KR100858491B1 - Apparatus and method for testing image sensor package - Google Patents
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Abstract
본 발명은 각각이 투광성 기판과 그의 하부에 배치된 접속 단자 및 이미지 센서를 포함하는 복수개의 이미지센서 패키지로 구성되고, 상기 이미지센서 패키지의 각각이 절단되어 있는 패키지 웨이퍼로부터 이미지센서 패키지를 테스트하는 이미지센서 패키지 검사 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 이미지센서 패키지 검사 장치는 이미지센서 패키지가 테스트를 위하여 안착되는 안착 유닛과, 이미지센서 패키지의 일측에 렌즈 및 광원을 구비하여 상기 이미지센서 패키지를 전기 및 이미지 테스트하는 검사부와, 각각이 절단되어 있는 복수개의 이미지센서 패키지를 구비하는 패키지 웨이퍼를 지지하는 지그와, 상기 패키지 웨이퍼에서 이미지센서 패키지를 상기 안착 유닛으로 이송시키는 이송 유닛과, 이미지센서 패키지의 전기 및 이미지 테스트 중 적어도 하나를 수행하는 테스터 모듈을 갖는 제어 및 처리 유닛을 포함한다. The present invention consists of a plurality of image sensor packages each comprising a translucent substrate and a connection terminal and an image sensor disposed below, an image for testing an image sensor package from a package wafer in which each of the image sensor packages is cut. It relates to a sensor package inspection device. An image sensor package inspection apparatus according to the present invention includes a seating unit on which an image sensor package is seated for a test, an inspection unit configured to electrically and image test the image sensor package by providing a lens and a light source on one side of the image sensor package, At least one of a jig for supporting a package wafer having a plurality of cut image sensor packages, a transfer unit for transferring an image sensor package from the package wafer to the seating unit, and electrical and image testing of the image sensor package And a control and processing unit having a tester module.
이미지센서, 패키지, 불량, 카메라, 렌즈, 광원, 포고핀, 어댑터, 웨이퍼 Image sensor, package, defective, camera, lens, light source, pogo pin, adapter, wafer
Description
도 1a 내지 도 3은 종래기술에 따른 여러 종류 이미지센서 패키지의 개략 단면도.1A to 3 are schematic cross-sectional views of various types of image sensor packages according to the prior art.
도 4a 및 도 4b는 도 2a에 도시된 이미지센서 패키지 복수개가 웨이퍼 상에 형성된 상태를 도시하는 평면도 및 단면도.4A and 4B are a plan view and a sectional view showing a state in which a plurality of image sensor packages shown in FIG. 2A are formed on a wafer;
도 4c는 도 4a 및 도 4b의 웨이퍼를 단위 이미지센서 패키지별로 절단한 상태를 도시하는 단면도.4C is a cross-sectional view illustrating a state in which the wafers of FIGS. 4A and 4B are cut for each unit image sensor package.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이미지센서 패키지 검사 장치의 개략적인 구성을 도시하는 평면도.5 is a plan view showing a schematic configuration of an image sensor package inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 6은 복수개의 이미지센서 패키지가 형성된 패키지 웨이퍼를 본 발명의 이미지센서 패키지 검사 장치에 고정시키기 위한 지그를 도시한 도면.6 is a view illustrating a jig for fixing a package wafer on which a plurality of image sensor packages are formed to an image sensor package inspection apparatus of the present invention.
도 7a는 검사가 완료된 이미지센서 패키지를 로딩하기 위한 트레이를 도시한 도면.7A shows a tray for loading an image sensor package for which inspection has been completed.
도 7b는 트레이가 탑재되는 카세트의 사시도.7B is a perspective view of a cassette on which a tray is mounted.
도 8a 및 도 8b는 이미지센서 패키지가 안착되는 소켓 베이스를 도시한 도면으로서 도 5의 선 X-X를 따라 취한 확대 단면도.8A and 8B are enlarged cross-sectional views taken along the line X-X of FIG. 5, showing the socket base on which the image sensor package is seated.
도 9는 도 8a 및 도 8b에 도시된 소켓 베이스에 장착되는 포고핀의 단면도.9 is a cross-sectional view of the pogo pin mounted to the socket base shown in FIGS. 8A and 8B.
도 10a 및 도 10b는 이미지센서 패키지를 이송시키기 위한 제1 및 제2 패키지 피커 유닛의 사시도.10A and 10B are perspective views of first and second package picker units for transferring an image sensor package.
도 11은 검사부를 본 발명의 이미지센서 패키지 검사 장치의 후방에서 본 단면도.Figure 11 is a cross-sectional view of the inspection unit from the rear of the image sensor package inspection apparatus of the present invention.
도 12a 및 도 12b는 렌즈 어댑터의 단면도 및 사시도.12A and 12B are cross-sectional and perspective views of the lens adapter.
도 13은 안착 유닛과 검사부의 변형예의 단면도. It is sectional drawing of the modification of a mounting unit and an inspection part.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
12: 웨이퍼 링 14: 장착 테이프12: wafer ring 14: mounting tape
30, 40, 50: 이미지센서 40W: 패키지 웨이퍼 30, 40, 50:
100: 지그 102: 패키지 푸셔100: jig 102: package pusher
110: 트레이 120a, 120b: 카세트 110:
122: 카세트 몸체 124: 도어 122: cassette body 124: door
126, 314: 실린더 128: 승강축 126, 314 cylinder 128: lifting shaft
200: 안착 유닛 210: 안착대 200: seating unit 210: seating table
220: 회전암 230: 회전축 220: rotating arm 230: rotating shaft
240: 소켓 베이스 244: 상부 포고핀240: socket base 244: upper pogo pin
244c, 314c: 접점부 246: 안착판 244c and 314c: contact portion 246: seating plate
247c: 패키지 지지부 249: 소켓 인쇄 회로 기판 247c: package support 249: socket printed circuit board
300: 검사부 310: 하부 지지대 300: inspection unit 310: lower support
312: 접속판 314: 하부 포고핀312: connecting plate 314: lower pogo pin
320: 상부 지지대 322: 광원320: upper support 322: light source
340: 소켓 덮개 350: 렌즈 어댑터 340: socket cover 350: lens adapter
352: 제1 직경부 354: 제2 직경부352: first diameter portion 354: second diameter portion
360: 렌즈부 400: 이송 유닛360: lens unit 400: transfer unit
410, 420: 이송 가이드 레일 430, 440: 이송 가이드410, 420:
450, 460: 패키지 피커 장착부 470, 480: 패키지 피커 유닛450, 460: Package
500: 제어 및 처리 유닛500: control and processing unit
본 발명은 광 검출용 반도체 디바이스의 검사 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 이미지센서 패키지의 불량 여부를 카메라 모듈에 조립되기 전에 자동으로 검사할 수 있는 이미지센서 패키지 검사 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an inspection apparatus of a semiconductor device for detecting light, and more particularly, to an image sensor package inspection apparatus and method capable of automatically inspecting whether an image sensor package is defective before being assembled to a camera module.
이미지센서는 사람이나 사물의 이미지를 촬영하는 기능을 갖는 반도체 소자로, 일반 디지털 카메라나 캠코더 뿐 만아니라 휴대전화기에 탑재되기 시작하면서 최근 그 시장이 급속히 팽창되어 왔다.Image sensors are semiconductor devices having a function of capturing images of people and objects. Recently, the market has been rapidly expanding as they are installed in mobile phones as well as general digital cameras and camcorders.
이러한 이미지센서는 카메라 모듈 형태로 구성되어 상기 기기들에 장착된다. 상기 카메라 모듈은 렌즈, 홀더, IR 필터(infrared filter), 이미지센서 및 인쇄회로기판(PCB)으로 구성된다. 카메라 모듈의 렌즈는 이미지를 결상시키고 렌즈에서 결상된 이미지는 IR필터를 통해 이미지센서로 집광되어 이미지센서에서 이미지의 광신호를 전기신호로 변환시켜 이미지를 촬영하게 된다. The image sensor is configured in the form of a camera module and mounted on the devices. The camera module is composed of a lens, a holder, an infrared filter, an image sensor, and a printed circuit board (PCB). The lens of the camera module forms an image and the image formed by the lens is collected by the IR filter to the image sensor, and the image sensor converts the optical signal of the image into an electrical signal to take an image.
이들 구성 요소 중에서 광신호를 전기신호로 변환하는 이미지센서는 베어칩(bare chip) 상태로 카메라 모듈에 직접 실장되거나, 이미지센서 칩을 패키지화한 후에 카메라 모듈에 장착된다. 이미지센서 칩을 미리 패키지화하여 사용하면 베어칩을 사용할 때 일어나는 전술된 문제를 해결할 수 있다. 다음은 이와 같이 이미지센서를 미리 패키지화하여 제조된 이미지센서 패키지에 대해 설명하고자 한다.Among these components, an image sensor for converting an optical signal into an electrical signal is directly mounted on a camera module in a bare chip state, or mounted on a camera module after packaging an image sensor chip. The use of an image sensor chip packaged in advance can solve the above-mentioned problems when using a bare chip. Next, an image sensor package manufactured by prepackaging the image sensor as described above will be described.
도 1a 및 도 1b는 칩 스케일 패키지(CSP: Chip Scale Package) 방식을 이미지센서 칩에 적용한 이미지센서 패키지와 그 제조 공정을 도시한다.1A and 1B illustrate an image sensor package in which a chip scale package (CSP) method is applied to an image sensor chip and a manufacturing process thereof.
도 1a에 도시된 이미지센서 패키지(30)는 쉘케이스 사(Shellcase Inc.)에 의해 제안된 것으로서, 도 1b에 그의 제조 공정이 도시되어 있다. 도 1b를 참조하면, 먼저 도 1b의 (a)에 도시된 바와 같이, 투광성 기판의 하나인 유리 기판(31)을 준비하고 그 위에 에폭시와 같은 접착층(34)을 이용하여 이미지센서 칩(32)을 부착하고, 다시 이미지센서 칩(32)의 상부에 에폭시와 같은 접착층(33)을 이용하여 유리 웨이퍼(35)를 부착한다. 이때, 상기 이미지센서 칩(32)은 회로가 형성되어 있는 일면이 유리 기판(31)을 부착되고 타면에 유리 웨이퍼(35)를 부착한다. 이와 같이, 유리 기판(31), 이미지센서 칩(32) 및 유리 웨이퍼(35)가 부착된 다음에는, 도 1b의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 이미지센서 칩(32), 접착층(33) 및 유리 웨이퍼(35)의 측면을 반도체 웨이퍼 절단기(dicing saw)와 같은 장비를 이용하여 소정 각도로 경사지게 홈을 형성한다. 이후, 도 1b의 (c)에 도시된 바와 같이, 어 느 정도 완만한 팁(tip) 각도를 갖는 다이싱 블레이드(dicing blade)를 이용해서 이미지센서 칩(32)과 접착층(34) 사이의 영역을 제거하여 이미지센서 칩(32)의 일면에 형성되어 있는 회로의 입출력 패드를 노출시킨다. 그 다음, 도 1b의 (d)에 도시된 바와 같이, 노출된 이미지센서 칩(32)의 입출력 패드에서 상기 경사진 측면을 거쳐 유리 웨이퍼(35)의 하부면까지 금속 배선(36)을 형성한다. 이때, 금속 배선(36)은 노출된 센서 칩(32)의 입출력 패드에서 상기 경사진 측면을 거쳐 유리 웨이퍼(35)의 하부면까지 금속막을 형성하고, 상기 금속막을 식각하여 원하는 패턴을 형성함으로써 형성된다. 마지막으로 유리 웨이퍼(35)의 하부면에 형성된 금속 배선(36)의 단부에 솔더 볼과 같은 접속 단자(37)를 형성한다. 추후, 상기 접속 단자(37)는 외부단자 또는 PCB 기판에 연결된다. 도 1b에 도시된 공정에 따라 제조된 이미지센서 패키지(30)는 도 1b의 (d)의 절단선을 따라 단위 소자별로 절단하고, 이를 뒤집으면 도 1a에 도시된 바와 같이 된다. The
CSP의 다른 예로서, 본 출원인에 의해 제안된 이미지센서 패키지가 도 2a 및 도 3에 도시되어 있다.As another example of a CSP, an image sensor package proposed by the applicant is shown in FIGS. 2A and 3.
도 2a의 도시된 이미지센서 패키지(40)는 투광성 기판의 하나인 유리 기판(41)과, 상기 유리 기판(41) 상에 형성된 금속 배선(44)과, 상기 금속 배선(44)을 보호하기 위한 절연막(45)과, 상기 유리 기판(41)과 플립칩 솔더조인트(43)에 의해 전기적으로 연결된 이미지센서 칩(42)과, 이미지센서 칩(42)의 바깥쪽에 형성되어 인쇄회로기판과 연결할 수 있는 솔더 볼과 같은 접속 단자(47)를 포함한다. 한편, 상기 유리 기판(41)과 이미지센서 칩(42) 사이에는 더스트 시일층(46)이 형 성되어 유리 기판(41)과 이미지센서 칩(42) 사이에 형성된 공간 내에 이물질이 유입되는 것을 방지한다. The illustrated
도 2b를 참조하여 상기 이미지센서 패키지(40)의 제조 공정을 살펴보면, 먼저 도 2b의 (a)에 도시된 바와 같이 유리 기판(41)을 준비하고 일 면에 금속 배선(44)을 형성한다. 이후, 도 2b의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 유리 기판(41)과 금속 배선(44) 상의 일부에 절연막(45)을 형성한다. 즉, 상기 금속 배선(44) 상에는 솔더조인트(43) 및 접속 단자(47)가 형성될 부분을 제외하고, 즉 상기 부분이 노출되도록 나머지 영역에 절연막(45)을 형성한다. 도 2b의 (c)에 도시된 바와 같이, 가장자리에 솔더조인트(43)가 형성된 이미지센서 칩(42)을 단위 소자 별로 절단하여 상기 유리 기판(41)과는 별도로 준비한다. 이때, 상기 유리 기판(41)의 금속 배선(44)의 일부에는 접속 단자(47)를 형성하고, 상기 이미지센서 칩(42)이 결합될 때 그의 이미지 센싱 영역에 대응하는 노출된 유리 기판(41) 영역의 가장자리에는 더스트 시일층(46)이 형성된다. 이러한 상태에서, 솔더조인트(43)를 재유동시키고 더스트 시일층(46)을 경화시켜 상기 유리 기판(41) 상에 이미지 센싱 영역이 아래를 향하도록 이미지센서 칩(42)을 결합한다. 이와 같이 제조된 이미지센서 패키지(40)는 도 2b의 (d)의 절단선을 따라 단위 소자별로 절단되고, 이를 뒤집으면 도 2a에 도시된 바와 같이 된다. Looking at the manufacturing process of the
도 3에 도시된 카메라 모듈용 이미지센서 패키지(50)는 유리 기판(51)과, 상기 유리 기판(51) 상에 형성된 금속 배선(54)과, 상기 금속 배선(54)을 보호하기 위한 절연막(55)과, 상기 유리 기판(51)과 플립칩 솔더조인트(53)에 의해 전기적으 로 연결된 이미지센서 칩(52)과, 이미지센서 칩(52)의 바깥쪽에서 상기 금속 배선(54) 상에 실장된 수동 소자(58)와 접속 단자(57)를 포함한다. 도 3에 도시된 이미지센서 패키지(50)는 도 2a에 도시된 이미지센서 패키지(40)와 거의 유사한 구조를 가지고 있으나, 디커플링 커패시터와 같이 카메라 모듈을 구성하는데 필요한 수동 소자(58)들을 유리 기판 위에 함께 실장할 수 있으며, 한 쪽 면에 가요성 인쇄회로기판과 연결하기 위한 접속 단자(57)들을 가지는 구조이다. 도 3에 도시된 카메라 모듈용 이미지센서 패키지(50)의 제조 방법은 도 2a와 거의 유사하다. The
상기 이미지센서 패키지들은 카메라 모듈을 제작하기 위한 하나의 부품으로 판매되거나 적어도 다른 라인에서 카메라 모듈로 조립된다. 즉, 상기 이미지센서 패키지는 별도의 부품으로 다른 라인 또는 공장으로 이송된 후, PCB 기판에 장착되고, 가요성 인쇄 회로(FPC: Flexible printed circuit)를 부착하고, 상기 PCB 기판 상에 홀더 및 렌즈 하우징을 설치하여 카메라 모듈을 완성한다. 이때 전술된 이미지센서 패키지(30, 40, 50)는 그의 하부에 형성된 상기 접속 단자(37, 47, 57)를 통하여 PCB 기판과 전기적으로 연결된다. 상기 홀더 및 렌즈 하우징은 통상 상기 PCB 기판 상에 상기 이미지센서 패키지(30, 40, 50)를 둘러싸도록 설치되고, 상기 홀더 및 렌즈 하우징에는 IR 필터 및 렌즈가 상기 이미지센서 패키지 상에 위치되도록 설치된다.The image sensor packages are sold as one part for manufacturing the camera module or assembled at least on a different line from the camera module. That is, the image sensor package is transferred to another line or factory as a separate component, mounted on a PCB substrate, attaching a flexible printed circuit (FPC), and a holder and lens housing on the PCB substrate. Install it to complete the camera module. At this time, the above-described
통상 카메라 모듈의 불량 중에서 가장 치명적이고 주로 발생하는 불량은 이미지센서의 불량으로, 이는 이미지센서 칩 자체가 불량이거나, 이미지센서 칩의 패키징 공정 중에서 이미지 센싱 영역으로 먼지가 유입됨으로써 발생하는 불량이다. 즉, 이미지센서 패키지 내부로 먼지입자가 유입되어 이미지센서의 이미지 센싱 영역에 고착되면 촬영한 화상에 반복적인(repeatable) 결함을 유발하게 된다. 설사 이미지 센싱 영역에 고착되어 있지 않더라도 그 안에서 움직이는 먼지분자는 비반복적(non-repeatable)이긴 하지만 결함을 유발시킬 수 있기 때문에 허용될 수 없다. 때문에, 이미지센서 패키징 공정 중에 패키지 내부로의 먼지 입자의 유입이나 오염을 최소화해야 한다. 이미지센서 패키징 제조라인이 다른 일반 패키징 제조라인에 비해 높은 청정도로 관리되는 이유는 이 때문이다. In general, the most fatal and most frequently occurring defects of the camera module are the defects of the image sensor, which is a defect caused by the defect of the image sensor chip itself or the inflow of dust into the image sensing area during the packaging process of the image sensor chip. That is, when dust particles are introduced into the image sensor package and fixed to the image sensing area of the image sensor, repetitive defects may be caused in the captured image. Even if it is not stuck in the image sensing area, the dust molecules moving in it are non-repeatable but unacceptable because they can cause defects. Therefore, the ingress or contamination of dust particles into the package should be minimized during the image sensor packaging process. This is why the image sensor packaging manufacturing line is managed with higher cleanliness compared to other general packaging manufacturing lines.
이미지 센싱 영역으로의 수분의 유입은 이미지센서 칩 위의 칼라필터나 마이크로 렌즈를 열화(degradation)시키는 것으로 알려져 있다. 물론 이러한 수분에 의한 열화가 화질의 저하로 나타나기까지는 많은 시간이 소요되어서 일반적으로는 문제가 되지 않으나 전문가용 디지털카메라와 같이 10년 이상 화질의 변화가 없는 것이 요구되는 제품의 경우는 수분의 유입까지도 최소화할 수 있는 패키지 구조가 요구되고 있다.The inflow of moisture into the image sensing area is known to degrade the color filters or microlenses on the image sensor chip. Of course, this deterioration due to moisture takes a long time to appear as a deterioration of the image quality, which is generally not a problem. There is a need for a package structure that can be minimized.
카메라 모듈을 완성하기까지 이미지센서 자체의 불량 및 먼지입자의 유입에 의한 불량을 판단하기 위해서는 검사 공정이 필수적이다. 통상적으로 센서 제조업체에서는 이미지센서 웨이퍼를 제조하고 난 후 전기 테스트(open & short test) 및 각각의 픽셀의 작동 여부를 검사하는 프로브 테스트(probe test)를 하고 난 후, 센서웨이퍼와 각각의 센서 칩의 불량 여부를 표시하는 맵파일(map file)을 이미지센서 패키지 업체 또는 카메라 모듈 업체에 전달되게 된다. The inspection process is essential to determine the failure of the image sensor itself and the defect caused by the inflow of dust particles until the camera module is completed. Typically, the sensor manufacturer manufactures an image sensor wafer, and then performs an open and short test and a probe test that checks the operation of each pixel. A map file indicating whether there is a defect is transmitted to an image sensor package company or a camera module company.
이미지센서 패키지 업체는 센서 제조업체로부터 받은 맵파일을 바탕으로 이 미지센서를 패키지화하는데, 패키징 공정의 잘못 또는 먼지입자의 유입으로 이미지센서 패키지의 불량이 발생할 수 있으므로 각각의 이미지센서 패키지를 검사하고 난 후 카메라 모듈 업체에 전달하게 된다. Image sensor packagers package the image sensor based on the map file received from the sensor manufacturer.The defects in the packaging process or the inflow of dust particles may cause the image sensor package to fail. It will be forwarded to the camera module vendor.
카메라 모듈에서도 완성을 위해서는 이와 같은 이미지센서의 불량 여부를 판독하는 검사 절차가 반드시 수행되어야 하는데, 종래의 검사 장치는 개별 PCB 유닛으로 분할되고 FPC 등의 연결수단을 접합하는 공정까지 마친 완성된 유닛의 카메라 모듈에 대하여 개별적으로 이미지센서의 불량 여부를 검사하도록 구성되어 있다. 따라서, 하나의 카메라 모듈에 대한 검사를 마친 이후에 수동 또는 자동으로 이를 꺼낸 후, 다른 카메라 모듈을 테스트 위치에 수동 또는 자동으로 다시 안치시켜서 검사를 진행하는 과정을 반복하여야 하는데, 이러한 방법은 단위 시간당 처리율이 낮을 수밖에 없기 때문에 카메라 모듈의 전체 생산성을 크게 저하시키는 요인으로 작용하였다.In order to complete the camera module, an inspection procedure must be performed to read whether such an image sensor is defective. The conventional inspection apparatus is divided into individual PCB units and completed the process of bonding the connecting means such as FPC. Each camera module is configured to inspect the image sensor for defects. Therefore, after the inspection of one camera module is completed, it must be taken out manually or automatically, and then the inspection process must be repeated by manually or automatically repositioning another camera module at the test position. Due to the low throughput, it greatly reduced the overall productivity of the camera module.
전술한 바와 같이, 카메라 모듈의 불량 중에서 가장 치명적이고 주로 발생하는 불량은 이미지센서의 픽셀영역으로의 먼지 유입에 의한 불량이기 때문에, 이미 이미지센서 패키지를 카메라 모듈로 조립한 후에 이미지센서의 불량 여부를 판독하는 검사 절차는 바람직하지 않다. 즉, 이미지센서 패키지는 카메라 모듈로 조립되기 전에 불량 여부를 판독하는 것이 바람직하다. 그러나, 기존의 이미지센서 패키지를 검사하는 장치는 이미지센서 패키지의 접속 단자를 외부 단자와 연결한 뒤 통전시켜 단순한 전기적인 불량 여부만을 테스트하는 기능만을 가지고 있었으므로, 카메라 모듈 업체에서 가장 중요하게 생각하는 이미지 테스트까지는 수행할 수 없 었다.As described above, since the most fatal and most frequently occurring defects of the camera module are defects caused by the inflow of dust into the pixel area of the image sensor, whether the image sensor is defective after assembling the image sensor package to the camera module is already known. Inspection procedures to read are undesirable. In other words, the image sensor package is preferably read for defects before being assembled into the camera module. However, the conventional device for inspecting an image sensor package has only a function of testing a simple electrical failure by connecting the connection terminal of the image sensor package to an external terminal and energizing it. The image test could not be performed.
따라서, 본 발명의 목적은 전술된 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 카메라 모듈의 주요 부품인 이미지센서 패키지의 전기 및 이미지 테스트를 동시에 자동으로 수행할 수 있는 이미지센서 패키지 검사 장치 및 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and provides an image sensor package inspection apparatus and method capable of automatically performing electrical and image testing of an image sensor package which is a main component of a camera module at the same time. It is.
본 발명의 다른 목적은 이미지센서 제조업체 및 카메라 모듈 업체에서 중복적으로 시행하는 검사공정을 대신하여 이미지센서 패키지를 제조하고 난 후 전기 및 이미지테스틀 자동으로 수행함으로써, 센서 제조업체 또는 카메라 모듈 업체에서의 검사공정 및 시간을 단축시킬 수 있는 이미지센서 패키지 검사 장치 및 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to automatically perform the electrical and image test after manufacturing the image sensor package in place of the inspection process that is carried out by the image sensor manufacturers and camera module manufacturers, the sensor manufacturers or camera module manufacturers It is to provide an image sensor package inspection apparatus and method that can shorten the inspection process and time.
전술된 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 태양에 따른 이미지센서 패키지 검사 장치는 이미지센서 패키지가 테스트를 위하여 안착되는 안착 유닛과, 이미지센서 패키지의 일측에 렌즈 및 광원을 구비하여 상기 이미지센서 패키지를 전기 및 이미지 테스트하는 검사부와, 각각이 절단되어 있는 복수개의 이미지센서 패키지를 구비하는 패키지 웨이퍼를 지지하는 지그와, 상기 패키지 웨이퍼에서 이미지센서 패키지를 상기 안착 유닛으로 이송시키는 이송 유닛과, 이미지센서 패키지의 전기 및 이미지 테스트 중 적어도 하나를 수행하는 테스터 모듈을 갖는 제어 및 처리 유닛을 포함한다. An image sensor package inspection apparatus according to an aspect of the present invention for achieving the above object is provided with a seating unit, the image sensor package is seated for testing, and a lens and a light source on one side of the image sensor package to provide the image sensor package; An inspection unit for electrical and image testing, a jig for supporting a package wafer including a plurality of image sensor packages each being cut, a transfer unit for transferring the image sensor package from the package wafer to the seating unit, and an image sensor package And a control and processing unit having a tester module for performing at least one of electrical and image tests.
상기 패키지 웨이퍼에는 이미지센서 패키지의 투광성 기판에 장착 테이프의 일면이 부착되고, 상기 장착 테이프의 가장자리에는 웨이퍼 링이 부착되고, 상기 지그는 상기 웨이퍼 링을 파지할 수 있다.The package wafer may be attached to one surface of a mounting tape on a transparent substrate of an image sensor package, a wafer ring may be attached to an edge of the mounting tape, and the jig may grip the wafer ring.
상기 패키지 웨이퍼의 하부에 승강하는 패키지 푸셔를 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable to include a package pusher for lifting up and down the package wafer.
상기 안착 유닛은 이미지센서 패키지가 안착되어 그의 하부에 배치된 접속 단자가 전기적으로 연결되는 소켓 베이스를 포함하고, 상기 이송 유닛은 상기 패키지 웨이퍼에서 이미지센서 패키지를 파지하여 이를 상하 반전시키는 제1 이송부와, 상기 소켓 베이스와 제1 이송부 사이에서 이미지센서 패키지를 이송하는 제2 이송부를 포함할 수 있다. 이때, 상기 검사부는 상기 소켓 베이스와 전기적으로 접속하도록 승강하는 접속판과, 상기 접속판의 상부에 설치되어 이미지센서 패키지의 투광성 기판을 가압하고 상기 렌즈가 구비된 소켓 덮개를 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 상기 소켓 베이스는 소켓 몸체와, 상기 소켓 몸체에 대해 상하로 탄성 이동 가능하게 설치되고 상부면에 이미지센서 패키지가 안착되는 안착판과, 상기 소켓 몸체에 설치되고 상기 안착판을 관통하여 안착판이 하향 이동함에 따라 일 단부가 돌출되어 상기 이미지센서 패키지와 전기적으로 접속되는 상부 포고핀을 포함하고, 상기 접속판에는 하부 포고핀이 구비되어 상기 접속판이 승강함으로써 상기 하부 포고핀과 상부 포고핀이 서로 접속하는 것이 바람직하다.The seating unit includes a socket base on which an image sensor package is seated, and a connection terminal disposed below the terminal is electrically connected to the seating unit, and the transfer unit includes a first transfer part which grips the image sensor package on the package wafer and inverts it up and down. A second transfer unit may transfer an image sensor package between the socket base and the first transfer unit. In this case, it is preferable that the inspection unit includes a connecting plate which is lifted to electrically connect with the socket base, and a socket cover which is installed on the connecting plate to press the light transmissive substrate of the image sensor package and is provided with the lens. In particular, the socket base is a socket body, a seating plate which is installed to be movable up and down with respect to the socket body, and an image sensor package is seated on an upper surface thereof, and a seating plate installed on the socket body and penetrating the seating plate. One end protrudes as it moves downward, and includes an upper pogo pin electrically connected to the image sensor package, and the connection plate is provided with a lower pogo pin so that the connection plate is lifted so that the lower pogo pin and the upper pogo pin are mutually different. It is preferable to connect.
상기 안착 유닛은 이미지센서 패키지의 투광성 기판이 아래를 향하여 안착되는 상부와 상기 렌즈가 설치되는 하부로 구성된 관통 개구가 형성된 안착대를 포함 할 수 있다. 이때, 상기 검사부는 상하로 이동 가능하게 설치되어 하부로 이동함으로써 상기 이미지센서 패키지와 전기적으로 접속되는 소켓 베이스를 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 상기 소켓 베이스는 소켓 몸체와, 상기 소켓 몸체에 대해 상하로 탄성 이동 가능하게 설치되고 이미지센서 패키지를 덮도록 형성된 안착판과, 상기 소켓 몸체에 설치되고 상기 안착판을 관통하여 안착판이 하향 이동함에 따라 일 단부가 돌출되어 상기 이미지센서 패키지와 전기적으로 접속되는 포고핀을 포함하는 것이 바람직하다.The seating unit may include a seating plate having a through opening formed of an upper portion on which the light transmissive substrate of the image sensor package is seated downward and a lower portion on which the lens is installed. In this case, the inspection unit preferably includes a socket base which is installed to be movable up and down and moved downward to be electrically connected to the image sensor package. In particular, the socket base is a socket body, a seating plate installed to be movable up and down with respect to the socket body and formed to cover the image sensor package, and the seating plate installed in the socket body and penetrating the seating plate to move downward. As one end protrudes, it is preferable to include a pogo pin electrically connected to the image sensor package.
본 발명의 다른 일 태양에 따른 이미지센서 패키지 검사 방법은 각각이 절단되어 있는 복수개의 이미지센서 패키지를 구비하는 패키지 웨이퍼로부터 이미지센서 패키지를 분리하는 단계와, 이미지센서 패키지의 불량 여부를 검사하는 테스터 모듈에 이미지센서 패키지를 전기적으로 접속시키는 단계와, 상기 이미지센서 패키지에 광을 조사 또는 차단하면서 이미지센서 패키지의 전기 및 이미지 테스트 중 적어도 하나를 수행하는 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, a method of inspecting an image sensor package includes: separating an image sensor package from a package wafer including a plurality of image sensor packages, each of which is cut, and a tester module inspecting whether the image sensor package is defective. Electrically connecting the image sensor package to the image sensor package, and performing at least one of electrical and image tests of the image sensor package while irradiating or blocking light on the image sensor package.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이미지센서 패키지 검사 장치에 대해 설명하고자 한다. 상기 장치의 설명에 앞서, 본 발명의 이미지센서 패키지 검사 장치에는 이미지센서 칩의 입출력 패드와 연결된 접속 단자가 하부면에 형성되고 웨이퍼 레벨에서 제조되는 이미지센서 패키지, 즉 종래기술에서 설명된 이미지센서 패키지(30, 40, 50)가 바람직하게 적용된다. Hereinafter, an image sensor package inspection apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Prior to the description of the device, in the image sensor package inspection device of the present invention, an image sensor package, that is, an image sensor package described in the related art, in which a connection terminal connected to an input / output pad of an image sensor chip is formed on a lower surface and manufactured at a wafer level (30, 40, 50) is preferably applied.
따라서, 본 발명의 이미지센서 패키지 검사 장치에서 검사되는 이미지센서 패키지는 전술된 종래기술의 이미지센서 패키지(30, 40, 50) 중 어느 하나일 수 있 다. (따라서, 이하에서 그에 대한 중복되는 설명은 여기에서 생략하기로 한다.) 다만 이하에서는, 본 발명의 이미지센서 패키지 검사 장치에서 검사되는 이미지센서 패키지로서 도 2a에 도시된 이미지센서 패키지(40)를 주로 사용할 것이다. 따라서, 도 1a, 도 2a 및 도3에 도시된 이미지센서 패키지(30, 40, 50)를 구분하여야 하는 경우에는, 즉 이미지센서 패키지(30 또는 50)가 적용되어야 하는 경우에는 도면 부호를 40 대신 30 또는 50으로 사용할 것이다.Therefore, the image sensor package inspected by the image sensor package inspection apparatus of the present invention may be any one of the above-described
먼저 본 발명에 따른 검사 장치의 설명에 앞서 검사하고자 하는 이미지센서 패키지에 대해 좀 더 살펴보면, 상기 이미지센서 패키지는 종래 기술에서 설명한 바와 같이 복수개가 하나의 웨이퍼 상에 형성된 후 이를 절단하여 하나의 단위 이미지센서 패키지로 구현된다. 이와 같이, 웨이퍼 상에 형성된 복수개의 이미지센서 패키지를 단위 이미지센서 패키지별로 절단하고 이를 본 발명에 따른 검사 장치에 탑재하기 위한 상태가 도 4a 내지 도 4c에 도시되어 있다. First, before the description of the inspection apparatus according to the present invention to look at the image sensor package to be examined more, as described in the prior art, a plurality of the image sensor package is formed on one wafer and then cut this unit image Implemented as a sensor package. As such, the state for cutting the plurality of image sensor packages formed on the wafer for each unit image sensor package and mounting them on the inspection apparatus according to the present invention is illustrated in FIGS. 4A to 4C.
도 4a 및 도 4b는 도 2a에 도시된 이미지센서 패키지 복수개가 웨이퍼 상에 형성된 상태를 도시하는 평면도 및 단면도이고, 도 4c는 도 4a 및 도 4b의 웨이퍼를 단위 이미지센서 패키지별로 절단한 상태를 도시하는 단면도이다.4A and 4B are plan views and cross-sectional views illustrating a state in which a plurality of image sensor packages illustrated in FIG. 2A are formed on a wafer, and FIG. 4C illustrates a state in which the wafers of FIGS. 4A and 4B are cut by unit image sensor packages. It is a cross section.
도면을 참조하면, 종래 기술에서 언급된 바와 같이 복수의 이미지센서 패키지(40)는 하나의 웨이퍼, 즉 유리 기판(41)의 절단되지 않은 모 기판 상에 형성되어 패키지 웨이퍼(40W)를 이룬다. 상기 패키지 웨이퍼(40W)는 이미지센서 칩(42)이 실장되지 않은 유리 기판(41)의 타면에 장착 테이프(mounting tape)(14)를 부착시켜, 패키지 웨이퍼(40W)가 단위 이미지센서 패키지(40)로 절단될 때 이들이 서로 떨어지지 않도록 한다. 이때, 상기 장착 테이프(14)는 패키지 웨이퍼(40W)보다 큰 직경을 가져 패키지 웨이퍼(40W)의 외부로 연장되고, 상기 장착 테이프(14)의 가장자리에는 웨이퍼 링(12)이 부착되어 상기 장착 테이프(14)에 장력을 제공하여 패키지 웨이퍼(40W)가 단위 이미지센서 패키지(40)로 절단된 뒤에도 웨이퍼의 형상을 유지하도록 한다.Referring to the drawings, as mentioned in the prior art, the plurality of image sensor packages 40 are formed on one wafer, that is, the uncut parent substrate of the
즉, 가장자리에 웨이퍼 링(12)이 부착된 장착 테이프(14)의 내측에 패키지 웨이퍼(40W)가 부착된 상태에서 (도시되지 않은) 절삭휠로 패키지 웨이퍼(40W)를 단위 이미지센서 패키지(40)로 절단한다. 이와 같이 절단된 패키지 웨이퍼(40W)의 측면도를 도시하는 도 4c를 참조하면, 절삭휠은 인접한 이미지센서 패키지(40)사이의 유리 기판(41)을 완전히 절단하고 장착 테이프(14)는 상단 일부만 절단한다. 따라서, 장착 테이프(14)는 완전히 절단되지 않고 웨이퍼 링(12)에 의해 지지되기 때문에, 절단된 이미지센서 패키지(40) 모두는 장착 테이프(14)에 부착된 상태로 패키지 웨이퍼(40W)의 형상을 어느 정도 유지한다.That is, the
본 발명에 따른 이미지센서 패키지 검사 장치는, 이와 같이 웨이퍼 링(12)에 의해 지지되는 장착 테이프(14) 상에 단위 소자별로 절단된 이미지센서 패키지(40) 모두가 부착된 상태인 패키지 웨이퍼(40W)를 탑재시켜, 각각의 절단된 이미지센서 패키지(40)를 분리하여 이에 대한 전기 및 이미지 테스트를 동시에 자동으로 수행한다. In the image sensor package inspection apparatus according to the present invention, the
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이미지센서 패키지 검사 장치의 개략적인 구성을 도시하는 평면도이고, 도 6은 복수개의 이미지센서 패키지가 형성된 패키지 웨이퍼를 본 발명의 이미지센서 패키지 검사 장치에 고정시키기 위한 지그를 도시한 도면이고, 도 7a는 검사가 완료된 이미지센서 패키지를 로딩하기 위한 트레이를 도시한 도면이고, 도 7b는 트레이가 탑재되는 카세트의 사시도이고, 도 8a 및 도 8b는 이미지센서 패키지가 안착되는 소켓 베이스를 도시한 도면으로서 도 5의 선 X-X를 따라 취한 확대 단면도이고, 도 9는 도 8a 및 도 8b에 도시된 소켓 베이스에 장착되는 포고핀의 단면도이고, 도 10a 및 도 10b는 이미지센서 패키지를 이송시키기 위한 제1 및 제2 패키지 피커 유닛의 사시도이고, 도 11은 검사부를 본 발명의 이미지센서 패키지 검사 장치의 후방에서 본 단면도이고, 도 12a 및 도 12b는 렌즈 어댑터의 단면도 및 사시도이다.5 is a plan view showing a schematic configuration of an image sensor package inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is for fixing a package wafer having a plurality of image sensor package to the image sensor package inspection apparatus of the present invention 7A is a view showing a jig, and FIG. 7A is a view showing a tray for loading an inspected image sensor package, FIG. 7B is a perspective view of a cassette on which the tray is mounted, and FIGS. 8A and 8B are seats of the image sensor package. 5 is an enlarged cross-sectional view taken along line XX of FIG. 5, and FIG. 9 is a cross-sectional view of pogo pins mounted to the socket base shown in FIGS. 8A and 8B, and FIGS. 10A and 10B are image sensors. 1 is a perspective view of a first and a second package picker unit for transporting a package, and FIG. 11 is an image sensor package inspection device according to an embodiment of the present invention. And the cross-sectional view from the rear, Figure 12a and Figure 12b is a cross-sectional view and a perspective view of the lens adapter.
도 5를 참조하면, 본 발명의 이미지센서 패키지 검사 장치는, 복수개의 이미지센서 패키지가 형성된 패키지 웨이퍼를 고정시키기 위한 지그(100)와, 검사가 완료된 이미지센서 패키지(40)가 안착되는 복수개의 트레이(110)가 탑재된 다수개의 카세트(120: 120a, 120b)와, 이미지센서 패키지(40)가 검사를 위하여 안착되는 안착 유닛(200)과, 상기 안착 유닛(200)에 안착된 이미지센서 패키지(40)에 대해 전기 및 이미지 테스트를 수행하는 검사부(300)와, 상기 지그(100)와 카세트(120a, 120b) 내에 탑재된 트레이(110)와 안착 유닛(200) 사이에서 상기 이미지센서 패키지(40)를 이송시키는 이송 유닛(400)과, 이미지센서 패키지의 이송, 정렬 및 위치 제어의 기능을 맡고 있는 핸들러 모듈과 이미지센서 패키지의 전기 및 이미지 테스트를 담당하는 이미지센서 패키지의 테스터 모듈이 결합된 제어 및 처리 유닛(500)을 포함한다. Referring to FIG. 5, the image sensor package inspection apparatus of the present invention includes a plurality of trays in which a
상기 지그(100: 100a, 100b)는 복수개의 이미지센서 패키지가 형성된 패키지 웨이퍼(40W)를 고정시키기 위한 것으로서, 상기 패키지 웨이퍼(40W)의 둘레에서 장착 테이프(14)를 통하여 상기 패키지 웨이퍼(40W)를 지지하는 웨이퍼 링(12)이 끼워 고정되도록 구성된다. 예를 들어, 도 5와 도 5의 선 VI-VI를 따라 취한 단면도인 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 지그(100)는 각각이 상기 웨이퍼 링(12)의 일부를 둘러싸는 형상을 갖는 상부 지그(100a)와 하부 지그(100b)로 구성되고, 상기 상부 지그(100a)는 상하로 이동 가능하게 구성되고, 상기 상부 지그(100a)와 하부 지그(100b)의 내측에는 단차가 형성되어 이들이 상기 웨이퍼 링(12)을 클램핑 하였을 때 이들 내측에 상기 웨이퍼 링(12)의 일부가 끼워지는 오목부(100g)가 형성된다. 즉, 상기 상부 지그(100a)와 하부 지그(100b)가 서로 이격된 상태에서 상기 패키지 웨이퍼(40W)를 지지하는 웨이퍼 링(12)이 하부 지그(100b)의 내측 단차에 놓여지면, 상부 지그(100a)가 하강하여 하부 지그(100b)와 함께 웨이퍼 링(12)을 파지하게 된다. The jig 100 (100a, 100b) is for fixing a
상기 지그(100)는 도 5 및 도 6에 도시된 형태에 한정되지 않고, 패키지 웨이퍼(40W) 둘레에 장착 테이프(14)를 통하여 배치된 웨이퍼 링(12)을 파지할 수 있는 어떠한 구성도 가능하다.The
한편, 상기 지그(100)의 하부에는 수평 및 수직 방향으로 이동 가능한 패키지 푸셔(102)가 설치된다. 상기 패키지 푸셔(102)는 상기 지그(100)에 의해 고정 지지된 패키지 웨이퍼(40W)에서 검사하고자 하는 이미지센서 패키지(40)의 하부로 수평 이동하고 그의 하부에서 상승하여 상기 이미지센서 패키지(40)를 상부로 밀어 올린다. 이는 이송 유닛(400)의 (후술하는) 제1 패키지 피커 유닛(470)이 이미지센서 패키지(40)를 들어 올릴 때 이미지센서 패키지(40)가 장착 테이프(14)에서 용이하게 떨어지도록 하는 역할을 한다. Meanwhile, a
상기 트레이(110)는 검사가 완료된 이미지센서 패키지를 로딩하기 위한 부재이다. 도 7a를 참조하면, 상기 트레이(110)는 플레이트 형상의 트레이 몸체(112) 상에 복수개의 오목한 형상의 사각 오목홈(114)이 매트릭스 형태로 배열 형성되어 있다. 상기 사각 오목홈(114)은 이미지센서 패키지(40)가 안착될 수 있는 형상으로 형성된다. 이러한 트레이(110)는 카세트(120a, 120b) 내에 여러 개가 적층 탑재되므로, 적층된 트레이(110) 사이를 이격시키기 위하여, 트레이 몸체(112)의 상부면(또는 바닥면)의 각 코너에는 복수개의 돌기(116)가 돌출 형성된다. 또한, 트레이(110)가 정렬 기능을 갖도록, 돌출 또는 오목, 돌출 및 오목의 조합을 가질 수도 있다. 상기 트레이 몸체(112)의 바닥면(또는 상부면)에는 상기 돌기(116)의 선단에 대응하는 형상의 (도시되지 않은) 오목부가 형성되어, 상기 트레이(110)가 적층될 때 상하 트레이(110)가 서로 용이하게 정렬되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 트레이 몸체(112) 상에 형성된 사각 오목홈(114)의 개수에는 제한이 없으나, 본 실시예에서 사용되는 트레이(110)는 가로 방향으로 8개가 배열되고 세로 방향으로 8개가 배열된 64개의 사각 오목홈(114)이 형성된 것이다.The tray 110 is a member for loading an image sensor package that has been inspected. Referring to FIG. 7A, a plurality of concave rectangular concave grooves 114 are formed in a matrix form on the tray-shaped tray body 112. The rectangular concave groove 114 is formed in a shape in which the
본 발명의 실시예에서는 제1 및 제2 카세트(120a, 120b)가 이미지센서 패키지 검사 장치의 전방에 나란히 배열되어 있다. 상기 제1 및 제2 카세트(120a, 120b)에는 빈 트레이(40)가 탑재된 후, 검사가 완료된 이미지센서 패키지(40) 중에 서 양품인 것은 제1 카세트(120a)에 탑재된 트레이(40)에 놓여지고, 불량품인 것은 제2 카세트(120b)에 탑재된 트레이(40)에 놓여진다. 상기 카세트(120a, 120b)의 각각은 동일한 구성을 갖기 때문에, 여기에서는 제1 카세트(120a)를 예로서, 그 구성을 설명하고자 한다.In the embodiment of the present invention, the first and
도어가 개방된 제1 카세트(120a)를 사시도로 도시한 도 7b를 참조하면, 제1 카세트(120a)는 적어도 전면 및 상면이 개방된 직육면체 형상의 카세트 몸체(122)와 상기 카세트 몸체(122)의 전면을 개폐하는 도어(124)를 포함한다. 상기 도어(124)의 전방에는 도어의 개폐를 용이하게 하기 위한 손잡이(124a)와 상기 카세트 몸체(122)의 내부를 확인하기 위한 창(124b)이 형성된다. 상기 카세트 몸체(122)의 내부에는 소정 공간이 형성되어 전술된 트레이(110)가 적층 및 탑재된다. 또한, 상기 카세트 몸체(122)의 하부에는 상기 적층 및 탑재된 트레이(110)를 승강시키기 위한 엘리베이터가 구비된다. 상기 엘리베이터는 상기 카세트 몸체(122)의 하부에 구비된 실린더(126)와, 상기 실린더(126)에서 상기 카세트 몸체(122)의 하부를 통하여 상기 카세트 몸체(122)의 내부까지 연장되어 상기 트레이(110)의 바닥면을 지지하는 상단부를 갖는 승강축(128)을 포함한다. 이때, 승강축(128)의 상단부는 트레이(110)의 바닥면을 안정적으로 지지할 수 있도록 플레이트 형상을 갖는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 7B, which shows a perspective view of the
다시 도 5를 참조하면, 장착 테이프(14)에서 분리된 이미지센서 패키지(40)가 검사를 위하여 안착되는 안착 유닛(200)은 한 쌍의 안착대(210)와, 상기 한 쌍의 안착대(210)가 양 대향 단부에 각각 배치된 회전암(220)과, 상기 회전암(220)의 중심에 마련된 회전축(230)과, 상기 회전축을 구동하여 회전암(220)을 회전시키는 (도시되지 않은) 모터를 포함한다. 상기 회전암(220)의 양 단부에 배치된 각각의 안착대(210)에는 한 쌍의 소켓 베이스(240)가 탈착 가능하게 또는 일체로 장착되어 있다. Referring back to FIG. 5, the mounting
상기 회전암(220)은 이미지센서 패키지 검사 장치의 전후로 (도 5에서는 상하로) 연장되어 그의 양 단부에 배치된 각각의 안착대(210)를 장치의 전후방에 각각 위치시킨다. 이때, 상기 회전암(220)은 그의 중심에 마련된 회전축(230)을 중심으로 상기 모터에 의해 180도씩 왕복 회전하게 된다. 이에 따라, 전후방에 위치되는 안착대(210)의 위치는 서로 바뀌게 된다. The
도 2a에 도시된 이미지센서 패키지(40)가 적용되는 소켓 베이스(240)가 도시된 도 8a를 참조하면, 상기 각각의 소켓 베이스(240)는 상부면이 개방된 오목부(242)가 형성되고 관통공이 형성된 소켓 몸체(241)와, 상기 소켓 몸체(241)의 관통공에 끼워져 상향으로 배치되어 이미지센서 패키지(40)와 전기적으로 접속하는 접속 부재로서 복수개의 상부 포고핀(244)(pogo pin)과, 상기 소켓 몸체(241)에 대해 상하로 이동 가능하게 상기 오목부(242) 내에 삽입된 안착판(246)과, 상기 소켓 몸체(241)와 안착판(246) 사이에 개재된 스프링과 같은 복수개의 탄성 부재(248)와, 상기 소켓 몸체(241)의 바닥면에 부착된 소켓 인쇄 회로 기판(249)을 포함한다. Referring to FIG. 8A, in which the
상기 안착판(246)에는 상부면이 개방되어 이미지센서 패키지(40)가 안착되는 리세스(247)가 형성된다. 상기 리세스(247)는 이미지센서 패키지(40)에 대응하는 크기 및 형상을 갖되 상부 측면에는 경사면(247a)이 형성된다. 이는 상기 리세스(247)의 입구를 이미지센서 패키지(40)보다 다소 크게 하여, 이미지센서 패키지(40)가 상기 리세스(247) 내에 안착되는 것을 안내하는 역할을 한다. 또한, 상기 안착판(246)에는 상하로 관통된 복수개의 관통홀이 형성되어 상기 상부 포고핀(244)이 이에 삽입되어 상기 안착판(246)의 바닥면(247b)으로 노출된다. 특히, 상기 안착판(246)의 바닥면(247b) 중심부에는 이미지센서 패키지(40) 하부면과 접촉 및 지지하기 위한 볼록부 형상의 패키지 지지부(247c)가 상부로 돌출 형성된다. 즉, 상기 리세스(247)의 전체적인 형상과 상부 포고핀(244)의 위치 등이 이미지센서 패키지의 하부면의 형상과 접속단자의 위치 등에 대응하여야 한다.An upper surface of the
상기 소켓 몸체(241)의 관통공에 대응하는 위치의 상기 소켓 인쇄 회로 기판(249)의 상부면에는 상부 접점 패드(245a)가 형성되고, 상기 소켓 인쇄 회로 기판(249)의 하부면에는 상기 상부 접점 패드(245a)와 연결된 하부 접점 패드(245b)가 형성된다. An
또한, 상기 소켓 베이스(240)에 설치되는 접속 부재로서 양 단부가 탄성을 갖고 신축 가능한 상부 포고핀(244)은, 도 9를 먼저 참조하면, 양 단부가 개방된 중공 파이프 형상의 포고핀 몸체(244b)와, 상기 포고핀 몸체(244b)의 양 단부에 일부가 각각 삽입된 접점부(244c)와, 상기 포고핀 몸체(244b) 내에서 상기 접점부(244c) 사이에 개재된 스프링(244s)을 포함한다. 상기 접점부(244c)의 중간에는 그의 양 단부보다 직경이 작은 소경부(244d)가 형성되고 상기 소경부(244d)에 대응하는 위치에서 상기 포고핀 몸체(244b)의 내경이 작아지도록 상기 포고핀 몸 체(244b)의 외부에 홈(244g)이 형성되어, 상기 접점부(244c)의 이동을 제한한다. 이러한 상부 포고핀(244)은 접점부(244c)가 포고핀 몸체(244b) 내에 소정을 탄성력을 가지면서 입출하게 되어 그 길이가 수축 또는 신장된다.In addition, an
이와 같이 구성된 소켓 베이스(240) 상에, 구체적으로는 안착판(246) 상에 이미지센서 패키지(40)가 안착되면 이미지센서 패키지(40)의 이미지센서 칩(42)의 하부면이 먼저 접촉하게 된다. 상기 안착판(246)의 하부면과 상기 오목부(242)의 바닥면 사이에 구비된 탄성 부재(248)는 상기 안착판(246)을 상향으로 편의시킨다. 안착판(246) 상에 이미지센서 패키지(40)가 안착되면, 이미지센서 패키지(40)의 접속 단자(47)보다 높은 위치에 있는 이미지센서 칩(42)의 하부면이 상기 안착판(246)의 패키지 지지부(247c) 상에 놓여진다. 이때, 접속 단자(47)는 아직 상부 포고핀(244)의 상단 접점부(244c)와 이격되어 있다. 이후에, 후술하는 소켓 덮개(340)에 의해 이미지센서 패키지(40)가 하향으로 가압되면, 안착판(246)이 하강하면서 상부 포고핀(244)의 상단 접점부(244c)가 안착판(246)의 바닥면(247b) 위로 돌출되어 상기 이미지센서 패키지(40)의 접속 단자(47)와 접속이 이루어진다. 이때, 상부 포고핀(244)의 상단 접점부(244c)는 포고핀 몸체(244b)에 대해 탄성 결합되어있으므로 상기 접속 단자(47)와의 사이에 소정의 탄성력이 존재하기 때문에 일정한 접촉력을 유지하게 된다.Specifically, when the
이때, 상부 포고핀(244)의 하단 접점부(244c)는 상기 소켓 인쇄 회로 기판(249)의 상부면에 형성된 상부 접점 패드(245a)와 접촉하게 된다. 이에 따라서, 상기 이미지센서 패키지(40)의 접속 단자(47)는 상기 소켓 인쇄 회로 기판(249)의 하부면에 형성된 상기 상부 접점 패드(245a)와 연결된 하부 접점 패드(245b)까지 전기적으로 연결된다. 상기 하부 접점 패드(245b)는 후술하는 하부 지지대(310)에 설치된 접촉 부재인 하부 포고핀(314)을 통하여 상기 제어 및 처리 유닛(500)까지 전기적으로 연결된다. In this case, the
도 8a에 도시된 형상의 소켓 베이스(240)는 상부 포고핀(244)의 위치와 패키지 지지부(247c)의 높이를 조절하면 도 3에 도시된 이미지센서 패키지(50)에 대해서도 적용될 수 있다. 특히, 상기 패키지 지지부(247c)는 이미지센서 패키지(40)의 하부 바닥면과 접속 단자(47) 사이의 높이 차이에 대응하여 형성되기 때문이다. 예를 들어, 도 3에 도시된 이미지센서 패키지(50)를 소켓 베이스(240)에 적용하기 위해서는 상부 포고핀(244)을 접속 단자(57) 아래에 위치시키고, 이미지센서 칩(52)과 수동 소자(58)가 수납되도록 패키지 지지부(247c)를 오목부 형상으로 형성하면 된다. The
또한, 도 8b는 도 1a에 도시된 이미지센서 패키지(30)를 이미지센서 패키지(40)로 사용하는 경우의 소켓 베이스(250)를 도시한다. 이 경우에, 상부 포고핀(244)이 오목부(242)의 중심부에 형성되고, 안착판(256)의 형상이 도 8a의 안착판(246)과 다소 상이한 것을 제외한 구성 및 작동은 도 8a에 도시된 소켓 베이스(240)와 동일하다. 상기 안착판(256)의 상부면의 리세스(257) 둘레 부분 및/또는 상부 측면에 형성된 경사면(257a)이 이미지센서 패키지(30)의 하부면인 접착층(34) 및/또는 금속 배선(36)이 형성된 경사진 측면과 접촉 및 지지하기 위한 패키지 지지부의 기능을 함께 하게 된다. 따라서, 안착판(256) 상에 이미지센서 패 키지(30)가 안착되면, 이미지센서 패키지(30)의 접착층(34) 및/또는 금속 배선(36)이 형성된 경사진 측면이 각각 안착판(256)의 상부면의 리세스(257) 둘레 부분 및/또는 상기 오목부(257)의 경사면(257a)과 먼저 접촉하게 된다. 그 외 구성 및 작동은 도 8a에 도시된 소켓 베이스(240)와 동일하다. 이와 같이 본 발명에 따른 검사장치의 안착판(256)은 검사 대상인 이미지센서 패키지(40)의 형상에 따라 다양하게 변경될 수 있다.FIG. 8B also shows the
다음으로, 상기 이송 유닛(400)은 패키지 웨이퍼(40W)를 고정시키는 상기 지그(100)의 상부에서 상기 패키지 웨이퍼(40W)로부터 이미지센서 패키지(40)를 파지 및 분리시킨 후 이를 상하 반전시키는 제1 이송부와, 상기 회전암(220)의 전방 단부에 위치되는 소켓 베이스(240)와 제1 및 제2 카세트(120a, 120b)와 제1 이송부 사이에서 이미지센서 패키지(40)를 이송하는 제2 이송부를 포함한다. 다시 도 5를 참조하면, 상기 이송 유닛(400)의 제1 이송부는 본 발명의 이미지센서 패키지 검사 장치의 좌우 벽면에 양 대향 단부가 고정되도록 횡방향으로 연장 형성되고 서로 평행하게 이격된 제1 이송 가이드 레일(410)과, 상기 제1 이송 가이드 레일(410) 상에 장착되어 이를 따라 횡방향으로 이동하는 제1 이송 가이드(430)와, 상기 제1 이송 가이드(430)에 전후로 이동 가능하게 장착된 제1 패키지 피커 장착부(450)와, 상기 제1 패키지 피커 장착부(450)의 선단에 수평 방향 축에 대해 회전 가능하게 설치된 제1 패키지 피커 유닛(470)으로 구성된다. 또한, 상기 이송 유닛(400)의 제2 이송부는 상기 제1 이송 가이드 레일(410)에 평행하게 이격 설치된 제2 이송 가이드 레일(420)과, 상기 제2 이송 가이드 레일(420) 상에 장착되어 이를 따라 횡 방향으로 이동하는 제2 이송 가이드(440)와, 상기 제2 이송 가이드(440)에 전후로 이동 가능하게 장착된 제2 패키지 피커 장착부(460)와, 상기 제2 패키지 피커 장착부(460)의 선단에 상하로 이동 가능하게 설치된 제2 패키지 피커 유닛(480)을 포함한다. Next, the
도 10a를 참조하면, 상기 제1 패키지 피커 유닛(470)은 상기 제1 패키지 피커 장착부(450)의 선단에 수평 방향 축에 대해 회전 가능하게 장착된 제1 패키지 피커 몸체(472)와, 상기 제1 패키지 피커 몸체(472)의 하부에 수직으로 상하 이동 가능하게 장착된 제1 샤프트(474)와, 상기 제1 샤프트(474)의 하부면에 장착된 제1 패키지 피커(476)를 포함한다. 이때, 제1 패키지 피커 몸체(472)에는 각각이 독립적으로 작동하는 복수개의 제1 샤프트 및 패키지 피커(474, 476)가 설치될 수 있다.Referring to FIG. 10A, the first
도 10b를 참조하면, 상기 제2 패키지 피커 유닛(480)은 상기 제1 패키지 피커 유닛(470)의 상부에 소정 높이 이격되게 설치되고, 상기 제2 패키지 피커 장착부(460)의 전면에 상하로 이동 가능하게 장착된 제2 패키지 피커 몸체(482)와, 상기 제2 패키지 피커 몸체(482)의 하부에 상하 수직축을 중심으로 회전 가능하게 장착된 제2 샤프트(484)와, 상기 제2 샤프트(484)의 하부면에 장착된 제2 패키지 피커(486)를 포함한다. Referring to FIG. 10B, the second
이때, 상기 제2 패키지 피커 유닛(480)은 복수개가 상기 제2 패키지 피커 장착부(460)의 전면에 나란히 설치될 수 있다. 이는 제1 패키지 피커 몸체(472)에 복수개의 제1 샤프트 및 패키지 피커(474, 476)가 설치되는 경우에, 복수개의 이미 지센서 패키지(40)를 동시에 처리 할 수 있다. In this case, the plurality of second
상기 제1 및 제2 패키지 피커(476, 486)는 실제로 이미지센서 패키지(40)를 파지하는 부분으로서, 본 실시예에서는 진공 흡착을 이용하여 이미지센서 패키지(40)를 파지한다.The first and
이와 같이 구성된 이송 유닛(400)에서, 상기 제1 패키지 피커 유닛(470)은 상기 지그(100)에 고정된 패키지 웨이퍼(40W)의 상부에서 전후좌우 수평으로 이동하여 파지하고자 하는 이미지센서 패키지(40)의 상부에 위치한다. 이후, 제1 패키지 피커 유닛(470)의 제1 샤프트(474)가 상하로 이동하면서 그에 장착된 제1 패키지 피커(476)가 이미지센서 패키지(40)를 파지한다. 이때, 이미지센서 패키지(40)의 이미지센서 칩(42)이 제1 패키지 피커(476)의 선단에 (진공에 의해) 부착된다. 또한, 상기 지그(100)의 하부에 설치된 패키지 푸셔(102)는 제1 패키지 피커(476)가 파지하려는 이미지센서 패키지(40)의 하부에서 상승하여 이를 위로 밀어서 이미지센서 패키지(40)가 장착 테이프(14)에서 용이하게 떨어지도록 하여 제1 패키지 피커(476)가 이미지센서 패키지(40)를 파지하는 것을 돕는다.In the
상기 제1 패키지 피커 유닛(470)이 이미지센서 패키지(40)를 파지한 다음에는 그의 회전축에 대해 180도 회전하여 이미지센서 패키지(40)를 상하 반전시켜 이미지센서 패키지(40)의 유리 기판(41)이 위를 향하게 한다. 이후, 상기 제1 패키지 피커 유닛(470)의 상부에 소정 높이 이격되어 설치된 제2 패키지 피커 유닛(480)이 제1 패키지 피커(476)에 의해 파지된 이미지센서 패키지(40)의 상부로 이동하여 상기 이미지센서 패키지(40)를 다시 파지하여 안착 유닛(200)의 안착 대(210)로 이송한다. 이때에는, 이미지센서 패키지(40)의 유리 기판(41)이 제2 패키지 피커(486)의 선단에 (진공에 의해) 부착된다. After holding the
안착 유닛(200)의 회전축(230)을 중심으로 상기 회전암(220)의 전방 단부에 위치되는 소켓 베이스(240)에 인접한 위치에, 예를 들어 그의 좌측에는 (또는 우측에는) 정렬용 카메라(490)가 상부를 향하여 고정 설치된다. 상기 정렬용 카메라(490)는 상기 제2 패키지 피커(486)에 의해 들어올려진 이미지센서 패키지(40)의 하부면을 촬영한 후, 촬영한 이미지 신호를 제어 및 처리 유닛(500)으로 보낸다. 핸들러 모듈의 기능이 탑재되어 있는 상기 제어 및 처리 유닛(500)에서는 상기 촬영된 이미지센서 패키지(40)의 이미지 신호를 분석하여 센서의 배향 정렬 상태를 인식한다. 그 후. 이미지센서 패키지(40)가 오정렬되어 있으면, 모터가 상기 제2 샤프트(484)를 회전시킴으로써, 이미지센서 패키지(40)의 배향을 정렬한다. 이는 이미지센서 패키지(40)를 소켓 베이스(240)의 안착판(246)에 정확히 안착시키기 위한 것이다.Alignment camera (for example, on its left side (or right side)) at a position adjacent to the
상기 이송 유닛(400)을 포함한 본 발명의 이미지센서 패키지 검사 장치에서, 상기 횡방향, 전후 방향 및 상하 방향 이동과 수직 축에 대한 회전을 위한 모터, 유압 또는 공압 실린더와 같은 구동부에 대한 구성은 본 기술분야에서 통상 잘 알려진 기술이므로 여기에서 그 구성 및 작동 관계에 대한 설명은 생략하기로 한다.In the image sensor package inspection apparatus of the present invention including the
상기 이송 유닛(400)을 이용하여, 안착 유닛(200)의 회전축(230)을 중심으로 상기 회전암(220)의 전방 단부에 위치되는 소켓 베이스(240)의 안착판(246) 상에 이미지센서 패키지(40)를 올려놓으면, 상기 회전암(220)은 180도 회전하여 상기 소 켓 베이스(240)와 그에 안착된 이미지센서 패키지(40)를 검사부(300)로 이동시킨다.By using the
상기 이송된 상기 소켓 베이스(240)는 상기 검사부(300)와 함께 작동하여 상기 이미지센서 패키지(40)는 전기 및 이미지 테스트를 받게 된다. 따라서, 상기 소켓 베이스(240)는 상기 검사부(300)와 함께 하나의 이미지센서 패키지 검사 유닛을 이루게 된다.The transferred
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 검사부(300)는 상하로 소정 거리만큼 이격되어 대향하도록 배치된 하부 및 상부 지지대(310, 320)와, 상기 하부 지지대(310)의 상부면에 그로부터 상하로 이동 가능하게 장착된 접속판(312)과, 상기 상부 지지대(320)의 하부면에 그로부터 상하로 이동 가능하게 장착된 소켓 덮개(340)를 포함한다. As illustrated in FIG. 11, the
상기 하부 지지대(310)에는 실린더(315)가 구비되고, 상기 실린더(315)의 피스톤(316) 선단에 상기 접속판(312)의 양 단부가 고정되어, 상기 실린더(315)의 작동으로 상기 접속판(312)은 상하 이동하게 된다. 상기 접속판(312)에는 상기 접속판(312)과 소켓 덮개(340) 사이에 소켓 베이스(240)가 위치할 때 상기 소켓 인쇄 회로 기판(249)의 하부 접점 패드(245b)와 대응하는 위치에 하부 포고핀(314)이 설치된다. 특히, 상기 하부 포고핀(314)은 그의 상단 접점부(314c)가 상기 접속판(312)의 상부면에 돌출되도록 설치된다. 상기 하부 포고핀(314) 역시 전술된 상부 포고핀(244)과 유사하게 상단 접점부(314c)는 하부 포고핀(314)의 몸체에 대해 탄성 이동한다. 이에 따라서, 실린더(315)의 작동으로 상기 접속판(312)이 상향 이동하여 상기 소켓 베이스(240)의 하부면과 접촉 및 지지하게 되면, 상기 하부 포고핀(314)과 하부 접점 패드(245b)가 탄성 접촉되므로 이들 사이에 접속이 안정되게 유지되고, 이들 접속은 상기 배선(318)을 통하여 상기 제어 및 처리 유닛(500)에 전기적으로 연결된다. The
상기 상부 지지대(320)에는 적어도 1개의 실린더(324)가 구비되고, 상기 실린더(324)의 피스톤(326) 선단에 소켓 덮개(340)의 양 단부가 고정되어, 상기 실린더(324)의 작동으로 소켓 덮개(340)는 상하 이동하게 된다. 상기 소켓 덮개(340)의 중심부에는 어댑터 결합을 위한 관통 구멍(342)이 형성되어 있다. 상기 관통 구멍(342)에는 렌즈 어댑터(350)가 끼워지고, 상기 렌즈 어댑터(350)에는 렌즈 하우징(362)과 상기 렌즈 하우징(362) 내에 고정된 렌즈(364)를 포함하는 렌즈부(360)가 장착된다. 또한, 상기 소켓 덮개(340)의 상부에는 광원(322)이 상기 상부 지지대(320)에 설치되어, 이미지센서 패키지(40)의 이미지 테스트에 필요한 광을 제공한다. 상기 광원(322)으로는 백열등, 백색 LED 등이 사용될 수 있다.The
도 12a 및 도 12b를 참조하면, 상기 렌즈 어댑터(350)는 중공 통형의 제1 및 제2 직경부(352, 354)로 구성되는 데, 상기 제1 직경부(352)는 외경(353)이 상기 관통 구멍(342)의 내경에 대응하는 크기를 갖고, 제2 직경부(354)는 내경(355)이 렌즈 하우징(362)의 외경에 대응하는 크기를 갖는다. 따라서, 상기 렌즈 어댑터(350)의 일측은 상기 소켓 덮개(340)에 고정 장착되고 타측에는 렌즈부(360)가 고정 장착된다. 이러한 렌즈 어댑터(350)는 여러 종류의 다양한 렌즈를 소켓 덮개(340)에 장착하기 위한 것이다. 12A and 12B, the
통상 카메라 모듈에 사용되는 렌즈부(360)는 그 직경이 다양하기 때문에, 이러한 다양한 직경의 렌즈부(360)를 소켓 덮개(340)에 적용하기 위하여 각각의 렌즈부(360)에 대응하는 소켓 덮개(340)를 준비하는 대신 상기 렌즈 어댑터(350)를 통하여 렌즈부(360)를 소켓 덮개(340)에 설치한다. 따라서, 렌즈 어댑터(350)는 상기 제1 직경부(352)의 외경(353)은 동일하나 제2 직경부(354)의 내경(355)이 서로 다른 다수 개를 준비하여, 이미지센서 패키지(40)에 최적화된 렌즈가 관통 구멍(342)의 내경과 상이한 외경을 갖더라도 소켓 덮개(340)에 장착할 수 있다.Since the
제1 직경부(352)의 외경(353)과 관통 구멍(342)의 내경에는 서로 대응하는 수나사 및 암나사가 형성되고, 제2 직경부(354)의 내경(355)과 렌즈 하우징(362)의 외경에는 서로 대응하는 암나사 및 수나사가 형성되어 서로간의 결합을 용이하게 한다. 또한, 이들이 서로 나사 결합되어 있으므로 결합 후, 어느 일측의 나사를 회전시킴으로써 이미지센서 패키지(40)와 렌즈부(360) 사이의 거리를 조정하여 렌즈부(360)의 초점을 맞출 수 있다. The
도 12a 및 도 12b에 도시된 렌즈 어댑터(350)는 렌즈부(360)의 외경이 관통 구멍(342)의 내경보다 작은 경우에 적용하기 위한 것이다. 이와 달리, 렌즈부의 외경이 관통 구멍(342)의 내경보다 큰 경우에는 제2 직경부(354)의 내경을 제1 직경부(352)의 외경보다 크게 할 수도 있다.The
물론, 제1 직경부(352)의 외경(353) 및 관통 구멍(342)의 내경과, 제2 직경부(354)의 내경(355) 및 렌즈 하우징(362)의 외경에 나사를 형성하지 않고, 서로 끼워 맞춤할 수도 있고, 그 외 다른 수단으로 서로 고정할 수 있다. Of course, a screw is not formed in the
본 발명의 이미지센서 패키지 검사 장치에서 정확한 이미지 테스트를 위해서는 이미지센서 패키지(40)에 따라 최적화된 렌즈를 사용하여 평가하여야 한다. 따라서, 검사되는 이미지센서 패키지(40)에 따라 사용되는 렌즈가 상이하기 때문에, 테스트하고자 하는 이미지센서 패키지(40)가 바뀌면 그에 따라 렌즈의 교체도 요구된다. 한편, 이와 같은 렌즈 어댑터는 플라스틱과 같은 재질로 구성되는 것이 바람직하다.For accurate image testing in the image sensor package inspection apparatus of the present invention, it should be evaluated using the lens optimized according to the
제어 및 처리 유닛(500)은 이미지센서 패키지의 이송, 정렬 및 위치 제어의 기능을 맡고 있는 핸들러 모듈과, 이미지센서 패키지의 전기 및 이미지 테스트를 담당하는 테스터 모듈이 결합된 형태이다. 즉, 상기 핸들러 모듈은 전술된 지그(100), 패키지 푸셔(102), 카세트(120a, 120b)에 설치된 엘리베이터, 회전암(220), 이송 유닛(400), 접속판(312), 소켓 덮개(340) 등의 작동을 제어한다. 상기 테스터 모듈은 광원(322)의 점등을 제어하고, 소켓 베이스(240)의 상부 포고핀(244)에 일정한 기준 진압 및 전류를 인가하고 그에 따른 이미지센서 패키지(40)의 출력 신호를 받아 이를 처리하여 이미지센서 패키지(40)의 불량 여부를 판단하고, 정렬용 카메라(490)로부터 신호를 받아 이미지센서 패키지(40)의 이미지 처리를 수행한다. 전술된 바와 같이, 이들 핸들러 모듈 및 테스터 모듈은 서로 통신하여, 상기 테스터 모듈에서 판단된 이미지센서 패키지(40)의 불량 여부에 따라서 핸들러 모듈은 이송 유닛이 이미지센서 패키지를 소정 위치로, 즉 제1 또는 제2 카세트(120a 또는 120b)로 이송시키게 된다. The control and
본 발명의 이미지센서 패키지 검사 장치에서 실시하는 이미지센서 패키 지(40)의 테스트에는 전기 및 이미지 테스트 두 가지를 모두 수행한다. In the test of the
전기 테스트는, 이미지센서 패키지(40)의 접속 단자를 통하여 각 입출력 패드에 일정한 전류 및 전압을 인가하여 출력되는 결과 값이 최초 설정된 값과 비교하여 그 차이의 정도에 따라 불량 여부를 판단하는 전류 및 전압 승인 검사(current and power approval tests)를 수행한다. The electrical test may be performed by applying a constant current and voltage to each input / output pad through the connection terminal of the
이미지 테스트는, 통상의 LCD와 같은 표시 장치에서와 유사하게, 이미지센서 패키지(40)로 촬영한 이미지에 흑점 또는 얼룩의 유무에 따라 불량 여부를 판단한다. 전술된 검사부(300)에서와 같이, 테스트가 이루어지는 이미지센서 패키지(40)의 상부에 구비된 광원(322)이 일정한 양의 광을 조사하면서 테스트가 이루어진다. 이때, 이미지센서 패키지(40)와 광원(322) 사이에는 이미지센서 패키지(40)에 최적화된 렌즈부(360)가 렌즈 어댑터(350)를 통하여 위치된다. 광을 수렴한 이미지센서 패키지(40)에 광의 진행을 방해하는 물리적 및 전기적인 문제가 있는지 여부에 대해서 상기 제어 및 처리 유닛(500) 내의 테스터 모듈이 이미지센서 패키지(40)의 출력 이미지를 신호 처리하여 판단한다. 본 발명의 이미지센서 패키지 검사 장치에서 검출되는 항목은 데드 픽셀, 라인 노이즈, RGB 이상 등 통상의 표시 장치에서와 유사하다.The image test determines whether or not a defect is caused by the presence or absence of black spots or spots on the image captured by the
본 발명의 이미지센서 패키지 검사 장치에서 수행되는 이미지 테스트로는 암실 검사, 색 통합(color integration) 검사, 렌즈 중심 위치 검사, 스크린 분할(중심부/가장자리) 검사, 픽셀 불량 검사, 수평 라인 불량 검사, 수직 라인 불량 검사, 얼룩 유무 검사, 농담 불량 검사(shading defect check), 비트 미스 검사 등이 있다.The image test performed in the image sensor package inspection apparatus of the present invention includes a dark room inspection, color integration inspection, lens center position inspection, screen division (center / edge) inspection, pixel defect inspection, horizontal line defect inspection, vertical Line defect checks, smudge checks, shading defect checks, and bit miss checks.
다음은, 본 발명에 따른 이미지센서 패키지 검사 장치를 이용하여 이미지센서 패키지(40)의 불량 여부를 검사하는 공정에 대해 설명하고자 한다. 먼저, 장착 테이프(14)에 부착되고 웨이퍼 링(12)에 의해 지지되는 패키지 웨이퍼(40W)를 상기 지그(100)의 하부 지그(100b) 상에 위치시킨 후, 상부 지그(100a)를 하강하여 하부 지그(100b)와 함께 웨이퍼 링(12)을 파지한다. 이때, 패키지 웨이퍼(40W)는 복수의 이미지센서 패키지(40)의 유리 기판(41)이 장착 테이프(14)에 부착되어 아래를 향하도록 배치된다. 또한, 제1 및 제2 카세트(120a, 120b)에는 빈 트레이(110)가 탑재되고 승강축(128)이 적정한 위치까지 상승되어 있다.Next, a process of inspecting whether the
이후, 상기 이송 유닛(400)의 제1 패키지 피커 유닛(470)의 제1 패키지 피커(476)가 이미지센서 패키지(40)를 파지한다. 이때, 상기 지그(100)의 하부에 설치된 패키지 푸셔(102)는 제1 패키지 피커(476)가 파지하려는 이미지센서 패키지(40)의 하부에서 상승하여 이를 위로 밀어서 제1 패키지 피커(476)가 이미지센서 패키지(40)를 파지하는 것을 돕는다. 이때, 제1 패키지 피커(476)의 선단에는 (진공에 의해) 이미지센서 패키지(40)의 이미지센서 칩(42)이 부착되어 있어 유리 기판(41)이 아래를 향하고 있기 때문에, 상기 제1 패키지 피커 유닛(470)은 이미지센서 패키지(40)를 파지한 다음에는 180도 회전하여 이미지센서 패키지(40)의 유리 기판(41)이 위를 향하게 한다. 그 다음, 상기 제1 패키지 피커 유닛(470)의 상부에 소정 높이 이격되어 설치된 제2 패키지 피커 유닛(480)의 제2 패키지 피커(486)가 제1 패키지 피커(476)에 의해 파지된 이미지센서 패키지(40)를 다시 파지하여, 이미지센서 패키지(40)의 유리 기판(41)이 제2 패키지 피커(486)의 선단에 부착되고 이미지센서 칩(42) 및 접속 단자(47)가 아래를 향하게 한다. Thereafter, the
이때, 제1 패키지 피커 몸체(472)에 복수개의 제1 샤프트 및 패키지 피커(474, 476)가 설치되는 경우, 제1 패키지 피커 몸체(472)는 복수개의 제1 패키지 피커(476)의 각각이 이미지센서 패키지(40)를 파지한 다음 180도 회전하고, 복수의 제2 패키지 피커 유닛(480)이 상기 복수개의 이미지센서 패키지(40)를 각각 다시 파지할 수 있다.In this case, when a plurality of first shafts and
상기 제2 패키지 피커(486)가 이미지센서 패키지(40)를 들어올린 다음, 상기 정렬용 카메라(490)의 상부로 이동하면, 상기 정렬용 카메라(490)는 상기 제2 패키지 피커(486)에 의해 들어올려진 이미지센서 패키지(40)를 촬영한 후, 이미지 신호를 제어 및 처리 유닛(500)으로 보낸다. 상기 제어 및 처리 유닛(500)에서는 상기 촬영된 이미지센서 패키지(40)의 이미지 신호를 분석하여 센서의 배향 정렬 상태를 인식한 후 이미지센서 패키지(40)가 오정렬되어 있으면, 모터가 상기 제2 샤프트(484)를 회전시킴으로써, 이미지센서 패키지(40)의 배향을 정렬한다. When the
그 다음, 상기 이송 유닛(400)은 안착 유닛(200)의 회전축(230)을 중심으로 상기 회전암(220)의 전방 단부에 위치된 소켓 베이스(240) 상으로 제2 패키지 피커(486)를 이동시킨 후, 상기 소켓 베이스(240)의 안착판(246) 상에 이미지센서 패키지(40)를 안착시킨다. 이때, 2개의 제2 패키지 피커(486)가 각각 이미지센서 패키지(40)를 하나씩 들어올린 경우에는 나란히 배열된 한 쌍의 소켓 베이스(240)에 이미지센서 패키지(40)가 하나씩 안착될 수 있다. 안착판(246)의 리세스(247) 내 에 이미지센서 패키지(40)가 안착되면, 상기 안착 유닛(200)의 회전암(220)은 180도 회전함으로써, 이미지센서 패키지(40)가 안착된 소켓 베이스(240)는 회전암(220)의 전방 단부에서 후방 단부로, 즉 검사부(300)로 이동하게 된다.Then, the
검사부(300)로 이동된 소켓 베이스(240)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 하부 및 상부 지지대(310, 320) 사이에 위치된다. 이후, 상기 하부 지지대(310)의 실린더(315)가 작동하여 상기 접속판(312)을 상향 이동시키고, 그에 따라서 상기 접속판(312)은 소켓 베이스(240)의 상기 소켓 인쇄 회로 기판(249)과 접촉하면서 그를 지지하게 된다. 이때, 상기 접속판(312)에 설치된 상기 하부 포고핀(314)과 상기 소켓 인쇄 회로 기판(249)의 하부 접점 패드(245b)가 탄성 접촉되어 접속이 안정적으로 유지된다. 이후에, 상기 상부 지지대(320)의 실린더(324)는 피스톤(326)을 밀어서 소켓 덮개(340)를 하강시킨다. 상기 소켓 덮개(340)가 하강하면, 소켓 덮개(340)의 하부면에 돌출 형성된 가압면(341)이 이미지센서 패키지(40)의 상부를 가압하여, 상기 이미지센서 패키지(40)와 그가 안착된 안착판(246)을 함께 하강시킨다. 상기 안착판(246)이 하강하면, 전술된 바와 같이, 상부 포고핀(244)의 상단 접점부(244c)가 안착판(246)의 리세스(247)의 바닥면(247b) 위로 돌출되면서, 상기 이미지센서 패키지(40)의 하부에 형성된 접속 단자와 접속하게 된다. 이때, 상기 상부 포고핀(244)의 하단 접점부(244c)도 상기 소켓 인쇄 회로 기판(249)의 상부 접점 패드(245a)와 접촉하여, 상기 하부 접점 패드(245b) 및 하부 포고핀(314)을 통하여 상기 제어 및 처리 유닛(500)에 전기적으로 연결된다. The
상기 제어 및 처리 유닛(500)은 이미지센서 패키지(40)에 일정한 전압 및 전 류를 인가하여 전기 테스트를 실시한다. 또한, 이미지센서 패키지(40)는 그의 상부에 위치된 광원(322)으로부터 조사되는 광을 수광하여 그에 따라 생성된 이미지 신호를 상기 제어 및 처리 유닛(500)으로 전송하여 이미지 테스트가 수행된다. 이때에도, 나란히 배열된 한 쌍의 소켓 베이스(240)에 이미지센서 패키지(40)가 하나씩 안착된 경우, 상기 테스트는 하나의 검사부(300) 내에서 동시에 수행하게 된다.The control and
이와 같이, 상기 회전축(230)을 중심으로 후방에 위치된 검사부(300)에서 이미지센서 패키지(40)가 검사되는 동안, 이송 유닛(400)은 테스트하고자 하는 이미지센서 패키지(40)를 회전암(220)의 전방 단부에 위치된 소켓 베이스(240) 상에 안착시킨다. 이미지센서 패키지(40)의 테스트가 완료되면, 상기 안착 유닛(200)의 회전암(220)은 다시 180도 회전하여, 후방의 검사부(300)에 위치되어 있던 소켓 베이스(240)는 다시 전방으로 이송되고, 테스트하고자 하는 이미지센서 패키지(40)가 안착된 전방의 소켓 베이스(240)는 후방으로 이송되어 테스트가 수행된다. As such, while the
제어 및 처리 유닛(500)의 테스터 모듈에서 이미지센서 패키지(40)의 전기 및 이미지 테스트를 완료하여 불량 여부를 판별하면 상기 테스터 모듈은 그 결과에 따라 제어 및 처리 유닛(500)의 핸들러 모듈이 상기 제2 패키지 피커(486), 즉 상기 이송 유닛(400)의 제2 이송부가 테스트 완료된 이미지센서 패키지(40)를 소정의 위치로 이동시키도록 상기 테스트 결과 신호를 핸들러 모듈로 전송한다. 즉, 제어 및 처리 유닛(500) 내에서 테스터 모듈과 핸들러 모듈 사이의 통신에 의해 핸들러 모듈은 상기 제2 패키지 피커(486)가 테스트 완료 후 전방으로 이송된 이미지센서 패키지(40)를 양호 및 불량 여부에 따라 분류하여 제1 및 제2 카세트(120a, 120b) 로 이송시키도록 제어한다. 그에 따라, 상기 제1 및 제2 카세트(120a, 120b)에 탑재된 트레이(110)의 빈 사각 오목홈(114) 내에 이미지센서 패키지(40)가 안착된다. When the tester module of the control and
한편, 본 발명에 따른 이미지센서 패키지 검사 장치에서는 전기 테스트 이외에 이미지 테스트로서 암실 검사, 색 통합 검사, 렌즈 중심 위치 검사, 스크린 분할(중심부/가장자리) 검사, 픽셀 불량 검사, 수평 라인 불량 검사, 수직 라인 불량 검사, 얼룩 유무 검사, 농담 불량 검사, 비트 미스 검사 등 다양한 테스트를 수행하기 때문에 각각의 중요도를 고려한다고 하더라도, 즉 각각의 검사 항목에 대해 웨이팅 팩터(weighting factor)를 달리 부여하더라도 이미지센서 패키지를 불량 및 양호 두 가지로 분류하는 것은 불합리할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 이미지센서 패키지 검사 장치에서는 불량 및 양호 두 가지의 경계에 적정한 범위를 설정하여, 테스트 완료된 이미지센서 패키지를 불량, 재검사 및 양호 3단계로 분류할 수 있고, 재검사도 항목별로 암실 검사, 색 통합 검사, 렌즈 중심 위치 검사 등 각각에 대한 재검사로 분류할 수 있다. 이를 위해서는 재검사용 트레이를 하나 이상 추가로 구비하고, 테스터 모듈은 각각의 결과에 대해 핸들러 모듈이 제2 패키지 피커(486), 즉 제2 이송부를 그에 대응하게 제어하여야 한다. 한편, 재검사로 분류된 이미지센서 패키지에 대해서는 검사자가 테스트 결과를 재검토하거나 재검사를 수행하여 불량 여부를 판단한다.On the other hand, in the image sensor package inspection apparatus according to the present invention, in addition to the electrical test, as an image test, dark room inspection, color integration inspection, lens center position inspection, screen division (center / edge) inspection, pixel defect inspection, horizontal line defect inspection, vertical line Various tests such as defect inspection, stain inspection, joke defect inspection, beat miss inspection, etc. are performed, so even if each importance is taken into consideration, that is, even if a weighting factor is given to each inspection item, Categorizing two things as bad and good can be unreasonable. Therefore, in the image sensor package inspection apparatus according to the present invention, by setting an appropriate range on the boundary between two defects and good, the tested image sensor package can be classified into three stages of defect, re-inspection and good, and re-inspection in the darkroom for each item. It can be classified as a retest for each inspection, color integration test, lens center position test, etc. To this end, one or more trays for re-inspection may be additionally provided, and the tester module should control the
전술된 실시예에서, 이미지센서 패키지(40)는 그의 유리 기판(41)이 위를 향하는 상태로 안착 유닛(200)의 소켓 베이스(240)에 안착되기 때문에, 상기 이송 유 닛(400)은 패키지 웨이퍼(40W)에서 이미지센서 패키지(40)를 파지한 후 180도 회전시킨 후에 안착 유닛(200)의 소켓 베이스(240)에 안착시키도록 구성된다. In the above-described embodiment, since the
이와 달리, 유리 기판(41)이 아래를 향한 상태로 이미지센서 패키지(40)가 안착 유닛에 안착되고 이러한 상태에서 이미지센서 패키지(40)에 대한 전기 테스트 및 이미지 테스트를 수행되도록 본 검사 장치가 구성된다면, 상기 이송 유닛(400)은 제1 이송부는 불필요하게 되어 장치가 단순해 질 수 있다. In contrast, the inspection apparatus is configured such that the
도 13은 유리 기판(41)이 아래를 향한 상태에서, 즉 이미지센서 패키지(40)의 반전 없이 이미지센서 패키지(40)의 전기 테스트 및 이미지 테스트를 수행하기 위한 안착 유닛과 검사부의 변형예를 도시한다. 도 13에 도시된 안착 유닛은 도 5에 도시된 안착 유닛(200)과 기본적인 구성은 안착대를 제외하고는 동일하다. 본 실시예의 안착 유닛의 안착대(210’)에는 관통 개구가 형성되고, 상기 관통 개구의 상부는 이미지센서 패키지(40)의 유리 기판(41)에 대응하는 형상을 갖고 하부는 그에 (전술된 구성과 동일한) 렌즈 어댑터(350)가 장착되도록 내측에 암나사가 형성된 원통형 형상을 갖는다. 통상 유리 기판(41)은 사각 형상이기 때문에 상기 관통 개구의 상부와 하부는 그 형상이 서로 상이하여 이들 상부와 하부 사이에는 단차가 형성되는 데, 상기 관통 개구의 상부에는 이미지센서 패키지(40)가 안착되도록 상기 관통 개구의 상부 및 하부의 크기를 조절한다. FIG. 13 shows a modification of the mounting unit and the inspection unit for performing the electrical test and the image test of the
도 13에 도시된 검사부는, 광원(322)이 하부에 위치되고 소켓 베이스가 상부에 위치되어 있다는 점에서 도 5에 도시된 검사부(300)와 상이하다. 즉, 도 13에 도시된 검사부는 상하로 소정 거리 이격되어 대향하도록 배치된 하부 및 상부 지지 대(310’, 320)와, 상기 하부 지지대(310’)의 상부면에 설치된 (전술된 구성과 동일한) 광원(322)과, 상기 상부 지지대(320)의 하부면에 상하로 이동 가능하게 장착된 소켓 베이스(240’)를 포함한다. 이때, 상기 안착대(210’)는 하부 지지대(310’)와 상부 지지대(320) 사이에 위치된다.The inspection unit shown in FIG. 13 is different from the
상기 소켓 베이스(240’)는 도 8a 또는 도 8b에 도시된 소켓 베이스(240 또는 250)와 동일하게 구성되고, 다만 상하가 뒤집힌 상태로 상기 상부 지지대(320)에 설치된다. 상기 소켓 베이스(240’)는 상기 상부 지지대(320)에 설치된 실린더(324)의 피스톤(326) 선단에 고정되어, 상기 실린더(324)의 작동으로 상하 이동하게 된다. The
한편, 상기 소켓 베이스(240’)는 전술된 실시예와 달리 회전을 하지 않기 때문에, 상기 소켓 베이스(240’) 내의 포고핀(244)은 배선(318)을 통하여 상기 제어 및 처리 유닛(500)에 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 안착대(210’)와 하부 지지대(310’) 사이에는 이들 사이의 간격을 유지하기 위한 스페이서가 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 스페이서는 하단이 하부 지지대(310’)에 고정되고 상단이 자유단인 돌기 형태로, 상기 스페이서의 상단은 상기 안착대(210’)가 회전하여 하부 지지대(310’)와 상부 지지대(320) 사이에 위치될 때 상기 안착대(210’)가 상기 스페이서의 상단에 안착되도록 형성되는 것이 바람직하다. 이와 달리, 상기 스페이서는 상기 안착대(210’)에 부착된 형태일 수 있다.On the other hand, since the socket base 240 'does not rotate unlike the above-described embodiment, the
이와 같이 구성된 안착 유닛과 검사부에 의해, 이송 유닛(400)의 제2 이송부(420, 440, 460, 480)에 의해 유리 기판(41)이 아래를 향한 상태로 이미지센서 패키지(40)가 상기 안착대(210’)에 형성된 관통 개구의 상부에 안착되어 전기 테스트 및 이미지 테스트가 수행된다. 즉, 이미지센서 패키지(40)가 상기 안착대(210’)에 안착되면, 전술된 실시예의 작동과 동일하게 상기 회전암(220)이 회전하여 상기 이미지센서 패키지(40)를 검사부로 이동한다. 이후, 상기 상부 지지대(320)에 설치된 소켓 베이스(240’)가 하강하여 상기 이미지센서 패키지(40)의 (위를 향하는) 이미지센서 칩(42) 및 접속 단자(47)를 덮게 되면서, 소켓 베이스(240’)의 포고핀(244)과 이미지센서 패키지(40)의 접속 단자(47)가 접속하게 된다. By the mounting unit and the inspection unit configured as described above, the
이후, 상기 제어 및 처리 유닛(500)은 이미지센서 패키지(40)에 일정한 전압 및 전류를 인가하여 전기 테스트를 실시한다. 또한, 이미지센서 패키지(40)는 그의 하부에 위치된, 즉 상기 하부 지지대(310’)에 설치된 광원(322)으로부터 조사되는 광을 수광하여 그에 따라 생성된 이미지 신호를 상기 제어 및 처리 유닛(500)으로 전송하여 이미지 테스트가 수행된다. Thereafter, the control and
이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the drawings and embodiments, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. You will understand.
예를 들어, 전술된 실시예에서는 회전암이 막대 형태로 이루어지고 양 대향 단부에 소켓 베이스가 장착되어 있으나, 이와 달리 전술된 실시예의 회전암 2개가 나란히 배열되고 각각의 중심부를 서로 연결하는 연결부재로 이루어진 회전암을 적 용할 수 있다. 이와 같이 "H" 형의 회전암은 4 곳의 단부에 각각 소켓 베이스를 한 쌍씩 장착하고 연결부재의 중심에 회전축을 설치하여 회전시키면, 전술된 실시예에 비하여 한번에 더 많은 이미지센서 패키지를 테스트할 수 있다.For example, in the above-described embodiment, the rotary arm has a rod shape and a socket base is mounted at opposite ends thereof. However, two rotary arms of the above-described embodiment are arranged side by side and connect each center portion to each other. Rotating arm consisting of can be applied. As described above, the rotating arm of the "H" type is equipped with a pair of socket bases at each of the four end portions, and rotates by installing a rotating shaft at the center of the connecting member. Can be.
또한, 본 실시예에서는 안착대(210)가 회전암(220)의 양 단에 구비되어 있으나, 이와 달리 검사부(300) 내에 설치될 수 있다. 이 경우, 이송 유닛(400)은 지그(100)와 카세트(120a, 120b)와 검사부(300) 사이를 이동하면서 이미지센서 패키지(40)를 이송하여야 한다.In addition, in the present embodiment, the mounting table 210 is provided at both ends of the
한편, 전술된 실시예에서 이미지센서 패키지의 상부에 구비된 유리 기판은 그 재질이 유리인 기판만을 의미하지 않고, 예를 들어 투명한 플라스틱, 수정 등으로 제조된 투광성 기판을 포함하는 의미임은 자명하다.Meanwhile, in the above-described embodiment, it is apparent that the glass substrate provided on the upper part of the image sensor package does not mean only a substrate whose material is glass, but includes, for example, a transparent substrate made of transparent plastic, quartz, or the like. .
전술된 바와 같이 구성된 본 발명의 이미지센서 패키지 검사 장치는 카메라 모듈로 조립하기 전 단계에서 이미지센서 패키지의 전기 테스트뿐만 아니라 이미지 테스트도 함께 수행할 수 있다. 이에 따라서, 카메라 모듈의 조립 전에 이미지센서 패키지의 불량 여부를 알 수 있으므로, 카메라 모듈의 생산 수율을 향상시킬 수 있다. The image sensor package inspection apparatus of the present invention configured as described above may perform an image test as well as an electrical test of the image sensor package in the step of assembling the camera module. Accordingly, it is possible to know whether the image sensor package is defective before assembling the camera module, thereby improving the yield of the camera module.
특히, 각각의 이미지센서 패키지에 대해 최적화된 렌즈로 이미지 테스트를 수행할 수 있기 때문에, 카메라 모듈로 조립되기 전인 이미지센서 패키지 단계에서도 보다 정확한 이미지 테스트가 이루어 질 수 있다.In particular, since the image test can be performed with the optimized lens for each image sensor package, a more accurate image test can be performed even in the image sensor package step before being assembled into the camera module.
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