KR0179758B1 - 인쇄회로기판상의 부품 실장 상태 검사 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인쇄회로기판상의 부품 실장 상태 검사 방법에 관한 것으로, 종래에는 조명의 단수만큼 순차적으로 온,오프하면서 영상을 취득하므로 영상 취득에 장시간이 소용되고, 하드웨어 구조상 카메라의 영상취득과 조명 온,오프 시간의 동기를 맞추어야 함은 물론 각 단의 영상을 각기 저장하기 위하여 많은 양의 메모리를 구비하여야 하며, 최종적으로 처리해야 할 영상 데이타의 분량이 많으므로 처리 시간이 길어지게 되어 이를 해결하기 위하여 전용의 프로세서 보드를 필요로 하는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 본 발명은 빛을 인쇄회로기판에 수직 방향으로 한번 조사함에 의해 한 화면의 영상 데이타만을 취득한 후 소정 영역을 분할하고 이 분할된 영역을 분석하여 부품의 장착 상태를 판단하도록 창안한 것으로, 본 발명은 엘이디 조명을 이용하여 인쇄회로기판(PCB)의 수직 방향으로 한번의 조사로 영상을 한번만 취득하므로 영상 취득 시간의 단축 효과가 있고, 한 화면의 영상 데이타만을 이용하므로 한 화면 분량의 메모리만이 요구되어 제조 단가가 절약되며, 한 화면의 영상 데이타를 처리하므로 부품 장착 상태의 검사 시간을 단축시킬 수 있다.

Description

인쇄회로기판상의 부품 실장 상태 검사 방법
제1도는 종래의 부품 실장 상태 검사 장치의 구성도.
제2도는 제1도에서 빛의 조사 및 반사 상태를 보인 예시도.
제3도는 본 발명의 부품 실장 상태 검사 장치의 구성도.
제4도는 제3도에서 빛의 조사 상태를 보인 예시도.
제5도는 본 발명의 부품 실장 상태 검사를 위한 신호 흐름도.
제6도는 영상 데이타중 필요 영역의 분할을 보인 예시도.
제7도는 표면실장부품의 극성이 있는 몸체 부분의 예시도.
제8도는 표면실장부품의 히스토 그램을 보인 예시도.
제9도는 제8도의 히스토그램을 평활화를 보인 예시도.
제10도는 제5도에서 부품 장착 여부 판별을 위한 신호 흐름도.
제11도는 제5도에서 부품 극성 판별을 위한 신호 흐름도.
제12도는 제5도에서 부품 틀어짐 상태 판별을 위한 신호 흐름도.
제13도는 제5도에서 부품 이동 상태 판별을 위한 신호 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
201 : 아날로그/디지탈 변환부 202 : 카메라
203 : 조명부 204 : 조명 제어부
205 : 시스템 제어부 206 : 모니터
207 : 컨베이어 제어부 208 : 컨베이어
209 : X-Y 이동 테이블 210 : 인쇄회로기판
본 발명은 인쇄회로기판사의 부품 실장 상태 검사에 관한 것으로 특히, 인쇄회로기판에 장차고디는 표면실장부품(SMD)중에서 고정밀도의 장착 상태가 요구되는 QFP타입의 부품을 생산 공정에서 검사하기에 적합한 인쇄회로기판의 부품 실장 상태 검사 방법에 관한 것이다.
현재, 전자제품의 소형화로 인쇄회로기판(PCB)의 표면에 여러 종류의 표면실장부품(SMD ; Surface Mounting Device)을 자동으로 장착, 납땜하는 표면실장기술(SMT ; Surface Mounting Technology)의 중요성이 커짐에 따라 부품 장착 상태에 대한 검사가 필요하게 되었다.
그러나, 인간의 육안으로는 검사의 정확도와 속도 측면에서 신뢰성을 저하시키기 때문에 검사의 정확도 향상 및 고속화를 위하여 머신 비젼(machine vision) 기술을 도입하게 된다.
이러한 머신 비젼 기술은 인쇄회로기판상의 표면실장부품(SMD)에 대해 다단 조명을 이용하여 순차적으로 영상을 취득하거나 레이저를 이용하여 영상을 취득한 후 부품의 장착 상태를 검사하게 된다.
제1도는 종래의 인쇄회로기판상의 부품 실장 상태 검사 장치의 블럭도로서 이에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(108) 상의 표면실장부품에 빛을 조사하는 조명부(103)와, 이 조명부(103)를 온,오프함과 아울러 조사되는 빛의 밝기를 조절하는 조명 제어부(104)와, 상기 인쇄회로기판(108)의 위치를 조정하는 테이블(106)과, 상기 인쇄회로기판(108) 상에 장착된 부품의 영상을 전기적 신호로 변환하는 카메라(102)와, 이 카메라(102)의 아날로그 출력 신호를 디지탈 신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환부(101)와, 시스템의 전체 동작을 제어함에 의해 상기 인쇄회로기판(108) 상의 부품의 영상이 상기 아날로그/디지탈 변환부(101)를 통해 전송되면 내부 메모리에 저장하고 모든 영상 데이타가 모두 저장되면 각 영상 데이타를 처리하여 특징점을 추출함에 따라 상기 인쇄회로기판(108) 상의 부품의 장착 상태를 판단하는 시스템 제어부(105)로 구성된다.
상기 조명부(103)는 인쇄회로기판(108) 상에 장착된 부품에 조사되는 빛의 위치 및 방향이 다르도록 제2도와 같이, 각기 원주 크기가 다른 다단의 링형 조명등(103-1~103-4)으로 구성된다.
상기 각 단의 링형 조명등(103-1~103-4)은 엘이디(LED)로 구성된다.
이와같은 종래 기술의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.
시스템 제어부(105)의 제어에 의해 테이블(106)이 인쇄회로기판(108)을 조명부(103)의 하단부에 위치시키면 상기 시스템 제어부(105)의 제어에 의해 조명 제어부(104)가 상기 조명부(103)를 구성하는 각 단의 링형 조명등(103-1~103-4)을 순차적으로 온,오프함과 아울러 각각의 링형 조명등(103-1~103-4)의 빛의 밝기를 조절하게 된다.
상기 조명부(103)는 조명등이 103-1 → 103-2 → 103-3 → 103-4 의 순으로 온,오프되거나 또는 103-4 → 103-3 → 103-2 → 103-1 순으로 온,오프되어진다.
상기 조명부(103)는 임의의 각으로 세팅된 링형 조명등(103-1~103-4)이 순차적으로 온,오프됨에 따라 부품의 단자(107-2)에 제2도(a)와 같이, 순차적으로 임의의 각으로 빛이 조사되고 상기 단자(107-2)에 조사된 빛은 제2도(b)와 같은 각도로 반사되어 카메라(102)로 입사되어진다.
상기 카메라(102)는 부품에서 반사된 광량을 전기적 신호로 변환하고 아날로그/디지탈 변환부(101)는 상기 카메라(102)의 아날로그 출력 신호를 디지탈 신호로 변환하여 시스템 제어부(105)에 출력하게 된다.
상기 시스템 제어부(105)는 아날로그/디지탈 변환부(101)에서 전송되는 데이타를 링형 조명등(103-1~103-4)에 의한 데이타별로 저장 영역을 설정한 내부 메모리에 저장하게 된다.
상기 시스템 제어부(105)는 아날로그/디지탈 변환부(101)의 디지탈 출력 신호가 전송됨에 따라 내부 메모리에 링형 조명등(103-1~103-4)의 온,오프에 의한 부품의 영상이 모두 저장되면 각 영상 데이타를 화상 처리하여 특징점을 추출하므로써 인쇄회로기판(108)상에 부품이 실장된 상태를 판별하게 된다.
즉, 부품에서 반사된 빛은 그 부품의 장착 상태에 따라 반사량이 변환되어 카메라(102)에 입사되는 광량이 변화하므로 시스템 제어부(105)는 내부 메모리에 저장된 각 영상을 임의의 기준값과 비교하여 상기 부품의 장착 상태를 판별하게 된다.
그러나, 종래에는 조명의 단수만큼 순차적으로 온,오프하면서 영상을 취득하므로 영상 취득에 장시간이 소요되고, 하드웨어 구조상 카메라의 영상 취득과 조명 온,오프 시간의 동기를 맞추어야 함은 물론 각 단의 영상을 각기 저장하기 위하여 많은 양의 메모리를 구비하여야 하며, 최종적으로 처리해야 할 영상 데이타의 분량이 많으므로 처리 시간이 길어지게 되어 이를 해결하기 위하여 전용의 프로세서 보드를 필요로 하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 인쇄회로기판에 수직 방향으로 빛을 한번 조사하여 한 화면의 영상 데이타만을 취득한 후 소정 영역으로 분할하고 이 분할된 영역을 분석하여 부품의 장착 상태를 판단하도록 창안한 인쇄회로기판상의 부품 실장 상태 검사 방법을 제공함에 목적이 있다.
이를 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제3도는 본 발명의 부품 실장 상태 검사 장치의 블럭도로서 이에 도시한 바와 같이, 인쇄회로기판(210)상의 표면실장부품에 빛을 조사하는 조명부(203)와, 이 조명부(203)를 온,오프함과 아울러 조사되는 빛의 밝기를 조절하는 조명 제어부(204)와, 상기 인쇄회로기판(210)을 이송시키는 컨베이어(208)와, 이 컨베이어(208)의 동작을 제어하는 컨베이어 제어부(207)와, 상기 인쇄회로기판(210)상에 장착된 부품의 영상을 획득하여 전기적 신호로 변환하는 카메라(202)와, 이 카메라(202)의 아날로그 출력 신호를 디지탈 신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환부(201)와, 상기 카메라(202)와 조명부(203)를 원하는 위치로 이동시키는 X-Y 이동 테이블(209)와, 시스템의 전체 동작을 제어함에 의해 상기 인쇄회로기판(210)상의 부품의 영상이 상기 아날로그/디지탈 변환부(201)를 통해 전송되면 내부 메모리에 저장하고 영상 데이타가 모두 저장되면 영상 데이타를 처리하여 특징 데이타를 추출함에 따라 상기 인쇄회로기판(210) 상의 부품의 장착 상태를 판단하는 시스템 제어부(205)로 구성된다.
상기 카메라(202)와 조명부(203)로 영상 취득 수단을 구성한다.
상기 조명부(203)는 제4도와 같이, 부품에 수직적으로 빛을 조사하도록 엘이디(LED)를 배치한 평면형 조명등이다.
이와같이 구성한 본 발명에 대한 동작 및 작용 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
제5도에 인쇄회로기판(210)이 입력되어 검사되고 출력될 때까지 과정을 기술한 것으로 본 시스템에서는 부품의 유무 및 극성, 그리고 틀어짐 정도와 이동된 정도를 검사한다.
먼저, 시스템 제어부(205)는 X-Y 이동 테이블(209)을 구동하여 영상 취득 수단인 조명부(203)와 카메라(202)를 컨베이어(208) 상측의 임의의 위치에 고정시킨 후 컨베이어 제어부(207)를 제어하여 상기 컨베이어(208)를 구동함에 의해 인쇄회로기판(210)을 상기 영상 취득 수단이 고정된 위치로 이동시키게 된다.
이때, 인쇄회로기판(210)이 영상 취득 수단이 고정된 위치에 오면 시스템 제어부(205)의 제어에 이해 컨베이어(208)가 일정 시간 정지하는 동안 상기 시스템 제어부(205)의 제어를 받는 조명 제어부(204)가 조명부(203)의 평면형 조명등(203-1, 203-2)을 온시키게 되고, 엘이디(LED)를 평면으로 배치한 상기 평면형 조명등(203-1, 203-2)에서 인쇄회로기판(210)에 대해 수직으로 빛을 한번 조사하는 동안 카메라(202)가 표면 반사 특성에 의한 영상을 한번 취득하여 전기적 신호로 변환하게 된다.
상기에서 평면형 조명등(203-1, 203-2)은 조명 제어부(204)에 의해 온되면 제4도와 같이 인쇄회로기판(210)상의 부품에 대해 수직으로 빛을 조사하게 된다.
이에 따라, 아날로그/디지탈 변환부(201)가 카메라(202)의 아날로그 출력 신호를 디지탈 신호로 변환하면 시스템 제어부(205)는 내부 메모리에 저장함과 아울러 모니터(206)에 출력하여 인쇄회로기판(210)의 영상을 화면에 표시하게 된다.
이후, 시스템 제어부(205)는 내부 메모리에 저장된 영상 데이타를 전처리 과정을 수행하여 표면실장부품(SMD)의 임의의 모서리를 기준으로 제6도와 같이 수평 방향 영역, 수직 방향 영역, 극성 표시 영역등의 필요 부분 영역을 분할한하고 주처리 과정에서 부품의 장착 여부, 극성 검사, 부품의 틀어짐 정도 및 부품의 이동 정도를 검사하게 된다.
이러한 전처리 과정 및 주처리 과정을 제5도에서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 컨베이어(208)에 의해 인쇄회로기판(210)이 영상 취득 수단이 고정된 위치로 이동되면 조명부(203)의 평면형 조명등(203-1, 203-2)이 온되어 있는 동안 카메라(202)가 상기 인쇄회로기판(210)상에서 시스템 제어부(205)가 지정하는 영역의 영상을 취득하고 아날로그/디지탈 신호로 변환하여 상기 시스템 제어부(205)에 입력시키게 된다.
이때, 상기 시스템 제어부(205)는 아날로그/디지탈 변환부(201)의 디지탈 출력 신호를 내부 메모리에 저장한 후 전처리 과정을 수행하여 인쇄회로기판(210)상의 부품의 장착 상태를 검사하기 위하여 필요한 부분만을 제6도와 같이 영역 분할한 후 상기 부품의 장착 유무, 장착 방향, 장착 위치에서의 틀어짐 그리고 장착 위치에서의 이동 정도를 검사하기 위한 주처리 과정을 수행하게 된다.
이에 따라, 상기 시스템 제어부(205)는 주처리 과정을 수행함에 의해 우선 수직 방향 여역 또는 수평 방향 영역의 데이타를 분석하여 부품이 장착되었는지의 여부를 판별하고 상기에서 부품의 장착을 판별하였으면 극성 표시 영역의 데이타를 분석하여 홀의 파인 각도에 따른 조명의 반사 특성으로 홀의 유무를 검사하므로써 극성을 검사한다.
이 후, 상기 시스템 제어부(205)는 부품의 극성이 바르게 실장되었다고 판단하면 수직 방향 영역의 데이타를 다시 분석하여 상기 부품이 패드에서 얼마나 틀어졌는가를 검사하는데, 단자(211-2)의 시작 위치를 찾아 그 중심점을 구한 후 그 중심점들을 허프 변환(Hough Transform)하여 각도를 구하므로써 상기 부품의 틀어짐 정도와 방향을 구하게 된다.
이 후, 시스템 제어부(205)는 수평,수직 방향 영역의 데이타를 분석하여 부품의 단자(211-2)의 끝부분과 패드 부분을 찾아 상대적인 위치를 비교하므로써 이동 여부와 정도를 구하게 된다.
이 후, 주처리 과정이 종료되어 부품의 장착 상태 검사가 완료되면 시스템 제어부(205)는 컨베이어(208)를 제어하여 인쇄회로기판(210)을 이동시키고 부품 장착 상태를 검사하기 위한 다음 인쇄회로기판을 영상 취득 수단이 고정된 위치로 이동시키게 된다.
상기와 같은 주처리 과정의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 전처리 과정에서 평면형 조명등(203-1, 203-2)을 한번 온시켜 인쇄회로기판(210) 상의 부품이 장착되는 위치에 수직으로 빛을 조사하면 표면 반사 특성에 의해 금속성의 평평한 부분인 인쇄회로기판(210)의 패드 부분과 부품의 단자(211-2)중에서도 부품의 몸체(211-1)에 연결되어 있는 단자(211-2)의 시작 부분과 패드에 납땜 접속되는 단자(211-2)의 끝부분이 밝게 나타난다.
그리고, 인쇄회로기판(210) 자체와 부품의 몸체(211-1) 부분 및 부품의 단자(211-2)에서 수직 방향으로 꺽이는 부분은 어둡게 나타난다.
따라서, 표면실장부품(SMD)이 없는 경우 인쇄회로기판(210) 상의 패드 부분이 밝게 나타나고 표면실장부품(SMD)이 장착된 경우 패드 부분뿐만 아니라 부품의 단자(211-2) 부분도 밝게 나타나므로 시스템 제어부(205)는 수직 방향 영역의 데이타를 분석하여 밝은 영역의 수를 기준값과 비교함에 의해 표면실장부품의 장착 유무를 검사하게 된다.
즉, 표면실장부품(SMD)의 장착 유무 검사는 제6도에서 수직 방향 영역의 데이타를 처리함에 따라 해당 영역에서 어두운 부분을 제외한 밝은 부분만을 추출하기 위하여 이진화를 수행하고 그 이진화 데이타를 라벨링한 후 잡음의 영향에 의한 고립점과 부품 단자(211-2)의 끝부분에 해당하는 작은 영역을 버리고 인쇄회로기판(210)상의 패드와 부품 단자의 시작 부분의 면적에 해당하는 데이타만을 선택한다.
이에 따라, 시스템 제어부(205)는 밝은 부분의 수가 수직 방향 영역만에 위치해야 할 표면실장부품(SMD)의 단자 갯수와 일치하면 부품이 장착되지 않아 패드만 있는 것으로 판단하고 밝은 부분의 수가 실제로 위치해야 할 표면실장부품(SMD)의 단자 갯수의 2배이면 부품이 장착된 것을 판단하게 된다.
상기에서 시스템 제어부(205)는 인쇄회로기판(210)에 부품이 장착되지 않았다고 판단하면 다음 검사를 수행함이 없이 불량 처리하여 배출하게 된다.
상기에서의 표면실장부품(SMD)의 장착 유무 검사는 제10도의 신호 흐름도와 동일하게 수행되어진다.
이 후, 부품의 장착을 판단한 시스템 제어부(205)는 표면실장부품(SMD)이 패드에 올바른 방향으로 위치하였는지 판단하기 위하여 극성 검사를 수행하게 된다.
먼저, 시스템 제어부(205)는 사전에 제공된 극성 표시가 존재해야 하는 위치인 극성 표시 영역의 데이타를 분석하여 명암값의 분포를 구하게 된다.
여기서, 부품에 극성 표시가 없는 경우에는 제7도(a)와 같이 평평하지만 극성 표시가 있는 경우에는 제7도(b)와 같이 오목한 홀 모양을 갖는다.
이때, 제7도(b)와 같은 오목한 홀(220)에 조명을 수직 방향으로 조사했을 경우의 영상은 홀(220)의 파인 정도에 따라 홀 중심의 평평한 부분은 어둡고, 약간 경사진 부분은 부품의 몸체(211-1)의 표면보다 밝은 동심원이 생성되며, 그 둘레의 경사가 많아진 부분은 부품의 몸체(211-1)의 표면보다 더 어두운 동심원의 형태가 생성되므로 극성이 위치하는 부분의 영상은 평평한 몸체의 영상에 비하여 명암값의 분포가 넓게 나타나게 된다.
만일, 표면실장부품의 모체 표면이 정반사 특성을 갖는 이상적인 경우라면 극성이 없는 경우 전체 명암값은 거의 일정값을 갖게 되고 극성이 있는 경우에는 상대적으로 다양한 명암값을 갖게 된다.
그러나, 홀(220)이 없는 표면의 경우에도 실제 영상에서는 잡음의 영향으로 인하여 다양한 명암값을 갖게 되므로 원 영상의 히스토그램을 그대로 사용할 수 없다.
따라서, 원 영상에 혼입된 잡음의 영향을 제거하기 위하여 입력 영상을 5 * 5 평활화를 수행한 후 히스트그램을 계산한다.
예를 들어, 제8도(a)는 부품 몸체(211-1)의 평평한 부분에 대한 히스토그램과 제8도(b)는 부품 몸체(211-1)의 홀 부분에 대한 히스토그램이며, 제9도(a)는 제8도(a)를 평활화한 히스토그램이고, 제9도(b)는 제8도(b)를 평활화한 히스토그램으로서 상기 제8도(a)(b)에 대해 평활화를 수행하지 않은 히스토그램의 분포로는 극성의 유무를 판별하기 어려우나 상기 제9도(a)(b)에 대해 평활화를 수행한 히스토그램의 분포는 극성의 유무에 따라 집중도가 현저한 차이를 보임을 알 수 있다.
따라서, 시스템 제어부(205)는 극성 표시 영역의 데이타를 평활화한 후 그 평활화한 히스토그램에서 최대값을 중심으로 주위의 명암값의 합 예를 들어, 최대값과 좌우 4개의 명암값의 합을 전체 화소수로 나누어 히스토그램 분포의 집중도를 구한 후 이 집중도가 일정값보다 크면 홀이 있다고 판단하고, 일정값보다 작으면 홀이 없다고 판단한다.
즉, 표면실장부품(SMD)의 극성 검사는 극성 표시 영역의 데이타에 대한 평활화한 히스토그램의 집중도를 일정값과 비교함에 의해 홀의 유무를 판별하여 홀이 있다고 판단한 경우 표면실장부품(SMD)의 장착 상태가 정상이라고 판단하고, 홀이 없다고 판단한 경우 표면실장부품(SMD)의 장착 상태가 불량이라고 판단한다.
상기에서와 같은 표면실장부품이 극성 검사 동작은 제11도의 신호 흐름도와 동일하게 수행되어진다.
그러나, 표면실장부품(SMD)이 인쇄회로기판(210) 상의 패드에 틀어진 상태로 장착되면 단자(211-2)의 끝부분이 패드상의 장착될 위치에 정확히 놓이지 못하므로 납이 단자(211-2)에 제대로 묻지 못하는 경우가 발생하게 된다.
따라서, 인쇄회로기판(210)에 부품이 올바른 극성으로 장착되었으면 시스템 제어부(205)는 부품이 패드에 틀어짐이 없이 장착되었는지 판단하게 된다.
먼저, 시스템 제어부(205)는 패드에 대한 표면실장부품의 틀어짐 정도를 검사하기 위해 입력 영상에서 분할한 수평 방향 영여과 수직 방향 영역중 부품 장착 여부 검사시 이용한 영역의 데이타 즉, 이진화와 라벨링한 결과로부터 부품 단자(211-2)의 시작 부분 영역을 추출한다.
이 후, 시스템 제어부(205)는 부품 단자(211-2)에 대한 각 영역의 무게 중심(x0, y0)을 아래 식(1)과 같이 구한다.
단, f(x,y)는 이진화된 영상 데이타이다.
여기서, 부품 단자(211-2)의 영역은 원칙적으로 인쇄회로기판의 패드 부분에 인접한 단자의 끝부분을 추출하는 것이 타당하나, QFP의 경우 단자 끝부분의 영역이 너무 작기 때문에 좀 더 넓고 정확한 영상을 얻을 수 있는 단자의 시작 부분을 사용한다.
이때, 부품 단자(211-2)들에 대한 무게 중심(x0, y0)을 구한 후 그 중심점들을 허프(Hough) 변환을 수행하여 각 부품 단자(211-2)의 형태를 아래 식(2)와 같이 표시하게 된다.
단, xi, yi는 중심점의 좌표이고, Pn은 한직선과 원점 사이의 수직 거리이며, θm은 한직선에 내린 수직선과 x축이 이루는 각이다.
이 후, 시스템 제어부(205)는 허프(Hough) 변환된 분포도로부터 교점의 최대치를 찾아 표면실장부품이 인쇄회로기판(210)의 패드에 대해 틀어진 정도와 회전 방향을 구하게 된다.
이에 따라, 시스템 제어부(205)는 회전 각도(θm)가 일정 각도보다 작으면 표면실장부품의 장착 상태가 양품이라고 판단하고, 일정 각도보다 크면 장착 상태가 불량이라고 판단하게 된다.
상기에서와 같은 동작은 제12도의 신호 흐름과 동일하게 수행하게 된다.
이 후, 인쇄회로기판(210)상에 장착된 표면실장부품의 극성과 틀어진 정도가 정상이라고 판단되면 시스템 제어부(205)는 최종적으로 표면실장부품의 단자가 패드상에 놓인 부분으로부터 얼마나 이동하였는지를 검사하므로써 표면실장부품(SMD)이 패드상의 올바른 위치에 장착되었는지 판단하게 된다.
먼저, 시스템 제어부(205)는 부품 장착 여부 검사시 수행한 수평, 수직 방향 영역의 데이타에 대한 이진화와 라벨링한 결과로부터 단자(211-2)의 끝부분과 패드의 영역을 추출하게 된다.
이 후, 시스템 제어부(205)는 추출된 영역에 대해 상기 식(1)을 사용하여 무게 중심(x0, y0)을 구하고 각 중심점들의 차를 산출하여 표면실장부품이 패드로부터 이동된 정도를 판별하게 된다.
그러나, 인쇄회로기판(210)의 패드는 표면실장부품의 단자(211-2)처럼 평평하지 않고 납 또는 솔더 크림과 같은 물질이 묻어 있어서 패드와 인쇄회로기판(210)과의 경계 부분에서 정확한 영상을 얻을 수 없기 때문에 수평,수직 방향 영역의 패드에 대해 라벨링한 결과 영상의 무게 중심을 구하는 것은 그 결과를 신뢰할 수 없게 된다.
따라서, 시스템 제어부(205)는 프로젝션(projection)을 이용하여 중심점을 찾는데, 수직 방향 영역의 패드에 대해서는 수평 방향으로 프로젝션을 수행하여 패드의 너비에 해당하는 영역만을 획득한 후 각 영역의 시작점과 끝점을 구하고 그 두 점의 중간점을 인쇄회로기판(210)상의 패드의 중심점으로 한다.
그리고, 수평 방향 영역의 패드에 대해서는 수직 방향으로 프로젝션을 수행하여 패드의 너비에 해당하는 영역만을 획득한 후 각 영역의 시작점과 끝점을 구하고 그 두 점의 중간점을 패드의 중심점으로 한다.
이 후, 시스템 제어부(205)는 표면실장부품의 단자 끝부분과 인쇄회로기판(210)상의 패드의 중심점들의 차에 대해 평균치를 구하여 상대적인 위치를 비교하므로써 표면실장부품의 패드로부터 이동된 정도를 판단하게 된다.
즉, 시스템 제어부(205)는 중심점들의 차에 대한 평균치가 일정값보다 작으면 표면실장부품이 패드 내에서만 이동하여 부품 장착 상태가 정상인 양품으로 판단하고 일정값보다 크면 표면실장부품이 패드 외로 이동하여 부품 장착 상태가 비정상적인 불량으로 판단하게 된다.
상기에서의 동작은 제13도의 신호 흐름과 동일한 과정으로 이루어진다.
상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 엘이디 조명을 이용하여 인쇄회로기판(PCB)의 수직 방향으로 한번의 조사로 영상을 한번만 취득하므로 영상 취득 시간의 단축 효과가 있고, 한 화면의 영상 데이타만을 이용하므로 한 화면 분량의 메모리만이 요구되어 제조 단가가 절약되며, 한 화면의 영상 데이타를 처리하므로 부품 장착 상태의 검사 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 인쇄회로기판을 일정 시간 간격으로 임의의 위치로 이동시키는 단계와, 인쇄회로기판상의 부품 영상을 획득하여 그 부품의 임의의 모서리를 기준으로 수평 방향 영역, 수직 방향 영역 및 극성 표시 영역으로 분할하는 전처리 단계와, 수평, 수직 방향 영역중 하나에서 패드와 단자의 갯수를 계수하여 일정 갯수일 때 부품이 장착된 것으로 판단하는 부품 장착 판별 단계와, 상기에서 부품이 장착되었으면 극성 표시 영역의 명암값을 평활화한 후 최대값과 그 주위의 값으로 분포도를 구하여 그 분포도가 일정값 이상이면 부품이 올바른 극성으로 장착되었다고 판단하는 부품 극성 판별 단계와, 상기에서 장착 부품의 극성이 올바르면 수평, 수직 영역중 하나에서 단자의 시작 부분 면적에 대한 중심점을 구하여 허프(Hough) 변환을 수행한 분포로부터 교점의 최대치를 구해 부품의 틀어짐 정도를 판단하는 부품 틀어짐 판별 단계와, 상기에서 부품이 정상적으로 장착되었으면 패드의 각 영역에 대한 중간점과 표면실장부품의 단자 끝부분과의 차를 구하여 그 차에 대한 평균값이 일정값보다 작으면 부품의 장착 상태를 정상으로 판단하는 부품 이동 상태 판별 단계를 수행함을 특징으로 하는 인쇄회로기판상의 부품 실장 상태 검사 방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100597833B1 (ko) * 2004-02-16 2006-07-06 테크노스 가부시키가이샤 기판 검사장치 및 검사방법
KR101109351B1 (ko) * 2009-10-20 2012-01-31 인하대학교 산학협력단 가보 필터를 이용한 금속 패드의 상태 검사 방법
KR101131350B1 (ko) * 2009-10-20 2012-04-04 인하대학교 산학협력단 금속 패드의 상태 검사 방법
KR101434484B1 (ko) * 2012-06-20 2014-08-26 한국기술교육대학교 산학협력단 영상 분할을 이용한 비전 검사 장치 및 비전 검사 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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