KR19980082840A - 표면실장부품 검사방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면실장부품 검사방법에 관한 것으로, 영상신호가 취득되면 피시비기판을 F.O.V사이즈로 분할하여 각 프레임마다 데이터를 생성한다. 그리고 그 데이터를 각 프레임별 리얼좌표로 변환한다. 그리고 각프레임과 원점과의 오프셋(offset)을 고려하여 실제부품의 보드상에서의 배치좌표를 구한다. 이와같이 배치좌표를 구하면 각 부품을 보드에 장착된 것과 동일한 상태로 배치한다.상기와 같이 배치가 끝나면 도7에 도시한 바와같이 가장 외각의 부품을 기준으로 최외각선을 추출하여 그 추출된 최외각선을 기준으로 한 영역을 F.O.V사이즈로 각 프레임을 바둑판 모양으로 재 구성한다.이와같은 상태에서 상기 재구성된 프레임을 검색하여 부품이 존재하는 프레임만 추출하여 검사헤드부의 이동경로를 재구성한다.그러면 검사시간이 단축된다.이와같이 본 발명은 이미지데이타로 된 검사프레임을 리얼데이타로 변환하고, 부품의 배치를 재구성한 다음 부품이 존재하는 곳만 이동하도록 검사헤드부의 이동경로를 변환함으로써 검사시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

표면실장부품 검사방법

본 발명은 피시비(PCB)기판의 생산공정에서 표면실장부품(SMD)의 장착, 납땜상태 검사 시스템의 데이터 생성방법에 관한 것으로, 특히 CAD데이타가 없는 경우 부품들의 실제위치데이타와 최외각선을 검출하여 검사헤드부의 이동경로를 부품이 있는 곳으로만 이동하도록 하는데 적당 하도록 한 표면실장부품 검사방법에 관한 것이다.

전자산업제품의 소형화로 인쇄회로기판(PCB)의 표면에 여러종류의 표면실장용부품(SMD: Surface Mounting Device)을 자동으로 장착, 납땜하는 표면실장기술(Surface Mounting Technology:SMT)의 중요성이 커짐에 따라 장착상태에 대한 검사가 필요하게 되었다.

그러나 인간의 육안으로 하는 검사는 정확도와 속도면에서 신뢰할 수 없기 때문에 머신비젼(machine vision)기술을 이용하고 있다.

도1은 종래 표면실장부품 검사장치의 블록 구성도로서, 이에 도시된 바와같이 검사대상의 기판을 놓기 위한 컨베어(1)와; 상기 컨베어(1)위에 로딩된 검사대상기판에 조명을 비추기 위한 조명부(2)와; 상기 조명부(2)의 조명상태를 제어하는 조명제어부(3)와; 상기 조명부(3)에 의해 비추어진 검사대상기판을 촬영하는 카메라(4)와; 상기 카메라(4)로부터 촬영된 영상신호를 취득하는 영상취득부(5)와; 상기 영상취득부(5)의 출력신호를 입력받아 그에따라 검사동작을 제어하는 등 시스템 각 부를 총괄제어하는 호스트피씨(6)로 구성된다.

이와같이 구성된 종래 장치의 동작을 첨부한 부품검사 동작흐름도를 나타낸 도2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 부품이 장착되어 있는 피시비기판이 컨베어(1)에 로딩되면 조명제어부(3)는 호스트피씨(6)로부터의 제어신호에 따라 조명상태를 제어하기 위한 조명제어신호를 출력한다.

이에따라 조명부(2)는 컨베어(1)위에 로딩된 피시비기판위에 조명을 비춘다.

이와같이 피시비기판에 조명이 비추어지면 카메라(4)는 이를 촬영하고, 영상취득부(5)는 그 카메라(4)로부터 영상신호를 취득하여 호스트피씨(6)에 전달한다.

그러면 호스트피씨(6)는 검사헤드부(미도시)를 이용하여 각 부품을 검사하는데, 이때, CAD(Computer Added Design)데이타가 없는 경우가 없는 경우에는 도2에 도시된 바와같이 기판을 F.O.V(Field Of View)단위의 바둑판 모양으로 분할하여 검사헤드부의 이동경로를 생성한다.

이와같이 생성된 데이터로 검사헤드부를 이동시키면서 검사를 하게 되면, 순차적으로 ①,②,③,④ ...각각의 프레임으로 이동하게 되어 기판 전체영역을 검사하게 된다.

이상에서 설명한 바와같이 종래의 장치는 CAD데이타가 없는 경우 기판 전체영역을 검사하기 때문에 부품이 없는 위치도 모두 검사하게 되어 검사속도가 많이 걸리는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 기판을 촬영한 이미지데이타를 실제 위치에 해당하는 리얼데이타로 변환하고, 그 데이터의 최외각선을 검출하여 부품이 있는 곳으로만 검사헤드부를 이동시키게 함으로써 검사시간을 줄일 수 있도록 한 표면실장부품 검사방법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래 표면실장 부품 검사장치의 블록 구성도.

도 2는 도1에 있어서, 부품검사 이동경로를 나타낸 도.

도 3은 본 발명의 일 실시예시도.

도 4는 도3에 있어서, 카메라와 조명과의 관계를 나타낸 도.

도 5는 본 발명 표면실장부품 검사동작 흐름도.

도 6은 부품의 재배치과정을 상세히 나타낸 동작 흐름도.

도 7은 최외각선 추출동작 흐름도.

도 8은 최외각선내 영역을 F.O.V사이즈로 재구성한 배치도.

도 9는 본 발명에 의한 검사경로를 나타낸 도.

도10은 본 발명의 검사경로의 순서를 나타낸 도.

*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*****

100 : 컨베어110 : 컨베어제어부

120 : 조명부130 : 조명제어부

140 : 카메라150 : XY스캐너

160 : 디지타이저170 : 호스트피씨

180 : 비디오버스190 : 시스템버스

200 : 모니터

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 표면실장부품 검사방법은 피시비기판을 F.O.V사이즈로 분할한 후, 각 프레임마다 데이터를 생성한다음 이를 아래 식(1)을 이용하여 리얼데이타로 변환하는 제1단계와; 상기 변환된 리얼데이타를 이용하여 프레임별 오프셋을 고려한 보드상 좌표로 변환하여 부품을 재배치하는 제2단계와; 상기 제2단계 이후, 가장 외각의 부품을 기준으로 최외각선을 추출하여 그 최외각선내의 영역을 F.O.V사이즈로 재구성하는 제3단계와; 상기 제3단계 이후, 부품이 존재하는 곳만을 이동하도록 검사경로를 설정하는 제4단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 작용 및 효과에 관하여 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도3은 본 발명의 일 실시예시도로서, 이에 도시한 바와같이 검사대상인 피시비기판을 이동시키는 컨베어(100)와; 상기 컨베어(100)를 제어하는 컨베어제어부(110)와;

상기 컨베어(100)위의 검사대상 피시비기판에 조명을 비추는 조명부(120)와; 상기 조명부(120)의 조명상태를 제어하는 조명제어부(130)와; 상기 조명부(120)에 의해 비추어지는 피시비기판을 촬영하는 카메라(140)와; 상기 조명부(120) 및 카메라(140)를 원하는 위치로 이동시키기 위한 XY스캐너(150)와; 상기 카메라(140)로부터 영상신호를 디지탈신호로 변환하여 전달하는 디지타이저(160)와; 상기 디지타이저(160)로부터 영상신호를 입력받아 이를 리얼데이타로 변환하고, 최외각선을 추출하여 부품이 있는 부분만 검사하도록 제어하는 등 시스템을 총괄제어하는 호스트피씨(170)로 구성한다.

미설명부호 180은 비디오버스이고, 190은 시스템버스이며, 200은 카메라(140)로부터 취득된 영상을 화면에 디스플레이 하는 모니터이다.

이와같이 구성된 본 발명의 일 실시예의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 영상신호를 취득하기까지의 동작은 종래와 동일하다. 즉, 컨베어(100)에 검사대상기판이 로딩되면 조명제어부(130)의 조명제어신호에 따라 조명부(120)에서 조명을 비춘다.

그러면 카메라(140)는 그 때의 피시비기판을 촬영하고, 디지타이져는 그 카메라(140)의 출력 영상신호를 디지탈신호로 변환하여 비디오버스(180) 및 시스템버스(190)를 통해 호스트피씨(170)에 전달한다.

이때, 조명부(120)와 카메라(140)는 도4에 도시한 바와같이 검사대상 부품에 적당한 각도로 조사되도록 구성되어 있다.

이와같이 영상신호가 취득되면 도5에 도시한 바와같은 순서로 동작하는데, 먼저

피시비기판을 F.O.V사이즈로 분할하여 각 프레임마다 데이터를 생성한다.

이와같이 생성된 데이터는 영상좌표계의 각 프레임에 해당하는 이미지좌표이므로 이를 도6에 도시한 바와같은 순서로 이미지데이타를 카메라(140)의 칼리브래이션을 통하여 각 프레임별 리얼좌표로 변환한다.

이를 식으로 나타내면 아래 식(1)과 같다.

단, Xw: 리얼(real)좌표,Xi: 영상좌표a11: 변환파라메타

이와같이 각 변환된 각 프레임의 리얼좌표가 구해지면, 각프레임과 원점과의 오프셋(offset)을 고려하여 실제부품의 보드상에서의 배치좌표를 구한다. 이를 식으로 나타내면 아래 식(2)과 같다.

Xwpi = Xwi + Offset_Xf

Ywpi = Ywi + Offset_Yf -----------------------------------(2)

단, Xwi: i번째 부품의 리얼좌표

Xwpi: i번째 부품의 피시비상에서의 좌표

Offset_Xf, Offset_Yf: 각 프레임의 오프셋값

이와같이 배치좌표를 구하면 각 부품을 보드에 장착된 것과 동일한 상태로 배치한다.

상기와 같이 배치가 끝나면 도7에 도시한 바와같이 가장 외각의 부품을 기준으로 최외각선을 추출하여 그 추출된 최외각선을 기준으로 한 영역을 도8에 도시한 바와같이 F.O.V사이즈로 각 프레임을 바둑판 모양으로 재구성한다.

이와같은 상태에서 상기 재구성된 프레임을 검색하여 도9에 도시한 바와같이 부품이 존재하는 프레임만 추출하여 검사헤드부의 이동경로를 재구성한다.

그러면 도10에 도시한 바와같은 순서로 검사를 하게되어 검사시간이 단축된다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 이미지데이타로 된 검사프레임을 리얼데이타로 변환하고, 부품의 배치를 재구성한 다음 부품이 존재하는 곳만 이동하도록 검사헤드부의 이동경로를 변환함으로써 검사시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 피시비기판을 F.O.V사이즈로 분할한 후, 각 프레임마다 데이터를 생성한다음 이를 아래 식(1)을 이용하여 리얼데이타로 변환하는 제1단계와; 상기 변환된 리얼데이타를 이용하여 프레임별 오프셋을 고려한 보드상 좌표로 변환하여 부품을 재배치하는 제2단계와; 상기 제2단계 이후, 가장 외각의 부품을 기준으로 최외각선을 추출하여 그 최외각선내의 영역을 F.O.V사이즈로 재구성하는 제3단계와; 상기 제3단계 이후, 부품이 존재하는 곳만을 이동하도록 검사경로를 설정하는 제4단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 표면실장부품 검사방법.

   단, Xw: 리얼(real)좌표,Xi: 영상좌표a11: 변환파라메타

   Xwpi = Xwi + Offset_Xf

   Ywpi = Ywi + Offset_Yf -----------------------------------(2)

   단, Xwi: i번째 부품의 리얼좌표

   Xwpi: i번째 부품의 피시비상에서의 좌표

   Offset_Xf, Offset_Yf: 각 프레임의 오프셋값