KR20080006973A - 기판 스케일 측정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 스케일 측정방법을 개시한다.

본 발명의 기판 스케일 측정방법은 인쇄회로기판의 노광타켓을 카메라모듈을 탑재한 이미지 인식처리기로 인식하고 이를 판독기에서 연산 처리하여 기판의 스케일을 측정하는 측정방법에 있어서, 노광타켓을 구비하는 인쇄회로기판을 측정 테이블 상에 위치시키는 단계와, 이미 알려진 기준점이 되는 위치에 기준타켓이 마킹된 글라스 지그를 이용하여 인쇄회로기판을 압착하는 단계와, 이미지 인식처리기를 인쇄회로기판의 일측으로 이동시켜 노광타켓과 글라스 지그의 기준타켓을 각각 인식하는 단계 및 상기 이미지 인식처리기로부터 인식된 정보를 인가받은 판독기에서 기준타켓을 기준으로 노광타켓과의 거리 차이를 연산 처리하는 단계를 포함하여 구성된다. 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 기판 스케일 측정방법은, 이미 알려진 기준점을 글라스 지그에 마킹하여 기준타켓을 마련하고 이를 기준으로 인쇄회로기판상의 노광타켓의 산포를 측정하므로 종전에 비해 측정을 위한 이미지 인식처리기의 이동거리가 대폭적으로 단축됨에 따라 오차발생으로 인한 신뢰성문제를 해소할 수 있는 이점을 제공한다.

인쇄회로기판, 글라스 지그, 스케일, 측정, 지그

Description

기판 스케일 측정방법{METHOD FOR SCALE MEASURING SUBSTRATES}

도 1은 종래 기술에 따른 기판 스케일 측정방법을 설명하기 위한 모식도,

도 2는 본 발명에 따른 기판 스케일 측정방법에서 글라스 지그와 인쇄회로기판을 나타낸 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 기판 스케일 측정방법에 사용되는 측정장치의 구성을 개념적으로 나타낸 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 기판 스케일 측정방법에서 글라스 지그에 의해 압착된 인쇄회로기판을 나타낸 평면도,

도 5는 본 발명에 따른 기판 스케일 측정방법을 설명하기 위한 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

3 : 측정 테이블

5 : 이미지 인식처리기

7 : 판독기

10 : 인쇄회로기판

11a,11b,1c,11d : 노광타켓

20 : 글라스 지그

21a,21b,21c,21d : 기준타켓

본 발명은 인쇄회로기판의 스케일 측정방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판을 압착하는 글라스 지그에 표준 기준점인 기준타켓을 마킹하고 이를 기준으로 기판 노광타켓과의 상대적 거리를 측정하는 인쇄회로기판의 스케일 측정방법에 관한 것이다.

일반적으로 인쇄회로기판((Printed Circuit Board; PCB)은 여러 전자제품 소자들을 일정한 틀에 따라 간편하게 연결시켜 주는 역할을 하며, 디지털 TV를 비롯한 가전제품부터 첨단 통신기기까지 모든 전자제품에 광범위하게 사용되는 부품으로서, 용도에 따라 범용 PCB, 모듈용 PCB, 패키지용 PCB 등으로도 분류된다.

즉, 인쇄회로기판은 페놀수지 절연판 또는 에폭시수지 절연판 등의 일측면에 구리 등의 박판을 부착시킨 다음 회로의 배선패턴 에 따라 식각(선상의 회로만 남기고 부식시켜 제거)하여 필요한 회로를 구성하고 부품들을 부착 탑재시키기 위한 구멍을 뚫어 형성한 것으로서, 배선 회로면의 수에 따라 단면기판·양면기판·다층기판 등으로 분류되며 층수가 많을수록 부품의 실장력이 우수하여 고정밀 제품에 채용된다.

특히, 최근 들어 전자부품의 기술이 고도화됨에 따라 집적도가 높아지고 경량화되어 가고 있으며, 그에 따라 인쇄회로기판의 스케일관리가 중요한 공정으로 대두되고 있다. 전형적인 인쇄회로기판의 스케일 측정은 평탄도, 두께, 크기(가로x세로) 등이 있다.

도 1은 일반적인 인쇄회로기판의 크기 측정을 위한 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.

이에 나타내 보인 바와 같이 측정장치는, 인쇄회로기판(100)을 올려놓기 위한 측정 테이블(101)과, 이 측정 테이블(101)에 올려진 인쇄회로기판(100)의 상면에 밀착 접촉되면서 압착하여 평탄성을 갖게 하는 투명한 글라스 지그(103)를 구비한다.

그리고, 상기 측정 테이블(101)의 상측으로는 구동원에 의해 X,Y 방향으로 이동되면서 인쇄회로기판(100)의 네 모서리측에 마킹된 노광타켓(115)을 인식하는 카메라 모듈을 포함하는 이미지 인식처리기(105)가 구성되고, 이때의 상기 이미지 인식처리기(105)는 전기적으로 연결되는 판독기(107)로 인식정보를 인가한다. 여기서, 상기 판독기(107)는 상기 이미지 인식처리기(105)에서 전송한 인식정보를 기초로 노광타켓(115)간의 거리를 연산 처리하는 연산모듈과, 연산된 결과값을 화면으로 통해 보여주기 위한 디스플레이를 포함하는 구성이다.

한편, 도면에서 인쇄회로기판(100)에 형성되는 노광타켓(115)은 편의상 전체적으로 단면 처리하였으나 실제로는 인쇄회로기판(100)의 외표면에 형성되는 것이다.

이와 같이 구성되는 측정장치는 네모서리측에 고리 형상의 노광타켓(115)이 마킹된 인쇄회로기판을 테이블(101) 위에 올려놓고, 그 상측으로 글라스 지그(103)를 올려놓아 인쇄회로기판(100)을 압착한다. 그리고, 상기 이미지 인식처리기(105)는 인쇄회로기판(100)을 시계 또는 반시계 방향 등으로 이동하면서 상기 인쇄회로기판(100)의 네모서리에 마킹된 여러 노광타켓(115)의 중심점을 순차적으로 인식처리한다.

이어서, 상기 이미지 인식처리기(105)에서 인식된 인식정보는 전기적으로 연결된 판독기(107)로 인가되고, 상기 판독기(107)는 노광타켓(115)간의 거리를 연산 처리하여 측정 결과치를 생성하고 이를 저장 또는 디스플레이하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 따른 스케일 측정방법은 각각의 노광타켓(115)을 일일이 측정하고 이들 간의 거리를 산출하는 방식이므로 오차가 생길 확률이 매우 높아 이로 인한 전반적인 공정 신뢰성이 저하되는 문제점을 초래하였다.

즉, 종래의 인쇄회로기판 스케일 측정방법은 이미지 인식처리기(105)가 최초의 노광타켓(115)을 인식한 상태에서 다음 노광타켓(115)으로 이동하여 인식함과 동시에 이들 간의 거리를 측정하는 방식이므로, 상기 이미지 인식처리기(105)가 이동하는 과정에서 구동원의 진동 등에 의해 미세하게 유동되는 경우 측정치에 대한 오차를 발생시킬 뿐만 아니라, 상기 이미지 인식처리기(105)가 여러 지점에 위치한 노광타켓(115)을 순회해야 하므로 측정시간이 길어지는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으 로서, 본 발명의 목적은 인쇄회로기판을 평탄하게 압착하는 글라스 지그에 기준타켓을 마킹하고 이를 기준으로 노광타켓의 상대 위치를 측정하여 측정 결과치의 정확성과 신뢰성을 높일 수 있는 인쇄회로기판 스케일 측정방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 인쇄회로기판 스케일 측정방법은, 인쇄회로기판의 노광타켓을 카메라모듈을 탑재한 이미지 인식처리기로 인식하고 이를 판독기에서 연산 처리하여 인쇄회로기판의 스케일을 측정하는 측정방법에 있어서, 노광타켓을 구비하는 인쇄회로기판을 측정 테이블상에 위치시키는 단계, 이미 알려진 기준점이 되는 위치에 기준타켓이 마킹된 글라스 지그를 이용하여 인쇄회로기판을 압착하는 단계, 이미지 인식처리기를 인쇄회로기판의 일측으로 이동시켜 노광타켓과 글라스 지그의 기준타켓을 각각 인식하는 단계, 상기 이미지 인식처리기로부터 인식된 정보를 인가받은 판독기에서 기준타켓을 기준으로 노광타켓과의 거리 차이를 연산 처리하는 단계를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 인쇄회로기판의 노광타켓과 글라스 지그의 기준타켓은 각각 모서리측에 근접되는 위치에 총 4개소에 형성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 이미지 인식처리기는 4개소에 대응되게 위치하는 노광타켓과 기준타켓을 매칭하여 인식하고, 상기 판독기는 매칭된 지점에서의 기준타켓을 기준으로 노광타켓의 산포값을 산출하고 산출된 4개의 산포값으로 인쇄회로기판의 크기를 산출하는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 판독기에서 산출된 4개의 산포값으로 인쇄회로기판의 틀어짐 정도를 판독하는 것에 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 본 발명에 따른 인쇄회로기판 스케일 측정방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 인쇄회로기판 스케일 측정방법에서 글라스 지그와 인쇄회로기판을 나타낸 사시도이다.

이에 나타내 보인 바와 같이 인쇄회로기판(10)은 각종 전자부품이 실장되면서 네 모서리측에 노광타켓(11a,11b,11c,11d)이 형성되며, 상기 글라스 지그(20)는 인쇄회로기판(10)의 상면을 가압하여 평탄한 상태에서의 측정을 가능하게 하는 일종의 투명 가압판으로서, 네 모서리측에 이미 알려진 기준점에 해당되는 기준타켓(21a,21b,21c,21d)이 마킹되어 있다.

도 3은 본 발명에 따른 기판 스케일 측정방법에 사용되는 측정장치의 구성을 개념적으로 나타낸 구성도이다. 그리고, 도 4는 본 발명에 따른 기판 스케일 측정방법에서 글라스 지그에 의해 압착된 인쇄회로기판을 나타낸 평면도이다.

이에 나타내 보인 바와 같이 본 발명에 따른 기판 스케일 측정방법에 사용되는 측정장치는 통상의 공지된 측정장치의 구성과 유사하다.

즉, 본 발명의 기판 스케일 측정장치는 측정대상 인쇄회로기판(10)을 올려놓기 위한 평판의 측정테이블(3)을 구비하며, 이 측정테이블(3)의 상측으로는 소정의 간격을 두고 이미지 인식처리기(5)가 설치되는 구성이다.

여기서, 상기 이미지 인식처리기(5)는 모터 또는 실린더 등과 같은 구동원에 의해 X·Y 방향으로 위치 가변되면서 상기 글라스 지그(20)와 인쇄회로기판(10)에 각각 마킹된 기준타켓(21a,21b,21c,21d)·노광타켓(11a,11b,11c,11d)에 대한 이미지를 인식하게 된다. 이를 위해 상기 이미지 인식처리기(5)는 통상의 카메라 모듈(미도시)을 포함하는 구성이다.

또한, 상기 이미지 인식처리기(5)에서 인식된 기준타켓(21a,21b,21c,21d)·노광타켓(11a,11b,11c,11d)에 대한 이미지는 전기적으로 연결된 일종의 컴퓨터인 판독기(7)로 인가되며, 상기 판독기(7)는 연산모듈과 디스플레이 등을 포함하는 구성에 의해 상기 이미지 인식처리기(5)에서 인가한 인식정보를 기초로 인쇄회로기판(10)의 크기를 산출하게 된다.

이러한, 구성의 기판 스케일 측정장치는 종전과 달리 인쇄회로기판(10)에 마킹된 노광타켓(11a,11b,11c,11d) 뿐만 아니라 글라스 지그(20)에 마킹된 기준타 켓(21a,21b,21c,21d)을 인식하고, 이들 노광타켓(11a,11b,11c,11d)과 기준타켓(21a,21b,21c,21d)을 비교 연산하여 측정 결과치를 도출해내는 것에 의해 신뢰성과 시간을 단축시킬 수 있는 차이가 있다.

도 5는 본 발명에 따른 기판 스케일 측정방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 상기의 측정장치를 이용한 측정방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 스케일 측정장치의 측정테이블(3) 상면에 인쇄회로기판(10)을 안착시킨다.(s10)

즉, 상기 인쇄회로기판(10)은 외곽 테두리측에 등 간격을 두고 사이즈 측정을 위한 노광타켓(11a,11b,11c,11d)이 마킹되어 있으며, 이러한 노광타켓(11a,11b,11c,11d)의 형성 위치나 수량은 인쇄회로기판(10)의 규격이나 형태에 따라 적절히 가감될 수 있으나 통상의 사각 형상으로 마련되는 인쇄회로기판(10)의 경우에는 각 모서리에 근접하는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

상기 단계에 이어서, 상기 인쇄회로기판(10)의 상측으로 투명한 평판재인 글라스 지그(20)를 올려놓아 인쇄회로기판(10)의 상면을 압착한다.(s20)

즉, 상기 글라스 지그(20)는 상술한 인쇄회로기판(10)을 폭넓게 가압하여 평탄성이 유지되게 하는 것으로, 상기 인쇄회로기판(10)에 비해 넓은 면적을 갖는 사각 판재로 제공되며 적당한 중량감을 갖도록 구비된다.

이러한, 글라스 지그(20)는 인쇄회로기판(10)의 스케일 측정을 위하여 이미 알려진 기준점이 되는 위치에 기준타켓(21a,21b,21c,21d)이 마킹되는 구성이며, 이때의 상기 기준타켓(21a,21b,21c,21d)은 상술한 인쇄회로기판(10)에 형성된 노광타켓(11a,11b,11c,11d)과 대응되게 마련된다.

상기 단계에 이어서, 상기 측정테이블(3)의 상측에 마련된 이미지 인식처리기(5)는 상기 인쇄회로기판(10)의 여러 노광타켓(11a,11b,11c,11d)과 글라스 지그(20)의 여러 기준타켓(21a,21b,21c,21d)을 매칭시켜 각각 인식한다.(s30)

즉, 상기 이미지 인식처리기(5)는 카메라 모듈을 포함하는 구성에 의해 상기 글라스 지그(20)의 기준타켓(21a,21b,21c,21d)을 기준좌표로 인식하고, 상기 인쇄회로기판(10)의 노광타켓(11a,11b,11c,11d)은 비교 대상좌표로 인식하여 이를 판독기(7)로 인가한다.

이러한, 이미지 인식처리기(5)는 종전과 마찬가지로 한 대로 제공되는 경우 여러 타켓 지점으로 이동하여 이미지 취득을 실시하도록 구성될 수 있으나, 바람직하게는 측정작업의 신속성을 기하면서 단거리 이동에 따른 오차발생을 저감시킬 수 있도록 타켓이 위치되는 각 지점에 대응되게 이미지 인식처리기(5)를 구성하는 것이다. 이때의 상기 이미지 인식처리기(5)는 기준타켓(21a,21b,21c,21d)을 기준으로 일정 범위 내에서만 X·Y축 방향으로 가동되게 구성되어도 무방하다.

상기 단계에 이어서, 상기 이미지 인식처리기(5)로부터 인식된 정보를 인가받은 판독기(7)는 기준타켓(21a,21b,21c,21d)의 중심 좌표와 노광타 켓(11a,11b,11c,11d)의 중심 좌표간의 거리 차이를 연산처리한다.(s40)

즉, 상기 판독기(7)는 이미지 인식처리기(5)에서 인가한 상기 글라스 지그(20)의 기준타켓(21a,21b,21c,21d)에 대한 중심좌표와, 상기 인쇄회로기판(10)의 노광타켓(11a,11b,11c,11d)에 대한 중심좌표를 각각 판독하고, 상기 기준타켓(21a,21b,21c,21d)의 중심좌표를 기준으로 노광타켓(11a,11b,11c,11d)의 중심좌표가 X·Y 방향으로 벗어난 거리를 연산처리한다.

일예로, 본 발명은 인쇄회로기판(10)과 글라스 지그(20)의 네 모서리측에 각각 노광타켓(11a,11b,11c,11d)과 기준타켓(21a,21b,21c,21d)을 마킹하고 있으므로, 상기와 같은 처리과정을 통해 모두 4개의 산포값이 산출되며, 이들 산포값을 기초로 인쇄회로기판(10)의 전체적인 크기와 틀어짐 정도에 대한 판독 정보로 활용 가능하게 된다.

이상과 같은 기판(10) 스케일 측정방법은 글라스 지그(20)의 기준타켓(21a,21b,21c,21d)을 기준으로 매칭되는 위치에 있는 노광타켓(11a,11b,11c,11d)의 벗어남 정도 즉 산포치를 측정하므로 이미지 인식처리기(5)가 비교적 짧은 반경 내에서 가동되므로 오차발생을 줄일 수 있으며, 이미지 인식처리기(5)를 여러개 구성하는 것에 의해 측정시간을 대폭적으로 단축시킬 수 있어 공정의 자유도가 높아지게 된다.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 기판 스케일 측정방법은, 이미 알려진 기준점을 글라스 지그에 마킹하여 기준타켓을 마련하고 이를 기준으로 인쇄회로기판상의 노광타켓의 산포를 측정하므로 종전에 비해 측정을 위한 이미지 인식처리기의 이동거리가 대폭적으로 단축됨에 따라 오차발생으로 인한 신뢰성문제를 해소할 수 있는 이점을 제공한다.

특히, 종전의 이미지 인식처리기는 인쇄회로기판의 여러 노광타켓을 순차적으로 순회하여 측정을 실시하는데 반해 본 발명의 기판 스케일 측정방법은 인쇄회로기판의 여러 노광타켓에 해당되는 위치에 독립적으로 이미지 인식처리기를 구성하여 측정이 가능하므로 측정에 소요되는 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있는 산업상 대단히 유용한 효과가 있다.

Claims (4)

1. 인쇄회로기판의 노광타켓을 카메라모듈을 탑재한 이미지 인식처리기로 인식하고 이를 판독기에서 연산 처리하여 기판의 스케일을 측정하는 측정방법에 있어서,

   노광타켓을 구비하는 인쇄회로기판을 측정 테이블상에 위치시키는 단계;

   이미 알려진 기준점이 되는 위치에 기준타켓이 마킹된 글라스 지그를 이용하여 인쇄회로기판을 압착하는 단계;

   이미지 인식처리기를 인쇄회로기판의 일측으로 이동시켜 노광타켓과 글라스 지그의 기준타켓을 각각 인식하는 단계;

   상기 이미지 인식처리기로부터 인식된 정보를 인가받은 판독기에서 기준타켓을 기준으로 노광타켓과의 거리 차이를 연산 처리하는 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 스케일 측정방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 인쇄회로기판의 노광타켓과 글라스 지그의 기준타켓은 각각 모서리측에 근접되는 위치에 총 4개소에 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 스케일 측정방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 이미지 인식처리기는 4개소에 대응되게 위치하는 노광타켓과 기준타켓을 매칭하여 인식하고, 상기 판독기는 매칭된 지점에 서의 기준타켓을 기준으로 노광타켓의 산포값을 산출하고 산출된 4개의 산포값으로 인쇄회로기판의 크기를 산출하는 것을 특징으로 하는 기판 스케일 측정방법.
4. 제 3항에 있어서, 상기 판독기에서 산출된 4개의 산포값으로 인쇄회로기판의 틀어짐 정도를 판독하는 것을 특징으로 하는 기판 스케일 측정방법.

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