KR200392078Y1 - 다방향 동시검사 기능을 갖는 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 제품의 제작이 완료된 이 후, 그 외관상의 결함여부를 검사하기 위해 각도회전되는 이송장치부 상에서 2방향 이상의 방향에서 검사를 동시에 수행하도록 하여 검사시간의 단축 및 검사의 편의를 향상시킬 수 있도록 한 다방향 동시검사 기능을 갖는 검사장치에 관한 것이다.

이를 위해 본 고안은, 본 고안은 제품의 불량여부를 검사하기 위해 검사대상물을 검사카메라로 촬영하고, 촬영된 데이터를 수신하여, 촬영된 영상의 패턴 매칭, 좌표값 등을 측정하여 제품의 결함발생 여부를 판단하는 비젼시스템이 적용된 검사장치에 있어서, 상기 검사대상물의 2개면 이상의 검사면을 촬영하기 위해 검사대상물의 상측부, 양측부, 전후측부에 대향하여 2개 이상의 검사카메라가 설치되고, 촬영된 영상을 수신하여 제품의 결함여부를 판단하는 검사신호 처리부가 구비된 검사비젼부와; 상기 검사대상물이 공급되면 검사대상물의 일면이 장착되어 고정되는 고정기구가 내장되며, 각 검사카메라 사이의 검사위치 선상에 대응하는 위치에 설치된 대상물 장착부로 이루어진다.

Description

다방향 동시검사 기능을 갖는 검사장치{Examining apparatus having function of examine the same time for multidirection}

본 고안은 다방향 동시검사 기능을 갖는 검사장치에 관한 것으로써, 상세하게는 제품의 제작이 완료된 이 후, 그 외관상의 결함여부를 검사하기 위해 각도회전되는 이송장치부 상에서 2방향 이상의 방향에서 검사를 동시에 수행하도록 하여 검사시간의 단축 및 검사의 편의를 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

또한, 상기 검사를 수행하기 위한 제품의 자동공급/취출이 가능하도록 한 이송장치부를 구성함에 의해 검사의 자동화를 구현하도록 하여, 검사의 정밀도를 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

반도체 칩 등의 패키지 부품을 제작하는 과정에서 부품의 제작이 완료되면, 정상제작된 완성품과 불량요인을 갖는 불량품을 구분하기 위해 검사과정이 필수적으로 요구된다.

이와 같은 검사과정은 주로 부품을 대상물로 하여 영상처리를 통해 결함을 검출하는 장치가 적용되며, 이와 같은 장치는 비전시스템이라 하여 부품을 촬영하는 카메라에 의해 대상물인 부품이 촬영되고, 촬영된 영상의 패턴 매칭, 좌표값 등을 측정하여 제품의 결함발생 여부를 판단하게 된다.

도 1은 상기 검사대상이 되는 부품으로 IC(integrated circuit; 집적회로)를 나타낸 예시도이다.

도면을 참조하면, 상기 검사대상물(이하, "소자(1)")은 내부에 신호처리를 수행하는 칩이 내장되어 상면에 소자의 종류, 규격 등이 인쇄된 본체(2)와, 본체(2) 내부의 칩과 전기적으로 연결되어 외부로 인출된 다수의 리드(3)로 구분된다.

도면상, 상기 리드(3)는 본체(2)의 양측으로 인출된 상태만을 도시하였지만, 패턴 및 소자의 종류에 따라 리드(3)가 본체(2)의 사방으로 인출된 소자를 대상으로 할 수 있다.

상기된 소자는 그 검사대상이 상면의 인쇄상태 및 부품의 방향과, 기판에 실장될 때 전기적연결을 보다 정확하게 수행하도록 하기 위해 리드(3) 간의 간격, 길이, 높이 등을 검사하게 된다.

이와 같은 소자에 대해 검사를 수행하기 위해서는 적어도 2개면, 경우에 따라서는 3개면을 전술된 카메라로 촬영하며 오류검사를 수행하게 되며, 이를 위해 작업자는 단일의 카메라 전방에서 소자의 방향을 직접 변화시키게 된다.

여기서, 상기 작업자가 직접 소자의 방향을 변화시킬 수 없는 경우, 로봇암(robot-arm) 등의 장치를 구동시켜 2개면 또는 3개면을 촬영할 수 있도록 구현된 장치가 제안된 바 있다.

상기된 종래의 소자 검사과정은 단일의 카메라를 구비하고, 소자의 촬영방향을 변화시켜야 하기 때문에 검사시간이 상당히 지연되며, 이와 같은 시간의 지연은 제품의 제작라인에서 생산성을 저해하는 요인이 된다.

또한, 상기 작업자 또는 로봇암이 소자를 홀딩(holding)할 경우, 홀딩한 작업자의 손, 핀셋 또는 로봇암의 핑거부분에 의해 리드와 인쇄구간의 일부분이 은폐되어 촬영이 불가능한 부분이 발생된다.

결국, 이를 해소하기 위해 소자의 방향을 재설정하여 촬영하게 되며, 이로인해 상기된 검사시간의 지연은 더욱 가중되고, 검사의 정밀도가 낮아짐은 물론 검사행위 자체가 대단히 번거로운 문제점이 발생된다.

본 고안은 상기된 문제점을 해소하기 위해 고안한 것으로써, 검사대상물의 검사를 수행하기 위해 촬영되는 면의 개수에 대응하여 검사카메라를 설치하고, 검사가 요구되지 않는 면을 고정시켜 단일의 검사과정에 의해 제품의 불량여부를 판단할 수 있도록 한 검사장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은, 검사대상물이 일정위치에서 공급되고 검사된 후 취출되기 위한 이송과정이, 항상 정위치 고정된 상태에서 자동으로 수행될 수 있도록 한 검사장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안은 아래의 구성을 갖는다.

본 고안은 제품의 불량여부를 검사하기 위해 검사대상물을 검사카메라로 촬영하고, 촬영된 데이터를 수신하여, 촬영된 영상의 패턴 매칭, 좌표값 등을 측정하여 제품의 결함발생 여부를 판단하는 비젼시스템이 적용된 검사장치에 있어서, 상기 검사대상물의 2개면 이상의 검사면을 촬영하기 위해 검사대상물의 상측부, 양측부, 전후측부에 대향하여 2개 이상의 검사카메라가 설치되고, 촬영된 영상을 수신하여 제품의 결함여부를 판단하는 검사신호 처리부가 구비된 검사비젼부와; 상기 검사대상물이 공급되면 검사대상물의 일면이 장착되어 고정되는 고정기구가 내장되며, 각 검사카메라 사이의 검사위치 선상에 대응하는 위치에 설치된 대상물 장착부로 이루어진다.

상기 다른 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 상기 대상물 장착부를 검사대상물이 공급되는 위치, 검사위치, 검사대상물이 배출되는 위치로 이동시키기 위해, 검사비젼부의 일측방에 회전가능하게 설치된 이송장치부를 포함하며, 상기 대상물 장착부가 이송장치부의 비젼검사부 측면에 설치되어 구성된다.

이하, 상기 구성이 적용된 본 고안의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 의한 검사장치의 사시도, 도 3은 본 고안에 의한 검사장치 중 이송장치부의 평면도, 도 4는 도 3의 이송장치부 구성을 나타낸 일측단면 확대도이다.

도면을 참조하면, 본 고안에 의한 검사장치는 검사대상물로 선택된 소자(1)를 촬영하여 검사하는 검사비젼부(10)와, 검사비젼부(10)의 검사위치(S)에서 소자(1)가 고정유지되는 대상물 장착부(20)로 이루어진다.

상기 검사비젼부(10)는 소자(1)의 2개면 이상의 검사면을 촬영하기 위해 소자(1)의 상측부, 양측부, 전후측부에 대향하여 2개 이상의 검사카메라(11, 12, 13, 도면에서는 상부, 양측부의 3개로 예시)가 설치되고, 촬영된 영상을 수신하여 제품의 결함여부를 판단하는 검사신호 처리장치(14)가 검사카메라(11, 12, 13)와 전기적으로 연결되어 구성된다.

또한, 상기 검사위치(S)는 각 검사카메라(11, 12, 13)가 촬영을 수행하는 선상의 교점, 즉 각 카메라(11, 12, 13)의 사이에 형성된 공간이다.

여기서, 상기 검사신호 처리장치(14)는 수신된 영상신호를 일련의 알고리즘에 의해 제품의 결함여부를 판단하는 PC 등의 단말기로 구비되는 것으로, 이는 통상의 사항이므로 이상의 기재를 생략한다.

도면 중 부호 15는 보다 양질의 영상정보를 얻기 위해 소자(1)에 조명을 조사하는 1 또는 그 이상 개수의 조명발생기구이다.

상기 대상물 장착부(20)는 소자(1)가 검사비젼부(10) 도면상 상면에 접촉되어 고정된 상태를 유지하도록 하기 위해 그 내부에 고정기구(21)가 설치되며, 이 고정기구(21)는 외부의 진공펌프 또는 컴프레샤 등에 의해 흡입력을 발생시키는 진공이젝터로 구비된다.

여기서, 상기 고정기구(21)는 진공이젝터 이외에도 소자의 외측을 홀딩하는 척(chuck) 형태의 홀더(holder) 등으로 구성할 수 있지만, 소자(1)의 리드(3)가 본체(2)의 사방으로 인출된 경우에는 이와 같은 구성의 적용이 곤란하여 진공이젝터가 가장 바람직한 실시예로 채택된다.

상기 검사장치는 소자(1)가 공급되는 위치, 검사위치(S), 소자(1)가 배출되는 위치가 각각 구분되어 자동화를 구현하기 위한 이송장치부(30)를 포함하게 된다.

여기서, 상기 이송장치부(30)는 검사비젼부(10)의 일측방에 회전가능하게 설치되며, 상기 대상물 장착부(20)가 이송장치부(30)의 비젼검사부(10) 측면에 설치됨은 당연하다.

즉, 상기된 이송장치부(30)는 일측에서 공급받은 소자(1)를 검사위치(S)를 거쳐 배출위치까지 이송하기 위해 회전되는 장치이며, 이와 같은 구성에서 대상물 장착부(20)는 이송장치부(30)의 상면을 관통하여 회전원주의 방사상 다수개소 등분된 지점에 흡입공(31)이 형성되고, 그 내부에 고정기구(21)로 적용된 진공이젝터가 설치되어 흡입공(31)을 통해 공급된 소자(1)에 대한 흡입력을 발생시키게 된다.

이 때, 상기 등분된 각도는 소자(1)의 크기 및 검사수행되는 시간에 대응하여 적절하게 조절하여 설계되며, 등분된 각도에 따라 이송장치부(30)가 스테핑(설정된 각도마다 정지/회전을 반복하는) 구동되도록 하여 소자(1)의 공급, 검사, 배출이 정확한 지점에서 수행되도록 한다.

상기와 같이 구성된 검사장치는 로봇암(R) 등에 의해 이송장치부(30)의 공급지점에 소자(1)가 이송되면, 이송장치부(30) 내부의 고정기구(21)가 구동하여 소자(1)의 하측으로 흡입력을 부여하여 소자가 이송장치부(30)의 대상물 장착부(20) 상에 고정유지되도록 한다.

이 후, 상기 이송장치부(30)는 도 3에서와 같이 회전되어 소자(1)를 검사위치(S)로 이송하게 되며, 이송된 소자(1)는 각각의 검사카메라(11, 12, 13)에 의해 촬영되어 상부 및 양측부의 결함검사를 수행하게 된다.

이 때, 도 1에서와 같이 상측의 검사카메라(11)에 의해 검사되는 항목은 본체(2)가 정위치에 고정된 상태, 본체(2)에서 리드(3)가 인출된 각도 및 길이(A), 본체(2)에 표시된 인쇄부분의 인쇄상태 등이 검사된다.

또한, 양측의 검사카메라(12, 13)에서는 리드(3)가 본체(2)에서 인출되어 절곡된 높이(B), 리드(3) 간의 거리(C), 리드(3)의 변형 등이 검사되어 지며, 상측과 양측의 검사는 동시에 수행되어 검사 자체가 1공정에 의해 수행되도록 한다.

여기서, 상기 상측과 양측의 검사항목은 절대적인 것이 아니며, 예로써, 리드(3)가 본체(2)의 사방으로 인출된 경우, 상면에서 리드(3) 간의 거리(C)를 검사하거나, 측면에서 본체(2)가 정위치에 고정된 상태 등을 검사하는 등과 같이 혼용되어 적용될 수 있다.

이와 같이 검사카메라(11, 12, 13)에 의해 검사된 영상데이터는 검사신호 처리장치(14)에 입력되어 소자(1)의 불량여부가 판단된다.

이 후, 상기 검사가 완료된 소자(1)는 배출위치로 이동되어 로봇암(배출측은 미도시) 등에 의해 배출되며, 이 때, 대상물 장착부(20)의 고정기구(21)가 흡입력을 해제함은 당연하다.

이 때, 상기 이송장치부(30)는 스테핑 회전되는 각도 구간을 증설하여 배출위치를 적어도 2개소 이상으로 구분하고 불량제품이 배출되는 위치와 양질의 제품이 배출되는 위치를 각각 형성할 수도 있다.

이와 같은 검사장치에서 검사될 대상물로는 다방향의 비젼 검사를 수행하는 가장 일반적인 소자를 예시하였지만, 다방향의 비젼 검사를 수행하는 기타의 제품을 대상으로 실시 가능하며, 이 때, 장치의 크기 및 고정기구의 흡입력 등은 검사대상물에 대응하여 설계된다.

이상에서 설명한 것과 같이 본 고안은, 검사가 요구되는 다방향의 면을 동시 검사하여 검사시간이 대폭 감축됨에 따른 제작라인의 생산성 향상에 기여하며, 검사대상물의 방향전환 수행이 배제되어 검사과정을 보다 편리하게 진행할 수 있는 효과를 얻게 된다.

또한, 상기 검사대상물이 항상 정위치 고정된 상태에서 공급위치, 검사위치, 배출위치로 자동이송될 수 있도록 하여 검사의 자동화를 구현하고, 이에 따라 검사 정밀도를 향상시킬 수 있게 되며, 더불어 자동화 구현에 따른 검사과정을 더욱 편리하게 진행시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 검사대상이 되는 대상으로 예시된 전자소자의 사시도.

도 2는 본 고안에 의한 검사장치의 사시도.

도 3은 본 고안에 의한 검사장치 중 이송장치부의 평면도.

도 4는 도 3의 이송장치부 구성을 나타낸 일측단면 확대도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 검사비젼부 20: 대상물 장착부

21: 고정기구 30: 이송장치부

31: 흡입공

Claims (4)

1. 제품의 불량여부를 검사하기 위해 검사대상물을 검사카메라로 촬영하고, 촬영된 데이터를 수신하여, 촬영된 영상의 패턴 매칭, 좌표값 등을 측정하여 제품의 결함발생 여부를 판단하는 비젼시스템이 적용된 검사장치에 있어서,

   상기 검사대상물(1)의 2개면 이상의 검사면을 촬영하기 위해 검사대상물(1)의 상측부, 양측부, 전후측부에 대향하여 2개 이상의 검사카메라(11, 12, 13)가 설치되고, 촬영된 영상을 수신하여 제품의 결함여부를 판단하는 검사신호 처리부(14)가 구비된 검사비젼부(10)와;

   상기 검사대상물(1)이 공급되면 검사대상물(1)의 일면이 장착되어 고정되는 고정기구(21)가 내장되며, 각 검사카메라(11, 12, 13) 사이의 검사위치(S) 선상에 대응하는 위치에 설치된 대상물 장착부(20)로 이루어진 것을 특징으로 하는 다방향 동시검사 기능을 갖는 검사장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 대상물 장착부(20)를 검사대상물(1)이 공급되는 위치, 검사위치(S), 검사대상물(1)이 배출되는 위치로 이동시키기 위해, 검사비젼부(10)의 일측방에 회전가능하게 설치된 이송장치부(30)를 포함하며, 상기 대상물 장착부(20)가 이송장치부(30)의 비젼검사부(10) 측면에 설치된 것을 특징으로 하는 다방향 동시검사 기능을 갖는 검사장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 대상물 장착부(20)는

   이송장치부(30)의 회전원주를 2이상 등분하여 등분된 각도별로 다수개 설치되며, 이송장치부(30)가 등분된 각도에 대응하여 스테핑 회전되는 것을 특징으로 하는 다방향 동시검사 기능을 갖는 검사장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상물 장착부(20)의 고정기구(21)는 공급된 검사대상물을 흡착하여 고정시키는 진공이젝터인 것을 특징으로 하는 다방향 동시검사 기능을 갖는 검사장치.