KR20210142966A - 기판 검사 장치 - Google Patents

기판 검사 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20210142966A
KR20210142966A KR1020200059790A KR20200059790A KR20210142966A KR 20210142966 A KR20210142966 A KR 20210142966A KR 1020200059790 A KR1020200059790 A KR 1020200059790A KR 20200059790 A KR20200059790 A KR 20200059790A KR 20210142966 A KR20210142966 A KR 20210142966A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
substrate
electronic device
probe
inspection
Prior art date
Application number
KR1020200059790A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102405296B1 (ko
Inventor
윌리엄 이원준
Original Assignee
주식회사 에머릭스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에머릭스 filed Critical 주식회사 에머릭스
Priority to KR1020200059790A priority Critical patent/KR102405296B1/ko
Publication of KR20210142966A publication Critical patent/KR20210142966A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102405296B1 publication Critical patent/KR102405296B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2801—Testing of printed circuits, backplanes, motherboards, hybrid circuits or carriers for multichip packages [MCP]
    • G01R31/281—Specific types of tests or tests for a specific type of fault, e.g. thermal mapping, shorts testing
    • G01R31/2812—Checking for open circuits or shorts, e.g. solder bridges; Testing conductivity, resistivity or impedance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/13—Moving of cuvettes or solid samples to or from the investigating station
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2801—Testing of printed circuits, backplanes, motherboards, hybrid circuits or carriers for multichip packages [MCP]
    • G01R31/2806—Apparatus therefor, e.g. test stations, drivers, analysers, conveyors
    • G01R31/2808—Holding, conveying or contacting devices, e.g. test adapters, edge connectors, extender boards
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2801—Testing of printed circuits, backplanes, motherboards, hybrid circuits or carriers for multichip packages [MCP]
    • G01R31/281—Specific types of tests or tests for a specific type of fault, e.g. thermal mapping, shorts testing
    • G01R31/2813—Checking the presence, location, orientation or value, e.g. resistance, of components or conductors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/302—Contactless testing
    • G01R31/308—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8854—Grading and classifying of flaws
    • G01N2021/8861—Determining coordinates of flaws
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8887—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges based on image processing techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
    • G01N2021/95638—Inspecting patterns on the surface of objects for PCB's

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

본 발명의 기판 검사 장치는, 검사 기판의 제1 전자 소자의 양 단자에 접촉하여 전기 신호를 측정하는 제1 및 제2 프로브들은, 상기 제1 프로브의 단부가 바라보는 방향을 촬영하여 제1 프로브 영상을 생성하는 제1 카메라 모듈은, 상기 제2 프로브의 단부가 바라보는 방향을 촬영하여 제2 프로브 영상을 생성하는 제2 카메라 모듈은, 상기 제1 프로브와 상기 제1 카메라 모듈을 복수의 축방향으로 이동시키는 제1 구동부재는, 상기 제2 프로브와 상기 제2 카메라 모듈을 복수의 축방향으로 이동시키는 제2 구동부재는, 기저장된 기판 설계 데이터를 기초로 상기 기판 영상에 위치한 제1 전자 소자의 위치 좌표를 설정하며, 상기 제1 및 제2 프로브들이 설정된 위치 좌표로 이동하도록 상기 제1 및 제2 구동부재들 각각의 움직임을 제어하는 제어 모듈은, 상기 제1 및 제2 카메라 모듈 중 어느 하나는 검사 기판의 일면을 촬영하여 상기 일면에 배치된 모든 전자 소자가 포함된 기판 영상을 생성한 후, 상기 기판 영상의 일부 영역에 상기 제1 프로브 영상과 상기 제2 프로브 영상을 실시간으로 표시하는 표시부를 포함한다.

Description

기판 검사 장치{SUBSTRATE INSPECTION DEVICE}
본 발명은 기판 검사 장치에 관한 것이다.
전자 장치는 일반적으로 전자 소자를 탑재한 기판에 전원을 공급하여 동작되는데, 기판의 전기적 특성은 제조 프로세스가 완료된 이후에나 검사될 수 있다. 기판에는 전자 소자가 안정적으로 부착되어야 하는데, 전자 소자는 납땜 공정 등에 의해 기판과 전기적으로 결합되므로 공정 과정에서 접촉 불량이 발생할 수 있다. 또한, 전자 소자가 불량이거나 적정 용량을 갖지 못하는 경우 기판은 정상적으로 동작될 수 없다.
기판의 불량 여부 판단에는 각 전자 소자의 전기신호를 측정하는 검사 장치가 이용되는데, 일반적으로 검사 장치는 기판을 지지하는 스테이지, 기판을 고정하는 얼라이너, 및 프로브를 구비한다. 검사 장치는 프로브를 전자 소자의 전극에 접촉하여 전기신호를 측정함으로써 전자 소자의 불량 여부를 판단할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는, 검사 기판의 영상 이미지를 분석하고, 전자 소자에 흐르는 전기 신호를 측정하여 전 검사 기판에 배치된 전자 소자의 불량 여부를 검사하는 기판 검사 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 기판 검사 장치는, 검사 기판의 제1 전자 소자의 양 단자에 접촉하여 전기 신호를 측정하는 제1 및 제2 프로브들과, 상기 제1 프로브의 단부가 바라보는 방향을 촬영하여 제1 프로브 영상을 생성하는 제1 카메라 모듈과, 상기 제2 프로브의 단부가 바라보는 방향을 촬영하여 제2 프로브 영상을 생성하는 제2 카메라 모듈과, 상기 제1 프로브와 상기 제1 카메라 모듈을 복수의 축방향으로 이동시키는 제1 구동부재와, 상기 제2 프로브와 상기 제2 카메라 모듈을 복수의 축방향으로 이동시키는 제2 구동부재와, 기저장된 기판 설계 데이터를 기초로 상기 기판 영상에 위치한 제1 전자 소자의 위치 좌표를 설정하며, 상기 제1 및 제2 프로브들이 설정된 위치 좌표로 이동하도록 상기 제1 및 제2 구동부재들 각각의 움직임을 제어하는 제어 모듈과, 상기 제1 및 제2 카메라 모듈 중 어느 하나는 검사 기판의 일면을 촬영하여 상기 일면에 배치된 모든 전자 소자가 포함된 기판 영상을 생성한 후, 상기 기판 영상의 일부 영역에 상기 제1 프로브 영상과 상기 제2 프로브 영상을 실시간으로 표시하는 표시부를 포함한다.
실시 예에 따라, 상기 제어 모듈은, 상기 제1 및 제2 프로브들은 상기 제1 전자 소자의 양 단자에 각각 접촉하여 측정된 전기신호가 기준 전기신호의 임계 범위를 벗어나는 경우에 상기 제1 전자 소자를 불량 소자로 판단할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제어 모듈은, 상기 전기신호를 기초로 상기 소자의 임피던스, 상기 소자에 인가된 전압, 및 상기 검사 기판에 인가된 전류의 전류 변화량 중 적어도 하나를 모니터링할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제어 모듈은 상기 기판 설계 데이터에 포함된 기준 기판 영상과 상기 생던된 기판 영상 각각에서 상기 제1 전자 소자의 이미지를 추출하여 서로 비교하고, 영상 일치율이 기준 일치율보다 낮은 경우 상기 제1 전자 소자를 불량 소자로 판단할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제어 모듈은 상기 기준 기판 영상과 상기 기판 영상 사이의 영상 일치율 검사가 완료된 이후, 상기 제1 및 제2 구동 부재들을 제어하여 상기 제1 및 제2 프로브들을 상기 제1 전자 소자의 양 단자에 접촉시키고, 상기 제1 및 제2 프로브들에 의해 측정된 전기신호를 기초로 상기 제1 전자 소자의 불량 상태를 판단할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제어 모듈은 상기 제1 및 제2 프로브들에 의해 측정된 전기신호를 기초로 상기 제1 전자 소자의 상태를 판단하고, 상기 영상 일치율 분석을 통해 상기 소자의 상태를 판단하여 모두 정상으로 판단된 경우에만 상기 제1 전자 소자를 정상 소자로 결정할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제어 모듈은 상기 기판 영상 내 불량 소자의 위치에 불량 상태 메시지를 표시할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 기판 검사 장치에 의하면, 기판 영상에 포함된 전자 소자를 정상 소자와 비교함으로써 불량 여부를 판단하고, 프로브로부터 측정된 전기 신호를 기초로 전자 소자의 불량 여부를 추가적으로 판단함으로써, 기판의 불량, 파손 등에 의한 오류를 정확하게 선별할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 검사 장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 검사 장치의 개념도이다.
도 3a와 도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 검사 장치의 영상 일치율 검사를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 표시부에 의해 표시되는 기판 영상을 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다. 본 명세서에 기재된 실시 예에 있어서 '모듈' 혹은 '부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하는 기능적 부분을 의미하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 검사 장치의 개략적인 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 검사 장치의 개념도이다.
도 1과 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 검사 장치(100)는 검사 기판(SUB)에 프로브를 접촉시켜 전자 소자의 전기적 특성을 측정하는 검사 장치로서, 제어 모듈(102), 제1 프로브(104), 제2 프로브(106), 얼라이너(108), 표시부(110), 제1 카메라 모듈(112), 제2 카메라 모듈(114), 제1 구동 부재(116), 및 제2 구동부재(118)를 포함한다.
제어 모듈(102)은 기판 설계 데이터를 리드하여 검사 기판(SUB)에 배치된 전자 소자의 위치 정보를 판단할 수 있는데, 기판 설계 데이터에 기초하여 각 전자 소자의 프로브가 접촉해야될 위치를 x 좌표값과 y 좌표값으로 설정할 수 있다. 따라서, 검사 기판(SUB)에 배치된 전자 소자들은 위치에 따라 서로 다른 x 좌표와 y 좌표를 갖게 된다. 한편, 기판 설계 데이터에는 전자 소자의 위치 정보만 아니라, 각 전자 소자의 종류, 검사 기판(SUB)의 사이즈 등도 포함될 수 있다.
실시 예에 따라, 기판 설계 데이터가 별도로 제공되지 않는 경우, 기판 검사 장치(100)의 사용자는 입력 수단을 통해 표시부(110)에 표시된 기판 영상에 직접 전자 소자가 배치된 영역을 설정할 수 있다. 이러한 경우, 제어 모듈(102)은 상기 영역의 단자의 위치를 x 좌표값과 y 좌표값으로 계산하여 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)의 접촉 지점을 저장할 수 있다.
제어 모듈(102)은 전자 소자의 검사 순서에 따라 제1 및 제2 구동 부재들(116 및 118)의 움직임을 제어하여 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)을 검사 기판(SUB)에 접촉시킬 수 있고, 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)을 통해 전자 소자에 검사신호를 인가할 수 있다. 제어 모듈(102)은 검사 신호에 응답하여 전자 소자로부터 출력되는 전기 신호를 분석하고, 분석결과를 기초로 전자 소자의 불량 여부를 판단할 수 있다.
제1 및 제2 프로브들(104 및 106)은 전자 소자의 단자에 직접 접촉하여 전기 신호를 수신할 수 있다. 제1 및 제2 프로브들(104 및 106) 각각은 내부에 탄성부재를 포함하여 전자 소자에 접촉시 탄성 작용에 의해 충격을 흡수하여 전기소자의 손상을 방지할 수 있다. 제1 프로브(104)는 제1 구동 부재(116)에 고정 장착되며, 제2 프로브(106)는 제2 구동 부재(118)에 고정 장착된다.
얼라이너(108)는 검사를 위해 검사 기판(SUB)을 고정할 수 있는데, 얼라이너(108)의 결합 부재를 조정하여 검사 기판(SUB)의 사이즈에 따른 고정 결합을 수행할 수 있다.
제1 카메라 모듈(112)은 제1 프로브(104)의 단부가 바라보는 방향을 촬영하며, 제1 프로브(104)와 접촉되는 전자 소자의 단자의 형상을 상세하게 촬영할 수 있다. 제1 카메라 모듈(112)은 제1 프로브(104)와 함께 제1 구동 부재(116)의 일측에 고정 장착되기 때문에 제1 구동 부재(116)의 움직임에 대응하여 촬영하는 영역이 변경된다. 즉, 제1 프로브(104)의 이동 경로에 대응하여 촬영하는 영역이 변경된다.
제2 카메라 모듈(114)은 제2 프로브(106)의 단부가 바라보는 방향을 촬영하며, 제2 프로브(106)가 접촉되는 전자 소자의 단자의 형상을 상세하게 촬영할 수 있다. 제2 카메라 모듈(114)은 제2 프로브(106)와 함께 제2 구동 부재(118)의 일측에 고정 장착되기 때문에 제2 구동 부재(118)의 움직임에 대응하여 촬영하는 영역이 변경된다. 즉, 제2 프로브(106)의 이동 경로에 대응하여 촬영하는 영역이 변경된다.
여기서, 제1 카메라 모듈(112)에 의해 생성되는 검사 기판(SUB)의 촬영 영상은 제1 프로브 영상이라 하며, 제2 카메라 모듈(114)에 의해 생성되는 검사 기판(SUB)의 촬영 영상은 제2 프로브 영상이라 한다.
검사 기판(SUB)이 얼라이너(108)에 고정 배치되는 경우, 제1 및 제2 카메라 모듈(112 및 114)들 중 어느 한 모듈은 검사 기판(SUB)의 전면을 촬영하여 기판 영상을 생성할 수 있다. 기판 영상은 검사 기판(SUB)의 일면에 배치된 모든 전자 소자를 포함한다.
제1 및 제2 구동 부재들(116 및 118) 각각은 제어 모듈(102)에 제어에 따라 제1 및 제2 프로브(104 및 106)들 각각을 결정된 위치 좌표에 위치시키도록 x축 방향, y축 방향, 및 z축 방향으로 이동될 수 있다. 얼라이너(108)에 의해 검사 기판(SUB)의 높이는 고정되어 있기 때문에, z축 방향으로의 이동 경로는 전자 소자의 검사시마다 일정한 값을 유지할 수 있다.
표시부(110)는 기판 영상을 표시하며, 기판 영상의 일부 영역에 제1 프로브 영상과 제2 프로브 영상을 함께 표시하여 전자 소자의 단자 상태를 실시간으로 사용자에게 제공할 수 있다.
기판 검사 장치(100)의 동작을 구체적으로 설명하면, 제어 모듈(102)은 기판 설계 데이터를 이용하여 검사 기판(SUB)에 배치된 전자 소자의 검사 순서를 결정한다. 그리고, 제어 모듈(102)은 제1 및 제2 구동 부재들(116 및 118)을 제어하여 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)을 전자 소자의 각 단자에 위치시킨다. 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)은 전자 소자의 양 단자에 각각에 접촉하여 전기신호를 측정하고, 제어 모듈(102)은 측정된 전기신호를 기준 전기신호와 비교하여 임계범위 내에 있는지 여부를 판단한다. 만약, 전기신호가 기준 전기신호의 임계 범위 내에 있는 경우에 전자 소자를 정상 소자로 판단하지만, 임계 범위를 벗어난 경우 불량 소자로 판단하게 된다.
예컨대, 100Ω의 저항의 임계 범위는 99Ω 내지 101Ω일 수 있고, 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)이 100Ω의 저항의 양단자에 접촉하여 전기신호를 측정하여 측정값이 상기 임계범위에 있는지 여부를 판단할 수 있다. 만약, 측정값이 99Ω 내지 101Ω 내에 존재하는 경우 제어 모듈(102)은 100Ω의 저항을 정상 소자로 판단하지만, 99Ω 내지 101Ω 내에 존재하지 않는 경우 100Ω의 저항을 불량 소자로 판단하게 된다.
제어 모듈(102)은 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)에 의해 측정된 전기 신호를 이용하여 전자 소자의 임피던스, 전자 소자에 인가된 전압, 검사 기판에 흐르는 전류 변화량, 회로의 단락 여부 등을 판단할 수 있다.
또한, 전자 소자는 검사 기판(SUB)에 납과 같은 결합물질에 의해 전기적으로 연결되는데, 만약 결합부위가 안정적으로 연결되지 않거나, 전자 소자의 접촉 위치가 뒤바뀌어 잘못 연결된 경우, 파손, 접촉 불량 등의 문제가 발생될 수 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해 제어 모듈(102)은 기판 영상을 분석하여 전자 소자의 불량 여부를 판단할 수 있다.
기판 설계 데이터에는 기준 기판 영상이 포함되어 있는데, 기준 기판 영상은 정상 상태인 전자 소자만을 포함하는 검사 기판(SUB)의 일면을 촬영한 영상이다. 제어 모듈(102)은 기준 기판 영상과 기판 영상 각각에서 검사 대상 전자 소자의 이미지를 추출하여 서로 비교할 수 있다. 그리고, 제어 모듈(102)은 영상 일치율이 기준 일치율보다 낮은 경우 전자 소자를 불량 소자로 판단하고 영상 일치율이 기준 일치율과 같거나 높은 경우 정상 소자로 판단할 수 있다.
예컨대, 검사 기판(SUB)에 포함된 제1 및 제2 전자 소자들의 불량을 검사하는 경우, 제어 모듈(102)은 기준 기판 영상에서 제1 및 제2 전자 소자들의 이미지를 추출하고, 기판 영상에서 제1 및 제2 전자 소자들의 이미지를 추출하여 서로 비교할 수 있다. 이때, 기준 일치율이 60%인 경우, 영상 일치율이 60% 미만인 전자 소자를 불량 소자로 판단하고, 영상 일치율이 60% 이상인 전자 소자를 정상 소자로 판단한다.
실시 예에 따라, 제어 모듈(102)은 상기 검사 대상 전자 소자를 촬영한 제1 프로브 영상과 기준 소자 영상을 비교하여 제1 영상 일치율을 계산하고, 상기 검사 대상 전자 소자를 촬영한 제2 프로브 영상과 기준 소자 영상을 비교하여 제2 영상 일치율을 계산하고, 제1 및 제2 영상 일치율 중 어느 하나가 기준 일치율보다 낮은 경우 검사 대상 전자 소자를 불량 소자로 판단할 수 있다.
제1 및 제2 프로브들(104 및 106)이 검사 대상 전자 소자에 접촉하기 위해 위치 이동을 한 경우, 제1 및 제2 카메라 모듈(112 및 114)들도 검사 대상 전자 소자를 촬영하게 되며, 제어 모듈(102)은 제1 및 제2 프로브 영상들에 포함된 검사 대상 전자 소자의 이미지를 기준 소자 영상에 비교하여 영상 일치율 검사를 수행할 수 있다. 이러한 경우 각 전자 소자에 대한 전기 신호를 측정할 때마다 영상 일치율 검사도 동시에 수행할 수 있어 검사의 정확성을 높일 수 있다.
여기서, 기준 소자 영상은 제어 모듈(102)이 기준 기판 영상에서 검사할 전자 소자의 이미지를 추출한 영상을 의미하며, 제어 모듈(102)은 검사 기판(SUB)의 불량 검사를 시작하기 전 기준 기판 영상으로부터 검사할 전자 소자들 각각에 대한 기준 소자 영상을 생성할 수 있다.
제어 모듈(102)은 검사 결과를 검토하여 기판 영상 내 불량 소자가 존재하는 경우, 기판 영상 내 불량 소자의 위치에 불량 상태 메시지를 표기하거나 별도의 식별 표식을 표기할 수 있다.
실시 예에 따라, 기판 검사 장치(100)는 검사 기판(SUB)이 얼라이너(108)에 고정 장착되면 기판 영상을 촬영하여 검사 기판(SUB) 내 전자 소자들에 대한 영상 일치율 검사를 시작한다. 이 과정 중에 영상 일치율이 기준 일치율 이상으로 판단되면 기판 영상에 별도로 표기를 하지 않지만, 영상 일치율이 기준 일치율 미만으로 판단되는 경우 기판 영상에 불량 메시지를 표기할 수 있다.
1차적으로 영상 일치율 검사가 완료되면, 기판 검사 장치(100)는 각 전자 소자에 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)을 접촉하고, 측정된 전기신호를 이용하여 각 전자 소자의 정상 여부를 2차적으로 판단한다. 만약, 전기신호가 기준 전기신호의 임계 범위 내에 있는 경우에 전자 소자를 정상 소자로 판단하지만, 임계 범위를 벗어난 경우 불량 소자로 판단하게 된다.
이와 같은 두 가지 과정을 통해 기판 검사 장치(100)는 전자 소자의 정상 여부를 판단하여 결과 레포트를 생성할 수 있고, 결과 레포트는 각 소자의 명칭, 영상 일치율, 측정값 등을 포함하는 형태로 표시부(110)에 표시될 수 있다.
다른 실시 예에 따라, 기판 검사 장치(100)는 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)을 전자 소자의 양 단자에 접촉하여 측정된 전기신호를 이용하여 1차적으로 정상 여부를 판단하고, 정상으로 판단된 경우에만 실시간으로 촬영된 제1 프로브 영상 및 제2 프로브 영상 각각을 기준 소자 영상과 비교하여 영상 일치율에 따라 2차적으로 정상 여부를 판단할 수 있다.
예컨대, 측정된 전기신호가 기준 전기신호의 임계범위 내에 존재하지 않는 경우, 기판 검사 장치(100)는 1차적으로 전자 소자를 불량 소자로 판단하여 영상 일치율 분석을 수행하지 않는다.
측정된 전기신호가 기준 전기신호의 임계범위 내에 존재하더라도, 기판 검사 장치(100)는 제1 프로브 영상과 기준 소자 영상과의 제1 영상 일치율, 제2 프로브 영상과 기준 소자 영상과의 제2 영상 일치율 중 적어도 하나가 기준 일치율보다 낮은 경우 2차적으로 전자 소자를 불량 소자로 판단한다.
이와 같은 과정을 통해 비록 검사과정 중에는 전자 소자로부터 전기 신호가 정상적으로 측정되더라도, 영상 일치율 검사에 의해 추후 발생할 수 있는 파손, 접촉불량 등의 문제를 사전에 방지할 수 있다.
도 3a와 도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 검사 장치의 영상 일치율 검사를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a과 도 3b를 참조하면, 제1 이미지(S_IM)는 제어 모듈(102)이 기판 설계 데이터에 포함된 기준 기판 영상으로부터 추출한 제1 전자 소자(EL1)에 관한 이미지이고, 제2 이미지(B_IM)는 제어 모듈(102)이 검사 기판(SUB)을 촬영한 기판 영상으로부터 추출한 제1 전자 소자(EL1)에 관한 이미지이다.
제어 모듈(102)은 제1 및 제2 이미지들(S_IM 및 B_IM)을 서로 비교하여 영상 일치율을 계산할 수 있는데, 만약 영상 일치율이 기준 일치율 이상인 경우 정상 소자로 판단한다.
예컨대, 도 3a에 도시된 제1 및 제2 이미지들(S_IM 및 B_IM)의 영상 일치율이 90%이고, 기준 일치율이 60%이면, 검사 기판(SUB)에 포함된 제1 전자 소자(EL1)는 정상 소자로 판단된다.
반면, 도 3b에 도시된 바와 같이 제1 전자 소자(EL1)가 검사 기판(SUB)에 반대로 장착된 경우에는 제1 및 제2 이미지들(S_IM 및 B_IM')의 영상 일치율이 60% 미만으로 계산되어, 제1 전자 소자(EL1)는 불량 소자로 판단된다.
도 3c를 참조하면, 기판 검사 장치(100)는 각 전자 소자별로 영상 일치율(MEASURED -%)과 정상 여부를 판단한 결과 레포트(REP)를 생성하여 저장할 수 있고, 이는 표시부(110)의 별도의 영역에 표시될 수 있다.
전자 소자에 대한 검사 결과는 정상 소자(PASS) 또는 불량 소자(FAIL)로 표시되며, 불량 소자는 별도로 기판 영상의 전자 소자의 위치에 불량 상태 메시지 또는 식별 표식이 표기될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 표시부(110)에 의해 표시되는 기판 영상을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 검사 기판(SUB)이 얼라이너(108)에 의해 고정 배치되면 기판 검사 장치(100)는 검사를 시작하기 위해 기판 영상(IM3)을 촬영하여 표시부(110)에 표시한다. 기판 검사 장치(100)는 실시간으로 검사 상태를 사용자에게 표시하기 위해 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)이 검사할 전자 소자를 기판 영상(IM3)에 식별표시를 할 수 있다.
제1 및 제2 카메라 모듈들(112 및 114)은 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)이 접촉할 전자 소자의 각 단자들(PO1 및 PO2)를 확대 촬영하여 제1 및 제2 프로브 영상들(IM1 및 IM2)을 생성하며, 제1 및 제2 프로브 영상들(IM1 및 IM2)은 기판 영상(IM3)에 중첩되어 실시간으로 표시될 수 있다.
예컨대, 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)이 식별표시(SEC) 내에 위치한 전자 소자를 검사하는 경우, 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)은 식별 표시(SEC) 상으로 이동하여 전자 소자의 각 단자에 접촉하게 된다. 이때, 제1 구동 부재(116)에는 제1 카메라 모듈(112)이 장착되어 있고, 제2 구동 부재(118)에는 제2 카메라 모듈(114)이 장착되어 있기 때문에, 제1 및 제2 카메라 모듈들(112 및 114) 각각은 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)의 단부가 바라보는 방향을 촬영하게 된다.
이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 기판 검사 장치(100)는 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)이 검사하는 전자 소자를 표시부(110) 상에서 육안으로 확인할 수 있으며, 전자 소자의 각 단자를 확대하여 촬영함으로써 사용자가 전자 소자의 이상 여부를 실시간으로 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양하게 변형 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
100: 기판 검사 장치
102: 제어 모듈
104: 제1 프로브
106: 제2 프로브
108: 얼라이너
110: 표시부
112: 제1 구동 부재
114: 제2 구동 부재
116: 제1 카메라 모듈
118: 제2 카메라 모듈

Claims (7)

  1. 검사 기판의 제1 전자 소자의 양 단자에 접촉하여 전기 신호를 측정하는 제1 및 제2 프로브들;
    상기 제1 프로브의 단부가 바라보는 방향을 촬영하여 제1 프로브 영상을 생성하는 제1 카메라 모듈;
    상기 제2 프로브의 단부가 바라보는 방향을 촬영하여 제2 프로브 영상을 생성하는 제2 카메라 모듈;
    상기 제1 프로브와 상기 제1 카메라 모듈을 복수의 축방향으로 이동시키는 제1 구동부재;
    상기 제2 프로브와 상기 제2 카메라 모듈을 복수의 축방향으로 이동시키는 제2 구동부재;
    기저장된 기판 설계 데이터를 기초로 상기 기판 영상에 위치한 제1 전자 소자의 위치 좌표를 설정하며, 상기 제1 및 제2 프로브들이 설정된 위치 좌표로 이동하도록 상기 제1 및 제2 구동부재들 각각의 움직임을 제어하는 제어 모듈; 및
    상기 제1 및 제2 카메라 모듈 중 어느 하나는 검사 기판의 일면을 촬영하여 상기 일면에 배치된 모든 전자 소자가 포함된 기판 영상을 생성한 후, 상기 기판 영상의 일부 영역에 상기 제1 프로브 영상과 상기 제2 프로브 영상을 실시간으로 표시하는 표시부를 포함하는 기판 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 모듈은,
    상기 제1 및 제2 프로브들은 상기 제1 전자 소자의 양 단자에 각각 접촉하여 측정된 전기신호가 기준 전기신호의 임계 범위를 벗어나는 경우에 상기 제1 전자 소자를 불량 소자로 판단하는 기판 검사 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어 모듈은,
    상기 전기신호를 기초로 상기 소자의 임피던스, 상기 소자에 인가된 전압, 및 상기 검사 기판에 인가된 전류의 전류 변화량 중 적어도 하나를 모니터링하는 기판 검사 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어 모듈은 상기 기판 설계 데이터에 포함된 기준 기판 영상과 상기 생던된 기판 영상 각각에서 상기 제1 전자 소자의 이미지를 추출하여 서로 비교하고, 영상 일치율이 기준 일치율보다 낮은 경우 상기 제1 전자 소자를 불량 소자로 판단하는 기판 검사 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어 모듈은 상기 기준 기판 영상과 상기 기판 영상 사이의 영상 일치율 검사가 완료된 이후, 상기 제1 및 제2 구동 부재들을 제어하여 상기 제1 및 제2 프로브들을 상기 제1 전자 소자의 양 단자에 접촉시키고, 상기 제1 및 제2 프로브들에 의해 측정된 전기신호를 기초로 상기 제1 전자 소자의 불량 상태를 판단하는 기판 검사 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어 모듈은 상기 제1 및 제2 프로브들에 의해 측정된 전기신호를 기초로 상기 제1 전자 소자의 상태를 판단하고, 상기 영상 일치율 분석을 통해 상기 소자의 상태를 판단하여 모두 정상으로 판단된 경우에만 상기 제1 전자 소자를 정상 소자로 결정하는 기판 검사 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어 모듈은 상기 기판 영상 내 불량 소자의 위치에 불량 상태 메시지를 표시하는 기판 검사 장치.
KR1020200059790A 2020-05-19 2020-05-19 기판 검사 장치 KR102405296B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200059790A KR102405296B1 (ko) 2020-05-19 2020-05-19 기판 검사 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200059790A KR102405296B1 (ko) 2020-05-19 2020-05-19 기판 검사 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210142966A true KR20210142966A (ko) 2021-11-26
KR102405296B1 KR102405296B1 (ko) 2022-06-07

Family

ID=78700318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200059790A KR102405296B1 (ko) 2020-05-19 2020-05-19 기판 검사 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102405296B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10229110A (ja) * 1997-02-17 1998-08-25 Hitachi Ltd 半導体装置製造方法及びその半導体装置製造方法で製造された半導体装置
KR20050003407A (ko) * 2002-05-07 2005-01-10 에이티지 테스트 시스템즈 지엠비에이취 코오아퍼레이션 케이지 인쇄회로기판 검사용 장치 및 방법과, 상기 장치 및방법용 검사 프로브
JP2010283129A (ja) * 2009-06-04 2010-12-16 Micro Craft Kk プリント配線板の検査装置及び検査方法
KR102025537B1 (ko) * 2018-06-25 2019-09-26 (주)티에스이 반도체 패키지 검사장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10229110A (ja) * 1997-02-17 1998-08-25 Hitachi Ltd 半導体装置製造方法及びその半導体装置製造方法で製造された半導体装置
KR20050003407A (ko) * 2002-05-07 2005-01-10 에이티지 테스트 시스템즈 지엠비에이취 코오아퍼레이션 케이지 인쇄회로기판 검사용 장치 및 방법과, 상기 장치 및방법용 검사 프로브
JP2010283129A (ja) * 2009-06-04 2010-12-16 Micro Craft Kk プリント配線板の検査装置及び検査方法
KR102025537B1 (ko) * 2018-06-25 2019-09-26 (주)티에스이 반도체 패키지 검사장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR102405296B1 (ko) 2022-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20020001752A (ko) 검사 장치 및 검사 방법, 검사 유닛
CN111190094A (zh) 一种基于电路物理参数检测的控制系统
TW201538986A (zh) 檢查用晶圓及試驗系統
KR102405296B1 (ko) 기판 검사 장치
JPH09107011A (ja) 半導体装置、およびこの半導体装置の位置合わせ方法
KR102536717B1 (ko) Pcba 검사장치
KR102425162B1 (ko) Pcba 검사장치
KR102536716B1 (ko) Pcba 검사장치
JP6999327B2 (ja) 基板検査装置
KR101619721B1 (ko) Pcb 검사 장치
JPH08327658A (ja) 基板検査装置
JPH09203765A (ja) ビジュアル併用型基板検査装置
WO2017168530A1 (ja) 基板の配線経路の検査方法及び検査システム
JP2002310933A (ja) 回路基板の検査装置および検査方法ならびに電気光学素子
JP2001330641A (ja) プリント板の検査方法とその装置
KR20140009027A (ko) 기판 검사 장치 및 기판 검사 방법
KR20190044152A (ko) 적외선 센서를 이용한 보드 테스트 장치
KR102449983B1 (ko) Pcba 검사장치
JP2735048B2 (ja) 電子部品の半田接続検査方法及び検査装置
JPH06347502A (ja) プリント基板試験方法
KR102382569B1 (ko) Pcba 검사장치의 pcba 검사방법
JP3337794B2 (ja) 回路基板検査方法およびその装置
JPH087349B2 (ja) 液晶表示パネルの検査装置およびその検査方法
KR20200121211A (ko) 인쇄회로기판의불량분석장치및방법
JP3177330B2 (ja) アクティブマトリクス表示装置の検査装置及び検査方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant