KR102242093B1 - 메탈 마스크 검사 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 검사 위치에 메탈 마스크가 고정되는 본체 테이블, 메탈 마스크의 상부에 배치되어, 메탈 마스크에 형성된 패턴을 촬영하는 촬영수단, 본체 테이블 상에서 촬영수단을 X 또는 Y 방향으로 이동시키는 제1 이송수단, 메탈 마스크를 사이에 두고 촬영수단의 하부에 구비되어, 메탈 마스크의 패턴으로 빛을 조사하는 광원부, 제1 이송수단의 Y 방향 이동과 연동하도록 제1 이송수단에 연결되고, 광원부를 X 방향으로 이동시키는 제2 이송수단 및 촬영수단에 의해 촬영된 패턴 이미지를 이용하여, 메탈 마스크의 불량 유무를 검사하는 제어부를 포함하는 메탈 마스크 검사 장치를 제공한다.

Description

메탈 마스크 검사 장치{AN APPARATUS FOR INSPECTING METAL MASK}
본 발명은 메탈 마스크 검사 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 메탈 마스크의 패턴을 정밀하게 촬영하여 불량 검사를 수행할 수 있는 메탈 마스크 검사 장치에 관한 것이다.
일반적으로 메탈 마스크는 반도체 제조 분야, 특히 표면 실장기술에서 인쇄회로기판 등에 칩 등을 장착하기 위해 솔더 크림을 도포하거나 또는 노광 작업을 하는 경우에 널리 사용되는 금속 박막을 말하는 것으로, 스텐실 마스크라고도 한다.
메탈 마스크는 미세 구멍이 타공된 패턴을 가지며, 사각틀 형상의 고정프레임에 가장자리가 고정된 상태로 사용된다.
이러한 메탈 마스크는 반도체 회로 또는 태양전지의 전극 등을 인쇄하는 등 정밀한 공정에 사용됨에 따라, 메탈 마스크의 패턴에 미세한 이물이 부착되거나 손상되는 등의 불량이 발생되면, 해당 메탈 마스크를 사용하는 제조 공정 전체에 큰 손실을 야기할 수 있다.
따라서, 메탈 마스크는 사용전 또는 사용후 정기적으로 불량 유무를 검사할 필요가 있다.
통상, 메탈 마스크의 불량 유무를 검사함에 있어서는 검사 장치 등을 이용하여 검사를 수행하게 되는데, 메탈 마스크를 지그 또는 고정프레임 등을 통해 장치 본체부에 고정시킨 후, 광원을 통해 메탈 마스크에 형성된 패턴에 빛을 조사하고, 카메라로 메탈 마스크의 패턴을 촬영하여 패턴 이미지를 획득한 후, 패턴 이미지를 분석하여 메탈 마스크에 형성된 패턴의 불량 여부를 검사하고 있다.
그런데, 종래의 검사 장치는 본체부의 하부에 고정된 단일 광원을 이용하여 메탈 마스크 쪽으로 빛을 조사하고 이를 촬영하고 있어, 조사되는 빛의 확산에 의해 메탈 마스크의 패턴 쪽으로 빛이 균일하게 조사되지 않는 단점이 있고, 더불어 외부 조명 등에 의해 빛의 간섭이 발생할 수 있는 단점이 있어, 정밀한 패턴 이미지를 획득하기 어려운 문제가 있으며, 이에 의해 불량 검사의 정확도가 떨어지는 단점이 있다.
본 발명에서는 메탈 마스크 검사 장치, 구체적으로는 촬영수단과 광원부를 동시에 동일한 위치로 이동시켜, 메탈 마스크의 패턴과 근접한 위치에서 패턴으로 빛을 조사하는 동시에 촬영을 수행함으로써, 정밀한 패턴 이미지를 획득할 수 있고, 이를 통해 패턴 불량 검사의 정확도를 높일 수 있는 메탈 마스크 검사 장치를 제공하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 검사 위치에 메탈 마스크가 고정되는 본체 테이블, 메탈 마스크의 상부에 배치되어, 메탈 마스크에 형성된 패턴을 촬영하는 촬영수단, 본체 테이블 상에서 촬영수단을 X 또는 Y 방향으로 이동시키는 제1 이송수단, 메탈 마스크를 사이에 두고 촬영수단의 하부에 구비되어, 메탈 마스크의 패턴으로 빛을 조사하는 광원부, 제1 이송수단의 Y 방향 이동과 연동하도록 제1 이송수단에 연결되고, 광원부를 X 방향으로 이동시키는 제2 이송수단 및 촬영수단에 의해 촬영된 패턴 이미지를 이용하여, 메탈 마스크의 불량 유무를 검사하는 제어부를 포함하는 메탈 마스크 검사 장치를 제공한다.
또한, 제어부는 제1 이송수단과 제2 이송수단의 구동을 동기화하여, 상하 대향하게 배치된 촬영수단과 광원부를 동시에 동일한 방향으로 이동시켜, 메탈 마스크의 패턴을 촬영하도록 제어하는 메탈 마스크 검사 장치를 제공한다.
또한, 제1 이송수단은 본체 테이블의 상부 양측에 각각 구비되는 가이드레일, 가이드레일에 수직하게 결합되고, 가이드레일을 따라 Y 방향으로 이동 가능하게 구비되는 제1 이송부, 제1 이송부의 상단에 수평하게 연결되는 상부가이드 및 상부가이드를 따라 촬영수단을 X 방향으로 이동시키는 제2 이송부를 포함하는 메탈 마스크 검사 장치를 제공한다.
또한, 제1 이송부는 가이드레일에 이동 가능하게 구비되는 수직지지대 및 제어부에 의해 구동하고, 수직지지대가 가이드레일을 따라 이동할 수 있도록 동력을 제공하는 제1 구동부를 포함하는 메탈 마스크 검사 장치를 제공한다.
또한, 제2 이송부는 상부가이드에 구비되는 리드스크류, 촬영수단의 일측에 구비되고 리드스크류에 이동 가능하게 스크류 결합되는 스크류 너트 및 제어부에 의해 구동하고, 리드스크류를 회전시켜 촬영수단을 리드스크류를 따라 이동시키는 제2 구동부를 포함하는 메탈 마스크 검사 장치를 제공한다.
또한, 제2 이송수단은 제1 이송부의 하단에 수평하게 연결되어 상부가이드와 평행하게 배치되는 하부가이드 및 하부가이드를 따라 광원부를 X 방향으로 이동시키는 제3 이송부를 포함하는 메탈 마스크 검사 장치를 제공한다.
또한, 제3 이송부는 하부가이드의 양단에 각각 구비되는 타이밍기어, 하부가이드의 길이 방향을 따라 구비되어 타이밍기어에 권취되고 벨트 상에 광원부가 고정되는 타이밍벨트 및 제어부에 의해 구동하고, 타이밍기어를 회전시켜 광원부를 타이밍벨트를 따라 이동시키는 제3 구동부를 포함하는 메탈 마스크 검사 장치를 제공한다.
또한, 촬영수단의 일측에 구비되고, 메탈 마스크의 상면 코너를 가압하여 텐션을 측정하는 텐션 측정부를 더 포함하는 메탈 마스크 검사 장치를 제공한다.
또한, 제어부는 각종 메탈 마스크의 패턴을 검사한 검사 기록의 빅데이터를 기반으로 기계학습을 수행하여, 메탈 마스크의 패턴 형상에 따라 촬영수단과 광원부의 위치를 최적화된 위치로 보정하는 메탈 마스크 검사 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 메탈 마스크 검사 장치는, 메탈 마스크를 사이에 두고 상하로 배치된 촬영수단과 광원부를 동시에 동일한 위치로 이동시켜, 메탈 마스크의 패턴과 근접한 위치에서 패턴으로 빛을 조사하는 동시에 촬영을 수행함으로써, 메탈 마스크의 패턴을 정밀하게 촬영할 수 있어, 패턴 불량 검사의 정확도를 높일 수 있다.
또한, 광원부와 촬영수단이 메탈 마스크를 사이에 두고 근접한 위치에서 상하로 대향하게 배치됨으로써, 광원부를 통해 패턴으로 빛을 조사하는 과정에서, 패턴을 통과하는 빛의 직진성을 향상시킬 수 있고, 균일한 빛이 조사할 수 있음은 물론, 외부 조명 등에 대한 빛의 간섭을 방지할 수 있어, 촬영수단을 통해 정밀하게 패턴의 형상을 촬영할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 메탈 마스크 검사 장치는, 각종 메탈 마스크의 패턴을 검사한 검사 기록의 빅데이터를 기반으로 기계학습하여, 메탈 마스크에 형성된 패턴의 형상에 따라 자체적으로 촬영수단과 광원부의 위치를 보정하고 패턴 촬영을 수행할 수 있어, 메탈 마스크의 패턴 불량 검사를 효과적으로 수행할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 마스크 검사 장치의 구성을 정면도로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 마스크 검사 장치의 구성을 측면도로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 마스크 검사 장치의 요부 구성을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 이송수단 및 제2 이송수단의 구성을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 마스크 검사 장치에서 메탈 마스크의 텐션을 테스트하는 과정으로 도시한 것이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 마스크의 패턴을 검사하는 과정을 순차적으로 도시한 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, “또는”, “적어도 하나” 등의 표현은 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 마스크 검사 장치(10)의 구성을 정면도로 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 마스크 검사 장치(10)의 구성을 측면도로 도시한 것이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 마스크 검사 장치(10)의 요부 구성을 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 이송수단(300) 및 제2 이송수단(500)의 구성을 도시한 것이다.
설명에 앞서, 본 실시예에서는 도 3을 기준으로 상부가이드(330)의 길이 방향을 X 방향으로 하고, 가이드레일(310)의 길이 방향을 Y 방향으로 정의하여 설명한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 마스크 검사 장치(10)는, 본체 테이블(100), 촬영수단(200), 제1 이송수단(300), 광원부(400), 제2 이송수단(500) 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
본체 테이블(100)은 본 실시예에 따른 메탈 마스크 검사 장치(10)의 외관을 구성하고, 촬영수단(200), 제1 이송수단(300), 광원부(400) 및 제2 이송수단(500)를 지지할 수 있다.
이때, 본체 테이블(100)의 상부에는 촬영수단(200), 제1 이송수단(300), 광원부(400) 및 제2 이송수단(500)를 보호하기 위한 상부커버(110)가 일체로 형성될 수 있고, 상부커버(110)의 전면에 개폐 가능한 도어(120)가 구비될 수 있다.
또한, 본체 테이블(100)에는 메탈 마스크(1)를 고정하는 고정프레임(3)이 삽입 결합되는 결합가이드(130)가 구비될 수 있다.
이때, 결합가이드(130)는 한 쌍으로 구비되어 본체 테이블(100)의 양측에 배치될 수 있고, 고정프레임(3)의 결합 시, 고정프레임(3)의 양측을 지지할 수 있다.
여기서, 고정프레임(3)은 사각틀 형태로 형성되어, 틀 안쪽으로 검사를 위한 메탈 마스크(1)가 고정될 수 있다.
또한, 메탈 마스크(1)가 고정된 고정프레임(3)은 본체 테이블(100)의 결합가이드(130)에 삽입 결합됨에 따라, 메탈 마스크(1)를 본체 테이블(100) 상의 검사 위치에 고정시킬 수 있다.
이때, 메탈 마스크(1)는 본체 테이블(100)에 구비되는 촬영수단(200)과 광원부(400)의 사이에 배치될 수 있다.
촬영수단(200)은 메탈 마스크(1)의 상부에 배치되어, 메탈 마스크(1)에 형성된 패턴(2)을 촬영할 수 있다.
즉, 촬영수단(200)은 메탈 마스크(1)를 촬영할 수 있는 카메라 등의 비전센서로 이루어질 수 있고, 메탈 마스크(1)의 패턴(2)을 촬영한 이미지는 장치 내 제어부(미도시)에 구비되는 메모리(미도시)에 저장될 수 있다.
이때, 촬영수단(200)은 본체 테이블(100)에서 제1 이송수단(300)에 의해 지지되어, 메탈 마스크(1)를 상면에 근접하게 배치될 수 있다.
제1 이송수단(300)은 본체 테이블(100) 상에서 촬영수단(200)을 X,Y 방향으로 이송할 수 있다.
구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 이송수단(300)은 본체 테이블(100)의 상부 양측에 각각 구비되는 가이드레일(310)과, 가이드레일(310)에 수직하게 결합되고 가이드레일(310)을 따라 Y 방향으로 이동 가능하게 구비되는 제1 이송부(320)와, 제1 이송부(320)의 상단에 수평하게 연결되는 상부가이드(330)와, 상부가이드(330)를 따라 촬영수단(200)을 X 방향으로 이동시키는 제2 이송부(340)를 포함할 수 있다.
여기서, 가이드레일(310)은 한 쌍으로 구비되어 본체 테이블(100)의 상부 양측에 각각 Y 방향으로 평행하게 배치될 수 있다.
또한, 제1 이송부(320)는 한 쌍의 가이드레일(310)에 각각 이동 가능하게 구비되는 한 쌍의 수직지지대(321)와, 수직지지대(321)가 가이드레일(310)을 따라 이동할 수 있도록 동력을 제공하는 제1 구동부(미도시)를 포함할 수 있다.
여기서, 수직지지대(321)는 가이드레일(310)과 결합되는 부분에 복수의 롤러(미도시)가 구비되어 있어, 복수의 롤러(미도시)를 통해 수직지지대(321)가 가이드레일(310)을 따라 이동 가능하게 구비될 수 있다.
더불어, 제1 구동부(미도시)는 수직지지대(321)에 구비될 수 있고, 구동모터를 통해 복수의 롤러(미도시)에 회전력을 전달함으로써, 수직지지대(321)를 가이드레일(310)을 따라 전후 방향으로 이동시킬 수 있다.
또한, 제2 이송부(340)는 상부가이드(330)에 구비되는 리드스크류(341)와, 촬영수단(200)의 일측에 구비되고 리드스크류(341)에 이동 가능하게 스크류 결합되는 스크류 너트(342)와, 리드스크류(341)를 회전시켜 촬영수단(200)을 리드스크류(341)를 따라 이동시키는 제2 구동부(343)를 포함할 수 있다.
여기서, 상부가이드(330)에는 촬영수단(200)이 LM가이드(G) 등에 의해 가이드 결합될 수 있고, 더불어 촬영수단(200)에 구비된 스크류 너트(342)가 상부가이드(330)에 구비된 리드스크류(341)에 결합되어 있어, 제2 구동부(343)가 리드스크류(341)를 정회전 또는 역회전시키는 경우, 상부가이드(330) 상에서 스크류 너트(342)가 리드스크류(341)를 따라 촬영수단(200)을 좌우 방향으로 이동시킬 수 있다.
또한, 제2 구동부(343)는 상부가이드(330)의 일측에 구비되어 리드스크류(341)의 일단과 연결될 수 있고, 구동모터를 통해 리드스크류(341)에 회전력을 전달할 수 있다.
이때, 제1 이송부(320)와 제2 이송부(340)에 각각 구비되는 제1 구동부(미도시)와 제2 구동부(343)는 후술되는 제어부(미도시)의 제어에 따라 동작할 수 있다.
결국, 이와 같은 구성의 제1 이송수단(300)은 촬영수단(200)을 X,Y 방향으로 이송함에 있어서, 한 쌍의 수직지지대(321)의 상단 사이에 수평하게 구비되는 상부가이드(330) 및 리드스크류(341)를 따라 촬영수단(200)을 X 방향으로 이송할 수 있고, 더불어 한 쌍의 수직지지대(321)를 한 쌍의 가이드레일(310)을 따라 Y 방향으로 이동시킴으로써 촬영수단(200)을 Y 방향으로 이송할 수 있다.
한편, 광원부(400)는 메탈 마스크(1)를 사이에 두고 촬영수단(200)의 하부에 구비되어, 메탈 마스크(1)에 형성된 패턴(2)으로 빛을 조사할 수 있다.
이때, 광원부(400)는 LED 램프 등의 광원을 이용할 수 있다.
또한, 광원부(400)는 본체 테이블(100) 상에서 제2 이송수단(500)에 의해 항시 촬영수단(200)의 하부에 배치되도록 이송될 수 있다.
즉, 광원부(400)가 메탈 마스크(1)에 형성된 패턴(2)으로 빛을 조사하면, 조사된 빛이 메탈 마스크(1)의 패턴(2)을 통과하게 되는데, 이때 촬영수단(200)이 메탈 마스크(1)의 패턴(2)을 촬영함으로써, 촬영 이미지를 통해 패턴(2)에 미세한 이물이 부착되었거나 손상되었는지 등의 불량 유무를 검사할 수 있다.
이때, 촬영수단(200)은 메탈 마스크(1)의 상면에 근접하게 배치되어 메탈 마스크(1)에 형성된 패턴(2)을 명확하게 촬영할 수 있고, 이를 통해 패턴(2)의 정밀한 검사를 수행할 수 있다.
또한, 광원부(400)는 촬영수단(200)의 하부에 대향하게 배치되어 촬영수단(200)을 향하여 빛을 조사함으로써, 촬영수단(200) 쪽으로 조사되는 빛의 직진성을 향상시킬 수 있고, 균일한 빛이 조사할 수 있다.
더욱이, 광원부(400)는 상하로 승강 가능하게 구비되어 촬영수단(200)에 더욱 근접하게 배치될 수 있고, 이 경우 빛의 직진성이 더욱 향상될 수 있음은 물론, 외부 조명 등에 대한 빛의 간섭을 방지할 수 있으며, 촬영수단(200)에서 메탈 마스크(1)의 패턴(2)을 더욱 명확하고 정밀하게 촬영할 수 있다.
또한, 광원부(400)와 대향하게 배치되는 촬영수단(200)은 메탈 마스크(1)의 패턴 촬영을 시작하기 전에, 광원부(400)와의 중심이 맞을 수 있도록 센터링을 수행할 수 있으며, 이 과정을 통해 촬영수단(200)과 광원부(400)를 이용한 메탈 마스크 패턴 촬영의 정확성을 증대시킬 수 있다.
이때에는 일 예로써, 촬영수단(200)이 광원부(400)의 상면을 촬영하여 촬영 이미지를 통해 광원부(400)의 중심을 찾아 이동하거나, 광원부에서 조사되는 빛을 촬영하여 촬영된 광량 또는 광 패턴을 이용하여 광원부의 중심을 찾아 이동할 수 있다.
한편, 제2 이송수단(500)은 제1 이송수단(300)과 함께 Y 방향으로 이동하도록 제1 이송수단(300)과 연결되고, 광원부(400)를 X 방향으로 이동시킬 수 있다.
구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 이송수단(500)은 제1 이송수단(300)에 구비된 한 쌍의 수직지지대(321)의 하단 사이에 수평하게 연결되어 제1 이송수단(300)의 상부가이드(330)와 평행하게 배치되는 하부가이드(510)와, 하부가이드(510)를 따라 광원부(400)를 X 방향으로 이동시키는 제3 이송부(520)를 포함할 수 있다.
여기서, 제3 이송부(520)는 하부가이드(510)의 양단에 각각 구비되는 타이밍기어(521)와, 하부가이드(510)의 길이 방향을 따라 구비되어 타이밍기어(521)에 권취되고 벨트 상에 광원부(400)가 고정되는 타이밍벨트(522)와, 타이밍기어(521)를 회전시켜 광원부(400)를 타이밍벨트(522)를 따라 이동시키는 제3 구동부(523)를 포함할 수 있다.
이때, 제3 구동부(523)는 하부가이드(510)의 일단에 구비될 수 있고, 구동모터를 통해 타이밍기어(521)를 정회전 또는 역회전시켜, 타이밍기어(521)에 권취된 타이밍벨트(522)를 좌우 방향으로 이동시킴으로써, 타이밍벨트(522)에 고정된 광원부(400)를 좌우 방향으로 이동시킬 수 있다.
이때, 본 실시예에서는 타이밍기어(521) 및 타이밍벨트(522)를 통해 광원부(400)를 이동시킬 수 있도록 구성되어, 후술되는 제어부(미도시)를 통해 광원부(400)의 위치 이동을 정밀하게 제어할 수 있다.
이와 같은 구성의 제2 이송수단(500)은 한 쌍의 수직지지대(321)의 하단 사이에 수평하게 구비되는 하부가이드(510) 및 타이밍벨트(522)를 따라 광원부(400)를 X 방향으로 이송할 수 있고, 더불어 제1 이송수단(300)의 한 쌍의 수직지지대(321)가 한 쌍의 가이드레일(310)을 따라 Y 방향으로 이동하는 경우, 한 쌍의 수직지지대(321)의 하단 사이에 구비된 광원부(400)가 Y 방향으로 이송될 수 있다.
이때, 상술한 제1 이송수단(300)의 수직지지대(321)에는 상부가이드(330)와 제2 이송수단(500)의 하부가이드(510)가 상하로 평행하게 구비되어, 수직지지대(321)가 가이드레일(310)을 따라 Y 방향으로 이동하는 경우, 상부가이드(330)에 배치된 촬영수단(200)과 하부가이드(510)에 배치된 광원부(400)가 동시에 Y 방향으로 이송될 수 있다.
한편, 제어부(미도시)는 촬영수단(200), 제1 이송수단(300), 광원부(400) 및 제2 이송수단(500)을 제어하는데, 제1 이송수단(300)과 제2 이송수단(500)의 구동을 동기화하여, 촬영수단(200)의 이동에 따라 동일한 이동 방향으로 광원부(400)를 동시에 이동시켜, 촬영수단(200)의 하부에 광원부(400)가 대향하게 배치되도록 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어부(미도시)는 제1 이송수단(300)에 구비된 제1 구동부(미도시)를 제어하여 가이드레일(310)에 결합된 수직지지대(321)를 전후 방향으로 이동시킴으로써, 수직지지대(321)의 상단 및 하단에 각각 연결되는 촬영수단(200) 및 광원부(400)를 동시에 Y 방향으로 이동시킬 수 있다.
이때, 촬영수단(200)과 광원부(400)가 상하로 대향하게 배치됨에 따라, 촬영수단(200)과 광원부(400)를 동일한 Y 방향으로 이동시킬 수 있다.
또한, 제어부(미도시)는 제1 이송수단(300)에 구비된 제2 구동부(343)와 제2 이송수단(500)에 구비된 제3 구동부(523)를 동기화하여, 제2 구동부(343)가 촬영수단(200)을 X 방향으로 이동시키는 이동량에 대응하여 제3 구동부(523)가 광원부(400)를 X 방향으로 이동시킬 수 있으며, 이를 통해 촬영수단(200)과 광원부(400)를 동일한 X 방향으로 이동시킬 수 있다.
이에 따라, 촬영수단(200)과 광원부(400)를 동일한 X,Y 방향으로 이동시킬 수 있어, 촬영수단(200)과 광원부(400)를 메탈 마스크(1)의 패턴(2)이 형성된 위치로 동시에 이동시킬 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 메탈 마스크 검사 장치(10)는, 메탈 마스크(1)를 사이에 두고 촬영수단(200)과 광원부(400)를 동일한 방향으로 동시에 이동시켜, 메탈 마스크(1)의 패턴(2)과 근접한 위치에서 패턴(2)으로 빛을 조사하는 동시에 촬영을 수행함으로써, 메탈 마스크(1)의 패턴(2)을 정밀하게 촬영할 수 있다.
이때, 광원부(400)는 패턴(2) 하부의 근접한 위치에서 빛을 조사하고, 촬영수단(200)은 패턴(2) 상부의 근접한 위치에서 촬영을 수행함으로써, 패턴(2)을 통과하는 빛의 직진성을 향상시킬 수 있고, 균일한 빛이 조사할 수 있음은 물론, 외부 조명 등에 대한 빛의 간섭을 방지할 수 있어, 촬영수단(200)을 통해 정밀한 패턴 형상을 촬영할 수 있다.
또한, 제어부(미도시)에서 촬영수단(200)에 의해 촬영된 패턴 이미지를 설계도와 비교 검사하여, 패턴의 불량 유무를 검출할 수 있으며, 정밀하게 촬영된 패턴 이미지를 검사함으로써 검사의 정확도를 높일 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 메탈 마스크 검사 장치(10)는 입력부(610)와 디스플레이부(620)를 더 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 입력부(610)를 통해서는 촬영수단(200), 제1 이송수단(300), 광원부(400) 및 제2 이송수단(500)을 제어하기 위한 명령을 입력할 수 있고, 이를 통해 메탈 마스크(1)의 패턴 촬영을 수행하고, 촬영된 패턴 이미지를 검사하여 불량 여부를 확인할 수 있다.
또한, 명령 입력을 통해 촬영수단(200), 제1 이송수단(300), 광원부(400) 및 제2 이송수단(500)을 제어하여 메탈 마스크(1)의 텐션 테스트를 수행할 수 있는데, 이에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
디스플레이부(620)는 촬영수단(200)에 의해 촬영된 패턴 이미지를 표시할 수 있고, 검사된 패턴의 불량 유무를 표시할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 메탈 마스크 검사 장치(10)는, 메탈 마스크(1)의 패턴(2)을 촬영하기 전에 메탈 마스크(1)의 텐션을 테스트할 수 있다.
즉, 메탈 마스크(1)를 고정프레임(3)에 고정함에 있어서, 메탈 마스크(1)를 팽팽한 상태로 고정해야 메탈 마스크(1)의 패턴(2)을 정확하게 검사할 수 있으며, 이를 위해 사전에 메탈 마스크(1)의 텐션을 측정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 마스크 검사 장치(10)에서 메탈 마스크(1)의 텐션을 테스트하는 과정으로 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 메탈 마스크 검사 장치(10)는 촬영수단(200)의 일측에 구비되어 메탈 마스크(1)의 상면을 가압하는 텐션 측정부(210)를 더 포함할 수 있다.
텐션 측정부(210)는 사각틀 형태의 고정프레임(3)에 고정된 메탈 마스크(1)의 네 코너 부분을 각각 가압하여 텐션을 측정할 수 있다.
이때는, 제어부(미도시)의 제어에 의해 촬영수단(200)과 광원부(400)가 메탈 마스크(1)의 센터로 이동하여 중심점을 찾고, 중심점을 기준으로 메탈 마스크(1)의 네 코너를 인식할 수 있다.
이후, 촬영수단(200)과 광원부(400)가 메탈 마스크(1)의 네 코너 중 한쪽 코너로 이동하여, 텐션 측정부(210)를 통해 메탈 마스크(1)의 코너 상면을 가압하여 텐션을 측정하고, 동일한 방법으로 나머지 세 코너의 텐션을 순차적으로 측정한 후, 네 코너를 측정한 텐션값의 평균값을 구하여 메탈 마스크(1)의 텐션을 검출할 수 있다.
이때, 검출된 메탈 마스크(1)의 텐션이 기 설정된 텐션 범위에 포함되는 경우, 해당 메탈 마스크(1)의 패턴 촬영 및 검사를 수행할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 메탈 마스크 검사 장치(10)는 각종 메탈 마스크(1)의 패턴(2)을 검사한 검사 기록의 빅데이터를 기반으로 기계학습(머신 러닝)을 수행하여, 자체적으로 촬영수단(200)과 광원부(400)의 위치를 보정함으로써, 최적의 위치에서 메탈 마스크(1)의 패턴(2)을 촬영할 수 있으며, 이를 통해 패턴 불량 검사를 효과적으로 수행할 수 있다.
즉, 메탈 마스크 검사 장치(10)는 메모리(미도시) 또는 외부 서버에 저장된 각종 메탈 마스크(1)의 패턴 검사 기록의 빅데이터를 이용하여 기계학습을 수행하고, 이를 바탕으로 각종 메탈 마스크(1)의 패턴 형상에 따른 최적의 패턴 촬영 위치를 찾아내어, 검사 대상의 메탈 마스크(1) 패턴 촬영 시, 패턴 형상에 대응하여 촬영수단(200)과 광원부(400)의 위치를 보정할 수 있다.
또한, 검사 완료된 메탈 마스크(1)에 불량이 있다고 피드백이 오는 경우, 해당 검사 기록을 기계학습하여 추후 동일한 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 마스크 검사 장치(10)를 이용하여 메탈 마스크(1)의 패턴(2)을 검사하는 과정에 대해 설명한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 마스크(1)의 패턴(2)을 검사하는 과정을 순차적으로 도시한 것이다.
도 6를 참조하면, 사각틀 형태의 고정프레임(3)에 검사 대상이 되는 메탈 마스크(1)를 고정한 후, 해당 고정프레임(3)을 본체 테이블(100)의 결합가이드(130)에 삽입하여, 메탈 마스크(1)를 본체 테이블(100) 상의 검사 위치에 고정시킬 수 있다.
다음, 상술한 도 5에 도시된 바와 같이, 메탈 마스크(1)의 텐션 테스트를 수행할 수 있으며, 검출된 메탈 마스크(1)의 텐션이 기 설정된 텐션 범위에 포함되는 경우, 해당 메탈 마스크(1)의 패턴 촬영을 수행할 수 있다.
이후, 도 7을 참조하면, 메탈 마스크(1)에 형성된 패턴(2)을 촬영함에 있어서는, 제1 및 제2 이송수단(300,500)의 구동을 동기화하여 메탈 마스크(1)의 상하부에 각각 인접하게 배치된 촬영수단(200)과 광원부(400)를 동일한 방향으로 동시에 이동시켜, 메탈 마스크(1)의 패턴(2)이 형성된 위치로 이동시킬 수 있다.
이때, 광원부(400)는 메탈 마스크(1)의 패턴(2) 하부 근접한 위치에서 패턴(2)을 향해 빛을 조사하고, 동시에 촬영수단(200)은 메탈 마스크(1)의 패턴(2) 상부 근접한 위치에서 촬영을 수행함으로써, 메탈 마스크(1)의 패턴(2)을 정밀하게 촬영할 수 있다.
또한, 촬영된 메탈 마스크(1)의 패턴 이미지는 제어부(미도시)에 구비된 메모리(미도시)에 저장될 수 있고, 제어부(미도시)는 촬영된 패턴 이미지를 검사하여 해당 패턴의 불량 유무를 검출할 수 있다.
이때, 본체 테이블(100)의 일측에 구비된 디스플레이부(620)를 통해 메탈 마스크(1)의 패턴 이미지를 표시할 수 있고, 해당 패턴의 불량 유무를 표시할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 메탈 마스크 검사 장치(10)는, 메탈 마스크(1)를 사이에 두고 상하로 배치된 촬영수단(200)과 광원부(400)를 동시에 동일한 위치로 이동시켜, 메탈 마스크(1)의 패턴과 근접한 위치에서 패턴으로 빛을 조사하는 동시에 촬영을 수행함으로써, 메탈 마스크(1)의 패턴을 정밀하게 촬영할 수 있어, 패턴 불량 검사의 정확도를 높일 수 있다.
또한, 광원부(400)와 촬영수단(200)이 메탈 마스크(1)를 사이에 두고 근접한 위치에서 상하로 대향하게 배치됨으로써, 광원부(400)를 통해 패턴으로 빛을 조사하는 과정에서, 패턴을 통과하는 빛의 직진성을 향상시킬 수 있고, 균일한 빛이 조사할 수 있음은 물론, 외부 조명 등에 대한 빛의 간섭을 방지할 수 있어, 촬영수단(200)을 통해 정밀하게 패턴의 형상을 촬영할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 메탈 마스크 검사 장치(10)는, 각종 메탈 마스크(1)의 패턴을 검사한 검사 기록의 빅데이터를 기반으로 기계학습하여, 메탈 마스크(1)에 형성된 패턴의 형상에 따라 자체적으로 촬영수단(200)과 광원부(400)의 위치를 보정하고 패턴 촬영을 수행할 수 있어, 메탈 마스크(1)의 패턴 불량 검사를 효과적으로 수행할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다
따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 메탈 마스크 2 : 패턴
3 : 고정프레임 10 : 메탈 마스크 검사 장치
100 : 본체 테이블 200 : 촬영수단
210 : 텐션 측정부 300 : 제1 이송수단
400 : 광원부 500 : 제2 이송수단
610 : 입력부 620 : 디스플레이부

Claims (9)

  1. 검사 위치에 메탈 마스크가 고정되는 본체 테이블;
    상기 메탈 마스크의 상부에 배치되어, 상기 메탈 마스크에 형성된 패턴을 촬영하는 촬영수단;
    상기 본체 테이블 상에서 상기 촬영수단을 평면상의 X 또는 Y 방향으로 이동시키는 제1 이송수단;
    상기 메탈 마스크를 사이에 두고 상기 촬영수단의 하부에 승강 가능하게 구비되고, 상기 메탈 마스크의 패턴으로 빛을 조사하는 광원부;
    상기 제1 이송수단의 Y 방향 이동과 연동하도록 상기 제1 이송수단에 연결되고, 상기 광원부를 X 방향으로 이동시키는 제2 이송수단;
    상기 촬영수단의 일측에 일체로 구비되고, 상기 촬영수단으로부터 하부로 돌출되어 상기 메탈 마스크의 상면 코너를 가압하여 텐션을 측정하는 텐션 측정부; 및
    상기 제1 이송수단, 제2 이송수단 및 텐션 측정부의 동작을 제어하고, 상기 촬영수단에 의해 촬영된 패턴 이미지를 이용하여, 상기 메탈 마스크의 불량 유무를 검사하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 이송수단과 상기 제2 이송수단을 통해 상기 촬영수단을 상기 메탈 마스크의 네 코너로 각각 이동시켜 상기 텐션 측정부를 통해 텐션을 측정하고, 상기 네 코너에 대해 각각 측정된 텐션의 평균값을 구하여 상기 메탈 마스크의 텐션을 검출하며,
    상기 검출된 메탈 마스크의 텐션이 기 설정된 범위에 포함되는 경우, 상기 제1 이송수단과 상기 제2 이송수단의 구동을 동기화하여, 상하 대향하게 배치된 상기 촬영수단과 상기 광원부를 동시에 동일한 방향으로 이동시키고, 상기 촬영수단과 상기 광원부 사이에 상기 메탈 마스크의 패턴이 배치되면, 상기 메탈 마스크의 패턴과 근접하도록 상기 광원부를 상측으로 이동시켜, 상기 촬영수단을 통해 메탈 마스크의 패턴을 촬영하도록 제어하는 메탈 마스크 검사 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 이송수단은,
    상기 본체 테이블의 상부 양측에 각각 구비되는 가이드레일;
    상기 가이드레일에 수직하게 결합되고, 상기 가이드레일을 따라 Y 방향으로 이동 가능하게 구비되는 제1 이송부;
    상기 제1 이송부의 상단에 수평하게 연결되는 상부가이드; 및
    상기 상부가이드를 따라 상기 촬영수단을 X 방향으로 이동시키는 제2 이송부를 포함하는 메탈 마스크 검사 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 이송부는,
    상기 가이드레일에 이동 가능하게 구비되는 수직지지대; 및
    상기 제어부에 의해 구동하고, 상기 수직지지대가 가이드레일을 따라 이동할 수 있도록 동력을 제공하는 제1 구동부를 포함하는 메탈 마스크 검사 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제2 이송부는,
    상기 상부가이드에 구비되는 리드스크류;
    상기 촬영수단의 일측에 구비되고 상기 리드스크류에 이동 가능하게 스크류 결합되는 스크류 너트; 및
    상기 제어부에 의해 구동하고, 상기 리드스크류를 회전시켜 상기 촬영수단을 상기 리드스크류를 따라 이동시키는 제2 구동부를 포함하는 메탈 마스크 검사 장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 제2 이송수단은,
    상기 제1 이송부의 하단에 수평하게 연결되어 상기 상부가이드와 평행하게 배치되는 하부가이드; 및
    상기 하부가이드를 따라 상기 광원부를 X 방향으로 이동시키는 제3 이송부를 포함하는 메탈 마스크 검사 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제3 이송부는,
    상기 하부가이드의 양단에 각각 구비되는 타이밍기어;
    상기 하부가이드의 길이 방향을 따라 구비되어 상기 타이밍기어에 권취되고 벨트 상에 상기 광원부가 고정되는 타이밍벨트; 및
    상기 제어부에 의해 구동하고, 상기 타이밍기어를 회전시켜 상기 광원부를 상기 타이밍벨트를 따라 이동시키는 제3 구동부를 포함하는 메탈 마스크 검사 장치.
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    각종 메탈 마스크의 패턴을 검사한 검사 기록의 빅데이터를 기반으로 기계학습을 수행하여, 메탈 마스크의 패턴 형상에 따라 상기 촬영수단과 상기 광원부의 위치를 최적화된 위치로 보정하는 메탈 마스크 검사 장치.
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