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Tolerance analysis of Multi-Configurative Microscopic System for Inspecting the Wire-Bonding Status of Semiconductor Chips

반도체 와이어 본딩 검사용 다중배치 현미경 광학계에 대한 공차분석

  • Ryu, Jae-Myung (Optics & Digital Imaging Division, Samsung Techwin Co., LTD) ;
  • Kim, Jae-Bum (Optics & Digital Imaging Division, Samsung Techwin Co., LTD) ;
  • Kang, Geon-Mo (Optics & Digital Imaging Division, Samsung Techwin Co., LTD) ;
  • Jung, Jin-Ho (R&D center, Prooptics.) ;
  • Baek, Seung-Sun (Dept. of Ocular Optics, Daejeon Health Sciences College2 dong) ;
  • Jo, Jae-Heung (Dept. of Applied Optics and Electromagnetics, Hannam University)
  • 류재명 (삼성테크윈(주) 광디지털사업부 선도기술팀) ;
  • 이해진 (삼성테크윈(주) 광디지털사업부 선도기술팀) ;
  • 강건모 (삼성테크윈(주) 광디지털사업부 선도기술팀) ;
  • 정진호 (프로옵틱스 연구소) ;
  • 백승선 (대전보건대학 안경광학과) ;
  • 조재흥 (한남대학교 이과대학 광.전자물리학과)
  • Published : 2006.04.01

Abstract

We have analyzed various tolerances of the multi-configurative microscopic system for inspecting the wire-bonding of a reed frame by using the Gaussian bracket method and the equivalent lens method. The tolerances for the curvature and the thickness, which are axial symmetric tolerances, are given by varying the back focal length within a fecal depth under diffraction-limited conditions. Moreover, by using the trial and error method, the axial non-symmetric tolerances for decenter and tilt are established by assigning the 5% variation of MTF(modulation transfer function) at the spatial frequency of 50 lp/mm and at the field angle of 0.7 field. As the tolerances with the most probable distribution are distributed within the range of the decay rate of less than 5% independent of the probability distribution of tolerances, we can achieve completely the desired design performances of the multi-configurative microscopic system by using the various ranges of these tolerances.

가우스 괄호법을 이용한 굴절능 배치 방법과 등가렌즈 설계법으로 기존에 설계한 반도체와이어 본딩 검사용 다중배치 현미경 광학계에 대한 공차 분석을 하였다. 축상 대칭 공차인 곡률과 두께에 대한 공차는 회절 한계에 의한 초점심도 내에서 후방초점거리(BFL)가 변하도록 결정하였고, 축 비대칭 공차인 decenter와 tilt에 대한 공차는 0.7 field에서 공간주파수 50 lp/mm에서의 MTF(Modulation Transfer Function) 변화가 5% 이내가 되도록 시행착오 방법으로 정하였다. 이 결과 공차분포확률에 관계없이 MTF의 감소율이 5% 미만 되는 곳에 가장 많은 확률로 공차가 분포하므로 위와 같은 방법으로 공차를 부여하면 원하는 본 광학계의 결상 성능을 만족시킬 수 있음을 확인하였다.

Keywords

References

  1. 정진호, '줌 렌즈계의 근축설계와 궤적해석,' 경남대학교 박사학위논문(1994)
  2. 전영세, 김형수, 이종웅, 박성찬, '등가렌즈를 이용한 2매 접합렌즈계의 설계,' 한국광학회지, 제9권 5호, pp. 282-290, 1998
  3. 이종웅, 김건수, '등가렌즈 변환의 일반화와 일반화된 등가렌즈의 3차수차식,' 한국광학회지, 제7권 4호, pp. 305-313, 1996
  4. 이종웅, 박성찬, '렌즈군의 일반화된 등가렌즈 변환,' 한국광학회지, 제9권 4호, pp. 251-257, 1998
  5. 류재명, 조재흥, 임천석, 정진호, 전영세, 이강배, '줌 구조를 이용하여 물체거리가 변해도 상면과 배율이 고정되는 현미경 광학계의 설계,' 한국광학회지, 제14권 6호, pp. 613-622, 2003
  6. P. L. Ruben, 'Aberrations Arising from Decentrations and Tilts,' JOSA 54(1), pp. 45-52 (1964) https://doi.org/10.1364/JOSA.54.000045
  7. M. Herzberger, Modern Geometrical Optics(Interscience Publisher, New York, 1958), Chap. 9
  8. K. Yamaji, Design of Zoom Lenses, in Progress in optics VI, edited by E. Wolf(North-Holland, Amsterdam, 1971), Chap. 4
  9. 정진호, 정해빈, 이상수, '촛점거리, 뒷초점거리, 앞초점거리를 만족하는 근축광학적 렌즈설계,' 새물리 27(6), pp. 576-582, (1987)
  10. 高野栄一, レンズデザインガイド(寫眞工業出版社, 日本, 1996), 2章
  11. P. Mouroulis and J. Macdonald, Geometrical Optics and Optical Design (Oxford University Press, New York, 1997), Chap. 7