KR20230171050A - 비전 검사 장치의 검사 방법 - Google Patents

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KR20230171050A
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Abstract

본 발명은 비전 검사 장치의 검사 방법에 관한 것으로, (a) 검사 대상 칩들이 각각 적재된 복수의 미검사 트레이가 미검사 로더에 적층되는 단계와; (b) 상기 미검사 로더로부터 상기 미검사 트레이가 반출되어 비전 검사부에 의해 불량 여부가 검사되는 단계와; (c) 상기 비전 검사부의 검사 결과에 기초하여, 상기 검사 대상 칩들이 양품 트레이와 불량 트레이로 각각 분류되고, 상기 양품 트레이 및 상기 불량 트레이가 각각 양품 로더와 불량 로더에 적층되는 단계와; (d) 상기 미검사 트레이에 대해 촬영된 촬영 영상과, 상기 불량 칩으로 분류된 불량 정보가 화면 상에 표시되는 단계와; (e) 상기 화면 상에 표시된 상기 촬영 영상 및 상기 불량 정보에 기초하여, 작업자에 의해 상기 불량 칩의 최종 불량 여부에 대한 확정 정보가 입력되는 단계와; (f) 상기 미검사 로더에 적층된 복수의 상기 미검사 트레이에 대한 상기 (a) 단계 내지 상기 (c) 단계의 수행을 통한 검사가 완료되면, 상기 불량 트레이가 순차적으로 반출되는 단계와; (g) 상기 확정 정보에 기초하여, 상기 (f) 단계에서의 반출 순의 역순으로 상기 불량 트레이에 적재된 상기 불량 칩들이 양품 칩과 최종 불량 칩으로 분류되어 각각 2차 양품 트레이와 2차 불량 트레이에 적재되고, 상기 2차 양품 트레이 및 상기 2차 불량 트레이가 상기 양품 로더 및 상기 불량 로더에 적층되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

비전 검사 장치의 검사 방법{INSPECTION METHOD FOR VISION INSPECTION EQUIPMENT}
본 발명은 비전 검사 장치의 검사 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 반도체 패키지나 IC 칩과 같은 검사 대상 칩의 불량 여부를 검사하고, 양품 칩과 불량 칩을 분리하여 정렬하는 비전 검사 장치의 검사 방법에 관한 것이다.
반도체 패키지나 IC 칩 등은 반도체 공정을 통하여 제조된 후 출하 전에 검사를 거치게 된다. 즉, 반도체 패키지는 패키징된 내부의 불량뿐만 아니라 외관 결함이 있으면 성능에 치명적인 영향을 미치게 된다. 따라서, 반도체 패키지에 대해 전기적 동작 검사뿐만 아니라, 외관 검사를 포함한 여러 가지 검사를 수행하게 된다.
이와 같은 반도체 패키지의 외관 검사에는 AVI(Automated Visual Inspection) 장비가 널리 사용되는데, 2D 영상이나 모아레 기법을 이용한 3D 영상을 획득하여 반도체 패키지의 외관 검사를 자동으로 수행하게 된다.
AVI 장비와 같은 기존의 비전 검사 장치에서는 하나의 트레이에 적재된 다수의 검사 대상 칩들에 대해 촬영된 3차원 영상에서, 높이 정보 등을 이용하여 각각의 검사 대상 칩에 대한 불량 여부를 판단하였다.
그러나, 기존의 비전 검사 장치에서는 단지 하나의 트레이 내에 적재된 다수의 검사 대상 칩들 중 불량이 있는지에 대한 정보만을 제공하는 것이 일반적이여서, 작업자가 불량이 발생한 트레이를 비전 검사 장치로부터 꺼내어, 전자 현미경을 통해 해당 트레이 내의 검사 대상 칩들 중 어느 것이 불량인지 여부를 개별적으로 판단하였다.
이는 전체 검사 공정을 지연시키는 원인으로 작용할 뿐만 아니라, 작업자의 숙련도에 따라 검사 기간이나 검사의 정확도 등이 좌우되는 문제점을 안고 있다.
한국등록특허공보 제10-2142687호
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 반도체 패키지나 IC 칩과 같은 검사 대상 칩의 불량 여부를 검사하고, 양품 칩과 불량 칩을 분리하여 정렬하는데 있어, 불량 칩을 포함하는 트레이를 비전 검사 장치로부터 빼내어 검사할 필요가 없는 비전 검사 장치의 검사 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 검사 과정에서 획득한 촬영 영상과, 불량 정보를 보다 정확하게 작업자에게 제공하여, 양품 칩과 불량 칩을 분류하는데 보다 효과적으로 이용할 수 있는 비전 검사 장치의 검사 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 비전 검사 장치의 검사 방법에 있어서, (a) 검사 대상 칩들이 각각 적재된 복수의 미검사 트레이가 미검사 로더에 적층되는 단계와; (b) 상기 미검사 로더로부터 상기 미검사 트레이가 반출되어 비전 검사부에 의해 불량 여부가 검사되는 단계와; (c) 상기 비전 검사부의 검사 결과에 기초하여, 상기 검사 대상 칩들이 양품 트레이와 불량 트레이로 각각 분류되고, 상기 양품 트레이 및 상기 불량 트레이가 각각 양품 로더와 불량 로더에 적층되는 단계와; (d) 상기 미검사 트레이에 대해 촬영된 촬영 영상과, 상기 불량 칩으로 분류된 불량 정보가 화면 상에 표시되는 단계와; (e) 상기 화면 상에 표시된 상기 촬영 영상 및 상기 불량 정보에 기초하여, 작업자에 의해 상기 불량 칩의 최종 불량 여부에 대한 확정 정보가 입력되는 단계와; (f) 상기 미검사 로더에 적층된 복수의 상기 미검사 트레이에 대한 상기 (a) 단계 내지 상기 (c) 단계의 수행을 통한 검사가 완료되면, 상기 불량 트레이가 순차적으로 반출되는 단계와; (g) 상기 확정 정보에 기초하여, 상기 (f) 단계에서의 반출 순의 역순으로 상기 불량 트레이에 적재된 상기 불량 칩들이 양품 칩과 최종 불량 칩으로 분류되어 각각 2차 양품 트레이와 2차 불량 트레이에 적재되고, 상기 2차 양품 트레이 및 상기 2차 불량 트레이가 상기 양품 로더 및 상기 불량 로더에 적층되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전 검사 장치의 검사 방법에 의해서 달성된다.
여기서, 상기 비전 검사 장치는 상기 양품 로더와 상기 비전 검사부 사이에서 상기 미검사 트레이가 위치하는 제1 정렬 스테이지와, 상기 불량 로더와 상기 비전 검사부 사이에서 상기 미검사 트레이가 위치하는 제2 정렬 스테이지와, 상기 비전 검사부의 검사 결과에 기초하여, 상기 제1 정렬 스테이지에 위치한 상기 미검사 트레이 내의 불량 칩과, 상기 제2 정렬 스테이지에 위치한 상기 미검사 트레이 내의 양품 칩을 교환하여 정렬하는 정렬 픽커를 더 포함하며; 상기 제1 정렬 스테이지에 위치한 상기 미검사 트레이가 상기 양품 트레이 또는 상기 제2 양품 트레이이고, 상기 제2 정렬 스테이지에 위치한 상기 미검사 트레이가 상기 불량 트레이 또는 상기 제2 불량 트레이일 수 있다.
그리고, 상기 (f) 단계에서, 상기 불량 로더에 적층된 상기 불량 트레이의 개수가 N개인 경우, 상기 불량 로더에 적층된 상기 불량 트레이가 순차적으로 분출되어, 반출 순서대로 상기 미검사 로더로 이동하여 적층되고, N번째 불량 트레이가 상기 제2 정렬 스테이지에 위치할 수 있다.
또한, 상기 (g) 단계는 (g1) 상기 제1 정렬 스테이지에 상기 2차 양품 트레이가 위치하는 단계와; (g2) 상기 제2 정렬 스테이지에 위치하는 상기 불량 트레이 내의 불량 칩 중 상기 확정 정보에 기초하여 양품 칩으로 분류된 칩이 상기 정렬 픽커에 의해 상기 2차 양품 트레이로 이동하는 단계와; (g3) 상기 (g2) 단계에서 상기 제2 정렬 스테이지에 위치하는 상기 불량 트레이가 상기 2차 불량 트레이로 상기 불량 로더에 적층되는 단계와; (g4) 상기 (f) 단계에서 상기 미검사 로더에 적층된 상기 불량 트레이들이 순차적으로 반출되면서 상기 (g2) 단계 및 상기 (g3) 단계가 수행되는 단계와; (g5) 상기 (g4) 단계의 완료 후, 상기 2차 양품 트레이가 상기 양품 로더에 적층되는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 (d) 단계에서 상기 불량 정보는 상기 미검사 트레이 상의 상기 검사 대상 칩의 위치에 대응하는 맵 데이터를 포함하며; 상기 촬영 영상 내에서의 상기 검사 대상 칩의 위치와 상기 맵 데이터가 매칭되어 화면 상에 표시될 수 있다.
그리고, 상기 촬영 영상은 2차원 영상 또는 3차원 영상을 포함할 수 있다.
상기 구성에 따라 본 발명에 따르면, 반도체 패키지나 IC 칩과 같은 검사 대상 칩의 불량 여부를 검사하고, 양품 칩과 불량 칩을 분리하여 정렬하는데 있어, 불량 칩을 포함하는 트레이를 비전 검사 장치로부터 빼내어 검사할 필요가 없는 비전 검사 장치의 검사 방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면 검사 과정에서 획득한 촬영 영상과, 불량 정보를 보다 정확하게 작업자에게 제공하여, 양품 칩과 불량 칩을 분류하는데 보다 정확하고, 빠르고 쉽게 분류할 수 있는 비전 검사 장치의 검사 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비전 검사 장치의 구성을 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비전 검사 장치의 제어 블록도이고,
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시에에 따른 비전 검사 장치의 검사 방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이고,
도 6 내지 도 10은 본 발명의 실시에에 따른 비전 검사 장치의 검사 방법에 트레이의 이동 및 검사 대상 칩의 정렬 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 11 내지 도 13는 본 발명의 실시예에 따른 비전 검사 장치의 검사 방법에서 재확정 과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비전 검사 장치(100)의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비전 검사 장치(100)의 제어 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 비전 검사 장치(100)는 미검사 로더(121), 양품 로더(122), 불량 로더(123), 비전 검사부(110)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 미검사 로더(121)는 검사 대상이 되는 다수의 미검사 트레이(10)가 적층된다. 여기서, 미검사 트레이(10)에는 검사 대상이 되는 다수의 검사 대상 칩이 적재되어 있다.
본 발명의 실시예에 따른 비전 검사부(110)는 미검사 로더(121)로부터 반출되어 이동한 미검사 트레이(10)를 촬영하고, 촬영 영상에 기초하여 미검사 트레이(10)에 적재된 검사 대상 칩의 불량 여부를 판단한다.
본 발명의 실시예에서는 비전 검사부(110)가 2D 영상과 3D 영상을 선택적으로 촬영 가능하게 마련되는 것을 예로 한다. 예컨대, 3D 영상은 모아레 방식을 통해 획득되는 것을 예로 한다.
영상의 촬영을 위해 비전 검사부(110)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈(140)을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 카메라 모듈(140)이 미검사 트레이(10)의 하면 측을 촬영하는 B 영상 촬영부(141)와, 미검사 트레이(10)의 상면 측을 촬영하는 T 영상 촬영부(142)를 포함하여 구성되는 것을 예로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 비전 검사부(110)는 카메라 모듈(140)에 의해 촬영된 촬영 영상에 기초하여, 각각의 검사 대상 칩의 불량 여부를 판단하는 판단 모듈(150)을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 판단 모듈(150)이 불량 검사 모듈(151)과, GUI 생성 모듈(152)을 포함하여 구성되는 것을 예로 한다.
불량 검사 모듈(151)은 B 영상 촬영부(141)에 의해 촬영된 하부측 촬영 영상과, T 영상 촬영부(142)에 의해 촬영된 상부측 촬영 영상에 기반하여, 각각의 검사 대상 칩의 하부측 불량 여부와 상부측 불량 여부를 각각 판단할 수 있다.
여기서, 불량 검사 모듈(151)은 B 영상 촬영부(141) 및 T 영상 촬영부(142)에 의해 촬영된 3차원 영상을 이용하여, 검사 대상 칩의 높이나 단면적, 검사 대상 칩들 간의 피치 등을 산출하여, 검사 대상 칩의 불량 여부를 판단할 수 있다. 또한, 불량 검사 모듈(151)은 검사 대상 칩 외에 이물질의 존재 여부 등을 검출하도록 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 GUI 생성 모듈(152)은 불량 검사 모듈(151)에 의해 판단된 불량 여부에 대한 불량 정보, 그리고 촬영 영상들을 영상 표시부(183)로 출력하기 위한 GUI 화면을 생성하는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 양품 로더(122)에는 비전 검사부(110)에 의해 양품으로 판단된 검사 대상 칩(이하, '양품 칩'이라 함)이 양품 트레이(20)에 적재된 상태로 분류되어 적층된다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 불량 로더(123)에는 비전 검사부(110)에 의해 불량으로 판단된 검사 대상 칩(이하, '불량 칩'이라 함)이 불량 트레이(30)에 적재된 상태로 분류되어 적층된다.
여기서, 본 발명의 실시예에서 양품 트레이(20)와 불량 트레이(30)는 양품 칩과 불량 칩을 적재하기 위한 별도의 트레이가 아니며, 후술할 불량 칩과 양품 칩 간의 분류 과정에서 검사 대상 칩을 적재해 온 미검사 트레이(10)가 불량 칩 및 양품 칩 간의 분류 후에, 양품 칩을 적재한 양품 트레이(20) 또는 불량 칩을 적재한 불량 트레이(30)가 되는 바, 이에 대한 설명은 후술한다.
본 발명의 실시에에 따른 비전 검사 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 정렬 스테이지(131) 및 제2 정렬 스테이지(132)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 정렬 스테이지(131)는 양품 로더(122)와 비전 검사부(110) 사이에 위치한다. 그리고, 제2 정렬 스테이지(132)는 불량 로더(123)와 비전 검사부(110) 사이에 위치한다. 여기서, 제1 정렬 스테이지(131)와 제2 정렬 스테이지(132)에는 비전 검사부(110)에 검사 완료된 미검사 트레이(10)가 이동하여 위치하게 된다.
그리고, 제1 정렬 스테이지(131)와 제2 정렬 스테이지(132)에 각각 미검사 트레이(10)가 위치한 상태에서, 제1 정렬 스테이지(131)에 위치한 미검사 트레이(10) 상의 불량 칩이 제2 정렬 스테이지(132)에 위치한 미검사 트레이(10) 상의 양품 칩이 상호 교환되는 방식으로 양품 칩과 불량 칩이 분류될 수 있다. 그리고, 제1 정렬 스테이지(131)에 위치한 미검사 트레이(10)에 모두 양품 칩이 적재되면, 해당 미검사 트레이(10)가 양품 트레이(20)가 되어 양품 로도로 이동하여 순차적으로 적층된다. 마찬가지로, 제2 정렬 스테이지(132)에 위치한 미검사 트레이(10)에 모두 불량 칩이 적재되면, 해당 미검사 트레이(10)가 불량 트레이(30)가 되어 불량 로더(123)로 이동하여 순차적으로 적층된다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 비전 검사 장치(100)는 정렬 픽커(160)를 포함하여 구성될 수 있다. 정렬 픽커(160)는 비전 검사부(110)의 검사 결과에 기초하여, 제1 정렬 스테이지(131) 및 제2 정렬 스테이지(132)에 안착된 미검사 트레이(10) 상의 양품 칩과 불량 칩을 분류할 수 있다.
일 예로, 정렬 픽커(160)는 대칭되는 한 쌍으로 마련되어, 일측이 제1 정렬 스테이지(131)에 위치한 미검사 트레이(10)에서 불량 칩을 흡착한 후 제2 정렬 스테이지(132)로 이동할 수 있다. 그리고, 정렬 픽커(160)는 제2 정렬 스테이지(132)에 위치한 미검사 트레이(10)에서 흡착한 불량 칩의 개수만큼 양품 칩을 흡착한 후, 해당 위치에 불량 칩을 적재하고, 다시 양품 칩을 제1 정렬 스테이지(131)에 위치한 미검사 트레이(10)에 적재하는 방식으로, 양품 칩과 불량 칩을 분류 및 정렬할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 비전 검사 장치(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 통신부(182), 사용자 입력부(181) 및 메인 제어부(170)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 통신부(182)는 네트워크를 통해 외부와 통신할 수 있다. 일 실시예로, 통신부(182)는 인터넷 기반, 또는 5G 등의 이동 통신망을 통해 외부 기기와 통신할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 사용자 입력부(181)는 사용자의 조작에 따라 입력 신호를 생성한다. 일 실시예로, 사용자 입력부(181)는 마우스나 키보드 형태로 마련될 수 있고, 영상 표시부(183)의 화면 상의 터치 스크린 형태로 마련될 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부(170)는 본 발명에 따른 비전 검사 장치(100) 전체 기능을 제어한다. 메인 제어부(170)는 CPU나 GPU, 프로세서 등과 같은 하드웨어적인 구성과, 운영체계 등의 소프트웨어적 구성을 포함할 수 있다. 여기서, 판단 모듈(150)은 메인 프로세서와의 연동을 통해, 그 기능을 수행할 수 있다.
이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 비전 검사 장치(100)의 검사 방법에 대해 설명한다.
먼저, 검사 대상 칩들이 각각 적재된 복수의 미검사 트레이(10)가 미검사 로더(121)에 적층된다. 미검사 로더(121)로부터 미검사 트레이(10)가 반출되어 비전 검사부(110)에 의해 불량 여부가 검사되고, 비전 검사부(110)의 검사 결과에 기초하여, 검사 대상 칩들이 상술한 바와 같이, 양품 트레이(20)와 불량 트레이(30)로 각각 분류되고, 양품 트레이(20) 및 불량 트레이(30)가 각각 양품 로더(122)와 불량 로더(123)로 적층된다.
상기와 같은 과정은 미검사 로더(121)에 적층된 복수의 미검사 트레이(10)에 대해 비건 검사부의 검사가 모두 완료될 때까지 수행된다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 실시에에 따른 비전 검사 장치(100)의 검사 방법에 트레이의 이동 및 검사 대상 칩의 정렬 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 6 내지 도 10에서는 5개의 미검사 트레이(10)가 미검사 로더(121)에 적층된 것을 예로 한다.
여기서, 도 6의 (a)는 미검사 로더(121)에 5개의 미검사 트레이(10)가 적층되어 있고, 제1 정렬 스테이지(131), 제2 정렬 스테이지(132), 양품 로더(122), 불량 로더(123)에는 트레이가 위치하지 않는 초기 상태를 나타내고 있다.
여기서, 도 6 내지 도 10, 그리고, 후술할 도 11 내지 도 13에는 도면의 간소화를 위해 참조번호를 일부 생략한다.
도 3, 도 6 내지 도 10을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 미검사 로더(121)에 적층된 상태의 복수의 미검사 트레이(10) 중 상부의 첫 번째 미검사 트레이(10)가 미검사 로더(121)로부터 반출되어 비전 검사부(110)로 이동하게 된다.
비전 검사부(110)에 의해 첫 번째 미검사 트레이(10)에 대한 검사가 진행되면(S10), 첫 번째 미검사 트레이(10) 내부에 불량 칩이 존재하는지 여부를 판단한다(S11). 여기서, 첫 번째 미검사 트레이(10)에 불량 칩이 존재하지 않는 경우, 첫 번째 미검사 트레이(10)는 제1 정렬 스테이지(131)를 지나 양품 로더(122)로 바로 이동할 수 있다. 즉, 순차적으로 미검사 로더(121)로부터 반출되는 미검사 트레이(10)가 계속 양품으로 판정될 때에는 정렬 과정없이 순차적으로 양품 로더(122)로 이동시킬 수 있다.
다시, S11 단계에서 비전 검사부(110)에 의해 해당 미검사 트레이(10) 내에 불량 칩이 감지되는 경우, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 해당 미검사 트레이(10)가 비전 검사부(110)로부터 제2 정렬 스테이지(132)로 이동하게 된다(S13). 앞서 설명한 바와 같이, 제2 정렬 스테이지(132)에 위치하는 미검사 트레이(10)가 불량 트레이(30)가 된다. 여기서, 도 3 내지 도 5에서는 도면 작성의 편의를 위해 제1 정렬 스테이지(131)를 1st_S로 기재하고, 제2 정렬 스테이지(132)를 2nd_S로 기재하였다.
그런 다음, 다시 다음 순서의 미검사 트레이(10)가 미검사 로더(121)로부터 반출된 후 비전 검사가 수행된다(S14). 그리고, 해당 미검사 트레이(10) 내에 불량 칩이 존재하는지 여부에 따라(S15), 불량 칩이 존재하지 않는 경우에는 해당 미검사 트레이(10)가 제1 정렬 스테이지(131)를 거쳐 양품 로더(122)로 이동한다. 그리고, 다음 차순의 미검사 트레이(10)가 미검사 로더(121)로부터 반출된 후 비전 검사부(110)에 의해 비전 검사가 수행된다(S14).
반면, S15 단계에서 해당 미검사 트레이(10) 내에 불량 칩이 존재하는 것으로 판단되면, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 해당 미검사 트레이(10)가 제1 정렬 스테이지(131)로 이동한다(S17). 여기서, 제1 정렬 스테이지(131)에 위치하는 미검사 트레이(10)가, 앞서 설명한 바와 같이, 양품 트레이(20)가 된다.
이와 같이, 제1 정렬 스테이지(131)와 제2 정렬 스테이지(132)에 각각 양품 트레이(20) 및 불량 트레이(30)가 위치한 상태에서, 정렬 픽커(160)가 양품 트레이(20)에 양품 칩을, 불량 트레이(30)에 불량 칩을 이동시켜 양품 칩과 불량 칩을 정렬하는 과정이 수행된다(S18).
도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 제1 정렬 스테이지(131)와 제2 정렬 스테이지(132)에 정렬 전의 양품 트레이(20) 및 불량 트레이(30)가 각각 위치한 상태에서, 정렬 픽커(160)가 양품 트레이(20) 내의 불량 칩을 불량 트레이(30)로 이동시키고, 양품 트레이(20)에서 불량 칩이 제거된 위치에 불량 트레이(30) 내의 양품 칩을 흡착하여 이동시켜, 양품 트레이(20)에 양품 칩만이 적재되도록 동작한다. 이러한 과정을 통해, 불량 트레이(30)에는 양품 트레이(20) 내의 불량 칩들이 지속적으로 적재될 것이다. 도 6 내지 도 10에서, 트레이 내의 흰색은 양품 칩을, 검은 색은 불량 칩을, 그리고, 회색은 빈 공간을 나타낸 것이다.
상기와 같은 정렬 과정에서, 제1 정렬 스테이지(131)에 위치하는 양품 트레이(20)가 양품 칩으로 모두 채워지면(S19), 양품 트레이(20)가 양품 로더(122)로 이동한다(S20). 그리고, S14 내지 S19 단계가 미검사 로더(121)에 적층되어 있는 미검사 트레이(10)에 대해 반복적으로 수행된다. 도 7 내지 도 9는 상기와 같은 반복적으로 수행되는 과정을 설명하고 있다.
한편, 상기와 같은 과정이 반복되는 과정에서, 불량 트레이(30)에서 양품 칩이 양품 트레이(20)로 이동하고, 양품 트레이(20) 내의 불량 칩이 불량 트레이(30)로 이동하게 되어, 불량 트레이(30)가 불량 칩으로 모두 채워질 수 있다.
이와 같은 상황에서는 제1 정렬 스테이지(131)에 위치하는 양품 트레이(20)를 양품으로 채울 수 없는 상황이 발생하게 된다. 즉 S18 단계에서의 정렬 과정에서 제1 정렬 스테이지(131)에 위치하는 양품 트레이(20)가 양품 칩으로 모두 채워지지 못하는 상황으로(S19), 불량 트레이(30)가 꽉 찬 상황이 되어, 불량 트레이(30)가 불량 로더(123)로 이동하게 된다(S21).
그런 다음, 현재 제1 정렬 스테이지(131)에 위치하는 양품 트레이(20)가 마지막 미검사 트레이(10)인 경우(S22), 빈 트레이(40)가 제2 정렬 스테이지(132)로 이동한다(S23). 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 비전 검사 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 빈 트레이(40)가 적층된 대기 로더(124)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
이와 같이, 빈 트레이(40)가 제2 정렬 스테이지(132)로 이동하면, 제2 정렬 스테이지(132)에 위치하는 양품 트레이(20)에 남아 있는 불량 칩이 제2 정렬 스테이지(132)에 위치하는 빈 트레이(40)로 이동하여 양품 칩과 불량 칩이 정렬되어(S24), 모든 미검사 트레이(10)의 검사 및 정렬 과정이 1차적으로 완료된다.
반면, S22 단계에서 현재 제1 정렬 스테이지(131)에 위치하는 양품 트레이(20)가 마지막 미검사 트레이(10)가 아닌 경우, 미검사 로더(121)에 남아 있는 미검사 트레이(10)에 대한 비전 검사가 수행되고(S25), 해당 미검사 트레이(10)가 비어있는 제2 정렬 스테이지(132)로 이동하게 된다(S26).
그런 다음, S18 단계에서의 정렬 과정에서 불량 칩이 모두 제거되지 않은 상태로 제1 정렬 스테이지(131)에 남아 있던 양품 트레이(20)와, 새로이 제2 정렬 스테이지(132)로 이동한 미검사 트레이(10), 즉 불량 트레이(30) 간의 정렬 과정이 수행된다(S27).
여기서, S19 단계에서와 동일하게, 제1 정렬 스테이지(131)에 위치한 양품 트레이(20)가 모두 양품 칩으로 채워졌는지 여부에 따라(S28), 양품 트레이(20)의 양품 로더(122)로의 이동(S29), 또는 불량 트레이(30)의 불량 로더(123)로의 이동(S21) 과정이 수행된다.
여기서, 양품 트레이(20)에 양품 칩이 모두 채워져 양품 트레이(20)가 양품 로더(122)로 이동하게 되면(S29), 해당 양품 트레이(20)가 마지막 미검사 트레이(10)인지 확인하고(S30), 마지막 미검사 트레이(10)가 아닌 경우 S14 단계 이후의 과정이 반복적으로 수행된다.
반면, 해당 양품 트레이(20)가 마지막 미검사 트레이(10)인 경우, 현재 제2 정렬 스테이지(132)에 위치한 불량 트레이(30)에 남아있는 양품 칩을 분류하기 위해, 대기 로더(124) 내의 빈 트레이(40)가 제1 정렬 스테이지(131)로 이동하게 된다(S31). 도 9의 (b) 및 (c)가 마지막 미검사 트레이(10)가 양품 트레이(20)로 양품 로더(122)에 적층된 것을 나타낸 도면이고, 도 9의 (d)가 빈 트레이(40)가 제1 정렬 스테이지(131)로 이동하여 위치한 것을 나타낸 도면이다.
이와 같이, 빈 트레이(40)가 제1 정렬 스테이지(131)로 이동하게 되면, 제2 정렬 스테이지(132)에 위치한 불량 트레이(30) 내의 양품 칩이, 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 정렬 픽커(160)에 의해 제1 정렬 스테이지(131)에 위치하는 빈 트레이(40)로 이동하여, 양품 칩과 불량 칩의 정렬 과정이 수행되어(S32), 모든 미검사 트레이(10)의 검사 및 정렬 과정이 1차적으로 완료된다.
도 10의 (b)에서는 1차적으로 정렬 과정이 완려된 후, 양품 트레이(20) 및 불량 트레이(30)가 각각 양품 로더(122) 및 불량 로더(123)로 이동하여 적층되는 것을 예로 도시하고 있다. 반면, 이후에서 설명할 불량 여부의 확정 과정을 위해, 도 10의 (c) 상태로 유지될 수 있는 바, 이하에서 상세히 설명한다.
상기와 같은 과정을 통해, 1차적인 검사 및 정렬 과정이 완료되면, 불량 트레이(30)가 순차적으로 반출된다. 그리고, 불량 여부의 확정 과정을 거쳐 재분류된 후, 양품 트레이(20) 또는 불량 트레이(30)로 분류되는 과정을 거치게 된다.
도 11 내지 도 13는 본 발명의 실시예에 따른 비전 검사 장치(100)의 검사 방법에서 재확정 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및, 도 11 내지 도 13을 참조하여 설명하면, 먼저, 촬영 영상과 불량 정보가 영상 표시부(183)의 화면 상에 표시된다(S41). 여기서, GUI 생성 모듈(152)은 비전 검사부(110)에 의해 촬영된 미검사 트레이(10)의 촬영 영상과, 불량 검사 모듈(151)에 의해 분류된 불량 칩의 불량 정보를 화면 상에 표시할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 비전 검사 장치(100)에서 영상 표시부(183)에 표시된 화면의 예를 나타낸 것이다.
도 14를 참조하여 설명하면, GIO 화면 상에 표시되는 불량 정보는 미검사 트레이(10) 상의 검사 대상 칩의 위치에 대응하는 맵 데이터(Map, 이하 동일)를 포함할 수 있다. 여기서, 맵 데이터에는 해당 검사 대상 칩의 불량 여부가 표시될 수 있다. 예를 들어, 하부측 불량인 경우 'B', 상부측 불량인 경우 'T', 상부 및 하부 모두 불량인 경우 'BT'로 해당 위치에 표시될 수 있다.
또한, GUI 화면에는 촬영 영상 내에서의 검사 대상 칩의 위치와 맵 데이터가 매칭되어 화면 상에 표시될 수 있다(도 14의 Image 참조). 이를 통해, 작업자가 불량 칩을 맵 데이터 상에서 선택하는 경우, 이에 해당하는 검사 대상 칩의 영역이 촬영 영상에서 확대되어 표시될 수 있다. 또한, 정보 표시창(Info)에는 해당 검사 대상 칩에 대해 측정된 높이값, 면적값 등의 수치가 표시될 수 있다.
이 때, 작업자는 불량 칩을 선택한 후, 해당 검사 대상 칩이 확대되어 표시된 영상을 확인하여, 해당 불량 칩의 불량 여부를 선택 버튼(Conf)의 선택을 통해 확정 결과를 입력하면(S42), 해당 불량 칩의 최종 불량 여부가 확정된다.
그런 다음, 모든 불량 칩에 대한 불량 여부에 대한 최종 불량 여부를 확정하면(S43), 불량 여부에 대한 재확정 과정이 완료된다(S44).
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 비전 검사 장치(100)의 검사 방법에서는 작업자가 화면 상에 표시되는 3차원의 촬영 영상, 그리고 맵 데이터를 포함하는 불량 정보를 이용하여, 화면 상에서 불량 칩의 불량 여부를 최종적으로 확정하게 되고, 이후에서 설명할 재정렬 과정을 통해 자동으로 재정렬 됨으로써, 불량 칩이 포함된 트레이를 비전 검사 장치(100)로부터 빼내어, 전자 현미경을 이용하여 불량 여부를 확인하였던 기존의 비전 검사 장치(100)에 비해, 검사가 간편해지고 검사 시간을 단축할 수 있는 효과가 제공된다.
또한, 맵 데이터와 매칭되는 불량 정보 및 촬영 영상에 기반하여, 맵 데이터 상에 표시된 불량 칩을 클릭하는 것만으로 다양한 영상 정보, 수치 정보를 확인할 수 있어, 불량 여부를 보다 정확하고 쉽게 재확정할 수 있게 된다.
도 5에 도시된 S41 단계 내지 S44 단계는 앞서 설명한 1차적인 정렬 과정이 종료된 후 작업자가 수행할 수 있다. 다른 예로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 1차적인 정렬 과정의 진행 중에, 각각의 미확정 트레이의 검사가 완료된 후, 이후에 설명할 재정렬 과정 전에 수행할 수도 있다. 또 다른 예로, 이후에 설명할 재정렬 과정의 수행 중에도 해당 불량 칩의 재정렬 전에 수행할 수 있다.
즉, 도 5에 도시된 S41 단계 내지 S44 단계는 본 발명의 실시예에 따른 검사 방법의 정렬 또는 재정렬 과정과 병렬적으로 진행될 수 있다.
상기와 같이, 불량 칩에 대한 불량 여부의 최종적인 불량 여부에 대해 확정되면, 제2 정렬 스테이지(132)나 불량 로도에 적층된 불량 트레이(30) 내의 불량 칩에 대한 재정렬 과정이, 재확정 결과인 확정 정보에 기초하여 수행된다.
본 발명의 실시예에서는, 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 1차적으로 정렬이 수행된 후, 제1 정렬 스테이지(131)에 양품 트레이(20)가 위치하고, 제2 정렬 스테이지(132)에 불량 트레이(30)가 위치한 상태로 진행되는 것을 예로 한다. 또한, 불량 로더(123)에 불량 트레이(30)가 2개 적층된 상태로 1차 정렬 과정이 종료된 것을 예로 한다. 여기서, 불량 로더(123)에 적층된 각각의 불량 트레이(30)에는 불량 칩이 꽉 찬 상태일 것이다.
먼저, 불량 로더(123)에 불량 트레이(30)가 존재하는지 여부가 판단된다(S45). 여기서, 불량 로더(123)에 불량 트레이(30)가 존재하는 경우, 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 제2 정렬 스테이지(132)에 위치한 불량 트레이(30)를 미검사 로더(121)로 이동시키고(S46), 불량 로더(123)에 적층된 맨 위의 불량 트레이(30)를 제2 정렬 스테이지(132)로 이동시킨다(S47).
그런 다음, 다시 불량 로더(123)에 불량 트레이(30)가 존재하는지 여부를 판단하고(S48), 불량 트레이(30)가 존재하면, 제2 정렬 스테이지(132)에 위치하는 불량 트레이(30)를 미검사 로더(121)로 이동시킨다. 이 때, 도 11의 (c)에 도시된 바와 같이, 미검사 로더(121)에는 불량 트레이(30)가 순차적으로 적층된다(S49). 그런 다음, 불량 로더(123)의 맨 위 불량 트레이(30)를 제2 정렬 스테이지(132)로 이동시킨다(S50).
상기와 같은 과정은 불량 로더(123)로부터 모든 불량 트레이(30)가 반출되고, 마지막 불량 트레이(30)가 제2 정렬 스테이지(132)에 위치할 때까지 반복되어 수행된다. 여기서, 미검사 트레이(10)에는 불량 트레이(30)가 반출 순서대로 순차적으로 적층된 상태가 된다.
상기와 같이, 불량 로더(123)에서의 불량 트레이(30) 반출이 완료되면, 불량 트레이(30)의 반출 순서의 역순으로 불량 트레이(30) 내의 불량 칩 및 양품 칩의 정렬 과정이 수행된다.
즉, 도 11의 (c)에 도시된 상태에서, 현재 제2 정렬 스테이지(132)에 위치한 불량 트레이(30) 중 확정 정보에 기반하여 불량 칩 중 양품 칩으로 최종 확정된 검사 대상 칩이, 도 11의 (d)에 도시된 바와 같이, 존재하는 경우, 해당 양품 칩을 제1 정렬 스테이지(131)에 위치한 양품 트레이(20)로 이동시켜, 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, 양품 칩과 불량 칩을 정렬한다(S51). 그런 다음, 정렬이 완료된 불량 트레이(30)는, 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이, 불량 로더(123)로 이동한다(S52).
그리고, 미검사 로더(121)에 불량 트레이(30)가 존재하는지 여부를 확인하고(S53), 불량 트레이(30)가 남아 있는 경우, 미검사 로더(121)의 맨 위에 적층된 불량 트레이(30)가, 도 12의 (c)에 도시된 바와 같이, 제2 정렬 스테이지(132)로 이동한다(S54).
그런 다음, 제2 정렬 스테이지(132)에 위치한 불량 트레이(30) 내의 불량 칩들에 대한 확정 정보에 기초하여, 양품 칩으로 최종 확정된 칩이 불량 트레이(30)로부터 양품 트레이(20)로 이동하여 정렬 과정이 수행된다(S51). 도 12의 (c)에서는 3개의 불량 칩이 양품 칩으로 최종 확정되고, 도 12의 (d)에 도시된 바와 같이 3개의 양품 칩이 양품 트레이(20)로 이동한 것을 예로 도시하고 있다. 그리고, 정렬이 완료되면, 불량 트레이(30)가, 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이, 불량 로더(123)로 이동하여 적층된다.
이와 같은 과정은 미검사 로더(121)에 불량 트레이(30)가 남아있지 않을 때까지(S53) 진행되며, 도 13의 (c)에 도시된 바와 같이, 마지막 불량 트레이(30)가 제2 정렬 스테이지(132)로 이동하여 정렬 과정을 거친 후, 불량 트레이(30) 및 양품 트레이(20)가, 도 13의 (c)에 도시된 바와 같이, 각각 불량 로더(123)와 양품 로더(122)로 이용하여 적층됨으로써, 검사가 종료된다.
도 6 내지 도 13에 도시된 실시예에서, 불량 칩이나 양품 칩이 이동하는 위치는 예시에 불과하며, 그 위치나 설계에 따라 다양한 위치로 이동시킬 수 있음은 물론이다.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100 : 비전 검사 장치 110 : 비전 검사부
121 : 미검사 로더 122 : 양품 로더
123 : 불량 로더 124 : 대기 로더
131 : 제1 정렬 스테이지 132 : 제2 정렬 스테이지
140 : 카메라 모듈 141 : B 영상 촬영부
142 : T 영상 촬영부 150 : 판단 모듈
151 : 불량 검사 모듈 152 : GUI 생성 모듈
160 : 정렬 픽커 170 : 메인 제어부
181 : 사용자 입력부 182 : 통신부
183 : 영상 표시부
10 : 미검사 트레이 20 : 양품 트레이
30 : 불량 트레이 40 : 빈 트레이

Claims (6)

  1. 비전 검사 장치의 검사 방법에 있어서,
    (a) 검사 대상 칩들이 각각 적재된 복수의 미검사 트레이가 미검사 로더에 적층되는 단계와;
    (b) 상기 미검사 로더로부터 상기 미검사 트레이가 반출되어 비전 검사부에 의해 불량 여부가 검사되는 단계와;
    (c) 상기 비전 검사부의 검사 결과에 기초하여, 상기 검사 대상 칩들이 양품 트레이와 불량 트레이로 각각 분류되고, 상기 양품 트레이 및 상기 불량 트레이가 각각 양품 로더와 불량 로더에 적층되는 단계와;
    (d) 상기 미검사 트레이에 대해 촬영된 촬영 영상과, 상기 불량 칩으로 분류된 불량 정보가 화면 상에 표시되는 단계와;
    (e) 상기 화면 상에 표시된 상기 촬영 영상 및 상기 불량 정보에 기초하여, 작업자에 의해 상기 불량 칩의 최종 불량 여부에 대한 확정 정보가 입력되는 단계와;
    (f) 상기 미검사 로더에 적층된 복수의 상기 미검사 트레이에 대한 상기 (a) 단계 내지 상기 (c) 단계의 수행을 통한 검사가 완료되면, 상기 불량 트레이가 순차적으로 반출되는 단계와;
    (g) 상기 확정 정보에 기초하여, 상기 (f) 단계에서의 반출 순의 역순으로 상기 불량 트레이에 적재된 상기 불량 칩들이 양품 칩과 최종 불량 칩으로 분류되어 각각 2차 양품 트레이와 2차 불량 트레이에 적재되고, 상기 2차 양품 트레이 및 상기 2차 불량 트레이가 상기 양품 로더 및 상기 불량 로더에 적층되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전 검사 장치의 검사 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비전 검사 장치는
    상기 양품 로더와 상기 비전 검사부 사이에서 상기 미검사 트레이가 위치하는 제1 정렬 스테이지와,
    상기 불량 로더와 상기 비전 검사부 사이에서 상기 미검사 트레이가 위치하는 제2 정렬 스테이지와,
    상기 비전 검사부의 검사 결과에 기초하여, 상기 제1 정렬 스테이지에 위치한 상기 미검사 트레이 내의 불량 칩과, 상기 제2 정렬 스테이지에 위치한 상기 미검사 트레이 내의 양품 칩을 교환하여 정렬하는 정렬 픽커를 더 포함하며;
    상기 제1 정렬 스테이지에 위치한 상기 미검사 트레이가 상기 양품 트레이 또는 상기 제2 양품 트레이이고, 상기 제2 정렬 스테이지에 위치한 상기 미검사 트레이가 상기 불량 트레이 또는 상기 제2 불량 트레이인 것을 특징으로 하는 비전 검사 장치의 검사 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 (f) 단계에서,
    상기 불량 로더에 적층된 상기 불량 트레이의 개수가 N개인 경우, 상기 불량 로더에 적층된 상기 불량 트레이가 순차적으로 분출되어, 반출 순서대로 상기 미검사 로더로 이동하여 적층되고, N번째 불량 트레이가 상기 제2 정렬 스테이지에 위치하는 것을 특징으로 하는 비전 검사 장치의 검사 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 (g) 단계는
    (g1) 상기 제1 정렬 스테이지에 상기 2차 양품 트레이가 위치하는 단계와;
    (g2) 상기 제2 정렬 스테이지에 위치하는 상기 불량 트레이 내의 불량 칩 중 상기 확정 정보에 기초하여 양품 칩으로 분류된 칩이 상기 정렬 픽커에 의해 상기 2차 양품 트레이로 이동하는 단계와;
    (g3) 상기 (g2) 단계에서 상기 제2 정렬 스테이지에 위치하는 상기 불량 트레이가 상기 2차 불량 트레이로 상기 불량 로더에 적층되는 단계와;
    (g4) 상기 (f) 단계에서 상기 미검사 로더에 적층된 상기 불량 트레이들이 순차적으로 반출되면서 상기 (g2) 단계 및 상기 (g3) 단계가 수행되는 단계와;
    (g5) 상기 (g4) 단계의 완료 후, 상기 2차 양품 트레이가 상기 양품 러더에 적층되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전 검사 장치의 검사 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서 상기 불량 정보는 상기 미검사 트레이 상의 상기 검사 대상 칩의 위치에 대응하는 맵 데이터를 포함하며;
    상기 촬영 영상 내에서의 상기 검사 대상 칩의 위치와 상기 맵 데이터가 매칭되어 화면 상에 표시되는 것을 특징으로 하는 비전 검사 장치의 검사 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 촬영 영상은 2차원 영상 또는 3차원 영상을 포함하는 것을 특징으로 하는 비전 검사 장치의 검사 방법.
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