KR0147272B1

KR0147272B1 - 큐에프피형 부품 장착 방법

Info

Publication number: KR0147272B1
Application number: KR1019920019544A
Authority: KR
Inventors: 진기수
Original assignee: 이희종; 엘지산전주식회사
Priority date: 1992-10-23
Filing date: 1992-10-23
Publication date: 1998-10-01
Also published as: KR940010874A

Abstract

본 발명은 큐에프피형 부품을 오류 없이 그리고 신속하게 회로 기판에 장착하기에 적당하도록 한 큐에프피형 부품 장착 방법에 관한 것으로, 종래에는 큐에프피형 부품이 불량품일 경우에도 부품 공급기에서 큐에프피형 부품을 취하여 카메라가 검사 후 불량 부품 수집 장소로 큐에프피형 부품을 옮겨놓아야 하므로서 많은 시간이 소비되는 결점이 있었으나, 본 발명 에서는 티칭용 카메라(12)를 이용하여 큐에프피형 부품(3)의 영상을 해석 하므로서 큐에프피형 부품(3)의 이상 유무를 고속으로 검사 및 보정하여 고 정밀도를 갖는 큐에프피형 부품(3)을 회로 기판(11)에 장착 할 수 있도록 하므로 삼기 결점을 개선 시킬 수 있는 것이다.

Description

큐에프피형 부품 장착 방법

제1도는 종래의 큐에프피형 부품을 회로 기판에 장착 하는 일 실시예를 설명 하기위한 개략도 및 블럭도.

제2도는 제 1 도에 따른 큐에프피형 부품을 나타낸 평면도.

제3도는 제 1 도에 따른 히스토그램을 나타낸 그래프.

제4도는 본 발명의 큐에프피형 부품을 회로 기판에 장착하는 일실시예를 설명하기 위한 개략도 및 블럭도.

제5도는 제 4 도의 큐에프피형 부품 검사를 설명 하기위한 개략도.

제6도는 제 4 도의 큐에프피형 부품을 회로 기판에 장착 하기위한 동작 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : X - Y 스캐너 2 : 부품 공급기

3 : 큐에프피형 부름 4 : 마운터 헤더

5 : 카메라 6, 13 : 조명

7 : 이치화 부 8 : 영상 해석부

9 : 연산부 10 : 출력부

11 : 회로기판 12 : 티칭용 카메라

14 : 극성 표시 15 : 부품 명칭

16 : 리드 17 : 제 1 영역

18 : 제 2 영역 19 : 제 3 영역

20 : 제 4 영역

본 발명은 큐에프피형(Quad Flat Package Type) 부품 장착에 관한 것으로, 특히 큐에프피형 부품을 오류(Error) 없이 그리고 신속하게 회로 기판(Printed Circuit Board)에 장착 하기에 적당하도록 한 큐에프피형 부품 장착 방법에 관한 것이다.

종래의 기술은 제 1 도와 같이 SMC(Surface Mounting Component) 마운터 헤더(Mounter Header)를 평면상의 X, Y 측으로 이동 시키는 X, Y 스캐너(Scanner)(1)와, 상기 X, Y 스캐너(1)에 의하여 부품 공급기(2)에서 큐에프피형 부품(3)을 카메라가 위치한 장소로 가져오는 마운터 헤더(4)와, 상기 마운터 헤더(4)에 의하여 이동된 큐에프피형 부품(3)에 조명(6)이 빛을 비추므로서 큐에프피형 부품(3)의 영상을 취득 하는 카메라(5)와, 상기 카메라(5)의 신호를 받아 이치화 하는 이치화 부(7)와, 상기 이치화 부(7)의 신호를 받아 영상 해석하여 큐에프피형 부품(3)의 리드(Lead) 부위를 찾는 영상 해석부(8)와, 상기 영상 해석부(8)의 신호를 받아 연산하여 데이타(Data)를 발생하는 연산부(9)와, 상기 연산부(9)의 신호를 받아 마운터로 헤더(4)로 신호를 인가하므로서 큐에프피형 부품(3)의 장착 위치가 보정 되어 마운터 헤더(4)가 큐이프피형 부품(3)을 회로기판(11)의 해당 위치에 장착하도록 하는 출력부(10)로 구성된다.

단, 상기 도면 중 설명되지 않은 도면 번호(12)는 티칭(Teaching)용 카메라이다.

이와같이 구성된 종래의 일 실시예를 제 2, 3 도를 참조하여 보면, 마운터 헤더(4)는 X, Y 스캐너(1)에 의해 이동되어 부품 공급기(2)에서 큐에프피형 부품(3)을 카메라(5)가 있는 장소로 가져온다.

따라서, 조명(6)이 큐에프피형 부품(3)에 빛을 비추게 되므로서 카메라(5)는 큐에프피형 부품(3)의 영상을 취득하며 이치화 부(7)는 큐에프피형 부품(3)의 영상을 이치화 하고, 영상 해석부(8)는 큐에프피형 부품(3)의 리드를 찾기 위하여 큐에프피형 부품(3)의 영상을 해석하며 연산부(9)는 연산하여 데이타를 발생한다.

또한, 출력부(10)가 상기 데이타를 마운터 헤더(4)에 인가하므로서 마운터 헤더(4)는 큐에프피형 부품(3)이 장착 될 위치를 보정하므로 마운터 헤더(4)는 회로 기판(11)의 해당 위치에 큐에프피형 부품(3)을 장착한다. 상기 영산 해석부(8)의 큐에프피형 부품(3) 영상 해석은 제 2 도와 같이 큐에프피형 부품(3)의 각 리드를 각각 크로스(Cross)하는 각 라인 성분(a - f)과 만나는 각 리드 그레이(Gray)에 대한 히스토그램은 제 3 도 (a)와 같이 형성되어 W1, W2, W3와 같이 리드 폭에 대한 히스토그램의 70퍼세트 (Percent)만 수용하므로서 각 큐에프피형 부품(3)의 리드 이상 유무 및 오리엔테이션(Orientation) 등을 해석한다.

만일, 큐에프피형 부품(3)의 리드가 휘거나 뜰 경우 그에 대한 히스토그램은 각각 제 3 도 (b)(c)와 같이 형성되어 균일하지 않게 된다.

그러나, 이와같은 종래의 기술에 있어서는 다음과 같은 결점이 있다.

첫째, 큐에프피형 부품(3)을 그 하부에서 만 검사하므로 큐에프피형 부품(3)의 극성을 보정 할 수 없으며 그 리드의 수가 동일한 이형 큐이프피형 부품을 검사하지 못한다.

둘째, 큐에프피형 부품(3)의 검사 데이타( 부품 유형, 리드 갯수, 리드 길이, 리드 폭 부품 크기, 순환(Rotation) 등의 데이타) 관리가 매우 복잡하다.

셋째, 큐에프피형 부품(3)의 오리엔테이션이 크면 검사 할 수 없다.

넷째, 큐에프피형 부품(3)이 불량품일 경우에도 부품 공급기(2)에서 큐에프피형 부품(3)을 취하여 카메라(5)가 검사 후 불량 부품 수집 장소로 큐에프피형 부품(3)을 옮겨놓아야 하므로 많은 시간이 소비된다.

다섯째, 큐에프피형 부품(3)의 리드에 약간의 휨이 존재하므로 조명(6)의 상태에 따라 큐에프피형 부품(3)의 영상을 해석 할 때 오류가 발생한다.

본 발명은 이와같은 종래의 결점을 감안하여 안출한 것으로, CCD(Charge Coupled Device) 카메라를 이용하여 큐에프피형 부품의 영상을 해석 하므로서 큐에프피형 부품의 이상 유무를 고속으로 검사 및 보정하여 고 정밀도를 갖는 큐에프피형 부품의 회로 기판에 장착 할 수 있는 큐에프피형 부품 장착 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

이하에서 이와같은 목적을 달성하기위한 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 4 도는 본 발명의 개략도 및 블럭도로서, 마운터 헤더를 X, Y 축으로 이동 시키는 X, Y 스캐너(1)와, 상기 X, Y 스캐너(1)에 의하여 부품 공급기(2)에서 큐에프피형 부품(3)을 카메라가 위치된 장소로 가져오는 마운터 헤더(4)와, 상기 마운터 헤더(4)에 의하여 이동된 큐에프피형 부품(3)에 조명(6)이 빛을 비추므로서 영상을 취득하는 카메라(5)와, 상기 카메라(5)의 신호를 받아 이치화 하는 이치화 부(7)와, 상기 이치화 부(7)의 신호를 받아 영상 해석하여 리드 부위를 찾는 영상 해석부(8)와, 상기 영상 해석부(8)의 신호를 받아 데이타를 발생하는 연산부(9)와, 상기 연산부(9)의 신호를 받아 마운터 헤더(4)로 신호를 인가하므로서 마운터 헤더(4)가 큐에프피형 부품(3)을 회로기판(11)의 해당위치에 장착하도록 하는 출력부(10)는 종래와 같으며 타칭용 카메라(CCD카메라)(12)가 마운터 헤더(4)가 취하고 있는 큐에프피형 부품(3)을 영상 취득할 수 있도록 빛을 비추는 조명(13)과, 상기 이치화 부(7)의 접속이 카메라(5) 또는 타칭용 카메라(12)로 선택적 접속이 되도록 하는 스위치(SW1)로 구성된다.

이와같이 구성된 본 발명을 보면 마운터 헤더(4)가 부품 공급기(2)에서 큐에프피형 부품(3)을 취하기 전에 X, Y 스캐너(1)에 장착된 티칭용 카메라(12)를 이용하여 큐에프피형 부품(3)의 영상을 취득한 후 스위치(SW1)가 이치화부(7)와 티칭용 카메라(12)를 접속 시켜주므로서 이치화 부(7), 영상 해석부(8), 연산부(9), 출력부(10)를 차례로 거쳐 실시된 큐에프피형 부품(3)의 검사 결과를 SMC 마운터 헤더(4)에 전송한다.

상기 검사 항목은 제 5 도(a)와 같은 큐에프피형 부품(3)의 극성 표시(14), 부품 명칭(15)을 나타낸 글씨 및 그 글씨의 페인팅(Painting) 상태, 리드(16)의 휨 또는 뜸 등의 여부, 이형 부름 등 이다.

먼저, 상기의 검사 전에 런닝(Learning) 기능을 이용하여 큐에프피형 부품(3)의 부품 명칭(15) 및 그 위치, 극성 표시(14) 위치를 데이타 베이스(Data Base)에 세이브(Save)시키며 이와같은 것은 큐에프피형 부품(3)이 교체 등으로 변할 때 티칭용 카메라(12)를 사용하여 한번만 입력 시킨다.

상기 극성 표시(14)의 극성 검사는 런닝 기능에서 데이타 베이스에 세이브 된 위치 데이타를 이용하여 취하고자 하는 큐에프피형 부품(3)의 극성을 검사하며 극성 표시(14)가 없을 경우는 에러로 한다.

상기 부품 명칭(15)의 검사는 극성 표시(14) 검사에서 에러가 없을 경우, 데이타 베이스에 세이브된 부품 명치(15)의 위치 데이타를 영상 처리하여 그 글자 형태를 검사하는데, 그 글자의 형태나 위치가 잘못되었다든지 그 글자의 페이팅이 바르지 않는 등 부품 명칭(15)이 데이타 베이스에 있는 것과 다르면 에러로 한다.

즉, 데이타 베이스는 극성 표시(14) 위치, 런닝 과정에서 구한 극성 면적 및 무게 중심을 갖고 있다.

이와같은 과정을 보면 티칭용 카메라(12)로 큐에프피형 부품(3)의 영상을 취득하여 제 5 도(b)와 같이 디지타이징(Digitizing)하고, 필터링(Filtering)하여 3 X 3 오퍼레이터(Operator)로 극성의 면적 및 무게 중심을 연산 하므로서 제 5 도(c)와 같은 형태로 필터링 한다.

즉, 극성의 면적 SI은,

이고,

따라서, 무게 중심 x 좌표 =이고,

무게 중심 y 좌표 =이다.

그러므로, 상기 식에 의한 결과값과 런닝 과정에서 구해 데이타 베이스에 세이브 한 데이타를 비교하여 에러 여부 판정을 한다.

즉, 데이타 베이스에 부품 명칭(15) 영역의 좌표 데이타와 부품 명칭(15)의 위치 데이타 그리고 부품 혁명이 정의 되어있다.

그리고, 부품 명칭(15)의 제 5 도(d)와 같은 영상을 딘 방법(Thin Method)으로 제 5 도(e)와 같이 영상의 각 중신점을 찾아 패턴(Pattern) 한다.

또한, 부품 명칭(15)의 특징 및 좌표 추출은 문자 인식 소프트웨어(Software)를 적용하여 각각의 형상에서 문자를 인식 하므로서 데이타 베이스가 갖고 있는 문자와 같은지 확인하여 같지 않으면 이 부품을 불량으로 판단하고 에러 메세지를 마운터 헤더(4)에 보낸다.

만일, 에러가 아니면 부품 명칭(15)의 각 문자의 위치 데이타를 구하여 데이타 베이스에 있는 문자의 위치 데이타와 비교 분석하여 판단한다.

상기 검사 과정에서 에러가 없을 경우, 제 5 도(f)와 같은 큐에프피형 부품(3) 제1, 2, 3, 4영역(17)(18)(19)(20)의 각 리드(16)를 검사한다.

그리고, 데이타 베이스에 있는 제1 영역(17)만 이치화 한 후 제1 영역(17)에 대한 기울기를 구하고, 콘투어 방법(Contour Method)으로 제1 영역(17)중 가장 높은 곳에 있는 리드(16)의 최소 X, Y 좌표와 최대 X, Y 좌표 그리고 그 두 좌표의 중심(Center)을 구한다.

이와같은 과정에 의하여 구한 각 값을 이용해서 제1 영역(17)의 리드(16) 기울기에 대한 각 X, Y 좌표의 최소 및 최대값을 구하고, 크로스 오퍼레이터(Cross Operrator)를 이용하여 필터링 하므로서 잡음을 제거 한 후 그 두 값을 평균하여 리드(16)의 폭, 길이 그리고 피치(Pitch)를 구하여 데이타 베이스에 있는 것과 비교 분석하고, 공차(Tolerance)를 고려하여 판단한다. 따라서, 제1 영역(17)에 에러가 없을 경우 제2 영역(18)을 상기와 같은 과정에 따라 처리하고, 제2 영역(18)에 에러가 없을 경우 제3 영역(19)을 처리한 후 제3 영역(19)에 에러가 없을 경우 제4 영역(20)을 처리하며 제4 영역(20)에도 에러가 없으면 마운터 헤더(4)가 큐에프피형 부품(3)을 취하여 카메라(5) 쪽으로 이동하므로 카메라(5)의 큐에프피형 부품(3) 영상 취득을 LSM(Lead Square Method)에 적용하여 큐에프피형 부품(3)의 중심 및 쉬프트(Shift) 그리고 오리엔테이션을 계산한다.

또한 이와같은 큐에프피형 부품(3)의 중심 및 쉬프트 그리고 오리엔테이션을 마운터 헤더(4)에 인가하면 마운터 헤더(4)는 해당 큐에프피형 부품(3)을 회로 기판(11)의 해당 위치에 장착한다.

이와같은 본 발명을 제 6 도를 참조하여 보면, 마운터 헤더(4)가 부품 공급기(2)로 이동하여 큐에프피형 부품(3)을 취하기 전에 티칭용 카메라(12)를 이용하여 마운터 헤더(4)가 취하고자 하는 큐에프피형 부품(3)의 상(Top)면 영상을 취득한다(S1, S2).

이때, 스위치(SW1)는 좌측으로 접속하고 있어야 한다.

다음, 이치화 부(7), 영상 해석부(8), 연산부(9), 출력부(10)를 차례로 거치면서 티칭용 카메라(12)의 영상을 이치화 하고, 영상 해석 한 후 연산하여 그 연산 결과를 마운터 헤더(4)에 알려준다(S3 - S7).

이때, 큐에프피형 부품(3)의 검사 항목은 그 혁명, 페인팅 상태, 위치, 극성 그리고 리드의 뜸 또는 휨 등이다.

이어서, 상기 검사 결과 모두 에러가 아닐 경우에만 마운터 헤더(4)는 큐에프피형 부품(3)을 회로 기판(11)의 해당 위치에 장착한다(S8 - S12).

만일, 한 가지 라도 에러가 발생 할 경우 마운터 헤더(4)는 다음 부품으로 이동한다(S13, S14).

즉, 에러가 없는 경우에 마운터 헤더(4)는 큐에프피형 부품(3)을 카메라(5) 쪽으로 가져 오므로서 카메라(5)는 그 부품의 하부의 영상만 취득한다.

이때, 조명(6)은 항상 켜져 있는 상태이며 스위치(SW1)는 우측으로 접속되어 있는 상태이다.

따라서, 이치화 부(7)는 카메라(5)의 영상을 이치화 하고, 영상 해석부(8)는 부품의 리드 부위만을 영상 해석하며 연산부(9)는 연산하므로서 출력부(10)가 연산 결과를 마운터 헤더(4)에 알려 주므로 마운터 헤더(4)는 에러가 없는 큐에프피형 부품을 회로 기판(11)의 해당 위치에 장착 한 후 최초 상태로 돌아간다(S15 - S19).

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 큐에프피형 부품(3)을 카메라(5)로 이동시키기 전에 먼저, 티칭용 카메라(12)로 큐에프피형 부품(3)의 하부를 검사하므로서 큐에프피형 부품(3)에 에러가 없을 때에만 카메라(5)로 이동하도록 하므로 큐에프피형 부품(3)의 장착 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims

마운터 헤더(4)가 큐에프피형 부품(3)을 취하기 전에 헤더(4)가 취하고자 하는 부품(3)의 상부 영상을 취득하는 단계와, 상기 상부 영상에 따라 그 부품(3)을 검사하여 그 검사 결과를 헤더(4)에 알려 주는 단계와, 상기 검사 결과 모두 에러가 아닐 경우에만 헤더(4)가 부품(3)을 회로 기판(11)의 해당 위치에 장착 하고, 그 검사 결과를 데이타 베이스에 저장 한 후 최초 상태가 되도록 하는 단계와, 상기 검사 결과 중 한 가지 라도 에러가 발생할 경우 헤더(4)가 다음 부품으로 이동하도록 하는 단계를 차례로 실시하며 이루어지는 큐에프피형 부품 장착 방법.