KR102410920B1 - 인쇄회로기판의 회수 방법 및 이에 적합한 스캔검사장치 - Google Patents

Abstract

스캔 검사가 완료된 인쇄회로기판을 육안으로도 용이하게 양품과 불량품을 구분할 수 있도록 회수 및 적재시킬 수 있는 개선된 인쇄회로기판 회수 방법 및 이에 적합한 스캔검사장치가 개시된다.
본 발명에 따른 인쇄회로기판의 스캔검사장치는
스캔검사유닛은 검사된 인쇄회로기판의 양품/불량 여부를 나타내는 신호를 발생하고,
제품정렬부는 검사가 완료된 인쇄회로기판을 상기 제품회수부에 적재시킬 때 상기 스캔검사유닛에서 발생한 양품으로 판정된 인쇄회로기판과 불량으로 판정된 인쇄회로기판을 수평 방향으로 서로 소정의 거리를 두고 지그재그(zigzag) 형태로 적재하는 것을 특징으로 한다.

Description

인쇄회로기판의 회수 방법 및 이에 적합한 스캔검사장치 {Methode for collecting Printed circuit board and scanning device of printed circuit board therefor}

본 발명은 인쇄회로기판의 스캔검사장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 스캔 검사가 완료된 인쇄회로기판을 육안으로도 용이하게 양품과 불량품을 구분할 수 있도록 회수 및 적재시킬 수 있는 개선된 인쇄회로기판의 회수 방법 및 이제 적합한 스캔검사장치에 관한 것이다.

통상적으로 인쇄회로기판(이하, PCB라 칭함)의 제작 후에는 전기 회로적인 이상 유무를 판별하여 양품(良品), 또는 불량품(不良品)으로 구분하게 되는 바, 작업성 향상을 위하여 PCB의 공급, 테스트 동작, 양품 또는 불량품의 구분 동작이 일관성을 가지고 진행되도록 하는 여러 가지 형태의 PCB 스캔검사장치가 알려져 있다.

도 1은 자동화된 스캔검사장치의 예를 보인다.

도 1을 참조하면, 스캔검사장치(100)는 스캔검사유닛(200), 제품정렬부(300), 제품투입부(400), 제품회수부(500)를 포함한다.

검사에 투입될 PCB는 제품투입부(400)에 적재되고, 스캔검사유닛(200)에 의해 검사가 완료된 PCB는 제품회수부(500)에 적재된다. 제품정렬부(300)가 제품투입부(400)에 적재된 복수의 PCB를 일괄적, 순차적으로 스캔검사유닛(200)에 투입시키면, 스캔검사유닛(200)이 투입된 PCB들에 대한 양품/불량 여부를 검사하고, 검사가 완료되면 다시 제품정렬부(300)에 의해 일괄적, 순차적으로 수취되어 제품회수부(500)로 이송 및 적재된다.

도 2는 스캔검사장치가 검사가 완료된 인쇄회로기판을 적재하는 종래의 방법을 보이는 것이다.

도 2를 참조하면, 양품 PCB와 불량 PCB가 구분 없이 적재되어 있음을 알 수 있다.

이 경우, 다음 검사 공정에서 작업자가 양품 PCB와 불량 PCB를 구분할 수 없다는 문제점이 있다.

도 1에 도시된 바의 자동화된 구조의 스캔검사장치(100)에 있어서 PCB는 제품정렬부(300)를 통해 스캔검사유닛(200) 내부로 자동적, 일괄적으로 투입된다. 예를 들어, 90개의 PCB를 제품투입부(400)에 투입하게 되면 1번 ~ 90번까지의 PCB가 일괄적으로 스캔 및 검사된 후 역시 제품회수부(500)에 일괄적으로 적재된다.

일단 스캔 검사가 시작 되면, 스캔검사장치(100)는 자동으로 운전되기 때문에 90개의 PCB가 모두 검사 완료되기 전까지는 임의 조작 없이는 멈추지 않는다. 불량 PCB를 판별하였다고 하여 도중에 스캔검사장치(100)를 정지시켜 불량 PCB를 구분하면 스캔 검사 시간의 손실(Loss)이 발생된다.

한편, 이렇게 양품/불량을 일렬로 적재하면서 다음 공정의 작업자에게 이를 알려주기 위한 방법으로 검사 완료된 인쇄회로기판에 양품/불량 여부를 나타내는 마킹(marking)을 하는 방법이 있을 수 있다. 그렇지만, 이러한 마킹은 인쇄회로기판의 표면에 수행되는 것이기 때문에 불필요한 제품 결함을 발생시킬 수 있다는 문제와 더불어 마킹을 위한 별도의 장비가 필요하다는 문제도 있다.

다른 한편으로 양품 PCB와 불량 PCB를 서로 다른 제품회수부에 회수시키는 방법도 있지만, 이 경우에는 별도의 제품회수부가 필요하기 때문에 검사 장치의 크기가 커질 수밖에 없다는 문제점이 있다.

대한민국특허청 등록특허 제10-0976391호(2010년08월18일) 대한민국특허청 등록특허 10-1918220(2019년02월08일)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 스캔검사유닛에 의해 검사 완료된 PCB를 양품과 불량품을 육안으로도 손쉽게 구분할 수 있도록 하는 개선된 인쇄회로기판의 회수 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 스캔검사유닛에 의해 검사 완료된 PCB를 양품과 불량품을 육안으로도 손쉽게 구분할 수 있도록 회수하는 개선된 스캔검사장치를 제공하는 것에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 회수 방법은

스캔검사가 완료된 인쇄회로기판을 회수하는 방법에 있어서,

양품으로 판정된 인쇄회로기판을 적재하는 과정; 및

불량으로 판정된 인쇄회로기판을 상기 양품으로 판정된 인쇄회로기판에 대하여 수평 방향으로 소정의 거리만큼 이격시켜 적재하는 과정;

을 포함하며,

양품으로 판정된 인쇄회로기판과 불량으로 판정된 인쇄회로기판을 지그재그(zigzag) 형태로 서로 이격시켜 적재함으로써 육안으로도 양품으로 판정된 인쇄회로기판과 불량으로 판정된 인쇄회로기판을 판별할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.

상기의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인쇄회로기판 스캔검사장치는

검사할 인쇄회로기판이 적재되는 제품투입부;

검사가 완료된 인쇄회로기판이 회수되어 적재되는 제품회수부;

복수의 인쇄회로기판을 일괄적, 순차적으로 스캔 검사하는 스캔검사유닛; 및

상기 제품투입부로부터 검사할 인쇄회로기판을 수취하여 상기 스캔검사유닛으로 이송시키고 상기 스캔검사유닛에 의해 검사가 완료된 인쇄회로기판을 회수하여 상기 제품회수부로 이송 및 적재시키는 제품정렬부;

를 포함하며,

여기서, 상기 스캔검사유닛은 검사된 인쇄회로기판의 양품/불량 여부를 나타내는 신호를 발생하고,

상기 제품정렬부는 검사가 완료된 인쇄회로기판을 상기 제품회수부에 적재시킬 때 상기 스캔검사유닛에서 발생한 양품으로 판정된 인쇄회로기판과 불량으로 판정된 인쇄회로기판을 수평 방향으로 소정의 거리를 두고 지그재그(zigzag) 형태로 적재하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 스캔검사유닛은 상기 제품정렬부로 인쇄회로기판의 회수를 요청하는 신호와 더불어 양품/불량을 나타내는 신호를 인가하고,

상기 제품정렬부는 상기 양품/불량 신호에 따라 상기 인쇄회로기판의 이송 거리에 차이를 두어 언로딩하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 인쇄회로기판 검사장치는 검사 완료된 인쇄회로기판을 양품과 불량으로 구분하여 지그재그 형태로 적재함으로써 작업자가 육안으로도 손쉽게 양품과 불량을 판별하여 적절한 조치를 취할 수 있게 하는 효과를 갖는다.

도 1은 자동화된 스캔검사장치의 예를 보인다.
도 2는 스캔검사장치가 검사가 완료된 인쇄회로기판을 적재하는 종래의 방법을 보이는 것이다.
도 3은 스캔검사장치가 검사가 완료된 인쇄회로기판을 회수하는 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 회수 방법을 보인다.
도 4는 스캔검사장치가 도 3에 도시된 적재 상태를 구현하기 위한 동작을 보인다.
도 5는 언로딩 시의 동작을 보인다.
도 6은 스캔검사유닛의 구성을 보이는 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 스캔검사장치가 검사가 완료된 인쇄회로기판을 회수하는 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 회수 방법을 보인다.

도 3을 참조하면, 양품 PCB와 불량 PCB가 지그재그 형태 즉, 서로 간에 소정의 간격을 두고 수평 방향으로 거리(d)만큼 서로 비껴지도록 적재되고 있음을 알 수 있다.

여기서, 양품 PCB와 불량 PCB를 서로 이격시키는 간격은 제품회수부(500)의 내부 용적에 따라 적절하게 선택될 수 있다.

이와 같이 양품 PCB와 불량 PCB가 지그재그 형태로 서로 비껴서 적재하면, 다음 공정의 작업자는 육안으로 손쉽게 양품 PCB와 불량 PCB를 구별할 수 있게 된다. 즉, 검사 완료된 PCB에 양품/불량을 나타내기 위한 마킹을 할 필요가 없기 때문에 부수적인 불량을 방지할 수 있게 된다.

또한, 양품 PCB와 불량 PCB를 구분하여 적재하도록 제품회수부(500)를 두 개로 분리하여 구비할 필요가 없게 되기 때문에 스캔검사장치(100)의 크기를 크게 하지 않아도 무방하게 된다.

도 4는 스캔검사장치가 도 3에 도시된 적재 상태를 구현하기 위한 동작을 보인다.

도 4의 왼쪽 그림은 제품투입부(400)에 적재된 PCB를 스캔검사유닛(200)으로 이송시키는 과정을 보이는 것이고 오른쪽 그림은 검사가 완료된 PCB를 스캔검사유닛(200)으로부터 제품회수부(500)로 회수하는 과정을 보이는 것이다.

검사 투입시, 제품정렬부(300)는 제품투입부(400)에 적재된 PCB를 일괄적, 순차적으로 스캔검사유닛(200)에 투입한다.

제품정렬부(300)는 로딩부, 정렬부, 언로딩부 3개로 구성되어 있다. 스캔검사유닛(200)으로 투입 전 정렬부에서 제품을 정렬한 다음 로딩부에 의해 스캔검사유닛(200)으로 제품을 투입한다. 스캔 검사가 끝난 후 언로딩부가 제품을 회수하는 과정에서 정렬부는 로딩부 쪽으로 이동된다.

한편, 검사 완료후 PCB 회수시 제품정렬부(300)가 스캔검사유닛(200)으로부터 검사가 완료된 PCB들을 회수하여 제품회수부(500)에 적재시킨다. 이 과정에서 제품정렬부(300)는 스캔검사유닛(200)에서 발생하는 양품/불량 신호에 응답하여 이송 거리를 다르게 하도록 동작한다. 즉, 양품 PCB를 오른쪽에 배치하고 불량 PCB를 왼쪽에 배치하는 것이라고 가정하면, 양품 PCB를 적재시킬 때는 t(여기서, t는 스캔검사유닛(200)으로부터 제품회수부(500)까지의 거리)의 거리만큼 이송한 후에 수직 하강하여 적재시키게 되고, 불량 PCB를 적재시킬 때 t-d(여기서, d는 양품 PCB와 불량 PCB를 배치하는 간격)만큼 간격을 두어 이송한 후에 수직 하강하여 적재시키게 된다.

도 5는 언로딩 시의 동작을 보인다.

도 5를 참조하면, 언로딩부(302)는 진공흡착장치로 구현되는 것으로서 PCB를 진공 흡착하여 이송하는 것임을 알 수 있다. 이러한 언로딩부(302)의 구성 및 동작은 통상의 것이므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 5를 참조하면, 양품 PCB와 불량 PCB를 간격 d만큼 서로 비껴서 배치 즉, 지그재그 형태로 배치하는 것임을 알 수 있다.

이와 같이, 양품 PCB와 불량 PCB를 지그재그 형태로 배치하면 다음 공정의 작업자는 육안으로도 손쉽게 양품 PCB와 불량 PCB를 구분할 수 있다.

다른 한편으로 다음 공정에서 수동이 아닌 자동으로 PCB를 투입하는 경우에도 PCB의 적재 위치의 차이를 이용하여 용이하게 양품 PCB와 불량 PCB를 구분하여 처리할 수 있다.

도 6은 스캔검사유닛의 구성을 보이는 블록도이다.

인쇄회로기판의 결함 검사는 인쇄회로기판의 표면불량을 검출하기 위한 것으로, 인쇄회로기판의 메탈(Metal) 면과 피에스알(PSR) 면을 검사한다. 이와 같은 검사는 자동화된 스캔검사장치를 이용하거나 검시자에 의한 목시 검사를 병행하여 인쇄회로 기판의 패턴 오류를 방지한다.

상용화된 스캔검사장치는 가시광선과 광학 카메라를 이용한 자동 검사, 레이저광을 이용한 자동 검사 및 X선을 이용한 자동 검사 등이 있으며, 광학 카메라를 이용한 자동 검사는 PC(personal computer)로 구성되는 이미지처리부, 카메라 (camera) 및 조명기구로 구성된다.

상기 카메라는 인쇄회로 기판을 촬영하여 인쇄회로 기판의 이미지(image)를 생성하고, 카메라에서 발생된 인쇄회로 기판 이미지를 이미지 처리부에서 전송받아 미리 저장된 정상적인 인쇄회로 기판 이미지(마스터 이미지)와 비교하여 자동으로 카메라에서 촬영된 인쇄회로 기판의 결함을 검사하여 불량여부를 판별하게 된다.

도 6을 참조하면, 스캔검사유닛(200)은 피검사체에 대한 기준 영상을 저장하기 위한 기준영상 메모리부(205)와, 피검사체에 대한 검출 부위별 현재 영상을 저장하기 위한 타겟영상메모리부(207)와, 상기 기준영상 및 타겟영상의 얼라인먼트(Alignment) 조정을 위한 프로그램, 기준영상 및 타겟영상에 대한 상호 조도차를 이용하여 오류 여부를 검출하기 위한 측정 프로그램, 화상 필터링을 통해 불필요한 오류검출을 방지하기 위한 화상 필터링 프로그램이 탑재되는 프로그램메모리부(209)와, 상기 프로그램메모리부(209)의 오류검출 프로그램에 기초하여 상기 피검사체의 메탈(Metal) 부위 및 피에스알(PSR) 부위에 대한 상기 기준영상 대비 타겟영상의 오류성 변화를 검출하고, 피검사체의 스캔 제어를 수행하기 위한 제어부(201)와, 상기 제어부(201)의 스캔 제어에 응답하여 카메라, 램프 및 피검사체의 이송 시스템을 구동시키기 위한 메카니즘구동부(211)와, 상기 제어부(201)의 오류검출 결과에 따라 소정의 경고 메시지를 제공하기 위한 알람부(213)와, 상기 제어부(201)의 오류 검출결과를 포함하여, 상기 피검사체에 대한 기준영상 및 타겟영상신호를 생성하기 위한 영상 처리부(215)와, 상기 영상 처리부(215)의 출력포트에 접속되어 상기 각 영상신호에 대응하는 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이패널(217)로 구성된다.

여기서, 제어부(201)는 회수 요청 신호와 더불어 양품/불량 여부를 나타내는 전기적 신호를 제품정렬부(300)로 전송한다.

제품정렬부(300)는 스캔검사유닛(200)으로부터 전송되는 회수 요청 신호에 따라 언로딩 동작을 개시하게 되고, 양품/불량 신호에 따라 양품 PCB와 불량 PCB가 d만큼의 거리 차이를 두고 제품회수부(500)에 적재되도록 한다.

본 발명에 따르면, 자동화된 구조의 스캔검사장치에 의해 PCB가 일괄적으로 로딩 및 언로딩되더라도 양품 PCB와 불량 PCB를 지그재그 형태로 적재하기 때문에, 별도의 제품 적재부나 별도의 분류 장치가 없더라도 다음 작업 공정에서 양품 PCB와 불량 PCB를 육안으로도 용이하게 구별할 수 있게 된다.

이에 따라 모든 PCB를 연속으로 자동 스캔 한 후에 다음 공정의 검사장치 예를 들어, 자동 광학 검사기(AOI)로 옮겨 검사자가 검사를 시작하는 시점에서 검사자가 불량 PCB 및 양품 PCB를 손쉽게 구분할 수 있기 때문에 불량/양품 PCB를 모두 자동 광학 검사기에 올려놓고 확인을 해야 하는 불필요한 손실(Loss)가 발생 되는 것을 방지할 수 있다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

100...스캔검사장치
200...스캔검사유닛 300...제품정렬부
302...언로딩부
400...제품투입부 500...제품회수부

Claims (3)

1. 삭제
2. 검사할 인쇄회로기판이 적재되는 제품투입부;
   검사가 완료된 인쇄회로기판이 회수되어 적재되는 제품회수부;
   복수의 인쇄회로기판을 일괄적, 순차적으로 스캔 검사하는 스캔검사유닛; 및상기 제품투입부로부터 검사할 인쇄회로기판을 수취하여 상기 스캔검사유닛으로 이송시키고 상기 스캔검사유닛에 의해 검사가 완료된 인쇄회로기판을 회수하여 상기 제품회수부로 이송 및 적재시키는 제품정렬부;를 포함하며,
   여기서, 상기 스캔검사유닛은 검사된 인쇄회로기판의 양품/불량 여부를 나타내는 신호를 발생하되,
   상기 스캔검사유닛은 피검사체에 대한 기준 영상을 저장하기 위한 기준영상 메모리부(205)와, 피검사체인 인쇄회로기판에 대한 검출 부위별 현재 영상인 타겟영상을 저장하기 위한 타겟영상메모리부(207)와, 상기 기준영상 및 상기 타겟영상의 얼라인먼트 조정을 위한 프로그램, 상기 기준영상 및 상기 타겟영상에 대한 상호 조도차를 이용하여 오류 여부를 검출하기 위한 측정 프로그램, 화상 필터링을 통해 불필요한 오류검출을 방지하기 위한 화상 필터링 프로그램이 탑재되는 프로그램메모리부(209)와, 상기 프로그램메모리부(209)의 오류검출 프로그램에 기초하여 상기 피검사체의 메탈 부위 및 피에스알(PSR) 부위에 대한 상기 기준영상 대비 상기 타겟영상의 오류성 변화를 검출하고, 피검사체의 스캔 제어를 수행하기 위한 제어부(201)와, 상기 제어부(201)의 스캔 제어에 응답하여 카메라, 램프 및 피검사체의 이송 시스템을 구동시키기 위한 메카니즘구동부(211)와,상기 제어부(201)의 오류검출 결과에 따라 소정의 경고 메시지를 제공하기 위한 알람부(213)와, 상기 제어부(201)의 오류 검출결과를 포함하여, 상기 피검사체에 대한 상기 기준영상 및 상기 타겟영상의 신호를 생성하기 위한 영상 처리부(215)와, 상기 영상 처리부(215)의 출력포트에 접속되어 상기 기준영상 및 상기 타겟영상의 신호에 대응하는 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이패널(217)로 구성되며,
   여기서, 상기 제어부(201)는 인쇄회로기판의 회수를 요청하는 신호와 더불어 양품/불량 여부를 나타내는 전기적 신호를 상기 제품정렬부로 전송하고,
   상기 제품정렬부는 검사가 완료된 인쇄회로기판을 상기 제품회수부에 적재시킬 때 상기 스캔검사유닛에서 발생한 양품으로 판정된 인쇄회로기판과 불량으로 판정된 인쇄회로기판을 수평 방향으로 소정의 거리를 두고 지그재그(zigzag) 형태로 적재하되,
   상기 제품정렬부는 상기 양품/불량 여부를 나타내는 신호에 따라 상기 인쇄회로기판의 이송 거리에 차이를 두어 언로딩하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 스캔검사장치.
3. 삭제

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