KR20020030375A - Apparatus for measuring diameter of hole of printed circuit board and method for measuring the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기판에 형성된 홀의 직경의 크기를 정확하게 판별하기 위한 기판 홀의 직경 측정장치 및 그 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a diameter measuring apparatus of a substrate hole and a measuring method thereof for accurately determining the size of the diameter of the hole formed in the substrate.
HIC(Hybrid Integrated Circuit)란 세락믹 등의 수동 재료를 기판으로 하여 표면에 능동 부품 칩을 붙인 집적회로를 말한다. 상기 HIC의 기판에는 회로의 전기적인 연결 및 방열을 위하여 다수의 홀이 형성된다. 상기 홀의 직경은 설계치대로 정확하게 형성되어야 고주파에 의한 기판의 특성에 변화가 적다.HIC (Hybrid Integrated Circuit) refers to an integrated circuit in which active component chips are attached to a surface by using a passive material such as ceramics as a substrate. A plurality of holes are formed in the substrate of the HIC for electrical connection and heat dissipation of the circuit. The diameter of the hole should be accurately formed according to the design value so that the characteristics of the substrate due to the high frequency have little change.
도 4a 및 도 4b를 참조하여 기판 홀의 직경을 측정하는 종래의 방법을 설명한다. 도 4a 및 도 4b는 홀의 직경을 측정하는 종래의 방법을 보인 도이다.A conventional method of measuring the diameter of a substrate hole will be described with reference to FIGS. 4A and 4B. 4A and 4B show a conventional method for measuring the diameter of a hole.
도 4a를 설명하면, 측정하고자 하는 기판(10)의 홀(11)을 현미경의 영상속에서 찾은 다음 초점을 맞춘다. 그리고, 홀(11)의 원주라고 생각되는 3점(P1,P2,P3)의 좌표값을 읽고, 3점(P1,P2,P3)의 좌표값을 이용하여 가상의 원을 그린다. 그후, 상기 가상의 원의 직경을 측정하여 홀(11)의 직경으로 간주한다.Referring to FIG. 4A, the holes 11 of the substrate 10 to be measured are found in the image of the microscope and then focused. Then, the coordinate values of three points P1, P2 and P3 which are considered to be the circumference of the hole 11 are read, and a virtual circle is drawn using the coordinate values of the three points P1, P2 and P3. Then, the diameter of the imaginary circle is measured and regarded as the diameter of the hole 11.
상기와 같은 종래의 방법은 측정하고자 하는 홀(11)을 찾아서 초점을 맞추는 작업을 수작업으로 한다. 이로인해, 작업시간이 많이 소요되고, 또 상기 가상의 원의 직경을 계산하는데 시간이 많이 소요되는 단점이 있다.The conventional method as described above manually finds and focuses on the hole 11 to be measured. As a result, it takes a long time and a long time to calculate the diameter of the virtual circle.
도 4b를 설명하면, CRT 카메라로 기판(10)의 홀(11)을 찾아서 초점을 맞춘다. 그후, 홀(11)의 직경이라고 생각되는 2점(Q1,Q2)의 좌표값을 읽고, 2점(Q1,Q2) 사이의 거리(L)를 계산하여 홀(11)의 직경으로 간주한다.Referring to FIG. 4B, the hole 11 of the substrate 10 is located and focused by the CRT camera. Thereafter, the coordinate values of the two points Q1 and Q2 considered to be the diameters of the holes 11 are read, and the distance L between the two points Q1 and Q2 is calculated to be regarded as the diameter of the hole 11.
상기와 같은 종래의 방법도 측정하고자 하는 홀(11)을 수작업으로 찾는데, 이로인해 작업시간이 많이 소요되는 단점이 있다. 또한, 측정된 2점(Q1,Q2)은 명암 등에 의하여 정확하지 않을 수 가 있다. 그러므로, 측정된 2점(Q1,Q2) 사이의 거리(L)를 홀(11)의 직경이라고 간주하기가 어려운 단점이 있다.The conventional method as described above also finds the holes 11 to be measured manually, which causes disadvantages in that a lot of work time is required. In addition, the measured two points Q1 and Q2 may not be accurate due to contrast. Therefore, there is a disadvantage that it is difficult to consider the distance L between the measured two points Q1 and Q2 as the diameter of the hole 11.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로, 본 발명의 목적은 홀의 직경을 신속하게 측정할 수 있음과 동시에 홀의 직경이 공차 이내인지 아닌지를 정확하게 판별할 수 있는 기판 홀의 직경 측정장치 및 그 측정방법을 제공함에 있다.The present invention was created to solve the above problems, an object of the present invention is to measure the diameter of the hole quickly and at the same time can accurately determine whether the diameter of the hole within the tolerance of the substrate measuring apparatus and The measurement method is provided.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정장치의 사시도.1 is a perspective view of a measuring device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정부의 사시도.2 is a perspective view of a measuring unit according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 홀의 직경을 측정하는 방법을 보인 플로우챠트.3 is a flowchart showing a method of measuring a diameter of a substrate hole according to an embodiment of the present invention.
도 4a 및 도 4b는 홀의 직경을 측정하는 종래의 방법을 보인 도.4A and 4B show a conventional method of measuring the diameter of a hole.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100 : 본체110 : 제어부100: main body 110: control unit
120 : 이동프레임130 : 지지테이블120: moving frame 130: support table
140 : 레이저부150 : 감지부140: laser unit 150: detection unit
160 : 측정부170 : 기판160 measurement unit 170 substrate
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 홀의 직경 측정장치는, 제어부가 설치되며 상면에 함몰부가 형성된 본체와, 상기 본체의 상면에 전ㆍ후 및 좌ㆍ우로 이동가능하게 설치되어 상기 제어부에 의하여 제어되는 이동프레임과, 상기 이동프레임의 상면에 각각 독립적으로 좌ㆍ우로 이동가능하게 설치되며 상호 인접하는 자신들 사이에 기판이 지지되어 탑재되는 다수의 지지테이블과, 상기 함몰부의 상측에 위치되게 상기 본체에 회전가능하게 설치된 헤드부와 상기 헤드부에 승강가능하게 설치되며 상호 직경이 다른 다수개로 마련되어 상기 기판에 형성된 홀에 삽입되는 직경침을 가지는 측정부와, 상기 함몰부의 상측에 위치되게 상기 본체에 설치되며, 상기 지지테이블에 탑재된 상기 기판 및 상기 직경침측으로 빛을 각각 조사하는 제 1 발광부 및 제 2 발광부를 가지는 레이저부와, 상기 레이저부에서 조사된 빛을 수신하여 상기 기판의 위치 및 상기 기판의 홀에 삽입된 상기 직경침의 위치를 감지하는 감지부를 구비한다.The apparatus for measuring the diameter of a substrate hole according to the present invention for achieving the above object includes a main body having a control unit and having a depression formed on an upper surface thereof, and installed on the upper surface of the main body so as to be movable forward, backward, left and right. A plurality of support tables on which the movable frame is controlled, the upper and lower surfaces of the movable frame are movable independently of each other, and a substrate is supported and mounted between the adjacent ones, and the main body is located above the depression. A measuring part having a diameter needle inserted into a hole formed in the substrate, the measuring part having a plurality of heads rotatably mounted on the head part and being rotatably mounted on the head part, and having a diameter needle inserted into a hole formed in the substrate; A first device installed on the support table and irradiating light to the substrate and the diameter needle side, respectively; A laser unit having a light emitting unit and a second light emitting unit, and a sensing unit for receiving the light irradiated from the laser unit for detecting the position of the substrate and the position of the diameter needle inserted into the hole of the substrate.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 홀의 직경 측정방법은, 기판의 홀의 직경을 측정하는 방법에 있어서,In the method for measuring the diameter of the substrate hole according to the present invention for achieving the above object, in the method for measuring the diameter of the hole of the substrate,
제어부가 마련된 본체의 상면에 기판을 탑재하는 단계; 상기 본체에 설치된 레이저부에서 상기 기판측으로 빛을 조사하는 단계; 상기 본체에 회전 및 승강가능하게 설치되고 중앙부측 외주면에는 빛을 수신하는 수광부가 부착되며 하단부측은 하단으로 갈수록 직경이 작아지게 형성된 직경침의 바로 하측에 측정하고자 하는 상기 기판의 홀이 위치되도록 상기 기판의 홀을 통과한 빛을 감지하여 상기 기판을 전ㆍ후 및 좌ㆍ우로 이동시키는 단계; 상기 레이저부에서 상기 직경침측으로 빛을 조사하는 단계; 상기 기판의 홀에 직경침을 삽입하고 상기 수광부에 수신되는 빛을 감지하여 상기 기판의 홀의 직경의 크기를 판단하는 단계를 수행한다.Mounting a substrate on an upper surface of a main body provided with a control unit; Irradiating light toward the substrate from a laser unit installed in the main body; The substrate is installed to be rotatable and liftable on the main body, and the light receiving unit for receiving light is attached to the outer peripheral surface of the central portion, and the lower portion of the substrate is positioned so that the hole of the substrate to be measured is located directly below the diameter needle formed to decrease in diameter toward the lower end. Sensing the light passing through the hole of the substrate and moving the substrate to the front, back, left and right; Irradiating light to the diameter side of the laser unit; The diameter needle is inserted into the hole of the substrate and the size of the diameter of the hole of the substrate is determined by sensing the light received by the light receiving unit.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 홀의 직경 측정장치 및 그 측정방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, an apparatus for measuring a diameter of a substrate hole and a measuring method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 실시예에 따른 측정장치를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정부의 사시도이다.First, the measuring apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 1 is a perspective view of a measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view of a measuring unit according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 제어부(110)가 내장되고 상면에 함몰부(103)가 형성된 본체(100)가 마련된다. 본체(100)의 상면에는 전ㆍ후 및 좌ㆍ우로 이동가능하게 설치되어 제어부(110)에 의하여 제어되는 이동프레임(120)이 설치된다. 이동프레임(120)의 중앙부는 개방(121)된다.As shown in the drawing, the control unit 110 is provided with a main body 100 having a recess 103 formed thereon. The upper surface of the main body 100 is provided with a moving frame 120 which is installed to be moved forward, backward and left and right and controlled by the controller 110. The central portion of the moving frame 120 is opened 121.
이동프레임(120)의 상면에는 기판(170)이 탑재되어 지지되는 다수의 지지테이블(130)이 설치되는데, 지지테이블(130)은 각각 독립적으로 좌ㆍ우로 이동가능하게 설치된다. 그리하여, 상호 인접하는 지지테이블(130)의 사이에 기판이 탑재되어지지된다. 이를 위하여, 상호 인접하는 지지테이블(130)의 대향면에는 기판(170)의 일 양측면이 각각 탑재 및 접촉되어 지지되는 단면(段面)(131)이 각각 형성된다. 즉, 상호 인접하는 지지테이블(130)의 단면(131)에 기판(170)을 탑재하고, 상호 인접하는 지지테이블(130)을 기판(170)측으로 밀면 기판(170)은 지지테이블(130)에 지지되어 탑재된다. 지지테이블(130)은 제어부(110)에 의하여 자동으로 이동될 수 도 있고, 수동으로 이동될 수 도 있다.On the upper surface of the moving frame 120, a plurality of support tables 130 on which the substrate 170 is mounted and supported are installed, and the support tables 130 are independently installed to be movable left and right. Thus, the substrate is mounted between the support tables 130 adjacent to each other. To this end, end surfaces 131 on which opposing surfaces of the support tables 130 adjacent to each other are mounted and contacted are respectively formed. That is, when the substrate 170 is mounted on the end surfaces 131 of the support tables 130 adjacent to each other, and the support tables 130 adjacent to each other are pushed toward the substrate 170, the substrate 170 is connected to the support table 130. It is supported and mounted. The support table 130 may be automatically moved by the controller 110 or may be manually moved.
빛을 조사하는 레이저부(140)가 함몰부(103)의 상측에 위치되게 본체(100)에 설치된다. 레이저부(140)는 지지테이블(130)에 탑재된 기판(170)으로 빛을 조사하는 제 1 발광부(141)와 후술할 직경침(163)으로 빛을 조사하는 제 2 발광부(143)를 가진다.The laser unit 140 for irradiating light is installed in the main body 100 so as to be positioned above the recess 103. The laser unit 140 includes a first light emitting unit 141 for irradiating light to the substrate 170 mounted on the support table 130 and a second light emitting unit 143 for irradiating light with a diameter needle 163 to be described later. Has
본체(100)에는 레이저부(140)에서 조사된 빛을 수신하여 제어부(110)로 송신하는 감지부(150)가 설치된다. 감지부(150)는 레이저부(140)에서 조사된 빛을 수신하여 기판(170)의 위치 및 직경침(163)이 삽입되는 기판(170)의 홀(171)의 위치를 감지한다. 이를 위해, 감지부(150)는 함몰부(103)의 상면에 마련되어 기판(170)의 홀(171)을 투과한 제 1 발광부(141)의 빛을 수신하는 투영판(151)과, 직경침(163)의 외주면에 마련되어 제 2 발광부(143)의 빛을 수신하는 수광부(153)를 가진다.The main body 100 is provided with a detection unit 150 for receiving the light emitted from the laser unit 140 and transmits it to the control unit 110. The detector 150 receives the light emitted from the laser unit 140 to detect the position of the substrate 170 and the position of the hole 171 of the substrate 170 into which the diameter needle 163 is inserted. To this end, the sensing unit 150 is provided on the upper surface of the recess 103, the projection plate 151 for receiving the light of the first light emitting unit 141 transmitted through the hole 171 of the substrate 170, and the diameter The light receiving unit 153 is provided on an outer circumferential surface of the needle 163 to receive light from the second light emitting unit 143.
기판(170)의 홀(171)의 직경을 측정하는 측정부(160)가 함몰부(103)의 상측에 위치되게 본체(100)에 설치된다. 측정부(160)는 회전가능하게 본체(100)설치되는 원통형상의 헤드부(161)와 헤드부(161)의 내ㆍ외측을 승강하는 직경침(163)을 가진다. 직경침(163)은 상호 직경이 다른 다수개로 마련되어 기판(170)에 형성된홀(171)에 삽입된다.The measuring unit 160 measuring the diameter of the hole 171 of the substrate 170 is installed in the main body 100 so as to be positioned above the depression 103. The measuring unit 160 has a cylindrical head portion 161 rotatably installed on the main body 100 and a diameter needle 163 for elevating the inner and outer sides of the head portion 161. The diameter needles 163 may be inserted into the holes 171 formed in the substrate 170 by providing a plurality of diameters different from each other.
직경침(163)의 구조를 더욱 상세히 설명한다. 직경침(163)은 헤드부(161)에 승강가능하게 설치되며 헤드부(161)와 연동하는 제 1 몸체(163a)와, 제 1 몸체(163a)의 단부에서 연장되며 수광부(153)가 외주면에 부착되는 제 2 몸체(163b)와, 제 2 몸체(163b)의 단부에서 연장되며 제 2 몸체(163b)의 직경보다 작은 직경을 가지는 제 3 몸체(163c)를 가진다. 제 3 몸체(163c)는 기판(170)의 홀(171)에 삽입되어 홀(171)의 내주면과 접촉된다. 그리고, 직경침(163)은 제 3 몸체(163c)의 단부에서 연장되며 단부로 갈수록 직경이 작아지는 제 4 몸체(163d)를 가진다. 미설명부호 180은 측정부를 회전시키는 모타이다.The structure of the diameter needle 163 will be described in more detail. The diameter needle 163 is installed on the head 161 so as to be elevated, and extends from the end of the first body 163a and the first body 163a to cooperate with the head 161 and the light receiving portion 153 is an outer peripheral surface. A second body 163b attached to the second body 163b and a third body 163c extending from an end of the second body 163b and having a diameter smaller than that of the second body 163b. The third body 163c is inserted into the hole 171 of the substrate 170 to contact the inner circumferential surface of the hole 171. The diameter needle 163 extends from the end of the third body 163c and has a fourth body 163d that is smaller in diameter toward the end. Reference numeral 180 is a motor for rotating the measuring unit.
상기와 같이 구성된 본 실시예에 따른 측정장치로 기판 홀의 직경을 측정하는 방법을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 홀의 직경을 측정하는 방법을 보인 플로우챠트이다.A method of measuring the diameter of the substrate hole with the measuring apparatus according to the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. 1 to 3. 3 is a flowchart illustrating a method of measuring a diameter of a substrate hole according to an exemplary embodiment of the present invention.
단계(S100)에서는 본체(100)의 상면에 마련된 지지테이블(130) 사이에 기판(170)을 탑재시키고, 레이저부(140)의 제 1 발광부(141)에서 기판(170)측으로 빛을 조사한다(S110). 그러면, 기판(170)의 홀(171)을 통과한 빛이 투영판(151)에 조사되고, 감지부(150)는 이를 감지하여 제어부(110)로 송신한다. 그러면, 제어부(110)는 측정하고자 하는 기판(170)의 홀(171)들의 위치를 인식하여, 직경 침(163)의 바로 하측에 측정하고자 하는 홀(171)이 위치되도록 이동프레임(120)을 이동시킨다(S120). 그후, 제 2 발광부(143)에서 직경침(163)에 부착된 수광부(153)측으로 빛을 조사하고(S130), 직경침(163)을 하강시켜 기판(170)의 홀(171)에 직경침(163)을 삽입한다(S140).In step S100, the substrate 170 is mounted between the support tables 130 provided on the upper surface of the main body 100, and light is emitted from the first light emitting unit 141 of the laser unit 140 to the substrate 170. (S110). Then, the light passing through the hole 171 of the substrate 170 is irradiated to the projection plate 151, the detection unit 150 detects this and transmits it to the control unit 110. Then, the controller 110 recognizes the positions of the holes 171 of the substrate 170 to be measured, and moves the moving frame 120 so that the hole 171 to be measured is located immediately below the diameter needle 163. To move (S120). Thereafter, light is irradiated from the second light emitting part 143 to the light receiving part 153 attached to the diameter needle 163 (S130), and the diameter needle 163 is lowered to have a diameter in the hole 171 of the substrate 170. The needle 163 is inserted (S140).
단계(S150)에서는 제 2 발광부(143)의 빛이 수광부(153)에 수신되는가? 수신되지 않는가?를 감지하여, 빛이 수신되지 않으면 직경침(163)을 교체하는 작업을 수행한다(S160). 즉, 직경침(163)이 하강하여 기판(170)의 홀(171)에 삽입되는데, 직경침(163)의 제 4 몸체(163d) 부위가 홀(171)에 삽입되면 수광부(153)에 빛이 수신되지 못한다. 이 경우에는 기판(170)의 홀(171)의 직경이 설정치보다 작은 경우이므로, 직경이 작은 다른 직경침(163)으로 교체한다(S160). 그 후, 단계(S130)를 다시 수행한다.In step S150, is light of the second light emitter 143 received by the light receiver 153? By detecting whether it is not received, if light is not received, the diameter needle 163 is replaced (S160). That is, the diameter needle 163 is lowered and inserted into the hole 171 of the substrate 170. When the portion of the fourth body 163d of the diameter needle 163 is inserted into the hole 171, the light is received by the light receiving unit 153. Is not received. In this case, since the diameter of the hole 171 of the substrate 170 is smaller than the set value, it is replaced with another diameter needle 163 having a smaller diameter (S160). Thereafter, step S130 is performed again.
단계(S150)에서 제 2 발광부(143)의 빛이 수광부(153)에 수신되면, 소정시간이 경과한 후(S170), 다시 수광부(153)에 빛이 수신되는가? 수신되지 않는가?를 감지한다(S180).When the light of the second light emitting unit 143 is received by the light receiving unit 153 in step S150, is the light received by the light receiving unit 153 again after a predetermined time elapses (S170)? Is not received? (S180).
단계(S180)에서 수광부(153)에 계속하여 빛이 수신되면, 직경침(163)의 제 3 몸체(163c) 부위가 기판(170)의 홀(171)에 삽입되어 직경침(163)이 더 이상 하강되지 않는 상태를 말한다. 그러므로, 이 상태에서는 직경침(163)의 직경을 측정하여 기판(170)의 홀(171)의 직경을 측정하면 된다(S190).If light continues to be received at the light receiving unit 153 in step S180, the portion of the third body 163c of the diameter needle 163 is inserted into the hole 171 of the substrate 170 to further insert the diameter needle 163. The state does not fall down. Therefore, in this state, the diameter of the diameter needle 163 may be measured to measure the diameter of the hole 171 of the substrate 170 (S190).
그런데, 단계(S180)에서 수광부(153)에 빛이 수신되지 못하면, 직경침(163)의 제 2 몸체(163b) 부위가 기판(170)의 홀(171)에 삽입된 상태를 말하므로, 기판(170)의 홀(171)의 직경은 설정치 보다 더 크다. 이 경우에는, 직경이 큰 다른 직경침(163)으로 교체하고(S160), 단계(S130)를 다시 수행한다.However, when light is not received at the light receiving unit 153 in step S180, since the second body 163b portion of the diameter needle 163 is a state inserted into the hole 171 of the substrate 170, the substrate The diameter of the hole 171 of 170 is larger than the set value. In this case, another diameter needle 163 having a larger diameter is replaced (S160), and step S130 is performed again.
이상에서 설명하듯이, 본 발명에 따른 기판 홀의 직경 측정장치 및 그 측정방법은, 기판에 형성된 홀의 직경의 크기를 정확 및 신속하게 측정할 수 있다. 즉, 홀의 크기의 합격여부를 정확하고 신속하게 자동으로 판별할 수 있으므로 작업효율이 향상된다.As described above, the diameter measuring apparatus of the substrate hole and the measuring method according to the present invention can accurately and quickly measure the size of the diameter of the hole formed in the substrate. In other words, it is possible to automatically and accurately determine whether or not the size of the hole passed, the work efficiency is improved.
이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.In the above, the present invention has been described in accordance with one embodiment of the present invention, but those skilled in the art to which the present invention pertains have been changed and modified without departing from the spirit of the present invention. Of course.
Claims (6)
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Cited By (3)
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KR100879342B1 (en) * | 2002-05-29 | 2009-01-19 | 주식회사 포스코 | Through hole detection apparatus of moving works |
KR101355603B1 (en) * | 2012-10-31 | 2014-01-27 | 현대제철 주식회사 | An apparatus for boring hole inspection of track link |
CN111023984A (en) * | 2019-12-31 | 2020-04-17 | 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司 | Clutch friction plate measuring device and using method thereof |
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2000
- 2000-10-17 KR KR1020000060974A patent/KR20020030375A/en not_active Application Discontinuation
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