KR100339008B1 - Method for cross sectional inspection of PCB using X-ray - Google Patents

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Abstract

본 발명은 X-선을 이용한 인쇄회로기판(이하, PCB라 함)의 단층 검사방법에 관한 것으로서, 특히 PCB에 전자부품을 납땜시킨 후 전자부품의 장착상태 및 납땜상태를 자동으로 검사하기 위하여 PCB의 검사영역에 검사영역의 부분별 검사중요도에 따라 픽셀의 크기를 가변시켜 구성시킨 가변메쉬를 적용하여 PCB의 검사영역 경사투시영상을 획득하고 이를 횡단면 또는 종단면 영상으로 복원 및 분석한 후 부품장착상태 및 납땜상태 불량여부를 판단하는 X-선을 이용한 PCB의 단층 검사방법에 관한 것이다.The present invention relates to a single-layer inspection method of a printed circuit board (hereinafter, referred to as a PCB) using X-rays, and in particular, in order to automatically check the mounting state and the soldering state of the electronic component after soldering the electronic component to the PCB. After applying the variable mesh configured by varying the pixel size according to the inspection importance of each part of the inspection area, the gradient inspection image of the inspection area of the PCB is obtained, and then restored and analyzed to the cross-sectional or longitudinal section image And it relates to a single layer inspection method of the PCB using the X-ray to determine whether the soldering state defective.

상기한 본 발명은, 한번의 영상 획득으로 검사대상 PCB의 상면, 하면을 선택적으로 검사할 수 있게 되므로 검사의 효율성이 극대화되고 고속검사가 가능하게 됨은 물론, 각각의 검사영역에 가장 알맞은 알고리즘을 적용하여 검사를 수행하므로 부품의 다양한 장착상태 불량이 검출되고 다양한 형태의 전극을 가진 이형부품도 효과적으로 검사 가능하게 되는 효과가 있다.In the present invention, the upper and lower surfaces of the inspection target PCB can be selectively inspected by acquiring an image, thereby maximizing inspection efficiency and enabling high-speed inspection, as well as applying the most appropriate algorithm to each inspection region. Since the inspection is performed, various mounting state defects of the parts are detected, and the release parts having various types of electrodes can be effectively inspected.

Description

X-선을 이용한 PCB의 단층 검사방법 {Method for cross sectional inspection of PCB using X-ray}Method for cross sectional inspection of PCB using X-ray

본 발명은 인쇄회로기판(이하, PCB라 함)에 전자부품을 납땜한 후 그 납땜의 결함상태를 검사하기 위한 PCB용 납땜상태 검사방법에 관한 것으로서, 특히BGA(Ball Grid Array), CSP(Chip Scale Package), 플립 칩(Flip Chip) 등 전극이 납볼로 형성된 부품의 장착상태 및 납땜상태를 검사하기 위해 납볼의 경사투시영상을 획득하여 이를 종단면 또는 횡단면 영상으로 복원 및 분석한 후 그 불량여부를 판단하는 X-선을 이용한 PCB의 단층 검사방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a soldering state inspection method for PCBs for soldering electronic components to printed circuit boards (hereinafter, referred to as PCBs) and inspecting defect states of the soldering. In particular, BGA (Ball Grid Array) and CSP (Chip) To check the mounting and soldering status of the parts where the electrodes are made of lead balls, such as scale packages, flip chips, etc., the oblique perspective image of the lead balls is obtained, restored and analyzed into longitudinal or cross-sectional images, and there are no defects. It relates to a tomographic inspection method of a PCB using the X-ray to determine.

일반적으로 전기 및 전자 기판의 제조공정에서는 부품을 장착하여 리플로우(Reflow) 등의 납땜을 수행한 후에는 제품의 신뢰성을 향상시키기 위하여 기판에 실장된 각각 부품마다 그 납땜된 상태를 검사하는 공정을 수행하게 된다.In general, in the manufacturing process of electric and electronic boards, after soldering parts such as reflow after mounting parts, the process of inspecting the soldering state of each component mounted on the board is performed to improve the reliability of the product. Will perform.

이러한 검사방법의 하나로서 목시검사 또는 납땜외관검사가 있는데, 상기한 납땜외관검사를 수행하기 위한 장치는 리드를 갖는 부품의 외관검사를 위해 조명장치 및 CCD카메라를 사용하여 상기 CCD카메라에서 납땜의 형상을 영상으로 입력받아 영상신호를 처리함으로써 그 형태에 따라 양호/불량을 판정하였다.One such inspection method is visual inspection or soldering external inspection. The apparatus for performing the above-mentioned soldering external inspection is a shape of soldering in the CCD camera using an illumination device and a CCD camera to inspect the appearance of a part having a lead. Was judged as good or bad according to the shape by processing the video signal.

그런데, BGA 또는 CSP 부품들을 실장하는 경우에는 전극이 부품의 하면에 납볼의 형태로 형성되어 있기 때문에 상기한 납땜외관 검사장치로는 검사가 불가능하다. 따라서, 이를 가능하게 하기 위해 X-선을 이용한 X-선 검사장비들이 대두되었다.However, when mounting BGA or CSP parts, the electrode is formed in the form of a lead ball on the lower surface of the part, and thus it is impossible to inspect the soldering external inspection device. Thus, X-ray inspection equipment using X-rays has emerged to enable this.

상기 X-선 검사장비들은 기본적으로 X-선의 물질 투과 특성, 즉 피투과물질의 두께와 밀도에 반비례하는 특성을 가지는 투과 X-선 강도에 의한 영상 형성을 이용한 것으로서, 납땜의 결함상태를 쉽게 검사할 수 있다.The X-ray inspection apparatuses basically use image formation based on the transmission X-ray intensity, which is inversely proportional to the thickness and density of the material to be penetrated, so that defects of the solder can be easily inspected. Can be.

이러한 X-선 검사장비들에는 크게 X-선 투시 검사장치와 라미노그라피(Laminography) 장치 등이 있으며, 이외의 유사한 기술로는 주로 의료용으로 이용되고 있는 컴퓨터 단층촬영(Computed Tomography, 이하 CT라 함) 장치가 있다.These X-ray inspection apparatuses are mainly X-ray fluoroscopy and laminography apparatus, and other similar technologies are referred to as computed tomography (CT), which is mainly used for medical purposes. ) There is a device.

이하, 상기한 X-선 검사장비들에 대해서 간단히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the brief description of the X-ray inspection equipment as follows.

먼저, X-선 투시 검사장치들에 대하여 살펴보면, KR 89-12109(X-선 투과화상에 의한 납땜부의 검사방법과 그 장치 및 기판에의 전자부품의 내장구조)에서는 피검물을 향해 X-선을 출사하여 피검물을 투과한 X-선영상을 CCD카메라를 통해 획득한 후 상기 CCD카메라에 의해 전기신호로 변환된 영상신호를 처리하여 납땜의 불량 여부를 판단한다.First, the X-ray perspective inspection apparatuses are described. In KR 89-12109 (inspection method of a soldered portion by X-ray transmission image and the internal structure of the electronic component on the apparatus and the substrate), the X-ray toward the specimen is examined. The X-ray image transmitted through the test object is obtained through a CCD camera, and the image signal converted into an electrical signal by the CCD camera is processed to determine whether soldering is defective.

상기한 방식은 가장 일반적으로 사용되고 있으나, 피검물의 납땜 관련 정보가 모두 투시되어 X-선영상으로 나타나기 때문에 납땜의 정확한 형상을 알 수 없게 되고, 특히, 피검물인 검사대상 PCB가 양면기판일 경우, 상면부품의 납땜형상과 하면부품의 납땜형상을 구분할 수 없게 되어 검사에 대한 신뢰성이 현저히 떨어지는 문제점이 있다.Although the above-mentioned method is most commonly used, the soldering related information of the test object is all viewed through the X-ray image so that the exact shape of the solder cannot be known. In particular, when the PCB to be inspected is a double-sided board, Since the soldering shape of the part and the lower surface of the soldering part cannot be distinguished, there is a problem that the reliability of the inspection is significantly lowered.

또한, 상기한 방식은 자동검사를 위해 섀도우 기법을 적용하여 납량을 추정한 후 이 추정된 납량을 미리 설정된 기준값과 비교하여 불량여부를 판단하기 때문에 납땜된 부품에 나타나는 일반적인 부품불량, 즉 부품무, 이동, 극성반전 등의 불량을 검사하기 어려움은 물론, 새로운 이형부품에 대하여 대응하기 곤란한 문제점이 있다.In addition, the above-described method estimates the lead amount by applying the shadow technique for automatic inspection and compares the estimated lead amount with a preset reference value to determine whether there is a defect. Difficulties in inspecting defects such as movement, polarity inversion, etc., as well as difficulties in dealing with new release parts.

다음, U.S. Patent No. 4,516,252(DEVICE FOR IMAGING LAYERS OF A BODY)에서는 두 개의 X-선 발생부를 서로 분리하여 고정하고 하나의 영상획득부를 이용하는데, 이러한 방식은 비용 측면에서 부담이 크고 두 개의 X-선을 통해 획득된 영상의 질이 좋지 않은 문제점이 있다.Next, U.S. Patent No. 4,516,252 (DEVICE FOR IMAGING LAYERS OF A BODY) separates and fixes two X-ray generators and uses one image acquisition unit, which is expensive in terms of cost and images acquired through two X-rays There is a problem of poor quality.

다음, U.S. Patent No. 2,667,585(DEVICE FOR PRODUCING SCREENING IMAGES OF BODY SECTIONS)는 X-선에 있는 전자빔의 정전기적 편향기능을 가지고 고정되어 X-선을 경로를 변경시켜 투사하는 X-선 발생부와, 상기 X-선 발생부에서 편향되게 투사된 X-선을 획득하기 위하여 X-선 발생부의 반대쪽에 고정된 디텍터를 포함하며, 상기 디텍터에는 디텍터 상의 전자영상을 편향시키는 전자광학계가 설치된다.Next, U.S. Patent No. 2,667,585 (DEVICE FOR PRODUCING SCREENING IMAGES OF BODY SECTIONS) is fixed with an electrostatic deflection function of the electron beam in the X-ray, X-ray generator for changing the path of the X-ray projection, and the X-ray generator And a detector fixed to the opposite side of the X-ray generator to obtain a projected X-ray deflected from the detector, the detector being provided with an electro-optical system for deflecting the electronic image on the detector.

상기의 구조를 이용한 방식은 기구적인 이동에 따른 여러 가지 문제점들을 극복할 수는 있지만, 전자빔의 초점과 에너지를 일정하게 지속적으로 유지하는데 대한 대책이 마련되어 있지 않고 X-선의 크기와 밝기가 변화되기 때문에 반복능과 정도(Resolution)에 문제가 있다. 뿐만 아니라, 상기한 구조는 초점면에 대한 수직 방향으로 정도의 제한이 있기 때문에 극히 작은 영역만을 검사 가능한 문제점이 있다.The above structure can overcome various problems due to mechanical movement, but since there is no measure for keeping the focus and energy of the electron beam constant, the size and brightness of X-rays are changed. There is a problem with repeatability and resolution. In addition, the above-described structure has a problem in that only a very small area can be inspected because there is a degree of limitation in the vertical direction with respect to the focal plane.

다음, 상기한 바와 같은 X-선 투시 검사장치들과는 달리 피검물의 횡단면을 고속으로 검사하기 위한 WO Patent No. 89/04477(AUTOMATED LAMINOGRAPHY SYSTEM FOR INSPECTION OF ELECTRONICS), U.S. Patent No. 4,926,452(AUTOMATED LAMINOGRAPHY SYSTEM FOR INSPECTION OF ELECTRONICS), U.S. Patent No.5,081,656(AUTOMATED LAMINOGRAPHY SYSTEM FOR INSPECTION OF ELECTRONICS), U.S. Patent No. 5,561,696(METHOD AND APPARATUS FOR INSPECTING ELECTRICAL CONNECTIONS), U.S. Patent No. 5,621,811(LEARNING METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING AND CONTROLLING SOLDER DEFECTS) 등의 라미노그라피 장치에 대하여 살펴본다.Next, unlike the X-ray fluoroscopy apparatus as described above, WO Patent No. 89/04477 (AUTOMATED LAMINOGRAPHY SYSTEM FOR INSPECTION OF ELECTRONICS), U.S. Patent No. 4,926,452 (AUTOMATED LAMINOGRAPHY SYSTEM FOR INSPECTION OF ELECTRONICS), U.S. Patent No. 5,081,656 (AUTOMATED LAMINOGRAPHY SYSTEM FOR INSPECTION OF ELECTRONICS), U.S. Pat. Patent No. 5,561,696 (METHOD AND APPARATUS FOR INSPECTING ELECTRICAL CONNECTIONS), U.S. Patent No. 5,621, 811 (LEARNING METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING AND CONTROLLING SOLDER DEFECTS).

상기한 라미노그라피 장치에서는 피검물을 향해 X-선을 경사지게 출사하면서 회전시키는 X-선 발생부와, 상기 X-선 발생부와 동기되어 피검물을 투과한 X-선영상이 CCD카메라에 의해 획득되도록 X-선영상을 반사시키는 회전미러를 이용하여 피검물에 대한 경사투시영상을 여러 프레임 획득한 후 검사영역을 기준으로 한 평균 오퍼레이션 알고리즘(Mean Operation Algorithm)을 적용하여 피검물의 횡단면 영상을 복원, 분석한다.In the lamination apparatus, an X-ray generator for rotating and radiating X-rays obliquely toward an object to be inspected, and an X-ray image transmitted through the object in synchronization with the X-ray generator is carried out by a CCD camera. Acquire multiple frames of the tilted perspective image of the specimen using a rotating mirror that reflects the X-ray image to be acquired, and then restore the cross-sectional image of the specimen by applying a mean operation algorithm based on the inspection area. , Analyze.

이러한 방식은 횡단면 영상의 획득 및 복원이 고속으로 이루어져 납땜검사가 신속히 처리되는 장점이 있는 반면에, 수직 방향으로 형성된 Z축 초점면에 있지 않은 물체에 의한 그림자 효과가 매우 커서 종단면으로 영상을 복원시킬 경우 복원의 정확도가 많이 떨어지는 단점이 있다.This method has the advantage that the soldering inspection can be processed quickly because the acquisition and restoration of the cross-sectional image is performed at high speed, while the shadow effect caused by an object that is not on the Z-axis focal plane formed in the vertical direction is very large. In this case, the accuracy of the restoration is poor.

따라서, 납땜불량중 납볼이 PCB의 랜드와 미소한 간격으로 분리되어 있는 납볼뜸 불량에 대한 검사 결과가 매우 부정확하여 신뢰할 수 없게 될 뿐만 아니라, 이를 보완하기 위해서는 Z축 방향으로 수회의 검사를 반복 실시해야 하여 노력과 시간 등의 측면에서 손실이 막대한 문제점이 있다.As a result, the inspection result of the lead ball deterioration in which the solder balls are separated from the PCB lands at a small distance from the soldering defects is very inaccurate and unreliable, and in order to compensate for this, several inspections are repeatedly performed in the Z-axis direction. There is a huge problem in terms of effort and time.

또한, 상기한 라미노그라피 장치는 X-선을 경사지게 출사하면서 회전시키는X-선 발생부와, 상기 X-선 발생부와 동기되어 회전되는 회전미러를 구비해야 하기 때문에 기계적인 구조가 복잡함은 물론 이를 갖추기 위한 비용이 많이 소요되고, 상기 회전미러의 고속 회전으로 인하여 진동이 발생되어 장치의 내구성이 약화되는 문제점이 있다.In addition, the laminating apparatus has an X-ray generator that rotates while radiating X-rays obliquely, and a rotating mirror that is rotated in synchronization with the X-ray generator, which is of course complicated in mechanical structure. This takes a lot of cost, there is a problem that the vibration is generated due to the high-speed rotation of the rotating mirror to weaken the durability of the device.

또한, 상기한 라미노그라피 장치는 통상 PCB의 랜드면에서 일정 높이 부분의 횡단면을 복원한 후 이 복원된 영상을 이용하여 미리 선정된 검사영역 내의 평균값과 비교함으로써 납량불량을 검사함과 동시에 미리 선정된 부분의 밝기와 비교함으로써 브리지불량을 검사한다.In addition, the above-mentioned laminating device is typically restored at the same time in the land surface of the PCB by restoring a cross section of a certain height portion by using the reconstructed image by comparing the average value in the predetermined inspection area by inspecting the defects and at the same time selected in advance Bridge failure is checked by comparing the brightness of the marked part.

이러한 방식은 납량불량을 검사하기 위해 특정한 알고리즘만을 적용하므로 다양한 신규부품들에 대응하기 곤란하고, 고속 검사가 가능한 대신 부품의 불량인 부품무, 이동, 극성반전 등의 불량은 검사가 불가능한 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 부품불량을 검사하기 위해 부품종류에 따른 부품크기에 따라 PCB에 대해 수직한 방향으로 다양한 높이에서의 영상을 획득 및 복원하여 검사하면 검사속도가 매우 느려지는 문제점이 있다.Such a method is difficult to cope with various new parts because only a specific algorithm is applied to check for defects, and high-speed inspections are not possible, but defects such as parts defects, movements, and polarity inversions of parts are impossible to inspect. . In addition, there is a problem in that the inspection speed is very slow when the image is acquired and restored at various heights in the vertical direction with respect to the PCB according to the component size according to the component type to inspect the component defect.

마지막으로, U.S. Patent No. 4,852,131(COMPUTED TOMOGRAPHY INSPECTION OF ELECTRONIC DEVICES)을 이용하여 CT 장치를 살펴보면, 상기 CT 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 피검물(1)을 중심으로 하는 원호상을 180도 회전하면서 피검물(1)을 향해 X-선을 출사하는 X-선 발생부(3)와, 상기 X-선 발생부(3)와 대향되게 설치되어 피검물(1)을 투과한 X-선영상을 획득하는 디텍터(5)로 구성된다.Finally, U.S. Patent No. Looking at the CT device using 4,852,131 (COMPUTED TOMOGRAPHY INSPECTION OF ELECTRONIC DEVICES), the CT device is rotated 180 degrees around the specimen (1), as shown in Figure 1, the specimen (1) An X-ray generating unit 3 emitting X-rays toward the light source, and a detector 5 installed opposite to the X-ray generating unit 3 and obtaining an X-ray image passing through the specimen 1; It is composed of

상기한 구조의 CT 장치는 전술한 라미노그라피 장치와는 달리 피검물(1)의 종단면 영상을 획득, 복원한 후 그 내부결함을 검사하는 장치로서, 최근 전자부품의 내부결함을 검사하기 위한 방법으로 산업용에 응용되고 있는 추세이다.Unlike the lamination apparatus described above, the CT device having the above-described structure is an apparatus for inspecting internal defects after acquiring and restoring a longitudinal cross-sectional image of the specimen 1, and a method for inspecting an internal defect of a recent electronic component. As a result, it is being applied to industrial applications.

그러나, 상기한 CT 장치는 피검물(1)의 종단면 영상을 복원하기 위해서 피검물(1)의 종단면 픽셀수보다 디텍터(5)에 의해 확보되는 영상의 픽셀수가 더 많거나 같아야하므로 검사하는데 아주 오랜 시간이 소요되는 문제점이 있다.However, in order to restore the longitudinal cross-sectional image of the inspected object 1, the CT apparatus has a very long time to inspect since the number of pixels of the image secured by the detector 5 must be equal to or greater than that of the inspected object 1. There is a problem that takes time.

즉, 예를 들어 256×256 픽셀을 가진 종단면이 있다고 가정했을 때, 이 종단면의 전체 픽셀수는 65,536개이므로 디텍터(5)에 의해 확보되어야 하는 영상의 픽셀수는 65,536개 이상이어야 한다. 따라서, 상기 디텍터(5)의 픽셀수가 256개라면 검사를 위한 충분한 데이터를 얻기 위해서 256번의 영상촬영을 반복 실시해야 하여 촬영시간이 많이 소요되고, 이렇게 확보된 데이터를 이용하여 종단면 영상을 복원할 때 역시 그 데이터의 양 때문에 계산량이 증대되어 시간이 오래 소요되므로 전체적으로 검사에 소요되는 총시간이 아주 길어지게 된다.That is, for example, assuming that there is a longitudinal section having 256 x 256 pixels, the total number of pixels of this longitudinal section is 65,536, so the number of pixels of the image to be secured by the detector 5 should be 65,536 or more. Therefore, if the number of pixels of the detector 5 is 256, it is necessary to repeatedly perform 256 image recordings in order to obtain sufficient data for inspection, which takes a lot of shooting time, and when restoring the longitudinal section image using the secured data. Again, the amount of data increases the amount of computation, which takes a long time, resulting in a very long total inspection time.

또한, 부수적으로는, 피검물(1)의 종단면에 전체적으로 일정한 분해능과 동일한 중요도를 적용하여 그 영상을 복원하기 때문에 별로 중요하지 않은, 즉 검사가 불필요한 부분에까지 중요한 부분에 들어간 것과 같은 노력, 비용, 시간이 소요되어 검사손실이 증대되는 문제점이 있다.Incidentally, since the image is restored by applying the same level of importance as the entire resolution to the longitudinal section of the specimen 1, the effort, cost, There is a problem in that the test loss is increased due to time.

또한, 상기한 CT 장치는 피검물(1)의 불량여부를 판단하는데 아주 오랜 시간이 소요되기 때문에 인라인화(In-Line)가 불가능하여 생산라인에 응용하기 곤란하고, 이러한 점으로 인해 산업용으로는 부적합한 문제점이 있다.In addition, since the CT device takes a very long time to determine whether the specimen (1) is defective, it is difficult to apply in-line (In-Line), which is difficult for industrial use There is an inadequate problem.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 한번의 영상 획득으로 검사대상 PCB의 상면, 하면을 선택적으로 검사할 수 있게 됨으로써 검사의 효율성이 극대화되고 고속검사가 가능하게 됨은 물론, 각각의 검사영역에 가장 알맞은 알고리즘을 적용하여 검사를 수행함으로써 부품의 다양한 장착상태 불량이 검출되고 다양한 형태의 전극을 가진 이형부품도 효과적으로 검사되도록 하는 X-선을 이용한 PCB의 단층 검사방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, by being able to selectively inspect the upper and lower surfaces of the inspection target PCB by one image acquisition, the efficiency of the inspection is maximized and high-speed inspection, respectively, It provides a single-layer PCB inspection method using X-rays that detects various defects in mounting state of components and also effectively inspects deformed parts with various types of electrodes by applying the algorithm that is most suitable for the inspection area. There is a purpose.

도 1은 일반적인 컴퓨터 단층촬영(Computed Tomography, 이하 CT라 함) 장치의 구조가 도시된 개략도,1 is a schematic view showing the structure of a general computed tomography (CT) device;

도 2는 CT의 영상촬영개념도,2 is a conceptual diagram of imaging of CT,

도 3은 CT의 영상촬영원리를 설명하기 위한 도면,3 is a view for explaining the imaging principle of the CT,

도 4는 CT의 X-선영상형성기여도를 설명하기 위한 도면,4 is a view for explaining the X-ray image forming contribution of the CT,

도 5는 CT의 복원원리를 설명하기 위한 도면,5 is a view for explaining the principle of restoration of CT,

도 6은 CT를 이용한 구의 종단면 영상촬영을 설명하기 위한 도면,6 is a view for explaining longitudinal section imaging of a sphere using CT;

도 7은 CT에 이용되는 고정메쉬의 형태(a)와 본 발명에 이용되는 가변메쉬(b)의 형태가 도시된 도면,7 is a view showing the form of the fixed mesh used for CT (a) and the variable mesh (b) used in the present invention,

도 8은 본 발명을 구현하기 위한 X-선을 이용한 인쇄회로기판(이하, PCB라 함)의 단층 검사장치가 도시된 블록도,8 is a block diagram showing a tomographic inspection apparatus of a printed circuit board (hereinafter referred to as a PCB) using an X-ray for implementing the present invention,

도 9는 본 발명에 따른 X-선을 이용한 PCB의 단층 검사방법 중 PCB에 대한 자동검사계획 수립과정이 도시된 플로우챠트,9 is a flow chart showing an automatic inspection plan establishment process for the PCB of the single-layer inspection method of the PCB using the X-ray,

도 10은 본 발명에 따른 X-선을 이용한 PCB의 단층 검사방법 중 PCB에 대한본검사 과정이 도시된 플로우챠트,10 is a flowchart showing the main inspection process for the PCB of the single-layer inspection method of the PCB using the X-ray,

도 11은 본 발명에 따른 전극이 납볼로 형성된 부품에 적용되는 가변메쉬의 제작시 고려해야 할 납볼의 부분별 검사중요도가 표시된 도면,11 is a view showing the inspection importance of each part of the lead ball to be considered when manufacturing the variable mesh applied to the electrode formed parts of the lead according to the present invention,

도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 가변메쉬의 여러 형태가 도시된 도면,12 and 13 are views illustrating various forms of the variable mesh according to the present invention;

도 14는 본 발명에 따라 검사대상 PCB의 검사영역에 대한 횡단면 영상을 복원하는 방법이 도시된 도면,14 is a view showing a method for restoring a cross-sectional image of the inspection area of the inspection target PCB in accordance with the present invention;

도 15는 본 발명에 따른 X-선을 이용한 PCB의 단층 검사방법의 PCB 본검사 과정에서 부품 및 납땜불량 검사순서가 도시된 플로우챠트,15 is a flowchart showing a component and solder defect inspection procedure in the PCB main inspection process of the single-layer PCB inspection method using X-rays according to the present invention,

도 16은 본 발명에 따른 X-선을 이용한 PCB의 단층 검사방법의 PCB 본검사 과정 중 검사영역의 횡단면 영상의 부품불량항목 검사과정이 도시된 플로우챠트,16 is a flowchart showing a component defect item inspection process of a cross-sectional image of the inspection area during the PCB main inspection process of the PCB tomography inspection method according to the present invention,

도 17은 본 발명에 따른 X-선을 이용한 PCB의 단층 검사방법에 따라 검사되는 횡단면에서의 부품불량항목이 도시된 도면,FIG. 17 is a view illustrating a defective item in a cross section inspected according to a tomographic inspection method of a PCB using X-rays according to the present invention; FIG.

도 18은 본 발명에서 부품불량항목 및 납땜불량항목을 검사하기 위해 적용되는 알고리즘을 설명하기 위한 검사영역의 복원영상이 도시된 도면,FIG. 18 is a view showing a reconstructed image of an inspection area for explaining an algorithm applied to inspect a component failure item and a solder failure item in the present invention; FIG.

도 19는 도 18의 복원영상을 이치화를 이용하여 처리한 후 분석하는 알고리즘을 설명하기 위한 도면,FIG. 19 is a diagram for explaining an algorithm of analyzing and restoring the reconstructed image of FIG. 18 using binarization. FIG.

도 20은 도 18의 복원영상을 에지강도를 이용하여 처리한 후 분석하는 알고리즘을 설명하기 위한 도면,FIG. 20 is a diagram for explaining an algorithm of analyzing and restoring the reconstructed image of FIG. 18 using edge strength. FIG.

도 21은 도 18의 복원영상을 분산값을 이용하여 처리한 후 분석하는 알고리즘을 설명하기 위한 도면,FIG. 21 is a diagram for describing an algorithm for analyzing and restoring a reconstructed image of FIG. 18 using a variance value; FIG.

도 22는 본 발명에 따른 X-선을 이용한 PCB의 단층 검사방법의 PCB 본검사 과정 중 검사영역의 횡단면 영상의 납땜불량항목 검사과정이 도시된 플로우챠트,22 is a flowchart showing a soldering defect item inspection process of a cross-sectional image of the inspection area during the PCB main inspection process of the PCB tomography inspection method according to the present invention,

도 23은 본 발명에 따른 X-선을 이용한 PCB의 단층 검사방법에 따라 검사되는 횡단면에서의 납땜불량항목이 도시된 도면,FIG. 23 is a diagram illustrating a solder failure item in a cross section inspected according to a tomographic inspection method of a PCB using X-rays according to the present invention; FIG.

도 24는 본 발명에 따른 X-선을 이용한 PCB의 단층 검사방법의 PCB 본검사 과정 중 검사영역의 종단면 영상의 납땜불량항목 검사과정이 도시된 플로우챠트,24 is a flowchart showing a soldering defect item inspection process of a longitudinal cross-sectional image of an inspection area during a PCB main inspection process of the PCB tomography inspection method using X-rays according to the present invention;

도 25는 본 발명에 따른 X-선을 이용한 PCB의 단층 검사방법에 따라 검사되는 종단면에서의 납땜불량항목이 도시된 도면이다.25 is a view showing a solder failure item in the longitudinal section inspected according to the tomographic inspection method of the PCB using the X-ray according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

10 : 검사대상 PCB 20 : 위치결정부10: inspection target PCB 20: positioning part

30a, 30b : 제 1, 2 X-선발생기 50a, 50b : 제 1, 2 AREA영상증배관30a, 30b: first and second X-ray generators 50a, 50b: first and second AREA image multipliers

60a, 60b : 제 1, 2 AREA카메라 70 : 영상처리부60a, 60b: first and second AREA camera 70: image processor

80 : 메인컨트롤러80: main controller

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 특징에 따르면, PCB에 전자부품을 납땜시킨 후 전자부품의 장착상태 및 납땜상태를 자동으로 검사하기 위하여 PCB의 검사영역에 검사영역의 부분별 검사중요도에 따라 픽셀의 크기를 가변시켜 구성시킨 가변메쉬를 적용하여 PCB의 검사영역 경사투시영상을 획득하고 이를 횡단면 또는 종단면 영상으로 복원 및 분석한 후 부품장착상태 및 납땜상태 불량여부를 판단하는 X-선을 이용한 PCB의 단층 검사방법에 있어서, 상기 PCB의 검사영역에 대한 경사투시영상을 획득하는 제 1 과정과, 상기 제 1 과정에서 획득한 영상을 이용하여 PCB 상면의 횡단면 영상을 복원한 후 PCB 상면에 장착된 부품에 대하여 부품불량항목인 부품무, 이동, 극성반전에 대한 검사를 수행하는 제 2 과정과, 상기 제 2 과정의 검사결과가 양품이면 PCB 상면에 장착된 부품에 대하여 납땜불량항목인무납, 미납, 과납, 브리지, 보이드에 대한 검사를 수행하는 제 3 과정과, 상기 제 1 과정에서 획득한 영상을 이용하여 PCB 하면의 횡단면 영상을 복원한 후 PCB 하면에 장착된 부품에 대하여 부품불량항목인 부품무, 이동, 극성반전에 대한 검사를 수행하는 제 4 과정과, 상기 제 4 과정의 검사결과가 양품이면 PCB 하면에 장착된 부품에 대하여 납땜불량항목인 무납, 미납, 과납, 브리지, 보이드에 대한 검사를 수행하는 제 5 과정과, 상기 제 3 과정과 제 5 과정의 검사결과가 양품이고 검사영역에 장착된 부품이 볼타입의 전극을 가진 부품이면 상기 제 1 과정에서 획득한 영상을 이용하여 PCB 검사영역의 종단면 영상을 복원한 후 PCB의 상, 하면에 장착된 부품에 대하여 납땜불량항목인 볼뜸, 보이드에 대한 검사를 수행하는 제 6 과정으로 이루어진 것이다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, after the soldering of the electronic component on the PCB, the inspection importance of each part of the inspection area in the inspection area of the PCB to automatically check the mounting state and the soldering state of the electronic component X-rays to obtain the inspection area gradient image of PCB by applying variable mesh composed of variable size of pixels according to X-rays In the tomographic inspection method of the PCB using a first step of obtaining a tilted perspective image of the inspection area of the PCB and the cross-sectional image of the upper surface of the PCB by restoring the cross-sectional image of the upper surface of the PCB using the image obtained in the first process The second process of inspecting the parts defects, movement, and polarity reversal, which are the defective parts, on the parts installed in the The cross-sectional image of the lower surface of the PCB is inspected using the third process of inspecting the solderless items such as lead-free, unpaid, over-paid, bridge, and void, and the images obtained in the first process. After the restoration, the fourth process of inspecting the component defects, moving parts, and polarity reversal, which are the defective items, on the components mounted on the lower surface of the PCB, and if the inspection result of the fourth process is good, the components mounted on the lower surface of the PCB The fifth step of performing the inspection on the lead-free, unpaid, over-paid, bridge, and voids, and the inspection results of the third and fifth steps are good and the parts mounted in the inspection area are ball type electrodes. If the part has a component, the restoration of the longitudinal section image of the PCB inspection area using the image obtained in the first step, and then inspection for the poor soldering, voids, voids of the components mounted on the upper and lower surfaces of the PCB The sixth process is to perform.

또한, 본 발명의 부가적인 특징은, 상기한 제 2 과정, 제 3 과정, 제 4 과정, 제 5 과정, 제 6 과정 전에는 각 검사항목에 대하여 사용자가 임의로 검사영역의 개수, 검사영역의 위치 및 크기, 각 검사영역에 적용되는 알고리즘, 각 알고리즘에 필요한 매개변수를 포함하는 검사계획을 추가, 수정, 삭제할 수 있는 과정이 더 포함되는데 있다.In addition, an additional feature of the present invention is that before the second, third, fourth, fifth, and sixth steps, the user arbitrarily selects the number of inspection areas, the location of the inspection areas, and the like. It further includes the process of adding, modifying, and deleting an inspection plan that includes size, algorithms applied to each inspection area, and parameters required for each algorithm.

또한, 본 발명의 부가적인 특징은, 상기한 각 검사영역에 적용되는 알고리즘은, 검사영역 내의 영상밝기 평균값을 계산한 후 이 영상밝기 평균값을 미리 설정된 기준값과 비교함으로써 불량항목을 검출하는 알고리즘, 또는 검사영역을 이치화하여 이치화된 영상에서 부품 또는 납땜 영역의 면적을 구한 후 이 면적을 미리 설정된 기준값과 비교함으로써 불량항목을 검출하는 알고리즘, 또는 검사영역을 이치화하여 이치화된 영상에서 부품 또는 납땜 영역의 면적과 전체 검사영역의 면적의 비(Ratio)를 구한 후 이 면적비를 미리 설정된 기준값과 비교함으로써 불량항목을 검출하는 알고리즘, 또는 검사영역을 이치화하여 이치화된 영상에서 부품 또는 납땜 영역의 수평 또는 수직 방향으로의 최대 길이를 구한 후 이 최대 길이를 미리 설정된 기준값과 비교함으로써 불량항목을 검출하는 알고리즘, 또는 검사영역에서 이웃하는 픽셀간의 밝기차인 에지강도에 대한 경계치 에지강도를 설정하여 이 경계치 에지강도보다 큰 에지강도를 가진 픽셀들의 개수를 구한 후 이 픽셀수를 미리 설정된 기준값과 비교함으로써 불량항목을 검출하는 알고리즘, 또는 검사영역 내의 분산값(Variance Value)을 계산한 후 이 분산값을 미리 설정된 기준값과 비교함으로써 불량항목을 검출하는 알고리즘인데 있다.In addition, an additional feature of the present invention is that the algorithm applied to each of the inspection areas includes: an algorithm for detecting defective items by calculating an average value of the image brightness in the inspection area and comparing the average value of the image brightness with a preset reference value; or Algorithm for detecting defective items by binarizing the inspection area to obtain the area of the component or solder area in the binarized image and comparing this area with a preset reference value, or area of the component or solder area in the binarized image by binarizing the inspection area An algorithm to detect defective items by obtaining the ratio of the area of the test area to the total inspection area and comparing the area ratio with a preset reference value, or in the horizontal or vertical direction of the component or solder area in the binarized image by binarizing the test area. Find the maximum length of, then compare this maximum length to the preset By setting the threshold edge strength for the edge intensity which is the difference in brightness between neighboring pixels in the inspection area or the inspection area, the number of pixels with the edge intensity greater than this threshold edge intensity is obtained. An algorithm for detecting a defective item by comparing with a preset reference value or an algorithm for detecting a defective item by calculating a variance value in the inspection area and comparing the variance value with a preset reference value.

상기와 같은 본 발명은, 한번의 영상 획득으로 검사대상 PCB(10)의 상면, 하면을 선택적으로 검사할 수 있게 되므로 검사의 효율성이 극대화되어 고속검사가 가능함은 물론, 각각의 검사영역에 가장 알맞은 알고리즘을 적용하여 검사를 수행하므로 부품의 다양한 장착상태 불량을 검출할 수 있고 다양한 전극을 가진 이형부품도 효과적으로 검사 가능한 이점이 있다.In the present invention as described above, the upper and lower surfaces of the inspection target PCB 10 can be selectively inspected by acquiring an image, thereby maximizing inspection efficiency and enabling high-speed inspection, as well as the most suitable for each inspection region. Since the inspection is performed by applying the algorithm, it is possible to detect various mounting state defects of the parts, and there is an advantage that an effective part can also be inspected even with various parts having various electrodes.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 X-선을 이용한 PCB의 단층 검사방법은 기본적으로 CT의 원리를 이용함으로써 PCB의 상면 또는 하면에 실장된 전자부품의 접합부를 경사투시촬영한 후 종단면 또는 횡단면 단면영상으로 복원하여 PCB의 상면 및 하면의 검사를동시에 수행하는 인라인 타입으로 자동 검사하는 것이다.The single-layer inspection method of the PCB using the X-ray according to the present invention basically by using the principle of CT after the gradient of the junction of the electronic component mounted on the upper or lower surface of the PCB and then restored to the longitudinal section or cross-sectional cross-sectional image PCB This is an automatic inline type test that simultaneously checks the top and bottom surfaces of.

기존의 CT 방법은 검사의 정확도는 높으나 촬영량 및 계산량이 많기 때문에 검사가 고속으로 이루어지지 않아 시간이 많이 소요되는 단점이 있으며, 이러한 CT 방법과는 달리 라미노그래피 방법은 고속 검사가 가능하지만 특히 BGA, CSP, 플립 칩 등 전극이 납볼로 형성된 부품의 검사시 납볼뜸 불량과 같은 PCB 납땜 검사에 있어서의 치명적인 결함을 파악하기 어려워 그 검사결과를 신뢰할 수 없는 단점이 있다.Conventional CT method has high accuracy of inspection but large amount of shooting and calculation, so inspection is not done at high speed, and it takes a lot of time. Unlike the CT method, lamination method is capable of high speed inspection. When inspecting parts formed with lead balls such as BGA, CSP, and flip chips, it is difficult to grasp fatal defects in PCB soldering inspection such as poor lead ball moxibustion, so that the test result is unreliable.

따라서, 상기한 CT 방법과 라미노그래피 방법의 장점을 동시에 살리면서 단점은 제거할 수 있는, 즉 검사의 정확도는 그대로 유지하면서 고속으로 종단면을 검사할 수 있는 방법으로서 본 발명이 고안되었다.Accordingly, the present invention has been devised as a method capable of eliminating the disadvantages while simultaneously utilizing the advantages of the CT method and the lamination method, that is, a method of inspecting the longitudinal section at high speed while maintaining the accuracy of the inspection.

일반적인 CT 방법의 원리를 설명하면 다음과 같다. 도 2에 도시된 바와 같이 X-선발생부(3)에서 출사되어 피검물(1)을 투과한 X-선영상이 디텍터(Detector; 5)에 의해 획득되면 이때의 디텍팅 에너지(Detecting Energy)는로 표시할 수 있다. 여기서,는 X-선발생부(3)의 중심 위치로부터 이동된 거리,는 X-선발생부(3)를 기준으로 위치된 각도를 나타낸다. 따라서,를 이용하여 피검물(1)의 해당 위치에서의 에너지, 즉 밀도를 표시할 수 있게 된다.The principle of the general CT method is as follows. As shown in FIG. 2, when the X-ray image emitted from the X-ray generator 3 and transmitted through the test object 1 is obtained by the detector 5, the detecting energy at this time is Can be displayed as here, Is the distance moved from the center position of the X-ray generator 3, Denotes an angle positioned with respect to the X-ray generator 3. therefore, It is possible to display the energy, that is, the density at the corresponding position of the specimen 1 using.

그러므로, X-선발생부(3)로부터 임의의만큼 떨어진 위치에서의 디텍팅 에너지,는 동일한 각도 상에 존재하는 피검물(1)의 밀도값의 합으로 정의할 수 있다. 다시 말해서, 도 3에 도시된 바와 같이가 피검물(1)의 ij위치에서의 밀도값이고,이 피검물(1)의 ij위치가 X-선영상의위치에 미치는 X-선영상형성기여도를 나타낸다면, 해당 위치의 디텍팅 에너지는 수학식 1과 같이 정의할 수 있다.Therefore, from the X-ray generator 3 As far as the sensing energy, May be defined as the sum of density values of the specimen 1 present on the same angle. In other words, as shown in FIG. Is the density value at the ij position of the specimen (1), The ij position of this specimen (1) is determined by the X-ray image. If the degree of X-ray image forming contribution to the position is indicated, the detecting energy of the position may be defined as in Equation 1.

상기의 X-선영상형성기여도,의 개념을 설명하기 위해 도 4를 참조하면, 사각형의 격자는 각각 하나의 픽셀로서 피검물(1)이 위치될 수 있는 단면을 의미한다. 즉, X방향으로 1, 2, 3, …, m-1, m의 픽셀과 Y방향으로 1, 2, 3, …, n-1, n의 픽셀로 이루어진 단면에 피검물(1)이 위치될 수 있다는 것이다.Even if the X-ray image forming machine, Referring to FIG. 4 to explain the concept of, the rectangular grid means a cross section in which the specimen 1 may be positioned as one pixel. That is, 1, 2, 3,... In the X direction. , m-1, m pixels and 1, 2, 3,... in the Y direction. That is, the specimen 1 may be located at a cross section consisting of n-1, n pixels.

이때, 상기한 X, Y방향의 각 픽셀들은 X-선영상을 형성하기 위하여 디텍터(5)의 1, 2, 3, …, k-1, k의 픽셀에 각각 영향을 미치게 된다. 예를 들면, 디텍터(5)의 픽셀 1에는 X-선발생부(3)와 디텍터(5) 사이의 픽셀들 중 상기 디텍터(5)의 픽셀 1과 상관되는 위치의 X, Y픽셀들이 영향을 미치게 되고, 이때의 영향을 미치는 정도가 X-선영상형성기여도,이다.At this time, each of the pixels in the X, Y direction is 1, 2, 3,... Of the detector 5 to form an X-ray image. will affect the pixels k, k-1 and k, respectively. For example, in the pixel 1 of the detector 5, the X and Y pixels at positions correlated with the pixel 1 of the detector 5 among the pixels between the X-ray generator 3 and the detector 5 are affected. Even if the degree of influence at this time is an X-ray image forming contributor, to be.

따라서, H가 각 픽셀의 X-선영상형성기여도이고, F가 각 픽셀의 밀도라고 할 때 디텍팅 에너지, g는 수학식 2와 같이 표시할 수 있다.Therefore, when H is the X-ray image forming device of each pixel, and F is the density of each pixel, the detecting energy, g, can be expressed as in Equation (2).

g=HFg = HF

간단한 예를 들어 설명하면, 도 5와 같이 각 픽셀의 밀도가 f(1,1), f(1,2), f(2,1), f(2,2)이고, 첫 번째로 획득된 디텍팅 에너지가 g(1,1), g(2,1)이고, 일정거리만큼 이동한 후 획득한 두 번째 디텍팅 에너지가 g(1,2), g(2,2)이고, 상기한 각 픽셀들이 각각의 디텍팅 에너지, g(1,1), g(1,2), g(2,1), g(2,2)에 영향을 미치는 X-선영상형성기여도가 H11, H12, H21, H22로 정의된다면 이때의 디텍팅 에너지는 수학식 3과 같은 행렬로 정의할 수 있다.As a simple example, the density of each pixel is f (1,1), f (1,2), f (2,1), f (2,2), as shown in FIG. The detecting energy is g (1,1), g (2,1), and the second detecting energy obtained after moving a certain distance is g (1,2), g (2,2), each pixel to each of the de-tekting energy, g (1,1), g ( 1,2), g X- ray image forming contribution affecting the (2,1), g (2,2) H 11, If it is defined as H 12 , H 21 , H 22 , the detecting energy at this time may be defined by a matrix such as Equation 3.

상기에서 디텍팅 에너지, g(1,1), g(1,2), g(2,1), g(2,2)는 X-선영상으로 획득된 정보이고, X-선영상형성기여도인 H11, H12, H21, H22는 계산에 의해 미리 알 수 있는 정보이므로 H11, H12, H21, H22에 미리 계산된 값을 대입하면 수학식 4와 같은 행렬로 정리할 수 있다.In the above-described detecting energy, g (1,1), g (1,2), g (2,1), g (2,2) are information obtained by X-ray image, and even X-ray image forming machine Since H 11 , H 12 , H 21 , and H 22 are information that can be known in advance by calculation, substituting the values of H 11 , H 12 , H 21 , and H 22 into the matrix shown in Equation 4 can be arranged. have.

결국, 영상의 복원은 각 픽셀들의 밀도값을 구하는 과정이므로 수학식 5와 같이 정의할 수 있다.As a result, since the restoration of the image is a process of obtaining density values of each pixel, it can be defined as in Equation 5.

F=H-1gF = H -1 g

따라서, CT 방법에서는 각 픽셀의 밀도값인 F를 구하기 위해 H-1을 미리 구한 다음 검사를 수행하여 시간을 절약한다.Therefore, the CT method saves time by obtaining H −1 in advance and then performing inspection to obtain F, which is a density value of each pixel.

하지만, 기존의 CT 방법은 검사대상의 픽셀 수가 절대적으로 많기 때문에 촬영시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 복원시의 계산량이 증대되어 복원시간이 오래 걸린다. 이때, 행렬 H의 크기가 크면 클수록 H의 역행렬을 구하기 위한 소요시간은 3승배로 증가한다. 따라서, 복원시의 계산량을 줄이기 위해서는 검사대상인 픽셀 수를 감소시켜야 한다.However, in the conventional CT method, since the number of pixels to be inspected is absolutely large, not only the photographing time is required but also the amount of calculation at the time of restoration is increased, so that the restoration time is long. At this time, as the size of the matrix H increases, the time required to obtain the inverse of H increases by three times. Therefore, in order to reduce the calculation amount at the time of restoration, the number of pixels to be inspected must be reduced.

상기한 기존의 CT 방법은 주로 의료용으로 사용되어 그 검사대상이 인체였기 때문에 검사대상의 모든 부분이 동일하게 중요하였다. 이 때문에 검사대상인 인체의 모든 부분에 일률적으로 일정한 크기의 픽셀을 적용하여 단면영상을 획득 및 복원하여야 했다. 그러나, 산업용으로 사용될 때는 검사대상의 모든 부분이 동일하게 중요하지는 않다.The conventional CT method described above is mainly used for medical purposes, and since the test subject was a human body, all parts of the test subject were equally important. For this reason, a uniform size of pixels was uniformly applied to all parts of the human body to be inspected to obtain and restore a cross-sectional image. However, when used for industrial purposes, not all parts of the inspection object are equally important.

따라서, PCB에 실장된 전자부품의 납땜상태 검사시 중요한 부분을 미리 예상하여 그 부분의 픽셀은 작고 촘촘하게 구성하고 그 외의 중요하지 않은 부분의 픽셀은 크게 구성한다. 즉, 검사영역의 부분별 검사중요도에 따라 가변적으로 픽셀의 크기를 자동적으로 적용하는 가변메쉬를 이용하여 최대한 검사영역의 픽셀 수를 감소시킴으로써 영상의 획득 및 복원이 고속으로 이루어지게 한다.Therefore, in the soldering state inspection of the electronic components mounted on the PCB in advance, it is expected that an important part is predicted in advance, and the pixel of the part is made small and tight, and the pixel of the other non-critical part is made large. That is, image acquisition and reconstruction are made at high speed by reducing the number of pixels in the inspection area as much as possible by using a variable mesh that automatically applies the size of the pixels in accordance with the inspection importance for each part of the inspection area.

예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같은 구의 종단면을 단층촬영하고자 할 때 기존의 CT 방법을 이용하면 도 7의 (a)와 같이 검사영역 단면의 모든 부분에 일률적으로 일정한 크기의 픽셀이 적용된 고정메쉬를 사용해야 한다. 이러한 고정메쉬는 120×80으로 그 전체 픽셀 수가 9600개이다. 따라서, 디텍터(5)의 픽셀 수가 120개라면 복원시의 데이터가 검사대상의 픽셀 수보다 많거나 같아질 때까지 최소한 80회의 영상촬영을 해야한다. 또한, 행렬 F의 크기가 9600이고 행렬 H의 크기가 9600×9600(92,160,000)으로 행렬 H의 크기가 약 351M Byte의 메모리를 차지할 정도로 거대하고, 복원에 소요되는 시간은 약 1시간 정도이다.For example, when a tomography of a sphere as shown in FIG. 6 is tomographyed, using a conventional CT method, a fixed size pixel is uniformly applied to all portions of the cross section of the inspection area as shown in FIG. You must use a mesh. The fixed mesh is 120 × 80, which is 9600 pixels in total. Therefore, if the number of pixels of the detector 5 is 120, at least 80 images should be taken until the data at the time of restoration is more than or equal to the number of pixels to be inspected. In addition, the size of the matrix F is 9600 and the size of the matrix H is 9600 × 9600 (92,160,000). The size of the matrix H is so large that it occupies about 351 MBytes of memory, and the time required for restoration is about 1 hour.

한편, 검사영역의 단면에 도 7의 (b)와 같은 가변메쉬를 적용하여 그 부분별 검사중요도에 따라 납볼 주위 부분에는 상대적으로 작은 크기의 픽셀을 촘촘하게 구성하고 그 외의 중요하지 않은 부분에는 다소 큰 크기의 픽셀을 구성하면 전체 픽셀 수는 640개로 감소된다. 이와 같이 전체 픽셀 수가 640개로 감소되면디텍터(5)의 픽셀 수가 120개라고 했을 때 영상촬영 회수가 6회로 줄어들고, 행렬 H의 크기도 720×640(406,800)으로 대폭 감소된다. 따라서, 기존의 CT 방법에 따라 고정메쉬를 적용했을 때의 처리데이터량과 연산복원량을 각각 100%로 본다면 가변메쉬를 적용했을 때의 처리데이터량과 연산복원량은 각각 0.44%와 0.029%로 획기적인 감소율을 나타내게 된다. 또한, 행렬 H가 차지하는 메모리도 0.8M Byte로 작아지고, 가장 중요한 복원시간이 대폭 단축되어 기존의 CT 방법이 1시간에 걸쳐 처리할 일을 1초 정도면 완료할 수 있게 된다.On the other hand, by applying a variable mesh as shown in Fig. 7 (b) to the cross section of the inspection area according to the inspection importance of each part to form a relatively small pixel in the area around the lead ball densely larger in other non-critical parts Configuring pixels of size reduces the total number of pixels to 640. When the total number of pixels is reduced to 640 as described above, the number of pixels of the detector 5 is reduced to six times, and the size of the matrix H is also greatly reduced to 720 × 640 (406,800). Therefore, if the amount of processing data and the amount of operation restoration when applying the fixed mesh according to the conventional CT method is 100%, respectively, the amount of processing data and the amount of operation restoration when the variable mesh is applied is 0.44% and 0.029%, respectively. It will show a dramatic reduction rate. In addition, the memory occupied by the matrix H is also reduced to 0.8M Bytes, and the most important restoration time is greatly shortened, so that the existing CT method can complete the work to be processed over an hour in about 1 second.

상기의 비교내용을 정리하면 아래의 표 1과 같다.The above comparison is summarized in Table 1 below.

구분division 기존 CT 방법Conventional CT Method 가변메쉬 적용방법How to apply variable mesh 전체 픽셀 수Total pixels 120×80(9600)120 × 80 (9600) 640640 영상찰영 회수Video screening 80(9600/120)80 (9600/120) 6(640/120)6 (640/120) F의 크기Size of F 9600(100%기준)9600 (100% standard) 640(7%)640 (7%) H의 크기Size of H 9600×96009600 × 9600 720×640720 × 640 처리데이터량Processing data amount 100%기준100% standard 0.44%(640/9600)2 0.44% (640/9600) 2 연산복원량Operational Restore 100%기준100% standard 0.029%(640/9600)3 0.029% (640/9600) 3 H의 점유 메모리 크기Occupied memory size of H 351M Byte(100%기준)351M Byte (100% standard) 1.8M Byte(0.6%)1.8M Byte (0.6%) 복원시간Restoration time 1Hr1Hr 1sec1sec 용도Usage 의료용Medical 산업용Industrial

상기한 바와 같이 검사영역의 단면에 가변메쉬를 적용하여 검사를 수행하면 전체 픽셀 수가 대폭 감소되어 검사시간이 획기적으로 단축됨을 알 수 있다.As described above, when the inspection is performed by applying the variable mesh to the cross section of the inspection region, it can be seen that the inspection time is drastically reduced because the total number of pixels is greatly reduced.

따라서, 본 발명은 검사영역의 단면에 가변메쉬를 이용함과 동시에 상기한 검사영역을 경사투시촬영하여 영상을 획득하는 영상획득부를 적어도 2개 이상 구비함으로써 검사의 정확도를 기존의 CT 방법 수준으로 유지함과 동시에 검사의 속도를 기존의 라미노그래피 방법 수준으로 향상시켜 검사영역에 대한 정밀 고속 검사가 가능하게 한 것이다.Therefore, the present invention maintains the accuracy of the inspection at the level of the conventional CT method by using a variable mesh on the cross section of the inspection area and at least two image acquisition parts for acquiring an image by tilting the inspection area. At the same time, the speed of inspection has been improved to the level of conventional lamination methods, enabling precise high-speed inspection of inspection areas.

이하, 본 발명에서는 픽셀은 소정의 크기를 갖는 하나의 격자, 그리고 가변메쉬는 검사영역의 부분별 검사중요도에 따라 픽셀의 크기를 가변시켜 구성시킨 것의 의미로서 상기의 용어를 사용한다.Hereinafter, in the present invention, the above terminology is used as a meaning that a pixel is composed of one lattice having a predetermined size, and the variable mesh is configured by varying the size of the pixel according to the inspection importance of each part of the inspection area.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 X-ray를 이용한 PCB의 단층 검사장치는 검사대상 PCB(10)를 위치 결정시킴과 동시에 상기 검사대상 PCB(10)를 이동시키는 위치결정부(20)와, X-ray를 이용하여 상기 검사대상 PCB(10)의 검사영역 경사투시영상을 획득하는 제 1 영상획득부과, X-ray를 이용하여 상기 검사대상 PCB(10)의 검사영역 경사투시영상을 획득하는 제 2 영상획득부과, 상기 제 1 영상획득부과 제 2 영상획득부에서 획득된 경사투시영상을 처리하는 영상처리부(70)와, 상기한 각각의 구성요소들의 동작을 제어하는 메인컨트롤러(80)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 8, the tomography inspection apparatus of the PCB using the X-ray according to the present invention includes a positioning unit 20 for positioning the inspection target PCB 10 and simultaneously moving the inspection target PCB 10. A first image acquisition unit for acquiring an inspection region tilted perspective image of the inspection target PCB 10 using X-rays, and obtaining an inspection region tilted perspective image of the inspection target PCB 10 using X-rays A second image acquisition unit, an image processing unit 70 processing the tilted perspective image obtained by the first image acquisition unit and the second image acquisition unit, and a main controller 80 controlling the operation of each of the above-described components. It is configured to include.

상기에서, 위치결정부(20)는 XYZ의 각 축으로 검사대상 PCB(10)를 이동시켜 위치를 결정하는 XYZ로봇과, 상기 XYZ로봇의 동작을 제어하는 로봇 컨트롤러로 구성된다.In the above, the positioning unit 20 is composed of an XYZ robot for determining the position by moving the inspection target PCB 10 to each axis of the XYZ, and a robot controller for controlling the operation of the XYZ robot.

또한, 상기 제 1 영상획득부는 검사대상 PCB(10)와 소정 거리만큼 이격되어 상하 이동되고 검사대상 PCB(10)의 검사영역을 향해 X-ray를 출사시키는 제 1 X-RAY발생기(30a)와, 상기 제 1 X-RAY발생기(30a)와의 사이에 검사대상 PCB(10)가 위치되도록 제 1 X-RAY발생기(30a)와 대응되게 설치되어 상기 검사대상 PCB(10)의 검사영역을 투과한 X-ray 영상을 가시광선 영상으로 변환시키는 제 1 AREA영상증배관(Image Intensified Tube; 50a)과, 상기 제 1 AREA영상증배관(50a)에 의해 변환된 영상을 획득하는 제 1 AREA카메라(60a)로 구성된다.In addition, the first image acquisition unit and the first X-RAY generator 30a for moving up and down spaced apart from the inspection target PCB 10 by a predetermined distance to emit an X-ray toward the inspection area of the inspection target PCB 10 and The first X-ray generator 30a is installed to correspond to the first X-ray generator 30a so as to be positioned between the first X-ray generator 30a and passes through the inspection region of the inspection target PCB 10. A first AREA image intensifier tube 50a for converting an X-ray image into a visible light image and a first AREA camera 60a for acquiring an image converted by the first AREA image amplification tube 50a. It is composed of

또한, 상기 제 2 영상획득부는 검사대상 PCB(10)와 소정 거리만큼 이격되어 상하 이동되고 검사대상 PCB(10)의 검사영역을 향해 X-ray를 출사시키는 제 2 X-RAY발생기(30b)와, 상기 제 2 X-RAY발생기(30b)와의 사이에 검사대상 PCB(10)가 위치되도록 제 2 X-RAY발생기(30b)와 대응되게 설치되어 상기 검사대상 PCB(10)의 검사영역을 투과한 X-ray 영상을 가시광선 영상으로 변환시키는 제 2 AREA영상증배관(50b)과, 상기 제 2 AREA영상증배관(50b)에 의해 변환된 영상을 획득하는 제 2 AREA카메라(60b)로 구성된다.In addition, the second image acquisition unit is moved up and down spaced apart from the inspection target PCB 10 by a predetermined distance and the second X-RAY generator 30b for emitting an X-ray toward the inspection area of the inspection target PCB 10 and And installed so as to correspond to the second X-RAY generator 30b such that the inspection target PCB 10 is positioned between the second X-RAY generator 30b and penetrating the inspection region of the inspection target PCB 10. And a second AREA image multiplier 50b for converting the X-ray image into a visible light image and a second AREA camera 60b for acquiring the image converted by the second AREA image multiplier 50b. .

여기서, 상기 제 1 및 제 2 X-RAY발생기(30a, 30b)는 각각 X-ray를 발생시키는 X-RAY소스와, 상기 X-RAY소스를 상하 이동시켜 X-RAY소스와 검사대상 PCB(10) 사이의 거리를 조정하는 Z로봇과, 상기 X-RAY소스를 온/오프시키고 출사되는 X-ray의 광량을 조절하는 X-RAY컨트롤러로 구성되어 상기 위치결정부(20)에 취부되어 있다.Herein, the first and second X-RAY generators 30a and 30b respectively move the X-RAY source and the X-RAY source that move the X-RAY source up and down to generate the X-RAY source and the inspection target PCB 10. Z-robot for adjusting the distance between the X-ray and X-RAY controller for adjusting the amount of light emitted from the X-ray source on / off and mounted on the positioning unit 20.

상기와 같이 구성된 제 1 및 제 2 X-RAY발생기(30a, 30b)는 X-ray 발생에 영향을 미치는 전압이나 전류 등의 조건들이 모두 동일해야 하며, 상기 Z로봇의 동작은 상기 위치결정부(20)의 로봇 컨트롤러에 의하여 제어되고 있다.The first and second X-RAY generators 30a and 30b configured as described above should all have the same conditions such as voltage or current affecting X-ray generation, and the operation of the Z robot may be performed by the positioning unit ( It is controlled by the robot controller of 20).

또한, 상기 제 1 및 제 2 X-RAY발생기(30a, 30b)에는 검사대상 PCB(10)와 제1 및 제 2 X-RAY발생기(30a, 30b) 사이의 거리를 측정하는 변위측정기(40)가 설치되어 있는 바, 상기 변위측정기(40)는 검사대상 PCB(10) 또는 제 1 및 제 2 X-RAY발생기(30a, 30b)를 상하 이동시킬 경우 상기 검사대상 PCB(10)의 검사영역에 알맞은 형태의 해당 가변메쉬를 Z축 상에 정확히 적용시킬 수 있도록 검사대상 PCB(10) 또는 제 1 및 제 2 X-RAY발생기(30a, 30b)의 Z축 변위를 인식하는 기능을 수행한다.In addition, the first and second X-RAY generators (30a, 30b) in the displacement measuring unit 40 for measuring the distance between the inspection target PCB 10 and the first and second X-RAY generators (30a, 30b) Is installed, the displacement measuring unit 40 is moved to the inspection area of the inspection target PCB 10 when the inspection target PCB 10 or the first and second X-RAY generators 30a and 30b are moved up and down. It performs a function of recognizing the Z-axis displacement of the inspection target PCB 10 or the first and second X-RAY generators (30a, 30b) so that the appropriate variable mesh of the appropriate shape on the Z-axis accurately.

또한, 상기 제 1 및 제 2 AREA영상증배관(50a, 50b)과 제 1 및 제 2 AREA카메라(60a, 60b) 사이에는 검사대상 PCB(10)의 제 1 검사영역 및 제 2 검사영역의 투과영상을 확대 또는 축소시키는 줌렌즈(Zoom Lens)가 각각 설치되어 있다.In addition, the first inspection area and the second inspection area of the inspection target PCB 10 are transmitted between the first and second AREA image multipliers 50a and 50b and the first and second AREA cameras 60a and 60b. Zoom lenses for enlarging or reducing an image are respectively provided.

상기와 같이 구성된 장치를 이용하여 검사대상 PCB(10)의 종단면 또는 횡단면을 검사하는 본 발명의 X-선을 이용한 PCB의 단층 검사방법을 설명하면 다음과 같다.Referring to the tomographic inspection method of the PCB using the X-ray of the present invention for inspecting the longitudinal section or the cross-section of the inspection target PCB 10 by using the device configured as described above are as follows.

먼저, 검사대상 PCB(10)를 자동으로 검사하기 위한 준비과정으로서 자동검사계획을 수립한다. 도 9를 참조하여 더 자세히 설명하면, S110에서 작업자가 검사대상 PCB(10)의 크기, 모델명, 기준점 등 상기 검사대상 PCB(10)의 제반 데이터를 메인 컨트롤러(80)에 입력한다. 이후, S120에서 작업자가 검사대상 PCB(10)의 상면 또는 하면에 실장된 부품의 부품명, 위치좌표, 실장각도 등이 정의된 캐드데이터(CAD Data)를 입력한다.First, an automatic inspection plan is established as a preparation process for automatically inspecting the inspection target PCB 10. Referring to FIG. 9, in operation S110, a worker inputs general data of the inspection target PCB 10, such as the size, model name, and reference point of the inspection target PCB 10, to the main controller 80. Thereafter, in S120, the operator inputs CAD data in which part names, position coordinates, mounting angles, and the like of components mounted on the upper or lower surface of the inspection target PCB 10 are defined.

이후, S130에서 캐드데이터에서 동일한 종류로 정의된 부품들에 동일한 라이브러리명을 부여한 후 인덱싱시킨다. 이때, 상기한 라이브러리는 부품의 종류 및 크기에 따라 구분되어진 부품 정보로서, 부품의 크기, 영상 복원 방법, 부품무·이동·극성·납볼·무납·미납·과납·브리지·보이드·납볼뜸·납볼무 등의 검사종류, 검사종류별 검사영역의 위치, 검사종류별 검사영역의 개수, 검사영역별 적용되는 알고리즘, 각 알고리즘에 사용되는 각종 매개변수(Parameter) 등을 포함하고 있다. 뿐만 아니라, 상기 라이브러리에서 검사영역으로 지정된 영역에는 임의의 메쉬 크기를 지정 및 수정할 수 있다. 이러한 과정은 동일한 크기의 부품들에는 동일한 방식의 검사를 수행하기 위해서이며, 부품들의 용량과는 무관하고 부품의 종류 및 외형과 관계된다.Thereafter, in S130, the same library name is assigned to the parts defined as the same type in the CAD data and then indexed. In this case, the above-described library is part information classified according to the type and size of the part, and the part size, image restoration method, no part, movement, polarity, lead ball, lead free, unpaid, over lead, bridge, void, lead moist, lead It includes inspection types such as ball radish, inspection area location by inspection type, number of inspection areas by inspection type, algorithm applied to each inspection area, and various parameters used in each algorithm. In addition, an arbitrary mesh size may be specified and modified in an area designated as an inspection area in the library. This process is intended to perform the same type of inspection on parts of the same size, regardless of the capacity of the parts and the type and appearance of the parts.

이후, S140에서 검사대상 PCB(10)의 캐드데이터와 라이브러리명 데이터를 이용하여 자동으로 검사계획을 만든다. 이때, 상기 검사계획은 검사대상 PCB(10)의 상면 또는 하면에 실장된 부품들이 모두 검사될 수 있도록 만들어지는 바, 부품의 크기, 종류, 장착형태에 따라 그에 알맞은 검사타입을 자동으로 선정하고, 검사시 그 이동거리 및 이동회수가 최소화되어 최대한 시간이 단축될 수 있도록 부품들, 즉 검사대상들 간의 검사순서를 결정하는 등의 내용이 포함되어 있다.Then, in S140 using the CAD data and library name data of the inspection target PCB 10 automatically creates an inspection plan. At this time, the inspection plan is made so that all parts mounted on the upper or lower surface of the inspection target PCB 10 can be inspected, and automatically selects an appropriate inspection type according to the size, type, and mounting form of the component. In order to minimize the moving distance and the number of times during the inspection, the time is shortened as much as possible to determine the inspection order between the parts, that is, the inspection objects are included.

또한, 상기 검사계획에는 검사대상 PCB(10)의 검사영역에 실장된 전자부품의 종류와 실장형태에 따라 검사영역이 종단면 단층검사에 적합한지 아니면 횡단면 단층검사에 적합한지를 파악, 결정하는 내용이 더 포함되어 있다.In addition, the inspection plan further includes identifying and determining whether the inspection region is suitable for longitudinal tomographic inspection or cross-sectional tomographic inspection according to the type and mounting type of the electronic component mounted in the inspection region of the inspection target PCB 10. Included.

이때, 상기 검사대상 PCB(10)의 검사영역에 실장된 부품이 BGA, CSP, 플립 칩 등 전극이 납볼로 형성된 부품이면 주로 종단면 단층검사를 수행하고, 상기 검사대상 PCB(10)의 검사영역에 실장된 부품이 IC부품 또는 칩부품이면 주로 횡단면 단층검사를 수행한다.In this case, if the component mounted in the inspection region of the inspection target PCB 10 is a component formed by lead balls such as BGA, CSP, flip chip, and the like, the longitudinal cross-sectional tomographic inspection is mainly performed, and the inspection region of the inspection target PCB 10 is performed. If the mounted part is an IC part or a chip part, the cross-sectional tomography inspection is mainly performed.

이후, S150에서 자동검사계획을 최적화하기 위하여 검사대상 PCB(10)에 대한 데이터를 삭제, 수정, 추가하는 검사계획의 티칭을 실시함으로써 최종적인 자동검사계획을 확정한다.Thereafter, in order to optimize the automatic inspection plan in S150, the final automatic inspection plan is determined by teaching the inspection plan to delete, modify, and add data on the inspection target PCB 10.

상기와 같이 검사대상 PCB(10)의 자동검사계획이 수립되면 이 자동검사계획에 따라 본격적인 검사가 진행되는바, 도 10을 참조하여 설명하면 다음과 같다.When the automatic inspection plan of the inspection target PCB 10 is established as described above, the full-scale inspection proceeds according to the automatic inspection plan, which will be described below with reference to FIG. 10.

먼저, S310에서 위치결정부(20)가 동작되어 검사대상 PCB(10)를 소정의 검사위치에 위치 결정시킨다. 즉, 자동검사계획 수립단계에서 입력받은 검사대상 PCB(10)에 대한 제반 데이터를 기초로 하여 메인 컨트롤러(80)가 상기 XYZ컨트롤러로 제어신호를 출력하여 XYZ로봇을 구동시킴으로써 상기 검사대상 PCB(10)의 검사위치를 조정한다.First, in S310 the positioning unit 20 is operated to position the inspection target PCB 10 at a predetermined inspection position. That is, the main controller 80 outputs a control signal to the XYZ controller and drives the XYZ robot based on the general data on the inspection target PCB 10 input in the automatic inspection plan establishment step. Adjust the inspection position of).

이때, 검사할 대상이 미소부품이거나 확대하여 세심히 검사할 필요가 있는 경우에는 검사시 검사영역의 투과영상을 확대시키기 위하여, 상기 위치결정부(20)를 통해 검사대상 PCB(10)를 상하 이동시키거나 제 1 및 제 2 X-RAY발생기(30a, 30b)를 상하로 이동시켜 그 Z축 위치를 가변시킬 수 있으며, 상기 검사대상 PCB(10)의 검사영역은 상기 제 1 및 제 2 X-RAY발생기(30a, 30b)가 검사대상 PCB(10)를 향해 하측으로 이동될수록, 상기 검사대상 PCB(10)가 제 1 및 제 2 X-RAY발생기(30a, 30b)를 향해 상측으로 이동될수록 확대되게 된다. 즉, 상기 검사대상 PCB(10)의 검사영역은 제 1 및 제 2 X-RAY발생기(30a, 30b)와 검사대상 PCB(10)사이의 거리가 가까울수록 확대된다.At this time, when the object to be inspected is a micro component or needs to be inspected by enlarging it carefully, in order to enlarge the transmission image of the inspection area during inspection, the inspection object PCB 10 is moved up and down through the positioning unit 20. Alternatively, the Z-axis position can be changed by moving the first and second X-RAY generators 30a and 30b up and down, and the inspection area of the inspection target PCB 10 is the first and second X-RAYs. As the generators 30a and 30b move downward toward the inspection target PCB 10, the inspection objects PCB 10 move upward toward the first and second X-RAY generators 30a and 30b. do. That is, the inspection area of the inspection target PCB 10 is enlarged as the distance between the first and second X-RAY generators 30a and 30b and the inspection target PCB 10 gets closer.

상기와 같이 검사대상 PCB(10)나 제 1 및 제 2 X-RAY발생기(30a, 30b)의 Z축 위치를 가변시키는 대신에 제 1 및 제 2 AREA영상증배관(50a, 50b)과 제 1 및 제 2 AREA카메라(60a, 60b) 사이에 각각 설치된 줌렌즈를 이용하여 검사영역의 투과영상 배율을 조절함으로써 검사영역의 투과영상을 확대시킬 수도 있다.As described above, instead of varying the Z-axis positions of the inspection target PCB 10 or the first and second X-ray generators 30a and 30b, the first and second AREA image multipliers 50a and 50b and the first are as follows. And the transmission image of the inspection area may be enlarged by adjusting the magnification of the transmission image of the inspection area by using a zoom lens provided between the second AREA cameras 60a and 60b, respectively.

이후, S320에서 검사대상 PCB(10)의 검사영역에 대해 종단면 단층검사를 수행할지 아니면 횡단면 단층검사를 수행할지를 확인한다. 즉, 상기 검사대상 PCB(10)의 검사영역에 종단면 단층검사가 적합한지 아니면 횡단면 단층검사가 적합한지는 자동검사계획에서 미리 결정되어 있으므로 상기 S320에서는 메인 컨트롤러(80)의 데이터를 읽어 이를 다시 한번 확인한다.Then, in S320 it is checked whether to perform a longitudinal cross-sectional tomographic inspection or a cross-sectional tomographic inspection for the inspection area of the inspection target PCB (10). That is, whether the longitudinal cross-sectional tomographic inspection is suitable for the inspection area of the inspection target PCB 10 or the cross-sectional tomographic inspection is determined in advance in the automatic inspection plan, so the S320 reads the data of the main controller 80 and checks it again. do.

이후, S330에서 변위측정기(40)를 통해 제 1 및 제 2 X-RAY발생기(30a, 30b)와 검사대상 PCB(10) 사이의 거리를 측정하여 상기 제 1 및 제 2 X-RAY발생기(30a, 30b)와 검사대상 PCB(10)의 Z축 변위를 인식한다.Subsequently, the distance between the first and second X-RAY generators 30a and 30b and the inspection target PCB 10 is measured through the displacement measuring unit 40 in S330, and the first and second X-RAY generators 30a are measured. , 30b) and the Z-axis displacement of the inspection target PCB 10.

이후, S340에서 검사대상 PCB(10)의 검사영역에 실장되어 있는 부품의 종류와 실장형태에 따라서 그에 알맞은 가변메쉬 형태를 상기 메인 컨트롤러(80)가 자동으로 선택한다. 이때, 상기 가변메쉬는 사용자에 의해 수동으로 수정 가능하지만, 검사대상 기판의 높이, 전극의 크기, 검사영역의 부분별 위치에서의 픽셀 크기 등을 입력받은 가변메쉬 작성도구를 통해서 검사영역에 가장 알맞은 형태로 자동으로 작성되도록 할 수도 있다.Thereafter, the main controller 80 automatically selects an appropriate variable mesh shape according to the type and mounting type of the components mounted in the inspection area of the inspection target PCB 10 in S340. At this time, the variable mesh can be manually modified by the user, but the most suitable for the inspection area through a variable mesh writing tool that receives the height of the inspection target substrate, the size of the electrode, the pixel size at each position of the inspection area, and the like. It can also be written automatically in form.

이후, S350에서 상기 변위측정기(40)에 의해 측정된 상기 제 1 및 제 2 X-RAY발생기(30a, 30b)와 검사대상 PCB(10)의 Z축 변위에 따라 검사대상 PCB(10)의 검사영역과 해당 가변메쉬의 초점을 일치시킴으로써 검사영역 종단면의 Z축 상에 해당 가변메쉬를 정확히 적용시킨다.Thereafter, the inspection target PCB 10 is inspected according to the Z-axis displacement of the first and second X-RAY generators 30a and 30b and the inspection target PCB 10 measured by the displacement measuring instrument 40 in S350. By matching the focus of the area with the variable mesh, the variable mesh is applied exactly on the Z axis of the inspection area longitudinal section.

상기에서, 가변메쉬는 이미 전술한 바와 같이 검사영역 종단면에서의 전자부품 납땜위치의 형상이나 그 부분별 검사중요도에 따라 픽셀의 크기를 가변시켜 구성시킨 것이다.As described above, the variable mesh is configured by varying the size of the pixel according to the shape of the soldering position of the electronic component in the inspection region longitudinal section or the inspection importance for each part thereof.

BGA, CSP, 플립 칩 등 전극이 납볼로 형성된 부품을 예로 들어 설명하면, 납볼의 부분별 검사중요도는 도 11에 도시된 바와 같이 납볼과 PCB 랜드의 접합부(라), 납볼이 외부에 형태화되는 외곽부(나), 납볼의 내부(가), 그리고 납볼의 외부(라)의 차례로 순위를 매길 수 있다. 이때, 납볼과 PCB 랜드의 접합부(라)의 중요도를 100이라 하면 나머지 부분은 각각 순서대로 50, 20, 10 정도의 검사중요도를 가지고 있다고 할 수 있으므로 각 검사영역의 중요도에 따라 자동적으로 알맞은 형태의 가변메쉬가 결정된다.For example, when the electrode is formed of a lead ball such as a BGA, a CSP, a flip chip, and the like, the inspection importance for each part of the lead ball may be formed by connecting the lead ball and the PCB land (D) and the lead ball to the outside as shown in FIG. 11. You can rank the outer (B), the inside of the lead ball (A), and then the outside of the lead ball (D). At this time, if the importance of the junction between the lead ball and the PCB land (D) is 100, the remaining parts can have 50, 20, and 10 inspection importance in order. The variable mesh is determined.

따라서, 가변메쉬는 납볼과 PCB 랜드의 접합부(라)에는 가장 작은 크기의 픽셀을 촘촘하게 구성하고, 납볼이 외부에 형태화되는 외곽부(나)에는 납볼의 납부족 또는 납과다 등의 불량이 판정 가능한 크기로 픽셀을 구성하고, 납볼의 내부(가)에는 납볼보이드 불량이 판정 가능한 크기로 픽셀을 구성하고, 납볼의 외부(다)에는 납볼들의 브리지 불량이 판정 가능한 크기로 픽셀을 구성시킨 형태가 가장 바람직하다.Therefore, the variable mesh has a smallest sized pixel at the junction between the lead ball and the PCB land, and a defect such as insufficient lead or excessive lead is determined at the outer part (b) where the lead ball is externally shaped. The pixel is composed of the size of the lead ball, and the inside of the lead ball constitutes the size of the lead balloid defect that can be judged. Most preferred.

하지만, 검사대상 PCB(10)의 부품장착상태 및 납땜상태 검사를 실시하는 목적에 따라서 납볼의 부분별 검사중요도를 선택으로 반영시킨 가변메쉬의 형태를 선택할 수도 있다.However, according to the purpose of performing the component mounting state and the soldering state inspection of the inspection target PCB 10, it is also possible to select the form of the variable mesh that selectively reflects the inspection importance of each part of the lead ball.

즉, 초고정도를 얻기 위해 아주 세밀한 검사를 수행해야 하는 경우에는 도 12의 (a)에 나타난 바와 같이 검사영역의 종단면에 전체적으로 동일한 크기의 픽셀을 구성시킨 형태를 선택하고, 검사시 나타날 수 있는 모든 불량항목에 적절히 대응하고자 하는 경우에는 도 12의 (b)에 나타난 바와 같이 납볼 및 납볼이 외부에 형태화되는 외곽 부분에는 상대적으로 작은 크기의 픽셀을 촘촘하게 구성하고 그 외의 나머지 부분에는 다소 큰 크기의 픽셀을 구성시킨 형태로 메쉬를 티칭할 수 있다.That is, when very fine inspection is to be performed in order to obtain ultra high accuracy, as shown in FIG. 12 (a), the shape in which the pixels of the same size are formed on the longitudinal section of the inspection area is selected, In the case of appropriately responding to the defective item, as shown in (b) of FIG. 12, the lead ball and the lead ball are externally formed with a relatively small size of pixels, and the rest of the other part is of a somewhat larger size. You can teach the mesh in the form of pixels.

또한, 검사시 중요한 부분만을 빠르게 검사하고자 하는 경우에는 도 12의 (c)에 나타난 바와 같이 납볼과 PCB 랜드의 접합부에만 상대적으로 작은 크기의 픽셀을 촘촘하게 구성하고 그 외의 나머지 부분에는 다소 큰 크기의 픽셀을 구성시킨 형태로 메쉬를 티칭할 수 있다.In addition, in the case of quickly inspecting only an important part during inspection, as shown in (c) of FIG. 12, a relatively small pixel is densely formed only at the junction of the lead ball and the PCB land, and the other pixel is somewhat larger in size. Teaching the mesh in the form of the configuration.

또한, 검사시 납볼뜸 불량만을 고속으로 검사하고자 하는 경우에는 도 12의 (d)에 나타난 바와 같이 납볼과 PCB 랜드의 접합부에만 상대적으로 작은 크기의 픽셀을 촘촘하게 구성하고 그 외의 나머지 부분인 납볼 내부, 납볼이 외부에 형태화되는 외곽부, 납볼 외부에는 각각 하나의 픽셀만을 구성시킨 형태로 메쉬를 티칭할 수 있다.In addition, in the case of inspecting only the lead ball defects at the time of inspection at high speed, as shown in FIG. 12 (d), only pixels of a relatively small size are formed in the junction of the lead ball and the PCB land, and the remaining parts inside the lead ball, The mesh can be taught in a form in which only one pixel is formed in the outer portion where the lead ball is formed on the outside and the outside of the lead ball.

한편, 도 13에 나타난 가변메쉬는 IC부품이나 칩부품의 납땜검사에 적용하는 형태로서, 납땜이 존재하는 위치에만 픽셀을 구성시키면 되고 그 납땜의 납량이 납볼의 납땜 납량보다 훨씬 적으므로 납볼의 납땜상태 검사시 사용하는 가변메쉬보다 훨씬 적은 수의 픽셀을 갖고 있는 가변메쉬를 이용하여 검사영역의 종단면이나 횡단면 영상을 복원할 수 있게 된다.On the other hand, the variable mesh shown in FIG. 13 is a form applied to solder inspection of IC components or chip components, and the pixels need to be configured only at the position where solder is present, and the amount of solder solder is much smaller than that of solder balls. It is possible to reconstruct the longitudinal or cross-sectional image of the inspection area by using the variable mesh having a much smaller number of pixels than the variable mesh used for the state inspection.

더 상세하게는, 도 13의 (a)와 (b)에 나타난 가변메쉬는 IC부품 또는 칩부품과 PCB와의 접합부에만 상대적으로 작은 크기의 픽셀을 촘촘하게 구성시킨 형태이고, 도 13의 (c)와 (d)에 나타난 가변메쉬는 종방향으로는 하나의 픽셀만이 형성되고 횡당향으로는 면적단위에 따라 다수의 픽셀이 형성되도록 IC부품 또는 칩부품과 PCB와의 접합부에 픽셀들을 구성시킨 형태이다.More specifically, the variable mesh shown in (a) and (b) of FIG. 13 is a form in which pixels of a relatively small size are densely formed only at the junction between the IC component or the chip component and the PCB. In the variable mesh shown in (d), only one pixel is formed in the longitudinal direction, and pixels are formed at the junction between the IC component or the chip component and the PCB such that a plurality of pixels are formed according to the area unit in the lateral sugar direction.

이때, 상기한 도 13의 (c)와 (d)에 나타난 가변메쉬는 각각 종방향으로는 하나의 픽셀만이 구성되고 횡방향으로는 면적단위로 많은 픽셀들이 구성되기 때문에 각각의 종방향 단면영상을 합산하여 처리하면 검사대상 PCB(10)의 검사영역에 대한 상면 또는 하면의 횡단면 영상을 쉽게 얻을 수 있게 된다.At this time, the variable mesh shown in (c) and (d) of FIG. 13 includes only one pixel in the longitudinal direction and many pixels in the transverse direction in terms of area, respectively. When the sum is processed, the cross-sectional image of the upper or lower surface of the inspection area of the inspection target PCB 10 can be easily obtained.

상기와 같이 검사대상 PCB(10)의 검사영역에 알맞은 형태의 해당 가변메쉬를 적용시킨 후, S360a에서 제 1 X-RAY발생기(30a)에서 검사대상 PCB(10)의 검사영역을 향해 X-ray를 출사하면 S370a에서 검사대상 PCB(10)의 검사영역을 투과한 X-ray 영상이 제 1 AREA영상증배관(50a)에 의하여 가시광선 영상으로 변환된다. 이후, S380a에서 상기 제 1 AREA영상증배관(50a)을 통해 가시광선 영역으로 변환된 경사투시영상이 제 1 AREA카메라(60a)에 의해 획득된 후, S390a에서 영상처리부(70)에 의해 아날로그 영상이 디지털 영상으로 변환되어 저장된다.After applying the corresponding variable mesh of the type suitable for the inspection area of the inspection target PCB 10 as described above, the X-ray toward the inspection region of the inspection target PCB 10 in the first X-RAY generator 30a in S360a When the X-ray image transmitted through the inspection area of the inspection target PCB 10 in S370a is converted into a visible light image by the first AREA image multiplier 50a. Thereafter, the tilted perspective image converted into the visible light region through the first AREA image multiplier 50a in S380a is obtained by the first AREA camera 60a, and then the analog image is processed by the image processor 70 in S390a. This digital image is converted and stored.

이와 동시에, S360b에서 제 2 X-RAY발생기(30b)에서 검사대상 PCB(10)의 검사영역을 향해 X-ray를 출사하면 S370b에서 검사대상 PCB(10)의 검사영역을 투과한 X-ray 영상이 제 2 AREA영상증배관(50b)에 의하여 가시광선 영상으로 변환된다. 이후, S380b에서 상기 제 2 AREA영상증배관(50b)을 통해 가시광선 영역으로 변환된 경사투시영상이 제 2 AREA카메라(60b)에 의해 획득된 후, S390b에서 영상처리부(70)에 의해 아날로그 영상이 디지털 영상으로 변환되어 저장된다.At the same time, when the X-ray is emitted from the second X-RAY generator 30b toward the inspection region of the inspection target PCB 10 in S360b, the X-ray image transmitted through the inspection region of the inspection target PCB 10 in S370b. The second AREA image multiplier 50b is converted into a visible light image. Thereafter, the tilted perspective image converted into the visible light region through the second AREA image multiplier 50b in S380b is obtained by the second AREA camera 60b, and then the analog image is processed by the image processor 70 in S390b. This digital image is converted and stored.

이때, 상기의 제 1 X-RAY발생기(30a), 제 1 AREA영상증배관(50a), 제 1 AREA 카메라(60a)와 제 2 X-RAY발생기(30b), 제 2 AREA영상증배관(50b), 제 2 AREA카메라(60b)에 의한 검사영역의 경사투시영상 획득과정은 검사의 정확성을 더욱 높이기 위하여 순차적으로 진행시킬 수도 있다.At this time, the first X-RAY generator 30a, the first AREA image multiplier 50a, the first AREA camera 60a and the second X-RAY generator 30b, the second AREA image multiplier 50b ), The process of acquiring the tilted perspective image of the inspection area by the second AREA camera 60b may be performed sequentially to further increase the accuracy of the inspection.

이와 같이 검사영역의 경사투시영상 획득과정을 동시에 또는 순차적으로 진행시키기 위해서는 상기 제 1 및 제 2 X-RAY발생기(30a, 30b)가 정지상태에서의 동시 촬영은 물론 이동후 촬영을 반복해서 실시해야 한다. 따라서, 상기 제 1 및 제 2 X-RAY발생기(30a, 30b)로부터 출사되어 검사대상 PCB(10)의 검사영역을 투과한 X-ray 영상을 획득하기 위해서는 각각 제 1 및 제 2 AREA영상증배관(50a, 50b)과 제 1 및 제 2 AREA카메라(60a, 60b)를 사용해야 한다.As described above, in order to proceed with the process of acquiring the perspective view image of the inspection region at the same time or sequentially, the first and second X-ray generators 30a and 30b need to repeatedly perform the photographing after moving as well as the simultaneous photographing in the stationary state. . Accordingly, in order to obtain X-ray images emitted from the first and second X-RAY generators 30a and 30b and transmitted through the inspection area of the inspection target PCB 10, the first and second AREA image amplification pipes, respectively. 50a and 50b and the first and second AREA cameras 60a and 60b should be used.

또한, 상기 영상처리부(70)에서는 경사투시영상을 단면영상으로 복원하기 전에 저장된 디지털 영상, 즉 경사투시영상을 전처리함으로써 복원된 종단면 또는 횡단면 영상이 깨끗하고 선명해지도록 한다.In addition, the image processing unit 70 pre-processes the stored digital image, that is, the tilted perspective image, before the tilted perspective image is restored to the cross-sectional image, so that the restored longitudinal section or the cross-sectional image is clear and clear.

더 상세하게는, 상기 영상처리부(70)의 마스터 DSP(Digital Signal Processor)에서 제 1 및 제 2 AREA카메라(60a, 60b)에서 획득된 각각의 경사투시영상을 촬영한 후, 상기 제 1 AREA카메라(60a)에서 획득된 경사투시영상을 제 1 슬레이브 DSP로 이동시킴과 거의 동시에 상기 제 2 AREA카메라(60b)에서 획득된 경사투시영상을 제 2 슬레이브 DSP로 이동시킨다. 이후, 상기한 제 1 및 제 2 슬레이브 DSP에서 각각 경사투시영상에 대한 전처리를 수행하고, 이러한 전처리를 통해서 필터링된 각각의 경사투시영상을 다시 상기 마스터 DSP로 이동시킨다.More specifically, the first AREA camera after capturing each tilted perspective image obtained by the first and second AREA camera 60a, 60b in the master DSP (Digital Signal Processor) of the image processing unit 70, The tilted perspective image acquired at 60a is moved to the first slave DSP at about the same time as the tilted perspective image obtained at the second AREA camera 60b. Subsequently, the first and second slave DSPs perform preprocessing on the gradient perspective images, respectively, and move the respective gradient perspective images filtered through the preprocessing back to the master DSP.

이후, S400에서 검사대상 PCB(10)의 검사영역에 적용된 가변메쉬의 픽셀 수와 상기 제 1 및 제 2 AREA카메라(60a, 60b)에 의해 획득된 경사투시영상의 픽셀 수를 비교한다.Thereafter, in S400, the number of pixels of the variable mesh applied to the inspection area of the inspection target PCB 10 is compared with the number of pixels of the gradient perspective image obtained by the first and second AREA cameras 60a and 60b.

이후, 상기 S400의 결과, 경사투시영상의 픽셀 수가 가변메쉬의 픽셀 수보다 작으면 S410에서 위치결정부(20)가 동작하여 검사대상 PCB(10)를 일정량만큼 이동시킨 후 상기 S360a 및 S360b로 리턴시킨다.Subsequently, as a result of the S400, when the number of pixels of the gradient perspective image is smaller than the number of pixels of the variable mesh, the positioning unit 20 operates in S410 to move the inspection target PCB 10 by a predetermined amount and then return to the S360a and S360b. Let's do it.

상기의 S360a, S360b, S370a, 370b, S380a, S380b, S390a, S390b, S400, S410은 검사대상 PCB(10)의 검사영역에 적용된 가변메쉬의 픽셀 수보다 상기 제 1 및 제 2 AREA카메라(60a, 60b)에 의해 획득된 경사투시영상의 픽셀 수가 많거나 같아져 종단면 또는 횡단면 영상을 복원하기 위한 충분한 데이터가 확보될 때까지 되풀이 된다.S360a, S360b, S370a, 370b, S380a, S380b, S390a, S390b, S400, and S410 are larger than the number of pixels of the variable mesh applied to the inspection area of the inspection target PCB 10. The first and second AREA cameras 60a, The number of pixels of the oblique perspective image obtained by 60b) is equal to or greater than that, and is repeated until sufficient data for reconstructing the longitudinal or cross-sectional image is obtained.

이때, 상기 검사대상 PCB(10)의 검사영역에 대해 종단면 단층검사가 수행되는 경우에는 경사투시영상의 획득과정을 보통 3회 내지 4회 정도 반복해야 하고, 횡단면 단층검사가 수행되는 경우에는 경사투시영상의 획득과정을 1회만 실시해도 횡단면 영상을 복원하기 위한 충분한 데이터가 확보된다.In this case, when the longitudinal cross-sectional tomography inspection is performed on the inspection area of the inspection target PCB 10, the acquisition process of the inclined perspective image should be repeated about 3 to 4 times, and the oblique perspective when the cross-sectional tomography is performed. Even if the image acquisition process is performed only once, sufficient data for reconstructing the cross-sectional image is secured.

이후, 상기 S400의 결과 검사대상 PCB(10)의 검사영역에 적용된 가변메쉬의 픽셀 수가 경사투시영상의 픽셀 수보다 많아지면 S420에서 영상처리부(70)에 저장된 디지털 영상을 기초로 하여 검사대상 PCB(10)의 검사영역 종단면 또는 횡단면 영상을 복원시킨다.Subsequently, when the number of pixels of the variable mesh applied to the inspection area of the inspection target PCB 10 is greater than the number of pixels of the tilted perspective image as a result of S400, the inspection target PCB (based on the digital image stored in the image processor 70 in S420). Restore the inspection section longitudinal section or cross-sectional image of 10).

이때, 종단면 영상의 복원방법은 전술한 기존의 CT 방법과 동일하게 이루어지고, 횡단면 영상의 복원방법은 검사대상 PCB(10)가 양면기판인 경우 상면과 하면의 영상을 분리하여 각각의 횡단면 영상을 획득하는 방식으로 이루어진다.At this time, the restoration method of the longitudinal section image is made in the same manner as the conventional CT method described above, and the restoration method of the cross-section image is to separate the images of the upper and lower surfaces when the inspection target PCB (10) is a double-sided board. It is made by way of acquiring.

즉, 도 13의 (c)와 (d)에 나타난 가변메쉬를 적용한 경우를 예로 들어 설명하면, 먼저 도 14의 (a)에 도시된 바와 같이 상면과 하면부품, 즉 납볼과 칩부품이 함께 나타난 투시영상을 획득한다. 이후, 상기 투시영상으로부터 도 14의 (b)에 나타난 칩부품의 횡단면 영상을 복원한 후, 도 14의 (a)에 도시된 투시영상에서 도 14의 (b)에 도시된 칩부품 횡단면 영상을 빼면 도 14의 (c)에 도시된 납볼의 횡단면 복원영상을 획득할 수 있다.That is, when the variable mesh shown in (c) and (d) of FIG. 13 is applied as an example, first, as shown in (a) of FIG. 14, the upper and lower parts, that is, the lead ball and the chip part, are shown together. Acquire a perspective image. Subsequently, after restoring the cross-sectional image of the chip component shown in FIG. 14B from the perspective image, the cross-sectional image of the chip component shown in FIG. 14B is illustrated in the perspective image of FIG. 14A. Subtracted, a cross-sectional reconstructed image of the lead ball shown in FIG. 14C can be obtained.

이후, S430에서 복원된 검사대상 PCB(10)의 검사영역 종단면 또는 횡단면 영상을 분석하여 부품장착상태 및 납땜상태 불량여부를 자동으로 판단한다.Subsequently, by analyzing the inspection region longitudinal section or cross-sectional image of the inspection target PCB 10 restored in S430, it is automatically determined whether the component mounting state and the soldering state defective.

상기한 방식으로 획득, 복원되는 검사영역의 종단면 또는 횡단면 영상에서 부품 및 납땜불량을 검사하는 순서를 도 15를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 15, a procedure for inspecting a component and a soldering failure in a longitudinal cross section or a cross-sectional image of an inspection region acquired and restored in the above manner will be described as follows.

먼저, S510에서 검사영역에 대한 경사투시영상을 획득하고, 상기 S510에서 획득한 영상을 이용하여 S520에서 검사대상 PCB(10) 상면의 횡단면 영상을 복원한 후 S530에서 검사대상 PCB(10) 상면에 장착된 부품에 대하여 부품불량항목인 부품무, 이동, 극성반전에 대한 검사를 수행한다. 상기 S530의 검사결과가 양품이면, S540에서 검사대상 PCB(10) 상면에 장착된 부품에 대하여 납땜불량항목인 무납, 미납, 과납, 브리지, 보이드에 대한 검사를 수행한다.First, an oblique perspective image of the inspection area is obtained in S510, and a cross-sectional image of the upper surface of the inspection target PCB 10 is restored in S520 by using the image obtained in S510, and then the upper surface of the inspection object PCB 10 is inspected in S530. The installed parts shall be inspected for parts defects, parts defects, movement, and polarity reversal. If the result of the inspection of S530 is a good product, in S540, the parts mounted on the upper surface of the PCB 10 to be inspected are inspected for lead-free, unpaid, over-paid, bridged, and voids.

상기와 같이 검사대상 PCB(10) 상면의 횡단면 검사가 완료되면, 상기 S510에서 획득한 영상을 이용하여 S550에서 검사대상 PCB(10) 하면의 횡단면 영상을 복원한 후 S560에서 검사대상 PCB(10) 하면에 장착된 부품에 대하여 부품불량항목인 부품무, 이동, 극성반전에 대한 검사를 수행한다. 상기 S560의 검사결과가 양품이면, S570에서 검사대상 PCB(10) 하면에 장착된 부품에 대하여 납땜불량항목인 무납, 미납, 과납, 브리지, 보이드에 대한 검사를 수행한다.When the cross-sectional inspection of the upper surface of the inspection target PCB 10 is completed as described above, after restoring the cross-sectional image of the lower surface of the inspection target PCB 10 in S550 using the image obtained in S510, the inspection target PCB 10 in S560. The parts mounted on the bottom surface are inspected for parts defects, moving parts, and polarity reversal. If the inspection result of S560 is a good product, in S570, the inspection is performed on the parts that are mounted on the lower surface of the PCB 10 to be soldered for the non-soldered, unpaid, overpaid, bridged, void.

이후, 상기 S540과 S560의 검사결과가 양품이고 검사영역에 장착된 부품이 볼타입의 전극을 가진 부품이면 상기 S510에서 획득한 영상을 이용하여 S580에서 검사대상 PCB(10)의 검사영역의 종단면 영상을 복원한 후 S590에서 검사대상 PCB(10)의 상, 하면에 장착된 부품에 대하여 납땜불량항목인 볼뜸, 보이드에 대한 검사를 수행한다. 이로써, 검사대상 PCB(10)의 검사영역 횡단면 검사 및 종단면 검사가 완료된다.Subsequently, if the inspection result of S540 and S560 is good and the component mounted in the inspection region is a component having a ball-type electrode, the longitudinal section image of the inspection region of the inspection target PCB 10 is used in S580 by using the image obtained in S510. After restoring, the S590 performs inspection on the soldering defects of the ball moxibustion and voids on the components mounted on the upper and lower surfaces of the inspection target PCB 10. Thus, the inspection area cross section inspection and the longitudinal section inspection of the inspection object PCB 10 are completed.

상기한 S530과 S560에서 부품불량항목을 검사하는 과정을 도 16을 참조하여 설명하면, 먼저 S710에서 검사영역의 복원된 횡단면 영상을 미리 설정된 영상밝기 경계값을 기준으로 이치화시킨다. 즉, 현재의 영상밝기값이 영상밝기 경계값 이상이면 그 특징을 흰색으로 정의하고 현재의 영상밝기값이 영상밝기 경계값 미만이면 그 특징을 검정색으로 정의한다.Referring to FIG. 16, a process of inspecting a component failure item in S530 and S560 will be first binarized based on a preset image brightness threshold in S710. That is, if the current image brightness value is equal to or greater than the image brightness threshold, the feature is defined as white. If the current image brightness value is less than the image brightness threshold, the feature is defined as black.

이후, S720에서 각각의 검사영역에서 검정색으로 정의된 면적을 계산하고, 이렇게 계산된 검정색의 면적을 S730에서 각각의 부품불량항목에 해당하는 면적과 비교하여 불량여부를 판단한다.Subsequently, the area defined in black in each inspection area is calculated in S720, and the area of black calculated in this way is compared with the area corresponding to each component defect item in S730 to determine whether there is a defect.

상기한 각각의 부품불량항목에 대한 비교, 판단 과정에 대하여 도 17을 참조하여 설명하면, 부품무 검사에서는 점선으로 정의된 부품무검사영역 내에서 검정색의 면적이 미리 설정된 기준값보다 작으면 부품무 불량으로 판단하고, 이동 검사에서는 점선으로 정의된 이동검사영역 내에서 검정색의 면적이 미리 설정된 기준값보다 크면 이동 불량으로 판단하고, 극성반전 검사에서는 점선으로 정의된 극성검사영역 내에서 검정색의 면적이 미리 설정된 기준값보다 크면 극성반전 불량으로 판단한다.Referring to FIG. 17, a comparison and determination process for each of the parts defective items described above will be performed. In the parts free inspection, if a black area is smaller than a preset reference value within the parts free inspection region defined by a dotted line, the parts are defective. If the area of black in the movement inspection area defined by the dotted line is larger than the preset reference value, the movement inspection determines that the movement is bad.In the polarity inversion inspection, the area of black in the polarity inspection area defined by the dotted line is preset If it is larger than the reference value, it is regarded as a polarity inversion failure.

또한, 상기한 S530, S540, S560, S570, S590의 전에는 각 검사항목에 대하여 사용자가 임의로 검사영역의 개수, 검사영역의 위치 및 크기, 각 검사영역에 적용되는 알고리즘, 각 알고리즘에 필요한 매개변수를 포함하는 검사계획을 추가, 수정, 삭제할 수 있는 과정이 더 포함된다.In addition, before S530, S540, S560, S570, and S590, for each inspection item, the user arbitrarily sets the number of inspection regions, the position and size of the inspection regions, the algorithm applied to each inspection region, and the parameters required for each algorithm. It also includes the process of adding, modifying, and deleting inspection plans that include them.

상기한 각 검사영역에 적용되는 알고리즘의 종류에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The type of algorithm applied to each of the inspection areas will be described in detail as follows.

먼저, 검사영역 내에 존재하는 각 픽셀들의 영상밝기값의 합을 전체 검사영역의 픽셀수로 나눠 검사영역 내의 영상밝기 평균값을 계산한 후 이 영상밝기 평균값을 미리 설정된 기준값과 비교함으로써 불량항목을 검출하는 알고리즘이 있다.First, by calculating the average image brightness in the inspection area by dividing the sum of the image brightness values of each pixel present in the inspection area by the number of pixels in the entire inspection area, and comparing the average image brightness value with a preset reference value to detect a defective item. There is an algorithm.

이 알고리즘을 설명하기 위해 도 18에 도시된 검사영역의 복원영상을 예로들면, 검사영역의 복원영상의 전체 픽셀수는 10×10이고, 각각의 픽셀들의 영상 밝기값은 100 또는 200으로서 영상 밝기값이 100인 픽셀수는 70개, 영상 밝기값이 200인 픽셀수는 30개이므로 영상밝기 평균값은 130이 된다. 이렇게 구해진 영상밝기 평균값을 미리 설정된 기준값과 비교하여 검사영역에서의 검사결과를 도출한다.To illustrate this algorithm, taking the reconstructed image of the inspection area shown in FIG. 18 as an example, the total number of pixels of the reconstructed image of the inspection area is 10x10, and the image brightness value of each pixel is 100 or 200, and the image brightness value is shown. Since the number of pixels having 100 is 70 and the number of pixels having 200 brightness is 30, the average brightness of the image is 130. The result of the inspection in the inspection area is derived by comparing the average value of the image brightness thus obtained with a preset reference value.

이와 같이 영상밝기 평균값을 이용하는 알고리즘은 검사영역 복원영상의 명암이 선명하거나 검사영역이 검사특징부와 비교하여 큰 차이가 없는 경우에 적용되는 것이 바람직하다.The algorithm using the average image brightness is preferably applied when the contrast of the inspection region reconstructed image is clear or when the inspection region has no significant difference compared with the inspection feature.

다음, 검사영역을 이치화하여 이치화된 영상에서 부품 또는 납땜의 면적을 구한 후 이 면적을 미리 설정된 기준값과 비교함으로써 불량항목을 검출하는 알고리즘이 있다.Next, there is an algorithm for detecting a defective item by binarizing the inspection area to obtain an area of a component or solder in the binarized image and comparing the area with a preset reference value.

더 자세하게는, 도 18의 검사영역 복원영상을 100보다 크고 200보다 작은 임의의 이치화값을 이용하여 이치화하면 도 19와 같은 이치화 영상을 얻을 수 있고, 이 영상에서 부품 또는 납땜의 특징이 밝은 영역이라고 가정하면 부품 또는 납땜의 면적에 해당하는 픽셀수는 30이 된다. 이렇게 구해진 밝은 영역의 픽셀수를 미리 설정된 기준픽셀수와 비교하여 검사영역에서의 검사결과를 도출한다.More specifically, binarizing the inspection region reconstructed image of FIG. 18 using an arbitrary binarization value larger than 100 and smaller than 200 yields a binarized image as shown in FIG. 19, in which the component or solder feature is a bright region. Assuming that the number of pixels corresponding to the area of the component or solder is 30. The inspection result in the inspection region is derived by comparing the number of pixels in the bright region thus obtained with the preset reference pixels.

다음, 검사영역을 이치화하여 이치화된 영상에서 부품 또는 납땜 영역의 면적과 전체 검사영역의 면적의 비(Ratio)를 구한 후 이 면적비를 미리 설정된 기준값과 비교함으로써 불량항목을 검출하는 알고리즘이 있다.Next, there is an algorithm for detecting defective items by binarizing the inspection area to obtain a ratio of the area of the component or solder area to the area of the entire inspection area in the binarized image, and comparing the area ratio with a preset reference value.

더 자세하게는, 도 18의 검사영역 복원영상을 100보다 크고 200보다 작은 임의의 이치화값을 이용하여 이치화하면 도 19와 같은 이치화 영상을 얻을 수 있고,이 영상에서 부품 또는 납땜의 특징이 밝은 영역이라고 가정하면 부품 또는 납땜의 면적에 해당하는 픽셀수는 30이 된다. 따라서, 부품 또는 납땜의 면적과 전체 검사영역의 면적의 비는 밝은 영역의 픽셀수에 대한 전체 픽셀수의 비와 동일하게 되어 0.3(30/100)이 된다. 이렇게 구해진 면적비를 미리 설정된 기준값과 비교하여 검사영역에서의 검사결과를 도출한다.More specifically, binarizing the inspection region reconstructed image of FIG. 18 using an arbitrary binarization value larger than 100 and smaller than 200 yields a binarized image as shown in FIG. 19, in which a component or solder feature is a bright region. Assuming that the number of pixels corresponding to the area of the component or solder is 30. Therefore, the ratio of the area of the component or solder to the area of the entire inspection area is equal to the ratio of the total number of pixels to the number of pixels of the bright area, which is 0.3 (30/100). The area ratio thus obtained is compared with a predetermined reference value to derive the inspection result in the inspection area.

다음, 검사영역을 이치화하여 이치화된 영상에서 부품 또는 납땜 영역의 수평 또는 수직 방향으로의 최대 길이를 구한 후 이 최대 길이를 미리 설정된 기준값과 비교함으로써 불량항목을 검출하는 알고리즘이 있다.Next, there is an algorithm that binarizes the inspection area to find the maximum length of the component or solder area in the binarized image in the horizontal or vertical direction, and compares the maximum length with a preset reference value to detect the defective item.

다음, 검사영역에서 이웃하는 픽셀간의 밝기차인 에지강도에 대한 경계치 에지강도를 설정하여 이 경계치 에지강도보다 큰 에지강도를 가진 픽셀들의 개수를 구한 후 이 픽셀수를 미리 설정된 기준값과 비교함으로써 불량항목을 검출하는 알고리즘이 있다.Next, set the threshold edge intensity for the edge intensity, which is the difference in brightness between neighboring pixels in the inspection area, obtain the number of pixels with edge intensity greater than this threshold edge intensity, and then compare the number of pixels with a preset reference value. There is an algorithm for detecting items.

더 자세하게는, 도 18의 검사영역 복원영상을 수평 또는 수직 방향으로 임의의 경계치 에지강도를 이용하여 처리하면 도 20과 같이 에지강도가 나타난 영상이 획득되고, 이때의 에지강도는, 에지강도(Ci, Rj)=??P(Ci, Rj)-P(Ci-1, Rj-1)??라는 수학식을 이용하여 얻을 수 있다. 여기서, i와 j의 범위는 각각 2≤i≤10이고, 1≤j≤10이다. 이후, 상기와 같이 획득된 영상에서 부품 또는 납땜의 특징이 밝은 영역이라고 가정하고 밝은 영역의 픽셀수를 구한 후 이 픽셀수를 미리 설정된 기준값과 비교하여 검사영역에서의 검사결과를 도출한다.More specifically, when the inspection region reconstructed image of FIG. 18 is processed using any boundary edge strength in the horizontal or vertical direction, an image in which edge intensity is shown as shown in FIG. 20 is obtained, and the edge intensity at this time is the edge intensity ( C i , R j ) = ?? P (C i , R j ) -P (C i-1 , R j-1 ) ?? Here, the ranges of i and j are 2 ≦ i ≦ 10 and 1 ≦ j ≦ 10, respectively. Subsequently, assuming that the feature of the component or the solder is a bright region in the obtained image, the number of pixels in the bright region is obtained, and the number of pixels is compared with a preset reference value to derive the inspection result in the inspection region.

이와 같이 에지강도를 이용하는 알고리즘은 검사영역에서 검사특징부와 검사배경부의 영상밝기차가 적거나 전체 영상밝기가 변하는 경우에 적용되는 것이 바람직하다.As described above, the algorithm using edge strength is preferably applied when the image brightness difference between the inspection feature and the inspection background is small in the inspection region or when the overall image brightness is changed.

다음, 검사영역 내의 분산값(Variance Value)을 계산한 후 이 분산값을 미리 설정된 기준값과 비교함으로써 불량항목을 검출하는 알고리즘이 있다.Next, there is an algorithm that detects a defective item by calculating a variance value in the inspection area and comparing the variance value with a preset reference value.

더 자세하게는, 도 18의 검사영역 복원영상에 도 21에 도시된 바와 같이 임의의 분산검사영역, V1, V2를 설정하고, 상기한 분산검사영역 V1, V2에 대한 분산을 각각 구한다. 이때, V1의 영역은 모두 같은 밝기값을 가진 픽셀들로 구성되어 있으므로 작은 분산값이 구해지고, V2의 영역은 2가지 종류의 밝기값을 가진 픽셀들로 구성되어 있으므로 큰 분산값이 구해진다. 이후, 각각의 분산검사영역 V1, V2에서 구해진 분산값과 미리 설정된 기준값을 비교하여 검사영역에서의 검사결과를 도출한다.More specifically, as illustrated in FIG. 21, arbitrary distributed inspection regions V1 and V2 are set in the inspection region reconstructed image of FIG. 18, and variances for the distributed inspection regions V1 and V2 are obtained, respectively. At this time, since the area of V1 is composed of pixels having the same brightness value, a small dispersion value is obtained, and the area of V2 is composed of pixels having two kinds of brightness values, so a large dispersion value is obtained. Subsequently, the inspection results in the inspection region are derived by comparing the dispersion values obtained in each of the dispersion inspection regions V1 and V2 with a preset reference value.

이와 같이 분산값을 이용하는 알고리즘은 검사영역에서 검사특징부들이 검사배경부의 크기에 비하여 극히 일부이면서 섞여 있는 경우에 적용되는 것이 바람직하다.In this way, the algorithm using the variance value is preferably applied when the inspection features in the inspection area are very small and mixed with the size of the inspection background.

상기한 알고리즘 중에서 이치화된 영상에서의 면적을 이용하는 알고리즘을 적용하여 검사영역의 횡단면 및 종단면 영상에 대한 분석과정을 설명하면 다음과 같다.Among the above algorithms, the analysis process for the cross-sectional and longitudinal cross-sectional images of the inspection area is described by applying an algorithm using an area in a binarized image.

먼저, 도 22를 참조하여 검사영역의 횡단면 영상에 대한 분석과정을 설명하면, S810에서 복원된 검사영역의 횡단면 영상을 미리 설정된 영상밝기 경계값을 기준으로 이치화시킨 후, 이렇게 이치화된 횡단면 영상을 기준으로 S820에서 납볼 형상 주위의 브리지 윈도우의 영상값을 읽어 브리지의 유무를 계산하고, S830에서 납볼 형상의 검정색으로 정의된 부분의 면적을 계산하여 납볼을 포함한 납량을 산출하고, S840에서 납볼 형상 내부의 흰색으로 정의된 부분의 면적을 계산하여 납볼 내의 보이드 크기를 산출한다.First, referring to FIG. 22, a process of analyzing a cross-sectional image of an inspection region is binarized based on a preset image brightness boundary value, after which the cross-sectional image of the inspection region restored in S810 is binarized. Read the video values of the bridge window around the lead ball shape in S820 to calculate the presence of the bridge, calculate the amount of lead including lead balls by calculating the area of the black ball-shaped part in S830, and in S840 The void size in the lead ball is calculated by calculating the area of the part defined in white.

이후, S850에서 상기한 S820, S830, S840에서 계산한 결과를 미리 설정된 불량항목의 검사기준값들과 비교하여 검사 중인 납볼의 납땜상태를 판단한다. 즉, 검사 중인 납볼의 납땜상태가 정상인지, 아니면 납부족, 납과다, 납볼보이드, 브리지, 납볼없음 등의 불량항목에 해당되는지를 판단한다.Subsequently, the soldering state of the lead ball being inspected is determined by comparing the results calculated in S820, S830, and S840 with the inspection reference values of the preset defective item in S850. That is, it is determined whether the soldering state of the lead ball under test is normal or whether it is a defective item such as insufficient lead, excess lead, lead balloid, bridge, and no lead ball.

이때, 도 23에 도시된 바와 같이 검사기준에서 정상 횡단면의 면적을 100, 납부족단면의 면적을 90 이하로 정의했을 때 이치화된 횡단면 영상 중 검정색 부분의 면적이 90 이하이면 납부족 불량으로 판정된다. 또한, 검사기준에서 정상 횡단면의 면적을 100, 납과다면적을 120 이상으로 정의했을 때 이치화된 횡단면 영상 중 검정색 부분의 면적이 120 이상이면 납과다 불량으로 판정된다.At this time, when the area of the normal cross section is defined as 100 and the area of the insufficient lead cross section is 90 or less in the inspection standard, as shown in FIG. . In addition, when the area of the normal cross section is defined as 100 and the lead and multi-area area is 120 or more in the inspection standard, if the area of the black portion of the binarized cross-sectional image is 120 or more, it is determined that the lead is excessive.

또한, 검사기준에서 납볼보이드 불량의 면적 크기를 10 이상으로 정의했을 때 이치화된 횡단면 영상 중 전체의 검정색 부분의 면적이 정상이더라도 그 검정색 부분 내에 있는 흰색 부분의 면적이 10 이상이면 납볼보이드 불량으로 판정된다.In addition, when the area of the lead balloid defect is defined as 10 or more in the inspection standard, even if the area of the entire black portion of the binarized cross-sectional image is normal, if the area of the white portion within the black portion is 10 or more, it is determined as a lead balloid defect. do.

또한, 이치화된 횡단면 영상 중 납볼과 납볼 사이에서 브리지 윈도우의 영상 평균값을 읽어 브리지 윈도우의 영상 평균값이 미리 설정된 값보다 작으면 브리지 불량으로 판정된다.In addition, if the image average value of the bridge window is read between the lead ball and the lead ball among the binarized cross-sectional images, it is determined that the bridge is bad.

또한, 검사기준에서 정상 횡단면 면적을 100, 납볼없음단면을 50 이하로 정의했을 때 이치화된 횡단면 영상 중 검정색 부분의 면적이 50 이하이면 납볼없음 불량으로 판정된다.In addition, when the inspection standard defines the normal cross-sectional area as 100 and the lead ball-free section as 50 or less, if the area of the black portion of the binarized cross-sectional image is 50 or less, it is determined as a lead-free ball defect.

다음, 도 24를 참조하여 검사영역의 종단면 영상에 대한 분석과정을 설명하면, S910에서 복원된 검사영역의 종단면 영상을 미리 설정된 영상밝기 경계값을 기준으로 이치화시킨 후, 이치화된 종단면 영상을 기준으로 S920에서 납볼 형상의 검정색으로 정의된 부분의 면적을 계산하여 납볼을 포함한 납량을 산출하고, S930에서 납볼 형상 내부의 흰색으로 정의된 부분의 면적을 계산하여 납볼 내의 보이드 크기를 산출하고, S940에서 PCB의 랜드와 납볼 형상 사이의 거리를 측정하여 납볼뜸의 정도를 산출한다.Next, referring to FIG. 24, the analysis process of the longitudinal section image of the inspection region is binarized based on a preset image brightness boundary value after binarizing the longitudinal section image of the inspection region reconstructed in S910. In S920, the lead area including lead balls is calculated by calculating the area of the lead ball shape defined in black, and in S930, the area of the part defined in white inside the lead ball shape is calculated to calculate the void size in the lead ball, and in S940, the PCB is calculated. Calculate the degree of lead ball moxibustion by measuring the distance between the land and lead ball shape.

이후, S950에서 상기한 S920, S930, S940에서 계산한 결과를 미리 설정된 불량항목의 검사기준값들과 비교하여 검사 중인 납볼의 납땜상태를 판단한다. 즉, 검사 중인 납볼의 납땜상태가 정상인지, 아니면 납부족, 납과다, 납볼보이드, 납볼뜸, 납볼없음 등의 불량항목에 해당되는지를 판단한다.Subsequently, the solder state of the lead ball being inspected is determined by comparing the results calculated in S920, S930, and S940 described above with the inspection reference values of the defective item. In other words, it is determined whether the soldering state of the lead ball under test is normal or whether it is a defective item such as insufficient lead, excessive lead, lead ball void, lead ball moxibustion, and no lead ball.

이때, 도 25에 도시된 바와 같이 검사기준에서 정상 종단면의 면적을 100, 납부족단면의 면적을 90 이하로 정의했을 때 이치화된 종단면 영상 중 검정색 부분의 면적이 90 이하이면 납부족 불량으로 판정된다. 또한, 검사기준에서 정상 종단면의 면적을 100, 납과다면적을 120 이상으로 정의했을 때 이치화된 종단면 영상 중 검정색 부분의 면적이 120 이상이면 납과다 불량으로 판정된다.At this time, when the area of the normal longitudinal section is defined as 100 and the area of the insufficient lead section is 90 or less in the inspection criterion as shown in FIG. 25, if the area of the black portion of the binarized longitudinal section image is 90 or less, it is determined that the defect is insufficient. . In addition, when the area of the normal longitudinal section is defined as 100 and the lead and multi-area area is 120 or more in the inspection standard, if the area of the black portion of the binarized longitudinal section image is 120 or more, it is determined that the lead excess is bad.

또한, 검사기준에서 납볼보이드 불량의 면적 크기를 10 이상으로 정의했을때 이치화된 종단면 영상 중 전체의 검정색 부분의 면적이 정상이더라도 그 검정색 부분 내에 있는 흰색 부분의 면적이 10 이상이면 납볼보이드 불량으로 판정된다. 또한, 이치화된 종단면 영상 중 납볼 형상과 PCB의 랜드 형상 사이의 간격이 0보다 큰 경우에는 납볼뜸 불량으로 판정되고, 납볼 형상이 없는 경우에는 납볼없음 불량으로 판정된다. 이때, 납볼뜸 불량은 납부족 불량으로, 납볼없음 불량은 각각 납부족 불량과 납볼뜸 불량으로 판정내릴 수도 있다.In addition, when the area of lead balloid defects is defined as 10 or more in the inspection standard, even if the area of the entire black portion of the binarized longitudinal section image is normal, if the area of the white portion within the black portion is 10 or more, it is determined as a lead balloid defect. do. In addition, when the distance between the lead ball shape and the land shape of the PCB in the binarized longitudinal section image is larger than 0, it is determined that the lead ball is bad, and when there is no lead ball shape, it is determined that the lead ball is bad. At this time, the poor lead moxibustion may be determined to be a lack of lead, and the lack of lead ball may be determined as a lack of lead and a poor lead decay, respectively.

이후, S440에서 검사대상 PCB(10)의 자동검사계획에 따른 검사영역의 전체 수와 이미 검사한 검사영역의 수를 비교한다. 상기 S440의 결과, 검사영역의 전체 수보다 검사한 검사영역의 수가 작으면, 즉 검사할 검사영역이 남아있으면 S450에서 위치결정부(20)가 동작하여 검사대상 PCB(10)를 다음 검사영역의 위치로 이동시킨다.Thereafter, the total number of inspection areas according to the automatic inspection plan of the inspection target PCB 10 is compared with the number of inspection areas already inspected in S440. As a result of the step S440, if the number of inspection areas to be inspected is smaller than the total number of inspection areas, that is, if the inspection area to be inspected remains, the positioning unit 20 operates in S450 to move the inspection target PCB 10 to the next inspection area. Move to position

상기한 과정을 검사대상 PCB(10)에 더 이상 검사할 검사영역이 존재하지 않을 때까지 계속해서 반복 실시한다.The above process is repeatedly performed until there is no inspection area to be inspected on the inspection target PCB 10.

상기와 같이 구성되고 동작되는 본 발명에 따른 X-선을 이용한 PCB의 단층 검사방법은, 검사대상 PCB(10)의 검사영역 검사시 검사영역의 단면영상 복원을 위해 필요한 픽셀 수가 감소되도록 그 부분별 검사중요도에 따라 픽셀의 크기를 구성시킨 가변메쉬를 적용함으로써 검사영역의 경사투시영상을 획득한 후 단면영상으로 복원하는데 소요되는 시간이 대폭 단축되어 검사의 정확도를 높임과 동시에 고속검사가 가능하게 되는 이점이 있다.In the tomographic inspection method of the PCB using the X-ray according to the present invention constructed and operated as described above, by the part so that the number of pixels required for restoring the cross-sectional image of the inspection area during the inspection area inspection of the inspection target PCB 10 By applying the variable mesh consisting of the pixel size according to the importance of inspection, the time required for retrieving the cross-sectional image after obtaining the sloping perspective image of the inspection area is greatly shortened, thereby increasing the accuracy of the inspection and enabling high-speed inspection. There is an advantage.

상기와 같이 본 발명은 기존의 CT 방법에 가변메쉬를 도입하여 CT 방법의 장점이었던 검사의 정확도를 그대로 유지함과 동시에 검사의 신속함을 향상시킴으로써 검사영역의 종단면 또는 횡단면 영상을 고속으로 복원할 수 있게 된다. 따라서, 생산라인 상에서의 인라인화가 가능해져 산업용으로 유용하게 쓰일 수 있게 되는 이점이 있다.As described above, the present invention maintains the accuracy of the inspection, which is an advantage of the CT method by introducing a variable mesh into the existing CT method, and improves the speed of the inspection so that the longitudinal or cross-sectional image of the inspection area can be quickly restored. do. Therefore, there is an advantage that can be inlined on the production line can be useful for industrial use.

또한, 본 발명에 따른 X-선을 이용한 PCB의 단층 검사방법은, 한번의 영상 획득으로 검사대상 PCB(10)의 상면, 하면을 선택적으로 검사할 수 있게 되므로 검사의 효율성이 극대화되어 고속검사가 가능함은 물론, 각각의 검사영역에 가장 알맞은 알고리즘을 적용하여 검사를 수행하므로 부품의 다양한 장착상태 불량을 검출할 수 있고 다양한 전극을 가진 이형부품도 효과적으로 검사 가능한 이점이 있다.In addition, the single-layer inspection method of the PCB using the X-ray according to the present invention, since the upper and lower surfaces of the inspection target PCB 10 can be selectively inspected by acquiring an image once, the inspection efficiency is maximized and the high speed inspection is performed. In addition, since the inspection is performed by applying the algorithm that is most suitable for each inspection region, various mounting state defects of the components can be detected, and the release parts having various electrodes can be effectively inspected.

또한, 본 발명에 따른 X-선을 이용한 PCB의 단층 검사방법은, 검사영역의 종단면 또는 횡단면 영상을 필요에 따라 선택적으로 검사할 수 있게 되므로 검사의 효율성이 극대화됨은 물론 검사대상 PCB(10)에 실장된 전자부품의 종류에 따라 가장 적합한 검사를 실시하여 검사결과의 정확도를 최대한 높일 수 있는 이점이 있다.In addition, in the single-layer inspection method of the PCB using the X-ray according to the present invention, it is possible to selectively inspect the longitudinal section or the cross-sectional image of the inspection area as necessary, thereby maximizing the efficiency of the inspection as well as the inspection target PCB (10) According to the type of electronic components mounted there is an advantage that can perform the most suitable inspection to maximize the accuracy of the inspection results.

Claims (3)

인쇄회로기판(이하, PCB라 함)에 전자부품을 납땜시킨 후 전자부품의 장착상태 및 납땜상태를 자동으로 검사하기 위하여 PCB의 검사영역에 검사영역의 부분별 검사중요도에 따라 픽셀의 크기를 가변시켜 구성시킨 가변메쉬를 적용하여 PCB의 검사영역 경사투시영상을 획득하고 이를 횡단면 또는 종단면 영상으로 복원 및 분석한 후 부품장착상태 및 납땜상태 불량여부를 판단하는 X-선을 이용한 PCB의 단층 검사방법에 있어서,After soldering an electronic component to a printed circuit board (hereinafter referred to as a PCB), the size of the pixel is changed according to the inspection importance of each part of the inspection area in the inspection area of the PCB to automatically check the mounting state and the soldering state of the electronic part. PCB tomographic inspection method using X-ray to determine the component mounting status and soldering status after retrieval and analysis of cross section or longitudinal section image of the inspection area of PCB by applying the variable mesh To 상기 PCB의 검사영역에 대한 경사투시영상을 획득하는 제 1 과정과, 상기 제 1 과정에서 획득한 영상을 이용하여 PCB 상면의 횡단면 영상을 복원한 후 PCB 상면에 장착된 부품에 대하여 부품불량항목인 부품무, 이동, 극성반전에 대한 검사를 수행하는 제 2 과정과, 상기 제 2 과정의 검사결과가 양품이면 PCB 상면에 장착된 부품에 대하여 납땜불량항목인 무납, 미납, 과납, 브리지, 보이드에 대한 검사를 수행하는 제 3 과정과, 상기 제 1 과정에서 획득한 영상을 이용하여 PCB 하면의 횡단면 영상을 복원한 후 PCB 하면에 장착된 부품에 대하여 부품불량항목인 부품무, 이동, 극성반전에 대한 검사를 수행하는 제 4 과정과, 상기 제 4 과정의 검사결과가 양품이면 PCB 하면에 장착된 부품에 대하여 납땜불량항목인 무납, 미납, 과납, 브리지, 보이드에 대한 검사를 수행하는 제 5 과정과, 상기 제 3 과정과 제 5 과정의 검사결과가 양품이고 검사영역에 장착된 부품이 볼타입의 전극을 가진 부품이면 상기 제 1 과정에서 획득한 영상을 이용하여 PCB 검사영역의 종단면 영상을 복원한후 PCB의 상, 하면에 장착된 부품에 대하여 납땜불량항목인 볼뜸, 보이드에 대한 검사를 수행하는 제 6 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 X-선을 이용한 PCB의 단층 검사방법.The first process of acquiring the sloping perspective image of the inspection area of the PCB, and after restoring the cross-sectional image of the upper surface of the PCB by using the image obtained in the first process is a component failure item for the components mounted on the upper surface of the PCB In the second process of inspecting no part, movement, and polarity reversal, and if the result of the second process is a good product, the parts mounted on the upper surface of PCB are not soldered, unpaid, overpaid, bridged, voided. The third step of performing the inspection and the cross-sectional image of the lower surface of the PCB by restoring the image obtained in the first process and then the parts missing, moving, polarity reversal If the inspection result of the fourth process and the result of the fourth process is a good product, the inspection can be performed on the solderless items such as lead-free, unpaid, over-paid, bridge, and void for the components mounted on the lower surface of the PCB. If the inspection result of the fifth process and the third process and the fifth process is good and the component mounted in the inspection region is a component having a ball-type electrode, the PCB inspection region may be 6. A method of inspecting a single layer of a PCB using an X-ray after restoring a longitudinal cross-sectional image, wherein a sixth process of inspecting ball solder and voids, which is a poor soldering item, is performed on components mounted on upper and lower surfaces of the PCB. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기한 제 2 과정, 제 3 과정, 제 4 과정, 제 5 과정, 제 6 과정 전에는 각 검사항목에 대하여 사용자가 임의로 검사영역의 개수, 검사영역의 위치 및 크기, 각 검사영역에 적용되는 알고리즘, 각 알고리즘에 필요한 매개변수를 포함하는 검사계획을 추가, 수정, 삭제할 수 있는 과정이 더 포함된 것을 특징으로 하는 X-선을 이용한 PCB의 단층 검사방법.Before the second, third, fourth, fifth, and sixth processes, the number of inspection areas, the position and size of the inspection areas, an algorithm applied to each inspection area, for each inspection item, PCB tomography inspection method using the X-rays, characterized in that it further includes the process of adding, modifying, deleting the inspection plan including the parameters required for each algorithm. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기한 각 검사영역에 적용되는 알고리즘은, 검사영역 내의 영상밝기 평균값을 계산한 후 이 영상밝기 평균값을 미리 설정된 기준값과 비교함으로써 불량항목을 검출하는 알고리즘, 또는 검사영역을 이치화하여 이치화된 영상에서 부품 또는 납땜 영역의 면적을 구한 후 이 면적을 미리 설정된 기준값과 비교함으로써 불량항목을 검출하는 알고리즘, 또는 검사영역을 이치화하여 이치화된 영상에서 부품 또는 납땜 영역의 면적과 전체 검사영역의 면적의 비(Ratio)를 구한 후 이 면적비를미리 설정된 기준값과 비교함으로써 불량항목을 검출하는 알고리즘, 또는 검사영역을 이치화하여 이치화된 영상에서 부품 또는 납땜 영역의 수평 또는 수직 방향으로의 최대 길이를 구한 후 이 최대 길이를 미리 설정된 기준값과 비교함으로써 불량항목을 검출하는 알고리즘, 또는 검사영역에서 이웃하는 픽셀간의 밝기차인 에지강도에 대한 경계치 에지강도를 설정하여 이 경계치 에지강도보다 큰 에지강도를 가진 픽셀들의 개수를 구한 후 이 픽셀수를 미리 설정된 기준값과 비교함으로써 불량항목을 검출하는 알고리즘, 또는 검사영역 내의 분산값(Variance Value)을 계산한 후 이 분산값을 미리 설정된 기준값과 비교함으로써 불량항목을 검출하는 알고리즘인 것을 특징으로 하는 X-선을 이용한 PCB의 단층 검사방법.The algorithm applied to each of the inspection areas includes an algorithm for detecting defective items by calculating an average value of the image brightness in the inspection area and comparing the average value of the image brightness with a preset reference value, or a component in the binarized image by binarizing the inspection area. Alternatively, the area of the soldered area is calculated by comparing the area with a preset reference value and detecting the defective item by binarizing the area, or the ratio of the area of the component or soldered area to the area of the entire inspection area in the binarized image. ) And then compare this area ratio with a preset reference value to detect the defective item or binarize the inspection area to find the maximum length in the horizontal or vertical direction of the component or solder area in the binarized image. Egg to detect defective items by comparing with preset reference value By setting the threshold edge intensity for edge intensity, which is the brightness difference between neighboring pixels in the algorithm or inspection area, calculate the number of pixels with edge intensity larger than this threshold edge intensity, and compare the number of pixels with the preset reference value. Algorithm for detecting defective items or an algorithm for detecting defective items by calculating a variance value in the inspection area and comparing the variance value with a preset reference value. method of inspection.
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