KR19980022712A - 인쇄회로기판의 부품미삽검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판(PCB)에 부품이 삽입되어 있는지의 여부를 검사하기 위한 부품미삽검사장치에 관한 것으로서, 레이져광의 발광 및 수광을 이용한 검사장치에 의해 검사대상용 인쇄회로기판(PCB)을 일렬횡대씩 동시에 검색하여 데이타베이스(기준데이타)를 생성 저장하고 부품자삽기에서 부품이 자삽된 동종의 인쇄회로기판이 이송되어 오면 그 인쇄회로기판을 상기 검사장치에 의해 검색하도록 된 것인바, 인쇄회로기판(1)에서 부품이 삽입되어 있는지의 여부를 횡대로 주사되는 레이져에 의해 횡대열을 동시에 검색하면서 종으로 이동하므로 검색시간이 현저히 단축되고 오판정이 발생할 염려가 없으며, 기종변경에 따른 기본데이타에 의해 검식을 실시할 수 있으므로 운용비용이 적게 소요될 뿐만아니라 유기적으로 대처하면서 용이하게 검색을 실시할 수 있으며 특히 검색속도가 빨라져 검사능률이 향상될 뿐만아니라 생산성도 향상시킬 수 있게 된다

Description

인쇄회로기판(PCB)의 부품미삽검사장치

본 발명은 인쇄회로기판(PCB)에 부품이 삽입되어 있는지의 여부를 검사하기 위한 부품미삽검사장치에 관한 것이다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 레이져광의 발광 및 수광을 이용한 검사장치에 의해 검사 대상 인쇄회로기판(PCB)을 일렬횡대씩 동시에 검색하여 데이터베이스(기준데이타)를 생성 저장하고 부품자삽기에서 부품이 자삽된 동종의 인쇄회로기판이 이송되어 오면 그 인쇄회로기판을 상기 검사장치에 의해 검색하여, 상기 데이터베이스와 인쇄회로기판의 검색데이타와의 일치여부를 검색함으로써 인쇄회로기판에 부품이 미삽되어 있는지의 여부를 검사할 수 있도록된 장치에 관한 것이다.

부품의 미삽검사장치는 회로기판(PCB)에 전자부품을 자동으로 자삽시켜주는 자삽장치의 후측부인 출구에 연하여 설치되어 전자부품이 자삽되어진 인쇄회로기판에 전자부품들이 자삽되어 있는지의 여부를 검사하는 장치로서 자삽장치의 불량 또는 프로그램(NC 데이터) 등의 불량과 같은 원인으로 인하여 전자부품이 자삽되지 못하고 배출되어지는 현상이 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같이 자삽장치에 의해 전자부품이 자삽된 회로기판을 검사하여 전자부품이 자삽되어 있는지의 여부를 검사하는 부품미삽검사장치 및 그 방법을 제공하려는 것이다.

전자부품을 인쇄회로기판에 자동으로 자삽시키는 자삽라인(Line)에서 작업능률에 결정정인 영향을 미치는 것이 전자부품이 정상적으로 자삽되어 있는지의 여부를 검사하는 공정이다. 전자부품이 미삽되어 있는지의 여부를 자삽단계에서 발견하지 못하게 되면 전자부품의 솔더링(Soldering) 작업이 완료된 후 인쇄회로기판의 각 기능이 정상적으로 작동되는지의 여부를 확인하기 위하여 각 검사 포인트에 전기를 인가한 상태에 시행되는 전기적인 검사 단계에서만이 단락이나 개방과 같은 오류를 발견할 수 있으며, 이와 같은 오류가 기능검사 과정에서 발견되어지면 그 인쇄회로기판을 폐기시키게 되고 그로인하여 그때까지의 모든 작업공정이 낭비되는 결과를 초래할 뿐만이 아니라 사용된 자재들로 버리게 되는 문제가 있게 된다.

따라서 이러한 문제를 방지하기 위해서는 전자부품이 자삽되어진 직후에 전자부품이 미삽되어 있는지의 여부를 확인하는 것이 필연적이다.

그런데 종래에는 전자부품이 미삽되어 있는지의 여부를 인위적인 방법 즉, 즉시 검사에 의해 검사를 실시하였었다. 이와 같은 목시검사 방법은 시각을 이용하기 때문에 작업자의 심리상태에 따라 검사상태가 변동될 수 있으며, 따라서 검사의 속도와 검사의 정확도가 작업자의 숙련도에 의해 좌우되는 문제가 있고, 더군다나 숙련된 작업자를 구하기가 용이치 못하고 고도로 숙련화되기까지는 상당한 정도의 기간이 필요하는 등의 문제가 있었다.

이러한 문제를 해소하기 위한 것으로는 기판자동검사기(In-Circuit Tester : ICT)를 이용하는 검사장치와 비젼(Vision)을 이용하는 검사장치가 제안되어 있다.

그러나, 전자는 미삽, 오삽, 역삼 등을 체크(Check)할 수 있으나 장비가 너무 고가이고 회로기판(PCB)의 기종이 변경될때마다 지그(JIG)를 새로 제작하여 교체시켜주어야 하는 번거로움이 있으며, 또한 지그에 의한 접촉식이므로 접촉불량으로 인하여 오판정되는 문제도 발생한다.

특히 기종이 변경될때마다 지그(JIG)를 제작, 교체시켜야 하므로 소량 다품종을 생산하는 현추세에 적응하지 못할뿐 아니라 지그를 새로 제작하여야 하는 등의 제작비용의 상승과 시산이 많이 소요되는 문제가 있다.

또한 후자는 전자(ICT검사장치)보다는 운용비가 적게 소요되고 기종변경시에 이를 대체시키는 시간이 적게 소요되지만 작업환경 조건에 따른 변화가 심하여 신뢰성이 떨어지고 이로인하여 특정의 회로기판(PCB)은 검사할 수 없는 문제가 있으며, 특히 검사를 실시하기 위한 초기에 여러장의 회로기판(PCB)으로 셋팅(Setting)을 실시해 보아야 하는 등의 번거로움이 있었다.

또한 이들 종래의 장치들은 검사센서가 단독형으로만 되어 있기 때문에 인쇄회로기판(1)전체를 입력하는데 많은 시간이 소요되는 문제가 있었다.

예컨데 인쇄회로기판(1)의 크기가 폭 250mm × 길이 330m/m 인 경우에서 통상적으로 0.1m/m의 간격으로 검색을 실시하게 되므로 (250 × 10) × (330 × 10)의 화소 즉 8,250,000개의 화소를 검색하여야 하므로 약 30여분의 시간이 소요되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해소할 수 있도록 된 부품미삽검사장치를 제공하려는 것이다.

본 발명은 인쇄회로기판에 소정의 부품들이 삽입되어 있는지의 여부를 검사하되 부품이 삽입되어 있지 않은 홀을 자동으로 검색하여 부품의 미삽상태를 검사할 수 있도록 된 장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 복잡하지 않는 구조로 이루어지고 소자 또는 센서가 일렬횡대로 설치된 어레이센서(array senser)를 이용하여 동일횡렬은 동시에 검색토록함으로써 검색시간을 현저히 단축시켜 검사능률을 향상시킬수 있도록된 부품미삽검사장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 기종변경에 유기적으로 대처할 수 있으며 운용비가 적게 소요되면서 용이하게 검사할 수 있도록된 부품미삽검사장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 상기 및 기타 목적은, 이송콘베이어에 의해 이송되어지는 인쇄회로기판(1)이 검사콘베이어(11)에 인입되면 임의장치에 의해 위치를 결정시키도록된 것에 있어서, 검사콘베이어(11)의 상하측에 레이져발광부(13)와 어레이센서부(14)로 되는 검사부를 대향되게 구비하되 상기 검사콘베이어(11) 또는 검사부를 콘트롤러(15)에 의해 임의 전후시킬 수 있도록하는 것과, 상기 어레이센서부(14)에서 얻어진 데이타를 선행데이타와 비교분석하는 측정값연산부(16)와 측정값연산부로 부터 처리된 데이타를 기준데이타와 비교하여 변화된 데이타를 추적하는 비교부(17)와 상기 비교부(17)로부터 미삽검사결과 표시데이타를 입력받아 모니터에 나타내는 표시부(18)로 구성된 부품미삽검사장치(10)에 의해 달성된다.

본 발명은 상기와 같이 되어 있으므로 이송콘베이어에 의해 이송되어지는 회로기판(1)이 부품미삽검사장치(10)측의 검사콘베이어(11)에 인입되면 별도로 구비되는 위치결정장치(도시하지아니함)에 의해 인쇄회로기판(1)의 위치를 결정시킨 상태에서 미삽여부를 검사할 수 있도록 된 것으로서, 기히 설정된 콘크롤러(15)의 프로그램에 의해 검사콘베이어(11)가 작동되면서 인쇄회로기판(1)을 서서히 전진시키면서 검사를 실시하게 되는데 레이져발광부(13)에서 발생되는 레이저를 어레이센서부(14)에서 센싱하여 검사를 실시하게되며, 검색된 정보는 선행포인트(화소)와 정보와 비교분석하여 레이져광의 수광여부에 따라 서로 다르게 표시하여 입력저장하며, 이와같이 검색을 실시하여 변화된 데이타를 추적한 검색 데이타와 기히 설정된 기준데이타를 비교한 후 모니터와 같은 수단에 의해 표시부(18)에 표시하여 줌과 동시에 미삽여부도 즉시 판정하여 표시할 수 있는 것이다.

본 발명의 상기 및 기타목적과 특징 및 효과는 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

첨부도면 [도 1]은 본 발명에 따른 부품미삽검사장치(10)가 자삽라인선상에 설치된 상태를 보인 일실시예시도이다.

자삽라인(Line)상에서 공급콘베이어(2)와 배출콘베이어(3)사이에 본발명에 따른 부품미삽검사장치(10)가 설치된다.

통상의 구조로 되는 검사콘베이어(11)의 상측에는 기종의 변화에 따라 달라지는 인쇄회로기판(1)의 폭과 일치되도록 가변시킬수 있는 가이드(12)가 구비되어 있는데 상기 가이드(12)에는 스크류봉에 나사결합되는 스크류너트를 고정하여 스크류봉을 모터와 같은 동력수단에 의해 정역회전 시켜줌에 따라 상기 가이드(12)가 서로 근접되거나 이격되어지도록 된 것으로서, 이와같은 기술적 구성은 기히 공용되고 있는 사상이므로 보다 구체적인 구조와 작동원리에 대한 설명은 생략한다.

검사 콘베이어(11)의 하측부에는 이송되어온 인쇄회로기판(1)의 위치를 결정시키도록하는 위치결정장치가 구비된다.

통상적으로는 실린더에 의해 위치결정판을 승하강시킬 수 있도록 되어 있고 인쇄회로기판(1)에는 위치결정공이 통공되며 위치결정핀이 상승하여 위치결정공에 삽입되면서 인쇄회로기판(1)의 위치를 결정하도록 된 것이며, 이러한 기술 사상 역시 공용되고 있는 것이므로 보다 구체적인 설명은 생략키로 한다.

검사콘베이어(17)의 상하측 선행부에는 인쇄회로기판(1)을 검색하기위한 어레이센서부(14)와 레이저발광부(13)로 되는 검사부가 구비되는데 필요에 따라 이들 어레이센서부(14)와 레이져발광부(13)를 일체형으로 형성하여 임의 동력수단에 의해 전후진 이동시킬 수 있도록하되 콘트롤러(15)에 의해 단속되어 지도록 한다.

상기 어레이센서부(14)와 레이져발광부(13)는 [도 2]에 구체적으로 도시된 바와같이 레이져발광부(13)에는 발광소자(13-1)가 일렬횡대로 배열되어 있고, 어레이센서부(14)에는 수광소자(14-1)가 일렬횡대로 배열되어 있다.

발광소자(13-1)에서 발생되는 레이져는 얇은 판의 형식으로 주사되어지며 이들 중에서 인쇄회로기판(1)의 홀을 통과여부에 따라 검사를 실시하게 되며, 따라서 레이져광을 이용한 본 발명은 레이져광이 인쇄회로기판(1)을 통과하는지의 여부에 따라 서로 다르게 표시하도록 한다.

즉, 측정값연산부(16)에서는 인쇄회로기판(1)에 의해 차단되어 어레이센서부(14)의 수광소자(14-1)에 감지되지 못한 경우에는‘0’으로 표시하고 레이져광이 통과하여 감지된 경우에는‘1’로 표시하도록 하면서 변화되는 데이타를 추적한다.

비교부(17)는 측정값연산부(16)에서 얻어진 정보(비교데이타)를 기히 설정된 기준데이타(BoM Data)와 비교하고 다음위치로 이동하여 체크를 계속할 수 있도록 하여 준다.

측정이 완료되면 출력장치를 통하여 그 결과를 출력하여 모니터와 같은 수단을 이용하여 표시부(18)에서 표시하되 미삽여부 즉 미삽된 위치와 부품까지도 표시되어지도록 하는 것이 바람직하다.

이하 작동관계를 설명한다.

공급콘베이어(2)에 의해 이송되어온 인쇄회로기판(1)이 검사콘베이어(11)에 인입되어진후 본 발명에 따른 미삽검사장치(10)의 작동이 개시된다.

검사콘베이어(11)에 인입된 인쇄회로기판(1)은 소정의 위치결정장치(도시하지 아니함)에 의해 그 위치가 결정된 상태에서 검사가 실시되며, 레이져발광부(13)의 발광소자(13-1)에서 레이저가 발광되어지고 어레이센서부(14)는 레이져를 수광할 수 있도록 하며, 콘트롤러(15)의 제어에 의해 검사콘베이어(11)가 작동되어 인쇄회로기판(1)을 서서히 전진시킨다.

인쇄회로기판(1)이 서서히 전진하면 레이져발광부(13)에서 발광되는 레이져는 인쇄회로기판(1)에 조사되어지고 인쇄회로기판(1)에 통공된 홀(1-1)을 통과하여 [도 3]데 도시된 바와같이 어레이센서부(14)의 수광소자(14-1)에 수광된다.

수광되지 않는 수광소자(14-1)는 측정값연산부에서‘0’으로 표시되고 수광된 소자(14-1)는‘1’로 표시하여 저장하며, 일렬횡대를 동시에 검사하여 표시하여 준다.

이와같은 과정을 반복실시하면서 인쇄회로기판(1)의 전체에 대하여 검색을 실시하며 비교부(17)에서는 검색에 의해 얻어진 데이타와 기준데이타를 비교하며 동일데이타 부분을 출력시키도록 한다.

즉 기준데이타에서 원형의 홀(1-1)로 표시된 것에서 전자부품의 리드선이 삽입되어 있을 경우에는 원의 일부가 찌그러진 상태로 되어 완전한 원형을 이루지 못하게 되므로 원과 타원이 결합된 경우에는 홀에 부품이 삽입되어진 것으로 판정하도록하며, 기준 데이타 상에서 원형의 홀로 나타난 부분이 검색데이타에서도 동일한 원형의 홀로 나타나게 된다면 홀에 리드선이 삽입되어 있지 않은 상태로 판정하게 된다.

이와같은 과정에 의해 0.1m/m의 종간격으로 모든 홀에 대한 검색을 완료한후 그 결과를 출력장치를 이용하여 모니터와 같은 표시부에 출력효시하여 검색을 완료한다.

[도1]은 본 발명에 따른 부품미삽검사장치의 설치 상태를 보인 예시도.

[도2]는 본 발명에 따른 부품미삽검사장치의 요부발췌확대도.

[도3]은 본 발명에 따른 부품미삽검사장치에서 레이져광에 의해 홀을 검출하는 과정을 보인 예시도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 회로기판 2 : 공급콘베이어

3 : 베출콘베이어 10 : 부품미삽검사장치

11 : 검사콘베이어 12 : 가이드

13 : 레이져발광부 14 : 어레이센서부

15 : 콘트롤러 16 : 측정값연산부

17 : 비교부 18 : 표시부

이상과 같은 방법에 의해 부품의 미삽여부를 검사하는 본 발명에 따르면, 인쇄회로기판(1)에서 부품이 삽입되어있는지의 여부를 횡대로 주사되는 레이져에 의해 횡대열을 동시에 검색하면서 종으로 이동하므로 검색시간이 현저히 단축되고 오판정이 발생할 염려가 없으며, 기종변경에 따른 기본데이타에 의해 검색을 실시할 수 있으므로 운용비용이 적게 소요될 뿐만아니라 유기적으로 대처하면서 용이하게 검색을 실시할 수 있으며 특히 검색속도가 빨라져 검사능률이 향상될 뿐만 아니라 생산성도 향상시킬 수 있게 된다는 것이다.

Claims (1)

1. 이송콘베이어에 의해 이송되어지는 인쇄회로기판(1)이 검사콘베이어(11)에 인입되면 임의장치에 의해 위치를 결정시키도록된 것에 있어서, 검사콘베이어(11)의 상하측에 레이져발광부(13)와 어레이센서부(14)로 되는 검사부를 대향하게 구비하되 상기 검사콘베이어(11)또는 검사부를 콘트롤러(15)에 의해 임의 전후진시킬 수 있도록 하는 것과, 상기 어레이센서부(14)에서 얻어진 데이타를 선행 데이타와 비교 분석하는 측정값연산부(16)와 측정값연산부로 부터 처리된 데이타를 기준데이타와 비교하여 변화된 데이타를 추적하는 비교부(17)와 상기 비교부(17)로부터 미삽검사결과 표시데이타를 입력받아 모니터에 나타내는 표시부(18)로 구성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판(PCB)의 부품미삽검사장치.