일반기술

삼차원 정밀 측정기

단일 카메라의 초점화로 3차원의 형상을 측정할 수 있는 비접촉 3차원 측정기술에 관한 것이다. 최근에 정보통신과 디지털 기술의 발전으로 산업현장에서도 3차원 형상 측정의 필요성이 높아지고 있다 높ㅇㄴ 주파수 영역에서 사용되고 빠른 데이터 처리속도를 가지는 새로운 재료, 부품 및 모듈, 기판에 대한 필요성이 커지고 있으며 특히 이동통신 분야에서는 고집적화, 소형화돈 부품이 요구되고 있다. 또한 평판 디스플레이 산업에서도 대형화로 인하여 공정상에 발생된 Defect를 제거해 수율을 높이는 공정개선이 요구되고 있고 LCD의 BLU에 들어가는 도광판의 제조공정을 검사하기 위해서도 필요새 지고 있다. 새로운 바이오 산업분야에서도 미세 패턴을 제조하는 공정에서 형상 검사의 필요성이 대두되고 있다. 3차원 형상측정 기술을 이용한 광계측 기술의 적용 분야는 다음과 같다. - 디스플레이 산업관련 : LCD 컬러필터 및 BLU(Black Light Unit) 제조공정 검사, 유기 EL(Electroluminescent)패턴 검사, PDP(Plasma Display Panel) 격벽 제고공정 검사, 액정주입 산출량 측정 등- 반도체 산업 관련 : FBGA(Fine Pitch Ball Grid Array), FCBGA(Flip Chip Ball Grid Array), CSP(Chip Scale Package), WLP(Water Level Package), Stacked Package, SiP(System in Package) 등 반도체 패키지 검사 시스템, 리드 프레임 검사 시스템.- 바이오 산업 관련 : 바이오칩 제조공정 검사- 기타 : MEMS, 광학렌즈, 박막의 단차, 각종 정밀기계 가공물 등의 표면 형상 측정초고집적화, 미세형상 공정 기술의 발달 등에 힘입어 미세 3차원 형상 측정기술이 제조공정 및 QC 분야에 적용되기 시작하고 있는 등 기술의 수요전망이 매우 양호하고 기술의 수명주기는 기술형성기로 향후 기술개발도 활발해 질 것으로 보인다. 본 기술관련 제품은 아직까지 전세계적으로 상용화가 되어 있지 않으며, 다른 기술에 의한 경쟁제품에 비하여 구조가 간단하고 가격이 저렴한 장점을 특징 보유. 물체의 영상 공간(image space)에 형성된 실제 FIS면을 따라 영상의 초점 정도를 측정하기 위한 Focus Measure를 추출하여 초점이 최대로 맞는 위치를 찾아냄으로써 미세표면의 방향과 모양을 알 수 있다. 미세표면의 방향과 모양은 작은 입방체 내에서 FIS자체를 탐색함으로 측정이 가능하다.본 기술이 위 응용분야의 기존 기술보다 뛰어난 장점 및 특징은 다음과 같다. - 첫째, FIS 탐색의 정밀도를 실용적인 수준으로 높이기 위해 곡면 윈도우를 이용한 FIS 정밀도 향상 알고리즘과 Successive Updating Algorithm (SUA) 방법을 이용한 SFF 정밀도 향상 알고리즘을 개발하고 상용화 프로그램에 적용할 수 있는 C/C++ 라이브러리를 개발 - 둘째, SFF 기술의 상용화 라이브러리 (측정 분해능 1μm 이하) 를 위하여 Traditional, FIS, SUA SFF 의 C-Library 개발 - 셋째, 초점도측정을 위하여 SML (Sum of Modified Laplacian) 방법을 사용하였으며 영상특성에 따른 가변 곡면 윈도우를 사용