KR20060127537A - 반도체 패키지의 인트레이 검사 장치 및 검사 방법 - Google Patents

반도체 패키지의 인트레이 검사 장치 및 검사 방법 Download PDF

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KR20060127537A
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Abstract

본 발명은 반도체 패키지의 외관 검사 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 패키지의 인트레이(In-Tray) 검사 시 트레이에 수납된 반도체 패키지에 따라 소요되는 검사 시간을 단축함은 물론 조사되는 광에 의해 발생되는 그림자에 의한 간섭 영향을 최소화하여 검사 작업에 대한 효율성 및 신뢰성을 향상시키실 수 있는 반도체 패키지의 인트레이 검사 장치 및 검사 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 반도체 패키지의 인트레이 검사 장치는 반도체 패키지가 수납된 트레이의 이송 경로 상에 설치된 제1,2비전프로브를 통해 획득한 반도체 패키지의 이미지 정보와 해당 랏의 반도체 패키지에 대한 정상 이미지 정보를 비교하여 반도체 패키지의 결합 유무를 분석하고 판별하는 중앙 제어 장치를 포함하는 반도체 패키지의 인트레이 검사 장치에 있어서, 상기 제1비전프로브는 상기 트레이가 이송되는 레일 방향과 동일 축상에 배치되고, 상기 제2비전프로브는 상기 제1비전프로브에 대하여 소정의 각도로 회전 배치된 것을 특징으로 한다.
반도체 패키지, 인트레이, 비전 검사, 리드

Description

반도체 패키지의 인트레이 검사 장치 및 검사 방법{Apparatus and method for inspecting in-tray of semiconductor device}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 검사 장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 비전프로브의 배치 상태를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인트레이 검사 방법을 설명하기 위한 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 본체
30 : 검사부
31 : 제1비전프로브
32 : 제2비전프로브
본 발명은 반도체 패키지의 외관 검사 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 패키지의 인-트레이 검사 시 트레이에 수납된 반도체 패키지에 따 라 소요되는 검사 시간을 단축함은 물론 조사되는 광에 의해 발생되는 그림자에 의한 간섭 영향을 최소화하여 검사 작업에 대한 효율성 및 신뢰성을 향상시키실 수 있는 반도체 패키지의 인트레이 검사 장치 및 검사 방법에 관한 것이다.
반도체 소자는 공정을 통하여 제조된 후 출하 전에 반드시 정밀한 검사를 거치게 된다. 반도체 소자는 패키지에 감싸여진 내부의 불량뿐만 아니라, 그 외관에 조금이라도 결함이 발생하면 성능에 치명적인 영향을 끼치게 된다.
이러한 반도체 패키지의 외형적 결합, 예를 들면 리드의 결함은 반도체 패키지를 인쇄회로기판 등에 조립하는 과정에서 발생할 염려가 있으므로, QFP(Quadrature Flat Package) 등과 같은 반도체 패키지의 리드의 상태 검사는 매우 중요한 공정 중의 하나이다.
통상적으로 이러한 반도체 패키지들의 리드의 외형적 결함은 비전프로브 등을 이용한 비전 검사에 의해 다양한 방식으로 이루어지고 있다.
일례로 반도체 패키지에 대한 검사는 트레이에 반도체 패키지들이 수납되어 있는 상태에서 외관을 검사하는 인트레이(In-Tray)검사 방식이 있다.
이 인트레이 검사 방식은 상술한 바와 같이 반도체 패키지들이 수납되어 있는 상태에서 비전프로브를 통해 비전 검사를 실행함으로써, 다른 방식에 비하여 비전 검사에 소요되는 시간을 단축할 수 있어 검사에 대한 효율성을 향상시킬 수 있다.
그러나 상기한 인트레이 검사 방식의 경우 조사되는 광에 의해 반도체 패키지 둘레에 그림자가 형성되며, 형성된 그림자 부분에 반도체 패키지의 리드가 위치 하는 경우에는 해당 리드에 대한 정확한 영상정보를 얻는 것이 불가능하다.
즉 트레이에 반도체 패키지가 수납되는 경우 트레이 및 반도체 패키지의 구조 특성 상 반도체 패키지와 그 둘레에 구비된 리드와의 단차 및 반도체 패키지가 수납되는 트레이 수납 홈을 구획하는 격벽과 이 수납 홈에 삽입되는 반도체 패키지와의 단차로 인하여 반도체 패키지 및 수납 홈 둘레에 단 턱이 형성된다.
그러므로 인트레이 검사 방식의 경우 비전 검사를 위해 반도체 패키지의 측정 면에 광을 조사하면 이들 단 턱에 의해 그 둘레에 그림자가 형성되므로, 그림자가 형성된 영역에 대한 정확한 영상정보를 얻을 수 없는 문제점이 있다.
따라서 인트레이 방식으로 반도체 패키지에 대한 비전 검사를 실행하는 경우 측정 대상 면에 조사되는 광에 의해 그림자가 형성되지 않는 방향에서 측정 대상 면을 촬상하도록 비전프로브를 배치하여 검사를 하고 있는 실정이다.
그러나 상기와 같이 비전프로브를 일정 방향으로 고정하여 비전 검사를 실행하는 경우, 검사 대상인 반도체 패키지의 타입에 따라 리드의 배치 방향, 예를 들어 TSOP1의 경우 리드가 반도체 패키지에 대하여 횡 방향으로 배치된 반면, TSOP2의 경우 TSOP1과는 달리 반도체 패키지에 대하여 종 방향으로 배치되고, QFP의 경우 둘레에 리드가 배치되어 있으므로 단일의 검사 장치를 이용하여 다양한 타입의 반도체 패키지에 대한 비전 검사는 사실상 불가능하다.
이에 따라 각 타입 별로 비전프로브의 방향이 고정된 별도의 검사 장치를 이용해야 하는 번거로움뿐만 아니라 동일한 검사 기능을 가지는 검사 장비를 추가로 구입해야 하므로 운영상의 문제점이 발생하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 단일의 검사 장비를 통해 반도체 패키지에 대한 인트레이 검사 시 트레이에 수납된 반도체 패키지에 따라 소요되는 검사 시간을 단축함은 물론 조사되는 광에 의해 발생되는 그림자에 의한 간섭 영향을 최소화하여 검사 작업에 대한 효율성 및 신뢰성을 향상시키실 수 있는 반도체 패키지의 인트레이 검사 장치 및 검사 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 패키지의 인트레이 검사 장치는 반도체 패키지가 수납된 트레이의 이송 경로 상에 설치된 제1,2비전프로브를 통해 획득한 반도체 패키지의 이미지 정보와 해당 랏의 반도체 패키지에 대한 정상 이미지 정보를 비교하여 반도체 패키지의 결합 유무를 분석하고 판별하는 중앙 제어 장치를 포함하는 반도체 패키지의 인트레이 검사 장치에 있어서, 상기 제1비전프로브는 상기 트레이가 이송되는 레일 방향과 동일 축상에 배치되고, 상기 제2비전프로브는 상기 제1비전프로브에 대하여 소정의 각도로 회전 배치된 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성에 따라 본 발명에 따른 반도체 패키지의 인트레이 검사 장치(이하, 편의상 '인트레이 검사 장치'라 한다)는 반도체 패키지의 외관을 촬상하는 제2비전프로브가 레일 방향과 동일 방향으로 배치된 제1비전프로브에 대하여 소정의 각도로 회전 배치됨으로써, 인트레이 검사 시 검사 대상물인 반도체 패키지의 타입에 따라 조사되는 광에 의해 형성되는 그림자의 영향을 최소화하여 보다 정확한 영상을 획득할 수 있으므로 검사에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
특히 2대의 비전프로브를 통해 반도체 패키지의 비전 검사 대상에 있어서 가장 중요한 검사인 리드에 대한 외형적인 결함 검사뿐만 아니라 마킹 상태 및 이물질의 존재 여부 드의 결함 검사를 단일의 장치를 통해 검사함으로써, 검사에 소요되는 시간을 단축하여 작업에 대한 효율성을 향상시키실 수 있게 되는 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 양상에 따른 반도체 패키지의 인트레이 검사 방법은 트레이에 반도체 패키지가 수납되어 있는 상태에서 반도체 패키지의 외관을 검사하는 반도체 패키지의 인-트레이 검사 방법에 있어서,
상기 트레이가 이송되는 레일 방향과 동일 축상에 배치된 제1비전프로브로부터 입력되는 영상정보를 이용하여 상기 트레이에 수납된 반도체 패키지들의 외관에 대한 제1영상 정보를 획득하는 단계와, 획득한 제1영상 정보와 기 저장되어 있는 해당 반도체 패키지에 대한 제1영상의 기준 정보를 비교하여 반도체 패키지의 결함 유무를 분석 판별하는 제1영상처리단계와, 상기 제1비전프로브에 대하여 소정의 각도로 회전 배치된 제2비전프로브로부터 입력되는 영상정보를 이용하여 상기 트레이에 수납된 반도체 패키지들의 외관에 대한 제2영상 정보를 획득하는 단계와, 획득한 제2영상 정보와 기 저장되어 있는 해당 반도체 패키지에 대한 제2영상의 기준 정보를 비교하여 반도체 패키지의 결함 유무를 분석 판별하는 제2영상처리단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 후술하는 바람직한 실시예를 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인트레이 검사 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 그리고 도 2는 본 발명에 따른 비전프로브의 배치 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 인트레이 검사 장치는 반도체 패키지의 외관을 촬상하도록 반도체 패키지(이하, 편의상 "피검사물"이라 한다)가 수납된 트레이의 이송 경로 상에 설치된 검사부(30)와, 검사부(30)를 통해 획득한 피검사물의 영상정보와 해당 랏의 피검사물에 대한 기준 영상정보를 비교하여 피검사물의 결함 유무를 분석 판별하는 중앙 제어 장치(미도시)를 포함한다.
또한 본 발명에 따른 인트레이 검사 장치는 도면에 도시된 바와 같이 본체(10)와, 검사를 수행하기 위한 피검사물을 수납한 트레이들이 적재되는 로딩부(21)와, 검사가 완료된 반도체 패키지를 수납한 버퍼 트레이(T3)를 임시 보관하는 버퍼(25)와, 검사 결과 불량품으로 분류되는 반도체 패키지가 수납된 불량품 트레이(T1)들이 적재되는 불량품 저장부(23)와, 검사 결과 정상 품으로 분류되는 반도체 패키지가 수납된 언로딩 트레이(T2)들이 적재되는 언로딩부(24)가 구비되어 있다.
또한 인트레이 검사 장치는 전술한 로딩부(21)·버퍼(25)·불량품 저장부(23) 및 언로딩부(24)에 각각 연결되고 적재된 트레이를 전후 방향으로 이동 가능하게 트레이를 올려놓는 피더(41)들과 각각의 피더들을 본체의 전후 방향으로 이송 하는 레일(42)들로 구성된 트레이 이송부(40)와, 본체의 상측에 왕복 이송 가능하게 설치되어 로딩부(21)·버퍼(25)·불량품 저장부(23) 및 언로딩부(24)의 트레이 이송부들 간에 트레이를 이송하는 트랜스퍼(50)와, 언로딩부(24)로 이송되는 언로딩 트레이(T2)에 수납된 반도체 패키지 중에서 불량품을 픽업하여 불량품 트레이(T1)로 옮겨 놓고 버퍼 트레이(T3)에 수납된 반도체 패키지 중에서 정상 품을 픽업하여 불량품이 빠져나간 빈자리에 채워 넣는 분류부(60)를 포함하고 있다. 또한 본 발명에 따른 인트레이 검사 장치는 불량품 저장부(23)에 연결된 트레이 이송부(40)로 새로운 트레이를 공급하기 위하여 공 트레이를 적재하여 보관하는 공 트레이부(22)를 포함한다. 또한 버퍼(25)의 전면에는 공 트레이 저장부(26)를 구비하여, 반도체 패키지가 완전히 분류되어 소모된 버퍼 트레이(T3)를 적재하도록 한다.
따라서 상기와 같은 구성에 따라 인트레이 검사 장치는 중앙 제어 장치를 통해 검사 완료된 피검사물을 결함 상태에 따라 분류하여 언로딩시킨다.
즉 중앙 처리 장치(미도시)는 검사부(30)로부터 입력되는 영상정보로부터 추출된 2차원 및 3차원 영상정보와 기 저장되어 있는 기준 영상정보를 비교하여 해당 피검사물의 결함 유무를 분석하고, 분석 결과에 따라 분류부(60)의 제어를 통해 해당 피검사물을 불량품 트레이(T1) 혹은 언로딩 트레이(T2)로 분류하여 언로딩시킨다.
한편 본 발명의 특징적인 양상에 따르면 피검사물의 외관을 촬상하는 검사부(30)는 반도체 패키지의 외관을 검사하는 비전프로브를 구비한 것으로, 제1비전프로브(31) 및 제2비전프로브(32)로 구성된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서 피검사물의 외관을 촬상하는 제1,2비전프로브(31,32)는 설정 신호에 따라 피검사물에 대한 격자무늬 영상 또는 표면 영상을 선택적 또는 교번적으로 촬상 가능하다. 이와 같이 피검사물의 외관을 촬상하는 제1,2비전프로브에 대하여는 본 발명의 출원인에 의해 출원 등록된 등록특허 제10-449175호에 상세하게 개시되어 있으므로, 이에 대한 구성 및 작동 상태에 대한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서 제1비전 카메라(31)는 로딩부(21)에서 이송된 트레이에 수납된 반도체 패키지의 외관을 촬상하도록 로딩부(21)의 일측에 배치된다. 즉 도 2의 a에 도시된 바와 같이 피검사물이 이송되는 방향과 동일 방향인 피검사물의 전방 또는 후방에 배치되어, 트레이에 수납된 상태대로 피검사물(P)의 상면을 촬영한다.
그리고 제2비전 카메라(32)는 트레이가 분류부(60)로 이송되기 전의 위치에 배치되는 것으로, 본 발명의 특징에 따라 제1비전프로브(31)와 소정의 각도로 회전 배치되어 있다. 즉 도 2의 b에 도시된 바와 같이 제1비전프로브(31)의 배치 방향에 대하여 소정의 각도로 회전 배치된다.
이와 같이 제1,2비전프로브가 소정의 각도로 회전 배치됨으로써, Gull-Wing 타입의 피검사물에 대한 외관 검사를 단일의 장비를 통해 검사할 수 있다.
예를 들어 피검사물(P)이 TSOP2 타입인 경우, 피검사물(P)의 전방 또는 후방 상부에 구비된 제1비전프로브(31)를 통해 리드에 대한 영상정보를 획득하게 된다. 이 실시예에 있어서 제1비전프로브(31)는 피검사물의 리드에 직각으로 배치됨에 따 라, 피검사물의 리드 영역을 촬상하는 경우 제1비전프로브에서 조사되는 광에 의해 리드가 그림자의 간섭을 받지 않게 되므로, 제1비전프로브(31)를 통해 피검사물에 대한 정확한 영상정보를 획득할 수 있게 된다. 이 때 제1비전프로브(31)는 피검사물(P)의 리드에 대한 격자무늬 영상 및 리드 간의 피치에 대한 표면 영상(이하, 편의상 '3D/2D'라 한다)을 교번적으로 촬상한다.
이에 따라 본 발명에 따른 인트레이 검사 장치는 제1비전프로브를 통해 피검사물에 구비된 리드의 결함 유무를 분석하는데 필요한 각 리드에 대한 영상정보를 획득하게 된다.
그리고 이 실시예에 있어서 제2비전프로브(32)는 상술한 바와 같이 제1비전프로브(31)에 대하여 소정의 각도로 회전 배치되어 트레이에 수납되어 있는 피검사물의 표면에 대한 표면 영상, 예를 들어 피검사물에 인쇄된 마킹 상태 혹은 핀, 리드버 검사에 필요한 피검사물의 표면 영상(이하, 편의상 '2D'라 한다)을 촬상한다.
즉 피검사물이 TSOP2 타입인 경우 본 발명에 따른 인트레이 검사 장치는 제1비전프로브(31)를 통해 피검사물의 리드에 대한 3D/2D정보가 획득됨으로써, 제2비전프로브(32)에서는 리드 검사 이외의 2D를 촬상하도록 한다.
이 때 제1비전프로브에 대하여 소정의 각도로 회전 배치되어 있는 제2비전프로브(32)는 제1비전프로브(31)의 방향과 직각인 피검사물의 양측 중 어느 일측에 배치하는 것이 바람직하다.
왜냐하면 피검사물이 TSOP1 타입인 경우, TSOP1의 리드는 TSOP2의 리드에 대하여 직각으로 형성되어 있음에 따라 제2비전프로브(32)를 통해 TSOP1에 대한 3D/2D정보를 획득하게 된다.
즉 피검사물(P)이 TSOP1 타입인 경우, 제2비전프로브(32)가 피검사물의 리드에 직각으로 배치됨에 따라, 피검사물의 리드 영역을 촬상하는 경우 제2비전프로브(32)에서 조사되는 광에 의해 리드가 그림자의 간섭을 받지 않게 되어 제2비전프로브(32)를 통해 피검사물(P)에 대한 정확한 3D/2D정보를 획득할 수 있게 된다.
그러므로 이 실시예의 경우 제1비전프로브(31)는 TSOP2 타입과는 달리 트레이에 수납되어 있는 피검사물(P)의 표면에 대한 2D를 촬상한다.
따라서 피검사물이 TSOP1인 경우 본 발명에 따른 인트레이 검사 장치는 제2비전프로브에서 피검사물의 리드에 대한 3D/2D정보가 획득됨으로써, 제2비전 검사 이전에 실행되는 제1비전프로브를 통해 리드 검사 이외에 타 검사에 필요한 피검사물의 2D정보가 획득된다.
또 다른 실시예로 피검사물(P)이 QFP 타입인 경우 도 2의 c에 도시된 바와 같이 피검사물(P)의 둘레에 리드가 형성되어 있음에 따라 제1비전프로브(31) 및 제2비전프로브(32)를 통해 양측 및 전후에 구비된 피검사물의 3D/2D정보 및 피검사물에 대한 2D정보가 획득된다.
즉 이 실시예에 있어서 피검사물(P)의 양측에 구비되어 있는 양측 리드의 경우에는 제1비전프로브(31)와 직각으로 배치되는 반면 제2비전프로브(32)는 양측 리드의 배치 방향과 동일 방향으로 배치됨으로써, 양측 리드에 대한 3D/2D 및 표면에 대한 2D는 제1비전프로브(31)를 통해 촬상된다. 그리고 피검사물(P)의 전후측에 구비되어 있는 전후측 리드의 경우에는 이와 반대로 제2비전프로브(32)와 직각으로 배치되는 반면 제1비전프로브(31)는 전후측 리드의 배치 방향과 동일 방향으로 배치됨으로써, 전후측 리드에 대한 3D/2D 및 표면에 대한 2D는 제2비전프로브(32)를 통해 촬상한다.
이와 같이 피검사물의 둘레에 리드가 구비된 QFP타입인 경우 본 발명에 따른 인트레이 검사 장치는 제1비전프로브를 통해 피검사물의 양측에 대한 3D/2D정보를 획득하고 제2비전프로브를 통해 피검사물의 전후측에 대한 3D/2D정보를 획득함으로써, QFP 타입에 대한 인트레이르 검사를 수행하는 것이 가능하다.
한편 중앙 제어 장치(미도시)는 상술한 제1비전프로브(31) 및 제2비전프로브(32)로부터 입력되는 3D/2D, 2D정보로부터 피검사물의 리드에 대한 3차원 및 2차원 형상 정보와, 피검사물의 표면에 대한 2차원 형상 정보를 획득한다. 이 때 획득되는 리드에 대한 3차원 형상 정보는 리드의 휨 정도 등을 분석하는데 사용되는 리드의 높이 정보를 포함한다. 또한 리드에 대한 2차원 형상 정보는 리드 사이의 간격 즉 피치 정보를 포함한다. 그리고 피검사물의 표면에 대한 2차원 형상 정보는 피검사물의 표면에 인쇄된 마킹 정보, 이물질의 존재 유무 등을 확인할 수 있는 각종 표면 정보를 포함한다.
이와 같이 비전프로브를 통해 입력된 영상정보로부터 해당 피검사물에 대한 2차원 및 3차원 영상정보를 획득하는 기술에 대하여는 후술되는 인트레이 검사 방법에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
또한 중앙 제어 장치는 획득된 피검사물의 형상 정보와 해당 랏의 피검사물에 대한 기준 영상정보를 비교하여 반도체 패키지의 결함 유무를 분석하고 분석 결 과에 따라 해당 피검사물을 불량품 트레이 또는 정상 품 트레이로 분류하도록 판별한다.
따라서 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 인트레이 검사 장치는 일정 각도로 회전 배치된 제1,2비전프로브의 촬상 모드를 피검사물의 타입에 따라 조정 가능함으로써, 검사에 필요한 각종 영상정보를 효율적으로 획득할 수 있어 피검사물에 대한 검사 시간을 단축할 수 있다.
즉 제1,2비전프로브의 촬상 모드에 대한 조정이 가능함으로써, 인트레이 검사 시 검사되는 피검사물의 타입에 따라 해당 피검사물에 대한 영상을 효율적으로 분배하여 촬상할 수 있으므로 피검사물에 대한 검사 시간을 단축하여 검사에 대한 효율성을 향상시킬 수 있다.
따라서 단일의 장치를 이용하여 서로 다른 유형의 반도체 패키지들에 대하여 범용적으로 사용하는 것이 가능하므로, 장치에 대한 효율성을 향상시킬 수 있다.
또한 인트레이 검사 시 피검사물의 타입에 따라 촬상 모드가 설정되는 제1,2비전프로브를 통해 그림자에 대한 간섭이 최소화되는 방향에서 피검사물의 3D/2D에 대한 보다 정확한 정보를 획득함으로써, 인트레이 검사에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여 상기와 같은 구성을 가지는 검사 장치를 통한 반도체 패키지의 비전 검사 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인트레이 검사 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 설명하기에 앞서 트레이에 수납되어 있는 피검사물의 배치는 트 레이가 이송되는 방향으로 피검사물의 long side가 동일 방향으로 배치되어 있는 것을 전제로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 비전 검사 방법은 트레이에 피검사물이 수납되어 있는 상태에서 피검사물의 외관을 검사하는 인트레이 검사 방법으로, 제1비전프로브(31)로부터 입력되는 촬상 정보를 이용하여 해당 피검사물의 외관에 대한 제1영상정보를 획득한다(S100).
이 때 제1비전프로브(31)는 트레이가 이송되는 레일 방향과 동일 축상에 배치되어 있는 것으로, 설정 신호에 따라 렌즈를 통해 입력되는 피검사물에 대한 3D/2D 또는 피검사물에 대한 2D를 선택적 또는 교번적으로 촬상 가능한 것이다.
예를 들어 트레이에 수납 되어 있는 피검사물(P)이 TSOP2인 경우, 본 발명의 일 실시예에 있어서 제1비전프로브(31)는 피검사물(P)에 대한 3D/2D 촬상 모드로 설정된다. 그리고 본 발명의 다른 실시예에 있어서 피검사물(P)이 TSOP1인 경우 제1비전프로브(31)는 피검사물(P)에 대한 2D 촬상 모드로 설정된다. 그리고 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서 피검사물(P)이 QFP 타입인 경우 제1비전프로브(31)는 교번적으로 피검사물의 양측에 대한 3D/2D 및 피검사물에 대한 2D 촬상 모드로 설정된다.
즉 본 발명에 있어서 제1비전프로브의 경우 피검사물의 short side와는 수직인 반면에 피검사물의 long side와는 동일 방향이므로 배치됨으로써, 피검사물이 TSOP2인 경우 리드의 배치 방향과 제1비전프로브 배치 방향이 직각을 유지하게 되어 3D/2D에 대한 영상을 보다 정확하게 촬상할 수 있게 되는 것이다.
다시 말해 피검사물의 전후측인 short side에 제1비전프로브가 배치됨에 따라 제1비전프로브에서 광을 조사하는 경우 반도체 패키지 및 이 반도체 패키지가 수납된 수납 홈 둘레의 격벽에 의해 형성되는 그림자가 피검사물의 이송방향에 대하여 전방 또는 후방에 형성됨으로써, 피검사물의 양측에 구비된 리드는 그림자에 의한 간섭 영향이 최소화되어 3D/2D에 대한 보다 정확한 영상을 촬상할 수 있게 되는 것이다.
반면에 피검사물이 TSOP1인 경우 리드가 제1비전프로브와 동일 방향으로 배치되므로, 이러한 배치 상태에서 제1비전프로브를 통해 3D/2D에 대한 영상을 촬상하는 경우에는 제1비전프로브에서 조사되는 광에 의해 리드가 형성된 부분에 그림자가 형성되어 3D/2D에 대한 정확한 영상을 촬상하는 것이 거의 불가능하다.
이에 따라 피검사물이 TSOP1인 경우 제1비전프로브를 통해서는 피검사물에 대한 2D를 촬상하게 되는 것이다.
그리고 피검사물이 QFP인 경우 상술한 바와 같은 피검사물의 특성으로 인하여 제1비전프로브는 피검사물의 양측에 대한 3D/2D를 촬상하게 되고, 피검사물의 전후측에 대한 3D/2D는 후술하게 될 제2비전프로브를 통해 촬상한다.
이에 따라 제1비전프로브로부터 입력되는 영상정보는 피검사물의 타입에 따라 각각 다르게 입력된다. 즉 피검사물이 TSOP2인 경우 제1비전프로브로부터 입력되는 영상정보는 피검사물에 대한 3D/2D정보이고, 피검사물이 TSOP1인 경우 제1비전프로브로부터 입력되는 영상정보는 피검사물에 대한 2D정보이며, 피검사물이 QFP 타입인 경우 제1비전프로브로부터 입력되는 영상정보는 피검사물의 양측에 에 대한 3D/2D정보 및 피검사물에 대한 2D정보이다.
이와 같이 제1비전프로브로부터 영상정보가 입력되면, 입력된 영상정보를 이용하여 해당 피검사물에 대한 제1영상정보를 추출한다.
즉 입력되는 영상정보가 피검사물에 대한 3D정보인 경우 중앙 제어 장치는 제1비전프로브로부터 획득한 격자무늬 영상에 버킷 알고리즘을 적용하여 피검사물의 물체 위상을 획득한다. 그리고 획득된 물체 위상과 기 저장되어 있는 피검사물에 대한 기준 위상을 이용하여 해당 피검사물의 리드에 대한 모아레 위상을 추출하고, 이 모아레 위상을 언래핑하여 피검사물의 리드에 대한 실제 높이정보, 즉 특정물의 3차원 영상정보를 획득한다.
이 때 입력되는 영상정보가 피검사물의 리드에 대한 2D정보인 경우 중앙 제어 장치는 입력되는 영상정보로부터 리드에 대한 피치 정보 즉 리드의 2차원 영상정보를 획득한다.
그러나 입력되는 영상정보가 피검사물의 표면에 대한 2D정보인 경우 중앙 제어 장치는 제1비전프로브로부터 입력되는 영상정보로부터 피검사물의 표면에 인쇄된 마킹 상태 혹은 이물질의 존재 상태 등 표면에 대한 표면 정보, 즉 피검사물의 표면에 대한 2차원 영상정보를 획득한다.
한편 제1비전프로브(31)를 통해 촬상된 영상정보로부터 해당 피검사물에 대한 제1영상정보를 획득한 다음, 중앙 제어 장치는 획득한 제1영상정보와 기 저장되어 있는 해당 피검사물에 대한 제1영상의 기준 정보를 비교하여 해당 피검사물의 결함 유무를 분석 판별한다(S200).
그 다음 제2비전프로브(32)로부터 입력되는 촬상 정보를 이용하여 해당 피검사물의 외관에 대한 제2영상정보를 획득한다(S300).
이 때 제2비전프로브(32)는 제1비전프로브(31)에 대하여 소정의 각도로 회전 배치된 것으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서 제2비전프로브(32)는 제1비전프로브(31)에 대하여 직각으로 배치되어 있다. 이와 같이 제1비전프로브(31)에 대하여 직각으로 배치된 제2비전프로브(32)는 상술한 제1비전프로브(31)와 동일한 것으로, 전술한 바와 같이 설정 신호에 따라 렌즈를 통해 입력되는 피검사물에 대한 3D/2D 또는 피검사물에 대한 2D를 선택적 또는 교번적으로 촬상 가능한 것이다.
이에 따라 제2비전프로브는 제1비전프로브에 대하여 직각으로 배치되어 있음에 따라 촬상 모드는 제1비전프로브와는 반대로 설정된다.
예를 들어 트레이에 수납되어 있는 피검사물(P)이 TSOP1인 경우, 본 발명의 일 실시예에 있어서 제2비전프로브(32)는 피검사물(P)에 대한 3D/2D 촬상 모드로 설정된다. 그리고 본 발명의 다른 실시예에 있어서 피검사물(P)이 TSOP2인 경우, 제2비전프로브(32)는 피검사물(P)에 대한 2D 촬상 모드로 설정된다. 그리고 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서 피검사물(P)이 QFP 타입인 경우, 제2비전프로브(32)는 교번적으로 피검사물의 전후측에 대한 3D/2D 및 피검사물에 대한 2D 촬상 모드로 설정된다.
이에 따라 제2비전프로브(32)로부터 입력되는 영상정보는 피검사물의 타입에 따라 각각 다르게 입력된다. 즉 피검사물(P)이 TSOP1인 경우 제2비전프로브(32)로부터 입력되는 영상정보는 피검사물(P)에 대한 3D/2D정보이고, 피검사물(P)이 TSOP2인 경우 제2비전프로브(32)로부터 입력되는 영상정보는 피검사물에 대한 2D정보이며, 피검사물(P)이 QFP 타입인 경우 제2비전프로브(32)로부터 입력되는 영상정보는 피검사물의 전후측에 대한 3D/2D정보 및 피검사물에 대한 2D정보이다.
이와 같이 제2비전프로브로부터 영상정보가 입력되면, 입력된 영상정보를 이용하여 해당 피검사물에 대한 제2영상정보를 추출한다. 이러한 제2영상정보 추출 과정은 상술한 제1영상정보 추출과정과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
한편 제2비전프로브를 통해 촬상된 영상정보로부터 해당 피검사물에 대한 제1영상정보를 획득한 다음, 중앙 제어 장치는 획득한 제2영상정보와 기 저장되어 있는 해당 피검사물에 대한 제2영상의 기준 정보를 비교하여 해당 피검사물의 결함 유무를 분석 판별한다(S400).
이상에서 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 반조체 패키지의 인트레이 검사 장치 및 검사 방법은 반도체 패키지의 외관을 촬상하는 제1,2비전프로브의 촬상 모드에 대한 조정이 가능함으로써, 인트레이 검사 시 검사되는 피검사물의 타입에 따라 해당 피검사물에 대한 영상을 효율적으로 분배하여 촬상할 수 있으므로 피검사물에 대한 검사 시간을 단축하여 검사에 대한 효율성을 향상시킬 수 있다.
또한 인트레이 검사 시 피검사물의 타입에 따라 촬상 모드가 설정되는 제1,2비전프로브를 통해 그림자에 대한 간섭이 최소화되는 방향에서 피검사물의 리드에 대한 보다 정확한 영상정보를 획득함으로써, 인트레이 검사에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

Claims (12)

  1. 반도체 패키지가 수납된 트레이의 이송 경로 상에 설치된 제1,2비전프로브를 통해 획득한 반도체 패키지의 영상정보와 해당 랏의 반도체 패키지에 대한 기준 영상정보를 비교하여 반도체 패키지의 결합 유무를 분석하고 판별하는 중앙 제어 장치를 포함하는 반도체 패키지의 인트레이 검사 장치에 있어서,
    상기 제1비전프로브는 상기 트레이가 이송되는 레일 방향과 동일 축상에 배치되고,
    상기 제2비전프로브는 상기 제1비전프로브에 대하여 소정의 각도로 회전 배치된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 인-트레이 검사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2비전프로브는 상기 제1비전프로브에 대하여 직각으로 배치된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 인-트레이 검사 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제1,2비전프로브는 :
    렌즈를 통해 입력되는 반도체 패키지의 격자무늬 영상 또는 반도체 패키지의 표면 영상을 선택적 또는 교번적으로 촬상하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 인-트레이 검사 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 반도체 패키지가 티에스오피 투(TSOP2) 타입인 경우, 상기 제1비전프로브는 상기 격자무늬 영상 및 표면 영상을 교번적으로 촬상하고, 상기 제2비전프로브는 상기 표면 영상을 촬상하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 인-트레이 검사 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 반도체 패키지가 티에스오피 원(TSOP1) 타입인 경우, 상기 제1비전프로브는 상기 표면 영상을 촬상하고, 상기 제2비전프로브는 상기 격자무늬 영상 및 표면 영상을 교번적으로 촬상하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 인-트레이 검사 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 반도체 패키지가 큐에프피(QFP)타입인 경우, 상기 제1,2비전프로브는 상기 격자무늬 영상 및 표면 영상을 교번적으로 촬상하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 인-트레이 검사 장치.
  7. 트레이에 반도체 패키지가 수납되어 있는 상태에서 반도체 패키지의 외관을 검사하는 반도체 패키지의 인-트레이 검사 방법에 있어서,
    상기 트레이가 이송되는 레일 방향과 동일 축상에 배치된 제1비전프로브로부 터 입력되는 영상정보를 이용하여 상기 트레이에 수납된 반도체 패키지들의 외관에 대한 제1영상 정보를 획득하는 단계와;
    획득한 제1영상 정보와 기 저장되어 있는 해당 반도체 패키지에 대한 제1영상의 기준 정보를 비교하여 반도체 패키지의 결함 유무를 분석 판별하는 제1영상처리단계와;
    상기 제1비전프로브에 대하여 소정의 각도로 회전 배치된 제2비전프로브로부터 입력되는 영상정보를 이용하여 상기 트레이에 수납된 반도체 패키지들의 외관에 대한 제2영상 정보를 획득하는 단계와;
    획득한 제2영상 정보와 기 저장되어 있는 해당 반도체 패키지에 대한 제2영상의 기준 정보를 비교하여 반도체 패키지의 결함 유무를 분석 판별하는 제2영상처리단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 인-트레이 검사 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2비전프로브는 상기 제1비전프로브에 대하여 직각으로 배치된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 인-트레이 검사 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 제1,2비전프로브는 :
    렌즈를 통해 입력되는 반도체 패키지의 격자무늬 영상 또는 반도체 패키지의 표면 영상을 선택적 또는 교번적으로 촬상하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 의 인-트레이 검사 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 반도체 패키지가 티에스오피 투(TSOP2) 타입인 경우, 상기 제1비전프로브로부터 입력되는 영상정보는 상기 반도체 패키지에 대한 격자무늬 영상정보 및 표면 영상정보이고, 상기 제2비전프로브로부터 입력되는 영상정보는 상기 반도체 패키지에 대한 표면 영상정보인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 인-트레이 검사 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 반도체 패키지가 티에스오피 원(TSOP1) 타입인 경우, 상기 제1비전프로브로부터 입력되는 영상정보는 상기 반도체 패키지에 대한 표면 영상정보이고, 상기 제2비전프로브로부터 입력되는 영상정보는 상기 반도체 패키지에 대한 격자무늬 영상정보 및 표면 영상정보인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 인-트레이 검사 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 반도체 패키지가 큐에프피(QFP)타입인 경우, 상기 제1,2비전프로브로부터 입력되는 영상정보는 상기 반도체 패키지에 대한 격자무늬 영상정보 및 표면 영상정보인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 인-트레이 검사 방법.
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