반도체 테스트 핸들러를 위한 신뢰도 높은 비전 솔루션
안정적인 접촉, 신속한 핸들링, 공정 중 검증을 지원하는 비전
AI/HPC 및 첨단 패키징 기술로 인해 반도체 테스트의 복잡성이 증가하고 있습니다. 다이 레벨 테스트와 부분 조립 상태의 디바이스 테스트가 추가되면서 접촉 안정성, 처리량 및 디바이스 검증에 대한 부담이 한층 높아지고 있습니다. 테스트 핸들러에는 이러한 변화하는 요구 사항에 발맞출 수 있는 비전 솔루션이 필요합니다.
차세대 테스트 핸들러의 비전 과제 해결
안정적인 접촉을 위한 정밀한 배치 상태 파악
디바이스와 테스트 인터페이스에 대한 요구가 높아지면서 배치 상태 파악에 대한 요구 사항도 더욱 엄격해지고 있습니다. 테스트 핸들러의 비전 시스템은 전기적 접촉이 이루어지기 전에 DUT(테스트 대상 디바이스) 또는 기준 형상의 위치를 안정적으로 찾아내고, 정확한 X/Y/θ 배치 상태 정보를 제공해야 합니다. 컨트래스트가 낮은 표식, 반사 표면, 다양한 디바이스 형상은 이러한 작업을 더욱 복잡하게 만듭니다.
Basler는 에어리어 스캔 카메라, 적합한 광학계, 조명 기법 및 이미지 개선 기능을 조합하여 적절하게 구성된 비전 모듈을 제공합니다. 카메라 해상도는 단순히 메가픽셀 수만을 기준으로 하지 않고, 시야각(FoV), 형상 크기 및 요구되는 배치 상태 정확도에 따라 선택합니다. 컴팩트한 1~5MP 카메라는 기존의 많은 핸들러 비전 작업에 적용할 수 있으며, 더 높은 해상도의 이미징은 더 넓은 시야각(FoV)이나 더 미세한 형상에 필요한 추가적인 세부 정보를 제공합니다.
배치 상태를 안정적으로 파악하면 정렬 오류에 따른 접촉 실패와 잘못된 테스트 결과를 줄이고 불필요한 컨택터 마모도 방지할 수 있습니다.
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생산 속도에서도 안정적인 이미징
테스트 처리량이 많아지면 배치 상태 파악과 검증에 할애할 수 있는 시간이 줄어듭니다. 빠르게 움직이는 디바이스의 모션 블러를 최소화하려면 짧은 노출 시간이 필요하며, 안정적인 이미지 품질을 유지하려면 충분한 조명과 정밀한 동기화가 필요합니다.
Basler는 중간 수준부터 높은 프레임 속도(@523fps)까지 지원하는 글로벌 셔터 dart 카메라에 적합한 조명과 하드웨어 트리거링을 조합하여 제공합니다. 대량 처리 핸들러 어플리케이션에서는 일반적으로 초당 수십 프레임으로 작동하는 중간 해상도 카메라를 사용하지만, 특수한 고속 핸들링 작업에서는 초당 수백 프레임에 이르는 프레임 속도가 요구될 수 있습니다.
이미징은 실제 동작 시퀀스와 필요한 이미지 디테일 수준에 맞게 구성되므로 핸들러 사이클을 불필요하게 늘리지 않으면서도 안정적인 이미지 획득이 가능합니다.
각 비전 작업에 적합한 이미지 디테일
테스트 핸들러는 배치 상태 파악, 유무 및 방향 확인, 식별 또는 검사를 위해 여러 비전 스테이션을 사용할 수 있습니다. 작업에 따라 필요한 이미지 디테일, 시야각(FoV), 속도 및 폼팩터의 조합이 달라집니다.
테스트 핸들러의 비전 작업에 따라 요구되는 해상도는 크게 달라집니다. 컴팩트한 1~2MP 카메라는 대량 처리 환경의 다양한 유무 확인 작업에 충분한 이미지 디테일을 제공할 수 있으며, 더 까다로운 정렬, 식별 또는 검사 작업에는 5MP 이상의 해상도가 필요할 수 있습니다. 시야각(FoV)이 넓거나 형상이 더 미세한 경우에는 8~25MP 카메라를 통해 필요한 오브젝트 해상도를 구현하는 데 필요한 이미지 디테일을 확보할 수 있습니다.
목표는 해상도를 무조건 높이는 것이 아니라 필요한 오브젝트 해상도와 장비 사이클에 적합한 카메라, 광학계 및 조명을 선택하는 것입니다.
2D 이상의 정보가 필요한 특수 이미징
일부 테스트 핸들러에서는 기존의 2D 에어리어 스캔 이미징으로는 얻을 수 없는 정보가 필요합니다.
예를 들어, 스트립 또는 캐리어 기반 테스트에서는 X/Y/θ 배치 상태가 정확하더라도 뒤틀림으로 인한 Z 높이 변화가 접촉에 영향을 줄 수 있습니다. 3D 이미징은 뒤틀림 평가나 Z 보정을 위한 높이 및 프로파일 정보를 제공할 수 있습니다. 더 넓은 표면이나 엣지를 연속으로 검사해야 하는 경우에는 라인 스캔 이미징을 또 다른 특수 방식으로 활용할 수 있습니다.
높이 정보 또는 연속 고해상도 검사가 요구되는 어플리케이션에서 3D 및 라인 스캔 기술은 에어리어 스캔 비전 기술을 보완합니다.
여러 테스트 핸들러 프로젝트를 통해 비전에 대한 요구 사항이 훨씬 더 다양해지고 있음을 확인하고 있습니다. 대량 핸들링에서는 여전히 컴팩트하고 빠르며 신뢰성 높은 이미징이 중요하지만, 새로운 어플리케이션에서는 배치 상태 정밀도와 이미지 디테일에 대한 요구가 높아지고 일부 경우에는 3D 정보까지 필요합니다. 핵심은 실제 테스트 및 핸들링 공정을 먼저 이해한 다음 이를 중심으로 비전 모듈을 설계하는 것입니다.
테스트 핸들러에 신뢰성 높은 비전 시스템 구축
안정적인 테스트: 정밀한 배치 상태 파악과 안정적인 이미징을 통해 디바이스 접촉과 검증의 신뢰성을 높일 수 있습니다.
높은 처리량: 작업에 적합한 이미지 획득, 트리거링 및 조명으로 까다로운 장비 사이클을 지원합니다.
유연한 통합: 컴팩트한 이미징부터 고해상도 이미징까지 다양한 옵션을 통해 서로 다른 비전 스테이션, 폼팩터 및 장비 아키텍처를 지원합니다.
비전 솔루션 개발 속도 향상: 모든 테스트 핸들러 작업에 적용할 수 있는 단 하나의 비전 구성은 존재하지 않습니다. Basler는 시야각(FoV), 정확도, 사이클 시간 및 통합 요구 사항을 바탕으로 카메라, 광학계, 조명 및 소프트웨어의 적절한 조합을 구성할 수 있도록 지원하며, 단순한 어플리케이션에 불필요하게 과도한 설계를 적용하지 않습니다.
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