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문제 정의
- 그러나 레이저는 특성상 스페클 형태의 잡음이(speckle noise) 존재하여 영상처리상에서 정확한 위치를 찾는데 불리하게 작용한다. 따라서 본 논문에서는 백색광을 슬릿형태의 투영광학계를 통과시켜 슬릿광을 만들어 정밀도를 향상시키도록 하였다. 또한, 고반사 볼(shiny ball)을 보다 용이하게 측정하기 위해 카메라와 슬릿빔을 동일하게 기울여 Fig.
- 또한, 렌즈의 화각으로 인해 광손실이 발생하여 카메라 좌우간의 밝기 차이가 발생하지 않도록 텔레센트릭 렌즈를 사용하여 양단의 밝기 차이를 줄이고자 하였다. 이렇게 구성된 실험장치를 이용하여 지름 250μm, 높이 150μm인 BGA 둥근볼 (round ball)을 측정하였다.
- 본 논문에서는 고반사 둥근볼의 높이측정을 함에 있어 폭이 상대적으로 두꺼운 슬릿빔을 사용하여도 볼 상단(top)면의 위치를 정확하게 찾아 측정 정밀도를 향상시키기 위한 방법을 제안한다. 이를 위해 측정 위치에 따른 슬릿빔의 밝기분포를 나타내는 Intensity Map을 구성하고, 이 위치의 높이값을 얻어진 Z Map으로 부터 보간하여 볼 상단면의 높이값을 산출한다.
- 본 논문에서는 구현하기가 다소 쉽고 비용이 저렴하며, 상대적으로 빠르고 정밀한 측정이 용이한 슬릿빔을 기반으로 한 고반사 구면형상의 BGA 볼에 대한 높이를 보다 정확하게 측정하는 방법을 제안한다.
- 일반적으로 솔더 범프를 만든 후 리플로워(reflower) 공정을 통과함으로서9 볼을 형성하도록 하는 방법이 많이 사용되는데, 이때 형성된 볼의 형상은 상단부가 구면이며 또한 표면이 유리면처럼 고반사 특성을 갖는 볼이 되어 광학적 검사에 많은 어려움이 수반 된다. 본 논문에서는 이러한 고반사(shiny) 구면형상(Round type)의 볼 높이를 측정하는 보다 효율적인 방법을 제시하고, 실험을 통해 개선 효과를 검증하였다.
- 또한, 슬릿빔을 이용한 3D 측정방법에서 슬릿빔의 폭을 작게 만들수록 정밀측정이 가능하나 비용 및 기술적 한계로 인해 원하는 수준의 슬릿빔 제작이 어렵다. 본 논문에서는 이러한 정밀측정에 있어 장애가 되는 요소들에 대해서 보다 정밀하게 측정 할 수 있는 알고리즘을 제안 하였다. 이를 반도체 BGA 패키지 검사에 적용하여 고반사 둥근볼(Round ball)의 정확한 높이를 측정하였다.
- 3과 같이 슬릿빔의 가우시안 특성과 빛의 반사 특성으로 슬릿빔의 중심이 볼의 최상단(Top) 에 위치할 때 광의 분포가 가장 크게 된다. 이러한 특성을 이용하여 본 논문에서는 볼의 상단의 위치를 보다 정확하게 찾아 정밀도와 반복능을 향상 시키기 위한 알고리즘을 제안 한다.
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