KR200274806Y1

KR200274806Y1 - 리드프레임 자동검사장비의 조명장치

Info

Publication number: KR200274806Y1
Application number: KR2020010028090U
Authority: KR
Inventors: 박찬홍; 감연규
Original assignee: 성우테크론 주식회사
Priority date: 2001-09-12
Filing date: 2001-09-12
Publication date: 2002-05-11

Abstract

본 고안은 IC 리드프레임의 형상과 외관 등을 자동으로 검사하는 장비에 있어서 리드프레임의 검사조건의 기본이 되는 광원투과에 대한 빛의 명암을 최적상태의 등분포로 유지시켜주기 위한 조명장치로서 이 고안의 조명장치를 구성하는 요건과 형식은 다음과 같다.

첫째 본 고안의 조명장치는 기존방식의 카메라 렌즈 헤드부위에 원형 또는 사각형의 장치방법으로 피사체에 광원을 투과시켰으나 빛의 분포가 불균형하여 제품검사정도에 막대한 영향을 초래하였다.

따라서 본 고안의 조명장치의 설치는 카메라 렌즈의 동축선 상이 아닌 곳의 어느 위치에서든지 설치할 수 있고 광원에서 발생하는 빛의 조도를 광원위치에 따라 밝기를 다르게 하여 검사장비 내부에 설치되어있는 하프밀러를 통과 또는 반사되어 피사체에 나타나는 빛의 밝기는 피측정물 단위 유니트 안에서는 중심부와 가장자리가 동일한 밝기를 얻도록 빛의 밝기를 제어하는 장치이다. 즉, 조명조절장치는 컴퓨터제어 프로그램의 지령에 따라 조명영역별로 빛의 밝기를 콘트롤 하게 된다.

이러한 빛의 조명분포를 균일하게 함으로서 피측정물의 검사정도와 제품의 신뢰도를 높이는 효과를 얻게된다.

상기의 조명장치방법과 설치조건은 다음 장에서 상세히 설명하고자한다.

Description

리드프레임 자동검사장비의 조명장치{LIGHT PRODUCT OF LEAD FRAME AUTOMATIC INSPECTION}

본고안의 기술은 반도체 부품 생산분야로서 IC리드프레임 가공제품에 대한 검사공정의 하나로 리드의 형상, 외관, 리드의 간격 ,홈결 등의 검사를 화상정보를 이용하여 비교 측정하는 장비에 부속되는 기술이다. 본 고안은 빛의 투과광원으로 받은 조명의 밝기정도에 따라 검사제품의 정밀도를 가늠하는 중요한 검사요소가 되므로 피사체에 맺어지는 조명의 명암에 대한 빛의 균일성이 최우선 과제이다.

본 고안의 종래 기술은 촬영카메라렌즈 원주외면에 조명장치를 설치하여 빛의 강도를 조절함이 없이 일정 값의 빛을 일정 부위에 투과시키므로서 빛의 명암분포의 안정성이 현격히 떨어진 상태로 리드프레임을 검사하였으므로 검사정도가 매우 뒤떨어진 것이 였으며 이와 함께 인력에 의한 육안전수 검사방법과 공구현미경에 의한 검사방법으로 수행하여왔다.

본 고안은 IC리드프레임을 검사하는 장비를 구성하고 있는 보조 시스템(24)의 하나로서 피사체인 리드프레임(54)의 상, 하부의 표면에 도달하는 빛의 밝기를균일(18)하게 분포시키기 위한 수단으로 촬영카메라(56)에 전달되는 하부조명(43,52)과 상부조명(41,42,51,57)을 최적상태의 밝기를 임의로 조절(44)할 수 있도록 고안된 것으로서 그 원리와 구성은 다음과 같다.

첫째 조명장치의 원리는 피사체(54)의 단위면적에 대응하는 크기의 광원판(6,24.35)을 설정하고 여러 개의 조명기구(2,51)를 배치하며 이들 조명기구들은 광원의 각 구역(8,9,10)별로 빛의 밝기를 조정하여 셋팅(44,46)하여 주면 광원에서 투과되는 빛의 밝기는 각각 다르지만 피사체에 도달 할 때의 빛의 밝기와 단위 면적당 투과된 빛의 명암분포는 완벽에 가까운 균일성(18)을 얻게 됨을 주요기술 과제로 한다.

이들 광원의 구성은 단위 규격안에서 각 위치별(8,9,10)로 밝기조절기능(44,46)을 부과하여 전압을 변환시키므로서 조명외곽구역()과 중심구역()에 맺게되는 조명의 명암을 균일(18)하게 얻게되는 것으로 이는 하프밀러(36,53)에 빛이 모 일때의 빛의 분산현상을 극복하기 위하여 광원판(6,24,35)으로부터 투과되는 빛의 양을 몇 개의 단위군(8,9,10)으로 나누어 중심부인()영역에서는 밝기가 낮은 조명을 투과시키고 ()()영역인 가장자리 쪽 방향으로 점차 높은 조명을 투과시키게되면 이 빛이 모이게 되는 하프밀러(36,53)에는 균일한 형태의 조명판상(18)이 맺어지고 이 빛은 매우 균일한 조명으로서 피사체에 투과되고 다시 카메라 렌즈의 초점에 도달하게 되어 피사체인 리드프레임의 형상을 완벽하게 화상을 맺게 해주는 역할로 최적의 화상조건을 제공하게 된다.

도1은 리드프레임 검사용 조명장치의 외장형 조명 평면도이다.

도2는 리드프레임 검사용 조명장치의 외장형 정면 단면도이다.

도3은 리드프레임에 투과되는 조명의 밝기레벨 분포도이다.

도4는 컴퓨터콘트롤에 의한 조명 시스템 구성도이다.

도5는 리드프레임 조명장치의 측면 보조조명 단면도이다.

도6은 밀러박스 내장형 조명장치 정면 단면도이다.

도7은 밀러박스 외부 부착형 보조 조명장치를 표시한 평면도이다.

도8은 하프밀러를 통과,반사하는 조명들의 사용예를 표시한 단면배치도이다.

도9는 조명장치에 의한 조명사용예를 표시한 영상촬영 공정도이다.

[도면의 주요부분에 대한 부호의설명]

광원판 (6,24,35) 검사시스템컴퓨터 (46)

하프밀러 (36,53) 측면보조조명 (57)

밀러박스 (37) 조명제어기 (44)

LED소자배열 (22) 리드프레임 (54)

카메라 (56)

상부조명 (41) 조명기구 (2,51,52)

하부조명 (43) 순환공기배출구 (23)

확산판 (31) PCB기판 (24)

영역 (A,B,C)

본 고안의 목적인 리드프레임(54) 검사를 보다 능률적이고 정밀하게 하기 위하여 가장 기초적인 구성요소로서 검사수단의 조건과 검사환경을 구축하는 것으로 그 요지를 첨부된 도면에 연계시켜 설명하면 다음과 같다.

도1은 리드프레임을 검사하기 위한 외장형 조명의 평면도이다.

도2는 리드프레임을 검사하기 위한 외장형 조명의 정면 평면도이다.

도3은 조명과 밝기를 각 영역별로 조정하여 그 밝기레벨을 나타낸 분포도이다.

도4는 조명의 밝기레벨을 조정하는 시스템의 구성도 이다.

도5는 조명레벨을 향상시키기 위한 측면 보조조명으로 그 단면도이다.

도6은 조명장치를 하프밀러박스 내부에 설치한 조명장치의 정면 단면도이다.

도7은 상기 도5의 보조조명장치를 설치한 평면도이다.

도8은 조명장치(내장형, 외장형, 측면보조조명)의 사용 예를 표시한 단면 배치도이다.

도9는 조명장치에 의해서 얻어진 빛 과 영상이 검사단계까지 이동하는 영상촬영 공정도이다.

도10은 조명장치를 이용하여 리드프레임을 영상 취득한 리드형상도 이다.

도11은 리드프레임의 리드를 검사설정구역별로 세분한 영역분할도 이다.

검사용 리드프레임(54) 촬영으로 최상의 영상정보를 취득하기 위하여 카메라 렌즈(56)에 들어오는 피사체의 영상취득조건을 강제적으로 콘트롤(44,46)하는 조명장치를 설치하는 것으로서 카메라 렌즈와 동축선 상에 있는 하프밀러 경면(36,53)을 향하여 광원을 보내게 되면 그 광원은 하프밀러(36,53)의 기능에 따라 피사체 아래쪽에서 투과하는 빛(53-2)은 밀러경면을 통과하게 되고 피사체의 상면에서 반사하는 빛은 밀러 경면(36,53)에서 반사하여 피사체(54) 상부면에 조명이 전달되도록 하는 것이다.

본 고안 장치의 과제는 상기 반사 또는 투과조명의 명암분포도를 단위면적(6,24)안에서 균일(18)하게 형성되도록 하는 기능으로 피사체(54)를 촬영할 때 검사시료의 촬영조건을 최적으로 확보하는 것이 기본 역할과 작용이다.

구성요소는 하프밀러(36,53) 외곽크기에 따라 규격이 결정되어지는 광원 확산판(1,31)의 모든 광원의 빛을 밝기조절(44)이 가능한 전압조정기를 컴퓨터 시스템(46)으로 연결하고 광원 발광판 위의 조명의 밝기를 중심부()에서 가장자리()부분까지 다단계로 밝기 등급을 나누어 두고 발광 판에서 순도가 고르지 않는 여러 가지 빛의 명암(15,16,17)을 가진 조명이 촬영하고자하는 영상물 피사체(54)에 도달했을 때 그 피사체에 맺히는 조명을 가장 순도 높은 명암의 분포로 얻어내기 위하여 상기 광원 확산판에서 보내는 빛의 밝기를 조명제어기(44)에 의해서 강제적으로 조절해 주게되어 화상이 맺히는 단면 전체를 동일조명의 조건(18)으로 확보해주게 되는 것을 본 고안의 주요 구성과 작용으로 한다.

조명장치(51,52,57)의 설치위치는 리드프레임검사장비의 하프밀러박스(37,55)와 병행하여 발생광원이 하프밀러(36,53)의 경면상을 투과 할 수 있는 위치 즉 빛을 전달 받을 수 있는 위치이면 어느 위치든 설치할 수 있고 설치방법은 본체 고정형(51)과 본체 회전형(52,57)으로 구분하여 장착이 되도록 한다.

검사대상 리드프레임 피사체의 규격이 한종류 일때는 고정형(51)이 사용되고 피사체의 규격이 다른 여러 가지의 리드프레임단면을 검사 촬영 할 경우에는 회전형(52,57)의 광원발광체를 적용한다.

본 고안의 조명장치는 IC리드프레임의 제품검사를 하기 위한 화상정보처리장치에 규정하고 있는 표준 측정값 즉 마스터영상에 대하여 피사체를 촬영하여 얻은 화면을 비교 측정검사하는 조건이므로 마스터영상의 요구조건인 빛의 밝기에 대한 단위 면적당 명암의 균일 분포도가 핵심요소이므로 이들 조명의 밝기를 최적으로 유지하는 것이 검사기술의 기본조건인바, 빛의 분포를 균일하게 강제적 조건으로 제어함으로서 완벽한 검사조건을 구축하게 되는 것이다.

따라서 본 고안으로 인하여 검사항목인 형상, 외관, 흠결, 비어 등의 결함요소들을 고순도의 조명판상에서 추출, 발견하게 되므로 검사정도와 제품의 신뢰도 향상에 크게 기여하게되고 영상 검사 조건의 표준 측정값 즉 마스터영상과 동일조건으로 검사환경을 부여할 수 있는 조명조건을 개발함으로서 종래에 발견하지 못하여 검사가 불가능했던 항목을 새롭게 검사대상으로 지정 할 수 있게 한 고도의 검사조건을 제공하게 된다.

Claims

도1에서 광원조명의 조명영역을 내부조명영역(9)과 주변조명영역(10)으로 등분하고 도4와 같이 조명시스템을 구성하여, 조명밝기 레벨이 도3의 조명중심부()와 조명 외곽부()에 균일한 평균값(18)을 얻기 위하여, 임의로 밝기조절을 하는 광원조절기구로서 각각의 영역별 조명밝기를 강제적으로 명암을 조절할 수 있도록 한 조명장치는 도2의 조명케이스(7)안에 LED소자(2)를 PCB기판(6)에 배열하여 설치 하고 케이스 뚜껑에 확산판(1)을 덮은 구조와 하부에는 냉각팬(4)을 설치하고 순환공기배출구(5)를 설치 한 것과 그 조명장치가 도8과 같이 하프밀러박스 내부에 고정하는 내장형식의 고정타입(51)구조와 외장형식의 회전타입(52), 측면 취부형식의 회전타입(57)을 조명기구로 설치하는 조명장치.
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