KR20100015441A - 제조시 표시용 자기 잉크를 사용하여 불량 부품 또는 조립체를 탐지하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 방법은 제조시 불량 부품 또는 조립체를 표시하기 위한 자기 잉크의 이용에 관한 것으로, 불량 조립체가 제품 내에 숨겨져 있거나 가려진 경우에도, 불량 부품 또는 불량 조립체가 제조 후의 제품 내에서 탐지되도록 한다.
불량 조립체, 자기 잉크, 릴-투-릴 공정, 에세이 장치, 적층형 장치, 불량 모세관, 테스트 스트립, 액체 캐리어, 스캐너

Description

제조시 표시용 자기 잉크를 사용하여 불량 부품 또는 조립체를 탐지하는 방법{METHOD OF DETECTING A DEFECTIVE PART OR ASSEMBLY USING MAGNETIC INK FOR MARKING DURING MANUFACTURING}
관련출원에 대한 상호 참조
본 출원은 본 명세서에서 전체적으로 참조되고 2007년 3월 21일에 출원된 미국 가특허 출원 제 60/919,366호의 우선권을 주장한다.
기술 분야
본 발명에 따른 방법은 제조시 불량 부품 또는 조립체를 표시(mark)하기 위한 자기 잉크(magnetic ink)의 이용에 관한 것으로, 불량 조립체가 제품 내에 숨겨져 있거나 가려진 경우에도, 불량 부품 또는 불량 조립체가 제조 후의 제품 내에서 탐지되도록 한다. 이 방법은 특히 적층형 제품(laminated products)의 릴-투-릴 제조 공정(reel-to-reel manufacturing)과 같은, 연속적인 제조 공정에서 특히 유용하다.
소형 전자제품(electronics) 및 기타 장치(또는 이들의 부품)는 종래에는 개별-부품 기반(loose-part basis)으로 제조 및 조립되었다. 그러나, 고속 장비를 이용하는 경우 조차, 모든 부품을 개별적으로 취급하는 것은 비효율적이었다. 이 러한 비 효율적인 제조 방법은 완전히 자동화된, 수동 작업이 없는 제조 공정으로 변경되었다.
새로운 제조 방법 중에는 릴-투-릴 공정이 있으며, 이 릴-투-릴 공정은 연속적이고 색인이 달린 캐리어 스트립(indexed carrier strip)을 제어하기 위한 공급 릴(feed reel) 및 감기 릴(take-up reel)을 이용하며, 이 캐리어 스트립으로 부품(part)이 예를 들면 조립 라인을 따른 상이한 스테이션에서 조작 및 조립을 위해 부착된다. 연속적인 스트립은 모니터가 스테이션과 감기 릴 사이에서 충분한 늘어짐을 탐지할 때 자동적으로 감기 릴로 다시 감긴다. 캐리어 스트립은 금속, 복합물, 또는 폴리머 스트립일 수 있으며, 와이어 또는 케이블을 포함한다. 완료되거나 조립된 부품 또는 선행물(precursor)은 여전히 감기 릴 상에서 마지막 사용자 또는 고객에게 전달될 수 있거나 포장 및 전달을 위해 캐리어 스트립으로부터 제거될 수 있다. 이 같은 제조 기술은 특히 IC, 이산 전자 장치(discrete electronic device), DIP 스위치, 및 커넥터와 같은 전자 부품 및 본 명세서에서 추가로 설명되는 적층형 에세이 장치(laminated assay device)에 매우 적합하다.
릴-투-릴 제조 방식은 잘 설정된 기술 및 공정을 구비하여 종종 더 높은 수준의 편리성 및 비용 절감을 달성한다. 릴-투-릴 제조 방식의 장점 중에는 구성물(component)의 자동화된 취급, 낮은 제조 비용, 더 높은 용적 처리량, 적은 공정 에러(높은 반복가능성 및 품질), 및 조립의 용이성 및 속도를 위한 일관된 부품 배향이 있다.
릴-투-릴 제조 방식에서의 품질 제어는 우수하다. 카메라는 종종 개별 스트 립-장착 제품의 100%까지 검사하기 위해 이용된다. 카메라는 부품 표면, 형상, 위치, 크기 및/또는 중요 피쳐(critical feature)의 존재 또는 부 존재를 체크할 수 있다. 그러나, 불량을 탐지하는 능력은 즉시 불량 조립된 제품을 페기하기 위한 성능으로 변환되지 않는다. 불량 조립체를 제거하기 위해 릴-투-릴 제조를 중단하는 것은 높은 속도의 제조 공정을 이용하기 위한 목적을 달성하기 어렵게 하며, 따라서 불량 조립체가 종종 스트립 상에 남겨져, 제조 공정의 마지막에 탐지하여 격리되도록 한다. 불행하게도, 조립체 내의 일부 불량은, 특히 완성 제품이 예를 들면 구성물의 적층에 의한 것과 같이, 제품의 최종품 또는 구성물 내에 가려지거나 또는 심지어 물리적으로 접근 불가능한 다수의 층 또는 부조립체로 이루어지는 경우, 완성 제품 내에서 탐지하기가 어려울 수 있다. 스트립 상의 색인 표시는 나중에 폐기되는 불량 부품을 확인하는데 도움이 될 수 있다; 그러나 이 같은 색인 표시는 우수한 제품을 폐기하는 것 및 불량 제품이 고객에게 전달되는 것을 방지하여야 한다. 더욱이, 수 개의 부품이 동일한 색인 마커(index marker)와 정렬되는 경우, 다양한 부품이 불량 부품이 제거되는 것을 보장하도록 폐기될 수 있어야 한다.
표시가 조립체 또는 제품 내에 숨겨진 경우 조차, 표시가 추후 제조단계에서 탐지될 수 있도록, 제조 동안 탐지되는 불량 조립체를 개별적으로 표시하기 위한 방법에 대한 요구가 있다.
관련된 기술 분야의 전술된 예 및 이와 관련된 한정은 예시적이며 독점적이지 않은 것으로 의도된다. 관련된 기술 분야의 다른 한정은 상세한 설명을 읽고 도면을 검토할 때 본 기술분야의 전문가에게 명백하게 될 것이다.
후술되는 양태 및 아래 기재되어 설명되는 양태의 실시예는 예시적이고 설명을 위한 것으로 의도되며, 그리고 이는 본 발명의 범위를 제한하려는 것은 아니다.
하나의 양태에서, 제조되는 최종 제품 내의 불량 조립체를 탐지하기 위한 방법이 제공되며, 불량이 제조 동안 확인되고, 불량 조립체가 최종 제품 내에 실질적으로 숨겨지는, 상기 방법은,
a) 제조 동안 조립체 내의 불량을 확인하는 단계,
b) 제조 동안 자기 잉크로 불량 조립체를 표시하는 단계,
c) 최종 제품 내의 자기 잉크를 탐지하는 단계,
d) 이와 같이 표시된 불량 제품을 분리하는 단계를 포함하며,
자기 잉크는 제조되는 최종 제품 내에 실질적으로 숨겨지는 불량 조립체의 탐지를 허용한다.
일부 실시예에서, 제조되는 최종 제품은 적층형 장치다. 소정의 실시예에서, 불량은 적층형 장치의 층에 있으며, 이 층은 실질적으로 최종 제품 내에 숨겨져 있다. 특별한 일 실시예에서, 불량은 서로에 대한 재료의 정렬 또는 위치 및/또는 적층형 장치, 특히 에세이 장치의 재료 구성물 상의 반응물의 증착(deposition)의 불량이다.
일부 실시예에서, 제조는 릴-투-릴 공정을 이용하여 수행된다. 소정의 실시예에서, 불량은 제조 동안 조립체를 시각적으로 검사하기 위하여 카메라를 이용하여 확인된다. 특별한 실시예에서, 표시는 조립체 상에 자기 잉크를 스프레잉함으로써 수행된다.
일부 실시예에서, 표시는 조립체 상에 자기 잉크를 점으로 찍음으로써(spotting) 수행된다.
일부 실시예에서, 제조되는 최종 제품은 에세이 장치다.
일부 실시예에서, 에세이 장치는 적층형 테스트 스트립이 구비된(based) 에세이 장치다.
또 다른 양태에서, 실질적으로 숨겨진 자기 잉크 표시를 포함하는 제조되는 제품이 제공된다.
위에서 설명된 전형적인 양태 및 실시예에 부가하여, 추가의 양태 및 실시예가 아래의 상세한 설명 및 도면을 참조함으로써 명백하게 될 것이다.
1. 정의
본 명세서에서 이용되는, "불량(defective)"은 하나의 부품 또는 조립체가 의도된 목적 모두 또는 일부에 대해 적절하지 않거나 수용할 수 없는 결함이 있거나 불완전한 것을 의미한다. 불량은 파손, 긁힘, 구부러짐, 오정렬, 부작동, 등과 같은 용어를 포함한다. 불량은 구조적, 기능적, 또는 미적 불량일 수 있다.
본 명세서에서 이용되는 "제조 동안(during manufacturing)"은 릴-투 릴 작동 또는 다른 조립 라인 공정과 같은 연속 제조 공정의 과정을 의미하며, 여기서 부품 또는 조립체는 통상적으로 단계들 사이에서 최소 지연을 하는 연속적인 작동 또는 절차로 처리된다.
본 명세서에서 이용되는, 연속 제조 공정의 최종 또는 중간 제품의부품 또는 조립체에 대한 "실질적으로 숨겨진(substantially concealed)"은 부품 또는 조립체에 형성된 가시적 표시가 최종 제품에서 탐지하는 것이 어렵거나 불가능하도록 최종 제품 내에 가리워져 있거나 불명료한 부품 또는 조립체를 지칭한다. "실질적으로 숨겨진"은 최종 제품으로 결합되기 전의 부품 또는 조립체의 가시성 또는 접근성에 비해, 완전히 숨겨지거나, 99% 숨겨지거나, 95% 숨겨지거나, 90% 숨겨지거나 80% 숨겨지는 것을 포함한다.
본 명세서에서 이용되는, "제조되는 최종 제품(final product of manufacture)" 또는 이와 유사한 용어는 연속 제조 공정, 예를 들면 릴-투-릴 공정의 최종 결과물을 지칭한다. 최종 제품은 실질적으로 중단되지 않는 공정, 조립 라인의 경우에서와 같은 최종 결과물이다. 최종 제품이 다수의 연속적인 제조 단계를 요구하거나 상이한 연속 제조 단계로부터 구성물을 결합하는 경우, 제조하는 최종 제품은 연속 제조 단계들 중 하나로부터 발생되는 각각의 중간품 또는 다수의 구성물이 자동화된 연속 공정을 경유하여 추가로 조합되는 경우, 결과적으로 조합된 제품 중 어느 하나 또는 모두를 지칭할 수 있다.
본 명세서에서 이용되는, 용어 "에세이 장치(assay device)"는 샘플, 바람직하게는 샘플 내의 목표 물질의 존재, 부 존재 또는 양을 탐지하기 위해 바람직하게는 생물학적 샘플 상의 에세이를 수행하기 위한 장치를 지칭한다. 에세이 장치의 예는 테스트 스트립을 포함하는 측방향(또는 수직 방향) 유동 에세이 장치를 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니며, 이 테스트 스트립은 샘플과 접촉할 때 테스트 스트립 내, 테스트 스트립을 가로질러 및/또는 테스트 스트립 상의 측방향(또는 수직 방향) 유동을 허용하는 하나 또는 그 이상의 다공성 재료를 포함하며, 상기 테스트 스트립은 이 같은 다공성 재료의 일 부분 상 및/또는 그 안에 증착되는 반응물을 포함하여 유동하는 샘플이 상기 반응물과 접촉하여 목표 물질의 존재, 부존재 및/또는 양을 표시하는 반응을 하도록 한다. 일부 예에서, 예를 들면, 수직 유동(또는 딥스틱(dipstick)) 장치, 에세이 장치는 컨테이너 내의 샘플 내로 삽입(예를 들면, "침지(dipped)")되며, 샘플 내에 테스트 결과를 제공하기 위하여 테스트 스트립이 심지 형태로 끼워진다(wicked up). 이 같은 장치의 일 예는 QuickVue(등록상표) Influenza A+B(Quidel Corp, 캘리포니아, 샌 디에고)이다. 측방향 유동을 적용하는 전형적인 에세이 장치는 QuickVue(등록상표) One-Step hCG Combo Test(Quidel Corp, 캘리포니아, 샌 디에고)이다.
본 명세서에서 이용되는, 용어 "불량 확인(identifying a defect)"은 부품 또는 조립체 내의 흠 또는 불완전성의 존재를 조사, 적발, 발견 또는 결정하는 것을 지칭한다. 흠 또는 불완전성은 부품 또는 조립체의 기능에 대해 중요할 수 있거나(critical) 중요하지 않을 수 있다(cosmetic). 흠 또는 불완전성의 예는 불완전한 캐스팅 또는 몰딩, 부적절한 조립, 누락되거나 미완비된 구성물, 부품의 오정렬, 공정 잔류물, 외부 오염물, 등일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 확인은 고속 카메라를 이용하여, 부품 또는 조립체의 출력, 임계적 크기 또는 매개 변수, 예를 들면 광학 밀도를 측정함으로써, 조립체의 일 부분의 질량을 측정함으로써, 또는 불량 부품이 올바른(즉, 불량 없는) 부품과 구별될 수 있도록 하는 소 정의 다른 수단에 의해 시각적으로 수행될 수 있다.
본 명세서에서 이용되는, "표시(marking)"는 예를 들면 불량이 없는 부품 또는 조립체로부터 불량 부품 또는 조립체를 구별하기 위해 구별되는 피쳐를 적용하는 것을 지칭한다. 바람직한 실시예에서, 표시는 자기 잉크를 선, 불규칙한 곡선, 낙서, 점, 얼룩, 또는 다른 표시의 형태로 불량 부품 또는 조립체에 적용함으로써 형성될 수 있다.
본 명세서에서 이용되는, "자기 잉크(magnetic ink)"는 수표 상에 계정 번호(account number)를 인코팅하는 자기 잉크 문자 인식(MICR) 문자를 인쇄하기 위해 이용되는 것과 같이 자기적으로 탐지가능한 잉크이다. 자기 잉크는 일반적으로 초소형 강자성 나노 입자(예를 들면, 자철광, 적철광 또는 Fe2+ 또는 Fe3+ 원자를 포함하는 소정의 다른 화합물)로 이루어지는 자성 유체(ferrofluid)를 포함한다. 자성 유체는 올레산, 테트라메틸암모늄 수산화물(tetramethylammonium hydroxide), 구연산, 소이 레시틴(soy lecithin) 등과 같은 계면 활성제를 포함하여, 응집 작용을 감소시키도록 한다. 대부분의 자성 유체는 실제로 상자성체이며, 즉 대부분의 자성 유체는 자기장에만 반응하는 자성이 된다. 순 강자성 유체 및 상자성 유체가 본 발명에 따라 이용될 수 있다. 자성 잉크의 존재는 자성 체커(magnetic checker)를 이용하여 결정될 수 있으며 자성 체커는 본 기술분야에 알려진 표준 장치이다. 자성 유체는 첫번째로 알브레흐트(Albrecht), T. 등(1985)에 의해 응용 물리학 A(Applied Physics A):재료 과학 및 프로세싱 65페이지 215-220째줄에서 설 명되었다.
본 명세서에서 이용되는, "불량 부품 또는 조립체의 분리(isolating the defective part or assembly)", 또는 유사한 표현은 비 불량 부품 또는 조립체로부터 불량 부품 또는 조립체의 격리 또는 분리, 또는 비 불량 부품 또는 조립체를 포함하는 제품으로부터 불량 부품 또는 조립체를 포함하는 부품의 분리를 지칭한다. 분리(isolation)는 불량 부품 또는 조립체의 탐지에 따라 어느 때든지 수행될 수 있으며 바람직하게는 연속 제조 공정 또는 단계의 완료에 후속하는 편리한 시간에 수행될 수 있어, 불량 부품 또는 조립체를 분리하기 위해 요구되는 중단 시간(down time)을 최소화한다. 분리된 불량 부품 또는 조립체는 폐기되거나 불량의 성질을 더 잘 이해하고 및/또는 불량 발생을 방지 또는 최소화하기 위해 추가로 시험될 수 있다.
II. 개관
본 발명의 방법은 제조된 제품에서 불량 부품 또는 조립체를 탐지하기 위한 것이다. 이 방법은 불량 부품 또는 제품이 숨겨지거나 불명료하게 되는, 연속 제조 공정으로부터 얻은 중간 또는 최종 제품 내의 불량 부품 또는 조립체를 탐지하기에 특히 유용하다. 이러한 문제는 연속 제조 공정에 의해 제조된 부품 또는 조립체가 더 큰 구성물로 조립되어, 검사 또는 제거를 위해 더 큰 구성물로 접근할 수 없는 경우 자주 발생한다.
특히, 본 발명의 방법은 제조 동안 확인되는 불량 부품 또는 조립체가 제조에 후속하는 편리한 시간에 탐지될 수 있는 자기 잉크로 표시된다. 자기 잉크는 표시된 불량 부품 또는 조립체가 숨겨지거나 가려지거나 불명료하거나 종래의 탐지 방법으로 접근할 수 없는 경우 조차, 탐지될 수 있다. 본 발명의 방법의 바람직한 실시예가 아래 설명된다. 추가의 실시예는 상세한 설명으로부터 명백하게 된다.
III. 부품 및 조립체 내의 불량을 탐지하기 위한 방법
조립 라인 또는 관련된 제조 계획 상에서의 불량 제품의 탐지는 통상적으로 "불량 스캐너"로서 공지된 기구류(a class of instrument)에 의해 수행된다. 이러한 기구는 자동적으로 표면을 스캔하여 마이크로프로세스 장치를 이용하여 불량 위치를 기록하며, 마이크로프로세서 장치는 불량 부품 또는 조립체(또는 불량 부품 또는 조립체를 포함하는 제품)가 탐지되어 폐기되는 수동 또는 자동 불량 스테이션에 의한 이용을 위해 "불량 맵(defect map)"을 형성한다.
스캐너는 전하-결합 장치(CCD) 카메라 및 상보적인 금속 산화물 반도체(CMOS) 센서를 포함하지만 이에 제한되는 것은 아니다. 이러한 기술은 디지털 스틸(digital still) 및 비디오 카메라, 광학 스캐너, 팩시밀리 기계, 및 로봇 공학(robotics)과 같은 이미징 장치(imaging device)에서 널리 이용된다. 스캐너는 필라멘트 램프 및 가스 충전 램프와 같은 종래의 비간섭성 광원 또는 단파장 레이저와 같은 간섭성 광원을 이용할 수 있다. 검사 방법, 뿐만 아니라 이러한 방법을 실시하기 위한 장치 및 회로의 예는 그 중에서도 특히 미국 특허 제 4,247,203호, 제 4,532,650호, 제 4,579,455호, 제 4,805,123호, 제 4,926,489호, 제 5,619,429호, 제 5,864,394호, 제 5,699,447호, 제 5,825,482호, 제 7,133,548호, 및 제 6,952,491호를 포함하는 다양한 미국 특허에 설명된다. 이러한 특허들의 공개된 내용은 본 명세서에서 참조된다.
Ⅳ. 불량 제품 및 조립체를 표시하는 방법
스캐너를 이용한 불량 탐지 다음에, 자기 잉크가 제조에 따라 불량 부품 또는 조립체의 탐지를 용이하게 하도록 불량 부품 또는 조립체로 적용된다. 자기 잉크는 브러싱(brushing), 스프레잉(spraying) 및 롤 코팅(roll coating)과 같은 종래의 적용 방법 분만 아니라 종래의 접촉 프링팅, 공기 분무 스프레잉, 공기 보조 스프레잉, 무기 스프레잉, 고 용적 저압 스프레잉, 공기 보조 무기 스프레잉, 연속 제트 잉크 프린팅, 이중 프린팅(binary printing), 및 레이저 프린팅을 포함하는 인쇄 방법에 의해 적용될 수 있으며, 모두 본 기술분야에 공지되어 있다. 충분한 양의 자기 유체(magnetic fluid)는 제조 절차의 최종 또는 중간 제품 내에 가려지거나 숨겨지거나 또는 접근불가능한 경우 조차, 불량 조립체의 탐지를 허용하도록 적용된다.
자기 잉크는 일반적으로 초소형 강자성 나노 입자(예를 들면, 자철광, 적철광 또는 Fe2+ 또는 Fe3+ 원자를 포함하는 소정의 다른 화합물)를 포함하는 자성 유체를 포함한다. 자기 재료는 선택적으로 분산제, 계면활성제, 안료, 바인더 레진(binder resin), 가소제, 유연제, 내후성 개선제(weatherability improver), 및 필러(filler)와 조합되어, 통상적으로 액체 캐리어 내에 부유되어, 자성 유체로서 지칭될 수 있는 콜로라이드 자기 유체를 형성하도록 한다.
액체 캐리어는 (i) 지방족 탄화수소, 예를 들면, 헵탄, 데칸, 미네랄 오일, 등유, 등과 같은 비 극성 용매, (ii) 할로겐화 탄화수소, 예를 들면, 4염화탄소, 트리클로로에틸렌 등, 및 (iii) 방향족 용매, 예를 들면, 벤젠, 톨루엔 등을 포함하는 비 수성 용매일 수 있다. 액체 캐리어는 또한 선택적으로 작은 양의 유기 용매를 구비하는 수성 용매일 수 있다. 계면 활성제는 자기 잉크 내에 하나 또는 그 이상의 구성물의 용해성을 증가시키고 및/또는 응집성을 감소시키기 위해 추가될 수 있다. 계면 활성제는 올레산, 테트라메틸암모늄 수산화물(tetramethylammonium hydroxide), 구연산, 소이 레시틴(soy lecithin) 등을 포함할 수 있다.
자성 유체를 위한 유기 액체 캐리어는 예를 들면 미국 특허 제 4,430,239호, 제 4,416,751호, 제 4,604,222호, 제 4,687,596호, 제 4,732,706호, 제 4,867,910호 및 제 5,085,789호에 설명된다. 수성 캐리어 유체는 예를 들면, 미국 특허 제 3,990,981호, 제 4,416,751호, 제 5,240,626호 및 제 5,843,579호에 설명된다.
대부분의 자성 유체는 실제로 상자성체이며, 즉 대부분의 자성 유체는 자기장에만 반응하는 자성이 된다. 순(true) 자기 자성 유체는 안정성이 적어지도록 하는 경향이 있다. 순 강자성 유체 및 상자성 유체가 본 발명에 따라 이용될 수 있다.
Ⅴ. 자기 잉크를 탐지하는 방법
자기 잉크는 본 기술분야에서 표준 장치인, 자기 센서(또는 체커(checker))를 이용하여 탐지할 수 있다. 이 같은 센서는 통상적으로 홀 소자, 자기저항(MR) 소자, 자이언트(giant) 자기저항(GMR) 소자, 및/또는 플럭스게이트 소자(fluxgate element)를 포함한다. 전형적인 자기 센서는 예를 들면 미국 특허 제 4,518,919 호, 제 4,639,807호, 제 4,709,208호, 제 4,988,850호, 제 5,201,395호, 및 제 6,323,634호에서 설명된다.
자기 센서는 제조 공정으로부터 최종 또는 중간 제품으로 결합되는 불량 부품 또는 조립체 상에 표시된 자기 잉크를 탐지하기 위하여 이용된다. 자기 센서는 제조 동안 부품 또는 조립체에 의해 이동되는 경로를 따라 위치될 수 있어, 불량 부품 또는 조립체가 자동적으로 탐지되도록 한다. 일 예에서, 불량 부품 및 조립체는 릴-투-릴 공정과 같은, 연속 제조 공정의 마지막에서 탐지된다.
선택적으로, 불량 부품 상의 자기 잉크 표시는 수동으로, 예를 들면 휴대용(hand held) 또는 유사한 자기 센서를 이용하여 탐지될 수 있다.
Ⅵ. 불량 부품 또는 조립체를 분리하는 방법
불량 부품 또는 조립체를 분리하는 방법은 총괄적으로 불량 관찰(defect review)로서 알려진 공정을 포함한다. 불량 관찰은 종래에는 상술된 바와 같은 불량 맵을 이용하여, 수동으로 또는 자동적으로 수행된다. 제품의 제한된 양 및/또는 복잡한 관찰 요구조건의 경우, 수동 관찰이 바람직할 수 있다.
자동 불량 특성화(automatic defect characterization)(ADC)는 반도체 및 마이크로프로세서 제조 분야에서 널리 알려져 있으며, 이 분야에서 종래의 백색-광-현미경-구비 관찰 스테이션(white-light-microscope-based review stations)은 불량 맵을 기초로 하여 의심스러운 불량 웨이퍼를 각각 자동적으로 로딩하여 웨이퍼의 관련 부분의 디지털 이미지를 캡쳐하여 불량을 추가로 특성화하는 ADC 시스템에 의해 대체될 수 있다. 완전히 자동화된 시스템에서, 불량 부품 또는 조립체는 처 분 또는 추가 분석을 위해 비 불량 부품으로부터 물리적으로 분리된다. 제품 가치가 낮고 및/또는 처리량이 많은 경우, 불량 맵이 추가 관찰 없이 불량 부품 또는 조립체를 즉시 분리하기 위해 이용될 수 있다.
본 발명의 방법의 경우, 불량 관찰은 제조 공정의 최종 또는 중간 제품 내에서 자기 잉크를 탐지하고, 이어서 처분 또는 추가 분석을 위해 불량 부품 또는 조립체를 물리적으로 분리함으로써 수행될 수 있다. 선택적으로, 자기 잉크를 포함하는 불량 부품 또는 조립체의 위치와 관련된 데이터는 추후 불량 부품 또는 조립체를 분리하기 위해 불량 맵을 준비하기 위해 이용될 수 있다. 종래의 불량 맵, 즉 스캐너로부터 얻어진 데이터를 이용하여 준비된 불량 맵은 불량 제품 또는 조립체(또는 이러한 불량 제품 또는 조립체를 포함하는 최종 또는 중간 제품)를 추적 또는 위치를 발견하기 위하여 자기 센서와 조합하여 이용될 수 있다. 그러나, 자기 잉크의 이용이 스캐너에 의해 준비된 종래의 불량 맵에 의존하지 않고 직접 불량 부품 또는 조립체의 탐지를 허용하기 때문에 종래의 불량 맵은 자기 센서와 조합하여 이용하는 것이 요구되지 않는다.
Ⅶ. 본 발명의 방법의 장점
본 발명의 방법은 부품 또는 조립체가 완전히 또는 부분적으로 은폐되거나 숨겨지거나 또는 연속 제조 공정의 최종 또는 중간 제품 내에 묻혀지는 경우 조차 표시된 불량 부품 또는 조립체의 탐지를 허용한다. 이러한 방법 전에, 이 같은 불량 부품 또는 조립체는 (ⅰ) 불량 부품 또는 조립체가 접근가능한 동안, 즉 최종(또는 중간) 제품으로 조립되기 전에 탐지 및 분리되어야 하고, (ii) 접근가능한 동안 확인되어야 하고, 이어서 나중에 예를 들면 불량 맵을 이용하여 최종 또는 중간 제품과 상호 관련되어야 한다. 첫번째 경우에서, 연속 제조 공정의 마지막에 불량 제품 또는 조립체를 접근가능하게 하기 위한 요구는 연속적이고 실질적으로 중단되지 않는 방식으로 수행될 수 있는 단계의 개수를 제한한다. 두번째 경우, 불량 부품 또는 조립체를 포함하는 최종 또는 중간 제품의 분리는 불량 부품 또는 조립체가 나중에 발견되어 분리되는 것을 허용하도록 신뢰성있는 색인 시스템과 조합되어, 스캐너 데이터로부터 준비된 불량 맵의 정밀도에 의존한다.
불량이 숨겨지고 가려진, 불량 부품을 탐지하기 위한 능력은 불량 부품 또는 조립체 또는 이들을 포함하는 제품을 탐지하여 분리하기 위해 제조 공정을 중단하는 것이 필요하기 전에 더 많은 제조 단계가 수행될 수 있다는 것을 의미한다. 자기 센서를 이용하여 불량 부품 및 조립체를 탐지하기 위한 능력은 또한 불량 맵 및 색인 기구에 대한 의존을 제거한다. 자기 잉크를 이용하여, 불량 맵이 손실 또는 색인 시스템이 고장난 경우 조차, 불량 부품 및 조립체는 확인될 수 있다.
본 발명의 방법은 대부분의 어떠한 조립-라인을 기초로 하는 제조 공정에서 불량을 탐지하기 위해 유용하여, 불량 부품 또는 조립체를 분리하기 위해 제조 공정을 중단하지 않아도 된다. 조립-라인을 기초로 하는 제조 공정은 릴-투-릴 제조 공정을 포함하며, 이 릴-투-릴 제조 공정은 반도체 및 집적 회로(IC) 산업에서 널리 이용되고 에세이 장치, 특히 적층형 테스트 스트립을 구비한, 측방향(또는 수직방향) 유동 에세이 장치의 제조에 유용하다.
본 발명의 방법의 하나의 전형적인 용도는 예를 들면 재료의 층으로부터 제 조된 부품 또는 조립체에서 불량 마이크로유체 회로(microfluidic circuit)를 탐지하는 것이다. 특별한 예에서, 스캐너(예를 들면, 고속 카메라)는, 마이크로 유체 장치의 부품 또는 조립체 내의 부적절한 크기의 통로, 또는 모세관(또는 다른 불량)을 초래하는, 재료 층 내의 불량을 확인한다. 부품 또는 조립체는 자기 센서에 의한 추후 탐지를 위해 자기 잉크로 표시되며, 이때 불량 부품 또는 조립체(또는 이들을 포함하는 최종 제품)는 추가 분석을 위해 분리되거나 간단히 폐기된다. 자기 잉크의 이용은 불량 층이, 예를 들면 동일한 연속 제조 공정 동안 적용되는 부가 층에 의해, 은폐되거나 숨겨진 경우 조차 탐지되는 것을 허용한다.
본 발명의 방법의 추가의 전형적인 용도는 측방향 유동 또는 수직방향(딥스틱-타입) 면역측정 장치와 같은, 적층형 테스트 스트립 장착형 에세이 장치의 결함 구성물을 탐지하는 것이다. 이 같은 장치는 본 발명의 기술 분야에 널리 알려져 있으며, 예를 들면, 램보테(Lambotte) 등의 USPN 제 7,179,657호, 뵈링거(Boehringer) 등의 USPN 제 7,144,742호, 프로노보스트(Pronovost) 등의 USPN 제 6,656,744호 및 램보테 등의 WO2005/031355호를 참조하라, 이들 각각은 본 명세서에서 전체적으로 참조되며, 또한 QuickVue(등록상표) Influenza A+B(Quidel Corp., 캘리포니아 샌 디에고) 및 QuickVue(등록상표) One-Step hCG Combo Test(Quidel Corp., 캘리포니아 샌 디에고)와 같은 상업적으로 입수가능한 신속 진단 장치를 참조하라.
적층형 테스트 스트립 장착형 에세이 장치는 수동 조립체에 의해 제조될 수 있지만, 바람직하게는 릴-투-릴 제조와 같은 자동 연속 제조 공정을 이용하여 제조 된다. 전형적인 자동화된 연속 공정에서 제조될 때, 구성 재료는 하나의 릴로부터 풀어지고, 반응물이 구성 재료로 원하는 양으로 그리고 재료 상의 원하는 위치에 적용되고(예를 들면, 프린팅, 스프레잉 등을 경유하여), 일단 재료의 조작이 완료되면, 구성 재료는 또 다른 릴 상으로 풀린다. 상이한 구성 재료의 릴들이 이어서 자동화된 연속 공정을 경유하여, 테스트 스트립 내로 조립되어, 상기 구성물이 서로 중첩되고 및/또는 이 같은 구성물의 하나 또는 그 이상의 표면을 덮는 불투명한 재료를 포함한다. 완료된 테스트 스트립은 또한 불투명한 또는 부분적으로 불투명한 하우징 내로 배치되고 및/또는 불투명한 포장으로 포장된다.
연속 제조 공정을 따라, 검사 지점이 예를 들면 조립 라인 내의 자기 잉크 표시를 적용하기 위한 수단을 따라 이들과 소통하여 스캐너, 카메라 또는 다른 광학 장치의 배치에 의해 설정된다. 이 같은 검사 지점은 불량 구성물의 일렬 확인을 허용하고 또한 상기 자기 잉크를 이용하여 이 같은 불량 구성물을 표시한다. 이 같은 불량 부품은 이어서 확인되어 제한 없이 제조의 완료 후를 포함하는 제조 공정 내의 편리한 지점에서 비 불량 부품으로부터 분리한다.
다수의 전형적인 양태 및 실시예가 위에서 논의되었지만, 본 기술분야의 기술자는 소정의 변형, 변경, 부가 및 이들의 부 조합을 인정할 것이다. 따라서, 후술되는 첨부된 청구범위 및 이 후 도입되는 청구범위는 이 같은 변형, 변경, 부가 및 이들의 부 조합 모두 본 발명의 실제 사상 및 범주 내에 있는 것으로 해석되는 것을 의도한다.

Claims (10)

  1. 제조하는 동안 불량이 확인되고, 불량 조립체가 실질적으로 최종 제품 내에 숨겨져 있는, 제조되는 최종 제품 내의 불량 조립체를 탐지하기 위한 방법으로서,
    a) 제조 동안 조립체 내의 불량을 확인하는 단계,
    b) 제조 동안 자기 잉크로 상기 불량 조립체를 표시하는 단계,
    c) 상기 최종 제품 내의 상기 자기 잉크를 탐지하는 단계, 및
    d) 상기와 같이 표시된 불량 제품을 분리하는 단계를 포함하며,
    상기 자기 잉크는 제조되는 최종 제품 내에 실질적으로 숨겨져 있는 상기 불량 조립체를 탐지할 수 있도록 하는,
    최종 제품 내의 불량 조립체를 탐지하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제조되는 최종 제품은 적층형 장치인,
    최종 제품 내의 불량 조립체를 탐지하기 위한 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 불량은 상기 적층형 장치의 층 안에 있으며, 상기 층은 상기 최종 제품 내에 실질적으로 숨겨져 있는,
    최종 제품 내의 불량 조립체를 탐지하기 위한 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 불량은 상기 적층형 장치의 층에 의해 형성되는 불량 모세관인,
    최종 제품 내의 불량 조립체를 탐지하기 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    제조 작업이 릴-투-릴 공정(reel-to-reel process)을 이용하여 수행되는,
    최종 제품 내의 불량 조립체를 탐지하기 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 불량이 제조 동안 상기 조립체를 시각적으로 검사하기 위해 카메라를 이용하여 확인되는,
    최종 제품 내의 불량 조립체를 탐지하기 위한 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 조립체 상에 자기 잉크를 스프레잉함(spraying)으로써 표시가 수행되는,
    최종 제품 내의 불량 조립체를 탐지하기 위한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 조립체 상에 자기 잉크를 점으로 찍음으로써(spotting) 표시가 수행되는,
    최종 제품 내의 불량 조립체를 탐지하기 위한 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제조되는 최종 제품은 에세이 장치인,
    최종 제품 내의 불량 조립체를 탐지하기 위한 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 에세이 장치는 적층형 테스트 스트립 구비형 에세이 장치인,
    최종 제품 내의 불량 조립체를 탐지하기 위한 방법.
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