KR20160003608A

KR20160003608A - 칩온글래스 본딩 검사장치

Info

Publication number: KR20160003608A
Application number: KR1020150182940A
Authority: KR
Inventors: 김선중; 이윤기; 이성록
Original assignee: 주식회사 브이원텍
Priority date: 2015-12-21
Filing date: 2015-12-21
Publication date: 2016-01-11

Abstract

본 발명은 칩온글래스 본딩 검사장치에 관한 것으로, 베이스와; 상기 베이스에 대해서 수평하게 놓여지는 검사대상물과; 상기 베이스에 장착되어 상기 검사대상물의 하부에 위치하며, 상기 검사대상물에 대해서 일방향(스캔방향)으로 이동하면서 상기 검사대상물에 가시광선을 조사하고 반사되는 광에 의해서 라인스캔방식으로 상기 검사대상물의 하부를 촬상하는 제1 촬상장치와; 상기 베이스에 장착되어 상기 검사대상물의 상부에 위치하며, 상기 검사대상물에 대해서 일방향(스캔방향)으로 이동하면서 상기 검사대상물에 적외선을 조사하고 반사되는 광에 의해서 라인스캔방식으로 상기 검사대상물의 상부를 촬상하는 제2 촬상장치와; 상기 제1 촬상장치 및 상기 제2 촬상장치를 스캔방향으로 이동시키는 구동수단과; 상기 구동수단을 제어하며, 상기 제1 촬상장치 및 상기 제2 촬상장치의 스캔방향으로의 이동속도에 동기하는 제1 라인트리거신호 및 제2 라인트리거신호를 상기 제1 촬상장치 및 상기 제2 촬상장치에 각각 내보내는 제어장치를 포함하여, 종래 서로 다른 장치에 의해서 별개로 행하였던 얼라인먼트 검사와 압흔 검사를 하나의 장치에서 한번에 수행할 수 있도록 함으로써 검사시간, 장치의 설치공간 및 설치비용을 절약할 수 있다.

Description

칩온글래스 본딩 검사장치{CHIP ON GLASS BONDING INSPECTION APPARATUS}

본 발명은 칩온글래스(Chip On Glass) 본딩 검사장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 칩온글래스 본딩상태를 검사하기 위해서 사용되는 압흔 검사 및 얼라인먼트 검사를 동시에 행할 수 있는 칩온글래스 본딩 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로 칩온글래스 본딩은, 패널을 사용하여 표시장치를 제조할 때, 칩을 패널에 접합하는 것을 말한다. 칩은 패널에 이미지를 구현하기 위한 외부의 제어신호를 패널에 공급한다.

구체적으로 칩온글래스 본딩은, 패널의 리드 상에 도전입자가 함유되어 있는 이방성 도전필름를 부착하고, 이 이방성 도전필름 상에 칩을 실장한 후, 적절한 열과 압력을 가하여 패널의 리드와 칩을 이방성 도전필름에 의해서 접합시키는 것이다. 이때, 이방성 도전필름에 함유되어 있는 도전입자가 파괴되며, 이 파괴된 도전입자를 통해서 패널의 리드와 칩이 도전된다.

한편, 칩온글래스 본딩시 칩이 패널의 리드와 정확하게 일치하지 않을 경우에는 접촉 불량이 발생할 수 있다. 따라서 칩온글래스 본딩 후에, 칩과 패널의 본딩상태를 정확하게 검사할 필요가 있다.

칩과 패널의 본딩상태에 대한 검사는, 칩과 패널의 사이에 있는 이방성 도전필름 내의 도전볼이 정상적으로 압착되어 있는지를 검사하는 압흔 검사와, 칩과 패널이 정확한 위치에 실장(접합)되었는지를 검사하는 얼라인먼트 검사가 있다.

압흔 검사는 대한민국 등록특허공보 제10-0549470호(특허문헌 1)에 도시된 것과 같이, 도전입자가 파괴된 흔적인 압흔의 분포상태를 3차원 영상으로 촬상하고 촬상된 이미지를 분석하여 본딩상태를 검사한다. 또한 얼라인먼트 검사는, 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0070814호(특허문헌 2)에 도시된 것과 같이, 칩에 마련된 얼라인먼트 마크와 패널에 마련된 얼라인먼트 마크를 각각 촬상하고, 촬상된 이미지 내의 각각의 얼라인먼트 마크의 위치에 근거하여 칩과 패널의 서로 어긋난 정도를 검사한다.

하지만, 종래 압흔 검사에 사용되는 압흔 검사장치는 스캔방향으로 이동하면서 라인단위의 라인이미지를 촬상하는 라인스캔 카메라(line-scan camera)를 사용하는 반면, 얼라인먼트 검사에 사용되는 얼라인먼트 검사장치는 일정 면적을 촬상하는 에어리어 카메라(area camera)를 사용하기 때문에, 압흔 검사장치와 얼라인먼트 검사장치를 별도로 설치할 수밖에 없었다. 따라서 압흔 검사 및 얼라인먼트 검사를 별도로 진행해야 하기 때문에 검사시간이 많이 걸리고, 압흔 검사장치 및 얼라인먼트 검사장치를 별도로 설치해야 하기 때문에 설치할 공간과 비용이 증가하는 등의 문제가 있었다.

특허문헌 1 : 대한민국 등록특허공보 제10-0766394호 특허문헌 2 : 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0070814호

본 발명은 이러한 종래 칩온글래스 본딩 검사장치가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하나의 검사장치에서 압흔 검사와 얼라인먼트 검사를 동시에 행할 수 있는 칩온글래스 본딩 검사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 베이스와; 상기 베이스에 대해서 수평하게 놓여지는 검사대상물과; 상기 베이스에 장착되어 상기 검사대상물의 하부에 위치하며, 상기 검사대상물에 대해서 일방향(스캔방향)으로 이동하면서 상기 검사대상물에 가시광선을 조사하고 반사되는 광에 의해서 라인스캔방식으로 상기 검사대상물의 하부를 촬상하는 제1 촬상장치와; 상기 베이스에 장착되어 상기 검사대상물의 상부에 위치하며, 상기 검사대상물에 대해서 일방향(스캔방향)으로 이동하면서 상기 검사대상물에 적외선을 조사하고 반사되는 광에 의해서 라인스캔방식으로 상기 검사대상물의 상부를 촬상하는 제2 촬상장치와; 상기 제1 촬상장치 및 상기 제2 촬상장치를 스캔방향으로 이동시키는 구동수단과; 상기 구동수단을 제어하며, 상기 제1 촬상장치 및 상기 제2 촬상장치의 스캔방향으로의 이동속도에 동기하는 제1 라인트리거신호 및 제2 라인트리거신호를 상기 제1 촬상장치 및 상기 제2 촬상장치에 각각 내보내는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 칩온글래스 본딩 검사장치를 제공한다.

이러한 구성을 가지는 본 발명은, 가시광선을 조사하여 검사대상물의 하부를 촬상하는 제1 촬상장치와, 적외선을 조사하여 검사대상물의 상부를 촬상하는 제2 촬상장치 모두를 라인스캔방식에 의해서 라인마다 라인이미지를 얻을 수 있도록 함으로써, 종래 서로 다른 장치에 의해서 별개로 행하였던 얼라인먼트 검사와 압흔 검사를 하나의 장치에서 한번에 수행할 수 있도록 한다. 그 결과 본딩상태에 대한 검사시간, 장치의 설치공간 및 설치비용을 절약할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따르는 칩온글래스 본딩 검사장치의 사시도.
도 2는 본 발명에 따르는 칩온글래스 본딩 검사장치의 측면도.
도 3은 도 1의 A부분을 확대한 도면.
도 4는 본 발명에 따르는 칩온글래스 본딩 검사장치의 제어장치를 간략하게 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 따르는 칩온글래스 본딩 검사장치의 제어를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명에 따르는 칩온글래스 본딩 검사장치의 검사대상물을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명에 따르는 칩온글래스 본딩 검사장치에서 촬상된 이미지를 나타내는 도면.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따르는 칩온글래스 본딩 검사장치의 실시형태에 대해서 보다 상세하게 설명한다. 설명의 편의상 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 설명하고 중복되는 설명은 생략한다. 또한 설명상 '라인스캔방식'이란 후술하는 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)가 라인단위로 도 1의 X방향으로 이동하면서 라인단위의 라인이미지를 촬상하는 방식을 말한다. 또한 도 1의 X방향을. 후술하는 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)가 라인단위로 라인이미지를 촬상하면서 이동하는 '스캔방향'이라고 하며, 도 1의 Z방향을 '수직방향'이라고 한다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시형태에 따르는 칩온글래스 본딩 검사장치(10)는 베이스(100)와, 베이스(100)의 측면에 장착되는 제1 촬상장치(200) 및 베이스(100)의 상부에 장착되는 제2 촬상장치(300)를 포함한다.

베이스(100)는 X방향(스캔방향)으로 길이가 긴 형상을 가지고 있으며, 베이스(100)의 일측면 하부에는 제1 촬상장치(200)가 마련되어 있으며, 제1 촬상장치(200)의 상부에는 제1 촬상장치(200)와 일정거리 간격을 두고 제2 촬상장치(300)가 마련되어 있다.

제1 촬상장치(200)와 제2 촬상장치(300) 사이에는 검사대상물(400)이 놓여진다. 따라서 제1 촬상장치(200)는 검사대상물(400)의 상부를 촬상하며, 제2 촬상장치(300)는 검사대상물(400)의 하부를 촬상한다.

한편, 검사대상물(400)은 도 6에 도시된 것과 같이, 이방성 도전필름(410)에 의해서 상부의 칩(420)과 하부의 투명패널(430)이 본딩된 상태의 액정패널과 같은 것이다. 이방성 도전필름(410)에는 도전입자(411)가 함유되어 본딩시 고온, 고압으로 압착되어 있다.

도 6을 참조하면, 검사대상물(400)에서, 칩(420)의 양단 하부면에는 칩 얼라인먼트 마크(421)가 형성되어 있으며, 투명패널(430)의 양단 상부면에는 패널 얼라인먼트 마크(431)가 형성되어 있다. 또한 중앙부분에는 칩(420)과 투명패널(430)의 리드(431)가 이방성 도전필름(410)의 도전입자(411)를 통해서 도전된 상태를 유지하고 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 제1 촬상장치(200)는 가시광선을 검사대상물(400)에 조사하고 반사되는 광에 의해서 검사대상물(400)의 하부를 촬상하는 한다. 이를 위해서 제1 촬상장치(200)는 가시광선을 발생시키는 제1 광원(220), 제1 광원(220)에 의해서 발생된 가시광선을 검사대상물(400)의 하부에 조사하고 반사되는 광을 수광하는 제1 광학계(210) 및 제1 광학계(210)에서 수광된 광을 이미지로 변환하여 촬상하는 제1 카메라(230)를 구비한다. 도 6에 도시된 것과 같이 검사대상물(400)의 하부에는 투명패널(430)이 마련되어 있으므로 제1 촬상장치(200)로부터 조사된 가시광선은 투명패널(430)을 통과하여 패널 얼라인먼트 마크(431)와 리드(432)에 의해서 반사된다. 제1 카메라(230)는 반사된 광을 받아들여 촬상함으로써 검사대상물(400)에서 패널 얼라인먼트 마크(431)와 리드(432)를 포함하는 검사영역에 대한 이미지를 얻는다.

한편, 제1 촬상장치(200)는 가압된 상태의 도전입자(411)의 압흔을 3차원 이미지로 촬상하여 압흔상태를 검사하는 것으로, 3차원 이미지를 얻기 위해서 제1 광학계(210)는 미분간섭현미경의 구성을 사용한다. 미분간섭현미경의 구성은 일반적으로 알려진 것이므로 구체적인 설명은 생략한다.

또한 제1 촬상장치(200)는 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이 초점을 조절하기 위해서 검사대상물(400)과의 거리를 측정하는 레이저 변위센서(240)를 구비하고 있다.

제2 촬상장치(300)는 적외선을 검사대상물(400)에 조사하고 반사되는 광에 의해서 검사대상물(400)의 상부를 촬상한다. 이를 위해서 제2 촬상장치(300)는 내부에 적외선 램프(미도시)를 제어하여 적외선을 발생시키는 적외선 제어기(320), 적외선 제어기(320)에 의해서 발생된 적외선을 검사대상물(400)의 상부에 조사하고 반사되는 광을 수광하는 제2 광학계(310) 및 제2 광학계(310)에 의해서 광을 이미지로 변환하여 촬상하는 제2 카메라(330)를 구비한다. 한편, 적외선 제어기(320)으로부터 발생된 적외선은 광파이버(340)를 통해서 제2 광학계(310)로 유입된다. 적외선 제어기(320)는 후술하는 제어장치(900)에 의해서 제어된다.

도 6에 도시된 것과 같이 검사대상물(400)의 상부에는 불투명한 칩(420)이 마련되어 있으므로 제2 촬상장치(300)로부터 조사된 적외선은 칩(420)을 통과하여 칩 얼라인먼트 마크(421)에 의해서 반사된다. 제2 카메라(330)는 반사된 광을 받아들여 촬상함으로써 검사대상물(400)에서 칩 얼라인먼트 마크(421)를 포함하는 검사영역에 대한 이미지를 얻는다.

또한 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)는 라인스캔방식으로 검사대상물(400)을 촬상한다. 앞서 설명한 바와 같이 라이스캔방식은 가늘고 긴 라인형상의 라인광을 검사대상물(400)에 조사하고 반사되는 라인광을 수광하여 라인단위의 라인이미지로 촬상하고, 이러한 라인광에 의한 촬상을 스캔방향으로 이동하면서 연속적으로 행한 후, 얻어진 라인단위의 라인이미지를 합쳐서 검사대상물(400)의 검사영역(검사대상물(400)에 마련된 칩 얼라인먼트 마크(421), 도전입자(411)의 압흔 및 패널 얼라인먼트 마크(431)를 포함하는 영역) 전체에 대한 이미지를 얻는 것이다. 이를 위해서 제1 카메라(230) 및 제2 카메라(330)는 모두 라인스캔 카메라를 사용한다.

이와 같이 본 발명의 실시형태에 따르는 칩온글래스 본딩 검사장치(10)는 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)가 모두 라인스캔방식에 의해서 검사영역에 대한 이미지를 얻기 때문에, 하나의 장치를 사용하여 검사대상물(400)에 마련된 칩 얼라인먼트 마크(421), 도전입자(411)의 압흔 및 패널 얼라인먼트 마크(431)를 모두 이미지로 촬상할 수 있다. 따라서 칩 얼라인먼트 마크(421) 및 패널 얼라인먼트 마크(431)에 대한 이미지를 이용한 얼라인먼트 검사와 도전입자(411)의 압흔 이미지를 이용한 압흔 검사를 동시에 할 수 있게 된다. 그 결과 얼라인먼트 검사장치와 압흔 검사장치를 별도로 구비한 종래의 칩온글래스 본딩 검사장치와 대비하여 검사시간을 줄일 수 있으며, 장치의 개수를 줄일 수 있게 된다.

한편, 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)가 모두 라인스캔방식을 사용하기 때문에 검사대상물(400)의 검사영역 전체에 대한 이미지를 얻기 위해서는, 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)는 검사대상물(400)에 대해서 스캔방향으로 이동하면서 연속적으로 촬상을 하여야 한다. 이하 이를 위한 구성에 대해서 구체적으로 살펴본다.

먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 베이스(100)의 일측면에는 스캔방향을 따라서 연장하는 가이드 레일(110a, 110b)이 마련되어 있다. 또한 이 가이드 레일(110a, 110b)에는 가이드 레일(110a, 110b)에 대해서 스캔방향으로 이동가능하게 제1 스캔방향 이동스테이지(610)가 장착되어 있다. 이 제1 스캔방향 이동스테이지(610)는 전기적 신호에 의해서 구동되는 구동수단(700)인 스캔방향 리니어모터(710)에 의해서 가이드 레일(110a, 110b)을 따라서 스캔방향으로 이동한다.

또한, 제1 스캔방향 이동스테이지(610)는, 베이스(100)의 상면에 대해서 스캔방향으로 이동가능하게 설치된 제2 스캔방향 이동스테이지(620)와 연결되어 있다. 따라서 제1 스캔방향 이동스테이지(610)가 스캔방향으로 이동할 경우 제2 스캔방향 이동스테이지(620)도 함께 스캔방향으로 이동한다. 그리고 제2 스캔방향 이동스테이지(620)는 베이스(100)의 측면에 연결되어 있는 제1 스캔방향 이동스테이지(610)를 수평방향으로 유지하고 있기 때문에 제1 스캔방향 이동스테이지(610)를 안정적으로 유지하는 작용을 한다.

또한, 제2 스캔방향 이동스테이지(620)의 상부에는 앞서 설명한 적외선 제어기(320)가 고정되어 있다. 따라서 적외선 제어기(320)가 제2 스캔방향 이동스테이지(620)의 이동에 의해서 함께 스캔방향으로 이동한다.

위에서 설명한 바와 같이 본 실시형태는, 제2 스캔방향 이동스테이지(620)가 적외선 제어기(320)를 유지하면서 제1 스캔방향 이동스테이지(610)와 연결되어 있으나, 설계에 따라서 적외선 제어기(320)가 스캔방향으로 이동할 필요가 없는 경우에는 제2 스캔방향 이동스테이지(620)는 생략할 수도 있다.

제1 스캔방향 이동스테이지(610)의 측면에는 Z방향(수직방향)으로 연장하는 가이드레일(120)이 마련되어 있다. 또한 이 가이드 레일(120)에는 가이드 레일(120)에 대해서 수직방향 이동가능하게 수직방향 이동스테이지(630)가 장착되어 있다. 이 수직방향 이동스테이지(630)는 전기적 신호에 의해서 구동되는 구동수단(700)인 수직방향 구동모터(720)의 제어에 의해서 가이드 레일(120)을 따라서 수직방향으로 이동한다.

참고로 본 실시형태에서 이동스테이지(600)는, 제1 및 제2 스캔방향 이동스테이지(610, 620)(경우에 따라서는 제1 스캔방향 이동스테이지(610)만)와 수직방향 이동스테이지(630)로 이루어진다. 그리고, 이동스테이지(600)를 스캔방향 및 수직방향으로 이동시키는 구동수단(700)은, 스캔방향 리니어모터(710)와 수직방향 구동모터(720)로 이루어진다.

수직방향 이동스테이지(630)에는 제1 촬상장치(200)가 고정되어 있으며, 또한 연결부재(810)를 매개로 하여 제2 촬상장치(300)가 연결되어 있다. 한편 수직방향 이동스테이지(630)는 수직방향 구동모터(720)의 구동에 의해서 수직방향으로 이동하며, 아울러 스캔방향 리니어모터(710)에 의해서 스캔방향으로 이동하는 제1 스캔방향 이동스테이지(610)에 연결되어 있으므로 스캔방향으로도 이동한다. 따라서 수직방향 이동스테이지(630)에 연결되어 있는 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)는 베이스(100)에 대해서 스캔방향 및 수직방향으로 이동가능하며, 또한 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)는 서로 함께 이동하게 된다. 그 결과 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)는 스캔방향에 있어서 동일한 영역을 함께 이동하기 때문에, 검사대상물(400)의 하부 및 상부의 동일한 검사영역에 대해서 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)에 의해서 라인스캔방식으로 각각의 이미지를 얻을 수 있다.

또한, 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 본 실시형태에 따르는 칩온글래스 본딩 검사장치(10)는 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300) 사이에 검사대상물(400)이 위치하도록 검사대상물(100)을 반송하는 반송장치(500)가 마련되어 있다. 반송장치(500)는, Y방향으로 연장하는 가이드 레일(520)에 대해서 이동가능하게 설치되며, 구동모터(530)에 의해서 구동된다. 반송장치(500)의 상부에는 검사대상물(400)이 놓여지는 검사스테이지(510)가 마련되어 있다. 반송장치(500)는 검사대상물(400)이 놓여진 상태에서 베이스(100)에 대해서 -Y방향으로 이동하여 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300) 사이에 위치시키는 것이면 그 구체적인 구성은 어떠한 구성이라도 상관없다. 따라서 구체적인 구성에 대한 설명은 생략한다.

이러한 구성을 가지는 본 실시형태에 따르는 칩온글래스 본딩 검사장치(10)는, 검사대상물(400)의 하부 및 상부의 동일한 검사영역에 대해서 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)에 의한 상부 이미지 및 하부 이미지를 정밀도 높게 얻기 위해서, 스캔방향에 있어서 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)의 촬상위치가 동일한 것이 바람직하다. 이를 위해서 본 실시형태는, 스캔방향으로 이동하기 전에 제1 촬상장치(200)에서 출사되는 가시광선의 출사위치와 및 제2 촬상장치(300)에서 출사되는 적외선의 출사위치가 서로 일치하도록, 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)를 배치할 필요가 있다. 즉, 앞서 살펴본 바와 같이 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)가 동일한 구동수단(700, 구체적으로는 스캔방향 리니어모터(710))에 의해서 함께 스캔방향으로 이동하기 때문에, 스캔방향으로의 이동 전의 촬상위치를 동일하게 하면 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)를 통해서 검사대사물(400)의 상부 및 하부에 대해서 동일한 검사영역을 촬상한 이미지를 얻을 수 있게 된다.

스캔방향으로의 이동 전에 제1 촬상장치(200)의 촬상위치와 및 제2 촬상장치(300)의 촬상위치가 서로 일치하도록 하기 위해서 본 실시형태에서는 도 3에 도시된 것과 같이, 위 반송장치(500)의 검사스테이지(510)의 일측으로부터 돌출하는 기준위치지그(540)를 구비하고 있다. 또한 위 기준위치지그(540)에는 수직으로 관통하는 관통홀(541)이 형성되어 있다.

구체적으로, 위 기준위치지그(540)를 사용하여 스캔방향으로의 이동 전에 제1 촬상장치(200)의 촬상위치와 및 제2 촬상장치(300)의 촬상위치가 서로 일치하도록 하기 위해서는, 먼저 반송장치(500)를 이동시켜 기준위치지그(540)가 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300) 사이에 위치하도록 하고, 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)에 의해서 기준위치지그(540)의 상부 및 하부를 촬상한다. 그리고 촬상된 각각의 이미지를 해석하여 기준위치지그(540)의 관통홀(541)의 중심위치를 측정하여 그 중심위치가 일치하도록 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)의 배치를 조절한다.

한편, 처음에 제1 촬상장치(200)의 촬상위치와 제2 촬상장치(300)의 촬상위치를 동일하게 설정하였다고 하더라도 사용에 의해서 제1 촬상장치(200)의 촬상위치와 제2 촬상장치(300)의 촬상위치가 어긋나는 경우가 있다. 이 경우 본 실시형태에서는 사용시 주기적으로 기준위치지그(540)를 촬상하여 제1 촬상장치(200)의 촬상위치와 제2 촬상장치(300)의 촬상위치의 어긋난 정도를 측정하고, 이 측정값을 후술하는 검사영역에 대한 이미지를 분석하는데 반영하여 보상하도록 할 수 있다. 이로 인해서, 본 실시형태의 칩온글래스 본딩 검사장치(10)는, 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)에 의해서 촬상된 검사대상물(400)의 검사영역의 동일한 위치에 대한 상부 이미지 및 하부 이미지를 얻을 수 있으며, 이를 근거로 하여 정확한 압흔 검사 및 얼라인먼트 검사를 수행할 수 있다.

본 실시형태에서는 기준위치지그(540)에 관통홀(541)을 형성한 것으로 설명하였으나, 관통홀(541) 대신에 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)에 의해서 촬상이 가능한 마크를 형성해도 된다.

또한, 구동수단(700, 구체적으로는 수직방향 구동모터(720))에 의한 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)의 수직방향 이동은, 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)를 통해서 검사대상물(400)의 상부 라인이미지 및 하부 라인이미지를 촬상하는 경우, 앞서 설명한 레이저 변위센서(240)를 사용하여 검사대상물(400)과의 초점거리를 측정하고 이에 근거하여 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)의 초점을 맞추기 위해서 제1 촬상장치(200)를 Z방향(수직방향)으로 이동시키는데에 주로 사용된다.

구체적으로, 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)의 배치시, 제1 촬상장치(200)를 검사대상물(400)에 대해서 초점거리가 맞는 Z방향(수직방향)으로의 위치에 배치하고, 그 위치에서 제2 촬상장치(300)도 초점거리가 맞는 수직방향으로의 위치에 배치한다. 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)를 통해서 검사대상물(400)의 상부 라인이미지 및 하부 라인이미지를 촬상하기 위해서 스캔방향으로 이동하면서, 레이저 변위센서(240)를 사용하여 검사대상물(400)과 제1 촬상장치(200)와의 초점거리를 측정하고 이에 근거하여 제1 촬상장치(200)를 수직방향으로 이동시켜 제1 촬상장치(200)의 초점을 맞춘다. 이때, 앞서 살펴본 바와 같이 제2 촬상장치(300)가 제1 촬상장치(200)의 수직방향 이동에 따라서 함께 수직방향으로 이동하기 때문에, 제1 촬상장치(200)의 초점이 맞게 되면, 동시에 제2 촬상장치(300)의 초점도 맞춰지게 된다.

한편, 연결부재(810)는 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300) 사이의 위치에서 일측이 반송장치(500)측으로 개구되며 타측이 'ㄷ'자 형상으로 형성되어 있다. 'ㄷ'자 형상에 의해서 만들어진 공간으로는 반송장치(500)에 의해서 -Y방향(스캔방향에 대해서 직각인 방향)으로 이동하는 검사대상물(400)이 수용될 수 있다. 따라서 검사대상물(400)의 이동이 연결부재(810)에 의해서 간섭받지 않게 된다.

또한 반송장치(500)는 검사대상물(400) 및 기준위치지그(540)를 Y방향으로 이동시키기 때문에 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)의 스캔방향과 간섭을 일으키지 않는다.

본 실시형태에 따르는 칩온글래스 본딩 검사장치(10)는 구동수단(700)을 구동시키고, 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)의 촬상을 제어하며, 촬상된 이미지를 해석하여 본딩상태의 불량 여부를 판단하는 제어장치(900)를 구비한다. 제어장치(900)는 구동수단(700), 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)와 전기적인 신호를 주고받을 수 있으며, 촬상된 이미지를 해석할 수 있는 프로그램이 내장된 컴퓨터 등에 내장되어 있다.

도 4는 제어장치(900)가 구동수단(700)을 제어하며, 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)의 촬상을 제어하고, 촬상된 이미지를 처리하는 구성을 간략하게 나타낸 도면이다. 도 4를 참조하면, 제어장치(900)는 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)로부터 라인단위의 라인이미지를 입력받는 제1 이미지 입력부(910) 및 제2 이미지 입력부(920)를 구비하고 있으며, 그리고 이들 입력받은 라인이미지를 합성하고 분석하는 이미지 처리부(930)를 구비한다. 또한 제어장치(900)는 구동수단(700)의 이동을 제어하는 구동제어부(950)와, 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)에 대해서 촬상을 위한 제1 라인트리거신호 및 제2 라인트리거신호를 내보내는 트리거신호제어부(940)를 구비한다.

구체적으로, 구동제어부(950)는 스캔방향 리니어모터(710)를 구동시켜 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)를 스캔방향을 따라서 일정 속도로 이동시킨다. 또한 구동제어부(950)는 수직방향 모터(720)를 제어하여 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)가 스캔방향으로 이동하면서 라인이미지를 연속적으로 촬상하는 중에 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)의 초점거리가 맞도록 제어한다.

또한, 트리거신호제어부(940)는 스캔방향으로의 이동을 제어하는 구동수단(700)(보다 정확하게는 스캔방향 리니어모터(710))에서 발생되는 엔코더 신호를 받고, 제1 라인트리거신호 및 제2 라인트리거신호를 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)에 각각 보낸다. 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)는 트리거신호제어부(940)로부터 보내지는 제1 라인트리거신호의 및 제2 라인트리거신호의 펄스주기에 따라서, 1펄스당 하나의 라인이미지를 촬상한다.

여기서 제1 라인트리거 신호의 펄스주기 및 제2 라인트리거신호의 펄스주기는 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)의 레졸루션(resolution, 해상도)에 따라 결정된다. 예를 들면, 도 5에 도시된 것과 같이 제1 촬상장치(200)의 레졸루션이 0.72㎛/픽셀인 경우 제1 라인트리거신호의 펄스주기를 0.72㎛/펄스로 하고, 제2 촬상장치(300)의 레졸루션이 1.44㎛/픽셀인 경우 제2 라인트리거신호의 펄스주기를 1.44㎛/펄스로 설정할 수 있다.

이 경우, 제1 촬상장치(200)는 0.72㎛간격으로 라인이미지를 촬상하고, 제2 촬상장치(300)는 1.44㎛간격으로 라인이미지를 촬상한다. 따라서 제1 촬상장치(200)가 2개의 라인이미지를 촬상하는 동안 제2 촬상장치(300)는 하나의 라인이미지를 촬상하게 되어 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)는 검사대상물(400)의 검사영역에 대해서 스캔방향으로의 동일한 위치에 대한 이미지를 얻을 수 있다.

한편, 라인스캔방식의 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)는 스캔방향으로 이동하면서 각각의 라인이미지를 촬상하기 때문에, 제1 촬상장치(200)로 보내지는 제1 라인트리거신호의 펄스주기와 제2 촬상장치(300)로 보내지는 제2 라인트리거신호의 펄스주기는, 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)의 스캔방향으로의 이동속도에 맞춰지는 것(동기화되는 것)이 바람직하다. 예를 들어, 도 5에 도시된 것과 같이, 스캔방향 리니어모터(710)의 엔코더신호가 0.18㎛/펄스의 펄스주기를 가지며, 제1 라인트리거신호가 0.72㎛/펄스의 펄스주기 그리고 제2 라인트리거신호가 1.44㎛/펄스의 펄스주기를 가지는 경우, 트리거신호제어부(940)는 스캔방향 리니어모터(710)의 엔코더신호를 받아들어 이를 근거로 하여 4개의 0.18㎛/펄스가 진행되는 주기에 맞추어 제1 라인트리거신호를 제1 촬상장치(200)에 보내고, 8개의 0.18㎛/펄스가 진행되는 주기에 맞추어 제2 라인트리거신호를 제2 촬상장치(300)에 보낸다.

그 결과, 스캔방향으로 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)의 이동속도에 맞추어, 즉 동기화되어 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)가 라인이미지를 촬상할 수 있다. 만약 제1 및 제2 라인트리거신호의 펄스주기가 스캔방향으로의 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)의 이동속도보다 늦거나 빠른 경우에는, 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)가 이동한 간격보다 좁거나 넓은 라인이미지를 촬상하게 되어 검사대상물(400)에 대한 정확한 이미지를 얻을 수 없다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 실시형태의 칩온글래스 본딩 검사장치(10)는, 하나의 스캔방향 리니어모터(710)로부터의 엔코더신호에 동기하여 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)의 제1 라인트리거신호의 펄스주기 및 제2 라인트리거신호의 펄스주기를 맞출 수 있으므로, 검사대상물(400)의 검사영역의 상부 및 하부에 대한 정확한 이미지를 얻을 수 있다.

이러한 구성을 가지는 본 실시형태의 칩온글래스 본딩 검사장치(10)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 검사대상물(400)을 제1 촬상장치(200)와 제2 촬상장치(300) 사이로 반송하기 전에, 기준위치지그(540)를 사용하여 제1 촬상장치(200)의 촬상위치와 제2 촬상장치(300)의 촬상위치가 서로 일치하도록, 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)를 배치한다. 이후 반송장치(500)에 검사대상물(400)을 올려 놓고, 반송장치(500)를 -Y방향으로 이동시켜 검사대상물(400)을 제1 촬상장치(200)와 제2 촬상장치(300) 사이의 검사위치에 위치시킨다.

이후 구동수단(700) 중 스캔방향 리니어모터(710)를 구동시켜 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)를 스캔방향으로 이동시킨다. 이때 제어장치(900)의 트리거신호제어부(940)는 스캔방향 리니어모터(710)의 엔코더 신호를 받아 이를 근거로 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)의 이동속도에 동기하는 제1 라인트리거신호 및 제2 라인트리거신호를 발생시킨다. 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)는 제1 라인트리거신호 및 제2 라인트리거신호에 의해서 스캔방향의 이동속도에 맞추어 스캔방향을 따라서 각각 검사대상물(400)의 검사영역에 대한 상부 라인이미지 및 하부 라인이미지를 촬상하게 한다.

촬상된 각각의 상부 라인이미지 및 하부 라인이미지는 제1 이미지 입력부(910) 및 제2 이미지 입력부(920)로 입력되고, 이미지 처리부(930)는 이들 각각의 상부 라인이미지 및 하부 라인이미지를 합성하여 도 7에 도시된 것과 같이 각각 검사대상물(400)의 검사영역에 대한 상부 이미지 및 하부 이미지를 얻는다.

도 7을 참조하면, 제1 촬상장치(200)에 의해서 촬상된 하부 이미지로부터는 투명패널(430)의 리드(432)에 존재하는 도전입자(411)의 압흔 및 양단에 위치하는 패널 얼라인먼트 마크(431)를 확인할 수 있으며, 제2 촬상장치에 의해서 촬상된 상부 이미지로부터 칩 얼라인먼트 마크(421)를 확인할 수 있다.

제어장치(900)는 위 상부 이미지의 칩 얼라인먼트 마크(421)의 위치와 하부 이미지의 패널 얼라인먼트 마크(431)의 위치를 대비하여 칩(420)과 투평패널(430)의 어긋난 정도를 검사하는 얼라인먼트 검사를 행하며, 아울러 하부 이미지의 도전입자(411)의 압흔을 분석하는 압흔 검사를 행한다.

한편, 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)를 스캔방향으로 이동시키는 중에 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)의 초점을 맞추기 위해서 레이저 변위센서(240)를 사용하여 검사대상물(400)과의 거리를 측정하고 이에 근거하여 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)를 Z방향(수직방향)으로 이동시킬 수 있다.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명은, 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)를 모두 라인스캔방식에 의해서 라인마다 라인이미지를 얻을 수 있도록 함으로써, 종래 서로 다른 장치에 의해서 별개로 행하였던 얼라인먼트 검사와 압흔 검사를 하나의 검사장치에서 한번에 수행할 수 있도록 한다. 따라서 검사시간, 장치의 설치 공간 및 설치 비용을 절약할 수 있다.

또한 본 발명은, 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)의 제1 라이트리거신호 및 제2 라인트리거신호를 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)의 이동속도와 동기화하도록 함으로써 검사대상물(400)의 검사영역에 대한 상부 이미지 및 하부 이미지를 보다 정확하게 촬상할 수 있으며, 그 결과 보다 정확한 얼라인먼트 검사 및 압흔 검사를 수행할 수 있다.

이상은 본 발명에 따르는 칩온글래스 본딩 검사장치와 관련한 바람직한 실시형태를 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 이들 실시형태에 한정된 것은 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해서 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경될 수 있다.

예를 들면, 위에서 설명한 실시형태에서는 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)를 스캔방향으로 이송시키는 스캔방향 리니어모터(710)를 1개 사용하고 있으나, 제1 촬상장치(200)를 스캔방향으로 이동시키는 리니어모터 및 제2 촬상장치(300)를 스캔방향으로 이동시키는 리니어모터를 각각 구비하도록 해도 된다. 이 경우 제어장치(900)의 트리거신호제어부(940)는 각각의 리니어모터의 엔코더신호를 입력받아 이를 근거로 하여 제1 라인트리거신호 및 제2 라인트리거신호를 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)에 보내도록 구성될 수 있다.

또한, 위에서 설명한 실시형태에서는, 구동수단(700)을 제어하는 제어장치(900)에 트리거신호제어부(940)가 함께 마련되어 있는 것으로 설명하였으나, 트리거신호제어부(940)가 구동수단(700)을 제어하는 제어장치와 별도로 마련될 수 있다.

또한, 위에서 설명한 실시형태에서는, 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)가 검사대상물(400)에 대해서 스캔방향으로 이동하는 것으로 설명하였으나, 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)를 고정하고, 검사대상물(400)이 놓여진 반송장치(500)를 X축방향(스캔방향)으로 이동시키는 구동수단(리니어모터)를 마련함으로써, 검사대상물(400)이 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)에 대해서 스캔방향으로 이동하도록 구성할 수도 있다. 이때, 트리거신호제어부(940)는 반송장치(500)를 스캔방향으로 이동시키는 구동수단(리니어모터)의 엔코더 신호를 받아 이를 근거로 검사대상물(400)의 스캔방향으로의 이동속도에 동기하는 제1 라인트리거신호 및 제2 라인트리거신호를 제1 촬상장치(200) 및 제2 촬상장치(300)에 보내도록 구성할 수 있다.

10 : 칩온글래스 본딩 검사장치 100 : 베이스
200 : 제1 촬상장치 230 : 제1 카메라
300 : 제2 촬상장치 330 : 제2 카메라
400 : 검사대상물 410 : 이방성 도전필름
420 : 칩 430 : 투명패널
500 : 반송장치 600 : 이동스테이지
700 : 구동수단 810 : 연결부재
900 : 제어장치 940 : 트리거신호제어부

Claims

검사대상물이 수평하게 놓여지는 베이스와,
상기 베이스에 장착되어 상기 검사대상물의 하부에 위치하며, 상기 검사대상물에 대해서 일방향(스캔방향)으로 이동하면서 상기 검사대상물에 가시광선을 조사하고 반사되는 광에 의해서 라인스캔방식으로 상기 검사대상물의 하부를 연속적으로 촬상하여 상기 검사대상물의 검사영역 전체에 대한 하부 이미지를 얻는 제1 촬상장치와,
상기 베이스에 장착되어 상기 검사대상물의 상부에 위치하며, 상기 검사대상물에 대해서 일방향(스캔방향)으로 이동하면서 상기 검사대상물에 적외선을 조사하고 반사되는 광에 의해서 라인스캔방식으로 상기 검사대상물의 상부를 연속적으로 촬상하여 상기 검사대상물의 검사영역 전체에 대한 상부 이미지를 얻는 제2 촬상장치와,
상기 제1 촬상장치 및 상기 제2 촬상장치를 스캔방향으로 이동시키는 구동수단과,
상기 구동수단을 제어하며, 상기 제1 촬상장치 및 상기 제2 촬상장치의 스캔방향으로의 이동속도에 동기하는 제1 라인트리거신호 및 제2 라인트리거신호를 상기 제1 촬상장치 및 상기 제2 촬상장치에 각각 내보내는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 칩온글래스 본딩 검사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 구동수단에 의해서 상기 베이스에 대해서 스캔방향으로 이동하는 이동스테이지를 더 포함하며,
상기 제1 촬상장치 및 상기 제2 촬상장치는 상기 이동스테이지에 결합되어 상기 이동스테이지의 이동에 따라 서로 함께 스캔방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 칩온글래스 본딩 검사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 촬상장치에서 출사되는 가시광선의 출사위치와 및 상기 제2 촬상장치에서 출사되는 적외선의 출사위치가 서로 일치하도록, 상기 제1 촬상장치 및 상기 제2 촬상장치가 배치되는 것을 특징으로 하는 칩온글래스 본딩 검사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 촬상장치 및 상기 제2 촬상장치 사이에 상기 검사대상물이 위치하도록 상기 검사대상물을 반송하는 반송장치를 더 포함하며,
상기 반송장치에는 상기 제1 촬상장치의 촬상위치와 및 상기 제2 촬상장치의 촬상위치를 확인하기 위한 기준위치지그가 마련되는 것을 특징으로 하는 칩온글래스 본딩 검사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어장치는, 상기 구동수단으로부터 보내어지는 엔코더신호에 근거하여 상기 제1 라인트리거신호 및 상기 제2 라인트리거신호를 동기시키는 것을 특징으로 하는 칩온글래스 본딩 검상장치.
청구항 5에 있어서,
상기 제1 라인트리거신호의 펄스주기 및 상기 제2 라인트리거신호의 펄스주기는 상기 제1 촬상장치의 레졸루션(resolution) 및 상기 제2 촬상장치의 레졸루션에 근거하여 결정되는 것을 특징으로 하는 칩온글래스 본딩 검사장치.
청구항 1 내지 6 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 검사대상물은 이방성 도전필름에 의해서 상부의 칩과 하부의 투명패널이 본딩된 것이고,
상기 제1 촬상장치는 투명패널에 마련되는 패널 얼라인먼트 마크와 이방성 도전필름에 함유된 도전입자의 압흔을 포함하는 상기 검사대상물의 검사영역의 하부를 촬상하며, 상기 제2 촬상장치는 칩에 마련된 칩 얼라인먼트 마크를 포함하는 상기 검사대상물의 검사영역의 상부를 촬상하는 것을 특징으로 하는 칩온글래스 본딩 검사장치.
청구항 1 내지 6 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제1 촬상장치 및 상기 제2 촬상장치는 초점을 맞추기 위해서 상기 베이스에 대해서 수직방향으로 이동가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 칩온글래스 본딩 검사장치.
검사대상물이 수평하게 놓여지는 베이스와,
상기 베이스에 장착되어 상기 검사대상물의 하부에 위치하며, 상기 검사대상물에 가시광선을 조사하고 반사되는 광에 의해서 라인스캔방식으로 상기 검사대상물의 하부를 연속적으로 촬상하여 상기 검사대상물의 검사영역 전체에 대한 하부 이미지를 얻는 제1 촬상장치와,
상기 베이스에 장착되어 상기 검사대상물의 상부에 위치하며, 상기 검사대상물에 적외선을 조사하고 반사되는 광에 의해서 라인스캔방식으로 상기 검사대상물의 상부를 연속적으로 촬상하여 상기 검사대상물의 검사영역 전체에 대한 상부 이미지를 얻는 제2 촬상장치와,
상기 검사대상물을 상기 제1 촬상장치 및 상기 제2 촬상장치에 대해서 스캔방향으로 이동시키는 구동수단과,
상기 구동수단을 제어하며, 상기 검사대상물의 스캔방향으로의 이동속도에 동기하는 제1 라인트리거신호 및 제2 라인트리거신호를 상기 제1 촬상장치 및 상기 제2 촬상장치에 각각 내보내는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 칩온글래스 본딩 검사장치.