[AMK 2017] 2D 신뢰성 검사 시대는 지났다

[테크월드=정동희 기자] 제조공정에 있어 신뢰성 검사는 현미경을 통한 2D 육안 검사가 대부분 이었지만, 최근에는 3D 기술을 집약한 검사설비들로 옮겨 가고있다. 코엑스에서 4월 5일부터 4월 7일까지 열린 ‘한국 전자제조산업전 2017(AMK2017)’에서는 산업 전반에 사용되고 있는3D 검사 설비들을 살펴 볼수 있었다.

불량-양품을 분별하는 신뢰성 검사는 공정 전체 과정을 봤을 때도 매우 중요하기 때문에 육안으로만 검사하는 것은 한계가 있다. 육안으로 식별하기 어려운 부분도 있지만 사람이 하는 것이기 때문에 실수를 할 수 있다. 이는 제품 불량으로 이어져 제조업체의 제품 신뢰도 뿐만 아니라, 사용 업체 매출에 타격을 입히게 된다. 

초기 PCB 공정이나, 반도체 공정에 있어 신뢰성 검사는 주로 육안으로 현미경을 통해 검사 했다. 그러나 최근 3~5년전부터 검사의 신뢰성을 높이기 위해 3D 현미경과 3D 검사설비들이 시장에 서서히 등장했다. 대표적인 3D 검사 설비는 AOI(Automatic Optical Inspection)와 3D 현미경이 있다.

기존 공정에도 AOI와 비슷한 설비나 현미경이 있었지만, 3D 구현과 좀더 고밀도 관측이 불가능 했었다. AMK2017에 참여한 검사설비 업체 관계자는 최근에는 검사설비 70% 이상이 3D 설비로 대체되고 있다고 전했다.

팸트론(정밀 광학기기 업체) 관계자는 “2D 현미경은 고 배율로 확대해 사진을 찍는 것에 불과했고, 기존에는 정해진 데이터로 불량 여부를 판단하는 자동 검사 설비와 현미경 육안 검사가 병행됐었다. 하지만 AOI 설비는 상세한 육안 검사와 불량 여부 판단을 동시에 진행할 수 있다 ”며 “2D 이미지로 확인할 수 없었던 소자의 미세 들뜸이나 자재 유무도 확인할 수 있다”고 말했다.

3D 검사 기술이 발전하고 시장이 성장함에 따라 AMK2017에는 많은 AOI 설비 업체들과 3D 현미경 제조사들이 각각 자사들만의 장점을 가지고있는 제품들을 선보였다.

미르텍이 선보인 AOI 설비 모델인 MV-9SIP는 빠른 검사를 위한 25메가픽셀 고해상도 카메라를 장착했고 18메가픽셀 사이드 카메라를 장착해 J-Lead QFN 검사를 가능하게 했다. 또한 3D/2D 통합 GUI를 적용해 현장 실무자의 편의성을 향상시켰다.

섬텍비젼은 샘플 제작에 적합한 디지털 마이크로 현미경을 선보였다. 썸텍 디지털 마이크로 현미경은 200만 화소를 탑재해 영상 선명도가 뛰어나고, PC와 연동 하지않고 현미경과 모니터만으로 측정을 가능하게 한다. 일반적인 현미경은 PC와 연동해 검사와 측정값을 취합하는데, 썸텍에서 선보인 디지털 마이크로 현미경은 모니터와 현미경 자체만으로 측정값을 엑셀파일로 추출할 수 있다.

공정내 신뢰성 검사 실무자들은 일반 현미경으로 검사 할 때, 현미경에 눈을 붙이고 관찰 영역을 이리저리 움직이며 관찰하는것에 불편함을 느낀다. 눈의 피로도가 심하고 가끔 눈주변이 멍이 들기도 한다.

이 문제를 개선할 수있는 제품을 키엔스가 이번 전시회를 통해 선보였다. 공개한 모델은 디지털 마이크로 스코프 VHX-5000. 이 모델의 특징은 핀트 조정이 필요없고 관찰하고 싶은 부분을 컨트롤러를 이용해 이동만 하면 풀포커스 관찰이 가능하다. 

디지털 카메라로 대중적 인지도가 있는 올림푸스는 산업용 3D 레이저 현미경인 OLS4100을 선보였다. OLS4100의 특징은 레이저로 관찰하는 표면에 접촉하지 않고도 정확도와 정밀도를 유지하면서 측정할 수 있다. 올림푸스 관계자는 “OLS4100은 해상도가 경쟁 제품보다 높고 3차원 해상도까지 구현할 수 있으며. 더불어 10나노 영역과 1만 7000배의 고배율 측정까지 가능한 제품”이라고 덧붙였다.