KR20100010129A - 피씨비 표면실장 자동광학검사기용 작업데이터 생성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피씨비 표면실장 자동광학검사기용 작업데이터 생성방법에 관한 것으로서, 라이브러리 자동 접근성을 제공하고, 다양한 피씨비 소자 데이터를 활용할 수 있는 피씨비 표면실장 자동광학검사기용 작업데이터 생성방법에 관한 것이다.

AOI, 자동광학검사기, 피씨비, PCB

Description

피씨비 표면실장 자동광학검사기용 작업데이터 생성방법{Method of generating work data for Automated Optical Inspection of surface mounted PCB}

본 발명은 피씨비 표면실장 자동광학검사기용 작업데이터 생성방법에 관한 것으로서, 라이브러리 자동 접근성을 제공하고, 다양한 피씨비 소자 데이터를 활용할 수 있는 피씨비 표면실장 자동광학검사기용 작업데이터 생성방법에 관한 것이다.

피씨비(PCB, Printed Circuit Board) 표면실장 공정 중 비젼 기능을 통한 마운트 불량 검사 장비인 자동광학검사기(AOI, Automated Optical Inspection)는 피씨비 품질 보장을 위하여 필수적인 장비로서 지정된 프로그램 기반으로 작업을 수행하는바, 피씨비는 전자제품이 다양화되고 또 같은 전자제품이라고 해도 디자인(아트워크) 작업자별로 다르므로 검사 프로그램도 다양화되어야 한다.

종래 AOI 장비의 검사 방법 중 대표적인 것은 각 소자의 형상과 그에 따른 검사 영역을 하나의 라이브러리로 미리 등록하여 라이브러리 DB를 구성하고, 피씨비 위의 동일 소자들의 각 영역을 화상카메라로 읽은 뒤 각 영역 이미지를 AOI 장비에서 제공하는 알고리즘을 적용하여 검사하는 방법이다.

상기 AOI 장비에서 제공하는 알고리즘에는 피씨비 각 소자들의 불량 여부를 판단할 수 있는 작업데이터를 토대로 하는 것인바, 구체적인 공정은 도 1과 같다.

우선 CAD 디자인이나 에스엠티 작업데이터 등의 피씨비 소자 데이터로부터 소자의 좌표와 모양에 대한 이름을 읽으면서 자동으로 모양이름과 동일한 이름을 가진 라이브러리를 라이브러리 DB에 링크시켜 1차 작업데이터를 생성한다(s1).

상기 1차 작업데이터는 라이브러리를 정상적으로 불러 왔는지를 작업자가 일일이 수동으로 확인하여 바로잡고 라이브러리 DB에 사용할 라이브러리가 없으면 사용자가 직접 라이브러리를 생성하는 등의 수작업이 포함된다.

이상의 절차를 통해 1차 작업데이터가 완성되면 AOI 장비 및 검사에 관련한 여러 파라미터를 설정한 후 상기 1차 작업데이터를 토대로 정상적으로 검사가 이루어지는 지를 시험하는 검사 시뮬레이션를 수행한다(s2).

상기 검사 시뮬레이션 단계는 적용된 라이브러리에 문제가 있을 경우 수정하고, 이 과정을 계속 반복 한 후 문제가 없다고 판단될 때까지 반복되는 것이다.

상기 검사 시뮬레이션이 종료되면 오류가 모두 제거된 최종 작업데이터를 생성하여 검사 프로그램이 완성된다(s3).

이와 같이 AOI 검사 프로그램에서는 작업 데이터를 생성하는 것이 가장 핵심인데, AOI용 라이브러리를 링크 또는 생성하는 작업이나 에스엠티 작업 공정의 특성 상 여러 회사의 제품을 생산하기 때문에 각 회사별로 라이브러리 이름은 서로 다를 수 있고 같더라도 실제 모양이 다를 수 있다.

따라서 라이브러리 이름만을 기준으로 작업하다 보면 작업데이터 생성공정에 서 라이브러리를 DB로부터 자동으로 불러 오는 경우 보다 수동으로 작업하는 경우가 많아 작업효율이 매우 저하되며, 요구되는 라이브러리가 없는 경우 전적으로 수작업에 의존하여 작업이 지연되는 문제가 있다.

또한 종래에는 피씨비 소자 데이터로서 CAD X-Y(좌표) 파일에 의존하고 있는바, CAD X-Y(좌표) 파일이 없는 경우 AOI 작업용 데이터를 생성하는 것이 거의 불가능하게 된다.

즉, 종래의 AOI 공정용 작업 데이터 생성 방법은 생성 시간이 많이 소요되고 사용이 번거로울 뿐만 아니라, 작업 데이터 생성을 위한 초기작업용 데이터인 피씨비 소자 데이터의 제공이 용이하지 않은 현실적인 한계로 인하여, 검사 효율 및 생산성이 저하되는 문제가 있다.

본 발명은 종래 AOI 작업데이터 생성방법의 상술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 피씨비 소자 데이터 생성을 용이하게 하고, 라이브러리 DB의 접근성을 제고할 수 있는 피씨비 표면실장 자동광학검사기용 작업데이터 생성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 i) 피씨비 소자 데이터로부터 소자 별 소자의 위치 및 핀 패드 모양을 포함한 모양 정보를 취하는 단계; ii) 상기 모양정보를 이용하여 라이브러리 DB를 검색하여 해당 모양정보와 일치하는 라이브러리가 있는지 여부를 판단하는 단계; iii) 상기 판단 단계 ii)에서 해당 모양정보와 일치하는 라이브러리가 있을 경우 해당 라이브러리를 링크하는 단계; v) 상기 판단 단계 ii)에서 해당 모양정보와 유사한 라이브러리가 없을 경우 국제표준 패키지 모양기준에 따른 라이브러리를 자동 생성하여 링크하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 피씨비 표면실장 자동광학검사기용 작업데이터 생성방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 거버파일이나 피씨비 디자인파일을 피씨비 소자 데이터로 그대로 이용할 수 있고, 피씨비 소자 데이터의 확보가 어려울 경우 피씨비 이미지를 피씨비 소자 데이터로 전환할 수 있으므로 작업데이터의 생성이 용이하다.

또한 모양정보에 의한 접근으로 라이브러리 DB의 활용성이 극대화되고, 라이 브러리 자동 생성 기능을 통해 작업효율이 제고되는 효과 있다.

뿐만 아니라, 본 발명에 따라 생성된 작업데이터는 표면실장 과정 중 납량 검사 장비인 SPI 공정과 표면실장 작업 공정에 그대로 사용할 수 있어 종래에 각 과정별로 별도의 프로그램을 이용하여 별도의 작업 데이터를 생성해야 하는 시간과 비용 그리고 사용상의 문제점을 모두 해결할 수 있는바, 표면실장 작업 중 각 공정 별 프로그램 작업 공정을 획기적으로 개선할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 AOI 작업데이터 생성방법의 흐름도인바, 이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 기술사상을 상세히 설명한다.

<모양정보 획득>

먼저, 검사 대상 피씨비의 피씨비 소자 데이터로부터 소자 별 소자의 위치 및 핀 패드 모양을 포함하는 모양정보를 취하여 특정하는 단계(s11)가 수행된다.

상기 피씨비 소자 데이터는 다양한 캐드 데이터가 있으며, 종래에는 CAD X-Y 파일에 국한되었던 것을 본 발명에 따르면 CAD X-Y 파일을 포함해서 거버(Gerber) 파일, 피씨비 디자인 파일, 피씨비 디자인 파일에서 추출된 표준 및 비표준 형식의 각종 데이터(ODB++나 각 캐드 디자인 툴 별 추출 파일) 등이 사용될 수 있다.

상기 다양한 피씨비 소자 데이터의 활용방법을 구체적으로 설명하면, CAD X-Y 파일만 존재할 경우 종래의 방법과 동일한 방법으로 작업 데이터를 생성하게 될 것이나, 거버 파일만을 가지고 있을 경우는 이 거버 파일을 이용하여 피씨비 보드 위에 올라가는 소자의 위치 및 피씨비 보드 위의 소자 핀 패드 모양을 이용하여 소자가 실장될 핀 패드들의 모임인 풋프린트 등을 만든 후(이와 같은 작업을 티칭작업이라고 함), 그 위에 실장될 패키지 라이브러리를 링크한다.

즉, 종래에는 거버파일을 통해서 풋프린트 라이브러리만 생성하였으나 본 발명은 거버파일을 이용하여 풋프린트 위에 올라갈 실제 부품에 대한 라이브러리까지 생성할 수 있게 된다.

피씨비 소자 데이터로서 CAD X-Y 파일과 거버 파일이 있을 경우는 입력된 각 소자위치 정보에 거버파일을 이용하여 티칭 작업을 수행한 후 그 위에 실장될 패키지 라이브러리를 링크한다.

또 피씨비 디자인 파일을 피씨비 소자 데이터로 활용하여 작업데이터를 생성할 경우는 상기 디자인 파일 안에 소자의 좌표 및 풋프린트 정보 그리고 패키지 라이브러리에 관련된 이름 등 소자에 관련한 각종 정보가 모두 포함되어 있으므로 별도의 티칭작업 없이 디자인 파일을 읽으면서 AOI 라이브러리를 바로 링크 또는 생성할 수 있다.

캐드 디자인에서 추출된 표준 및 비표준 형식의 각종 데이터를 이용할 경우도 각 데이터의 형태에 따라 티칭을 하거나 티칭 작업 없이 바로 AOI 라이브러리 링크 작업을 진행할 수 있다.

또한 본 발명은 상술한 피씨비 소자 데이터가 제공되지 못하는 상황에서도 작업용 Bare보드 또는 실장보드를 AOI 장비나 기타 화상 카메라를 통해서 얻는 이미지파일은 얻을 수 있으므로, 상기 피씨비 이미지 파일을 통해 피씨비 소자 데이 터의 생성을 보장할 수 있도록 하는 데에 기술적 특징이 있다.

<피씨비 이미지 활용>

상기 열거된 다양한 피씨비 소자 데이터가 제공되지 못하는 경우 종래에는 작업 데이터를 생성하기가 거의 불가능하였으나, 본 발명은 AOI 작업용 보드(작업용 Bare보드 또는 실장보드)를 AOI 장비나 기타 화상 카메라를 통해서 얻는 이미지 파일을 이용하여 AOI 작업데이터를 생성할 수 있는 기능을 제공한다.

상기 작업용 Bare보드는 소자(부품)이 실장되지 않은 PCB만을 의미하고 실장보드는 피씨비에 소자가 실장된 보드이며, 피씨비 이미지만을 가지고 작업데이터를 만들기 위해서는 일반적으로 Bare보드를 사용하며 부득이한 경우는 실장보드를 사용한다.

상기 피씨비 이미지를 작업데이터로 활용할 수 있도록 변환하는 작업은 도 3의 흐름도와 같다.

우선 피씨비 이미지를 읽은 후 이 이미지에서 소자의 핀 패드가 될 수 있는 영역만을 데이터로 취하고 나머지 데이터는 모두 삭제한다(s21).

이 과정에서 원래 이미지 데이터였던 데이터 형식을 티칭작업이 가능한 피씨비 소자 데이터(e.g.거버파일)로 변환한다. 이처럼 변환된 데이터를 마스크 핀 레이어라고 부른다.

도 3은 피씨비 이미지를 마스크 핀 레이어로 변환한 실시예이다.

상기 s21단계에서 변환된 피씨비 소자 데이터에 대하여 티칭 작업(s22)을 수 행한 후, 모양정보를 기준으로 라이브러리를 링크한다(s23).

<라이브러리 링크 및 생성>

이상의 방법을 통하여 피씨비 소자 데이터로부터 소자 별 풋프린트 라이브러리, 패키지 모양 및 이 모양들에 따른 각 검사영역부분을 포함한 모양정보를 취하게 되는데, 피씨비 소자 데이터가 각 소자 모양을 형성하는 핀 패드의 형상 데이터만을 가지고 있을 때는 이 형상 데이터를 가지고 소자의 모양 및 위치를 찾는 티칭 작업을 수행하여 모양정보를 취하며, 티칭작업이 필요 없는 피씨비 소자 데이터가 입력될 경우 바로 라이브러리를 링크하거나 생성하는 과정이 진행된다.

AOI 라이브러리란 피씨비의 각 소자 위치에 실장될 실제 소자의 모양 정보를 가진 것을 의미하는 것으로 피씨비 자체에 존재하는 핀 패드 모양을 가진 라이브러리인 풋프린트 라이브러리와는 구별되는 것으로서, AOI 작업에서 필요한 라이브러리는 풋프린트 라이브러리, 패키지 모양 및 이 모양들에 따른 각 검사영역이 된다.

다음으로 상기 모양정보를 토대로 라이브러리 DB로부터 해당 모양정보와 일치하는 라이브러리가 있는 지를 판단한다(s12).

본 발명은 상기 판단과정에서 라이브러리 이름은 빠른 링크를 위하여 기본적으로 활용한다는 점에서 종래 기술과 동일하나, 여기에 검색의 정확성을 위하여 모양정보를 기준으로 하여 링크하는 것이 기술적 특징이다.

상기 판단단계(s12)에서 모양정보와 일치하는 라이브러리가 있는 경우 해당 라이브러리를 링크하여 해당 소자에 대한 작업데이터를 생성한다(s13).

상기 판단단계(s12)에서 모양정보와 일치하지는 않으나 유사한 라이브러리가 있는 경우 해당 라이브러리를 기준으로 사용자에게 편집 기능을 제공하고 편집되어 저장된 라이브러리를 링크하여 해당 소자에 대한 작업데이터를 생성할 수 있다.

상기 판단단계(s12)에서 모양정보와 일치하는 라이브러리가 없는 경우 국제표준 패키지 모양기준에 따른 라이브러리를 자동으로 생성하여 링크한다(s14).

상기 s14단계에서는 라이브러리 검색에 실패하였을 경우 자동으로 국제표준 패키지 모양기준을 검색하여 라이브러리를 생성하므로 사용자의 수동 편집 시간이 없어 작업 데이터 생성 시간 및 작업 효율이 획기적으로 개선될 수 있다.

상기 과정을 통해 생선된 작업데이터는 종래와 마찬가지로 검사 시뮬레이션의 반복공정(s15)을 통해 최종 작업데이터가 생성된다(s16).

따라서 본 발명은 AOI 작업데이터 생성관련 피씨비 소자 데이터로부터 라이브러리 링크 및 생성 공정에 관한 기술사상을 제공하는 것인바, 이를 포함하는 AOI 작업 프로그램은 본 발명의 기술적 범위에 속한다 할 것이다.

도 1은 종래 방법에 대한 흐름도

도 2는 본 발명에 따른 피씨비 AOI 작업 데이터 생성방법에 대한 흐름도

도 3은 본 발명에 따른 피씨비 이미지 활용방법에 대한 흐름도

도 4는 피씨비 이미지를 마스크 핀 레이어로 변환한 실시예

Claims (6)

1. i) 피씨비 소자 데이터로부터 소자 별 소자의 위치 및 핀 패드 모양을 포함한 모양 정보를 취하는 단계;

   ii) 상기 모양정보를 이용하여 라이브러리 DB를 검색하여 해당 모양정보와 일치하는 라이브러리가 있는지 여부를 판단하는 단계;

   iii) 상기 판단 단계 ii)에서 해당 모양정보와 일치하는 라이브러리가 있을 경우 해당 라이브러리를 링크하는 단계;

   v) 상기 판단 단계 ii)에서 해당 모양정보와 유사한 라이브러리가 없을 경우 국제표준 패키지 모양기준에 따른 라이브러리를 자동 생성하여 링크하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 피씨비 표면실장 자동광학검사기용 작업데이터 생성방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 피씨비 소자 데이터는 거버파일이며, 티칭작업을 통해 모양정보를 취하는 것을 특징으로 하는 피씨비 표면실장 자동광학검사기용 작업데이터 생성방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 피씨비 소자 데이터는 CAD X-Y 파일과 거버파일이며, 상기 CAD X-Y파일로부터 입력된 각 소자위치정보를 토대로 거버파일을 이용한 티칭작업을 수행함으로써 모양정보를 취하는 것을 특징으로 하는 피씨비 표면실장 자동 광학검사기용 작업데이터 생성방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 피씨비 소자 데이터는 피씨비 디자인 파일이며, 디자인 파일로부터 직접 모양정보를 취하는 것을 특징으로 하는 피씨비 표면실장 자동광학검사기용 작업데이터 생성방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 피씨비 소자 데이터는 피씨비 이미지를 입력받아 소자의 핀 패드가 될 수 있는 영역만 취하고 나머지 데이터는 모두 삭제함으로써 생성되며, 상기 생성된 피씨비 소자 데이터에 대하여 티칭작업을 통해 모양정보를 취하는 것을 특징으로 하는 피씨비 표면실장 자동광학검사기용 작업데이터 생성방법.
6. 제 1항에 있어서, 상기 판단 단계 ii)에서 해당 모양정보과 유사한 라이브러리가 있을 경우 사용자에게 편집기능을 제공하여 해당 라이브러리를 기준으로 사용자에 의해 편집된 라이브러리를 입력받아 이를 링크하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피씨비 표면실장 자동광학검사기용 작업데이터 생성방법.

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