KR101583668B1 - 부품의 다단실장순서 자동결정방법 - Google Patents

Abstract

일 양태에 따른 본 발명의 부품의 다단실장순서 자동결정방법은 적어도 하나의 부품이 장착되는 가로(X) 및 세로(Y)방향의 일정한 간격으로 분할된 실장 맵을 형성하는 제1단계와, 상기 실장 맵에 각 부품이 걸쳐지는 영역에 해당하는 셀 정보를 저장하는 제2단계와, 상기 실장 맵에 각 부품들 중에 겹쳐지는 부품들이 있을 경우 부품의 장착높이를 고려하여 높은 장착높이를 갖는 부품을 상위로 결정하는 제3단계를 포함한다.

다른 양태에 따른 본 발명의 부품의 다단실장순서 자동결정방법은 적어도 하나의 부품이 장착되는 가로(X) 및 세로(Y)방향의 일정한 간격으로 분할된 실장 맵을 형성하는 제1단계와, 상기 실장 맵에 각 부품이 걸쳐지는 영역에 해당하는 셀 정보를 저장하는 제2단계와, 상기 실장 맵에 각 부품들 중에 겹쳐지는 부품들이 있을 경우 부품의 장착높이를 고려하여 가장 낮은 장착높이를 갖는 부품의 장착순서를 우선으로 결정하는 제3단계를 포함한다.

칩, 마운터, 부품, 실장기, 실장순서, 장착높이, 부품두께

Description

부품의 다단실장순서 자동결정방법{MULTI STEP CHIP MOUNTING SEQUENCE AUTOMATIC DECISION METHOD}

본 발명은 부품의 다단실장순서 자동결정방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 인쇄회로기판에 다단으로 실장되는 부품들이 겹칠 경우 겹치는 각 부품의 장착높이와, 두께를 고려하여 다단실장순서를 자동으로 결정할 수 있도록 한 부품의 다단실장순서 자동결정방법에 관한 것이다.

일반적으로 인쇄회로기판(이하 "기판"이라 함)상에 각종 부품을 실장하는 부품실장기는 기판상에 실장될 부품들을 공급하는 부품공급장치, 부품공급장치에서 공급하는 부품들이 실장될 수 있도록 기판을 운송하는 기판운송장치, 부품공급장치로부터 공급되는 부품들을 픽업한 후 픽업된 부품들을 기판 상에 실장할 수 있도록 노즐 스핀들(nozzle spindle)을 구비한 헤드 어셈블리가 부품이 공급되도록 미리 설정된 위치 즉, 부품픽업영역에서 부품들을 픽업한 후 픽업된 부품들을 부품이 실장되도록 미리 설정된 위치인 부품실장영역에서 실장할 수 있도록 헤드 어셈블리를 X방향, Y방향으로 이동시키는 수평이동장치를 포함한다.

따라서 부품공급장치가 부품픽업영역으로 부품을 공급하면, 수평이동장치는 헤드 어셈블리를 상기 부품픽업영역의 상부로 이동시키게 된다. 그리고 부품픽업영역의 상부로 이동장치에 의해 헤드 어셈블리가 이동되면, 헤드 어셈블리는 구비된 노즐 스핀들을 Z축 방향을 따라 하측 방향으로 이동시켜 상기 부품픽업영역으로 공급된 부품을 픽업하게 되고, 부품이 픽업된 후에는 상기 노즐 스핀들을 다시 원래의 위치 상측 방향으로 복귀시키게 된다.

이후, 상기 부품이 픽업되고 상기 노즐 스핀들이 원래의 위치로 복귀되면, 상기 이동장치는 상기 부품을 픽업한 헤드 어셈블리를 상기 기판운송장치가 부품이 실장되도록 기판을 운송한 위치인 상기 부품실장영역으로 이동시키게 된다.

따라서 상기 헤드 어셈블리는 부품을 픽업한 후 원래의 위치로 복귀된 노즐 스핀들을 다시 그 하측 방향으로 이동시켜 픽업된 부품을 부품실장영역으로 운송된 기판 상에 실장하게 된다.

이때 기판에 실장되는 부품은 하나의 레벨로 형성되었으나, 최근에는 패키지 기술의 발전과 고집적화로 인해 기판에 부품을 다단으로 실장하는 형태에 따라 POP(Package On Package)와, Shield-Cap 가 있다.

그리고 다단실장으로 부품을 기판에 장착하기 위해서는 작업자는 다단으로 실장되는 부품간의 관계를 직접 설정하여야 부품실장기가 각각의 부품들을 관계에 따라 장착하게 된다. 즉, 작업자는 각각의 부품의 레벨을 각각 직접 설정하여 설정된 레벨에 따라 실장되도록 하고 있다.

그러나 작업자가 직접 각 부품간의 관계를 설정하고, 그에 따른 작업 순서를 결정하는 경우에는 작업자가 직접 설정하여야 하므로 시간적, 물리적인 손실을 가 져올 수 있고, 작업자에 의한 오류가 발생될 수 있다.

본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 더 상세하게는 인쇄회로기판에 다단으로 실장되는 부품들이 겹칠 경우 겹치는 각 부품의 장착높이와, 두께를 고려하여 다단실장순서를 자동으로 결정할 수 있도록 하여 작업자의 시간적 물리적인 줄일 수 있도록 한 부품의 다단실장순서 자동결정방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 일 양태에 따른 본 발명의 부품의 다단실장순서 자동결정방법은 적어도 하나의 부품이 장착되는 가로(X) 및 세로(Y)방향의 일정한 간격으로 분할된 실장 맵을 형성하는 제1단계와, 상기 실장 맵에 각 부품이 걸쳐지는 영역에 해당하는 셀 정보를 저장하는 제2단계와, 상기 실장 맵에 각 부품들 중에 겹쳐지는 부품들이 있을 경우 부품의 장착높이를 고려하여 높은 장착높이를 갖는 부품을 상위로 결정하는 제3단계를 포함한다.

여기서 상기 제1단계에서 실장 맵은 장착될 가장 작은 부품의 가로(X) 및 세로(Y)방향 크기보다 더 작은 간격으로 분할되되, 장착될 가장 각각 부품의 가로(X) 및 세로(Y)방향 크기의 1/2의 간격으로 분할된다.

또한, 상기 셀 정보에는 부품의 명칭과, 두께, 장착높이, 다단 장착될 부품리스트를 포함한다.

그리고 상기 겹치는 부품들의 장착높이가 동일한 경우 겹치는 부품들의 두께 를 고려하여 큰 두께를 갖는 부품을 상위로 결정하는 제4단계를 포함하며, 상기 제4단계에서 겹치는 부품들의 장착높이가 동일하고, 상기 부품들의 두께까지 동일 할 경우 에러를 출력한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 다른 양태에 따른 본 발명의 부품의 다단실장순서 자동결정방법은 적어도 하나의 부품이 장착되는 가로(X) 및 세로(Y)방향의 일정한 간격으로 분할된 실장 맵을 형성하는 제1단계와, 상기 실장 맵에 각 부품이 걸쳐지는 영역에 해당하는 셀 정보를 저장하는 제2단계와, 상기 실장 맵에 각 부품들 중에 겹쳐지는 부품들이 있을 경우 부품의 장착높이를 고려하여 가장 낮은 장착높이를 갖는 부품의 장착순서를 우선으로 결정하는 제3단계를 포함한다.

여기서 상기 제1단계에서 실장 맵은 장착될 가장 작은 부품의 가로(X) 및 세로(Y)방향 크기보다 더 작은 간격으로 분할되되, 상기 제1단계에서 실장 맵은 장착될 가장 각각 부품의 가로(X) 및 세로(Y)방향 크기의 1/2의 간격으로 분할된다.

또한, 상기 셀 정보에는 부품의 명칭과, 두께, 장착높이, 다단 장착될 부품리스트를 포함한다.

여기서 상기 겹치는 부품들의 장착높이가 동일한 경우 겹치는 부품들의 두께를 고려하여 가장 얇은 두께를 갖는 부품의 장착순서를 우선으로 결정하는 제4단계를 포함하며, 상기 제4단계에서 겹치는 부품들의 장착높이가 동일하고, 상기 부품들의 두께까지 동일 할 경우 에러를 출력한다.

상술한 바와 같이 인쇄회로기판에 다단으로 실장되는 부품들을 각 부품들의 장착높이와 두께에 따라 실장순서를 자동으로 설정되도록 하므로 실장 순서에 따른 에러를 감지할 수 있고, 작업자의 시간적 및 물리적인 손실을 줄일 수 있는 효과가 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부품의 다단실장순서 자동결정방법의 실장영역을 보인 일예시도이다. 그리고 도 2 내지 도 4는 도 1의 실장영역에 따른 X,Y로 구획된 실장 맵을 보인 일예시도이다. 또한, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 부품의 다단실장순서 자동결정방법을 보인 순서도이다.

도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 부품의 다단실장순서 자동결정방법은 먼저 실장 맵(10)을 설정한다. 여기서 실장 맵(10)은 실장될 기판과 동일한 크기로 실측으로 마련된다.

도 1에 도시한 바와 같이 기판에 부품들을 실장가능한 일정한 영역에는 적어도 하나 이상의 부품들이 장착된다. 그리고 각 부품들은 실장 순서가 자동 결정된다.

일예로, 일정한 실장영역을 갖는 기판에 실장될 첫 번째 부품(P)과, 두 번째 부품(Q)과, 세 번째 부품(R)이 일정한 장착위치에 장착된다. 이때 첫 번째 부품(P)과, 두 번째 부품(Q)과, 세 번째 부품(R)은 장착 순서가 임의로 설정될 수 있다. 여기서 부품들의 장착 순서를 결정하기 위해서는 각 부품의 간섭(겹침)되는지의 여부를 판단하여 부품의 장착 순서를 결정한다.

부품의 장착순서를 결정하기 위해 먼저 도 2 내지 4에 도시한 바와 같이 실장 맵(10)을 형성한다(S10). 여기서 실장 맵(10)은 기판의 부품 장착영영을 실측으로 가로(X), 세로(Y)를 일정한 간격으로 분할하여 사각형의 셀(11)을 형성한다.

이때 셀(11)은 기판에 실장될 부품이 가로(X)와 세로(Y)의 크기에 의해 결정된다. 즉 셀(11)은 실장될 부품 중에 가장 작은 부품의 가로와 세로 중에 작은 크기보다 작은 간격으로 형성한다. 이때 바람직하게는 가장 작은 부품의 가로와 세로 중 작은 크기에 1/2로 형성된다.

다시 설명하면 셀(11)의 크기를 가장 작은 부품의 X방향 크기의 1/2 간격으로 분할하고, Y방향 크기의 1/2의 간격으로 분할하여 가장 작은 부품이 차지하는 셀(11) 영역은 적어도 네 개가 될 수 있도록 마련된다.

따라서 일예로 가장 작은 부품의 크기가 가로 0.4mm, 세로 0.2mm 이면 실장 맵(10)에는 가로 0.2mm, 세로 0.1mm 간격으로 분할한다. 그러나 구획간격은 일예로 제시한 것이므로 그 크기에 한정하지 않으며, 근접장착이 필요한 경우에는 더 세밀히 나눈다. 이때 각각의 셀(11)에는 부품의 명칭과, 두께, 장착높이, 다단 장착될 부품 리스트가 포함된 정보를 담고 있다.

그리고 구획된 실장 맵(10)에 설치될 부품에 해당하는 영역을 설정한다. 이 때 각 부품의 X, Y좌표로 표시되는 장착점에 부품 크기를 고려하여 부품이 걸쳐 있는 영역을 설정하며, 걸쳐 있는 영역에 대한 셀 정보(부품의 명칭과, 두께, 장착높이, 다단 장착될 부품 리스트)를 저장한다. 여기서 부품의 장착점과 부품의 크기 그리고 두께는 CAD데이터에서 제공된다.

이렇게 각 부품에 대하여 실장 맵(10)에 각 부품에 해당하는 영역을 설정하고, 각 부품에 걸쳐 있는 영역에 대한 셀 정보를 각각 저장한다(S20).

일예로, 첫 번째 부품(P)에 대하여 도 2에 도시한 바와 같이 첫 번째 부품(P)이 실장 맵(10)에 걸쳐 있는 영역을 설정하고, 첫 번째 부품(P)이 걸쳐 있는 셀 정보를 저장한다. 여기서 셀(11)에 표시된 각 숫자는 부품의 장착높이를 나타낸다.

따라서 H0은 기판에 실장되지 않거나, 기판의 바닥에 위치되는 것이고, 일예로 셀(11)에 표시된 H5는 기판에 설치되는 첫 번째 부품(P)의 장착높이를 갖는다.

그리고 두 번째 부품(Q)에 대하여 도 3에 도시한 바와 같이 두 번째 부품(Q)이 실장 맵(10)에 걸쳐 있는 영역을 설정하고, 두 번째 부품(Q)이 걸쳐 있는 셀 정보를 저장한다. 여기서 일예로 셀(11)에 표시된 H10은 두 번째 부품(Q)의 장착높이를 갖는다.

이때 첫 번째 부품(P)이 두 번째 부품(Q)과 겹치는 것을 판단한다(S30). 만약 도면에 도시한 바와 같이 첫 번째 부품(P)과 두 번째 부품(Q)이 겹치는 경우 다단실장인지를 판단한다(S40). 여기서 첫 번째 부품(P)과 두 번째 부품(Q)이 다단실장이 아닌 경우에는 두 개의 부품이 겹치는 영역에 동시에 장착되는 것이므로 에러 를 출력(S90)하며, 작업자는 이를 확인하여 조치를 취하게 된다.

그리고 다단실장인 경우에는 각각의 셀 정보를 이용하여 부품의 우선순위를 결정한다. 즉, 겹치는 부품의 장착높이가 서로 동일한가를 판단한다(S50). 여기서 겹치는 부품들의 셀 정보를 이용하여 서로 장착높이가 다른 경우에는 장착높이가 높은 부품을 상위에 위치시키고, 장착높이가 낮은 부품은 장착순서를 우선으로 결정한다(S60).

도 3에 도시한 바와 같이 첫 번째 부품(P)과 두 번째 부품(Q)이 겹치는 상태에서 첫 번째 부품(P)의 장착높이보다 두 번째 부품(Q)의 장착높이가 높을 경우 두 번째 부품(Q)은 첫 번째 부품(P)의 상위에 장착된다. 또한, 첫 번째 부품(P)보다 두 번째 부품(Q)의 걸치는 영역이 크므로 두 번째 부품(Q)이 첫 번째 부품(P)을 감싸는 Shield-Cap 다단실장형태를 가지며, 이는 POP 다단실장형태에도 동일하게 적용된다. 이때 첫 번째 부품(P)은 두 번째 부품(Q)에 우선한다.

그리고 첫 번째 부품(P)의 장착높이보다 두 번째 부품(Q)의 장착높이가 낮을 경우 첫 번째 부품(P)은 두 번째 부품(Q)의 상위에 장착된다. 이때는 두 번째 부품(Q)은 첫 번째 부품(P)에 우선한다.

만약 첫 번째 부품(P)과 두 번째 부품(Q)의 장착높이가 동일할 경우(S50)에는 부품의 두께를 비교하여 첫 번째 부품(P)과 두 번째 부품(Q)의 두께가 동일한지 또는 아닌지를 판단한다(S70). 여기서 겹치는 부품들의 셀 정보를 이용하여 서로 두께가 다른 경우에는 두께가 두꺼운 부품을 상위에 위치시키고, 두께가 얇은 부품은 장착순서를 우선으로 결정한다.(S80)

즉, 첫 번째와 두 번째가 겹치는 상태에서 첫 번째 부품(P)의 두께보다 두 번째 부품(Q)의 두께가 두꺼울 경우 두 번째 부품(Q)은 첫 번째 부품(P)의 상위에 장착된다. 이때 두 번째 부품(Q)은 첫 번째 부품(P)을 감싸는 형태로 기판에 장착될 수 있다. 이때는 첫 번째 부품(P)은 두 번째 부품(Q)에 우선한다.

그리고 첫 번째 부품(P)의 두께보다 두 번째 부품(Q)의 두께가 얇을 경우 첫 번째 부품(P)은 두 번째 부품(Q)의 상위에 장착된다. 이때는 두 번째 부품(Q)은 첫 번째 부품(P)에 우선한다.

만약 부품들간의 장착높이와 두께가 동일 할 경우 에러를 출력하며, 출력된 신호에 의해 작업자는 이를 신속히 확인하여 조치를 취하게 된다. 이때 에러는 음향 또는 영상으로 에러를 출력하게 된다(S90).

그리고 세 번째 부품(R)이 더 겹쳐지는 경우에 대하여 도 4에 도시한 바와 같이 세 번째 부품(R)이 실장 맵(10)에 걸쳐 있는 영역을 설정하고, 세 번째 부품(R)이 걸쳐 있는 셀 정보를 저장한다.

이때 첫 번째 부품(P)이 두 번째 부품(Q)과 겹치는 상태에서 세 번째 부품(R)까지 겹치는 것을 알 수 있다. 여기서 세 번째 부품(R)이 첫 번째 부품(P) 및 두 번째 부품(Q)과 다단실장이 아닌 경우에는 세 개의 부품이 겹치는 영역에 동시에 장착되는 것이므로 에러를 출력하며, 작업자는 이를 확인하여 조치를 취하게 된다(S90).

즉, 도 4에 도시한 바와 같이 첫 번째 부품(P)과 두 번째 부품(Q)과 세 번째 부품(R)이 겹치는 상태에서 첫 번째 부품(P)과 두 번째 부품(Q)과 세 번째 부품(R) 의 장착높이가 가장 높은 부품이 상위에 장착된다. 여기서 여기서 일예로 셀(11)에 표시된 H15는 세 번째 부품(R)의 장착높이를 갖는다.

따라서 첫 번째 부품(P) < 두 번째 부품(Q) < 세 번째 부품(R)의 장착높이를 갖는 경우 세 번째 부품(R)이 최 상위에 위치하고, 첫 번째 부품(P)이 최하위에 위치하게 된다. 그리고 부품장착은 첫 번째 부품(P)이 우선하고, 두 번째 부품(Q)과 세 번째 부품(R)은 각각 그 이후에 장착되게 된다.

만약 첫 번째 부품(P)과 두 번째 부품(Q)과 세 번째 부품(R)의 장착높이가 모두 동일하거나, 적어도 둘이 동일할 경우에는 부품의 두께를 비교하여 부품의 두께가 큰 부품을 상위에 위치시킨다. 그리고 가장 얇은 두께를 갖는 부품은 장착순서가 우선으로 결정된다.

이상에서 본 발명의 부품의 다단실장순서 자동결정방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이며 이러한 변형 및 모방은 본 발명의 기술 사상의 범위에 포함된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부품의 다단실장순서 자동결정방법의 실장영역을 보인 일예시도.

도 2 내지 도 4는 도 1의 실장영역에 따른 X,Y로 구획된 실장 맵을 보인 일예시도.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 부품의 다단실장순서 자동결정방법을 보인 순서도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10: 실장 맵 11: 셀

Claims (12)

1. 기판상에 부품의 다단 실장순서 자동 결정방법에 있어서,

   상기 기판과 동일한 크기로 마련되며, 상기 기판의 부품 장착 영역을 상기 기판에 실장될 부품 중에 가장 작은 부품의 가로(X)와 세로(Y)의 크기를 바탕으로 일정하게 분할시킨 복수의 셀을 가지고, 각 셀에 부품의 명칭, 두께, 장착 높이와, 다단 장착될 부품 리스트가 포함된 정보를 담고 있는 실장 맵을 형성하는 제1단계;

   상기 실장 맵에 각 부품이 걸쳐지는 영역에 해당하는 셀 정보를 저장하는 제2단계;

   상기 실장 맵에 각 부품들 중에 겹쳐지는 부품들이 있을 경우 부품의 장착높이를 고려하여 높은 장착높이를 갖는 부품을 상위로 결정하거나 가장 낮은 장착높이를 갖는 부품의 장착순서를 우선으로 결정하거나 상기 겹쳐지는 부품들에 대해 비다단 실장에 해당함을 알리는 에러를 출력하는 제3단계; 를 포함하되,

   상기 다단실장순서는 동일 위치에서 두 개 이상 겹쳐지는 부품들에 대해서 정해지는 것을 특징으로 하는 부품의 다단실장순서 자동결정방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1단계에서 실장 맵은 장착될 가장 작은 부품의 가로(X) 및 세로(Y)방향 크기보다 더 작은 간격으로 분할되는 것을 특징으로 하는 부품의 다단실장순서 자동결정방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

   제1항에 있어서,

   상기 겹쳐지는 부품들의 장착높이가 동일한 경우 겹쳐치는 부품들의 두께를 고려하여 큰 두께를 갖는 부품을 상위로 결정하는 제4단계를 포함하며,

   상기 제4단계에서 겹치는 부품들의 장착높이가 동일하고, 상기 부품들의 두께까지 동일 할 경우 에러를 출력하는 것을 특징으로 하는 부품의 다단실장순서 자동결정방법.
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