KR102602881B1 - 7세그먼트 표시소자의 검사방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 7세그먼트 표시소자를 동시에 대량으로 검사할 수 있고, 부품의 규격을 포함한 전체적인 검사가 체계적으로 이루어질 수 있는 부품의 검사 방법에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 7세그먼트 표시소자의 검사방법은, 사양 확인 단계; 피검사물 에이징 단계; 번인 단계; 표면 검사 단계; 마킹 검사 단계; 리드 검사 단계; 및 포장 단계를 포함하고, 상기 챔버는, 일측면이 개방된 소정 크기의 본체; 상기 본체의 개방된 일측면을 선택적으로 커버하는 도어; 상기 본체 내부에 설치되면서 상기 피검사물이 각각 장착되는 복수 열의 소켓이 구비되는 검사지그; 상기 본체 내부를 소정 온도로 가열하는 가열장치; 및 상기 검사지그 및 상기 가열장치의 동작을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

7세그먼트 표시소자의 검사방법{Inspection Method of 7-segment Display Device}

본 발명은 7세그먼트 표시소자의 검사방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부품 제조사로부터 공급되는 대량의 7세그먼트 표시소자의 불량을 체계적이면서도 확실하게 검사하기 위한 7세그먼트 표시소자의 검사방법에 관한 것이다.

일반적으로 부품 제조사의 경우 부품을 제조한 다음, 별도의 검사 공정을 진행하여 불량품을 제거하고, 양품을 따로 선별하여 공급하게 되는데, 이렇게 불량품이 제조사에서 선별되어 납품되더라도 부품의 운반 및 보관 과정에서 외력에 의한 충격이나 보관 온습도 등 여러 요인에 의해 추가적으로 불량품이 발생하게 된다.

이렇게 부품의 운반 및 보관 과정에서 발생하는 불량품을 추가로 선별하지 않고 완제품 제조사에서 해당 부품을 사용하게 되면, 최종적으로 제조되는 완제품의 불량으로까지 확대되게 되므로 사전에 선별될 필요가 있다.

그러나 완제품 제조사의 경우 완제품 제조에 사용되는 소형 부품의 수가 많고, 또한 소형 부품을 작업자가 일일이 검사하는 데에 많은 인력과 오랜 시간이 소요되기 때문에 체계적으로 부품을 검사하는 데에 어려움이 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 종래 기술로는 등록특허공보 제1489948호의 LED 소자와 LED모듈의 불량 검사방법 및 LED 소자와 LED 모듈의 불량 검사장치(이하 '특허문헌'이라 한다)가 개시되어 있다.

상기 특허문헌은 적어도 하나의 LED 소자를 포함하는 LED 모듈에 구동전류를 인가하여 상기 LED 소자를 발광시키는 단계; 상기 LED 모듈에 작용하는 전압값을 측정하는 단계; 상기 LED 소자의 휘도값을 측정하는 단계; 및 기준시간동안 상기 LED 모듈의 전압강하율과 상기 LED 소자의 휘도강하율을 각각 산출하여 상기 전압강하율을 전압기준치와 비교하고 상기 휘도강하율을 휘도기준치와 비교하여 상기 LED 모듈의 불량을 판별하는 단계를 포함하는 것으로 이루어진다.

그러나 상기 특허문헌은 LED 소자의 전압과 휘도값을 이용하여 불량을 판별하는 것으로, 이 경우 LED 소자의 외관의 불량과 규격 오차에 대한 불량을 판별하지 못하는 문제가 있고, 이 때문에 완제품 제조 과정에서 부품의 규격이나 형상이 불량하여 조립 불량이 발생할 수 있는 문제가 있다.

또한, 복수 개의 LED가 선분(획)으로 구성되어, 위와 아래에 사각형 모양으로 두 개의 가로 획과 두 개의 세로 획이 배치되고, 위쪽 사각형의 아래 획과 아래쪽 사각형의 위쪽 획이 합쳐진 모양을 이루도록 구성되어 알파벳, 아라비아숫자 등을 출력하는 7세그먼트(Seven-segment display) 표시소자와 같이 모듈로 구성되는 소형 부품의 경우 작업자가 불량여부를 일일이 검사하기가 더욱 어려운 문제가 있다.

따라서 7세그먼트 표시소자를 동시에 대량으로 검사할 수 있고, 부품의 규격을 포함한 전체적인 검사가 체계적으로 이루어질 수 있는 부품의 검사 방법의 개발이 요구된다.

KR 10-1489948 B1 (2015. 01. 29.) KR 10-0476740 B1 (2005. 03. 05.) KR 10-2006-0131463 A (2015. 01. 29.) KR 10-0178694 B1 (1998. 11. 24.)

본 발명은 상기와 같은 종래의 7세그먼트 표시소자가 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 7세그먼트 표시소자를 동시에 대량으로 검사할 수 있고, 부품의 규격을 포함한 전체적인 검사가 체계적으로 이루어질 수 있는 부품의 검사 방법을 제공하는 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 7세그먼트 표시소자의 검사방법은, 입고된 피검사물의 포장을 제거한 다음, 상기 피검사물의 사양서를 통해 사양을 확인하는 사양 확인 단계; 상기 사양 확인 단계 후, 상기 피검사물을 챔버에 넣고 소정 온습도 조건하에서 소정 시간 유지시키는 피검사물 에이징 단계; 상기 에이징 단계 후, 상기 피검사물을 소정 온습도 조건하로 유지시킨 상태에서 확인된 사양에 맞추어 전압, 점등, 조도 및 쇼트 검사를 진행하는 번인 단계; 상기 번인 단계 후, 상기 챔버에서 상기 피검사물을 꺼내어 표면 상태를 검사하는 표면 검사 단계; 상기 표면 검사 단계 후, 상기 피검사물의 표면에 표기된 마킹의 인쇄 상태를 검사하는 마킹 검사 단계; 상기 마킹 검사 단계 후, 상기 피검사물의 리드 상태를 검사하는 리드 검사 단계; 및 상기 리드 검사 단계 후, 양품으로 판별된 상기 피검사물을 정렬하여 포장하는 포장 단계를 포함하고, 상기 챔버는, 일측면이 개방된 소정 크기의 본체; 상기 본체의 개방된 일측면을 선택적으로 커버하는 도어; 상기 본체 내부에 설치되면서 상기 피검사물이 각각 장착되는 복수 열의 소켓이 구비되는 검사지그; 상기 본체 내부를 소정 온도로 가열하는 가열장치; 및 상기 검사지그 및 상기 가열장치의 동작을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 상기 에이징 단계가 온도 50 ~ 75℃, 습도 65% 이하의 조건하에서 3 ~ 5시간 진행되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 번인 단계가 온도 50 ~ 75℃, 습도 65% 이하의 조건하에서 20 ~ 60분간 진행되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

이에 더해 본 발명은 상기 번인 단계에서 상기 피검사물의 7세그먼트의 전체 점등 여부, 0 ~ 9까지 연속된 숫자 점등 여부, 7세그먼트 각각의 조도 균일 여부, 비정상 점멸 여부가 순차적으로 검사되고, 불량으로 판별된 상기 소켓에 불량 시그널이 출력되어 선별되도록 하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 복수 개의 7세그먼트 표시소자가 챔버에 넣어진 채 소정 시간동안 에이징(aging)된 다음, 번인(Burn-in)되어 불량이 검사되고, 이후 표면, 마킹, 리드 검사가 순차적으로 진행되면서 불량품이 선별되므로 최종 포장되어 납품되는 7세그먼트 표시소자의 불량을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 규격이 다른 종류의 7세그먼트 표시소자가 하나의 검사지그에 장착되어 번인 검사가 진행되므로, 규격별로 복수 개의 챔버가 설치될 필요가 없는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 7세그먼트 표시소자의 검사방법의 예를 보인 순서도.
도 2(a, b)는 본 발명에 따른 7세그먼트 표시소자의 예를 보인 도면.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 챔버의 예를 보인 도면.
도 5는 본 발명에 따른 소켓의 다른 실시예를 보인 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.

본 발명은 7세그먼트 표시소자를 동시에 대량으로 검사할 수 있고, 부품의 규격을 포함한 전체적인 검사가 체계적으로 이루어질 수 있는 부품의 검사 방법을 제공하고자 하는 것으로, 이러한 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 사양 확인 단계(S10), 피검사물 에이징 단계(S20), 번인 단계(S30), 표면 검사 단계(S40), 마킹 검사 단계(S50), 리드 검사 단계(S60) 및 포장 단계(S70)로 이루어진다.

(1) 사양 확인 단계(S10)

이 단계는 7세그먼트 표시소자를 제조하는 제조사로부터 입고된 7세그먼트 표시소자(이하 '피검사물(1, 1')'이라 한다)의 포장을 제거한 다음, 후술되는 피검사물 에이징 단계(S20)를 진행하기에 앞서 피검사물(1, 1')의 수량과 사양서를 통해 제품의 사양을 확인하고, 이를 기초로 챔버(10)의 제어기(15)에 온습도 값을 입력하여 에이징 및 번인 조건을 사전에 설정하는 것이다.

이때 피검사물(1, 1')은 도 2(a, b)에 도시된 바와 같이 1자리수의 피검사물(1) 또는 1자리수 이상의 피검사물(1')로 구성될 수 있는데, 이러한 피검사물(1, 1')은 작업자에 의해 종류에 맞추어 분류되어 임시 적재된 다음, 후술되는 피검사물 에이징 단계(S20)를 진행하기 위해 챔버(10)로 이송되게 된다.

(2) 피검사물 에이징 단계(S20)

이 단계는 위 사양 확인 단계(S10) 이후, 종류별로 분류되어 적재된 피검사물(1, 1')을 챔버(10)의 내부에 넣고, 소정 시간 소정온습도 조건으로 방치하여 에이징(aging)하는 것이다.

이를 위한 챔버(10)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 일측면이 개방된 소정 크기의 본체(11)와, 상기 본체(11)의 개방된 일측면을 선택적으로 커버하는 도어(12)와, 상기 본체(11) 내부에 설치되면서 상기 피검사물(1, 1')이 각각 장착되는 복수 열의 소켓(13A)이 구비되는 검사지그(13)와, 상기 본체(11) 내부를 소정 온도로 가열하는 가열장치(14) 및 상기 검사지그(13) 및 상기 가열장치(14)의 동작을 제어하는 제어기(15)를 포함한다.

이때 검사지그(13)의 소켓(13A)은 도 5에 도시된 바와 같이 서로 다른 규격의 제1, 2, 3 소켓부(A, B, C)를 포함하여 구성될 수 있고, 이를 통해 피검사물(1, 1')의 종류에 따라 챔버(10)를 교체하지 않고도 규격에 맞는 소켓에 피검사물(1, 1')을 선택적으로 장착하여 사용할 수 있다.

그리고 본체(11)의 내부에는 피검사물(1, 1')이 에이징되기 위한 소정 크기의 에이징 테이블(T)이 구비되고, 이러한 챔버(10) 내부의 에이징 테이블(T) 위에 피검사물(1, 1')이 안착된 다음, 챔버(10)의 도어(12)를 닫고, 제어기(15)를 통해 가열장치(14)를 제어하여 챔버(10) 내부의 온습도를 설정된 조건에 맞추어 에이징하게 된다.

이때 에이징 단계(S20)는 온도 50 ~ 75℃, 습도 65% 이하의 조건하에서 3 ~ 5시간 진행될 수 있는데, 이러한 에이징 단계를 진행하면 피검사물(1, 1')에 스트레스가 소정 시간 동안 지속해서 가해지고, 이로 인해 접촉 불량 등과 같이 잠재적으로 불량이 내재된 피검사물(1, 1')이 후술되는 번인 단계(S30)를 통해 쉽게 고장이 발생하게 되면서 불량으로 판별될 수 있게 된다.

이때 에이징 단계의 온도가 50℃ 미만이면 에이징의 목적을 달성하기 어렵기 때문에 바람직하지 않고, 75℃를 초과하면 불필요하게 과도한 열에너지가 요구되기 때문에 바람직하지 않다.

또한, 습도가 65%를 초과하게 되면 습기로 인해 불량이 야기될 수 있으므로 바람직하지 않다.

(3) 번인 단계(S30)

이 단계는 위 에이징 단계(S20) 이후, 에이징 테이블(T)에 안착된 피검사물(1, 1')을 검사지그(13)의 소켓(13A)에 삽입하여 전원을 인가하고, 이를 통해 피검사물(1, 1')의 정상 동작 여부를 테스트 하는 것이다.

이러한 번인 단계(S30)는 에이징 단계(S20)에서와 같이 온도 50 ~ 75℃, 습도 65% 이하의 조건하에서 진행되되, 번인(Burn-in) 시간은 20 ~ 60분으로 에이징보다 상대적으로 짧은 시간 동안 진행되게 된다.

이렇게 번인 단계(S30)를 통해 소켓(13A)에 장착된 피검사물(1, 1')의 정상 동작 여부를 테스틀 할 때에는 7세그먼트의 전체 점등 여부, 0 ~ 9까지 연속된 숫자 점등 여부, 7세그먼트 각각의 조도 균일 여부, 비정상 점멸 여부가 순차적으로 검사되게 된다.

이때 위 검사 동작은 제어기(15)의 제어에 의해 검사지그(13)에 설치된 모든 소켓(13A)에 동일한 제어 신호가 전달되게 됨으로써 동시에 이루어지게 된다.

한편, 위 검사 과정에서 어느 하나의 항목이라도 기준에 부합되지 않는 경우에는 불량으로 판별되도록 해당 소켓(13A)에 불량 시그널이 출력되게 되고, 이를 통해 작업자가 불량품과 양품을 구분하여 쉽게 선별할 수 있게 된다.

또 다르게는 정상 및 불량 피검사물(1, 1')의 점등 상태 차이를 통해 작업자가 불량품과 양품을 구분하여 선별하도록 구성될 수 있다.

(4) 표면 검사 단계(S40)

이 단계는 위 번인 단계(S30) 이후, 챔버(10) 내부에서 번인 검사가 완료된 피검사물(1, 1')을 양품과 불량품으로 분류하여 꺼낸 다음, 양품의 표면 상태를 추가로 검사하는 것이다.

이때 양품의 표면 상태 검사는 이송장치(도시하지 않음)를 통해 피검사물(1, 1'))이 이송되는 과정에서 비전 카메라를 통해 피검사물(1, 1') 표면의 스크래치 여부, 비틀림 및 휨 등의 형상 불량 유무 여부가 검사되고, 이를 통해 양품으로 판정된 피검사물(1, 1')이 후술되는 마킹 검사 단계(S50)로 이송되어 후속 공정이 진행되게 된다.

위에서는 비전 카메라를 통해 피검사물(1, 1')의 표면이 검사되는 것으로만 설명되었으나, 이와 달리 작업자가 가이드에 맞추어 피검사물(1, 1')의 표면 상태를 육안으로 검사하고, 이를 통해 양품과 불량품이 선별되는 것으로 변경되어 실시될 수 있다.

(5) 마킹 검사 단계(S50)

이 단계는 위 표면 검사 단계(S40) 이후, 피검사물(1, 1')의 표면에 표기된 마킹의 인쇄 상태를 검사하는 것으로, 이러한 마킹 검사 단계(S50)는 표면 검사 단계(S40)와 같이 이송장치를 따라 이송되는 피검사물(1, 1')의 표면 마킹 면을 비전 카메라를 통해 촬영하고, 마킹된 문자의 인쇄가 흐리거나 번지지 않고 형태가 분명하게 표기된 상태와 그렇지 않은 상태를 판별하기 위해 문자의 윤곽선을 추적하여 정상 상태의 윤곽선과 일치되는 정도를 퍼센트로 나타내어 그 값이 90% 이상인 경우에는 양품으로 판정되고, 90%미만인 경우에는 불량품으로 판정되도록 구성될 수 있다.

위에서는 마킹 검사 단계(S50)가 비전 카메라를 통해 피검사물(1, 1')의 마킹 문자 윤곽선이 추적되어 양품과 불량품이 판별되도록 구성되는 것으로만 설명되었으나, 이와 달리 작업자가 육안으로 피검사물(1, 1')에 인쇄된 마킹 문자의 번짐 및 흐림(선명도)을 검사하여 양품과 불량품이 선별되는 것으로 변경되어 실시될 수 있다.

(6) 리드 검사 단계(S60)

이 단계는 위 마킹 검사 단계(S50) 이후, 양품으로 판정된 피검사물(1, 1')을 대상으로 리드(1A)의 상태를 검사하는 것이다.

이를 위해 피검사물(1, 1')은 테스트 PCB에 수삽되어 가로세로 방향으로 리드(1A)의 간격과, 리드(1A)의 굵기 등의 규격 불량이 판별된다.

그리고 테스트 PCB에서 분리된 다음, 작업자의 육안으로 리드(1A)의 몰드 묻음과 같은 오염 여부, 이물질 부착여부 그리고 사양서를 기준으로 리드의 길이와 휨 등의 변형 여부가 검사된다.

(7) 포장 단계(S70)

이 단계는 위 리드 검사 단계(S60) 이후, 양품으로 판별된 피검사물(1, 1')을 정렬하여 포장하는 것이다.

이러한 포장 단계(S70)는 피검사물(1, 1')이 수납되는 포장박스와, 피검사물(1, 1')을 감싸는 포장비닐 및 포장박스의 내부에서 피검사물(1, 1')의 위치를 고정하는 스티로폼 완충재로 구성될 수 있다.

이때 스티로품 완충재에는 피검사물(1, 1')의 크기에 맞추어 복수 개의 삽입홈이 형성되고, 이러한 삽입홈을 통해 2 ~ 100개 단위로 복수 개가 하나의 포장박스에 포장될 수 있다.

위와 같이 복수 개의 피검사물(1, 1')이 하나의 포장박스에 수납되어 포장될 때에는 피검사물(1, 1')에 인쇄된 마킹 부분이 일측으로 노출되도록 정렬된 상태로 수납될 수 있다.

한편, 위와 같이 피검사물(1, 1')의 양품과 불량품을 검사하여 양품의 피검사물(1, 1')의 포장이 완료되고 나면, 양품과 불량품 수량에 대한 정보가 데이터로 작성되어 저장되게 되는데, 이를 통해 어느 단계에서 불량품이 지속적으로 발생하는지를 체계적으로 확인할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 복수 개의 7세그먼트 표시소자가 챔버에서 소정 시간동안 에이징(aging)된 다음, 번인(Burn-in)되어 불량이 검사되고, 이후 표면, 마킹, 리드 검사가 순차적으로 진행되면서 불량품이 선별되므로 최종 포장되어 납품되는 7세그먼트 표시소자의 불량이 최소화되게 된다.

위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 통상의 기술자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.

1, 1': 피검사물 1A: 리드
10: 챔버 11: 본체
12: 도어 13: 검사지그
13A: 소켓 14: 가열장치
15: 제어기 A: 제1 소켓부
B: 제2 소켓부 C: 제3 소켓부
T: 에이징 테이블

Claims (4)

1. 입고된 피검사물(1, 1')의 포장을 제거한 다음, 상기 피검사물(1, 1')의 사양서를 통해 사양을 확인하는 사양 확인 단계(S10);
   상기 사양 확인 단계(S10) 후, 상기 피검사물(1, 1')을 챔버(10)에 넣고 소정 온습도 조건하에서 소정 시간 유지시키는 피검사물 에이징 단계(S20);
   상기 에이징 단계(S20) 후, 상기 피검사물(1, 1')을 소정 온습도 조건하로 유지시킨 상태에서 확인된 사양에 맞추어 전압, 점등, 조도 및 쇼트 검사를 진행하는 번인 단계(S30);
   상기 번인 단계(S30) 후, 상기 챔버(10)에서 상기 피검사물(1, 1')을 꺼내어 표면 상태를 검사하는 표면 검사 단계(S40);
   상기 표면 검사 단계(S40) 후, 상기 피검사물(1, 1')의 표면에 표기된 마킹의 인쇄 상태를 검사하는 마킹 검사 단계(S50);
   상기 마킹 검사 단계(S50) 후, 상기 피검사물(1, 1')의 리드 상태를 검사하는 리드 검사 단계(S60); 및
   상기 리드 검사 단계(S60) 후, 양품으로 판별된 상기 피검사물(1, 1')을 정렬하여 포장하는 포장 단계(S70);
   를 포함하고,
   상기 챔버(10)는,
   일측면이 개방된 소정 크기의 본체(11);
   상기 본체(11)의 개방된 일측면을 선택적으로 커버하는 도어(12);
   상기 본체(11) 내부에 설치되면서 상기 피검사물(1, 1')이 각각 장착되는 복수 열의 소켓(13A)이 구비되는 검사지그(13);
   상기 본체(11) 내부를 소정 온도로 가열하는 가열장치(14); 및
   상기 검사지그(13) 및 상기 가열장치(14)의 동작을 제어하는 제어기(15);
   를 포함하며,
   상기 번인 단계(S30)에서는,
   상기 피검사물(1, 1')의 7세그먼트의 전체 점등 여부, 0 ~ 9까지 연속된 숫자 점등 여부, 7세그먼트 각각의 조도 균일 여부, 비정상 점멸 여부가 순차적으로 검사되고, 불량으로 판별된 상기 소켓(13A)에 불량 시그널이 출력되어 선별되도록 하는 것을 특징으로 하는 7세그먼트 표시소자의 검사방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 에이징 단계(S20)는,
   온도 50 ~ 75℃, 습도 65% 이하의 조건하에서 3 ~ 5시간 진행되는 것을 특징으로 하는 7세그먼트 표시소자의 검사방법.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 번인 단계(S30)는,
   온도 50 ~ 75℃, 습도 65% 이하의 조건하에서 20 ~ 60분간 진행되는 것을 특징으로 하는 7세그먼트 표시소자의 검사방법.
   
4. 삭제

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