KR100575896B1 - 전자부품 검사 방법 - Google Patents

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KR100575896B1
KR100575896B1 KR1020050049048A KR20050049048A KR100575896B1 KR 100575896 B1 KR100575896 B1 KR 100575896B1 KR 1020050049048 A KR1020050049048 A KR 1020050049048A KR 20050049048 A KR20050049048 A KR 20050049048A KR 100575896 B1 KR100575896 B1 KR 100575896B1
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김동현
안의종
김진석
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윈텍 주식회사
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Abstract

본 발명은 전자부품 검사 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 양부판정의 대상이 되는 다수의 전자부품을 진동에 의해 순차적으로 공급하는 공급단계, 유리원판을 회전시키는 회전단계, 공급단계에서 공급된 전자부품을 공급단계에서 공급되는 다른 전자부품의 이동력에 의하여 무진동 상태로 이송하여 유리원판에 정렬 배치하는 정렬단계, 전자부품의 위치를 판단할 수 있는 위치정보를 생성하는 위치정보 생성단계, 위치정보를 이용하여 전자부품의 상하좌우 4면의 촬영 영상을 생성하는 촬영단계, 촬영 영상과 기 저장된 기준 영상을 비교하여 전자부품의 양부를 판정하는 양부판정단계 및 위치정보와 양부판정을 이용하여 압축공기를 선택적으로 단속하여 전자부품을 양품 또는 불량품으로 분류하여 배출하는 배출단계를 포함한다.
본 발명은, 전자부품이 무진동 상태로 정렬되기 때문에 안정적인 전자부품의 정렬이 가능하고, 2회 이상의 촬영영상을 바탕으로 양부판정을 하기 때문에 선별력이 높아지며, 노즐을 제거하여 압축공기의 이동경로를 최소화하기 때문에 전자부품 배출의 반응 속도를 향상시키는 효과가 있다.
호퍼, 피더, 적층형 세라믹 커패시터, 압축공기, 카메라, 유리원판

Description

전자부품 검사 방법 {method for inspecting electronic parts}
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자부품 검사 방법에 사용되는 시스템의 평면 구성도를 예시한 도면,
도2는 도1의 전자부품 검사 시스템의 전자부품 정렬부를 도시한 도면,
도3은 도2의 전자부품 정렬부의 두 개의 지그의 횡단면도,
도4는 도2의 전자부품 정렬부의 두 개의 지그의 종단면도,
도5는 도1의 전자부품 검사 시스템의 전자부품 촬영부 중 조명수단을 도시한 도면,
도6은 도5의 조명수단 중 전자부품의 우측에 위치되는 조명수단을 도시한 도면,
도7은 도1의 전자부품 검사 시스템의 전자부품 배출부의 사시도,
도8은 도1의 전자부품 검사 시스템의 전자부품 배출부의 정면도,
도9는 도8의 전자부품 검사 시스템의 전자부품 배출부의 A-A` 단면도,
도10은 본 발명의 일실시예에 따른 전자부품 검사 방법의 절차 흐름도이다.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 전자부품 공급부 200 : 전자부품 정렬부
300 : 유리원판 400 : 트리거 센서
500 : 전자부품 촬영부 600 : 전자부품 배출부
본 발명은 전자부품 검사 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전자부품을 자동으로 정렬하여 양부판정을 하고 판정결과에 따라 전자부품을 배출하여 분류하는, 전자부품 검사 방법에 관한 것이다.
여기에서 전자부품 검사란 적층형 세라믹 커패시터(MLCC: multilayer eramic capacitor) 또는 이와 유사한 종류의 전자부품을 정렬하여 영상을 촬영하고 촬영된 영상으로 전자부품의 양부를 판정한 다음, 압축공기를 분사하여 판정결과에 따라 전자부품을 자동으로 분류하는 방법을 말한다.
일반적으로, MLCC 등의 전자부품은 출시되기 전에 크기, 크랙, 도금량, 도금면적 등의 전자부품에 대한 양부판정이 필수적으로 요구된다.
한편, 이와 같은 전자부품 검사 방법에 사용되는 종래 전자부품 검사 시스템의 예는 국내 특허공개 제2002-73957호 및 제2004-82564호에도 개시된 바 있다.
그러나 종래에 이용되는 전자부품 검사 방법은 전자부품이 진동되는 상태로 전자부품을 정렬하기 때문에 전자부품의 정렬이 어렵고 이로 인하여 리테스트(retest)가 많이 발생하여 설비 사용의 효율이 저하되는 문제점이 있다.
또한 전자부품의 불량 종류는 다양하며, 다양한 불량 각각의 경우는 특정색 상의 조명 소스가 특정각도에서 비출 때, 불량 영상이 가장 잘 보이는 데도 불구하고, 일반적인 개념에서는 대상 전자부품에 대하여 1회의 촬영영상을 근거로 전자부품의 양부를 판단하기 때문에 전자부품 양부판정의 선별성이 떨어지는 문제점이 있다.
또한 전자부품의 양부판정에 따라 전자부품을 배출하기 위하여 압축공기를 분사하는 경우, 별도의 노즐을 사용하므로 공기의 이동경로가 길어져 압축공기가 솔레노이드밸브에서 전자부품에 도달하기까지 지연시간이 발생하게 된다. 이로 인하여 전자부품이 해당 수집통에 배출되는 적절한 타이밍을 놓치게 되어 전자부품 수집통에 담긴 전자부품 수와 전자부품 검사 장치가 카운트(count) 한 전자부품 수가 상이하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 전자부품이 무진동 상태로 정렬될 수 있도록 하는, 전자부품 검사 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 동일한 전자부품을 상이한 각도와 조명에서 연속 2회 이상 촬영한 영상을 근거로 전자부품의 양부를 판정하는 전자부품 검사 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 압축공기를 분사하는 노즐을 사용하지 않고 솔레노이드밸브에서 전자부품에 이르는 압축공기의 이동경로를 최소화하는 전자부품 검사 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자부품 검사 방법은, 양부판정의 대상이 되는 다수의 전자부품을 진동에 의해 순차적으로 공급하는 공급단계, 유리원판을 회전시키는 회전단계, 상기 공급단계에서 공급된 전자부품을 공급단계에서 공급되는 다른 전자부품의 이동력에 의하여 무진동 상태로 이송하여 상기 유리원판에 정렬 배치하는 정렬단계, 전자부품의 위치를 판단할 수 있는 위치정보를 생성하는 위치정보 생성단계, 상기 위치정보를 이용하여 전자부품의 상하좌우 4면의 촬영 영상을 생성하는 촬영단계, 촬영 영상과 기 저장된 기준 영상을 비교하여 전자부품의 양부를 판정하는 양부판정단계 및 상기 위치정보와 양부판정을 이용하여 압축공기를 선택적으로 단속하여 전자부품을 양품 또는 불량품으로 분류하여 배출하는 배출단계를 포함한다.
여기에서 상기 정렬단계는, 진동에 의해 이송되는 전자부품이 무진동 슈트에 형성된 라인홈으로 공급되는 단계, 라인홈에 위치된 전자부품이 진동에 의해 이송되는 다른 전자부품의 이동력에 의해 라인홈을 무진동 상태로 통과하는 단계, 라인홈을 통과한 전자부품이 유리원판으로 낙하하는 단계 및 유리원판의 회전에 의해 전자부품이 정렬기의 두 지그 사이를 통과하는 단계를 포함한다.
또한 상기 정렬단계는 정렬기의 두 지그 사이 간격을 상기 전자부품의 크기에 따라 조절하는 단계를 더 포함한다.
또한 상기 정렬기의 두 지그 사이를 통과하는 단계는, 전자부품이 지그의 안내단에 의해 두 지그 사이로 가이딩되는 단계, 전자부품이 지그의 정렬단을 통과하며 유리원판의 곡률과 동일한 곡률을 가지는 궤적을 따라 유리원판에 정렬되는 단계를 포함한다.
또한 상기 정렬단은 전자부품의 높이의 2/3이하의 두께를 가지는 것이 바람직하다.
또한 상기 위치정보 생성단계는 상기 유리원판에 배치된 전자부품이 트리거 센서를 통과하는 시점에 트리거 신호를 생성하고, 상기 유리원판의 회전에 따라 증가하는 엔코더 값을 실시간으로 생성하며, 상기 트리거 신호를 수신하는 시점의 엔코더 값을 전자부품의 엔코더 값으로 설정하는 단계를 포함한다.
또한 상기 촬영단계는 엔코더로부터 수신되는 엔코더 값이 설정된 전자부품의 엔코더 값에서 각 카메라에 기 할당된 옵셋 엔코더 값만큼 증가된 값일 경우 촬영을 하도록 각 카메라를 제어하는 단계를 포함하고, 상기 각 카메라는 전자부품의 상하좌우 4면의 촬영 영상을 생성하는 수단인 것이 바람직하다.
또한 상기 촬영단계는, 전자부품의 각 면의 촬영 영상을 연속하여 2회 이상 생성할 수 있도록 각 카메라를 제어하는 단계를 포함한다.
또한 상기 촬영단계는 상기 각 카메라에 부착되는 조명수단의 조명상태를 제 어하는 조명수단 제어단계를 더 포함하고, 상기 조명수단은 중공이 형성된 반구형 반사판과, 상기 반사판 내부의 중공을 둘러싸는 동심원을 따라 복수의 발광소자가 배치된 복수개의 발광소자단을 포함한다.
또한 상기 조명수단 제어단계는 유리원판을 기준으로 하단에 위치되는 조명수단의 반사판 부분이 상단에 위치되는 반사판 부분보다 후방에 위치 되도록 하는 단계를 포함하고, 상기 조명수단은 유리원판의 외주 바깥쪽에 위치된 카메라에 부착되는 조명수단인 것이 바람직하다.
또한 상기 조명수단 제어단계는 상기 조명수단의 조명상태가 2n가지의 조명상태를 가지도록 조명수단을 제어하는 단계를 포함하고, n은 발광소자단 수인 것이 바람직하다.
또한 상기 조명수단 제어단계는, 전자부품의 각 면의 촬영 영상을 연속하여 2회 이상 생성할 수 있도록 각 카메라를 제어하는 경우, 촬영 시 마다 다른 조명 상태를 가지도록 상기 조명수단을 제어하는 단계를 포함한다.
또한 상기 양부판정단계는 상기 전자부품의 각 면의 연속 촬영된 영상마다 다른 불량 항목에 대해 검사를 수행하여 전자부품의 양부를 판정하는 단계를 포함한다.
또한 상기 촬영단계는 전자부품의 각 면의 촬영 영상을 연속하여 2회 생성할 수 있도록 각 카메라를 제어하고, 상기 양부판정단계는 첫 번째 촬영 영상에 대한 불량 항목 검사에서 두 번째 촬영 영상에 대해 수행될 하나의 불량 항목을 제외하 고 불량 항목 검사를 수행하는 것이 바람직하다.
또한 상기 촬영단계는 전자부품의 각 면의 촬영 영상을 연속하여 2회 생성할 수 있도록 각 카메라를 제어하고, 상기 양부판정단계는 첫 번째 촬영 영상에 대한 불량 항목 검사에서 두 번째 촬영 영상에 대해 수행될 복수의 불량 항목을 제외하고 불량 항목 검사를 수행하는 것이 바람직하다.
또한 상기 배출단계는 전자부품에 인접시켜 배치된 배출블록의 관통구멍을 통하여 압축공기를 선택적으로 분사시켜, 유리원판에서 이탈되는 전자부품을 분류하여 수집하는 단계를 포함하고, 상기 배출블록은 압축공기의 흐름을 단속하는 적어도 하나의 솔레노이드밸브와, 상기 솔레노이드밸브에 연결되는 에어호스와, 입구는 상기 에어호스에 연결되고, 출구는 상기 유리원판에 배치된 전자부품에 압축공기를 분사하는 관통구멍이 형성되는 배출단과, 상기 배출블록의 압축공기에 의하여 유리원판으로부터 이탈되는 전자부품을 수집하는 수납통을 포함한다.
또한 상기 배출단계는 엔코더로부터 수신되는 엔코더 값이 설정된 전자부품의 엔코더 값에서 배출블록의 관통구멍에 기 할당된 옵셋 엔코더 값만큼 증가된 값일 경우 해당 관통구멍으로 압축공기가 분사되도록 상기 솔레노이드를 제어하는 단계를 포함하고, 상기 배출블록은 2개 이상 인 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자부품 검사 방법에 사용되는 시스템의 평면 구성도를 예시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 전자부품 검사 시스템은 전자부품 공급부(100), 전자부품 정렬부(200), 유리원판(300), 전자부품 위치 검출부, 전자부품 촬영부(500), 전자부품 배출부(600) 및 제어부(도시되지 않음)를 포함한다.
여기에서 전자부품은 적층형 세라믹 커패시터(MLCC: Multilayer ceramic capacitor) 및 이와 유사한 칩 종류의 세라믹 소자일 수 있다. 또한 검사란 칩아웃(chip outs), 크랙(cracks)과 같은 세라믹 결점(ceramic defects), 스크래치(scratches)와 같은 터미네이션 결점(termination defects) 및 길이, 두께, 폭의 오차로 발생하는 디멘션 결점(dimension defects) 등 전자부품에 존재하는 결점의 유무에 따라서 전자부품의 양부를 판정하여 분류하는 작업을 의미한다.
상기 전자부품 공급부(100)는 양부판정의 대상이 되는 다수의 전자부품을 순차적으로 공급(feeding)한다. 전자부품 공급부(100)는 다수의 전자부품을 수용하는 호퍼(hopper)(110)와, 호퍼(110)로부터 공급되는 전자부품을 이송시키는 하나 이상의 피더(feeder)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 실시 예에서 하나 이상의 피더는 볼 피더(Bowl feeder)(120)와 라인 피더(Linear feeder)(130)인 경우를 예시한다. 라인피더(130)는 전자부품이 이동시 진동 등에 의해 전자부품이 이탈되는 것을 방지하는 덮개(132)를 포함할 수 있다.
상기 전자부품 정렬부(120)는 유리원판(300) 상면 쪽에 위치되며, 전자부품 공급부(100)로부터 공급받은 전자부품을 무진동 상태로 유리원판(300)에 정렬 배치한다. 전자부품 정렬부(120)는 전자부품의 정렬에 정밀성이 요구되는 경우 하나 이상 설치될 수 있다.
상기 유리원판(300)은 전자부품 정렬부(120)를 통하여 정렬된 전자부품이 배치되며, 모터(도시되지 않음)에 의해 일정한 회전속도로 회전한다.
상기 전자부품 위치 검출부는 유리원판(300)에 배치된 전자부품의 위치신호를 생성하여 제어부에 전송한다. 전자부품 위치 검출부는 트리거 신호를 생성하는 트리거 센서(400)와 엔코더 값을 실시간으로 생성하는 엔코더(도시되지 않음)를 포함한다.
상기 전자부품 촬영부(500)는 유리원판(300)에 배치된 전자부품의 상하좌우 4면의 상태를 촬영한다. 여기에서 전자부품의 하면은 유리원판(300)에 맞닿는 전자부품 면을 말하며, 전자부품의 상면은 하면의 반대쪽 면을 말하고, 전자부품의 우면은 유리원판(300)의 외주 바깥쪽에서 관찰되는 전자부품 면을 말하고, 전자부품의 좌면은 우면의 반대쪽 면을 말한다.
전자부품 촬영부(500)는 4개의 카메라와 카메라 각각에 부착되어 촬영대상 전자부품에 조명을 제공하는 조명수단을 포함하고, 전자부품의 상하좌우 4면을 촬영하기에 적합한 곳에 설치되는 것이 바람직하다.
카메라는 초당 120 프레임 이상 연속 촬영이 가능한 고속 촬영 카메라로서, 640 x 480 픽셀(pixels)의 전하결합소자(CCD: charge coupled device)를 포함하여 구현될 수 있다.
상기 전자부품 배출부(600)는 제어부 제어에 따라 압축공기의 흐름을 단속함으로써, 전자부품을 양품과 불량품으로 분류하여 배출한다. 전자부품 배출부(600)는 압축공기(air)의 흐름을 단속하는 솔레노이드 밸브, 에어 호스, 관통구멍이 형성된 배출단 및 배출되는 전자부품을 수집하는 수납통을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제어부(도시되지 않음)는 전자부품 촬영부(500)로부터 전자부품의 4면의 촬영영상을 수신하여 전자부품의 양부를 판정하고, 전자부품 위치 검출부로부터 전자부품 위치신호를 수신하여 전자부품 촬영부(500)의 촬영과 전자부품 배출부(600)의 압축공기의 단속을 제어한다.
제어부는 전자부품 촬영부(500)를 제어하여 촬영된 영상을 획득하는 영상처리기, 모터, 피더(120,130) 및 전자부품 배출부(600)를 제어하고 트리거 신호를 수신하는 입출력(I/O)제어기, 엔코더로부터 엔코더 값을 수신하여 처리하는 엔코더카운터부 및 사용자 인터페이스를 제공하는 모니터를 포함하는 컴퓨터일 수 있다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자부품 정렬부를 도시한다. 도시된 바 와 같이, 전자부품 정렬부(200)는 서로 인접하게 위치되어 설치되는 무진동 슈트(210)와 정렬기(220)를 포함하여 구성된다.
무진동 슈트(210)는 전자부품이 무진동 상태로 이송되는 라인홈(212)이 형성된다. 정렬기(220)는 수평방향으로 간격을 두고 마주 보는 두 개의 지그(221,222)를 포함한다. 지그(221,222)간 간격은 검사의 대상이 되는 전자부품의 크기에 따라 조절될 수 있다.
정렬기(220)는 지그(221,222)가 무진동 슈트(210)의 라인홈(212)보다 낮게(유리원판 면에 가깝게) 위치되어 무진동 슈트(210)의 라인홈(212)의 전자부품이 지그(221,222) 간격 사이로 낙하될 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 무진동 슈트(210)와 정렬기(220)는 XYZ 3축 방향의 이동을 조절하는 조절나사를 더 포함할 수 있다. 조절나사의 조절을 통하여 무진동 슈트(210)와 정렬기(220)는 3축 방향으로 이동되어 적절한 위치가 선정될 수 있다.
도3은 정렬기를 구성하는 두 개의 지그의 횡단면도를 도시한다. 도시된 바와 같이 정렬기의 지그(221,222)는 낙하된 전자부품(10)을 가이딩하는 안내단(225,226)과 전자부품을 정렬하는 정렬단(223,224)이 형성된다.
안내단(225,226)은 전자부품(10)이 정렬단(223,224)으로 가이딩될 수 있도록 지그(221,222)의 끝단에 정렬단(223,224)이 이루는 간격보다 큰, 굴곡된 가이딩 면이 형성되는 것이 바람직하다. 정렬단(223,224)은 서로 마주보는 면이 유리원판(300)의 곡률과 동일한 곡률을 가지는 것이 바람직하다.
도4는 도2의 전자부품 정렬부의 두 개의 지그의 종단면도이다. 도시된 바와 같이, 지그의 정렬단(223,224)은 전자부품(10)의 높이(L)보다 작은 크기의 두께를 가진다. 여기에서 두께는 전자부품(10)의 높이의 2/3보다 작은 크기를 가지는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 전자부품(10)의 높이의 1/2보다 작은 크기를 가지는 것이 바람직하다.
양단에 몸체보다 큰 전극이 형성된 전자부품(10)일 경우 또는 전자부품(10)의 몸체에 이물질이 묻어 있는 경우 등 전자부품(10)의 표면이 고르지 않을 때에, 전자부품(10)의 좌우면이 정렬단(223,224)에 많이 접촉되게 되면, 불필요한 마찰이 전자부품(10)의 정렬을 방해한다.
따라서 전자부품(10)을 정렬할 수 있는 한도 내에서, 정렬단(223,224)과 전자부품(10) 좌우면의 면 접촉을 최소화하는 것이 바람직하다.
도5는 도1의 전자부품 검사 시스템의 전자부품 촬영부 중 조명수단을 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이 조명수단(520)은 중공(528)이 형성된 반구형 반사판(527)과, 반사판(527) 내부에 배치된 복수개의 발광 소자단(521내지526)을 포함하여 구성될 수 있다. 발광소자단(521내지526)은 반사판(527) 내부의 중공(528)을 둘러싸는 동심원을 따라 LED와 같은 복수의 발광소자가 배치되어 형성된다.
발광 소자단(521내지526)의 LED는 적색LED, 백색LED 또는 청색 LED일 수 있다. 발광소자단(521내지526)을 적색LED, 백색LED 또는 청색 LED로 구성하여 각 발광소자단(521내지526)이 서로 다른 색상의 조명을 생성할 수 있도록 하는 이유는 검사 대상 전자부품의 색상 및 결점이 특정 색상의 조명에서 더 두드러져 보이기 때문이다.
예를 들면, 전자부품(10)의 몸체 색상이 흰색 또는 회색 계통일 경우 적색 조명상태에서 결점이 더 잘 관찰되며, 전자부품(10)의 몸체 색상이 흑색 계통일 경우 백색 조명상태에서 결점이 더 잘 관찰된다.
본 실시예는 외주에서 중공(528)쪽으로 1단에서 6단까지의 발광소자단(521내지526)이 형성된 경우를 예시한다. 6단의 발광소자단(521내지526)이 구비된 조명수단의 경우, 각 발광소자단(521내지526)이 온/오프되어 조합될 수 있는 조명상태는 26 = 64(2n, n=발광소자단 수)가지이다. 여기에서 조명상태란 각 발광소자단(521내지526)의 온/오프 조합으로 나타날 수 있는 조명의 밝기, 색상 등의 상태를 말한다.
도6은 전자부품 촬영부의 조명수단 중 유리원판의 외주 바깥쪽(전자부품의 우측)에 위치된 조명수단을 예시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 조명수단은 유리원판을 기준으로 하단에 위치되는 반사판 부분이 상단에 위치되는 반사판 부분보다 후방으로 밀려진 상태의 형상을 가진다.
이는 유리원판 아래쪽의 반사판 부분의 조명에 의한 빛은 유리원판을 투과하여 전자부품을 비추게 되는데, 유리원판을 투과한 빛이 굴절되는 현상을 보정하기 위해서이다. 여기에서 L은 하단 반사판 부분이 상단 반사판 부분보다 후방으로 이 격된 거리를 나타낸다.
도7은 본 발명의 일실시예에 따른 전자부품 배출부의 사시도이고, 도8은 본 발명의 일실시예에 따른 전자부품 배출부의 정면도이며, 도9는 도8의 전자부품 배출부의 A-A 단면도이다.
도7 내지 도9를 참조하면, 전자부품 배출부(600)는 양품 또는 불량품에 각각 할당될 수 있도록 2개 이상의 배출블록(610)이 포함될 수 있다. 배출블록(610)은 솔레노이드 밸브(612), 배출단(616), 에어호스(614) 및 수납통(618)을 포함한다.
솔레노이드밸브(612)는 외부에서 제공되는 압축공기(air)의 흐름을 단속한다. 배출단(616)은 관통구멍(617)이 형성되며, 형성된 관통구멍(617)의 입구는 에어호스(614)를 수단으로 솔레노이드밸브(612)에 연결되고, 관통구멍(617)의 출구는 유리원판(300)에 배치된 전자부품(10)에 인접시켜 위치된다. 관통구멍(617)의 출구에는 배출되는 전자부품을 수집하는 수납통(618)이 배치된다.
본 실시예에서 배출단(616)은 종래와는 다르게 별도로 구비된 노즐을 통하여 압축 공기를 분사하지 않고, 배출단(616)에 형성된 관통구멍(617)을 통하여 직접 압축공기를 분사하는 구조를 갖는다. 관통구멍(617)의 출구가 유리원판(300)에 배치된 전자부품(10)에 인접하게 위치되는 경우 종래에 비하여 노즐을 포함하는 길이만큼 압축공기가 이동하는 경로가 짧아지게 된다. 즉, 솔레노이드밸브(612)에서 대상 전자부품(10)에 이르는 압축공기 도달 지연시간을 최소화할 수 있게 된다.
이는 솔레노이드밸브(612)가 개방되는 즉시 압축 공기가 분사되어 해당 전자 부품(10)을 배출시킬 수 있도록 하기 때문에 배출 속도 및 배출의 정확성이 향상되게 된다. 즉, 종래와는 달리 전자부품 수집통에 담긴 전자부품 수와 전자부품 검사 장치가 카운트(count) 한 전자부품 수가 일치하게 되어 신뢰성이 향상되게 된다.
배출단(616)에 형성된 관통구멍(617)의 크기는 전자부품(10)의 크기에 따라 적절히 선택될 수 있으며, 관통구멍(617)의 출구쪽 끝머리는 관통구멍을 드릴링하는 작업의 용이성을 고려하여, 유리원판(300)을 기준으로 20도 이내의 각도를 가질 수 있다.
배출블록(610)의 개수는 대상 전자부품(10)에 대한 제어부의 판정 결과, 즉, 재검사(1개 배출블록), 불량(2개 배출블록), 양호(1개 배출블록)에 각각 배출블록이 1이상 할당될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또한 사용자의 선택에 의하여 강제배출을 위한 배출블록을 더 구비할 수도 있다.
한편 불량 또는 양호로 판정된 전자부품의 배출의 원활화를 위하여 불량 또는 양호에 할당된 배출블록은 하나 이상의 솔레노이드 밸브를 구비할 수 있다. 배출블록이 2개의 솔레노이드밸브를 구비하는 경우, 1개 또는 2개의 솔레노이드밸브를 선택적으로 단속함으로써 분사되는 공기의 압력을 조절할 수 있고, 또한 안정적인 공기의 압력을 유지할 수 있게 된다.
도10은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전자부품 검사 방법의 절차 흐름도이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전자부품 검사방법은 공급단계(S100), 회전단계(S200), 정렬단계(S300), 위치신호생성단계(S400), 촬영단계(S500), 양부판정단계(S600) 및 배출단계(S700)를 포함한다.
상기 공급단계(S100)는 다수의 전자부품을 수용하는 호퍼(hopper)(110)로부터 공급되는 전자부품을 진동에 의하여 순차적으로 이송시키는 단계이다. 진동에 의한 전자부품의 순차적인 이송은 호퍼(110)에 연결되는 하나 이상의 피더, 예를 들면, 볼 피더(Bowl feeder)(120)와 라인 피더(Linear feeder)(130)를 통하여 이루어 질 수 있다.
상기 회전단계(S200)는 유리원판(300)이 회전함에 따라 유리원판(300)에 정렬되어 배치된 전자부품이 회전하는 단계이다. 이 단계(S300)는 제어부가 유리원판(300)에 회전력을 제공하는 모터를 제어하여, 일정한 속도로 회전하게 한다.
상기 정렬단계(S300)는 진동에 의해 순차적으로 이송되는 전자부품을 무진동 상태로 유리원판(300)에 정렬하여 배치한다.
이 단계(S300)에서 먼저 진동에 의해 이송되는 전자부품은 무진동 슈트(210)의 라인홈(212)으로 순차적으로 공급된다. 이때, 라인홈(212)으로 공급된 전자부품은 무진동 상태가 된다. 그러나 라인홈(212)에 위치된 전자부품 보다 뒤에 있는 전자부품은 진동에 의해 이동력을 가지며 라인홈(212)으로 순차적으로 진입한다.
따라서 라인홈(212)에 위치된 전자부품은 뒤에서 공급되는 전자부품의 밀림에 의해 무진동 슈트(210)의 라인홈(212)을 무진동 상태로 통과한다. 라인홈(212)을 통과한 전자부품은 라인홈(212)보다 낮은 위치에 있는 유리원판(300)으로 낙하된다.
이러한 무진동 상태의 전자부품 이송은 진동 상태의 전자부품 이송보다 전자 부품을 정렬기(220)로 안정적으로 공급할 수 있도록 한다.
그리고 유리원판(300)으로 낙하된 전자부품(10)은 유리원판(300)이 회전함에 따라 정렬기(220)의 안내단(225,226)에 도달하게 된다. 이때 안내단(225,226)의 가이딩 면은 낙하로 인하여 정상 궤적을 이탈한 전자부품(10)을 정렬단(223,224)으로 안내하게 된다.
정렬단(223,224)으로 안내된 전자부품은 정렬단(223,224)에 형성된 곡률면을 따라 정렬단(223,224)을 통과한다. 따라서 전자부품(10)은 정렬단(223,224)을 통과하면서, 유리원판(300)과 동일한 곡률을 가지는 궤적을 따라 유리원판(300)에 정렬되어 배치된다.
상기 위치신호 생성단계(S400)는 유리원판(300)에 정렬된 전자부품의 위치를 판단할 수 있는 위치신호를 생성하여 제어부로 전송하는 단계이다. 여기에서 위치신호는 트리거 센서(400)에서 생성되는 트리거 신호와 엔코더에서 실시간으로 생성되는 엔코더 값을 포함한다.
여기에서 엔코더 값은 유리원판(300)의 회전각도에 대응하여 미리 할당된 펄스 수로서, 전자부품의 위치, 전자부품을 촬영하는 카메라의 위치 및 전자부품을 배출하는 관통구멍의 위치를 판단할 수 있는 정보를 제공한다.
펄스 수는 기준점, 예를 들면 트리거 센서(400)를 기준으로 하여 유리원판(300)의 회전 각도가 증가함에 따라 점차 증가될 수 있다. 펄스 수가 할당되는 회전각도는 전자부품의 크기에 따라 조절될 수 있다.
한편, 전자부품 촬영부(500)의 카메라의 위치 및 전자부품 배출부(600)의 관 통구멍(출구) 위치는 오프셋(offset) 펄스 수로 정의될 수 있다. 예를 들면, 첫 번째 카메라의 위치는 트리거 센서(400)를 기준으로 100 펄스 수의 오프셋을 가질 수 있다.
다시 설명하면, 트리거 센서(400)는 전자부품의 유리원판(300)에 배치된 전자부품이 트리거 센서(400)를 통과하는 시점에 트리거 신호를 생성하여 제어부로 전송하고, 엔코더는 실시간으로 유리원판(300)의 회전된 각도에 해당하는 펄스 수를 제어부로 전송한다.
따라서 제어부는 유리원판에 정렬된 전자부품이 각 카메라의 위치에 도달하였을 때, 전자부품의 각 면의 상태를 촬영하도록 카메라를 제어하고, 전자부품 배출부의 해당 관통구멍 위치에 도달하였을 때 배출될 수 있도록 전자부품 배출부를 제어할 수 있게 된다.
상기 촬영단계(S500)는 유리원판(300)에 배치된 전자부품의 상하좌우 4면의 상태를 촬영하는 단계이다.
이 단계(S500)에서 제어부는 해당 전자부품의 엔코더 값과 각 카메라에 할당된 오프셋 엔코더 값을 이용하여 해당 전자부품이 각 카메라의 위치에 도달하였을 때, 전자부품의 각 면의 상태를 촬영하도록 카메라를 제어한다.
이를 좀 더 자세하게 설명하면, 제어부는 트리거 센서(400)로부터 트리거 신호를 수신하는 시점의 엔코더 값을 해당 전자부품에 대한 엔코더 값으로 설정하고, 엔코더로부터 수신되는 엔코더 값이 설정된 해당 전자부품의 엔코더 값에서 각 카메라 위치에 할당된 옵셋(offset) 엔코더 값 만큼 증가되는 경우, 촬영을 시행하도 록 카메라를 제어한다.
이때, 제어부는 전자부품을 연속 촬영(전자부품의 해당 면에 대해 2회 이상의 촬영)할 수 있도록 카메라를 제어할 수 있다. 전자부품이 배치된 유리원판(300)이 회전하기 때문에, 전자부품을 연속 촬영하는 것은 전자부품의 해당 면을 다른 각도에서 촬영할 수 있도록 한다.
한편 촬영단계(S500)는 조명수단의 조명상태를 제어하는 과정을 더 포함할 수 있다. 조명수단의 조명상태 제어는 볼륨타입의 수동조절방식과 제어부에 의한 자동조절방식으로 이루어 질 수 있다. 조명상태는 검사 대상 전자부품에 대한 실험치에 의하여 최적의 상태로 선택되는 것이 바람직하다.
조명상태의 선택이 제어부에 의해 자동조절방식으로 이루어지고, 전자부품의 해당 면에 대하여 연속 촬영이 수행되는 경우, 제어부는 매 촬영 시 마다 다른 조명상태를 가지도록 조명수단을 제어할 수 있다.
상기 양부판정단계(S600)는 각 카메라로부터 촬영된 전자부품의 해당 면에 대한 영상과 전자부품의 해당 면에 대한 기준 영상을 비교하여 전자부품의 양부를 판정하는 단계이다. 촬영된 영상과 기준 영상의 비교는 전자부품의 길이, 두께, 폭 등 전자부품의 치수 비교 등으로 이루어질 수 있다.
촬영 영상과 기준 영상을 비교함에 있어서 일정한 허용 오차를 두는 것이 바람직하다. 허용오차는 검사 대상이 되는 전자부품의 종류 및 용도에 따라서 적절히 조절될 수 있다.
한편 이 단계(S600)에서 제어부는 촬영단계(S500)에서 연속 촬영된 전자부품 의 영상을 기준 영상과 비교할 때, 촬영된 영상마다 다른 종류의 불량 항목을 검사하는 것이 바람직하다. 다시 설명하면, 전자부품의 하나의 촬영 영상에서 검사한 불량 항목은 전자부품의 다른 촬영 영상에 대한 검사에 포함되지 않도록 한다.
예를 들면, 전자부품에 대하여 A, B, C, D, E, F, G의 불량 항목의 검사를 수행한다고 하면, 첫 번째 촬영된 영상에 대하여 A, B, D, E, F, G의 불량 항목 검사를 수행하고, 두 번째 촬영된 영상에 대하여 C의 불량 항목 검사를 수행한다.
또한 첫 번째 촬영된 영상에 대하여 A, D, E, F의 불량 항목 검사를 수행하고, 두 번째 촬영된 영상에 대하여 B, C, G의 불량 항목 검사를 수행하는 방식으로 불량 항목을 그룹화하여 불량 항목 검사를 수행할 수도 있다.
일반적으로 전자부품의 불량 종류는 다양하며, 다양한 불량 각각은 특정 색상의 조명이 특정 각도에서 비출 때 가장 잘 보인다. 따라서 촬영단계(500)에서 다른 각도와 다른 조명상태로 전자부품을 연속 촬영하고, 양부판정단계(S600)에서 촬영된 조명상태와 조명 각도에서 가장 잘 보이는 불량 항목에 대해 검사를 수행하도록 하는 것이다.
이로써 연속 촬영된 영상을 이용하여 전자부품에 대한 양품판정의 선별력을 향상 시킬 수 있게 되며, 전자부품의 양부판정을 수행하는 과정을 효율화할 수 있게 된다.
상기 배출단계(S700)는 압축공기를 단속하여 전자부품을 양품 또는 불량품으로 분류하여 배출하는 단계이다.
이 단계(S700)에서 제어부는 해당 전자부품(10)의 엔코더 값, 관통구멍(617) 의 출구에 할당된 오프셋 엔코더 값 및 해당 전자부품(10)에 대한 양부판정에 근거하여, 해당 전자부품이 해당 관통구멍(617)의 위치에 도달하였을 때, 전자부품을 선택적으로 배출할 수 있도록 솔레노이드밸브(612)를 제어한다.
이를 좀 더 자세하게 설명하면, 제어부는 엔코더로부터 수신되는 엔코더 값이 설정된 해당 전자부품에 대한 엔코더 값에서 각 해당 관통구멍(617)의 출구 위치에 할당된 옵셋(offset) 엔코더 값 만큼 증가되는 경우, 해당 관통구멍(617)의 출구로 압축공기를 분사하도록 솔레노이드밸브(612)를 제어한다.
제어부의 제어에 따라서 솔레노이드밸브(612)가 개방되는 순간, 압축공기는 에어호스(614)를 따라 관통구멍(617)입구로 유입되어 출구로 분사된다. 압축공기가 분사되는 시점에 관통구멍의 출구 앞에 위치된 전자부품은 해당 수납통(618)에 수집되게 된다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 전자부품 검사 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 전자부품이 무진동 상태로 정렬되어 정렬 상태가 양호해지므로, 전자 부품의 촬영 및 배출 등 전자부품에 대한 양부판정을 용이하게 하고 재검사 대상이 줄어들게 되어 설비의 효율을 향상시키는 효과가 있다.
둘째, 동일한 전자부품을 상이한 각도와 조명상태에서 연속 2회 이상 촬영한 영상을 근거로 전자부품의 양부를 판정하게 되므로, 전자부품에 대한 양부판정의 선별력을 높이는 효과가 있다.
셋째, 압축공기를 분사하는 노즐을 제거하여 솔레노이드밸브에서 전자부품에 이르는 압축공기의 이동경로를 최소화함으로써, 배출반응 속도가 향상되고 전자부품을 해당 수집통에 정확히 배출할 수 있게 되어 설비의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (21)

  1. 양부판정의 대상이 되는 다수의 전자부품을 진동에 의해 순차적으로 공급하는 공급단계;
    유리원판을 회전시키는 회전단계;
    상기 공급단계에서 공급된 전자부품을 공급단계에서 공급되는 다른 전자부품의 이동력에 의하여 무진동 상태로 이송하여 상기 유리원판에 정렬 배치하는 정렬단계;
    전자부품의 위치를 판단할 수 있는 위치정보를 생성하는 위치정보 생성단계;
    상기 위치정보를 이용하여 전자부품의 상하좌우 4면의 촬영 영상을 생성하는 촬영단계;
    촬영 영상과 기 저장된 기준 영상을 비교하여 전자부품의 양부를 판정하는 양부판정단계; 및
    상기 위치정보와 양부판정을 이용하여 압축공기를 선택적으로 단속하여 전자부품을 양품 또는 불량품으로 분류하여 배출하는 배출단계;를 포함하고,
    상기 촬영단계는,
    전자부품의 각 면의 촬영 영상을 연속하여 2회 이상 생성할 수 있도록 각 카메라를 제어하는 단계; 및
    상기 각 카메라에 부착되는 조명수단의 조명상태를 제어하는 조명수단 제어단계를 더 포함하고,
    상기 조명수단은,
    중공이 형성된 반구형 반사판과,
    상기 반사판 내부의 중공을 둘러싸는 동심원을 따라 복수의 발광소자가 배치된 복수개의 발광소자단을 포함하고,
    상기 조명수단 제어단계는,
    전자부품의 각 면의 촬영 영상을 연속하여 2회 이상 생성할 수 있도록 각 카메라를 제어하는 경우, 촬영 시 마다 다른 조명 상태를 가지도록 상기 조명수단을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 양부판정단계는 상기 전자부품의 각 면의 연속 촬영된 영상마다 다른 불량 항목에 대해 검사를 수행하여 전자부품의 양부를 판정하는 단계를 포함하는
    전자부품 검사 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정렬단계는,
    진동에 의해 이송되는 전자부품이 무진동 슈트에 형성된 라인홈으로 공급되 는 단계,
    라인홈에 위치된 전자부품이 진동에 의해 이송되는 다른 전자부품의 이동력에 의해 라인홈을 무진동 상태로 통과하는 단계,
    라인홈을 통과한 전자부품이 유리원판으로 낙하하는 단계, 및
    유리원판의 회전에 의해 전자부품이 정렬기의 두 지그 사이를 통과하는 단계를 포함하는
    전자부품 검사 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 정렬단계는 정렬기의 두 지그 사이 간격을 상기 전자부품의 크기에 따라 조절하는 단계를 더 포함하는
    전자부품 검사 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 정렬기의 두 지그 사이를 통과하는 단계는,
    전자부품이 지그의 안내단에 의해 두 지그 사이로 가이딩되는 단계,
    전자부품이 지그의 정렬단을 통과하며 유리원판의 곡률과 동일한 곡률을 가지는 궤적을 따라 유리원판에 정렬되는 단계를 포함하는
    전자부품 검사 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 정렬단은 전자부품의 높이의 2/3이하의 두께를 가지는
    전자부품 검사 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 위치정보 생성단계는 상기 유리원판에 배치된 전자부품이 트리거 센서를 통과하는 시점에 트리거 신호를 생성하고, 상기 유리원판의 회전에 따라 증가하는 엔코더 값을 실시간으로 생성하며, 상기 트리거 신호를 수신하는 시점의 엔코더 값을 전자부품의 엔코더 값으로 설정하는 단계를 포함하는
    전자부품 검사 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 촬영단계는
    엔코더로부터 수신되는 엔코더 값이 설정된 전자부품의 엔코더 값에서 각 카메라에 기 할당된 옵셋 엔코더 값만큼 증가된 값일 경우 촬영을 하도록 각 카메라를 제어하는 단계를 포함하고
    상기 각 카메라는 전자부품의 상하좌우 4면의 촬영 영상을 생성하는 수단인
    전자부품 검사 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 조명수단 제어단계는
    유리원판을 기준으로 하단에 위치되는 조명수단의 반사판 부분이 상단에 위치되는 반사판 부분보다 후방에 위치 되도록 하는 단계를 포함하고,
    상기 조명수단은 유리원판의 외주 바깥쪽에 위치된 카메라에 부착되는 조명수단인
    전자부품 검사 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 조명수단 제어단계는
    상기 조명수단의 조명상태가 2n가지의 조명상태를 가지도록 조명수단을 제어하는 단계를 포함하고, n은 발광소자단 수 인
    전자부품 검사 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서,
    상기 촬영단계는 전자부품의 각 면의 촬영 영상을 연속하여 2회 생성할 수 있도록 각 카메라를 제어하고,
    상기 양부판정단계는 첫 번째 촬영 영상에 대한 불량 항목 검사에서 두 번째 촬영 영상에 대해 수행될 하나 또는 복수의 불량 항목을 제외하고 불량 항목 검사를 수행하는 전자부품 검사 방법.
  15. 삭제
  16. 제6항에 있어서,
    상기 배출단계는
    전자부품에 인접시켜 배치된 배출블록의 관통구멍을 통하여 압축공기를 선택 적으로 분사시켜, 유리원판에서 이탈되는 전자부품을 분류하여 수집하는 단계를 포함하고,
    상기 배출블록은
    압축공기의 흐름을 단속하는 적어도 하나의 솔레노이드밸브와,
    상기 솔레노이드밸브에 연결되는 에어호스와,
    입구는 상기 에어호스에 연결되고, 출구는 상기 유리원판에 배치된 전자부품에 압축공기를 분사하는 관통구멍이 형성되는 배출단과,
    상기 배출블록의 압축공기에 의하여 유리원판으로부터 이탈되는 전자부품을 수집하는 수납통을 포함하는
    전자부품 검사 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 배출단계는
    엔코더로부터 수신되는 엔코더 값이 설정된 전자부품의 엔코더 값에서 배출블록의 관통구멍에 기 할당된 옵셋 엔코더 값만큼 증가된 값일 경우 해당 관통구멍으로 압축공기가 분사되도록 상기 솔레노이드를 제어하는 단계를 포함하고
    상기 배출블록은 2개 이상 인
    전자부품 검사 방법.
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