KR20090087616A - 칩 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 최종적으로 완성된 마이크로칩에 대한 이상 유무를 검사하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마이크로칩의 미세정렬이 가능한 그리고 마이크로칩의 모든면(6면)을 정밀하게 검사하여, 양부판정을 하고 판정결과에 따라 마이크로칩을 배출하여 분류하는 칩 검사장치에 관한 것이다.

본 발명은 중앙부가 제거된 투명한 재질의 글라스링과 그에 상응하는 크기로 내부 중앙에 공간부가 형성되어, 상기 글라스링과 고정결합되는 회전드라이브로 이루어지는 회전유닛의 상부에 측정대상 마이크로칩들이 정렬되어 6대의 비전 카메라가 설치된 위치를 순차적으로 지나도록 회전됨으로써, 각각의 비전 카메라에 의해 측정대상 마이크로칩의 6면이 촬영될 때 특히, 후면을 촬영하기 위한 후면 카메라가 회전유닛의 간섭없이 상기 회전유닛의 중앙 공간부에 위치될 수 있어 마이크로칩의 모든면(6면)을 직접적으로 촬영이 가능하여, 거울의 반사에 의해 간접적으로 상을 촬영하던 종래 장치에 비해 현저히 높은 정밀도를 가지게 되는 효과를 갖는다.

Description

칩 검사장치{Micro Chip Inspection System}

본 발명은 최종적으로 완성된 마이크로칩에 대한 이상 유무를 검사하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마이크로칩의 미세정렬이 가능한 그리고 마이크로칩의 모든면(6면)을 정밀하게 검사하여, 양부판정을 하고 판정결과에 따라 마이크로칩을 배출하여 분류하는 칩 검사장치에 관한 것이다.

통상 칩 검사장치라 함은, 마이크로칩을 자동으로 정렬하여 영상을 촬영하고 촬영된 영상으로 마이크로칩의 양부를 판정한 다음, 압축공기를 분사하여 판정결과에 따라 마이크로칩을 자동으로 분류하는 장치이다.

일반적으로, 반도체 장비 또는 전자기기에 설치되기 전의 마이크로칩은 크기, 크랙, 도금량, 도금면적 등의 마이크로칩에 대한 불량검사를 실시하여 상태를 확인하기 위한 작업이 필수적으로 요구된다.

그러나, 종래의 마이크로칩에 대한 대부분의 검사는 작업장에 여려 명이 현미경과 같은 기구를 이용하여 검사를 하게 되어 있으나, 이는 많은 량의 마이크로 칩을 검사하는데 장시간이 소요되고, 정확성에서도 한계가 있어 상기의 검사를 실시하기에는 작업성이 떨어지는 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해 스테인리스의 재질로 이루어진 2개의 원형판을 사용하거나 드럼을 2개 사용하여 드럼의 측면에서 진공(Vacuum)으로 흡착한 다음 회전을 하고 회전이 끝나는 지점에서 또 하나의 드럼이 흡착하여 마이크로칩을 검사하도록 되어 있으나, 이 또한 상기 마이크로칩을 검사하는데 있어 정확성과 많은 시간이 소요되는 문제는 여전하였다.

즉, 상기에서와 같이 수공으로 검사하는 것보다는 빨리 실시할 수 있으나, 많은 양을 검사하는 데는 여러 동작이 반복되어 구동하게 되어 있어 여전히 장시간 소요되고, 전자부품의 4면을 확인하기 위해 드럼의 흡착을 반복해야되기 때문에 많은 시간과 정확성이 떨어지는 문제가 있었다.

따라서, 상기의 문제들로 인해 종래에 실시되고 있는 마이크로칩에 대한 불량검사는 급속히 발전되는 반도체 기술에 오히려 역행될 수가 있고, 이로 인한 생산성 및 경제성이 저하되는 동시에 검사를 제대로 하지 못한 전자부품을 사용하는 사용자에 대한 사용상의 신뢰도 및 만족도가 극소화되는 문제들이 항상 있는 것이다.

그리고, 기존의 검사장치에서의 검사는 마이크로칩의 4면(정면,배면,평면,저면) 검사만 이루어지는 것이 보편적이다. 하지만, 최근에 들어 측정기 프로브(Prob)에 의한 전극 Termination 손상(전극 벗겨짐, 깍임)이 제품의 특성에 영향을 주는 것으로 확인되었기 때문에 4면 검사뿐만 아니라 6면을 모두 검사할 수 있 는 검사장치가 요구되었다.

그에 따라, 종래의 검사장치에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 측정대상의 마이크로칩(1)들이 회전유닛(10)에 정렬되어 회전하면서, 각각의 위치에 구비되는 비전 카메라(20)들에 의해 상기 마이크로칩(1)의 6면을 모두 검사할 수 있도록 실시되었다.

상기 회전유닛(10)은 글라스부(11), 회전드라이브(12), 체결판(13) 및 반사거울(14)로 구성되는데, 측정대상의 마이크로칩(1)들이 올려지는 글라스부(11)가 투명한 유리재질로 형성되어, 상기 마이크로칩(1)의 4측면과 상면 뿐만 아니라 하면도, 상기 마이크로칩(1)의 흡착없이 연속적으로 촬영되고 있는 상기 비전 카메라(20)의 시야에 들어왔을 때 측정이 가능하도록 하였다.

이때, 유리재질의 상기 글라스부(11)를 금속재질의 회전드라이브(12)에 결속시키기 위해서, 상기 글라스부(11)의 상부에 체결판(13)을 겹쳐지게 올린 상태로 상기 회전드라이브(12), 글라스부(11) 및 체결판(13)을 볼트로 일체로 관통결합하여, 상기 글라스부(11)를 상,하방의 체결판(13)과 회전드라이브(12)에 의해 압착고정시키는 구조를 이루었다.

그러나, 상기 글라스부(11)의 상부 중앙에는 상기 체결판(13)이 돌출되도록 구비되는데, 이는 상기 글라스부(11)에 올려지는 측정대상의 마이크로칩(1)의 후면으로 비전 카메라(20)가 위치되지 못하는 간섭을 유발하므로 직접적으로 촬영이 불가능해, 반사거울(14)을 통하여서 간접적으로 상기 마이크로칩(1)의 후면을 촬영할 수 있었으나, 이러한 방식은 반사거울(14)의 왜곡이나 기울기 정도에 따라서 상이 왜곡되는 현상이 발생되어, 마이크로칩(1)의 측정 정밀도가 떨어지게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 내부 중앙에 공간부가 형성되는 회전유닛이 그 상부에 측정대상 마이크로칩들이 정렬되어 6대의 비전 카메라가 설치된 위치를 순차적으로 지나도록 회전하여, 각각의 비전 카메라에 의해 측정대상 마이크로칩의 6면이 촬영될 때 특히, 후면을 촬영하기 위한 후면 카메라가 회전유닛의 간섭없이 상기 회전유닛의 중앙 공간부에 위치될 수 있어 마이크로칩의 모든면(6면)의 직접적인 촬영이 가능하므로, 거울의 반사에 의해 간접적으로 상을 촬영하던 종래 장치에 비해 현저히 높은 정밀도를 가지게 되는 칩 검사장치를 제공함에 그 목적이 있다.

반도체 장비 또는 전자기기에 설치되기 전의 완성된 마이크로칩을 검사하기 위한 칩 검사장치에 있어서, 다수의 마이크로칩을 적재하여, 순차적으로 상기 마이크로칩을 제공하기 위한 칩공급부; 상기 칩공급부로부터 마이크로칩을 공급받아, 이송되는 상기 마이크로칩을 가이딩하여 회전유닛 상부에 올리되, 검사를 위한 궤도상에 일렬로 정렬되도록 상기 마이크로칩들을 안내하는 통로를 갖는 정렬기를 포함하는 칩정렬부; 원판 현상에서 중앙부가 제거되어 소정 폭을 가지는 테두리 형태로, 상부에 상기 칩정렬부를 통하여 정렬된 마이크로칩이 순차적으로 올려지는 투명한 재질의 글라스링과 상기 글라스링에 상응하는 크기의 원형으로 내부 중앙에 공간부가 형성되도록 테두리부가 중앙부보다 상방으로 높게 형성되며, 그 테두리부 상단에 상기 글라스링이 고정결합되어, 상기 마이크로칩에 대한 검사가 용이하도록 모터에 의해 회전되는 회전드라이브를 포함하는 회전유닛; 상기 칩정렬부를 통해 정렬되고,상기 회전유닛의 회전에 의해 촬영영역을 통과하는 마이크로칩의 각 면의 형상을 촬영하기 위한 비전 카메라부; 상기 글라스링에 배치된 마이크로칩의 위치 정보를 검출하는 제품감지센서; 상기 마이크로칩의 양부판정에 따라 압축공기를 선택적으로 분사시켜, 상기 글라스링에서 이탈되는 마이크로칩을 분류하여 수집하는 제품선별기; 및 상기 제품감지센서로부터 수신한 신호를 기초로 하여 상기 비전 카메라부를 제어하고, 상기 비전 카메라부에서 영상정보를 제공받아 불량상태를 판별하여, 상기 제품선별기를 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 회전유닛은: 상기 글라스링은 표면에 다수개의 결합공이 일정간격으로 관통형성되고, 내부에 볼트결합부를 가지는 "┗┛" 형상의 인서트를 상기 결합공 내부에 본딩시킨 상태로, 상기 회전드라이브의 테두리부 상단과 볼트결합되어, 상기 글라스링과 회전드라이브가 고정결합될 때, 볼트머리부가 상기 글라스링 상측으로 돌출되지 않도록 하는 것을 일 특징으로 한다.

상기 칩공급부는: 검사의 대상이 되는 다수의 상기 마이크로칩을 수용하는 호퍼와, 상기 호퍼로부터 공급되는 마이크로칩을 진동작용에 의해 이송시키는 피더, 및 상기 피더를 통해 공급되는 상기 마이크로칩을 순차적으로 공급하기 위한 라인홈을 가지며, 다른 마이크로칩의 이동력에 의하여 무진동 상태로 이송하는 소 정의 길이의 리니어 피더를 포함하여 이루어지는 것을 일 특징으로 한다.

상기 칩정렬부는: 상기 칩공급부로부터 마이크로칩을 공급받아 상기 회전유닛 상부의 궤도상에 일렬로 정렬되도록 통로를 갖는 1차 정렬기와, 상기 1차 정렬기에 의해 궤도에 정위치한 마이크로칩들 중에서 상기 회전유닛의 원심력에 의한 상기 궤도로부터 벗어난 마이크로칩들을 재정렬하기 위한 2차 정렬기를 포함하여 이루어지는 것을 일 특징으로 한다.

상기 1차 정렬기의 통로는 인사이드 가이더의 가이드면과 아웃사이드 가이더의 가이드면에 의해 형성되되, 마이크로칩이 유입되도록 넓게 형성되는 유입부와 상기 마이크로칩을 정렬시키기 위해 일정한 곡률을 갖는 상기 가이드면 및 상기 가이드면을 통과하면서 정렬된 마이크로칩을 검사를 위한 궤도상에 진입시키기 위한 곡선형태의 유출부로 형성되고, 상기 2차 정렬기는 상기 1차 정렬기의 통로를 통과한 마이크로칩을 재정렬하도록 싱글 가이더를 포함하며, 상기 싱글 가이더는 가이드면이 상기 궤도에 대응되는 곡률의 호를 가지는 ¼반원 형태로 형성되는 것을 일 특징으로 한다.

상기 비전 카메라부는: 상기 글라스링에 정렬되어 회전하는 마이크로칩의 6개의 면(전,후,좌,우,상,하)을 촬영하기 위해 상기 회전유닛의 회전방향으로 소정의 이격된 부분에 각각 설치되되, 상기 마이크로칩이 상기 글라스링의 상측면에 배치된 상태로 회전되는 일정위치마다, 순차적으로 각각 상기 마이크로칩의 좌측면을 촬영하기 위한 제1측면 카메라, 상기 마이크로칩의 우측면을 촬영하기 위한 제2측면 카메라, 상기 마이크로칩의 상면을 촬영하기 위한 상부 카메라, 상기 마이크로 칩의 하면을 촬영하기 위한 하부 카메라, 상기 마이크로칩의 후면을 촬영하기 위해 상기 회전유닛의 내부 중앙에 공간부에 배치되어, 상기 마이크로칩의 후면을 직접적으로 촬영이 가능한 후면 카메라 및 상기 마이크로칩의 전면을 촬영하기 위한 전면 카메라를 포함하여 이루어지는 것을 일 특징으로 한다.

상기 제품감지센서는: 상기 칩정렬부에 구비되어, 상기 칩정렬부를 통해 정렬되어 상기 글라스링에 배치되는 마이크로칩의 위치를 감지하여 신호를 제어부로 송신하고, 상기 제어부에서 상기 비전 카메라를 제어하도록 하며, 상기 제품선별기에 구비되어, 상기 비전 카메라를 거쳐 이송되는 마이크로칩의 위치를 확인하여 신호를 제어부로 송신하고, 상기 제어부에서 상기 제품선별기를 제어하도록 하는 것을 일 특징으로 한다.

상기 제품선별기는: 압축공기의 흐름을 단속하는 한 개의 이상의 솔레노이드밸브와, 입구는 상기 솔레노이드밸브에 연결되고, 출구는 상기 글라스링에 배치된 마이크로칩에 압축공기를 분사하는 노즐이 형성되는 배출단과, 상기 노즐에서 분사되는 압축공기에 의하여 글라스링으로부터 이탈되는 마이크로칩을 수집하는 수집통을 포함하고, 상기 제어부에서 마이크로칩의 양부판정에 따라 각각의 솔레노이브밸브에서 압축공기를 선택적으로 분사하도록 제어하여, 각각의 수집통에 상기 마이크로칩을 분류하여 수집하도록 하는 것을 일 특징으로 한다.

상기 솔레노이드밸브는 한 쌍이 하나의 배출단에 연결되는 듀얼구조로 형성되어, 한 쌍의 상기 솔레노이드밸브에서 교대로 압축공기를 분사하도록 하여, 연결된 배출단의 노즐을 통해 압축공기를 순간적으로 고속분사할 수 있도록 하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 중앙부가 제거된 투명한 재질의 글라스링과 그에 상응하는 크기로 내부 중앙에 공간부가 형성되어, 상기 글라스링과 고정결합되는 회전드라이브로 이루어지는 회전유닛의 상부에 측정대상 마이크로칩들이 정렬되어 6대의 비전 카메라가 설치된 위치를 순차적으로 지나도록 회전됨으로써, 각각의 비전 카메라에 의해 측정대상 마이크로칩의 6면이 촬영될 때 특히, 후면을 촬영하기 위한 후면 카메라가 회전유닛의 간섭없이 상기 회전유닛의 중앙 공간부에 위치될 수 있어 마이크로칩의 모든면(6면)을 직접적으로 촬영이 가능하여, 거울의 반사에 의해 간접적으로 상을 촬영하던 종래 장치에 비해 현저히 높은 정밀도를 가지게 되는 효과를 갖는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명하고자 하며, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 수 있다.

도 2는 본 발명에 의한 칩 검사장치의 전체적인 구조를 나타내는 사시도이 다. 도 2에 도시된 바를 참조하면, 본 발명의 칩 검사기는 칩공급부(100), 칩정렬부(200), 회전유닛(300), 비전 카메라부(400), 제품감지센서, 제품선별기(500) 및 제어부(미도시)를 포함하여 이루어진다.

칩공급부(100)는 측정대상인 다수개의 마이크로칩(1)을 적재하여, 순차적으로 마이크로칩(1)을 제공하게 되는데, 호퍼(미도시), 피더(110) 및 리니어 피더(120)로 구성된다.

다수의 상기 마이크로칩(1)들은 호퍼(미도시)에 수용되어 피더(110)로 공급되고, 상기 피더(110)의 진동작용에 의해 상기 마이크로칩(1)을 이송시키게 된다.

리니어 피더(120)는 상기 피더(110)를 통해 공급되는 상기 마이크로칩(1)을 순차적으로 공급하기 위한 라인홈이 중앙에 길이방향으로 형성되며, 마이크로칩(1)을 뒤이어 공급되는 다른 마이크로칩(1)의 이동력에 의하여 밀려서 무진동 상태로 회전유닛(300)의 상부로 이송하게 된다.

칩정렬부(200)는 상기 칩공급부(100)로부터 회전유닛(300)으로 순차적으로 공급되는 마이크로칩(1)을 가이딩하여, 회전유닛(300)의 상부에 올려져 회전되는 상기 마이크로칩(1)의 검사를 위한 일정 궤도상에 일렬로 정렬되도록 하는데, 상기 칩공급부(100)는 상기 마이크로칩(1)들을 안내하는 통로를 갖는 1차 정렬기(210)와 2차 정렬기(220)를 포함하여 이루어지며, 회전유닛(300)에서 회전이송되는 마이크로칩(1)들이 상기 1차 정렬기(210) 및 2차 정렬기(220)를 거치면서 미세 정렬되게 된다.

회전유닛(300)은 글라스링(310)과 회전드라이브(320)가 결합되어 이루어진 다.

글라스링(310)은 원판 현상에서 중앙부가 제거되어 소정 폭을 가지느 테두리 형태로 형성되며, 유리 또는 표면 경화 코팅된 폴리에틸렌(PE) 등의 투명한 재질로 상부에 상기 마이크로칩(1)들이 올려져 정렬되게 된다.

회전드라이브(320)는 상기 글라스링(310)에 상응하는 크기의 원형으로, 내부 중앙에 공간부가 형성되도록 테두리부가 중앙부보다 상방으로 높게 형성되어, 그 테두리부 상단에 상기 글라스링(310)이 고정결합된다. 상기 회전드라이브(320)는 상기 마이크로칩(1)에 대한 검사가 용이하도록 모터(미도시)에 의해 회전되어, 상기 마이크로칩(1)이 비전 카메라부(400)의 촬영영역을 통과하도록 이송시키게 된다.

비전 카메라부(400)는 상기 칩정렬부(200)를 통해 정렬되고, 상기 회전유닛(300)에 의해 회전되는 마이크로칩(1)의 6 면(전,후,좌,우,상,하)의 형상을 촬영하기 위해 각각 제1측면 카메라(410), 제2측면 카메라(420), 상부 카메라(430), 하부 카메라(440), 후면 카메라(450), 전면 카메라(460)로 이루어지며, 상기 글라스링(310)의 회전방향으로 소정의 이격된 부분에 각각 설치된다.

제품감지센서(미도시)는 상기 글라스링(310)에 배치된 마이크로칩(1)의 위치 정보를 검출하도록 구비된다.

상기 제품감지센서는 상기 칩정렬부(200)에 구비되어, 상기 칩정렬부(200)를 통해 정렬되어 상기 글라스링(310)에 배치되는 마이크로칩(1)의 위치를 감지하여 그 신호를 제어부로 송신하고, 상기 제어부에서 상기 비전 카메라부(400)를 제 어하도록 하는 역할을 하고, 또 다른 제품감지센서(미도시)는 상기 제품선별기(500)에 구비되어, 상기 비전 카메라부(400)를 거쳐 이송되는 마이크로칩(1)의 위치를 확인하여 신호를 제어부(미도시)로 송신하고, 상기 제어부에서 상기 제품선별기(500)를 제어하도록 하는 역할을 하게 되는 것이 바람직하다.

제품선별기(500)는 상기 비전 카메라부(400)를 통해 촬영된 영상을 제어부에서 분석하여 양품인지, 불량품인지를 판단하고, 상기 마이크로칩(1)의 양부판정에 따라 압축공기를 선택적으로 분사시켜, 상기 글라스링(310)에서 이탈되는 마이크로칩을 분류하여 수집하게 된다.

제어부(미도시)는 상기 제품감지센서로부터 신호를 받아서, 상기 회전유닛(300)을 통해 이송되는 마이크로칩(1)의 위치를 파악하여, 상기 비전 카메라부를 제어하고, 상기 비전 카메라부(400)에서 촬영된 영상정보를 제공받아 상기 마이크로칩(1)의 양부판정을 하며, 그 결과와 마이크로칩(1)의 위치정보에 따라 상기 제품선별기(500)를 제어하게 된다.

도 3a,b,c는 본 발명의 회전유닛의 구조를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 비전 카메라부 중 후면 카메라의 구조를 나타내는 측면도이다. 도 3a,b,c, 4에 도시된 바를 참조하면, 상기 회전유닛(300)은 투명한 유리재질의 글라스링(310)과 금속재질의 회전드라이브(320)가 결합되어 이루어지는데, 글라스링(310)의 표면 혹은 글라스링(310) 자체에 기계가공을 하여 상기 회전드라이브(320)에 취부하게되면, 글라스링(310)의 물성 특성상 크랙이 발생하게 되어 이는 기계요소로써 적합하 지 않으며 파손 등을 유발하게 되므로, 비금속 인서트(312)를 이용한 본딩(Bonding) 결합함으로써, 상기 글라스링(310)의 상부면에 돌출부위 없이 고정하게된다.

상기 글라스링(310)의 표면에는 다수개의 결합공(311)이 일정간격으로 관통형성되어, 그 내측에 황동, 청동, 알루미늄 또는 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 등의 비금속 소재로 이루어지는 인서트(312)가 본딩결합된다.

인서트(312)는 상기 결합공(311)에 상응하는 크기로 내부 중앙에 볼트결합부를 가지며, 단면이 "┗┛" 형상을 이루도록 형성되어, 상기 결합공(311) 내부에 본딩결합된 상태로, 상기 회전드라이브(320)의 테두리부 상단과 볼트결합된다.

이때, 볼트머리부는 상기 인서트(312)의 내부에 수용되어 상기 글라스링(310) 상측으로 돌출되지 않게 된다.

그에 따라, 상기 글라스링(310)의 상면에 올려져, 각각의 비전 카메라에 의해 측정되는 마이크로칩(1)의 6 면이 촬영될 때, 그 중 상기 측정대상 마이크로칩(1)의 후면을 촬영하기 위한 후면 카메라(450)가 회전유닛(300)의 간섭없이 상기 회전유닛(300)의 중앙 공간부에 위치될 수 있어, 자유롭게 상기 마이크로칩(1)의 후면영상도 직접적으로 촬영이 가능하여, 거울의 반사에 의해 간접적으로 상을 촬영하던 종래 장치에 비해 현저히 높은 정밀도를 가지게 되는 장점을 갖는다.

도 5는 본 발명에 의한 칩 검사장치의 구성을 나타내는 평면도이고, 도 6은 본 발명의 칩 정렬부를 통한 마이크로칩의 정렬상태를 나타내는 도면이다. 도 5, 6 에 도시된 바를 참조하면, 상기 비전 카메라부(400)는 상기 글라스링(310)에 정렬되어 회전하는 마이크로칩(1)의 6개의 면을 촬영하기 위해 상기 회전유닛(300)의 회전방향으로 소정의 이격된 부분에 각각 설치되는 6개의 카메라로 이루어진다.

상기 비전 카메라부(400)는 상기 마이크로칩(1)이 상기 글라스링(310)의 상측면에 배치된 상태로 회전되어, 일정위치에 구비된 카메라 각각의 촬영범위 내로 순차적으로 지나게 되는데, 상기 마이크로칩(1)의 좌측면을 촬영하기 위한 제1측면 카메라(410)와 상기 마이크로칩(1)의 우측면을 촬영하기 위한 제2측면 카메라(420)와 상기 마이크로칩(1)의 상면을 촬영하기 위한 상부 카메라(430)와 상기 마이크로칩(1)의 하면을 촬영하기 위한 하부 카메라(440)와 상기 마이크로칩(1)의 후면을 촬영하기 위한 후면 카메라(450) 및 상기 마이크로칩(1)의 전면을 촬영하기 위한 전면 카메라(460)로 구성된다.

이때, 상기 하부 카메라(440)는 투명한 재질의 상기 글라스링(310)의 하방에서 상기 글라스링(310)의 상면에 올려진 마이크로칩(1)의 하면을 촬영하게 된다.

그리고, 후면 카메라(450)는 상기 글라스링(310)과 회전드라이브(320)의 본딩결합 구조로 이루어져, 내부 중앙에 공간부를 가지며, 상기 글라스링(310)의 상면에 돌출부위가 형성되지 않는 상기 회전유닛(300)의 중앙부에 위치되어 아무런 간섭없이 상기 마이크로칩(1)의 후면을 직접적으로 촬영이 가능하여, 기존의 거울의 반사를 통해서 영상을 촬영하여, 거울의 왜곡이나 거울의 기울기 정도에 따라서 상이 왜곡되는 현상이 발생하던 방식에 비해, 현저히 높은 정밀도를 가지게 된다.

상기 칩정렬부(200)는 상기 마이크로칩(1)을 정렬시키는 1차 정렬기(210)와 상기 1차 정렬기(210)에 의해 정렬된 마이크로칩(1)을 재정렬시키는 2차 정렬기(220)로 구성된다.

1차 정렬기(210)는 상기 마이크로칩(1)을 공급하여 상기 글라스링(310)의 상면에 올려놓는 상기 칩공급부(100)의 리니어 피더(120)의 단부와 인접하게 설치되며, 상기 마이크로칩(1)이 일정궤도상에 일렬로 정렬되도록 지나는 통로를 갖는다

상기 1차 정렬기(210)는 인사이드 가이더(211)와 아웃사이드 가이더(212) 및 이들이 고정설치되는 프레임으로 이루어진다. 상기 1차 정렬기(210)의 통로는 상기 인사이드 가이더(211)의 가이드면과 상기 아웃사이드 가이더(212)의 가이드면에 의해 형성되어, 상기 마이크로칩(1)이 이 통로를 지나가면서 정렬되어진다.

상기 1차 정렬기(210)의 통로는 마이크로칩(1)이 유입되도록 상기 인사이드 가이더(211)와 아웃사이드 가이더(212)의 사이가 넓게 형성되는 유입부와 상기 인사이드 가이더(211)의 가이드면과 아웃사이드 가이더(212)의 가이드면이 일정한 곡률을 갖도록 형성되고, 상기 가이드면을 통과하면서 정렬된 마이크로칩(1)이 검사를 위한 궤도상에 집입되도록 곡선형태를 이루며 상기 마이크로칩(1)의 단면적에 상응하는 크기의 유출부로 형성된다.

상기 1차 정렬기(210)에서 마이크로칩(1)이 정렬되더라도, 상기 마이크로칩(1)에는 회전되는 상기 글라스링(310)의 원심력에 의해 바깥쪽으로 벗어나려는 힘이 일시적으로 작용될 수 있는데, 2차 정렬기(220)에서 궤도로부터 벗어난 마이크로칩들을 다시 미세정렬시키게 된다.

상기 2차 정렬기(220)는 상기 1차 정렬기(210)의 통로를 통과한 마이크로 칩(1)을 재정렬하도록 하는 싱글 가이더(221)와 상기 싱글 가이더(221)가 고정설치되는 프레임으로 이루어진다.

상기 싱글 가이더(221)는 가이드면이 상기 궤도에 대응되는 곡률의 호를 가지는 ¼반원 형태로 형성되는데, 상기 1차 정렬기(210)를 거쳐 마이크로칩(1)이 진입되는 앞단은 마이크로칩(1)의 정렬 궤도보다 바깥쪽에 위치되는 것이 바람직하고, ¼반원 형태의 상기 싱글 가이더(221)의 가이드면에 의해 마이크로칩(1)이 다시 정렬 궤도에 위치되도록 미세정렬시키게 된다.

도 7a,b는 본 발명의 제품선별기의 내부 구성을 보여주기 위한 개념도이다. 도 7a,b에 도시된 바를 참조하면, 본 발명의 제품선별기(500)는 상기 제어부를 통한 상기 마이크로칩(1)의 양부판정에 따라 압축공기를 선택적으로 분사시켜, 상기 글라스링(310)에서 이탈되는 마이크로칩(1)을 분류하여 수집하기 위해, 솔레노이드밸브(510)와 배출단(520) 및 수집통(530) 상호 연동되도록 구성되어 이루어지되, 상기 마이크로칩(1)의 양품을 분류하는 상기 솔레노이드밸브(510)와 배출단(520) 및 수집통(530) 및 불량품을 분류하는 솔레노이드밸브(510)와 배출단(520) 및 수집통(530)으로 각각 다수개 구비되어 상호 연동되게 병렬로 설치될 수 있다.

상기 솔레노이드밸브(510)는 상기 제어부의 마이크로칩(1) 양부 판정 및 위치정보에 따라, 압축공기의 흐름을 단속하게 되고, 상부에 상기 솔레노이드밸브(510)가 에어호스 등의 연장연결 없이 배출단(520)에 바로 연결되는 구조로 형성함으로써, 상기 솔레노이드밸브(510)와 배출단(520)의 거리가 최소화되어, 상기 솔 레노이드밸(510)에 의해 단속되는 압축공기가 상기 배출단(520)을 통해 배출되는 반응속도를 높일 수 있는 이점을 갖는다.

상기 배출단(520)의 상측에 형성되는 입구는 상기 솔레노이드밸브(510)가 연결되고, 하측의 출구에는 상기 글라스링(310)에 배치된 마이크로칩(1)에 압축공기를 분사하도록 노즐(521)이 형성된다.

이때, 상기 솔레노이드밸브(510)는 한 쌍이 하나의 배출단(520) 입구에 연결되는 듀얼구조로 형성되는 것이 바람직 한데, 한 쌍의 상기 솔레노이드밸브(510)에서 교대로 압축공기를 분사하도록 함으로써, 연결된 배출단(520)의 노즐(521)을 통해 압축공기를 순간적으로 고속분사할 수 있도록 하는 장점을 갖게 된다.

수집통(530)은 상기 배출단(520)의 노즐(521)에서 분사되는 압축공기에 의하여 상기 글라스링(310)으로부터 이탈되는 마이크로칩(1)을 각각 분류하여 수집하게 된다.

이와 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 종래기술에 의한 칩 검사장치의 회전유닛 구조를 간략하게 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명에 의한 칩 검사장치의 전체적인 구조를 나타내는 사시도이다.

도 3a,b,c는 본 발명의 회전유닛의 구조를 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 비전 카메라부 중 후면 카메라의 구조를 나타내는 측면도이다.

도 5는 본 발명에 의한 칩 검사장치의 구성을 나타내는 평면도이다.

도 6은 본 발명의 칩 정렬부를 통한 마이크로칩의 정렬상태를 나타내는 도면이다.

도 7a,b는 본 발명의 제품선별기의 내부 구성을 보여주기 위한 개념도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1: 마이크로칩 10: 회전유닛

11: 글라스부 12: 회전드라이브

13: 체결판 14: 반사거울

20: 비전 카메라 100: 칩공급부

110: 피더 120: 리니어 피더

200: 칩정렬부 210: 1차 정렬기

211: 인사이드 가이더 212: 아웃사이더 가이더

220: 2차 정렬기 221: 싱글 가이더

300: 회전유닛 310: 글라스링

311: 결합공 312: 인서트

400: 비전 카메라부 410: 제1측면 카메라

420: 제2측면 카메라 430: 상부 카메라

440: 하부 카메라 450: 후면 카메라

460: 전면 카메라 500: 제품선별기

510: 솔레노이드밸브 520: 배출단

521: 노즐 530: 수집통

Claims (9)

1. 반도체 장비 또는 전자기기에 설치되기 전의 완성된 마이크로칩을 검사하기 위한 칩 검사장치에 있어서,

   다수의 마이크로칩을 적재하여, 순차적으로 상기 마이크로칩을 제공하기 위한 칩공급부;

   상기 칩공급부로부터 마이크로칩을 공급받아, 이송되는 상기 마이크로칩을 가이딩하여 회전유닛 상부에 올리되, 검사를 위한 궤도상에 일렬로 정렬되도록 상기 마이크로칩들을 안내하는 통로를 갖는 정렬기를 포함하는 칩정렬부;

   원판 현상에서 중앙부가 제거되어 소정 폭을 가지는 테두리 형태로, 상부에 상기 칩정렬부를 통하여 정렬된 마이크로칩이 순차적으로 올려지는 투명한 재질의 글라스링과 상기 글라스링에 상응하는 크기의 원형으로 내부 중앙에 공간부가 형성되도록 테두리부가 중앙부보다 상방으로 높게 형성되며, 그 테두리부 상단에 상기 글라스링이 고정결합되어, 상기 마이크로칩에 대한 검사가 용이하도록 모터에 의해 회전되는 회전드라이브를 포함하는 회전유닛;

   상기 칩정렬부를 통해 정렬되고,상기 회전유닛의 회전에 의해 촬영영역을 통과하는 마이크로칩의 각 면의 형상을 촬영하기 위한 비전 카메라부;

   상기 글라스링에 배치된 마이크로칩의 위치 정보를 검출하는 제품감지센서;

   상기 마이크로칩의 양부판정에 따라 압축공기를 선택적으로 분사시켜, 상기 글라스링에서 이탈되는 마이크로칩을 분류하여 수집하는 제품선별기; 및

   상기 제품감지센서로부터 수신한 신호를 기초로 하여 상기 비전 카메라부를 제어하고, 상기 비전 카메라부에서 영상정보를 제공받아 불량상태를 판별하여, 상기 제품선별기를 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 칩 검사장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 회전유닛은:

   상기 글라스링은 표면에 다수개의 결합공이 일정간격으로 관통형성되고, 내부에 볼트결합부를 가지는 "┗┛" 형상의 인서트를 상기 결합공 내부에 본딩시킨 상태로, 상기 회전드라이브의 테두리부 상단과 볼트결합되어, 상기 글라스링과 회전드라이브가 고정결합될 때, 볼트머리부가 상기 글라스링 상측으로 돌출되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 칩 검사장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 칩공급부는:

   검사의 대상이 되는 다수의 상기 마이크로칩을 수용하는 호퍼와,

   상기 호퍼로부터 공급되는 마이크로칩을 진동작용에 의해 이송시키는 피더, 및

   상기 피더를 통해 공급되는 상기 마이크로칩을 순차적으로 공급하기 위한 라인홈을 가지며, 다른 마이크로칩의 이동력에 의하여 무진동 상태로 이송하는 소정의 길이의 리니어 피더를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 칩 검사장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 칩정렬부는:

   상기 칩공급부로부터 마이크로칩을 공급받아 상기 회전유닛 상부의 궤도상에 일렬로 정렬되도록 통로를 갖는 1차 정렬기와,

   상기 1차 정렬기에 의해 궤도에 정위치한 마이크로칩들 중에서 상기 회전유닛의 원심력에 의한 상기 궤도로부터 벗어난 마이크로칩들을 재정렬하기 위한 2차 정렬기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 칩 검사장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 1차 정렬기의 통로는 인사이드 가이더의 가이드면과 아웃사이드 가이더의 가이드면에 의해 형성되되, 마이크로칩이 유입되도록 넓게 형성되는 유입부와 상기 마이크로칩을 정렬시키기 위해 일정한 곡률을 갖는 상기 가이드면 및 상기 가이드면을 통과하면서 정렬된 마이크로칩을 검사를 위한 궤도상에 진입시키기 위한 곡선형태의 유출부로 형성되고,

   상기 2차 정렬기는 상기 1차 정렬기의 통로를 통과한 마이크로칩을 재정렬하도록 싱글 가이더를 포함하며, 상기 싱글 가이더는 가이드면이 상기 궤도에 대응되는 곡률의 호를 가지는 ¼반원 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 칩 검사장치.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 비전 카메라부는:

   상기 글라스링에 정렬되어 회전하는 마이크로칩의 6개의 면(전,후,좌,우,상,하)을 촬영하기 위해 상기 회전유닛의 회전방향으로 소정의 이격된 부분에 각각 설치되되,

   상기 마이크로칩이 상기 글라스링의 상측면에 배치된 상태로 회전되는 일정위치마다, 순차적으로 각각 상기 마이크로칩의 좌측면을 촬영하기 위한 제1측면 카메라, 상기 마이크로칩의 우측면을 촬영하기 위한 제2측면 카메라, 상기 마이크로칩의 상면을 촬영하기 위한 상부 카메라, 상기 마이크로칩의 하면을 촬영하기 위한 하부 카메라, 상기 마이크로칩의 후면을 촬영하기 위해 상기 회전유닛의 내부 중앙에 공간부에 배치되어, 상기 마이크로칩의 후면을 직접적으로 촬영이 가능한 후면 카메라 및 상기 마이크로칩의 전면을 촬영하기 위한 전면 카메라를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 칩 검사장치.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제품감지센서는:

   상기 칩정렬부에 구비되어, 상기 칩정렬부를 통해 정렬되어 상기 글라스링에 배치되는 마이크로칩의 위치를 감지하여 신호를 제어부로 송신하고, 상기 제어부에서 상기 비전 카메라를 제어하도록 하며,

   상기 제품선별기에 구비되어, 상기 비전 카메라를 거쳐 이송되는 마이크로칩의 위치를 확인하여 신호를 제어부로 송신하고, 상기 제어부에서 상기 제품선별기를 제어하도록 하는 것을 특징으로 하는 칩 검사장치.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제품선별기는:

   압축공기의 흐름을 단속하는 한 개의 이상의 솔레노이드밸브와,

   입구는 상기 솔레노이드밸브에 연결되고, 출구는 상기 글라스링에 배치된 마이크로칩에 압축공기를 분사하는 노즐이 형성되는 배출단과,

   상기 노즐에서 분사되는 압축공기에 의하여 글라스링으로부터 이탈되는 마이크로칩을 수집하는 수집통을 포함하고,

   상기 제어부에서 마이크로칩의 양부판정에 따라 각각의 솔레노이브밸브에서 압축공기를 선택적으로 분사하도록 제어하여, 각각의 수집통에 상기 마이크로칩을 분류하여 수집하도록 하는 것을 특징으로 하는 칩 검사장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 솔레노이드밸브는 한 쌍이 하나의 배출단에 연결되는 듀얼구조로 형성되어, 한 쌍의 상기 솔레노이드밸브에서 교대로 압축공기를 분사하도록 하여, 연결된 배출단의 노즐을 통해 압축공기를 순간적으로 고속분사할 수 있도록 하는 것을 특징을 하는 칩 검사장치.

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