KR20170088071A - 비전검사모듈, 비전검사모듈의 초점거리조절모듈, 및 그를 가지는 소자검사시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소자검사시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체소자에 대한 비전검사를 수행하는 비전검사모듈, 비전검사모듈의 초점거리조절모듈, 및 그를 가지는 소자검사시스템에 관한 것이다.
본 발명은, 평면형상이 다각형인 반도체소자(1)의 비전검사를 수행하는 비전검사모듈(50)로서, 상기 반도체소자(1)의 제1평면에 대한 제1평면이미지 및 상기 반도체소자(1)의 다각형 변들의 측면들에 대한 측면이미지들을 획득하는 단일이미지획득부(100)와, 상기 반도체소자(1)의 제1평면에 대한 제1평면이미지가 상기 단일이미지획득부(100)에 도달하도록 하는 제1광경로(L1)와, 상기 반도체소자(1)의 다각형 변들의 측면들에 대한 측면이미지들 각각을 상기 단일이미지획득부(100)에 도달하도록 하는 복수의 제2광경로(L2)들을 형성하는 광학계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전검사모듈(50)을 개시한다.

Description

비전검사모듈, 비전검사모듈의 초점거리조절모듈, 및 그를 가지는 소자검사시스템 {Vision inspection module and device inspection system having the same}
본 발명은 소자검사시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체소자에 대한 비전검사를 수행하는 비전검사모듈, 비전검사모듈의 초점거리조절모듈, 및 그를 가지는 소자검사시스템에 관한 것이다.
패키지 공정을 마친 반도체소자는 번인테스트 등의 검사를 마친 후에 고객 트래이에 적재되어 출하된다.
그리고 출하되는 반도체소자는 그 표면에 레이저 등에 의하여 일련번호, 제조사 로고 등의 표지가 표시되는 마킹공정을 거치게 된다.
또한, 반도체소자는 최종적으로 리드(lead)나 볼 그리드(ball grid)의 파손여부, 크랙(crack), 스크래치(scratch) 여부 등과 같은 반도체소자의 외관상태 및 표면에 형성된 마킹의 양호여부를 검사하는 공정을 거치게 된다.
한편, 상기와 같은 반도체소자의 외관상태 및 마킹의 양호여부의 검사가 추가되면서 그 검사시간 및 각 모듈들의 배치에 따라서 전체 공정수행을 위한 시간 및 장치의 크기에 영향을 미치게 된다.
특히 다수의 소자들이 적재된 트레이의 로딩, 각 소자들에 대한 비전검사를 위한 하나 이상의 모듈, 검사 후 검사결과에 따른 언로딩모듈의 구성 및 배치에 따라서 장치의 크기가 달라진다.
그리고 장치의 크기는 소자검사라인 내에 설치될 수 있는 소자검사시스템의 숫자를 제한하거나, 미리 정해진 숫자의 소자검사시스템의 설치에 따라서 소자 생산을 위한 설치비용에 영향을 주게 된다.
본 발명의 목적을 상기와 같은 점들을 인식하여 반도체소자의 표면 및 그 표면에 인접하는 복수의 측면들에 대한 이미지를 한 번에 획득하여 비전검사를 수행할 수 있는 비전검사모듈, 비전검사모듈의 초점거리조절모듈, 및 그를 가지는 소자검사시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 평면형상이 다각형인 반도체소자(1)의 비전검사를 수행하는 비전검사모듈(50)로서, 상기 반도체소자(1)의 제1평면에 대한 제1평면이미지 및 상기 반도체소자(1)의 다각형 변들의 측면들에 대한 측면이미지들을 획득하는 단일이미지획득부(100)와, 상기 반도체소자(1)의 제1평면에 대한 제1평면이미지가 상기 단일이미지획득부(100)에 도달하도록 하는 제1광경로(L1)와, 상기 반도체소자(1)의 다각형 변들의 측면들에 대한 측면이미지들 각각을 상기 단일이미지획득부(100)에 도달하도록 하는 복수의 제2광경로(L2)들을 형성하는 광학계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전검사모듈(50)을 개시한다.
상기 광학계에 설치되어 상기 제1광경로(L1) 및 상기 제2광경로(L2)의 초점거리 차이를 보정하는 초점거리보정부(400)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 초점거리보정부(400)는, 해당 광경로(L1, L2)에 설치되어 광투과가 가능한 투명재질을 가지는 매질부(410)를 포함할 수 있다.
상기 초점거리보정부(400)는, 구조물(520)에 탈착 가능하게 결합되며 상기 매질부(410)가 탈착가능하게 설치되는 프레임부(420)를 포함할 수 있다.
상기 프레임부(420)는, 상기 구조물(520)에 대하여 자력에 의하여 탈착 가능하게 결합될 수 있다.
상기 광학계는, 상기 제1평면에 대한 제1평면이미지를 상기 단일이미지획득부(100)를 향하도록 반사시키는 주반사부재(211)와, 상기 반도체소자(1)의 다각형 변들의 각 측면에 대응되어 설치되어 상기 반도체소자(1)의 다각형 변들의 각 측면에 대한 측면이미지를 상기 주반사부재(211)로 향하도록 반사시키는 보조반사부재(311)를 포함할 수 있다.
상기 주반사부재(211)는, 광이 투과할 수 있는 반투과재질을 가지며, 상기 제1평면이미지를 반사시키는 반사면의 이면에서 상기 제1평면 및 상기 반도체소자(1)의 다각형 변들의 각 측면에 광을 조사하는 조명계(540)를 포함할 수 있다.
상기 초점거리보정부(400)는, 상기 제2광경로(L2) 중 상기 반도체소자(1)의 다각형 변들의 각 측면 및 상기 주반사부재(211)의 사이, 및 상기 제2광경로(L2) 중 상기 주반사부재(211) 및 상기 단일이미지획득부(100) 사이 중 적어도 어느 하나에 설치될 수 있다.
상기 초점거리보정부(400)는, 상기 제2광경로(L2) 중 상기 반도체소자(1)의 다각형 변들의 각 측면 및 상기 주반사부재(211)의 사이에 설치되며, 상기 초점거리보정부(400)는, 상기 보조반사부재(311)와 일체로 형성될 수 있다.
본 발명은 또한 복수의 반도체소자(1)들이 담긴 트레이(2)가 로딩되어 선형이동시키는 로딩부(10)와; 상기 로딩부(10) 내의 트레이(2)의 이송방향과 수직을 이루어 상기 로딩부(10)의 일측에 설치되어 반도체소자(1)에 대한 비전검사를 수행하는 비전검사모듈(50)과; 상기 로딩부(10)에서의 트레이(2) 이동방향과 수직으로 배치된 제1가이드레일(68)과; 상기 제1가이드레일(68)을 따라서 이동되도록 상기 제1가이드레일(68)과 결합되며 비전검사를 수행하기 위하여 상기 로딩부(10)로부터 상기 비전검사모듈(50)로 소자를 픽업하여 이송하는 제1이송툴(61)과; 상기 로딩부(10)에서 비전검사를 마친 반도체소자(1)들이 담긴 트레이(2)들을 전달받아 비전검사결과에 따라서 해당 트레이(2)에 반도체소자(1)들을 분류하는 언로딩부(31, 32, 33)를 포함하며, 상기 비전검사모듈(50)은, 상기와 같은 구성을 가지는 비전검사모듈인 것을 특징으로 하는 소자검사시스템을 개시한다.
본 발명은 또한 상기와 같은 구성을 가지는 비전검사모듈에 사용되며 평면형상이 직사각형 형상을 가지는 반도체소자(1)의 제1평면에 대한 제1평면이미지 및 상기 반도체소자(1)의 4개의 측면들에 대한 4개의 측면이미지들을 앞서 설명한 단일이미지획득부(100)에 도달하도록 4개의 측면이미지들의 제2광경로(L2)들에 대응되어 4개의 매질부(410)가 설치되는 초점거리보정부(400)로서, 구조물(520)에 탈착 가능하게 결합되는 제1프레임부(610)와; 상기 제1프레임부(610)에 탈착 가능하게 결합되며 상기 4개의 측면이미지들의 제2광경로(L2)들에 대응되어 광투과가 가능한 투명재질을 가지는 상기 4개의 매질부(410)가 설치되는 제2프레임부(620)를 포함하는 것을 특징으로 하는 초점거리보정모듈을 개시한다.
상기 제1프레임부(610)는, 상기 제2프레임부(620)과의 결합상태를 유지할 수 있도록 하나 이상의 자석(615)이 설치되며, 상기 제2플레임부(620)는, 상기 제1프레임부(610)에 설치된 자석(615)에 반응하여 밀착될 수 있도록 자성에 반응하는 밀착부재(622)가 설치될 수 있다.
상기 제2프레임부(620)는, 상기 제1광경로(L1)가 형성될 수 있도록 제1광경로형성개구(629) 및 상기 4개의 매질부(410)가 설치되는 매질부재설치부(621)가 상하로 관통형성될 수 있다.
상기 제2프레임부(620)는, 상기 제1광경로형성개구(629) 및 상기 매질부(410)의 정밀한 설치를 위하여, 상기 제1프레임부(610)의 제2결합면(611)에 수직인 방향으로 돌출된 2개 이상의 가이드부재(613)의 길이방향을 따라서 삽입되는 가이드공(623)이 형성될 수 있다.
상기 제1프레임부(610)는, 상기 제2프레임부(620)의 저면을 지지하는 저면지지부(612)가 형성된 저면지지부재(614)를 포함할 수 있다.
상기 제1프레임부(610) 및 상기 제2프레임부(620) 중 적어도 어느 하나는, 상기 반도체소자(1)의 4개의 측면들을 각 매질부(410)로 반사시키는 반사부재(311)의 지지를 위한 반사부재지지부(617)가 결합되며, 상기 반사부재(311)는, 상기 반도체소자(1)의 4개의 측면들을 각 매질부(410)로 반사시키도록 4개의 반사면(311b)들을 가지며, 상측에는 제1이송툴(61)에 의하여 픽업되어 이송된 반도체소자(1)가 검사위치에 위치될 수 있도록 상하로 관통된 관통공(311a)이 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 비전검사모듈, 비전검사모듈의 초점거리조절모듈, 및 그를 가지는 소자검사시스템은, 반도체소자의 표면 및 그 표면에 인접하는 복수의 측면들에 대한 이미지를 한 번에 획득하여 비전검사를 수행함으로써 다양하고 신속한 비전검사의 수행이 가능한 이점이 있다.
특히 반도체소자의 표면 및 그 표면에 인접하는 복수의 측면들에 대한 이미지를 한 번에 획득함에 있어 서로 다른 광경로에 따른 초점거리의 차이를 투명유리 등의 매질을 이용하여 보정함으로써 하나의 단일 카메라에 의한 이미지 획득이 가능하여 비전검사의 수행을 위한 모듈의 구성을 간단화하고 제조비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
더 나아가, 서로 다른 광경로에 따른 초점거리의 차이를 투명유리 등의 매질은 보다 정밀하게 설치될 필요가 있는바 모듈화된 프레임부에 의하여 설치됨으로써 초점거리 조절을 위한 매질이 정밀하게 안정적으로 설치할 수 있어 정밀한 비전검사가 가능한 이점이 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 소자검사시스템의 일예를 보여주는 평면도이다.
도 2a는, 도 1의 소자검사시스템의 비전검사모듈의 일예의 구성을 측면 방향으로 보여주는 개념도이다.
도 2b는, 도 2a의 비전검사모듈 중 반도체소자 및 보조반사부재의 배치를 보여주는 저면도이다.
도 3은, 도 2의 비전검사모듈 중 초점거리조정부의 일예를 보여주는 평면도이다.
도 4는, 도 3의 초점거리조정부의 측면도이다.
도 5는, 도 1의 소자검사시스템의 비전검사모듈의 다른 예의 구성을 측면 방향으로 보여주는 개념도이다.
도 6은, 도 2 또는 도 5의 비전검사모듈에서 이미지 획득을 위한 작동거리의 개념을 보여주는 개념도이다.
도 7은, 도 2 또는 도 5의 비전검사모듈에 의하여 획득된 이미지를 개략적으로 보여주는 개념도이다.
도 8은, 도 3의 초점거리조정부의 변형례를 보여주는 사시도이다.
도 9는, 도 8의 초점거리조정부의 분해사시도이다.
도 10은, 도 8의 초점거리조정부의 정면도이다.
도 11은, 도 8의 초점거리 조정부를 구비한 비전검사모듈에 의한 비전검사과정을 보여주는 일부 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 비전검사모듈, 비전검사모듈의 초점거리조절모듈, 및 그를 가지는 소자검사시스템에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 소자검사시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 반도체소자(1)들이 담긴 트레이(2)가 로딩되어 선형이동시키는 로딩부(10)와; 로딩부(10) 내의 트레이(2)의 이송방향과 수직을 이루어 로딩부(10)의 일측에 설치되어 반도체소자(1)에 대한 비전검사를 수행하는 비전검사모듈(50)과; 로딩부(10)에서의 트레이(2) 이동방향과 수직으로 배치된 제1가이드레일(68)과; 제1가이드레일(68)을 따라서 이동되도록 제1가이드레일(68)과 결합되며 비전검사를 수행하기 위하여 로딩부(10)로부터 비전검사모듈(50)로 소자를 픽업하여 이송하는 제1이송툴(61)과; 로딩부(10)에서 비전검사를 마친 반도체소자(1)들이 담긴 트레이(2)들을 전달받아 비전검사결과에 따라서 해당 트레이(2)에 반도체소자(1)들을 분류하는 언로딩부(31, 32, 33)를 포함한다.
여기서 반도체소자(1)는, 메모리, D램, 플래쉬램, CPU, GPU 등 반도체 공정을 마친 반도체소자들이면 모두 그 대상이 될 수 있다.
상기 트레이(2)는, 한 개 이상의 반도체소자(1)들이 8×10 등 행렬을 이루어 적재되어 이송되는 구성으로서, 메모리소자 등 규격화됨이 일반적이다.
상기 로딩부(10)는, 검사대상인 반도체소자(1)를 담아 비전검사를 수행할 수 있도록 로딩하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다
예로서, 상기 로딩부(10)는, 트레이(2)에 형성된 안착홈에 안착된 상태로 다수개의 반도체소자(1)들이 담긴 트레이(2)를 이송한다.
상기 로딩부(10)는 다양한 구성이 가능하며, 도 1 및 한국 공개특허공보 제10-2008-0092671호에 도시된 바와 같이, 다수개의 반도체소자(1)들이 적재되는 트레이(2)의 이동을 안내하는 가이드부(미도시)와, 트레이(2)가 가이드부를 따라서 이동시키기 위한 구동부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 비전검사모듈(50)은, 로딩부(10) 내의 트레이(2)의 이송방향과 수직을 이루어 로딩부(10)의 일측에 설치되어 반도체소자(1)에 대한 비전검사를 수행하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
여기서 상기 비전검사모듈(50)은, 시스템의 구성에 따라서 다양한 구성이 가능함은 물론이다.
특히 상기 비전검사모듈(50)은, 반도체소자(1)의 저면 등에 대한 외관을 카메라, 스캐너 등을 이용하여 이미지를 획득하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
여기서 상기 비전검사모듈(50)에 의하여 획득된 이미지는, 프로그램 등을 이용하여 이미지 분석 후 불량여부 등의 비점검사에 활용된다.
한편, 상기 비전검사모듈(50)은, 비전검사의 종류에 따라서 다양한 구성이 가능하며, 반도체소자(1)의 상면 및 저면 중 어느 일면(이하 '제1표면'이라 한다) 및 그에 인접된 측면에 대한 비전검사를 모두 수행하도록 구성됨이 바람직하다.
보다 구체적으로, 상기 비전검사모듈(50)은, 도 2a 및 도 7에 도시된 바와 같이, 평면형상이 직사각형인 반도체소자(1)에 대하여, 제1이송툴(61)에 픽업된 상태에서 그 반대면 및 네 개의 측면들에 대한 비전검사를 모두 수행하도록 구성됨이 바람직하다.
이를 위하여, 상기 비전검사모듈(50)은, 예로서, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 평면형상이 다각형인 반도체소자(1)의 비전검사를 수행하는 비전검사모듈(50)로서, 반도체소자(1)의 제1평면에 대한 제1평면이미지 및 반도체소자(1)의 다각형 변들의 측면들에 대한 측면이미지들을 획득하는 단일이미지획득부(100)와, 반도체소자(1)의 제1평면에 대한 제1평면이미지가 단일이미지획득부(100)에 도달하도록 하는 제1광경로(L1)와, 반도체소자(1)의 다각형 변들의 측면들에 대한 측면이미지들 각각을 단일이미지획득부(100)에 도달하도록 하는 복수의 제2광경로(L2)들을 형성하는 광학계를 포함할 수 있다.
상기 단일이미지획득부(100)는, 반도체소자(1)의 제1평면에 대한 제1평면이미지 및 반도체소자(1)의 다각형 변들의 측면들에 대한 측면이미지들을 획득하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 단일이미지획득부(100)는, 카메라, 스캐너 등이 사용될 수 있다.
그리고 상기 단일이미지획득부(100)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 획득된 이미지들의 분석을 위하여 반도체소자(1)의 제1평면에 대한 제1평면이미지 및 반도체소자(1)의 다각형 변들의 측면들에 대한 측면이미지들을 제어부(미도시)로 전달되어 프로그램 등을 이용하여 이미지 분석 후 불량여부 등의 비점검사에 활용된다.
상기 광학계는, 반도체소자(1)의 제1평면에 대한 제1평면이미지가 단일이미지획득부(100)에 도달하도록 하는 제1광경로(L1)와, 반도체소자(1)의 다각형 변들의 측면들에 대한 측면이미지들 각각을 단일이미지획득부(100)에 도달하도록 하는 복수의 제2광경로(L2)들을 형성하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
구체적으로, 상기 광학계는, 반도체소자(1) 및 단일이미지획득부(100)의 설치위치에 따라서 렌즈(110), 반사부재(211, 311), 반투과부재, 프리즘 등이 그 숫자 및 설치위치가 선택될 수 있다.
특히, 상기 광학계는, 제1평면에 대한 제1평면이미지를 단일이미지획득부(100)를 향하도록 반사시키는 주반사부재(211)와, 반도체소자(1)의 다각형 변들의 각 측면에 대응되어 설치되어 반도체소자(1)의 다각형 변들의 각 측면에 대한 측면이미지를 주반사부재(211)로 향하도록 반사시키는 보조반사부재(311)를 포함할 수 있다.
상기 주반사부재(211)는, 제1평면에 대한 제1평면이미지를 단일이미지획득부(100)를 향하도록 반사시키는 구성으로서 반사부재, 반투과부재 등 다양한 부재가 사용될 수 있다.
상기 보조반사부재(311)는, 반도체소자(1)의 다각형 변들의 각 측면에 대응되어 설치되어 반도체소자(1)의 다각형 변들의 각 측면에 대한 측면이미지를 주반사부재(211)로 향하도록 반사시키는 구성으로서, 반사부재, 반투과부재 등 다양한 부재가 사용될 수 있다.
한편, 상기 광학계는, 비전검사를 위하여 제1평면, 측면들에 광을 조사하는 조명계(540)가 설치되는데, 조명계(540)는, 그 조사방식에 따라서 다양하게 설치될 수 있다.
상기 조명계(540)는, 비전검사의 형태에 따라서, 레이저광 등의 단색광, R, G, B 등의 삼색광, 백색광 등 다양한 광을 조사할 수 있으며, 엘이디소자 등 다양한 광원이 사용될 수 있다.
아울러, 상기 조명계(540)는, 광학계의 구성에 따라서 다양한 배치가 가능하다.
예로서, 상기 광학계가 앞서 설명한 주반사부재(211)를 포함할 때, 주반사부재(211)가 광이 투과할 수 있는 반투과재질을 가질 수 있으며, 이때 조명계(540)는, 제1평면이미지를 반사시키는 반사면의 이면에서 제1평면 및 반도체소자(1)의 다각형 변들의 각 측면에 광을 조사하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 조명계(540)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1평면에 대한 조사 및 각 측면에 대한 조사가 별도의 광원(545)에 의하여 수행되도록 구성될 수 있으며, 이때 앞서 설명한 보조반사부재(311)가 광이 투과할 수 있는 반투과재질을 가지도록 하고, 측면이미지를 반사시키는 반사면의 이면에서 반도체소자(1)의 다각형 변들의 각 측면에 광을 조사하도록 구성될 수 있다.
한편, 제1평면이미지 및 측면이미지들은, 서로 다른 광경로, 즉 제1광경로(L1) 및 제2광경로(L2)를 거쳐 획득되므로 광경로의 경로차로 인하여 초점거리가 서로 달라 단일의 이미지획득장치, 즉 카메라에 의하여 이미지가 획득될 때 제1평면이미지 및 측면이미지들 중 어느 한쪽에 대한 초점이 맞지 않아 흐릿하게 되는 문제점이 있다.
이에, 상기 비전검사모듈(50)은, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 광학계에 설치되어 제1광경로(L1) 및 제2광경로(L2)의 초점거리 차이를 보정하는 초점거리보정부(400)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 초점거리보정부(400)는, 제1광경로(L1) 및 제2광경로(L2)를 거쳐 획득되므로 광경로의 경로차로 인하여 초점거리가 서로 달라지는 것을 보정하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
일예로서, 상기 초점거리보정부(400)는, 해당 광경로(L1, L2)에 설치되어 광투과가 가능한 투명재질을 가지는 매질부(410)를 포함할 수 있다.
상기 매질부(410)는, 해당 광경로(L1, L2)에 설치되어 초점거리를 보정하기 위한 구성으로서, 투명유리, 석영 등 광경로(L1, L2) 상에 설치되어 굴절률 상의 차이로 초점거리를 보정하는 구성이다.
특히 상기 매질부(410)는, 제1광경로(L1) 및 제2광경로(L2) 중 제2광경로(L2)에 설치됨이 바람직하다.
여기서 상기 매질부(410)는, 광경로를 기준으로 광의 입사면 및 투과면은 광경로와 수직인 평면을 이루며 미리 설정된 두께를 가지는 원기둥, 다각기둥 등 기둥 형상을 가진다.
이때, 상기 제2광경로(L2) 방향의 매질부(410)의 두께(t)는, 도 6 및 다음 식에 의하여 산출된다.
t= (1-1/n)/A1-A2 (여기서 t는 광경로 방향으로의 매질의 두께, n은 매질의 굴절률, A1 제1평면에 대한 이미지획득을 위한 작업거리, A2는 측면에 대한 이미지획득을 위한 작업거리이다)
한편, 상기 매질부(410)는, 미세한 오차가 있는 경우 그 측정결과에 영향을 줄 수 있는바, 정밀한 설치가 중요하며, 이를 위하여, 초점거리보정부(400)는, 구조물(520)에 탈착 가능하게 결합되며 매질부(410)가 탈착 가능하게 설치되는 프레임부(420)를 포함할 수 있다.
상기 구조물(520)은, 장치, 즉 소자검사시스템에 설치되어 매질부(410)를 지지하기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 프레임부(420)는, 구조물(520)에 탈착 가능하게 결합되며 매질부(410)가 탈착가능하게 설치되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 프레임부(420)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1광경로(L1)에는 광투과 가능하도록 빈공간(429)을 형성하고, 제2광경로(L2)에 대응되는 부분에서 매질부(413)가 설치될 수 있도록 복수의 프레임부재(421, 422)들에 의하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 프레임부(420)는, 구조물(520)에 대하여 자력에 의하여 탈착 가능하게 결합될 수 있으며, 이를 위하여 프레임부(420) 및 구조물(520) 중 적어도 어느 하나에는 하나 이상의 자석(424, 524)이 설치될 수 있다.
한편, 상기 초점거리보정부(400)는, 광학계와 조합되어 다양하게 배치될 수 있다.
예로서, 상기 초점거리보정부(400)는, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2광경로(L2) 중 상기 반도체소자(1)의 다각형 변들의 각 측면 및 상기 주반사부재(211)의 사이, 및 상기 제2광경로(L2) 중 상기 주반사부재(211) 및 상기 단일이미지획득부(100) 사이 중 적어도 어느 하나에 설치될 수 있다.
그리고 상기 초점거리보정부(400)는, 제2광경로(L2) 중 반도체소자(1)의 다각형 변들의 각 측면 및 상기 주반사부재(211)의 사이에 설치될 때, 초점거리보정부(400)는, 보조반사부재(311)와 일체로 형성될 수 있다.
상기와 같은 초점거리보정부(400)의 설치에 의하여, 광경로의 경로차로 인하여 초점거리가 서로 달라 단일의 이미지획득장치, 즉 카메라에 의하여 이미지가 획득될 때 제1평면이미지 및 측면이미지들 중 어느 한쪽에 대한 초점이 맞지 않아 흐릿하게 되는 문제점을 해결할 수 있다.
상기 제1이송툴(61)은, 제1가이드레일(68)을 따라서 이동되도록 제1가이드레일(68)과 결합되며 비전검사를 수행하기 위하여 로딩부(10)로부터 비전검사모듈(50)로 소자를 픽업하여 이송하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 제1이송툴(61)은, 반도체소자(1)를 픽업하기 위한 하나 이상의 픽업툴(미도시)들을 포함하며, 픽업툴은 검사속도 등을 높이기 위하여 일렬 또는 복렬 등 복수개로 설치됨이 바람직하다.
상기 픽업툴은, 진공압에 의하여 반도체소자(1)를 픽업하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 제1가이드레일(680)은, 로딩부(10)에서의 트레이(2) 이동방향과 수직으로 배치되어 후술하는 제1이송툴(61)을 지지함과 아울러 그 이동을 가이드하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 언로딩부(31, 32, 33)는, 로딩부(10)에서 비전검사를 마친 반도체소자(1)들이 담긴 트레이(2)들을 전달받아 비전검사결과에 따라서 해당 트레이(2)에 반도체소자(1)들을 분류하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 언로딩부(31, 32, 33)는 로딩부(10)와 유사한 구성을 가지며, 반도체소자(1)의 검사결과의 수에 따라서 양품(G), 불량1 또는 이상1(R1), 불량2 또는 이상2(R2) 등의 분류등급이 부여되도록 구성됨이 바람직하다.
그리고 상기 언로딩부(31, 32, 33)는, 로딩부(10)의 일측에 평행하게 설치되는 가이드부(미도시)와, 트레이(2)가 가이드부를 따라서 이동시키기 위한 구동부(미도시)를 포함하는 언로딩트레이부들이 평행하게 복수개로 설치될 수 있다.
한편, 상기 트레이(2)는 로딩부(10) 및 상기 언로딩부(31, 32, 33)들 사이에서 서로 트레이이송장치(미도시)에 의하여 이송이 가능하며, 상기 언로딩부(31, 32, 33)에 반도체소자(1)가 적재되지 않은 빈 트레이(2)를 공급하는 빈트레이부(200)를 추가적으로 포함할 수 있다.
이때 상기 빈트레이부(200)는 로딩부(10)의 일측에 평행하게 설치되는 가이드부(미도시)와, 트레이(2)가 가이드부를 따라서 이동시키기 위한 구동부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 언로딩부(31, 32, 33)에는, 각 언로딩트레이부 사이에서 각 언로딩트레이부의 분류등급에 따라서 반도체소자(1)를 이송하기 위한 소팅툴(62)이 별도로 설치될 수 있다.
상기 소팅툴(62)은 앞서 설명한 제1이송툴(61)과 동일하거나 유사한 구성을 가지며 복렬구조 또는 일렬구조를 가질 수 있다.
한편, 상기 언로딩부(31, 32, 33)는, 로딩부(10)에서 로딩되는 트레이(2)에 다시 적재된 상태로 언로딩되는 실시예를 들어 설명하였으나, 반도체소자(1)가 담기는 포켓이 형성된 캐리어테이프에 적재시켜 언로딩하는, 소위 테이프 엔 릴 모듈을 포함하는 등 반도체소자(1)를 담아 언로딩할 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.
한편, 본 발명은, 비전검사모듈, 특히 광경로 상에 초검거리보상부가 설치된 구성에 특징이 있는바, 제시된 소자검사시스템의 구성은 일 실시예로서, 본 발명에 따른 비전검사모듈은 본 발명의 실시예에 따른 소자검사시스템에 설치되는 것으로 한정되는 것이 아님은 물론이다.
한편, 본 발명에 따른 비전검사모듈 중 초점거리조정부(400)는, 광학계의 일부를 구성하는바 보다 정밀한 구성 및 조립이 바람직하다.
이에, 상기 초검거리조정부(400)는, 하나의 모듈로서, 도 3에 도시된 실시예와 다른 예로서, 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 구조물(520)에 탈착 가능하게 결합되며 매질부(410)가 탈착 가능하게 설치되는 하나 이상의 프레임부(610, 620)를 포함할 수 있다.
상기 프레임부(610, 620)는, 평면형상이 직사각형 형상을 가지는 반도체소자(1)의 제1평면에 대한 제1평면이미지 및 상기 반도체소자(1)의 4개의 측면들에 대한 4개의 측면이미지들을 앞서 설명한 단일이미지획득부(100)에 도달하도록 4개의 측면이미지들의 제2광경로(L2)들에 대응되어 4개의 매질부(410)가 설치되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 프레임부(610, 620)는, 구조물(520)에 탈착 가능하게 결합되는 제1프레임부(610)와, 상기 제1프레임부(610)에 탈착 가능하게 결합되며 4개의 측면이미지들의 제2광경로(L2)들에 대응되어 4개의 매질부(410)가 설치되는 제2프레임부(620)를 포함할 수 있다
상기 제1프레임부(610)는, 구조물(520)에 탈착 가능하게 결합되는 구성으로서 구조물(520)에 탈착결합에 따라 다양한 구성을 가질 수 있다.
특히 상기 제1프레임부(610)는, 구조물(520)에의 정밀한 결합을 위하여 구조물(520)의 평면의 지지면에 대응되는 평면의 제1결합면을 가짐이 바람직하다.
그리고 상기 제1프레임부(610)는, 제2프레임부(620)과의 정밀한 결합을 위하여 제2프레임부(620)의 평면의 결합면에 대응되는 평면의 제2결합면(611)을 가짐이 바람직하다.
그리고 상기 제1프레임부(610)는, 제2프레임부(620)과의 결합상태를 유지할 수 있도록 하나 이상의 자석(615)이 제2결합면(611) 쪽에서 삽입되어 설치될 수 있다.
이때 상기 제2플레임부(620)는, 제1프레임부(610)에 설치된 자석(615)에 반응하여 밀착될 수 있도록 자성에 반응하는 밀착부재(622)가 설치됨이 바람직하다.
상기 제2프레임부(620)는, 상기 제1프레임부(610)에 탈착 가능하게 결합되며 4개의 측면이미지들의 제2광경로(L2)들에 대응되어 4개의 매질부(410)가 설치되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 제2프레임부(620)는, 앞서 설명한 제1광경로(L1)가 형성될 수 있도록 제1광경로형성개구(629)가 상하로 관통형성되며, 상기 4개의 매질부(410)가 설치되는 매질부재설치부(621)가 상하로 관통형성될 수 있다.
상기 제1광경로형성개구(629)는, 반도체소자(1)의 제1평면에 대한 제1평면이미지에 대응되는 제1광경로(L1)가 통과될 수 있도록 개구 형태로 형성되면 어떠한 구성도 가능하다.
상기 매질부재설치부(621)는, 4개의 매질부(410)의 설치위치에 대응되어 4개의 매질부(410) 각각 설치될 수 있도록 제2프레임부(620)에 상하로 관통형성될 수 있다.
한편, 상기 제1광경로형성개구(629) 및 매질부(410)는, 제1광경로(L1) 및 제2광경로(L2)에 정확하게 대응되어 설치될 필요가 있다.
이에, 상기 제2프레임부(620)는, 제1광경로형성개구(629) 및 매질부(410)의 정밀한 설치를 위하여, 제1프레임부(610)의 제2결합면(611)에 수직인 방향으로 돌출된 2개 이상의 가이드부재(613)의 길이방향을 따라서 삽입되는 가이드공(623)이 형성될 수 있다.
상기 가이드공(623)이 상기 가이드부재(613)에 삽입되어 제2프레임부(620)가 상기 제1프레임부(610)에 결합됨으로써 보다 정밀한 결합이 가능하다.
한편, 상기 제1프레임부(610)는, 제2프레임부(620)의 안정적 지지를 위하여 제2프레임부(620)의 저면을 지지하는 저면지지부(612)가 형성된 저면지지부재(614)를 포함할 수 있다.
상기 저면지지부재(614)는, 제2프레임부(620)의 안정적 지지를 위하여 제2프레임부(620)의 저면을 지지하는 저면지지부(612)가 형성된 구성으로서 제2프레임부(620)의 양측 모서리 부분을 지지할 수 있도록 'U'자 형상을 가지며 단차구조로 형성될 수 있다.
한편, 상기 제1프레임부(610) 및 제2프레임부(620) 중 적어도 어느 하나는, 상기 반도체소자(1)의 4개의 측면들을 각 매질부(410)로 반사시키는 반사부재(311)의 지지를 위한 반사부재지지부(617)가 결합될 수 있다.
여기서 상기 반사부재(311)는, 상기 반도체소자(1)의 4개의 측면들을 각 매질부(410)로 반사시키도록 4개의 반사면(311b)들을 가지며, 상측에는 제1이송툴(61)에 의하여 픽업되어 이송된 반도체소자(1)가 검사위치에 위치될 수 있도록 상하로 관통된 관통공(311a)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 반사부재(311)는, 검사대상인 반도체소자(1)의 평면형상이 직사각형임을 고려하여 저면의 형상이 반도체소자(1)의 평면형상과 닮은꼴인 절두사각뿔형상을 가질 수 있다.
상기 반사부재지지부(617)는, 제1프레임부(610) 및 제2프레임부(620) 중 적어도 어느 하나에 결합되어 반도체소자(1)의 4개의 측면들을 각 매질부(410)로 반사시키는 반사부재(311)의 지지를 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 반사부재지지부(617)는, 제1프레임부(610) 및 제2프레임부(620) 중 적어도 어느 하나에 결합되며 제2프레임부(620)의 상측에 설치되며, 제1평면이미지 및 반사부재(311)에 의하여 반사된 4개의 측면이미지들이 하측으로 향할 수 있도록 개구(619)가 형성되며 개구(619)의 가장자리에는 반사부재(311)의 저면을 지지하기 위한 지지부(618)가 형성될 수 있다.
한편 도 8 내지 도 10에 도시된 실시예에 따른 프레임부(610, 620)는, 반사부재(311)와의 결합구조 이외에, 반사부재지지부(617)의 구성을 제외하고 도 2a 및 도 5에 도시된 실시예에서의 매질부(410)들을 지지하도록 설치되는 등 다양한 위치에 설치될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예들에만 한정되는 것이 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경될 수 있다.
1 : 반도체 소자
50 : 비전검사모듈 100 : 단일이미지획득부

Claims (20)

  1. 평면형상이 다각형인 반도체소자(1)의 비전검사를 수행하는 비전검사모듈(50)로서,
    상기 반도체소자(1)의 제1평면에 대한 제1평면이미지 및 상기 반도체소자(1)의 다각형 변들의 측면들에 대한 측면이미지들을 획득하는 단일이미지획득부(100)와,
    상기 반도체소자(1)의 제1평면에 대한 제1평면이미지가 상기 단일이미지획득부(100)에 도달하도록 하는 제1광경로(L1)와, 상기 반도체소자(1)의 다각형 변들의 측면들에 대한 측면이미지들 각각을 상기 단일이미지획득부(100)에 도달하도록 하는 복수의 제2광경로(L2)들을 형성하는 광학계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전검사모듈(50).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 광학계에 설치되어 상기 제1광경로(L1) 및 상기 제2광경로(L2)의 초점거리 차이를 보정하는 초점거리보정부(400)를 추가로 포함하는 비전검사모듈(50).
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 초점거리보정부(400)는, 해당 광경로(L1, L2)에 설치되어 광투과가 가능한 투명재질을 가지는 매질부(410)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전검사모듈(50).
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 초점거리보정부(400)는, 구조물(520)에 탈착 가능하게 결합되며 상기 매질부(410)가 탈착 가능하게 설치되는 프레임부(420)를 포함하는 것을 특징으로 비전검사모듈(50).
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 프레임부(420)는, 상기 구조물(520)에 대하여 자력에 의하여 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 비전검사모듈(50).
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 광학계는,
    상기 제1평면에 대한 제1평면이미지를 상기 단일이미지획득부(100)를 향하도록 반사시키는 주반사부재(211)와,
    상기 반도체소자(1)의 다각형 변들의 각 측면에 대응되어 설치되어 상기 반도체소자(1)의 다각형 변들의 각 측면에 대한 측면이미지를 상기 주반사부재(211)로 향하도록 반사시키는 보조반사부재(311)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전검사모듈(50).
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 주반사부재(211)는, 광이 투과할 수 있는 반투과재질을 가지며,
    상기 제1평면이미지를 반사시키는 반사면의 이면에서 상기 제1평면 및 상기 반도체소자(1)의 다각형 변들의 각 측면에 광을 조사하는 조명계(540)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전검사모듈(50).
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 초점거리보정부(400)는, 상기 제2광경로(L2) 중 상기 반도체소자(1)의 다각형 변들의 각 측면 및 상기 주반사부재(211)의 사이, 및 상기 제2광경로(L2) 중 상기 주반사부재(211) 및 상기 단일이미지획득부(100) 사이 중 적어도 어느 하나에 설치된 것을 특징으로 하는 비전검사모듈(50).
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 초점거리보정부(400)는, 상기 제2광경로(L2) 중 상기 반도체소자(1)의 다각형 변들의 각 측면 및 상기 주반사부재(211)의 사이에 설치되며,
    상기 초점거리보정부(400)는, 상기 보조반사부재(311)와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 비점검사모듈(1).
  10. 복수의 반도체소자(1)들이 담긴 트레이(2)가 로딩되어 선형이동시키는 로딩부(10)와;
    상기 로딩부(10) 내의 트레이(2)의 이송방향과 수직을 이루어 상기 로딩부(10)의 일측에 설치되어 반도체소자(1)에 대한 비전검사를 수행하는 비전검사모듈(50)과;
    상기 로딩부(10)에서의 트레이(2) 이동방향과 수직으로 배치된 제1가이드레일(68)과;
    상기 제1가이드레일(68)을 따라서 이동되도록 상기 제1가이드레일(68)과 결합되며 비전검사를 수행하기 위하여 상기 로딩부(10)로부터 상기 비전검사모듈(50)로 소자를 픽업하여 이송하는 제1이송툴(61)과;
    상기 로딩부(10)에서 비전검사를 마친 반도체소자(1)들이 담긴 트레이(2)들을 전달받아 비전검사결과에 따라서 해당 트레이(2)에 반도체소자(1)들을 분류하는 언로딩부(31, 32, 33)를 포함하며,
    상기 비전검사모듈(50)은, 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 따른 비전검사모듈인 것을 특징으로 하는 소자검사시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 광학계는,
    상기 제1평면에 대한 제1평면이미지를 상기 단일이미지획득부(100)를 향하도록 반사시키는 주반사부재(211)와,
    상기 반도체소자(1)의 다각형 변들의 각 측면에 대응되어 설치되어 상기 반도체소자(1)의 다각형 변들의 각 측면에 대한 측면이미지를 상기 주반사부재(211)로 향하도록 반사시키는 보조반사부재(311)를 포함하는 것을 특징으로 하는 소자검사시스템.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 주반사부재(211)는, 광이 투과할 수 있는 반투과재질을 가지며,
    상기 제1평면이미지를 반사시키는 반사면의 이면에서 상기 제1평면 및 상기 반도체소자(1)의 다각형 변들의 각 측면에 광을 조사하는 조명계(540)를 포함하는 것을 특징으로 하는 소자검사시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 초점거리보정부(400)는, 상기 제2광경로(L2) 중 상기 반도체소자(1)의 다각형 변들의 각 측면 및 상기 주반사부재(211)의 사이, 및 상기 제2광경로(L2) 중 상기 주반사부재(211) 및 상기 단일이미지획득부(100) 사이 중 적어도 어느 하나에 설치된 것을 특징으로 하는 소자검사시스템.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 초점거리보정부(400)는, 상기 제2광경로(L2) 중 상기 반도체소자(1)의 다각형 변들의 각 측면 및 상기 주반사부재(211)의 사이에 설치되며,
    상기 초점거리보정부(400)는, 상기 보조반사부재(311)와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 소자검사시스템.
  15. 청구항 3에 따른 비전검사모듈에 사용되며 평면형상이 직사각형 형상을 가지는 반도체소자(1)의 제1평면에 대한 제1평면이미지 및 상기 반도체소자(1)의 4개의 측면들에 대한 4개의 측면이미지들을 앞서 설명한 단일이미지획득부(100)에 도달하도록 4개의 측면이미지들의 제2광경로(L2)들에 대응되어 4개의 매질부(410)가 설치되는 초점거리보정부(400)로서,
    구조물(520)에 탈착 가능하게 결합되는 제1프레임부(610)와;
    상기 제1프레임부(610)에 탈착 가능하게 결합되며 상기 4개의 측면이미지들의 제2광경로(L2)들에 대응되어 광투과가 가능한 투명재질을 가지는 상기 4개의 매질부(410)가 설치되는 제2프레임부(620)를 포함하는 것을 특징으로 하는 초점거리보정모듈.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1프레임부(610)는, 상기 제2프레임부(620)과의 결합상태를 유지할 수 있도록 하나 이상의 자석(615)이 설치되며,
    상기 제2플레임부(620)는, 상기 제1프레임부(610)에 설치된 자석(615)에 반응하여 밀착될 수 있도록 자성에 반응하는 밀착부재(622)가 설치된 것을 특징으로 하는 초점거리보정모듈.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 제2프레임부(620)는, 상기 제1광경로(L1)가 형성될 수 있도록 제1광경로형성개구(629) 및 상기 4개의 매질부(410)가 설치되는 매질부재설치부(621)가 상하로 관통형성된 것을 특징으로 하는 초점거리보정모듈.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 제2프레임부(620)는, 상기 제1광경로형성개구(629) 및 상기 매질부(410)의 정밀한 설치를 위하여, 상기 제1프레임부(610)의 제2결합면(611)에 수직인 방향으로 돌출된 2개 이상의 가이드부재(613)의 길이방향을 따라서 삽입되는 가이드공(623)이 형성된 것을 특징으로 하는 초점거리보정모듈.
  19. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1프레임부(610)는, 상기 제2프레임부(620)의 저면을 지지하는 저면지지부(612)가 형성된 저면지지부재(614)를 포함하는 것을 특징으로 하는 초점거리보정모듈.
  20. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1프레임부(610) 및 상기 제2프레임부(620) 중 적어도 어느 하나는, 상기 반도체소자(1)의 4개의 측면들을 각 매질부(410)로 반사시키는 반사부재(311)의 지지를 위한 반사부재지지부(617)가 결합되며,
    상기 반사부재(311)는, 상기 반도체소자(1)의 4개의 측면들을 각 매질부(410)로 반사시키도록 4개의 반사면(311b)들을 가지며, 상측에는 제1이송툴(61)에 의하여 픽업되어 이송된 반도체소자(1)가 검사위치에 위치될 수 있도록 상하로 관통된 관통공(311a)이 형성된 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 초점거리보정모듈.
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