KR100608225B1 - 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 방법 및그 장치 - Google Patents

인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 방법 및그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 방법 및 그 장치를 개시한다.
본 발명에 의하면, 부품이 상기 인쇄 회로 기판에 장착된 영역에 대한 투과 영상을 촬상하고, 촬상된 영상으로부터 부품이 납땜을 통해 인쇄 회로 기판에 연결된 전극들의 이미지를 배경으로부터 분리하여, 전극들의 이미지간의 거리를 측정하고, 분리된 각 전극의 이미지로부터 보이드(void)의 이미지를 분리하며, 분리된 전극들의 이미지의 형상과 각 전극들의 이미지 및 각 전극 이미지에서 분리된 보이드 이미지들의 면적을 구하여, 전극 이미지들간의 형상의 차이, 이미지 사이의 거리 및 전극 이미지들의 면적과 그에 대응하는 보이드 이미지들의 면적을 이용하여 부품의 실장 상태를 판단하여, 투과 영상을 촬상할 때에 X-선을 이용하여 PCB 영상을 구하므로 비용의 면에서도 저렴하며, 종래에는 X-선을 이용해서 파악할 수 없는 가려진 부분의 상태까지 검사할 수 있으며, 고속의 검사가 가능하며, 적절한 이미지 처리 방법을 사용하므로 그 결과에 신뢰성이 있으며, 계산량이 CT를 이용한 검사 장치보다 작아서 검사를 고속으로 할 수 있으며, 비교적 작은 공간만을 사용하여 검사를 수행할 수 있으므로 PCB 상태의 검사의 정확도는 그대로 유지하면서 고속으로 불량 PCB를 검사할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 방법 및 그 장치{Method for verification of the components of printed circuit board}
도 1은 본 발명에 따라 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 방법의 일 예의 흐름을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따라 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 방법의 다른 예의 흐름을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따라 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 장치의 구성을 블록으로 도시한 것이다.
도 4a는 본 발명에 따라 장착 상태가 검사될 부품의 하나인 BGA 타입의 부품을 도시한 것이다.
도 4b는 BGA 타입의 부품을 측면에서 본 모습을 도시한 것이다.
도 5는 X-선을 이용하여 촬상된 PCB의 투과 영상을 도시한 것이다.
도 6은 정상적으로 BGA 타입 부품의 볼 전극이 접합된 것으로 도시한 것이다.
도 7a는 BGA 타입 부품의 볼 전극 납땜 접합 시에 발생될 수 있는 모습을 도시한 것이다.
도 7b는 납땜 불량의 하나인 거품상태인 Void가 포함된 모습을 도시한 것이 다.
도 8은 촬상한 PCB 영상에서 노이즈를 제거한 모습을 도시한 것이다.
도 9는 도 8의 영상에 이진화를 수행한 결과 영상을 도시한 것이다.
도 10은 도 9의 영상에 라벨링 작업을 수행한 결과 영상을 도시한 것이다.
도 11a 및 도 11b는 임의의 샘플 영상에 대한 라벨링 처리 전후를 도시한 것이다.
도 12a 및 도 12b는 화소의 인접성을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 보이드를 추출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 14a 및 도 14b는 경계 추적을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 중심 픽셀 주위의 픽셀 번호를 설명하기 위한 참조 도면이다.
본 발명은 전자 부품 검사에 관한 것으로서, 인쇄 회로 전자 기판에 장착된 소자의 납땜을 검사하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
현재 인쇄 회로 전자 기판(printed circuit board, 이하 PCB라고 함)의 제조공정에서 기판에 부품을 장착하여 납땜을 한 후에는 제품의 신뢰성을 향상시키기 위하여 기판에 장착된 부품의 납땜된 상태를 검사하는 공정을 수행한다. 이를 위해 수행되는 검사 방법에 납땜외관검사가 있다. 납땜외관검사를 수행하기 위한 방법은 Gull-Wing형 리드(lead)나 J형 리드를 갖는 부품의 외관을 CCD카메라를 사용하여 납땜의 형상을 영상으로 입력받아 영상신호 처리를 수행한 후 그 형태에 따라 양품/불량품 상태를 판정한다.
하지만 BGA(Ball Grid Array), FCA, CSP(Chip-Scale Packages) 등의 표면 실장용 부품들은 납땜부위의 패키지에 가려져 기존의 납땜외관 검사 방법으로는 납땜부의 접합상태의 양품, 불량품의 여부를 판별하기가 불가능하다. 따라서 이와 같은 부품들의 납땜상태에 대한 검사를 가능하게 하기 위해 X-선을 이용한 X-선 검사장비들이 현재 주목되고 있다. 이러한 X-선 검사장비들은 기본적으로 X-선이 어떤 물질을 투과함에 따라 대상물질의 물성치와 투과된 거리에 따라 지수적으로 감쇄되는 X선의 강도를 이용하여 투과대상 물질의 내부 구조 영상을 형성하고 이를 이용하여 납땜의 결함상태를 쉽게 검사할 수 있다.
이러한 X-선 검사장비들에는 X-선 투시 검사장치, 라미노그라피(Laminography) 장치, 컴퓨터 단층촬영(Computed Tomography, 이하 CT라고 함) 장치가 있으며 이들 장치에 대한 설명과 장단점은 다음과 같다.
먼저 라미노그라피 장치는 X선의 위치와 X선 검출기의 상대 위치에 의하여 결정되는 특정 단면(초점 평면)에 대한 단층영상을 얻어내는 방식으로 일반 전자 부품의 리드(lead)부 납땜검사와 BGA 납땜검사에 적용된다. 하지만 라미노그라피 영상에서는 투사 X선 상에 존재하는 초점 평면 밖의 다른 물체의 잔상이 남는 가림현상으로 인하여 단면 영상의 형상이 왜곡되거나 선명도가 저하된다.
컴퓨터 단층촬영 장치는 종래의 의료용 단층활영기법을 이용하여 납땜부의 각 단층의 영상을 획득하여 복원한 후 그 내부결함을 검사하는 장치로서 최근 전자 부품의 내부결함을 검사하는 산업용에 많이 응용되고 있다. 하지만 단층촬영을 하기 위한 장치가 복잡하고 고도의 정밀도를 요구하여 큰 비용이 소요된다. 또한 단층촬영을 위해 소요되는 시간이 길어 실시간 검사가 곤란하다.
X-선 투시 검사장치는 간단하여 가장 일반적으로 사용되고 있으나 검사대상물질의 모든 납땜정보가 중첩되어 투시되고 특히 다층기판일수록 영상의 질은 떨어져서 납땜의 양/불량 판정에는 충분한 정보를 얻기가 힘들다.
이하 상기한 X-선 검사장비들에 대한 종래의 기술에 대해서 간단히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 국내특허공보 10-0339008(X-선을 이용한 PCB의 단층 검사방법)호는 투과방식이 아닌 단층검사방법에 관한 것이고, 또한 납땜상태자동검사를 위하여 검사영역의 부분별 검사 중요도에 따라 픽셀의 크기를 가변시켜 구성시킨 가변 메쉬를 적용하여 검사하는 방법으로 많은 시간이 소모되어 인라인 장비에 적용시키기에는 부적합하다.
한국특허공보 10-0339008(X-Ray를 이용한 인쇄회로기판의 단층검사장치 및 검사방법)호는 가변 메쉬를 적용하여 검사영역의 경사투시영상을 획득하는 방법으로 이 방법은 검사영역의 정확도는 높으나 단면영상을 구현하는데 많은 시간이 소요됨으로 인라인 검사장비에 적용하기에는 부적합하다.
또한 특허공보 10-0261970(X선을 이용한 납땜상태 검사장치 및 방법)호는 투과방식을 이용하여 영상을 획득한 후 신경회로망을 이용하여 납땜상태에 불량여부를 판단하도록 하는 방법으로 처리속도는 빠르지만 밝기 왜곡이나 Voltage Blooming에 대한 처리가 부족하여 검사영역의 정확성을 높이기에는 문제가 있다.
상기와 같이 종래의 PCB의 납땜 상태의 검사 방법에는 검사의 정밀도, 실시간 검사 및 간편성의 어느 하나를 만족하면 다른 부분은 만족할 수 없다는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는, 상기의 문제점들을 해결하기 위해, 빠른 시간 내에 검사를 하면서도 검사의 정밀도를 높일 수 있는 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한, 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 방법의 일 태양은, (a) 상기 부품이 상기 인쇄 회로 기판에 장착된 영역에 대한 투과 영상을 촬상하는 단계; (b) 상기 촬상된 영상으로부터 상기 부품이 납땜을 통해 상기 인쇄 회로 기판에 연결된 전극들의 이미지를 배경으로부터 분리하여, 전극들의 이미지간의 거리를 측정하고, 분리된 각 전극의 이미지로부터 보이드(void)의 이미지를 분리하는 단계; (c) 상기 분리된 전극들의 이미지의 형상과 각 전극들의 이미지 및 각 전극 이미지에서 분리된 보이드 이미지들의 면적을 구하는 단계; 및 (d) 상기 전극 이미지들간의 형상의 차이, 이미지 사이의 거리 및 전극 이미지들의 면적과 그에 대응하는 보이드 이미지들의 면적을 이용하여 부품의 실장 상태를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한, 인쇄 회로 기판에 장착 된 부품의 실장 상태 확인 방법의 다른 태양은, (a) 상기 부품이 상기 인쇄 회로 기판에 장착된 영역에 대한 투과 영상을 촬상하는 단계; (b) 상기 촬상된 영상으로부터 상기 부품이 납땜을 통해 상기 인쇄 회로 기판에 연결된 전극들의 볼(ball) 형태의 이미지를 배경으로부터 분리하여, 볼 전극들의 이미지간의 거리를 측정하고, 분리된 각 볼 전극의 이미지로부터 보이드의 이미지를 분리하는 단계; (c) 상기 분리된 볼 전극들의 이미지의 형상과 각 볼 전극들의 이미지 및 각 전극 이미지에서 분리된 보이드 이미지들의 면적을 구하는 단계; 및 (d) 상기 볼 전극 이미지들 이미지 사이의 거리, 볼 전극 이미지들의 면적과 그에 대응하는 보이드 이미지들의 면적 및 볼 전극 이미지의 둘레를 포함하는 이미지 형상의 특성을 이용하여 부품의 실장 상태를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한, 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 장치는, 상기 부품이 상기 인쇄 회로 기판에 장착된 영역에 대한 투과 영상을 촬상하는 촬상부; 상기 촬상된 영상으로부터 상기 부품이 납땜을 통해 상기 인쇄 회로 기판에 연결된 전극들의 볼(ball) 형태의 이미지를 배경으로부터 분리하여, 볼 전극들의 이미지간의 거리를 측정하고, 분리된 각 볼 전극의 이미지로부터 보이드의 이미지를 분리하며, 상기 분리된 볼 전극들의 이미지의 형상과 각 볼 전극들의 이미지 및 각 전극 이미지에서 분리된 보이드 이미지들의 면적을 구하는 이미지처리부; 및 상기 볼 전극 이미지들 이미지 사이의 거리, 볼 전극 이미지들의 면적과 그에 대응하는 보이드 이미지들의 면적 및 볼 전극 이미지의 둘레를 포함하는 이미지 형상의 특성을 이용하여 부품의 실장 상태를 판단 하는 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따라 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 방법의 일 예의 흐름을 도시한 것이다.
부품이 인쇄 회로 기판에 장착된 영역에 대한 투과 영상을 촬상하고(100 단계), 상기 촬상된 영상으로부터 상기 부품이 납땜을 통해 상기 인쇄 회로 기판에 연결된 전극들의 이미지를 배경으로부터 분리하여, 전극들의 이미지간의 거리를 측정하고, 분리된 각 전극의 이미지로부터 보이드(void)의 이미지를 분리하고(110 단계), 상기 분리된 전극들의 이미지의 형상과 각 전극들의 이미지 및 각 전극 이미지에서 분리된 보이드 이미지들의 면적을 구한다(120 단계). 그리고 상기 전극 이미지들간의 형상의 차이, 이미지 사이의 거리 및 전극 이미지들의 면적과 그에 대응하는 보이드 이미지들의 면적을 이용하여 부품의 실장 상태를 판단한다(130 단계).
이때에 130 단계에서 각 전극 이미지들의 형상 중에서 가장 면적이 넓고 가장 정다면체의 형상과 가까운 전극을 기준으로 다른 전극 이미지들이 상기 기준 전극 이미지 면적과의 차이 및 형상과의 차이가 소정의 기준 이상이 되면 납땜 상태가 불량인 것으로 판단하는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명에 따라 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 방법의 다른 예의 흐름을 도시한 것이다. 도 2의 예는 도 1의 흐름을 더 구체적으로 나타낸 것이며, 도 2를 설명하면 도 1에 대한 것은 별도의 설명이 없더라도 같이 설명될 것이다. 따라서 도 1에 대해서는 필요한 경우 외에는 별도의 설명을 하지 않을 것이다.
상기 부품이 상기 인쇄 회로 기판에 장착된 영역에 대한 투과 영상을 촬상하고(200 단계), 상기 촬상된 영상으로부터 상기 부품이 납땜을 통해 상기 인쇄 회로 기판에 연결된 전극들의 볼(ball) 형태의 이미지를 배경으로부터 분리하여, 볼 전극들의 이미지간의 거리를 측정하고, 분리된 각 볼 전극의 이미지로부터 보이드의 이미지를 분리하며(210 단계), 상기 분리된 볼 전극들의 이미지의 형상과 각 볼 전극들의 이미지 및 각 전극 이미지에서 분리된 보이드 이미지들의 면적을 구한다(220 단계). 그리고 상기 볼 전극 이미지들 이미지 사이의 거리, 볼 전극 이미지들의 면적과 그에 대응하는 보이드 이미지들의 면적 및 볼 전극 이미지의 둘레를 포함하는 이미지 형상의 특성을 이용하여 부품의 실장 상태를 판단한다(230 단계).
도 3은 본 발명에 따라 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 장치의 구성을 블록으로 도시한 것이다. 이 장치는 도 2의 방법을 실시하기 위해 사용된다.
이 장치는 상기 부품이 인쇄 회로 기판(PCB, 300)에 장착된 영역에 대한 투과 영상을 촬상하는 촬상부(310), 상기 촬상된 영상으로부터 상기 부품이 납땜을 통해 상기 인쇄 회로 기판에 연결된 전극들의 볼(ball) 형태의 이미지를 배경으로부터 분리하여, 볼 전극들의 이미지간의 거리를 측정하고, 분리된 각 볼 전극의 이미지로부터 보이드의 이미지를 분리하며, 상기 분리된 볼 전극들의 이미지의 형상 과 각 볼 전극들의 이미지 및 각 전극 이미지에서 분리된 보이드 이미지들의 면적을 구하는 이미지처리부(320) 및 상기 볼 전극 이미지들 이미지 사이의 거리, 볼 전극 이미지들의 면적과 그에 대응하는 보이드 이미지들의 면적 및 볼 전극 이미지의 둘레를 포함하는 이미지 형상의 특성을 이용하여 부품의 실장 상태를 판단하는 판단부(330)를 포함한다.
이하 도 3의 장치를 사용하여 도 2의 방법을 실행하는 것을 기준으로 본 발명을 설명한다.
촬상부(310)는 X-선을 이용하여 PCB의 투과 영상을 촬상한다(200 단계). 이때에 부품이 인쇄 회로 기판에 장착된 영역에 대한 투과 영상을 촬상한다. 즉 검사할 영역을 촬상하는 것이다. 도 4a는 본 발명에 따라 장착 상태가 검사될 부품의 하나로 BGA 타입의 부품을 도시한 것이다. 참조번호 400이 BGA 타입의 부품이 PCB에 장착되는 밑면을 도시한 것이다. BGA 타입은 부품이 납땜을 통해 PCB에 연결된 전극들의 모습이 볼(ball) 모습이다. 이 전극을 볼 전극이라고 한다. 참조번호 400에는 부품의 밑면에 볼 전극(410)이 여러 개 설치된 것이 도시되어 있다.
도 4b는 BGA 타입의 부품을 측면에서 본 모습을 도시한 것이다. 참조번호 420은 볼 전극을 포함하는 부품의 측면이며, 볼 전극(430)의 일부가 도시되어 있다.
도 5는 X-선을 이용하여 촬상된 PCB의 투과 영상을 도시한 것이다. 이 도면에서 사각형으로 표시한 부분이 실제 PCB에 부품이 장착된 상태를 검사할 영역이다. 촬상한 영상을 그대로 사용할 수도 있지만 영상에 포함된 노이즈를 제거하는 처리를 한 영상을 작업 대상으로 하는 것이 일반적이다. 도 5는 노이즈가 제거된 영상이다.
검사 영역은 필요에 따라 임의의 크기로 설정할 수 있을 것이다. 그러나 너무 큰 영역을 지정하면 한번에 작업해야 할 데이터의 크기가 커져서 정밀한 검사를 하기 힘들 수도 있을 것이며, 너무 작은 영역을 지정하면 전체 PCB에 대한 검사 시간이 많이 걸릴 수 있을 것이다.
도 6은 정상적으로 BGA 타입 부품의 볼 전극이 접합된 것으로 도시한 것이다. 부품(600)의 볼 전극(610)이 납땜된 납(620)을 통해 PCB(630)의 표면에 정상적으로 접합된 것이다.
도 7a는 BGA 타입 부품의 볼 전극 납땜 접합 시에 발생될 수 있는 모습을 도시한 것이다. 납땜 불량에 관한 결함요인은 기포(Void), 내부 납 부족상태(Open, Low Solder), Bridge, Bad/Pad Misalignment, 냉납(Cold Solder) 등이 대표적이다.
Low Solder(700)는 납땜에 사용되는 솔더 크림(Solder Cream)의 양에 관계된 불량으로 솔더 크림이 부족하여 전기적 연결이 불완전한 상태를 나타낸다. 단락(Open, 710)은 Low solder(700)와 유사한 상태로 솔더 크림의 양이 Low Solder보다 더 부족하여 볼 전극과 PCB가 납을 통해 연결되지 않은 상태이다.
도 7b는 납땜 불량의 하나인 거품상태인 Void가 포함된 모습을 도시한 것이다. 거품 상태인 Void는 리플로우 동안에 그 이전에 발생한 납땜부위에 포함된 구멍이나 거품현상으로 솔더 페이스트(Solder Paste)중에 용제 또는 수지의 휘발성분이 충분히 빠져나가기 전에 납이 응고하면서 생기는 현상이다. Pad NonWet(720)는 PCB의 칩 도체부의 젖음에 관계된 불량으로 땜납은 충분하나 PCB의 도체부가 충분히 젖지 않아 필렛의 형성이 완전하지 못한 상태이다. Solder Bridge(730)는 부품의 미세화, 고밀도화에 따라 발생정도가 많은 결함중의 하나로서 볼 전극이 솔더 크림의 양의 불량이나 또는 가열 불량으로 인하여 옆의 볼 전극과 붙어버린 상태이다. Solder Bridge to Via(740)는 볼 전극이 비아(Via)와 인접한 경우 납땜 작업시의 가열 시에 솔더 크림이 볼 전극 옆의 비아로 흘러들어 볼 전극과 비아가 붙어버린 상태이다. Bad/Pad Misalignment(750)는 부품의 장착 시 혹은 땜납 가열 시 혹은 냉각공정 이상에 의한 불량이다.
상기에 BGA 타입의 볼 전극에 대해서라고 설명했지만 이와 같은 납땜에 있어서의 불량은 다른 타입의 전극을 가지는 부품을 장착하는 경우에도 발생한다. 그러므로 본 발명은 전극의 형태에 무관하게 부품이 PCB에 장착된 경우의 상태를 확인하게 한다.
도 8은 촬상부(310)가 촬상한 영상에서 노이즈를 제거한 모습을 도시한 것이다. 이는 도 5와 실질적으로 동일한 영상이며, 이후의 영상들과의 비교를 위하여 검사 영역의 표시를 제거하고 다시 도시한 것이다.
이미지처리부(320)는 도 8과 같이 촬상된 영상을 대상으로 이미지 처리를 한다. 이를 위해 상기 촬상된 영상을 이진화 처리 및 라벨링하여 볼 전극들의 이미지를 획득하는 것이 바람직하다.
이미지처리부(320)는 검사할 영역의 히스토그램(Histogram)을 계산하여 이진화(binarization)를 수행하여 도 9와 같은 영상을 추출한다. 그리고 이렇게 이진화 를 수행한 후, 배경으로부터 각각의 볼 전극을 분리하기 위한 라벨링 작업을 수행하여 도 10과 같은 영상을 추출한다. 라벨링 처리를 통하여 각각의 볼 전극에 특정한 그레이 레벨(gray level)의 값을 부여한다.
라벨링의 구체적인 방법의 예는 다음과 같다.
임의의 영상에 대하여 이진화 처리를 수행하여 0과 255의 값만으로 이루어진 이진화 영상으로 바꾸고 이진화된 영상에 대해 라벨링을 수행하게 된다. 영상이 라벨링된 후에는 서로 연결된 인접화소 영역은 픽셀들의 값이 동일한 하나의 번호로 라벨링 되어 나타나며 다른 인접영역 성분은 또 다른 번호로 나타나게 된다. 이와 같은 라벨링된 영상을 이용하면 물체를 쉽게 인식할 수 있다.
도 11a 및 도 11b는 임의의 샘플 영상에 대한 라벨링 처리 전후를 도시한 것이다. 도 11a는 이진화된 영상으로 구성픽셀의 화소값이 0이 아니면 255인 화소값으로 이루어진 영상이다. 이진화 영상을 라벨링하면 인접하여 연결된 영역들은 서로 다른 번호가 각각 붙여서 영역을 구별할 수 있도록 도 11b와 같이 재구성된다. 이렇게 라벨링된 영상에서 임의의 번호를 가진 영역만 추출하면 영역분리가 이루어지게 되며, 특별한 영역에 대해서만 크기, 중심좌표, 원주 길이 등을 추출해 내는 것이 가능하게 된다.
라벨링 단계는 이진화된 영상을 탐색하다가 밝기가 255인 화소값을 만나면 라벨링을 수행하고 이 라벨링 점을 4근방 또는 8근방의 중심으로 이동 후 다시 인접화소의 미방문 255의 화소값을 라벨링하는 방식으로 반복된다.
화소의 인접성은 4근방 또는 8근방을 이용하게 되는데, 4근방화소는 도 12a 의 x로 표시된 관심화소(i,j)의 주위에 인접한 4개의 화소를 의미하고, 8근방화소는 도 12b에서 관심화소(i,j)에 인접한 8개의 화소를 말한다. 도 9의 영상에 대해 라벨링하면 그 결과 도 10과 같은 모습으로 그 결과를 얻을 수 있다.
라벨링을 수행하기 위해서는 자기호출(recursive call)을 이용하여 모든 인접요소가 라벨링될 때까지 현재 관심화소의 주변 인접화소를 차례로 검사하면서 라벨링을 수행해야 한다. 혹은 스택의 기법을 사용하여 라벨링을 수행할 수도 있다.
라벨링은 상기와 같은 방법을 통해 실행되며, 이외에도 다른 방법의 라벨링을 사용할 수 있다는 것은 당업자 입장에서는 자명한 것이다.
상기와 같이 라벨링 작업을 통하여 분리된 각각의 볼 전극에 대해 상기에 설명한 전자부품의 내부 납땜 결함 요인 검출용 이미지 프로세싱 작업을 수행한다.
볼 전극 이미지에 포함된 보이드 이미지를 구하는 방법을 설명한다.
상기와 같이 라벨링 된 하나의 볼 전극 이미지에 대한 픽셀의 그레이 레벨의 값은 모두 동일한 값을 가지고 있다. 그러므로 라벨링 된 볼 전극의 값의 위치를 원래의 영상의 위치에 매핑을 시킨 후 각각의 볼 이미지를 배경에서 분리하여 하나의 파일을 생성한다. 이러한 작업을 반복적으로 수행하면, 볼 전극의 개수만큼 파일이 생성된다. 생성된 파일에는 배경과 하나의 볼에 대한 정보만을 포함하므로, 밝기왜곡의 보정이 필요 없이 보이드를 구하는 영상처리를 수행할 수 있다.
만일 육안으로 관찰한다면 볼 전극 이미지에서 보이드의 이미지를 구별하기 힘들겠지만 보이드가 있는 경우 볼 전극 이미지와 보이드 이미지는 그레이 레벨의 차이가 있으며, 이와 같은 차이를 이용해서 보이드 이미지를 볼 전극의 이미지와 구분할 수 있다.
즉, 볼 전극의 이미지를 대상으로 이진화 처리 및 라벨링하여 전극 이미지로부터 보이드의 이미지를 분리하는 것이 바람직하다. 이때에 검사할 영역의 각 픽셀별로 히스토그램을 계산하여 볼 전극과 보이드를 구분하는 이진화 처리를 하고, 서로 연결된 인접 픽셀들의 영역은 픽셀들의 값이 동일한 번호로 부여하며, 다른 인접 영역 성분은 상기 번호와는 다른 번호를 부여하는 라벨링을 하여 보이드의 이미지를 분리하는 것이 바람직하다.
결국 상기와 같이 보이드 이미지를 구분하기 위해 하나의 볼 전극 이미지에 대하여 다시 한 번 이진화와 라벨링을 하고 라벨링의 영상처리를 통하여 보이드 이미지를 분리해 낼 수 있다. 세 개의 볼 전극에 대해 이 과정을 통한 결과가 도 13에 도시되어 있다.
라벨링 된 볼 전극의 값의 위치를 원래의 영상에 매핑을 시킨 후(1400) 각각의 볼 전극 이미지를 배경에서 분리한다. 그리고 배경에서 분리된 볼 전극 이미지를 이진화하고(1410), 각각의 볼 이미지에 대해 라벨링하여(1420) 그 결과 보이드 이미지를 표시한다. 그리고 보이드 이미지를 분리하여 볼 이미지만을 표시할 수도 있고(1430), 볼 이미지로부터 보이드 이미지를 분리할 수도 있다(1440).
상기와 같이 구해진 볼 이미지, 보이드 이미지로부터 각각의 면적을 구할 수 있다. 이때에 면적은 볼 이미지 내부의 픽셀에 대한 그레이 레벨은 모두 같은 값을 가지고 있다. 그러므로 이 픽셀들을 1차원으로 배열하여 전체의 픽셀 개수로부터 볼 이미지의 면적을 구할 수 있다. 보이드 이미지 역시 마찬가지로 그 면적을 구할 수 있다.
그리고 전극 이미지의 면적을 기준으로 그에 대응하는 보이드 이미지 면적이 소정의 기준 이상인 경우 납땜 불량인 것으로 판단하는 것이 바람직하다. 보이드 이미지의 면적이 볼 전극 이미지 면적에 비해 아주 작은 경우에는 정상으로 판단할 수도 있을 것이다.
정상적으로 납땜이 된 볼 전극과 납땜 상태가 불량인 볼 전극을 구분하기 위해 정상적으로 납땜이 된 볼 전극을 결정할 필요가 있다. 이를 위해 각 볼 전극 이미지에 대해 그 둘레의 길이를 구한다. 이를 위해 볼 이미지 영역의 경계를 결정해야 한다. 이를 위해 도 10과 같이 구해진 각 볼 전극들에 대해 영역의 경계를 결정하기 위해 영역 경계를 추적할 필요가 있으며, 이는 다양한 방법을 사용할 수 있다. 영역 경계를 추적하는 방법에 대한 구체적인 예를 설명한다.
영역의 경계추적이란 이진화된 영상 또는 라벨링된 영상에서 일정한 밝기값을 가지는 영역의 경계를 추적하여 경계픽셀의 순서화된 정보를 얻어내는 것이다. 이 작업을 수행하기 위해서는 먼저 입력 영상을 이진화하고 이진화된 영상에 대해 밝기값 255를 가지는 영역에 대한 경계를 추적한다. 경계를 추적하면 1픽셀 두께를 가지는 픽셀의 순서화된 연속체인 정보를 얻는 것이 가능하다.
- 경계추적 알고리즘
도 14a 및 도 14b는 경계 추적을 설명하기 위한 도면이다. 도 14a 및 도 14b는 동일한 좌표를 도시한 것이며, 도 14a의 영역에 대해 경계를 추적한 결과가 도 14b에 도시된다.
1. 영상의 왼쪽 맨 위에 있는 픽셀부터 차례로 스켄하다가 값이 255인 픽셀값을 만나면 경계추적을 시작한다.
2. 도 15a에서 좌표 (1,3)에서 255인 픽셀을 처음 만난다. 도 15a에서 좌표 (1,3)의 점을 중심으로 하고 이 점 주위를 돌면서 값이 255인 픽셀을 찾는다. 도 15b의 참조번호 1500에 점선으로 표시한 내부가 도 15a에서 좌표 (1,3)의 점을 x로 표시하여 중심으로 하고 이 점 주위를 돌면서 값이 255인 픽셀을 찾는 영역이다.
처음에는 (1,3)을 중심으로 했을 때 4번 위치에서 탐색을 시작한다. 도 15는 중심 픽셀 주위의 픽셀 번호를 설명하기 위한 참조 도면이다. 도 15에서 x가 중심이 된다. 예를 들면 도 14a의 좌표 (1,3)이 첫 번째로 x에 해당되는 점이 된다.
도 15를 참조하면 좌표 (1,3)에 상대적인 4번의 위치는 (0,3)이고, 화소값이 0이므로 다음 5번, 6번으로 차례로 돌면서 화소값이 255인 픽셀값을 찾는다. (1,4)에 있는 6번 위치에서 255인 픽셀을 만나므로 이 점을 첫 번째 경계위치(0) 혹은 경계점(0)으로 한다. 도 15b에서는 좌표 (1,4)에 0으로 마킹되어 있는 점이다.
3. 중심위치는 방금 마킹한 경계위치로 옮겨지므로 (1,4)위치가 중심점이 된다. 상기의 2번에서 관심점 주위의 6번 위치에서 경계를 발견하였으므로 6번을 기준으로 다시 탐색 시작점을 다시 결정한다. 다시 탐색 시작점을 결정하는 것은 다양한 방법을 사용할 수 있다. 랜덤(random)하게 결정할 수도 있으며, 예를 들어 3으로 결정한다. 그러면 좌표 (1,4)의 점에서는 3번부터 탐색을 시작한다. 좌표 (2,5)인 7번 위치에서 255를 발견하므로 이점을 도 14b와 같이 두 번째 경계점(1)로 마킹한다.
4. 다시 중심점을 좌표 (2,5)의 점으로 옮기고 다시 새로운 탐색 시작점을 결정하여 좌표 (2,5)의 점을 중심으로 탐색을 시작한다. 다시 좌표 (3,6)위치에 있는 7번 위치에서 255인 픽셀을 발견한다. 이 픽셀을 경계점(2)로 마크한다. 이러한 방식으로 계속 경계를 따라 마킹하면서 한바퀴를 돌아서 처음 시작점인 x로 표시한좌표(1,3)의 점에 도달하면 경계 추적이 종결된다.
상기와 같이 각각의 볼 전극 이미지에 대해 영역의 경계를 추적하고, 상기 추적된 경계의 길이를 구하여 각 볼 전극들 이미지 영역 주위의 길이를 구한다. 그리고 상기에서 구한 볼 전극 이미지의 면적을 A, 상기 볼 전극 이미지 영역 주위의 길이를 L이라고 할 때에 각 볼 전극 이미지의 원형도 e를 다음의 수학식과 같이 결정한다.
Figure 112005009859673-pat00001
동일한 면적에서 들쭉날쭉한 외각형상을 가지면서 형상이 복잡해질수록 경계의 길이가 늘어나므로 원형도는 떨어지게 된다. 예를 들어 완전한 원인 경우 원형도 e의 값은 1이다. 디지털 영상에서 A와 L은 상기에 설명한 것과 같이 이미지에 포함된 혹은 경계에 포함된 픽셀의 개수로 표현된다.
상기의 계산을 모든 볼 전극 이미지들에 대해 모두 실행하여 각 볼 전극 이미지 중에서 면적이 가장 크고 원형도가 1에 가까운 볼 전극 이미지를 기준 볼 전극으로 결정한다. 기준 볼 전극을 가장 납땜이 정상으로 된 볼로 결정한 것이다.
만일 면적이 가장 큰 볼 전극 이미지와 원형도가 1에 가장 가까운 볼 전극 이미지가 서로 다른 경우에는 원형도가 0.95 이상인 볼 전극 중에서 가장 면적이 큰 볼 전극 이미지에 대응하는 볼 전극을 기준 볼 전극으로 결정할 수 있다.
다른 볼 전극 이미지를 상기 기준 볼 전극의 면적과 비교하여 그 면적의 비율에 따라 각 볼 전극의 납땜 상태를 판단하는 것이 바람직하다. 혹은 각 볼 전극 이미지마다 자신의 볼 전극 이미지의 원형도에 따라 그 볼 전극의 납땜 상태를 판단하는 것이 바람직하다. 구체적으로 설명한다.
판단부(330)는 각 볼 전극 이미지의 지름이 기준 볼 전극의 지름에 비해 22% 혹은 그 이상 감소된다면 단락(open)의 상태로 판단할 수 있다. 그리고 상기에 별도의 상세한 설명은 없었지만 각 볼 전극 이미지에 대해 그레이 레벨을 동일한 기준 하에 부여한다면 볼 전극 간의 그레이 레벨을 비교할 수 있다. 이를 이용하는 경우 그레이 레벨 역시 밝기가 30% 이상 감소된다면 open의 상태로 판정할 수 있다.
볼 전극 이미지의 지름이 기준 볼 전극의 지름에 비해 15% - 6% 감소된다면 Low Solder로 판단할 수 있다. 그리고 이 경우 그레이 레벨 역시 밝기가 25% 이상 감소된다. 그리고 Pad NonWet은 단락/Low Solder의 상태와 유사한 상태로 나타난다.
기준 볼 전극과 비교하지 않더라도 볼 전극 이미지 자체의 원형도가 1에 비해 아주 작은 값인 경우 즉, 원의 모습에서 많이 멀어지는 경우에는 Solder Bridge나 Solder Bridge to Via 상태로 판단할 수 있다. 이 경우 Solder Bridge 상태인 경우가 원형도의 값이 더 작다. 또한 이 경우에는 볼 전극 이미지의 면적은 정상적인 경우보다 더 크다. 그러므로 볼 전극 이미지의 면적을 더 고려하여 Solder Bridge나 Solder Bridge to Via 상태로 판단할 수도 있다.
상기와 같이 구한 각 전극들의 이미지간의 거리를 상기 부품에 장착되어야 하는 인쇄 회로 기판 상의 상기 전극들에 대응하는 부품 핀들의 좌표와 비교하여 부품이 장착된 정렬 상태를 판단하는 것이 바람직하다. 이를 설명한다.
기준이 되는 볼 전극의 좌표 및 간격을 측정된 영상을 통하여 계산하게 되면, 정확도가 떨어지고 그것을 계산하기 위하여 많은 시간이 소모되게 된다. 그러므로 기준이 되는 볼의 좌표값 및 볼간의 간격을 판단부(330)가 사용할 입력 파라미터로 정의하여 미리 저장한다.
이렇게 기준이 되는 볼의 좌표 및 간격의 값을 획득한 후, 획득된 영상에서의 볼의 좌표와 저장된 볼의 절대좌표와 비교를 통하여 1차적인 위치를 계산한다. 또한 정확도를 높이기 위하여 측정하려는 볼의 위치와 주변 상하좌우에 존재하는 볼과의 간격을 비교하여 계산하여 2차적인 위치를 계산한다. 즉, 미리 사용자에 의해 입력된 PCB상에 부품이 장착될 패드의 좌표를 이용해 미리 구한 볼 전극 간의 간격과 상기와 같이 구해진 볼 전극 이미지를 이용하여 측정된 볼 전극간의 간격값을 비교하여 정해진 위치에 제대로 장착되었는가를 판단하는 것이다. 그 결과 볼 전극의 Bad/Pad Misalignment를 판단할 수 있다. 구체적인 기준으로는 볼 전극의 위치 값이 25% 이상의 변위가 발생했을 때를 Bad/Pad misalignment 상태로 간주할 수 있다.
상기에 설명된 납땜 상태의 판단의 기준값은 PCB가 사용되는 환경에 따라 달라질 수 있는 값이라는 것은 자명한 것이다.
상기의 설명은 주로 볼 모양의 전극에 대한 것이다. 만일 전극 혹은 전극이 부착되는 PCB 패드의 모습이 사각형인 경우 원형도의 개념을 도입할 수는 없지만 그 사각형이 정사각형인 경우에는 전극 이미지가 정사각형에 가까운가를 기준으로 할 수 있다. 혹은 전극의 모습이 직사각형인 경우 미리 입력된 전극 혹은 PCB 패드의 모습을 기준으로 전극 이미지의 가로 대 세로 길이의 비에 따라 가장 적합한 기준을 결정할 수 있다. 이를 통해 본 발명은 전극의 모습이 변경되더라도 본 발명의 요지를 지키면서 적용될 수 있다는 것을 알 수 있다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 본 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 상기의 설명에 포함된 예들은 본 발명에 대한 이해를 위해 도입된 것이며, 이 예들은 본 발명의 사상과 범위를 한정하지 않는다. 상기의 예들 외에도 본 발명에 따른 다양한 실시 태양이 가능하다는 것은, 본 발명이 속한 기술 분야에 통상의 지식을 가진 사람에게는 자명할 것이다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한 본 발명에 따른 상기의 각 단계는 일반적인 프로그래밍 기법을 이용하여 소프트웨어적으로 또는 하드웨어적으로 다양하게 구현할 수 있다는 것은 이 분 야에 통상의 기술을 가진 자라면 용이하게 알 수 있는 것이다. 특히 도 1 또는 도 2의 첫 번째 단계에서 촬상된 영상 이미지를 입력으로 하면 그 이하의 단계들은 컴퓨터 내부에서 적절한 프로그램을 통해 실행되는 것이 가능하다. 즉, 본 발명에 따른 이미지처리부(320)와 판단부(330)는 X-선 촬상 장치를 포함하는 촬상부(300)로부터 입력된 이미지를 입력으로 처리하는 적절한 프로그램을 포함하는 컴퓨터와 같은 장치를 이용해서 구현할 수 있다.
그리고 본 발명의 일부 단계들은, 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, CD-RW, 자기 테이프, 플로피디스크, HDD, 광 디스크, 광자기 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.
본 발명에 의하면, 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태를 확인하는 방법에 있어서, 부품이 상기 인쇄 회로 기판에 장착된 영역에 대한 투과 영상을 촬상하고, 촬상된 영상으로부터 부품이 납땜을 통해 인쇄 회로 기판에 연결된 전극들의 이미지를 배경으로부터 분리하여, 전극들의 이미지간의 거리를 측정하고, 분리 된 각 전극의 이미지로부터 보이드(void)의 이미지를 분리하며, 분리된 전극들의 이미지의 형상과 각 전극들의 이미지 및 각 전극 이미지에서 분리된 보이드 이미지들의 면적을 구하여, 전극 이미지들간의 형상의 차이, 이미지 사이의 거리 및 전극 이미지들의 면적과 그에 대응하는 보이드 이미지들의 면적을 이용하여 부품의 실장 상태를 판단하여, PCB에 장착된 부품들의 납땜 상태를 포함하여 실장된 상태를 판단할 수 있으며, 투과 영상을 촬상할 때에 X-선을 이용하여 PCB 영상을 구하므로 비용의 면에서도 저렴하며, 종래에는 X-선을 이용해서 파악할 수 없는 가려진 부분의 상태까지 검사할 수 있으며, X-선을 이용하여 영상을 구하므로 고속의 검사가 가능하며, 적절한 이미지 처리 방법을 사용하므로 그 결과에 신뢰성이 있으며, 계산량이 CT를 이용한 검사 장치보다 작아서 검사를 고속으로 할 수 있으며, 컴퓨터와 같은 장치를 이용해서 분석하는 것이 가능하므로 비교적 작은 공간만을 사용하여 검사를 수행할 수 있으므로 PCB 상태의 검사의 정확도는 그대로 유지하면서 고속으로 불량 PCB를 검사할 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (14)

  1. 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태를 확인하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 부품이 상기 인쇄 회로 기판에 장착된 영역에 대한 투과 영상을 촬상하는 단계;
    (b) 상기 촬상된 영상으로부터 상기 부품이 납땜을 통해 상기 인쇄 회로 기판에 연결된 전극들의 이미지를 배경으로부터 분리하여, 전극들의 이미지간의 거리를 측정하고, 분리된 각 전극의 이미지로부터 보이드(void)의 이미지를 분리하는 단계;
    (c) 상기 분리된 전극들의 이미지의 형상과 각 전극들의 이미지 및 각 전극 이미지에서 분리된 보이드 이미지들의 면적을 구하는 단계; 및
    (d) 상기 전극 이미지들간의 형상의 차이, 이미지 사이의 거리 및 전극 이미지들의 면적과 그에 대응하는 보이드 이미지들의 면적을 이용하여 부품의 실장 상태를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서 각 전극 이미지들의 형상 중에서 가장 면적이 넓고 가장 정다면체의 형상과 가까운 전극을 기준으로 다른 전극 이미지들이 상기 기준 전극 이미지 면적과의 차이 및 형상과의 차이가 소정의 기준 이상이 되면 납땜 상태가 불량인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 방법.
  3. 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태를 확인하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 부품이 상기 인쇄 회로 기판에 장착된 영역에 대한 투과 영상을 촬상하는 단계;
    (b) 상기 촬상된 영상으로부터 상기 부품이 납땜을 통해 상기 인쇄 회로 기판에 연결된 전극들의 볼(ball) 형태의 이미지를 배경으로부터 분리하여, 볼 전극들의 이미지간의 거리를 측정하고, 분리된 각 볼 전극의 이미지로부터 보이드의 이미지를 분리하는 단계;
    (c) 상기 분리된 볼 전극들의 이미지의 형상과 각 볼 전극들의 이미지 및 각 전극 이미지에서 분리된 보이드 이미지들의 면적을 구하는 단계; 및
    (d) 상기 볼 전극 이미지들 이미지 사이의 거리, 볼 전극 이미지들의 면적과 그에 대응하는 보이드 이미지들의 면적 및 볼 전극 이미지의 둘레를 포함하는 이미지 형상의 특성을 이용하여 부품의 실장 상태를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 방법.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 상기 촬상된 영상을 이진화 처리 및 라벨링하여 전극들의 이미지를 획득하는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 분리된 전극의 영상을 이진화 처리 및 라벨링하여 전극 이미지로부터 보이드의 이미지를 분리하는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    (b1) 검사할 영역의 각 픽셀별로 히스토그램을 계산하여 배경과 전극 또는 전극과 보이드를 구분하는 이진화 처리 단계; 및
    (b2) 서로 연결된 인접 픽셀들의 영역은 픽셀들의 값이 동일한 번호로 부여하며, 다른 인접 영역 성분은 상기 번호와는 다른 번호를 부여하는 라벨링을 하여 전극의 이미지 혹은 보이드의 이미지를 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 방법.
  7. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서 전극 이미지의 면적을 기준으로 그에 대응하는 보이드 이미지 면적이 소정의 기준 이상인 경우 납땜 불량인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 방법.
  8. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서 각 전극들의 이미지간의 거리를 상기 부품에 장착되어야 하는 인쇄 회로 기판 상의 상기 전극들에 대응하는 부품 핀들의 좌표와 비교하여 부품이 장착된 정렬 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 방법.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    (d1) 상기 (c) 단계에서 분리된 각각의 볼 전극 이미지에 대해 영역의 경계를 추적하는 단계;
    (d2) 상기 추적된 경계의 길이를 구하여 각 볼 전극들 이미지 영역 주위의 길이를 구하는 단계;
    (d3) 상기 (c) 단계에서 구한 볼 전극 이미지의 면적을 A, 상기 영역 주위의 길이를 L이라고 할 때에 각 볼 전극 이미지의 원형도 e를
    Figure 112005009859673-pat00002
    로 결정하는 단계;
    (d4) 각 볼 전극 이미지 중에서 면적이 가장 크고 원형도가 1에 가까운 볼 전극 이미지를 기준 볼 전극으로 결정하는 단계; 및
    (d5) 다른 볼 전극 이미지를 상기 기준 볼 전극의 면적과 비교하여 그 면적의 비율에 따라 각 볼 전극의 납땜 상태를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 방법.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    (d1)' 상기 (c) 단계에서 분리된 각각의 볼 전극 이미지에 대해 영역의 경계를 추적하는 단계;
    (d2)' 상기 추적된 경계의 길이를 구하여 각 볼 전극들 이미지 영역 주위의 길이를 구하는 단계;
    (d3)' 상기 (c) 단계에서 구한 볼 전극 이미지의 면적을 A, 상기 영역 주위의 길이를 L이라고 할 때에 각 볼 전극 이미지의 원형도 e를
    Figure 112005009859673-pat00003
    로 결정하는 단계; 및
    (d4) 각 볼 전극 이미지마다 원형도에 따라 그 볼 전극의 납땜 상태를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 방법.
  11. 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태를 확인하는 장치에 있어서,
    상기 부품이 상기 인쇄 회로 기판에 장착된 영역에 대한 투과 영상을 촬상하는 촬상부;
    상기 촬상된 영상으로부터 상기 부품이 납땜을 통해 상기 인쇄 회로 기판에 연결된 전극들의 볼(ball) 형태의 이미지를 배경으로부터 분리하여, 볼 전극들의 이미지간의 거리를 측정하고, 분리된 각 볼 전극의 이미지로부터 보이드의 이미지를 분리하며, 상기 분리된 볼 전극들의 이미지의 형상과 각 볼 전극들의 이미지 및 각 전극 이미지에서 분리된 보이드 이미지들의 면적을 구하는 이미지처리부; 및
    상기 볼 전극 이미지들 이미지 사이의 거리, 볼 전극 이미지들의 면적과 그에 대응하는 보이드 이미지들의 면적 및 볼 전극 이미지의 둘레를 포함하는 이미지 형상의 특성을 이용하여 부품의 실장 상태를 판단하는 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 이미지처리부는 상기 촬상된 영상을 이진화 처리 및 라벨링하여 볼 전극들의 이미지를 획득하며, 상기 분리된 볼 전극의 영상을 이진화 처리 및 라벨링하여 볼 전극 이미지로부터 보이드의 이미지를 분리하는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 판단부는 상기 볼 전극 이미지의 면적을 기준으로 그에 대응하는 보이 드 이미지 면적이 소정의 기준 이상인 경우 납땜 불량인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 이미지처리부는 각 분리된 볼 전극 이미지들에 대해 영역의 경계를 추적하여 각 볼 전극들 이미지 영역 주위의 길이를 구하고, 볼 전극 이미지의 면적을 A, 상기 영역 주위의 길이를 L이라고 할 때에 각 볼 전극 이미지의 원형도 e를
    Figure 112005009859673-pat00004
    로 결정하며,
    각 볼 전극 이미지 중에서 면적이 가장 크고 원형도가 1에 가까운 볼 전극 이미지를 기준 볼 전극으로 결정하여, 다른 볼 전극 이미지를 상기 기준 볼 전극의 면적과 비교하여 그 면적의 비율에 따라 각 볼 전극의 납땜 상태를 판단하며, 각 볼 전극 이미지마다 원형도에 따라 그 볼 전극의 납땜 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 장치.
KR1020050015394A 2005-02-24 2005-02-24 인쇄 회로 기판에 장착된 부품의 실장 상태 확인 방법 및그 장치 KR100608225B1 (ko)

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