KR20090020731A - 반도체 소자 두께 측정 장치 및 이를 구비하는 수지 몰딩기 - Google Patents

반도체 소자 두께 측정 장치 및 이를 구비하는 수지 몰딩기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 소자 두께 측정 장치 및 이를 구비하는 수지 몰딩기에 관한 것이다.
본 발명의 반도체 소자 두께 측정 장치는, 측정 대상의 반도체 소자를 안착하여 고정하는 스테이지와, 상기 스테이지 상의 상기 반도체 소자에 대향되도록 구비되어 상기 반도체 소자에 대해 라인 레이저 빔을 조사하는 레이저 조사기와, 상기 반도체 소자에 대한 상기 라인 레이저 빔의 영상을 취득하는 카메라와, 상기 카메라에서 취득한 영상 데이터를 연산 처리하여 상기 반도체 소자의 두께를 산출하는 연산처리부를 포함한다.
따라서, 라인 레이저 빔을 이용하여 검출되는 데이터는 1차원적 데이터로서 고속의 연산 처리가 가능함으로써 빠른 두께 측정을 실시할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
두께, 측정, 라인 레이저, CCD 카메라, 스캔, 수지, 몰딩, 반도체 소자

Description

반도체 소자 두께 측정 장치 및 이를 구비하는 수지 몰딩기{APPARATUS FOR MEASURING THE THICKNESS OF SEMICONDUCTOR DEVICE AND RESIN MOLDING SYSTEM INCLUDING THE SAME}
본 발명은 반도체 소자 두께 측정 장치 및 이를 구비하는 수지 몰딩기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 라인 레이저(line-laser)를 이용하여 반도체 소자에 대한 두께 측정을 고속으로 실시할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 반도체 소자 두께 측정 장치 및 이를 구비하는 수지 몰딩기에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 제조 공정은 웨이퍼로부터 분리된 반도체 칩을 리드 프레임 또는 인쇄회로기판과 같은 패키지 기판에 부착하는 칩 부착 공정과, 금속 와이어를 이용하여 반도체 칩과 패키지 기판을 전기적으로 연결하는 와이어 연결 공정과, 수지를 이용하여 패키지의 외형을 형성하는 몰딩(molding) 공정 등을 포함한다.
이 중, 몰딩 공정은 충격, 열, 습기 등의 외부 환경으로부터 반도체 칩과 금속 와이어를 보호함과 동시에, 금속 와이어의 전기적 연결 상태를 유지하기 위해 수지로 둘러싸는 공정이다.
여기서, 몰딩 공정 시 가장 보편적으로 사용되는 수지는 에폭시 몰딩 컴파운드(Epoxy Molding Compound : EMC)로, 에폭시 수지에 경화제, 경화 촉매, 기타 첨가제, 무기 충진제 등의 각종 성분들을 혼합한 합성수지이다.
이러한 수지 몰딩 공정을 수행하는 종래의 일반적인 수지 몰딩기는 몰딩이 이루어지는 금형의 중공부(cavity)에 반도체 소자를 위치시키고, 해당 중공부로 용융된 액상 수지를 공급하여 몰딩하는 사출 성형 방식을 이용하였다.
그러나, 사출 성형 방식의 수지 몰딩기는 몰딩이 이루어지는 금형의 중공부까지 수지를 공급해야 하므로 수지 공급을 위한 통로가 필요하고, 그에 따라 추후 통로에 성형된 수지를 절단하여 폐기해야 하므로 수지 낭비 요소가 발생됨과 아울러, 통로를 통해 수지를 공급하여 중공부를 채워야 하므로 수지를 일정 이상의 높은 압력으로 공급함에 따라 수지의 고압력에 의해 반도체 소자 상의 배선이 변형되는 등, 반도체 소자의 불량을 야기하는 문제점이 있었다.
따라서, 최근에는 몰딩 대상인 반도체 소자에 가해지는 압력 영향을 감소시키고 수지의 낭비 요소를 제거하기 위해, 금형 내에 반도체 소자와 함께 고상의 수지 분말을 위치시키고 금형에 소정의 온도와 압력을 가하여 수지를 용융시키면서 압착하여 몰딩하는 압축(compression) 몰딩기가 개발되어 널리 이용되고 있다.
이러한 수지 몰딩기에서는 몰딩 대상의 반도체 소자에 대해 적정량의 수지가 공급되어야 하며, 만약 부정확한 양의 수지가 공급되어 몰딩되면 반도체 소자에 대한 몰딩체의 두께가 너무 두꺼워지거나 얇게 되어, 반도체 소자의 불량을 야기할 수 있다.
일 예로, 패키지 기판 상에 반도체 칩이 복수개 상하로 적층되는 멀티 스택 칩(multi stack chip)과 같은 적층형 반도체 소자에 대한 몰딩 시에는 반도체 칩의 적층수에 따라 필요량의 수지가 공급되어야 하며, 상세하게 3단 적층이 기준인 경우에서 2단 적층된 부분에 대해서는 부족한 1단을 채울 수 있는 양을 추가하여 공급해야 하고, 4단 적층된 부분에 대해서는 추가 적층된 1단 만큼의 양을 줄여서 공급해야 한다.
따라서, 수지 몰딩기에는 몰딩을 위해 도입되는 반도체 소자의 두께를 측정하여 칩 적층수 등을 파악하는 두께 측정 장치와, 해당 두께 측정 장치를 통해 측정되는 반도체 소자의 두께에 따른 적정량의 수지를 공급하는 수지 공급 장치가 구비된다.
두께 측정 장치로는 스테레오 비젼 스캔(stereo vision scan) 방식의 것을 이용하며, 즉 사람의 눈이 두 개인 것과 같이 2대의 카메라와 그에 대해 구조화된 조명을 이용하여 반도체 소자를 촬상하여 2개의 3차원 영상을 획득하고, 해당 3차원 영상들을 연산 처리하여 반도체 소자의 두께를 측정하였다.
그러나, 해당 스테레오 비젼 스캔 방식의 두께 측정 장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.
즉, 반도체 소자(10)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 가로방향으로 길고 세로방향으로 짧은 직사각 형태의 패키지 기판(12) 상에 반도체 칩(14)이 상하좌우로 반복되는 매트릭스형으로 배치되고, 각 위치의 반도체 칩(14)은 복수개가 적층될 수 있다.
그리고, 스테레오 비젼 스캔 방식의 두께 측정 장치는 한번에 촬영할 수 있는 일정 면적의 촬영 영역(PA)을 가지며, 따라서 촬영 영역(PA)을 순차적으로 수평 이동시키면서 패키지 기판(12) 상의 모든 반도체 칩(14)을 촬영하게 된다.
그러나, 최근에는 하나의 패키지 기판(12) 상에 되도록 많은 수의 반도체 칩(14)을 실장하여 제조 생산성을 높이고자 대형화된 패키지 기판(12)을 이용하고 있으며, 따라서 패키지 기판(12)의 대형화에 따라 그 세로방향 길이가 촬영 영역(PA)의 세로방향 길이보다 커지게 됨으로써, 한 번의 좌우방향 스캔으로는 반도체 칩들(14)을 모두 촬영할 수 없고, 따라서 한 번의 수평방향 스캔 후 수직방향으로 이동시켜 다시 한번 역방향으로 스캔해야만 한다.
그에 따라, 스캔에 소요되는 시간이 너무 과다하게 소요될 뿐만 아니라, 3차원적인 영상 데이터를 연산 처리하는데에도 너무 과다한 시간이 소요됨으로써, 생산성을 대폭 저하시키는 문제점이 있었다.
또한, 스테레오 비젼 스캔 방식에서는 두 대의 카메라를 이용함에 따라 그 각도 세팅 및 캘리브레이션이 부정확하게 이루어지는 경우가 많아, 측정의 신뢰성을 저하시키는 문제점도 있었다.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 두께 측정에 소요되는 시간을 대폭 줄이고, 측정의 정확성을 향상시킬 수 있는 반도체 소자 두께 측정 장치 및 이를 구비하는 수지 몰딩기 및 수지 몰딩기의 두께 측정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 반도체 소자 두께 측정 장치는, 측정 대상의 반도체 소자를 안착하여 고정하는 스테이지와, 상기 스테이지 상의 상기 반도체 소자에 대향되도록 구비되어 상기 반도체 소자에 대해 라인 레이저 빔을 조사하는 레이저 조사기와, 상기 반도체 소자에 대한 상기 라인 레이저 빔의 영상을 취득하는 카메라와, 상기 카메라에서 취득한 영상 데이터를 연산 처리하여 상기 반도체 소자의 두께를 산출하는 연산처리부를 포함한다.
바람직하게, 상기 레이저 조사기를 회전시켜 상기 라인 레이저 빔의 방향을 90°전환시키는 회전수단과, 상기 스테이지를 일 방향으로 이송시키는 제1이송수단과, 상기 레이저 조사기 및 상기 카메라를 상기 스테이지의 이송 방향과 직교되는 방향으로 이송시키는 제2이송수단을 더 포함할 수 있다.
한편, 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 수지 몰딩기는, 상기 반도체 소자 두께 측정 장치를 구비하여 상기 반도체 소자 두께 측정 장치를 통해 측정되는 상기 반도체 소자의 두께에 따른 적정 수지량으로 상기 반도체 소자를 몰딩하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 수지 몰딩기의 두께 측정 방법은, 반도체 소자를 몰딩하기 위한 적정 수지량을 결정하기 위해 상기 반도체 소자의 두께를 측정하는 방법으로, 상기 반도체 소자의 폭 길이를 두께 측정용 라인 레이저 빔의 폭 길이와 비교하여 스캔 방법을 선택하는 단계와, 선택된 상기 스캔 방법에 따라 상기 반도체 소자 또는 레이저 조사기/카메라가 위치 이동되면서 상기 반도체 소자에 대한 라인 레이저 빔의 영상이 취득되는 단계와, 취득된 상기 영상 데이터로부터 상기 반도체 소자에 대한 두께를 산출하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 스캔 방법은, 직선형 스캔 방법 또는 지그재그형 스캔 방법일 수 있다.
본 발명에 따르면, 라인 레이저 빔을 이용하여 검출되는 데이터는 1차원적 데이터로서 고속의 연산 처리가 가능함으로써 빠른 두께 측정을 실시할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 라인 레이저 및 고해상도 카메라를 이용함에 따라 고분해능의 검출이 가능함으로써 정확한 두께 측정에 따라 몰딩 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 한 대의 카메라만을 이용하므로, 그 각도 세팅 및 캘리브레이션이 정확하게 실시될 수 있어, 측정값의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
나아가, 반도체 소자의 크기에 따라 두가지 스캔 방법을 선택하여 이용함으로써 불필요한 영역은 가능한 한 측정하지 않을 수 있음에 따라 작업 효율성의 향상으로 생산성을 제고시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2a와 도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 소자 두께 측정 장치를 보여주는 개략도이다.
본 발명에 따른 반도체 소자 두께 측정 장치(100)는 라인 레이저 스캔(line-laser scan) 방식을 이용하며, 그 구성은, 측정 대상의 반도체 소자(10)를 안착하여 고정하는 스테이지(110)와, 스캔을 위해 스테이지(110)를 일 방향으로 수평 이동시키는 제1이송수단(미도시)과, 스테이지(110)에 대향되도록 구비되어 안착 고정된 반도체 소자(10)에 대해 두께 측정용 라인 레이저 빔(beam)(LB)을 조사하는 레이저 조사기(120)와, 레이저 조사기(120)에서 조사되어 반도체 소자(10)로부터 되돌아오는 라인 레이저 빔(LB)을 수광하여 그에 대한 영상 데이터 신호를 후술하는 연산처리부(미도시)로 출력하도록 레이저 조사기(120)와 한 쌍으로 구비되는 카메라(130)와, 스캔을 위해 레이저 조사기(120) 및 카메라(130)를 일 방향으로 수평 이동시키는 제2이송수단(미도시)과, 라인 레이저 빔(LB)의 방향을 90°전환시키기 위해 레이저 조사기(120) 및 CCD 카메라(130)를 회전시키는 회전수단(미도시) 및 카메라(130)로부터 출력되는 영상 데이터 신호를 연산 처리하여 반도체 소자(10)의 두께를 측정하는 연산처리부(미도시)를 포함한다.
스테이지(110)는 도입되는 반도체 소자(10)를 고정하며, 그 고정에는 진공 흡착이나 클램프 수단을 이용할 수 있고, 바람직하게 해당 스테이지(110)는 도시된 바와 같이 상부 측에 수평방향으로 구비되어 반도체 소자(10)가 그 하면에 대해 안착되어 고정될 수 있다.
제1이송수단은 반도체 소자(10)가 안착 고정되는 스테이지(110)를 일 방향으로 수평 이동시키며, 바람직하게는 도시된 바와 같이 X축 방향으로 이동시키고, 따라서 일측의 로딩 위치에서 반도체 소자(10)를 전달받아 고정하고, 측정 과정에서는 반도체 소자(10)를 X축 방향으로 수평 이동시키며, 측정이 완료되어 타측의 언로딩 위치에 위치한 반도체 소자(10)를 이탈시킨다.
상기 제1이송수단은 스테이지(110)를 등속 이동시키거나 일정거리씩 순차적으로 스텝 이동시킬 수 있으며, 바람직하게는 리니어 모터와 같은 이송구동력 발생수단의 구동을 통해 스테이지(110)가 안내되면서 슬라이딩 이동되도록 구현될 수 있다.
레이저 조사기(120)는 스테이지(110) 상에 안착 고정된 반도체 소자(10)에 대향되는 하부 측에 구비되어, 반도체 소자(10)의 표면에 대해 라인 레이저 빔(LB)을 조사한다.
카메라(130)는 스테이지(110) 상에 안착 고정된 반도체 소자(10)에 대향되는 하부 측에 레이저 조사기(120)와 인접되도록 구비되어, 레이저 조사기(120)에서 조사되어 반도체 소자(10)로부터 되돌아오는 라인 레이저 빔(LB)을 수광하여 이를 전기적 출력으로 변환하여 연산처리부로 송출한다.
상기 카메라(130)로는 광학적인 영상을 수광하여 전기적인 출력으로 변환시킬 수 있고 고해상도를 제공할 수 있는 CCD(Charge Coupled Device) 카메라 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 카메라를 이용할 수 있다.
바람직하게, 한 개의 레이저 조사기(120)에 대해 한 개의 고해상도 카메라(130)를 사용하나, 한 개의 고해상도 카메라(120)를 여러 개의 저해상도 카메라를 병렬 배치하는 것으로 대체할 수 있다.
제2이송수단은 스캔을 위해 레이저 조사기(120) 및 카메라(130)를 반도체 소자(10)의 이동 방향과 직교되는 방향으로 수평 이동시키며, 바람직하게는 도시된 바와 같이 반도체 소자(10)의 X축 이동 방향과 직교되는 Y축 방향으로 이동시킨다.
상기 제2이송수단은 레이저 조사기(120) 및 카메라(130)를 등속 이동시키거나 일정거리씩 순차적으로 스텝 이동시킬 수 있으며, 바람직하게는 리니어 모터와 같은 이송구동력 발생수단의 구동을 통해 레이저 조사기(120) 및 카메라(130)의 어셈블리가 안내되면서 슬라이딩 이동되도록 구현될 수 있다.
회전수단은 라인 레이저 빔(LB)의 방향을 90°전환시키기 위해 레이저 조사기(120) 및 CCD 카메라(130)의 어셈블리를 회전시키며, 해당 회전수단은 레이저 조사기(120) 및 CCD 카메라(130)가 고정되는 테이블(140)을 회전시키도록 구현될 수 있고, 회전 모터를 이용할 수 있다.
해당 회전수단은 그 구동에 따라 도 2a에 나타낸 바와 같은 레이저 조사기(120)의 방향을 도 2b에 나타낸 바와 같이 변경하여 조사되는 라인 레이저 빔(LB)의 방향을 선택적으로 가변시킨다.
연산처리부는 카메라(130)로부터 영상 데이터 신호를 수신받아 연산 처리함으로써 반도체 소자(10)의 두께를 측정하며, 예컨대 검출된 라인 레이저 빔(LB)의 선을 이루는 픽셀 수를 계산하여 반도체 소자(10)의 두께를 구할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 반도체 소자 두께 측정 장치(100)는 스캔 방법으로 도 3a에 나타낸 직선형 스캔 방법과 도 3b에 나타낸 지그재그형 스캔 방법을 선택하여 이용할 수 있다.
도 3a의 직선형 스캔 방법은 반도체 소자(10)의 패키지 기판(12)의 세로 방향 폭이 라인 레이저 빔(LB)의 폭보다 작은 경우에 선택하여 이용하는 것으로, 라인 레이저 빔(LB)이 세로 방향을 향하도록 조사되고, 제1이송수단의 구동에 의해 반도체 소자(10)가 등속 이동하면서 등시간 간격으로 카메라(130)가 촬영하거나 제1이송수단의 구동에 의해 반도체 소자(10)가 순차적으로 스텝 이동할 때마다 카메라(130)가 촬영하면서 연속적인 스캔이 이루어진다.
도 3b의 지그재그형 스캔 방법은 반도체 소자(10)의 패키지 기판(12)의 세로 방향 폭이 라인 레이저 빔(LB)의 폭보다 큰 경우에 선택하여 이용하는 것으로, 라인 레이저 빔(LB)이 가로 방향을 향하도록 조사되고, 제2이송수단에 의해 레이저 조사기(120) 및 카메라(130)가 세로 방향으로 등속 또는 스텝 이동하면서 반복적인 촬영이 이루어진 다음 제2이송수단에 의해 반도체 소자(10)가 라인 레이저 빔(LB) 의 폭 만큼 가로 방향 이동되고 이어서 다시 제2이송수단에 의해 레이저 조사기(120) 및 카메라(130)가 세로 방향으로 등속 또는 스텝 이동하면서 반복적인 촬영이 이루어지는 방식으로 연속적인 스캔이 이루어진다.
이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 반도체 소자 두께 측정 장치(100) 및 이를 구비하는 수지 몰딩기의 작용에 대해 이하 설명한다.
먼저, 수지 몰딩기에는 작업될 반도체 소자(10)에 대한 기본 정보가 입력되며, 해당 기본 정보로는 기준 칩 적층수, 패키지 기판(12)의 가로 길이, 세로 길이 및 높이 등이 포함된다.
이어서, 반도체 소자 두께 측정 장치(100)는 입력된 패키지 기판(12)의 세로 길이를 두께 측정에 이용될 라인 레이저 빔(LB)의 폭 길이와 비교하여 직선형 스캔 방법을 이용할지 아니면 지그재그형 스캔 방법을 이용할지 선택한다.
즉, 패키지 기판(12)의 세로 길이에 비해 라인 레이저 빔(LB)의 폭 길이가 큰 경우에는 직선형 스캔 방법을 선택하고, 반대인 경우에는 지그재그형 스캔 방법을 선택한다.
이어서, 몰딩 대상의 반도체 소자(10)가 공급되어 반도체 소자 두께 측정 장치(100)의 스테이지(110)에 안착 고정되면, 레이저 조사기(120)가 라인 레이저 빔(LB)을 반도체 소자(10) 상의 복수개 반도체 칩(14)에 걸쳐지도록 조사하고, 조사된 부분을 카메라(130)가 촬영하여 그에 따른 영상 데이터 신호를 연산처리부로 송출한다.
그에 대해, 연산처리부는 영상 데이터 신호를 수신하여 각 반도체 칩(14)의 두께를 산출하며, 즉 각 반도체 칩(14)의 적층수를 산출할 수 있다.
보다 상세하게, 반도체 칩(14) 부분에 대해 라인 레이저 빔(LB)이 조사되면 라인 레이저 빔(LB)은 반도체 칩(14)과 패키지 기판(12) 간의 높이 차에 의해 굴곡되고, 그 굴곡에 따라 변형된 라인 레이저 빔(LB)의 픽셀수로부터 두께를 산출할 수 있다.
일 회의 라인 레이저 빔(LB)의 조사에 따라 해당하는 반도체 칩들(14)의 두께가 산출되면, 이어서 제1이송수단 또는 제2이송수단이 구동되어 반도체 소자(10) 또는 레이저 조사기(120)/카메라(130)를 등속 이동 또는 일정거리 스텝 이동시키며, 이 과정에서 반복적인 라인 레이저 빔(LB)의 조사로 패키지 기판(12) 상의 모든 반도체 칩(14)에 대해 두께를 측정한다.
이때, 직선형 스캔 방법을 선택한 경우에는 도 3a에 나타낸 바와 같이, 라인 레이저 빔(LB)이 세로 방향으로 조사되되, 제1이송수단의 구동에 의해 반도체 소자(10)가 등속 이동 또는 스텝 이동되면서 연속적인 스캔이 이루어진다.
그리고, 지그재그형 스캔 방법을 선택한 경우에는 도 3b에 나타낸 바와 같이, 라인 레이저 빔(LB)이 가로 방향을 향하도록 조사되되, 제2이송수단에 의해 레이저 조사기(120) 및 카메라(130)가 세로 방향으로 등속 이동 또는 스텝 이동된 다음 이어서 제2이송수단에 의해 반도체 소자(10)가 라인 레이저 빔(LB)의 폭 만큼 이동되고 이어서 다시 제2이송수단에 의해 레이저 조사기(120) 및 카메라(130)가 세로 방향으로 등속 이동 또는 스텝 이동되는 방식으로 연속적인 스캔이 이루어진다.
물론, 직선형 스캔 방법과 지그재그형 스캔 방법 간의 전환 시에는 회전수단의 구동에 의해 레이저 조사기(120) 및 카메라(130)의 방향이 90°전환되어 라인 레이저 빔(LB)의 방향이 변환된다.
이와 같은 연속적인 스캔 과정을 통해 측정되는 두께 정보들은 이후 수지 공급 장치에서 공급할 수지의 양을 결정하는데 이용된다.
이어서, 두께 측정이 완료된 반도체 소자(10)는 이후 이송되어 몰딩되게 된다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 라인 레이저 빔(LB)을 이용하여 검출되는 데이터는 선에 대응되는 1차원적 데이터이므로 그에 대한 연산 처리가 매우 고속으로 이루어질 수 있어, 빠른 처리가 가능함에 따라 생산성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 라인 레이저 및 고해상도 카메라를 이용하면 고분해능의 검출이 가능하여 두께를 매우 정확하게 측정할 수 있음으로써, 그에 따른 적정 수지량의 공급으로 몰드품의 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 종래의 스테레오 비젼 스캔 방식에서 두 대의 카메라를 사용하던 것에 비해 한 대의 카메라(130) 만을 이용하므로, 그 각도 세팅 및 캘리브레이션이 간단하면서 정확하게 실시될 수 있어, 이 점에서도 생산성을 향상시키고, 측정값의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
나아가, 직선형 스캔 방법과 지그재그형 스캔 방법의 두가지 방법을 선택적으로 이용하여 반도체 칩(14)이 없는 영역은 최대한 측정하지 않을 수 있음으로써, 작업 효율성의 향상으로 생산성을 제고시킬 수 있다.
이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.
도 1은 종래의 스테레오 비젼 스캔 방식의 두께 측정 장치를 이용하여 반도체 소자를 스캔하는 것을 설명하는 도면,
도 2a와 도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 소자 두께 측정 장치를 보여주는 개략도,
도 3a와 도 3b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 소자 두께 측정 장치의 두가지 스캔 방법을 설명하는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 반도체 소자 12 : 패키지 기판
14 : 반도체 칩 PA : 촬영 영역
100 : 두께 측정 장치 110 : 스테이지
120 : 레이저 조사기 130 : 카메라
140 : 테이블 LB : 라인 레이저 빔

Claims (14)

  1. 측정 대상의 반도체 소자를 안착하여 고정하는 스테이지와,
    상기 스테이지 상의 상기 반도체 소자에 대향되도록 구비되어 상기 반도체 소자에 대해 라인 레이저 빔을 조사하는 레이저 조사기와,
    상기 반도체 소자에 대한 상기 라인 레이저 빔의 영상을 취득하는 카메라와,
    상기 카메라에서 취득한 영상 데이터를 연산 처리하여 상기 반도체 소자의 두께를 산출하는 연산처리부를 포함하는 반도체 소자 두께 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 조사기를 회전시켜 상기 라인 레이저 빔의 방향을 90°전환시키는 회전수단을 더 포함하는 반도체 소자 두께 측정 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스테이지를 일 방향으로 이송시키는 제1이송수단과,
    상기 레이저 조사기 및 상기 카메라를 상기 스테이지의 이송 방향과 직교되는 방향으로 이송시키는 제2이송수단을 더 포함하는 반도체 소자 두께 측정 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1이송수단 및 상기 제2이송수단은 각기 상기 스테이지 및 상기 레이 저 조사기/상기 카메라를 등속 이동시키거나 일정거리씩 연속하여 스텝 이송시키는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 두께 측정 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체 소자가 상기 레이저 조사기/상기 카메라에 대해 상대적으로 위치 이동되거나 상기 레이저 조사기/상기 카메라가 상기 반도체 소자에 대해 상대적으로 위치되면서 상기 레이저 조사기 및 상기 카메라가 상기 반도체 소자를 연속하여 스캔하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 두께 측정 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 라인 레이저 빔이 상기 반도체 소자의 짧은 폭 방향을 향하도록 조사되고,
    상기 반도체 소자 또는 상기 레이저 조사기/상기 카메라가 상기 반도체 소자의 긴 폭 방향으로 등속 이동 또는 스텝 이동되면서 연속 스캔하는 직선형 스캔 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 두께 측정 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 직선형 스캔 방법은 상기 라인 레이저 빔의 폭이 상기 반도체 소자의 짧은 쪽 폭에 비해 큰 경우에 선택되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 두께 측정 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 라인 레이저 빔이 상기 반도체 소자의 긴 폭 방향을 향하도록 조사되고,
    상기 반도체 소자 또는 상기 레이저 조사기/상기 카메라의 어느 하나가 상기 반도체 소자의 짧은 폭 방향으로 등속 이동 또는 스텝 이동된 다음 상기 라인 레이저 빔의 폭 만큼 상기 반도체 소자의 긴 폭 방향으로 이동된 후 다시 상기 반도체 소자 또는 상기 레이저 조사기/상기 카메라의 어느 하나가 상기 반도체 소자의 짧은 폭 방향으로 등속 이동 또는 스텝 이동되는 지그재그형 스캔 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 두께 측정 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 지그재그형 스캔 방법은 상기 라인 레이저 빔의 폭이 상기 반도체 소자의 짧은 쪽 폭에 비해 작은 경우에 선택되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 두께 측정 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 카메라는,
    CCD 카메라 또는 CMOS 카메라인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 두께 측정 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 조사기에 대해 한 개의 고해상도 카메라를 사용하거나, 두 개 이상의 저해상도 카메라를 병렬 배치하여 사용하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 두께 측정 장치.
  12. 상기 제 1 항 내지 제 11 항의 반도체 소자 두께 측정 장치를 구비하여,
    상기 반도체 소자 두께 측정 장치를 통해 측정되는 상기 반도체 소자의 두께에 따른 적정 수지량으로 상기 반도체 소자를 몰딩하는 것을 특징으로 하는 수지 몰딩기.
  13. 반도체 소자를 몰딩하기 위한 적정 수지량을 결정하기 위해 상기 반도체 소자의 두께를 측정하는 방법으로,
    상기 반도체 소자의 폭 길이를 두께 측정용 라인 레이저 빔의 폭 길이와 비교하여 스캔 방법을 선택하는 단계와,
    선택된 상기 스캔 방법에 따라 상기 반도체 소자 또는 레이저 조사기/카메라가 위치 이동되면서 상기 반도체 소자에 대한 라인 레이저 빔의 영상이 취득되는 단계와,
    취득된 상기 영상 데이터로부터 상기 반도체 소자에 대한 두께를 산출하는 단계를 포함하는 수지 몰딩기의 두께 측정 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 스캔 방법은,
    직선형 스캔 방법 또는 지그재그형 스캔 방법인 것을 특징으로 하는 수지 몰딩기의 두께 측정 방법.
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