KR100338194B1 - Inspection system of Semiconductor device package with 3 dimension type and the inspection method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은 2개의 카메라를 이용하여 3차원 방식으로 반도체 패키지의 리드 프레임 또는 볼 그리드 어레이의 불량여부를 체크하기 위한 반도체 패키지의 표면 결함 검사방법 및 검사장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a method and an inspection apparatus for inspecting surface defects of a semiconductor package for checking whether a lead frame or a ball grid array of a semiconductor package is defective in a three-dimensional manner by using two cameras.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 서로 다른 각도에서 동일한 포커싱 조건으로 피검물을 촬영하여 이미지 데이터를 획득하기 위해 2대의 카메라로 구성된 트윈카메라블록(11)과, 피검 대상물을 조명하기 위한 광원(12)과, 상기 트윈카메라블록 및 광원을 제어하며 트윈 카메라블록의 2중의 카메라에 의해 촬영된 피검물의 이미지 데이터를 읽어들여 합성하여 3차원 이미지 데이터를 생성하고 이렇게 생성된 피검물의 3차원 이미지 데이터를 3차원 이미지 데이터 기준값에 비교 판단하는 것으로 피검물의 이상유무를 결정하고 검사결과에 관련한 데이터 베이스를 구축하는 마이컴(10)과, 상기 3차원 이미지 데이터를 저장하는 메모리장치(17)와, 검사결과를 표시하는 디스플레이장치(16)를 포함한다.The present invention for achieving the above object is a twin camera block 11 consisting of two cameras to obtain the image data by photographing the object under the same focusing conditions from different angles, and a light source 12 for illuminating the object to be tested ) And control the twin camera block and the light source, read and synthesize the image data of the specimen photographed by the two cameras of the twin camera block to generate three-dimensional image data, and then generate the three-dimensional image data of the specimen. The microcomputer 10 which determines whether there is an abnormality of the test object and establishes a database related to the test result by comparing and judging the dimensional image data reference value, the memory device 17 that stores the 3D image data, and the test result are displayed. And a display device 16.
Description
본 발명은 2개의 카메라를 이용한 더블포커싱 방식으로 1회의 피검물 촬영을 통하여 반도체 패키지의 리드 프레임 또는 볼 그리드 어레이의 외관을 신속하고 정확하게 검사할 수 있는 3차원방식의 반도체 패키지 표면 결함 검사방법 및 검사장치에 관한 것이다.The present invention is a three-dimensional semiconductor package surface defect inspection method and inspection that can quickly and accurately inspect the appearance of the lead frame or ball grid array of the semiconductor package through one-shot inspection by double focusing method using two cameras Relates to a device.
일련의 리드 프레임 타입 반도체 패키지의 제조공정을 보면, 먼저 웨이퍼 상에 집적회로를 형성하고, 이렇게 형성된 집적회로 칩을 기판베이스 상에 장착하고 이 집적회로와 리이드 프레임을 연결하기 위한 다이본딩 및 와이어링 공정을 수행하고, 이후 칩절단 과정, 트리밍 과정 및 수지몰드를 통한 패키징 과정을 거쳐 반도체장치의 최종품을 완성하게 된다.In the manufacturing process of a series of lead frame type semiconductor packages, firstly, an integrated circuit is formed on a wafer, and the thus formed integrated circuit chip is mounted on a substrate base and die bonding and wiring for connecting the integrated circuit and the lead frame. After the process, the chip cutting process, trimming process and packaging process through the resin mold to complete the final product of the semiconductor device.
이러한 리드 프레임 타입의 반도체 장치와는 또 다른 방식으로 제조되는 볼 그리드 어레이 타입의 반도체 장치가 있다.There is a ball grid array type semiconductor device which is manufactured in a different manner from the lead frame type semiconductor device.
볼 그리드 어레이 타입 반도체 장치는 반도체 제조공정을 통해 형성된 웨이퍼 상의 집적회로에 볼 그리드 어레이 패턴필름을 가열 융착시켜 집적회로와 볼 그리드 어레이 패턴의 회로가 직접 접착되게 하고 상기 패턴의 바깥쪽에는 마련된 볼 그리드에 플럭스를 이용하여 볼을 융착시키는 것으로 최종 BGA타입 반도체 장치를 완성하게 된다.The ball grid array type semiconductor device heat-bonds a ball grid array pattern film to an integrated circuit on a wafer formed through a semiconductor manufacturing process to directly bond an integrated circuit and a circuit of a ball grid array pattern, and a ball grid provided outside the pattern. The final BGA type semiconductor device is completed by fusing the balls with flux.
이러한 반도체 제조장치에서 웨이퍼 상의 집적회로 칩을 리드프레임에 와이어링 하는 다이본딩 공정의 정확도는 최종반도체 장치의 수율에 크게 영향하게 되는데, 반도체 집적회로와 리드프레임의 와이어링 접속을 위한 공정이 매우 정확하여 오차가 없다고 하여도 리드프레임에 이상이 존재한다면 결국 최종제품의 불량을 초래하게 된다.In such a semiconductor manufacturing apparatus, the accuracy of the die bonding process of wiring the integrated circuit chip on the wafer to the lead frame greatly affects the yield of the final semiconductor device. The process for the wiring connection between the semiconductor integrated circuit and the lead frame is very accurate. Even if there is no error, if there is an error in the lead frame, the end product will be defective.
따라서 다이본딩 공정에 앞서 리이드 프레임의 이상유무를 검사하는 것이 제품의 수율에 큰 영향을 미치게 된다.Therefore, inspecting the lead frame for abnormality prior to the die bonding process has a great influence on the yield of the product.
지금까지는 반도체 패키지의 외관불량, 특히 리이드 프레임이나 BGA 솔더볼의 이상유무 검사는 2차원의 평면상에서 이루어지고 있었다.Until now, inspection of defects in the appearance of semiconductor packages, especially lead frames and BGA solder balls, has been conducted on two-dimensional planes.
도 1a는 일반적인 리드프레임 타입 반도체 패키지의 대표격인 더블인라인 반도체 패키지의 사시도이고, 도 1b는 반도체 패키지에서 발생될 수 있는 리드프레임의 스탠드오프 불량을 설명하기 위한 도 1a의 측면도이고, 도 1c는 반도체 패키지에서 발생될 수 있는 리드프레임의 코플레이너리티 불량을 설명하기 위한 도 1a의 정면도이고, 도 1d는 반도체 패키지에서 발생될 수 있는 리이드의 간격(d1)의 오차를 나타내는 벤트불량을 설명하기 위한 도 1a의 평면도이다.FIG. 1A is a perspective view of a double in-line semiconductor package representative of a typical lead frame type semiconductor package, FIG. 1B is a side view of FIG. 1A for explaining standoff failure of a lead frame that may occur in the semiconductor package, and FIG. 1C is a semiconductor package. 1A is a front view illustrating a coplanarity defect of a lead frame that may occur in FIG. 1D, and FIG. 1D is a view illustrating a vent defect indicating an error of a gap d1 of a lead that may occur in a semiconductor package. It is a top view of 1a.
또한, 도 2a는 일반적인 볼 그리드 어레이 타입 반도체 패키지의 사시도이고, 도 2b는 볼 그리드 어레이 패키지에서 발생될 수 있는 솔더볼간 간격(d2) 및 솔더볼의 폭(d3)의 오차에 기인하는 불량을 설명하기 위한 도 2a의 부분확대 평면도이고, 도 2c는 볼 그리드 어레이 패키지에서 발생될 수 있는 솔더볼의 높이(h1)의 오차(h2)불량을 설명하기 위한 도 2a의 부분확대 단면도이다.Also, FIG. 2A is a perspective view of a general ball grid array type semiconductor package, and FIG. 2B is a view illustrating a defect due to an error between the solder ball spacing d2 and the width of the solder ball d3 that may occur in the ball grid array package. 2A is a partially enlarged plan view of FIG. 2A, and FIG. 2C is a partially enlarged cross-sectional view of FIG. 2A for explaining an error h2 of a height h1 of a solder ball that may occur in a ball grid array package.
위와 같은 반도체 패키지에서의 리이드 또는 솔더볼의 이상유무 검사는 카메라에 의해 촬영되는 이미지 데이터를 2차원적으로 획득하여 분석 처리하게 되므로, 피검물인 반도체 패키지의 검사항목인 스탠드 오프불량, 코플레이너리티불량, 리드프레임 벤트발생, 솔더볼 사이즈 및 높이 오차불량을 검사하기 위해서는 다수의 카메라를 다각도에 설치하고 또한 검사과정도 카메라단위로 순차적으로 진행해야하기 때문에 검사장비의 설치구조의 복잡화를 초래하게 되고 그 검사시간도 많이 소요되게 되는 단점이 나타나게 된다.In the semiconductor package as described above, the abnormality of the lead or solder ball is obtained by analyzing the image data photographed by the camera two-dimensionally, so the stand-off defect and coplanarity defect which are the inspection items of the semiconductor package to be inspected. In order to inspect the lead frame vents, solder ball size, and height error defects, multiple cameras must be installed at various angles, and the inspection process must be carried out in camera units, resulting in a complicated structure of the inspection equipment. The disadvantage is that it takes a lot of time.
본 발명의 목적은 2개의 카메라를 이용하여 3차원 방식으로 반도체 패키지의 리드 프레임의 형상불량 또는 솔더볼의 사이즈 및 높이 불량여부를 신속하고 정확하게 체크할 수 있는 반도체 패키지의 표면 결함 검사방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for inspecting surface defects of a semiconductor package which can quickly and accurately check whether a shape defect of a lead frame of a semiconductor package or a size and height of a solder ball are defective by using two cameras. .
본 발명의 다른 목적은 2개의 카메라를 이용하여 3차원 방식으로 반도체 패키지의 리드 프레임의 형상불량 또는 솔더볼의 사이즈 및 높이 불량여부를 원타임으로 정확하게 체크할 수 있는 반도체 패키지의 표면 결함 검사장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a surface defect inspection apparatus of a semiconductor package that can accurately check the shape of the lead frame of the semiconductor package, or the size and height of the solder ball in one-dimensional manner by using two cameras in one time. have.
도 1a는 일반적인 리드프레임 타입 반도체 패키지의 대표격인 더블인라인 반도체 패키지의 사시도이다.1A is a perspective view of a double in-line semiconductor package that is representative of a typical leadframe type semiconductor package.
도 1b는 도 1a의 반도체 패키지에서 발생될 수 있는 리드프레임의 스탠드오프 불량을 설명하기 위한 측면도이다.FIG. 1B is a side view illustrating a standoff failure of a lead frame that may occur in the semiconductor package of FIG. 1A.
도 1c는 도 1a의 반도체 패키지에서 발생될 수 있는 리드프레임의 코플레이너리티 불량을 설명하기 위한 정면도이다.FIG. 1C is a front view illustrating a coplanarity defect of a lead frame that may occur in the semiconductor package of FIG. 1A.
도 1d는 도 1a의 반도체 패키지에서 발생될 수 있는 리드배열 불량을 설명하기 위한 평면도이다.FIG. 1D is a plan view illustrating a lead array failure that may occur in the semiconductor package of FIG. 1A.
도 2a는 일반적인 볼 그리드 어레이 타입 반도체 패키지의 사시도이다.2A is a perspective view of a general ball grid array type semiconductor package.
도 2b는 도 2a의 볼 그리드 어레이 패키지에서 발생될 수 있는 솔더볼간 간격불량을 설명하기 위한 부분확대 평면도이다.FIG. 2B is a partially enlarged plan view illustrating a gap between solder balls that may occur in the ball grid array package of FIG. 2A.
도 2c는 도 2a의 볼 그리드 어레이 패키지에서 발생될 수 있는 볼의 높이불량을 설명하기 위한 부분확대 단면도이다.FIG. 2C is a partially enlarged cross-sectional view illustrating a height failure of a ball that may occur in the ball grid array package of FIG. 2A.
도 3은 본 발명 장치의 제어회로 블록구성도이다.3 is a block diagram of a control circuit of the apparatus of the present invention.
도 4는 본 발명장치에 적용되는 트윈카메라블록에 의한 피검물의 포커싱 상태를 나타내는 설명도이다.4 is an explanatory diagram showing a focusing state of an object by a twin camera block applied to the apparatus of the present invention.
도 5는 본 발명 장치의 소형화를 위한 트윈카메라블록의 구성도이다.5 is a block diagram of a twin camera block for downsizing the device of the present invention.
도 6은 본 발명의 검사과정을 설명하기 위한 흐름도이다.6 is a flowchart for explaining an inspection process of the present invention.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of symbols about main part of drawing ※
10 : 마이컴 11 : 트윈카메라블록10: MICOM 11: Twin Camera Block
12 : 광원 13 : 캐리어구동장치12 light source 13 carrier driving device
14 : 캐리어 15 : 피검물14 carrier 15 specimen
16 : 디스플레이장치 17 : 메모리장치16 display device 17 memory device
18 : 알람발생장치 19 : 통신인터페이스장치18: alarm generating device 19: communication interface device
20 : 시스템제어컴퓨터 21 : 반사미러20: system control computer 21: reflection mirror
22 : 불량품소터 23 : 수정가능불량품 트레이22: defective product sorter 23: correctable defective product tray
24 : 폐기용불량품 트레이 25 : 프린터24: defective waste tray 25: printer
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 검사방법은 피검물에 대해 동일한 거리에서 일정한 각도를 유지하는 2대의 카메라로 하나의 피검용 반도체 패키지를 동시에 포커싱하여 촬영하는 제1단계와, 제1단계에서 2대의 카메라에 의해 촬영된 동일 피검물에 대한 2개의 이미지 데이터를 합성하여 피검물의 3차원 이미지 데이터 값을 획득하는 제2단계와, 제2단계에서 획득한 피검물의 3차원 이미지 데이터 값을 3차원 기준값에 비교하여 피검물의 이상유무를 판단하는 제3단계를 포함한다.The inspection method of the present invention for achieving the above object is a first step of focusing and photographing one semiconductor package for inspection at the same time with two cameras that maintain a constant angle at the same distance to the object, and in the first step 2 A second step of obtaining two-dimensional image data values of the specimen by synthesizing two image data of the same specimen photographed by two cameras; and a three-dimensional reference value of the three-dimensional image data values of the specimen obtained in the second step. Comparing to the third step of determining the abnormality of the test object.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 검사장치는 서로 다른 각도에서 동일한 포커싱 조건으로 피검물을 촬영하여 이미지 데이터를 획득하기 위해 2대의 카메라로 구성된 트윈카메라블록과, 피검 대상물을 조명하기 위한 광원과, 상기 트윈카메라블록 및 광원을 제어하며 트윈 카메라블록의 2중의 카메라에 의해 촬영된 피검물의 이미지 데이터를 읽어들여 합성하여 3차원 이미지 데이터를 생성하고 이렇게 생성된 피검물의 3차원 이미지 데이터를 3차원 이미지 데이터 기준값에 비교판단하는 것으로 피검물의 이상유무를 결정하는 마이컴과, 상기 3차원 이미지 데이터를 저장하는 메모리장치와, 검사결과를 표시하는 디스플레이장치를 포함한다.In addition, the inspection apparatus of the present invention for achieving the above object is a twin camera block consisting of two cameras to obtain the image data by photographing the specimen under the same focusing conditions from different angles, and a light source for illuminating the subject And control the twin camera block and the light source, read and synthesize the image data of the specimen photographed by the two cameras of the twin camera block to generate three-dimensional image data, and three-dimensional image data of the three-dimensional object. And a microcomputer for determining whether an object is abnormal by judging the image data reference value, a memory device for storing the 3D image data, and a display device for displaying an inspection result.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명 검사장치의 회로블록 구성도이다.3 is a circuit block diagram of the inspection apparatus of the present invention.
여기에서 참고되는 바와 같이 본 발명 장치의 제어회로는, BGA 타입 또는 리이드 프레임 타입의 검사용 반도체 패키지를 이송하는 이송용 캐리어(14) 및 이 캐리어를 작동시키기 위한 캐리어 구동장치(13)와, 상기 캐리어(14) 상에 놓여지는 검사용 반도체 패키지(15)를 조명을 하기 위한 광원(12)과, 상기 광원에 의해 조명된 검사대상 반도체 패키지를 촬영하여 원근에 입각한 3차원 이미지 데이터를 생성하는 트윈카메라블록(11)과, 검사 대상 반도체 패키지의 3차원 이미지 데이터의 기준값을 저장하는 메모리장치(17)와, 상기 카메라와 캐리어 구동장치를 제어하며 상기 트윈카메라블록에 의해 촬영된 반도체 패키지의 두 이미지 데이터를 읽어들여 합성하고 합성된 원근(3차원)이미지 데이터 검사값을 상기 메모리장치에 저장시켜둔 3차원 이미지 데이터 기준값에 비교하는 것으로 피검물인 반도체 패키지의 이상유무를 3차원으로 판단하는 마이컴(10)과, 상기 마이컴에 의해 분석처리된 검사대상 반도체 패키지의 3차원 영상 이상유무를 결과를 표시하는 디스플레이장치(16)를 포함한다.As referred to herein, the control circuit of the device includes a carrier 14 for transporting a semiconductor package for inspection of a BGA type or lead frame type, and a carrier drive device 13 for operating the carrier, and The light source 12 for illuminating the inspection semiconductor package 15 placed on the carrier 14 and the inspection target semiconductor package illuminated by the light source are photographed to generate three-dimensional image data in perspective. The twin camera block 11, a memory device 17 for storing reference values of three-dimensional image data of the semiconductor package to be inspected, and two semiconductor packages photographed by the twin camera block while controlling the camera and the carrier driving device. 3D image data device that reads and synthesizes image data and stores synthesized perspective (3D) image data test values in the memory device. The microcomputer 10 which determines whether there is an abnormality of the semiconductor package to be inspected in three dimensions by comparing the value to the value, and the display device 16 which displays the result of the abnormality of three-dimensional image of the inspection target semiconductor package analyzed by the microcomputer. ).
또한 상기 마이컴(10)은 불량제품 검색시 작업자에게 알려주기 위한 알람발생장치(18)가 부가될 수 있으며, 외부의 상위컴퓨터인 시스템제어 컴퓨터(20)와의 데이터 통신을 위한 통신인터페이스장치(19)를 가질 수 있다.In addition, the microcomputer 10 may be provided with an alarm generating device 18 for informing a worker when a defective product is searched for, the communication interface device 19 for data communication with the system control computer 20, which is an external upper computer. It can have
또한 상기 마이컴(10)에는 불량품으로 판정된 반도체 패키지(15)를 수정가능품과 폐기품으로 분류하여 수정가능한 불량요인을 가지는 반도체 패키지는 수정가능품 수집용 트레이(23)에 분류 저장하고 치명적인 불량요인을 가지고 있는 폐기품은 폐기용 트레이(24)에 분류 저장하기 위한 불량품소터(22)를 연결하여 마이컴의 제어를 받도록 구성한다.In addition, in the microcomputer 10, the semiconductor package 15, which is determined to be a defective product, is classified into a modifiable product and a waste product, and the semiconductor package having a defect factor that can be corrected is classified and stored in a tray 23 for collecting a modifiable product and a fatal defect The waste product having the factor is configured to be connected to the defective product sorter 22 for sorting and storing the waste tray 24 under the control of the microcomputer.
또한 마이컴(10)에는 프린터(25)를 접속하여 메모리장치(17)에 수록된 검사관련 정보의 용지출력이 가능하게 구성한다.In addition, the microcomputer 10 is connected to the printer 25 so as to enable paper output of the inspection-related information contained in the memory device 17.
상기 트윈카메라블록(11)은 도 4에서 참고되는 바와 같이, 제1,2카메라의 조합에 의해 구성되는데, 피검대상인 반도체 패키지(15)의 표면은 그의 수직한 위치에서 촬영하는 제1카메라(11-1)와 상기 제1카메라로부터 일정한 각도의 기울기를 가지고 설치되는 제2카메라(11-2)에 의해 포커싱되게 구성하고 있다.As shown in FIG. 4, the twin camera block 11 is constituted by a combination of first and second cameras. The surface of the semiconductor package 15 to be inspected is the first camera 11 photographed at its vertical position. -1) and a second camera (11-2) provided with a predetermined angle of inclination from the first camera.
이때, 제1,2카메라(11-1,11-2)의 설치 위치는 각 카메라의 대물렌즈로부터 피검물인 반도체 패키지까지의 거리가 동일한 지점으로 정하게 된다.At this time, the installation positions of the first and second cameras 11-1 and 11-2 are determined to be the same distance from the objective lens of each camera to the semiconductor package as the test object.
도 5는 본 발명의 트윈 카메라의 볼륨을 최소화하는 구조를 나타내고 있다.5 shows a structure for minimizing the volume of the twin camera of the present invention.
여기에서는 하나의 브래킷에 제1,2카메라(11-1,11-2)를 나란히 배치함에 있어 제1카메라(11-1)는 피검물인 반도체 패키지(15)에 대해 수직한 지점에 위치되게 하고 상기 제1카메라에 인접설치된 제2카메라(11-2)는 미러(21)를 통하여 상기 피검물에 초점이 맞추어지도록 설치하고 있다.In this case, the first camera 11-1 is positioned at a point perpendicular to the semiconductor package 15, which is an object to be inspected, when the first and second cameras 11-1 and 11-2 are arranged side by side on one bracket. The second camera 11-2 provided adjacent to the first camera is provided so as to focus on the inspected object through the mirror 21.
이때, 제1카메라의 대물렌즈로부터 피검물인 반도체 패키지까지의 접사거리와 미러(21)를 통해 꺽여진 제2카메라로부터 피검물까지의 접사거리는 동일하게 설계한다.At this time, the close-up distance from the objective lens of the first camera to the semiconductor package as the object to be inspected and the close-up distance from the second camera to the object to be inspected through the mirror 21 are designed to be the same.
또한, 피검물에 대한 조명을 위한 광원(12)은 측광조사를 위한 LED블록으로 구성하며 필요한 경우 환상의 형태를 가지는 링타입 LED 조명블록으로 구성할 수 있다.In addition, the light source 12 for illumination of the object to be configured as an LED block for metering irradiation and may be configured as a ring type LED lighting block having an annular shape if necessary.
이와 같이 구성된 본 발명의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above are as follows.
인간이 사물을 관찰할 때 현재의 위치로부터 해당 사물까지의 거리를 예측할 수 있는 것은 원근감을 이용하기 때문이다. 원근감은 특정 사물을 포커싱할 때 두 눈의 시선이 이루는 각에 의해 얻어지게 되는 것이므로 한쪽 눈만으로는 원근감을 획득할 수 없다.When a human observes an object, the distance from the current position to the object can be predicted because it uses perspective. Perspective is obtained by the angle made by the eyes of two eyes when focusing on a specific object, so one eye alone cannot obtain perspective.
이러한 원근감은 인간의 두 눈에 의해 얻어지게 되는 것이지만 실제로 수치화되어 인간의 뇌에 전달되는 것이 아니므로, 개개인마다 거리에 대한 목측값에 오차가 나타나게 되며 실제로 정확한 거리 값을 얻을 수는 없다.This perspective is obtained by two human eyes, but since it is not actually digitized and transmitted to the human brain, each individual has an error in the observed value of distance and cannot actually obtain an accurate distance value.
그러나 카메라에 의해 원근감을 획득하게 된다면 카메라 렌즈로부터 피사체까지의 거리를 수치화 시켜 거리를 산출하는 것은 어렵지 않다. 즉, 3차원에 대한 인식값에 대해 수치화하는 것이 현실적으로 가능하다는 것이다.However, if the perspective is obtained by the camera, it is not difficult to calculate the distance by digitizing the distance from the camera lens to the subject. In other words, it is possible to quantify the recognition value for the three-dimensional.
도 3내지 도 6을 참고로하여 본 발명을 설명한다.The present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 6.
마이컴(10)은 주어진 시스템 제어 프로그램에 따라 캐리어 구동장치(13)를 작동시켜 캐리어(14) 상에 놓여진 검사대상인 반도체 패키지(15)를 검사위치로 이동시키고, 광원(12)을 제어하여 상기 검사대상 반도체 패키지가 조명을 받도록 한다음 트윈카메라블록(11)을 이용하여 반도체 패키지(15)의 표면을 촬영한다.The microcomputer 10 operates the carrier drive device 13 according to a given system control program to move the semiconductor package 15, which is an inspection object placed on the carrier 14, to the inspection position, and controls the light source 12 to perform the inspection. After the target semiconductor package is illuminated, the surface of the semiconductor package 15 is photographed using the twin camera block 11.
이때 트윈카메라블록(11)의 제1카메라(11-1)와 제2카메라(11-2)는 도 4에서 나타내고 있는 바와 같이, 일정한 각도를 유지한 채 광원(12)에 의해 조명되는 반도체 패키지(15)를 자신의 각도에서 동시에 촬영하게 되며, 이러한 검사대상물의 영상 데이터는 마이컴(10)에 각각의(2중의) 디지털 이미지를 데이터를 가지고 입력된다.At this time, the first camera 11-1 and the second camera 11-2 of the twin camera block 11 are semiconductor packages illuminated by the light source 12 while maintaining a constant angle as shown in FIG. 15 is simultaneously taken at its own angle, and the image data of the inspection object is input to the microcomputer 10 with data of each (double) digital image.
마이컴(10)은 입력되는 2개의 디지털 이미지 데이터를 합성하여 원근으로 파악되는 3차원 이미지 데이터를 생성한다.The microcomputer 10 synthesizes two input digital image data to generate three-dimensional image data that is perceived as a perspective.
이렇게 마이컴에서 처리되어 생성된 3차원 이미지 데이터는 사전에 메모리장치(17)에 저장시켜둔 3차원 기준값 데이터에 비교 분석하는 것으로 현재의 검사대상물의 이상여부를 인식할 수 있게 되는 것이다.The three-dimensional image data processed and generated by the microcomputer is analyzed by comparing the three-dimensional reference value data previously stored in the memory device 17 to recognize whether the current inspection object is abnormal.
상기 트윈 카메라블록(11)은 그의 전체볼륨 축소 및 설치의 용이화를 위해 도 5와 같이 하나의 브래킷상에 제1,2카메라(11-1,11-2)를 서로 인접시켜 나란히 배치하고 있으며, 특히 제2카메라(11-2)는 그의 포커싱 촬영각을 확보는 대물렌즈 앞단에 설치된 미러(21)를 통해 달성되게 된다.The twin camera block 11 is arranged side by side adjacent to the first and second cameras (11-1, 11-2) on a bracket as shown in Figure 5 in order to reduce its overall volume and facilitate installation. In particular, the second camera 11-2 is achieved through the mirror 21 installed at the front end of the objective lens to secure the focusing photographing angle.
상기 마이컴(10)에서 3차원 기준값 이미지 데이터와 비교된 검사대상 반도체 패키지의 3차원 이미지 데이터에 이상이 있으면 상기 마이컴(10)은 알람발생장치(18)를 구동시켜 불량발생을 경고하고 다스플레이장치(16)를 통해 불량발생 안내(경고) 메시지를 표시한다. 반대로 3차원 이미지 데이터에 이상이 없으면 정상을 판정하고 해당 검사단계를 종료한 후, 다음 검사대상 반도체 패키지를 대상으로 검사를 연속한다.If there is an abnormality in the three-dimensional image data of the inspection target semiconductor package compared with the three-dimensional reference value image data in the microcomputer 10, the microcomputer 10 drives the alarm generating device 18 to warn the occurrence of a defect and the display device. In (16), a failure occurrence guidance (warning) message is displayed. On the contrary, if there is no abnormality in the three-dimensional image data, the normality is determined, the inspection step is finished, and the inspection is continued for the next inspection target semiconductor package.
상기 검사과정에서 불량품으로 판정되면 마이컴은 그 불량개소를 판단하여 수정가능 결함인지 수정불가능 결함인지 여부를 판단한다. 여기에서 검사한 반도체 패키지의 결함이 수정불가 결함으로 판단되면 마이컴은 불량품소터(22)에 불량소팅명령을 내보내 폐기용 트레이(24)로 해당 검사불량품을 추출시켜 수집하고, 그 결함이 수정가능한 정도의 경미한 불량일 경우는 수정용 트레이(23)로 해당 반도체 패키지를 추출시켜 수집하게 된다.If it is determined that the defective product in the inspection process, the microcomputer determines the defective part to determine whether it is a correctable defect or a non-correctable defect. If it is determined that the defect of the semiconductor package inspected here is an uncorrectable defect, the microcomputer sends a defect sorting command to the defective sorter 22 to extract and collect the inspected defective article on the disposal tray 24, and the extent to which the defect can be corrected. In case of a slight defect, the semiconductor package is extracted and collected by the correction tray 23.
이와 같은 반도체 패키지의 결함여부에 대한 검사결과는 메모리장치(17)에 저장되어 데이터 베이스로 구축되며, 이러한 데이터 베이스는 마이컴의 명령에 따라 프린터(25)를 통하여 출력시키는 것이 가능하다.The inspection result of the defect of the semiconductor package is stored in the memory device 17 and constructed as a database. The database can be output through the printer 25 according to the command of the microcomputer.
특히, 모든 반도체 패키지 검사과정은 디스플레이장치(16)를 통하여 모니터링할 수 있으며 또한 반도체 패키지의 검사정보 및 검사제어프로그램 등은 통신인터페이스 장치(19)를 통하여 원격지의 시스템제어 컴퓨터(20)와 데이터 통신이 이루어지게 할 수 있다.In particular, all the semiconductor package inspection process can be monitored through the display device 16, and the inspection information and inspection control program of the semiconductor package can be communicated with the system control computer 20 of the remote place through the communication interface device 19. This can be done.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 반도체 패키지의 표면검사시 두 대의 카메라를 이용하여 한번의 피검물 촬영동작으로 검사대상물의 영상데이터를 2중으로 생성시키고 이들 2중 영상을 합성하여 3차원(원근)으로 인식한 후, 이를 원근 기준값에 비교 분석하는 것을 통하여 불량여부를 판단하게 되므로 반고체 패케지의 검사시간의 단축과 검사정도를 높일 수 있는 특유의 효과가 얻어진다.As described above, in the present invention, when the surface inspection of a semiconductor package is performed, two image cameras are used to generate image data of the inspection object in one shot by using two cameras, and these two images are synthesized in three dimensions (perspective). After recognizing, it is judged whether or not the defect through the comparative analysis to the perspective reference value, so that the unique effect of shortening the inspection time and increasing the inspection accuracy of the semi-solid package is obtained.
또한 본 발명은 하나의 카메라블록내에 두 대의 카메라를 접근배치시키고 일정각도 이격된 촬영각은 미러를 통해 확보함으로써 카메라블록의 사이즈를 최소화시킬 수 있다.In addition, the present invention can minimize the size of the camera block by arranging two cameras in one camera block close to each other and a certain angle spaced shooting angle through a mirror.
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