KR101319006B1 - Apparatus and Method for inspecting normal pick-up of chip - Google Patents
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Abstract
본 발명은 부품 정상 흡착 검사 장치 및 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a device normal adsorption test apparatus and method.
본 발명의 부품 정상 흡착 검사방법은 노즐의 부품 흡착시, 음원 센서가 상기 노즐 주변의 음원을 수집하는 단계; 상기 음원 센서가 수집한 음원을 음원 분석기가 분석하는 단계; 및 상기 음원 분석기가 분석한 신호 값과, 기설정된 신호 값을 비교하여 상기 부품의 정상 흡착 여부를 판단하는 단계를 포함한다.The component normal adsorption inspection method of the present invention comprises the steps of: collecting a sound source around the nozzle by the sound source sensor when the component is adsorbed by the nozzle; Analyzing, by the sound source analyzer, the sound source collected by the sound source sensor; And comparing the signal value analyzed by the sound source analyzer with a predetermined signal value to determine whether the component is normally adsorbed.
음원 센서, 음원 분석기, 부품의 정상 흡착 여부 Sound sensor, sound analyzer, component adsorption
Description
본 발명은 부품 정상 흡착 검사방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 음원 센서가 노즐의 부품 흡착시 노즐 주변의 음원을 감지하고, 그 음원을 음원 분석기가 분석하여 부품 정상 흡착 여부를 검사할 수 있는 부품 정상 흡착 검사방법에 관한 것이다.The present invention relates to a component normal adsorption inspection method, and more specifically, the sound source sensor detects the sound source around the nozzle when the component adsorption of the nozzle, the component that can check whether the component normal adsorption by analyzing the sound source The present invention relates to a normal adsorption test method.
최근 전자제품의 경박단소화 경향에 따라 전자 부품의 크기는 점차 작아지고 있다. 이에 따라 칩마운터와 같은 부품실장기에서는 부품을 흡착 및 실장 함에 있어서, 그 부품의 흡착 및 실장 상태를 정확히 인식하여 부품의 미삽(未揷) 및 오삽(誤揷)을 사전에 제거하고 있는 추세에 있다.In recent years, the size of electronic components is getting smaller due to the tendency of thin and short electronic products. As a result, in a component mounter such as a chip mounter, when a component is adsorbed and mounted, a tendency to accurately recognize the adsorption and mounting state of the component is used to remove the uninserted and misinserted parts in advance. have.
본 발명의 이해를 돕기 위해 부품의 정상 흡착과 비정상 흡착을 설명한다.Normal adsorption and abnormal adsorption of components are described to aid in understanding of the present invention.
도 1은 부품의 정상흡착을 보인 도면이고, 도 2 및 도 3은 부품의 비정상 흡착을 보인 도면이다.1 is a view showing the normal adsorption of parts, Figures 2 and 3 is a view showing the abnormal adsorption of parts.
도 1에 도시된 바와 같이, 부품(C)의 정상 흡착의 경우에는 노즐(N)이 부품(C)의 상면을 흡착하고 있으나, 도 2에 도시된 바와 같이, 부품(C)의 비 정상 흡착의 경우에는 노즐(N)이 부품(C)을 기울어진 상태로 흡착하거나, 도 3에 도시된 바와 같이, 노즐(N)이 부품(C)을 모로 섬(Manhattan)과 같이 비정상적으로 흡착한다.As shown in FIG. 1, in the case of the normal adsorption of the component C, the nozzle N adsorbs the upper surface of the component C. However, as shown in FIG. 2, the abnormal adsorption of the component C is illustrated. In this case, the nozzle N adsorbs the component C in an inclined state, or as shown in FIG. 3, the nozzle N adsorbs the component C abnormally like a Moroccan (Manhattan).
칩마운터에서 0402/0603 등 미소 칩을 실장 할 경우, 여러 가지 이유로 부품이 노즐에 비정상적으로 흡착된 상태로 기판(PCB) 상에 실장되면 기판 불량으로 이어질 수 있다. 따라서, 카메라를 이용한 부품 검사 방법 외에 레이저를 이용하여 부품의 비정상 흡착을 검사하기도 한다.In the case of mounting a microchip such as 0402/0603 in the chip mounter, if the component is mounted on the PCB in a state in which the component is abnormally absorbed by the nozzle, it may lead to substrate failure. Therefore, in addition to the method of inspecting parts using a camera, a laser may be used to inspect abnormal adsorption of parts.
부품실장기에서 미소 칩의 흡착상태를 인식하는 장치로는 레이저(Laser Sensor)를 이용하는 것으로, 선행기술로는 특허 제0133963호, 특허 제0573394호 등이 있다.As a device for recognizing the adsorption state of the microchip in the component mounter, a laser sensor is used, and the prior arts include Patent Nos. 0133963 and Patent No. 0573394.
도 4는 종래 레이저를 이용한 부품 흡착 검출장치를 나타내는 도면이다.4 is a view showing a component adsorption detection device using a conventional laser.
도 4를 참조하면, 종래 부품 흡착 검출장치는 일정 높이의 폭으로 광을 발산하는 투광 레이저 센서(Laser Sensor)(2)와, 상기 투광 레이저(Laser Sensor)(2)에 대응하여 일정거리를 두고 설치되며, 그 사이에 부품(C)이 위치되었을 때, 수광 량이 감소되어 출력전압이 상대적으로 감소되는 수광 레이저(Laser Sensor)(3)와, 상기 수광 레이저(Laser Sensor)(3)에 제공되는 차광면적을 미소 단위로 구분하고, 이때의 표준 출력 전압을 미소 단위로 세분한 데이터 대응치를 저장시킨 주 제어부(미 도시)를 구비한다.Referring to FIG. 4, a conventional component adsorption detection apparatus has a predetermined distance corresponding to a
종래 부품 흡착 검출장치는 투광 레이저 센서(Laser Sensor)(2) 및 수광 레이저(Laser Sensor)(3)에 의해, 그 사이의 광로(光路)를 지나는 픽업 노즐(4)에 흡 착된 부품(C)의 흡착 유무 또는 흡착상태를 감지한다.Conventionally, the component adsorption detection device is a component (C) adsorbed to a pickup nozzle (4) passing through an optical path therebetween by a laser sensor (2) and a laser sensor (3). Detects the presence or absence of adsorption.
그리고, 상기 주 제어부의 데이터와 수광 레이저 센서(Laser Sensor)(3)의 차광 면적에 따른 수광 량에 의한 출력 전압을 비교하여 부품의 유무와 이상흡착을 판단한다.Then, by comparing the data of the main control unit and the output voltage according to the amount of light received according to the light shielding area of the light receiving laser sensor (Laser Sensor) 3 to determine the presence or absence of abnormal components and abnormal adsorption.
도 5는 종래 카메라를 이용한 부품 검출장치를 보인 구성도이다.5 is a block diagram showing a component detection apparatus using a conventional camera.
도 5에 도시된 바와 같이, 종래 카메라를 이용한 부품 검출장치에서는, 부품(C)을 흡착하고 있는 노즐(Nozzle)(11) 하단에 미러(12)가 구비되어 부품(C)의 영상을 CCD 카메라(13)로 획득할 수 있도록 구성되어 있다.As shown in FIG. 5, in the component detection apparatus using a conventional camera, a
그리고 부품(C)을 흡착하거나, 실장 할 경우 부품(C)과의 간섭을 피하기 위하여 미러(12)를 회전시켜서 부품(C)의 이동경로에서 피할 수 있도록 구성되어 있다.When the component C is absorbed or mounted, the
그러나 미소 칩 부품 검사를 위하여 레이저 단독으로 하는 검사 방법의 경우 부품의 위치(x,y,r)를 보정하기 위해서 최소 3번 이상의 회전 축의 변화가 발생한다. 더불어 부품의 정보(width,length)를 측정하기 위해서 그 이상의 회전 축의 변화를 발생시켜야 하는데, 이러한 축의 변화는 기계적 움직임(Motion)을 동반하기 때문에, 부품의 비정상적 흡착을 검사하는 기능을 제외하더라도 부품 흡착으로부터 장착 시까지 실장 속도가 저하될 수 있는 요인이 되고 있다.However, in the case of an inspection method using a laser alone for inspecting a microchip component, at least three rotation axis changes occur to correct the position (x, y, r) of the component. In addition, in order to measure the information of the part (width, length), more rotational axis change should be generated. Since this axis change is accompanied by mechanical motion, the part adsorption is excluded even if the function of checking the abnormal adsorption of the part is excluded. It has become a factor which can reduce a mounting speed from the time of mounting to the installation.
또, 카메라를 이용한 검사 방법의 경우에는 부품(C)의 크기가 점차 작아짐에 따라 CCD 카메라(13)로 부품을 인식할 때, 픽업 노즐(11)에 묻은 솔더 페이스(Solder Paste) 등과 같은 여러 가지 이물질들을 부품으로 잘못 인식하는 경 우가 종종 발생한다. 이는 장비의 신뢰성 저하를 초래하는 문제점이 있다.In the case of the inspection method using a camera, as the size of the component C gradually decreases, when the component is recognized by the
또, 카메라를 이용한 검사 방법(x,y,r, width, length 검사 및 측정)과 레이저(height 측정)를 병행하여 이용하는 방법에 있어서도, 마찬가지로 부품의 높이(height)를 측정할 때는 반드시 픽업 헤드의 z-축의 변화가 동반되어야 하므로 실장 속도의 저하 요인에는 변화가 없다.In addition, in the method of using a camera (x, y, r, width, length inspection and measurement) and a laser (height measurement) in parallel, when measuring the height of the parts, the Since the z-axis must be accompanied by a change in the mounting speed, there is no change.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로, 일차적으로 카메라를 이용하여 노즐에 흡착된 부품을 검사하고, 그 다음 음원 센서를 이용한 음원 분석을 통해서 노즐에 흡착된 부품의 부적절한 상태를 식별함으로써, 부품의 검사를 위한 기계적 움직임이 불필요하여 장비의 실장 효율을 높일 수 있는 부품 정상 흡착 검사방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is designed to solve the above problems, by first inspecting the components adsorbed on the nozzle using a camera, and then identifying the inappropriate state of the components adsorbed on the nozzle through sound source analysis using a sound source sensor, The purpose of the present invention is to provide a method for inspecting the normal adsorption of components that can increase the mounting efficiency of equipment because mechanical movement for the inspection of components is unnecessary.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 부품 정상 흡착 검사방법 및 부품 정상 흡착 검사장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a component normal adsorption inspection method and a component normal adsorption inspection apparatus.
본 발명의 부품 정상 흡착 검사장치는 노즐 주변에 설치되는 음원 센서; 상기 음원 센서에서 수집한 음원을 분석하는 음원 분석기; 및 상기 음원 분석기에서 분석한 신호 값과 기설정된 신호 값을 비교하여 부품의 정상 흡착 여부를 판단하는 정상 흡착 판단 부를 포함한다.Component normal adsorption inspection apparatus of the present invention is a sound source sensor installed around the nozzle; A sound source analyzer for analyzing a sound source collected by the sound source sensor; And a normal adsorption determination unit determining whether the component is normally adsorbed by comparing the signal value analyzed by the sound source analyzer with a preset signal value.
또 본 발명의 부품 정상 흡착 검사방법은 노즐의 부품 흡착시, 음원 센서가 상기 노즐 주변의 음원을 수집하는 단계; 상기 음원 센서가 수집한 음원을 음원 분석기가 분석하는 단계; 및 상기 음원 분석기가 분석한 신호 값과, 기설정된 신호 값을 비교하여 상기 부품의 정상 흡착 여부를 판단하는 단계를 포함한다.In addition, the component normal adsorption inspection method of the present invention, when the component adsorption of the nozzle, the sound source sensor collects the sound source around the nozzle; Analyzing, by the sound source analyzer, the sound source collected by the sound source sensor; And comparing the signal value analyzed by the sound source analyzer with a predetermined signal value to determine whether the component is normally adsorbed.
상기 음원 센서가 음원을 수집하는 단계에서는 상기 노즐의 z-축 움직임과 동시에 상기 노즐 주변의 음원을 수집한다.In the collecting of the sound source by the sound source sensor, the sound source around the nozzle is collected at the same time as the z-axis movement of the nozzle.
상기 음원 분석기가 신호 분석하는 단계에서는, 프리 프로세싱(pre-processing), 주파수 영역을 변환, 및 주파수 대역별 분석을 수행한다.In the signal analyzing step, the sound source analyzer performs pre-processing, frequency domain conversion, and frequency band analysis.
상기 노즐이 부품을 정상 흡착한 경우에는 상기 노즐 주변에서의 음원의 진폭(Amplitude) 및 주파수가 비정상 흡착의 경우보다 상대적으로 낮게 형성된다.When the nozzle normally adsorbs the component, the amplitude and frequency of the sound source around the nozzle are formed to be relatively lower than in the case of abnormal adsorption.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 일차적으로 카메라를 이용하여 노즐에 흡착된 부품을 검사하고, 그 다음 음원 센서를 이용한 음원 분석을 통해서 노즐에 흡착된 부품의 부적절한 상태를 식별함으로써, 부품의 검사를 위한 기계적 움직임이 불필요하여 장비의 실장 효율을 높일 수 있다.As described above, according to the present invention, inspection of a component is performed by first inspecting a component adsorbed on the nozzle using a camera, and then identifying an inappropriate state of the component adsorbed on the nozzle through sound source analysis using a sound source sensor. No mechanical movements are required for the system, which increases the mounting efficiency of the equipment.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 6은 본 발명의 부품 정상 흡착 검사장치를 보인 구성도이고, 도 7은 본 발명의 부품 정상 흡착 검사장치의 음원 분석기를 보인 구성도이다.Figure 6 is a block diagram showing a component normal adsorption test apparatus of the present invention, Figure 7 is a block diagram showing a sound source analyzer of the component normal adsorption test apparatus of the present invention.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 부품 정상 흡착 검사장치(100)는 노즐(N) 주변에 설치되는 음원 센서(110); 상기 음원 센서(110)에서 수집한 음원을 분석하는 음원 분석기(120); 및 상기 음원 분석기(120)에서 분석한 신호 값과 기설정된 신호 값을 비교하여 상기 부품의 정상 흡착 여부를 판단하는 정상 흡착 판단 부(130)를 포함한다.6 and 7, the component normal adsorption test apparatus 100 of the present invention includes a
도 8은 본 발명의 부품 정상 흡착 검사방법을 설명하는 흐름도이다.8 is a flowchart for explaining a component normal adsorption inspection method of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 부품 정상 흡착 검사방법은 노즐의 부품 흡착시, 음원 센서가 상기 노즐 주변의 음원을 수집하는 단계(S110); 상기 음원 센서가 수집한 음원을 음원 분석기가 분석하는 단계(S120); 및 상기 음원 분석기가 분석한 신호 값과, 기설정된 신호 값을 비교하여 상기 부품의 정상 흡착 여부를 판단하는 단계(S130)를 포함한다.Referring to Figure 8, the component normal adsorption inspection method of the present invention, when the component adsorption of the nozzle, the sound source sensor collects the sound source around the nozzle (S110); Analyzing, by the sound source analyzer, the sound source collected by the sound source sensor (S120); And comparing the signal value analyzed by the sound source analyzer with a predetermined signal value to determine whether the component is normally adsorbed (S130).
상기 음원 센서가 음원을 수집하는 단계(S110)에 있어서는, 부품공급기(미도시)로부터 부품이 공급되면, 픽업 헤드는 z-축 방향으로 이동하며, 상기 픽업 헤드의 하부에 형성된 노즐은 부품을 흡착하여 픽업한다. 상기 노즐 주위에는 음원 센서가 설치되어 있으며, 상기 음원 센서는 상기 노즐의 z-축 움직임과 동시에 상기 노즐 주변의 음원을 수집한다.In the step (S110) of collecting the sound source by the sound source sensor, when a component is supplied from a component supplier (not shown), the pickup head moves in the z-axis direction, and a nozzle formed under the pickup head adsorbs the component. Pick it up. A sound source sensor is installed around the nozzle, and the sound source sensor collects sound sources around the nozzle simultaneously with the z-axis movement of the nozzle.
상기 음원 분석기가 음원을 분석하는 단계(S120)에 있어서는, 상기 음원 센서가 수집한 음원을 상기 음원 분석기가 분석한다. 다시 말해, 프리 프로세싱, 주파수 영역을 변환 그리고 주파수 대별로 신호 분석을 수행한다.In the step S120 of analyzing the sound source, the sound source analyzer analyzes the sound source collected by the sound source sensor. In other words, preprocessing, frequency domain transformation, and frequency band analysis are performed.
부품의 정상 흡착 여부를 판단하는 단계(S130)에 있어서는, 상기 음원 분석기가 분석한 신호 값과, 기설정된 신호 값을 비교한다, 비교 결과, 상기 음원 분석기가 분석한 신호 값이 기설정된 신호 값의 허용 범위 내에 존재하면, 부품의 정상 흡착으로 판단하고, 상기 음원 분석기가 분석한 신호 값이 기설정된 신호 값의 허용 범위 내에 존재하지 않으면, 부품의 비정상 흡착으로 판단한다.In the step S130 of determining whether the component is normally adsorbed, the signal value analyzed by the sound source analyzer is compared with a preset signal value. As a result of the comparison, the signal value analyzed by the sound source analyzer is determined by the preset signal value. If it is within the allowable range, it is determined as normal adsorption of the part. If the signal value analyzed by the sound source analyzer is not within the allowable range of the preset signal value, it is determined as abnormal adsorption of the part.
부품의 정상 흡착으로 확인되면, 기판상에 부품의 실장이 수행되는 반면에, 부품의 비정상 흡착으로 확인되면, 덤프 과정을 거친다.If it is confirmed that the component is normally adsorbed, mounting of the component is performed on the substrate, while if it is confirmed that the component is abnormally adsorbed, a dumping process is performed.
도 9는 본 발명의 부품 정상 흡착의 경우 음원의 진폭 주파수를 설명하는 그래프이고, 도 10은 본 발명의 부품 비정상 흡착의 경우 음원의 진폭 주파수를 설명하는 그래프이다.9 is a graph illustrating the amplitude frequency of the sound source in the case of component normal adsorption of the present invention, Figure 10 is a graph illustrating the amplitude frequency of the sound source in the case of component abnormal adsorption of the present invention.
도 9를 참조하면, 부품의 정상 흡착의 경우 부품이 노즐에 밀착된 상태를 유지하기 때문에 노이즈 발생이 작고, 진폭이 상대적으로 작으며, 주파수가 점차 작아진다.Referring to FIG. 9, in the case of normal adsorption of the component, since the component remains in close contact with the nozzle, noise is generated, the amplitude is relatively small, and the frequency gradually decreases.
반면에, 도 10을 참조하면, 부품의 비정상 흡착의 경우 부품이 노즐에 밀착된 상태를 유지하지 못하기 때문에 노이즈 발생이 크고, 진폭이 상대적으로 크며 주파수가 점차 작아진다.On the other hand, referring to FIG. 10, in the case of abnormal adsorption of parts, noise is large, amplitude is relatively large, and frequency is gradually reduced because the parts are not kept in close contact with the nozzles.
여기서 부품의 정상 흡착 여부를 판단하는 원리는 부품의 정상 흡착의 경우 부품이 노즐에 밀착된 상태를 유지하기 때문에 노이즈 발생이 작으며, 이때 음원의 진폭(Amplitude)이나 주파수가 상대적으로 부품의 비정상 흡착의 경우보다 낮게 형성되는 원리를 이용한 것이다.Here, the principle of determining whether the component is normally adsorbed is that noise is small because the component is in close contact with the nozzle in the case of normal adsorption of the component, and at this time, the amplitude or frequency of the sound source is relatively abnormal adsorption of the component. It is based on the principle that is formed lower than the case.
따라서, 초기에 부품의 정상 흡착시의 기설정 신호 값(기준 신호 값)을 미리 데이터 베이스 화하여 저장부에 저장해 놓고, 부품 픽업 공정 시에 상기 음원 분석기가 분석한 신호 값과, 기설정된 신호 값을 비교하여 현재의 부품 픽업 상태가 정상인지 아니면 비정상인지를 인식하는 것이다.Therefore, the predetermined signal value (reference signal value) at the time of normal adsorption of a component is initially made into a database and stored in the storage, and the signal value analyzed by the said sound source analyzer in the part pick-up process, and the predetermined signal value This is to compare whether the current component pickup status is normal or abnormal.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가 진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형 가능함은 물론이다.As described above, in the detailed description of the present invention has been described with respect to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications without departing from the scope of the present invention Of course it is possible.
따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라, 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below, but also by the equivalents of the claims.
도 1은 부품의 정상흡착을 보인 도면1 is a view showing the normal adsorption of parts
도 2 및 도 3은 부품의 비정상 흡착을 보인 도면2 and 3 are views showing abnormal adsorption of parts
도 4는 종래 레이저를 이용한 부품 흡착 검출장치를 나타내는 도면4 is a view showing a device adsorption detection apparatus using a conventional laser
도 5는 종래 카메라를 이용한 부품 검출장치를 보인 구성도5 is a block diagram showing a component detection apparatus using a conventional camera
도 6은 본 발명의 부품 정상 흡착 검사장치를 보인 구성도Figure 6 is a block diagram showing a device normal adsorption inspection apparatus of the present invention
도 7은 본 발명의 부품 정상 흡착 검사장치의 음원 분석기를 보인 구성도Figure 7 is a block diagram showing a sound source analyzer of the component normal adsorption inspection apparatus of the present invention
도 8은 본 발명의 부품 정상 흡착 검사방법을 설명하는 흐름도8 is a flow chart for explaining the component normal adsorption inspection method of the present invention.
도 9는 본 발명의 부품 정상 흡착의 경우 음원의 진폭 주파수를 설명하는 그래프9 is a graph illustrating amplitude frequencies of sound sources in the case of normal adsorption of parts of the present invention.
도 10은 본 발명의 부품 비정상 흡착의 경우 음원의 진폭 주파수를 설명하는 그래프10 is a graph illustrating amplitude frequencies of sound sources in case of component abnormal adsorption of the present invention.
*주요부분에 대한 도면 설명* Description of main parts
100: 부품 정상 흡착 검사장치100: component normal adsorption inspection device
N: 노즐N: nozzle
C: 부품C: parts
110: 음원 센서110: sound source sensor
120: 음원 분석기120: sound source analyzer
130: 정상 흡착 판단 부130: normal adsorption determination unit
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