plate is constructed and a printed circuit board having a plurality of blue LEDs.

또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 방법으로는; 할로겐램프를 광원으로 파장대가 다른 색조명을 만들어 동축낙사조명과 링조명으로 검사대상물을 조사함에 있어, 검사대상물을 테이블의 투명판상에 부착하고 그 저면으로는 청색조명을 균일하게 공급해 주는 것을 특징으로 한다.In addition, a method for achieving the object of the present invention; In order to irradiate the test object by using coaxial decant light and ring light by using halogen lamp as light source, the test object is attached on the transparent plate of the table and blue light is uniformly supplied to the bottom of the table. do.

Description

Backlighting device and method of semiconductor chip

본 발명은 할로겐램프를 광원으로하여 검사대상물의 영상을 획득함에 있어, 한번의 조명으로 2개의 영상을 동시에 획득하여 반도체 칩의 양품여부를 판단하는 반도체 칩 검사 조명장치에서 검사물의 영상획득시 검사대상물(반도체칩)과 이 검사대상물이 형성부착되는 테이블(또는 테이프)과의 경계가 확실히 구분되도록 한 후광조명장치 및 그 방법에 관한 것이다.According to the present invention, when acquiring an image of an inspection object by using a halogen lamp as a light source, the inspection object is acquired when the image of the inspection object is acquired in a semiconductor chip inspection lighting apparatus that determines whether the semiconductor chip is good by simultaneously acquiring two images with one illumination. The present invention relates to a backlight lighting apparatus and a method for ensuring that the boundary between a (semiconductor chip) and a table (or tape) on which the inspection object is formed is clearly separated.

일반적으로, 반도체 칩 특히, LED용 반도체 칩은 3차원에서는 정육면체 모양을 취하며, 그 상면부와 하면부는 전극으로 사용되는 부분으로서, 상면부는 금 또는 알류미늄이 접합되는 전극패드가 형성되고, 전극패드를 제외한 영역은 반도체로 구성되어 광을 방출하는 구조를 갖는 것으로, 전극패드를 제외한 영역은 거친 난반사를 행하게 되고, 전극패드는 전반사를 행하게 되는 것인바, 이에 전극패드는 스펙큘러 플레인 모델(Specular Plane Model)로 놓을 수 있고, 반도체 칩 몸체는 램버틴 플레인 모델(Lambertian Plane Model)로 고려할 수 있으므로, 전극패드는 패드면에 빛이 입사될 때 입사각과 반사각이 동일하게 되며, 반대로 칩 몸체는 모든방향에 대해 난반사하는 특성을 나타낸다.In general, semiconductor chips, particularly LED chips for LEDs, have a cube shape in three dimensions, and upper and lower portions thereof are used as electrodes, and upper and lower electrode pads are formed of gold or aluminum, and electrode pads are formed. Except for the region is composed of a semiconductor to emit light, the region except for the electrode pad is to perform a rough diffuse reflection, the electrode pad is to perform a total reflection, the electrode pad is a specular plane model (Special Plane) Since the semiconductor chip body can be considered as a Lambertian Plane Model, the electrode pad has the same incident angle and reflection angle when light is incident on the pad surface. It shows the characteristic which is diffusely reflected about.

이러한 이유로, 반도체 칩 특히, LED용 반도체 칩을 백색광으로 조사하면 전극패드는 흰색에 가까운 노란색을 띄게되고, 나머지 영역은 어두운 회색빛을 띄게되는데 여기서, 칩 몸체의 색(Nominal color)은 칩의 종류에 따라 여러 가지로 나타날 수 있으므로 일반적인 색상은 구별할 수 없으므로 그 밝기만이 전극패드에 비해 상대적으로 낮은 특성을 보이게 되는 것으로, 상기와 같은 특성을 갖는 반도체 칩의 검사를 위한 조명장치를 구현할때는 검사대상물의 표면기울기에 따라 결정되는 반사광을 이용하여 기울기의 적분치가 형상으로 묘사되는 링 조명과 표면에 입사되는 광이 수직한 면에서만 반사되어 광학계를 통해 입사되는 동축낙사 조명을 동시에 이용하며, 광원으로는 할로겐 램프를 사용하는 것이 바람직한 것이었다.For this reason, when irradiating a semiconductor chip, in particular, a semiconductor chip for LEDs with white light, the electrode pads have a yellow color close to white and the remaining areas have a dark gray color, where the color of the chip body (Nominal color) is the type of chip. Since the general colors cannot be distinguished because they may appear in various ways, the brightness is relatively lower than that of the electrode pad. When the lighting device for the inspection of the semiconductor chip having the above characteristics is implemented, the inspection is performed. By using the reflected light determined according to the surface tilt of the object, the ring illumination where the integral value of the slope is described as a shape and the light incident on the surface are reflected only on the vertical plane and simultaneously use the coaxial falloff light incident through the optical system. It was preferable to use a halogen lamp.

이에, 종래 반도체 칩 검사용 조명장치(L)의 구성 및 작용을 살펴보면; 도 1에 도시된 바와 같이 할로겐 램프에서 투사되는 백색광을 파장대가 상이한 적색 및 청색광으로 변환시키는 조명부(10)와 그 조명부(10)에서 얻어지는 파장대가 상이한 광을 반사시켜 검사 대상물(100)에 조사하며, 이 검사 대상물(100)로부터 반사되는 광을 투과시키는 하프 미러(20)와 상기 하프 미러(20)와 검사 대상물(100) 사이에서 검사대상물(100)의 영상 크기를 조절하는 배율 조절부(30)와 상기 하프 미러(20)를 투과한 반사광을 전기적인 영상신호로 변환하여 모니터로 전송해주는 촬상소자(40)와 상기 조명부(10)에서 전송되는 광을 이원화 분리하여 검사대상물(100)에 조사하는 링라이트부(50)와 검사 대상물(100)이 형성 부착되어 있는 테이프(60 : 또는 테이블)로 구성되어, 얻고자 하는 영상을 순차적으로 획득하지 않고, 파장대가 다른 2가지 조명, 즉 동축낙사 조명과 링 조명 방식으로 적색광 및 청색광이 동시에 검사 대상물(100)의 전극패드 및 칩몸체의 표면을 조사하게되고, 이는 검사 대상물(100)의 전극패드 및 칩몸체의 표면과 검사대상물(100)이 부착된 테이블(60 : 또는 테이프)에서 각각 입사된 광을 반사시키게되며, 그 반사광을 촬상 소자(40)로 전기적인 영상신호로 변환을 하여 모니터에 칼라 이미지로 형성되도록 하므로서 동시에 2개의 영상 즉, 테이블(60 : 또는 테이프)상에 나타나는 반도체 칩 몸체와 전극패드의 서로다른 컬러영상을 획득하여 반도체 칩(100)의 양호, 및 불량 여부를 판단할 수 있는 것이다.Thus, look at the configuration and operation of the conventional semiconductor chip inspection lighting device (L); As shown in FIG. 1, the illumination unit 10 converts the white light projected from the halogen lamp into red and blue light having different wavelength bands, and reflects light having a different wavelength band obtained from the illumination unit 10 to irradiate the inspection object 100. The half mirror 20 for transmitting the light reflected from the inspection object 100 and the magnification control unit 30 for adjusting the image size of the inspection object 100 between the half mirror 20 and the inspection object 100. ) And the image pickup device 40 which converts the reflected light transmitted through the half mirror 20 into an electric image signal and transmits it to the monitor, and irradiates and separates the light transmitted from the illumination unit 10 onto the inspection object 100. It consists of a ring light unit 50 and a tape 60 (or a table) on which the test object 100 is formed and attached, so that two kinds of illuminations having different wavelength bands, i.e., copper, are not sequentially obtained. The red light and the blue light simultaneously irradiate the surface of the electrode pad and the chip body of the test object 100 by the fall light illumination and the ring illumination method, which is the surface of the electrode pad and the chip body of the test object 100 and the test object 100. The incident light is reflected from the attached table 60 (or tape), and the reflected light is converted into an electrical video signal by the imaging device 40 so as to be formed as a color image on the monitor. In this case, it is possible to determine whether the semiconductor chip 100 is good or bad by acquiring different color images of the semiconductor chip body and the electrode pad appearing on the table 60 (or tape).

따라서, 반도체 칩 검사장치에 상기한 조명장치(L)를 적용하게되면 2개의 영상을 순차적으로 획득해야하므로서 주변기기가 복잡해지고 이에따른 제조원가가 상승하는 문제점은 해결할 수 있는 것이다.Therefore, when the above-described lighting device (L) is applied to the semiconductor chip inspection apparatus, two images must be obtained sequentially, thereby complicating a problem of complicated peripheral devices and a corresponding increase in manufacturing cost.

하지만, 상기 종래의 조명장치(L)는 칩 몸체 표면부분의 조면정도가 반도체 칩을 붙인 테이블(60 : 또는 테이프)의 조면정도와 비슷하게 요철되어 굴곡된 형상을 취하게되는 경우, 링 조명에 의해 얻어지는 영상에서 반도체 칩 몸체의 경계가 구분되지 않아 반도체 칩 양품검사의 정확도가 떨어지는 문제점이 상존하는 것이다.However, when the roughness of the surface portion of the chip body is roughened to a roughness of the table 60 (or tape) to which the semiconductor chip is attached, the conventional lighting device L takes a curved shape. Since the boundary of the semiconductor chip body is not distinguished from the obtained image, there is a problem that the accuracy of semiconductor chip quality inspection is inferior.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 반도체 칩 검사장치의 제반적인 문제점을 해결하고자 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 반도체 칩 검사장치로 반도체 칩을 검사함에 있어 검사대상물의 영상획득시 테이블(또는 테이프)과 칩 몸체의 경계가 명확히 되도록하여 검사의 정확도를 높이도록 한 후광조명장치 및 그 방법을 제공함에 있는 것이다.Therefore, the present invention was devised to solve the general problems of the conventional semiconductor chip inspection apparatus as described above, and an object of the present invention is to obtain a table (or image) of an inspection object in inspecting a semiconductor chip with the semiconductor chip inspection apparatus. It is an object of the present invention to provide a backlighting device and a method for improving the accuracy of inspection by making the boundary between a tape and a chip body clear.

제1도는 종래 반도체 칩 검사용 조명장치의 구성도.1 is a block diagram of a conventional semiconductor chip inspection lighting device.

제2도는 본 발명에 따른 반도체 칩 후광조명장치와 테이블의 구성도.2 is a block diagram of a semiconductor chip backlight lighting apparatus and a table according to the present invention.

제3도는 본 발명에 따른 반도체 칩 후광조명장치의 사용상태도.3 is a state diagram used in the semiconductor chip backlight lighting apparatus according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 후광조명장치 2 : 테이블1: Backlighting device 2: Table

3 : 조명부 4 : 하프미러3: lighting unit 4: half mirror

5 : 촬상소자 11 : 인쇄회로기판5: imaging device 11: printed circuit board

12 : 프레임 21 : 투명판12: frame 21: transparent plate

31 : 청색조명부 32 : 적색조명부31: blue light part 32: red light part

100 : 검사대상물 111 : 청색 LED100: test object 111: blue LED

211 : 상부면 212 : 하부면211: upper surface 212: lower surface

311 : 광 파이버 L : 조명장치311: optical fiber L: lighting device

우선, 본 발명에 따른 반도체 칩 후광조명장치의 구성을 살펴보면; 도 2은 본 발명에 따른 반도체 칩 후광조명장치의 구성도로서, 반도체 칩 검사장치에 적용되는 조명장치(L)에 있어서, 검사대상물(100 : 반도체 칩)이 부착되는 테이블(2)에 투명판(21)이 형성되고, 이 테이블(2)의 저면으로 다수개의 청색 LED(111)를 갖는 인쇄회로기판(11)이 프레임(12)에 의해 고정되는 후광조명장치(1)가 형성되므로서 구성된다.First, look at the configuration of a semiconductor chip backlight lighting apparatus according to the present invention; 2 is a block diagram of a semiconductor chip backlight lighting apparatus according to the present invention, in the lighting device (L) applied to the semiconductor chip inspection apparatus, a transparent plate on the table (2) to which the inspection object (100: semiconductor chip) is attached 21 is formed, and the back light illuminating device 1 is formed in which the printed circuit board 11 having a plurality of blue LEDs 111 is fixed to the bottom surface of the table 2 by the frame 12. do.

이때, 상기 테이블(2)에 형성된 투명판(21)은 도 2에 도시된 바와같이 테이블(2)의 일측에 원형을 취하도록 구성되는 것으로, 상부면(211)은 경면으로 표면이 매끈하며, 하부면(212)은 조면으로서 표면을 거칠게 구성하여 후술하는 후면조광장치(1)의 조광시 투과되는 빛이 미분되어 일정하게 조명되도록 함이 바람직하다.At this time, the transparent plate 21 formed on the table 2 is configured to take a circle on one side of the table 2, as shown in Figure 2, the upper surface 211 is a mirror surface smooth surface, The lower surface 212 is preferably a rough surface to roughen the surface so that the light transmitted during dimming of the rear light dimming device 1 to be described later is differentiated to be uniformly illuminated.

또한, 상기 후광조광장치(1)는 도 2에 도시된 바와같이 상기 투명판(21)과 근거리로 이격되는 위치에 다수개의 청색 발광다이오드(111(LED))가 일정간격으로 형성되는 인쇄회로기판(11)으로 구성되며, 이때 후면조광장치(1)의 조명면적은 상기 테이블(2)의 투명판(21)의 면적과 동일하게 구성되는 것이다.In addition, as shown in FIG. 2, the back light dimming apparatus 1 includes a printed circuit board in which a plurality of blue light emitting diodes 111 (LEDs) are formed at a predetermined distance from a position spaced apart from the transparent plate 21 at a short distance. (11), wherein the illumination area of the rear dimming device (1) is configured to be the same as the area of the transparent plate 21 of the table (2).

이와같은 구성을 갖는 본고안에 따른 반도체 칩의 후광조명장치(1)의 작용상태를 설명하면; 할로겐램프를 광원으로 파장대가 다른 2가지 조명을 각, 각 동축낙사 및 링 조명의 소스로 사용하여 검사대상물(100(반도체 칩))의 상단면을 조명하고, 검사대상물(100)의 하단면은 후광조명장치(1)의 청색 LED(111)를 조명하여, 그 반사광을 촬상소자(5)에 의해 전기적인 영상신호로 변환하여 모니터에 컬러 이미지를 형성하게 되는 것이다.The operation state of the backlighting device 1 of the semiconductor chip according to the present invention having such a configuration will be described; The upper surface of the inspection object 100 (semiconductor chip) is illuminated by using halogen lamps as light sources and two illuminations having different wavelength bands, respectively, as coaxial falloff and ring illumination sources, and the lower surface of the inspection object 100 The blue LED 111 of the backlight unit 1 is illuminated, and the reflected light is converted by the imaging device 5 into an electric video signal to form a color image on the monitor.

이때, 상기 청색 LED(111)를 사용하는 후광조명장치(1)는 LED의 특성상 제어가 간단하고, 조명의 온/오프의 타이밍을 맞추기가 쉬운 것으로, 일정한 밝기로 조명하기 위해 구성되는 LED의 개수를 되도록 다수개로 하고, 각 LED 요소별로 조명 범위내의 전구간에 걸쳐 균질한 조명조건을 생성할 수 있도록 한다.At this time, the backlight device 1 using the blue LED 111 is easy to control the characteristics of the LED, it is easy to match the timing of the on / off of the light, the number of LEDs configured to illuminate with a constant brightness As many as possible, and for each LED element to be able to create a homogeneous lighting conditions across the bulb in the lighting range.

상기와 같은 원리를 적용한 본 발명의 바람직한 실시예로는 도 3에 도시된 바와 같이; 광원인 할로겐램프에서 투사되는 백색광은 조명부(3)내의 청색 및 적색조명부(31, 32)에 의해 적색 및 청색광으로 만들어지고, 이렇게 얻어진 청색광은 광 파이버(311)에 의해 이송되어 원형의 투명판(21)이 구성된 테이블(2)상에 위치하는 검사 대상물(100)의 전극패드 및 칩표면을 제외한 테이블((2)또는 테이프)면에 조사되고, 적색광은 하프미러(4)의 의해 검사 대상물((100)반도체 칩)에 청색광과 동시에 조사하게 되며, 이때, 검사대상물(100)의 저면에 형성된 후광조명장치(1)의 청색 LED(111)가 투명판(21)의 전부분에 강한 청색조명을 균일하게 제공하게되면, 검사 대상물(100)의 전극패드 및 칩표면과 검사대상물(100)이 부착된 테이프((2)또는 테이블)에서 각각 입사된 광을 반사시킴으로써 동시에 서로 다른 2개의 영상을 획득하게 되고, 이렇게 각, 각 획득하는 2개의 영상 즉, 광신호는 하프 미러(4)의 경계면을 투과하게 되고, 그 투과되는 2개의 광신호는 촬상 소자(5)에서 전기적인 영상신호로 변환되어 모니터에 디스플레이 됨으로써 칼라 영상을 획득하게 되는 것이다.As a preferred embodiment of the present invention applying the above principle as shown in Figure 3; The white light projected from the halogen lamp, which is a light source, is made of red and blue light by the blue and red lighting units 31 and 32 in the lighting unit 3, and the blue light thus obtained is transferred by the optical fiber 311 to be a circular transparent plate ( 21 is irradiated onto the surface of the table ((2) or tape) except for the electrode pad and the chip surface of the inspection object 100 positioned on the table 2 configured, and the red light is inspected by the half mirror 4. (100) semiconductor chip) is irradiated with blue light at the same time, at this time, the blue LED 111 of the backlight unit 1 formed on the bottom surface of the inspection object 100 is strong blue light on the entire portion of the transparent plate 21 By uniformly providing the two different images at the same time by reflecting the light incident on the electrode pad and chip surface of the inspection object 100 and the tape ((2) or table) to which the inspection object 100 is attached, respectively. You get, so every, every 2 Optical signals, i.e., optical signals, pass through the interface of the half mirror 4, and the two optical signals transmitted are converted into electrical image signals by the image pickup device 5 and displayed on a monitor to obtain color images. will be.

이때, 상기 후광조명장치(1)의 조명은 컬러영상을 획득함에 있어, 상호간의 조면정도가 유사하여 청색광의 링 조명으로는 경계가 구분되지 않는 칩 몸체와 테이블((2)또는 테이프)의 경계를 조면정도에 관계없이 확실히 구분되도록 투명판(21)을 통해 청색광을 조명하므로서 검사대상물(10)을 제외한 부분이 모니터의 영상에 선명한 청색으로 나타나도록하여 반도체 칩(100)의 양호 및 불량 여부를 명확히 판단할 수 있는 것이다.At this time, the illumination of the backlight device 1 is a boundary between the chip body and the table ((2) or tape), which is not separated by the ring illumination of blue light because the degree of roughness of each other is similar in acquiring a color image. By illuminating the blue light through the transparent plate 21 so as to be clearly distinguished irrespective of the roughness, so that the part except the inspection object 10 appears in a clear blue on the image of the monitor to determine whether the semiconductor chip 100 is good or bad. It can be judged clearly.

이상, 상기한 바와같이 본 발명은 반도체 칩 검사를 위한 영상을 획득함에 있어, 특히, 반도체 칩 몸체의 영상의 획득시 반도체 칩 표면과 테이블(또는 테이프)표면상호간의 조면정도에 관계없이 반도체 칩의 경계가 확실히 구분되도록하므로서 반도체 칩 검사의 적용범위를 확대시킴과 동시에 검사 대상물과 그 주변부와의 영상을 명확하게 분리할 수 있도록하므로서 반도체 칩의 양호 또는 불량 여부를 정확히 판정토록 해주는 것으로, 생산자에게 매우 괄목할만한 기대효과를 제공하여 주는 것이다.As described above, the present invention is to obtain an image for semiconductor chip inspection, in particular, regardless of the degree of roughness between the surface of the semiconductor chip and the table (or tape) surface at the time of obtaining the image of the semiconductor chip body By ensuring that the boundaries are clearly separated, the scope of application of semiconductor chip inspection can be expanded and the image of the inspection object and its surroundings can be clearly separated, thereby accurately determining whether the semiconductor chip is good or bad. It provides a remarkable expectation.

Claims

The semiconductor chip 100 is a lighting device for inspecting a semiconductor chip to determine whether the chip is good by acquiring an image, the table 2 is composed of a transparent disc 21 and a plurality of blue LEDs on the bottom of the table (2) A semiconductor chip backlight lighting apparatus characterized in that a printed circuit board (11) having a (111) is constructed.

The transparent disc 21 formed on the table 2, the upper surface 211 is formed of a mirror surface, the lower surface 212 is rough to configure the light from the lower surface 212 to the upper surface 211 The semiconductor chip backlight lighting apparatus characterized in that the light is differentiated upon transmission.

In the semiconductor chip inspection method of determining whether a chip is good by acquiring an image of the semiconductor chip 100 by using a halogen lamp as a light source, the inspection object 100 is attached to the transparent disc 21 and the transparent disc 2 Supplying blue light to the bottom surface of the semiconductor chip back-lighting method characterized in that the boundary of the semiconductor chip 100 is obtained as an image by illuminating a portion other than the semiconductor chip (100).