KR20110088628A - 3차원 표면 형상 측정부가 구비되는 압흔 검사시스템 - Google Patents

3차원 표면 형상 측정부가 구비되는 압흔 검사시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 3차원 표면 형상 측정부가 구비되는 압흔 검사시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 압흔의 표면형상을 3D 표면 형상 광학계를 이용하여 보다 정확하게 검사하고, 이에 따른 압흔의 정확한 높이 및 크기를 측정하여 압흔 수량 및 압흔 분포로써 제품의 양부를 판별할 수 있는 3차원 표면 형상 측정부가 구비되는 압흔 검사시스템에 관한 것이다.
본 발명은 검사대상물인 LCD 글라스에 TCP 또는 COG인 LCD 전극부가 안치되며 구동수단에 의해 이동하는 검사대, 상기 검사대의 상부 또는 하부에 구비되며, 본딩(boinding) 공정에서 압력 받은 ACF의 도전볼이 상기 LCD전극부와 LCD 글라스를 가압하게 되고, 그로 인하여 LCD전극부가 LCD 글라스로 볼록하게 돌출되며, 그 돌출된 크기를 측정하기 위한 3차원 표면 형상 측정용 광학계와, 상기 3차원 표면 형상 측정용 광학계를 통하여 측정된 정보를 영상화하는 카메라 및 상기 카메라를 통해 입력 받은 영상을 연산하여 처리하는 메인 콘트롤러를 포함한다.
본 발명의 3차원 표면 형상 측정부가 구비되는 압흔 검사시스템에 의하면, 정확한 압흔의 크기 및 높이를 측정하여 압흔강도를 정확히 분석할 수 있으며, 정확한 압흔강도를 측정하여 본딩(bonding) 공정으로 피드백하여 본딩 강도를 적절하게 조정하여 생산공정의 불량률을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 정확하게 압흔을 구분하여 찾아진 압흔 수량 및 압흔분포로써 제품의 양부를 판별할 수 있는 큰 효과가 있는 것이다.

Description

3차원 표면 형상 측정부가 구비되는 압흔 검사시스템{Denting inspecting system having 3D surface measuring instrument}
본 발명은 3차원 표면 형상 측정부가 구비되는 압흔 검사시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 압흔의 표면형상을 3D 표면 형상 광학계를 이용하여 보다 정확하게 검사하고, 이에 따른 압흔의 정확한 높이 및 크기를 측정하여 압흔 수량 및 압흔 분포로써 제품의 양부를 판별할 수 있는 3차원 표면 형상 측정부가 구비되는 압흔 검사시스템에 관한 것이다.
최근 들어 평판 디스플레이가 많이 사용되고 있다. 평판 디스플레이로는 액정패널이나 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)등이 있다. 이와 같은 평판 디스플레이에서 예를 들어, 인쇄회로기판(PCB)을 패널과 전기적으로 연결하기 위해서는 탭(Tab)이라고 불리우는 TCP(Tape Carrier Package)를 사용한다. 열압착 툴은 상기 탭을 패널에 부착하는 피시비본더 등의 장치에서 사용된다.
상기 피시비본더는 약 300에서 500℃의 고온으로 히터를 가열한 후 고압으로 인쇄회로기판과 탭 또는 탭과 패널을 압착시키는 장비이다. 피시비본더가 압착하는 면적은 폭 2mm, 길이 500mm 이상인 바, 이는 평판 디스플레이가 대형화됨에 따라 점차 길어지는 추세이다.
상기한 탭은 본딩을 한 후에 양부를 검사하기 위해 검사를 하게 되고, 검사과정에서 현재는 미분간섭현미경과 CCD카메라로써 얻어진 압흔의 특징을 갖는 영상을 획득하고, 그 영상으로부터 압흔의 특징을 가지는 위치에 압흔이 있다고 추정하여 압흔의 수량 및 분포를 검사한다.
하지만, 미분간섭현미경으로써 얻은 압흔의 특징을 갖는 영상으로는 압흔의 강, 약을 정확히 알 수 없고 추정할 뿐이다.
따라서 압흔의 정확한 크기 및 높이를 알기 위해서는 LCD의 패턴에 도포된 전극이 도전볼에 의하여 눌린 정도를 광학적으로 측정하는 기술이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 그 목적은 압흔의 크기 및 높이를 정확히 측정하기 위하여 3D 측정용 광학계를 적용한 CCD카메라로써 3D 측정정보를 가지는 영상을 획득하고, 비젼콘트롤러에서 연산하여 LCD 글라스 쪽으로 돌출된 전극부의 크기를 측정할 수 있는 3차원 형상 측정부가 구비되는 압흔 검사시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 검사대상물인 LCD 글라스에 TCP 또는 COG가 안치되며 구동수단에 의해 이동하는 검사대, 상기 검사대의 상부 또는 하부에 구비되며, 본딩(boinding) 공정에서 압력 받은 ACF의 도전볼이 상기 LCD전극부와 LCD 글라스를 가압하게 되고, 그로 인하여 LCD전극부가 LCD 글라스 쪽으로 볼록하게 눌린 형상이 검사면에 생기게 되며, 검사면에 생긴 볼록한 형상을 3차원 정량적 측정을 위한 3차원 표면 형상 측정용 광학계와, 상기 3차원 표면 형상 측정용 광학계를 통하여 측정된 정보를 영상화 하는 카메라 및 상기 카메라를 통해 입력 받은 영상을 연산하여 처리하는 메인 콘트롤러를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 메인 콘트롤러는, 상기 LCD 전극부가 LCD 글라스로 돌출된 크기를 3차원적으로 계산하여 처리하는 처리부와, 상기 처리부의 계산된 계산값에 의해 압흔을 분별하는 분별부 및 상기 분별부를 통하여 판별된 압흔의 양부를 판별하는 검사판별부를 더 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 3차원 표면 형상 측정용 광학계는, 광위상 간섭법, 백색광주사간섭법, 공초점 측정법, 모아레 측정법, 피죠 간섭법 중 어느 하나의 방법을 이용하여 3차원 표면 형상을 획득하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 3차원 표면 형상 측정부가 구비되는 압흔 검사시스템에 의하면, 정확한 압흔의 크기 및 높이를 측정하여 압흔강도를 정확히 분석할 수 있으며, 정확한 압흔강도를 측정하여 본딩(bonding) 공정으로 피드백하여 본딩 강도를 적절하게 조정하여 생산공정의 불량률을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 정확하게 압흔을 구분하여 찾아진 압흔 수량 및 압흔분포로써 제품의 양부를 판별할 수 있는 큰 효과가 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 3차원 표면 형상 측정부가 구비되는 압흔 검사시스템의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1의 LCD 글라스와 LCD 전극부의 모습을 나타내기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 3차원 표면 형상 측정부가 구비되는 압흔 검사시스템의 검사영역을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 검사영역에 대한 데이터 분석을 나타낸 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 3차원 표면 형상 측정부가 구비되는 압흔 검사시스템을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 3차원 표면 형상 측정부가 구비되는 압흔 검사시스템의 구성을 보여주는 블록도이고, 도 2는 도 1의 LCD 글라스와 LCD 전극부의 모습을 나타내기 위한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 3차원 표면 형상 측정부가 구비되는 압흔 검사시스템의 검사영역을 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3의 검사영역에 대한 데이터 분석을 나타낸 도면이다.
먼저 도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 3차원 표면 형상 측정부가 구비되는 압흔 검사시스템에서, 검사대상물인 LCD 글라스(13)에 TCP 또는 COG(14)가 안치되고, LCD 글라스(13)의 LCD 전극부(11)와 COG(14)의 범프(15) 사이에 ACF의 도전볼(12)이 존재하며, COG(14)와 LCD 글라스(13)에 열을 가한 툴(tool)을 이용하여 서로 압력을 가하게 되면 도 2와 같이 도전볼(12)이 눌리면서 LCD의 전극부(11)가 LCD 글라스(13) 쪽으로 볼록하게 눌린 형상이 검사면(16)에 생기게 된다.
즉 본 발명의 3차원 표면 형상 측정부가 구비되는 압흔 검사시스템은, 검사대상물인 LCD 글라스(13)에 TCP 또는 COG(14)가 안치되며 구동수단(미도시)에 의해 이동하는 검사대(10)와, 상기 검사대(10)의 상부 또는 하부에 구비되며, 본딩(boinding) 공정에서 압력 받은 ACF의 도전볼(12)이 상기 LCD전극부(11)와 LCD 글라스(13)를 가압하게 되고, 그로 인하여 LCD 전극부(11)가 LCD 글라스(13) 쪽으로 볼록하게 눌린 형상이 검사면(16)에 생기게 되며, 상기 검사면(16)에 생긴 볼록한 형상을 3차원 정량적 측정을 위한 3차원 표면 형상 측정용 광학계(30)와, 상기 3차원 표면 형상 측정용 광학계(30)를 통하여 측정된 정보를 영상화하는 카메라(20) 및 상기 카메라(20)를 통해 입력 받은 영상을 연산하여 처리하는 메인 콘트롤러(40)로 구성된다.
상기 메인 콘트롤러(40)는, 상기 LCD 전극부(11)가 LCD 글라스로 돌출된 크기를 3차원적으로 계산하여 처리하는 처리부(41)와, 상기 처리부(41)의 계산된 계산값에 의해 압흔을 분별하는 분별부(42) 및 상기 분별부(42)를 통하여 판별된 압흔의 양부를 판별하는 검사판별부(43)로 구성된다.
상기 검사판별부(43)에서 판별된 정보는 별도의 출력부(미도시)를 구비하여 이를 영상화 하여 디스플레이 시킬 수 있으며, 정상의 압흔정보와 비교하여 압흔의 위치, 분포 및 강도를 확인함으로써 압흔의 양부 판별이 가능한 것이다.
한편, 상기 3차원 표면 형상 측정용 광학계(30)는, 광위상 간섭법, 백색광주사간섭법, 공초점 측정법, 모아레 측정법, 피죠 간섭법 중 어느 하나의 방법을 이용하여 3차원 표면 형상을 획득하는 것이다.
상기한 각각의 3차원 표면 형상 측정용 광학계에 대해 간략히 살핀다.
광위상 간섭법은, 단색 파장광을 이용한 광간섭 측정법으로, 높은 분해능과 고속 측정이 가능한 측정법이다. 인접화소에 결상되는 측정점의 높이차가 광원 파장의 1/4이하여야 정확한 높이가 측정 가능하다.
백색광주사간섭법은, 다중 파장관의 간섭을 이용한 측정법으로 높이 측정에 제약이 없으며, 높이 측정 분해능이 대물렌즈의 배율에 영향을 받지 않는 측정법이다.
공초점 측정법은 격자(Grating)간 간섭을 이용한 측정법으로 넓은 측정영역으로 카메라 광학계를 사용하므로 수십 nm영역의 3차원 측정이 가능하다. 그러나 사용하는 격자의 간격과 각도에 따라 측정높이에 제한이 있다.
피죠 간섭법은 단색 파장 광간섭을 이용한 측정법으로 넓은 영역의 측정이 가능하다. 그러나 사용하는 광의 파장에 따라 측정 높이가 제한된다.
따라서 압흔의 영역 및 결상 등에 따라 가장 적합한 방법으로 선택적으로 측정이 가능하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 3차원 표면 형상 측정부가 구비되는 압흔 검사시스템의 작동에 관해 설명하기로 한다.
검사대상물인 LCD 글라스(13)에 TCP 또는 COG(11)가 안치되며 구동수단에 의해 이동하는 검사대(10)는 일방향으로 이송되며, 상기 상기 3차원 표면 형상 측정용 광학계(30)는 측정영역(점선도시)에 검사대(10)가 들어오게 되면, 상기 3차원 표면 형상 측정용 광학계(30)를 통하여 측정된 정보를 상기 카메라(20)를 통하여 영상화 하게 된다.
상기 영상화된 정보를 상기 처리부(41)에서는, 상기 LCD 전극부(11) 및 LCD 글라스(13)로 돌출된 크기를 3차원적으로 계산하여 처리하고, 이후 분별부(42)에서 계산된 계산값에 의해 압흔을 분별하며, 최종적으로 검사판별부(43)에서 미리 세팅된 정상의 압흔값과 비교하여 압흔의 양부를 판별하게 되는 것이다.
압흔의 양부 판별에 대해 좀 더 구체적으로 설명하면, 도 4a 내지 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 LCD전극부(11)의 단면의 형상을 분석하여 면적당 높이 정보를 통하여 압흔을 찾아내고, 압흔의 정보 상기 검사판별부(43)를 거쳐 출력부(미도시)를 통하여 디스플레이되면 정상의 압흔정보와 비교하여 압흔의 위치, 분포 및 강도를 확인함으로써 상기 LCD 전극부(11) 압흔의 양부를 판별하게 되는 것이다.
이상에서 설명된 본 발명의 3차원 표면 형상 측정부가 구비되는 압흔 검사시스템의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 검사대 11 : LCD 전극부
12 : 도전볼 13 : LCD 글라스
14 : COG 15 : 범프
16 : 검사면 20 : 카메라
30 : 3차원 표면 형상 측정용 광학계
40 : 메인 콘트롤러 41 : 처리부
42 : 분별부 43 : 검사판별부

Claims (3)

  1. 검사대상물인 LCD 글라스(13)에 TCP 또는 COG(14)가 안치되며 구동수단에 의해 이동하는 검사대(10);
    상기 검사대(10)의 상부 또는 하부에 구비되며, 본딩(boinding) 공정에서 압력 받은 ACF의 도전볼(12)이 상기 LCD전극부(11)와 LCD 글라스(13)를 가압하게 되고, 그로 인하여 LCD전극부(11)가 LCD 글라스(13) 쪽으로 볼록하게 눌린 형상이 검사면(16)에 생기게 되며, 상기 검사면(16)에 생긴 볼록한 형상을 3차원 정량적 측정을 위한 3차원 표면 형상 측정용 광학계(30);
    상기 3차원 표면 형상 측정용 광학계(30)를 통하여 측정된 정보를 영상화하는 카메라(20); 및
    상기 카메라(20)를 통해 입력 받은 영상을 연산하여 처리하는 메인 콘트롤러(40);를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 표면 형상 측정부가 구비되는 압흔 검사시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인 콘트롤러(40)는,
    상기 LCD 전극부(11)가 LCD 글라스(13)로 돌출된 크기를 3차원적으로 계산하여 처리하는 처리부(41);
    상기 처리부(41)의 계산된 계산값에 의해 압흔을 분별하는 분별부(42); 및
    상기 분별부(42)를 통하여 판별된 압흔의 양부를 판별하는 검사판별부(43);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 표면 형상 측정부가 구비되는 압흔 검사시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 3차원 표면 형상 측정용 광학계(30)는,
    광위상 간섭법, 백색광주사간섭법, 공초점 측정법, 모아레 측정법, 피죠 간섭법으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 방법을 이용하여 3차원 표면 형상을 획득하는 것을 특징으로 하는 3차원 표면 형상 측정부가 구비되는 압흔 검사시스템.
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