KR20140080111A - 비아 홀 광학 검사장비 - Google Patents

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KR20140080111A KR1020120149562A KR20120149562A KR20140080111A KR 20140080111 A KR20140080111 A KR 20140080111A KR 1020120149562 A KR1020120149562 A KR 1020120149562A KR 20120149562 A KR20120149562 A KR 20120149562A KR 20140080111 A KR20140080111 A KR 20140080111A
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Abstract

본 발명은 비아 홀 광학 검사장비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비아 홀 내부의 미도금 상태나 이물질의 존재 여부를 정확하게 측정할 수 있도록 한 비아 홀 광학 검사장비에 관한 것이다.
본 발명은, 광원; 상기 광원에서 출사되는 빛의 파장대 중 일정 파장대만을 통과시키는 편광필터; 상기 편광필터를 통과한 빛을 반사 및 통과시키는 빔스플리터; 상기 빔스플리터를 통해 반사되는 빛을 집광하는 집광렌즈; 그리고 상기 집광된 빛이 비아 홀 내부에서 반사된 후, 돌아오는 빛을 검출하는 광 검출기; 를 포함할 수 있다.

Description

비아 홀 광학 검사장비{OPTIC EXAMINATION APPARATUS OF VIA HOLE}
본 발명은 비아 홀 광학 검사장비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비아 홀 내부의 미도금 상태나 이물질의 존재 여부를 정확하게 측정할 수 있도록 한 비아 홀 광학 검사장비에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 집적 회로에 대한 패키징 기술이 발달함에 따라 필수적으로 다층의 기판에 비아 홀을 이용하여 연결하고 전도성 물질을 비아 홀 내부에 코팅하여 각 층의 기판을 상호 연결하는 방법이 증가하고 있는 추세이다.
비아 홀을 이용하는 경우 다층 고집적 회로 기판의 제조가 가능하게 됨에 따라, 기판 패키지의 전체 크기가 축소하게 되는 효과가 있으며 각각의 기판을 도전성이 좋은 와이어로 본딩할 필요가 없게 되어 반도체 집적 회로 제조 공정이 높아지게 된다.
따라서, 비아 홀 자체의 형태학적 측정이나 바닥 및 측벽의 전도성 물질의 코팅 정도 등 전기적 특성 측정의 필요성이 더욱 필요하게 된다.
그런데, 비아 홀 내부의 전도성 물질과 관련한 코팅은 코팅이 제대로 이루어지지 않거나 비아 홀 바닥에 유전체 잔사 등이 남아 있는 경우에는 회로의 전기적 특성이 나빠져 회로의 기능을 열화시키는 주요 원인이 되지만, 이를 정확하게 측정할 수 있는 수단이 없어 전기적 결함이 발생되고 있는 실정이다.
인용문헌: 대한민국특허공개 제 2005-059221호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 비파괴 검사방법을 통해 비아 홀 내부의 미도금 및 유전체 잔사 등을 정확하게 검사할 수 있도록 한 비아 홀 광학 검사장비를 제공하는데 목적이 있다.
이와 같은 목적을 효과적으로 달성하기 위해 본 발명은, 광원; 상기 광원에서 출사되는 빛의 편광을 통과시키는 편광필터; 상기 편광필터를 통과한 빛을 반사 및 통과시키는 빔스플리터; 상기 빔스플리터를 통해 반사되는 빛을 집광하는 집광렌즈; 그리고 상기 집광된 빛이 비아 홀 내부에서 반사된 후, 돌아오는 빛을 검출하는 광 검출기; 를 포함할 수 있다.
상기 광원은 유전체 폴리머와 반응하여 형광을 유발하는 UV를 사용할 수 있다. 상기 광원과 편광필터 사이에는 공초점 조리개가 더 구비될 수 있다.
상기 편광필터는 빛의 편광각을 조절하도록 편광 제어기를 더 포함할 수 있드며, 상기 비아 홀에서 반사되어 돌아오는 빛은 빔스플리터를 통과하여 제 2편광필터와 제 2조리개를 통해 광 검출되도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 빔스플리터는 광원에서 출사되는 빛은 차단하고, 비아 홀에서 반사되어 돌아오는 빛은 통과시키는 역할을 한다.
본 발명의 실시예에 따른 비아 홀 광학 검사장비는 비파괴 검사방법을 통해 비아 홀 내부의 미도금 및 유전체 잔사 등을 정확하게 검사할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비아 홀 광학 검사장비를 도시한 예시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비아 홀 광학 검사장비를 통해 비아 홀이 검사된 상태를 보인 화면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비아 홀 광학 검사장비를 도시한 예시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비아 홀 광학 검사장비를 통해 비아 홀이 검사된 상태를 보인 화면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 비아 홀 광학 검사장비(100)는 광원(10)과 광원(10)에서 출사되는 빛의 편광을 통과시키는 편광필터(30)와 빛을 반사 및 통과시키는 빔스플리터(40)와 빛을 집광하는 집광렌즈(50)와 제 2편광필터(60)와 검출기(80)를 포함한다.
광원(10)은 기판에 쓰이는 유전체 폴리머와 반응하여 형광을 유발하는 특성을 가진 UV(자외선)가 사용될 수 있는데, 경우에 따라서는 단일파장을 갖는 레이저로부터 다중 파장을 갖는 광대역 광원까지 포함할 수 있다.
광원(10)에서 출사되는 빛은 공초점 조리개(20)의 구멍으로 출사된다. 공초점 조리개(20)는 초점 볼륨을 제어하기 위한 것으로, 조리개(20) 구멍의 크기의 경우 10-500um 사이에서 설정될 수 있다.
편광필터(30)는 조리개(20)와 인접하게 설치되어 조리개(20)를 통과한 빛의 편광각이 통과할 수 있도록 필터링 하게 된다.
이러한 편광필터(30)는 편광제어기(32)를 포함할 수 있다. 편광제어기(32)는 빛의 편광각을 조절하는 역할을 한다.
빔 스플리터(40)는 광원(10)에서 출사되는 빛은 반사시키고, 대상물에 반사되어 돌아오는 빛은 통과시키는 기능을 한다.
즉, 빔 스플리터(40)는 비아 홀(90)의 중심으로 편광된 빛을 이동시키는 역할을 하는 것이다.
이때, 비아 홀(90)의 중심으로 이동된 빛은 비아 홀(90)의 결함 유무에 따라 빛의 편광각이 다르게 나타날 수 있다.
예를 들어, 도 2는 비아 홀에 입사된 빛이 비아 홀의 도금불량이나 잔사가 남아 있는 경우와 정상적인 도금이 이루진 경우를 촬상한 비교 영상이다.
비교 영상과 같이, 비아 홀(90) 내부에 도금 불량이 발생된 경우 또는 비아 홀(90)에 금속의 일부 잔사가 남아 있는 경우에는 결함 부위와 잔사에 부딪힌 빛의 편광각이 입사된 빛의 편광각과 분산되는 형태로 나타나게 된다.
반대로, 비아 홀(90)에 도금이 정확히 이루어지게 되면, 빛의 편광각이 거의 변동되지 않게 된다.
이와 같이 비아 홀(90)에 입사되는 편광빛은 비아 홀(90)의 중심에서 반사된 후, 집광렌즈(50)를 거쳐 빔 스플리터(40)를 통과하게 된다. 빔 스플리터(50)를 통과하는 과정에서는 광원(10) 자체의 편광된 빛은 필터링 되고 비아 홀(90)에서 반사된 빛만이 계속 진행하게 된다.
빔 스플리터(40)를 통과한 빛은 제 2편광조절기(62)를 포함하는 제 2편광필터(60)와 제 2조리개(70)를 연속적으로 통과하게 된다.
제 2편광필터(60)는 비아 홀(90)에서 반사된 빛 중 도금 불량과 관련된 편광빛을 제외한 다른 빛은 필터링시키게 되며, 제 2편광조절기(60)는 필터링 된 빛이 제 2조리개(70)의 구멍을 향하도록 편광각을 조절하게 된다.
필터링된 빛은 제 2조리개(70)를 거쳐 편광빛의 초점 볼륨이 제어된 상태로 광 검출기(80)로 이동된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 비아 홀 광학 검사장비에 대한 작용을 설명하면 다음과 같다.
광원(10)에서 출사되는 빛은 비아 홀(90) 내부의 결합 위치를 정확히 검출할 수 있도록 공초점 기능을 적용한다.
공초점 기능은 광원(10)에서 출사되는 빛의 중심이 조리개(20)의 구멍 크기에 정확히 일치시켜야 한다. 따라서, 조리개(20)의 위치는 광원(10)에서 출사되는 빛의 중심 영역에 따라 광원과의 거리가 조절된다.
조리개(20)의 위치가 정확히 조절되면, 광원(10)에서 출사된 빛은 편광필터(30)를 통과하면서 편광된 각만이 통과하게 된다. 이때, 편광제어기(32)는 편광된 각을 정확히 조절하는 역할을 한다.
편광필터(30)를 통과한 편광빛은 빔 스플리터(40)에서 반사되어 집광렌즈(50)로 이동한다. 집광렌즈(50)는 편광빛을 모아주어 비아 홀(90) 중심에서 초점을 형성하게 된다.
비아 홀(90) 표면으로 이동된 편광빛은 유전체 폴리머와의 반응을 통해 도금 불량이나 잔사가 비아 홀(90) 내부에 있는 경우 빛의 편광각이 분산된 상태로 집광렌즈(50)로 돌아오게 된다.
이렇게 돌아온 빛은 다시 빔 스플리터(40)를 통과하는 과정에서 처음 광원(10)에서 출사된 빛을 필터링하게 되고, 비아 홀(90)에서 반사된 빛만을 통과시키게 된다.
통과된 빛은 제 2편광필터(60)를 통과하면서 결함이 발생된 빛 즉 돌아오는 빛의 편광각만을 통과시키게 된다.
다음으로, 제 2편광필터(60)를 통과한 빛은 제 2편광필터(60)를 통과하면서 제 2조리개(70)의 구멍과 정확히 일치시켜 공초점을 형성하게 되고, 공초점이 형성된 편광빛은 광 검출기(80)를 통해 비아 홀(90)의 도금 불량 상태를 검출하게 된다.
광 검출기(90)는 검출된 정보를 컴퓨터로 전송하고, 프로그램을 통해 컴퓨터의 화면으로 디스플레이 하게 된다.
따라서, 비아 홀(90)에 발생된 도금 불량이나 잔사 등의 위치는 형광으로 반응하는 빛을 통해 그 위치를 정확히 파악할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명의 실시예에 따른 비아 홀 광학 검사장비에 대해 설명하였으나 본 발명은 이에 한정하지 아니하며 당업자라면 그 응용과 변형이 가능함은 물론이다.
10: 광원 20: 공초점 조리개
30: 편광필터 32: 편광제어기
40: 빔 스플리터 50: 집광렌즈
60: 제 2편광필터 62: 제 2편광제어기
70: 제 2조리개 80: 광 검출기
90: 비아 홀 100: 검사장비

Claims (6)

  1. 광원;
    상기 광원에서 출사되는 빛의 편광을 통과시키는 편광필터;
    상기 편광필터를 통과한 빛을 반사 및 통과시키는 빔스플리터;
    상기 빔스플리터를 통해 반사되는 빛을 집광하는 집광렌즈; 그리고
    상기 집광된 빛이 비아 홀 내부에서 반사된 후, 돌아오는 빛을 검출하는 광 검출기; 를 포함하는 비아 홀 광학 검사장비.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광원은 유전체 폴리머와 반응하여 형광을 유발하는 UV인 비아 홀 광학 검사장비.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 광원과 편광필터 사이에는 공초점 조리개가 더 구비된 비아 홀 광학 검사장비.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 편광필터는 빛의 편광각을 조절하도록 편광 제어기를 더 포함하는 비아 홀 광학 검사장비.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 비아 홀에서 반사되어 돌아오는 빛은 빔스플리터를 통과하여 제 2편광필터와 제 2조리개를 통해 광 검출되는 비아 홀 광학 검사장비.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 빔스플리터는 광원에서 출사되는 빛은 차단하고, 비아 홀에서 반사되어 돌아오는 빛은 통과시키는 비아 홀 광학 검사장비.




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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107260130A (zh) * 2017-06-23 2017-10-20 深圳微美薇健康美容科技有限公司 一种检测头皮毛孔堵塞状况的装置
KR102388563B1 (ko) * 2021-05-31 2022-04-21 주식회사 에이케이씨 실시간 초점 제어가 가능한 광학 검사 장치
WO2024091628A1 (en) * 2022-10-28 2024-05-02 Applied Materials, Inc. Methods of geometry parameters measurement for optical gratings

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