KR101661687B1 - X-ray 기반의 PCB 불량 판정 방법 및 장치 - Google Patents

X-ray 기반의 PCB 불량 판정 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

X-ray 기반의 PCB 불량 판정 방법 및 장치가 개시된다. X-ray 기반의 PCB(printed circuit board) 불량 판정 방법은 기판 이송부가 제품 사양 정보를 포함하는 바코드를 부착한 복수의 PCB 층을 PCB 검사부로 이동시키는 단계, PCB 검사부가 복수의 PCB 층에 대한 X-ray 이미지를 생성하는 단계, 통신부가 X-ray 이미지를 통합 정보 시스템으로 전송하는 단계와 통합 정보 시스템이 X-ray 이미지를 기반으로 복수의 PCB 층에 대한 불량 여부를 판정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

X-ray 기반의 PCB 불량 판정 방법 및 장치{The method and apparatus for determining defective PCB(printed circuit board) based on X-ray}
본 발명은 PCB 불량 판정 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, X-ray 기반의 PCB 불량 판정 방법 및 장치에 관한 것이다.
현재 생산되는 PCB(Printed Circuit Board, 인쇄 회로 기판)의 제작 기술은 하루가 다르게 높은 정밀도를 요구한다. 또한, PCB의 제작 기술은 중국과의 기술 격차도 많이 좁혀지기 시작하여 생산 제품의 단가도 점차 내려가고 있는 실정이다. 이에 따라 양질의 제품을 적은 비용으로 많이 생산할 수 있는 기술과 환경이 기업의 이윤과 밀접한 관련이 있다. PCB 제작 공정에서 가장 문제가 대두되어온 동박에칭 공정이 가장 불량률이 높기 때문에 근래의 많은 PCB 제조 회사는 모든 제품을 AOI(Automatic Optical Inspection: 자동 광학 검사) 장비로 전수 검사를 하고 있다.
물론 규모가 작은 중소한 제조 회사는 중요 제품만 검사하고 그렇지 않은 제품은 육안 검사로 대치하는 경우도 있다. 고객에게 납품되는 PCB 제품의 신뢰도를 높이기 위해서는 무엇보다도 PCB의 품질을 입증해 주어야 한다. 불량품이 미연에 발생되지 않도록 막는 방법이 최선이지만 제조 공정상 발생되는 어쩔 수 없는 불량의 PCB가 가장 적게 나올 수 있도록 품질 관리를 철저히 해야 한다.
KR 10-1997-0004547
본 발명의 일 측면은 X-ray 기반의 PCB 불량 판정 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은 X-ray 기반의 PCB 불량 판정 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 X-ray 기반의 PCB(printed circuit board) 불량 판정 방법은 기판 이송부가 제품 사양 정보를 포함하는 바코드를 부착한 복수의 PCB 층을 PCB 검사부로 이동시키는 단계, 상기 PCB 검사부가 상기 복수의 PCB 층에 대한 X-ray 이미지를 생성하는 단계, 통신부가 상기 X-ray 이미지를 통합 정보 시스템으로 전송하는 단계와 상기 통합 정보 시스템이 상기 X-ray 이미지를 기반으로 상기 복수의 PCB 층에 대한 불량 여부를 판정하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기 PCB 검사부는 X-ray 튜브 및 FPD(flat panel X-ray detector)를 포함하고, 상기 FPD는 하나의 축을 기준으로 일정한 기울기로 설정되어 상기 X-ray 튜브에 의해 조사되는 X-ray를 탐지할 수 있다.
또한, 상기 통합 정보 시스템은 상기 X-ray 이미지를 기반으로 불량 판정을 위한 복수의 색을 가진 칼라 이미지 또는 3차원 이미지를 생성하고 상기 통합 정보 시스템은 상기 칼라 이미지 또는 상기 3차원 이미지를 사용하여 상기 복수의 PCB 층의 홀 이미지의 오픈(open) 또는 쇼트(short) 여부를 판단하여 상기 복수의 PCB 층에 대한 상기 불량 여부를 결정할 수 있다.
또한, 상기 PCB 검사부가 영상 촬상부에 의해 촬영된 상기 복수의 PCB 층에 대한 이미지 분석을 기반으로 상기 복수의 PCB 층을 구성하는 PCB를 복수의 분할 PCB 영역으로 분할하는 단계를 더 포함하고, 상기 X-ray 이미지는 상기 복수의 분할 PCB 영역 각각에 대한 이미지일 수 있다.
또한, 상기 PCB 검사부는 상기 통합 정보 시스템에 의해 전송된 불량률에 대한 정보를 기반으로 상기 복수의 분할 PCB 영역 중 특정 영역에 대한 정밀 불량 검출 절차를 위한 추가 X-ray 이미지를 생성할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 X-ray 기반의 PCB(printed circuit board) 불량 판정 장치는 제품 사양 정보를 포함하는 바코드를 부착한 복수의 PCB 층을 PCB 검사부로 이동시키는 기판 이송부, 상기 복수의 PCB 층에 대한 X-ray 이미지를 생성하는 상기 PCB 검사부와 상기 X-ray 이미지를 통합 정보 시스템으로 전송하는 통신부를 포함하되, 상기 통합 정보 시스템은 상기 X-ray 이미지를 기반으로 상기 복수의 PCB 층에 대한 불량 여부를 판정할 수 있다.
한편, 상기 PCB 검사부는 X-ray 튜브 및 FPD(flat panel X-ray detector)를 포함하고, 상기 FPD는 하나의 축을 기준으로 일정한 기울기로 설정되어 상기 X-ray 튜브에 의해 조사되는 X-ray를 탐지할 수 있다.
또한, 상기 통합 정보 시스템은 상기 X-ray 이미지를 기반으로 불량 판정을 위한 복수의 색을 가진 칼라 이미지 또는 3차원 이미지를 생성하고 상기 통합 정보 시스템은 상기 칼라 이미지 또는 상기 3차원 이미지를 사용하여 상기 복수의 PCB 층의 홀 이미지의 오픈(open) 또는 쇼트(short) 여부를 판단하여 상기 복수의 PCB 층에 대한 상기 불량 여부를 결정할 수 있다.
또한, 상기 PCB 검사부가 영상 촬상부에 의해 촬영된 상기 복수의 PCB 층에 대한 이미지 분석을 기반으로 상기 복수의 PCB 층을 구성하는 PCB를 복수의 분할 PCB 영역으로 분할하는 단계를 더 포함하고, 상기 X-ray 이미지는 상기 복수의 분할 PCB 영역 각각에 대한 이미지일 수 있다.
또한, 상기 PCB 검사부는 상기 통합 정보 시스템에 의해 전송된 불량률에 대한 정보를 기반으로 상기 복수의 분할 PCB 영역 중 특정 영역에 대한 정밀 불량 검출 절차를 위한 추가 X-ray 이미지를 생성할 수 있다.
상술한 본 발명의 다양한 측면들에 따르면, BBT(BARE BOARD TESTER) 공정에서 기판에 형성되는 홀에 이물질이 있는지 여부를 정확하게 판단하여 PCB 에 발생한 결함을 관리할 수 있다. 보다 상세하게는 X-RAY 검사 장비의 카메라를 통해 출력되는 복수의 검사 이미지 및 검사 이미지를 재구성한 3차원 이미지를 기반으로 정확하고 효과적으로 PCB에 발생한 결함에 대한 분석이 수행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 PCB 인라인 자동 검사 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 PCB 인라인 자동 검사 시스템이 개시된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 PCB 검사부에서 FPD의 이동이 개시된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 PCB 층에 대한 불량 여부 판정을 위한 이미지가 개시된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 통합 정보 시스템에서 처리된 X-ray 이미지가 개시된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 PCB 인라인 자동 검사 시스템을 기반으로 한 복수의 PCB 층에 대한 불량 검출 화면을 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 PCB 불량 탐색 방법을 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 불량 빈도를 고려한 PCB의 불량 검출 방법을 나타낸 개념도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조 부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
반도체 웨이퍼나 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel), EL(electro luminescence) 등의 대형 기판이 생산될 때 기판에 남아 있는 이물질이나 각종 얼룩 및 스크래치 등의 결함 또는 기판에 형성된 패턴의 결함 여부를 확인하기 위한 검사가 수행될 수 있다. 검사 장치로는 검사자의 육안을 통한 마크로 검사 장치(Macro Inspection), 광학 렌즈, CCD(charged coupled device) 카메라를 사용하는 인라인 자동 광학 검사 장치(In-Line Automatic Optical Inspection)가 사용될 수 있다.
특히, 인라인 자동 광학 검사 장치는 광학 렌즈와 CCD 카메라를 사용하여 검사 대상물의 이미지를 캡처(capture)한 후 비전(vision) 이미지 프로세싱 알고리즘을 적용하여 각종 결함을 검출할 수 있다. 자동 광학 검사 장치는 기판을 스테이지 상에 위치시키고 기판의 양측을 클램프로 고정한 상태에서 기판을 이동시켜 광학 장비를 이용해 기판의 결함을 검출할 수 있다.
특히 기판의 이송 과정에서 이송 롤러 등에 의해 기판의 이송 방향과 평행한 스크래치가 발생하거나 이물질이 묻는 경우가 있다. 하지만, 기존의 자동 광학 검사 장치는 기판의 진행 방향과 평행하게 발생된 미세한 스크래치 또는 이물질을 종종 발견하지 못하는 문제를 가지고 있다.
본 발명의 실시예에서는 BBT(BARE BOARD TESTER) 공정이 인라인화되는 PCB(PRINTED CIRCUIT BOARD) 인라인 자동 검사 시스템이 개시된다. 구체적으로 본 발명의 실시예에는 PCB 공정에서 검사 공정인 BBT 공정에 대한 것으로 본 발명의 실시예에 따른 BBT 공정은 X-ray를 기반으로 복수의 PCB 층에 불량이 발생하였는지 여부를 검사할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 PCB 인라인 자동 검사 방법을 나타낸 순서도이다.
도 1에서는 본 발명의 실시예에 따른 BBT 공정을 인라인한 PCB 인라인 자동 검사 시스템에서 수행되는 복수의 PCB 층에 대한 자동 검사 절차가 개시된다.
도 1을 참조하면, PCB 인라인 자동 검사 시스템으로 PCB가 들어오기 전에 인쇄된 바코드가 PCB에 부착될 수 있다(단계 S100).
바코드는 PCB 검사를 위한 제품 사양 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, PCB 검사를 위한 제품 사양 정보는 복수의 PCB 층 간 간격, X-ray 검사 장비의 TILT 각도, 검사 범위, 홀의 개수 및 크기에 대한 정보 등을 포함할 수 있다. 바코드는 PCB 검사를 위한 제품 사양 정보를 PCB 인라인 자동 검사 시스템으로 전달하기 위한 하나의 정보 포맷일 수 있다. 바코드가 아닌 다른 다양한 정보 포맷도 PCB 검사를 위한 제품 사양 정보의 전달을 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 PCB 인라인 자동 검사 방법에서는 복수의 PCB를 복수의 층으로 구현하여 복수의 PCB 각각에 대한 불량 검사가 수행될 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 검사 대상인 복수의 PCB를 위치시킨 복수의 층을 복수의 PCB 층이라는 용어로 표현한다. 복수의 PCB 층에 다양한 방향으로 X-ray가 조사되는 경우, 복수의 PCB 중 적어도 하나의 PCB에 발생한 불량이 판정될 수 있다.
PCB 인라인 자동 검사 시스템은 바코드 정보를 기반으로 검사 장비를 설정한다(단계 S110).
바코드가 부착된 복수의 PCB 층이 BBT 공정에 들어가게 되면, PCB 인라인 자동 검사 시스템에 위치한 스캐너가 복수의 PCB 층에 부착된 바코드를 인식할 수 있다. 이 때, 스캐너는 비전 또는 고정식으로 구현되어 복수의 PCB 층에 부착된 바코드를 인식할 수 있다. 인식된 바코드 정보는 불량 검출을 위한 통합 정보 시스템(또는 검사 이력 관리 시스템)에 전송될 수 있고, 관리자는 통합 정보 시스템을 통해 제품의 사양 정보를 확인할 수 있다.
PCB 인라인 자동 검사 시스템에서 PCB 검사를 위한 제품 사양 정보(예를 들어, PCB 층 간 간격, PCB 인라인 자동 검사 시스템에서 X-ray 검사 장비의 TILT(또는 기울기) 각도, 검사 범위, 홀의 개수 및 크기에 대한 정보)는 PCB 검사를 위한 장비를 설정할 수 있다. 예를 들어, PCB 인라인 자동 검사 시스템은 PCB 층 간 간격 및 홀의 개수 및 크기를 고려하여 PCB 홀의 이미지를 분석하여 PCB에 포함된 홀의 오픈 또는 쇼트 여부를 검출할 수 있다. 또한, 입력된 TILT 각도 및 검사 범위를 기반으로 X-ray 튜브, FPD(flat panel X-ray detector)의 위치를 설정할 수 있다.
PCB 인라인 자동 검사 시스템에 구현된 X-ray 튜브 및 FPD를 기반으로 한 PCB 검사 절차를 진행한다(단계 S120).
단계 S110을 기반으로 한 PCB 인라인 자동 검사 시스템의 장치 설정을 기반으로 복수의 PCB 층에 대한 검사가 수행될 수 있다.
PCB 인라인 자동 검사 시스템 내부에 위치한 PCB 검사실에 복수의 PCB 층이 위치할 수 있다. 복수의 PCB 층은 PCB 검사실 내부에서 불량 검사를 위해 이동 및 회전될 수 있다. X-ray 검사 장비는 3차원 삼각 측량 레이저 또는 2차원적 레이저로 스캔되도록 구현될 수 있다.
검사 결과를 분석하여 검사 이력 시스템에 저장한다(단계 S130).
PCB 인라인 자동 검사 시스템은 X-ray 조사 결과를 분석하고 분석된 X-ray 조사 결과는 불량 검출을 위한 통합 정보 시스템으로 전송되어 저장될 수 있다. 통합 정보 시스템에 저장되는 정보는 검사 시간, 검사 이미지, 불량 위치, 불량 항목 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
설명의 편의상 PCB 인라인 자동 검사 시스템과 불량 검출을 위한 통합 정보 시스템을 별도의 시스템으로 개시하나, 불량 검출을 위한 통합 정보 시스템은 PCB 인라인 자동 검사 시스템에 포함되어 하나의 시스템으로 구현될 수 있다.
PCB 인라인 자동 검사 시스템에 의해 전송된 X-ray 이미지는 통합 정보 시스템에서 불량(또는 결함) 분석에 용이하도록 복수의 색으로 출력될 수 있다. 또한, 통합 정보 시스템으로 전달된 X- ray 이미지는 재구성하여 결함을 파악하기 용이하도록 3차원 이미지로 출력될 수도 있다. 이하, PCB의 불량 여부에 대한 판정이 통합 정보 시스템 상에서 수행되는 경우가 가정되나, PCB의 불량 여부에 대한 판정이 PCB 인라인 자동 검사 시스템 상에서도 수행될 수 있다.
예를 들어, 통합 정보 시스템에서 PCB 인라인 자동 검사 시스템은 PCB의 불량 검출을 위해 검사 이미지를 기반으로?PCB의 OPEN또는 SHORT 여부를 검사할 수 있다. OPEN은 PCB 홀에 발생한 크랙(crack)을 의미할 수 있다. X-ray 이미지에서 홀 내부에는 나선형의 선이 출력될 수 있는데, 이러한 나선형의 선이 연결되어 있지 않게 출력되면, OPEN 상태로서 불량 홀로 판정될 수 있다.
구체적으로 PCB 인라인 자동 검사 시스템은 PCB의 Through hole과 Via hole에 대한 OPEN 또는 SHORT 여부를 검사할 수 있다. 예를 들어, 복수의 PCB 층이 4개의 층이라고 할 경우, 1층부터 4층까지 모두 관통된 것을 Through Hole, 4개의 층 중 일부의 층(예를 들어, 2층과 3층)만 관통된 것을 Via hole 이라고 할 수 있다.
통합 정보 시스템을 통해 복수의 PCB 층에 대한 불량 여부가 판단되고, 불량이 아니라면 PLC(Power Line Communication)을 기반으로 PCB가 PCB 인라인 자동 검사 시스템에서 배출될 수 있다(단계 S140).
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 PCB 인라인 자동 검사 시스템이 개시된다.
도 2를 참조하면, PCB 자동 검사 시스템은 기판 이송부(200), PCB 검사부(210), 통신부(220) 및 프로세서(230)를 포함할 수 있다.
PCB 자동 검사 시스템은 프레임 상에 구현된 기판 이송부(200), PCB 검사부(210), 통신부(220), 프로세서(230)를 포함할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 바코드 부착부(미도시)가 기판 이송부 전에 구현되어 PCB 인라인 자동 검사 시스템으로 복수의 PCB 층의 이송 전 인쇄된 바코드가 복수의 PCB 층에 부착될 수 있다.
예를 들어, 프레임 내부의 상측에는 X-Ray 튜브 및 FPD를 포함하는 PCB 검사부(210)가 구현되고 기판 이송부(200)가 프레임 내부의 양 측면에 구현될 수 있다. 한 측면에 구현된 기판 이송부(200)는 BBT 공정 전의 복수의 PCB 층이 이송되도록 하고, 다른 측면에 구현된 기판 이송부(200)는 BBT 공정을 거친 복수의 PCB층이 이송되도록 구현될 수 있다. 즉, 기판 이송부(200)는 복수의 PCB 층을 이송시키기 위해 구현될 수 있다. 예를 들어, 기판 이송부(200)에는 회전을 통한 복수의 PCB 층의 이송을 위해 회전축이 중앙에 구현될 수 있다. 또한, 기판 이송부(200)에는 회전축과 일체로 형성되어 회전되는 회전 롤러와 회전축에 회전력을 전달하는 구동원과 동력 전달 수단이 구현될 수 있다. 또한, 기판 이송부(200)에서 적어도 하나의 회전축이 구현될 수 있고, 이송 롤러는 복수의 PCB 층의 이송시, 마찰력을 높이되, 스크래치 등이 발생되지 않도록 고무 또는 합성수지 등으로 구현될 수 있다.
PCB 검사부(210)는 X-ray 튜브 및 FPD(flat panel detector)를 포함할 수 있다. X-ray 튜브는 프레임 상의 하단부에 설치되고, FPD는 프레임 상의 상단에 설치될 수 있다. X-ray 튜브에 의해 조사되는 X-선 에너지는 FPD를 기반으로 전기적 영상 신호로 검출되어 X-ray 이미지를 디지털 이미지로 생성될 수 있다. PCB 검사부(210)에 구현된 FPD는 다양한 각도로 이동될 수 있고, FPD는 다양한 각도 상에서 전송되는 X-ray를 수신하고 X-ray 이미지를 디지털 이미지로 생성될 수 있다. PCB 검사부(210)에서 X-RAY 검사 장비는 3차원-삼각 측량 레이저 혹은 2차원적 레이저로 스캔되도록 구현될 수 있다.
통신부(220)는 생성된 X-ray 이미지를 불량 검출을 위한 통합 정보 시스템(또는 검사 이력 관리 시스템)으로 전송하기 위해 구현될 수 있다.
프로세서(230)는 기판 이송부(200), PCB 검사부(210), 통신부(220)의 동작을 제어하기 위해 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 PCB 검사부에서 FPD의 이동이 개시된다.
도 3에서는 설명의 편의상 FPD가 프레임의 하단부에 구현되고, X-ray 튜브가 프레임의 상단부에 구현되는 경우가 가정된다. 하지만, FPD가 프레임의 상단부에 구현되고, X-ray 튜브가 프레임의 하단부에 구현될 수도 있다.
도 3의 (a)에서는 PCB 검사부가 구현된 PCB 인라인 자동 검사 시스템의 좌측면에 대한 개념도가 개시된다. 도 3의 (a)를 참조하면, FPD(300)는 다양한 기울기로 이동되어 X-ray 튜브(350)에 의해 생성된 X-ray를 수신하고 X-ray 이미지를 디지털 이미지로 생성될 수 있다. 다양한 기울기에서 획득된 X-ray 이미지를 기반으로 통합 정보 시스템(또는 검사 이력 관리 시스템)에서는 3차원 이미지가 생성될 수 있다.
도 3의 (c)를 참조하면, 테이블(320) 상에서는 복수의 PCB 층이 위치할 수 있고, FPD(300)는 X-ray 튜브(350)에서 복수의 PCB 층에 조사된 X-ray를 다양한 기울기 상에서 수신할 수 있다.
도 3의 (b)에서는 PCB 검사부가 구현된 PCB 인라인 자동 검사 시스템의 정면에 대한 개념도가 개시된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 PCB 층에 대한 불량 여부 판정을 위한 이미지가 개시된다.
도 4를 참조하면, Via 홀이 OPEN된 경우가 개시된다. Via 홀 내부의 라인이 연결된 경우, 불량이 발생하지 않은 것으로 판단될 수 있다. 하지만, 도 4와 같이 Via 홀 내부의 라인이 연결되지 않고 끊긴 경우, ‘OPEN’ 상태로 판정될 수 있고, PCB에 대한 불량으로 결정될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 통합 정보 시스템에서 처리된 X-ray 이미지가 개시된다.
도 5의 (a)에서는 불량(또는 결함) 분석에 용이하도록 복수의 색으로 출력되는 X-ray 이미지가 개시된다. 다양한 슈도 칼라 이미지(Pseudo color image)를 기반으로 복수의 PCB 층에 발생된 불량에 대한 분석이 용이하게 수행될 수 있다.
도 5의 (b)에서는 불량(또는 결함) 분석에 용이하도록 3차원 이미지로 출력되는 X-ray 이미지가 개시된다. 3차원 이미지를 기반으로 복수의 PCB 층에 발생된 불량에 대한 분석이 용이하게 수행될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 PCB 인라인 자동 검사 시스템을 기반으로 한 복수의 PCB 층에 대한 불량 검출 화면을 나타낸 개념도이다.
도 6에서는 관리자가 볼 수 있는 복수의 PCB 층에 대한 불량 검출 화면이 개시된다.
도 6을 참조하면, 불량 검출 화면은 검사 결과 정보(600), 검사 이미지 정보(610), 검사 대상 정보(620), 검사 위치 정보(630), 전체 작업 진행 정보(640), 작업 제어 정보(650)를 출력할 수 있다.
검사 결과 정보(600)는 대상 복수의 PCB의 층이 양품인지 불량품인지 여부에 대한 정보를 표시할 수 있다.
검사 이미지 정보(610)는 검사 대상 PCB의 이미지에 대한 정보를 표시할 수 있다.
검사 대상 정보(620)는 검사 대상 PCB의 식별 정보(예를 들어, 모델 정보)를 표시할 수 있다.
검사 위치 정보(630)는 검사 대상 PCB의 검사 위치별 불량 여부에 대한 정보를 표시할 수 있다.
전체 작업 진행 정보(640)는 전체 검사 대상 PCB 각각의 불량 여부에 대한 검사 진행 결과에 대한 정보를 표시할 수 있다.
작업 제어 정보(650)는 작업자가 PCB 인라인 자동 검사 시스템의 X-ray 튜브, 모터 등을 조작하기 위해 구현될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 PCB 불량 탐색 방법을 나타낸 개념도이다.
도 7에서는 PCB 자동 검사 시스템의 PCB 검사부에서 복수의 PCB 층을 검사하는 방법이 개시된다.
도 7을 참조하면, 복수의 PCB 층이 입력된 경우, PCB에 대한 이미지 분석을 통해 PCB 촬영 영역에 대한 분할이 수행될 수 있다.
하나의 PCB에는 다양한 부품이 위치할 수 있고, 다양한 부품이 일정 지역에 밀집되어 위치할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 불량 검출 효율을 높이기 위해서 PCB에 위치한 부품의 밀도를 판단하여 하나의 PCB를 복수의 영역으로 분할하고 복수의 영역 각각에 대한 불량 판정 이미지(X-ray 튜브 및 FPD를 기반으로 생성된 이미지)를 생성할 수 있다.
예를 들어, 하나의 PCB에서 부품이 밀집된 지역의 경우, 불량 판정 이미지가 좁은 영역에 대한 이미지일 수 있고, 반대로 하나의 PCB에서 부품이 밀집되지 않은 지역의 경우, 불량 판정 이미지가 넓은 영역에 대한 이미지일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, PCB 자동 검사 시스템에서 일반 촬상 카메라로 촬상된 PCB 영상을 기반으로 PCB 상의 부품에 대한 분석이 수행될 수 있다(단계 S700).
이미지 분석을 기반으로 PCB 상에서 위치 가능한 다양한 부품들에 대한 분석이 수행되고, 부품의 밀집도를 고려하여 하나의 PCB를 복수개의 탐색 영역으로 분할할 수 있다(단계 S710).
예를 들어, PCB 내에 최대 20개의 부품을 포함하는 영역이 하나의 탐색 영역으로 결정되는 경우, PCB는 복수개의 탐색 영역으로 분할될 수 있다.
PCB 자동 검사 시스템은 복수개의 탐색 영역 각각에 대해 X-ray를 조사하여 X-ray 이미지를 획득할 수 있다(단계 S720). 이러한 방법이 사용되는 경우, 하나의 PCB에서 효과적으로 불량 여부에 대한 판정이 수행될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 불량 빈도를 고려한 PCB의 불량 검출 방법을 나타낸 개념도이다.
도 8에서는 계속적인 PCB의 불량 검출 절차를 통해 쌓인 불량 발생 정보를 고려하여 PCB에 대한 불량 검출을 수행하는 방법이 개시된다.
도 8을 참조하면, 특정 PCB 제작 공정 상에서 PCB 상의 특정 위치 또는 전술한 특정 분할 영역 상에서 불량 발생 빈도가 높을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 통합 정보 시스템은 복수의 PCB 층에 대한 불량 검사시 불량이 자주 검출되는 위치에 대한 정보, 불량이 자주 검출되는 분할 영역에 대한 정보를 수집할 수 있다(단계 S800).
PCB 상에서 특정 위치 또는 특정 분할 영역에 대한 불량률이 임계값 이상인 경우, 해당 특정 위치 또는 특정 분할 영역에 대한 추가적인 불량 여부 판정이 수행될 수 있다(단계 S810). 통합 정보 시스템은 PCB 인라인 자동 검사 시스템으로 추가 정밀 불량 검출을 요청하는 메시지(정밀 불량 검출 요청 메시지)를 전송할 수 있다. 정밀 불량 검출 메시지는 추가로 정밀 불량 검출을 수행할 PCB 상의 위치(또는 분할 영역)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
정밀 불량 검출 메시지를 수신한 통합 정보 시스템은 정밀 불량 검출 절차를 통해 복수의 PCB 층에 대한 불량을 검출할 수 있다. 정밀 불량 검출 절차는 추가적인 X-ray 이미지 촬영, 다양한 TILT 각도 상에서의 추가적인 X-ray 이미지 촬영을 기반으로 수행될 수 있다.
이러한 추가적인 정밀 불량 검출 절차를 통해 불량률이 임계값 이상인 특정 분할 영역에 대한 불량 여부 판정의 정확도를 향상시킬 수 있다.
이와 같은 X-ray 기반의 PCB 불량 판정 방법은 애플리케이션으로 구현되거나 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거니와 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD 와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.
프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. X-ray 기반의 PCB(printed circuit board) 불량 판정 방법에 있어서,
    기판 이송부가 제품 사양 정보를 포함하는 바코드를 부착한 복수의 PCB 층을 PCB 검사부로 이동시키는 단계;
    상기 PCB 검사부가 상기 복수의 PCB 층에 대한 X-ray 이미지를 생성하는 단계;
    통신부가 상기 X-ray 이미지를 통합 정보 시스템으로 전송하는 단계; 및
    상기 통합 정보 시스템이 상기 X-ray 이미지를 기반으로 상기 복수의 PCB 층에 대한 불량 여부를 판정하는 단계를 포함하고,
    상기 PCB 검사부는 X-ray 튜브 및 FPD(flat panel X-ray detector)를 포함하고,
    상기 FPD는 하나의 축을 기준으로 일정한 기울기로 설정되어 상기 X-ray 튜브에 의해 조사되는 X-ray를 탐지하고,
    상기 통합 정보 시스템은 상기 X-ray 이미지를 기반으로 불량 판정을 위한 복수의 색을 가진 칼라 이미지 또는 3차원 이미지를 생성하고,
    상기 통합 정보 시스템은 상기 칼라 이미지 또는 상기 3차원 이미지를 사용하여 상기 복수의 PCB 층의 홀 이미지의 오픈(open) 또는 쇼트(short) 여부를 판단하여 상기 복수의 PCB 층에 대한 상기 불량 여부를 결정하고,
    상기 PCB 검사부가 영상 촬상부에 의해 촬영된 상기 복수의 PCB 층에 대한 이미지 분석을 기반으로 상기 복수의 PCB 층을 구성하는 PCB를 복수의 분할 PCB 영역으로 분할하는 단계를 더 포함하고,
    상기 X-ray 이미지는 상기 복수의 분할 PCB 영역 각각에 대한 이미지이고,
    상기 PCB 검사부는 상기 통합 정보 시스템에 의해 전송된 불량률에 대한 정보를 기반으로 상기 복수의 분할 PCB 영역 중 특정 영역에 대한 정밀 불량 검출 절차를 위한 추가 X-ray 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 PCB 불량 판정 방법.
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  6. X-ray 기반의 PCB(printed circuit board) 불량 판정 장치는,
    제품 사양 정보를 포함하는 바코드를 부착한 복수의 PCB 층을 PCB 검사부로 이동시키는 기판 이송부;
    상기 복수의 PCB 층에 대한 X-ray 이미지를 생성하는 상기 PCB 검사부; 및
    상기 X-ray 이미지를 통합 정보 시스템으로 전송하는 통신부를 포함하되,
    상기 통합 정보 시스템은 상기 X-ray 이미지를 기반으로 상기 복수의 PCB 층에 대한 불량 여부를 판정하고,
    상기 PCB 검사부는 X-ray 튜브 및 FPD(flat panel X-ray detector)를 포함하고,
    상기 FPD는 하나의 축을 기준으로 일정한 기울기로 설정되어 상기 X-ray 튜브에 의해 조사되는 X-ray를 탐지하고,
    상기 통합 정보 시스템은 상기 X-ray 이미지를 기반으로 불량 판정을 위한 복수의 색을 가진 칼라 이미지 또는 3차원 이미지를 생성하고,
    상기 통합 정보 시스템은 상기 칼라 이미지 또는 상기 3차원 이미지를 사용하여 상기 복수의 PCB 층의 홀 이미지의 오픈(open) 또는 쇼트(short) 여부를 판단하여 상기 복수의 PCB 층에 대한 상기 불량 여부를 결정하고,
    상기 PCB 검사부가 영상 촬상부에 의해 촬영된 상기 복수의 PCB 층에 대한 이미지 분석을 기반으로 상기 복수의 PCB 층을 구성하는 PCB를 복수의 분할 PCB 영역으로 분할하는 단계를 더 포함하고,
    상기 X-ray 이미지는 상기 복수의 분할 PCB 영역 각각에 대한 이미지이고,
    상기 PCB 검사부는 상기 통합 정보 시스템에 의해 전송된 불량률에 대한 정보를 기반으로 상기 복수의 분할 PCB 영역 중 특정 영역에 대한 정밀 불량 검출 절차를 위한 추가 X-ray 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 PCB 불량 판정 장치.
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