초록 ▼

1. 최종목표 ▫Filp-Chip BGA, CSP, Bumper Wafer등 고성능 패키징 검사용 대면적 고속검사 프로브 시스템의 개발을 목표로 하며 주요 연구 개발 내용을 아래와 같다.
- 마이크로 렌즈 및 핀홀 어레이로 구성된 닙코디스크 개발
- 닙코디스크 회전 방식의 스케닝 메카니즘
- 공초점 광학계에 기반을 둔 대면적 이미징 광학계
- 최적화된 고속 3차원 검사 알고리즘 개발
이를 바탕으로 검사 프로브 시스템의 최종 스펙은 아래와 같다.
- 검사영역 = 12mm x 12mm, 검사속도 = 0.

1. 최종목표 ▫Filp-Chip BGA, CSP, Bumper Wafer등 고성능 패키징 검사용 대면적 고속검사 프로브 시스템의 개발을 목표로 하며 주요 연구 개발 내용을 아래와 같다.
- 마이크로 렌즈 및 핀홀 어레이로 구성된 닙코디스크 개발
- 닙코디스크 회전 방식의 스케닝 메카니즘
- 공초점 광학계에 기반을 둔 대면적 이미징 광학계
- 최적화된 고속 3차원 검사 알고리즘 개발
이를 바탕으로 검사 프로브 시스템의 최종 스펙은 아래와 같다.
- 검사영역 = 12mm x 12mm, 검사속도 = 0.7s 이내, 화소분해능 = 20um이내, 높이검사반복능 = 1.5um이내
2. 개발내용 및 결과 ▫마이크로 렌즈 및 핀홀 어레이로 구성된 회전형 닙코디스크 개발 및 이를 탑재한 공초점 현미경 시제품 제작.
- 마이크로 렌즈 크기=30um, 핀홀 크기 = 6um, 디스크 크기=4“, 마이크로 렌즈 영역 =17mm,
- 공초점 현미경, 배율=0.67배 이상, ZOOM 광학계 장착 가능. 편광광학계 구성, IPP Tool을 이용한 가시도 정점 고속화 알고리즘 개발. 실시간 이미지 처리 ▫최종 성능
측정속도 = 0.58s, 단차측정반복능 = 1.43um(3σ), 화소분해능 < 12um, FOV=12x 12mm
3. 사업성과
◦ 기술적 성과
- 반도체 공정에 기반을 둔 마이크로 렌즈 및 핀홀 제조 공정 확보. 여러 구성의 마이크로 렌즈 광학 설계 기술 확보
- 저배율 회전형 Nipkow Disk 제조 공정 확보.
- 양방향 telecentric lens를 활용한 공초점 현미경 광학계 개발
- Air Bearing 방식의 닙코디스크 회전 메카니즘 개발
- IPP Tool을 이용한 실시간 영상처리 및 고속 가시도 정점 알고리즘 개발.
◦ 경제적 성과
- 최근 주목을 받고 있는 Flip Chip BGA 검사기 시장에 진입할 수 있는 고속화와 정밀도의 경쟁력을 가진 프로브 제품에 대한 기반 기술 확보
- 공초점 현미경 뿐만 아니라, 빔 호모나이저, Fiber Optic 등에 활용될 수 있는 마이크로 렌즈 제조 기술 확보.
- 비레이저 기반의 공초점 현미경 기술 개발 활성화. 관련 광학 산업, 특히 양방향 텔레센트릭 렌즈 개발 기술을 촉진할 수 있는 계기를 마련.
- 실시간 가시도 정점 프로그램을 활용한 실시간 3차원 영상 처리 기술 확보 및 이를 통한 제품의 가격 경쟁력 확보.
◦ 사회적 성과(일자리 창출 등)
- 향후 개발된 프로토타입을 이용한 상용화 제품 개발시 다수의 상품화 개발 인력이 필요함.
- 프로브 형태의 시장 개척 후 단독 설비 시장으로 확대될 때 최소 50억 정도의 시장 규모를 형성할 수 있을 것으로 기대됨.
- 이와 관련하여 국내 광학 회사에서 텔레센트릭 프로브 기술 개발을 유도할 수 있을 것으로 기대함.
4. 기술개발결과 활용계획
- Flip-Chip 용 검사기 시장에 프로브 형태로 상품화. BGA의 Coplanarity 검사 전용 프로브로 특화
- 프로브 시장의 입지 확보 후 단독장비 형태로 제품 확대
5. 기술개발자료의 보안관리
◦ 보안등급 분류기준에 따른 등급부여 및 관련 의견 기술
- 기업의 사업화와 관련되어 있으므로, 보고서의 외부 공개 제한 요청
◦ 연구개발의 기술임치 및 특허 출원 등록 실적
- 출원 (1건) : 닙코우 디스크의 핀홀 배치 방법, 2010-0097141 (2010-10-06)

목차 Contents

• 최종보고서 제출서 ... 1
• 과제별 사업비사용실적보고서 ... 2
• 개발결과의견서 ... 10
• 최종보고요약서 ... 11
• 목차 ... 13
• 제 1 장 서 론 ... 14
• 제 1 절 개 요 ... 14
• 제 2 절 국내・외 관련 기술의 현황 ... 19
• 제 3 절 국내・외 시장규모 ... 21
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법 ... 23
• 제 1 절 고속 패키징 검사기 구성도 ... 23
• 제 2 절 Nipkow Disk 개발 ... 25
• 1) Nipkow Disk 설계 ... 25
• 2) 고정형 닙코 디스크 제작 ... 32
• 3) 회전형 닙코 디스크 제작 ... 42
• 제 3 절 고속 패키징 검사기 ... 48
• 1) Confocal Inspection ProbePrototype I ... 48
• 2) 회전스핀들 ... 53
• 3) Confocal Inspection ProbePrototype II ... 57
• 4) 고속 패키징 검사 프로브시제품 ... 59
• 5) 공초점 신호 해석 프로그램 ... 61
• 제 4절 목표 달성도 ... 67
• 제 3 장 사업성과 ... 68
• 제 1 절 기술적, 경제적 성과 ... 68
• 제 2 절 대외실적 ... 69
• 제 4 장 결론 ... 71