KR20190138117A - 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치에 있어서, LED형 발광수단(10)과 편광자(20)와 위상지연기(예를들어, 1/4λ 파장판, 30)가 정방향으로 순차적으로 배치되고, 편광자를 투과한 선평광이 위상지연기를 통과하여 검사 대상 PCB 기판(T)에 투사되고, 검사 대상 PCB 기판(T)은 위상지연기의 전방에 위치하여 입사되는 원편광 또는 타원 편광 빛을 반사하고, 기판 반사 후 역방향으로 진행되는 반사광은 위상지연기와 편광자를 다시 순차적으로 거치게 되고, 편광자(20)의 후방(역방향)에 위치한 수광수단(450)이 반사광를 집광하여 전기적 신호로 변환하고, 제어부(60)가 수광수단(450)에서 수신된 빛의 세기에 관한 전기적 신호로 PCB 기판(T)의 표면에 필름의 부착 여부(필름 박리 여부)를 판단하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치 및 방법에 관한 것이다.
등록특허 10-1119571호(반도체 인쇄회로기판의 보호필름 자동박리기 및 필름 박리방법)는 상하면에 필름이 부착된 기판을 테이블 상에 로딩하는 로딩기와; 테이블 상에 위치한 기판을 정렬하는 정렬기와; 필름의 일측(기판이 진행하는 방향 측) 변두리에 상, 하 흠집부를 형성시켜 기판과 필름 사이에 틈을 형성하는 스크래칭기와; 테이블 상에서 기판의 상부를 흡착하고, 제1 왕복거리 만큼 왕복운동하도록 구성된 상부셔틀과; 제1 점착성 테이프를 흠집부가 형성된 하부필름의 일측에 부착시키고, 상기 상부셔틀이 기판을 일측으로 이동시키거나 하부 테이프유닛이 타측으로 이동하여 하부필름을 벗기는 하부 테이프유닛과; 상기 상부셔틀로부터 하부필름이 벗겨진 기판을 전달받아 파지하고 제2 왕복거리 만큼 왕복운동하도록 구성된 하부셔틀과; 제2 점착성 테이프를 흠집부가 형성된 상부필름의 일측에 부착시키고, 하부셔틀이 기판을 일측으로 이동하거나 상부 테이프유닛이 타측으로 이동하여 상부필름을 벗기는 상부 테이프유닛을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 인쇄회로기판의 보호필름 자동박리기를 제공한다
등록특허 제10-1837443호(특허권자 : 본 발명의 출원인과 동일함)는, "필링 된 기판에 조명을 조사하여 영상을 획득하는 비젼 카메라(10)와, 상기 비젼카메라(10)에 의해 획득된 영상에서 필름 잔존 여부를 확인하기 위해 기판과 필름을 구분하는 영상처리 알고리즘을 수행하는 영상 처리부(20)와, 상기 영상 처리부(20)의 처리 결과에 의해 필름 자동 박리 장치를 제어하거나 작업자 또는 관리자에게 알람을 표출하는 제어부(30),를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비젼 카메라를 이용한 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 확인 시스템 및 비젼 카메라를 이용한 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 확인 시스템에 사용되는 영상처리 알고리즘"을 개시한다.
이와 같이, 필름 자동 박리 장치에 의해 필름이 완전히 박리 되었는지를 확인하는 장치 또는 방법이 필요한데, 본 출원인의 수회 테스트 결과 무편광 영상 분석의 경우 오감지 그리고 미감지로 인한 문제가 있었다. 이는 양산에 영향을 미치며 설비의 신뢰도를 떨어뜨리는 요인이 된다. 따라서, 필링이 제대로 되었는지를 정확히 판단하는 시스템이 필요하다.
본 출원인은 필름 자동 박리 장치를 수년전에 개발하여 상용화에 성공한 후, 현장 적용이 가능한 잔존 필름 유무 판별 장치를 수년간 개발 시도하였으나 기술 개발 및 현장 적용성에 애로가 있어으며, 최종적으로 현장적용성이 우수하고 및 판별 오차가 극히 적으며, 장치 구성이 복잡하지 않은 본 시스템을 개발하게 되었다.
본 발명은 종래의 육안 또는 무편광 영상 분석을 이용한 필름 박리 여부 확인의 문제점을 해결하여 필름의 필링 여부 또는 필름 일부 잔여 여부를 정확히 신속하게 정확하게 자동으로 판단할 수 있는 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 원편광 입사 후 잔여 필름에 의한 복굴절 현상을 이용하여 필름 유무시 반사광 수광 특성 차이(빛의 세기의 차이)를 증폭시킨 후 포토 센서로 일정 영역의 필름의 잔존 유무를 신속히 적은량의 데이터 처리로서 판단할 수 있는 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
종래의 정밀 영상 분석 등을 하지 않고, 증폭된 빛의 세기의 차이에 의해 포토 다이오드 신호와 판별기 만으로 검사영역의 필름 잔존 유무를 정확히 판별할 수 있어서, 우수한 성능 대비 간단하고 상대적으로 저가인 구성요소로 장치를 구현할 수 있어, 반도체 라인 현장 적용성, 생산성, 상품성이 우수한 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치는, 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치에 있어서,
제1 빛(무편광, L1)을 발광 전진시키는 발광수단(10)과;
상기 발광수단(10)의 전방에 이격되게 위치하고, 정방향으로 전진하는 상기 광원(10)의 빛을 제2 선편광(L2)으로 변환시키는 편광자(20)와;
상기 편광자(20)의 전방에 인접하여 위치하고, 정방향으로 통과하는 상기 제2 선편광(L2)을 제3 원편광(L3) 또는 타원편광으로 변환시키는 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)과;
필름 부착 여부 판단 대상이 되는 PCB 기판(T)의 표면에 부딪혀서 반사된 후 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)과 편광자(20)를 역방향으로 순차적으로 통과하여 도달하는 빛을 집광하는 광학렌즈(40)와;
상기 광학렌즈(40)를 통과한 빛을 수광하여 빛에 관한 전기적 신호로 생성하여 제어부(60)에 전송하는 광센서(50)와;
광센서(50)로부터 전송된 빛에 관한 전기적 신호를 이용하여 빛의 세기값(V_1)을 산출하고 산출된 빛의 세기값과 미리 저장된 빛의 세기에 관한 기준값(V_0)과 비교하여 PCB 기판(T)의 표면에 필름의 부착 여부(필름 박리 여부)를 판단하는 제어부(60);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치는, 발광수단(10)에서 발광된 빛은 편광자(20)와 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)을 정방향으로 순차적으로 통과하고, 필름 부착 여부 판단 대상이 되는 PCB 기판(T)의 표면에 부딪혀서 반사된 후, 다시 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)과 편광자(20)를 순차적으로 역방향으로 통과하여 편광 차단 효과(반사광 제거 효과)가 발생하고,
검사 대상 PCB 기판(T)의 표면에 필름이 없는 경우 (필름이 있을 때보다) 굴절 또는 복굴절 정도가 작고 편광 차단 효과가 커서 렌즈에 도달하는 빛의 세기가 약하게(어둡게) 나타나고,
검사 대상 PCB 기판(T)의 표면에 필름이 있는 경우 (필름이 없을 때보다) 굴절 또는 복굴절 정도가 커서 편광 차단 효과가 작게 되고 렌즈에 도달하는 빛의 세기가 상대적으로 (필름이 없을 때보다) 크게(밝게) 나타나고,
제어부(60)는 광센서(50)로부터 전송된 빛에 관한 전기적 신호를 이용하여 빛의 세기값(V_1)을 산출하고 산출된 빛의 세기값과 미리 저장된 빛의 세기에 관한 기준값(V_0)과 비교하여 PCB 기판(T)의 표면에 필름의 부착 여부(필름 박리 여부)를 판단하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르는 경우 종래의 육안 또는 무편광 영상 분석을 이용한 필름 박리 여부 확인의 문제점을 해결하여 필름의 필링 여부 또는 필름 일부 잔여 여부를 정확히 신속하게 정확하게 자동으로 판단할 수 있는 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치 및 방법이 제공된다.
또한 원편광 입사 후 잔여 필름에 의한 복굴절 현상을 이용하여 필름 유무시 반사광 수광 특성 차이(빛의 세기의 차이)를 증폭시킨 후 포토 센서로 일정 영역의 필름의 잔존 유무를 신속히 적은량의 데이터 처리로서 판단할 수 있는 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치 및 방법이 제공된다.
또한 종래의 정밀 영상 분석 등을 하지 않고, 증폭된 빛의 세기의 차이에 의해 포토 다이오드 신호와 판별기 만으로 검사영역의 필름 잔존 유무를 정확히 판별할 수 있어서, 우수한 성능 대비 간단하고 상대적으로 저가인 구성요소로 장치를 구현할 수 있어, 반도체 라인 현장 적용성, 생산성, 상품성이 우수한 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치 및 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 편광 차단 효과를 설명하는 도면.
도 2(a, b)는 본 발명의 편광 차단 기술을 사용하여 캡춰한 PCB 영상.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치 구성도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치 구성도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 방법 흐름도.
도 2(a, b)는 본 발명의 편광 차단 기술을 사용하여 캡춰한 PCB 영상.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치 구성도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치 구성도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 방법 흐름도.
이하에서 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치 및 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 편광 차단 효과를 설명하는 도면, 도 2(a, b)는 본 발명의 편광 차단 기술을 사용하여 캡춰한 PCB 영상, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치 구성도, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치 구성도, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 방법 흐름도이다.
본 발명에서 편광 차단 효과란 편광자(직선편광자 또는 선편광자)를 투과한 선평광이 1/4λ 파장판 위상지연기를 정방향 투과, 기판 반사 후 다시 역방향으로 투과하면서 발생하는 편광차단 효과(반사광 제거 효과, 예를들어, P 편광인 경우 기판 반사 후 다시 역방향으로 투과하면서 주된 S 편광, 전기파의 진동 방향이 90° 변함, 으로 변하여 반사광이 편광자를 대부분 다시 통과하지 못하고 차단되는 효과, 도 1)를 말한다. 본 발명에서 편광자는 직선 또는 선편광자를 말한다.
4분의 1파장판(quarter-wave plate, -分-波長板)은 서로 수직인 방향으로 진동하는 직선 편광의 사이에 1/4 파장의 광로차를 일으키도록 두께가 정해진 복굴절판을 말한다. 직선 편광을 넣으면 투과광은 원(圓)편광이 된다.
<제1, 제2 실시예 공통>
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치는, 발광수단(10)과 편광자(20)와 위상지연기(예를들어, 1/4λ 파장판, 30)가 정방향으로 순차적으로 배치되고, 편광자를 투과한 선평광이 위상지연기를 통과하여 검사 대상 PCB 기판(T)에 투사되고, 검사 대상 PCB 기판(T)은 위상지연기의 전방에 위치하여 입사되는 원편광 또는 타원 편광 빛을 반사한다.
또한, 기판 반사 후 역방향으로 진행되는 반사광은 위상지연기와 편광자를 다시 순차적으로 거치게 되고, 편광자(20)의 후방(역방향)에 위치한 수광수단(450)이 반사광를 집광하여 전기적 신호로 변환하고, 제어부(60)가 수광수단(450)에서 수신된 빛의 세기에 관한 전기적 신호로 PCB 기판(T)의 표면에 필름의 부착 여부(필름 박리 여부)를 판단한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치는, 제1 빛(무편광, L1)을 발광 전진시키는 발광수단(10)과, 발광수단(10)의 전방에 이격되게 위치하고, 정방향으로 전진하는 상기 광원(10)의 빛을 제2 선편광(L2)으로 변환시키는 편광자(20)와, 상기 편광자(20)의 전방에 인접하여 위치하고, 정방향으로 통과하는 상기 제2 선편광(L2)을 제3 원편광(L3) 또는 타원편광으로 변환시키는 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)을 포함한다.
또한, 필름 부착 여부 판단 대상이 되는 PCB 기판(T)의 표면에 부딪혀서 반사된 후 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)과 편광자(20)를 역방향으로 순차적으로 통과하여 도달하는 빛을 집광하는 광학렌즈(40)와 상기 광학렌즈(40)를 통과한 빛을 수광하여 빛에 관한 전기적 신호로 생성하여 제어부(60)에 전송하는 광센서(50)를 포함한다.
제어부(60)는 광센서(50)로부터 전송된 빛에 관한 전기적 신호를 이용하여 빛의 세기값(V_1)을 산출하고 산출된 빛의 세기값과 미리 저장된 빛의 세기에 관한 기준값(V_0)과 비교하여 PCB 기판(T)의 표면에 필름의 부착 여부(필름 박리 여부)를 판단한다.
여기서, 발광수단(10)에서 발광된 빛은 편광자(20)와 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)을 정방향으로 순차적으로 통과하고, 필름 부착 여부 판단 대상이 되는 PCB 기판(T)의 표면에 부딪혀서 반사된 후, 다시 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)과 편광자(20)를 순차적으로 역방향으로 통과하여 편광 차단 효과(반사광 제거 효과)가 발생한다. 검사 대상 PCB 기판(T)의 표면에 필름이 없는 경우 (필름이 있을 때보다) 굴절 또는 복굴절 정도가 작고 편광 차단 효과가 커서 렌즈에 도달하는 빛의 세기가 약하게(어둡게) 나타난다. 검사 대상 PCB 기판(T)의 표면에 필름이 있는 경우 (필름이 없을 때보다) 굴절 또는 복굴절 정도가 커서 편광 차단 효과가 작게 되고 렌즈에 도달하는 빛의 세기가 상대적으로 (필름이 없을 때보다) 크게(밝게) 나타나게 된다.
본 발명의 제1 실시예에서, 제어부(60)는 광센서(50)로부터 전송된 빛에 관한 전기적 신호를 이용하여 빛의 세기값(V_1)을 산출하고 산출된 빛의 세기값과 빛의 세기에 관한 비교값(V_0, 예를들어, 필름이 없을때 측정된 빛의 세기값에 판단오차를 줄이기 위해 일정값을 더한 값)과 비교하여 PCB 기판(T)의 표면에 필름의 부착 여부(필름 박리 여부)를 판단한다.
여기서, 빛의 세기에 관한 비교값(V_0)은 예를들어, 필름이 없을때 측정된 빛의 세기값에 판단오차를 줄이기 위해 일정값을 더한 값이거나 미리 저장된 반복되는 무편광 및 편광 입사 투사 실험 및 경험에 의한 필름이 있는 것으로 추정되는 값일 수 있으며, 실시간 측정되기 보다 미리 판별 프로그램에 입력된 또는 메모리에 저장된 값을 말한다.
도3에 도시된 바와 같이, 광센서(50)는 포토센서 또는 포토 다이오드 인 것이 바람직하다. 본 발명의 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치는, 플라스틱 수지로 형성되는 후방 케이스(110)와, 플라스틱 수지로 형성되고 상기 후방 케이스(110)의 전방에 결합하는 전방 케이스(150)와, 상기 후방 케이스(110)와 전방 케이스(150)가 형성하는 내장실의 중간에 에 위치하는 고정구(130)를 더 포함하한다.
LED형 발광수단(10)와 광학렌즈(40)와 광센서(50)는 상기 고정구(130)의 후면과 전방 케이스(150) 사이에 위치하고, 상기 편광자(20)와 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)은 상기 고정구(130)의 전면과 전방 케이스(110) 사이에 위치하고, 상기 LED형 발광수단(10)은 후방 케이스(110)의 전방에 위치하고, 수광수단(450)을 형성하는 광센서(50)와 광학렌즈(40)가 정방향으로 순차적으로 배열한다.
고정부(130)의 전면에 글라스커버(140)가 고정되고, 상기 글라스커버(140)의 전면에 편광자(20)와 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)이 순차적으로 고정되고, LED형 발광수단(10)과 광센서(50)는 유선(70) 또는 무선으로 상기 제어부(60)와 전기적으로 연결된다.
도3에 도시된 바와 같이, 고정구(130)는, 상기 발광수단(10)과 상응하는 위치에 형성된 발광용 개구부(131)와, 상기 광학렌즈(40)에 상응하는 위치에 형성된 수광용 개구부(133)를 포함하여 구성된다. 전방 케이스(150)는 상기 발광수단(10) 빛과 수광용 반사광이 통과하는 제3 개구부(153)를 포함하여 구성되고, 상기 전방 케이스(150)와 상기 후방 케이스(110)는 결합하여 하나의 이동 가능한 검사본체(B)를 이룬다. 이동 가능한 검사본체(B)와 일체 또는 별개로 형성된 제어부(60)의 지령에 의해 3치원 공간에서 위치이동이 가능하도록 위치 이동 수단(전후진 및/또는 승강 수단)에 연결되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제1, 제2 실시예에 따른 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치에 있어서, 발광수단(10)과 편광자(20)와 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)과 광학렌즈(40)와 광센서(50)는 전방 케이스(150)와 후방 케이스(110)가 형성하는 공간에 내장되어 하나의 이동 가능한 검사 본체(B)를 이룬다. 이동 가능한 검사 본체(B)와 일체 또는 별개로 형성된 제어부(60)의 지령에 의해 3치원 공간에서 위치이동이 가능하도록 위치 이동 수단(전후진 및/또는 승강 수단)에 연결되고, 광센서(50)는 포토센서 또는 포토 다이오드 이고, 검사 본체(B)의 전면과 검사 대상 PCB 기판(T)의 검사영역 사이의 거리는 0.1 ~ 10 cm인 것이 바람직하다. 상기 근거리에서 본 발명의 방법으로 정확히 필름 잔존 여부를 판별할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 방법은, 발광수단(10)으로부터 제1 빛(무편광, L1)을 발광 전진하는 단계(S10)와, 상기 발광수단(10)의 빛이 정방향으로 전진하여 편광자(20)를 통과하여 제2 선편광(L2)으로 변환되는 단계(S20)와, 제2 선편광(L2)이 정방향으로 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)을 통과하여 제3 원편광(L3) 또는 타원편광이 되는 단계(S30)와, 상기 제3 원편광(L3) 또는 타원편광이 필름 부착 여부 판단 대상이 되는 PCB 기판(T)의 표면에 부딪혀서 제4 반사광(L4)가 역방향으로 반사되는 단계(S40)를 포함한다.
다음으로, 제4 반사광(L4)이 1/4λ 파장판(Quarter wave plate)을 역방향으로 통과하여 제5 반사-중간파(L5)가 되는 단계(S50)와, 상기 제5 반사-중간파(L5)가 편광자를 통과하여 제5 반사-수광파(L6)로 변환되는 단계(S60)와, 상기 제5 반사-수광파(L6)가 광학렌즈(40)를 통과하여 광센서(50)에 도달하고 상기 광센서(50)가 도달하는 빛에 관한 전기적 신호로 생성하여 제어부(60)에 전송하는 수광 및 전송 단계(S70)가 수행된다.
마지막으로, 제어부(60)가 광센서(50)로부터 전송된 빛에 관한 전기적 신호를 이용하여 빛의 세기값(V_1)을 산출하고 산출된 빛의 세기값과 미리 저장된 빛의 세기에 관한 기준값(V_0)과 비교하여 PCB 기판(T)의 표면에 필름의 부착 여부(필름 박리 여부)를 판단(S80)한다.
<제2 실시예 : 도4, 도5>
본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치는, 제1 실시예에 비하여 검사 대상 PCB 기판에 무편광 입사광을 조사하기 위한 제2 발광수단(12)을 더 포함하여 구성된다. 제어부(60)는 광센서(50)로부터 전송된 빛에 관한 전기적 신호를 이용하여 빛의 세기값을 산출하고, 제어부(60)는, 편광 입사광으로부터 기인(起因)되어 수광된 빛의 세기값(V_1)과 무편광 입사광(입사시 편광자를 통과하지 않은 입사광)으로부터 기인(起因)되어 수광된 빛의 세기값(V_2)을 비교하고, 차이값이 임계치를 넘는 경우 PCB 기판(T)의 표면에 필름이 잔존하고 있다고 판단한다.
도4에 도시된 바와 같이, 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치는, 검사 대상 PCB 기판에 무편광 입사광을 조사하기 위한 제2 발광수단(12)과, 플라스틱 수지로 형성되는 후방 케이스(110)와, 플라스틱 수지로 형성되고 상기 후방 케이스(110)의 전방에 결합하는 전방 케이스(150)와, 상기 후방 케이스(110)와 전방 케이스(150)가 형성하는 내장실의 중간에 에 위치하는 고정구(130)를 더 포함한다.
발광수단(10)와 광학렌즈(40)와 광센서(50)는 상기 고정구(130)의 후면과 전방 케이스(150) 사이에 위치하고, 상기 편광자(20)와 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)은 상기 고정구(130)의 전면과 전방 케이스(110) 사이에 위치하고, 상기 LED형 발광수단(10)은 후방 케이스(110)의 전방에 위치하고, 수광수단(450)을 형성하는 광센서(50)와 광학렌즈(40)가 정방향으로 순차적으로 배열한다.
고정구(130)의 전면에 글라스커버(140)가 고정되고, 상기 글라스커버(140)의 전면에 편광자(20)와 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)이 순차적으로 고정되고, 발광수단(10)과 광센서(50)는 유선(70) 또는 무선으로 상기 제어부(60)와 전기적으로 연결된다.
제1 실시예와 조금 다르게, 발광수단(10)에서 발광된 빛은 입사과정에서 발광용 개구부(131)와 편광자(20)를 통과하지만, 제2 발광수단(12)에서 발광된 빛은 입사과정에서 제3 개구부(135)를 통과하지만 제3 개구부(135) 직진 방향 전후에 편광자(20)가 존재하기 않아서 편광자(20)를 통과하지 않고 무편광 상태로 검사 대상 기판에 입사되는 것을 특징이다.
도 4, 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치는, 제1 발광수단으로부터 제1 무편광을 발광 전진하여, 편광자(20)를 통과하여 제2 선편광(L2)으로 변환되는 단계(S110)와, 상기 제2 선편광이 정방향으로 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)을 통과하여 원편광 또는 타원편광이 되는 단계(S120)와, 상기 제3 원편광 또는 타원편광이 필름 부착 여부 판단 대상이 되는 기판(T)의 표면에 부딪혀서 역방향으로 반사되어, 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)과 편광자(20)를 통과하는 단계(S130)를 포함한다.
다음으로, 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)과 편광자(20)를 통과한 반사광이 광학렌즈(40)를 통과하여 광센서(50)에 도달하고, 상기 광센서(50)가 도달하는 빛에 관한 전기적 신호로 생성하여 제어부(60)에 전송하는 편광 기인(起因) 반사광 수광 단계(S140)가 진행된다.
여기에 더하여, 제2 발광수단으로부터 제2 무편광을 발광 전진하면서 편광자를 통과하지 않고 검사 대상 기판(T)의 표면에 부딪혀서 역방향으로 반사되는 무편광 반사 단계(S150)와, 기판으로부터 반사된 무편광 반사광이 빛이 광학렌즈를 통과하여 광센서에 도달하고, 광센서가 도달하는 빛에 관한 전기적 신호로 생성하여 제어부(60)에 전송하는 무편광 기인(起因)인 반사광 수광 단계(S160)가 진행된다.
최종적으로, 제어부(60)가 상기 편광 기인(起因) 반사광을 수광하는 단계(S140)에서 수신된 신호로부터 계산된 빛의 세기값(V_1)과 무편광 기인(起因) 반사광을 수광하는 단계(S160)에서 수신된 신호로부터 계산된 빛의 세기값(V_2)의 차이값을 구하고, 차이값이 임계치를 넘는 경우 PCB 기판(T)의 표면에 필름이 잔존하고 있다고 판단하는 단계(S170)가 진행된다.
본 발명은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명됐지만, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정하여지는 것으로 본 발명과 균등 범위에 속하는 다양한 수정 및 변형을 포함할 것이다.
아래의 특허청구범위에 기재된 도면부호는 단순히 발명의 이해를 보조하기 위한 것으로 권리범위의 해석에 영향을 미치지 아니함을 밝히며 기재된 도면부호에 의해 권리범위가 좁게 해석되어서는 안될 것이다.
10 : 발광수단 20 : 편광자
30 : 1/4λ 파장판 40 : 광학렌즈
50 : 광센서 60 : 제어부
110 : 후방 케이스 130 : 고정구
150 : 전방 케이스
30 : 1/4λ 파장판 40 : 광학렌즈
50 : 광센서 60 : 제어부
110 : 후방 케이스 130 : 고정구
150 : 전방 케이스
Claims (11)
- 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치에 있어서,
발광수단(10)과 편광자(20)와 위상지연기(예를들어, 1/4λ 파장판, 30)가 정방향으로 순차적으로 배치되고,
편광자를 투과한 선평광이 위상지연기를 통과하여 검사 대상 PCB 기판(T)에 투사되고,
검사 대상 PCB 기판(T)은 위상지연기의 전방에 위치하여 입사되는 원편광 또는 타원 편광 빛을 반사하고,
기판 반사 후 역방향으로 진행되는 반사광은 위상지연기와 편광자를 다시 순차적으로 거치게 되고,
편광자(20)의 후방(역방향)에 위치한 수광수단(450)이 반사광를 집광하여 전기적 신호로 변환하고,
제어부(60)가 수광수단(450)에서 수신된 빛의 세기에 관한 전기적 신호로 PCB 기판(T)의 표면에 필름의 부착 여부(필름 박리 여부)를 판단하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치.
- 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치에 있어서,
제1 빛(무편광, L1)을 발광 전진시키는 발광수단(10)과;
상기 발광수단(10)의 전방에 이격되게 위치하고, 정방향으로 전진하는 상기 광원(10)의 빛을 제2 선편광(L2)으로 변환시키는 편광자(20)와;
상기 편광자(20)의 전방에 인접하여 위치하고, 정방향으로 통과하는 상기 제2 선편광(L2)을 제3 원편광(L3) 또는 타원편광으로 변환시키는 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)과;
필름 부착 여부 판단 대상이 되는 PCB 기판(T)의 표면에 부딪혀서 반사된 후 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)과 편광자(20)를 역방향으로 순차적으로 통과하여 도달하는 빛을 집광하는 광학렌즈(40)와;
상기 광학렌즈(40)를 통과한 빛을 수광하여 빛에 관한 전기적 신호로 생성하여 제어부(60)에 전송하는 광센서(50)와;
광센서(50)로부터 전송된 빛에 관한 전기적 신호를 이용하여 빛의 세기값을 산출하고 산출된 빛의 세기값(V_1)을 이용하여 검사대상 PCB 기판 표면에 필름의 부착 여부(필름 박리 여부)를 판단하는 제어부(60);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 발광수단(10)에서 발광된 빛은 편광자(20)와 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)을 정방향으로 순차적으로 통과하고, 필름 부착 여부 판단 대상이 되는 PCB 기판(T)의 표면에 부딪혀서 반사된 후, 다시 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)과 편광자(20)를 순차적으로 역방향으로 통과하여 편광 차단 효과(반사광 제거 효과)가 발생하고,
검사 대상 PCB 기판(T)의 표면에 필름이 없는 경우 (필름이 있을 때보다) 굴절 또는 복굴절 정도가 작고 편광 차단 효과가 커서 렌즈에 도달하는 빛의 세기가 약하게(어둡게) 나타나고,
검사 대상 PCB 기판(T)의 표면에 필름이 있는 경우 (필름이 없을 때보다) 굴절 또는 복굴절 정도가 커서 편광 차단 효과가 작게 되고 렌즈에 도달하는 빛의 세기가 상대적으로 (필름이 없을 때보다) 크게(밝게) 나타나고,
제어부(60)는 광센서(50)로부터 전송된 빛에 관한 전기적 신호를 이용하여 빛의 세기값(V_1)을 산출하고 산출된 빛의 세기값과 빛의 세기에 관한 비교값(V_0, 예를들어, 필름이 없을때 측정된 빛의 세기값에 판단오차를 줄이기 위해 일정값을 더한 값)과 비교하여 PCB 기판(T)의 표면에 필름의 부착 여부(필름 박리 여부)를 판단하는 것을 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 광센서(50)는 포토센서 또는 포토 다이오드 인 것을 특징으로 하는 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치.
- 제2항에 있어서,
플라스틱 수지로 형성되는 후방 케이스(110)와,
플라스틱 수지로 형성되고 상기 후방 케이스(110)의 전방에 결합하는 전방 케이스(150)와,
상기 후방 케이스(110)와 전방 케이스(150)가 형성하는 내장실의 중간에 에 위치하는 고정구(130)를 더 포함하고,
상기 LED형 발광수단(10)와 광학렌즈(40)와 광센서(50)는 상기 고정구(130)의 후면과 전방 케이스(150) 사이에 위치하고,
상기 편광자(20)와 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)은 상기 고정구(130)의 전면과 전방 케이스(110) 사이에 위치하고,
상기 LED형 발광수단(10)은 후방 케이스(110)의 전방에 위치하고, 수광수단(450)을 형성하는 광센서(50)와 광학렌즈(40)가 정방향으로 순차적으로 배열하고,
고정부(130)의 전면에 글라스커버(140)가 고정되고, 상기 글라스커버(140)의 전면에 편광자(20)와 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)이 순차적으로 고정되고,
LED형 발광수단(10)과 광센서(50)는 유선(70) 또는 무선으로 상기 제어부(60)와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치.
- 제5항에 있어서,
상기 고정구(130)는, 상기 발광수단(10)과 상응하는 위치에 형성된 발광용 개구부(131)와, 상기 광학렌즈(40)에 상응하는 위치에 형성된 수광용 개구부(133)를 포함하여 구성되고,
상기 전방 케이스(150)는 상기 발광수단(10)의 빛과 수광용 반사광이 통과하는 제3 개구부(153)를 포함하여 구성되고,
상기 전방 케이스(150)와 상기 후방 케이스(110)는 결합하여 하나의 이동 가능한 검사본체(B)를 이루고,
상기 이동 가능한 검사본체(B)와 일체 또는 별개로 형성된 제어부(60)의 지령에 의해 3치원 공간에서 위치이동이 가능하도록 위치 이동 수단(전후진 및/또는 승강 수단)에 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 발광수단(10)과 편광자(20)와 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)과 광학렌즈(40)와 광센서(50)는 전방 케이스(150)와 후방 케이스(110)가 형성하는 공간에 내장되어 하나의 이동 가능한 검사 본체(B)를 이루고,
상기 이동 가능한 검사 본체(B)와 일체 또는 별개로 형성된 제어부(60)의 지령에 의해 3치원 공간에서 위치이동이 가능하도록 위치 이동 수단(전후진 및/또는 승강 수단)에 연결되고,
상기 광센서(50)는 포토센서 또는 포토 다이오드 이고,
상기 검사 본체(B)의 전면과 검사 대상 PCB 기판(T)의 검사영역 사이의 거리는 0.1 ~ 10 cm인 것을 특징으로 하는 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치.
- 발광수단(10)으로부터 제1 빛(무편광, L1)을 발광 전진하는 단계(S10)와;
상기 발광수단(10)의 빛이 정방향으로 전진하여 편광자(20)를 통과하여 제2 선편광(L2)으로 변환되는 단계(S20)와;
상기 제2 선편광(L2)이 정방향으로 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)을 통과하여 제3 원편광(L3) 또는 타원편광이 되는 단계(S30)와;
상기 제3 원편광(L3) 또는 타원편광이 필름 부착 여부 판단 대상이 되는 PCB 기판(T)의 표면에 부딪혀서 제4 반사광(L4)가 역방향으로 반사되는 단계(S40)와;
상기 제4 반사광(L4)이 1/4λ 파장판(Quarter wave plate)을 역방향으로 통과하여 제5 반사-중간파(L5)가 되는 단계(S50)와;
상기 제5 반사-중간파(L5)가 편광자를 통과하여 제5 반사-수광파(L6)로 변환되는 단계(S60)와;
상기 제5 반사-수광파(L6)가 광학렌즈(40)를 통과하여 광센서(50)에 도달하고 상기 광센서(50)가 도달하는 빛에 관한 전기적 신호로 생성하여 제어부(60)에 전송하는 수광 및 전송 단계(S70)와;
상기 제어부(60)가 광센서(50)로부터 전송된 빛에 관한 전기적 신호를 이용하여 빛의 세기값(V_1)을 산출하고 산출된 빛의 세기값과 빛의 세기에 관한 비교값(V_0)과 비교하여 PCB 기판(T)의 표면에 필름의 부착 여부(필름 박리 여부)를 판단하는 단계(S80);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 방법.
- 제1항에 있어서,
검사 대상 PCB 기판에 무편광 입사광을 조사하기 위한 제2 발광수단(12)을 더 포함하여 구성되고,
제어부(60)는 광센서(50)로부터 전송된 빛에 관한 전기적 신호를 이용하여 빛의 세기값을 산출하고,
제어부(60)는, 편광 입사광으로부터 기인(起因)되어 수광된 빛의 세기값(V_1)과 무편광 입사광(입사시 편광자를 통과하지 않은 입사광)으로부터 기인(起因)되어 수광된 빛의 세기값(V_2)을 비교하고,
차이값이 임계치를 넘는 경우 PCB 기판(T)의 표면에 필름이 잔존하고 있다고 판단하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치.
- 제1항에 있어서,
검사 대상 PCB 기판에 무편광 입사광을 조사하기 위한 제2 발광수단(12)과,
플라스틱 수지로 형성되는 후방 케이스(110)와,
플라스틱 수지로 형성되고 상기 후방 케이스(110)의 전방에 결합하는 전방 케이스(150)와,
상기 후방 케이스(110)와 전방 케이스(150)가 형성하는 내장실의 중간에 에 위치하는 고정구(130)를 더 포함하고,
상기 발광수단(10)와 광학렌즈(40)와 광센서(50)는 상기 고정구(130)의 후면과 전방 케이스(150) 사이에 위치하고,
상기 편광자(20)와 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)은 상기 고정구(130)의 전면과 전방 케이스(110) 사이에 위치하고,
상기 LED형 발광수단(10)은 후방 케이스(110)의 전방에 위치하고, 수광수단(450)을 형성하는 광센서(50)와 광학렌즈(40)가 정방향으로 순차적으로 배열하고,
고정구(130)의 전면에 글라스커버(140)가 고정되고, 상기 글라스커버(140)의 전면에 편광자(20)와 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)이 순차적으로 고정되고,
발광수단(10)과 광센서(50)는 유선(70) 또는 무선으로 상기 제어부(60)와 전기적으로 연결되고,
상기 발광수단(10)에서 발광된 빛은 입사과정에서 발광용 개구부(131)와 편광자(20)를 통과하지만,
상기 제2 발광수단(12)에서 발광된 빛은 입사과정에서 제3 개구부(135)를 통과하지만 제3 개구부(135) 직진 방향 전후에 편광자(20)가 존재하기 않아서 편광자(20)를 통과하지 않고 무편광 상태로 검사 대상 기판에 입사되는 것을 특징으로 하는 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 장치.
- 제1 발광수단으로부터 제1 무편광을 발광 전진하여, 편광자(20)를 통과하여 제2 선편광(L2)으로 변환되는 단계(S110)와;
상기 제2 선편광이 정방향으로 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)을 통과하여 원편광 또는 타원편광이 되는 단계(S120)와;
상기 제3 원편광 또는 타원편광이 필름 부착 여부 판단 대상이 되는 기판(T)의 표면에 부딪혀서 역방향으로 반사되어, 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)과 편광자(20)를 통과하는 단계(S130)와;
상기 1/4λ 파장판(Quarter wave plate, 30)과 편광자(20)를 통과한 반사광이 광학렌즈(40)를 통과하여 광센서(50)에 도달하고, 상기 광센서(50)가 도달하는 빛에 관한 전기적 신호로 생성하여 제어부(60)에 전송하는 편광 기인(起因) 반사광 수광 단계(S140)와;
제2 발광수단으로부터 제2 무편광을 발광 전진하면서 편광자를 통과하지 않고 검사 대상 기판(T)의 표면에 부딪혀서 역방향으로 반사되는 무편광 반사 단계(S150)와;
기판으로부터 반사된 무편광 반사광이 빛이 광학렌즈를 통과하여 광센서에 도달하고, 광센서가 도달하는 빛에 관한 전기적 신호로 생성하여 제어부(60)에 전송하는 무편광 기인(起因)인 반사광 수광 단계(S160)와;
상기 제어부(60)가 상기 편광 기인(起因) 반사광을 수광하는 단계(S140)에서 수신된 신호로부터 계산된 빛의 세기값(V_1)과 무편광 기인(起因) 반사광을 수광하는 단계(S160)에서 수신된 신호로부터 계산된 빛의 세기값(V_2)의 차이값을 구하고,
상기 차이값이 임계치를 넘는 경우 PCB 기판(T)의 표면에 필름이 잔존하고 있다고 판단하는 단계(S170);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 기판용 보호필름 박리 여부 감시 방법.
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