KR101622628B1 - 부품이 실장된 기판 검사방법 및 검사장치 - Google Patents

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Abstract

별도의 설정이나 검사조건의 변경없이 공통된 설정을 가지고 부품의 실장상태의 양부를 판단할 수 있는, 부품이 실장된 기판 검사방법이 제공된다. 이러한 검사방법은 적어도 하나의 조명부를 통해서, 기판을 향해 격자 이미지를 조사하고 영상 촬영부를 통해서 반사된 이미지를 촬영하고, 격자 이미지를 이송시키고 다시 촬영함으로써, 3차원 형상을 획득하는 단계와, 상기 3차원 형상에서 실드(shield) 영역을 추출하는 단계와, 상기 3차원 형상에서 실드 영역을 제외한, 실드 제거 3차원 형상을 추출하는 단계 및 상기 실드 제거 3차원 형상을 이용하여 부품 실장 불량을 검사하는 단계를 포함한다.

Description

부품이 실장된 기판 검사방법 및 검사장치{METHOD AND APPARATUS OF INSPECTING A SUBSTRATE WITH ELECTRONIC DEVICES MOUNTED THEREON}
본 발명은 부품이 실장된 기판 검사방법 및 검사장치에 관한 것으로, 보다 상세히 부품 이외에도 실드(Shield)가 부착된 기판 검사방법 및 검사장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전자장치 내에는 적어도 하나의 인쇄회로기판(printed circuit board; PCB)이 구비되며, 이러한 인쇄회로기판 상에는 칩(chip)과 같은 부품을 포함한다. 상기 칩과 같은 부품을 상기 인쇄회로기판으로부터 검사하는 작업은 상기 인쇄회로기판에 장착된 부품의 불량 여부를 판단하거나, 상기 부품과 연결된 패드 등의 불량 여부를 판단하기 위하여 필요하다.
이러한 불량 여부의 검출에는 격자 패턴을 이용한 3차원 형상 측정장치가 사용되어질 수 있다. 즉, 3차원 형상을 측정함으로써 부품의 틀어짐, 부품의 미실장 여부, 솔더의 과납, 미납 등의 여부를 검사하게 된다.
한편, 스마트폰과 같은 전자기기들은 전자기기들 내에 다양한 기능들이 구비된다. 즉, 스마트폰과 같은 기기들은 기본적인 통신기능 이외에도, 카메라, DMB, GPS 기능 등을 담당하기 위한 기능들이 부가적으로 형성되어 있다. 이들 기능을 담당하는 부품들은 공간적으로 집중되어 실장됨으로써 기능 블럭을 구성하는데, 기능 블럭들 상호간에 전기적 간섭을 배제하기 위하여, 도 1에서 도시된 바와 같은 실드(shied, 1000)가 기능 블럭들을 감싸도록 부착된다.
그러나, 전자파 차폐기능을 향상하기 위한 실드(1000)의 에지부(1100)에 의해 부품의 실장 상태가 가려지는 경우가 발생된다. 실드(1000)의 오프닝부(1200)에 실장된 부품들의 경우, 부품들의 실장상태를 검사하는게 크게 문제가 없으나, 실드(1000)의 에지부(1100)에 의해 가려진 부분에 대해서는 검사가 불가능하다.
그러나, 가려진 부분 이외의 나머지 부분에 대해서만이라도, 검사요구가 있으며, 현재 이러한 나머지 부분에 대해서 검사를 진행하기 위해서는 실드(1000)의 에지부(1100)에 의한 가림의 정도 및 형태가 모두 다르기 때문에 개별 부품 단위로 설정을 변경해서 검사가 진행되고 있는 실정이다.
즉, 도 2a 및 도 2b에서는 부품, 즉 측정 대상물(10)의 리드(11)가 기판(G)에 형성된 패드(P)에 솔더페이스트(S)를 이용하여 부착되는데, 도 3a 및 3b에서와 같이 실드(1000)의 에지부(1100)에 의해 가려진 상태로서 서로 상이한 형태로 실장되는 경우, 각각의 경우마다 설정을 변경해서, 부품의 양부를 판단함에 따라서, 부품 검사에 많은 시간이 소요되고 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 동일한 부품들이 실드에 의해 가려지더라도, 별도의 설정이나 검사조건의 변경없이 공통된 설정을 가지고 부품의 실장상태의 양부를 판단할 수 있는, 부품이 실장된 기판 검사방법 및 검사장치를 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한, 부품이 실장된 기판 검사방법은, 적어도 하나의 조명부를 통해서, 기판을 향해 격자 이미지를 조사하고 영상 촬영부를 통해서 반사된 이미지를 촬영하여, 3차원 형상을 획득하는 단계와, 상기 3차원 형상에서 실드(shield) 영역을 추출하는 단계, 및 상기 3차원 형상에서 실드 영역을 제외한 영역에서 부품 실장 불량을 검사하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 3차원 형상에서 실드 영역을 추출하는 단계에서, 상기 부품의 높이보다 높은 영역을 실드 영역으로 결정할 수 있다.
또한, 상기 3차원 형상에서 실드 영역을 제외한 영역에서 부품 실장 불량을 검사하는 단계에서, 실드 영역 하단에 위치한 부품에 대해 캐드 정보 및 부품 라이브러리 정보 중 적어도 하나를 이용하여 인식한 후, 인식된 부품에 기 설정된 검사 조건을 적용할 수 있다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한, 부품이 실장된 기판 검사방법은, 적어도 하나의 조명부를 통해서, 기판을 향해 격자 이미지를 조사하고 영상 촬영부를 통해서 반사된 이미지를 촬영하여, 3차원 형상을 획득하는 단계와, 상기 촬영부를 통해서, 기판의 2차원 이미지를 획득하는 단계와, 상기 2차원 이미지를 이용하여, 상기 3차원 형상에서 실드(shield) 영역을 추출하는 단계, 및 상기 3차원 형상에서 실드 영역을 제외한 영역에서 부품 실장 불량을 검사하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 2차원 이미지를 이용하여, 상기 3차원 형상에서 실드 영역을 추출하는 단계에서, 상기 실드 영역의 밝기 및 색상 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 실드 영역을 추출할 수 있다.
또한, 상기 3차원 형상에서 실드 영역을 추출하는 단계에서, 상기 2차원 이미지 외에도 상기 3차원 형상을 추가적으로 이용하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 2차원 이미지 외에도 상기 3차원 형상을 추가적으로 이용하여 실드 영역을 추출하는 단계에서, 상기 부품의 높이보다 높은 영역을 실드 영역으로 결정할 수 있다.
또한, 상기 3차원 형상에서 실드 영역을 제외한 영역에서 부품 실장 불량을 검사하는 단계에서, 실드 영역 하단에 위치한 부품에 대해 캐드 정보 및 부품 라이브러리 정보 중 적어도 하나를 이용하여 인식한 후, 인식된 부품에 기 설정된 검사 조건을 적용할 수 있다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한, 부품이 실장된 기판 검사장치는, 조명부, 영상 촬영부 및 중앙 제어부를 포함한다. 상기 조명부는, 측정 대상물로 격자 패턴을 조사한다. 상기 영상 촬영부는 상기 측정 대상물로부터 반사된 이미지를 촬영한다. 상기 중앙 제어부는, 촬영된 이미지로부터 3차원 형상을 획득하고, 실드(shield) 영역을 추출한 후, 상기 실드 영역을 제외한 영역에서 부품 실장 불량을 검사한다.
이때, 상기 중앙 제어부는, 상기 부품의 높이보다 높은 영역을 실드 영역으로 결정할 수 있다.
또한, 상기 중앙 제어부는, 실드 영역 하단에 위치한 부품에 대해 캐드 정보 및 부품 라이브러리 정보 중 적어도 하나를 이용하여 인식한 후, 인식된 부품에 기 설정된 검사 조건을 적용할 수 있다.
이와 다르게, 상기 영상 촬영부는 2차원 이미지를 더 촬영하고, 상기 중앙 제어부는 상기 2차원 이미지의 밝기 및 색상 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 3차원 형상에서 실드(shield) 영역을 결정할 수 있다.
또한, 상기 중앙 제어부는, 상기 3차원 형상에서 실드 영역을 제외한 영역에서 부품 실장 불량을 검사하기 위하여, 실드 영역 하단에 위치한 부품에 대해 캐드 정보 및 부품 라이브러리 정보 중 적어도 하나를 이용하여 인식한 후, 인식된 부품에 기 설정된 검사 조건을 적용할 수 있다.
본 발명에 의한, 부품이 실장된 기판 검사방법에 의하면, 동일한 부품들이 실드에 의해 가려지더라도, 별도의 설정이나 검사조건의 변경없이 공통된 설정을 가지고 부품의 실장상태의 양부를 판단할 수 있어, 검사의 신속성을 도모할 수 있다.
도 1은 기판에서 각 기능을 담당하는 기능 블럭들의 상호 간섭을 배제하기 위한 실드(shied)를 도시한 사시도이다.
도 2a는 실드에 의해 가려지지 않은 부품의 실장 상태를 도시한 단면도이다.
도 2b는 도 2a에서 도시된 부품의 실장 상태를 도시한 평면도이다.
도 3a 및 도 3b는 실드에 의해 서로 상이한 상태로 가려진 부품의 실장 상태를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 3차원 형상 측정방법에 사용되는 예시적인 3차원 형상 측정장치를 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명에 의한 부품이 실장된 기판 검사방법을 도시한 블럭도이다.
도 6은 실드에 의해 일부가 가려진 부품의 이차원 이미지를 도시한 평면도이다.
도 7은 도 5에서 단계 S110의 결과로 얻어진 3차원 형상의 단면도로서, 도 6의 A영역을 도시한 개념도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 3차원 형상 측정방법에 사용되는 예시적인 3차원 형상 측정장치를 도시한 개념도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 의한 3차원 형상 측정방법에 사용되는 3차원 형상 측정장치는 측정 스테이지부(100), 영상 촬영부(200), 제1 및 제2 조명부들(300,400), 영상 획득부(500), 모듈 제어부(600) 및 중앙 제어부(700)를 포함할 수 있다.
상기 측정 스테이지부(100)는 측정 대상물(10)을 지지하는 스테이지(110) 및 상기 스테이지(110)를 이송시키는 스테이지 이송유닛(120)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 상기 스테이지(110)에 의해 상기 측정 대상물(10)이 상기 영상 촬영부(200)와 상기 제1 및 제2 조명부들(300,400)에 대하여 이동함에 따라, 상기 측정 대상물(10)에서의 측정위치가 변경될 수 있다.
상기 영상 촬영부(200)는 상기 스테이지(110)의 상부에 배치되어, 상기 측정 대상물(10)로부터 반사되어온 광을 인가받아 상기 측정 대상물(10)에 대한 영상을 측정한다. 즉, 상기 영상 촬영부(200)는 상기 제1 및 제2 조명부들(300,400)에서 출사되어 상기 측정 대상물(10)에서 반사된 광을 인가받아, 상기 측정 대상물(10)의 평면영상을 촬영한다.
상기 영상 촬영부(200)는 카메라(210), 결상렌즈(220), 필터(230) 및 램프(240)를 포함할 수 있다. 상기 카메라(210)는 상기 측정 대상물(10)로부터 반사되는 광을 인가받아 상기 측정 대상물(10)의 평면영상을 촬영하며, 일례로 CCD 카메라나 CMOS 카메라 중 어느 하나가 채용될 수 있다. 상기 결상렌즈(220)는 상기 카메라(210)의 하부에 배치되어, 상기 측정 대상물(10)에서 반사되는 광을 상기 카메라(210)에서 결상시킨다. 상기 필터(230)는 상기 결상렌즈(220)의 하부에 배치되어, 상기 측정 대상물(10)에서 반사되는 광을 여과시켜 상기 결상렌즈(220)로 제공하고, 일례로 주파수 필터, 컬러필터 및 광세기 조절필터 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 램프(240)는 일 예로 상기 필터(230)의 하부에 원형으로 배치되거나 상기 영상 촬영부(200) 분리되어 배치될 수 있으며, 복수의 LED로 구성될 수 있다. 그리고 상기 측정 대상물(10)의 2차원 형상과 같은 특이영상을 촬영하기 위해 상기 측정 대상물(10)로 광을 제공할 수 있다.
한편, 상기 영상 촬영부(200)는 평면에 수직한 방향으로 배치되거나, 평면에 수직한 법선을 기준으로 경사지게 될 수 있으며, 복수의 영상 촬영부로 구성되는 경우에는 평면에 수직한 방향 및 경사진 방향에 적어도 하나의 영상 촬영부가 구성될 수 있다. 물론 상기 측정 대상물(10) 및 상기 영상 촬영부(200) 사이에 미러 혹은 빔스플리터가 채용된 경우에는 상기 영상 촬영부(200)가 평면과 평행하게 배치될 수도 있다.
이러한 상기 영상 촬영부(200)는 상기 램프(240)로부터 조사되어 측정대상물(10)에 반사된 광의 촬상 및 상기 제1 및 제2 조명부들(300,400)에서 조사되어 측정 대상물(10)에 반사된 격자 패턴광의 촬상 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.
상기 제1 조명부(300)는 예를 들면 측정대상물(10)의 평면에 수직한 방향으로 조사하거나, 상기 영상 촬영부(200)의 우측에 상기 측정 대상물(10)을 지지하는 상기 스테이지(110)에 대하여 경사지게 배치될 수 있다. 상기 제1 조명부(300)는 제1 조명유닛(310), 제1 격자유닛(320), 제1 격자 이송유닛(330) 및 제1 집광렌즈(340)를 포함할 수 있다. 상기 제1 조명유닛(310)은 조명원과 적어도 하나의 렌즈로 구성되어 광을 발생시키고, 상기 제1 격자유닛(320)은 상기 제1 조명유닛(310)의 하부에 배치되어 상기 제1 조명유닛(310)에서 발생된 광을 격자무늬 패턴을 갖는 제1 격자 패턴광으로 변경시킨다. 상기 제1 격자 이송유닛(330)은 상기 제1 격자유닛(320)과 연결되어 상기 제1 격자유닛(320)을 이송시키고, 일례로 PZT(Piezoelectric) 이송유닛이나 미세직선 이송유닛 중 어느 하나를 채용할 수 있다. 상기 제1 집광렌즈(340)는 상기 제1 격자유닛(320)의 하부에 배치되어 상기 제1 격자유닛(320)로부터 출사된 상기 제1 격자 패턴광을 상기 측정 대상물(10)로 집광시킨다.
상기 제2 조명부(400)는 예를 들면 상기 영상 촬영부(200)의 좌측에 상기 측정 대상물(10)을 지지하는 상기 스테이지(110)에 대하여 경사지게 배치될 수 있다. 상기 제2 조명부(400)는 제2 조명유닛(410), 제2 격자유닛(420), 제2 격자 이송유닛(430) 및 제2 집광렌즈(440)를 포함할 수 있다. 상기 제2 조명부(400)는 위에서 설명한 상기 제1 조명부(300)와 실질적으로 동일하므로, 중복되는 상세한 설명은 생략한다.
상기 제1 조명부(300)는 상기 제1 격자 이송유닛(330)이 상기 제1 격자유닛(320)을 N번 순차적으로 이동하면서 상기 측정 대상물(10)로 N개의 제1 격자 패턴광들을 조사할 때, 상기 영상 촬영부(200)는 상기 측정 대상물(10)에서 반사된 상기 N개의 제1 격자 패턴광들을 순차적으로 인가받아 N개의 제1 패턴영상들을 촬영할 수 있다. 또한, 상기 제2 조명부(400)는 상기 제2 격자 이송유닛(430)이 상기 제2 격자유닛(420)을 N번 순차적으로 이동하면서 상기 측정 대상물(10)로 N개의 제2 격자 패턴광들을 조사할 때, 상기 영상 촬영부(200)는 상기 측정 대상물(10)에서 반사된 상기 N개의 제2 격자 패턴광들을 순차적으로 인가받아 N개의 제2 패턴영상들을 촬영할 수 있다. 여기서, 상기 N은 자연수로, 일 예로 3 또는 4일 수 있다.
한편, 상기 제1 조명부(300) 및 제2 조명부(400)는 각각 복수개가 구비될 수 있으며, 상기 제1조명부(300)만 배치될 수도 있다. 그리고 상기 제1조명부(300)는 LCD 등의 액정표시장치로 구성될 수 있다. 본 실시예에서는 상기 제1 및 제2 격자 패턴광들을 발생시키는 조명장치로 상기 제1 및 제2 조명부들(300,400)만을 설명하였으나, 이와 다르게 상기 조명부의 개수는 3개 이상일 수도 있다. 즉, 상기 측정 대상물(10)로 조사되는 격자 패턴광이 다양한 방향에서 조사되어, 다양한 종류의 패턴영상들이 촬영될 수 있다. 예를 들어, 3개의 조명부들이 상기 영상 촬영부(200)를 중심으로 정삼각형 형태로 배치될 경우, 3개의 격자 패턴광들이 서로 다른 방향에서 상기 측정 대상물(10)로 인가될 수 있고, 4개의 조명부들이 상기 영상 촬영부(200)를 중심으로 정사각형 형태로 배치될 경우, 4개의 격자 패턴광들이 서로 다른 방향에서 상기 측정 대상물(10)로 인가될 수 있다.
상기 영상 획득부(500)는 상기 영상 촬영부(200)의 카메라(210)와 전기적으로 연결되어, 상기 카메라(210)로부터 상기 패턴영상들을 획득하여 저장한다. 예를 들어, 상기 영상 획득부(500)는 상기 카메라(210)에서 촬영된 상기 N개의 제1 패턴영상들 및 상기 N개의 제2 패턴영상들을 인가받아 저장하는 이미지 시스템을 포함한다.
상기 모듈 제어부(600)는 상기 측정 스테이지부(100), 상기 영상 촬영부(200), 상기 제1 조명부(300) 및 상기 제2 조명부(400)와 전기적으로 연결되어 제어한다. 상기 모듈 제어부(600)는 예를 들어, 조명 콘트롤러, 격자 콘트롤러 및 스테이지 콘트롤러를 포함한다. 상기 조명 콘트롤러는 상기 제1 및 제2 조명유닛들(310,410)을 각각 제어하여 광을 발생시키고, 상기 격자 콘트롤러는 상기 제1 및 제2 격자 이송유닛들(330,430)을 각각 제어하여 상기 제1 및 제2 격자유닛들(320, 420)을 이동시킨다. 상기 스테이지 콘트롤러는 상기 스테이지 이송유닛(120)을 제어하여 상기 스테이지(110)를 상하좌우로 이동시킬 수 있다.
상기 중앙 제어부(700)는 상기 영상 획득부(500) 및 상기 모듈 제어부(600)와 전기적으로 연결되어 각각을 제어한다. 구체적으로, 상기 중앙 제어부(700)는 상기 영상 획득부(500)의 이미지 시스템으로부터 상기 N개의 제1 패턴영상들 및 상기 N개의 제2 패턴영상들을 인가받아, 이를 처리하여 상기 측정 대상물의 3차원 형상을 측정할 수 있으며, 이를 토대로 부품 실장 불량을 검사할 수 있고, 특히, 실드 영역 추출 및 실드 영역에 가려진 부품을 인식할 수 있다. 또한, 상기 중앙 제어부(700)는 상기 모듈 제어부(600)의 조명 콘트롤러, 격자 콘트롤러 및 스테이지 콘트롤러를 각각 제어할 수 있다. 이와 같이, 상기 중앙 제어부(700)는 이미지처리 보드, 제어 보드 및 인터페이스 보드를 포함할 수 있다.
이후, 부품이 실장될 기판 검사 방법을 참조로 자세히 설명되겠지만, 상기 중앙 제어부(700)는, 상기 부품의 높이보다 높은 영역을 실드 영역으로 결정할 수 있다.
또한, 상기 중앙 제어부(700)는, 실드 영역 하단에 위치한 부품에 대해 캐드 정보 및 부품 라이브러리 정보 중 적어도 하나를 이용하여 인식한 후, 인식된 부품에 기 설정된 검사 조건을 적용할 수 있다.
이와 다르게, 상기 영상 촬영부에 촬영된 2차원 이미지를 이용하여 상기 중앙 제어부(700)는 상기 2차원 이미지의 밝기 및 색상 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 3차원 형상에서 실드(shield) 영역을 결정할 수 있다.
또한, 상기 중앙 제어부(700)는, 상기 3차원 형상에서 실드 영역을 제외한 영역에서 부품 실장 불량을 검사하기 위하여, 실드 영역 하단에 위치한 부품에 대해 캐드 정보 및 부품 라이브러리 정보 중 적어도 하나를 이용하여 인식한 후, 인식된 부품에 기 설정된 검사 조건을 적용할 수 있다.
이하, 상기와 같은 3차원 형상 측정장치를 이용한, 부품이 실장된 기판 검사방법을 보다 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명에 의한 부품이 실장된 기판 검사방법을 도시한 블럭도이다.
도 4 및 5를 참조하면, 본 발명에 의한 부품이 실장된 기판 검사방법에 의하면, 먼저 적어도 하나의 조명부(310, 410)를 통해서, 측정 대상물(10)이 형성된 기판을 향해 격자 이미지를 조사하고 영상 촬영부(200)를 통해서 반사된 이미지를 촬영하고, 격자 이미지를 이송시키고 다시 촬영함으로써, 3차원 형상을 측정한다(단계 S110).
보다 상세히, 격자 격자 유닛(320, 420)을 통과한 격자패턴광을 측정 대상물(10)에 조사하여 영상촬영부(200)에서는 광삼각법을 이용하여 측정 대상물(10)의 3차원 형상의 윤곽을 얻을 수 있다. 즉, 기판의 각 위치(X,Y)에 따른 높이값을 측정함으로써, 기판의 전체 윤곽을 얻을 수 있는 것이다.
이후, 3차원 형상에서 실드 영역을 추출한다(단계 S120). 이러한 실드 영역을 추출하기 위해서는 3차원 형상을 이용할 수 있다. 예를 들면, 도 6의 A지점에 대한 3차원 형상의 단면은 도 7과 같이 표현될 수 있는데, 이 경우, 부품(10) 보다 높은 위치에 존재하는 영역을 에지부(1100)가 존재하는 실드 영역으로 판단할 수 있다.
다른 실시예로, 실드 영역을 추출하기 위해서, 도 1의 램프(240)를 점등하고, 카메라(210)를 통해서 촬영된 도 6의 2차원 이미지에서 실드(1000)의 에지부(1100)의 좌표(X, Y)를 획득함으로써, 실드 영역을 구할 수도 있다. 보다 상세히, 실드(1000)의 밝기 및 색상 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 실드 영역을 추출할 수 있다. 이와 같이 2차원 이미지를 이용하여 실드 영역을 추출하는 경우, 부품(10)과 에지부(1100)의 높이 차이가 크지 않은 경우, 보다 정확하게 실드 영역을 추출할 수 있다.
또 다른 실시예로, 실드 영역을 추출하기 위해서, 2차원 이미지 및 3차원 형상을 모두 고려할 수도 있다. 2차원 이미지의 실드(1000)의 밝기 및 색상이 기판의 색상 및 밝기와 유사한 경우, 2차원 이미지 상에서 실드(1000)와 기판을 구분하는 것이 용이하지 않을 수 있다. 이 경우, 3차원 형상과 2차원 이미지를 모두 고려하여 실드 영역을 구분하는 경우, 보다 정확한 실드 영역을 추출할 수 있다.
이후, 실드 영역을 제외하고, 나머지 영역에서 부품의 실장 불량을 검사한다 (단계 S130).
보다 상세히, 기판을 상부에서 촬상하는 경우, 실드 영역 하단에 위치한 부품은 실드 영역에 의해 가려져서 부품의 적어도 일부분이 촬상되지 않게 되고, 해당 부분은 2D 이미지 또는 3D로 형상 산출을 할 수 없게 된다.
다만, 해당 부품이 기 설정된 검사 조건을 가지는 복수의 부품들 중 어느 부품과 동일한 부품인지 확인하여 인식되면, 해당 검사 조건을 인식된 부품에 적용할 수 있다. 이를 위하여 기존의 CAD 정보 등을 통해 해당 위치에 실장되는 부품 정보를 확인하고, 해당 부품에 대한 검사 조건을 적용할 수 있다. 또는, 실드에 의해 가려진 부품에 대한 촬상 후, 부품 라이브러리 등을 통해 기존 부품과 동일 여부를 검토하여 해당 검사조건을 반영할 수 있다.
또는 위의 두 가지 방법을 모두 적용하여 검사조건을 반영할 수도 있다.
이러한 검사조건을 통해, 가려지지 않은 부분에 대해 동일한 검사 조건을 토대로 실장 불량 즉, 미실장, 부품의 치우침, 틀어짐, 솔더 필렛 등을 검사한다.
이와 같이 본 발명의 부품이 실장된 기판 검사방법에 의하면, 동일한 부품들이 실드에 의해 가려지더라도, 별도의 설정이나 검사조건의 변경없이 공통된 설정을 가지고 부품의 실장상태의 양부를 판단할 수 있어, 검사의 신속성을 도모할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이다.　 따라서, 전술한 설명 및 아래의 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어야 한다.
10: 측정대상물 11: 리드
100: 스테이지부 110: 스테이지
120: 스테이지 이송유닛 200: 영상 촬영부
210: 카메라 220: 결상렌즈
230:필터 240:램프
300: 제1 조명부 310: 제1 조명유닛
320: 제1 격자유닛 330: 제1 격자 이송유닛
340: 제1 집광렌즈 400: 제2 조명부
410: 제2 조명유닛 420: 제2 격자유닛
430: 제2 격자 이송유닛 440: 제2 집광렌즈
500: 영상 획득부 600: 모듈 제어부
700: 중앙 제어부 1000: 실드(shield)
1100: 에지부 1200: 오픈부
G: 기판 S: 솔더
P: 패드

Claims (13)

  1. 적어도 하나의 조명부를 통해서, 기판을 향해 격자 이미지를 조사하고 영상 촬영부를 통해서 반사된 이미지를 촬영하여, 3차원 형상을 획득하는 단계;
    상기 3차원 형상에서 실드(shield) 영역을 추출하는 단계; 및
    상기 3차원 형상에서 실드 영역을 제외한 영역에서 부품 실장 불량을 검사하는 단계를 포함하는 부품이 실장된 기판 검사방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 3차원 형상에서 실드 영역을 추출하는 단계에서,
    상기 부품의 높이보다 높은 영역을 실드 영역으로 결정하는 것을 특징으로 하는 부품이 실장된 기판 검사방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 3차원 형상에서 실드 영역을 제외한 영역에서 부품 실장 불량을 검사하는 단계에서,
    실드 영역 하단에 위치한 부품에 대해 캐드 정보 및 부품 라이브러리 정보 중 적어도 하나를 이용하여 인식한 후, 인식된 부품에 기 설정된 검사 조건을 적용하는 것을 특징으로 하는 부품이 실장된 기판 검사방법.
  4. 적어도 하나의 조명부를 통해서, 기판을 향해 격자 이미지를 조사하고 영상 촬영부를 통해서 반사된 이미지를 촬영하여, 3차원 형상을 획득하는 단계;
    상기 촬영부를 통해서, 기판의 2차원 이미지를 획득하는 단계;
    상기 2차원 이미지를 이용하여, 상기 3차원 형상에서 실드(shield) 영역을 추출하는 단계; 및
    상기 3차원 형상에서 실드 영역을 제외한 영역에서 부품 실장 불량을 검사하는 단계를 포함하는 부품이 실장된 기판 검사방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 2차원 이미지를 이용하여, 상기 3차원 형상에서 실드 영역을 추출하는 단계에서,
    상기 실드 영역의 밝기 및 색상 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 실드 영역을 추출하는 것을 특징으로 하는 부품이 실장된 기판 검사방법.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 3차원 형상에서 실드 영역을 추출하는 단계에서, 상기 2차원 이미지 외에도 상기 3차원 형상을 추가적으로 이용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부품이 실장된 기판 검사방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 2차원 이미지 외에도 상기 3차원 형상을 추가적으로 이용하여 실드 영역을 추출하는 단계에서,
    상기 부품의 높이보다 높은 영역을 실드 영역으로 결정하는 것을 특징으로 하는 부품이 실장된 기판 검사방법.
  8. 제4 항에 있어서,
    상기 3차원 형상에서 실드 영역을 제외한 영역에서 부품 실장 불량을 검사하는 단계에서,
    실드 영역 하단에 위치한 부품에 대해 캐드 정보 및 부품 라이브러리 정보 중 적어도 하나를 이용하여 인식한 후, 인식된 부품에 기 설정된 검사 조건을 적용하는 것을 특징으로 하는 부품이 실장된 기판 검사방법.
  9. 측정 대상물로 격자 패턴을 조사하는 조명부;
    상기 측정 대상물로부터 반사된 이미지를 촬영하는 영상 촬영부; 및
    촬영된 이미지로부터 3차원 형상을 획득하고, 실드(shield) 영역을 추출한 후, 상기 실드 영역을 제외한 영역에서 부품 실장 불량을 검사하는 중앙 제어부;
    를 포함하는 부품이 실장된 기판 검사장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 중앙 제어부는,
    상기 부품의 높이보다 높은 영역을 실드 영역으로 결정하는 것을 특징으로 하는 부품이 실장된 기판 검사장치.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 중앙 제어부는,
    실드 영역 하단에 위치한 부품에 대해 캐드 정보 및 부품 라이브러리 정보 중 적어도 하나를 이용하여 인식한 후, 인식된 부품에 기 설정된 검사 조건을 적용하는 것을 특징으로 하는 부품이 실장된 기판 검사장치.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 영상 촬영부는 2차원 이미지를 더 촬영하고,
    상기 중앙 제어부는 상기 2차원 이미지의 밝기 및 색상 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 3차원 형상에서 실드(shield) 영역을 결정하는 것을 특징으로 하는 부품이 실장된 기판 검사장치.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 중앙 제어부는, 상기 3차원 형상에서 실드 영역을 제외한 영역에서 부품 실장 불량을 검사하기 위하여, 실드 영역 하단에 위치한 부품에 대해 캐드 정보 및 부품 라이브러리 정보 중 적어도 하나를 이용하여 인식한 후, 인식된 부품에 기 설정된 검사 조건을 적용하는 것을 특징으로 하는 부품이 실장된 기판 검사장치.


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