KR19990078833A

KR19990078833A - 반도체 패키지 마킹 검사공정에서의 오토티칭 장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR19990078833A
Application number: KR19990032991A
Authority: KR
Inventors: 김주환
Original assignee: 김주환; 주식회사 힘스
Priority date: 1999-08-11
Filing date: 1999-08-11
Publication date: 1999-11-05
Also published as: KR100327101B1

Abstract

본 발명의 목적은 롯트 단위별로 마킹을 달리하는 여러 유형의 반도체 패키지의 마킹 불량여부를 검사할 때, 임의의 롯트 단위별로 최초로 투입되는 반도체 패키지의 마킹 이미지를 자동 학습하여 표본 마킹을 결정하고 이 표본 마킹 값에 기초하여 연속적으로 마킹 검사를 실행하도록 함으로써 마킹공정의 가동중단 및 별도의 인력투입 없이 신속하고 정확하게 마킹 검사를 실행할 수 있는 반도체 패키지 마킹 검사공정에서의 오토티칭 장치 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 마킹 검사장치에 마킹장치 측으로부터의 반도체 패키지 롯트 체인지신호가 입력되는지 여부를 판단하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 롯트 체인지신호의 입력이 있으면 마킹 검사장치의 검사 포지션으로 인입되는 패키지의 마킹 이미지를 읽어들여 표본 마킹을 확정하는 제2단계와, 상기 제2단계에서 확정된 마킹 이미지와 카메라에 의해 연속적으로 촬영되어 순차 입력되는 검사대상 마킹 이미지를 비교하여 마킹 불량여부를 판단하는 제3단계와, 상기 제3단계의 실행결과 반도체 패키지에 마킹불량이 존재하면 해당 패키지를 추출하고 마킹불량이 아니면 현재의 패키지가 해당 롯트의 최종 패키지인지 여부를 판단하여 최종 패키지라면 마킹검사를 중단시킨 후 다음 반도체 패키지 롯트 체인지신호를 기다리는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체 패키지 마킹 검사공정에서의 오토티칭 장치 및 그 제어방법{An automatic teaching device in marking inspection process of a semiconductor packages and the method thereof}

본 발명은 반도체 패키지의 마킹 검사장치에 관한 것으로, 특히 롯트 단위별로 마킹을 달리하는 여러 유형의 반도체 패키지의 마킹 불량여부를 마킹 검사라인에서 검사할 때, 롯트 단위에서 최초로 투입되는 반도체 패키지의 마킹 이미지를 자동 학습하여 표본 마킹을 결정하고 이 표본 마킹 값에 기초하여 연속적으로 마킹 검사를 실행하도록 함으로써 마킹공정의 가동중단 및 별도의 인력투입 없이 신속하고 정확하게 마킹 검사를 실행할 수 있게 되는 반도체 패키지 마킹 검사공정에서의 오토티칭 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

반도체장치는 웨이퍼 상에 각종 회로소자를 집적시키는 칩 제조공정과 상기 반도체 칩을 베이스 위에 마운트시키는 다이어태치 공정과 상기 칩과 리드프레임을 연결하는 와이어링 공정과 수지몰드를 이용하여 반도체칩을 포장하는 패키지 공정을 통하여 제조된다.

이렇게 제조된 반도체 장치의 패키지는 그의 표면에 해당 반도체 패키지의 규격 및 모델번호 등을 삽입하는 마킹 공정과 그 마킹의 이상여부를 판단하는 마킹 검사 공정을 통한 품질관리를 거쳐 최종제품으로 출하된다.

상기의 공정중 반도체 패키지 표면상에 해당 패키지의 규격 및 모델번호 등을 삽입하는 마킹 수행공정에는 크게 3가지가 있다.

그 하나는 스탬프 방식으로서 기호, 문자, 도형 등의 마크를 고무 등의 플레이트에 각인한 후 잉크를 묻혀 패키지에 찍는 방식이고, 다른 하나는 마스크 필름방식으로서 원하는 기호, 문자, 도형 등의 마크를 필름에 식각하여 마스크 필름을 제작한 후 이를 마스크로 하여 마킹하는 방식이고, 또 다른 하나는 레이저빔을 이용하여 필요한 기호, 문자, 도형 등으로 패키지 표면을 태워 마킹하는 방식이다.

상기와 같은 여러 마킹방식 중 어느 하나의 방식을 이용하여 반도체 패키지를 마킹할 때, 그 마킹 작업공정 조건의 변화나 설비의 오차로 인하여 불량이 발생될 수 있다.

반도체 패키지의 마킹 불량 형태를 보면, 마킹 문자간의 간격이 다르게 인쇄된 경우(Marking Quality for Each Character), 마킹 문자가 잘려져 인쇄되는 경우(Cut Character for Each Character), 마킹이 인쇄영역에서 벗어나게 된 경우(Extra Marking), 마킹 문자간 밝기오차(Marking Brightness for Each Character), 마킹 문자의 위치오차(Marking Position for Each Character), 마킹 문자간 대비오차(Marking Contrast for Each Character), 마킹 문자의 크기오차(Marking Size for Each Character)등이 있다.

이러한 반도체 패키지에서의 마킹 불량은 마킹장치와 연동하게 되는 마킹 검사장치에서 검출된다.

마킹 검사장치는 정상상태의 마킹 이미지 데이터를 기초로 검사 대상 패키지마다 그의 표면에 새겨진 마크를 읽어들여 상호 비교-판단하는 식으로 하나의 검사라인에서 여러 유형의 마킹 불량여부를 판단하게 되는 데, 반도체 패키지는 롯트(lot)단위별로 서로 다른 마킹을 가지게 되고 또한 하나의 롯트 단위를 구성하는 반도체 패키지의 개수가 수십개 내지 수백개 정도에 불과한 경우도 있기 때문에, 패키지 롯트가 바뀔 때마다 작업자가 매번 검사기준이 될 표본 마킹 이미지를 입력시켜주어야 한다.

이러한 마킹검사 작업은 반도체 패키지의 롯트 단위별로 관리해주기 위한 작업인력이 필요하게 되고 또한 검사 작업효율도 떨어져 왔기 때문에 반도체 장치의 생산성을 높이는데 하나의 장애 요인이 되고 있었다.

본 발명의 목적은 반도체 패키지의 마킹 검사장치에서 롯트 단위별로 마킹을 달리하는 여러 유형의 반도체 패키지의 마킹 불량여부를 검사 라인에서 검사할 때, 반도체 패키지의 롯트 변경에 따른 마킹공정라인과 마킹검사공정라인의 가동중단 및 별도의 인력투입 없이 자동으로 표준 마킹 이미지의 티칭하여 이 티칭 마킹 데이터에 따라 연속적으로 패키지의 마킹 불량여부 검사를 실행할 수 있는 반도체 패키지 마킹 검사공정에서의 오토티칭 장치 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 반도체 패키지 마킹 검사공정을 설명하기 위한 일반적인 반도체 패키지의 제조과정 흐름도이다.

도 2는 본 발명의 마킹 오토티칭 및 검사장치의 회로블록 구성도이다.

도 3은 본 발명의 방법에 따른 반도체 패키지의 마킹 오토티칭 및 검사과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10 : 마킹장치 20 : 마킹 검사장치

21 : 마이컴 22 : 키입력부

23 : 메모리 24 : 알람장치

25 : 카메라 26 : 마킹 에러 패키지 추출장치

27 : 제어신호 입력 인터페이스 장치

28 : 비상경보장치 29 : 디스플레이장치

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 방법은 마킹장치로부터 마킹 검사장치에 반도체 패키지의 롯트 체인지신호가 입력되는지 여부를 판단하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 롯트 체인지신호의 입력이 있으면 마킹검사 포지션으로 인입되는 패키지의 마킹 이미지를 읽어들여 표본 마킹 이미지로 확정하는 제2단계와, 상기 제2단계에서 확정된 표본 마킹 이미지와 카메라에 의해 연속적으로 촬영되어 순차 입력되는 검사대상 마킹 이미지를 비교하여 마킹 불량여부를 판단하는 제3단계와, 상기 제3단계의 실행결과 반도체 패키지의 마킹 불량이 존재하면 해당 패키지를 추출하고 마킹불량이 아니면 현재의 패키지가 해당 롯트의 최종 패키지인지 여부를 판단하고 그 판단결과 최종 패키지라면 마킹검사장치를 정지한 후 다음 롯트 체인지신호를 기다리는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명 장치는 마킹장치로부터 반도체 패키지 롯트 신호를 받아들이는 제어신호 입력 인터페이스장치와, 반도체 패키지의 마킹을 촬영하는 카메라와, 상기 카메라에 의해 촬영된 마킹 이미지를 디지털 데이터로 기억하는 메모리와, 상기 제어신호 입력 인터페이스장치를 통해 롯트 체인지신호가 입력되면 검사 포지션으로 최초로 인입되는 패키지의 마킹 이미지를 읽어들여 표본 마킹 이미지로 확정하고 이렇게 확정된 표본 마킹 이미지와 카메라에 의해 연속적으로 촬영되어 순차 입력되는 검사대상 마킹 이미지를 비교하여 마킹 불량여부를 판단하는 마이컴과, 마킹불량이 마이컴에 의해 체크될 때마다 작동하는 알람장치와, 상기 마이컴에 의해 실행되는 마킹 검사관련 정보를 표시하는 디스플레이장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명한다.

여기에서 참고되는 바와 같이, 반도체 집적회로 칩과 리이드 프레임 또는 볼 그리드 어레이를 와이어링 한 후 수지 등을 이용하여 집적회로 칩을 몰딩하는 반도체 패키지 제조공정이 완료되면, 반도체 패키지 상에 해당제품의 규격, 성능 등을 표시하기 위한 마킹 공정을 진행한다.

상기 마킹 공정을 거친 반도체 패키지는 마킹 검사공정에서 마킹의 이상유무가 체크되어 정상 마킹 제품이 선별되게 되며, 이렇게 마킹 검사과정을 통과한 반도체 패키지는 트리밍 및 포밍과정을 거쳐 최종 완성품으로 출하되게 된다. 실제로 마킹공정과 마킹검사공정은 상호 연계되어 진행되게 된다.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 패키지의 마킹 오토티칭 및 검사장치의 회로블록 구성도이다.

여기에서 참고되는 바와 같이, 마킹장치(10)로부터 발생되는 롯트 체인지 신호는 마킹 검사장치(20)내의 제어신호 입력 인터페이스장치(27)를 통하여 마이컴(21)에 입력되게 연결하고, 또한 상기 마이컴(21)에는 카메라(25)에서 촬영된 반도체 패키지 상의 마킹 이미지 데이터가 디지털 신호로 입력되게 연결하고, 키입력부(22)의 기능선택 및 기타 검사 조건 설정 및 변경신호 등이 입력되게 연결한다.

또, 상기 마이컴(21)은 이 마이컴에서 처리되는 마킹검사에 관련된 각종정보를 표시하는 디스플레이장치(29)와, 검사 대상 반도체 패키지 상의 마킹이 불량일 때 이를 추출하기 위한 신호에 의해 작동하여 해당 반도체 패키지를 추출하는 마킹에러 패키지 추출장치(26)와, 검사할 반도체 패키지 롯트의 최초 마킹을 이미지 데이터를 표본 마킹값으로 저장하는 메모리(23)를 포함한다.

이러한 반도체 패키지 마킹 검사장치의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 마킹장치(10)로부터 반도체 패키지의 표면에 인쇄되는 마킹이 변경됨을 알리는 반도체 패키지 롯트 스위치 신호가 발생되면 이 롯트 스위치 신호는 마킹 검사장치(20)의 제어신호 입력 인터페이스장치(27)를 거쳐 마이컴(21)에 입력된다.

마이컴(21)에 반도체 패키지 롯트 스위치 신호가 입력되면 마이컴(21)은 직전의 표본 마킹 이미지 데이터 값에 기초한 그때까지의 마킹 검사작업을 종료하고 카메라(25)를 통하여 새로운 검사 대상 반도체 패키지의 초기 마킹 이미지를 티칭한다.

카메라(25)를 통해 읽어들여 티칭한 새로운 반도체 패키지 롯트의 마킹 이미지 데이터는 표본 마킹값으로써 메모리(23)에 저장되게 된다. 이때 표본 마킹값을 확정하기 위해 새로운 롯트의 처음 반도체 패키지의 마킹 이미지를 다수개 읽어들여 상호 비교하는 것을 통하여 마킹 불량이 표준값이 되는 것을 배제시킬 수 있다.

상기 과정을 통해 확정된 표본 마킹에 대한 디지털 이미지 데이터는 메모리(23)에 저장된다.

이후 마이컴(21)은 키 입력부(22)에 의해 설정된 검사 조건에 따라 카메라(25)를 통해 읽어들인 검사대상 반도체 패키지의 마킹 이미지를 표본 마킹 이미지 데이터에 비교하는 것으로 마킹 에러가 발생된 반도체 패키지를 검사하게 된다.

마이컴(21)에서의 패키지 마킹 검사 과정을 통하여 검색된 불량 마킹 패키지는 상기 마이컴의 제어신호에 의해 작동하게 되는 마킹 에러 패키지 추출장치(26)에 의해 추출되어 불량 패키지 트레이에 수집되게 된다.

이때 마이컴(21)은 알람장치(24)에 알람 작동신호를 출력하는 것으로 불량마킹이 발생할 때마다 알람이 발생되게 하여 마킹 불량 반도체 패키지의 추출을 표시하게 된다.

특히, 마이컴(21)은 마킹 불량이 일정한 시간범위내에서 연속적으로 발생하는 가 여부를 판단하여 일정시간동안 정해진 횟수이상의 알람이 발생하게 되면, 즉 마킹 불량이 빈번하게 나타나게 되면 마킹 검사장치 또는 마킹장치의 이상으로 판단하고 비상경보장치(28)를 작동시킴과 동시에 시스템의 작동을 중단시킨다.

상기 반도체 패키지의 마킹 검사시 검사할 마킹부분은 마킹 전체부분을 대상으로 하거나 또는 전체 마킹 중 어느 하나의 특정부분을 정하여 해당부분의 마킹 이미지만을 대상으로 할 수 있다.

전자의 경우 마킹 검사 결과에 대해 정확도를 기할 수 있으나 검사 시간의 증가를 가져온다. 후자의 경우 검사 결과에 대한 신뢰도가 다소 덜어지기는 하지만 고속의 마킹검사를 실행시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 반도체 패키지 마킹 검사공정에서의 오토티칭 및 검사과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

여기에서 참고되는 바와 같이, 제1단계에서는 마킹장치에서의 반도체 패키지 작업 롯트의 변경에 기인하여 상기 마킹장치로부터 마킹 검사장치측에 반도체 패키지의 롯트 체인지 신호가 입력되는지 여부를 판단한다.

제2단계에서는 상기 제1단계의 실행에 따라 롯트 체인지신호의 입력이 마킹 검사장치의 마이컴에서 체크되면 검사 포지션으로 처음 인입되는 새로운 롯트의 반도체 패키지의 마킹 이미지를 읽어들여 표본 마킹 이미지를 확정한다. 이때 표본 마킹 이미지 데이터에 대한 신뢰도를 높이기 위해 초기 마킹 이미지를 다수개 촬영하여 이들의 이미지 데이터를 비교분석하는 것으로 불량 마킹(마킹 에러)가 표본이 될 가능성을 최소화시키고 있다.

제3단계에서는 상기 제2단계에서 확정된 표본 마킹 이미지와 카메라에 의해 연속적으로 촬영되어 순차 입력되는 검사대상 반도체 패키지의 검사 마킹 이미지를 비교하여 마킹 불량여부를 판단한다.

제4단계에서는 상기 제3단계의 실행결과 반도체 패키지에 마킹 불량이 존재하면 마이컴내의 타이머 작동과 더불어 알람장치를 통해 알람을 발생하는 것으로 마킹 불량 패키지의 추출을 표시하고, 상기 알람이 설정된 시간동안 설정된 횟수 이상 발생되고 있는가 여부를 판단하여 설정횟수 이상이면 마킹장치 및 마킹 검사장치를 정지하고 시스템 이상상태를 알리기 위한 비상경보를 발생시키고 상기 알람이 단발성이거나 설정한 시간 범위내에서 연속적으로 발생되는 조건이 아니라면 타이머를 리세트하고 이후의 마킹검사를 연속적으로 실행한다.

여기에서 타이머를 이용하여 일정범위의 시간내에서 알람 발생횟수를 마이컴이 체크하는 것은 시스템의 에러발생으로 인하여 정상적인 마킹의 반도체 패키지가 불량품으로 추출되는 것을 방지하기 위함이다.

이때 마이컴 내의 타이머에 의한 타이밍 시점은 매 알람발생 시점이며 타이밍 스타트 후 사전에 설정된 시간이 경과하면 리세트 되어 다음 알람발생 신호에 의해 스타트되게 된다.

한편, 상기 제3단계의 실행결과 반도체 패키지에 마킹이 없으면 현재의 반도체 패키지가 해당 롯트의 최종 반도체 패키지인지 여부를 판단하여 그 판단결과 현재의 마킹 검사대상 패키지가 최종 패키지일 경우에는 마킹 검사 작업을 정지한 후 대기모드로 돌입하여 다음 롯트 체인지신호를 기다리고 최종패키지가 아닐 경우에는 순차 마킹 검사단계를 실행한다.

또한, 반도체 패키지 마킹 검사시스템의 이상발생으로 인한 비상경보 및 시스템 작동 중단상태에서 시스템 고장원인을 해소시키고 재작동을 살행시키면 마킹검사 장치는 앞의 순차마킹 검사실행단계부터 다시 마킹 검사작업을 실행하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 롯트 단위별로 마킹을 달리하는 여러 유형의 반도체 패키지의 마킹 불량여부를 검사 라인에서 검사할 때, 검사라인의 가동중단 및 별도의 인력투입 없이 표본 마킹 이미지의 자동학습을 통해 연속적으로 마킹 검사를 실행할 수 있게되므로 반도체 패키지의 마킹 검사 작업시간을 획기적으로 단축시킬 수 있는 특유의 효과가 나타나게 된다.

또한, 본 발명은 반도체 제조공정의 수행에 따른 완성품 반도체 패키지의 최종 외관검사(리드피치 검사, 리드폭 검사, 리드벤트 검사, 리드수 검사, 리드스큐 검사, 리드길이 검사, 터미널치수 검사, 평탄성 검사 등)와 병행하게 되는 최종 마킹검사(Marking Quality for Each Character, Cut Character for Each Character, Extra Marking, Marking Brightness for Each Character, Marking Position for Each Character, Marking Contrast for Each Character, Marking Size for Each Character)등을 수행하는 경우에도 상기 본 발명의 방법과 장치를 그대로 적용할 수 있다.

Claims

마킹장치(10)로부터 반도체 패키지 롯트 신호를 받아들이는 제어신호 입력 인터페이스장치(27)와, 반도체 패키지의 마킹을 촬영하는 카메라(25)와, 상기 카메라에 의해 촬영된 마킹 이미지를 디지털 데이터로 기억하는 메모리(23)와, 상기 제어신호 입력 인터페이스장치를 통해 롯트 체인지신호가 입력되면 마킹검사 포지션으로 최초로 인입되는 패키지의 마킹 이미지를 읽어들여 표본 마킹 이미지로 확정하고 이렇게 확정된 표본 마킹 이미지와 카메라에 의해 연속적으로 촬영되어 순차 입력되는 검사대상 마킹 이미지를 비교하여 마킹 불량여부를 판단하는 마이컴(21)과, 마킹불량이 마이컴에 의해 체크될 때마다 작동하는 알람장치(24)와, 마이컴의 마킹불량 검출신호에 따라 불량마킹 패키지를 추출하는 마킹에러 패키지 추출장치(26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 마킹 검사공정에서의 오토티칭 장치.
마킹장치로부터 마킹 검사장치에 반도체 패키지의 롯트 체인지신호가 입력되는지 여부를 판단하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 롯트 체인지신호의 입력이 있으면 마킹검사 포지션으로 인입되는 패키지의 마킹 이미지를 읽어들여 표본 마킹 이미지로 확정하는 제2단계와, 상기 제2단계에서 확정된 표본 마킹 이미지와 카메라에 의해 연속적으로 촬영되어 순차 입력되는 검사대상 마킹 이미지를 비교하여 마킹 불량여부를 판단하는 제3단계와, 상기 제3단계의 실행결과 반도체 패키지 마킹 불량이면 마이컴내의 타이머 작동과 동시에 알람장치를 통해 알람을 발생하는 것으로 마킹 불량 패키지의 추출을 표시하고, 상기 알람이 설정된 시간동안 설정된 횟수 이상 발생되고 있는가 여부를 판단하여 설정횟수 이상이면 마킹장치 및 마킹 검사장치를 정지하고 시스템 이상상태를 알리기 위한 비상경보를 발생시키고 상기 판단결과 마킹불량이 아니면 현재의 패키지가 해당 롯트의 최종 패키지인지 여부를 판단하고 그 판단결과 최종 패키지라면 마킹검사장치를 정지한 후 다음 롯트 체인지신호를 기다리는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 마킹 검사공정에서의 오토티칭 제어방법.
제2항에 있어서, 표본 마킹 이미지는 표본 마킹 이미지 데이터에 대한 신뢰도를 높이기 위해 초기 마킹 이미지를 다수개 촬영하여 이들의 이미지 데이터를 상호 비교분석하는 것으로 표본마킹을 확정하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 마킹 검사공정에서의 오토티칭 제어방법.