KR100292343B1 - 기판상의크림솔더도포상태검사방법 - Google Patents

Abstract

기판 상에 도포된 크림솔더의 도포상태를 자동화된 장치에 의해 자동으로 검사함으로써 검사의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 기판상의 크림솔더 도포상태 검사방법에 관한 것이다. 이 크림솔더 도포상태 검사방법은, 기판의 일정 부위를 촬상하는 단계와; 상기 촬상된 기판 위에 도포된 크림솔더의 영상을 화상변환하는 단계와; 상기 화상변환된 하나의 크림솔더가 그 내부에 포함되도록 기준 윈도우를 설정하는 단계와; 상기 기준 윈도우 내를 스캐닝하여 상기 크림솔더의 위치자료를 탐지하는 단계와; 상기 탐지된 크림솔더의 위치자료와 상기 크림솔더가 도포된 랜드에 대한 미리 입력된 위치자료를 비교하는 단계와; 상기 비교의 결과에 의해서 상기 크림솔더의 도포상태를 판단하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

기판상의 크림솔더 도포상태 검사방법{Inspection method of cream solder position appearance on the board}

본 발명은 인쇄회로기판의 기판상의 크림솔더(cream solder) 도포상태 검사방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판 상에 도포된 크림솔더의 도포상태를 자동화된 장치에 의해 자동으로 검사함으로써 검사의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 기판상의 크림솔더 도포상태 검사방법에 관한 것이다.

일반적으로, 인쇄회로기판에 반도체 칩과 같은 부품을 실장하기 위하여는 먼저 인쇄회로기판에 크림솔더를 도포하고, 크림솔더의 도포상태를 검사하는 공정이 선행하게 된다.

이러한 크림솔더의 도포 및 검사 공정은 통상 다음과 같이 행해지고 있다. 먼저, 크림솔더가 도포될 위치에 대응하는 구멍이 형성된 메탈 마스크를 인쇄회로기판 상에 올려놓은 후 그 구멍을 통하여 액상 크림솔더를 주입한다. 이 때 크림솔더의 주입공정은 통상의 크림솔더 인쇄장치에 의하여 수행된다. 다음에 메탈 마스크를 제거하고 크림솔더의 도포상태를 검사한 후, 검사에 합격한 크림솔더 위에 부품을 실장한다. 이 때 부품의 실장공정은 통상의 표면 실장기 등을 사용하여 행해 질 수 있다. 그리고 이와 같이 부품이 실장된 인쇄회로기판은 그에 도포된 크림솔더가 경화되도록 열처리 공정을 거치게 된다.

그러나, 상기 공정 중에서 크림솔더의 도포상태 검사공정은 종래에는 작업자가 임의로 행하는 육안검사에 의존하여 왔다. 이 때 작업자는 보통 인쇄회로기판 전부를 검사하는 것이 아니라 일부를 랜덤(random)하게 선택하여 검사하고 있는 것이 현실이다. 그러므로 이와 같이 작업자의 육안에 의존하여 선택적으로 행하는 종래의 크림솔더 도포상태 검사방법은 검사의 신뢰도가 떨어지고 도포상태를 검사하기 위한 특별한 인력이 투입되어야 한다는 결점을 안고 있다.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 기판 상에 도포된 크림솔더의 도포상태를 자동화된 장치에 의해 자동으로 검사함으로써 검사의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 기판상의 크림솔더 도포상태 검사방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 기판상의 크림솔더 도포상태 검사방법은, 기판의 일정 부위를 촬상하는 단계와; 상기 촬상된 기판 위에 도포된 크림솔더의 영상을 화상변환하는 단계와; 상기 화상변환된 하나의 크림솔더가 그 내부에 포함되도록 기준 윈도우를 설정하는 단계와; 상기 기준 윈도우 내를 스캐닝하여 상기 크림솔더의 위치자료를 탐지하는 단계와; 상기 탐지된 크림솔더의 위치자료와 상기 크림솔더가 도포된 랜드에 대한 미리 입력된 위치자료를 비교하는 단계와; 상기 비교의 결과에 의해서 상기 크림솔더의 도포상태를 판단하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 기판상의 크림솔더 도포상태 검사방법에 채용되는 크림솔더 검사를 위한 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.

도 2a는 도 1의 장치에서 하부조명만을 사용하여 촬상된 크림솔더가 도포된 인쇄회로기판의 화상이다.

도 2b는 도 1의 장치에서 상부 및 하부조명을 사용하여 촬상된 크림솔더가 도포된 인쇄회로기판의 화상이다.

도 3a는 도 2a의 촬상된 크림솔더의 화상의 부분 발췌 화상이다.

도 3b는 도 3a의 화상을 이진 화상으로 변환한 화상이다.

도 4는 본 발명에 따른 기판상의 크림솔더 도포상태 검사방법에 있어서, 기준 윈도우에 의한 크림솔더의 스캐닝 과정을 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10...인쇄회로기판 11...촬상장치

12...하부조명 13...상부조명

14...빔스플리터 19...화상처리장치

20...크림솔더 21...랜드

22...크림솔더의 외곽선 30...윈도우

X1,X2,Y1,Y2...크림솔더의 최외접 좌표

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 크림솔더의 도포상태 검사방법에 채용되는 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 크림솔더 검사를 위한 장치는 크림솔더가 도포된 인쇄회로기판(10)을 촬상하기 위한 촬상장치(11)와, 인쇄회로기판(10) 위에 배치된 하부조명(12)과, 촬상장치(11)와 인쇄회로기판(10) 사이의 광경로 상에 위치하는 빔스플리터(14)와, 빔스플리터(14)에 반사시켜 인쇄회로기판(10)을 조명하는 상부조명(13)과, 촬상장치(10)에서 촬상된 화상을 처리하여 크림솔더의 도포상태를 검사하기 위한 화상처리장치(19)로 구성된다.

상기 하부조명(12)으로는 인쇄회로기판(10)의 종류 및 크림솔더의 도포형태에 따라 적색 발광 다이오우드(LED) 또는 녹색파장의 링형 조명이 사용될 수 있다.

빔스플리터(14)는 상부조명(13)으로부터 방출되는 광을 인쇄회로기판(10)으로 반사시키며 인쇄회로기판(10)에서 반사된 광을 촬상장치(11)로 전달하는 역할을 한다.

이러한 구성을 갖는 인쇄회로기판의 크림솔더 검사장치를 사용하여 크림솔더의 도포상태를 검사하는 본 발명의 검사방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저 인쇄회로기판의 종류 및 크림솔더의 도포형태에 따라 조명의 종류 및 상태가 결정된다.

상부 하부조명(13,12)을 모두 켠 상태에서 촬상하면 도 2a에 나타난 바와 같이 인쇄회로기판 상의 랜드(21)(도 1참조)와 크림솔더(20)(도 1참조)가 동시에 나타나고, 하부조명(12)만을 켠 상태에서 촬상을 하면 , 도 2b에 나타난 바와 같이 크림솔더만이 나타나는 경향을 띠게 된다. 따라서 본 발명은 크림솔더를 검사하기 위한 것이므로 하부조명(12)만을 켠 상태에서 촬상하는 것이 바람직하나 인쇄기판회로의 종류나 검사 대상이 달라지는 경우에는 상부 하부 조명(13,12)을 모두 켠 상태에서 촬상할 수도 있을 것이다.

상기와 같이, 조명의 종류와 상태가 결정되고 인쇄회로기판 상의 크림솔더 도포상태가 촬상된 후에는 화상처리장치(19)에 의하여 크림솔더 도포상태를 검사하는 다음의 단계가 진행되게 된다.

도 3a와 같이 촬상된 크림솔더의 화상을 이진 화상으로 처리하여 도 3b와 같은 크림솔더의 화상을 얻는다. 이진 화상으로 처리하는 이유는 화상처리의 편리성 때문이다. 이러한 이진화상에는 크림솔더만이 아니라 랜드도 나타나게 되나 랜드의 이진화상은 두께가 얇다는 특성을 이용하거나 혹은 스무딩(smoothing)과 같은 화상처리 기법을 사용함으로써 이진화상에서 랜드는 삭제하고 크림솔더만을 나타나게 하는 것은 용이하다.

이때 크림솔더가 도포된 각 랜드에 대한 위치자료는 검사가 수행되는 특정 인쇄회로기판의 특정 랜드이므로 이들 랜드의 위치자료(랜드의 위치좌표, 크기 등)는 화상처리장치((19)내에 미리 입력이 가능하고, 이에 따라 화상처리장치(19)내에 이들 랜드의 위치자료가 이미 입력되어 있는 상태이다. 따라서 도 4에 도시된 바와 같이 이 입력된 랜드의 위치자료를 기초로 하여 랜드의 크기보다 다소 더 큰 크기를 갖도록 기준 윈도우를 설정한다. 이러한 기준 윈도우(30)는 검사 대상인 크림솔더의 외곽선(22)이 윈도우(30)의 영역 내에 포함될 수 있도록 하는 정도의 적정 크기를 갖게 한다.

이렇게 설정된 기준 윈도우(30)의 외곽에서부터 순차적으로 윈도우내의 화소를 스캐닝하여서 크림솔더의 외곽선(22)을 검출한다. 즉 기준 윈도우(30)의 외곽에서부터 시작하여 윈도우 외곽의 한 변(L0)에 평행한 -Y축 방향으로 직선(L1)을 따라 직선 상의 각 화소를 스캐닝한다. 그 후에 윈도우의 중심방향으로 그 다음 직선(L2,L3)을 각각 순차적으로 스캐닝하여서 크림솔더의 X축의 최외접 좌표(X1)를 발견할 때까지 점차적으로 기준 윈도우(30)의 중심을 향하여 차례로 윈도우 내의 각 픽셀(pixel)들을 스캐닝한다. 이렇게 하여 크림솔더의 X축의 최외접 좌표(X1)를 발견한 후에 같은 방법으로 기준 윈도우 외곽의 한 변(L10)에 평행한 X축 방향으로 직선들(L11,L12,L13)을 순차적으로 스캐닝하여서 크림솔더의 Y축의 최외접 좌표(Y1)를 발견한다. 동일한 방법으로 크림솔더의 X2,Y2의 좌표를 발견한다.

이렇게 구한 크림솔더의 위치자료를 화상처리장치(19)내에 이미 입력되어 있는 랜드의 위치자료와 비교하면, 랜드에 크림솔더가 도포되어 있는 상태를 판단하여 도포상태의 불량여부를 판단할 수 있게 된다. 크림솔더의 도포상태 판단은, 크림솔더 도포량의 부족 및 과도포를 나타내는 도포량의 정도와 도포 위치 이탈 정도를 판단하는 것을 포함한다. 여기서 크림솔더의 도포상태는 크림솔더의 최외접 좌표인 X1,X2,Y1,Y2를 이용하여 계산할 수 있다. 즉 크림솔더의 도포량을 검사하기 위하여는 크림솔더의 X방향의 길이는 X2-X1로 계산되고 Y방향의 길이는 Y2-Y1로 계산되고 면적은 근사적으로 (X2-X1)*(Y2-Y1)로 계산되므로 이들 각 계산치를 랜드의 것과 각각 비교함으로써 크림솔더의 도포량의 부족, 과도포를 판단할 수 있다. 또한 크림솔더 도포위치의 이탈여부는 크림솔더의 각 최외접 좌표(X1,X2,Y1,Y2)와 랜드의 입력된 좌표를 비교하여서 이탈의 정도를 판단할 수 있다.

이상과 같이 크림솔더의 도포상태의 불량여부를 판단할 때, 크림솔더의 도포 상태를 랜드와 비교하여서 그 차이가 일정 범위 내에 드는 경우에는 이를 정상으로 판단할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 즉 크림솔더의 도포 상태 값이나 랜드의 상태 값에 일정한 여유 값을 감안하여 이들을 비교함으로써 여유분을 감안하여 크림솔더의 도포상태의 불량여부를 판단하는 것이 바람직하다.

이상 실시예를 들어 본 발명에 대해 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 및 범위 내에서의 각종 변경 및 개량이 가능하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 기판상의 크림솔더 도포상태 검사방법에 의하면, 종래 작업자의 육안에 의한 검사방법과 달리 자동화된 장치에 의하여 검사를 수행함으로써 훨씬 정확하게 크림솔더 도포상태를 검사하는 것이 가능하다. 따라서 검사의 신뢰도를 높이고 인력을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 기판의 일정 부위를 촬상하는 단계와;

   상기 촬상된 기판 위에 도포된 크림솔더의 영상을 화상변환하는 단계와;

   상기 화상변환된 하나의 크림솔더가 그 내부에 포함되도록 기준 윈도우를 설정하는 단계와;

   상기 기준 윈도우 내를 스캐닝하여 상기 크림솔더의 위치자료를 탐지하는 단계와;

   상기 탐지된 크림솔더의 위치자료와 상기 크림솔더가 도포된 랜드에 대한 미리 입력된 위치자료를 비교하는 단계와;

   상기 비교의 결과에 의해서 상기 크림솔더의 도포상태를 판단하는 단계를 구비하며,

   상기 위치자료를 탐지하는 단계는,

   상기 윈도우 내의 스캐닝용 수직 및 수평픽셀 라인을 따라 상기 윈도우의 외곽으로부터 중심 쪽으로 순차적으로 스캐닝함으로써 상기 크림솔더의 최외접 X, Y 좌표를 탐지하는 것을 특징으로 하는 기판상의 크림솔더 도포상태 검사방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 화상변환하는 단계는 이진 화상변환인 것을 특징으로 하는 기판상의 크림솔더 도포상태 검사방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 기준 윈도우 설정은 크림솔더가 도포된 랜드에 대한 미리 입력된 위치자료를 기초로 하여 설정하는 것을 특징으로 하는 기판상의 크림솔더 도포상태 검사방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 비교하는 단계는 상기 크림솔더의 최외접 X, Y 좌표와 상기 랜드의 좌표를 비교하는 것을 특징으로 하는 기판상의 크림솔더 도포상태 검사방법.
5. 제3항에 있어서,

   상기 비교하는 단계는 상기 크림솔더의 최외접 X, Y 좌표로부터 상기 크림솔더의 크기를 계산하여 상기 랜드의 크기와 비교하는 것을 특징으로 하는 기판상의 크림솔더 도포상태 검사방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 크림솔더 도포 상태를 판단하는 단계는, 상기 크림솔더의 도포량의 부족, 과도포, 및 상기 랜드에서의 위치 이탈의 정도를 판단하여 상기 크림솔더의 도포 상태의 불량여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 기판상의 크림솔더 도포상태 검사방법.

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