블롭 분석 기반 마이크로 핀 정밀 계측 시스템 설계 및 평가

• 영문명: Design and Evaluation of a Precision Micro-Pin Measurement System Based on Blob Analysis
• 발행기관: 한국마이크로전자및패키징학회
• 저자명: 박윤아(Yoon-Ah Park) 양기동(Gi-Dong Yang) 조해국(Hae-Guk Cho) 김보현(Bo-Hyun Kim) 이학준(Hak-Jun Lee)
• 간행물 정보: 『마이크로전자 및 패키징학회지』제32권 제3호, 92~99쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 공학 > 산업공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.09.30

국문 초록

본 연구는 반도체 테스트 소켓 내 마이크로 핀의 정밀 계측을 위해 Blob (binary large object) 분석 기반 비전 검사 시스템을 설계 및 평가하였다. 제안된 시스템은 사용자가 지정한 ROI (region of interest)에서 스켈레톤을 추출하여 스프링부의 길이 및 폭 등을 정량 측정하며, 대규모학습 데이터 없이도 반복 측정의 재현성을 확보하였다. 마이크로 핀은 반사율이 높은 금속 재질로 조명 조건에 민감하므로, 조명 세기(light level, LV)를 변수로 하여 계측 안정성을 평가하였다. 실험 결과 40 LV에서는 좌표 인식 누락, 65 LV에서는 밝기 포화에 따른 길이 측정 오류가 발생하였으나, 50–60 LV 구간에서 Blob 경계가 가장 안정적으로 검출되고 변동 계수가 최소화되었다. 최종적으로 실제 양품, 불량 핀 평가에서 ±50 μm (길이), ±10 μm (폭) 허용오차 내 안정적인 측정과 95% 이상의 판별 정확도를 달성하였다. 이를 통해 Blob 분석과 조명 최적화 결합이 현장 적용 가능한 마이크로 핀 정밀 검사 방식임을 확인하였다.

영문 초록

This study presents the design and evaluation of a blob-analysis-based vision inspection system for precision measurement of micro pins in semiconductor test sockets. The proposed system allows users to define and store a region of interest (ROI), within which a skeleton is extracted to measure the length and width of the spring section quantitatively. This approach ensures high repeatability and consistency without the need for large-scale training datasets. Since micro pins are highly reflective metallic components, their measurement results are sensitive to lighting conditions. To address this, four front-light intensity levels (LV 40, 50, 60, and 65) were tested to evaluate measurement stability. Experimental results showed that 40 LV caused angle-point misses due to low contrast, while 65 LV resulted in length measurement errors caused by image saturation. In contrast, the 50–60 LV range produced the most stable blob boundaries, with the lowest coefficient of variation. Finally, validation using good and defective micro pins confirmed that the system consistently measured within ±50 μm (length) and ±10 μm (width) tolerances and achieved more than 95% pass/fail classification accuracy. These results demonstrate that combining blob analysis with optimized lighting offers a reliable, production-ready solution for micro-pin inspection in semiconductor testing.

목차

1. 서 론

2. 마이크로 핀 정밀 계측 시스템 설계

3. 마이크로 핀 정밀 계측 시스템 평가 방법

4. 양품/불량품 판단 검증 결과 및 분석

5. 결 론

감사의 글

References

키워드

Semiconductor socket Micro pin Vision inspection Blob analysis Lighting optimization