KR100638311B1 - 반도체 소자 검사장치 및 그를 이용한 반도체 소자의 분류 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비전 검사에 의해 외관이 정상품으로 판정된 반도체 소자를 트레이에 분류함과 동시에 검사장치에 부착된 테이프 앤 릴 장치를 사용하여 테이프에 마운팅하는 반도체 소자 검사장치 및 그를 이용한 반도체 소자의 분류 방법에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명의 반도체 소자의 검사 장치는 제1 양상에 따른 반도체 소자 검사장치는, 본체; 검사를 수행하기 위한 반도체 소자를 수납한 트레이들이 적재되는 로딩부; 반도체 소자를 검사하는 검사부; 검사가 완료된 반도체 소자를 수납한 버퍼 트레이를 임시 보관하는 버퍼; 검사결과 불량품으로 분류되는 반도체 소자들이 수납된 트레이들을 적재하는 불량품 저장부; 검사결과 정상품으로 분류되는 반도체 소자들이 수납된 트레이들을 적재하는 언로딩부; 상기 로딩부, 버퍼, 불량품 저장부 및 언로딩부에 각각 연결되고, 트레이를 상기 본체의 전후방향으로 이동 가능하게 하는 복수개의 트레이 이송부; 상기 본체의 상측에 수평하게 왕복 이송 가능하게 설치되어, 상기 로딩부, 버퍼, 불량품 저장부 및 언로딩부의 트레이 이송부들 간에 트레이를 이송하는 트랜스퍼; 상기 버퍼 트레이에 수납된 반도체 소자 중의 정상품을 테이핑 작업으로 마운팅하는 테이핑부; 및 상기 버퍼, 불량품 저장부 및 언로딩부의 트레이 이송부들, 상기 테이핑부 사이를 왕복 이송 가능하도록 설치되며, 상기 언로딩부로 이송되는 트레이에 수납된 반도체 소자 중에서 불량품을 픽업하여 상기 불량품 저장부로 이송되는 트레이로 옮겨놓고 상기 버퍼 트레이에 수납된 반도체 소자 중에서 정상품을 핍업하여 상기 불량품이 빠져나간 빈자리에 채워넣는 분류공정을 수행함과 함께, 테이핑부로 정상품을 이송하는 이송공정을 수행하는 분류부를 포함하여 상기 분류부의 분류공정과 이송공정을 선택적으로 수행하는 반도체 소자의 검사 장치에 있어서, 상기 검사부는; 상기 로딩부에 적재된 트레이에 수납된 반도체 소자들의 일면을 검사하는 제 1 비전 카메라와 상기 반도체 소자들의 타면을 검사하는 제 2 비전 카메라, 및 상기 본체의 상측에 설치되며 상기 제2 비전 카메라가 반도체 소자들의 타면을 검사 가능하도록 하기 위해 상기 제1 비전 카메라와 상기 제2 비전 카메라의 사이에 설치되고 반도체 소자의 일면과 타면을 서로 뒤집는 반전부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

반도체, 검사, 패키지, 트레이, 테이프 앤 릴

Description

반도체 소자 검사장치 및 그를 이용한 반도체 소자의 분류 방법{APPARATUS FOR INSPECTING SEMICONDUCTOR DEVICE AND METHOD FOR A CLASSIFICATION SEMICONDUCTOR DEVICE USING THE SAME}

도 1은 본 발명에 따른 반도체 소자 검사장치의 사시도

도 2는 도 1의 평면도

도 3은 본 발명에 따른 반도체 소자 검사장치의 개략도

도 4는 본 발명의 반전부를 도시한 도면

도 5는 본 발명에 따른 트레이의 흐름을 설명하는 순서도

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 본체 21 로딩부

22 공트레이부 23 불량품 저장부

24 언로딩부 26 버퍼 트레이

31 제1 비전 카메라 32 제2 비전 카메라

40 트레이 이송부 50 트랜스퍼

60 분류부 70 테이핑부

80 반전부 90 마킹부

본 발명은 반도체 소자 검사장치 및 그를 이용한 반도체 소자의 분류 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비전 검사에 의해 외관이 정상품으로 판정된 반도체 소자를 트레이에 분류함과 동시에 검사장치에 부착된 테이프 앤 릴 장치를 사용하여 테이프에 마운팅하는 반도체 소자의 검사 장치 및 그를 이용한 반도체 소자의 분류 방법에 관한 것이다.

반도체 소자는 반도체 공정을 통하여 제조된 후 출하 전에 반드시 정밀한 검사를 거치게 된다. 반도체 소자는 패키지에 감싸여진 내부의 불량뿐만 아니라, 그 외관에 조금이라도 결함이 있으면 성능에 치명적인 영향을 미치므로, 전기적 동작 검사뿐만 아니라, 비전 카메라는 이용한 외관 검사를 포함한 여러 가지 검사를 수행하게 된다.

특히, 최근 들어 반도체 소자가 고집적화됨에 따라 BGA(Ball Grid Array) 등과 같은 칩 사이즈 패키징 방법이 많이 사용되고 있다. 이러한 BGA 타입의 패키지에서는 리드 또는 볼의 결함이 자주 발생되므로, 이를 보다 정밀하게 검사할 필요가 있다. 한국등록실용공보 제339601호에는 반도체 소자들의 외형적 결함 검사 및 검사결과에 따른 반도체 소자의 분류 작업을 신속하고 효율적으로 수행할 수 있는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 종래의 기술에서는 반도체 소자의 배면에 위치하는 리드 또는 볼의 결함만을 검사하고 반도체 소자의 상부면에 기록된 마킹 및 전체적인 외관을 검사할 수 없었다. 따라서 이를 위해서는 다른 검사장치에서 또 다른 검사작업을 진행하여야 하는 불편한 문제가 있었다.

또한, 종래의 기술에 의하면, 반도체 소자를 수납하는 트레이를 검사장치의 전면뿐만 아니라, 후면에서 장착 또는 언로딩하여야 한다. 따라서, 작업자의 작업 효율을 저하시킬 뿐만 아니라, 작업 공간 및 장치의 설치 공간을 필요 없이 많이 차지하는 문제가 있었다.

더구나, 최근의 반도체 제조공정 기술에 발전됨에 따라 하나의 트레이에 수납된 반도체 소자 중에서 불량품으로 판정되는 확률이 상당히 감소하여 많은 경우불량품의 분류 작업 없이 언로딩된다. 따라서, 이러한 검사장치의 불량품 분류장치는 거의 기능을 하지 않고 대기 상태로 있는 경우가 많이 발생한다. 한편, 반도체 소자의 정상품은 상기와 같은 트레이에 담겨 출하되기도 하지만 필요에 따라서는 릴 형태의 테이프에 마운팅된 상태로 출하되기도 한다. 이를 위해서 검사가 완료된 트레이를 테이프 앤 릴 공정을 위한 장치에 옮겨 또 다른 공정을 진행하여야 하는 불편함이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 비전 검사에 의해 외관이 정상품으로 판정된 반도체 소자를 트레이에 분류함과 동시에, 분류작업이 진행되지 않는 동안 검사장치에 부착된 테이프 앤 릴 장치를 사용하여 테이프에 마운팅하는 반도체 소자 검사장치 및 그를 이용한 반도체 소자의 분류 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 반도체 소자의 배면에 위치하는 리드 또는 볼의 결함뿐만 아니라, 반도체 소자의 상부면에 기록된 마킹 및 전체적인 외관을 검사할 수 있는 반도체 소자 검사장치 및 그를 이용한 반도체 소자의 분류 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 반도체 소자를 수납하는 트레이를 검사장치의 전면에서 장착 또는 언로딩할 수 있도록 하여, 작업자의 작업 효율을 증가시키고, 작업 공간 및 장치의 설치 공간을 보다 효율적으로 사용할 수 있는 반도체 소자 검사장치 및 그를 이용한 반도체 소자의 분류 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 반도체 소자의 외관의 검사뿐만 아니라, 반도체 소자의 패키지 상부면에 식별 부호를 마킹할 수 있는 반도체 소자 검사장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 이루기 위한 본 발명의 제1 양상에 따른 반도체 소자 검사장치는, 본체; 검사를 수행하기 위한 반도체 소자를 수납한 트레이들이 적재되는 로딩부; 반도체 소자를 검사하는 검사부; 검사가 완료된 반도체 소자를 수납한 버퍼 트레이를 임시 보관하는 버퍼; 검사결과 불량품으로 분류되는 반도체 소자들이 수납된 트레이들을 적재하는 불량품 저장부; 검사결과 정상품으로 분류되는 반도체 소자들이 수납된 트레이들을 적재하는 언로딩부; 상기 로딩부, 버퍼, 불량품 저장부 및 언로딩부에 각각 연결되고, 트레이를 상기 본체의 전후방향으로 이동 가능하게 하는 복수개의 트레이 이송부; 상기 본체의 상측에 수평하게 왕복 이송 가능하게 설치되어, 상기 로딩부, 버퍼, 불량품 저장부 및 언로딩부의 트레이 이송부들 간에 트레이를 이송하는 트랜스퍼; 상기 버퍼 트레이에 수납된 반도체 소자 중의 정상품을 테이핑 작업으로 마운팅하는 테이핑부; 및 상기 버퍼, 불량품 저장부 및 언로딩부의 트레이 이송부들, 상기 테이핑부 사이를 왕복 이송 가능하도록 설치되며, 상기 언로딩부로 이송되는 트레이에 수납된 반도체 소자 중에서 불량품을 픽업하여 상기 불량품 저장부로 이송되는 트레이로 옮겨놓고 상기 버퍼 트레이에 수납된 반도체 소자 중에서 정상품을 핍업하여 상기 불량품이 빠져나간 빈자리에 채워넣는 분류공정을 수행함과 함께, 테이핑부로 정상품을 이송하는 이송공정을 수행하는 분류부를 포함하여 상기 분류부의 분류공정과 이송공정을 선택적으로 수행하는 반도체 소자의 검사 장치에 있어서, 상기 검사부는; 상기 로딩부에 적재된 트레이에 수납된 반도체 소자들의 일면을 검사하는 제 1 비전 카메라와 상기 반도체 소자들의 타면을 검사하는 제 2 비전 카메라, 및 상기 본체의 상측에 설치되며 상기 제2 비전 카메라가 반도체 소자들의 타면을 검사 가능하도록 하기 위해 상기 제1 비전 카메라와 상기 제2 비전 카메라의 사이에 설치되고 반도체 소자의 일면과 타면을 서로 뒤집는 반전부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기의 반도체 소자 검사장치는, 불량품 저장부로 이송되는 트레이에 불량품 반도체 소자들이 완전히 채워지면, 불량품 저장부의 트레이 이송부로 새로운 트레이를 공급하기 위하여, 빈 트레이를 적재하여 보관하는 공트레이부를 더 포함하여 구성된다.

한편, 상기의 반도체 소자 검사장치는 반전부와 제2 비전 카메라의 사이에 반도체 소자의 타면에 식별 부호를 마킹하기 위한 마킹부를 더 포함하여 구성된다.

또한 상기의 반도체 소자 검사장치의 검사부는 제1 및 제2 비전 카메라에 의하여 각각의 검사를 수행하여 2가지 종류의 불량품을 정의하고, 버퍼 트레이에 수납된 반도체 소자 중에서 기 설정된 한 종류의 불량품만을 불량품 저장부로 이송되는 트레이로 옮겨놓고, 다른 한 종류의 불량품은 버퍼 트레이에 남겨두는 것을 특징으로 한다.

또한 상기의 반도체 소자 검사장치의 상기 분류부는, 언로딩부로 이송되는 트레이에 수납된 반도체 소자에서 불량품이 발견되지 않으면, 버퍼 트레이에 수납된 반도체 소자 중에서 정상품을 픽업하여 상기 테이핑부의 캐리어 테이프 내부에 탑재하고; 언로딩부로 이송되는 트레이에 수납된 반도체 소자에서 불량품이 발견되면, 발견된 불량품을 픽업하여 불량품 저장부로 이송되는 트레이로 옮겨놓고, 버퍼 트레이에 수납된 반도체 소자 중에서 정상품을 픽업하여 불량품이 빠져나간 빈자리에 채워넣는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 양상에 따른 반도체 소자 분류방법은, 반도체 소자를 검사하고 검사결과에 따라 정상품과 불량품으로 구분하여 분류하는 반도체 검사장치의 반도체 소자 분류방법에 있어서, 반도체 소자를 트레이에 수납하여 제 1 비전 카메라를 통해 일면을 검사한 후 일면이 검사된 반도체 소자가 수납된 트레이를 반전부를 통해 반전시키고, 반전된 트레이에 수납된 반도체 소자의 타면을 제 2 비전 카메라를 통해 검사를 수행한 후 , 검사가 완료된 반도체 소자를 수납한 트레이를 버퍼 및 언로딩부로 이송하고; 상기 언로딩부로 이송되는 트레이에 수납된 반도체 소자에서 불량품이 발견되지 않으면, 상기 이송되는 트레이를 언로딩부에 계속 적재함과 동시에, 상기 버퍼로 이송되는 트레이에 수납된 반도체 소자 중 정상품을 픽업하여 테이핑 장치의 캐리어 테이프 내부에 탑재하고 테이핑 작업을 거쳐 마운팅하는 테이프 앤 릴 공정을 진행하고; 상기 언로딩부로 이송되는 트레이에 수납된 반도체 소자에서 불량품이 발견되면, 상기 테이프 앤 릴 공정을 중단하고, 발견된 불량품을 불량품 저장부의 트레이로 픽업하여 옮겨놓고 상기 버퍼로 이송되는 트레이에 수납된 반도체 소자 중에서 정상품을 픽업하여 상기 불량품이 빠져나간 빈자리에 채워넣는 것을 특징으로 한다.

상술한 본 발명의 양상은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 바람직한 실시 예를 통해 당업자가 본 발명을 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 소자 검사장치의 사시도이며, 도 2는 이에 대한 개략적 평면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 반도체 소자 검사장치의 개략도를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 반도체 소자 검사장치는 본체(10); 검사를 수행하기 위한 반도체 소자를 수납한 트레이들이 적재되는 로딩부(21); 반도체 소자를 검사하는 검사부(30); 검사가 완료된 반도체 소자를 수납한 버퍼 트레이(T3)를 임시 보관하는 버퍼(26); 검사결과 불량품으로 분류되는 반도체 소자들이 수납된 트레이들을 적재하는 불량품 저장부(23); 검사결과 정상품으로 분류되는 반도체 소자들이 수납된 트레이들을 적재하는 언로딩부(24); 로딩부, 버퍼, 불량품 저장부 및 언로딩부에 각각 연결되고, 적재된 트레이를 전후방향으로 이동 가능하게 하는 트레이 이송부(40); 본체의 상측에 수평하게 왕복 이송 가능하게 설치되어, 로딩부, 버퍼, 불량품 저장부 및 언로딩부의 트레이 이송부들 간에 트레이를 이송하는 트랜스퍼(50); 언로딩부(24)로 이송되는 언로딩 트레이(T2)에 수납된 반도체 소자 중에서 불량품을 픽업하여 불량품 트레이(T1)로 옮겨놓고, 버퍼 트레이 (T3)에 수납된 반도체 소자 중에서 정상품을 픽업하여 불량품이 빠져나간 빈자리에 채워넣는 분류부(60); 및 분류부의 구동에 의하여, 버퍼 트레이(T3)에 수납된 반도체 소자 중에서 정상품이 픽업되어 캐리어 테이프 내부에 탑재되면, 탑재된 정상품을 테이핑 작업으로 마운팅하는 테이핑부(70)를 포함하여 구성된다. 또한, 전술한 반도체 소자 검사장치의 불량품 저장부(23)로 이송되는 불량품 트레이(T1)가 불량품 반도체 소자들로 완전히 채워지면 더 이상 불량품을 분류할 수 없으므로, 불량품 저장부에 연결된 트레이 이송부로 새로운 트레이를 공급하기 위하여 빈 트레이를 적재하여 보관하는 공트레이부(22)를 추가로 구성하게 된다. 한편, 버퍼(26)의 전면에는 빈 트레이 저장부(25)를 구비하여, 반도체 소자가 완전히 분류되어 소모된 버퍼 트레이를 적재하도록 한다.

검사부(30)는 반도체 소자의 외관을 검사하는 비전 카메라를 구비한 것으로, 바람직하게는 두개의 비전 카메라(31, 32)로 구성된다. 제1 비전 카메라(31)는 로딩부(21)에서 이송된 트레이에 수납된 반도체 소자를 검사하도록 로딩부(21)의 일 측에 설치되어, 로딩부(21)의 트레이에 수납된 상태대로 반도체 소자의 외관을 검사하게 된다. 제2 비전 카메라(32)는 로딩부(21)의 트레이에 수납된 상태의 타면을 검사하기 위한 것으로, 트레이가 분류부(60)로 공급되기 전의 위치에 배치된다. 한편, 반도체 소자를 수납한 트레이는 언로딩부(24)와 버퍼(26)의 트레이 이송부를 따라 분류부(60)로 공급되므로, 제2 비전 카메라는 이들 두 트레이 이송부들 사이를 왕복 이송가능 하도록 설치된다.

이러한 검사부(30)는 본체(10)의 상측에 설치되므로, 제1 비전 카메라(31)와 제2 비전 카메라(32)의 사이에 반도체 소자의 일면과 타면을 서로 뒤집는 기능을 하는 반전부(80)를 배치한다. 반전부(80)는 바람직하게는 제1 비전 카메라(31)의 후단에 배치하여 1차 비전 검사가 종료된 후 곧 바로 반도체 소자를 뒤집도록 한다.

이에 따라, 2개의 비전 카메라를 사용하여 반도체 소자의 배면에 위치하는 볼의 상태와 패키지 상부면의 마킹 상태를 하나의 검사장치로 검사 가능하게 된다. 이러한 상부면 및 배면의 동시 검사는 특히, BGA와 같이 리드로 사용되는 볼이 배면에 위치하는 경우에 보다 유용할 것이다.

도 3은 반전부(80)의 동작을 보다 상세하게 설명하기 위한 개념도이다. 반전부는 상판(81) 및 하판(82), 상판 및 하판을 회전하여 뒤집기 위한 로터(83), 상판과 하판 사이의 간격을 좁혀 트레이를 클램핑하기 위한 클램핑 실린더(84), 반전부 전체를 전후진하기 위한 전후진 실린더(85)로 구성된다. 도시된 바와 같이, 상판(81)은 하판보다 돌출된 구조이며, 그 양측 및 돌출된 단부에 트레이를 잡아 고정할 수 있는 고정수단(811, 812, 813)을 구비한다.

한편, 로딩부 레일의 일측에 반전부에 의해 반전될 트레이를 임시 로딩하기 위한 홀더(86)를 더 구비한다. 반전부는 정상 상태인 경우 홀더의 위치에서 벗어나 홀더와 제1 비전 카메라의 사이에 위치한다.

먼저, 빈 트레이가 트레이 이송부(40)에 의하여 공트레이부(22)로부터 이송되어 엘리베이터(87)에 옮겨 지면, 엘리베이터는 상승하고 실린더(88)의 구동에 의하여 홀더(86)에 로딩된다. 이후, 반전부(80)는 전후진 실린더(85) 및 클램핑 실 린더(84)의 구동에 의하여 홀더에 로딩된 빈 트레이를 클램핑하고 다시 원위치로 후진한다. 후진한 위치에서 로터의 구동에 의하여 반전부는 180°회전하여 완전히 뒤집힌다. 뒤집혀진 상태에서 홀더의 위치로 전진하여 뒤집혀진 트레이를 홀더(86)에 로딩한다. 다시 후진한 반전부는 원위치로 180°회전한 후, 홀더의 위치로 전진하고 반전부의 상판에 구비된 고정수단(811, 812, 813)은 뒤집혀진 빈 트레이를 집어 고정한다.

이러한 과정을 거쳐, 반전부의 상판(81)에는 빈 트레이가 뒤집힌 상태로 고정되어 대기한다. 이후 제1 비전 카메라(31)에 의한 검사가 완료된 반도체 소자를 수납한 트레이가 홀더(86)에 로딩되면, 반전부는 홀더의 위치로 전진하여 반도체 소자를 수납한 트레이를 클램핑한다. 따라서, 고정수단(811, 812, 813)에 고정된 빈 트레이와 반도체 소자를 수납한 트레이는 반전부의 상판 및 하판에 의해 서로 마주보도록 합체된다. 반전부는 다시 정상 위치로 후진한 뒤 180°회전하여 뒤집어져, 반도체 소자는 원래 수납된 트레이에서 빈 트레이로 옮겨진다. 반도체 소자를 뒤집은 반전부는 홀더의 위치로 전진하여 합체된 두개의 트레이를 홀더에 로딩하고, 후진하여 다시 180°회전하여 정상 상태로 복귀한다. 다시, 반전부는 홀더로 전진하고, 고정수단의 구동에 의하여 홀더에 로딩된 두개의 트레이 중 상부의 트레이만을 집어 후진하여 완전한 정상 상태로 복귀한다.

이에 따라, 반전부(80)에는 상판의 고정수단에 의해 빈 트레이가 뒤집힌 상태로 고정되어 있으며, 검사가 완료된 반도체 소자는 처음 로딩부(21)에 놓여진 것과는 반대면이 상부인 상태로 트레이에 담겨져 홀더(86)에 놓여진다. 반전 공정이 완료된다. 홀더(86)에 놓여진 트레이는 실린더(88)의 구동에 의하여, 엘리베이터(87)에 로딩되어 트랜스터(50)에 의하여 이송될 때까지 대기한다.

트레이 이송부(40)는 로딩부, 버퍼, 불량품 저장부 및 언로딩부의 하부에 위치하여 트레이를 올려 놓는 피더들(41, 42, 43, 44, 45)과, 피더들을 본체의 전후 방향으로 이송하는 레일들(46)로 구성된다.

분류부(60)는 불량품 저장부(23), 언로딩부(24) 및 버퍼(26)로 이송되는 트레이에 수납된 반도체 소자를 분류할 뿐만 아니라, 정상품의 일부를 테이프 앤 릴 장치(70)로도 옮겨 놓아야 한다. 따라서, 분류부(60)에는 수평방향으로 왕복 이송 가능한 분류기(61)가 설치되어 반도체 소자를 실질적으로 픽업하고 이송하는 작업을 수행한다.

다음, 도 4를 참조하여, 반도체 소자를 수납하여 이송되는 트레이의 흐름을 설명한다.

검사를 수행하기 위한 반도체 소자의 배면 즉, 볼 또는 리드가 상부에 오도록 수납한 트레이를 본체의 전방에 위치한 로딩부(21)에 다수개 적재하고, 공트레이부(22)에는 빈 트레이를 다수개 적재하여 검사를 수행할 준비가 완료된다.

검사장치가 작동되면, 공트레이부(22)의 빈 트레이는 트레이 이송부(40)의 피더(42)에 올려져 레일(46)을 따라 후방으로 이송되어 트랜스퍼(50)가 배치된 위치로 오면, 트랜스퍼는 이를 픽업하여 불량품 저장부(23)가 위치하는 레일로 이송한다. 이에 따라 빈 트레이는 레일을 따라 전면 방향으로 이송되어 분류부(60)의 위치에 멈추어 대기하여 불량품 트레이(T1)로 사용된다.(S1)

한편, 상기 반전부에서 초기에 요구되는 빈 트레이의 공급을 위해, 또 다른 빈 트레이가 공트레이부(22)로부터 레일을 따라 후방으로 이송되어 트랜스퍼의 위치로 오면, 트랜스퍼는 빈 트레이를 로딩부 위치의 홀더(86)에 옮겨 놓는다. 이후 빈 트레이는 전술한 반전부의 동작에 의해 클램핑된다.(S2)

로딩부(21)에 적재된 트레이는 제1 비전 카메라(31)가 설치된 위치로 이송되어, 제1 비전 카메라에 의해 반도체 소자의 볼 혹은 리드의 연결 상태를 검사한다. 볼의 납땜 상태를 검사하는 기술에 대하여는 본 발명의 출원인이 특허 출원하여 공개된 한국공개특허 제2003-0061644호에 상세하게 개시되어 있으므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.

제1 비전 카메라에 의한 검사를 완료한 트레이는 반전부(80)로 이송되어 반도체 소자의 배면과 상부면이 서로 뒤집히도록 한다. 이는 배면의 볼 검사 후 패키지 상부면의 마킹을 검사하기 위함이다.

반전부(80)에 의하여 앞뒷면이 반전된 반도체 소자를 수납한 트레이는 트랜스퍼의 구동에 의하여 버퍼(26) 및 빈 트레이 저장부(25)가 위치하는 레일로 이송되고, 레일은 트레이를 제2 비전 카메라의 위치로 이송된다. 제2 비전 카메라에 의해 마킹 상태를 검사한 후, 트레이는 레일을 따라 버퍼로 이송하여, 분류부에 의한 정상품과 불량품의 분류가 시작될 때까지 대기하여 버퍼 트레이(T3)로 사용된다.(S3)

연속하여 로딩부(21)에서 반도체 소자를 수납한 트레이가 공급되어, 제1 비전 카메라에 의한 리드 검사를 하고 반전부에서 반전된다. 이 트레이는 트랜스퍼 의 구동에 의하여, 언로딩부(24)의 레일로 이송되고, 레일은 트레이를 제2 비전 카메라의 위치로 이송한다. 제2 비전 카메라에 의해 마킹 상태를 검사한 후, 레일은 이 트레이를 분류부 위치로 이송하여 분류부에 의한 분류가 개시되도록 한다. 한편, 이 트레이는 언로딩 트레이(T2)라 한다.(S4)

분류부(60)는 언로딩부(24)로 이송되는 언로딩 트레이(T2)에 수납된 반도체 소자 중에서 불량품을 픽업하여 불량품 저장부923)의 불량품 트레이(T1)로 옮겨놓고, 버퍼 트레이(T3)에 수납된 반도체 소자 중에서 정상품을 픽업하여 불량품이 빠져나간 빈자리에 채워넣어 언로딩 트레이(T2)에는 정상품만이 존재하도록 한다.

한편, 전술한 바와 같이, 제1 및 제2 비전 카메라는 각각의 구분된 검사를 수행하여 2가지 종류의 불량품 상태로 정의되므로, 불량품의 분류도 2가지로 진행할 필요가 있다. 즉, 버퍼 트레이(T3)에 수납된 반도체 소자 중에서 제1 종류의 불량품만을 불량품 저장부(23)의 트레이(T1)로 이송하고, 다른 한 종류의 불량품은 버퍼 트레이(T3)에 남겨두게 할 수 있다. 이에 따라, 두가지로 정의되는 불량품을 구분하여 분류할 수 있으므로, 볼 불량과 같은 심각한 불량품은 폐기 처분하고, 마킹 불량과 같은 것은 재작업을 거쳐 재생할 수 있게 된다.

또한, 분류부(60)는 반도체 소자의 정상품을 전술한 언로딩부(23) 뿐만 아니라, 동시에 테이프 앤 릴 장치(70)에 탑재될 수 있게 할 수 있다. 즉, 언로딩부(24)로 이송되는 언로딩 트레이(T2)에 수납된 반도체 소자에서 불량품이 발견되지 않고 정상품의 트레이가 계속 공급되면, 이 트레이들을 언로딩부(24)에 계속 적재되므로 분류부는 그 시간 동안 대기 상태에 놓이게 된다. 이러한 대기 시간 동안, 분류부(60)는 버퍼 트레이(T3)에 수납된 반도체 소자 중에서 정상품을 픽업하여 테이핑부(70)의 캐리어 테이프 내부에 탑재하여 캐리어 테이프에 마운팅하도록 한다. 이러한 테이핑 공정에 대하여는 한국공개특허공보 제2003-56972호에 자세히 설명되어 있으므로 생략하기로 한다.

한편, 언로딩부(24)로 이송되는 언로딩 트레이(T2)에 수납된 반도체 소자에서 불량품이 발견되면, 분류부(60)는 테이핑부로의 작업을 멈추고 불량품 선별 작업을 다시 시작하게 된다. 즉, 언로딩부로 이송되는 언로딩 트레이(T2)에 수납된 반도체 소자 중에서 불량품을 픽업하여 불량품 트레이(T1)로 옮겨놓고, 버퍼 트레이(T3)에 수납된 반도체 소자 중에서 정상품을 픽업하여 불량품이 빠져나간 빈자리에 채워넣는 정상적인 분류 작업을 한다.(S5)

이러한 분류작업에 의하여 불량품 트레이(T1)가 불량품으로 완전히 채워지면, 불량품을 수납한 트레이는 불량품 저장부(23)로 이송되어 적재되고, 새로운 빈 트레이가 위와 동일한 방법(S1)으로 공급되어 불량품 트레이(T1)로 사용된다. 한편, 언로딩 트레이(T2)가 정상품으로 완전히 채워지면, 정상품을 수납한 트레이는 언로딩부(24)로 이송되어 적재되고, 검사과정을 마친 새로운 트레이가 위와 동일한 방법(S4)으로 공급되어 언로딩 트레이(T2)로 사용된다. 또한, 버퍼 트레이(T3)에 정상품이 더 이상 존재하지 않게 되면, 빈 트레이로 된 버퍼 트레이는 빈 트레이 저장부(25)로 이송되어 적재되고, 검사과정을 마친 새로운 트레이가 위와 동일한 방법(S3)으로 공급되어 버퍼 트레이(T3)로 사용된다.

한편, 필요에 따라서는 하나의 검사장치를 사용하여 반도체 소자의 외관의 검사뿐만 아니라, 반도체 소자의 패키지 상부면에 식별 부호를 마킹하는 것이 요구되기도 한다. 이를 위하여, 반전부(80)와 제2 비전 카메라(32)의 사이에 마킹부(90)를 설치하는 것도 가능하다.

이와 같은 본 발명에 의하여, 제1 비전 카메라(31)는 트레이에 수납된 반도체 소자의 배면 즉, 리드 또는 볼 그리드의 납땜 상태를 검사하게 되며, 제2 비전 카메라는 반도체 소자의 패키지 상부면의 마킹 상태를 검사한다. 즉, 본 발명에 따른 검사장치는 리드 불량 및 마킹 불량으로 구분되는 두 가지의 불량 상태를 검사할 수 있게 된다.

한편, 전술한 기술에서는 볼을 먼저 검사하고 마킹을 후에 검사하는 것을 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 순서를 바꾸어 진행하는 것도 가능하다. 이를 위해서는 로딩부의 트레이에 수납된 반도체 소자의 놓인 상태가 전술한 것과는 달라야 함은 자명하다. 또한 필요에 따라서는 검사부를 하나만 설치하여 장치를 간소화할 수도 있을 것이다.

전술한 로딩부(21), 공트레이부(22), 불량품 저장부(23), 언로딩부(24) 및 공트레이 저장부(25)는 본체(10)의 전면에 설치되도록 하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 반도체 소자를 수납하는 트레이를 검사장치의 전면에서 장착 또는 언로딩할 수 있으므로 인해, 작업자의 작업 효율을 증가시키고 작업 공간 및 장치의 설치 공간을 보다 효율적으로 사용할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 검사결과 정상품을 수납한 트레이가 계속 공급 되는 동안 대기하고 있던 분류부는 검사장치에 부착된 테이프 앤 릴 장치에 정상품을 공급하도록 하여, 비전 검사에 의해 외관이 정상품으로 판정된 반도체 소자를 트레이에 분류함과 동시에 테이프에 마운팅할 수 있으므로, 공정 효율을 증대시키고 공정 시간을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 반도체 소자의 배면에 위치하는 볼의 결함뿐만 아니라, 반도체 소자의 상부면에 기록된 마킹 및 전체적인 외관을 하나의 검사장치로 검사할 수 있다.

또한, 반도체 소자를 수납하는 트레이를 검사장치의 전면에서 장착 또는 언로딩할 수 있도록 하여, 작업자의 작업 효율을 증가시키고, 작업 공간 및 장치의 설치 공간을 보다 효율적으로 사용할 수 있다.

또한, 반도체 소자의 외관의 검사뿐만 아니라, 반도체 소자의 패키지 상부면에 식별 부호를 마킹할 수 있는 효과가 있다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하므로, 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호 범위에 속하게 될 것이다.

Claims (9)

1. 본체(10);

   검사를 수행하기 위한 반도체 소자를 수납한 트레이들이 적재되는 로딩부(21);

   반도체 소자를 검사하는 검사부(30);

   검사가 완료된 반도체 소자를 수납한 버퍼 트레이를 임시 보관하는 버퍼(26);

   검사결과 불량품으로 분류되는 반도체 소자들이 수납된 트레이들을 적재하는 불량품 저장부(23);

   검사결과 정상품으로 분류되는 반도체 소자들이 수납된 트레이들을 적재하는 언로딩부(24);

   상기 로딩부(21), 버퍼(26), 불량품 저장부(23) 및 언로딩부(24)에 각각 연결되고, 트레이를 상기 본체의 전후방향으로 이동 가능하게 하는 복수개의 트레이 이송부(40);

   상기 본체(1)의 상측에 수평하게 왕복 이송 가능하게 설치되어, 상기 로딩(21)부, 버퍼(26), 불량품 저장부(23) 및 언로딩부(24)의 트레이 이송부(40)들 간에 트레이를 이송하는 트랜스퍼(50);

   상기 버퍼 트레이에 수납된 반도체 소자 중의 정상품을 테이핑 작업으로 마운팅하는 테이핑부(70); 및

   상기 버퍼(26), 불량품 저장부(23) 및 언로딩부(24)의 트레이 이송부(40)들, 상기 테이핑부(70) 사이를 왕복 이송 가능하도록 설치되며, 상기 언로딩부(24)로 이송되는 트레이에 수납된 반도체 소자 중에서 불량품을 픽업하여 상기 불량품 저장부로 이송되는 트레이로 옮겨놓고 상기 버퍼 트레이에 수납된 반도체 소자 중에서 정상품을 핍업하여 상기 불량품이 빠져나간 빈자리에 채워넣는 분류공정을 수행함과 함께, 테이핑부(70)로 정상품을 이송하는 이송공정을 수행하는 분류부(60)를 포함하여 상기 분류부(60)의 분류공정과 이송공정을 선택적으로 수행하는 반도체 소자의 검사 장치에 있어서,

   상기 검사부(30)는;

   상기 로딩부에 적재된 트레이에 수납된 반도체 소자들의 일면을 검사하는 제 1 비전 카메라(31)와,

   상기 반도체 소자들의 타면을 검사하는 제 2 비전 카메라(32), 및

   상기 본체(31)의 상측에 설치되며

   상기 제2 비전 카메라(32)가 반도체 소자들의 타면을 검사 가능하도록 하기 위해 상기 제1 비전 카메라(31)와 상기 제2 비전 카메라(32)의 사이에 설치되고 반도체 소자의 일면과 타면을 서로 뒤집는 반전부(80)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 불량품 저장부(23)로 이송되는 트레이에 불량품 반도체 소자들이 완전히 채워지면, 상기 불량품 저장부(23)의 트레이 이송부(40)로 새로운 트레이를 공급하기 위하여, 빈 트레이를 적재하여 보관하는 공트레이부(22)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제2항에 있어서,

   상기 반전부(80)와 상기 제2 비전 카메라(32)의 사이에 반도체 소자의 타면에 식별 부호를 마킹하기 위한 마킹부(90)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사장치.
6. 제2항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 비전 카메라(31,32)에 의하여 각각의 검사를 수행하여 2가지 종류의 불량품을 정의하고, 상기 버퍼 트레이에 수납된 반도체 소자 중에서 기 설정된 한 종류의 불량품만을 상기 불량품 저장부로 이송되는 트레이로 옮겨놓고, 다른 한 종류의 불량품은 상기 버퍼 트레이에 남겨두는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사장치.
7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 로딩부(21), 공트레이부(22), 불량품 저장부(23) 및 언로딩부(24)는 상기 본체의 전면에 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사장치.
8. 제1항에 있어서,

   상기 분류부(60)는,

   상기 언로딩부(24)로 이송되는 트레이에 수납된 반도체 소자에서 불량품이 발견되지 않으면, 상기 버퍼 트레이에 수납된 반도체 소자 중에서 정상품을 픽업하여 상기 테이핑부(70)의 캐리어 테이프 내부에 탑재하고; 상기 언로딩부(24)로 이송되는 트레이에 수납된 반도체 소자에서 불량품이 발견되면, 발견된 불량품을 픽업하여 상기 불량품 저장부(23)로 이송되는 트레이로 옮겨놓고, 상기 버퍼 트레이에 수납된 반도체 소자 중에서 정상품을 픽업하여 상기 불량품이 빠져나간 빈자리에 채워넣는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사장치.
9. 반도체 소자를 검사하고 검사결과에 따라 정상품과 불량품으로 구분하여 분류하는 반도체 검사장치의 반도체 소자 분류방법에 있어서,

   반도체 소자를 트레이에 수납하여 제 1 비전 카메라를 통해 일면을 검사한 후 일면이 검사된 반도체 소자가 수납된 트레이를 반전부를 통해 반전시키고,

   반전된 트레이에 수납된 반도체 소자의 타면을 제 2 비전 카메라를 통해 검사를 수행한 후 , 검사가 완료된 반도체 소자를 수납한 트레이를 버퍼 및 언로딩부로 이송하고;

   상기 언로딩부로 이송되는 트레이에 수납된 반도체 소자에서 불량품이 발견되지 않으면, 상기 이송되는 트레이를 언로딩부에 계속 적재함과 동시에, 상기 버퍼로 이송되는 트레이에 수납된 반도체 소자 중 정상품을 픽업하여 테이핑 장치의 캐리어 테이프 내부에 탑재하고 테이핑 작업을 거쳐 마운팅하는 테이프 앤 릴 공정을 진행하고;

   상기 언로딩부로 이송되는 트레이에 수납된 반도체 소자에서 불량품이 발견되면, 상기 테이프 앤 릴 공정을 중단하고, 발견된 불량품을 불량품 저장부의 트레이로 픽업하여 옮겨놓고 상기 버퍼로 이송되는 트레이에 수납된 반도체 소자 중에서 정상품을 픽업하여 상기 불량품이 빠져나간 빈자리에 채워넣는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 분류방법.

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