KR101374634B1

KR101374634B1 - 인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛 및 이를 구비한 엑스-레이 검사시스템

Info

Publication number: KR101374634B1
Application number: KR1020120088021A
Authority: KR
Inventors: 박덕수; 류기준
Original assignee: 주식회사 쎄크
Priority date: 2012-08-10
Filing date: 2012-08-10
Publication date: 2014-03-17
Also published as: KR20140021438A

Abstract

캐비넷의 입구 도어 및 출구 도어의 엑스-레이 차폐 구조를 단순화 및 컴팩트화하고 이송유닛에 의해 캐비넷 내부로 이송되어온 피검사 대상물을 별도의 중간 이송수단 없이 바로 검사위치로 이동시킬 수 있게 하여 검사시간을 단축시킴과 동시에 제작비용도 절감시킬 수 있게 한 인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛, 위치이동 유닛 및 이들을 구비한 엑스-레이 검사시스템이 개시된다. 인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛은, 캐비넷의 제1 측벽에 형성된 제1 개구에 배치되고, 제1 개구를 개폐할 수 있는 입구 도어; 제1 개구를 개폐하도록 입구 도어를 구동하는 입구도어 구동부; 캐비넷의 제1 측벽에 대향한 제2 측벽에 형성된 제2 개구에 배치되고, 제2 개구를 개폐할 수 있는 출구 도어; 제2 개구를 개폐하도록 출구 도어를 구동하는 출구도어 구동부; 내부에 엑스-레이 차폐 공간을 형성하도록 캐비넷의 제1 개구에서 제2 개구 까지 연장되어 제1 개구 및 제2 개구와 직렬되고, 일면에 엑스-레이 차폐 공간을 개폐할 수 있는 차폐 커버를 구비하는 차폐 쳄버; 엑스-레이 차폐 공간을 개폐하도록 차폐 커버를 구동하는 차폐커버 구동부; 및 외부 명령 또는 제어프로그램의 제어 프로세스에 따라 입구도어 구동부, 출구도어 구동부, 및 차폐커버 구동부를 제어하는 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛 및 이를 구비한 엑스-레이 검사시스템{inline X-ray shielding door unit and X-ray inspecting system having the same}

본 발명은 각종 피검사 대상물의 결함여부 검사하기 위한 엑스-레이(X-ray) 검사시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캐비넷 내부로 피검사 대상물을 공급하는 입구 개구 및 피검사 대상물을 배출하는 출구 개구와 직렬 배치된 차폐 쳄버를 구비하여 입구 도어 및 출구 도어의 엑스-레이 차폐 구조를 단순화 및 컴팩트화 함과 아울러 이송유닛에 의해 캐비넷 내부로 이송되어온 피검사 대상물을 별도의 중간 이송수단 없이 바로 검사위치로 이동시킬 수 있는 위치이동 유닛을 구비하여 검사시간을 단축시키고, 제작비용도 절감시킬 수 있게 한 엑스-레이 검사시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 엑스-레이 검사시스템은 인쇄회로기판(Printed circuit board: PCB), 반도체소자, 저항칩, 플라스틱 성형품, 농산물 등과 같은 피검사 대상물에 엑스-레이를 조사하여 피검사 대상물을 통해 투영되는 영상을 촬상하고 촬상된 영상정보를 토대로 피검사 대상물의 결함여부를 판정하는 장치로써, 엑스-레이에 대한 검사자 등의 인체 피폭을 방지하기 위해 엑스-레이 차폐를 위한 공간을 형성하는 캐비넷 내에 설치된다.

캐비넷은 통상 엑스-레이를 차폐할 수 있는 금속, 예를들면, 납(Pb)으로 이루어진 장방형 형태의 쳄버로 구성되고, 입구 도어를 통해 검사할 피검사 대상물을 캐비넷 내부로 공급하고 출구 도어를 통해 검사가 끝난 피검사 대상물을 캐비넷 외부로 배출한다.

따라서, 검사할 피검사 대상물을 캐비넷 내부로 공급하기 위해 입구 도어를 열거나 검사가 끝난 피검사 대상물을 캐비넷 외부로 배출하기 위해 출구 도어를 열 경우, 검사자는 입구 도어 또는 출구 도어를 통해 외부로 누출되는 엑스-레이에 의해 피폭될 수 있다.

이를 방지하기 위해서는 입구 도어 또는 출구 도어를 개방할 경우 엑스-레이를 발생하는 엑스-레이 튜브를 '오프'시켜야한다.

하지만, 피검사 대상물의 결함여부 검사 시 피검사 대상물을 통해 투영되는 영상을 균일하게 하기 위해서는 피검사 대상물에 엑스-레이 선량을 균일하게 조사하는 것이 필요하다. 이 때문에, 엑스-레이 튜브는 '오프' 후 다시 '온'될 경우 엑스-레이 선량이 안정화될 때 까지 일정 시간 더 구동하는 안정화 시간이 요구된다.

이러한 안정화 시간은 한, 두 개의 피검사 대상물들을 검사할 경우에는 별 문제가 되지 않지만, 다량의 피검사 대상물들을 검사할 경우에는 검사 속도 또는 검사 효율을 떨어뜨리는 요인이 될 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 종래의 엑스-레이 검사시스템은 입구 도어와 출구 도어 외측에 각각 별도의 챔버 도어/이송 컨베이어를 구비한 입구 대기 챔버와 출구 대기 쳄버를 더 마련하고 있다.

이러한 입구 대기 챔버와 출구 대기 쳄버를 마련함에 따라, 피검사 대상물을 캐비넷 내부로 공급할 경우, 검사자는 입구 도어를 개방하기 전에 입구 대기 챔버의 입구 챔버도어를 열어서 피검사 대상물을 외부 이송컨베이어에서 입구 이송컨베이어로 이송시킨 다음, 입구 챔버도어를 닫음과 동시에 캐비넷의 입구 도어를 열어서 피검사 대상물을 입구 이송컨베이어를 통해 캐비넷 내의 내부 이송컨베이어로 이송시킬 수 있다.

또한, 캐비넷 내부로 이송된 피검사 대상물의 검사가 끝난 후 피검사 대상물을 캐비넷 외부로 배출시킬 경우, 검사자는 출구 대기 쳄버의 출구 쳄버도어가 닫힌 상태에서 출구 도어를 열어서 내부 이송컨베이어에서 출구 이송컨베이어로 피검사 대상물을 이송시킨 다음, 출구 도어를 닫음과 함께 출구 쳄버도어를 열어서 피검사 대상물을 출구 이송컨베이어를 통해 외부의 이송컨베이어로 이송시킬 수 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 엑스-레이 검사시스템은 위에서 설명한 바와 같이 입구 도어를 개방하거나 출구 도어를 개방할 때 엑스-레이 튜브를 '오프'시킬 경우 발생하는 안정화 시간 필요 문제는 해소하였지만, 입구 대기 챔버와 출구 대기 쳄버를 더 마련함에 따라 입구 챔버도어/출구 챔버도어와 그 구동부들, 및 입구 이송컨베이어/출구 이송컨베이어와 그 구동부들을 더 필요로 한다. 그 결과, 부품수가 증가할 뿐 아니라, 입구 도어 및 출구 도어 외측으로 추가 공간이 확보되어야 한다. 이에 따라, 입구 도어 및 출구 도어의 엑스-레이 차폐 구조가 복잡해질 뿐 아니라, 시스템의 크기가 커지고, 제작비용도 증가하는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 엑스-레이 검사시스템은, 피검사 대상물에 대한 엑스-레이 조사, 투영영상 촬상 등에 의한 결함여부 검사를 위해, 이송유닛을 구성하는 외부 이송컨베이어, 입구 이송컨베이어 및 내부 이송컨베이어에 의해 캐비넷 내부의 일정 위치로 이송되어온 피검사 대상물을 내부 이송컨베이어에서 엑스-레이 스캐닝을 위한 위치이동 유닛의 지지판 상으로 이송시키는 로봇 아암부를 구비한다.

로봇 아암부는 통상, 진공펌프와 같은 진공소스에 의해 공급되는 진공압을 사용하여 피검사 대상물을 집거나 내려놓도록 동작하는 로딩/언로딩부, 하부에 로딩/언로딩부를 장착하고 로딩/언로딩부를 상하로 승강시키는 상하승강기, 및 선단에 상하승강기를 장착하고 상하승강기를 내부 이송컨베이어와 위치이동 유닛의 지지판 사이로 이송시키는 로봇 아암으로 구성된다. 이러한 로봇 아암부에 따라, 피검사 대상물은 검사를 위해 내부 이송컨베이어에서 지지판으로 이동되거나 검사가 끝난 후 다시 지지판에서 내부 이송컨베이어로 이동될 수 있다.

하지만, 위와 같은 로봇 아암부는 상하승강기에 장착된 로딩/언로딩부가 로봇 아암에 의해 내부 이송컨베이어 또는 지지판 위쪽으로 이동된 후 바로 피검사 대상물을 집거나 내려놓을 수 없고, 별도로 로딩/언로딩부가 상하승강기에 의해 피검사 대상물을 집거나 내려놓을 수 있는 위치로 더 승강되는 동작이 필요하다.

이러한 로딩/언로딩부의 상하 승강동작은 위에서 설명한 엑스-레이 튜브의 안정화 시간과 같이 한, 두 개의 피검사 대상물들을 검사할 경우에는 별 문제가 되지 않지만, 다량의 피검사 대상물들을 검사할 경우에는 검사 속도 또는 검사 효율을 떨어뜨리는 요인이 될 수 있다. 또한, 로딩/언로딩부의 상하 승강동작을 위해서는 상하승강기가 더 구비되어야 하므로, 엑스레이 검사시스템의 제작 비용을 증가하는 문제점이 있었다.

따라서, 위에서 설명한 바와 같은 종래의 엑스-레이 검사시스템에서 발생하는 입구 대기 챔버/출구 대기 쳄버의 문제점과 로봇 아암부의 문제점을 개선할 수 있는 새로운 엑스-레이 검사시스템이 요구되고 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 엑스-레이 차폐를 위한 공간을 형성하는 캐비넷의 입구 도어 및 출구 도어의 엑스-레이 차폐 구조를 단순화 및 컴팩트화 함과 동시에 제작비용을 절감시킬 수 있게 한 인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛 및 이를 구비한 엑스-레이 검사시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 피검사 대상물의 파지를 위해 승강 동작을 필요로 하는 로봇 아암부와 같은 별도의 중간 이송수단 없이 이송유닛에 의해 캐비넷 내부로 이송되어온 피검사 대상물을 바로 파지하여 검사위치로 이동시킬 수 있게 하여 검사시간을 단축시킴과 동시에 제작비용도 절감시킬 수 있게 한 위치이동 유닛 및 이를 구비한 엑스-레이 검사시스템을 제공하는 데 있다.

위와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시 양상에 따르면, 인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛은, 엑스-레이 차폐를 위한 공간을 형성하는 캐비넷의 제1 측벽에 형성된 제1 개구에 배치되고, 제1 개구를 개폐할 수 있는 입구 도어; 제1 개구를 개폐하도록 입구 도어를 구동하는 입구도어 구동부; 캐비넷의 제1 측벽에 대향한 제2 측벽에 형성된 제2 개구에 배치되고, 제2 개구를 개폐할 수 있는 출구 도어; 제2 개구를 개폐하도록 출구 도어를 구동하는 출구도어 구동부; 내부에 엑스-레이 차폐 공간을 형성하도록 캐비넷의 제1 개구에서 제2 개구 까지 연장되어 제1 개구 및 제2 개구와 직렬되고, 일면에 엑스-레이 차폐 공간을 개폐할 수 있는 차폐 커버를 구비하는 차폐 쳄버; 엑스-레이 차폐 공간을 개폐하도록 차폐 커버를 구동하는 차폐커버 구동부; 및 외부 명령 또는 제어프로그램의 제어 프로세스에 따라 입구도어 구동부, 출구도어 구동부, 및 차폐커버 구동부를 제어하는 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

입구도어 구동부는 제1 측벽에 설치된 제1 입구도어 구동모터, 제1 입구도어 구동모터의 구동축에 형성된 제1 입구도어 나사봉, 및 입구 도어에 형성되고, 제1 입구도어 나사봉과 맞물리는 제1 입구도어 나사홀을 구비하는 제1 입구도어 보스를 포함할 수 있다.

출구도어 구동부는 제2 측벽에 설치된 제2 출구도어 구동모터, 제2 출구도어 구동모터의 구동축에 형성된 제2 출구도어 나사봉, 및 출구 도어에 형성되고, 제2 출구도어 나사봉과 맞물리는 제2 출구도어 나사홀을 구비하는 제2 출구도어 보스를 포함할 수 있다.

차폐 쳄버 및/또는 차폐 커버는 캐비넷 외부로 돌출되지 않도록 배치될 수 있다.

또한, 차폐 쳄버 및/또는 차폐 커버는 캐비넷 내에 배치될 수 있다.

차폐 쳄버는 상면이 개구되고, 차폐 커버는 차폐 쳄버의 상면을 개폐하도록 구성될 수 있다.

차폐커버 구동부는 차폐 커버의 양단에 인접한 캐비넷의 제1 및 제2 측벽에 각각 설치된 제1 및 제2 차폐커버 구동모터, 제1 및 제2 차폐커버 구동모터의 구동축에 각각 형성된 제 제1 및 제2 차폐커버 나사봉, 및 각각 차폐커버의 양단에 형성되고, 제1 및 제2 차폐커버 나사봉과 맞물리는 제1 및 제2 차폐커버 나사홀을 구비하는 제1 및 제2 차폐커버 보스를 포함할 수 있다.

콘트롤러는 외부 명령 또는 제어프로그램의 제어 프로세스에 의해 입구 도어 및/또는 출구 도어가 열리도록 입구도어 구동부 및/또는 출구도어 구동부를 구동할 때 차폐 커버를 닫힌 위치로 이동시키고, 외부 명령 또는 제어프로그램의 제어 프로세스에 의해 입구 도어와 출구 도어가 모두 닫히도록 입구도어 구동부와 출구도어 구동부를 구동할 때 차폐 커버를 열린 위치로 이동시키도록 차폐커버 구동부를 제어할 수 있다.

차폐 쳄버의 엑스-레이 차폐 공간에는 피검사 대상물을 입구 개구에서 출구 개구 까지 이송시키는 이송유닛이 수용될 수 있다. 이때, 이송유닛은 피검사 대상물을 차폐 쳄버의 엑스-레이 차폐 공간 내부에 유지하는 하강위치와 차폐 쳄버 위쪽으로 일정높이 돌출시키는 상승위치로 이송유닛의 지지대를 승강시키는 승강부를 더 포함할 수 있다. 승강부는 캐비넷의 바닥에 설치된 승강 모터, 승강 모터의 구동축에 형성된 승강 나사봉, 및 이송유닛의 지지대에 형성되고 승강 나사봉과 맞물리는 승강 나사홀을 구비하는 승강 보스를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 엑스레이 검사시스템은, 대향하는 양측벽에 각각 제1 개구와 제2 개구를 구비하고, 엑스-레이 차폐를 위한 공간을 형성하는 캐비넷; 캐비넷 내에 배치되고, 피검사 대상물을 제1 개구에서 제2 개구 까지 이송시키는 이송유닛; 피검사 대상물을 지지하고 피검사 대상물의 검사위치를 변화시키는 위치이동 유닛; 피검사 대상물에 엑스-레이를 조사하는 엑스-레이 소스; 엑스-레이가 피검사 대상물을 투과할 때 투영되는 영상을 검출하는 엑스-레이 디텍터; 및 이송유닛을 차폐 쳄버의 엑스-레이 차폐 공간에 배치하는 위에서 기재한 인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 양상에 따르면, 위치이동 유닛은, 피검사 대상물을 파지할 수 있는 그리퍼(gripper); 그리퍼를 설치하고, 그리퍼를 제1 수평방향으로 이동시키는 제1 이동부; 및 캐비넷의 지지 프레임에 지지되고, 제1 이동부를 제1 수평방향에 수직인 제2 수평방향으로 이동시키는 제2 이동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리퍼는, 제1 피스톤 또는 플런저를 구비하는 제1 유압 또는 공압 실린더, 및 제1 피스톤 또는 플런저의 선단에 고정된 제1 파지홈부를 구비하는 제1 그리퍼; 및 제1 그리퍼와 대향하게 일정간격을 두고 배치되고, 제2 피스톤 또는 플런저를 구비하는 제2 유압 또는 공압 실린더, 및 제2 피스톤 또는 플런저의 선단에 고정된 제2 파지홈부를 구비하는 제2 그리퍼를 포함할 수 있다.

제1 이동부는, 그리퍼를 고정하고, 상면의 제2 수평방향의 양측 가장자리에 제1 가이드홈들을 형성한 제1 이동체; 제1 이동체의 제2 수평방향의 양측 가장자리의 상부에 배치되고, 각각 하면에 제1 이동체의 제1 가이드홈에 대응하는 제1 가이드돌출부를 구비하는 한 쌍의 제1 가이드레일; 한 쌍의 제1 가이드레일들 중의 하나의 일측에 설치된 제1 구동모터; 및 제1 구동모터의 구동축에 연결되고, 제1 이동체의 일측에 설치된 제1 나사홀 보스의 제1 나사홀에 맞물리는 제1 나사봉을 포함할 수 있다.

그리퍼는 제1 이동체의 하면에 배치될 수 있다. 이때, 제1 이동체는 중앙에 엑스-레이가 그리퍼에 의해 파지된 피검사 대상물을 투과할 수 있도록 제1 개구부를 구비하는 사각형 형태의 프레임일 수 있다.

제2 이동부는 한 쌍의 제1 가이드레일을 지지 및 연결하는 제2 이동체; 각각 양단이 지지 프레임에 고정 설치되고, 한 쌍의 제1 가이드레일의 상부에서 제1 가이드레일들을 제2 수평방향으로 일정 간격을 두고 지지 및 연결하도록 각각 하면에, 제1 가이드레일들의 각각의 상면에 일정 간격을 두고 한 쌍씩 형성된 제2 가이드홈들 중 각각 일측 또는 타측 제2 가이드 홈들에 대응하는 제2 가이드돌출부를 구비하는 한 쌍의 제2 가이드레일; 한 쌍의 제2 가이드레일들 중의 하나의 일측에 설치된 제2 구동모터; 및 제2 구동모터의 구동축에 연결되고, 제2 이동체에 설치된 제2 나사홀 보스의 제2 나사홀에 맞물리는 제2 나사봉을 포함할 수 있다.

제2 이동체는 중앙에 엑스-레이가 그리퍼에 의해 파지된 피검사 대상물을 투과할 수 있도록 제1 이동체의 제1 개구부에 대응하는 제2 개구부를 구비하는 사각형 형태의 프레임일 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 엑스레이 검사시스템은, 대향하는 양측벽에 각각 제1 개구와 제2 개구를 구비하고, 엑스-레이 차폐를 위한 공간을 형성하는 캐비넷; 캐비넷 내에 배치되고, 피검사 대상물을 제1 개구에서 제2 개구 까지 이송시키는 이송유닛; 피검사 대상물을 이송유닛과 검사위치 사이로 이동시키고, 피검사 대상물의 검사위치를 변화시키는 위에서 기재한 위치이동 유닛; 피검사 대상물에 엑스-레이를 조사하는 엑스-레이 소스; 및 엑스-레이가 피검사 대상물을 투과할 때 투영되는 영상을 검출하는 엑스-레이 디텍터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 엑스레이 검사시스템은 엑스-레이 소스를 제1 및 제2 수평방향과 수직인 제3방향으로 이동시키는 수직이동부를 더 포함할 수 있다. 이때, 수직이동부는 엑스-레이 소스를 지지하는 설치대에 설치된 제3 구동모터, 및 제3 구동모터의 구동축에 연결되고, 엑스-레이 소스에 설치된 제3 나사홀 보스의 제3 나사홀에 맞물리는 제3 나사봉을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 엑스레이 검사시스템은, 대향하는 양측벽에 각각 제1 개구와 제2 개구를 구비하고, 엑스-레이 차폐를 위한 공간을 형성하는 캐비넷; 캐비넷 내에 배치되고, 피검사 대상물을 제1 개구에서 제2 개구 까지 이송시키는 이송유닛; 피검사 대상물을 이송유닛과 검사위치 사이로 이동시키고, 피검사 대상물의 검사위치를 변화시키는 위에서 기재한 위치이동 유닛; 피검사 대상물에 엑스-레이를 조사하는 엑스-레이 소스; 엑스-레이가 피검사 대상물을 투과할 때 투영되는 영상을 검출하는 엑스-레이 디텍터; 및 이송유닛을 차폐 쳄버의 엑스-레이 차폐 공간에 배치하는 위에서 기재한 인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛은 내부에 피검사 대상물을 이송하는 이송유닛을 수용하는 엑스-레이 차폐 공간을 형성하도록 캐비넷의 입구 개구에서 출구 개구 까지 연장되어 입구 개구 및 출구 개구와 직렬되고 상면에 엑스-레이 차폐 공간을 개폐할 수 있는 차폐 커버를 구비하는 차폐 쳄버를 포함하여 구성되고, 위치이동 유닛은 피검사 대상물을 파지할 수 있는 그리퍼, 그리퍼를 제1 수평방향, 예를 들면, X축 방향으로 이동시키는 제1 이동부, 및 제1 이동부를 제1 수평방향에 수직인 제2 수평방향, 예를 들면, Y축 방향으로 이동시키는 제2 이동부를 포함하여 구성된다.

따라서, 본 발명의 엑스-레이 검사시스템은, 입구 대기 챔버와 출구 대기 쳄버를 더 마련함에 따라 입구 챔버도어/출구 챔버도어 및 그 구동부들과 입구 이송컨베이어/출구 이송컨베이어 및 그 구동부를 더 필요로 하는 종래의 엑스-레이 검사시스템과 비교하여, 차폐 커버를 구비하는 차폐 쳄버의 추가에 따라 차폐 커버 구동부를 더 구비하면 되고 또 차폐 쳄버가 캐비넷 내에 설치되므로, 입구 도어 및 출구 도어의 엑스-레이 차폐 구조가 간단화 됨과 아울러 입구 도어 및 출구 도어 외측으로 추가 공간을 확보할 필요없이 컴팩트해 지며, 그에 따라, 제작비용도 절감될 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 엑스-레이 검사시스템은, 위치이동 유닛이 제2 이동부를 통해 그리퍼를 설치한 제1 이동부를 이송유닛의 이송 컨베이어 위로 이동시킨 후 별도로 그리퍼를 승강시키지 않고도 바로 피검사 대상물을 파지할 수 있고 또 피검사 대상물을 파지한 그리퍼가 검사위치로 이동된 후에는 피검사 대상물을 내려놓지 않고 파지한 상태로 검사를 진행할 수 있다. 따라서, 로딩/언로딩부를 이송컨베이어와 검사위치로 이동시킨 후 피검사 대상물을 집거나 내려놓기 위해 로딩/언로딩부를 상하승강기에 의해 추가로 승강시키는 동작을 필요로 하는 종래의 로봇 아암부를 구비한 엑스-레이 검사시스템과 비교하여, 검사시간이 현저히 단축될 수 있다. 또한, 위치이동 유닛이 제2 이동부를 통해 피검사 대상물을 파지한 그리퍼를 이송유닛의 이송 컨베이어와 검사위치 사이로 이송시킬 수 있으므로, 종래의 엑스-레이 검사시스템과 비교하여 피검사 대상물을 이송 컨베이어와 검사위치 사이로 이송시키는 별도의 중간 이송수단, 즉, 로봇 아암부가 생략될 수 있다. 그 결과, 엑스레이 검사시스템의 제작비용도 현저히 절감될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인라인 엑스-레이 차폐 도어장치를 구비한 엑스-레이 검사장치를 예시하는 블록도;
도 2는 예시를 쉽게 하기 위해 일부 구성요소(예를 들면, 위치이동 유닛의 제1 및 제2 가이드레일)를 생략하여 도 1의 선 II-II을 따라 도시한 평면도; 및
도 3a 내지 도 3c는 도 1에 도시된 엑스-레이 검사장치의 이송유닛의 사시도와 측면도들이다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛, 위치이동 유닛 및 이들을 구비한 엑스-레이 검사시스템을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛 및 위치이동 유닛을 구비한 엑스-레이 검사시스템(100)을 예시하는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예의 엑스-레이 검사시스템(100)은 피검사 대상물, 예를 들면, 인쇄회로기판(104)의 불량여부를 검사하기 위한 장치로써, 캐비넷(101), 인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛(200), 이송유닛(110), 위치이동 유닛(111), 엑스-레이 소스(103), 엑스-레이 디텍터(105), 배향 조정부(106), 콘트롤러(108), 및 디스플레이부(109)를 구비한다.

캐비넷(101)은 내부에 엑스-레이 차폐를 위한 공간을 형성하도록 예를 들면 납(Pb)으로 이루어진 장방형 형태의 메인 쳄버(102)로 구성된다. 메인 쳄버(102)의 대향하는 좌,우측벽에는 입구 개구(102a)와 출구 개구(102b)가 형성되어 있다.

인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛(200)는 본 발명에 따라 엑스-레이 소스(103)의 엑스-레이 튜브를 '오프'시키지 않고도 입구 도어(137) 또는 출구 도어(138)를 개폐하여 인쇄회로기판(104)을 캐비넷(101)의 메인 쳄버(102) 내부로 공급하거나 외부로 배출할 있도록 하기 위한 것으로, 메인 쳄버(102) 내에서 입구 개구(102a)와 출구 개구(102b) 사이에 배치되고, 입구 도어(137), 입구도어 구동부(139), 출구 도어(138), 출구도어 구동부(140), 및 차폐 쳄버(201)를 포함한다.

입구 도어(137)는 메인 쳄버(102)의 좌측벽에 형성된 입구 개구(102a)를 개폐하기 위한 것으로, 입구 개구(102a)에 상하로 이동할 수 있게 배치되고, 입구도어 구동부(139)에 의해 입구 개구(102a)를 개폐하도록 구동된다.

입구도어 구동부(139)는 입구 개구(102a)를 개폐하도록 입구 도어(137)를 구동하기 위한 것으로, 제1 입구도어 구동모터(139a), 제1 입구도어 나사봉(139b), 및 제1 입구도어 보스(109c)를 구비한다. 제1 입구도어 구동모터(139a)는 메인 쳄버(102)의 좌측벽 외측에서 입구 개구(102a) 위쪽에 설치된다. 제1 입구도어 나사봉(139b)은 제1 입구도어 구동모터(139a)의 구동축에 형성되고, 외주면에 제1 나사홈이 형성되어 있다. 제1 입구도어 보스(139c)는 입구 도어(137)의 상부에 돌출 형성되고, 제1 입구도어 나사봉(139b)을 수용하여 제1 입구도어 나사봉(139b)의 제1 입구도어 나사홈과 맞물리는 제1 입구도어 나사홀을 구비한다.

따라서, 제1 입구도어 구동모터(139a)가 콘트롤러(108)의 제어하에 정회전 또는 역회전할 때, 제1 입구도어 나사봉(139b)은 제1 입구도어 보스(139c)의 제1 입구도어 나사홀 내에서 회전하게 되고, 이에 따라, 제1 입구도어 보스(139c)를 형성한 입구 도어(137)는 상하로 이동하여 입구 개구(102a)를 개폐하게 된다.

이때, 입구 도어(137)를 상하로 안정적으로 이동시키키 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 입구도어 구동부(139)는 입구도어 이송가이드(139d)를 더 포함할 수 있다. 입구도어 이송가이드(139d)는 메인 쳄버(102)의 좌측벽 외측에 입구 도어(137)의 일측면과 대향하도록 고정된 긴 ㄴ자형 막대 형태로 형성될 수 있다.

출구 도어(138)는 메인 쳄버(102)의 우측벽에 형성된 출구 개구(102b)를 개폐하기 위한 것으로, 출구 개구(102b)에 상하로 이동할 수 있게 배치되고, 출구도어 구동부(140)에 의해 출구 개구(102b)를 개폐하도록 구동된다.

출구도어 구동부(140)는 출구 개구(102b)를 개폐하도록 출구 도어(138)를 구동하기 위한 것으로, 입구도어 구동부(139)와 마찬가지로, 제2 출구도어 구동모터(140a), 제2 출구도어 나사봉(140b), 및 제2 출구도어 보스(140c)를 구비한다. 제2 출구도어 구동모터(149a)는 메인 쳄버(102)의 우측벽 외측에서 출구 개구(102b) 위쪽에 설치된다. 제2 출구도어 나사봉(140b)은 제2 출구도어 구동모터(140a)의 구동축에 형성되고, 외주면에 제2 출구도어 나사홈이 형성되어 있다. 제2 출구도어 보스(140c)는 출구 도어(138)의 상부에 돌출 형성되고, 제2 출구도어 나사봉(140b)을 수용하여 제2 출구도어 나사봉(140b)의 제2 출구도어 나사홈과 맞물리는 제2 출구도어 나사홀을 구비한다.

따라서, 제2 출구도어 구동모터(140a)가 콘트롤러(108)의 제어하에 정회전 또는 역회전할 때, 제2 출구도어 나사봉(140b)은 제2 출구도어 보스(140c)의 제2 출구도어 나사홀 내에서 회전하게 되고, 이에 따라, 제2 출구도어 보스(140c)를 형성한 출구 도어(138)는 상하로 이동하여 출구 개구(102b)를 개폐하게 된다.

이때, 출구 도어(138)를 상하로 안정적으로 이동시키키 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 출구도어 구동부(140)는 출구도어 이송가이드(140d)를 더 포함할 수 있다. 출구도어 이송가이드(140d)는 입구도어 이송가이드(139d)와 마찬가지로 메인 쳄버(102)의 좌측벽 외측에 출구 도어(138)의 일측면과 대향하도록 고정된 긴 ㄴ자형 막대 형태로 형성될 수 있다.

차폐 쳄버(201)는 캐비넷(101)의 메인 쳄버(102)의 입구 개구(102a)와 출구 개구(102b)를 직렬 차폐하기 위한 것으로, 제1 개구(102a) 및 제2 개구(102b)와 직렬되도록 제1 개구(102a)에서 제2 개구(102b)까지 연장되어 내부에 엑스-레이 차폐 공간을 형성한다. 이를 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 차폐 쳄버(201)는 본체(202), 및 차폐 커버(203)를 구비한다.

본체(202)는 전방측벽(204), 후방측벽(205), 및 바닥벽(206)에 의해 상면이 개구된 긴 직육면체형 공간을 구성한다. 본체(202)는 내부 공간에 이송유닛(110)이 수용되고, 전방측벽(204) 및 후방측벽(205) 상에 이동할 수 있게 설치된 차폐 커버(203)에 의해 상면이 밀폐된다.

차폐 커버(203)는 본체(202)의 상면을 밀폐할 수 있는 크기로 형성되고, 차폐 커버 구동부(210)에 의해 본체(202)의 내부 공간을 개폐하도록 구동된다.

차폐커버 구동부(210)는 제1 및 제2 차폐커버 구동모터(210a), 제1 및 제2 차폐커버 나사봉(210b), 및 제1 및 제2 차폐커버 보스(210c)를 구비한다. 제1 및 제2 차폐커버 구동모터(210a)는 메인 쳄버(102)의 좌,우측벽의 내측에 각각 설치된다. 제1 및 제2 차폐커버 나사봉(210b)은 각각 제1 및 제2 차폐커버 구동모터(210a)의 구동축에 형성되고, 외주면에 나사홈들이 형성되어 있다. 제1 및 제2 차폐커버 보스(210c)는 각각 차폐 커버(203)의 양측 단부의 상면에서 위로 돌출 형성되고, 제1 및 제2 차폐커버 나사봉(210b)을 수용하여 제1 및 제2 차폐커버 나사봉(210b)의 나사홈들과 맞물리는 나사홀들을 구비한다.

따라서, 제1 및 제2 차폐커버 구동모터(210a)가 콘트롤러(108)의 제어하에 정회전 또는 역회전할 때, 제1 및 제2 차폐커버 나사봉(210b)은 제1 및 제2 차폐커버 보스(210c)의 나사홀들 내에서 회전하게 되고, 이에 따라, 제1 및 제2 차폐커버 보스(210c)를 형성한 차폐 커버(203)는 전후로 이동하여 차폐 쳄버(201)의 본체(202)의 내부 공간을 개폐한다.

이송유닛(110)은 인쇄회로기판(104)을 입구 개구(102a)에서 출구 개구(102b) 까지 이송시키기 위한 것으로, 캐비넷(101)의 메인 쳄버(102) 내에서 차폐 쳄버(201) 내에 배치된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 이송유닛(110)은, 지지대(151)에 지지되고 구동풀리와 피동풀리를 감싸도록 배치된 이송 컨베이어(150)로 구성된다. 이송 컨베이어(150)는 입구 개구(102a)와 출구 개구(102b) 사이에서 입구 개구(102a) 및 출구 개구(102b)와 인접하도록 연장되어 있다. 이때, 이송 컨베이어(150)와 입구쪽 외부 이송컨베이어(154) 및 출구쪽 외부 이송컨베이어(156) 사이의 이격거리는 컨베이어들이 구동될 인쇄회로기판(104)을 서로 무리 없이 전달 할 수 있는 거리로 유지된다. 따라서, 입구쪽 외부 이송컨베이어(154)로부터 이송되어오는 인쇄회로기판(104)은 입구쪽 이송컨베이어(154)에서 이송 컨베이어(150)로 쉽게 이동될 수 있고, 검사를 끝낸 인쇄회로기판(104)은 이송 컨베이어(150)에서 출구쪽 외부 이송컨베이어(156)로 쉽게 이동될 수 있다.

이송유닛(110)은 지지대(151)를 승강시킬 수 있는 승강부(153)를 더 포함할 수 있다. 승강부(153)는 지지대(151) 아래에 배치되고, 지지대(151)를 승강시켜 이송 컨베이어(150) 상에 놓인 인쇄회로기판(104)을 차폐 쳄버(201)의 내부 엑스-레이 차폐 공간에 유지하는 하강위치와 인쇄회로기판(104)을 차폐 쳄버(201) 위쪽으로 일정높이 돌출시키는 상승위치로 승강시킨다. 이를 위해, 승강부(153)는 제1 및 제2 승강모터(153a), 제1 및 제2 승강 나사봉(153b), 및 제1 및 제2 승강 보스(153c)를 구비한다. 제1 및 제2 승강모터(153a)는 지지대(151)의 양측에서 메인 쳄버(102)의 바닥에 설치된다. 제1 및 제2 승강 나사봉(153b)은 각각 제1 및 제2 승강모터(1532a)의 구동축에 형성되고, 외주면에 나사홈들이 형성되어 있다. 제1 및 제2 승강 보스(153c)는 각각 지지대(151)의 양측 하부에 측방향 외부쪽으로 돌출 형성되고, 제1 및 제2 승강 나사봉(153b)을 수용하여 제1 및 제2 승강 나사봉(153b)의 나사홈들과 맞물리는 나사홀들을 구비한다.

따라서, 제1 및 제2 승강모터(153a)가 콘트롤러(108)의 제어하에 정회전 또는 역회전할 때, 제1 및 제2 승강 나사봉(153b)은 제1 및 제2 승강 보스(153c)의 나사홀들 내에서 회전하게 되고, 이에 따라, 제1 및 제2 승강 보스(153c)를 형성한 지지대(151)는 상하로 이동하여 이송 컨베이어(150) 상에 놓인 인쇄회로기판(104)을 상승위치와 하강위치로 승강시킨다.

이때, 지지대(151)를 상하로 안정적으로 이동시키키 위해, 지지대(151)는 차폐 쳄버(201)의 본체(202)의 바닥벽(206)을 통과하여 메인 쳄버(102)의 바닥에 고정 지지된 가이드 레일과 같은 별도의 지지부(도시하지 않음)를 통해 상하로 가이드되도록 구성될 수 있다.

위치이동 유닛(111)은 캐비넷(101)의 메인 쳄버(102) 내에 배치되고, 엑스-레이가 인쇄회로기판(104)을 투과할 때 투영되는 영상을 엑스-레이 디텍터(105)가 스캐닝하여 검출하도록 인쇄회로기판(104)의 엑스-레이 스캐닝을 위해 검사위치를 변화시킨다. 또한, 위치이동 유닛(111)은 본 발명에 따라, 이송유닛(110)의 이송 컨베이어(150)에 의해 차폐 쳄버(201) 내부의 일정위치, 예를 들면, 대략 중앙위치로 이송된 후 승강부(153)에 의해 지지대(151)와 함께 상승위치로 상승된 인쇄회로기판(104)을 파지하여 이송 컨베이어(110)와 검사위치(도 2의 위치) 사이로 이송시키는 추가 역할을 한다.

이를 위해, 도 3a 내지 도 3c에 도시한 바와 같이, 위치이동 유닛(111)은 그리퍼(gripper)(113), 제1 이동부(118), 및 제2 이동부(125)를 포함한다.

그리퍼(113)는 인쇄회로기판(104)을 파지하기 위한 것으로, 후술하는 제1 이동부(118)의 제1 이동체(119)의 하면에 설치되고, 제1 그리퍼(113a) 및 제 2그리퍼(113a)를 구비한다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 제1 그리퍼(113a)는 제1 이동체(119)의 우측 하면(도 3a 기준)에 제1 수평방향에 수직인 제2 수평방향, 예를 들면, Y축 방향(이하, 'Y축 방향'이라함)으로 일정간격을 두고 한 쌍이 고정 설치된다. 이때, 한 쌍의 제1 그리퍼(113a)가 서로로부터 이격되는 일정간격은 제2 인쇄회로기판(104)의 우측 가로 가장자리를 수용하여 파지할 수 있도록 인쇄회로기판(104)의 가로폭 보다 작게 설정된다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 제1 그리퍼(113a)의 각각은 제1 피스톤 또는 플런저(이하, '플런저'라함)(114)를 구비하는 제1 유압 또는 공압 실린더(이하, 제1 유압 실린더'라 함)(115), 및 제1 플런저(114)의 선단에 고정된 제1 파지홈부(116)를 구비한다. 제1 파지홈부(116)는 제2 인쇄회로기판(104)의 우측 가로 가장자리를 수용하여 파지할 수 있는 크기로 된 제1 수용홈(116a)을 구비한다.

제2 그리퍼(113b)는 제1 이동체(119)의 좌측 하면(도 3a 기준)에 Y축 방향으로 일정간격을 두고 한 쌍이 고정 설치된다. 이때, 한 쌍의 제2 그리퍼(113b)가 서로로부터 이격되는 일정간격은 제1 그리퍼(113a)와 마찬가지로, 제2 인쇄회로기판(104)의 좌측 가로 가장자리(도 3a 기준)를 수용하여 파지할 수 있도록 인쇄회로기판(104)의 가로폭 보다 작게 설정된다.

한 쌍의 제2 그리퍼(113b)의 각각은 제2 플런저(114')를 구비하는 제2 유압 실린더(115'), 및 제2 플런저(114')의 선단에 고정된 제2 파지홈부(116')를 구비한다. 제2 파지홈부(116')는 제2 인쇄회로기판(104)의 좌측 가로 가장자리(도 3a 기준)를 수용하여 파지할 수 있는 크기로 된 제1 수용홈(116a')을 구비한다.

이와 같은 제1 및 제2 그리퍼(113a, 113b)의 구성에 따라, 인쇄회로기판(104)은 제1 및 제2 플런저(114, 114')의 동작에 의해 서로 접근하거나 이격되는 제1 및 제2 그리퍼(113a, 113b)의 제1 및 제2 파지홈부(116, 116')에 의해 좌,우측 가로 가장자리가 제1 및 제2 파지홈부(116, 116') 사이에 협지된 상태로 유지되거나 협지 상태가 해제될 수 있다.

제1 이동부(118)는 그리퍼(113)을 장착하여 제1 수평방향, 예를 들면, X축 방향(이하, 'X축 방향'이라함)으로 이동시키기 위한 것으로, 제1 이동체(119), 한 쌍의 제1 가이드레일(121a, 121b), 제1 구동모터(123), 및 제1 나사봉(131)을 포함한다.

제1 이동체(119)는 하면의 좌우 양측에 제1 및 제2 그리퍼(113a, 113b)를 고정 배치한다. 이때, 제1 이동체(119)는 중앙에 엑스-레이가 제1 및 제2 그리퍼(113a, 113b)에 의해 파지된 인쇄회로기판(104)을 투과할 수 있도록 제1 개구부(119a)를 구비하는 사각형 형태의 프레임일 수 있다.

도 3c에 도시된 바와 같이, 제1 이동체(119)는 Y축 방향의 양측 가장자리의 상면에 제1 가이드홈(120a, 120b)을 형성하고 있다. 제1 이동체(123)의 Y축 방향의 양측 가장자리의 상부에는 제1 가이드레일(121a, 121b)이 배치된다. 제1 가이드레일(121a, 121b)은 각각 하면에 제1 가이드홈(120a, 120b)에 대응하는 제1 가이드돌출부(122a, 122b)를 구비한다.

제1 가이드레일(121a, 121b) 중 하나(121a)의 바깥측에는 제1 구동모터(123)가 고정된 제1 고정 브라켓(124)이 고정 설치된다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 제1 나사봉(131)은 제1 구동모터(123)의 구동축에 연결되고, 재1 이동체(119)의 일측 바깥쪽에 일정 간격을 두고 설치된 한 쌍의 제1 나사홀 보스(133)의 제1 나사홀(도시하지 않음)에 맞물리도록 설치된다.

따라서, 제1 구동모터(123)가 정방향 또는 역방향으로 회전할 때, 제1 나사봉(131)은 제1 나사홀 보스(133)의 제1 나사홀(133a) 내에서 회전하게 되고, 이에 따라, 제1 나사홀 보스(133)를 고정한 제1 이동체(119)는 제1 나사봉(125)을 따라 X축 방향으로 이동하게 된다.

제2 이동부(125)는 인쇄회로기판(104)을 Y축 방향으로 이송시키도록 제1 이동부(118)를 Y축 방향으로 이동시키기 위한 것으로, 제1 이동부(118)의 상측에 배치되고, 캐비넷(101)의 메인 쳄버(102)를 구성하는 지지 프레임(135; 도 3a 참조)에 지지된다.

도 3a 및 도 3c에 도시된 바와 같이, 제2 이동부(125)는 제2 이동체(126), 한 쌍의 제2 가이드레일(127a, 127b), 제2 구동모터(143), 및 제2 나사봉(147)을 포함한다.

제2 이동체(126)는 한 쌍의 제1 가이드레일(121a, 121b)을 지지 및 연결하고, 중앙에 엑스-레이가 중앙에 엑스-레이가 제1 및 제2 그리퍼(113a, 113b)에 의해 파지된 인쇄회로기판(104)을 투과할 수 있도록 제1 개구부(119a)에 대응하는 제2 개구부(126a)를 구비하는 사각형 형태의 프레임으로 구성된다.

한 쌍의 제2 가이드레일(127a, 127b)은 각각 양단이 지지 프레임(123)에 고정 설치되고, 한 쌍의 제1 가이드레일(121a, 121b)의 상부에서 제1 가이드레일들(121a, 121b)을 Y축 방향으로 일정 간격을 두고 지지 및 연결한다. 이를 위해, 제1 가이드레일들(121a, 121b)은 각각 상면에 제2 가이드홈들(129a, 129b; 129a', 129b')을 한 쌍씩 일정 간격을 두고 형성하고 있고, 제2 가이드레일들(127a, 127b)은 각각 하면에, 제1 가이드레일들(121a, 121b)의 일측 또는 타측 제2 가이드홈들(129a, 129a'; 또는 129b, 129b')에 대응하는 제2 가이드돌출부(128a, 128b)를 구비한다.

한 쌍의 제2 가이드레일(127a, 127b) 중 하나(127a)의 바깥쪽 일측, 예를 들면, 우측에는 제2 구동모터(143)가 고정된 제2 고정 브라켓(145)이 설치된다. 제2 나사봉(147)은 제2 구동모터(143)의 구동축에 연결되고, 제2 가이드레일(139a)의 일측 바깥(우측)에서 제2 이동체(126)에 설치된 한 쌍의 제2 나사홀 보스(149)의 제2나사홀(도시하지 않음)에 맞물려있다.

따라서, 제2 구동모터(143)가 정방향 또는 역방향으로 회전할 때, 제1 나사봉(131)과 마찬가지로, 제2 나사봉(147)은 제2 나사홀 보스(149)의 제2 나사홀 내에서 회전하게 되고, 이에 따라, 도 3c에 도시한 바와 같이, 제2 나사홀 보스(149)를 고정한 제2 이동체(126)은 제1 가이드홈(120a, 120b) 및 제1 가이드돌출부(122a, 1262)를 통해 차례로 연결된 제1 이동체(119) 및 제1 가이드레일(121a, 121b)와 함께 제 2나사봉(147)을 따라 Y축 방향으로 이동하게 된다.

다시 도 1을 참조하면, 엑스-레이 소스(103)는 지지판(117)에 지지된 인쇄회로기판(104)에 엑스-레이를 조사하여 투영 영상을 만드는 것으로, 캐비넷(101)의 메인 쳄버(102)의 내에서 설치대(159)에 설치된다.

엑스-레이 소스(103)는 엑스-레이를 발생하기 위한 것으로, 엑스-레이 튜브(X-ray tube)로 구성된다.

또한, 엑스-레이 소스(103)는 배율 조정을 위해 제1 및 제2 수평방향과 수직인 제3방향, 예를 들면, Z축 방향으로 이동될 수 있다. 이를 위해, 엑스-레이 소스(103)에는 수직이동부(160)가 구비된다.

수직이동부(160)는 엑스-레이 소스(103)를 지지하는 설치대(159)에 설치된 제3 구동모터(161)를 포함한다. 제3 구동모터(161)의 구동축에 외주면에 나사홈이 형성된 제3 나사봉(163)이 연결되어 있다. 제3 나사봉(163)은 엑스-레이 소스(103)의 일측에 설치된 제3 나사홀 보스(165)의 제3 나사홀(도시하지 않음)과 맞물려 있다.

따라서, 제3 구동모터(161)가 정방향 또는 역방향으로 회전할 때, 제3나사봉(163)은 제3 나사홀 보스(165)의 제3나사홀 내에서 회전하게 되고, 이에 따라, 제3 나사홀 보스(165)를 고정한 엑스-레이 소스(103)는 제3 나사봉(163)을 따라 Z축 방향으로 이동하게 된다.

이때, 엑스-레이 소스(103)를 상하로 안정적으로 이동시키키 위해, 엑스-레이 소스(103)는 설치대(159)에 고정 지지된 가이드 레일과 엑스-레이 소스(103)에 설치된 대응 레일홈부를 포함하는 별도의 지지부(도시하지 않음)를 통해 상하로 가이드되도록 구성될 수 있다.

엑스-레이 디텍터(105)는 엑스-레이 소스(103)에서 발생된 엑스-레이가 인쇄회로기판(104)을 투과할 때 투영되는 영상을 검출하기 위한 것으로, 캐비넷(101)의 메인 쳄버(102)의 상단벽 상에 엑스-레이 소스(103)와 일직선상으로 설치되고, 엑스-레이 변환 증폭부(171), 및 TDI(Time Delay Integration) 카메라(178)를 포함한다.

엑스-레이 변환 증폭부(171)는 메인 쳄버(102)의 상단벽의 상면에 배치되고, 인쇄회로기판(104)을 투과하여 입력되는 엑스-레이를 가시광선으로 변환 및 증폭하여 TDI 카메라(178)로 입사시킨다. 이를 위해, 엑스-레이 변환 증폭부(171)는 엑스-레이를 가시광선으로 변환 증폭할 수 있는 영상 증배관(image intensfier)(173), 및 영상 증배관(173)을 메인 쳄버(102)의 상단벽의 상면에 고정하는 고정 케이싱(172)으로 구성된다. 본 실시예에서, 영상 증배관(173)은 엑스-레이를 가시광선으로 1,000배 내지 10,000배로 변환 증폭할 수 있는 성능을 가지는 것으로 구현될 수 있다.

TDI 카메라(178)는 고정 케이싱(172)의 상면에 회전할 수 있게 고정되는 후술하는 배향 조정부(106)의 회전 브라켓(185)에 의해 영상 증배관(173) 위쪽에 배치된다.

TDI 카메라(178)는 영상 증배관(173)에 의해 변환 및 증폭된 가시광선으로부터 영상이 픽셀들의 한 열에서 다음 열로 이동할 때 전하가 누적적으로 축적되는 형태로, 이송되는 피검사 대상물, 즉, 인쇄회로기판(104)의 연속 비디오 영상을 검출한다.

배향 조정부(106)는 인쇄회로기판(104)에 대한 TDI 카메라(178)의 스캐닝 배향을 조정하도록 TDI 카메라(178)를 TDI 카메라(178)의 광축에 관해 회전시키기 위한 것으로, 엑스-레이 변환 증폭부(171)의 고정 케이싱(172)에 설치되고, 구동모터(184), 회전 브라켓(185), 및 동력전달부(187)로 구성된다.

구동모터(184)는 고정 케이싱(172)의 일측에 설치되고, 회전 브라켓(185)을 회전시키기 위한 회전력을 발생한다.

회전 브라켓(185)은 고정 케이싱(172)의 상면의 대략 중앙에 설치되고, TDI 카메라(178)를 고정 케이싱(172)에 회전할 수 있게 고정한다. 이를 위해, 회전 브라켓(185)은 고정 케이싱(172)의 상면에 회전할 수 있게 고정된 원통형 부재(185a)로 구성된다. 원통형 부재(185a)는 하부에서 베어링(191)에 의해 고정 케이싱(172)의 상면에 회전할 수 있게 고정됨과 함께 엑스-레이를 통과시키는 관통공을 구비하고, 상부에서 TDI 카메라(178)의 광축을 관통공의 중심과 정렬하도록 TDI 카메라(178)를 고정한다.

동력전달부(187)는 회전 브라켓(185)을 회전시키도록 구동모터(184)의 회전력을 회전 브라켓(185)에 전달한다. 이를 위해, 동력전달부(187)는 구동모터(184)의 구동축에 배치된 구동풀리부(189)와 회전 브라켓(185)의 외주면에 형성된 피동풀리부(186)를 연결하는 동력전달 벨트로 구성된다.

콘트롤러(108)는 외부 명령 또는 내부 메모리에 미리 저장된 불량검사 프로그램의 제어 프로세스에 따라 입구도어 구동부(139)/출구도어 구동부(140)의 제1 및 제2 구동모터(139a, 140a), 차폐커버 구동부(210)의 1 및 제2 차폐 커버 구동모터(210a), 이송유닛(110)의 이송 컨베이어(150)/제1 및 제2 승강모터(153a), 위치이동 유닛(111)의 제1 및 제2 구동모터(123, 143), 수직이동부(160)의 제3 구동모터(161), 엑스-레이 소스(103), 엑스-레이 디텍터(105) 및 배향 조정부(106)의 동작을 제어한다. 이를 위해, 콘트롤러(108)는 키보드와 마우스를 포함하는 입력부(107)와 디스플레이부(109)를 구비하는 PC(Personal computer)로 구성될 수 있다.

또한, 콘트롤러(108)는 불량검사 프로그램의 제어 프로세스에 의해 입구 도어(137) 및/또는 출구 도어(138)가 열리도록 입구도어 구동부(139)의 제1 구동모터(139a) 및/또는 출구도어 구동부(140)의 제2 구동모터(140a)를 구동할 때 차폐 커버(203)를 닫힌 위치로 이동시키고, 제어 프로세스에 의해 입구 도어(137)와 출구 도어(138)가 모두 닫히도록 입구도어 구동부(139)의 제1 구동모터(139a)와 출구도어 구동부(140)의 제2 구동모터(140a)를 구동할 때 차폐 커버(203)를 열린 위치로 이동시키도록 차폐커버 구동부(210)의 제1 및 제2 차폐커버 구동모터(210a)를 제어할 수 있다.

여기서, 입구 도어(137), 출구 도어(138), 차폐 커버(203) 등의 동작은 콘트롤러(108)가 불량검사 프로그램의 제어 프로세스에 의해 자동으로 수행하는 것으로 설명하였지만, 필요에 따라, 검사자가 출구 도어(138), 입구 도어(137), 차폐 커버(203) 등에 대한 외부 동작명령을 단계별로 직접 입력하여 해당 구성요소를 구동하도록 하는 반자동 동작모드로 수행할 수도 있다.

또한, 콘트롤러(108)는 인쇄회로기판(104)의 불량 검사시, 내부 메모리에 미리 저장된 불량검사 프로그램의 제어 프로세스에 따라, 이송유닛(110)의 이송 컨베이어(150) 위쪽으로 이동하여 인쇄회로기판(104)를 그리퍼(113)로 파지한 다음 인쇄회로기판(104)의 엑스-레이 스캐닝을 위해 인쇄회로기판(104)을 X축 방향 및/또는 Y축 방향으로 이동하도록 위치이동 유닛(111)을 제어하고, 인쇄회로기판(104)이 이송유닛(111)에 의해 이송될 때 인쇄회로기판(104)을 투과하는 엑스-레이로부터 엑스-레이 디텍터(105)에 의해 검출 및 출력되는 인쇄회로기판(104)의 연속 비디오 영상정보와 내부 메모리(도시하지 않음)에 미리 입력된 검사 기준영상 데이터를 비교하여 인쇄회로기판(104)의 전극간극, 배선연결 상태 등의 불량여부를 판정하고, 판정결과를 디스플레이부(109)에 표시하도록 디스플레이부(109)를 제어한다.

또한, 콘트롤러(108)는 이송유닛(111)에 의한 인쇄회로기판(104)의 이송 방향이 영상을 검출하는 TDI 카메라(178)의 촬상소자(181)의 픽셀들의 열들과 정확하게 직각으로 진직도를 유지하지 못하거나 불량검사를 위해 인쇄회로기판(104)를 이송시키는 제1 이동부(118)) 및/또는 제1 이동부(125)의 이송축 방향(X, 또는 Y)이 촬상소자(181)의 픽셀들의 열들과 직각으로 배치되지 않을 경우, 내부 메모리에 미리 저장된 자동 배향조정 프로그램에 의해 TDI 카메라(178)의 배향을 조절하도록 배향 조정부(106)의 구동모터(184)의 회전을 제어하여 인쇄회로기판(104)의 스캐닝 방향의 진직도를 조정하거나 및/또는 제1 이동부(118)) 또는 제1 이동부(125)의 이송축 방향(X, 또는 Y)을 촬상소자(181)의 픽셀들의 열들에 대해 직각으로 조정한다.

이때, 자동 배향조정 프로그램은 TDI 카메라(178)에 의해 검출되는 인쇄회로기판(104)의 엣지 정보를 토대로 얻어지는 인쇄회로기판(104)의 이송 방향 및/또는 이전 프로세스에서 콘트롤러(108)에 기억된 제1 이동부(118)) 또는 제1 이동부(125)의의 이송축 방향(X, 또는 Y)(초기구동 시는 미리 저장된 제1 이동부(118)) 또는 제1 이동부(125)의 이송축 방향(X, 또는 Y))을 이전 프로세스에서 콘트롤러(108)에 기억된 TDI 카메라(178)의 촬상소자(181)의 픽셀들의 열들의 배열 방향(초기구동 시는 미리 저장된 TDI 카메라(178)의 촬상소자(181)의 픽셀들의 열들의 배열 방향)과 비교하여 인쇄회로기판(104)의 이송 방향이 TDI 카메라(178)의 촬상소자(181)의 픽셀들의 열들과 정확하게 직각으로 진직도를 유지하는 지 또는 제1 이동부(118)) 또는 제1 이동부(125)의 이송축 방향(X, 또는 Y)이 촬상소자(181)의 픽셀들의 열들과 직각으로 배치되었는 지를 판단하고, 그에 따라, TDI 카메라(178)의 배향을 조절하도록 배향 조정부(106)의 구동모터(184)의 회전을 제어하도록 구성될 수 있다.

여기서, 인쇄회로기판(104)의 불량 판정과 인쇄회로기판(104)의 이송 방향의 진직도 조정 및/또는 제1 이동부(118)) 또는 제1 이동부(125)의 이송축 방향(X, 또는 Y)의 직각 조정은 콘트롤러(108)가 불량검사 프로그램 및 자동 배향조정 프로그램의 제어 프로세스에 따라 자동으로 수행하는 하는 것으로 설명하였지만, 필요에 따라, 검사자가 디스플레이부(109)에 표시되는 연속 비디오 영상을 토대로 육안으로 판단하면서 직접 수행하는 반자동 검사모드로 동작하도록 할 수도 있다.

디스플레이부(109)는 콘트롤러(108)의 제어에 따라 엑스-레이 디텍터(105)로부터 출력되는 영상정보를 표시하는 것으로, 모니터로 구성될 수 있다.

이상에서, 본 발명의 일 실시 예의 엑스-레이 검사시스템(100)은 TDI 카메라(178)를 구비하는 엑스-레이 디텍터(105), 및 인쇄회로기판(104)에 대한 TDI 카메라(178)의 스캐닝 배향을 조정하는 배향 조정부(106)를 포함하여 구성되는 것으로 예시 및 설명하였지만, 본 발명은 이것으로만 한정되지 않는다. 예를들면, 본 발명의 엑스-레이 검사장치(100)는 동일한 구성과 원리로, TDI 카메라(178)와 배향 조정부(106) 대신, 영상 증배관(image intensifier)을 부착한 CCD(Charged Coupled Device) 에어리어 카메라 또는 평판 디텍터(flat panel detector)로 구성된 엑스-레이 디텍터, 및/또는 제1 이동부(118)과 제2 이동부(125) 사이에 배치되어 제1 이동부(118)와 그리퍼(113)를 회전시키는 회전이동부(도시하지 않음)을 포함하여 구성될 수도 있음은 물론이다.

또한, 본 발명의 일 실시 예의 엑스-레이 검사시스템(100)은 TDI 카메라(178)의 배향을 조절하도록 배향 조정부(106)를 포함하여 구성되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이것으로만 한정되지 않는다. 즉, 위치이동 유닛(111)이 인쇄회로기판(104)을 회전시키기 위한 회전이동부를 포함하지 않기 때문에, 배향 조정부(106)의 사용은 인쇄회로기판(104)의 이송 방향의 진직도 조정으로만 한정될 수 있다. 따라서, 배향 조정부(106)는 설계에 따라 삭제하여 구성될 수도 있을 것이다.

또한, 본 발명의 일 실시 예의 엑스-레이 검사시스템(100)은 위치이동 유닛(111)의 그리퍼(113)가 인쇄회로기판(104)만을 파지할 수 있는 형태로 예시 및 설명하였지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않으며, 본 발명의 원리에 따라 다른 형태의 피검사 대상물도 파지할 수 있도록 구성될 수도 있을 것이다.

이하에서는 이상과 같이 구성된 본 발명의 일 실시 예의 인라인 엑스레이 차폐 도어유닛(200) 및 위치이동 유닛(111)을 구비한 엑스-레이 검사시스템(100)을 사용하여 인쇄회로기판(104)의 불량여부를 검사하는 방법을 도 1 및 도 2를 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 검사자는 키보드, 마우스 등과 같은 입력부(107)를 사용하여 인쇄회로기판(104)의 검사 기준영상 데이터, 검사를 위한 인쇄회로기판(104)의 이송방향 등과 같은 작동 정보를 콘트롤러(108)에 입력하는 초기화 과정을 수행한다.

그리고, 검사자는 입력부(107)를 통해 '검사시작' 명령을 입력하면, 콘트롤러(108)는 입구 도어(137)를 열린 위치로 이동시키도록 입구도어 구동부(139)를 제어함과 함께, 입구측 이송컨베이어(154)와 내부의 이송 컨베이어(150)를 구동하여 인쇄회로기판(104)을 캐비넷(101) 외부에서 입구 도어(137)를 통해 메인 쳄버(102) 내의 차폐 쳄버(201) 내부로 이송시킨다. 이때, 차폐 커버(203)와 출구 도어(138)는 닫힌 위치에 유지된다.

인쇄회로기판(104)이 입구측 이송컨베이어(154)에서 입구 개구(102a)를 통해 메인 쳄버(102) 내의 이송 컨베이어(150) 상으로 이동하면, 콘트롤러(108)는 입구 도어(137)를 닫힌 위치로 이동시키도록 입구도어 구동부(139)를 제어한다.

그 후, 인쇄회로기판(104)이 이송 컨베이어(150)에 의해 차폐 쳄버(201) 내부의 일정위치, 예를 들면, 대략 중앙위치에 도달하면, 콘트롤러(108)는 이송 컨베이어(150)의 이동을 일시 정지시킴과 함께 차폐 쳄버(201)의 상부를 개방하도록 차폐커버 구동부(140)를 제어하여 차폐 커버(203)를 열린위치(도 2의 점선 위치)로 이동시킨다.

이어서, 콘트롤러(108)는 지지대(151)를 상승시키도록 승강부(153)를 제어하여 이송 컨베이어(150) 상에 놓여 있는 인쇄회로기판(104)을 차폐 쳄버(201) 위쪽으로 일정높이 돌출시키는 상승위치로 상승시키고, 이와 동시에, 제1 이동체(119) 하부에 설치된 그리퍼(113)를 이송 컨베이어(150) 상에 놓여 있는 인쇄회로기판(104) 쪽으로 이동시키도록 제2 이동부(125)의 제2 구동모터(143)을 제어하여 제2 이동체(126)와 그와 연결된 제1 이동체(119) 및 제1 가이드레일(121a, 121b)을 제 2나사봉(147)을 따라 Y축 방향으로 이동시킨다.

그후, 그리퍼(113)가 이송 컨베이어(150)상으로 이동하여 이송 컨베이어(150) 상에 놓인 인쇄회로기판(104)과 정렬하면, 콘트롤러(108)는 이송컨베이어(150)를 파지하도록 그리퍼(113)을 제어한다. 이때, 이송 컨베이어(150)에 의해 상승위치로 위치된 인쇄회로기판(104)의 높이와 제1 이동체(119) 하부에 설치된 그리퍼(113)의 높이가 동일 수평면상에 있도록 설정되고 또 인쇄회로기판(104)의 양측 가로 가장자리가 이송컨베이어(150)의 이송면에 배치된 기판 받침부 등(도시하지 않음)에 의해 약간 뜬 상태로 유지되어 있기 때문에, 인쇄회로기판(104)은 제1 및 제2 그리퍼(113a, 113b)의 파지홈부(116)에 의해 쉽게 파지될 수 있다.

그 다음, 콘트롤러(108)는 다시 제2 이동부(125)의 제2 구동모터(143)을 제어하여 그리퍼(113)에 의해 파지된 인쇄회로기판(104)을 검사위치(도 2의 실선 위치)로 이동시킨다.

그리고, 콘트롤러(108)는 자동 배향조정 프로그램을 사용하여 이전 프로세스에서 콘트롤러(108)에 기억된 제1 이동부(118) 또는 제2 이동부(125)의 이송축 방향(X, 또는 Y)(초기구동 시는 미리 저장된 제1 이동부(118) 또는 제2 이동부(125)의 이송축 방향(X, 또는 Y))을 이전 프로세스에서 콘트롤러(108)에 기억된 TDI 카메라(178)의 촬상소자(181)의 픽셀들의 열들의 배열 방향(초기구동 시는 미리 저장된 TDI 카메라(178)의 촬상소자(181)의 픽셀들의 열들의 배열 방향)과 비교하여 불량검사를 위해 인쇄회로기판(104)을 이동시킬 제1 이동부(118) 또는 제2 이동부(125)의 이송축 방향(X, 또는 Y)이 촬상소자(181)의 픽셀들의 열들과 직각으로 배치되었는 지를 판단한다.

판단결과, 검사를 위해 인쇄회로기판(104)을 이동시킬 제1 이동부(118) 또는 제2 이동부(125)의 이송축 방향(X, 또는 Y)이 촬상소자(181)의 픽셀들의 열들과 직각으로 배치되지 않은 것으로 판단되면, 콘트롤러(108)는 판단결과가 '비정상'임을 디스플레이부(109)에 표시하도록 디스플레이부(109)를 제어함과 동시에, TDI 카메라(178)의 배향을 조절하도록 배향 조정부(106)의 구동모터(184)의 회전을 제어하여 제1 이동부(118) 또는 제2 이동부(125)의 이송축 방향(X, 또는 Y)이 촬상소자(181)의 픽셀들의 열들과 직각으로 유지되도록 한다.

이러한 제1 이동부(118) 또는 제2 이동부(125)의 이송축 방향(X, 또는 Y)의 직각 조정은, 위치이동 유닛(111)이 회전이동부를 구비하지 않기 때문에 제1 이동부(118) 또는 제2 이동부(125)의 이송축 방향(X, 또는 Y)이 촬상소자(181)의 픽셀들의 열들과 직각에서 벗어나도록 틀어질 가능성이 없으므로, 필요에 따라 생략될 수도 있다. 그러나, 위치이동 유닛(111)이 회전이동부를 포함하도록 설계될 경우, 제1 이동부(118) 또는 제2 이동부(125)의 이송축 방향(X, 또는 Y)의 직각 조정을 수행하는 것이 바람직하다.

그 다음, 입력부(107)를 통해 입력된 작동정보 및 내부 메모리에 미리 저장된 불량검사 프로그램의 제어 프로세스에 따라, 인쇄회로기판(104)을 X축 방향 또는 Y축 방향으로 이송시키도록 위치이동 유닛(111)의 제1 이동부(118) 또는 제2 이동부(125)를 제어한다.

이와 동시에, 콘트롤러(108)는 인쇄회로기판(104)에 엑스-레이를 조사하도록 엑스-레이 소스(103)를 작동시키고, 엑스-레이 디텍터(105)가 인쇄회로기판(104)의 평면 전체를 통해 투영된 투영 영상을 인쇄회로기판(104)의 연속 평면 비디오 영상으로 검출하여 출력하도록 엑스-레이 디텍터(105)를 제어한 다음, 디스플레이부(109)가 출력된 영상정보를 표시하도록 디스플레이부(109)를 제어한다.

이때, 엑스-레이 변환 증폭부(171)의 영상 증배관(173)은 인쇄회로기판(104)의 평면 전체를 투과하여 입력되는 엑스-레이를 가시광선으로 변환 증폭하고, TDI 카메라(178)는 변환 증폭된 가시광선으로부터 영상이 픽셀들의 한 열에서 다음 열로 이동할 때 전하가 누적적으로 축적되는 형태로 인쇄회로기판(104)의 이동 움직임과 정렬 및 동기된 리니어 어레이들의 연속 평면 비디오 영상 검출한다.

또한, 콘트롤러(108)는 엑스-레이 디텍터(105)로부터 출력되는 인쇄회로기판(104)의 연속 비디오 영상정보와 내부 메모리에 미리 입력된 인쇄회로기판(104)의 검사 기준영상 데이터를 비교하여 인쇄회로기판(104)의 전극간극, 배선연결 상태 등의 불량여부를 검사한다. 검사결과, 불량으로 판정되면, 콘트롤러(108)는 판정결과를 디스플레이부(109)에 표시하도록 디스플레이부(109)를 제어한다.

한편, 위와 같이 불량검사 동작을 수행하는 동안, 콘트롤러(108)는 TDI 카메라(178)에 의해 검출되는 인쇄회로기판(104)의 엣지 정보를 토대로 얻어지는 인쇄회로기판(104)의 이송 방향을 이전 프로세스에서 콘트롤러(108)에 기억된 TDI 카메라(178)의 촬상소자(181)의 픽셀들의 열들의 배열 방향(초기구동 시는 미리 저장된 TDI 카메라(178)의 촬상소자(181)의 픽셀들의 열들의 배열 방향)을 비교하여 인쇄회로기판(104)의 이송 방향이 TDI 카메라(178)의 촬상소자(181)의 픽셀들의 열들과 정확하게 직각으로 진직도를 유지하는 지를 판단한다.

판단결과, 인쇄회로기판(104)의 이송 방향이 정확하게 진직도를 유지하지 않는 것으로 판단되면, 콘트롤러(108)는 판단결과가 '비정상'임을 디스플레이부(109)에 표시하도록 디스플레이부(109)를 제어함과 동시에, TDI 카메라(178)의 배향을 조절하도록 배향 조정부(106)의 구동모터(184)의 회전을 제어하여 인쇄회로기판(104)의 이송 방향의 진직도를 조정한다. 이 경우, 콘트롤러(108)는 자동 배향조정 프로그램 또는 검사자의 명령에 의해 위에서 설명한 불량검사 동작을 다시 수행하도록 제어할 수 있다.

또한, 판단결과, 인쇄회로기판(104)의 이송 방향이 정확하게 진직도를 유지하고 있는 것으로 판단되면, 콘트롤러(108)는 판단결과가 '정상'임을 디스플레이부(109)에 표시하도록 디스플레이부(109)를 제어한다.

이와 같이 인쇄회로기판(104)의 이송 방향의 진직도에 대한 판단결과가 '정상'으로 출력되면, 콘트롤러(108)는 위에서 설명한 인쇄회로기판(104)을 이송 컨베이어(150)에서 검사위치로 이동시키는 동작순서와 역순으로 인쇄회로기판(104)을 검사위치에서 이송 컨베이어(150) 상으로 이동시킨 다음, 그리퍼(113)를 제어하여 인쇄회로기판(104)을 이송 컨베이어(150) 상에 올려놓는다.

그 후, 콘트롤러(108)는 제2 이동부(125)의 제2 구동모터(143)을 제어하여 이동체(126) 및 그와 연결된 제1 이동체(119) 및 제1 가이드레일(121a, 121b)을 대기위치(도 2의 실선 위치; 검사위치와 동일)로 이동시키고, 이와 동시에, 지지대(151)를 하강시키도록 승강부(153)를 제어하여 이송 컨베이어(150) 상에 놓여 있는 인쇄회로기판(104)을 차폐 쳄버(201) 내부에 유지하는 하강위치로 하강시킨다.

그리고, 콘트롤러(108)는 차폐 쳄버(201)의 상부를 밀폐하도록 차폐커버 구동부(140)를 제어하여 차폐 커버(203)를 닫힌위치(도 2의 실선 위치)로 이동시킨다.

이어서, 콘트롤러(108)는 출구 도어(138)를 열린 위치로 이동시키도록 출구도어 구동부(140)를 제어함과 함께, 이송 컨베이어(150)와 출구측 이송컨베이어(154)를 구동하여 인쇄회로기판(104)을 메인 쳄버(102) 내의 차폐 쳄버(201)에서 출구 개구(102b)를 통해 출구측 이송컨베이어(156) 상으로 이동시킨다.

인쇄회로기판(104)이 출구측 이송컨베이어(154) 상으로 이동하면, 콘트롤러(108)는 출구도어 구동부(140)를 제어하여 출구 도어(138)를 닫힌 위치로 이동시키고 인쇄회로기판(104)의 불량검사는 종료된다.

그 후, 다른 인쇄회로기판(104)을 검사하고자 하는 경우, 위에서 설명한 바와 같은 작업이 반복된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 엑스-레이 검사시스템(100)은, 입구 대기 챔버와 출구 대기 쳄버를 더 마련함에 따라 입구 챔버도어/출구 챔버도어 및 그 구동부들과 입구 이송컨베이어/출구 이송컨베이어 및 그 구동부를 더 필요로 하는 종래의 엑스-레이 검사시스템과 비교하여, 차폐 커버(203)를 구비하는 차폐 쳄버(201)의 추가에 따라 차폐커버 구동부(140)를 더 구비하면 되고 또 차폐 쳄버(201)가 캐비넷(101) 내에 설치되므로, 입구 도어(137) 및 출구 도어(138)의 엑스-레이 차폐 구조가 간단화 됨과 아울러 입구 도어(137) 및 출구 도어(138) 외측으로 추가 공간을 확보할 필요없이 컴팩트해지며, 그에 따라, 제작비용도 절감될 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 엑스-레이 검사시스템(100)은, 위치이동 유닛(111)이 제2 이동부(125)를 통해 그리퍼(113)를 설치한 제1 이동부(118)를 이송유닛(110)의 이송 컨베이어(150) 위로 이송시킨 후 별도로 그리퍼(113)를 승강시키지 않고도 바로 인쇄회로기판(105)을 파지할 수 있고 또 인쇄회로기판(105)을 파지한 그리퍼(113)가 검사위치로 이동된 후에는 인쇄회로기판(105)을 내려놓지 않고 파지한 상태로 검사를 진행할 수 있다. 따라서, 로딩/언로딩부를 이송 컨베이어 또는 검사위치로 이동시킨 후 피검사 대상물을 집거나 내려놓기 위해 로딩/언로딩부를 상하승강기에 의해 추가로 승강시키는 동작을 필요로 하는 종래의 로봇 아암부를 구비한 엑스-레이 검사시스템과 비교하여, 검사시간이 현저히 단축될 수 있다. 또한, 위치이동 유닛(111)이 제2 이동부(125)를 통해 인쇄회로기판(105)을 파지한 그리퍼(113)를 이송유닛(110)의 이송 컨베이어(150)와 검사위치 사이로 이송시킬 수 있으므로, 종래의 엑스-레이 검사시스템과 비교하여 인쇄회로기판(105)을 이송 컨베이어(150)와 검사위치 사이로 이송시키는 별도의 중간 이송수단, 즉, 로봇 아암부가 생략될 수 있다. 그 결과, 엑스레이 검사시스템(100)의 제작비용도 현저히 절감될 수 있는 효과가 있다.

이상에서, 본 발명의 특정한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지와 사상을 벗어남이 없이 당해 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 수정과 변형실시가 가능할 것이다.

100: 엑스-레이 검사시스템 101: 캐비넷
102a: 입구 개구 102b: 출구 개구
103: 엑스-레이 소스 105: 엑스-레이 디텍터
108: 콘트롤러 110: 이송유닛
111: 위치이동 유닛 113: 그리퍼
114, 114': 플런저 115, 115': 유압 실린더
116, 116': 파지홈부 118: 제1 이동부
119: 제1 이동체 121a, 121b: 제1 가이드레일
123: 제1 구동모터 126: 제2 이동체
127a, 127b: 제2 가이드레일 131: 제1 나사봉
133: 제1 나사홀 보스 137: 입구 도어
138: 출구 도어 139: 입구도어 구동부
140; 출구도어 구동부 143: 제2 구동모터
147: 제2 나사봉 149: 제2 나사홀 보스
150: 이송 컨베이어 153: 승강부
160: 수직이동부 161: 제3 구동모터
163: 제3 나사봉 165: 제3 나사홀 보스
200: 인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛
201: 차폐 쳄버 203: 차폐 커버
210: 차폐커버 구동부

Claims

엑스-레이 차폐를 위한 공간을 형성하는 캐비넷의 제1 측벽에 형성된 제1 개구에 배치되고, 상기 제1 개구를 개폐할 수 있는 입구 도어;
상기 제1 개구를 개폐하도록 상기 입구 도어를 구동하는 입구도어 구동부;
상기 캐비넷의 상기 제1 측벽에 대향한 제2 측벽에 형성된 제2 개구에 배치되고, 상기 제2 개구를 개폐할 수 있는 출구 도어;
상기 제2 개구를 개폐하도록 상기 출구 도어를 구동하는 출구도어 구동부;
내부에 엑스-레이 차폐 공간을 형성하도록 상기 캐비넷의 상기 제1 개구에서 상기 제2 개구 까지 연장되어 상기 제1 개구 및 상기 제2 개구와 직렬되고, 일면에 상기 엑스-레이 차폐 공간을 개폐할 수 있는 차폐 커버를 구비하는 차폐 쳄버;
상기 엑스-레이 차폐 공간을 개폐하도록 상기 차폐 커버를 구동하는 차폐커버 구동부; 및
외부 명령 또는 제어프로그램의 제어 프로세스에 따라 상기 입구도어 구동부, 상기 출구도어 구동부, 및 상기 차폐커버 구동부를 제어하는 콘트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검사시스템의 인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛.
제1항에 있어서,
상기 입구도어 구동부는,
상기 제1 측벽에 설치된 제1 입구도어 구동모터;
상기 제1 입구도어 구동모터의 구동축에 형성된 제1 입구도어 나사봉; 및
상기 입구 도어에 형성되고, 상기 제1 입구도어 나사봉과 맞물리는 제1 입구도어 나사홀을 구비하는 제1 입구도어 보스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검사시스템의 인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛.
제1항에 있어서,
상기 출구도어 구동부는,
상기 제2 측벽에 설치된 제2 출구도어 구동모터;
상기 제2 출구도어 구동모터의 구동축에 형성된 제2 출구도어 나사봉; 및
상기 출구 도어에 형성되고, 상기 제2 출구도어 나사봉과 맞물리는 제2 출구도어 나사홀을 구비하는 제2 출구도어 보스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검사시스템의 인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛.
제1항에 있어서,
상기 차폐 쳄버와 상기 차폐 커버는 상기 캐비넷 외부로 돌출되지 않도록 배치된 것을 특징으로 하는 엑스레이 검사시스템의 인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛.
제1항에 있어서,
상기 차폐 쳄버와 상기 차폐 커버는 상기 캐비넷 내에 배치된 것을 특징으로 하는 엑스레이 검사시스템의 인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛.
제1항에 있어서,
상기 차폐 쳄버는 상면이 개구되고,
상기 차폐 커버는 상기 차폐 쳄버의 상면을 개폐하도록 구성된 것을 특징으로 하는 엑스레이 검사시스템의 인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛.
제1항에 있어서,
상기 차폐커버 구동부는,
상기 차폐 커버의 양단에 인접한 상기 캐비넷의 상기 제1 및 제2 측벽에 각각 설치된 제1 및 제2 차폐커버 구동모터;
상기 제1 및 제2 차폐커버 구동모터의 구동축에 각각 형성된 제1 및 제2 차폐커버 나사봉; 및
각각 상기 차폐커버의 양단에 형성되고, 상기 제1 및 제2 차폐커버 나사봉과 맞물리는 제1 및 제2 차폐커버 나사홀을 구비하는 제1 및 제2 차폐커버 보스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검사시스템의 인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛.
제1항에 있어서,
상기 콘트롤러는 상기 외부 명령 또는 상기 제어프로그램의 상기 제어 프로세스에 의해 상기 입구 도어와 출구 도어 중의 적어도 하나가 열리도록 상기 입구도어 구동부와 상기 출구도어 구동부 중의 적어도 하나를 구동할 때 상기 차폐 커버를 닫힌 위치로 이동시키도록 상기 차폐커버 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검사시스템의 인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛.
제1항에 있어서,
상기 콘트롤러는 상기 외부 명령 또는 상기 제어프로그램의 상기 제어 프로세스에 의해 상기 입구 도어와 상기 출구 도어가 모두 닫히도록 상기 입구도어 구동부와 상기 출구도어 구동부를 구동할 때 상기 차폐 커버를 열린 위치로 이동시키도록 상기 차폐 커버 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검사시스템의 인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛.
제1항에 있어서,
상기 차폐 쳄버의 상기 엑스-레이 차폐 공간에는 피검사 대상물을 상기 제1 개구에서 상기 제2 개구 까지 이송시키는 이송유닛이 수용된 것을 특징으로 하는 엑스레이 검사시스템의 인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛.
제10항에 있어서,
상기 이송유닛은 상기 피검사 대상물을 상기 차폐 쳄버의 상기 엑스-레이 차폐 공간 내부에 유지하는 하강위치와 상기 차폐 쳄버 위쪽으로 일정높이 돌출시키는 상승위치로 상기 이송유닛의 지지대를 승강시키는 승강부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검사시스템의 인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛.
제11항에 있어서,
상기 승강부는,
상기 캐비넷의 바닥에 설치된 승강 모터;
상기 승강 모터의 구동축에 형성된 승강 나사봉; 및
상기 이송유닛의 상기 지지대에 형성되고 상기 승강 나사봉과 맞물리는 승강 나사홀을 구비하는 승강 보스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검사시스템의 인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛.
대향하는 양측벽에 각각 제1 개구와 제2 개구를 구비하고, 엑스-레이 차폐를 위한 공간을 형성하는 캐비넷;
상기 캐비넷 내에 배치되고, 피검사 대상물을 상기 제1 개구에서 상기 제2 개구 까지 이송시키는 이송유닛;
상기 피검사 대상물을 지지하고 상기 피검사 대상물의 검사위치를 변화시키는 위치이동 유닛;
상기 피검사 대상물에 엑스-레이를 조사하는 엑스-레이 소스;
상기 엑스-레이가 상기 피검사 대상물을 투과할 때 투영되는 영상을 검출하는 엑스-레이 디텍터; 및
상기 이송유닛을 차폐 쳄버의 엑스-레이 차폐 공간에 배치하는 제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 기재된 인라인 엑스-레이 차폐 도어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검사시스템.
제13항에 있어서,
상기 위치이동 유닛은,
피검사 대상물을 파지할 수 있는 그리퍼;
상기 그리퍼를 설치하고, 상기 그리퍼를 제1 수평방향으로 이동시키는 제1 이동부; 및
캐비넷의 지지 프레임에 지지되고, 상기 제1 이동부를 상기 제1 수평방향에 수직인 제2 수평방향으로 이동시키는 제2 이동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검사시스템.
제14항에 있어서,
상기 그리퍼는,
제1 피스톤과 플런저 중의 하나를 구비하는 제1 유압 또는 공압 실린더, 및 상기 제1 피스톤과 상기 플런저 중의 상기 하나의 선단에 고정된 제1 파지홈부를 구비하는 제1 그리퍼; 및
상기 제1 그리퍼와 대향하게 일정간격을 두고 배치되고, 제2 피스톤과 플런저 중의 하나를 구비하는 제2 유압 또는 공압 실린더, 및 상기 제2 피스톤과 상기 플런저 중의 상기 하나의 선단에 고정된 제2 파지홈부를 구비하는 제2 그리퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검사시스템.
제14항에 있어서,
상기 제1 이동부는,
상기 그리퍼를 고정하고, 상면의 상기 제2 수평방향의 양측 가장자리에 제1 가이드홈들을 형성한 제1 이동체;
상기 제1 이동체의 상기 제2 수평방향의 양측 가장자리의 상부에 배치되고, 각각 하면에 상기 제1 이동체의 상기 제1 가이드홈에 대응하는 제1 가이드돌출부를 구비하는 한 쌍의 제1 가이드레일;
상기 한 쌍의 제1 가이드레일들 중의 하나의 일측에 설치된 제1 구동모터; 및
상기 제1 구동모터의 구동축에 연결되고, 상기 제1 이동체의 일측에 설치된 제1 나사홀 보스의 제1 나사홀에 맞물리는 제1 나사봉;을 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검사시스템.
제16항에 있어서,
상기 그리퍼는 제1 이동체의 하면에 배치된 것을 특징으로 하는 엑스레이 검사시스템.
제16항에 있어서,
상기 제1 이동체는 중앙에 엑스-레이가 상기 그리퍼에 의해 파지된 상기 피검사 대상물을 투과할 수 있도록 제1 개구부를 구비하는 사각형 형태의 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검사시스템.
제16항에 있어서,
상기 제2 이동부는,
상기 한 쌍의 제1 가이드레일을 지지 및 연결하는 제2 이동체;
각각 양단이 지지 프레임에 고정 설치되고, 각각 하면에, 상기 제1 가이드레일들의 각각의 상면에 일정 간격을 두고 한 쌍씩 형성된 제2 가이드홈들 중 각각 일측 또는 타측 제2 가이드 홈들에 대응하는 제2 가이드돌출부를 구비하는 한 쌍의 제2 가이드레일;
상기 한 쌍의 제2 가이드레일들 중의 하나의 일측에 설치된 제2 구동모터; 및
상기 제2 구동모터의 구동축에 연결되고, 상기 제2 이동체에 설치된 제2 나사홀 보스의 제2 나사홀에 맞물리는 제2 나사봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검사시스템.
제19항에 있어서,
상기 제2 이동체는 중앙에 엑스-레이가 상기 그리퍼에 의해 파지된 상기 피검사 대상물을 투과할 수 있도록 제2 개구부를 구비하는 사각형 형태의 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검사시스템.
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