KR960014969B1 - Microscope - Google Patents
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Abstract
내용없음.None.
Description
제1도는 본 발명의 실시예의 현미경을 도시한 설명도.1 is an explanatory diagram showing a microscope of an embodiment of the present invention.
제2도는 실시예의 현미경의 광원을 도시한 설명도.2 is an explanatory diagram showing a light source of the microscope of the embodiment.
제3도는 가시광 컷필터(cut off filter)의 내부투고지수를 도시한 설명도.3 is an explanatory diagram showing the internal contribution index of the visible light cut off filter.
제4도는 동일자 특허출원 제92-7758호의 현미경을 도시한 설명도.4 is an explanatory view showing a microscope of the same patent application No. 92-7758.
제5도는 종래의 다른 현미경을 도시한 설명도.5 is an explanatory diagram showing another conventional microscope.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 현미경 본체 2 : TV 카메라1: microscope body 2: TV camera
3 : 광원 6 : 가시광 컷필터3: light source 6: visible light cut filter
31 : 적외 LED 32 : 가시광 LED31: Infrared LED 32: Visible LED
본 발명은 반도체칩의 금패드 도금처리의 판정 혹은 반도체의 다이본딩의 위치결정검사를 할때 사용되는 현미경에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microscope for use in determining the gold pad plating process of a semiconductor chip or positioning inspection of die bonding of a semiconductor.
제4도는 본원의 출원인이 동일자로 출원한 현미경(특허출원 제92-7758호)을 도시한 설명도이다. 이 현미경은 현미경본체(1)의 화상면에 흑백 TV카메라(CCD 촬상관(撮像管))(2)의 수광면(21)을 배치하고, 현미경본체(1)의 광로에 대해 빛을 방사하는 광원(3)을 배치하고 있다. 현미경은 광원(3)으로부터의 빛을 현미경 광학계의 광축을 통과시키는 소위 명시야형의 것으로서, 광원(3)으로부터의 빛을 하프미러(half mirror)(11)를 통해 테이블(4) 위의 반도체칩(촬상대상물)(5)에 조사한다. 반도체칩(5)에 조사한 반사광은 하프미러(11)를 통해 현미경 광학계로부터 TV카메라(2)의 수광면(21)에 입사하여 TV카메라(2)에 비디오신호(화상신호)로서 받아들여진다. 이 화상신호가 화상처리되어 모니터에 TV에 비추어져서 반도체칩(5)의 검사판정 혹은 반도체의 와이어본딩의 위치결정검사가 예를들면 눈으로 봄으로써 실행된다.4 is an explanatory diagram showing a microscope (Patent Application No. 92-7758) filed by the applicant of the present application as the same. This microscope is a light source which arrange | positions the light-receiving surface 21 of the monochrome TV camera (CCD imaging tube) 2 on the image surface of the microscope main body 1, and emits light with respect to the optical path of the microscope main body 1; (3) is arranged. The microscope is of a so-called bright field type in which light from the light source 3 passes through the optical axis of the microscope optical system, and the light from the light source 3 is passed through the half mirror 11 through the semiconductor on the table 4. The chip (imaging object) 5 is irradiated. The reflected light irradiated to the semiconductor chip 5 enters the light receiving surface 21 of the TV camera 2 through the half mirror 11 and is received by the TV camera 2 as a video signal (image signal). This image signal is subjected to image processing and projected on a TV to the monitor, whereby the inspection judgment of the semiconductor chip 5 or the positioning inspection of the wire bonding of the semiconductor is performed by visually seeing, for example.
제5도에 도시한 종래의 현미경은 대상물(5)에 대해 조사하는 빛의 광원(3)을 현미경본체(1) 외부에 배치한 것으로, 광원(3)으로부터의 빛은 현미경 광학계의 광축을 통과시키지 않고 직접 대상물(5)에 방사하는 소위 암시야형의 것이다.In the conventional microscope shown in FIG. 5, the light source 3 of the light irradiated onto the object 5 is disposed outside the microscope body 1, and the light from the light source 3 passes through the optical axis of the microscope optical system. It is a so-called dark field type that radiates directly onto the object 5 without being made.
상기 제4도의 현미경에서는 광원(3)으로서 여러 개의 적외발광다이오드(31)를 사용하고 있다. 종래의 현미경에서 광원으로서 보통 텅스텐램프(할로겐램프)가 사용되었지만, 적외발광다이오드(31)를 사용함으로써 촬상대상물인 반도체칩(5)의 칩부의 반사광과 금패드부의 반사광의 강도에 커다란 차가 생겨 칩부와 금패드부의 경계가 명료해지고 금패드부의 반사패턴을 정확히 인식하기 위한 최적범위가 넓어져 결과적으로 광원의 밝기 및 2치화판정용(恥化判定用) 레벨의 설정이 용이해진다.In the microscope of FIG. 4, several infrared light emitting diodes 31 are used as the light source 3. In the conventional microscope, a tungsten lamp (halogen lamp) is usually used as a light source, but by using the infrared light emitting diode 31, a large difference occurs between the reflected light intensity of the chip portion of the semiconductor chip 5 and the gold pad portion reflected light by using the infrared light emitting diode 31. The boundary of the gold pad portion is clear, and the optimum range for accurately recognizing the reflection pattern of the gold pad portion is widened, and as a result, it is easy to set the brightness of the light source and the level for binarization determination.
상기 본 원의 출원인이 동일자로 출원한 현미경은 텅스텐램프의 광원으로 바꾸어 여러개의 적외발광소자를 사용하는 것으로, 반도체칩의 금패드부의 반사패턴을 정확히 인식할 수 있고 또 촬상대상물에 대해 빛의 방사범위가 넓어 상의 중심부와 주변부에서의 반사광의 밝기가 고르게 되는 조사균일성의 효과가 있다.The microscope filed by the applicant of the present application using the same as the light source of the tungsten lamp uses a plurality of infrared light emitting elements, which can accurately recognize the reflection pattern of the gold pad portion of the semiconductor chip and emit light to the imaging object. The wide range has an effect of uniformity of irradiation in which the brightness of reflected light at the center and the periphery of the image is even.
그러나 여러개의 적외발광소자로 광원을 구성하는 것이기 대문에 촬상대상물에 방사하는 광원의 빛(적외광)은 TV카메라로만 볼 수 있다. 이 때문에 촬상대상물의 어느 위치에 어느 정도의 크기로 조명되고 있는 지를 눈으로 볼 수 없어 불분명하다. 또 통전상태가 눈에 보이지 않기 때문에 전류를 지나치게 흘려 적외 LED의 수명을 단축시킬 우려가 있는 등 조정작업이 힘들 뿐만 아니라 장치관리가 어려운 등의 단점이 있음이 판명되었다.However, since the light source is composed of a plurality of infrared light emitting elements, the light (infrared light) of the light source emitted to the imaging object can be seen only by a TV camera. For this reason, it is unclear since it is hard to see with what magnitude what position of an imaging object is illuminated by what magnitude. In addition, since the state of electricity is invisible, it has been found that there is a disadvantage that adjustment is difficult and device management is difficult, such as a risk of shortening the life of the infrared LED due to excessive current flow.
본 발명은 이상과 같은 과제를 해소시켜 광원을 가시 LED와 적외 LED로 구성함으로서 촬상대상물에 대한 조명위치, 조명의 크기를 눈으로 볼 수 있어 밝기 조정을 할 때에 적외 LED의 수명을 단축시킬 우려가 없어 화상인식성능이 좋은 현미경을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention solves the problems described above, so that the light source is composed of a visible LED and an infrared LED, so that the lighting position and the size of the illumination to the image can be visually seen, which may shorten the life of the infrared LED when adjusting the brightness. It is an object of the present invention to provide a microscope having good image recognition performance.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 현미경은 다음과 같이 구성하고 있다.In order to achieve the above object, the microscope of the present invention is configured as follows.
현미경은 현미경본체의 화상면에 TV카메라의 수광면을 배치하고, 촬상대상물에 대해 명시야 내지 암시야조명을 하여 TV카메라의 비디오신호를 모니터TV를 통해 눈으로 보거나 혹은 화상처리하는 현미경으로서, 상기 촬상대상물을 조명하는 광원은 가시발광소자와 적외발광소자로 구성함과 동시에 TV카메라에는 가시광 컷필터를 비치환 것을 특징으로 하고 있다.A microscope is a microscope for disposing a light receiving surface of a TV camera on an image surface of a microscope body, and performing bright field or dark field illumination on an image to be captured to visually view or image a video signal of a TV camera through a monitor TV. The light source illuminating the imaging object is composed of a visible light emitting device and an infrared light emitting device, and at the same time, a visible light cut filter is provided in the TV camera.
이와 같은 구성을 가진 현미경에서는 광원이 가시광 LED로 구성되어 있다.In the microscope having such a configuration, the light source is composed of visible light LEDs.
따라서 가시광의 방사에 의해 촬상대상물에 대한 빛의 조사위치, 조사의 크기를 눈으로 볼 수 있다. 따라서 빛의 방사의 위치가 어긋나는 것을 방지할 수 있음과 동시에 밝기조정을 할때 과다한 절류를 장시간 흘려 적외 LED의 수명을 단축시킬 우려를 해소할 수 있다. 또 촬상대상물로부터 반사하는 반사광은 가시광컷필터에 의해 차단되고 적외광만의 화상신호가 TV카메라에 입사한다. 따라서 적외 LED에 의한 화상인식성능(촬상대상물인 반도체칩의 칩부의 반사광과 금패드부 반사광의 강도에 커다란 차가 생겨 칩부와 금패드부의 경계가 명료해지고 금패드부의 반사패턴을 정확하게 인식하기 위한 최적범위가 넓어져 결과적으로 광원의 밝기 및 2치화 판정용 레벨의 설정이 용이해지는 화상인식성능)이 유지된다.Therefore, it is possible to visually see the irradiation position of the light to the imaging object and the size of the irradiation by the emission of visible light. Therefore, the position of the light emission can be prevented from being shifted, and excessive brightness can be flown for a long time when adjusting the brightness, thereby eliminating the fear of shortening the life of the infrared LED. The reflected light reflected from the image pickup object is blocked by the visible light cut filter, and an image signal of only infrared light is incident on the TV camera. Therefore, the image recognition performance by the infrared LED (the difference between the intensity of the reflected light of the chip part of the semiconductor chip and the gold pad part reflected light of the object to be photographed makes the boundary between the chip part and the gold pad part clear and the optimum range for accurately recognizing the reflection pattern of the gold pad part As a result, the image recognition performance in which the brightness of the light source and the level for binarization determination are made easier is maintained.
제1도는 본 발명에 관한 현미경의 구체적인 일실시예를 도시한 설명도이다.1 is an explanatory diagram showing a specific embodiment of a microscope according to the present invention.
실시예에서는 명시야형의 현미경을 도시하고 있다. 이 현미경은 알려진 바와 같이 현미경본체(실체현미경 혹은 금속현미경)(1)와 이 현미경본체(1)의 화상면측에 배치된 흑백 TV카메라(CCD·촬상관)(2)로 이루어져 있다. 즉 TV카메라(2)의 수광면(21)을 현미경본체(1)의 화상면에 배치하고 있다. 또 광원(3)은 현미경본체(1)의 광학계에 대해 빛을 방사하도록 현미경본체(1)내에 배치하고 광원(3)으로부터의 빛은 하프미러(11)를 통해 광축을 통과시켜서 테이블(4)위의 촬상대상물(반도체칩)(5)에 조사하도록 되어 있다. 또 반도체칩(5)에 조사한 반사광은 하프미러(11)를 통해 현미경 광학계로부터의 TV카메라(2)의 수광면(21)에 입사하여 TV카메라(2)에 비디오신호(화상신호)로서 받아들여진다. 이 화상신호가 화상처리되어 모니터 TV에 비추어진다.In the examples, a bright field microscope is shown. As known, this microscope consists of a microscope body (solid microscope or metal microscope) 1 and a black and white TV camera (CCD / imaging tube) 2 arranged on the image surface side of the microscope body 1. In other words, the light receiving surface 21 of the TV camera 2 is disposed on the image surface of the microscope body 1. In addition, the light source 3 is disposed in the microscope body 1 so as to radiate light with respect to the optical system of the microscope body 1, and the light from the light source 3 passes through the optical axis through the half mirror 11 so that the table 4 The above-described imaging object (semiconductor chip) 5 is irradiated. The reflected light irradiated onto the semiconductor chip 5 enters the light receiving surface 21 of the TV camera 2 from the microscope optical system through the half mirror 11 and is received by the TV camera 2 as a video signal (image signal). . This image signal is image processed and reflected on the monitor TV.
본 발명의 특징은 적외발광소자(31)와 가시광 발광소자(32)로 광원(3)을 구성함과 동시에 TV카메라(2)에 가시광 컷필터(6)를 설치한 점이다. 실시예에서는 제1도에 도시한 바와 같이 적외 LED(31) 1개와 가시광 LED(32) 1개로 광원93)을 구성하고 있다. 이 적외 LED(31)와 가시광 LED(32)는 직렬로 결선되어 있다.A feature of the present invention is that the infrared light emitting element 31 and the visible light emitting element 32 constitute the light source 3 and the visible light cut filter 6 is provided in the TV camera 2. In the embodiment, as shown in FIG. 1, one infrared LED 31 and one visible light LED 32 constitute a light source 93. The infrared LED 31 and the visible light LED 32 are connected in series.
또 TV카메라(2)의 수광면(21)의 앞쪽에는 가시광 컷필터(6)가 배치되어 있다.In addition, a visible light cut filter 6 is disposed in front of the light receiving surface 21 of the TV camera 2.
제3도에 도시한 바와 같이 이 가시광 컷필터(6)는 적외선 투과용의 흑색 유리필터가 사용된다. 내부투과 지수는 다음과 같은 식으로 표시된다.As shown in FIG. 3, this visible light cut filter 6 uses the black glass filter for infrared transmission. The internal penetration index is expressed in the following manner.
T=t1t2e-BCX T = t 1 t 2 e -BCX
이 내부투과지수로 표시되는 바와 같이 이 식으로부터 차단영역이 700nm 정도가 되도록 함으로써 가시광이 완전히 차단되고 적외광만이 TV카메라(2)의 수광면(21)에 수광된다.As indicated by this internal transmission index, the blocking region is approximately 700 nm from this equation, so that visible light is completely blocked and only infrared light is received by the light receiving surface 21 of the TV camera 2.
제2도는 광원(3)의 다른 실시예를 도시한 설명도이다. 앞서의 실시예에서는 광원(3)을 1개의 적외 LED(31)와 1개의 가시광 LED(32)로 구성한 예를 도시했지만, 이 실시예에서는 여러개(예를들면 4개)의 적외 LED(31)와 2개의 가시광 LED(32)로 광원을 구성한 예를 도시하고 있다. 적외 LED(31)가 여러 개인 경우, 촬상대상물(5)에 대한 빛의 방사범위가 넓고 또 촬상대상물에 대한 빛의 입사각도가 다양해져서 조사의 균일성을 얻을 수 있다.2 is an explanatory diagram showing another embodiment of the light source 3. In the foregoing embodiment, the example in which the light source 3 is composed of one infrared LED 31 and one visible light LED 32 is shown. In this embodiment, several (for example, four) infrared LEDs 31 are used. And an example in which a light source is configured by two visible light LEDs 32 are shown. When there are several infrared LEDs 31, the radiation range of the light to the imaging object 5 is wide, and the incidence angle of the light to the imaging object is varied, so that uniformity of irradiation can be obtained.
이와 같은 구성을 가진 현미경에서는 광원(3)이 가시광 LED(32)와 적외 LED(31)로 구성되어 있다. 따라서 가시광의 방사에 의해 촬상대상물(5)에 대한 빛의 조사위치, 조사의 크기를 눈으로 볼 수 있다. 따라서 빛의 방사의 위치가 어긋나는 것을 방지할 수 있음과 동시에 밝기 조정을 할 때 가시광 LED(32)의 밝기로 흐르는 전류를 모니터할 수 있다. 이로써 과다한 전류를 장시간 흘려 적외 LED(31)의 수명을 단축시킬 우려를 해소할 수 있다. 또 예를들면 촬상대상물(샘플)(5)의 높이위치가 변하여 이의 진행순서를 바꾸어서 현미경의 높이를 조정하는 경우 등에 조정이 매우 용이해진다. 그리고 촬상대상물(5)로부터 반사하는 반사광은 가시광 컷필터(6)에 의해 차단되어 적외광만의 화상신호 TV카메라(2)에 입사한다. 따라서 적외 LED(31)에 의한 화상인식성능(촬상대상물인 반도체칩(5)의 칩부의 반사광과 금패드부의 반사광의 강도에 커다란 차가 생겨 칩부와 금패드부와의 경계가 명료해지고 금패드부의 반사패턴을 정확하게 인식하기 위한 최적범위가 넓어져 결과적으로 광원의 밝기 및 2치화 판정용 레벨의 설정이 용이해지는 화상인식성능)이 유지된다.In the microscope having such a configuration, the light source 3 is composed of the visible light LED 32 and the infrared LED 31. Therefore, the irradiation position of the light to the image pickup object 5 and the size of the irradiation can be visually seen by the emission of visible light. Therefore, the position of the emission of light can be prevented from being shifted and at the same time, the current flowing to the brightness of the visible light LED 32 can be monitored when the brightness is adjusted. Thereby, the possibility of shortening the lifetime of the infrared LED 31 by flowing an excessive current for a long time can be eliminated. For example, when the height position of the imaging object (sample) 5 is changed, and the advancing order thereof is changed to adjust the height of the microscope, the adjustment becomes very easy. The reflected light reflected from the image pickup object 5 is blocked by the visible light cut filter 6 and enters the image signal TV camera 2 with only infrared light. Therefore, there is a large difference in image recognition performance by the infrared LED 31 (the intensity of the reflected light of the chip portion of the semiconductor chip 5, which is the imaging target, and the reflected light of the gold pad portion, and the boundary between the chip portion and the gold pad portion becomes clear and the gold pad portion is reflected. The optimum range for accurately recognizing the pattern is widened, and as a result, the image recognition performance in which the brightness of the light source and the level for binarization determination are made easy is maintained.
본 발명에서는 이상과 같이 현미경의 촬상대상물에 대해 빛을 방사하는 광원을 적외 LDED와 가시광 LED로 구성시키는 동시에 TV 카메라에 가시광컷필터를 배치하고 있으므로 가시광의 방사에 의해 촬상대상물에 대한 빛의 조사위치, 조사의 크기를 눈으로 볼 수 있다. 따라서 빛의 방사의 위차가 어긋나는 것을 방지할 수 있음과 동시에 밝기조정을 할때 과다한 전류를 장시간 흘려 적외 LED의 수명을 단축시킬 우려를 해소할 수 있기 때문에 조정작업 및 장치관리가 용이해진다. 또 촬상대상물로부터 반사하는 반사광은 가시광컷필터에 의해 차단되고 적외광만의 화상신호가 TV카메라에 입사한다. 따라서 적외 LED에 의한 화상인식 성능이 유지되는 등 발명목적을 달성한 뛰어난 효과를 가지고 있다.In the present invention, as described above, the light source emitting light to the imaging object of the microscope is composed of an infrared LDED and a visible light LED, and a visible light cut filter is disposed on the TV camera. The size of the survey can be seen. Therefore, it is possible to prevent the deviation of light emission and at the same time, it is possible to ease the adjustment work and device management because the possibility of shortening the life of the infrared LED by reducing excessive current for a long time when adjusting the brightness. The reflected light reflected from the image pickup object is blocked by the visible light cut filter, and an image signal of only infrared light is incident on the TV camera. Therefore, it has an excellent effect of achieving the object of the invention, such as image recognition performance by the infrared LED is maintained.
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| G160 | Decision to publish patent application | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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Payment date: 20011017 Year of fee payment: 6 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |