KR100929385B1

KR100929385B1 - 리드프레임 검사장치

Info

Publication number: KR100929385B1
Application number: KR1020020064875A
Authority: KR
Inventors: 김준환; 김용길
Original assignee: 삼성테크윈 주식회사
Priority date: 2002-10-23
Filing date: 2002-10-23
Publication date: 2009-12-02
Also published as: KR20040036078A

Abstract

본 발명에 따르면, 리드프레임 검사장치가 개시된다. 상기 리드프레임 검사장치는, 리드프레임을 이송시키는 이송유닛과; 리드프레임을 촬상하는 검사 카메라와, 이 검사 카메라와 리드프레임 사이에 설치되어 광을 조사하는 제1조명과, 리드프레임을 사이에 두고 제1조명과 대향하도록 설치되어 광을 조사하는 제2조명을 포함하는 촬상유닛과; 검사 카메라로부터 촬상 이미지에 대한 정보를 제공받아 리드프레임의 불량 유무를 판정하고, 그 판정 결과에 대응하여 리드프레임의 타발 프레스를 제어하는 제어유닛;을 구비하고, 상기 제1조명은, 사각형을 이루도록 배치된 4개의 광 조사부를 포함하고, 상기 광 조사부에는 다수의 광원이 각각 부착되어 있으며 상기 광 조사부에서 조사되는 광의 조도 및 조사 방향은 각각 조절이 가능한 4각조명과, 상기 4각조명의 상부에 설치되고 상기 검사카메라의 렌즈 축과 동일한 축선 상으로 광을 조사하는 동축낙사조명을 포함한다. 개시된 리드프레임 검사장치에 의하면, 3단으로 배치된 조명을 이용하여 합성된 촬상 이미지를 얻고, 이와 같이 획득한 촬상 이미지를 기준 이미지와 비교하여 스크랩에 의한 찍힘, 제품 변형, 미타발, 미성형 등과 같은 리드프레임의 불량을 실시간으로 신속하게 검사할 수 있기 때문에 품질에 대한 신뢰성이 향상되고 불량에 의한 손실 폐기율을 저하시킬 수 있다.

Description

리드프레임 검사장치{Apparatus for inspecting lead frame}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리드프레임 검사장치를 나타낸 도면,

도 2는 도 1에 도시된 리드프레임 검사장치의 제어유닛을 나타낸 블록도,

도 3은 도 1에 도시된 4각조명을 나타낸 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1...리드프레임 검사장치 2...리드프레임

3...타발 프레스 100...이송유닛

110...가이드수단 120...스텝모터

130...위치보정 센서 200...촬상유닛

210...검사 카메라 220...조명부

230..제1조명 240...4각조명

250...동축낙사조명 260...제2조명

300...제어유닛 310...중앙처리부

320...메모리부 330...이송 제어부

340...타발 프레스 제어부

본 발명은 리드프레임(lead frame) 검사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 타발(stamping) 프레스(press)에 의해 타발된 리드프레임의 촬상 이미지를 획득하고, 이렇게 획득된 촬상 이미지를 기준 이미지와 비교하여 리드프레임의 불량 유무를 판정하는 리드프레임 검사장치이다.

리드프레임은 반도체 칩(chip)과 함께 반도체 패키지(package)를 이루는 핵심 구성요소의 하나이다. 이는 반도체 패키지의 내부와 외부를 연결해주는 도선(lead) 역할과 반도체 칩을 지지해 주는 지지체(frame) 역할을 겸하는 것으로서 반도체 칩의 고밀도화 고집적화 및 부품실장 방법 등에 따라 다양한 형상으로 변형 제작될 수 있다.

일반적으로 상기 리드프레임은 타발 공정에 의해 그 형상이 제작된다. 상기 타발 공정은 프레스 금형을 이용하여 리드프레임의 박판 소재를 소정 형상으로 타발함으로써 리드프레임을 제조하는 방법으로서 대량 생산에 적합한 방법이다.

한편, 상기 리드프레임은 그 자체의 정밀도가 매우 높은 것으로서, 타발 공정을 통해 제작된 리드프레임의 불량 유무를 검사하여 리드프레임에 스크랩(scrap)에 의한 찍힘, 변형, 미타발, 미성형 등과 같은 제품 불량이 발생하면 그 리드프레임은 손실 폐기하여야 한다.

특히, 타발 프레스의 금형에 스크랩이 존재하는 경우에 타발된 리드프레임의 표면에는 찍힘 등의 불량이 발생하는데, 이러한 스크랩의 존재를 간과하고 타발 공정을 계속 진행한다면, 이후 타발되는 모든 리드프레임에 찍힘 등의 불량이 발생하 게 되고, 이 때문에 많은 양의 리드프레임이 손실 폐기되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 종래에는 작업자가 주기적으로 타발된 리드프레임을 육안으로 검사하여 리드프레임에 스크랩에 의한 찍힘 등이 발생하면 타발 프레스의 작동을 정지시킴으로써, 스크랩에 의한 찍힘 불량 등이 계속해서 발생하지 않도록 하고 있다.

그러나, 상기와 같은 리드프레임의 종래 검사 방법은 작업자에 의존하여 리드프레임을 검사하고 그 불량 유무를 판정하기 때문에 리드프레임의 검사에 장시간 소요되고 숙련된 작업자를 필요로 하게 된다. 또한, 작업자의 육안에 의존하기 때문에 불량 유무를 간과하기 쉬우며, 이 때문에 많은 양의 리드프레임이 불량품으로 처리되어 손실 폐기되는 문제점이 자주 발생하였다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 타발 프레스에 의해 타발된 리드프레임의 촬상 이미지를 획득하고, 이렇게 획득된 촬상 이미지를 기준 이미지와 비교하여 리드프레임의 불량 유무를 신속하고 용이하게 판정할 수 있는 리드프레임 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 리드프레임 검사장치는, 리드프레임을 이송시키는 이송유닛과; 상기 리드프레임을 촬상하는 검사 카메라와, 상기 검사 카메라와 상기 리드프레임 사이에 설치되어 광을 조사하는 제1조명과, 상기 리드프레임을 사이에 두고 상기 제1조명과 대향하도록 설치되어 광을 조사하는 제2조명을 포함하는 촬상유닛과; 상기 검사 카메라로부터 촬상 이미지에 대한 정보를 제공받아 상기 리드프레임의 불량 유무를 판정하고, 그 판정 결과에 대응하여 상기 리드프레임의 타발 프레스를 제어하는 제어유닛;을 구비하고, 상기 제1조명은, 사각형을 이루도록 배치된 4개의 광 조사부를 포함하고, 상기 광 조사부에는 다수의 광원이 각각 부착되어 있으며 상기 광 조사부에서 조사되는 광의 조도 및 조사 방향은 각각 조절이 가능한 4각조명과, 상기 4각조명의 상부에 설치되고 상기 검사카메라의 렌즈 축과 동일한 축선 상으로 광을 조사하는 동축낙사조명을 포함한다.

여기서, 상기 제1조명은 청색의 광을 조사하며, 상기 제2조명은 백색의 광을 조사하는 것이 바람직하다.

삭제

상기 제어유닛은, 상기 리드프레임의 기준 이미지에 대한 정보가 저장된 메모리부와, 상기 검사 카메라로부터 제공된 상기 리드프레임의 촬상 이미지에 대한 정보와 상기 리드프레임의 기준 이미지에 대한 정보를 비교 연산하는 중앙처리부와, 상기 중앙처리부의 제어 명령에 따라 타발 프레스를 제어하는 타발 프레스 제어부를 포함할 수 있다.

상기 이송유닛은 상기 리드프레임의 일측에 설치되어 상기 리드프레임의 위치를 감지하고 감지된 상기 리드프레임의 위치 정보를 상기 제어유닛에 제공하는 위치보정 센서를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제어유닛은 상기 리드프레임의 기준 위치에 대한 정보가 저장된 메모리부와, 상기 위치보정 센서로부터 제공된 상기 리드프레임의 위치 정보와 상기 리드프레임의 기준 위치에 대한 정보를 비교 연산하는 중앙처리부와, 상기 중앙처리부의 제어 명령에 따라 상기 이송유닛을 제어하는 이송 제어부를 포함할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리드프레임 검사장치를 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리드프레임 검사장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 리드프레임 검사장치의 제어유닛을 나타낸 블록도이며, 도 3은 도 1에 도시된 4각조명을 나타낸 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리드프레임 검사장치(1)는, 타발 프레스(3)의 금형(미도시)에 의해 타발된 리드프레임(2)을 이송시키는 이송유닛(100)과, 이 이송유닛(100)에 의해 이송된 리드프레임(2)의 이미지를 촬상하는 촬상유닛(200)과, 이 촬상유닛(200)으로부터 제공된 리드프레임(2)의 촬상 이미지에 대한 정보에 대응하여 상기 리드프레임(2)의 불량 유무를 판정하고, 그 판정 결과에 대응하여 타발 프레스(3)를 제어하는 제어유닛(300)을 구비한다.

상기 이송유닛(100)은, 리드프레임(2)의 이송을 가이드(guide)하는 가이드수단(110)과 스텝모터(120)를 포함할 수 있다.

상기 촬상유닛(200)은, 리드프레임(2)의 상부 및 하부에 설치되어 리드프레임(2)에 광을 조사하는 조명부(220)와, 이 조명부(220)에 의해 조사된 광을 이용하여 리드프레임(2)을 촬상하는 검사 카메라(210)를 포함한다.

상기 제어유닛(300)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 검사 카메라(210)로부터 촬상 이미지에 대한 정보를 제공받아 리드프레임(2)의 불량 유무를 판정하고, 그 판정 결과에 대응하여 리드프레임(2)의 타발 프레스(3)를 제어한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에서, 상기 촬상유닛(200)의 조명부(220)는 검사 카메라(210)와 리드프레임(2) 사이에 설치되는 제1조명(230)과, 리드프레임(2)을 사이에 두고 제1조명(230)과 대향하여 설치되는 제2조명(260)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1조명은 청색의 광을 조사하며, 상기 제2조명은 백색의 광을 조사하는 것이 바람직하다. 상기 제1 및 제2조명(230)(260)으로는 LED(Light Emitting Diode) 광원을 사용할 수 있다.

상기 제1조명(230)은 4각조명(240)과, 이 4각조명(240)의 상부에 설치되는 동축낙사조명(250)을 포함할 수 있다.

상기 4각조명(240)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 사각형을 이루도록 배치된 4개의 광 조사부(241,242,243,244)를 포함한다. 상기 각 광 조사부(241,242,243,244)에는 다수의 광원(241a,242a,243a,244a)이 부착되어 있다. 여기서, 각 광 조사부(241,242,243,244)에서 조사되는 광의 조도는 자유롭게 조절 가능하다. 또한, 각 광 조사부(241,242,243,244)를 그 회동축(241b,242b,243b,244b)을 중심으로 회동시킴으로서 각 광 조사부(241,242,243,244)로부터 조사되는 광의 방향은 조절 가능하다.

또한, 동축낙사조명(250)은, 검사카메라(210)의 렌즈(미도시) 축과 동일한 축선(C-C) 상으로 광을 조사한다.

다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 제어유닛(300)은 리드프레임(2)의 기준 이미지에 대한 정보가 저장된 메모리부(320)와, 검사 카메라(210)로부터 제공된 리드프레임(2)의 촬상 이미지에 대한 정보와 리드프레임(2)의 기준 이미지에 대한 정보를 비교 연산하는 중앙처리부(310)와, 이 중앙처리부(310)의 제어 명령에 따라 타발 프레스(3)를 제어하는 타발 프레스 제어부(340)를 포함할 수 있다.

한편, 상기 이송유닛(100)은 상기 리드프레임(2)의 일측에 설치되어 리드프레임(2)의 위치를 감지하고 감지된 리드프레임(2)의 위치 정보를 제어유닛(300)에 제공하는 위치보정 센서(130)를 더 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이 위치보정 센서(130)를 더 포함하는 경우, 상기 제어유닛(300)에서는 리드프레임(2)의 기준 위치에 대한 정보를 메모리부(320)에 저장하고, 중앙처리부(310)는 위치보정 센서(130)로부터 제공된 리드프레임(2)의 위치 정보와 메모리부(320)에 저장된 리드프레임(2)의 기준 위치에 대한 정보를 비교 연산하여 제어 명령을 이송 제어부(330)에 보내고, 이송 제어부(330)는 이송유닛(100)을 제어하도록 구성될 수 있다. 이때 상기 이송 제어부(330)는 이송유닛(100)의 스텝모터(120)의 피드를 제어하도록 구성될 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 리드프레임 검사장치(1)의 작용을 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 타발된 리드프레임(2)이 이송유닛(100)에 의해 촬상유닛(200)의 위치로 이송된다.

리드프레임(2)이 촬상유닛(200)으로 이송되면, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상유닛(200)의 제1 및 제2조명(230)(260)에서는 리드프레임(2)의 상부와 하부에 서 광을 조사하고, 이와 같이 광이 조사된 상태에서 검사 카메라(210)는 리드프레임(2)의 완전한 이미지를 촬상한다.

여기서, 검사 카메라(210)와 리드프레임(2) 사이에 설치되며, 동축낙사조명(250)과 4각조명(240)을 포함하는 상기 제1조명(230)은 리드프레임(2) 표면에 나타나는 스크랩에 의한 찍힘 등과 같은 표면 이미지를 얻는 데 사용된다. 상기 동축낙사조명(250)은 검사 카메라(210)의 렌즈 축과 동일한 축선(C-C) 상으로 광을 조사하기 때문에, 렌즈 축과 동일한 방향인 수직 방향의 찍힘 등은 명확히 구분하지 못한다. 따라서, 조사되는 광의 조사 방향 및 조도를 자유롭게 조절할 수 있는 4각조명(240)을 사용함으로써, 수직 방향의 미세한 찍힘 이미지까지도 완전하게 촬상할 수 있게 된다. 이러한 동축낙사조명(250)과 4각조명(240)은 청색 또는 적색의 광을 조사할 수 있는데, 촬상의 대상이 되는 리드프레임(2)의 소재로는 주로 붉은색을 띠는 동(copper)을 사용하기 때문에, 상기 동축낙사조명(250)과 4각조명(240)은 청색의 광을 조사하는 것이 바람직하다.

한편, 만약 제1조명(230)만으로 리드프레임(2)의 표면 이미지를 얻는다면, 리드프레임(2)의 표면에 존재하는 오일 등과 같은 이물질과 리드프레임(2) 표면에서의 난반사로 인하여 완전한 리드프레임(2)의 촬상 이미지를 획득할 수 없게 된다. 이를 해결하기 위하여, 리드프레임(2)을 사이에 두고 상기 제1조명(230)과 대향하고 있는 제2조명(260)에서 광을 조사하면, 제2조명(260)에서 조사된 광에 노출되지 않는 리드프레임의 반대편 표면, 즉 촬상하고자 하는 리드프레임(2)의 표면에는 균일하게 어두운 음영이 진다. 이와 같은 음영 효과에 의해 이물질이나 난반사 의 영향을 최소화 할 수 있다. 이러한 제2조명(260)은 백색 또는 적색의 광을 조사할 수 있는데, 상기 음영 효과에 유리한 백색의 광을 조사하는 것이 바람직하다.

다시 말하면, 상기 제1 및 제2조명(230)(260)을 이용해 리드프레임(2)의 상부와 하부에서 동시에 광을 조사한 상태에서 리드프레임(2)의 표면을 촬상하면, 이물질이나 난반사의 영향을 최소화한 완전한 촬상 이미지를 획득할 수 있게 된다.

다음으로, 검사 카메라(210)로부터 제공된 리드프레임(2)의 촬상 이미지에 대한 정보는 제어유닛(300)으로 제공된다. 제어유닛(300)에서는 제공된 리드프레임(2)의 촬상 이미지에 대한 정보와 기준 이미지를 비교 연산되어 리드프레임(2)의 불량 유무를 판정하고, 그 판정 결과에 대응하여 타발 프레스(3)를 제어하게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 위치보정 센서(130)는 이송되는 리드프레임(2)의 위치에 대한 정보를 제어유닛(300)에 제공한다. 제어유닛(300)에서는 제공된 리드프레임(2)의 위치에 대한 정보와 기준 위치에 대한 정보를 비교 연산하여 리드프레임(2)의 위치를 보정하기 위해 이송유닛(100)을 제어한다. 여기서, 상기 제어유닛(300)은 스텝모터(120)의 피드를 조절할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 리드프레임 검사장치에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 타발 프레스에 의해 타발된 리드프레임의 촬상 이미지를 획득하고, 이렇게 획득된 리드프레임의 촬상 이미지를 기준 이미지와 비교하여 리드프레임의 불 량 유무를 검사하기 때문에, 작업자의 육안에 의존하지 않고도 리드프레임의 불량 유무를 실시간으로 신속하게 검사할 수 있다. 따라서, 리드프레임 품질에 대한 신뢰성이 향상되고 불량에 의한 손실 폐기율을 저하시킬 수 있다.

둘째, 판정된 리드프레임의 불량 유무에 대응하여 타발 프레스를 제어하므로, 종래에 타발 프레스의 금형에 존재하는 스크랩 등을 간과하여 발생하였던 많은 양의 리드프레임 불량 및 이에 따른 손실 폐기의 문제가 발생하지 않도록 사전에 신속히 대처할 수 있다.

셋째, 3단 조명의 조합에 의해 이물질 및 오일 등과 구분되는 제품의 완전한 이미지를 획득할 수 있기 때문에 스크랩에 의한 찍힘뿐만 아니라, 제품변형, 미타발이나 미성형 등과 같은 제품 불량 유무도 용이하게 판정할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

리드프레임을 이송시키는 이송유닛과;

상기 리드프레임을 촬상하는 검사 카메라와, 상기 검사 카메라와 상기 리드프레임 사이에 설치되어 광을 조사하는 제1조명과, 상기 리드프레임을 사이에 두고 상기 제1조명과 대향하도록 설치되어 광을 조사하는 제2조명을 포함하는 촬상유닛과;

상기 검사 카메라로부터 촬상 이미지에 대한 정보를 제공받아 상기 리드프레임의 불량 유무를 판정하고, 그 판정 결과에 대응하여 상기 리드프레임의 타발 프레스를 제어하는 제어유닛;을 구비하고,

상기 제1조명은, 사각형을 이루도록 배치된 4개의 광 조사부를 포함하고 상기 광 조사부에는 다수의 광원이 각각 부착되어 있으며 상기 광 조사부에서 조사되는 광의 조도 및 조사 방향은 각각 조절이 가능한 4각조명과, 상기 4각조명의 상부에 설치되고 상기 검사카메라의 렌즈 축과 동일한 축선 상으로 광을 조사하는 동축낙사조명을 포함하는 것을 특징으로 하는 리드프레임 검사장치.
제1항에 있어서,

상기 제1조명은 청색의 광을 조사하며, 상기 제2조명은 백색의 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 리드프레임 검사장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 제어유닛은, 상기 리드프레임의 기준 이미지에 대한 정보가 저장된 메모리부와, 상기 검사 카메라로부터 제공된 상기 리드프레임의 촬상 이미지에 대한 정보와 상기 리드프레임의 기준 이미지에 대한 정보를 비교 연산하는 중앙처리부와, 상기 중앙처리부의 제어 명령에 따라 타발 프레스를 제어하는 타발 프레스 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 리드프레임 검사장치.
제1항에 있어서,

상기 이송유닛은 상기 리드프레임의 일측에 설치되어 상기 리드프레임의 위치를 감지하고 감지된 상기 리드프레임의 위치 정보를 상기 제어유닛에 제공하는 위치보정 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리드프레임 검사장치.
제5항에 있어서,

상기 제어유닛은 상기 리드프레임의 기준 위치에 대한 정보가 저장된 메모리부와, 상기 위치보정 센서로부터 제공된 상기 리드프레임의 위치 정보와 상기 리드프레임의 기준 위치에 대한 정보를 비교 연산하는 중앙처리부와, 상기 중앙처리부의 제어 명령에 따라 상기 이송유닛을 제어하는 이송 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 리드프레임 검사장치.