KR20090120856A

KR20090120856A - 압흔 검사장치 및 방법

Info

Publication number: KR20090120856A
Application number: KR1020080046879A
Authority: KR
Inventors: 허민석; 손영탁
Original assignee: 윈텍 주식회사
Priority date: 2008-05-21
Filing date: 2008-05-21
Publication date: 2009-11-25
Also published as: CN101587083A; JP2009282010A; CN101587083B; KR100975832B1

Abstract

본 발명은 기판에 발생한 압흔을 검사하는 압흔 검사장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압흔 검사가 필요한 검사영역의 설정이 신속 및 정확함은 물론, 압흔의 이상유무 역시 신속하고 정확하게 검사할 수 있는 압흔 검사장치 및 방법에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명에 따른 압흔 검사장치는 압흔이 발생한 기판을 고정하기 위한 워크 스테이지와, 상기 워크 스테이지의 상측에 위치하며, 상기 기판의 후면을 관찰하기 위한 현미경과, 상기 현미경을 통해 관찰된 기판의 후면을 촬상할 수 있도록, 상기 현미경에 연결 설치된 카메라와, 상기 카메라로부터 상기 촬상된 화상 데이터를 입력받고, 상기 화상 데이터 중 압흔검사가 필요한 검사영역을 설정하는 검사영역 선택부 및 상기 검사영역 내에서, 소정 형상의 테두리를 갖는 각 검출영역마다 휘도 분포 정보를 검출하고, 상기 검출된 휘도 분포 정보에 따라 압흔지수를 검출하는 압흔 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

반도체 칩, 기판, 압흔, 현미경, 카메라, 휘도 분포

Description

압흔 검사장치 및 방법{Denting inspecting apparatus and method thereof}

본 발명은 기판에 발생한 압흔을 검사하는 압흔 검사장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 압흔 검사가 필요한 검사영역의 설정이 신속 및 정확함은 물론, 압흔의 이상유무 역시 신속하고 정확하게 검사할 수 있는 압흔 검사장치 및 방법에 관한 것이다.

최근, 휴대 전화, PDA 및 디스플레이장치를 포함한 그외 각종 전자기기에 사용되는 평판 디스플레이 패널(M)은 그 제작을 위해 와이어리스 본딩(wireless bonding) 기법인 COG(Chip On Glass), COF(Chip On Film), FPC(Flexible Printed Circuit) 및 TCP(Tape Carrier Package) 등의 방식을 채택하고 있다.

예컨대, 평판 디스플레이 패널(M)은, COG 방식을 도시한 도 1과 같이, 다수의 ITO 등으로 이루어진 패널 전극(4)이 형성된 유리기판(1) 및 그 구동을 위해 상기 유리기판(1)상에 실장되는 반도체 칩(2)(혹은, 구동 칩) 등을 포함하고, 유리기판(1)과 반도체 칩(2) 사이에 ACF(Anisotropic Conductive Film) 등과 같은 이방성 도전 재료(3)를 개재하고 압착함으로써 제작된다.

그리고, 패널 전극(4)에 대응하는 반도체 칩(2)의 일측 표면에는 도 2와 같 이 칩 전극(5)이 형성되어 있고, 칩 전극(5)에는 범프(7)가 형성되어 있어서, 반도체 칩(2)을 압착하면 범프(7)의 하측면(7a)이 도전 재료(3)에 포함된 도전 입자(6)를 압착하면서 경화됨으로써, 패널 전극(4)과 칩 전극(5)이 서로 전기적으로 연결된다.

이때, 유리기판(1)과 반도체 칩(2) 사이의 전기적 도통성은 범프(7)에 의해 충분한 갯수의 도전 입자(6)가 충분히 압착됨으로써 보장되므로, 이상과 같은 구조의 평판 디스플레이 패널(M)을 제조시, 상기 도전 입자(6)가 범프(7)에 의해 충분히 압착되었는지를 검사하는 과정이 필수적이다.

이를 위해, 도 3과 같이 유리기판(1)의 상측에서 유리기판(1)을 투과하여 패널 전극(4)에 형성된 미세 압흔(8)들을 확인할 수 있도록 미분간섭 현미경(미도시)을 채택하고, 카메라(미도시)를 통해 상기 미분간섭 현미경을 통해 관찰된 압흔(8) 영상을 촬상하여 화상 데이터를 획득함으로써, 도전 입자(6)에 의해 패널 전극(4)이 압착된 압흔(8)을 검사하는 방식이 사용되고 있다.

그러나, 이러한 방식으로 압흔(8)을 검사함에 있어서, 범프(7) 실장 영역 등과 같이 압흔(8) 검사가 필요한 검사영역은 수 마이크로미터(um) 단위로 매우 작아서 해당 검사영역을 신속하게 선택하기가 어려움은 물론, 정확하게 선택하는 것이 어렵다는 문제점이 있었다.

또한, 검사영역 내 각 압흔(8)들의 이상 유무를 검사시에는, 압흔(8)이 충분한 깊이로, 충분한 개소에서, 적절한 분포로 생성되었는지를 확인하여야 하는데, 수 마이크로미터 단위의 도전 입자(6)에 의해 생성된 각각의 압흔(8)들을 신속하고 정확하게 검사하기가 어렵다는 문제점도 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 기판에 발생한 압흔을 검사함에 있어서, 압흔 검사가 필요한 검사영역의 설정이 신속 및 정확함은 물론, 압흔의 이상유무 역시 신속하고 정확하게 검사할 수 있는 압흔 검사장치 및 방법을 제공하고자 한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 압흔 검사장치는, 압흔이 발생한 기판을 고정하기 위한 워크 스테이지와; 상기 워크 스테이지의 상측에 위치하며, 상기 기판의 후면을 관찰하기 위한 현미경과; 상기 현미경을 통해 관찰된 기판의 후면을 촬상할 수 있도록, 상기 현미경에 연결 설치된 카메라와; 상기 카메라로부터 상기 촬상된 화상 데이터를 입력받고, 상기 화상 데이터 중 압흔검사가 필요한 검사영역을 설정하는 검사영역 선택부; 및 상기 검사영역 내에서, 소정 형상의 테두리를 갖는 각 검출영역마다 휘도 분포 정보를 검출하고, 상기 검출된 휘도 분포 정보에 따라 압흔지수를 검출하는 압흔 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 압흔 검출부는 상기 압흔 지수에 따라 정상적인 압흔을 판별하고, 상기 검사 영역 내에 존재하는 정상적인 압흔의 개수에 따라 상기 검사 영역 내의 전기적 도통 상태를 검사하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 검사영역 선택부는, 설계도면의 기판 패턴과 동일한 마스터 데이터를 입력받아 저장하는 마스터 데이터 저장부와; 상기 화상 데이터 중의 일부를 선택하여, 상기 선택된 일부분의 화상을 마크로서 저장하는 마크 데이터 저장부와; 상기 마크 및 검사영역에 대응하는 패턴 정보를 포함한 상기 마스터 데이터를 이용하여, 상기 화상 데이터의 마크와 상기 화상 데이터의 검사영역 간의 오프셋 값을 저장하는 오프셋 값 저장부; 및 상기 화상 데이터의 마크를 기준으로 상기 오프셋 값만큼 보정된 위치에 검사영역을 매칭시키는 매칭부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 압흔 검출부는, 상기 화상 데이터 중, 상기 검사영역의 휘도 분포를 분석하는 화상 데이터 분석부와; 상기 분석된 화상 데이터로부터 상기 검출영역의 중심점을 각각 검출하는 중심점 검출부와; 상기 중심점을 중심으로 소정 형상을 갖는 상기 테두리 및 면적 정보가 저장되는 면적 저장부와; 상기 분석된 휘도를 이용하여, 상기 면적을 갖는 테두리 내의 압흔 높이를 검출하는 높이 검출부; 및 상기 면적 및 높이를 이용하여 압흔지수를 검출하는 압흔지수 계산부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 압흔지수는, (0.7*높이) + (0.3*면적)의 수식이 적용되어 검출되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 면적은 상기 반도체 칩과 상기 기판 사이에 삽입되는 접착재의 재질에 따라 서로 다른 값으로 설정되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 검출된 압흔지수와의 비교를 통해 상기 압흔의 이상 유무를 검출할 수 있도록, 압흔지수 기준값이 저장되는 압흔지수 기준값 저장부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 압흔지수 기준값은 상기 상기 반도체 칩과 상기 기판 사이에 삽 입되는 접착재의 재질에 따라 서로 다른 값으로 설정되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 현미경을 통해 상기 기판에 수직하게 빛을 조사하는 조명장치가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 압흔 검사방법은 압흔이 발생한 기판을 현미경을 향해 노출되도록 워크 스테이지에 고정시키는 기판 고정단계와; 현미경을 이용해 상기 기판을 관찰하는 기판 관찰단계와; 카메라를 이용해 상기 관찰된 기판의 후면을 촬상하는 기판 촬상단계와; 상기 촬상된 화상 데이터를 입력받아, 상기 화상 데이터 중 압흔검사가 필요한 검사영역을 설정하는 검사영역 설정단계와; 상기 검사영역 내에서, 소정 형상의 테두리를 갖는 각 검출영역마다 휘도 분포 정보를 검출하는 휘도분포 검출단계; 및상기 검출된 휘도 분포 정보에 따라 압흔지수를 검출하는 압흔지수 검출단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 검사영역 설정단계는, 설계도면의 기판 패턴과 동일한 마스터 데이터를 입력받아 저장하는 마스터 패턴 저장단계와; 상기 화상 데이터 중의 일부를 선택하여, 상기 선택된 일부분의 화상을 마크로서 저장하는 마크 저장단계와; 상기 마크 및 검사영역에 대응하는 패턴 정보를 포함한 상기 마스터 데이터를 이용하여, 상기 화상 데이터의 마크와 상기 화상 데이터의 검사영역 간의 오프셋 값을 검출하는 오프셋 값 검출단계; 및 상기 화상 데이터의 마크를 기준으로 상기 오프셋 값만큼 보정된 위치에 검사영역을 매칭시키는 매칭단계;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 휘도분포 검출단계는, 상기 검사영역을 세분화한 각 검출영역을 나타내는 소정 형상의 테두리 및 면적에 관한 정보를 입력 받아 저장하는 검출영역 데이터 저장단계와; 상기 화상 데이터 중, 상기 검사영역의 휘도를 분석하는 화상 데이터 분석단계와; 상기 분석된 휘도를 이용하여 상기 검출영역의 중심점을 각각 검출하는 중심점 검출단계; 및 상기 분석된 휘도를 이용하여, 상기 면적을 갖는 테두리 내의 압흔 높이를 검출하는 높이 검출단계;를 포함하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명에 따른 압흔 검사장치 및 방법은, 기판에 반도체 칩이 정상적으로 실장되어 있는지를 판별함에 있어서, 압흔 검사가 필요한 검사영역의 설정 신속성 및 정확성을 향상시킬 수 있게 한다. 또한, 압흔의 이상유무 검사시 그 검사의 신속성 및 정확성 역시 향상시킬 수 있게 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압흔 검사장치 및 방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.

단, 이하에서는 COG(Chip On Glass), COF(Chip On Film), FPC(Flexible Printed Circuit), TCP(Tape Carrier Package) 및 그 외 다양한 와이어리스 본딩 기법 중 COG 방식이 적용된 평판 디스플레이 패널을 일 예로 들어 설명하도록 한다.

그러므로, 이하에서 본 발명의 검사 대상이 되는 기판은 유리기판이 될 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 압흔 검사장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 압흔 검사장치의 검사부를 나타낸 블록도이고, 도 6은 본 발명 에 따른 압흔 검사장치의 검사영역 설정 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이며, 도 7은 본 발명에 따른 압흔 검사장치의 압흔 검사방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.

도 4를 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 압흔 검사장치(100)는 압흔(8)이 발생한 평판 디스플레이 패널(M)(이하, '패널'이라 함)을 고정하기 위한 워크 스테이지(110)와, 반도체 칩(도 1의 2 참조)이 실장된 유리기판(도 1의 1 참조)을 포함한 패널(M)의 후면을 미세 관찰하기 위한 현미경(120)과, 패널(M)의 후면을 촬상할 수 있도록 현미경(120)에 연결 설치된 카메라(130)와, 현미경(120)의 초점 조절을 위한 보조 카메라(130a)와, 현미경(120)과 조명장치(160)의 구동을 제어함은 물론, 카메라(130)에서 촬상한 화상 데이터 중 압흔검사가 필요한 검사영역을 설정하고, 각 압흔(8)의 휘도 분포 정보를 이용해 압흔(8)을 검사하는 검사서버(140)와, 워크 스테이지(110)의 구동을 제어하는 구동서버(150) 및 기판에 수직하게 빛을 조사하기 위한 조명장치(160)를 포함한다.

그리고, 패널(M)은 전면에 반도체 칩(2)이 실장된 유리기판(1)의 후면이 워크 스테이지(110)의 상측에 설치된 현미경(120)을 향해 노출되도록, 해당 패널(M)의 후면이 상측을 향한 상태로 워크 스테이지(110)에 고정되고, 현미경(120)은 조명장치(160)를 이용해 유리기판(1)에 수직하게 빛을 조사하고 있는 상태에서 유리기판(1)의 후면을 관통해 전면의 패널 전극(4)(혹은, 'ITO 전극' 이라고도 함)에 생성된 압흔(8)을 미세 관찰하며, 카메라(130)는 이와 같이 관찰된 압흔(8)을 촬상 하여 화상 데이터를 검사서버(140)로 전송할 수 있게 한다.

따라서, 검사서버(140)에서는 입력받은 화상 데이터 중에서 검사영역을 선택하고, 그 선택된 검사영역의 각 압흔(8)들을 검사함으로써, 유리기판(1)의 패널 전극(4)과 패널(M)의 구동 및 제어를 위한 반도체 칩(2)(혹은, '구동 IC'라고도 함)의 전기적 도통상태를 확인할 수 있게 된다.

좀더 구체적으로, 워크 스테이지(110)는 검사 대상 패널(M)을 고정 및 이동시킬 수 있도록 하는 것으로, 구동서버(150)에 의해 제어되는 구동 모터(미도시)에 의해 수평면상에서 X축 및 Y축으로 이동할 수 있음은 물론, 필요한 경우에는 회전도 가능하도록 구성되어, 유리기판(1)의 검사영역을 현미경(120)의 직하부에 위치시키는 1차 조정이 가능하게 한다.

패널(M)의 고정은 워크 스테이지(110) 상면에 장치된 지그(미도시)에 의해서도 가능하지만, 갈수록 박막화되고 있는 유리기판(1)의 보호를 위해 최근에는 진공 흡착방식이 많이 사용되고 있다.

현미경(120)은 패널(M)이 고정된 워크 스테이지(110)의 상측에 설치되어, 유리기판(1)의 후면을 관통해 유리기판(1) 전면의 패널 전극(4)에 생성된 압흔(8)을 관찰하기 위한 것으로, 이러한 현미경(120)은 후술하는 바와 같이 압흔 검사시 필요한 휘도 분포를 좀더 정확하게 관찰하기 위해서 미분간섭 현미경(120)인 것이 바람직하다.

또한, 현미경(120)은 당해 현미경(120)에 연결 설치된 보조 카메라(130a)가 촬상한 화상을 감시서버(140)에서 입력받고, 그 입력받은 화상에 따라 현재의 초점 상태를 판별한 감시서버(140)의 제어에 의해 상하 이동가능하도록 구성된다.

카메라(130)는 현미경(120)에 의해 관찰된 유리기판(1)의 후면을 촬상할 수 있도록 하기 위한 것으로, 해당 현미경(120)에 연결 설치됨과 동시에 촬상된 화상 데이터를 검사서버(140)로 전송할 수 있도록 검사서버(140)와 연결되어 있다.

조명장치(160)는 현미경(120)을 통해 유리기판(1)의 패널 전극(4)에 생성된 압흔(8)을 명확히 관찰할 수 있도록 해당 패널(M)의 유리기판(1)을 향해 수직하게 빛을 조사하는 것으로, 조명장치(160)로부터 공급된 빛은 현미경(120)의 내부로 공급되어 그 내부의 편광필터(미도시) 및 프리즘(미도시) 등을 거친 다음 워크 스테이지(110)의 상부에서 유리기판(1)에 빛을 조사할 수 있게 한다.

검사서버(140)는 압흔검사가 필요한 검사영역을 설정하고, 또한 각 압흔(8)의 휘도 분포 정보를 이용하여 압흔(8)을 검사하는 것으로, 도 5를 통해 알 수 있는 바와 같이, 카메라(130)로부터 촬상된 화상 데이터를 입력받아 저장하는 화상 데이터 저장부(144)와, 상기 화상 데이터 중 압흔검사가 필요한 검사영역을 설정하는 검사영역 선택부(141)와, 상기 검사영역 내 각 압흔(8)의 검출영역마다 휘도 분포 정보를 검출하고, 상기 검출된 휘도 분포 정보에 따라 압흔지수를 검출하는 압 흔 검출부(142)와, 검사원 등의 사용자가 검사에 필요한 각종 정보를 입력할 수 있도록 하는 입력부(143) 및 이들을 전반적으로 제어하는 제어부(145)를 포함한다.

여기서, 검사영역 선택부(141)는 설계도면의 기판 패턴과 동일한 마스터 데이터를 입력받아 저장하는 마스터 데이터 저장부(141a)와, 화상 데이터 중의 일부를 선택하여, 상기 선택된 일부분의 화상을 마크(mark)로서 저장하는 마크 데이터 저장부(141b)와, 상기 마크 및 검사영역에 대응하는 패턴 정보를 포함하고 있는 마스터 데이터를 이용하여, 상기 화상 데이터의 마크와 화상 데이터의 검사영역 간의 오프셋 값을 저장하는 오프셋 값 저장부(141c) 및 화상 데이터의 마크를 기준으로 상기 오프셋 값만큼 보정된 위치에 검사영역을 매칭시키는 매칭부(141d)를 포함한다.

따라서, 도 6의 (a)와 같이 패널 전극(4) 및 압흔(8)이 촬상된 화상 데이터 중의 일부 화상을 마크로서 설정한 다음 마크 데이터 저장부(141b)에 저장하고, 도 6의 (b)와 같이 마스터 데이터 저장부(141a)에 저장된 해당 마스터 데이터를 이용해 상기 마크에 대응하는 마크 영역과 검사영역간의 오프셋 값을 구하여 오프셋 값 저장부(141c)에 저장한 다음, 도 6의 (c)와 같이 매칭부(141d)에 의해 화상 데이터의 마크로부터 오프셋 값을 적용하여 보정된 위치를 실제 검사가 필요한 화상 데이터 중의 검사영역으로 선택할 수 있게 한다.

단, 여기서는 범프(7)가 실장된 위치를 검사영역의 일 예로 들었으나, 본 발명은 이에 한정하는 것이 아니고, 그외 다른 부분도 이상과 같은 방법을 통해 검사 영역으로 설정할 수 있음은 자명하다.

압흔 검출부(142)는 검사영역의 휘도 분포를 분석하는 화상 데이터 분석부(142a)와, 상기 분석된 화상 데이터로부터 검사영역 내 각 검출영역의 중심점을 검출하는 중심점 검출부(142b)와, 상기 중심점을 중심으로 하는 소정의 테두리 형상 및 면적(Area) 정보가 저장되는 면적 저장부(142c)와, 상기 분석된 휘도를 이용하여, 상기 압흔(8)의 높이(H)를 검출하는 높이 검출부(142d) 및 상기 면적(Area) 및 높이(H)를 이용하여 압흔지수를 검출하는 압흔지수 계산부(142e)를 포함한다.

여기서, 화상 데이터 분석부(142a)는 검사영역에 해당하는 화상 데이터를 휘도 검출 방식으로 분석할 수 있게 한다. 즉, 도 7의 (a)와 같이 압흔(8)이 크거나 높은 부분일수록 밝게 나타나고, 압흔(8)이 작거나 낮은 부분일수록 어둡게 나타나는데, 밝은 부분은 범프(7)에 의해 도전 입자가 충분히 압착된 것이므로, 유리기판(1)의 패널 전극(4)과 전기적으로 적절히 연결된 것으로 인식할 수 있는 근거로 사용될 수 있게 한다.

중심점 검출부(142b)는 화상 데이터 분석부(142a)를 통해 분석된 데이터에 기초하여 후술할 검사영역 내 검출영역의 중심점을 선택할 수 있게 하는데, 이러한 중심점은 검사영역 내에서 밝기가 밝은 부분인 압흔(8) 생성부를 기초로 선택 가능하다.

즉, 도 7의 (b)와 같이 그 중심점을 서로 인접한 압흔(8)들 사이로 선택하거나, 도시는 생략되었지만 압흔(8)에 의해 압흔(8)이 생성되지 않은 다른 부분보다 밝기가 밝은 부분 중에서 가장 밝기가 밝은 해당 압흔(8)의 중심부를 중심점으로 선택함으로써 검출영역의 중심점으로 사용될 수 있게 한다.

면적 저장부(142c)에는 검사자에 의해 기 설정된 검출영역 데이터가 저장되는데, 이러한 검출영역 데이터는 해당 검출영역의 테두리 형상과 반지름 길이 및 면적(Area) 정보를 포함한다. 즉, 면적 저장부(142c)에 검출영역의 테두리가 원형인 것으로 저장되어 있고, 그와 동시에 소정 길이의 반지름이 저장되어 있는 경우라면, 도 7의 (b)와 같이 상기 중심점을 중심으로 상기 반지름을 갖는 원이 검출영역으로 설정되고, 당해 검출영역의 면적(Area)이 저장된다.

단, 검출영역은 원형 이외에 사각형이나 육각형상인 것으로 저장될 수도 있는데, 검출영역이 사각형이나 육각형상인 경우에는 감사영역 전체를 더욱 조밀하게 검사할 수 있게 한다.

또한, 반지름 길이는 ACF 등과 같은 도전 재료(도 1의 3 참조)의 종류에 따라 가변될 수 있는데, 이는 도전 재료(3)에 따라 도전 입자(6)의 크기가 달라질 것이므로, 그에 따라 적절한 검출영역을 선택할 필요가 있기 때문이다.

높이 검출부(142d)는 상기 화상 데이터 분석부(142a)를 통해 분석된 휘도를 이용하여 상기 압흔(8)의 높이(H)를 검출하는데, 이러한 높이 검출부(142d)는 압 흔(8)이 깊게 생성되어 압흔(8)의 높이(H)가 높을수록 밝기가 더 밝게 되는 원리를 적용하여 압흔(8)의 높이(H)를 검출한다.

압흔지수 계산부(142e)는 면적(Area)과 높이(H)를 변수로 사용하여 압흔지수를 계산하는 것으로, 일정 면적(Area)당 존재하는 압흔(8)의 분포 정도 즉, 압흔(8)에 의해 변화되는 휘도의 분포 정보를 이용해 압흔(8)이 정상적으로 생성되어 있는지를 확인한다.

이를 위해, 압흔지수 계산부(142e)는 일 예로 아래와 같은 압흔지수(F) 계산식이 적용된다.

수식: 압흔지수(F)=(0.7*높이) + (0.3*면적)

단, 이상에서 압흔지수(F)를 계산하기 위해 높이(H)와 면적(Area)에 각각 곱해지는 상수(constant)는 상술한 바와 같은 이유로 도전 재료(3)의 종류에 따라 가변 될 수 있다.

따라서, 도 7의 (c)와 같이, 각각 압흔(8)이 위치하고 있는 각 검출영역 내에서의 압흔지수(F)를 구하고, 검출된 특정 검출 영역의 압흔지수(F)가 압흔지수 기준값을 만족하는 경우에만 해당 정상적인 압흔인 것으로 판단하며, 나아가 전체 검사영역 내에서 이러한 정상적인 압흔(8)의 갯수를 확인함으로써 전기적 도통 상태를 확인할 수 있게 한다.

한편, 검출된 특정 검출 영역의 압흔지수(F)가 압흔지수 기준값보다 작은 경우에는 충분한 압착이 이루어지지 않았거나 기타 노이즈에 의한 것으로 판단하고, 그와 반대로 압흔지수(F)가 압흔지수 기준값보다 큰 경우에는 과도한 압착이 이루어지거나 기타 노이즈에 의한 것으로 판단한다.

이하, 이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 압흔 검사장치를 이용한 압흔 검사방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.

먼저, 검사가 시작되면 앞면에 반도체 칩(2)이 압착 방식으로 실장된 유리기판(1)을 그 후면이 현미경(120)을 향해 노출되도록 워크 스테이지(110) 상에 고정시킨다.

유리기판(1)이 고정되면, 구동서버(150)는 구동모터(미도시)를 제어하여 워크 스테이지(110)를 이동시켜 유리기판(1)이 현미경(120)의 직하부에 위치하도록 하고, 검사서버(140)는 보조 카메라(130a)를 통해 입력된 화상에 기초하여 현미경(120)을 상측 또는 하측 방향으로 이동시켜 초점이 조절되도록 한다.

또한, 검사서버(140)는 조명장치(160)를 동작시켜 해당 현미경(120)의 내부를 통해 유리기판(1)에 수직하게 빛이 조사되도록 하고, 유리기판(1)에 빛이 조사되면 현미경(120)을 이용해 상기 반도체 칩(2)이 실장된 유리기판(1)의 후면을 관찰한다.

현미경(120)을 통해 유리기판(1)의 후면이 관찰되면, 그 관찰된 화상 데이터는 카메라(130)에 의해 촬상된 다음 검사서버(140)의 화상 데이터 저장부(144)로 전송된다.

그러면, 상기 촬상된 화상 데이터를 입력받아, 전체 화상 데이터 중 압흔검 사가 필요한 검사영역을 설정한다.

즉, 화상 데이터 중의 일부를 선택하여, 상기 선택된 일부분의 화상을 마크로서 마크 데이터 저장부(141b)에 저장하고, 마스터 데이터 저장부(141a)에 저장되어 있으며, 상기 마크 및 검사영역에 대응하는 설계도면의 기판 패턴 정보를 포함한 마스터 데이터를 이용해 마크와 검사영역 간의 오프셋 값을 검출한다.

그리고, 검출된 오프셋 갑을 오프셋갑 저장부(141c)에 저장하고, 매칭부(141d)를 이용해 화상 데이터의 마크를 기준으로 상기 오프셋 값만큼 보정된 위치에 검사영역을 매칭시킴으로써 검사영역을 설정한다.

화상 데이터 중 검사영역이 설정되면, 해당 검사영역 내의 각 검출영역마다 휘도 분포 정보를 검출하게 되는데, 휘도 분포는 검사자가 입력부(143)를 통해 면적 저장부(142c)에 저장하며 상기 검사영역을 세분화한 각 검출영역을 나타내는 소정 형상의 테두리 및 면적(Area)에 관한 정보를 이용한다.

즉, 화상 데이터 분석부(142a)에서 상기 검사영역에 해당하는 부분의 휘도를 분석하고, 중심점 검출부(142b)에서 상기 분석된 휘도를 이용하여 상술한 바와 같이 검출영역의 중심점을 각각 검출한 다음, 높이 검출부(142d)에서 분석된 휘도를 이용하여 상기 면적을 갖는 테두리 내의 압흔 높이(H)를 검출함으로써, 후술하는 바와 같이 압흔지수의 검출에 사용하도록 한다.

따라서, 압흔지수 계산부(142e)에서 면적(Area)과 높이(H)를 변수로 사용하여 압흔지수를 계산하면, 일정 면적(Area)당 존재하는 압흔(8)의 분포 정도 즉, 압흔(8)에 의해 변화되는 휘도의 분포 정보를 이용해 압흔(8)이 정상적으로 생성되어 있는지를 확인할 수 있게 된다.

즉, 검출된 압흔지수(F)가 압흔지수 기준값보다 작은 경우에는 충분한 압착이 이루어지지 않았거나 기타 노이즈에 의한 것으로 판단하고, 그와 반대로 압흔지수(F)가 압흔지수 기준값보다 큰 경우에는 과도한 압착이 이루어지거나 기타 노이즈에 의한 것으로 판단하며, 압흔지수(F)가 압흔지수 기준값을 만족하는 경우에만 정상적인 압흔으로 판단한다.

계속해서, 이상과 같은 압흔지수 검출을 검사영역 내의 각 검출영역마다 반복하여 수행하고, 모든 검출영역에 대한 압흔지수 검출이 완료되면 전체 검사영역 내에 존재하는 정상적인 압흔갯수를 확인하여 전기적 도통 상태를 확인한다.

한편, 이상과 같은 방식으로 압흔 검사를 마치면, 검사를 종료하고 그 결과를 저장한다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명에 따른 압흔 검사장치 및 방법은 기판에 발생한 압흔을 검사함에 있어서, 압흔 검사가 필요한 검사영역의 설정 신속성 및 정확성을 향상시킬 수 있게 한다. 또한, 압흔의 이상유무 검사시 그 검사의 신속성 및 정확성 역시 향상시킬 수 있게 한다.

도 1은 일반적인 평판 디스플레이 패널을 나타낸 사시도이다.

도 2는 일반적인 평편 디스플레이 패널의 압흔 발생부를 나타낸 부분 확대도이다.

도 3은 일반적인 평판 디스플레이 패널의 검사를 위한 설치 상태도이다.

도 4는 본 발명에 따른 압흔 검사장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 5는 본 발명에 따른 압흔 검사장치의 검사부를 나타낸 블록도이다.

도 6은 본 발명에 따른 압흔 검사장치의 검사영역 설정 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.

도 7은 본 발명에 따른 압흔 검사장치의 압흔 검사방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

M: 평판 디스플레이 패널

110: 워크 스테이지

120: 현미경

130: 카메라

140: 검사서버

150: 구동서버

F: 압흔지수

Claims

압흔이 발생한 기판을 고정하기 위한 워크 스테이지와;

상기 워크 스테이지의 상측에 위치하며, 상기 기판의 후면을 관찰하기 위한 현미경과;

상기 현미경을 통해 관찰된 기판의 후면을 촬상할 수 있도록, 상기 현미경에 연결 설치된 카메라와;

상기 카메라로부터 상기 촬상된 화상 데이터를 입력받고, 상기 화상 데이터 중 압흔검사가 필요한 검사영역을 설정하는 검사영역 선택부; 및

상기 검사영역 내에서, 소정 형상의 테두리를 갖는 각 검출영역마다 휘도 분포 정보를 검출하고, 상기 검출된 휘도 분포 정보에 따라 압흔지수를 검출하는 압흔 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압흔 검사장치.
제1항에 있어서,

상기 압흔 검출부는 상기 압흔 지수에 따라 정상적인 압흔을 판별하고, 상기 검사 영역 내에 존재하는 정상적인 압흔의 개수에 따라 상기 검사 영역 내의 전기적 도통 상태를 검사하는 것을 특징으로 하는 압흔 검사장치.
제1항에 있어서,

상기 검사영역 선택부는,

설계도면의 기판 패턴과 동일한 마스터 데이터를 입력받아 저장하는 마스터 데이터 저장부와;

상기 화상 데이터 중의 일부를 선택하여, 상기 선택된 일부분의 화상을 마크로서 저장하는 마크 데이터 저장부와;

상기 마크 및 검사영역에 대응하는 패턴 정보를 포함한 상기 마스터 데이터를 이용하여, 상기 화상 데이터의 마크와 상기 화상 데이터의 검사영역 간의 오프셋 값을 저장하는 오프셋 값 저장부; 및

상기 화상 데이터의 마크를 기준으로 상기 오프셋 값만큼 보정된 위치에 검사영역을 매칭시키는 매칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 압흔 검사장치.
제1항에 있어서,

상기 압흔 검출부는,

상기 화상 데이터 중, 상기 검사영역의 휘도 분포를 분석하는 화상 데이터 분석부와;

상기 분석된 화상 데이터로부터 상기 검출영역의 중심점을 각각 검출하는 중심점 검출부와;

상기 중심점을 중심으로 하여 소정 형상을 갖는 상기 테두리 및 면적 정보가 저장되는 면적 저장부와;

상기 분석된 휘도를 이용하여, 상기 면적을 갖는 테두리 내의 압흔 높이를 검출하는 높이 검출부; 및

상기 면적 및 높이를 이용하여 압흔지수를 검출하는 압흔지수 계산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압흔 검사장치.
제4항에 있어서,

상기 압흔지수는,

(0.7*높이) + (0.3*면적)의 수식이 적용되어 검출되는 것을 특징으로 하는 압흔 검사장치.
제4항에 있어서,

상기 면적은 상기 반도체 칩과 상기 기판 사이에 삽입되는 접착재의 재질에 따라 서로 다른 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 압흔 검사장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 검출된 압흔지수와의 비교를 통해 상기 압흔의 이상 유무를 검출할 수 있도록, 압흔지수 기준값이 저장되는 압흔지수 기준값 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압흔 검사장치.
제7항에 있어서,

상기 압흔지수 기준값은 상기 상기 반도체 칩과 상기 기판 사이에 삽입되는 접착재의 재질에 따라 서로 다른 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 압흔 검사장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 현미경을 통해 상기 기판에 수직하게 빛을 조사하는 조명장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 압흔 검사장치.
압흔이 발생한 기판을 현미경을 향해 노출되도록 워크 스테이지에 고정시키는 기판 고정단계와;

상기 현미경을 이용해 상기 기판의 후면을 관찰하는 기판 관찰단계와;

카메라를 이용해 상기 관찰된 기판의 후면을 촬상하는 기판 촬상단계와;

상기 촬상된 화상 데이터를 입력받아, 상기 화상 데이터 중 압흔검사가 필요 한 검사영역을 설정하는 검사영역 설정단계와;

상기 검사영역 내에서, 소정 형상의 테두리를 갖는 각 검출영역마다 휘도 분포 정보를 검출하는 휘도분포 검출단계; 및

상기 검출된 휘도 분포 정보에 따라 압흔지수를 검출하는 압흔지수 검출단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압흔 검사방법.
제10항에 있어서,

상기 검사영역 설정단계는,

설계도면의 기판 패턴과 동일한 마스터 데이터를 입력받아 저장하는 마스터 패턴 저장단계와;

상기 화상 데이터 중의 일부를 선택하여, 상기 선택된 일부분의 화상을 마크로서 저장하는 마크 저장단계와;

상기 마크 및 검사영역에 대응하는 패턴 정보를 포함한 상기 마스터 데이터를 이용하여, 상기 화상 데이터의 마크와 상기 화상 데이터의 검사영역 간의 오프셋 값을 검출하는 오프셋 값 검출단계; 및

상기 화상 데이터의 마크를 기준으로 상기 오프셋 값만큼 보정된 위치에 검사영역을 매칭시키는 매칭단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압흔 검사방법.
제10항에 있어서,

상기 휘도분포 검출단계는,

상기 검사영역을 세분화한 각 검출영역을 나타내는 소정 형상의 테두리 및 면적에 관한 정보를 입력받아 저장하는 검출영역 데이터 저장단계와;

상기 화상 데이터 중, 상기 검사영역의 휘도를 분석하는 화상 데이터 분석단계와;

상기 분석된 휘도를 이용하여 상기 검출영역의 중심점을 각각 검출하는 중심점 검출단계; 및

상기 분석된 휘도를 이용하여, 상기 면적을 갖는 테두리 내의 압흔 높이를 검출하는 높이 검출단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압흔 검사방법.