KR102099011B1 - High temperature warpage measurement apparatus using reflow oven with conduction heater block - Google Patents

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Abstract

본 발명은 리플로우 오븐(Reflow Oven)과 3차원형상스캔 기술을 적용하고, 실제의 반도체 실장장치 등과 같은 반도체 패키지 장치에서 적용된 온도 프로파일을 이용하여 기판 또는 반도체 칩의 워페이지(warpage)를 측정하는 경우, 히터블록을 통해 피측정물에 직접 열을 전달시키면서 워페이지를 측정하는 것에 의해 워페이지를 신속하고 정확하게 측정할 수 있도록 하는 접촉 열전달 히터블록을
상술한 본 발명의 히터블록을 구비한 리플로우 오븐을 이용한 고온 워페이지 측정장치는, 상부가 관측창으로 형성되며, 내부에는 히터블록들이 열을 이루며 형성되어, 기 설정된 온도프로파일에 따라 상기 히터블록들을 발열시키며, 상기 히터블록들로 순차적으로 장입된 피측정물을 이송시키는 리플로우 오븐부; 및 상기 관측창을 통해 상기 리플로우 오븐부에서 히터블록들에 의해 이송되며 가열 또는 냉각되는 피측정물로 패턴을 가지는 측정광을 조사한 후 피측정물에서 반사되는 반사광을 촬영하여 출력하는 3차원형상스캔부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention applies a reflow oven (Reflow Oven) and 3D shape scanning technology, and measures the warpage of a substrate or semiconductor chip using a temperature profile applied in a semiconductor package device such as an actual semiconductor mounting device. In this case, a contact heat transfer heater block is provided that enables rapid and accurate measurement of the warpage by measuring the warpage while transferring heat directly to the object to be measured through the heater block.
In the high-temperature warpage measuring apparatus using the reflow oven provided with the heater block of the present invention described above, the upper part is formed as an observation window, and the heater blocks are formed in the interior to form heat, and according to a preset temperature profile, the heater block A reflow oven unit for generating heat and transferring the objects to be charged sequentially to the heater blocks; And a three-dimensional shape for photographing and outputting reflected light reflected from the measured object after irradiating the measured light having a pattern with the measured object being transferred or heated or cooled by the heater blocks in the reflow oven part through the observation window. It characterized in that it comprises a; scan unit.

Description

히터블록을 구비한 리플로우 오븐을 이용한 고온 워페이지 측정장치{HIGH TEMPERATURE WARPAGE MEASUREMENT APPARATUS USING REFLOW OVEN WITH CONDUCTION HEATER BLOCK}High temperature warpage measuring device using reflow oven equipped with heater block {HIGH TEMPERATURE WARPAGE MEASUREMENT APPARATUS USING REFLOW OVEN WITH CONDUCTION HEATER BLOCK}

본 발명은 워페이지 측정 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 리플로우 오븐(Reflow Oven)과 3차원형상스캔 기술을 적용하고, 실제의 반도체 실장장치 등과 같은 반도체 패키지 장치에서 적용된 온도 프로파일을 이용하여 기판 또는 반도체 칩의 워페이지(warpage)를 측정하는 경우, 히터블록을 통해 피측정물에 직접 열을 전달시키면서 워페이지를 측정하는 것에 의해 워페이지를 신속하고 정확하게 측정할 수 있도록 하는 히터블록을 구비한 리플로우 오븐을 이용한 고온 워페이지 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a warpage measuring device, more specifically, by applying a reflow oven (Reflow Oven) and a three-dimensional shape scanning technology, and using a temperature profile applied in a semiconductor package device such as a real semiconductor mounting device When measuring the warpage of a substrate or semiconductor chip, a heater block is provided to quickly and accurately measure the warpage by measuring the warpage while transferring heat directly to the object to be measured through the heater block. It relates to a high temperature warpage measuring apparatus using a reflow oven.

일반적으로, 반도체의 생산 공정은 전공정(Fabrication)과 패키지(Package) 공정으로 분류될 수 있다.In general, a semiconductor production process may be classified into a pre-process (Fabrication) and a package (Package) process.

전공정에서는 웨이퍼 상에 노광공정 등을 수행하여 회로를 형성한 후 절단하여 반도체 소자를 제작하는 작업이 수행된다. In the previous step, a process of forming a semiconductor device by performing an exposure process or the like on a wafer and then cutting it is performed.

패키지 공정에서는 전공정이 완료되어 분할된 반도체 소자를 기판 모듈 등에 실장하는 표면실장기술(SMT: Surface Mount Technology)을 이용한 표면실장 작업이 수행된다.In the package process, a surface mount operation is performed using surface mount technology (SMT), which mounts the divided semiconductor device after completion of the entire process, such as a substrate module.

도 1은 종래기술의 패키지 공정을 위한 반도체 실장장비의 실시예의 사진이고, 도 2는 적용된 온도프로파일을 나타내는 그래프이다.1 is a photo of an embodiment of a semiconductor mounting equipment for the prior art package process, Figure 2 is a graph showing the applied temperature profile.

도 1 및 도 2를 참조하여 패키지 공정을 더욱 상세히 설명하면, 전공정에서 제작된 톱패키지 등의 반도체 소자들을 픽업엔플레이스 장치 등의 로더를 통해 리플로우 오븐(Reflow Oven) 내의 컨베이어 또는 컨베어이에 의해 이송되는 PCB 또는 바톰패키지 등의 기판모듈 상에 안착되어 이동된다. 이 과정에서 리플로우 오븐이 기 설정된 온도 프로파일에 따라 내부 영역들을 가열 또는 냉각하는 것에 의해 솔더를 용융시키고 응고시켜 반도체 소자를 기판모듈 등에 실장하여 반도체칩을 제작하게 된다.Referring to Figures 1 and 2 in more detail with respect to the package process, semiconductor devices such as top packages manufactured in the previous process are transferred by a conveyor or conveyor in a reflow oven through a loader such as a pickup and place device. It is seated and moved on a substrate module such as a transferred PCB or a bottom package. In this process, the reflow oven melts and solidifies the solder by heating or cooling the inner regions according to a preset temperature profile to mount the semiconductor device on a substrate module or the like to manufacture a semiconductor chip.

이때, 리플로우 오븐은 설정된 온도 프로파일에 따라 서로 다른 온도를 가지는 영역으로 분할되며, 일반적으로 입구 측에 인접된 영역에서 기판모듈에 솔더를 도포하고, 솔더가 도포된 기판모듈에 반도체 소자를 로딩한 후 솔더를 용융시키는 가열구간과, 기판모듈 상에 반도체 소자가 실장 되도록 용융된 솔더를 냉각시키는 냉각구간으로 분리된다. 리플로우 오븐에 장입된 반도체 소자는 가열구간과 냉각구간을 지나면서 기판에 고정된 후 언로더에 의해 트레이로 이송된다.At this time, the reflow oven is divided into regions having different temperatures according to the set temperature profile, and in general, solder is applied to the substrate module in the region adjacent to the inlet side, and semiconductor elements are loaded onto the substrate module coated with solder. After that, it is separated into a heating section for melting the solder and a cooling section for cooling the molten solder so that a semiconductor element is mounted on the substrate module. The semiconductor device loaded in the reflow oven is fixed to the substrate while passing through the heating section and the cooling section, and then transferred to the tray by the unloader.

이러한 전공정 또는 패키지 공정에서 기판모듈 또는 반도체 소자에 워페이지가 존재하는 경우 반도체 소자의 정렬이 이루어지지 않아 불량의 원인이 될 수 있다. 즉, 노광 공정의 경우에는 웨이퍼의 정렬이 이루어지더라도 패턴의 전사가 정확하게 이루어지지 않을 수 있는 문제점을 가진다.When a warpage is present in the substrate module or the semiconductor device in this pre-process or package process, alignment of the semiconductor device is not performed, which may cause a defect. That is, in the case of the exposure process, even if the wafers are aligned, there is a problem that the pattern transfer may not be accurately performed.

또한, 패키지공정의 경우에는 반도체 소자가 기판모듈에 정확하게 실장되지 않는 문제점을 가진다. 더욱이, 패키지공정의 경우에는 리플로우 오븐을 통과하면서 가열 및 냉각이 수행되므로 기판모듈 또는 반도체 소자에 열변형이 발생할 수 있는 문제점 또한 가진다.In addition, in the case of the package process, there is a problem that the semiconductor device is not accurately mounted on the substrate module. Moreover, in the case of the package process, since heating and cooling are performed while passing through the reflow oven, there is also a problem that thermal deformation may occur in the substrate module or the semiconductor device.

이러한 문제로 인해 노광공정 또는 패키지공정의 수행 이전 또는 수행 중에 반도체 소자에 대한 워페이지 측정이 요구된다.Due to this problem, it is required to measure the warpage of the semiconductor device before or during the execution of the exposure process or the package process.

이에 따라, 한국공개특허 제2002-0065080호는 전공정 중의 노광공정의 수행 이전에 웨이퍼의 뒤틀림(워페이지)을 측정하기 위하여 웨이퍼 워페이지 측정용 키를 샷(shot) 내에 삽입하여 웨이퍼 내의 국부적 영역까지 웨이퍼의 뒤틀림을 측정할 수 있도록 하는 웨이퍼 워페이지 측정 방법을 개시한다.Accordingly, in Korean Patent Publication No. 2002-0065080, a wafer warpage measurement key is inserted into a shot to measure the warpage (warpage) of the wafer before performing the exposure process during the entire process, thereby localizing the area within the wafer. Disclosed is a method for measuring a warpage of a wafer to measure the warpage of a wafer.

그러나 한국공개특허 제2002-0065080호의 경우에는 패키지공정에 적용할 수 없는 문제점을 가진다.However, Korean Patent Publication No. 2002-0065080 has a problem that cannot be applied to the package process.

도 3은 종래기술의 고온 오븐을 이용한 워페이지 측정 장치를 나타내는 도면이다.3 is a view showing a warpage measuring device using a high-temperature oven of the prior art.

종래 기술의 워페이지 측정 장치의 경우에는 도 3과 같이 고정식 오븐에 도 2의 온도 프로파일을 적용하여 온도를 가변하면서, 격자를 통해 빛을 피측정물에 조사하여 피측정물에서 반사되는 빛에 의해 생성되는 모아레(moire) 무늬를 촬영한 후 분석하는 것에 의해 기판모듈 또는 반도체 소자 등의 피측정물에 대한 워페이지를 측정하였다.In the case of the prior art warpage measuring device, the temperature is varied by applying the temperature profile of FIG. 2 to a stationary oven as shown in FIG. 3, and the light reflected from the object is irradiated by irradiating the object with light through a grid. The warpage for the object to be measured, such as a substrate module or a semiconductor device, was measured by photographing and analyzing the resulting moire pattern.

그러나 도 3의 종래 기술의 워페이지 측정 장치의 경우에는 고정식으로, 피측정물이 고정된 상태에서 IR 램프에 의한 가열과 냉각이 수행되므로, 열대류를 이용하여 가열과 냉각을 수행하는 실제 리플로우 오븐을 이용한 실제 반도체 실장 조건과는 열전달 방식이나 온도의 시간프로파일이 상이하여 측정결과가 실제의 상황과 달라질 수 있어 측정 결과의 신뢰성이 보장되지 않는 문제점이 있다.However, in the case of the warpage measuring device of the prior art of FIG. 3, since the heating and cooling are performed by the IR lamp while the object to be measured is fixed, the actual reflow of heating and cooling using tropical air is performed. There is a problem in that the reliability of the measurement result is not guaranteed because the measurement result may be different from the actual situation because the heat transfer method or the time profile of the temperature is different from the actual semiconductor mounting condition using the oven.

또한, 위치 고정된 피측정물을 가열하고 냉각하면서 3차원 형상의 변화를 측정하게 되므로, 워페이지 측정에 많은 시간이 소요되는 다른 문제점도 있다.In addition, since the measurement of the three-dimensional shape is measured while heating and cooling the fixed object to be measured, there is another problem that takes a lot of time to measure the warpage.

또, 다수의 피측정물을 배열하여 다수의 피측정물에 대한 워페이지를 측정하고자 하는 경우, 위치 고정된 상태에서 IR 램프에 의한 냉각이 수행되도록 하고 있어, IR 램프의 조사각(FOV; Field of View)에 따라 피측정물이 배치된 전체 영역의 온도가 균일하지 않게 되고 이로 인해 워페이지 측정 결과의 신뢰성이 떨어지는 문제점도 있다.In addition, when arranging a plurality of objects to measure the warpage for the plurality of objects, the cooling by the IR lamp is performed in a fixed position, so that the irradiation angle (FOV; Field of the IR lamp) of View), there is a problem in that the temperature of the entire area where the object is placed is not uniform, and thus, the reliability of the warpage measurement result is deteriorated.

또한, 모아레 무늬를 분석하여 워페이지를 측정함에 따라 뒤틀림 위치를 정확하게 파악하지 못할 수 있고, 이로 인해 측정의 정확도가 저하되고 측정 결과의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.In addition, as the warpage is measured by analyzing the moiré pattern, it may not be possible to accurately grasp the warping position, thereby deteriorating the accuracy of the measurement and the reliability of the measurement result.

한국공개특허 제2002-0065080호Korean Patent Publication No. 2002-0065080

따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 반도체 실장을 위한 워페이지의 측정을 실제 반도체 표면실장장치에 적용되는 리플로우 오븐의 구조 및 온도프로파일을 적용하고, 히터블록을 통해 온도프로파일에 의한 열을 피측정물에 직접 전달하면서 워페이지를 측정하는 것에 의해 워페이지 측정결과를 실제 패키지 공정에서 발생하는 것과 동일하게 측정할 수 있도록 함으로써, 워페이지 측정의 정확성과 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 히터블록을 구비한 리플로우 오븐을 이용한 고온 워페이지 측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and applies the structure and temperature profile of the reflow oven applied to the actual semiconductor surface mount device for measuring the warpage for semiconductor mounting, and temperature through the heater block. By measuring the warpage while transferring the heat by the profile directly to the workpiece, the warpage measurement results can be measured in the same way as in the actual packaging process, thereby improving the accuracy and reliability of the warpage measurement. An object of the present invention is to provide a high-temperature warpage measuring device using a reflow oven provided with a heater block.

또한, 본 발명은 다수의 피측정물에 대한 워페이지를 동시에 측정하는 경우, 실제의 반도체 표면실장장치와 같이 리플로우 오븐 내에서 피측정물이 이송되면서 히터블록에 의해 가열 및 냉각되도록 하여 가열 및 냉각 시간을 종래기술에 비해 현저히 줄이는 것에 의해 피측정물에 대한 워페이지 측정시간을 현저히 절감시키는 리플로우 오븐을 이용한 히터블록을 구비한 고온 워페이지 측정장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, in the case of simultaneously measuring warpages for a plurality of objects to be measured, the present invention is heated and cooled by a heater block while the objects to be transported are transferred in a reflow oven like an actual semiconductor surface mount device. Another object is to provide a high-temperature warpage measuring device having a heater block using a reflow oven that significantly reduces the warpage measurement time for an object to be measured by significantly reducing the cooling time compared to the prior art.

또한, 본 발명은 다수의 피측정물에 대한 워페이지를 동시에 측정하는 경우, 실제의 반도체 표면실장장치와 같이 리플로우 오븐 내에서 피측정물이 이송되면서 히터블록에 의해 가열 및 냉각되도록 하여, 동일한 온도 구간에서의 위치별 온도 차이가 발생하지 않게 되어 실제 표면실장장치와 동일한 환경에서의 워페이지를 측정할 수 있도록 함으로써 워페이지 측정의 정확성과 신뢰성을 더욱 향상시키는 히터블록을 구비한 리플로우 오븐을 이용한 고온 워페이지 측정장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, in the case of simultaneously measuring warpages for a plurality of objects to be measured, the present invention allows the objects to be heated and cooled by a heater block while being transported in a reflow oven like an actual semiconductor surface mount device. A reflow oven equipped with a heater block that further improves the accuracy and reliability of the warpage measurement by allowing the temperature difference for each position in the temperature section to be measured so that the warpage can be measured in the same environment as the actual surface mount device. Another object is to provide a used high temperature warpage measuring device.

또한, 본 발명은 다수의 피측정물에 대한 워페이지를 동시에 측정하는 경우, 실제의 반도체 표면실장장치와 같이 리플로우 오븐 내에서 피측정물이 이송되면서 히터블록에 의해 가열 및 냉각되도록 하여, 피측정물에 대한 가열 및 냉각 시간을 종래기술에 비해 현저히 줄이는 것에 의해 피측정물에 대한 워페이지 측정 시간을 현저히 절감시키는 리플로우 오븐을 이용한 히터블록을 구비한 고온 워페이지 측정장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, when measuring the warpage for a plurality of objects to be measured at the same time, the object is transferred and heated by the heater block while being transported in the reflow oven like an actual semiconductor surface mount device, thereby avoiding Providing a high-temperature warpage measuring device having a heater block using a reflow oven that significantly reduces the warpage measurement time for an object to be measured by significantly reducing the heating and cooling time for the object compared to the prior art. For other purposes.

또한, 본 발명은 다수의 피측정물에 대한 워페이지를 동시에 측정하는 경우, 실제의 반도체 표면실장장치와 같이 리플로우 오븐 내에서 피측정물이 이송되면서 히터블록에 의해 가열 및 냉각되도록 하는 것에 의해, 균일한 가열 및 냉각을 가능하게 하여 동일한 조건에서의 워페이지 측정 시 동일한 결과를 도출할 수 있도록 하는 재현성을 현저히 향상시키는 히터블록을 구비한 리플로우 오븐을 이용한 고온 워페이지 측정장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, according to the present invention, when the warpage for a plurality of objects to be measured is measured at the same time, it is heated and cooled by a heater block while the object is transferred in a reflow oven like an actual semiconductor surface mount device. Providing a high-temperature warpage measuring device using a reflow oven equipped with a heater block that significantly improves reproducibility, which enables uniform heating and cooling to produce the same results when measuring warpage under the same conditions. For another purpose.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 히터블록을 구비한 리플로우 오븐을 이용한 고온 워페이지 측정장치는, 상부가 관측창으로 형성되며, 내부에는 히터블록들이 열을 이루며 형성되어, 기 설정된 온도프로파일에 따라 상기 히터블록들을 발열시키며, 상기 히터블록들로 순차적으로 장입된 피측정물을 이송시키는 리플로우 오븐부; 및 상기 관측창을 통해 상기 리플로우 오븐부에서 히터블록들에 의해 이송되며 가열 또는 냉각되는 피측정물로 패턴을 가지는 측정광을 조사한 후 피측정물에서 반사되는 반사광을 촬영하여 출력하는 3차원형상스캔부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A high temperature warpage measuring apparatus using a reflow oven equipped with a heater block of the present invention for achieving the above object, the upper part is formed of an observation window, and the heater blocks are formed in heat to form a predetermined temperature profile. A reflow oven unit for heating the heater blocks according to each other and transferring the objects to be charged sequentially to the heater blocks; And a three-dimensional shape for photographing and outputting reflected light reflected from the object to be measured after irradiating the measurement light having a pattern to the object to be heated or cooled by the heater blocks transferred from the reflow oven part through the observation window. It characterized in that it comprises a; scan unit.

또, 본 발명의 히터블록을 구비한 리플로우 오븐에 따르면, 상기 리플로우 오븐부는, 상부면에 상기 관측창이 길이 방향으로 따라 형성되고, 저면에는 온도 구간별도 히터블록들이 열을 이루면서 배치되어, 순차적으로 온도가 상승하는 가열구간과 순차적으로 온도가 하강하는 냉각구간을 가지는 오븐케이스; 및 상기 오븐케이스의 내부에서 장입된 상기 피측정물을 지지하며 이송시키는 이송부;를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, according to the reflow oven provided with the heater block of the present invention, the reflow oven unit, the observation window is formed along the longitudinal direction on the upper surface, the heater blocks are arranged while forming heat in each temperature section on the bottom surface, sequentially An oven case having a heating section in which the temperature rises and a cooling section in which the temperature sequentially decreases; And it may be configured to include; a transfer unit for supporting and conveying the object to be charged loaded in the interior of the oven case.

또한, 본 발명의 히터블록을 구비한 리플로우 오븐에 따르면, 상기 이송부는, 양측의 회전드럼과 회전드럼에 걸리어지는 다수의 와이어들로 형성되는 와이어벨트를 포함하여 구성될 수 있다.Further, according to the reflow oven provided with the heater block of the present invention, the transfer part may include a rotating belt on both sides and a wire belt formed of a plurality of wires hanging on the rotating drum.

또, 본 발명의 히터블록을 구비한 리플로우 오븐에 따르면, 상기 3차원형상스캔부는, 디지털 패턴광을 생성하여 조사하는 하나 이상의 패턴프로젝터 및 하나 이상의 상기 패턴프로젝터에서 조사되어 피측정물에서 반사되는 반사광을 촬영하는 카메라를 포함하는 디지털 프린지 프로젝션(DFP: Digital Fringe Projection)부 또는 3차원 레이저 스캐너 중 어느 하나로 구성될 수 있다.In addition, according to the reflow oven provided with the heater block of the present invention, the three-dimensional shape scanning unit generates at least one pattern projector that generates and irradiates digital pattern light and one or more pattern projectors that are irradiated and reflected from the object to be measured. A digital fringe projection (DFP) unit including a camera for photographing reflected light, or a 3D laser scanner.

또한, 본 발명의 히터블록을 구비한 리플로우 오븐에 따르면, 상기 3차원형상스캔부는, 상기 가열구간과 냉각구간에서 각각 위치 이동 가능하도록 상기 가열구간의 상부와 상기 냉각구간의 상부에 각각 설치될 수 있다.In addition, according to the reflow oven provided with the heater block of the present invention, the three-dimensional shape scanning unit may be respectively installed on the upper portion of the heating section and the upper portion of the cooling section so as to be able to move respectively in the heating section and the cooling section. You can.

상술한 구성을 가지는 본 발명의 리플로우 오븐을 이용한 워페이지 측정장치는, 반도체 실장을 위한 워페이지의 측정을 실제 반도체 표면실장장치에 적용되는 리플로우 오븐의 구조, 히터블록에 의한 가열 및 온도프로파일을 적용하여 워페이지를 측정하는 것에 의해 워페이지 측정결과를 실제 패키지 공정에서 발생하는 것과 동일하게 측정할 수 있도록 함으로써, 워페이지 측정의 정확성과 신뢰성을 향상시키는 효과를 제공한다.The warpage measuring apparatus using the reflow oven of the present invention having the above-described configuration, the structure of the reflow oven applied to the actual semiconductor surface mounting apparatus for measuring the warpage for semiconductor mounting, heating and temperature profile by a heater block By measuring the warpage by applying, it is possible to measure the warpage measurement result in the same way as it occurs in the actual packaging process, thereby providing the effect of improving the accuracy and reliability of the warpage measurement.

또한, 본 발명은 다수의 피측정물을 동시에 측정하는 경우, 실제의 반도체 표면실장장치와 같이 리플로우 오븐 내에서 피측정물이 이송되면서 히터블록에 의해 가열 및 냉각되도록 하여 가열 및 냉각 시간을 종래기술에 비해 현저히 줄이는 것에 의해 피측정물에 대한 워페이지 측정시간을 현저히 절감시키는 효과를 제공한다.In addition, according to the present invention, when a plurality of objects to be measured are measured at the same time, heating and cooling times are conventionally performed by heating and cooling by a heater block while the objects to be transported are transferred in a reflow oven like a real semiconductor surface mount device. It provides an effect of significantly reducing the warpage measurement time for an object to be measured by significantly reducing it compared to the technology.

또한, 본 발명은 다수의 피측정물을 동시에 측정하는 경우, 실제의 반도체 표면실장장치와 같이 리플로우 오븐 내에서 피측정물이 이송되면서 히터블록에 의해 가열 및 냉각되도록 하여, 동일한 온도 구간에서의 위치별 온도 차이가 발생하지 않게 되어 실제 표면실장장치와 동일한 환경에서의 워페이지를 측정할 수 있도록 함으로써 워페이지 측정의 정확성과 신뢰성을 더욱 향상시키는 효과를 제공한다.In addition, in the case of measuring a plurality of objects to be measured simultaneously, the present invention allows the objects to be heated and cooled by a heater block while being transported in a reflow oven, such as a real semiconductor surface mount device, in the same temperature section. By providing no temperature difference for each location, it is possible to measure the warpage in the same environment as the actual surface-mounting device, thereby improving the accuracy and reliability of warpage measurement.

또한, 본 발명은 다수의 피측정물을 동시에 측정하는 경우, 실제의 반도체 표면실장장치와 같이 리플로우 오븐 내에서 피측정물이 이송되면서 히터블록에 의해 가열 및 냉각되도록 하여, 피측정물에 대한 가열 및 냉각 시간을 종래기술에 비해 현저히 줄이는 것에 의해 피측정물에 대한 워페이지 측정 시간을 현저히 절감시키는 효과를 제공한다.In addition, in the case of measuring a plurality of objects at the same time, the present invention allows the objects to be heated and cooled by a heater block while being transported in a reflow oven like an actual semiconductor surface mount device, so that By significantly reducing the heating and cooling time compared to the prior art, it provides an effect of significantly reducing the warpage measurement time for the object to be measured.

또한, 본 발명은 다수의 피측정물을 동시에 측정하는 경우, 실제의 반도체 표면실장장치와 같이 리플로우 오븐 내에서 피측정물이 이송되면서 히터블록에 의해 가열 및 냉각되도록 하는 것에 의해, 균일한 가열 및 냉각을 가능하게 하여 동일한 조건에서의 워페이지 측정 시 동일한 결과를 도출할 수 있도록 하는 재현성을 현저히 향상시키는 효과를 제공한다.In addition, according to the present invention, when a plurality of objects to be measured are measured at the same time, uniform heating is performed by heating and cooling by a heater block while the objects to be transported are transferred in a reflow oven like an actual semiconductor surface mount device. And it provides an effect that significantly improves reproducibility, which enables cooling to derive the same results when measuring warpage under the same conditions.

도 1은 종래기술의 패키지 공정을 위한 반도체 실장장비의 실시예의 사진.
도 2는 적용된 온도프로파일을 나타내는 그래프.
도 3은 종래기술의 고온 오븐을 이용한 패키지 공정을 위한 워페이지 측정 장치를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 히터블록을 구비한 리플로우 오븐을 이용한 고온 워페이지 측정장치의 구성도.
도 5는 본 발명의 히터블록을 구비한 리플로우 오븐을 이용한 고온 워페이지 측정장치를 나타낸 단면도.
도 6은 워페이지 측정 과정을 나타내는 도면.
도 7은 워페이지 측정장치의 워페이지 측정 동작을 나타내는 도면.
도 8은 피측정물을 히터블록들의 상부면으로 순차적으로 이송시키는 과정을 나타내는 도면.1 is a photo of an embodiment of a semiconductor mounting equipment for a prior art package process.
2 is a graph showing the applied temperature profile.
3 is a view showing a warpage measuring device for a package process using a high-temperature oven of the prior art.
4 is a configuration diagram of a high temperature warpage measuring apparatus using a reflow oven having a heater block according to the present invention.
Figure 5 is a cross-sectional view showing a high-temperature warpage measuring apparatus using a reflow oven having a heater block of the present invention.
6 is a diagram illustrating a process of measuring a warpage.
7 is a view showing a warpage measurement operation of the warpage measurement device.
8 is a view showing a process of sequentially transporting the object to be measured to the upper surface of the heater blocks.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.In the following description of the present invention, when it is determined that a detailed description of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the embodiment according to the concept of the present invention can be modified in various ways and have various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the present specification or application. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to a specific disclosure form, and it should be understood that the present invention includes all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When an element is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that other components may be directly connected to or connected to the other component, but other components may exist in the middle. It should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that no other component exists in the middle. Other expressions describing the relationship between the components, such as "between" and "immediately between" or "adjacent to" and "directly neighboring to," should be interpreted similarly.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, the terms "include" or "have" are intended to indicate that a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described is present, and one or more other features or numbers. It should be understood that it does not preclude the presence or addition possibilities of, steps, actions, components, parts or combinations thereof.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.It should be noted that, although the technical spirit of the present invention described above has been specifically described in a preferred embodiment, the embodiment is for the purpose of description and not for limitation. In addition, those skilled in the art of the present invention will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical spirit of the present invention. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.

이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings showing embodiments of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따르는 히터블록을 구비한 리플로우 오븐을 이용한 고온 워페이지 측정장치(1)(이하, '워페이지 측정장치(1)'라 함)의 구성도이고, 도 5는 도 4의 워페이지 측정장치(1)의 단면도이다. 도 5의 경우, 볼 그리드 어레이(BGA: Ball Grid Array)를 가지는 기판모듈에 반도체 소자를 실장하는 것으로 도시하였다.4 is a configuration diagram of a high temperature warpage measuring apparatus 1 (hereinafter referred to as a 'warpage measuring apparatus 1') using a reflow oven having a heater block according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 Is a cross-sectional view of the warpage measuring device 1 of FIG. 4. In the case of FIG. 5, a semiconductor device is mounted on a substrate module having a ball grid array (BGA).

도 4와 같이, 상기 워페이지 측정장치(1)는 리플로우 오븐부(100)와, 3차원형상스캔부 및 제어부(3, 도 6참조)를 포함하여 구성된다. 본 발명의 실시예에서는 상기 3차원형상스캔부가 디지털 패턴을 피측정물(2)로 조사한 후 피측정물(2)에서 반사되는 반사광을 촬영하는 디지털 프린지 프로젝션을 수행하는 디지털 프린지 프로젝션(DFP: Digital Fringe Projection)부(DFP부)(300)로 구성되는 것으로 하여 설명한다.As shown in FIG. 4, the warpage measuring device 1 is configured to include a reflow oven unit 100, a three-dimensional shape scanning unit and a control unit 3 (refer to FIG. 6). In an embodiment of the present invention, the digital fringe projection (DFP: Digital) performing a digital fringe projection for photographing reflected light reflected from the object 2 after the 3D shape scanning part irradiates the digital pattern with the object 2 It will be described as being composed of a Fringe Projection (DFP) 300.

도 4 및 도 5와 같이, 상기 리플로우 오븐부(100)는 오븐케이스(110)와 히트블록부(140)와 이송부(200)를 포함하여 구성된다.4 and 5, the reflow oven unit 100 includes an oven case 110, a heat block unit 140, and a transfer unit 200.

상기 오븐케이스(110)는 내부에 장입된 피측정물을 가열하고 냉각시키며, 가열되고 냉각되며 이송되는 피측정물을 외부에서한 DFP 촬영을 수행할 수 있도록 하기 위해, 상부면 또는 측부면에 내열성 강화유리 등의 투명 부재가 장착되는 관측창(112)이 길이 방향을 따라 형성되고, 내측 양 측면에 열을 형성하는 히터(121)들이 배치되되 순차적으로 온도가 상승하는 가열구간(120)과 순차적으로 온도가 하락되는 냉각구간(130)을 가지도록 하며, 그 하부에 히터블록부(140)가 구비된다.The oven case 110 heats and cools an object loaded therein, and is heat-resistant to an upper surface or a side surface to enable DFP imaging of the object to be heated, cooled, and transferred from the outside. The observation window 112 on which a transparent member such as tempered glass is mounted is formed along the longitudinal direction, and heaters 121 that form heat on both sides of the inner side are arranged, but sequentially with a heating section 120 in which the temperature increases sequentially. In order to have a cooling section 130 in which the temperature decreases, a heater block unit 140 is provided under the cooling section 130.

상기 히터블록부(140)는 다수의 히터블록(141)들이 오븐케이스(110)의 내부 저면에서 일정 간격으로 길이방향을 따라 열을 이루며 배치 구성되는 것으로, 상기 히터블록부(140)는 히터블록(141)들에 안착되는 피측정물(2)들에 직접 고온의 열을 가하여 가열하거나 저온을 열을 가하여 냉각시키도록 구성된다. The heater block portion 140 is configured such that a plurality of heater blocks 141 are arranged in a row along the length direction at regular intervals from the inner bottom surface of the oven case 110, and the heater block portion 140 is a heater block It is configured to heat by applying high-temperature heat directly to the objects 2 to be seated on the 141 or to cool the low-temperature heat.

이때, 상기 히터(121)들과 히터블록(141)들은 도 2의 반도체 실장을 위한 온도프로파일과 같은 기 설정된 온도프로파일에 따라 오븐케이스(110)의 내부 영역을 길이 방향으로 서로 다른 온도 영역을 가지도록 가열되어 피측정물(2)을 가열하거나 냉각시킨다. 이때, 히터블록(141)들은 상부에서 안착된 피측정물(2)들로 직접 열을 전달하여 피측정물(2)들을 가열하게 되며, 히터(121)들은 오븐케이스(110) 내부의 분위기 온도를 제어하는 보조 발열 기능을 수행한다. At this time, the heaters 121 and the heater blocks 141 have different temperature regions in the longitudinal direction of the inner region of the oven case 110 according to a preset temperature profile, such as a temperature profile for semiconductor mounting of FIG. 2. Heated to cool or heat the object to be measured 2. At this time, the heater blocks 141 transfer heat directly to the objects 2 seated at the top to heat the objects 2, and the heaters 121 have the ambient temperature inside the oven case 110. It performs the auxiliary heating function to control the.

구체적으로, 상기 히터(121)들과 히터블록(141)들은 가열구간(120)에서는 피측정물의 이송 방향으로 갈수록 온도가 높아지게 되어 피측정물(2)을 가열하고, 냉각구간(130)에서는 피측정물(2)의 이송 방향으로 갈수록 온도가 낮아져 피측정물(2)을 냉각시키도록 동작한다.Specifically, the heaters 121 and the heater blocks 141 are heated in the heating section 120 in the transport direction of the object to be measured, thereby heating the object to be measured 2, and in the cooling section 130, avoid The temperature decreases toward the transport direction of the measurement object 2 to operate to cool the measurement object 2.

상기 이송부(200)는 오븐케이스(110)의 내부에 설치되어, 오븐케이스(110)로 장입된 반도체 소자 또는 기판모듈 등의 피측정물(2)을 지지하며 히터블록(141)들의 상부면으로 순차적으로 이송시키는 것으로서, 양측의 회전드럼과 회전드럼에 걸리어지는 이송벨트를 포함하여 구성된다. 이때, 이송벨트는 히터블록(141)의 열이 피측정물(2)로 전달되는 효율을 높이기 위해 열전도체 벨트 또는 다수의 와이어들로 형성되는 와이어벨트로 구성된다.The transfer unit 200 is installed inside the oven case 110, supports the measured object 2, such as a semiconductor device or a substrate module loaded into the oven case 110, to the upper surface of the heater blocks 141 As a sequential conveying, it comprises a rotating drum on both sides and a conveying belt applied to the rotating drum. At this time, the transfer belt is composed of a heat conductor belt or a wire belt formed of a plurality of wires to increase the efficiency of the heat of the heater block 141 being transferred to the object 2.

상기 DFP부(300)는 서로 다른 주기의 파장을 가지는 디지털 패턴광을 생성하여 측정광으로 조사하는 두 개의 패턴프로젝터(310, 310a, 310b) 및 두 개의 패턴프로젝터(310, 310a, 310b)에서 조사되어 피측정물(2)에서 반사되는 반사광을 촬영하는 카메라(320)를 포함하여 구성되어, 피측정물의 3차원 표면 형상에 대응하는 패턴광의 영상을 촬영하도록 작동된다.The DFP unit 300 is irradiated by two pattern projectors 310, 310a, 310b and two pattern projectors 310, 310a, 310b that generate digital pattern light having wavelengths of different periods and irradiate it with measurement light. It is configured to include a camera 320 for photographing reflected light reflected from the object to be measured (2), it is operated to shoot an image of the pattern light corresponding to the three-dimensional surface shape of the object.

상술한 구성의 DFP부(300)는 도 7에 도시된 바와 같이, 가열구간과 냉각구간에서 각각 위치 이동 가능하도록 가열구간(120)과 냉각구간(130)의 상부 각각에 설치될 수 있다. 이러한 구성에 의해 피측정물(2)이 필요한 온도 구간에 다달았을 때 워페이지 측정을 위한 피측정물(2)에 대한 디지털 프린지 패턴광에 의한 패턴 영상을 촬영할 수 있도록 한다.As illustrated in FIG. 7, the DFP unit 300 having the above-described configuration may be installed on each of the heating section 120 and the upper section of the cooling section 130 so as to be movable in the heating section and the cooling section, respectively. With this configuration, when the object 2 reaches a required temperature range, it is possible to photograph a pattern image by digital fringe pattern light for the object 2 for warpage measurement.

상기 제어부(3)는 DFP부(300)로부터 입력된 피측정물(2)의 3차원 표면 형상에 대응하는 패턴광의 영상을 수신한 후 위상 검출을 수행하여, 높이를 측정하는 것에 의해, 피측정물(2)의 3차원 표면 형상을 생성하여 워페이지의 유무를 출력하도록 구성된다.The control unit 3 receives the image of the pattern light corresponding to the 3D surface shape of the object 2 input from the DFP unit 300, performs phase detection, and measures the height by measuring the height. It is configured to output the presence or absence of a warpage by generating a three-dimensional surface shape of the water 2.

이때, 상기 DFP부(300)는 정수배의 주기차를 가지는 서로 다른 파장을 가지는 두개의 패턴광을 각각 측정광으로 하여 두 개의 패턴프로젝터(310a, 310b)를 통해 피측정물(2)에 조사하고, 피측정물(2)에서 반사되는 반사광을 촬영하도록 구성될 수 있다.At this time, the DFP unit 300 irradiates the object 2 through two pattern projectors 310a and 310b, using two pattern lights having different wavelengths having an integer multiple of a period difference as measurement light, respectively. , It may be configured to photograph the reflected light reflected from the object (2).

이 경우, 상기 제어부(3)는, 두 개의 촬영된 반사광에 의해 형성되는 패턴들의 위상을 FT(Fourier Transform)를 이용하여 계산한 후, 상기 피측정물에 대한 3차원 패턴영상을 생성하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식에 의해 PFP(Phase Fringe Projection)에 의한 광학 측정 중 발생하는 2π 모호성 문제와 국부영역의 측정에 제한되는 것에 의해 전체 영역에 대한 다수의 촬영을 수행하게 되어 측정시간이 많이 소요되는 한계를 극복할 수 있게 된다.In this case, the controller 3 is configured to calculate a phase of the patterns formed by the two photographed reflected lights using a Fourier Transform (FT), and then generate a 3D pattern image of the object to be measured. You can. This method overcomes the limitation that takes a lot of measurement time by performing multiple shots on the entire area by being limited to the measurement of 2π ambiguity and local area generated during optical measurement by PFP (Phase Fringe Projection). I can do it.

이와 달리, 상술한 디지털 프린지 프로젝션을 적용한 피측정물에 대한 3차원표면 형상의 취득은, WTP(Wavelet Transform Profilometry), PSP(Phase Shifting Profilometry) 등의 방법이 적용될 수도 있다. Alternatively, the acquisition of the three-dimensional surface shape of the object to which the digital fringe projection described above is applied may include a method such as Wavelet Transform Profilometry (WTP) or Phase Shifting Profilometry (PSP).

또한, 상기 3차원형상스캔부는 3차원 레이저 스캐너 등의 다양한 3차원 형상 스캐너로 구성될 수도 있다.In addition, the three-dimensional shape scanning unit may be configured with various three-dimensional shape scanners, such as a three-dimensional laser scanner.

도 6은 워페이지 측정 과정을 나타내는 도면이고, 도 7은 워페이지 측정장치(1)의 워페이지 측정 동작을 나타내는 도면이며, 도 8은 피측정물(2)을 히터블록(141)들의 상부면으로 순차적으로 이송시키는 과정을 나타내는 도면이다.6 is a view showing a process of measuring the warpage, FIG. 7 is a view showing the operation of the warpage measurement of the warpage measuring device 1, and FIG. 8 is the upper surface of the heater blocks 141 for the object 2 to be measured It is a diagram showing the process of sequentially transferring.

도 6과 같이, 상술한 구성을 가지는 워페이지 측정장치(1)를 이용한 피측정물(2)에 대한 워페이지 측정을 위해, 먼저, 픽엔플레이스 장치 등의 로더(Loader)가 트레이(tray)로부터 반도체 소자 또는 기판모듈 등의 피측정물(2)을 리플로우 오븐부(100)의 장입영역을 통해 이송부(200)의 상부로 반복하여 장입한다.As shown in FIG. 6, for measuring the warpage of the object 2 using the warpage measuring apparatus 1 having the above-described configuration, first, a loader such as a pick-and-place apparatus is loaded from a tray. The object to be measured 2 such as a semiconductor element or a substrate module is repeatedly charged to the upper portion of the transfer unit 200 through the charging area of the reflow oven unit 100.

이와 동시에, 피측정물(2)에 대한 가열과 냉각 과정에서의 워페이지 측정을 위해서 제어부(3, 도 6 참조)는 반도체 실장 장비에서의 솔더링을 위한 온도 프로파일과 같은 기 설정된 온도 프로파일에 따라 히터(121)들과 히터블록(141)들을 제어하여 오븐케이스(110) 내부 영역이 온도 구배를 가지는 온도 영역들로 분할하여 피측정물에 대한 가열 및 냉각을 수행한다. 즉, 히터블록(141)들이 접촉된 피측정물에 열을 전달하여 가열 및 냉각을 수행하게 되므로, 온도 구간별 균일한 온도를 가지도록 한다. 다수의 피측정물을 측정하는 경우에도 피측정물들이 분포된 영역 전체에서 균일한 온도 조절이 가능하여 워페이지 측정을 신속하게 함은 물론, 정확성을 현저히 향상시킬 수 있게 된다.At the same time, in order to measure the warpage in the process of heating and cooling the object 2, the control unit 3 (see FIG. 6) is heated according to a preset temperature profile, such as a temperature profile for soldering in semiconductor mounting equipment. The inside of the oven case 110 is divided into temperature regions having a temperature gradient by controlling the 121s and the heater blocks 141 to perform heating and cooling of the object to be measured. That is, since the heater blocks 141 transfer heat to the object to be contacted and perform heating and cooling, to have a uniform temperature for each temperature section. Even when measuring a large number of objects, uniform temperature control is possible over the entire area where the objects are distributed, thereby speeding up the warpage measurement and significantly improving accuracy.

이송부(200)는 상술한 바와 같이 서로 다른 온도 영역들로 구획되는 오븐케이스(110)의 내부에 장입된 피측정물(2)들을 인출영역으로 이송시킨다.As described above, the transfer unit 200 transfers the objects 2 charged in the interior of the oven case 110 divided into different temperature regions to the extraction region.

도 8을 참조하여 피측정물(2)들을 히터블록(141)들의 상부면으로 순차적으로 이송시키는 과정을 설명한다.The process of sequentially transporting the objects 2 to the upper surface of the heater blocks 141 will be described with reference to FIG. 8.

도 8과 같이, 피측정물(2)들이 히터블록(141)들의 상부에 위치되면, 열접촉된 히터블록(141)들에 의해 피측정물(2)이 히터블록(141)의 온도를 가지도록 가열되거나 냉각된다. As shown in FIG. 8, when the objects 2 are positioned on top of the heater blocks 141, the objects 2 have the temperature of the heater block 141 by the heat-contacted heater blocks 141. Heating or cooling.

이 과정에서, 도 7과 같이, 제어부(3)의 제어에 따라 DFP부(300)들이 각각 설치된 가열구간(120)과 냉각구간(130)의 사이에서 위치 이동하며 오븐케이스(110)의 상부에 형성된 관측창(112)을 통해 오븐케이스(110)의 내부에서 이송되는 피측정물(2)에 대한 디지털 프린지 프로젝션 패턴광 영상을 촬영하여 제어부(3)로 출력한다.In this process, as shown in FIG. 7, under the control of the control unit 3, the DFP units 300 are respectively moved between the installed heating section 120 and the cooling section 130, and are placed on the top of the oven case 110. The digital fringe projection pattern light image of the object 2 transferred from the inside of the oven case 110 is photographed through the formed observation window 112 and output to the control unit 3.

제어부(3)는 입력된 디지털 프린지 프로젝션 패턴광 영상에 대한 데이터처리를 수행하는 것에 의해, 피측정물(2)의 3차원 표면 영상을 생성한 후 워페이지의 유무를 판단하여 출력하게 된다. 이때, 상기 제어부(3)는 3차원형상스캔부를 구성하는 레이저 스캐너, 패턴 3차원 영상 기술 등의 3차원 형상 스캔 방식에 따라 그에 맞는 영상처리를 수행하도록 구성된다.The control unit 3 generates a 3D surface image of the object 2 by performing data processing on the input digital fringe projection pattern light image, and then determines and outputs the presence or absence of a warpage. At this time, the control unit 3 is configured to perform image processing according to a 3D shape scanning method such as a laser scanner constituting a 3D shape scanning unit and a pattern 3D image technology.

상술한 바와 같이, 특정 온도에서의 피측정물(2)에 대한 워페이지 측정이 종료되면, 제어부(3)의 제어에 따라, 이송부(200)가 상승하여 와이어벨트(210)에 안착된 피측정물(2)들을 히터블록(141)들의 상부로 들어올린다. 피측정물(2)들이 들어올려진 후에는 이송부(200)의 회전드럼(220)의 회전하여 피측정물(2)의 다음의 온도를 가지는 히터블록(141)으로 이송시킨다. 이 후, 이송부(200)가 하강하여 피측정물(2)들이 다음의 온도를 가지는 히터블록(141)들과 열접촉되도록 한다. 이후, 열평형 상태가 되기를 기다린 후 열평형 상태에서 상술한 바와 같이 DFP부(300)들이 디지털 프린지 프로젝션 패턴광 영상을 촬영하여 제어부(3)로 출력하며, 이러한 과정을 모든 피측정물(2)들에 대한 워페이지 측정이 완료될 때까지 반복 수행하게 된다. As described above, when the measurement of the warpage for the object 2 at a certain temperature is finished, under the control of the control unit 3, the transfer unit 200 rises to measure the object seated on the wire belt 210. Water (2) is lifted to the top of the heater block (141). After the objects 2 are lifted, the rotating drum 220 of the transfer unit 200 rotates to transfer them to the heater block 141 having the next temperature of the object 2. Thereafter, the transfer unit 200 descends so that the objects 2 are in thermal contact with the heater blocks 141 having the following temperature. Thereafter, after waiting for the thermal equilibrium state, as described above, in the thermal equilibrium state, the DFP units 300 photograph the digital fringe projection pattern light image and output it to the control unit 3, and perform this process on all objects 2 Repeat until the warpage measurement for the field is completed.

상술한 바와 같이, 오븐케이스(110) 내부에서 이송되며 워페이지가 측정된 피측정물(2)들이 도 6 과 같이, 인출 영역에 도달하면, 언로더가 해당 피측정물(2)을 트레이로 이동시키고, 이러한 전체 과정을 반복수행하여, 피측정물(2)에 대한 워페이지 측정을 연속적으로 수행할 수 있게 된다.As described above, when the objects 2 transferred from the oven case 110 and the warpage is measured reach the extraction area, as shown in FIG. 6, the unloader moves the objects 2 to the tray. By moving and repeating this entire process, it is possible to continuously perform the warpage measurement on the object 2.

상술한 본 발명의 워페이지 측정장치는, 내부 온도를 노광조건과 유사하게 하는 경우, 노광을 위한 웨이퍼들의 워페이지 측정에도 적용될 수 있다.The warpage measuring apparatus of the present invention described above can be applied to the warpage measurement of wafers for exposure when the internal temperature is similar to the exposure condition.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.It should be noted that, although the technical spirit of the present invention described above has been specifically described in a preferred embodiment, the above embodiment is for the purpose of explanation and not of limitation. In addition, those skilled in the art of the present invention will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical spirit of the present invention. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.

1...워페이지 측정장치
2...피측정물
3...데이터처리부
100...리플로우 오븐부
110...오븐케이스
112...관측창
120...가열구간
121...히터
130...냉각구간
140...히터블록부
141...히터블록
200...이송부
210...와이어벨트
220...권취드럼
300...DFP부
300a...가열DFP부
300b...냉각DFP부
310, 310a, 310b...패턴프로젝터
320...카메라1 ... Warpage measuring device
2 ... object to be measured
3 ... Data processing unit
100 ... reflow oven
110 ... oven case
112 ... Observation window
120 ... Heating section
121 ... heater
130 ... Cooling section
140 ... heater block
141 ... heater block
200 ...
210 ... wire belt
220 ... winding drum
300 ... DFP part
300a ... heating DFP part
300b ... Cooling DFP
310, 310a, 310b ... pattern projector
320 ... camera

Claims (5)

상부가 관측창으로 형성되며, 내부에는 히터블록들이 열을 이루며 형성되어, 기 설정된 온도프로파일에 따라 상기 히터블록들을 발열시키며, 상기 히터블록들로 순차적으로 장입된 피측정물을 이송시키는 리플로우 오븐부; 및
상기 관측창을 통해 상기 리플로우 오븐부에서 히터블록들에 의해 이송되며 가열 또는 냉각되는 피측정물로 패턴을 가지는 측정광을 조사한 후 피측정물에서 반사되는 반사광을 촬영하여 출력하는 3차원형상스캔부;를 포함하고,
상기 리플로우 오븐부는,
상부면에 상기 관측창이 길이 방향으로 따라 형성되고, 저면에는 온도 구간별로 히터블록들이 열을 이루면서 배치되어, 순차적으로 온도가 상승하는 가열구간과 순차적으로 온도가 하강하는 냉각구간을 가지는 오븐케이스; 및
상기 오븐케이스의 내부에서 장입된 상기 피측정물을 지지하며 이송시키는 이송부;를 포함하며,
상기 3차원형상스캔부는,
상기 가열구간과 냉각구간에서 각각 위치 이동 가능하도록 상기 가열구간의 상부와 상기 냉각구간의 상부에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 히터블록을 구비한 리플로우 오븐을 이용한 고온 워페이지 측정 장치.The upper part is formed of an observation window, and the heater blocks are formed inside to form heat. The reflow oven heats the heater blocks according to a preset temperature profile and transfers the objects to be charged sequentially to the heater blocks. part; And
A three-dimensional shape scan that irradiates measurement light having a pattern with a measurement object that is transferred or heated or cooled by heater blocks from the reflow oven part through the observation window, and then photographs and outputs reflected light reflected from the measurement object Including;
The reflow oven unit,
An oven case having an observation window formed along the lengthwise direction on the upper surface, and heater blocks arranged for each temperature section on the bottom surface, forming a heat, and sequentially heating the heating section and sequentially cooling the cooling section; And
It includes; a transfer unit for supporting and transporting the object to be loaded in the interior of the oven case;
The three-dimensional shape scanning unit,
A high-temperature warpage measuring apparatus using a reflow oven having a heater block, characterized in that it is installed on the top of the heating section and the cooling section, respectively, so as to be able to move positions in the heating section and the cooling section, respectively. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 이송부는, 양측의 회전드럼과 회전드럼에 걸리어지는 다수의 와이어들로 형성되는 와이어벨트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 히터블록을 구비한 리플로우 오븐을 이용한 고온 워페이지 측정 장치.The method according to claim 1,
The transfer unit, a high-temperature warpage measuring apparatus using a reflow oven having a heater block, characterized in that it comprises a wire belt formed of a plurality of wires hanging on the rotating drum and the rotating drum on both sides. 청구항 1에 있어서,
상기 3차원형상스캔부는,
디지털 패턴광을 생성하여 조사하는 하나 이상의 패턴프로젝터 및 하나 이상의 상기 패턴프로젝터에서 조사되어 피측정물에서 반사되는 패턴광을 촬영하는 카메라를 포함하는 디지털 프린지 프로젝션(DFP: Digital Fringe Projection)부;
또는 3차원 레이저 스캐너 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 히터블록을 구비한 리플로우 오븐을 이용한 고온 워페이지 측정 장치.The method according to claim 1,
The three-dimensional shape scanning unit,
A digital fringe projection (DFP) unit including at least one pattern projector that generates and irradiates digital pattern light and a camera that irradiates at least one of the pattern projectors and photographs pattern light reflected from an object to be measured;
Or a high-temperature warpage measuring apparatus using a reflow oven having a heater block, characterized in that it is configured as any one of a three-dimensional laser scanner. 삭제delete
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102433493B1 (en) * 2020-09-03 2022-08-19 에이티아이 주식회사 Vision measuring instrument for measuring warpage of a semiconductor package
KR20220041370A (en) * 2020-09-25 2022-04-01 삼성전자주식회사 Method of determining a critical temperature of a semiconductor package and apparatus for performing the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012002596A (en) 2010-06-15 2012-01-05 Kobe Steel Ltd Three-dimensional shape measuring device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5835223A (en) * 1996-01-05 1998-11-10 Electronic Packaging Services, Ltd. System for measuring surface flatness using shadow moire technology
JPH1071464A (en) * 1996-08-28 1998-03-17 Tamura Seisakusho Co Ltd Reflow device
US5971249A (en) * 1997-02-24 1999-10-26 Quad Systems Corporation Method and apparatus for controlling a time/temperature profile inside of a reflow oven
KR20020065080A (en) 2001-02-05 2002-08-13 주식회사 하이닉스반도체 Method for Measuring Wafer Warpage

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012002596A (en) 2010-06-15 2012-01-05 Kobe Steel Ltd Three-dimensional shape measuring device

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