KR980012204A

KR980012204A - Ic 패키지의 리드핀 검사장치

Info

Publication number: KR980012204A
Application number: KR1019960031548A
Authority: KR
Inventors: 변종은
Original assignee: 김광호; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1996-07-30
Filing date: 1996-07-30
Publication date: 1998-04-30
Also published as: KR100207742B1

Abstract

플랫 패키지형 IC의 리드핀 검사방법 및 장치가 개시된다. 본 발명에 의한 IC 패키지의 리드핀 검사방법 및 장치는, 광 확산 패널에 검사 영역을 설정하기 위한 기준 표시를 하고, 그 검사 영역 내에 검사 대상 IC 패키지를 위치시컨 상태에서 각 리드핀의 그림자 화상을 형성하여 확산 투과시킨 다음, 기준 마크와 각 리드핀의 그림자 화상에 대한 위치 정보를 CCD 카메라와 콘트롤러에 의해 신호처리하여 기준 마크에 대한 각 리드핀의 위치 정렬 상태를 검사하는 단계와 수단을 포함하여 구성된 것으로서, IC 패키지의 리드핀 검사 정밀도 및 효율을 높일 수 있도록 한 것이다.

Description

IC 패키지의 리드핀 검사장치

본 발명은 IC 패키지의 리드핀 검사방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플랫(Flat) 패키지형 IC의 리드핀 들뜸 등과 같은 변형 상태를 검사하기 위한 리드핀 검사방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로, QFP(Quad Flat Package)와 같은 플랫 패키지형 IC는 다수의 리드핀이 기판에 지지된 상태로 실장된다. 제1도는 QFP형 IC 패키지를 나타내 보인 개략적 사시도로서, 이를 참조하면 IC 패키지(10)는 본체(11)와 그 주위에 배치된 다수의 리드핀(12)을 구비한다. 상기 리드핀(12)은 도시된 바와 같이 패키지 본체(11)로부터 횡방향으로 돌출된 돌출부(121)와, 이 돌출부(121)로부터 하방으로 경사지게 연장된 경사부(122)와, 이 경사부(122)로부터 다시 횡방향으로 연장돌출된 핀 단부(123)를 가진다.

상기한 구조의 리드핀(12)은, IC 패키지가 기판에 표면 실장될때 규정된 위치나 방향, 간격 등의 정렬상태와 같은 조건을 충족시켜야만 기판과의 정확한 접속상태가 이루어질 수 있다. 그러나, 그러한 조건이 충족되지 않으면 기판 실장시에 도2에 도시된 바와 같이 리드핀(12)이 기판(1)으로부터 들뜨는 현상이 발생하여 적절한 납땜이 이루어질 수 없기 때문에 부품 불량의 원인이 된다. 따라서, IC 패키지는 통상 기판에 표면실장되기 전에 리드핀의 규정된 위치나 방향, 간격, 들뜸상태와 같은 검사과정을 거친다.

제3도 및 제4도는 종래의 플랫 패키지형 IC 리드핀 검사장치의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면으로서, 이를 참조하면 종래의 리드핀 검사장치는 IC 패키지(10)를 지지하기 위한 사각박스형의 검사대(100)와, 이 검사대(100)에 지지된 IC 패키지(10)의 화상을 입력하기 위한 CCD카메라(200) 및 이 카메라(200)에 연결된 콘트롤러(300)를 포함하여 구성된다.

상기 구성에 있어서, 상기 검사대(100)의 상면에는 4개의 모서리변과 나란하게 설치된 돌출가이드(110)가 마련되고, IC 패키지(10)는 그 리드(12)가 상기 돌출가이드(110)에 의해 지지된 자세로 놓여진다. 그리고, 상기 CCD카메라(200)는 상기 검사대(100)의 검사 기준 모서리변(101)을 중심으로 상면과 측면 일부에 대한 화상 입력이 가능하도록 화상입력부가 상기 검사대(100)의 상면 및 측면에 대해 각각 45°의 각도를 이루도록 경사지게 설치된다. 도면 부호 A1, A2, A3는 검사영역에 대한 기준 설정을 위한 마크(Mark)이다.

제5도는 상기 종래의 검사장치에 의해 리드핀을 검사하는 방법을 설명하기 위해 나타내 보인 도면으로서, 제3도 및 제4도의 CCD 카메라(200)에 입력된 화상 상태를 개략적으로 나타낸 것이다.

상기 제5도를 참조하면, 101'는 상기 검사대(100)의 검사 기준 모서리변(101)의 화상이고, A'1, A'2, A'3는 검사영역에 대한 기준 설정을 위한 마크(Mark; A1, A2, A3)의 화상이다. 그리고, W는 상기 마크의 화상을 이용하여 CCD 카메라(200)에 설정되는 검색창을 나타낸 것이며, 12'는 리드핀(12)의 화상을 나타낸다. 즉, 상기 종래의 리드핀 검사장치는 제5도에 예시한 바와 같은 화상을 통하여 리드핀에 대한 상태를 검사하게 되는데, 예를 들면 상기 검사대(100)의 검사 기준 모서리변(101)의 화상(101')을 형성하는 직선에 형성되는 임의의 검사점(Q1, Q2....Qn...)과 그와 대응되는 단위 리드핀의 끝단의 일점(L1, L2...Ln..)사이의 거리를 상기 CCD 카메라(200)에 연결된 콘트롤러(300)를 통하여 측정함으로써 리드핀의 들뜸 상태(편평도)등을 검사한다.

상기 구성의 종래 리드핀 검사장치는 검사대상 IC 패키지가 검사대 위의 돌출가이드에 정밀하게 위치결정되어야 하는데, 돌출가이드의 가공정밀도 및 위치결정에 대한 정밀도 유지가 용이하지 않은 문제점이 있다. 또한, IC 패키지의 규격에 따라 별도 제작된 돌출가이드를 구비해야 하므로 장치구성에 대한 비용이 상승하는 동시에, 모델 변경시 위치결정에 대한 소요시간이 늘어나 검사효율이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 바와 같은 종래 IC 패키지의 리드핀 검사장치가 가지는 문제점을 개선코자 하는 것으로서, 본 발명은 검사대상 IC 패키지의 검사 위치에 대한 정밀도를 완화시켜 검사효율을 높일 수 있도록 한 플랫 패키지형 IC의 리드핀 검사장치를 제공함에 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 IC 패키지의 리드핀에 대한 화상광의 확산상태를 이용하여 검사 정밀도 및 효율을 높일 수 있도록 한 플랫 패키지형 IC의 리드핀 검사방법을 제공함에 그 목적이 있다.

제1도는 QFP형 IC 패키지를 나타내 보인 개략적 사시도.

제2도는 QFP형 IC 패키지의 기판 실장 상태를 보인 개략적 단면도.

제3도는 종래의 IC 패키지 리드핀 검사장치를 보인 개략적 사시도.

제4도는 제3도의 IV-IV선 단면도.

제5도는 종래의 검사장치에 의해 리드핀을 검사하는 방법을 설명하기 위해 나타내 보인 도면.

제6도는 본 발명에 의한 IC 패키지 리드핀 검사장치를 개략적으로 나타내 보인 단면구성도

제7도는 제6도의 확산유리판을 발췌하여 보인 평면도, 그리고

제8도는 내지 제10도는 본 발명에 의한 IC 패키지 리드핀 검사장치에 의한 검사방법을 설명하기 위해 나타내 보인 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10:IC 패키지 12:리드핀

12:리드핀 그림자 화상 100:검사대

101:검사기준 모서리변 110:돌출가이드

200:CCD 카메라 300:콘트롤러

400:지지프레임 410:광 확산 패널

411:검사영역 마크 420:광원 I:검사영역 W,W':검색창

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 IC 패키지의 리드핀 검사장치는, 광 확산이 가능한 패널과, 상기 패널을 지지하기 위한 지지프레임과, 상기 패널의 상면으로 조명광을 조사하기 위한 광원과, 상기 패널의 하방으로 투과되는 화상광을 입력하기 위한 화상입력수단과, 상기 화상입력수단으로부터의 화상정보를 해석하기 위한 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명에 의한 IC 패키지의 리드핀 검사장치에 있어서, 특히 상기 패널에는 화상형성체의 위치에 대한 기준 설정용 마크가 마련되어 있는 광 확산 유리판으로 구성된 것이 바람직한다.

상기한 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 IC 패키지의 리드핀 검사방법은, 광 확산 패널의 소정 영역을 설정하기 위한 기준 표시를 하고, 상기 영역 내에 IC 패키지를 위치시켜 각 리드핀의 그림자 화상을 화상한 후 확산 투과시키고, 상기 기준 마크와 각 리드핀의 그림자 화상에 대한 위치 정보를 화상입력수단과 콘트롤러에 의해 신호처리하여 상기 기준 마크에 대한 각 리드핀의 위치 정렬 상태를 검사하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 IC 패키지의 리드핀 검사방법 및 그 장치를 상세히 설명한다.

제6도는 본 발명에 의한 IC 패키지 리드핀 검사장치를 개략적으로 나타내 보인 단면 구성도이고, 제 7도는 제6도의 광 확산 패널을 발췌하여 보인 평면도이다.

상기 제6도 및 제7도를 참조하면 본 발명에 의한 IC 패키지 리드핀 검사장치는, 예컨대 광 확산 작용이 가능한 광 확산 유리판 등의 광확산 패널(410)과, 이 패널(410)을 수평상태로 지지하기 위한 지지프레임(400)과, 상기 패널(410)의 상면으로 조명광을 조사하기 위한 복수의 광원(420)과, 상기 패널(410)의 하방에 위치하여 상기 패널(410)의 상면에 놓여지는 화상형성체 즉, IC 패키지(10)의 리드핀(12)에 대한 화상 정보를 입력하기 위한 CCD 카메라(200)와, 이 카메라(200)로부터 입력된 화상 정보를 신호 처리하기 위한 예컨대, 비젼 프로세서와 같은 콘트롤러(300)를 포함하여 구성된다.

상기 구성에 있어서, 상기 광확산 패널(410)에는 제6도에 도시된 바와 같이 화상형성체 즉, IC 패키지(10)의 리드핀(12)의 위치를 제한하는 검사영역(I)을 설정하기 위한 마크(411)가 사각 테두리 형태로 표시되어 있고, 상기 마크(411)의 네변에는 각각 단위 리드핀의 끝단 위치에 대한 기준이 되는 검사기준점(a, b, c, d)이 표시되어 있다. 그리고, 상기 광원(420)은 상기 패널(410)의 수평면에 대해 45°전후의 경사각도로 조명광을 조사할 수 있도록 설치된다.

제8도 내지 제10도는 상기 본 발명에 의한 검사장치를 이용하여 IC 패키지의 리드핀을 검사하는 방법을 설명하기 위해 나타내 보인 도면으로서, 이를 참조하여 본 발명에 의한 IC 패키지의 리드핀 검사방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 검사 대상 IC 패키지(10)를 상기 광확산 패널(410)에 올려 놓는다. 이때, 리드핀(12)은 상기 패널(410)에 표시된 사각 테두리 마크(411)의 내부 즉, 검사영역(I)의 내에 위치 정렬될 수 있도록 놓여진다. 이와 같은 상태에서 상기 광원(420)으로부터의 조명광에 의해 형성된 리드핀(12)의 그림자 화상(12')은 상기 패널(410)의 하방으로 확산 투과되어 도8에 예시된 바와 같은 상태로 상기 CCD 카메라(200)에 입력된다. 여기서, 도면 부호 W'는 상기 CCD 카메라(200)에 설정된 검색창을 나타내는 것으로서, 예를 들면 검색창(W') 내에 상기 마크(411)의 어느 모서리부가 위치하는 상태와, 그 일변에 표시되어 있는 검사기준점(a)를 통해 IC 패키지(10)의 세팅상태와 각 리드핀(12)에 대한 영역을 구분할 수 있게 된다.

상기와 같은 상태에서 검사기준점(a)이 표시되어 있는 사각 테두리 마크(411)의 한변과, 그와 나란한 상태로 배열된 리드핀(12)의 그림자 화상(12')에 대한 정보를 통하여 각 리드핀(12)의 들뜸 등과 같은 정렬상태를 측정한다. 즉, 상기의 화상정보를 통해 예컨대, 비젼 프로세서와 같은 콘트롤러(300)에서는 도9에 도시된 바와 같이 사각 테두리 마크(411)의 한점(411_p)으로부터 상기 패널(410)에 끝단이 닿아 정상적인 위치 상태로 있는 리드핀(12a)의 화상점(411a)이 이루는 거리 c와, 실제 패널(410)의 상면으로부터 끝단이 들뜸으로 인하여 비정상적인 위치 상태로 있는 리드핀(12b)의 화상점(411b)이 이루는 거리 d를 측정함으로써 리드핀의 들뜸량 등을 측정하여 그 결과로부터 리드핀의 정렬상태에 대한 양부를 검사할 수 있도록 되어 있다. 또한, 리드핀(12)의 뒤틀림 상태를 검사하기 위해서는 상술한 바와 같은 측정방법으로 사각 테두리 마크(411) 상의 기준이 되는 임의의 점으로부터 제8도에서 단위 리드핀(12)의 끝단 각 모서리(c1, c2)에 대한 화상점이 이루는 거리를 측정하여, 그 결과를 정상적인 위치 상태로 리드핀의 모서리 화상점이 이루는 거리와 비교함으로써 뒤틀림량을 측정할 수 있다.

제10도는 이송기구 등의 부정확성으로 인하여 상기 광확산 패널(410)에 예컨대, 검사대상 IC 패키지(10)가 미소량 회전된 상태와 같이 부정형적으로 놓인 경우의 리드핀 검사방법을 설명하기 위해 나타내보인 도면이다. 도10을 참조하면, 검사대상 IC 패키지(10)가 도시된 바와 같이 상기 광확산 패널(410)의 검사영역(I) 내에 정상적으로 놓여 있지 않고 미소량 회전된 상태로 놓여질 경우, 상기 패널(410)에 끝단이 닿아 정상적인 위치 상태로 있는 리드핀(12)의 끝단 화상점들이 이루는 가상의 직선(미도시)과, 사각 테두리 마크(411)의 기준이 되는 한변이 이루는 거리를 고려하여 산출한 가상의 직선(S-S')을 기준선으로 선정하여 제8도 및 제9도를 통하여 설명된 바와 같은 방법으로 리드핀을 검사한다. 즉, 상기 기준 직선(S-S') 상의 한점으로부터 실제 패널(410)의 상면으로부터 끝단이 들뜸으로 인하여 비정상적인 위치상태로 있는 리드핀(12)의 화상점이 이루는 거리를 측정함으로써 리드핀의 들뜸량 등을 측정하여 그 결과로부터 리드핀의 정렬상태에 대한 양부를 검사한다. 이러한 검사방법에 의하면, 이송기구 등의 부정확성으로 인하여 예컨대, 검사대상 IC 패키지(10)가 패널(10)상에 미소량 회전된 상태와 같이 부정형적으로 놓인 경우에도 위치의 재정렬 과정을 거치지 않고 놓여진 그 상태로 리드핀을 검사할 수가 있어서 검사효율을 놓일 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 IC 패키지의 리드핀 검사방법 및 장치는, 광 확산 패널에 검사 영역을 설정하기 위한 기준 표시를 하고, 상기 검사 영역 내에 IC 패키지를 위치시켜 각 리드핀의 그림자 화상을 형성한 후 확산 투과시키고, 상기 기준 마크와 각 리드핀의 그림자 화상에 대한 위치 정보를 CCD 카메라와 콘트롤러에 의해 신호처리하여 상기 기준 마크에 대한 각 리드핀의 위치 정렬 상태를 검사하는 단계 및 수단을 포함하여 구성된 것으로서, 본 발명의 방법 및 장치에 의하면 IC 패키지의 리드핀 검사 정밀도 및 효율을 높일 수 있다.

Claims

광 확산이 가능한 패널과, 상기 패널을 지지하기 위한 지지프레임과, 상기 패널의 상면으로 조명광을 조사하기 위한 광원과, 상기 패널의 하방으로 투과되는 화상광을 입력하기 위한 화상입력수단과, 상기 화상입력수단으로부터의 화상정보를 해석하기 위한 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 IC 패키지의 리드핀 검사장치.
제1항에 있어서, 상기 패널에는 화상형성체의 위치에 대한 기준 설정용 마크가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 IC 패키지의 리드핀 검사 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 패널은 광 확산 유리판으로 구성된 것을 특징으로 하는 IC 패키지의 리드핀 검사장치.
광 확산 패널에 소정 검사영역을 설정하기 위한 기준 표시를 하고, 상기 검사영역 내에 IC 패키지를 위치시켜 각 리드핀의 그림자 화상을 형성한 후 확산 투과시키고, 상기 기준 마크와 각 리드핀의 그림자 화상에 대한 위치 정보를 화상입력수단과 콘트롤러에 의해 신호처리하여 상기 기준 마크에 대한 각 리드핀의 위치 정렬 상태를 검사하는 것을 특징으로 하는 IC 패키지의 리드핀 검사방법.
제4항에 있어서, 상기 IC 패키지의 각 리드핀의 그림자 화상은 상기 IC 패키지 및 패널의 상부에서 소정 각도로 조사되는 조명광에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 IC 패키지의 리드핀 검사방법.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개되는 것임.