WO2022173120A1 - 찍힘 유니트를 구비한 검사 장치 - Google Patents

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WO2022173120A1
WO2022173120A1 PCT/KR2021/019973 KR2021019973W WO2022173120A1 WO 2022173120 A1 WO2022173120 A1 WO 2022173120A1 KR 2021019973 W KR2021019973 W KR 2021019973W WO 2022173120 A1 WO2022173120 A1 WO 2022173120A1
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probe
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정상헌
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바이옵트로 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to an inspection apparatus for inspecting possible dents after energization inspection.
  • PCB Printed Circuit Board
  • Printed Circuit Board is one of the basic essential parts in almost all equipment such as household appliances such as washing machines and televisions, household goods including mobile phones, automobiles, satellites, and the like.
  • the present invention is an apparatus for inspecting a dent on a substrate, and since dents that may occur due to the inspection itself such as an energization inspection can also be an important factor in causing a defect in the substrate, by performing engraving inspection after energization inspection, better quality It is to provide an inspection apparatus for producing the substrate.
  • the present invention is an inspection device in which the inspection process is performed in the order of an alignment unit, a probe unit, and an engraving unit. It may include an engraving unit.
  • a second position at which the substrate waits before moving to the alignment unit is set, and a shuttle unit for transferring the substrate along an imaginary straight line connecting the second position, the alignment unit, and the probe unit may be provided to optimize the inspection process can do.
  • the alignment unit and the stamping unit are positioned at a third position, which is a position for the inspection step between the second position and the probe unit, so that the two-shuttle inspection can be optimized.
  • a fifth position waiting after completion of the inspection of the substrate is set, and the path from the second position through the alignment unit to the probe unit is a first path, and from the probe unit to the probe unit.
  • the first path and the second path may be in the forward and reverse directions of an imaginary straight line.
  • the first path may be shorter than the second path.
  • the alignment unit and the stamping unit are located in the same inspection area, when the shuttle unit moves the first path or the 1-1 and 1-2 paths, only movement in the first direction is allowed, and the position of the alignment unit is corrected. If the 3rd position and the position of the imprinting unit is the 4-2 position, the 3rd position and the 4-2 position are the same, and if the direction from the imprinting unit to the probe unit is the 1st direction, alignment
  • the unit and the imprinting unit may be provided at positions spaced apart from each other in the first direction.
  • the alignment unit and the imprinting unit may be provided adjacent to each other, and the process progress direction from the alignment unit to the probe unit and the process progress direction from the imprint unit to the next step may be opposite to each other.
  • a process progress direction from the alignment unit to the probe unit and a process progress direction from the stamp unit to the next step may be perpendicular to each other.
  • a plurality of shuttle units for moving the substrate through the first path and the second path are provided, wherein the respective second and fifth positions of each shuttle unit coincide with each other, and the second position and the fifth position are can match each other.
  • a 1-1 path is from the second position to the alignment unit, a 1-2 path is from the alignment unit to the probe unit, a 2-1 path is from the probe unit to the imprinting unit, and the imprinting unit to the imprinting unit is a 2-1 path.
  • the path to the fifth position is the 2-2 path
  • the 1-2 path may be shorter than the 2-1 path, and the 1-1 path and the 2-2 path may coincide with each other.
  • the 1-2 th path may be shorter than the 2-1 path, and the 1-1 path may be shorter than the 2-2 path.
  • the second shuttle unit for moving the second substrate may be located on the 1-2 path or the 2-1 path.
  • the second position, the alignment unit, the probe unit, the imprinting unit, and the fifth position are provided with an index unit occupying each step of the inspection process, and the inspection of the substrate is performed in order by the rotation of the index unit, the second position,
  • the alignment unit, the probe unit, the imprinting unit, and the fifth position do not overlap each other on the index unit, and the rotation angle during one step of the index unit may be determined according to the number of initially set steps of the index unit.
  • a plurality of shuttle units for moving the substrate in the order of the alignment unit, the probe unit, and the imprinting unit are provided, wherein the shuttle unit moves from the alignment unit to the probe unit and the inspection direction is a first direction, from the probe unit to the If the direction to be inspected while moving to the imprinting unit is referred to as a second direction, the plurality of shuttle units have degrees of freedom only in the first and second directions, and movement in the first and second directions may be restricted. have.
  • Fig. 2 (a) is an explanatory diagram illustrating the dent
  • Fig. 2 (b) is an explanatory diagram showing the occurrence of defects due to the dent.
  • Figure 3 shows the substrate before the dent occurs
  • (b) and (c) of Figure 3 (b) and (c) show the state in which the dent occurs
  • (b) is a reference value for judging whether there is a defect
  • (c) shows the occurrence of a defect that exceeds the reference value of (b).
  • FIG. 4 is an explanatory view showing a two-shuttle method of the inspection apparatus of the present invention.
  • FIG. 5 is an explanatory view showing the two shuttle units of FIG. 4 before merging the two shuttle units.
  • FIG. 6 is an explanatory view showing a place where the imprinting unit of the inspection device of the present invention can be located.
  • Figure 7 is an explanatory view showing that the second path is corrected by providing the stamping unit of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an index unit according to the present invention, and is an explanatory diagram illustrating a case in which the index unit consists of five steps.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an index unit according to the present invention, and is an explanatory diagram illustrating a case in which the index unit consists of four steps.
  • FIG. 10 is a schematic view showing a loading unit and a loading unit constituting the inspection apparatus of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic view showing an alignment unit included in the loading unit constituting the inspection apparatus of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a substrate 200 to be inspected by the inspection apparatus of the present invention.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing an inspection unit 190 constituting the inspection apparatus of the present invention.
  • the board 200 (Bare Board) before the circuit is printed needs to complete the energization test after the manufacturing process is completed, and shipment may be possible only when all electrical signals through this are not abnormal. It may be important to determine normal, short, or open having a specific resistance of the substrate 200 through the energization test, and to classify the normal substrate 200 and the erroneous substrate 200 through this. .
  • the inspection is performed with a probe having a pointed tip through a probe, etc. can
  • a probe is mounted on a robot arm, etc. to contact the substrate 200 and conduct a energization test, and it moves to another inspection position by moving on the xy plane consisting of the x-axis (first direction) and y-axis (second direction).
  • the target inspection position descends for inspection in the -z-axis (reverse direction of the third direction), and after inspection, it rises to the +z-axis (the third direction) and moves the xy plane again to another inspection position. Moving can be performed repeatedly.
  • the same substrate 200 is repeatedly arranged on one plate or frame in a grid format in an appropriate number for the equipment rather than one substrate 200, and during inspection, a plurality of substrates 200 ) may be conducted for the entire plate or frame on which the energization test or the dent (D) test is carried out. Accordingly, in order to hold a node for a plurality of circuits and perform an inspection even during a single inspection, the probe must be able to move rapidly in the first direction, the second direction, or the third direction.
  • the third direction movement of the probe slows the speed when the probe approaches the substrate 200 so that it is in close contact with the substrate 200, but the height of the substrate 200 is different, and the distance and probe Since the thickness of the probe is on the order of several microns, it is easy to cause a defect error even if it is precisely controlled.
  • the dent (D) is generated by the energization test
  • the circuit printed circuit board 200 may undergo various processes depending on the purpose, and heating or cooling may be repeated in this process. Accordingly, due to the empty space, an error in which the circuit itself is turned off or inflated may occur as air in the empty space contracts or expands. That is, dents may occur due to the energization test itself after the energization test.
  • the probe of the probe unit can be raised and lowered to contact the target point. When the probe and the substrate are in contact, the impact of the substrate can be alleviated by slowly adjusting the elevating speed of the probe only in the vicinity of the probe.
  • the circuit is mounted on the substrate 200 by leaving the dent (D) and operating the equipment for several hours or several days, the user may have a problem of discarding the circuit itself, which is several times more expensive than the substrate 200. It may be necessary to periodically and frequently manage the stamping (D) in units of one hour.
  • the controller may calculate a substrate position error of the alignment unit 170 through a camera located in the alignment unit 170 .
  • the substrate position error stored in the controller may be corrected by moving or rotating the table on which the substrate is seated in the probe unit 190 in the opposite direction.
  • the controller may move the substrate to a position and angle that corrects the substrate position error calculated by the alignment unit 170 , and then control the substrate seating table of the probe unit so that the probe can contact the accurate measurement point of the substrate.
  • control unit compares the imprint of the substrate by the probe with a reference value, and when the imprint (D) of the image photographed by the camera is equal to or greater than the reference value, it may be determined as a bad imprint.
  • the amount of imprinting of the substrate by the probe provided in the probe unit may be captured by the camera of the imprinting unit.
  • the control unit may compare the amount of imprinting of the substrate with a reference value from the image obtained from the camera of the imprinting unit.
  • the controller may determine at least one of abrasion of the probe, bending of the probe, and foreign matter caught in the probe from the comparison result.
  • the defect rate may rather occur in the substrate 200 , so it is also necessary to consider it as one of the defect rates and classify it through inspection. That is, during a series of processes in which the substrate 200 is loaded, inspected and unloaded again, the probe unit 190 for inspecting the energization of the substrate 200 is engraved (D) for inspecting engraving (D) due to energization It may be a previous stage of the unit 300 .
  • Imprint (D) inspection may be to confirm the dent (D) by the energized inspection. Since it takes too long to check all the circuit connections during the energization test, the user sets the position of the board 200 that is more dense and complicated depending on the pattern according to the specific board 200 and is prone to defects. can be identified and selective testing can be performed. In this case, by dividing sections by time and setting different positions for each section, data indicating which section has a high defect rate can be collected and used for analysis. Therefore, since only the sampling position set in each section by the user can perform the energization inspection, the engraving (D) unit 300 refers to the location data of the energization inspection rather than inspecting the entire circuit for the engraving (D) inspection. can be done quickly.
  • the inspection process of the inspection apparatus can be divided into a shuttle method and an index method.
  • the shuttle method includes a one-shuttle method using one shuttle and two There may be a two-shuttle method using a dog shuttle.
  • the substrate 200 may be moved by the shuttle unit 150 on a virtual straight line from the standby position to the inspection position during the inspection process, and the index method is the index unit 400 .
  • each unit or each part of the inspection apparatus may be moved one step at a time to proceed with the process.
  • the inspection apparatus by the shuttle system is demonstrated first.
  • the inspection device of the present invention includes a first loading unit 110, loading units 130, 140, a shuttle unit 150, an alignment unit 170, a probe unit 190, a second loading unit 120, a stamp ( D) may include a unit 300 .
  • Substantial inspection of the inspection apparatus may be performed on a straight inspection path of the alignment unit 170 , the probe unit 190 , and the engraving (D) unit 300 by the shuttle unit 150 .
  • the inspection means at least any one of an alignment inspection by the alignment unit 170 , an energization inspection by the probe unit 190 , and an engraving (D) inspection by the dent (D) unit 300, unless it is precisely referred to herein. can do.
  • the inspection order of the inspection apparatus is based on the energization inspection of the substrate 200, the alignment unit 170 may be made before the energization inspection, and the dent (D) inspection may be performed after the energization inspection.
  • a position at which the substrate 200 is loaded before the inspection may be referred to as a first position P1 , which may be a position of the first loading unit 110 .
  • a position at which the substrate 200 is loaded by the shuttle unit 150 before starting the operation by the shuttle unit 150 may be referred to as a second position P2 .
  • the second position P2 may be referred to as an initial position i.
  • the substrate 200 may be moved from the first position P1 to the second position P2 by the first loading unit 130 .
  • the initial position i may be the second position P2 or the fifth position P5 in the case of two shuttles. That is, the initial position i may be a place where the first loading unit 130 waits before moving the substrate 200 before the energization inspection or the dent (D) inspection to the shuttle unit 150 for inspection, and the shuttle unit ( 150), it is possible to increase the inspection efficiency of the entire inspection apparatus by minimizing the movement direction.
  • a direction in which the substrate 200 is directed from the initial positions (i, P2, P5) toward the alignment units 170 and 170 and the probe units 190 and 190 is the first direction, and the first direction is It may be in the x-axis direction of FIG. 1 .
  • a direction perpendicular to the first direction and in which the shuttle unit 150 moves the substrate 200 after inspection along a second path may be referred to as a second direction, and the second direction may be the y-axis direction of FIG. 1 .
  • a direction perpendicular to the first direction and the second direction and opposite to the inspection direction of the probe units 190 and 190 may be referred to as a third direction, and the third direction may be the z-axis direction of FIG. 1 .
  • the alignment unit 170 may check the alignment state of the substrate 200 using a camera or the like, and this position may be referred to as a third position P3, and the substrate 200 is moved to the second position ( It may be moved from P2) to the third position P3.
  • the position at which the probe unit 190 conducts the energization test may be referred to as a fourth position P4, and for the efficiency of the inspection operation, the second position P2, the third position P3, and the fourth position P4 are It may be arranged on a straight line (a).
  • a position at which the substrate 200, which has completed the energization test, completes movement by the shuttle unit 150 may be referred to as a fifth position P5, and the substrate 200 is moved to the fifth position by the second loading unit 140 It may be moved from (P5) to a sixth position (P6).
  • the sixth position P6 may be a position of the second loading unit 120 . Since the second loading unit 120 can separate the normal substrate 200 and the defective substrate 200 after inspection, a plurality of second loading units may be provided. The defective substrate 200 may be provided in plurality again for classification according to the cause of the defective substrate 200 by inspection. Among the plurality of second loading units 120 , in FIG. 1 , the position of the second loading unit 120 on which the top substrate 200 is placed may be illustrated as the sixth position P6 .
  • a path from the initial position i to the probe unit 190 may be referred to as a first path, and a path from the initial position i to the fifth position P5 after the energization test may be referred to as a second path. That is, the first path may be a path from the second position P2 to the fourth position P4 , and the second path may be a path from the fourth position P4 to the fifth position P5 .
  • the first path and the second path may be the same.
  • the first route and the second route may be set differently, and the shuttle unit moves
  • the first path may be shorter than the second path because the inspection by the inspection device requires more time than time. Accordingly, the first path is arranged in a straight line that can quickly pass through the second position P2 to the fourth position P4, and the second path can bypass the first path by adding movement in the second direction. .
  • the dent (D) unit 300 may be located between the fourth position (P4) and the fifth position (P5). Accordingly, the fourth position (P4) can be divided into a 4-1 position (P4-1) for conducting an energization inspection, and a 4-2 position (P4-2) for performing a dent (D) inspection.
  • stamping (D) unit 300 may be located at any point on the second path, the 4-1 position (P4-1), the third position (P3), the fifth position (P5), or the 4-1th position It may be located in any one of the position P4-1 and the fifth position P5.
  • the first shuttle unit 150a and Two stamping (D) units 300 by the second shuttle unit 150b may be required. This is because, in addition to the double the equipment value of the dent (D) unit 300, the energized substrate 200 is divided into two units and inspected, so that when the cause of the defective substrate 200 is found, the dent (D) unit 300 ) may double the risk of defective factors.
  • 1 to 6 may indicate the entire process in which the substrate 200 is inspected by the inspection device in order.
  • 1 indicates moving from the first loading unit 110 to the second position P2 serving as a stop by the first transfer unit, and 2 is aligned for alignment check at the second position P2.
  • 3 indicates that the substrate 200 that has completed the alignment inspection moves to the 4-1 position (P4-1) and moves to the probe unit 190 for energization inspection
  • 4 indicates that the substrate 200, which has completed the energization test, moves to the dent (D) unit 300 at the 4-2 position (P4-2) for engraving (D) inspection
  • 5 indicates dent (D) inspection indicates that the board 200, which has completed It may indicate movement from the fifth position P5 (the second position P2 ) to the sixth position P6 of the second loading unit 120 .
  • the energization test and the dent (D) inspection may be performed at the same position.
  • the energization test during the test operation of the present invention may take longer than the time spent in other locations. Therefore, in the case of the two-shuttle system, interference between the shuttle units is likely to occur, and the time of the inspection process may be delayed.
  • the imprinting (D) unit 300 may be provided at the fifth position P5 , and the fifth position P5 may be the same as the initial position of the second position P2 .
  • Each shuttle unit may be provided separately at the fifth position P5, but in this case, a plurality of second loading units 120 for loading the normal substrate 200 may be provided, and again loaded on the plurality of loading units. A facility for assembling the substrate 200 may be required. This complicates the process, delays time, and may cause other defects. Accordingly, the second position P2 and the fifth position P5 serving as a stop between the shuttle unit and the loading unit may be the same.
  • the fifth position P5 serves as a stop between the shuttle unit and the loading unit, in addition to the interference between the first shuttle unit 150a and the second shuttle unit 150b, the first transfer unit and the second transfer unit Interference may also be considered. That is, since the four facilities move sequentially in the automation process, the inspection design may be too complicated to perform the dent (D) inspection at the fifth position (P5).
  • the engraving (D) unit 300 may be provided at the third position (P3). That is, the third position P3 may be the same as the 4-2 position, and the alignment inspection and the stamping (D) inspection may be performed.
  • the alignment unit 170 can check the alignment state of the substrate 200 by the first camera, and the stamping (D) unit 300 can check the stamping (D) of the substrate 200 using the second camera.
  • the second camera may have a narrower field of view (FOV) than the first camera. This may be because the dent (D) may be confirmed by a microscopic level of resolution since it is generated by a energization test.
  • the alignment unit 170 and the stamping (D) unit 300 may be vertically divided based on the first path or the center of each unit may pass through the first path.
  • the shuttle unit in order to align the center in the second direction for the alignment inspection and the dent (D) inspection, which may cause a defect according to the position adjustment.
  • two units may be arranged at the third position P3 (the 4-2 position P4-2) so that each unit passes through the center on the first path.
  • each shuttle unit may be located at the third position P3 at the same time.
  • the alignment unit 170 may be located downstream on the second path than the stamp (D) unit 300, and the alignment unit ( The shuttle unit entering 170 can avoid interference with each other by entering the third position P3 before the shuttle unit entering the stamping (D) unit 300 .
  • the upstream and downstream may be the same as the line and the back according to the time series of the inspection process in the first path or the second path, and the shuttle unit may have a limited degree of freedom in moving in the third direction (z direction). .
  • the shuttle unit moves from the 4-2 position (P4-2) to the fifth position When moving to (P5), it must move from the third position (P3) to the second position (P2).
  • the shuttle unit may pass a path that overlaps the first path in the reverse direction or a path that bypasses the first path. have.
  • the first path moves from the second position P2 to the third position P3, the 1-1 path R1-1, and the third position P3 to the 4-1 position
  • a path moving to (P4-1) may be included as a 1-2 path
  • the second path is a 2-1 path (R2) from a 4-1 position (P4-1) to a 4-2 position.
  • a 2-2 path R2-2 path may be included from the 4-2 position P4-2 to the fifth position P5. That is, in the drawing, 5 may indicate the second-second path (R2-2) path.
  • the speed of the inspection process is shortened compared to the detour path, but there is a possibility that an interference problem between each shuttle unit may occur. may be increased, and this may be referred to as the first method.
  • the 2-2 path (R2-2) path is a bypass path other than the 1-1 path (R1-1)
  • the time of the inspection process is relatively longer, but the problem of interference between each shuttle unit can be avoided. and this may be referred to as the second method.
  • the second shuttle unit 150b may be in the second path, and vice versa, and the first shuttle unit 150b may be in the first path.
  • the paths may be the same.
  • the first shuttle unit 150a moves from the 4-2 position (P4-2) to the fifth position and the second for alignment inspection.
  • the second shuttle units 150b moving from the position P2 to the third position P3 may interfere with each other. Accordingly, when the first shuttle unit 150a is on the path 2-2 path R2-2, the second shuttle unit 150b moves on the path 1-2 path R1-2 and 2-1 Interference between each shuttle unit can be avoided by being located in any one of the paths R2-1.
  • the second shuttle unit 150b performs the steps 1-2 Interference between each shuttle unit can be avoided by being located in either the path R1-2 or the 2-1 path R2-1.
  • the interference problem between the shuttle units may be a case in which the movement of the shuttle unit is restricted in the x-y plane while being fixed for a specific z value. If there is no restriction on the movement of each shuttle unit in the third direction, the interference problem can be avoided even when each shuttle unit is on the same path.
  • first shuttle unit 150a and the second shuttle unit 150b simultaneously perform the alignment inspection and the dent (D) inspection at the third position P3 (position 4-2), or 1
  • the shuttle unit 150a is stamped (D)
  • the inspection is completed, the substrate 200 through the 2-2 path (R2-2) path through the path from the third position (P3) to the fifth position (P5) and
  • the vertical positions of each shuttle unit are mutually Interference can be prevented by adjusting.
  • the distance from each inspection device is different for each shuttle unit during alignment inspection, energization inspection, or dent (D) inspection, so the position must be set individually.
  • the focal length may vary due to a difference in vertical distance, so it may be complicated to provide a plurality of cameras or to inspect different focal lengths for each shuttle unit.
  • an additional movement or addition of a process may advance the time of the accumulated defect rate.
  • the configuration of a simple inspection process in the shortest time can not only reduce the cost due to an increase in yield, but also reduce the cumulative defect rate of the repeated process.
  • the inspection apparatus using the index method may be to bend a straight path between the alignment unit 170 and the probe unit 190 in a one-shuttle method in a round circle method.
  • the index method may be a method in which steps of each inspection process are performed one by one by rotation on a turntable in order, not by a linear path by a shuttle unit.
  • the index unit 400 corresponding to the shuttle unit may be provided, similarly to the process in which the shuttle unit and the loading unit are separated and the loading unit is separated, and in the index method, the index unit 400 and the loading unit are separated
  • the process can proceed. That is, by the loading units 130 and 140, the substrate 200 is transferred from or to the loading unit at the second position P2 and the fifth position P5 corresponding to the position before and after the inspection process.
  • Each process position of the index unit 400 may be a second position (P2) to a fifth position (P5), and the inspection is performed while the one-step turntable rotates in a time series sequence with the substrate 200 positioned at each position.
  • a role in the inspection process at the first position P1 to the sixth position may be the same as that of the shuttle method.
  • Each position of the index unit 400 may have various polygonal shapes according to process settings. Unlike the shuttle method, each step of the inspection process may occupy one vertex of the turntable polygon, and it may be difficult to provide two or more processes at one vertex.
  • the angle of table rotation may be determined according to the number of processes provided in each index unit 400 , and in the case of n steps, the rotation angle per one rotation of each process may be 360/n.
  • the rotation angle per one rotation of each process may be 360/n.
  • the one rotation angle of the turntable may be 72° (360/5).
  • the second position P2 and the fifth position P5 are the same position, they may have a rectangular shape, and a rotation angle of the turntable may be 90° (360/4).
  • the loading units 130 and 140 may move the substrate 200 loaded on the first loading unit 110 to the initial position i.
  • the cleaning unit 180 may remove foreign substances from the inspection surface of the substrate 200 on which the energization inspection is performed by the inspection unit 190 .
  • a third loading unit for moving the substrate 200 loaded on the loading unit upstream of the cleaning unit 180 may be provided.
  • the shuttle unit 150 may transfer the substrate 200 at the initial position i along the transfer path of the substrate 200 .
  • the substrate 200 moved to the initial position i by the first loading unit 110 may move together with the shuttle unit 150 while being placed on the shuttle unit 150 .
  • the cradle is transported by the shuttle unit 150 so that the substrate 200 placed on the cradle may also be transported together.
  • an example in which the substrate 200 is placed on the shuttle unit 150 is disclosed.
  • the alignment unit 170 is located on the transfer path of the substrate 200 and may check the alignment state of the substrate 200 using a camera or the like.
  • the alignment state of the substrate 200 whose alignment has been confirmed may be corrected by the alignment unit 170 or the alignment state may be corrected by the shuttle unit 150 .
  • the alignment state of the substrate 200 may be relatively corrected by correcting the position of the inspection unit 190 , which has acquired the alignment state information from the alignment unit 170 .
  • the inspection unit 190 is located downstream of the alignment unit 170 on the transfer path of the substrate 200 , and may inspect the energization state of the substrate 200 using the probe 193 .
  • the alignment unit 170 is an element that enables reliable inspection in the inspection unit 190 by checking the alignment state of the substrate 200 .
  • the inspection unit 190 is preferably located downstream of the alignment unit 170 .
  • the downstream of the alignment unit 170 represents a position where the distance from the initial position i is greater than the distance from the initial position i to the alignment unit 170 . Since the substrate 200 moves in the positive direction of the x-axis from the initial position i in the inspection process, a position having an x-coordinate value greater than the x-coordinate value of the alignment unit 170 becomes a downstream position.
  • the substrate 200 tested in the tested unit may be loaded.
  • the second loading unit 120 may be configured in plurality.
  • the inspection apparatus of the present invention includes a first loading unit 110 , loading units 130 , 140 , a shuttle unit 150 , an alignment unit 170 , an inspection unit 190 , and a second loading unit 120 .
  • the energization test of the substrate 200 may be automatically performed.
  • the substrate 200 before the inspection and the substrate 200 after the inspection are separated and loaded in the first loading unit 110 and the second loading unit 120, so that the substrate 200 before the inspection and the substrate 200 after the inspection ) to prevent mixing.
  • the shuttle unit 150 may transfer the substrate 200 inspected by the inspection unit 190 to an initial position.
  • the loading unit may load the substrate 200 inspected by the inspection unit 190 and transferred to the initial position by the shuttle unit 150 on the second loading unit 120 .
  • the substrate 200 before the inspection and the substrate 200 after the inspection may be stacked near each other.
  • the first loading unit 110 and the second loading unit 120 may be arranged on a virtual vertical line c with respect to the transfer path a of the substrate 200 from the initial position to the inspection unit 190 . According to this configuration, since the first loading unit 110 and the second loading unit 120 that can be transported by the user can be arranged almost nearby, work convenience can be increased.
  • each loading unit is arranged only on one side of the x-axis, there is an advantage of high space utilization compared to the case where each loading unit is arranged on both sides with the inspection unit 190 in the center on the x-axis. In addition, it is possible to minimize the movement path of the loading unit by moving the substrate 200 of the first loading unit 110 to the initial position and moving the substrate 200 in the initial position to the second loading unit 120 . In addition, when there are a plurality of loading units, each loading unit can also be arranged adjacent to each other since each loading unit is gathered nearby. Therefore, there is an advantage of high space utilization compared to the case in which the loading units are scattered in distant places.
  • the inspection apparatus of the present invention inspects the energization state of the substrate 200 transferred in the x-axis direction from the (x 1 , y 1 ) coordinate in the xy plane, and (x 1 , y a ) the inspected substrate 200 It may be to load the coordinates (here, a is a natural number not 1).
  • the loading unit 111 may lower the substrate 200 of the second height to the first height without directly raising the substrate 200 to the first height, and then lower it to the third height.
  • the first height may be d
  • the second height may be e
  • the third height may be f.
  • each height may have a relationship of d > e > f. According to this configuration, the loading unit is driven in the order of the left figure, the middle figure, and the right figure in FIG. 2 .
  • the first loading unit 130 moves the substrate 200 to an initial position before the inspection.
  • the loading target substrate 200 may be in a state of being loaded in a plurality of the first loading unit (110).
  • the loading unit may reciprocate up and down in a second distance section h 2 shorter than the first distance after loading the substrate 200 loaded on the loading unit by a first distance h 1 . This action is similar to the so-called action of brushing something off. Only the uppermost substrate 200 can be reliably loaded into the loading unit by the operation of the loading unit.
  • each loading unit may include an alignment unit.
  • the substrate 200 may be provided with a plurality of circuit patterns 210 and alignment marks 230 formed for each circuit pattern.
  • Each circuit pattern 210 may be a unit mounted on a product.
  • eight circuit patterns are shown, and each circuit pattern may form a substrate of a mobile communication terminal. That is, the substrate 200 may be separated into eight circuit patterns in a post process performed downstream of the inspection device and installed in each mobile communication terminal.
  • alignment marks may be formed for each circuit pattern in order to facilitate post-processing.
  • the alignment unit 170 constituting the inspection apparatus of the present invention may check the alignment state of each circuit pattern by using each alignment mark provided for each circuit pattern. That is, the alignment unit 170 of the present invention can check the alignment state of all alignment marks regardless of the inspection unit of the inspection unit 190 .
  • the inspection unit 190 is located downstream of the alignment unit 170 on the transfer path of the substrate 200 , and may inspect the energization state of each circuit pattern by using one or more circuit patterns as an inspection unit.
  • the inspection unit may be the number of circuit patterns that can be inspected during one driving of the inspection unit 190 , specifically, one z-axis reciprocating motion in the xyz space.
  • the alignment unit 170 of the present invention may check the alignment state of all circuit patterns regardless of the inspection unit of the inspection unit 190 .
  • the inspection unit of the inspection unit 190 may be set in various ways.
  • the test unit may be determined by the probe 193 of the test unit 190 , and the probe 193 is determined during initial setting. Accordingly, according to the present embodiment, the inspection unit may be changed during initial setting, and the substrate 200 may be aligned with respect to various inspection units.
  • the test unit 190 may include a plurality of probes 193 , a jig 191 supporting the probes 193 , and a base plate 195 on which the jig 191 is installed.
  • the probe 193 may be formed in the area p facing the circuit pattern to be inspected in the jig 191 .
  • One end of the probe 193 may protrude in the region p, and the other end may be connected to an electronic circuit.
  • the electronic circuit may apply a test signal to the circuit pattern, receive a response signal, and perform an energization test with the received response signal.
  • the number of setting degrees of freedom when the inspection unit 190 is initially set and the number of working degrees of freedom when the inspection unit 190 is driven may be different from each other.
  • the test unit 190 may perform a energization test on both surfaces of the substrate 200 . Due to the recent high integration of circuit patterns, a plurality of circuit patterns may be formed on both surfaces of the substrate 200 . In some cases, the circuit pattern on one surface of the substrate 200 may be connected to the circuit pattern on the other surface of the substrate 200 . Therefore, for quick and reliable energization inspection, the inspection unit 190 includes a first inspection unit 192 in contact with one surface of the substrate 200 and a second inspection unit 194 in contact with the other surface of the substrate 200 . It is possible to check the energization state of (200). In this case, the first inspection unit 192 and the second inspection unit 194 may be in contact with the substrate 200 at the same time.
  • a case in which the first inspection unit 192 is located above the substrate 200 and the second inspection unit 194 is located below the substrate 200 is disclosed.
  • the substrate 200 may be placed on the shuttle in which the through hole 153 is formed and gripped by the grip part 151 of the shuttle.
  • Two shuttle units 150 a first path, two second paths, a first loading unit 130 for moving only the substrate 200 before inspection to an initial position, a second loading unit 130 for moving only the substrate 200 after inspection from the initial position
  • the loading unit 140, the alignment unit 170, which are arranged on a straight line from the initial position, and there is no movement in the xy plane, and the inspection unit 190 can perform the energization inspection of the substrate 200 quickly and automatically without interfering with each other.

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Abstract

본 발명은 정렬 유니트, 프로브 유니트, 찍힘 유니트의 순서대로 검사 공정이 진행되는 검사 장치로서, 기판의 정렬 상태를 검사하는 정렬 유니트, 기판의 통전 상태를 검사하는 프로브 유니트, 기판의 찍힘 상태를 검사하는 찍힘 유니트를 포함할 수 있다.

Description

찍힘 유니트를 구비한 검사 장치
본 발명은 통전 검사후에 발생가능한 찍힘 등을 검사하기 위한 검사 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)은 세탁기나 텔레비전 등의 가전제품은 물론 휴대폰을 포함한 생활용품, 또는 자동차, 인공위성 등과 같이 거의 모든 장비에서 기본이 되는 필수 부품 중의 하나이다.
근래 들어, 인쇄회로기판을 구성하는 각종 전자부품의 집적도가 높아짐에 따라 그 패턴(pattern)이 상당히 미세화되어 매우 정교한 패턴의 인쇄공정이 요구되고 있으며, 그에 따른 불량률의 증가에 의해 인쇄회로기판에 대한 검사의 중요성이 부각되고 있고, 그에 따른 찍힘을 검사하는 것 또한 중요한 문제일 수 있다.
본 발명은 기판의 찍힘을 검사하기 위한 장치로서, 통전 검사 등의 기판에 대한 검사 자체로로 인해서 발생할 수 있는 찍힘도 기판의 불량을 일으키는 중요한 요인일 수 있기에 통전 검사후 찍힘 검사를 함으로서, 더욱 양질의 기판을 생산하기 위한 검사 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 정렬 유니트, 프로브 유니트, 찍힘 유니트의 순서대로 검사 공정이 진행되는 검사 장치로서, 기판의 정렬 상태를 검사하는 정렬 유니트, 기판의 통전 상태를 검사하는 프로브 유니트, 기판의 찍힘 상태를 검사하는 찍힘 유니트를 포함할 수 있다.
기판이 상기 정렬 유니트로 이동 전 대기하는 제2 위치가 설정되고, 제2 위치, 상기 정렬 유니트, 상기 프로브 유니트를 잇는 가상의 일직선을 따라 상기 기판을 이송시키는 셔틀 유니트가 마련될 수 있어 검사 공정 최적화할 수 있다.
제2 위치와 상기 프로브 유니트 사이의 검사 단계 위치인 제3 위치에 상기 정렬 유니트 및 상기 찍힘 유니트가 위치하여 투셔틀 방식의 검사를 최적화할 수 있다.
원셔틀 방식으로 검사를 하는 경우에는, 기판이 찍힘 검사 완료후 대기하는 제5 위치가 설정되고, 제2 위치에서 상기 정렬 유니트를 거쳐 상기 프로브 유니트까지의 경로를 제1 경로, 상기 프로브 유니트에서 상기 찍힘 유니트를 거쳐 상기 제5 위치까지를 제2 경로라고 하면, 제1 경로와 상기 제2 경로가 가상의 일직선의 정방향과 역방향일 수 있다.
투셔틀 방식으로 검사를 하는 경우에는, 상기 제1 경로는 제2 경로보다 짧을 수 있다.
정렬 유니트와 찍힘 유니트가 동일한 검사 지역에 위치하는 경우, 셔틀 유니트가 제1 경로 또는 제1-1 및 제1-2 경로를 이동시, 제1 방향으로의 움직임만 허용하고, 정렬 유니트의 위치를 제3 위치라 하고, 상기 찍힘 유니트의 위치를 제4-2 위치인 경우, 제3 위치와 상기 제4-2위치는 동일하며, 찍힘 유니트에서 상기 프로브 유니트로의 방향을 제1 방향이라고하면, 정렬 유니트와 상기 찍힘 유니트는 상기 제1 방향을 따라 서로 이격된 위치에 마련될 수 있다.
정렬 유니트와 상기 찍힘 유니트는 서로 인접하게 마련될 수 있고, 정렬 유니트에서 상기 프로브 유니트로 넘어가는 공정 진행 방향과 상기 찍힘 유니트에서 다음 단계로 넘어가는 공정 진행 방향이 서로 역방향일 수 있다.
정렬 유니트에서 상기 프로브 유니트로 넘어가는 공정 진행 방향과 상기 찍힘 유니트에서 다음 단계로 넘어가는 공정 진행 방향이 서로 수직일 수 있다.
제1 경로 및 상기 제2 경로를 거쳐 상기 기판을 이동시키는 셔틀 유니트가 복수로 마련되며, 각 셔틀 유니트의 상기 각 제2 위치 및 각 제5 위치는 서로 일치하고, 제2 위치 및 제5 위치는 서로 일치할 수 있다.
제2 위치에서 상기 정렬 유니트까지가 제1-1경로, 상기 정렬 유니트에서 상기 프로브 유니트까지가 제1-2경로, 상기 프로브 유니트에서 상기 찍힘 유니트까지가 제2-1 경로, 상기 찍힘 유니트에서 상기 제5 위치까지가 제2-2 경로인 경우, 제1-2 경로는 상기 제2-1 경로보다 짧고, 상기 제1-1 경로와 상기 제2-2 경로는 서로 일치할 수 있다.
또한, 제1-2 경로는 상기 제2-1 경로보다 짧고, 상기 제1-1 경로는 상기 제2-2 경로보다 짧을 수 있다.
제1 기판을 이동시키는 제1 셔틀 유니트가 상기 제2-2 경로상에 위치하면, 제2 기판을 이동시키는 제2 셔틀 유니트는 상기 제1-2 경로 또는 상기 제2-1 경로상에 위치할 수 있다.
제2 위치, 정렬 유니트, 프로브 유니트, 찍힘 유니트, 제5 위치가 검사 공정의 각 단계를 차지하는 인덱스 유니트가 마련되며, 인덱스 유니트의 회전에 의해서 상기 기판의 검사는 순서대로 진행되고, 제2 위치, 정렬 유니트, 프로브 유니트, 찍힘 유니트, 제5 위치는 상기 인덱스 유니트상에서 서로 겹쳐 위치하지 않으며, 인덱스 유니트의 일 단계 진행시의 회전 각도는 상기 인덱스 유니트의 초기에 설정된 단계의 수에 따라 결정될 수 있다.
기판을 상기 정렬 유니트, 프로브 유니트, 찍힘 유니트의 순서대로 이동시키는 셔틀 유니트가 복수로 마련되고, 셔틀 유니트가 상기 정렬 유니트에서 상기 프로브 유니트로 이동하며 검사하는 방향을 제1 방향, 상기 프로브 유니트에서 상기 찍힘 유니트로 이동하며 검사하는 방향을 제2 방향이라고하면, 복수의 셔틀 유니트는 상기 제1 방향과 상기 제2 방향으로만 자유도를 가지고, 상기 제1 및 상기 제2 방향으로의 움직임은 제한될 수 있다.
도 1은 본 발명의 검사 장치의 구성을 나타낸 개략도이다.
도 2의 (a)는 찍힘을 설명한 설명도이고, 도 2의 (b)는 찍힘으로 인한 불량 발생을 나타낸 설명도이다.
도 3의 (a)는 찍힘이 발생하기 전의 기판을 나타낸 것이고, 도 3의 (b) 및 (c)는 찍힘이 발생한 상태를 나타낸 것이며, (b)는 불량 여부를 판단하는 기준값을 나타낸 것이고, (c)는 (b)의 기준값을 넘는 불량 찍힘이 발생한 것을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 검사 장치의 투셔틀 방식을 나타낸 설명도이다.
도 5는 도 4의 투셔틀 방식이 되는 두 개의 셔틀 유니트를 합치기 전을 나타낸 설명도이다.
도 6은 본 발명의 검사 장치의 찍힘 유니트가 위치 가능한 장소를 나타낸 설명도이다.
도 7은 본 발명의 찍힘 유니트가 마련됨으로서 제2 경로가 수정되는 것을 나타낸 설명도이다.
도 8은 본 발명의 인덱스 유니트를 나타낸 것이고, 인덱스 유니트가 5단계로 이루어진 경우를 나타낸 설명도이다.
도 9는 본 발명의 인덱스 유니트를 나타낸 것이고, 인덱스 유니트가 4단계로 이루어진 경우를 나타낸 설명도이다.
도 10은 본 발명의 검사 장치를 구성하는 적재 유니트 및 로딩 유니트를 나타낸 개략도이다.
도 11은 본 발명의 검사 장치를 구성하는 적재 유니트에 포함된 정렬부를 나타낸 개략도이다.
도 12는 본 발명의 검사 장치로 검사되는 기판(200)을 나타낸 개략도이다.
도 13은 본 발명의 검사 장치를 구성하는 검사 유니트(190)를 나타낸 개략도이다.
회로가 인쇄되기 전의 기판(200)(Bare Board)은 제조 과정을 마친 후에는 통전 검사를 마쳐야하고, 이를 통한 전기적 신호가 모두 이상없어야 출하가 가능할 수 있다. 통전 검사를 통하여 기판(200)이 특정한 저항을 가지는 정상, 쇼트(short) 또는 오픈(open)을 판별하고 이를 통해 정상 기판(200)과 오류가 난 기판(200)을 분류하는 것은 중요할 수 있다.
이러한 불량 기판(200)을 판별하는 필수적인 통전 검사시에, 프로브 등을 통한 뾰족한 끝을 가진 프로브 등으로 검사를 시행하게 되고, 이로 인해 통전 검사 자체로 인한 기판(200)의 찍힘(D)이 발생할 수 있다. 로봇암 등에 프로브가 장착되어 기판(200)에 접촉하며 통전 검사를 시행할 수 있고, x축(제1 방향) 및 y축(제2 방향)으로 이루어진 xy평면상을 움직여 다른 검사 위치로 이동하며, 대상으로 한 검사 위치에 도달하면, -z축(제3 방향의 역방향)으로 검사를 위해 내려가고 검사한 후에는 +z축(제3 방향)으로 올라와 다시 xy평면을 이동하여 다른 검사 위치로 이동하는 것을 반복적으로 수행할 수 있다.
검사를 위한 동작시에는 하나의 기판(200)으로 하는 경우보다는 동일한 기판(200)을 그리드 형식으로 설비에 맞는 적당한 개수로 반복적으로 하나의 판 또는 프레임에 배열하고, 검사시에는 복수의 기판(200)이 배열된 판 또는 프레임 전체를 단위로 통전 검사 또는 찍힘(D) 검사가 진행될 수 있다. 따라서, 한번의 검사시에도 다수의 회로에 대해 노드를 잡고 검사를 하기 위해서는 프로브는 빠르게 제1 방향, 제2 방향 또는 제3 방향으로 이동할 수 있어야 한다. 찍힘(D) 방지를 위해서 프로브의 제3 방향 이동은 프로브가 기판(200)에 근접시 속도를 느리게하여 부드럽게 밀착되게 하지만, 기판(200)의 높낮이가 다르고, 검사대상인 회로내의 소자의 거리 및 탐침 프로브의 두께는 수 미크론(micron)정도의 크기이기에 정밀하게 제어하더라도 불량 에러가 발생하기 쉽다.
통전 검사에 의해서 찍힘(D)이 발생하는 경우에는, 찍힌 기판(200)의 일부가 파인것이므로, 후에 회로를 인쇄하면 기판(200)과 회로사이에 빈 공간이 생성될 수 있다. 회로가 인쇄된 기판(200)은 목적에 따라 여러가지 공정을 거칠 수 있고 이 과정에서 가열 또는 냉각을 반복할 수 있다. 따라서, 상기 빈 공간으로 인해, 빈 공간내의 공기가 수축 또는 팽창함으로서 회로 자체가 꺼지거나 부풀어오르는 에러가 발생할 수 있다. 즉, 통전 검사후 통전 검사 자체에 의한 찍힘이 발생할 수 있다. 통전 검사시 프로브 유니트의 프로브가 승강하며 목표 지점에 접촉할 수 있다. 프로브와 기판의 접촉시 근방에서만 프로브의 승강 속도를 느리게 조절하여 기판의 충격을 완화할 수 있다.
이러한 찍힘(D)을 방치하고, 설비를 수시간 또는 몇일을 가동하여 기판(200)에 회로가 실장되는 경우에는, 기판(200)에 비해 몇배나 비싼 회로 자체를 폐기하는 문제가 발생할 수 있기에 사용자는 찍힘(D)을 한 시간 단위등으로 주기적으로 자주 관리 해야할 수 있다.
제어부는 정렬 유니트(170)에 위치한 카메라를 통하여 정렬 유니트(170)의 기판 위치 오차를 산출할 수 있다. 제어부에 기억된 기판 위치 오차는 프로브 유니트(190)에서 기판을 안착시키는 테이블이 반대 방향으로 이동 또는 회전함으로써 보정될 수 있다.
제어부는 정렬 유니트(170)에서 산출된 기판 위치 오차를 보정하는 위치 및 각도로 기판을 이동시킨 다음 프로브가 기판의 정확한 측정점에 접촉할 수 있도록 프로브 유니트의 기판 안착 테이블을 제어할 수 있다.
제어부를 이용하여 찍힘 검사를 하는 경우, 제어부는 프로브에 의한 기판의 찍힘을 기준값과 비교하고, 카메라에 의하여 촬영한 영상의 찍힘(D)이 기준값 이상인 경우 찍힘 불량으로 판단할 수 있다.
찍힘(D)에는 구조상 통전 검사 자체로 인한 오류도 있지만, 탐침을 하는 프로브 자체에 마모나 벤딩등으로 인한 불량이 발생할 수 있고, 프로브에 이물질이 끼여 불량을 발생할 수 있다. 따라서, 찍힘(D)으로 인한 불량 발생에는 프로브와 기판(200) 사이의 예정된 검사 거리를 변경시키는 주변적 요인외에도 프로브 자체의 불량이나 이물질 등으로 인한 불량이 있을 수 있다. 즉, 찍힘(D)의 요인은 다양하기에 현미경 수준의 수 미크론을 판별할 수 있는 카메라 등을 이용하여 찍힘(D)의 정확한 형태를 인식하고, 원인별로 찍힘(D)을 분류함으로서 찍힘(D) 유니트(300)에 의해서 판별된 찍힘(D)의 원인을 빠르게 찾아 대처할 수 있다.
프로브 유니트에 마련된 프로브에 의한 기판의 찍힘량이 상기 찍힘 유니트의 카메라에서 촬영될 수 있다.
제어부는 찍힘 유니트의 카메라에서 입수한 영상으로부터 상기 기판의 찍힘량을 기준값과 비교할 수 있다. 제어부는 상기 비교 결과로부터 프로브의 마모, 프로브의 벤딩, 프로브에 끼인 이물질 중 적어도 하나를 판별할 수 있다.
기판(200)의 불량률을 판별하는 필수적인 통전 검사 자체로 인해 오히려 기판(200)에 불량률이 발생할수 있기에 이 또한 불량률의 하나로 간주하여 검사를 통해 분류할 필요가 있다. 즉, 기판(200)이 로딩되어 검사를 마치고 다시 언로딩되는 일련의 과정중에, 기판(200)의 통전을 검사하는 프로브 유니트(190)는 통전으로 인한 찍힘(D)을 검사하는 찍힘(D) 유니트(300)의 전단계일 수 있다.
찍힘(D) 검사는 통전 검사에 의한 찍힘(D)을 확인하는 것일 수 있다. 통전 검사시 모든 회로의 연결을 다 확인하는 것은 너무 오랜 시간이 걸리기에, 사용자는 특정 기판(200)에 따른 패튼에 따라 더 밀집되고 복잡하여 불량이 발생하기 쉬운 기판(200)의 위치를 셋팅시에 확인하고, 선별적인 검사를 시행할 수 있다. 이 경우, 시간별로 구간을 나누어 각 구간에 따른 다른 위치를 셋팅함으로서, 어느 구간에서 불량률이 높은지 데이터를 취합하여 분석에 이용할 수 있다. 따라서, 사용자에 의해서 각 구간에 셋팅된 샘플링 위치만 통전 검사를 행할 수 있기에, 찍힘(D) 유니트(300)는 전체 회로를 다 검사하기보다는 통전 검사의 위치 데이터를 참고하여 찍힘(D) 검사를 신속히 행할 수 있다.
검사 장치의 검사의 과정을 셔틀 유니트(150)를 이용하는 경우와 인덱스 유니트(400)를 이용하는 경우에 따라, 셔틀 방식과 인덱스 방식으로 나눌 수 있고, 셔틀 방식에는 하나의 셔틀을 이용하는 원셔틀 방식과 두 개의 셔틀을 이용하는 투셔틀 방식이 있을 수 있다. 셔틀 방식은 검사를 진행하는 과정에서, 대기 위치에서 검사를 하는 위치까지 가상의 일직선 상을 셔틀 유니트(150)에 의해서 기판(200)이 이동하는 것일 수 있고, 인덱스 방식은 인덱스 유니트(400)의 회전에 따라, 검사 장치의 각 유니트 또는 각 부를 한 단계씩 이동하며 공정이 진행되는 것일 수 있다.
셔틀 방식에 의한 검사 장치에 대하여 먼저 설명한다.
도 1은 본 발명의 검사 장치를 도시한 개략도이다. 본 발명의 검사 장치는 제1 적재 유니트(110), 로딩 유니트(130, 140), 셔틀 유니트(150), 정렬 유니트(170), 프로브 유니트(190), 제2 적재 유니트(120), 찍힘(D) 유니트(300)를 포함할 수 있다. 검사 장치의 실질적인 검사는 정렬 유니트(170), 프로브 유니트(190), 찍힘(D) 유니트(300)가 셔틀 유니트(150)에 의한 직선 검사 경로상에서 행해질 수 있다.
여기에서 검사란 정확히 지칭되지 않는다면, 정렬 유니트(170)에 의한 정렬 검사, 프로브 유니트(190)에 의한 통전 검사, 찍힘(D) 유니트(300)에 의한 찍힘(D) 검사중 적어도 어느 하나를 의미할 수 있다. 검사 장치의 검사 순서는 기판(200)의 통전 검사를 기준으로, 정렬 유니트(170)는 통전 검사 이전에 이루어질 수 있고, 찍힘(D) 검사는 통전 검사 이후에 행해질 수 있다.
검사 전 기판(200)이 적재되는 위치를 제1 위치(P1)라고 할 수 있고, 이는 제1 적재 유니트(110)의 위치일 수 있다. 셔틀 유니트(150)에 의해서 동작을 시작하기 전에 기판(200)이 셔틀 유니트(150)에 의해서 로딩되는 위치를 제2 위치(P2)라고 할 수 있다. 적재 유니트에서 곧바로 정렬 유니트(170) 등의 검사 유니트로 이송되는 경우보다 본격적인 검사 시작전에 검사의 시작 전단계의 위치에 기판(200)을 위치시킴으로서, 검사 과정에서의 로딩 유니트와 셔틀 유니트의 구동을 분리되어 더 신속한 검사가 진행될 수 있다. 따라서, 검사 과정을 크게보면, 기판(200)은 제1 로딩 유니트(130), 셔틀 유니트, 제2 로딩 유니트(140)에 의해서 이송될 수 있고, 셔틀 유니트에 의해 이동되는 동안 모든 검사들이 행해질 수 있다.
제2 위치(P2)를 초기 위치 ⓘ라고 할 수 있다. 제1 로딩 유니트(130)에 의해서 기판(200)은 제1 위치(P1)에서 제2 위치(P2)로 이동될 수 있다. 초기 위치 ⓘ는 두 개의 셔틀의 경우, 제2 위치(P2) 또는 제5 위치(P5)일 수 있다. 즉, 초기 위치 ⓘ는 제1 로딩 유니트(130)에 의해서 통전 검사 또는 찍힘(D) 검사 전의 기판(200)을 검사를 위해 셔틀 유니트150)로 이동시키기전에 대기하는 장소일 수 있고, 셔틀 유니트(150)의 이동 방향을 최소화함으로서, 검사 장치 전체의 검사 효율을 높일 수 있다. 예를 들어, 기판(200)이 초기 위치(ⓘ, P2, P5)에서 정렬 유니트(170)(170) 및 프로브 유니트(190)(190)로 향하는 방향을 제1 방향으로하고, 제1 방향은 도 1의 x축 방향일 수 있다. 제1 방향에 수직하고, 셔틀 유니트(150)가 제2 경로를 따라 검사후 기판(200)을 이동시키는 방향을 제2 방향이라고 할 수 있으며, 제2 방향은 도 1의 y축 방향일 수 있다. 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직하고, 프로브 유니트(190)(190)의 검사 방향의 역방향을 제3 방향이라고 할 수 있으며, 제3 방향은 도 1의 z축 방향일 수 있다.
정렬 유니트(170)는 카메라 등을 이용하여 기판(200)의 정렬 상태를 확인할 수 있고, 이 위치를 제3 위치(P3)라고 할 수 있으며, 셔틀 유니트에 의해서 기판(200)은 제2 위치(P2)에서 제3 위치(P3)로 이동될 수 있다. 프로브 유니트(190)가 통전 검사를 하는 위치를 제4 위치(P4)라고 할 수 있고, 검사 동작의 효율을 위해서 제2 위치(P2), 제3 위치(P3), 제4 위치(P4)는 일직선(ⓐ)상에 배치될 수 있다.
통전 검사를 마친 기판(200)이 셔틀 유니트(150)에 의한 이동을 완료하는 위치를 제5 위치(P5)라고 할 수 있고, 제2 로딩 유니트(140)에 의해서 기판(200)은 제5 위치(P5)에서 제6 위치(P6)로 이동될 수 있다. 제6 위치(P6)는 제2 적재 유니트(120)의 위치일 수 있다. 제2 적재 유니트(120)는 검사후의 정상 기판(200)과 불량 기판(200)을 분리할 수 있기에 복수로 마련될 수 있다. 불량 기판(200)은 검사에 의한 불량 기판(200)의 원인에 따른 분류를 위하여 다시 복수로 구비될 수 있다. 복수의 제2 적재 유니트(120)중에서 도 1에서는 정상 기판(200)을 두는 제2 적재 유니트(120)의 위치를 제6 위치(P6)라고 도시한 것일 수 있다.
초기 위치 ⓘ에서 프로브 유니트(190)까지의 경로를 제1 경로라고 할 수 있고, 통전 검사후 제5 위치(P5)까지를 제2 경로라고 할 수 있다. 즉, 제1 경로는 제2 위치(P2)에서 제4 위치(P4)까지의 경로이고, 제2 경로는 제4 위치(P4)에서 제5 위치(P5)까지의 경로일 수 있다. 원셔틀 방식에 의한 경우에는, 모든 검사가 하나의 셔틀에 의해서 이루어지기에 간섭 문제가 발생하지 않아, 제1 경로와 제2 경로가 동일할 수 있다. 그러나, 투셔틀 방식에 의한 경우에는, 제1 셔틀 유니트(150a)와 제2 셔틀 유니트(150b)간에 간섭 문제를 회피하기 위해서, 제1 경로와 제2 경로를 다르게 설정할 수 있고, 셔틀 유니트의 이동시간보다는 검사 장치에 의한 검사가 더 많은 시간을 요하기에 제1 경로는 제2 경로보다 짧을 수 있다. 따라서, 제1 경로는 제2 위치(P2) 내지 제4 위치(P4)를 빠르게 지날수 있는 일직선으로 배열되고, 제2 경로는 제2 방향으로의 움직임을 추가함으로서 제1 경로를 우회할 수 있다.
찍힘(D) 검사는 통전 검사 이후에 시행될 수 있기에, 찍힘(D) 유니트(300)는 제4 위치(P4)와 제5 위치(P5) 사이에 위치할 수 있다. 따라서, 제4 위치(P4)를 통전 검사를 하는 제4-1 위치(P4-1), 찍힘(D) 검사를 하는 제4-2 위치(P4-2)로 나눌 수 있다.
찍힘(D) 유니트(300)는 제2 경로상의 어느 지점에 위치할 수 있기에, 제4-1 위치(P4-1), 제3 위치(P3), 제5 위치(P5) 또는 제4-1 위치(P4-1) 및 제5 위치(P5)사이중 어느 하나에 위치할 수 있다.
제4-1 위치(P4-1) 및 제5 위치(P5) 사이에 찍힘(D) 검사를 하는 제4-2 위치(P4-2)가 마련되는 경우에는, 제1 셔틀 유니트(150a)와 제2 셔틀 유니트(150b)에 의한 두 개의 찍힘(D) 유니트(300)가 필요할 수 있다. 이는 찍힘(D) 유니트(300)의 두 배의 설비값외에도 통전 검사된 기판(200)을 두 개의 유니트가 나누어 검사함으로서, 불량된 기판(200)의 원인을 찾을시 찍힘(D) 유니트(300)의 불량요인 위험도가 두 배로 증가할 수 있다.
도면에서 ① 내지 ⑥은 기판(200)이 검사 장치에 의해서 검사되는 전 과정을 순서대로 나타낸 것일 수 있다. 예를 들어, ①은 제1 적재 유니트(110)로부터 제1 이송 유니트에 의해서 정류장 역할을 하는 제2 위치(P2)로 이동하는 것을 나타내고, ②는 제2 위치(P2)에서 정렬 검사를 위해 정렬 유니트(170)로 이동하는 것을 나타내며, ③은 정렬 검사를 마친 기판(200)이 제4-1 위치(P4-1)로 이동하여 통전 검사를 위해 프로브 유니트(190)로 이동하는 것을 나타내고, ④는 통전 검사를 완료한 기판(200)이 찍힘(D) 검사를 위하여 제4-2 위치(P4-2)의 찍힘(D) 유니트(300)로 이동하는 것을 나타내며, ⑤는 찍힘(D) 검사를 완료한 기판(200)이 제4-2 위치(P4-2)로 이동하여 적재 유니트로 이동을 준비하는 제5 위치(P5)로 이동하는 것을 나타내고, ⑥은 검사를 마친 기판(200)이 제5 위치(P5)(제2 위치(P2))에서 제2 적재 유니트(120)의 제6 위치(P6)로 이동하는 것을 나타내는 것일 수 있다.
찍힘(D) 유니트(300)가 제4-1 위치(P4-1)에 마련되는 경우에는, 통전 검사와 찍힘(D) 검사가 같은 위치에서 실시될 수 있다. 본 발명의 검사 동작중 통전 검사는 다른 위치에서의 소비 시간보다 긴 시간이 소요될 수 있다. 따라서, 투셔틀 방식인 경우에는, 셔틀 유니트간에 간섭이 발생하기 쉽고, 검사 공정의 시간이 지연될 수 있다.
찍힘(D) 유니트(300)가 제5 위치(P5)에 구비될 수 있고, 제5 위치(P5)는 초기 위치인 제2 위치(P2)와 동일할 수 있다. 각 셔틀 유니트는 제5 위치(P5)를 따로 마련될 수 있으나, 이 경우 정상 기판(200)을 적재하는 제2 적재 유니트(120)가 복수로 마련될 수 있고, 다시 복수의 적재 유니트에 적재된 기판(200)을 하나로 모으는 설비가 필요할 수 있다. 이는 공정을 복잡게하고, 시간을 지연시키며 또 다른 불량을 유발할 수 있다. 따라서, 셔틀 유니트와 적재 유니트 사이에 정류장의 역할을 하는 제2 위치(P2)와 제5 위치(P5)는 동일할 수 있다. 제5 위치(P5)는 셔틀 유니트와 적재 유니트간에 정류장의 역할을 하기에, 제1 셔틀 유니트(150a), 제2 셔틀 유니트(150b)간의 간섭외에도, 제1 이송 유니트, 제2 이송 유니트와의 간섭도 고려해야할 수 있다. 즉, 4개의 설비가 자동화 과정에서 순서대로 움직이기 때문에, 찍힘(D) 검사를 제5 위치(P5)에서 행하기에는 검사 설계가 너무 복잡해질 수 있다.
따라서, 찍힘(D) 유니트(300)는 제3 위치(P3)에 마련될 수 있다. 즉, 제3 위치(P3)는 제4-2위치와 동일할 수 있고, 정렬 검사와 찍힘(D) 검사가 행해질 수 있다.
정렬 유니트(170)는 제1 카메라에 의해서 기판(200)의 정렬 상태를 확인할 수 있고, 찍힘(D) 유니트(300)는 제2 카메라를 이용하여 기판(200)의 찍힘(D)을 확인할 수 있다. 제2 카메라는 제1 카메라보다 시야(FOV, Field Of View)가 좁을 수 있다. 왜냐하면 찍힘(D)은 통전 검사에 의해 발생되기에 현미경 수준의 해상도에 의해서 확인가능할 수 있기 때문일 수 있다.
제3 위치(P3)에서 정렬 유니트(170)와 찍힘(D) 유니트(300)는 제1 경로를 기준으로 세로로 분할되거나 제1 경로에 각 유니트의 중심이 통과할 수 있다. 제1 경로를 기준으로 세로로 분할되는 경우에는, 정렬 검사와 찍힘(D) 검사를 위하여 제2 방향으로 중심을 맞추기위해서 셔틀 유니트가 이동할 필요가 있고, 이는 위치 조정에 따른 불량을 유발할 수 있다. 따라서, 제1 경로에 각 유니트가 중심을 통과하게 제3 위치(P3)(제4-2 위치(P4-2))에 두 개의 유니트를 배열할 수 있다.
두 개의 셔틀 유니트의 동작에 따라, 각 셔틀 유니트는 제3 위치(P3)에서 같은 시간에 위치할 수 있다. 각 셔틀 유니트가 동시에 제3 위치(P3)에 위치 하는 경우, 예를 들어, 정렬 유니트(170)가 찍힘(D) 유니트(300)보다 제2 경로상에 하류에 위치할 수 있고, 정렬 유니트(170)에 진입하는 셔틀 유니트는 찍힘(D) 유니트(300)에 진입하는 셔틀 유니트보다 먼저 제3 위치(P3)에 진입함으로서 서로간의 간섭을 피할 수 있다. 여기에서, 상류, 하류는 제1 경로 또는 제2 경로에서 검사 공정의 시계열에 따른 선,후와 동일할 수 있고, 셔틀 유니트는 제3 방향(z 방향)으로의 무빙 자유도가 제한된 상태일 수 있다. 셔틀 유니트가 제3 방향으로 제한없이 움직이는 경우에는, 각 셔틀 유니트간의 간섭을 쉽게 회피할 수 있으나, 자유도 추가에 따른 제어 불량의 위험도는 증가할 수 있다. 셔틀 유니트가 제3 방향의 자유도를 가지는 경우, 제3 위치(P3)로의 각 셔틀 유니트의 진입 시간은 제한없이 동시에 진입할 수 있다.
찍힘(D) 유니트(300)가 정렬 유니트(170)와 함께 제3 위치(P3)에 마련되는 경우, 찍힘(D) 검사후 셔틀 유니트는 제4-2 위치(P4-2)에서 제5 위치(P5)로 이동시, 제3 위치(P3)에서 제2 위치(P2)로 이동하여야하고, 이 경우 셔틀 유니트는 제1 경로와 역 방향으로 겹치는 경로 또는 제1 경로를 우회하는 경로를 경유할 수 있다. 따라서, 이 경우, 제1 경로는 제2 위치(P2)에서 제3 위치(P3)로 이동하는 경로는 제1-1 경로(R1-1), 제3 위치(P3)에서 제4-1 위치(P4-1)로 이동하는 경로를 제1-2경로로 포함할 수 있고, 제2 경로는 제4-1 위치(P4-1)에서 제4-2위치까지를 제2-1 경로(R2-1), 제4-2 위치(P4-2)에서 제5 위치(P5)까지를 제2-2 경로(R2-2) 경로를 포함할 수 있다. 즉, 도면에서 ⑤는 제2-2 경로(R2-2) 경로를 나타낸 것일 수 있다.
제2-2 경로(R2-2) 경로가 제1-1 경로(R1-1)의 역방향으로 일치하는 경우에는, 우회하는 경로보다 검사 공정의 속도가 단축되지만 각 셔틀 유니트간의 간섭 문제가 발생할 가능성이 높아질 수 있고, 이를 제1 방법이라고 할 수 있다. 제2-2 경로(R2-2) 경로가 제1-1 경로(R1-1)가 아닌 우회하는 경로인 경우에는, 검사 공정의 시간이 상대적으로 더 소비되지만 각 셔틀 유니트간의 간섭 문제를 회피할 수 있으며, 이를 제2 방법이라고 할 수 있다.
상기 제2 방법에 의한 경우, 예를 들어, 제1 셔틀 유니트(150a)가 통전 검사후 제4-2 위치(P4-2)에 진입하는 시간과 제2 셔틀 유니트(150b)가 정렬 유니트(170)에 진입하는 시간을 다르게 설정하면, 셔틀 유니트간의 간섭 문제를 쉽게 회피할 수 있다. 예를 들어, 제1 셔틀 유니트(150a)가 제1 경로에 있는 경우, 제2 셔틀 유니트(150b)는 제2 경로에 있을 수 있고, 그 반대도 마찬기지일 수 있으며, 각 셔틀 유니트의 제1 경로는 동일할 수 있다.
상기 제1 방법에 의한 경우에는, 예를 들어, 찍힘(D) 검사후 제4-2 위치(P4-2)에서 제5위치로 이동하는 제1 셔틀 유니트(150a)와 정렬 검사를 위해 제2 위치(P2)에서 제3 위치(P3)로 이동하는 제2 셔틀 유니트(150b)는 서로 간섭할 수 있다. 따라서, 제1 셔틀 유니트(150a)가 제2-2 경로(R2-2) 경로상에 있는 경우에는, 제2 셔틀 유니트(150b)는 제1-2 경로(R1-2), 제2-1 경로(R2-1) 중 어느 하나에 위치하여 각 셔틀 유니트간의 간섭을 회피할 수 있다. 반대로, 제1 셔틀 유니트(150a)가 정렬 검사를 위하여 제2 위치(P2)에서 제3 위치(P3)로 기판(200)을 이송하는 경우에는, 제2 셔틀 유니트(150b)는 제1-2 경로(R1-2) 또는 제2-1 경로(R2-1)중 어느 하나에 위치하여 각 셔틀 유니트간의 간섭을 회피할 수 있다.
상기의 셔틀 유니트 간의 간섭 문제는 특정 z값에 대해 고정된채로 x-y평면상으로 셔틀 유니트의 움직임을 제한한 경우일 수 있다. 만일 각 셔틀 유니트의 제3 방향으로의 움직임에 제한이 없다면, 각 셔틀 유니트는 같은 경로상에 있는 경우에도 간섭 문제를 회피할 수 있다.
예를 들어, 제1 셔틀 유니트(150a)와 제2 셔틀 유니트(150b)가 동시에 제3 위치(P3)(제4-2위치)에서 동시에 정렬 검사와 찍힘(D) 검사를 행하는 경우나, 제1 셔틀 유니트(150a)가 찍힘(D) 검사가 완료된 기판(200)을 제2-2 경로(R2-2)경로를 통해서 제3 위치(P3)에서 제5 위치(P5)로 이동하는 경로와 정렬 검사를 위해서 제2 셔틀 유니트(150b)가 기판(200)을 제2 위치(P2)에서 제3 위치(P3)로 이동시키는 경로가 일치하는 경우에도, 각 셔틀 유니트의 수직 방향의 위치를 서로 조정함으로서 간섭을 방지할 수 있다.
그러나, 이와 같이 각 셔틀 유니트의 제3 방향에 자유도를 부여하면 정렬 검사, 통전 검사 또는 찍힘(D) 검사시에 각 셔틀 유니트별로 각 검사 장치와의 거리가 다르기 때문에, 위치를 개별로 설정하여야하고, 카메라 등으로 비전 검사를 하는 경우에는 수직 거리의 차이로 인해 초점 거리가 달라질 수 있기에 복수의 카메라를 마련하거나 셔틀 유니트별로 다른 초점 거리의 검사를 해야하는 복잡함이 발생할 수 있다. 또한, 검사 장치를 통한 공정은 수 미크론 레벨의 아주 미세한 검사이기 때문에, 추가적인 움직임이나 공정의 추가는 누적되는 불량률의 시기를 앞당길 수 있다.
따라서, 최단의 시간으로 간단한 검사 공정의 구성은 수율 증가로 인한 비용을 감소시킬수 있을뿐만 아니라 반복되는 공정의 누적 불량률을 낮출 수 있다.
인덱스 방식에 의한 검사 장치는 원셔틀 방식에서의 정렬 유니트(170)와 프로브 유니트(190)의 일직선상의 경로를 라운드의 원방식으로 휘게하는 것일 수 있다. 인덱스 방식은 셔틀 유니트에 의한 직선 경로에 의한 방식이 아닌, 각 검사 공정의 단계를 하나씩 순서대로 턴테이블상의 회전에 의해서 진행하는 방식일 수 있다.
예를 들어, 셔틀 방식에서 셔틀 유니트와 적재 유니트가 분리되어 공정이 진행된 것과 마찬가지로, 셔틀 유니트에 대응하는 인덱스 유니트(400)이 마련될 수 있고, 인덱스 방식도 인덱스 유니트(400)과 적재 유니트를 분리하여 공정이 진행될 수 있다. 즉, 로딩 유니트(130,140)에 의해서 기판(200)은 검사 공정의 전 단계 위치와 후 단계 위치에 해당하는 제2 위치(P2)와 제5 위치(P5)에서 적재 유니트로부터 또는 적재 유니트로 이송될 수 있다.
인덱스 유니트(400)의 각 공정 위치는 제2 위치(P2) 내지 제5 위치(P5)일 수 있고, 각 위치마다 기판(200)이 위치한채로 시계열의 순서대로 한단계식 턴테이블이 회전하면서 검사가 진행될 수 있다. 제1 위치(P1) 내지 제 6위치에서의 검사 공정내의 역할은 셔틀 방식과 동일할 수 있다. 인덱스 유니트(400)의 각 위치들은 공정의 셋팅에 따라 다양한 다각형 형상일 수 있다. 셔틀 방식과 달리, 검사 공정의 각 단계는 턴테이블 다각형의 한 꼭기점을 점유할 수 있고, 하나의 꼭지점에 2이상의 공정이 마련되기는 어려울 수 있다.
따라서, 각 인덱스 유니트(400)에 마련되는 공정의 수에 따라서 테이블 회전의 각도가 정해질 수 있고, n개의 단계로 이루어지는 경우에는, 각 공정의 1회당 회전 각도는 360/n일 수 있다. 예를 들어, 제2 위치(P2)에서 제5 위치(P5)까지 인덱스 유니트(400)에 포함되는 경우, 오각형 형상일 수 있고, 턴테이블의 1회전 각도는 72°(360/5)일 수 있다. 제2 위치(P2)와 제5 위치(P5)가 동일한 위치인 경우에는, 사각형 형상일 수 있으며, 턴테이블의 1회전 각도는 90°(360/4)일 수 있다.
상기의 찍힘 유니트가 마련된 경우와 비교하여 이해를 위해, 찍힘 유니트가 제외된 검사 장치의 경우를 설명하면 이하와 같을 수 있다.
로딩 유니트(130,140)는 제1 적재 유니트(110)에 적재된 기판(200)을 초기 위치 ⓘ로 옮길 수 있다.
클리닝 유니트(180)는 검사 유니트(190)에 의해 통전 검사가 수행되는 기판(200)의 검사면의 이물질을 제거할 수 있다. 적재 유니트에 적재된 기판(200)을 클리닝 유니트(180)의 상류로 옮기는 제3 로딩 유니트가 마련될 수도 있다.
셔틀 유니트(150)는 기판(200)의 이송 경로를 따라 초기 위치 ⓘ의 기판(200)을 이송할 수 있다. 제1 적재 유니트(110)에 의해 초기 위치 ⓘ에 옮겨진 기판(200)은 셔틀 유니트(150)에 놓여진 상태로 셔틀 유니트(150)와 함께 이동할 수 있다. 또는 별도로 마련된 거치대에 기판(200)이 놓여진 후 셔틀 유니트(150)에 의해 거치대가 이송됨으로써 거치대에 놓여진 기판(200) 역시 함께 이송될 수 있다. 도면에서는 셔틀 유니트(150)에 기판(200)이 놓여지는 예가 개시된다.
정렬 유니트(170)는 기판(200)의 이송 경로 상에 위치하고 카메라 등을 이용하여 기판(200)의 정렬 상태를 확인할 수 있다. 정렬 상태가 확인된 기판(200)은 정렬 유니트(170)에 의해 정렬 상태가 보정되거나 셔틀 유니트(150)에 의해 정렬 상태가 보정될 수 있다. 또는 정렬 상태 정보를 정렬 유니트(170)로부터 획득한 검사 유니트(190)가 위치 보정됨으로써 상대적으로 기판(200)의 정렬 상태를 보정할 수도 있다.
검사 유니트(190)는 기판(200)의 이송 경로 상으로 정렬 유니트(170)의 하류에 위치하고, 프로브(193) 등을 이용하여 기판(200)의 통전 상태를 검사할 수 있다. 정렬 유니트(170)는 기판(200)의 정렬 상태를 확인함으로써 검사 유니트(190)에서 신뢰성 있는 검사가 이루어지도록 하는 요소이다. 따라서, 검사 유니트(190)는 정렬 유니트(170)의 하류에 위치하는 것이 좋다. 이때, 기판(200)이 이송되는 방향 상으로 초기 위치 ⓘ에 가까운 위치가 상류가 되고, 초기 위치에서 먼 위치가 하류가 된다. 따라서, 정렬 유니트(170)의 하류는 초기 위치 ⓘ로부터 정렬 유니트(170)까지의 거리와 비교하여 초기 위치 ⓘ로부터의 거리가 보다 먼 위치를 나타낸다. 검사 과정에서 기판(200)이 초기 위치 ⓘ로부터 x축의 양의 방향으로 움직이므로 정렬 유니트(170)의 x 좌표값보다 큰 x 좌표값을 갖는 위치가 하류가 된다.
제2 적재 유니트(120)는 검사된 유니트에서 검사된 기판(200)이 적재될 수 있다. 제2 적재 유니트(120)는 복수로 구성될 수 있다.
본 발명의 검사 장치는 제1 적재 유니트(110), 로딩 유니트(130, 140), 셔틀 유니트(150), 정렬 유니트(170), 검사 유니트(190), 제2 적재 유니트(120)를 포함함으로써 기판(200)의 통전 검사를 자동으로 실시할 수 있다. 특히, 검사받기 전의 기판(200)과 검사가 완료된 기판(200)을 제1 적재 유니트(110)와 제2 적재 유니트(120)에 분리시켜 적재함으로써 검사 전 기판(200)과 검사 후 기판(200)이 섞이는 현상을 방지할 수 있다.
한편, 셔틀 유니트(150)는 검사 유니트(190)에서 검사된 기판(200)을 초기 위치로 이송할 수 있다. 이때, 로딩 유니트는 검사 유니트(190)에서 검사되고 셔틀 유니트(150)에 의해 초기 위치로 이송된 기판(200)을 제2 적재 유니트(120)에 적재할 수 있다. 이에 따르면 검사 전의 기판(200)과 검사 후의 기판(200)은 서로 근처에 적재될 수 있다. 예를 들어 제1 적재 유니트(110)와 제2 적재 유니트(120)는 초기 위치로부터 검사 유니트(190)까지의 기판(200)의 이송 경로 ⓐ에 대해 가상의 수직선 ⓒ 상에 배치될 수 있다. 이러한 구성에 따르면 사용자에 의해 운송이 가능한 제1 적재 유니트(110)와 제2 적재 유니트(120)를 거의 근처에 배치할 수 있으므로, 작업 편의성이 증대될 수 있다. 또한 x축의 한쪽에만 적재 유니트들이 배치되므로, x축 상으로 검사 유니트(190)를 가운데 두고 양쪽에 각 적재 유니트가 배치되는 경우와 비교하여 공간 활용도가 높은 장점이 있다. 또한, 제1 적재 유니트(110)의 기판(200)을 초기 위치로 옮기고, 초기 위치의 기판(200)을 제2 적재 유니트(120)로 옮기는 로딩 유니트의 이동 경로를 최소화시킬 수 있다. 또한, 로딩 유니트이 복수일 경우, 각 적재 유니트가 근처에 모여 있으므로 각 로딩 유니트 또한 서로 근처에 배치할 수 있다. 따라서, 서로 먼 곳에 로딩 유니트가 산재된 경우와 비교하여 공간 활용성이 높은 장점 있다.
본 발명의 검사 장치는 xy 평면에서 (x1, y1)좌표로부터 x축 방향으로 이송되는 기판(200)의 통전 상태를 검사하고, 검사된 상기 기판(200)을 (x1, ya)좌표(여기서, a는 1이 아닌 자연수이다)에 적재시키는 것일 수도 있다.
적재부(111)는 제2 높이의 기판(200)을 제1 높이까지 바로 상승시키지 않고 제3 높이까지 하강시킨 후 제1 높이까지 상승시킬 수 있다. 도 1에서 제1 높이는 ⓓ이고, 제2 높이는 ⓔ, 제3 높이는 ⓕ일 수 있다. 이때, 각 높이는 ⓓ > ⓔ > ⓕ의 관계를 가질 수 있다. 이러한 구성에 의하면 적재 유니트는 도 2에서 좌측 그림, 중간 그림, 우측 그림의 순서로 구동된다.
로딩 유니트 중 제1 로딩 유니트(130)는 검사 전 기판(200)을 초기 위치로 옮긴다. 이때 로딩 대상이 되는 기판(200)은 제1 적재 유니트(110)에 복수로 적재된 상태일 수 있다. 기판(200)이 얇을 경우 최상층 기판의 로딩시 그 밑의 기판(200)이 최상층 기판에 붙어서 함께 로딩될 수 있다. 복수의 기판(200)이 초기 위치에 놓일 경우 기판(200) 검사에 있어서 큰 오류를 유발할 수 있으므로, 신뢰성 있게 최상층 기판만이 로딩될 필요가 있다. 이를 위해 로딩 유니트는 적재 유니트에 적재된 기판(200)을 로딩한 후 제1 거리 h1만큼 상승한 후 제1 거리보다 짧은 제2 거리 구간 h2에서 상하 왕복 운동할 수 있다. 이러한 동작은 소위 무엇인가를 털어내는 동작과 유사하다. 로딩 유니트의 터는 동작에 의해 신뢰성 있게 최상위 기판(200)만이 로딩 유니트에 로딩될 수 있다.
한편, 제1 적재 유니트(110)의 기판(200)이 로딩 유니트에 의해 로딩되거나, 제2 적재 유니트(120)로 로딩 유니트의 기판(200)이 언로딩 된 경우 적재된 기판(200)이 xy 평면 방향으로 흐트러질 수 있다. 검사 전 기판(200)의 검사 신뢰도를 향상시키고, 검사 후 기판(200)의 관리 편의성 증대를 위해 흐트러진 기판(200)을 정렬시키는 것이 좋다. 이를 위해 각 적재 유니트는 정렬부를 포함할 수 있다.
기판(200)은 복수의 회로 패턴(210)과 각 회로 패턴별로 형성된 얼라인 마크(230)가 마련될 수 있다. 각 회로 패턴(210)은 제품에 탑재되는 단위일 수 있다. 예를 들어 8개의 회로 패턴이 도시되는데 각 회로 패턴은 이동 통신 단말기의 기판을 형성할 수 있다. 즉, 기판(200)은 검사 장치의 하류에서 이루어지는 후 공정에서 8개의 회로 패턴으로 분리되어 각 이동 통신 단말기에 설치될 수 있다.
이와 같이 복수의 회로 패턴이 하나의 기판(200)에 포함되는 경우 후 공정의 편의를 도모하기 위해 각 회로 패턴 별로 얼라인 마크가 형성될 수 있다.
본 발명의 검사 장치를 구성하는 정렬 유니트(170)는 각 회로 패턴 별로 마련된 각 얼라인 마크를 이용하여 각 회로 패턴의 정렬 상태를 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 정렬 유니트(170)는 검사 유니트(190)의 검사 단위와 상관없이 모든 얼라인 마크의 정렬 상태를 확인할 수 있다.
검사 유니트(190)는 기판(200)의 이송 경로 상으로 정렬 유니트(170)의 하류에 위치하고, 하나 이상의 회로 패턴을 검사 단위로 하여 각 회로 패턴의 통전 상태를 검사할 수 있다. 이때, 검사 단위는 검사 유니트(190)의 1회 구동, 구체적으로 xyz 공간에서 1회의 z축 왕복 운동 과정에서 검사할 수 있는 회로 패턴의 개수일 수 있다.
본 발명의 정렬 유니트(170)는 검사 유니트(190)의 검사 단위와 무관하게 모든 회로 패턴의 정렬 상태를 확인할 수 있다. 이를 통해 검사 유니트(190)의 검사 단위는 다양하게 설정될 수 있다. 검사 단위는 검사 유니트(190)의 프로브(193)에 의해 결정될 수 있으며, 프로브(193)는 초기 세팅시 결정된다. 따라서, 본 실시예에 따르면 검사 단위는 초기 세팅시 변경될 수 있고, 다양한 검사 단위에 대해 기판(200)을 정렬시킬 수 있다.
검사 유니트(190)는 복수의 프로브(193), 프로브(193)를 지지하는 지그(191), 지그(191)가 설치되는 베이스판(195)을 포함할 수 있다. 지그(191)에서 검사될 회로 패턴에 대면하는 영역 ⓟ에 프로브(193)가 형성될 수 있다. 프로브(193)의 일단은 영역 ⓟ에 돌출되고, 타단은 전자 회로에 연결될 수 있다.
전자 회로는 회로 패턴에 검사 신호를 인가하고 응답 신호를 수신하며, 수신된 응답 신호로 통전 검사를 수행할 수 있다.
xyz 공간에서 검사 유니트(190)의 초기 세팅시의 세팅 자유도 개수와, 검사 유니트(190)의 구동시의 작업 자유도 개수가 서로 다를 수 있다.
한편, 검사 유니트(190)는 기판(200)의 양면에 대해 통전 검사를 수행할 수 있다. 근래 회로 패턴의 고집적화로 인하여 기판(200)의 양면에 복수의 회로 패턴이 형성될 수 있다. 경우에 따라 기판(200) 일면의 회로 패턴이 기판(200) 타면의 회로 패턴에 연결될 수도 있다. 따라서, 신속하고 신뢰성 있는 통전 검사를 위해 검사 유니트(190)는 기판(200)의 일면에 접촉되는 제1 검사부(192)와, 기판(200)의 타면에 접촉되는 제2 검사부(194)로 기판(200)의 통전 상태를 검사할 수 있다. 이때, 제1 검사부(192)와 제2 검사부(194)은 동시에 기판(200)에 접촉될 수 있다.
기판(200)의 상부에 제1 검사부(192)가 위치하고, 기판(200)의 하부에 제2 검사부(194)가 위치한 경우가 개시된다. 이때, 기판(200)은 통공(153)이 형성된 셔틀에 놓여지고, 셔틀의 그립부(151)에 의해 그립된 상태일 수 있다.
두 개의 셔틀 유니트(150), 제1 경로, 두 개의 제2 경로, 초기 위치로 검사 전 기판(200)만 옮기는 제1 로딩 유니트(130), 초기 위치로부터 검사 후 기판(200)만 옮기는 제2 로딩 유니트(140), 초기 위치로부터 직선 상에 배열되고, xy 평면상 운동이 없는 정렬 유니트(170), 검사 유니트(190)가 서로 간섭없이 신속하고 자동으로 기판(200)의 통전 검사를 수행할 수 있다.
(부호의 설명)
110...제1 적재 유니트 111...적재부
113...제1 정렬부 115...제2 정렬부
117...고정부 120...제2 적재 유니트
130...제1 로딩 유니트 131...아암
133...흡착부 140...제2 로딩 유니트
150...셔틀 유니트
150a... 제1 셔틀 유니트 150b... 제2 셔틀 유니트
151...그립부 153...통공
170...정렬 유니트 180...클리닝 유니트
190...프로브 유니트 191...지그
192...제1 검사부 193...프로브
194...제2 검사부 195...베이스판
200...기판 210...회로 패턴
230...얼라인 마크 300...찍힘 유니트
400... 인덱스 유니트
D... 찍힘 C... 회로
R1... 제1 경로 R2... 제2 경로
R1-1... 제1-1 경로 R1-2... 제1-2 경로
R2-1... 제2-1 경로 R2-2... 제2-2 경로
P1... 제1 위치 P2... 제2 위치
P3... 제3 위치 P4... 제4 위치
P4-1... 제4-1 위치 P4-2... 제4-2 위치
P5... 제5 위치 P6... 제6 위치

Claims (13)

  1. 기판의 정렬 상태를 검사하는 정렬 유니트;
    상기 기판의 통전 상태를 검사하는 프로브 유니트;
    상기 기판의 찍힘 상태를 검사하는 찍힘 유니트; 를 포함하는 검사 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 정렬 유니트, 프로브 유니트, 찍힘 유니트의 순서대로 검사 공정이 진행되는 검사 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 기판이 상기 정렬 유니트로 이동 전 대기하는 제2 위치가 설정되고,
    상기 제2 위치, 상기 정렬 유니트, 상기 프로브 유니트를 잇는 가상의 일직선을 따라 상기 기판을 이송시키는 셔틀 유니트가 마련되는 검사 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 기판이 상기 정렬 유니트로 이동 전 대기하는 제2 위치가 설정되고,
    상기 제2 위치와 상기 프로브 유니트 사이의 검사 단계 위치인 제3 위치에 상기 정렬 유니트 및 상기 찍힘 유니트가 위치하는 검사 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 기판이 상기 정렬 유니트로 이동 전 대기하는 제2 위치와 상기 기판이 찍힘 검사 완료후 대기하는 제5 위치가 설정되고,
    상기 제2 위치에서 상기 정렬 유니트를 거쳐 상기 프로브 유니트까지의 경로를 제1 경로, 상기 프로브 유니트에서 상기 찍힘 유니트를 거쳐 상기 제5 위치까지를 제2 경로라고 하면,
    상기 제1 경로는 상기 제2 경로보다 짧은 검사 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 정렬 유니트의 위치를 제3 위치라 하고, 상기 찍힘 유니트의 위치를 제4-2 위치인 경우,
    상기 제3 위치와 상기 제4-2위치는 동일하며,
    상기 찍힘 유니트에서 상기 프로브 유니트로의 방향을 제1 방향이라고하면,
    상기 정렬 유니트와 상기 찍힘 유니트는 상기 제1 방향을 따라 서로 이격된 위치에 마련되는 검사 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 정렬 유니트와 상기 찍힘 유니트는 서로 인접하게 마련되고,
    상기 정렬 유니트에서 상기 프로브 유니트로 넘어가는 공정 진행 방향과 상기 찍힘 유니트에서 다음 단계로 넘어가는 공정 진행 방향이 서로 역방향인 검사 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 기판이 상기 정렬 유니트로 이동 전 대기하는 제2 위치와 상기 기판이 찍힘 검사 완료후 대기하는 제5 위치가 설정되고,
    상기 제2 위치에서 상기 정렬 유니트를 거쳐 상기 프로브 유니트까지의 경로를 제1 경로, 상기 프로브 유니트에서 상기 찍힘 유니트를 거쳐 상기 제5 위치까지를 제2 경로라고하면,
    상기 제1 경로 및 상기 제2 경로를 거쳐 상기 기판을 이동시키는 셔틀 유니트가 복수로 마련되며,
    각 셔틀 유니트의 상기 각 제2 위치 및 각 제5 위치는 서로 일치하고,
    상기 제2 위치 및 제5 위치는 서로 일치하는 검사 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 기판이 상기 정렬 유니트로 이동 전 대기하는 제2 위치와 상기 기판이 찍힘 검사 완료후 대기하는 제5 위치가 설정되고,
    상기 제2 위치에서 상기 정렬 유니트까지가 제1-1경로, 상기 정렬 유니트에서 상기 프로브 유니트까지가 제1-2경로, 상기 프로브 유니트에서 상기 찍힘 유니트까지가 제2-1 경로, 상기 찍힘 유니트에서 상기 제5 위치까지가 제2-2 경로인 경우,
    제1 기판을 이동시키는 제1 셔틀 유니트가 상기 제2-2 경로상에 위치하면, 제2 기판을 이동시키는 제2 셔틀 유니트는 상기 제1-2 경로 또는 상기 제2-1 경로상에 위치하는 검사 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 기판이 상기 정렬 유니트로 이동 전 대기하는 제2 위치와 상기 기판이 찍힘 검사 완료후 대기하는 제5 위치가 설정되고,
    상기 제2 위치, 정렬 유니트, 프로브 유니트, 찍힘 유니트, 제5 위치가 검사 공정의 각 단계를 차지하는 인덱스 유니트가 마련되며,
    상기 인덱스 유니트의 회전에 의해서 상기 기판의 검사는 순서대로 진행되는 검사 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 프로브 유니트는 상기 기판에 대하여 승강되면서 상기 기판에 접촉되는 다수의 프로브를 포함하고,
    상기 찍힘 유니트에서 촬영한 상기 기판의 찍힘량을 기준값과 비교하여 찍힘 불량을 판단하는 제어부가 마련되는 검사 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    제어부는 상기 정렬 유니트에 위치한 카메라를 통하여 정렬 유니트의 기판 위치 오차를 산출하고,
    상기 제어부는 상기 정렬 유니트에서 산출된 기판 위치 오차를 보정하는 위치 및 각도로 상기 기판을 이동시킨 다음 프로브가 기판의 정확한 측정점에 접촉할 수 있도록 프로브 유니트의 기판 안착 테이블을 제어하며,
    상기 제어부는 프로브에 의한 기판의 찍힘을 기준값과 비교하고, 카메라에 의하여 촬영한 영상의 찍힘이 기준값 이상인 경우 찍힘 불량으로 판단하는 검사 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 프로브 유니트에 마련된 프로브에 의한 기판의 찍힘량이 상기 찍힘 유니트의 카메라에서 촬영되고,
    상기 찍힘 유니트의 카메라에서 입수한 영상으로부터 상기 기판의 찍힘량을 기준값과 비교하고, 상기 비교 결과로부터 상기 프로브의 마모, 상기 프로브의 벤딩, 상기 프로브에 끼인 이물질 중 적어도 하나를 판별하는 제어부가 마련되는 검사 장치.
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