KR102039117B1 - 리드프레임 등속검사장치 - Google Patents

리드프레임 등속검사장치 Download PDF

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Abstract

생산성 및 경제성이 개선되도록, 본 발명은 베이스프레임의 일측에 구비되어 리드프레임의 컷오프, 테이핑, 펀칭을 위해 상기 리드프레임을 선택적으로 등속 전진 및 후진시키도록 구비되는 피딩부; 상기 리드프레임의 상면반사 검사, 하면반사 검사 및 투과 검사를 위해 상기 피딩부에 의해 기설정된 제1속도로 등속 전진되는 상기 리드프레임을 연속적으로 촬영하는 검사촬상부; 상기 검사촬상부에서 촬상된 상기 리드프레임에 대한 검사대상이미지를 전송받아 상기 검사대상이미지 및 기저장된 마스터이미지 간의 매칭률을 비교검사하는 연산부; 및 상기 피딩부 및 상기 검사촬상부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 리드프레임 등속검사장치를 제공한다.

Description

리드프레임 등속검사장치{constant velocity test apparatus for lead frame}
본 발명은 리드프레임 등속검사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 생산성 및 경제성이 개선되는 리드프레임 등속검사장치에 관한 것이다.
일반적으로 리드프레임(Lead Frame)은 트랜지스터나 IC의 팰릿 조립에 사용되는 금속프레임으로서, 금속박판을 적당한 패턴으로 도포애칭 혹은 프레스 가공하여 형성하며, 보통 복수개의 패턴이 연속한 리드프레임 스트립으로 만들어진다.
여기서, 리드프레임을 제조하기 위한 리드프레임 제조장치는 연속되는 소재 박판의 니켈합금을 이용하여 리드프레임을 프레스 장치에 의해 리드프레임의 형상을 만드는 스템핑공정 및 열처리공정과, 소정부위를 도금장치에 의해 도금하는 도금공정과, 도금이 완료된 리드프레임을 절단장치에 의해 복수개의 리드가 형성된 단위체로 절단하는 컷오프공정으로 구분할 수 있다.
그리고, 컷오프공정이 수행된 후 리드의 하면에 안착되어 접속되는 반도체 어셈블리시 다이어태치를 위한 테이프(폴리이미드테이프;Polyimide tape)가 부착되는 테이핑공정이 수행된다.
여기서, 테이핑작업은 리드수납함의 리드프레임 사이에 개재된 간지를 제거시켜 간지수납함에 수납시키고 리드프레임을 진공로딩장치로 흡착하여 가이드레일 위치로 이동시킨 후 제1그립퍼부재가 작동하여 리드에 테이핑작업을 하기 위한 테이핑장치가 설치된 테이핑존으로 이동시킨다.
이때, 테이핑존 앞에는 존 내부측으로 리드프레임이 진입됨을 알리기 위한 센서가 구비된 스토퍼가 설치되어 있어서, 리드프레임이 상기 스토퍼에 위치하게 되면 스토퍼에 구비된 센서는 이를 인식하여 존 내에 설치된 테이핑장치측으로 감지된 신호를 인가시키게 되고, 이인가된 값에 의해 테이핑장치는 테이핑작업을 위한 예비 작업을 행하게 된다.
이후, 제1그립퍼부재는 존 내측까지 리드프레임을 이동시키고 이후 제2그립퍼부재가 리드프레임을 인계받아 복수개 형성된 리드의 계속적인 테이핑작업이 이루어진다.
이어서, 도금상태 및 테이프작업의 불량여부를 검사하는 검사공정이 수행된다. 상세히, 리드프레임의 리드측에 테이핑작업이 완료되면 리드프레임은 진공로딩장치에 위해 검사장치가 설치된 공정으로의 이송을 위한 컨베이어벨트에 구비된 리드프레임 수납함으로 수납시킨다. 이후, 컨베이어벨트에 의해 이송된 리드프레임 수납함은 리드프레임의 불량여부 판단을 위한 공정측으로 작업자에 의해 이동된다.
그러나, 종래에는 스템핑공정, 열처리공정, 컷오프공정, 테이핑공정 등의 리드프레임의 제조과정과, 리드프레임의 검사과정이 별도의 장치를 통해 개별 비연속적으로 수행되어 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
여기서, 스템핑공정, 열처리공정, 컷오프공정, 테이핑공정 등의 리드프레임 제조과정과 리드프레임의 검사과정을 하나의 장치를 통해 구현하면 각각의 공정에서 리드프레임의 이송이 여러번 정지되어야 하여 작업효율이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.
특히, 리드프레임의 정지 및 이송 재개가 반복되면 리드프레임의 정지상태로부터 이송 재개시 가속 운동되는 구간이 발생하는데, 이때 가속 운동구간에서 검사용 대면적 화상 카메라를 사용하여 검사공정을 수행하면 촬상되어 획득되는 리드프레임의 화상이 급격히 저하되어 검사정밀성이 저하되는 심각한 문제점이 있었다.
따라서, 종래에는 컨베이어벨트로 이송중인 리드프레임을 실시간으로 검사하기 위한 방법이 존재하지 않아 검사공정의 연속적인 완전 자동화가 구현되지 못하여 생산성 및 검사정밀성이 저하되는 문제점이 있었다.
한국 등록실용신안 제20-0221969호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 생산성 및 경제성이 개선되는 리드프레임 등속검사장치를 제공하는 것을 해결과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 베이스프레임의 일측에 구비되어 리드프레임의 컷오프, 테이핑, 펀칭을 위해 상기 리드프레임을 선택적으로 등속 전진 및 후진시키도록 구비되는 피딩부; 상기 리드프레임의 상면반사 검사, 하면반사 검사 및 투과 검사를 위해 상기 피딩부에 의해 기설정된 제1속도로 등속 전진되는 상기 리드프레임을 연속적으로 촬영하는 검사촬상부; 상기 검사촬상부에서 촬상된 상기 리드프레임에 대한 검사대상이미지를 전송받아 상기 검사대상이미지 및 기저장된 마스터이미지 간의 매칭률을 비교검사하는 연산부; 및 상기 피딩부 및 상기 검사촬상부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는 상기 리드프레임의 컷오프, 테이핑, 펀칭을 위한 상기 피딩부의 정지상태에서 상기 리드프레임이 기설정된 거리만큼 후진되도록 상기 피딩부를 1차 역방향 후진 제어하며, 상기 검사대상이미지가 상기 피딩부의 등속 전진 구동상태에서 연속적으로 획득되기 위해 상기 피딩부를 상기 기설정된 거리 이내에서 상기 제1속도에 도달하도록 2차 정방향 가속전진 제어함을 특징으로 하는 리드프레임 등속검사장치를 제공한다.
여기서, 상기 제1속도는 180~220mm/s로 설정되며, 상기 기설정된 거리는 20~30mm로 설정됨이 바람직하다.
삭제
또한, 상기 제어부는 상기 피딩부가 상기 제1속도로 등속 전진 제어시에 상기 검사대상이미지가 연속적으로 획득되도록 상기 피딩부의 구동에 대응되는 기설정된 주기로 상기 검사촬상부를 자동 제어함이 바람직하다.
그리고, 상기 검사촬상부는 상기 리드프레임의 진행방향을 따라 상호 이격 배치되되 상기 리드프레임의 상부 및 하부에 각각 구비되어 상기 리드프레임을 촬상하는 상부 및 하부 검사카메라와, 상기 상부 및 하부 검사카메라 각각에 상하방향으로 대향 배치되는 상부 및 하부 반사조명과, 상기 리드프레임의 투과 검사를 위해 상기 상부 및 하부 검사카메라 중 어느 하나에 상하방향으로 대향 배치되되 기설정된 경사각으로 경사지게 구비되는 하프미러와, 상기 리드프레임의 투과 검사를 위해 상기 하프미러에 대향 배치되는 투과조명을 포함함이 바람직하다.
상기의 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 리드프레임의 검사가 정지상태에서 수행되던 종래와 달리, 검사촬상부를 통해 획득되는 리드프레임의 검사대상이미지가 피딩부에 의한 리드프레임의 등속 이송과 함께 실시간 검사대상이미지 획득을 통한 검사가 동시에 수행되므로 생산성 및 경제성이 획기적으로 개선될 수 있다.
둘째, 하나의 장치를 통해 리드프레임의 상면반사 검사, 하면반사 검사 및 투과 검사가 검사촬상부에 의해 수행됨과 더불어 리드프레임의 컷오프, 테이핑, 펀칭 공정이 실질적으로 연속적으로 수행되므로 경제성이 현저히 개선될 수 있다.
셋째, 리드프레임의 컷오프, 테이핑, 펀칭을 위한 피딩부의 정지상태에서 피딩부에 의해 이송되는 리드프레임이 1차 후진된 이후 2차 가속전진되어 제1속도에 도달하면 등속으로 유지되므로 리드프레임이 실질적인 등속 운동상태에서 검사촬상부를 통과함에 따라 획득되는 검사대상이미지의 신뢰도가 현저히 개선될 수 있다.
넷째, 리드프레임에 대한 검사대상이미지와 기저장된 마스터이미지간의 매칭률 비교판단을 통해 불량 여부가 연산부에 의해 판정되되 피딩부에 의한 리드프레임의 등속 전진시에만 검사를 수행하도록 제어부가 검사촬상부를 자동 제어하므로 리드프레임 전체에 대한 검사를 중복없이 연속적으로 수행 가능하여 검사정밀성이 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 리드프레임 등속검사장치를 나타낸 사용예시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 리드프레임 등속검사장치를 나타낸 정면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 리드프레임 등속검사장치에서 검사촬상부를 통한 리드프레임의 검사과정을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 리드프레임 등속검사장치를 나타낸 블록도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 리드프레임 등속검사장치의 제어방법을 나타낸 흐름도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 리드프레임 등속검사장치에서 피딩부의 구동속도를 나타낸 그래프.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리드프레임에 대한 검사대상이미지를 나타낸 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리드프레임 등속검사장치를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 리드프레임 등속검사장치를 나타낸 사용예시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 리드프레임 등속검사장치를 나타낸 정면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 리드프레임 등속검사장치에서 검사촬상부를 통한 리드프레임의 검사과정을 나타낸 예시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 리드프레임 등속검사장치를 나타낸 블록도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 리드프레임 등속검사장치의 제어방법을 나타낸 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 리드프레임 등속검사장치에서 피딩부의 구동속도를 나타낸 그래프이며, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리드프레임에 대한 검사대상이미지를 나타낸 예시도이다.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 리드프레임 등속검사장치(100)는 피딩부(10), 검사촬상부(20), 연산부(30), 그리고 제어부(40)를 포함하여 구비된다.
이때, 도 1을 참조하면, 리드프레임(L)의 불량부분 검사 및 제거 과정을 자동화하도록 리드프레임 제조시스템이 구비되며, 이러한 리드프레임 제조시스템은 언코일러(1), 레벨러(2), 리드프레임 등속검사장치(100), 프레스(3), 리드프레임 수납부(200)를 포함하여, 각 구성이 리드프레임(L)의 전진 진행방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있다.
여기서, 상기 리드프레임 제조시스템은 상기 리드프레임 등속검사장치(100)에 의해 도금, 열처리된 리드프레임(L)의 검사를 수행하고, 컷오프, 테이핑, 펀칭 공정을 수행하며, 불량으로 판정된 부분과 양품으로 판정된 부분을 구분하여 수납하는 시스템이다.
그리고, 상기 리드프레임(L)은 상기 언코일러(1)에 롤 형태로 권취된 상태로 준비되어 공급되며, 상기 언코일러(1)로부터 상기 리드프레임(L)이 상기 레벨러(2), 상기 리드프레임 등속검사장치(100) 및 상기 프레스(3)를 거쳐 상기 리드프레임 수납부(200)로 이송된다.
이때, 상기 언코일러(1), 상기 레벨러(2), 상기 리드프레임 등속검사장치(100) 및 상기 프레스(3)의 각 사이에는 상기 리드프레임(L)이 통과되는 복수개의 버퍼(4a,4b,4c)가 구비될 수 있다.
한편, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 피딩부(10)는 베이스프레임(100a)의 일측에 구비되어 리드프레임(L)의 컷오프, 테이핑, 펀칭을 위해 상기 리드프레임(L)을 선택적으로 등속 전진, 가속 전진, 정지 및 후진시키도록 적어도 하나 이상 구비됨이 바람직하다.
여기서, 상기 피딩부(10)는 베이스프레임(100a)의 일측에 구비되어 상기 언코일러(1)로부터 공급되는 상기 리드프레임(L)을 선택적으로 이송하도록 상기 제어부(40)와 신호 연결된 서보모터와, 상기 서보모터에 의하여 선택적으로 회전되는 메인롤러와, 상기 메인롤러와 연동하여 회전되는 아이들 휠을 포함하여 구비될 수 있다.
상세히, 상기 메인롤러는 상기 서보모터에 의하여 회전 구동되며, 상기 아이들 휠은 상기 메인롤러에 가압 접촉되어 연동되도록 배치된다. 이를 통해, 상기 메인롤러와 아이들 휠의 사이에 상기 리드프레임(L)이 가압되면서 상기 메인롤러의 회전 구동에 대응하여 이송되는데, 이와 같이 아이들 휠은 상기 리드프레임(L)의 원활한 이송을 안내함과 아울러 적당한 장력을 유지하도록 잡아주는 기능을 수행한다.
따라서, 상기 리드프레임(L)의 이송을 위한 상기 피딩부(10)가 상기 메인롤러와 그와 연동하여 회전되는 상기 아이들 휠을 포함하여 구비되며, 상기 아이들 휠은 상기 메인롤러의 회전에 따라 이송되는 상기 리드프레임(L)의 일면을 가압함으로써 원활한 이송을 안내함과 아울러 적당한 장력을 유지하여 정밀한 검사 수행을 보장할 수 있다.
한편, 상기 제어부(40)는 상기 피딩부(10)의 서보모터 및 상기 검사촬상부(20)의 상부 및 하부 검사카메라(21a,21b), 상부 및 하부 반사조명(22a,22b), 투과조명(24)의 구동을 제어하도록 상기 피딩부(10) 및 상기 검사촬상부(20)에 회로 연결되어 구비됨이 바람직하다.
그리고, 도 5 내지 도 6을 참조하면, 상기 제어부(40)는 상기 리드프레임(L)의 컷오프, 테이핑, 펀칭을 위한 상기 피딩부(10)의 정지상태에서 상기 리드프레임(L)이 기설정된 거리만큼 후진되도록 상기 피딩부(10)를 1차 역방향 후진 제어한다.
또한, 상기 제어부(40)는 상기 검사촬상부(20)에서 촬상되는 검사대상이미지가 상기 피딩부(10)의 등속 전진 구동상태에서 연속적으로 획득되기 위해 상기 피딩부(10)를 상기 기설정된 거리 이내에서 기설정된 제1속도에 도달하도록 2차 정방향 가속전진 제어할 수 있다. 또는, 상기 제어부(40)는 상기 피딩부(10)를 기설정된 제1시간동안 기설정된 제1속도에 도달하도록 2차 정방향 가속전진 제어할 수 있다.
이때, 상기 피딩부(10)가 상기 기설정된 거리 이내에서 제1속도에 도달하도록 설정될 수도 있으며, 상기 기설정된 제1시간 이내에 제1속도에 도달하도록 상기 제어부(40)가 설정될 수도 있는 것으로 이해함이 바람직하다. 즉, 상기 기설정된 거리만큼 후진된 상기 리드프레임(L)이 다시 전진시 상기 기설정된 거리만큼 전진되기 전의 상기 제1시간 이내에 상기 제1속도에 도달하기 위해 제어되는 구성이라면 실질적으로 동일한 개념으로 이해함이 바람직하다. 또한, 상기 리드프레임(L)이 후진된 후 다시 전진되더라도 상기 검사촬상부(20)에 의한 검사시 중복되는 검사영역없이 동일한 영역에서 검사가 연속적으로 수행되도록 제어되어 상기 리드프레임(L) 전체 상하면에 대하여 실질적으로 1회 검사되도록 제어됨으로 이해함이 바람직하다.
상세히, 도 5를 참조하면, 먼저 상기 제어부(40)가 상기 리드프레임(L)의 이송이 일시 정지되도록 상기 피딩부(10)의 구동을 정지 제어한다(s10). 그리고, 상기 피딩부(10)가 일시 정지된 상태에서 상기 프레스(3)에서 상기 리드프레임(L)의 컷오프, 테이핑, 펀칭 공정이 수행된다(s11).
이때, 후술되는 연산부(30)를 통해 상기 검사촬상부(20)에서 촬상된 상기 검사대상이미지를 전송받아 상기 검사대상이미지 및 기저장된 마스터이미지 간의 매칭률을 비교검사한 후 불량으로 판정된 부분과 양품으로 판정된 부분이 상호 구분되도록 상기 리드프레임(L)의 컷오프, 테이핑, 펀칭 공정이 수행될 수 있다.
이어서, 상기 제어부(40)는 상기 리드프레임(L)의 컷오프, 테이핑, 펀칭을 위한 상기 피딩부(10)의 정지상태에서 상기 리드프레임(L)이 기설정된 거리만큼 후진되도록 상기 피딩부(10)를 1차 역방향 후진 제어한다(s12).
그리고, 상기 기설정된 거리는 20~30mm로 설정됨이 바람직하다. 이때, 상기 기설정된 거리가 20mm 미만으로 설정되면 상기 검사촬상부(20)를 통한 상기 검사대상이미지의 획득시 상기 리드프레임(L)이 가속 전진상태에서 획득되므로 획득된 상기 검사대상이미지의 정확도가 저하될 우려가 있다. 반면, 상기 기설정된 거리가 30mm를 초과하여 설정되면 상기 리드프레임(L)이 과도하게 후진되어 생산속도가 저하될 우려가 있다. 이때, 상기 기설정된 거리는 상기 리드프레임(L)의 검사대상 마디 단위 간격에 대응되는 거리로 설정됨으로 이해함이 바람직하다.
여기서, 상기 피딩부(10)가 상기 리드프레임(L)의 컷오프, 테이핑, 펀칭을 위해 상기 제어부(40)에 의해 정지 제어된 상태에서 상기 기설정된 거리만큼 후진하지 않고 그대로 가속전진 제어되는 경우, 상기 리드프레임(L)이 가속전진 상태로 상기 검사촬상부(20)를 통과하므로 상기 검사촬상부(20)를 통해 획득되는 상기 검사대상이미지의 초점이 흐릿하게 획득될 우려가 있다. 이에 따라, 상기 연산부(30)를 통해 수행되는 상기 검사대상이미지 및 기저장된 마스터이미지 간의 매칭률 비교검사의 신뢰도가 현저히 떨어질 우려가 있다.
따라서, 상기 리드프레임(L)의 컷오프, 테이핑, 펀칭을 위한 상기 피딩부(10)의 정지상태에서 상기 피딩부(10)에 의해 이송되는 상기 리드프레임(L)이 최적화된 거리만큼 후진될 수 있다. 이를 통해, 상기 검사촬상부(20)를 통과하는 상기 리드프레임(L)의 속도가 가속된 후 제1속도에 도달하면 실질적으로 등속으로 유지되므로 획득되는 상기 검사대상이미지의 신뢰도가 현저히 개선될 수 있다.
이어서, 상기 제어부(40)는 1차 역방향 후진 제어된 상기 피딩부(10)를 2차 정방향 가속전진 제어한다(s13). 이와 동시에, 상기 제어부(40)는 상기 검사대상이미지가 상기 피딩부(10)의 등속 전진 구동상태에서 연속적으로 획득되기 위해 상기 피딩부(10)를 상기 제1시간동안 상기 제1속도에 도달하였는지 여부를 판단한다(s14). 이때, 상기 피딩부(10)의 구동속도 또는 상기 리드프레임(L)의 이송속도를 측정하며 상게 제어부(40)에 회로 연결되는 속도측정부(미도시)가 더 구비될 수 있다.
이때, 도 6을 참조하면, 1차 역방향 후진 제어된 상기 피딩부(10)가 상기 제어부(40)에 의해 2차로 정방향 가속전진 제어됨에 따라 상기 피딩부(10)의 구동속도 및 이에 연동된 상기 리드프레임(L)의 이송속도가 상기 제1시간동안 상기 제1속도에 도달될 수 있다. 이때, 상기 속도측정부(미도시)를 통해 측정될 수 있는 상기 피딩부(10)의 구동속도가 상기 제1속도 미만이면 상기 제어부(40)가 상기 피딩부(10)에 정방향 가속전진 제어를 계속한다.
그리고, 상기 피딩부(10)의 구동속도가 상기 제1속도에 도달하면, 상기 제어부(40)는 상기 검사대상이미지가 상기 리드프레임(L)의 등속운동 상태에서 연속적으로 획득되도록 상기 피딩부(10)를 3차 정방향 등속전진 제어한다(s15).
여기서, 상기 제1속도는 180~220mm/s로 설정되며, 상기 제1시간은 0.5~1.5s(초)로 설정될 수 있다. 이때, 상기 제1속도가 180mm/s 미만인 경우 상기 리드프레임(L)의 생산속도가 저하될 우려가 있다. 반면, 상기 제1속도가 220mm/s를 초과하면 상기 검사촬상부(20)를 통해 획득되는 상기 리드프레임(L)에 대한 상기 검사대상이미지의 신뢰도가 저하될 우려가 있다. 이때, 상기 제1속도는 상기 검사촬상부(20)가 상기 리드프레임(L)의 검사를 위해 등속 이송되는 최적화된 속도로 이해함이 바람직하다.
따라서, 상기 리드프레임(L)의 컷오프, 테이핑, 펀칭을 위한 상기 피딩부(10)의 정지상태에서 상기 피딩부(10)에 의해 이송되는 상기 리드프레임(L)이 1차 후진된 후 2차 가속전진된 후 제1속도에 도달하면 실질적인 등속으로 유지되므로 상기 리드프레임(L)이 등속 운동상태에서 상기 검사촬상부(20)를 통과함에 따라 획득되는 상기 검사대상이미지의 신뢰도가 현저히 개선될 수 있다.
더욱이, 상기 리드프레임(L)의 검사가 정지상태에서 수행되던 종래와 달리, 상기 검사촬상부(20)를 통해 획득되는 상기 리드프레임(L)에 대한 상기 검사대상이미지가 상기 피딩부(10)에 의한 상기 리드프레임(L)의 등속 운동중에 연속적으로 실시간 획득되므로 생산성 및 경제성이 현저히 개선될 수 있다.
그리고, 상기 피딩부(10)가 등속구동됨에 따라 상기 리드프레임(L)이 등속전진되는 상태에서, 상기 검사촬상부(20)는 상기 리드프레임(L)의 상면반사 검사, 하면반사 검사 및 투과 검사를 실시한다(s16).
한편, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 검사촬상부(20)는 상기 리드프레임(L) 상면반사 검사, 하면반사 검사 및 투과 검사를 위해 상기 피딩부(10)에 의해 상기 제1속도로 등속 전진되는 상기 리드프레임(L)의 상하면을 연속적으로 촬영하도록 구비됨이 바람직하다.
여기서, 상기 검사촬상부(20)는 상기 리드프레임(L)의 진행방향을 따라 상호 이격 배치되되 상기 리드프레임(L)의 상부 및 하부에 각각 구비되어 상기 리드프레임(L)을 촬상하는 상부 및 하부 검사카메라(21a,21b)를 포함한다. 이때, 도 2를 참조하면, 상부 검사카메라(21a) 및 하부 검사카메라(21b)는 상호 대향 배치되지 않도록 상기 리드프레임(L)의 진행방향을 따라 상호 상이한 위치에 각각 배치될 수 있다. 물론, 경우에 따라 상부 검사카메라(21a) 및 하부 검사카메라(21b)가 상호 대향 배치될 수도 있다.
이때, 상기 상부 및 하부 검사카메라(21a,21b)는 소형 고정밀 검사용 카메라로서 구비될 수 있다. 또한, 상기 상부 및 하부 검사카메라(21a,21b)는 상기 베이스프레임(100a)에 연결되어 구비됨이 바람직하다.
또한, 상기 검사촬상부(20)는 상기 상부 및 하부 검사카메라(21a,21b)의 각각에 상하방향으로 대향 배치되어 검사시 상기 리드프레임(L)에 조명을 제공하는 상부 및 하부 반사조명(22a,22b)을 포함한다. 이때, 도 2를 참조하면, 상기 상부 검사카메라(21a)의 하부에는 상부 반사조명(22a)과 상기 리드프레임(L)이 상부에서 하부로 순차적으로 배치될 수 있으며, 상기 하부 검사카메라(21b)의 상부에는 하부 반사조명(22b)과 상기 리드프레임(L)이 하부에서 상부로 순차적으로 배치될 수 있다.
그리고, 도 3을 참조하면, 상기 검사촬상부(20)는 상기 리드프레임(L)의 투과 검사를 위해 상기 상부 및 하부 검사카메라(21a,21b) 중 어느 하나에 상하방향으로 대향 배치되는 하프미러(23)를 포함한다.
또한, 상기 검사촬상부(20)는 상기 리드프레임(L)의 투과 검사를 위해 상기 하프미러(23)의 하부에 대향 배치되는 투과조명(24)을 포함한다. 여기서, 상기 상부 및 하부 반사조명(22a,22b), 상기 하프미러(23) 및 상기 투과조명(24)은 상기 베이스프레임(100a)에 각각 연결되어 구비됨이 바람직하다. 이때, 본 발명의 일실시예에서 상기 하프미러(23) 및 상기 투과조명(24)이 상기 상부 검사카메라(21a)의 하부에 대향 배치되는 경우를 예로써 도시 및 설명하나, 경우에 따라 상기 하부 검사카메라(21b)의 상부에 대향 배치될 수도 있다. 즉, 상기 상부 검사카메라(21a), 상기 상부 반사조명(22a) 및 상기 하프미러(23), 상기 리드프레임(L), 상기 투과조명(24)이 상부에서 하부로 순차적으로 배치될 수 있다.
여기서, 상기 하프미러(23)는 광원 투과를 위하여 특수유리판재로서 구비되고, 상기 하프미러(23)는 불투명한 금속 재질 등의 박스형으로 구비되는 미러박스(23a)의 내부에 기설정된 경사각으로 경사지게 구비됨이 바람직하다. 이때, 상기 미러박스(23a)의 상부 및 하부에는 개구홀부가 각각 관통 형성되되, 상기 개구홀부는 상기 상부 검사카메라(21a) 및 상기 투과조명(24)과 각각 상하방향으로 대향 배치됨이 바람직하다. 또한, 상기 상부 반사조명(22a)은 상기 미러박스(23a)의 내측면 일측에 상기 하프미러(23)와 경사지게 대향 배치되도록 구비됨이 바람직하다.
여기서, 상기 하프미러(23)는 광원반사형 미러성능과 광원투과형 미러성능을 갖춘 미러로서 설치되어, 표면에 조명이 도달하면 한 광원은 반사하고 다른 하나의 광원은 투과하게 되어 상기 리드프레임(L)의 상하면에 나타나는 외관특성과 표면결함 등의 검사요소를 분석할 수 있다. 즉, 피사체의 상부에서 발생한 광원이 상기 하프미러(23)의 경면에 도달하게 되면 그 조명은 반사되어 상기 리드프레임(L)의 상면에 조명상이 맺히도록 하여 촬상되고, 반대로 피사체의 하부에서 발생한 광원이 상기 리드프레임(L)을 통과하여 상기 하프미러(23)의 경면에 도달하면 그 조명은 경면을 투과하여 상기 상부 검사카메라(21a)에 화상으로써 획득될 수 있다. 이때, 상기 피사체는 상기 검사촬상부(20)를 통과하는 상기 리드프레임(L)의 상하면으로 이해함이 바람직하다.
이때, 상기 하프미러(23)에서 반사되거나 투과되는 조명에 대하여 고정도의 조명균일성이 유지되어야 하므로 상기 상부 반사조명(22a)에 의한 반사조명 및 상기 투과조명(24)에 의한 투과조명 간의 밝기 레벨차를 전압조정에 의하여 실질적으로 0이 되도록 상기 제어부(40)가 제어하여 상기 피사체 표면에 비추게된다.
따라서, 상기 상부 반사조명(22a) 및 상기 투과조명(24)을 통해 복수개의 장소로부터 상기 하프미러(23)에 조사되는 조명이 발생하므로 단일광원으로 발생하는 불안정한 조명의 명암분포가 해결되며 상기 리드프레임(L)에 조사되는 빛의 명암분포의 편차가 실질적으로 제거되어 상기 리드프레임(L)의 형상오차 및 외관오차를 정밀하게 측정 가능하므로 상기 리드프레임(L)에 대한 검사정밀성이 현저히 개선될 수 있다.
또한, 상기 상부 검사카메라(21a)와 상기 상부 반사조명(22a), 상기 투과조명(24) 및 상기 하프미러(23)를 통해 상기 리드프레임(L)에 대한 상면반사 검사 검사 및 투과 검사가 실질적으로 동시에 수행되므로 0.4초 단위시간당 1 UNIT의 리드프레임(L)의 상부 및 하부를 검사 가능하므로 검사시간이 단축되어 생산성 및 경제성이 현저히 개선될 수 있다.
더욱이, 상기 하프미러(23)가 장착됨므로써 조명의 상면반사 검사빛과 하부투과빛에 의하여 상기 리드프레임(L)의 상하면을 하나의 상부 검사카메라(21a)로 촬상 가능하므로 제조비용이 절감되어 경제성이 개선될 수 있다.
이어서, 상기 리드프레임(L)이 상기 피딩부(10)에 의해 전진되면 상기 하부 검사카메라(21b) 및 상기 하부 반사조명(22b)을 통해 상기 리드프레임(L)에 대한 하부 반사검사가 수행될 수 있다. 이때, 상기 하부 검사카메라(21b)의 구조는 상기 상부 검사카메라(21a)의 구조에 대응되며, 상기 하부 반사조명(22b)의 구조는 상기 상부 반사조명(22a)의 구조에 대응됨이 바람직하다.
한편, 상기 연산부(30)는 상기 검사촬상부(20)의 상부 및 하부 검사카메라(21a,21b)에서 각각 촬상된 상기 검사대상이미지를 전송받아 상기 검사대상이미지 및 기저장된 마스터이미지 간의 매칭률을 비교검사하도록 구비됨이 바람직하다.
이때, 상기 검사대상이미지는 상기 리드프레임(L)에 대한 상면반사 검사, 하면반사 검사, 및 투과 검사에 대한 각 이미지데이터를 포함함이 바람직하다. 또한, 상부 및 하부 검사카메라(21a,21b)에서 상기 연산부(30)로 상기 검사대상이미지를 전송하도록 유선 또는 무선 통신 연결을 매개하며, 상기 제어부(미도시) 및 상기 연산부(30)에 통신 연결되는 통신수단(미도시)이 더 구비됨이 바람직하다. 그리고, 상기 제어부(40) 및 상기 연산부(30)는 마이컴 등의 하나의 제어 및 연산 수단으로서 구비될 수 있다.
그리고, 상기 연산부(30)에는 이상적인 리드프레임에 대한 마스터이미지가 기저장되어 구비됨이 바람직하다. 이때, 상기 연산부(30)의 제어방법은 다음과 같다. 먼저, 상기 검사촬상부(20)를 통해 촬상된 상기 리드프레임(L)에 대한 상기 검사대상이미지가 상기 연산부(30)로 전송된다. 이어서, 상기 연산부(30)는 상기 검사대상이미지와 상기 마스터이미지 간의 매칭률을 비교검사한다.
이때, 매칭률은 상기 리드프레임(L)의 리드 간격 등이 상호 일치되는 정도를 수치화하여 나타낸 데이터로서 픽셀 단위로 비교판단되며, 상기 연산부(30)에 생성 및 저장될 수 있다. 또한, 상기 마스터이미지는 상면반사 검사, 하면반사 검사, 및 투과 검사에 대한 각 이미지데이터들과 비교매칭을 위한 복수개의 마스터이미지데이터를 포함할 수 있다.
더욱이, 상기 리드프레임 등속검사장치(100)는 상기 연산부(30)의 연산 결과에 따른 상기 리드프레임(L)의 불량 여부를 시각적으로 표시하는 모니터부(50)를 더 포함함이 바람직하다.
여기서, 상기 연산부(30)는 상기 매칭률이 기설정된 수치 미만인 경우 이를 불량으로 판정하여 상기 프레스(3) 및 상기 리드프레임 수납부(200)의 각 제어수단과 상기 모니터부(50)에 불량신호를 전송할 수 있다.
또한, 상기 연산부(30)는 상기 매칭률이 기설정된 수치 이상인 경우 이를 양품으로 판정하여 상기 프레스(3) 및 상기 리드프레임 수납부(200)의 각 제어수단과 상기 모니터부(50)에 양품신호를 전송할 수 있다.
이에 따라, 상기 연산부(30)가 상기 리드프레임(L)에 대한 상기 검사대상이미지와 상기 마스터이미지를 상호 비교판단하여 상기 리드프레임(L)의 핵심 부분인 리드의 찌그러짐과 좌,우 변형검사와 리드의 꼬임 상태검사 그리고 리드와 공간의 간격유지상태, 리드의 형상 등을 자동으로 검사할 수 있다. 이를 통해, 리드의 쏠림현상을 확인 할 수 있음은 물론 리드 개개별 중심이탈에 대한 불량 여부를 검출할 수 있어 제품의 신뢰도가 개선될 수 있다.
그리고, 상기 제어부(40)는 상기 피딩부(10)가 상기 제1속도로 등속 전진 제어시에만 상기 검사대상이미지가 중복없이 연속적으로 획득되도록 상기 피딩부(10)의 구동에 대응되는 기설정된 주기로 상기 검사촬상부(20)를 자동 제어함이 바람직하다. 이때, 상기 검사촬상부(20)를 자동 제어한다 함은 상기 상부 및 하부 검사카메라(21a,21b), 상기 상부 및 하부 반사조명(22a,22b) 및 상기 투과조명(24)이 자동으로 촬상, 조명 켜짐/꺼짐의 구동을 수행하도록 제어됨을 의미한다.
여기서, 상기 피딩부(10)의 구동에 대응되는 기설정된 주기라 함은 상기 리드프레임(L)의 한 영역이 정지상태에서 기설정된 거리만큼 후진된 후 상기 기설정된 거리와 동일한 거리만큼 전진되기 까지 소요되는 시간 간격을 의미한다.
이때, 경우에 따라 상기 제어부(40)는 상기 속도측정부(미도시)에 의해 측정되는 상기 피딩부(10)의 구동속도 또는 상기 리드프레임(L)의 이송속도가 상기 제1속도인 경우에만 상기 검사촬상부(20)가 동작되도록 자동 제어할 수도 있다.
따라서, 상기 리드프레임(L)이 상기 기설정된 거리만큼 후진된 후 전진되더라도 상기 리드프레임(L) 전체에 대한 상기 검사대상이미지가 상기 검사촬상부(20)를 통해 중복없이 연속적으로 획득될 수 있다.
또한, 상기 리드프레임(L)에 대한 상기 검사대상이미지와 기설정된 상기 마스터이미지간의 픽셀 단위 매칭률 비교판단을 통해 불량 여부가 상기 연산부(30)에 의해 판정되되 상기 피딩부(10)에 의한 상기 리드프레임(L)의 등속 전진시에만 촬상된 상기 검사대상이미지에 대한 검사를 수행하도록 상기 제어부(40)가 상기 검사촬상부(20)를 자동 제어하므로 상기 리드프레임(L) 전체에 대한 검사를 중복없이 연속적으로 수행 가능하여 검사정밀성이 개선될 수 있다.
한편, 상기 프레스(3)는 상기 연산부(30)로부터 전송받은 양품신호 및 불량신호에 대응되어 상기 리드프레임(L)에 대한 컷오프, 테이핑, 펀칭 공정을 하나의 장치에서 수행하도록 구비됨이 바람직하다. 이를 통해, 상기 리드프레임(L)의 양품 및 불량 부분이 기설정된 마디 간격으로 분할되어 상기 리드프레임 수납부(200)로 전달될 수 있다.
그리고, 상기 리드프레임 수납부(200)는 적어도 하나 이상의 컨베이어벨트를 포함하여 상기 프레스(3)에서 분할된 상기 리드프레임(L)이 이송되어 번들 단위로 포장준비되도록 구비될 수 있다.
여기서, 상기 리드프레임 수납부(200)는 상기 연산부(30)를 통해 불량으로 판정되어 상기 프레스(3)에서 분할된 불량 리드프레임을 수납하는 불량품수납부(201)와, 상기 연산부(30)를 통해 양품으로 판정되어 상기 프레스(3)에서 분할된 양품 리드프레임을 수납하는 양품수납부(202)를 포함함이 바람직하다. 이를 통해, 불량 리드프레임과 양품 리드프레임이 상호 구분되어 수납되므로 작업편의성이 현저히 개선될 수 있다.
따라서, 리드프레임의 검사가 정지상태에서 수행되던 종래와 달리, 검사촬상부(20)를 통해 획득되는 리드프레임(L)에 대한 검사대상이미지가 피딩부(10)에 의한 리드프레임(L)의 등속 이송과 함께 실시간 검사대상이미지 획득을 통한 검사가 동시에 수행되므로 생산성 및 경제성이 획기적으로 개선될 수 있다.
또한, 실질적인 하나의 제조장치를 통해 리드프레임(L)의 상면반사 검사, 하면반사 검사 및 투과 검사가 검사촬상부(20)에 의해 수행됨과 더불어 리드프레임(L)의 컷오프, 테이핑, 펀칭 공정이 실질적으로 연속적으로 수행되므로 경제성이 현저히 개선될 수 있다.
이때, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형 실시는 본 발명의 범위에 속한다.
1: 언코일러 2: 레벨러
3: 프레스 4a,4b,4c: 버퍼
10: 피딩부 20: 검사촬상부
21a: 상부 검사카메라 21b: 하부 검사카메라
22a: 상부 반사조명 22b: 하부 반사조명
23: 하프미러 24: 투과조명
30: 연산부 40: 제어부
50: 모니터부 100: 리드프레임 등속검사장치
200: 리드프레임 수납부

Claims (5)

  1. 베이스프레임의 일측에 구비되어 리드프레임의 컷오프, 테이핑, 펀칭을 위해 상기 리드프레임을 선택적으로 등속 전진 및 후진시키도록 구비되는 피딩부;
    상기 리드프레임의 상면반사 검사, 하면반사 검사 및 투과 검사를 위해 상기 피딩부에 의해 기설정된 제1속도로 등속 전진되는 상기 리드프레임을 연속적으로 촬영하는 검사촬상부;
    상기 검사촬상부에서 촬상된 상기 리드프레임에 대한 검사대상이미지를 전송받아 상기 검사대상이미지 및 기저장된 마스터이미지 간의 매칭률을 비교검사하는 연산부; 및
    상기 피딩부 및 상기 검사촬상부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는
    상기 리드프레임의 컷오프, 테이핑, 펀칭을 위한 상기 피딩부의 정지상태에서 상기 리드프레임이 기설정된 거리만큼 후진되도록 상기 피딩부를 1차 역방향 후진 제어하며,
    상기 검사대상이미지가 상기 피딩부의 등속 전진 구동상태에서 연속적으로 획득되기 위해 상기 피딩부를 상기 기설정된 거리 이내에서 상기 제1속도에 도달하도록 2차 정방향 가속전진 제어함을 특징으로 하는 리드프레임 등속검사장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1속도는 180~220mm/s로 설정되며,
    상기 기설정된 거리는 20~30mm로 설정됨을 특징으로 하는 리드프레임 등속검사장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 피딩부가 상기 제1속도로 등속 전진 제어시에 상기 검사대상이미지가 연속적으로 획득되도록 상기 피딩부의 구동에 대응되는 기설정된 주기로 상기 검사촬상부를 자동 제어함을 특징으로 하는 리드프레임 등속검사장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 검사촬상부는
    상기 리드프레임의 진행방향을 따라 상호 이격 배치되되 상기 리드프레임의 상부 및 하부에 각각 구비되어 상기 리드프레임을 촬상하는 상부 및 하부 검사카메라와,
    상기 상부 및 하부 검사카메라 각각에 상하방향으로 대향 배치되는 상부 및 하부 반사조명과,
    상기 리드프레임의 투과 검사를 위해 상기 상부 및 하부 검사카메라 중 어느 하나에 상하방향으로 대향 배치되되 기설정된 경사각으로 경사지게 구비되는 하프미러와,
    상기 리드프레임의 투과 검사를 위해 상기 하프미러에 대향 배치되는 투과조명을 포함함을 특징으로 하는 리드프레임 등속검사장치.
KR1020190090646A 2019-07-26 2019-07-26 리드프레임 등속검사장치 KR102039117B1 (ko)

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