KR20110094558A - 납땜 검사 장치 및 그 검사 방법 - Google Patents

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KR20110094558A
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Abstract

검사 대상물인 PCB의 표면에 전자 부품을 장착하기 위하여 발라진 납땜(solder)의 상태를 검사하는 납땜 검사 장치 및 그 검사 방법을 개시한다. SMT(Surface Mount Technology) 라인에 들어가는 납땜 검사 장치인 SPI(Solder Paste Inspection) 장비에서 격자 생성 장치인 PZT를 LCoS(Liquid Crystal on Silicon)를 이용한 프로젝터 모아레로 대체함으로써 SPI장비의 전체적인 가격을 절감할 수 있고, 프로젝터 모아레를 듀얼 타입(Dual Type)으로 구성하여 모아레 무늬가 투영되지 못하여 검사를 못하는 검출 오차를 줄임으로써 제품 자체의 품질 향상 효과를 기대할 수 있다.

Description

납땜 검사 장치 및 그 검사 방법{SOLDER PASTE INSPECTION APPARATUS AND METHOD FOR INSPECTING THE SAME}
기판의 표면에 전자 부품을 장착하기 위하여 발라진 납땜(solder)의 상태를 검사하는 납땜 검사 장치 및 그 검사 방법에 관한 것이다.
SMT(Surface Mount Technology)는 PCB(Printed Circuit Board)의 표면에 전자 부품을 장착하여 전자기기의 부피를 줄이고 자동화를 가능하게 하는 표면실장기술이다. SMT는 납땜(solder)을 바르는 스크린 프린터(Screen Printer), 발라진 납땜(solder)의 상태를 검사하는 SPI(Solder Paste Inspection), 전자 부품을 장착하는 칩 마운터(Chip Mounter), 장착된 전자 부품의 상태를 검사하는 AOI(Automated Optical Inspection) 그리고 납땜(solder)을 굳히는 리플로워(Reflower)와 같은 여러 조립 공정을 거치며, 이러한 조립 공정 이외에도 장착의 특성에 따라 여러 공정이 추가적으로 필요하다.
이러한 SMT의 조립 공정 중 PCB의 표면에 발라진 납땜(solder)의 상태를 검사하는 SPI장비는 CCD 카메라, 격자 생성 장치, X-Y 직교형 이동장치 등 고가의 부품들을 핵심 부품으로 사용하는 고가의 장비이다. SPI장비는 격자 간섭에 의해 발생하는 모아레(Moire) 격자 무늬를 PCB에 투영하고, PCB에 투영된 모아레 격자 무늬를 CCD 카메라로 획득하여 획득된 영상의 패턴을 분석하여 검사한다. 여기서 격자 생성 장치는 격자 구조물의 간섭 현상을 이용하여 모아레 격자 무늬를 생성하는 PZT(Piezoelectric Transformer)를 주로 사용하는데, PZT는 장치 자체의 가격이 비싸다.
일반적으로 제품의 조립 공정에 들어가는 장비의 가격이 올라가면 양산되는 제품의 가격도 함께 올라간다. 따라서 제품을 생산하는 모든 공정의 비용을 절약해야하는 필요성이 대두되고 있다. 또한 점차 작아지는 전자 부품에 대한 검사를 수행하는 장비의 검사 정확도 향상은 검사 장비에서는 가장 중요한 사항이다.
이를 위해, SPI장비 가격에서 많은 부분을 차지하고 있는 광학 모듈의 가격을 줄이기 위해서는 PZT의 가격을 줄이는 것이 원가를 낮추는 방법이다. 또한 SPI장비는 검사 장비이기 때문에 검사 정확도는 매우 중요한 항목이다. 따라서 광학적인 장치나 검사 알고리즘 등의 변화를 통해 검사 정확도를 높이기 위해 다양한 시도가 이루어지고 있다.
PZT의 대체로 SPI장비의 전체적인 가격을 절감하고, 새로운 광학 모듈의 구조를 통해 장비의 검사 정확도를 높이는 납땜 검사 장치 및 그 검사 방법을 개시한다.
이를 위해 본 발명의 일 측면에 의한 납땜 검사 장치는, 납땜이 발라진 검사 대상물; 납땜의 상태를 검사하기 위해 검사 대상물에 투영될 모아레 무늬를 프로젝션을 이용하여 생성하는 광학 모듈; 모아레 무늬가 투영된 검사 대상물의 영상을 획득하는 카메라 모듈; 광학 모듈 및 카메라 모듈의 동작을 제어하는 프로젝션 모듈; 카메라 모듈에서 획득한 영상에 기초하여 납땜의 상태를 검사하는 검사용 PC를 포함한다.
광학 모듈은, 검사 대상물에 투영될 모아레 무늬를 프로젝션 모듈로부터 수신하여 생성하는 LCoS 센서; LCoS 센서의 구동을 위한 광을 출사하는 LED 광원; LCoS 센서에서 생성된 모아레 무늬를 검사 대상물에 투영하는 프로젝션 렌즈를 포함한다.
광학 모듈은, LED 광원으로부터 출사되는 광을 투과시켜 LCoS 센서로 입사시키고, LCoS 센서에서 반사되는 광을 투과시켜 프로젝션 렌즈로 입사시키는 빔 스프리터를 더 포함한다.
프로젝션 모듈은 LCoS 센서와 LED 광원을 동작시키는 드라이버를 포함하는 것이 바람직하다.
프로젝션 모듈은 검사 대상물에 투영될 모아레 무늬를 검사용 PC로부터 전송받아 저장하는 메모리부를 포함하는 것이 바람직하다.
프로젝션 모듈은 메모리부에 저장된 모아레 무늬를 LCoS 센서에 전송할 모아레 무늬로 영상 처리하는 영상 데이터 처리부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
프로젝션 모듈은 광학 모듈과 카메라 모듈의 동기를 제어하는 트리거 동기 로직을 포함하는 것이 바람직하다.
검사용 PC는 카메라 모듈에서 획득한 실제 모아레 무늬의 영상을 전송받아 모아레 무늬의 왜곡 정도에 따라 검사 대상물에 발라진 납땜의 상태를 판단하는 것이 바람직하다.
납땜 검사 장치는, 광학 모듈과 프로젝션 모듈로 이루어진 프로젝터 모아레를 구성하되, 프로젝터 모아레를 듀얼 타입으로 구성하여 납땜의 상태를 판단하기 위한 검출 오차를 줄이는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 측면에 의한 납땜 검사 방법은, LED 광원과 LCoS 센서가 장착된 광학 모듈, LED 광원과 LCoS 센서를 동작시키는 프로젝션 모듈로 이루어진 프로젝터 모아레를 이용하여 검사 대상물에 발라진 납땜의 상태를 검사하는 방법에 있어서, LCoS 센서를 동작시켜 검사 대상물에 투영될 모아레 무늬를 생성하고; LED 광원을 동작시켜 생성된 모아레 무늬를 검사 대상물에 투영하고; 모아레 무늬가 투영된 검사 대상물의 영상을 CCD 카메라를 통해 획득하고; 획득된 실제 모아레 무늬의 영상을 전송받아 모아레 무늬의 왜곡 정도에 따라 검사 대상물에 발라진 납땜의 상태를 검사하는 것이 바람직하다.
프로젝션 모아레를 듀얼 타입으로 구성하고, 듀얼 타입으로 구성된 제1 및 제2프로젝션 모아레를 온/오프 제어하여 검사 대상물에 발라진 납땜의 상태를 검사하는 것이 바람직하다.
개시된 납땜 검사 장치 및 그 검사 방법에 의하면, 반사형 액정 소자인 LCoS(Liquid Crystal on Silicon)를 이용하여 모아레 무늬를 생성하는 프로젝션 모듈을 개발하여 PZT를 대체함으로써 SPI장비의 전체적인 가격을 절감할 수 있다.
또한, LED 광원과 LCoS 센서가 장착된 광학 모듈에서 프로젝션 모듈로부터 점등 신호와 모아레 무늬를 수신하여 실제 모아레 무늬를 검사 대상물에 투영함으로써 SPI장비의 검사 정확도를 높일 수 있다.
또한, 광학 모듈과 프로젝션 모듈로 이루어진 LCoS 프로젝터(프로젝터 모아레)를 듀얼 타입(Dual Type)으로 구성하여 모아레 무늬가 투영되지 못하여 검사를 못하는 부분이 발생하지 않도록 함으로써 SPI장비에서 검사 품질의 향상을 더욱 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 납땜 검사 장치의 개략적인 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 납땜 검사 장치의 제어 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 적용되는 광학 모듈의 개략적인 광학 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 적용되는 검사용 PC의 상세 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 납땜 검사 장치에서 싱글 타입의 프로젝터 모아레를 사용한 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 납땜 검사 장치에서 싱글 타입의 프로젝터 모아레를 사용한 경우, 발생하는 오차의 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 납땜 검사 장치에서 듀얼 타입의 프로젝터 모아레를 사용한 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 납땜 검사 장치에서 듀얼 타입의 프로젝터 모아레를 사용한 경우, 검사 방법을 나타낸 동작 순서도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 납땜 검사 장치의 개략적인 전체 구성도이다.
도 1에서, 납땜 검사 장치는 프로젝션을 이용하여 모아레 무늬를 생성하는 광학 모듈(10)과, 모아레 무늬가 투영된 검사 대상물(50)의 영상을 획득하는 카메라 모듈(20)과, 광학 모듈(10) 및 카메라 모듈(20)을 제어하는 프로젝션 모듈(30)과, 카메라 모듈(20)에서 획득한 실제 모아레 무늬의 카메라 영상에 기초하여 검사 대상물(50)에 발라진 납땜의 상태를 검사하는 검사용 PC(40)를 포함한다.
광학 모듈(10)은 LCoS(Liquid Crystal on Silicon) 센서(11)와 LED 광원(12)이 장착된 모듈로, 프로젝션 모듈(30)로부터 점등 신호와 모아레 무늬를 수신하여 실제 모아레 무늬를 검사 대상물(50; 예를 들어, PCB의 납땜부)에 투영한다.
카메라 모듈(20)은 프로젝션 모듈(30)로부터 영상 로드(Image Load) 신호를 받아 카메라의 동작을 제어하고 영상을 캡쳐하는 카메라 인터페이스 모듈로, 프로젝션 모듈(30)과의 동기가 맞아야 광학 모듈(10)의 영상(모아레 무늬)이 검사 대상물(50)에 투영된 후 카메라 영상을 획득한다.
프로젝션 모듈(30)은 LCoS 센서(11)를 동작시키는 프로젝션 시스템 모듈로, 광학 모듈(10)과 카메라 모듈(20)의 동기를 제어한다.
검사용 PC(40)는 카메라 모듈(20)에서 획득한 실제 모아레 무늬의 카메라 영상을 전송받아 모아레 무늬의 왜곡 정도를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 검사 대상물(50)에 발라진 납땜의 상태를 판단하여 불량 유무를 검사한다.
또한, 검사용 PC(40)는 검사 대상물(50)에 발라진 납땜의 상태를 검사하기 위해 저장된 기준 모아레 무늬를 프로젝션 모듈(30)에 전송한다.
이러한, 본 발명의 일 실시예에 의한 납땜 검사 장치에서 광학 모듈(10)과 프로젝션 모듈(30)은 하나의 LCoS 프로젝터(60; 이하, 프로젝터 모아레라 한다)를 구성한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 납땜 검사 장치는 광학 검사를 하기 때문에 다른 조명의 영향을 받지 않도록 주변 조명을 차단할 수 있는 케이스를 구성하고, 케이스 안쪽에 카메라와 LED 광원(12)이 구성되어지는 형태를 가진다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 납땜 검사 장치의 제어 블록도이다.
도 2에서, 광학 모듈(10)은 검사 대상물(50, 예를 들어, PCB의 납땜부)에 투영될 영상(모아레 무늬)을 프로젝션 모듈(30)로부터 수신하여 실제 모아레 무늬를 생성하는 LCoS(Liquid Crystal on Silicon) 센서(11)와, LCoS 센서(11)의 구동을 위한 백색 광을 출사하는 LED 광원(12)을 포함한다.
카메라 모듈(20)은 모아레 무늬가 투영된 검사 대상물(50)의 영상을 획득하는 CCD(Charge Coupled Device) 카메라(21)를 포함한다.
프로젝션 모듈(30)은 시스템의 전체적인 연산 기능과 동작 기능을 제어하는 메인 유닛(310)과, 메인 유닛(310)의 제어에 따라 광학 모듈(10)과 카메라 모듈(20)의 동작을 제어하는 서브 유닛(320)과, 메인 유닛(310) 및 서브 유닛(320)에 전원을 공급하는 전원 유닛(330)을 포함한다.
메인 유닛(310)은 시스템의 동기 및 메인 연산을 수행하는 시스템 메모리부(311, System Memory) 및 PWM(Pulse Width Modulation) 제어부(312)와, LCoS 센서(11)를 제어하고 LED 광원(12)과 CCD 카메라(21)의 구동 동기를 제어하는 메인 프로세서(313)와, 외부 인터페이스부(314, Ex. Interface)를 포함한다.
서브 유닛(320)은 검사 대상물(50)에 투영될 영상(모아레 무늬)을 검사용 PC(40)로부터 수신하여 저장하는 메모리부(340)와, 메인 유닛(310)의 제어에 따라 LCoS 센서(11), LED 광원(12), CCD 카메라(21)의 동작을 제어하는 서브 프로세서(350)와, 프로젝션 모듈(30)의 환경 설정을 위한 시스템 인터페이스부(360, System Packet Interface)를 포함한다.
메모리부(340)는 모아레 무늬를 JPG의 형태로 저장하는 데이터 플래시(Data Flash)와, SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)을 포함한다.
서브 프로세서(350)는 메모리부(340)에 저장된 영상(모아레 무늬)을 LCoS 센서(11)에 전송하기 위해 영상 데이터를 처리하는 영상 데이터 처리부(351)와, 영상 데이터 처리부(351)의 제어에 따라 LCoS 센서(11)를 동작시키는 센서 드라이버(352)와, 영상 데이터 처리부(351)에서 처리된 영상 데이터를 순차적으로 LCoS 센서(11)에 전송하는 시퀀서(353, Sequencer)와, 메인 유닛(310)의 제어에 따라 LCoS 센서(11), LED 광원(12), CCD 카메라(21)에 대한 제어를 담당하는 타이밍 제어부(354, Timing Controller)와, 타이밍 제어부(354)의 제어에 따라 LED 광원(12)을 동작시키는 광원 드라이버(355)와, LED 광원(12)과 CCD 카메라(21)의 동기를 제어하는 트리거 동기 로직(356, Trigger Synchronous Logic)과, 위상 동기 회로(357, PLL: Phase Lock Lock)를 포함한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 적용되는 광학 모듈의 개략적인 광학 구성도이다.
도 3에서, 광학 모듈(10)은 실제 모아레 무늬를 검사 대상에 투영하는 LCoS 센서(11)와, LCoS 센서(11)의 구동을 위한 LED 광원(12)과, LED 광원(12)으로부터 출사되는 광을 투과시켜 LCoS 센서(11)로 입사시키는 빔 스프리터(13)와, LCoS 센서(11)에서 생성된 모아레 무늬를 검사 대상에 투영시키는 프로젝션 렌즈(14)를 포함한다.
LCoS 센서(11)는 반사형 액정 소자인 LCoS(Liquid Crystal on Silicon)를 이용하는 반사형 센서로서, 프로젝션 모듈(30)로부터 모아레 무늬를 수신하여 실제 모아레 무늬를 생성하고, 생성된 실제 모아레 무늬를 검사 대상물(50)에 투영한다.
LED 광원(12)은 프로젝션 모듈(30)로부터 점등 신호를 수신하여 LCoS 센서(11)의 구동을 위한 백색 광을 출사하여 LCoS 센서(11)에 비추고, 출사된 광은 LCoS 센서(11)에서 생성된 모아레 무늬의 배열에 따라 LCoS 센서(11)를 투과한 후 모아레 무늬가 생성된 광이 투과된다.
빔 스프리터(13)는 LED 광원(12)과 LCoS 센서(11) 사이에 설치되어 LED 광원(12)으로부터 출사되는 광을 투과시켜 LCoS 센서(11)로 입사시키고, LCoS 센서(11)에서 반사된 광을 투과시켜 프로젝션 렌즈(14)로 입사시키는 반투과형 광원 제어 장치이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 적용되는 검사용 PC의 상세 구성도이다.
도 4에서, 검사용 PC(40)는 검사 대상물(50)에 발라진 납땜의 상태를 검사하기 위한 전체적인 제어를 담당하는 검사 제어부(41)와, 검사 제어부(41)에 사용자 명령을 입력하는 사용자 인터페이스부(42, UI: User Interface)와, 검사 제어부(41)의 제어 명령에 따라 검사용 PC(40)의 동작 상태를 표시하는 표시부(43)와, LED 광원(12)과 CCD 카메라(21)를 검사 영역에 맞게 X-Y 직교 축을 이용하여 2차원 좌표로 이동시키는 이동장치(44)를 포함한다.
검사 제어부(41)는 프로젝션을 이용하여 모아레 무늬를 생성하는 프로젝터 모아레(60)를 듀얼 타입으로 구성하여 듀얼 타입의 제1 및 제2프로젝터 모아레(61, 62)를 온/오프 제어한다.
또한, 검사 제어부(41)는 CCD 카메라(21)로부터 획득되는 카메라 영상에 따라 검사 대상물(50)에 발라진 납땜의 상태에 대하여 불량 유무를 판단한다.
이하, 상기와 같이 구성된 납땜 검사 장치 및 그 검사 방법의 동작과정 및 작용효과를 설명한다.
먼저, 검사용 PC(40)는 검사 대상물(50)에 발라진 납땜의 상태를 검사하기 위해 검사 대상물(50)에 투영될 기준 영상(모아레 무늬)을 프로젝션 모듈(30)에 전송한다.
프로젝션 모듈(30)은 검사용 PC(40)로부터 전송되는 기준 영상(모아레 무늬)을 전송받아 서브 유닛(320)의 메모리부(340)에 저장한다.
프로젝션 모듈(30)의 서브 유닛(320)은 메모리부(340)에 저장된 기준 영상(모아레 무늬)을 반사형 센서인 LCoS 센서(11)에 전송하기 위해 기준 영상(모아레 무늬)을 영상 데이터 처리부(351)를 통해 처리한다.
영상 데이터 처리부(351)를 통해 처리된 기준 영상(모아레 무늬) 데이터는 센서 드라이버(352)를 통해 광학 모듈(10)의 LCoS 센서(11)에 전송된다.
따라서, 광학 모듈(10)의 LCoS 센서(11)는 센서 드라이버(352)의 구동을 통해 프로젝션 모듈(30)로부터 전송되는 기준 영상(모아레 무늬)을 수신하여 검사 대상물(50)에 투영될 실제 영상(모아레 무늬)을 생성한다.
광학 모듈(10)의 LCoS 센서(11)는 반사형 센서이기 때문에 반사를 위한 광원이 필요한데, 이때 사용되는 광학 모듈(10)의 LED 광원(12)이 동작된다.
광학 모듈(10)의 LED 광원(12)은 프로젝션 모듈(30)의 광원 드라이버(355)를 통해 프로젝션 모듈(30)로부터 점등 신호를 수신하여 백색 광을 출사한다.
LED 광원(12)으로부터 출사되는 광은 빔 스프리터(13)를 투과하여 LCoS 센서(11)로 입사되고, LCoS 센서(11)에서 반사되어 되돌아오는 광은 다시 빔 스프리터(13)를 투과하여 프로젝션 렌즈(14)로 입사된다.
프로젝션 렌즈(14)로 입사되는 광은 LCoS 센서(11)에서 생성된 모아레 무늬의 배열에 따라 투과되어 실제 모아레 무늬를 검사 대상물(50)에 투영한다.
이때, 카메라 모듈(20)은 프로젝션 모듈(30)로부터 영상 로드(Image Load) 신호를 받아 CCD 카메라(21)의 동작을 제어함으로써 실제 모아레 무늬가 투영된 검사 대상물(50)의 영상을 CCD 카메라(21)를 통해 획득한다.
그리고, CCD 카메라(21)를 통해 획득된 실제 모아레 무늬의 카메라 영상은 검사용 PC(40)에 전송된다.
따라서, 검사용 PC(40)는 CCD 카메라(21)로부터 전송되는 실제 모아레 무늬의 카메라 영상을 전송받아 모아레 무늬의 왜곡 정도(예를 들어, 높이 등)를 판단하여 검사 대상물(50)의 납땜 상태를 판단하는 검사 알고리즘을 수행하고, 그 판단 결과에 따라 검사 대상물(50)의 불량 유무를 검사한다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 납땜 검사 장치는 LCoS 소자를 이용하여 모아레 무늬를 생성하는 프로젝터 모아레(60)를 개발함으로써 종래에 사용하던 고가의 PZT를 대체하여 SPI장비의 원가를 줄일 수 있게 된다.
일반적으로, SMT(Surface Mount Technology) 라인을 구성하려면 각 장비당 들어가는 비용이 매우 많다. 따라서 SMT(Surface Mount Technology) 라인에 들어가는 SPI장비의 원가를 줄임으로써 발생하는 이윤을 기대할 수 있다. 이는 곧 생산되는 제품 자체의 단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 납땜 검사 장치에서 싱글 타입의 프로젝터 모아레를 사용한 예를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 납땜 검사 장치에서 싱글 타입의 프로젝터 모아레를 사용한 경우, 발생하는 오차의 예를 나타낸 도면이다.
싱글 타입(Single Type)의 프로젝터 모아레(60)란 광학 모듈(10)과 프로젝션 모듈(30)로 이루어진 LCoS 프로젝터를 하나만 사용한 것이다.
도 6에서, 싱글 타입으로 구성된 프로젝터 모아레(60)는 광학 모듈(10)의 높이 차이에 의해 LED 광원(12)이 투영되는 반대편의 영상은 오차가 발생하게 된다.
즉, 검사 대상물(50)에 모아레 무늬가 투영되지 못하는 부분의 납땜(51)은 검사를 하지 못하는 현상이 발생한다.
이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는 프로젝터 모아레(60)를 듀얼 타입으로 구성하여 반대편의 영상을 용이하게 획득할 수 있도록 하였다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 납땜 검사 장치에서 듀얼 타입의 프로젝터 모아레를 사용한 예를 나타낸 도면이다.
도 7에서, 프로젝터 모아레(61, 62)를 듀얼 타입(Dual Type)으로 구성하게 되면, 모아레 무늬가 투영되지 못하여 검사를 못하는 부분이 발생하지 않게 됨으로써 검사 품질의 향상을 더욱 높일 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 납땜 검사 장치에서 듀얼 타입의 프로젝터 모아레를 사용한 경우, 검사 제어 방법을 나타낸 동작 순서도이다.
도 8에서, 납땜 검사 장치의 검사 스테이지(미도시)로 검사 대상물(50, PCB)이 진입하면(700), 검사용 PC(40)의 검사 제어부(41)에서 제1프로젝터 모아레(61)를 동작시켜 제1프로젝터 모아레(61)에서 검사 대상물(50)에 모아레 무늬를 투영한다(702).
이때, 검사 제어부(41)는 검사 대상물(50)에 투영된 모아레 무늬의 영상을 CCD 카메라(21)를 통해 획득하고(704), 획득된 모아레 무늬의 영상을 전송받아 모아레 무늬의 왜곡 정도를 판단하여 검사 대상물(50)에 발라진 납땜의 상태가 불량인가를 판단한다(706).
단계 706의 판단 결과, 검사 대상물(50)에 발라진 납땜의 상태가 불량인 경우 검사 제어부(41)는 검사 대상물(50)의 불량 검출을 표시부(43)를 통해 표시하여 작업자가 검사 대상물(50)에 발라진 납땜의 불량 상태를 확인할 수 있도록 한다(708).
한편, 단계 706의 판단 결과, 검사 대상물(50)에 발라진 납땜의 상태가 불량이 아닌 경우 검사 제어부(41)는 제2프로젝터 모아레(62)를 동작시켜 제2프로젝터 모아레(62)에서 검사 대상물(50)에 모아레 무늬를 투영한다(710).
이때, 검사 제어부(41)는 검사 대상물(50)에 투영된 모아레 무늬의 영상을 CCD 카메라(21)를 통해 획득하고(712), 획득된 모아레 무늬의 영상을 전송받아 모아레 무늬의 왜곡 정도를 판단하여 검사 대상물(50)에 발라진 납땜의 상태가 불량인가를 판단한다(714).
단계 714의 판단 결과, 검사 대상물(50)에 발라진 납땜의 상태가 불량인 경우 검사 제어부(41)는 단계 708로 진행하여 검사 대상물(50)의 불량 검출을 표시부(43)를 통해 표시함으로써 작업자가 검사 대상물(50)에 발라진 납땜의 불량 상태를 확인할 수 있도록 한다.
한편, 단계 714의 판단 결과, 검사 대상물(50)에 발라진 납땜의 상태가 불량이 아닌 경우 검사 제어부(41)는 검사 대상물(50)의 불량 검사를 종료한다.
납땜 검사 장치인 SPI는 검사 장비이기 때문에 제품의 품질에 있어 검사 과정은 매우 중요한 과정이다. 본 발명의 실시예에서 적용된 듀얼 타입(Dual Type)의 프로젝터 모아레(61, 62)를 이용하여 검출 오차를 줄인다면 제품 자체의 품질 향상 효과를 기대할 수 있다.
현재 반도체 조립 공정에 사용되는 SPI장비는 하나의 SMT(Surface Mount Technology) 라인에 한 대씩 적용되어 있다. 따라서 가격과 성능에 최적화된 SPI로 장비를 대체한다면 실제 생산되어지는 제품의 가격과 품질에 대한 개선이 이루어짐은 자명한 사실이다.
10 : 광학 모듈 11 : LCoS 센서
12 : LED 광원 13 : 빔 스프리터
14 : 프로젝션 렌즈 20 : 카메라 모듈
21 : CCD 카메라 30 : 프로젝션 모듈
40 : 검사용 PC 41 : 검사 제어부
50 : 검사 대상물 60 : 프로젝터 모아레
61,62 : 제1 및 제2프로젝터 모아레
310 : 메인 유닛 320 : 서브 유닛
340 : 메모리부 351 : 영상 데이터 처리부
352 : 센서 드라이버 355 : 광원 드라이버
356 : 트리거 동기 로직

Claims (11)

  1. 납땜이 발라진 검사 대상물;
    상기 납땜의 상태를 검사하기 위해 상기 검사 대상물에 투영될 모아레 무늬를 프로젝션을 이용하여 생성하는 광학 모듈;
    상기 모아레 무늬가 투영된 상기 검사 대상물의 영상을 획득하는 카메라 모듈;
    상기 광학 모듈 및 카메라 모듈의 동작을 제어하는 프로젝션 모듈;
    상기 카메라 모듈에서 획득한 영상에 기초하여 상기 납땜의 상태를 검사하는 검사용 PC를 포함하는 납땜 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광학 모듈은,
    상기 검사 대상물에 투영될 모아레 무늬를 상기 프로젝션 모듈로부터 수신하여 생성하는 LCoS 센서;
    상기 LCoS 센서의 구동을 위한 광을 출사하는 LED 광원;
    상기 LCoS 센서에서 생성된 모아레 무늬를 상기 검사 대상물에 투영하는 프로젝션 렌즈를 포함하는 납땜 검사 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광학 모듈은,
    상기 LED 광원으로부터 출사되는 광을 투과시켜 상기 LCoS 센서로 입사시키고, 상기 LCoS 센서에서 반사되는 광을 투과시켜 상기 프로젝션 렌즈로 입사시키는 빔 스프리터를 더 포함하는 납땜 검사 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 프로젝션 모듈은 상기 LCoS 센서와 상기 LED 광원을 동작시키는 드라이버를 포함하는 납땜 검사 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프로젝션 모듈은 상기 검사 대상물에 투영될 모아레 무늬를 상기 검사용 PC로부터 전송받아 저장하는 메모리부를 포함하는 납땜 검사 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프로젝션 모듈은 상기 메모리부에 저장된 모아레 무늬를 상기 LCoS 센서에 전송할 모아레 무늬로 영상 처리하는 영상 데이터 처리부를 더 포함하는 납땜 검사 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 프로젝션 모듈은 상기 광학 모듈과 상기 카메라 모듈의 동기를 제어하는 트리거 동기 로직을 포함하는 납땜 검사 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 검사용 PC는 상기 카메라 모듈에서 획득한 실제 모아레 무늬의 영상을 전송받아 상기 모아레 무늬의 왜곡 정도에 따라 상기 검사 대상물에 발라진 상기 납땜의 상태를 판단하는 납땜 검사 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 납땜 검사 장치는,
    상기 광학 모듈과 상기 프로젝션 모듈로 이루어진 프로젝터 모아레를 구성하되,
    상기 프로젝터 모아레를 듀얼 타입으로 구성하여 상기 납땜의 상태를 판단하기 위한 검출 오차를 줄이는 납땜 검사 장치.
  10. LED 광원과 LCoS 센서가 장착된 광학 모듈, 상기 LED 광원과 LCoS 센서를 동작시키는 프로젝션 모듈로 이루어진 프로젝터 모아레를 이용하여 검사 대상물에 발라진 납땜의 상태를 검사하는 방법에 있어서,
    상기 LCoS 센서를 동작시켜 상기 검사 대상물에 투영될 모아레 무늬를 생성하고;
    상기 LED 광원을 동작시켜 상기 생성된 모아레 무늬를 상기 검사 대상물에 투영하고;
    상기 모아레 무늬가 투영된 상기 검사 대상물의 영상을 CCD 카메라를 통해 획득하고;
    상기 획득된 실제 모아레 무늬의 영상을 전송받아 상기 모아레 무늬의 왜곡 정도에 따라 상기 검사 대상물에 발라진 상기 납땜의 상태를 검사하는 납땜 검사 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 프로젝션 모아레를 듀얼 타입으로 구성하고,
    상기 듀얼 타입으로 구성된 제1 및 제2프로젝션 모아레를 온/오프 제어하여 상기 검사 대상물에 발라진 상기 납땜의 상태를 검사하는 납땜 검사 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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