Macro 검사의 정의
TFT-LCD 패널의 외관검사 방법 중 하나로 육안검사 방법을 의미한다. 육안검사를 통해 TFT-LCD 패널에 존
재하는 스크래치 혹은 화학 및 세척공정에서 발생하는 각종 얼룩을 해독하기 위한 목적으로 Macro 검사를
수행한다. 스크래치와 같은 표면손상에 의한 결함은 부분적인 빛의 난반사 특성을 이용하여 검사하며, 일반
적인 조명상태 에서도 비교적 쉽게 판독이 가능하다. 그러나 화학 처리 및 세척공정에서 발생하는 얼룩은 특수
한 빛의 조건하에서만 관찰되거나 판독이 쉽다. 이렇게 형성되는 다양한 표면결함을 효과적으로 해독하기 위해
이에 적합한 빛을 발생하여 조사하는 특수한 조명장비가 필요하다. 이러한 일련의 작업과 검사의 효율을 높이기
위해 개발된 장비가 Macro 검사장비 이다.
검사장비의 형태
장비를 설계하는 방식에 따라 다음과 같이 세 가지로 분류한다.
1) Macro 검사 전용장비
: 육안검사 전용장비를 말한다.
2) Micro 검사 전용장비
: 현미경검사 전용장비를 말한다.
3) Macro-Micro 복합장비(MacMic 장비)
: Macro 장비와 Micro 장비를 하나의 장비로 복합설계한 장비를 말한다.
최근에는 장비의 설치공간을 최소화하고, 검사의 효율을 높이기 위해 Macro-Micro 복합장비로 제조되는 경우
가 많다. 장비를 설치하는 방법에 따라 인라인(In-line) 장비와 오프라인(Off-line) 장비(혹은 Stand-alone장비)
로 분류할 수 있다. 설계방식 혹은 설치방식에 따라 장비의 구조도 상당부분 달라지기 때문에 초기에 사양을 확
정하기까지 많은 검증과정이 필요하다.
Macro 검사장비 개요
Macro 검사장비는 앞에서도 언급하였지만 검사환경, Defect의 종류에 따라 다양한 빛의 조건을 형성시킬 수
있어야 한다. 즉, 검사자는 패널에 어떠한 결함이 존재할지 모르기 때문에 빛의 성질을 바꾸어 가면서 다양한
검사를 실시해야 한다. 일반적으로 얼룩과 같은 화학결함은 Micro 검사를 통해 해독하거나 판독하는 것이 매우
어렵다. 일반적으로 얼룩결함은 발생면적이 비교적 크고, 그 형태가 불규칙적이어서 자동화 검사는 거의 불가능
하고, Micro 검사를 통하여 분석하는 면적이 매우 작기 때문에 넓게 분포되어 있는 얼룩은 검사 목적에 부적당
하다. 화학처리 공정에서 발생하는 얼룩은 부분적인 코팅 두께의 차이, 사진공정에서 발생하는 감광 불균일, 감
광제 같은 화학약품의 도포차이로 인해 발생하는 흐름현상, 세척불량 등 많은 요인에 의해 발생한다. 이렇게 다
양한 얼룩 결함들은 다음과 같은 광학적인 차이점을 가지고 있어 Macro 장비를 설계하는데 있어 Know-how와
경험이 절대적으로 필요하게 된다.
1) Defect의 종류에 따라 해독력이 우수한 조도 범위가 다르다. 조도가 높다고 해서 해독력이 우수한 것은
아니다.
2) Defect의 종류에 따라 해독력이 우수한 빛의 파장대가 다르다.
3) Defect의 종류에 따라 수속광 모드 혹은 산란광 모드에서 해독력이 각기 다르다.
4) 시스템 초점거리가 얼룩 검출 시에는 매우 중요하기 때문에 장비의 크기가 검사장비의 설계와 병행되어야
한다.
이상의 내용을 다시 한번 정리하면 다음과 같다.
Macro 검사장비의 설계요소
1. 조사모드 수속광 모드 광경로 상에서 투사되는 빛의 산란특성을 최소화한 상태로 태양빛과 유사한 특성을 보인다.
산란광 모드 복층 Glass 사이에 LCD 필름을 삽입한 특수한 패널을 이용하여 투과되는 빛이 산란되도록 한 방식으로 다수의 형광등 빛을 확산판으로 확산시킨 빛과 유사함.
2. 조도제어 조도를 제어하면서 색온도의 변화를 최소화한 광학필터를 적용한다. 일반적으로 투과율 기준으로 0%, 30%, 50%, 70%, 100%가 적용된다. 0%는 Shutter로 사용된다.
3. 조사되는 빛의 파장 제어 광학적인 색 필터(Color Filter)로 가시광 영역을 LPF / BPF / HPF / APF형태로 배치
4. Back Focus 형성 및 위치 일반적으로 검사자 위치에 형성시킨다.
5. 조사면의 이동 조사면의 이동이 필요한 경우(피 검사체의 크기가 커서 한번에 조사가 이루어지지 않을 경우 광원의 이동을 통하여 조사면을 확보함) 이동사양을 결정하는데 장비의 크기와 스테이지의 이동이 병행되어 설계가 이루어 짐.
Macro 검사장비의 구성
구성요소 기능
광원(Light Source) 빛을 발생하는 장치
Reflector 경로 변경
Fresnel Lens Back Focus 형성
Miracle Glass 수속/산란모드 절환
Stage*) 피 검사체의 자세제어
*) 사용자의 요구에 따라 전문 기구업체에서 별도로 제작 필요
Macro 검사장비의 기본원리
1 광원 빛을 발생하는 장치로 피 검사체에 조사되는 빛의 성질을 제어할 수 있는 각종 광학요소와 자동화 요소 설치
2 Fresnel Lens 렌즈의 공식에 의하여 Back Focus를 형성하는 특수렌즈
3 Miracle Glass 수속/산란모드 제어 및 투과율 제어
4 Back Focus 시스템 초점의 위치
Back Focus 형성위치(렌즈의 공식) : 1/a + 1/b = 1/f
실 장비에서의 광경로
광원이동특성을 개선한 광원
조사면 확보를 위해 광원을 이동해야 하는 경우 광학적 특성을 대폭 개선한 제품으로 향후 대면적
Glass 검사장비에 유용하게 적용될 수 있는 신형광원임.
Macro 검사장비의 사양
항목 사양
Light Source Lamp SHP-200
Ballast 전자식
Life Time 1,500(Hr)
Color Temp. 8,000°K
Reflector Built in
No. of Light Source [1] or [2] or more
조사면 Size X[ mm] * Y[ mm]
조도 Ave. (Lux)
Uniformity ± (%)
System Focal Length (mm)
광원이동 기능유무 □유, □무
이동량(X) X[ mm]
이동량(Y) Y[ mm]
이동방식
수속산란
모드절환 기능유무 □유, □무
제어전압 □110Vac, □220Vac
Dimming □유, □무
Size X[ mm] * Y[ mm]
Thickness (mm)
Color Filter No of Filter (EA)
Color
Material Quarts
Thickness 3(mm)
Size φ
구동방식 Turret 구조, 전동식
ND Filter No of Filter (EA)
투과율 (%)
Material Quarts
Thickness 3(mm)
Size
구동방식 Turret 구조, 전동식
Fresnel Lens Size X[ mm] * Y[ mm]
Focal Length (mm)
Dimension *1)
피검사체 크기 및 특성 *2) X[ mm] * Y[ mm]
Stage Dimension *3) W[ mm] * D[ mm]*H[ mm]
Control PLC Controlled
Utility 3φ220VAC
냉각방식
*) 장비의 Dimension, 피검사체 크기 및 특성, Stage Dimension 데이터가 확정되어 공급되면 Macro 검사장
비의 사양과 광경로를 설계할 수 있습니다.
TFT-LCD 패널의 외관검사 방법 중 하나로 육안검사 방법을 의미한다. 육안검사를 통해 TFT-LCD 패널에 존
재하는 스크래치 혹은 화학 및 세척공정에서 발생하는 각종 얼룩을 해독하기 위한 목적으로 Macro 검사를
수행한다. 스크래치와 같은 표면손상에 의한 결함은 부분적인 빛의 난반사 특성을 이용하여 검사하며, 일반
적인 조명상태 에서도 비교적 쉽게 판독이 가능하다. 그러나 화학 처리 및 세척공정에서 발생하는 얼룩은 특수
한 빛의 조건하에서만 관찰되거나 판독이 쉽다. 이렇게 형성되는 다양한 표면결함을 효과적으로 해독하기 위해
이에 적합한 빛을 발생하여 조사하는 특수한 조명장비가 필요하다. 이러한 일련의 작업과 검사의 효율을 높이기
위해 개발된 장비가 Macro 검사장비 이다.
검사장비의 형태
장비를 설계하는 방식에 따라 다음과 같이 세 가지로 분류한다.
1) Macro 검사 전용장비
: 육안검사 전용장비를 말한다.
2) Micro 검사 전용장비
: 현미경검사 전용장비를 말한다.
3) Macro-Micro 복합장비(MacMic 장비)
: Macro 장비와 Micro 장비를 하나의 장비로 복합설계한 장비를 말한다.
최근에는 장비의 설치공간을 최소화하고, 검사의 효율을 높이기 위해 Macro-Micro 복합장비로 제조되는 경우
가 많다. 장비를 설치하는 방법에 따라 인라인(In-line) 장비와 오프라인(Off-line) 장비(혹은 Stand-alone장비)
로 분류할 수 있다. 설계방식 혹은 설치방식에 따라 장비의 구조도 상당부분 달라지기 때문에 초기에 사양을 확
정하기까지 많은 검증과정이 필요하다.
Macro 검사장비 개요
Macro 검사장비는 앞에서도 언급하였지만 검사환경, Defect의 종류에 따라 다양한 빛의 조건을 형성시킬 수
있어야 한다. 즉, 검사자는 패널에 어떠한 결함이 존재할지 모르기 때문에 빛의 성질을 바꾸어 가면서 다양한
검사를 실시해야 한다. 일반적으로 얼룩과 같은 화학결함은 Micro 검사를 통해 해독하거나 판독하는 것이 매우
어렵다. 일반적으로 얼룩결함은 발생면적이 비교적 크고, 그 형태가 불규칙적이어서 자동화 검사는 거의 불가능
하고, Micro 검사를 통하여 분석하는 면적이 매우 작기 때문에 넓게 분포되어 있는 얼룩은 검사 목적에 부적당
하다. 화학처리 공정에서 발생하는 얼룩은 부분적인 코팅 두께의 차이, 사진공정에서 발생하는 감광 불균일, 감
광제 같은 화학약품의 도포차이로 인해 발생하는 흐름현상, 세척불량 등 많은 요인에 의해 발생한다. 이렇게 다
양한 얼룩 결함들은 다음과 같은 광학적인 차이점을 가지고 있어 Macro 장비를 설계하는데 있어 Know-how와
경험이 절대적으로 필요하게 된다.
1) Defect의 종류에 따라 해독력이 우수한 조도 범위가 다르다. 조도가 높다고 해서 해독력이 우수한 것은
아니다.
2) Defect의 종류에 따라 해독력이 우수한 빛의 파장대가 다르다.
3) Defect의 종류에 따라 수속광 모드 혹은 산란광 모드에서 해독력이 각기 다르다.
4) 시스템 초점거리가 얼룩 검출 시에는 매우 중요하기 때문에 장비의 크기가 검사장비의 설계와 병행되어야
한다.
이상의 내용을 다시 한번 정리하면 다음과 같다.
Macro 검사장비의 설계요소
1. 조사모드 수속광 모드 광경로 상에서 투사되는 빛의 산란특성을 최소화한 상태로 태양빛과 유사한 특성을 보인다.
산란광 모드 복층 Glass 사이에 LCD 필름을 삽입한 특수한 패널을 이용하여 투과되는 빛이 산란되도록 한 방식으로 다수의 형광등 빛을 확산판으로 확산시킨 빛과 유사함.
2. 조도제어 조도를 제어하면서 색온도의 변화를 최소화한 광학필터를 적용한다. 일반적으로 투과율 기준으로 0%, 30%, 50%, 70%, 100%가 적용된다. 0%는 Shutter로 사용된다.
3. 조사되는 빛의 파장 제어 광학적인 색 필터(Color Filter)로 가시광 영역을 LPF / BPF / HPF / APF형태로 배치
4. Back Focus 형성 및 위치 일반적으로 검사자 위치에 형성시킨다.
5. 조사면의 이동 조사면의 이동이 필요한 경우(피 검사체의 크기가 커서 한번에 조사가 이루어지지 않을 경우 광원의 이동을 통하여 조사면을 확보함) 이동사양을 결정하는데 장비의 크기와 스테이지의 이동이 병행되어 설계가 이루어 짐.
Macro 검사장비의 구성
구성요소 기능
광원(Light Source) 빛을 발생하는 장치
Reflector 경로 변경
Fresnel Lens Back Focus 형성
Miracle Glass 수속/산란모드 절환
Stage*) 피 검사체의 자세제어
*) 사용자의 요구에 따라 전문 기구업체에서 별도로 제작 필요
Macro 검사장비의 기본원리
1 광원 빛을 발생하는 장치로 피 검사체에 조사되는 빛의 성질을 제어할 수 있는 각종 광학요소와 자동화 요소 설치
2 Fresnel Lens 렌즈의 공식에 의하여 Back Focus를 형성하는 특수렌즈
3 Miracle Glass 수속/산란모드 제어 및 투과율 제어
4 Back Focus 시스템 초점의 위치
Back Focus 형성위치(렌즈의 공식) : 1/a + 1/b = 1/f
실 장비에서의 광경로
광원이동특성을 개선한 광원
조사면 확보를 위해 광원을 이동해야 하는 경우 광학적 특성을 대폭 개선한 제품으로 향후 대면적
Glass 검사장비에 유용하게 적용될 수 있는 신형광원임.
Macro 검사장비의 사양
항목 사양
Light Source Lamp SHP-200
Ballast 전자식
Life Time 1,500(Hr)
Color Temp. 8,000°K
Reflector Built in
No. of Light Source [1] or [2] or more
조사면 Size X[ mm] * Y[ mm]
조도 Ave. (Lux)
Uniformity ± (%)
System Focal Length (mm)
광원이동 기능유무 □유, □무
이동량(X) X[ mm]
이동량(Y) Y[ mm]
이동방식
수속산란
모드절환 기능유무 □유, □무
제어전압 □110Vac, □220Vac
Dimming □유, □무
Size X[ mm] * Y[ mm]
Thickness (mm)
Color Filter No of Filter (EA)
Color
Material Quarts
Thickness 3(mm)
Size φ
구동방식 Turret 구조, 전동식
ND Filter No of Filter (EA)
투과율 (%)
Material Quarts
Thickness 3(mm)
Size
구동방식 Turret 구조, 전동식
Fresnel Lens Size X[ mm] * Y[ mm]
Focal Length (mm)
Dimension *1)
피검사체 크기 및 특성 *2) X[ mm] * Y[ mm]
Stage Dimension *3) W[ mm] * D[ mm]*H[ mm]
Control PLC Controlled
Utility 3φ220VAC
냉각방식
*) 장비의 Dimension, 피검사체 크기 및 특성, Stage Dimension 데이터가 확정되어 공급되면 Macro 검사장
비의 사양과 광경로를 설계할 수 있습니다.
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