KR20110130572A - 프로브 유닛의 블럭 베이스 검사장치, 및 이를 이용한 프로브 유닛의 블럭 베이스 검사방법 - Google Patents

프로브 유닛의 블럭 베이스 검사장치, 및 이를 이용한 프로브 유닛의 블럭 베이스 검사방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 블럭 베이스 검사장치, 및 이를 이용한 블럭 베이스 검사방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 블럭 베이스에 복수의 조립공들을 정위치에 형성하여, 이 조립공을 통해 커넥터 및 프로브 블럭이 블럭 베이스의 정위치에 고정되도록 구성함에 있어, 상기 프로브 블럭의 정위치 고정을 도모하는 조립공의 직경과 위치를 정밀하고 신속히 검사하도록 구성한 블럭 베이스 검사장치, 및 이를 이용한 블럭 베이스 검사방법에 관한 것이다.

Description

프로브 유닛의 블럭 베이스 검사장치, 및 이를 이용한 프로브 유닛의 블럭 베이스 검사방법{Block base inspecting method using the same}
본 발명은 프로브 유닛의 블럭 베이스 검사장치, 및 이를 이용한 프로브 유닛의 블럭 베이스 검사방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 블럭 베이스에 복수의 조립공들을 정위치에 형성하여, 이 조립공을 통해 커넥터 및 프로브 블럭이 블럭 베이스의 정위치에 고정되도록 구성함에 있어, 상기 프로브 블럭의 정위치 고정을 도모하는 조립공의 직경과 위치를 정밀하고 신속히 검사하도록 구성한 프로브 유닛의 블럭 베이스 검사장치, 및 이를 이용한 프로브 유닛의 블럭 베이스 검사방법에 관한 것이다.
일반적으로 LCD 패널은 불량화소의 검증이 요구되고, 당 분야에서는 프로브 어세이를 통상적으로, 액정 표시장치(Liquid Crystal Display ; 이하 'LCD'라 한다)는 경량, 박형, 저 소비 전력 구동 등의 특징과 함께 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세이다.
상기 LCD 패널은, 어레이 기판과 컬러 필터 기판을 합착한 형태로 구성되며, 당 분야에서는 이와 같이 구성된 LCD 패널에 점등검사를 실시하여 각 화소들의 불량 유무를 육안으로 검사하고 있다.
여기서 상기 LCD 패널의 점등검사는, 구동 신호를 인가하는 게이트 핀과 데이터 신호를 인가하는 데이터 핀이 형성된 커넥터를, 게이트 패드와 데이터 패드 상에 형성된 다수개의 신호 라인에 연결시켜 LCD 패널에 배치된 화소들의 불량 여부를 검사하는 것이다.
그리고, 이러한 LCD 패널의 점등검사는 프로브 스테이션을 통해 이룩되고, 상기 프로브 스테이션은 프로브 베이스에 정형화되게 배치된 복수의 프로브 블럭을 포함하여 구성된다.
또한, 상기 프로브 블럭의 저면에는 도 4에서 보는 바와 같이 게이트 핀과 데이터 핀이 형성된 커넥터가 블럭 베이스를 통해 설치되어서, 푸르브 스테이션은 프로브 블럭에 형성된 커넥터를 LCD 패널의 게이트 패드, 또는 데이터 패드를 연결하여 LCD 패널의 점등검사를 실시한다.
그런데, LCD 패널의 점등 검사과정 중에, 커넥터와 LCD 패널의 게이트 패드, 또는 데이터 패드의 위치가 상호 일치하지 아니하면, 상호 간의 안정된 접점의 형성이 어려운 관계로, 이를 통해서는 정밀한 점등검사 결과를 얻을 수 없다.
상기 커넥터와, LCD 패널의 게이트 패드, 또는 데이터 패드가 정밀한 접점상태를 형성하기 위해서는, 커넥터와 블럭 베이스 사이, 그리고 커넥터를 조립한 블럭 베이스와 프로브 블럭 사이의 정밀한 조립상태가 요구된다.
이를 고려하여 당 분야에서는, 일반적으로 블럭 베이스에 조립공을 복수 형성하여, 이 조립공을 통해 커넥터와 프로브 블럭이 정위치에서 조립되도록 구성하고 있다.
따라서, 상기 블럭 베이스에 소정 직경을 갖는 조립공을 정위치에 형성하는 것은, 커넥터와, LCD 패널의 게이트 패드, 또는 데이터 패드가 정밀한 접점상태를 형성하기 위해 매우 긴요한 공정으로, 이에 따라 종래에도 블럭 베이스에 형성된 조립공의 위치와 치수를 정밀 검사하는 검사공정을 실시하고 있다.
그러나, 종래 검사공정은 현미경을 통해 육안으로 블럭 베이스에 형성된 조립공의 위치와 치수를 계측하여 검사하고 있는 관계로, 숙련된 작업자의 투입이 요구되는 문제점과, 작업의 효율성이 크게 저하되는 문제점이 지적되고 있다.
상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 블럭 베이스에 복수의 조립공들을 정위치에 형성하여, 이 조립공을 통해 커넥터 및 프로브 블럭이 블럭 베이스의 정위치에 고정되도록 구성함에 있어, 상기 프로브 블럭의 정위치 고정을 도모하는 조립공의 직경과 위치를 정밀하고 신속히 검사하도록 구성한 프로브 유닛의 블럭 베이스 검사장치, 및 이를 이용한 프로브 유닛의 블럭 베이스 검사방법을 제공함에 있다.
상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 프로브 유닛의 블럭 베이스 검사장치는,
기준공과 조립공을 갖는 블럭 베이스의 안치공간을 형성하는 이동 테이블과; 상기 이동 테이블의 가로이동과 세로이동을 포함하는 평면 이동을 구현하는 이동부와; 상기 이동 테이블의 상부에 이격되게 배치되어, 이동 플레이트에 안치된 블럭 베이스를 촬영하는 카메라 모듈과; 상기 이동부와 카메라 모듈의 구동을 제어하며, 카메라 모듈을 통해 수득된 블럭 베이스의 영상을 분석하는 제어부; 및 기준공의 치수값과 조립공의 치수값 및 위치값이 저장된 메모리를 갖는 제어부를 포함하여 구성되어,
상기 카메라 모듈이 이동 테이블에 안치된 블럭 베이스를 촬영하여 전체 영상을 획득하면, 제어부는 이 영상을 분석하여 메모리에 저장된 치수값을 갖는 기준공을 검출하여 인식하는 한편, 상기 검출된 기준공을 원점으로 메모리에 저장된 각 조립공의 위치값을 따라 이동 플레이트를 이동시켜 카메라 모듈을 통해 블럭 베이스의 부분 영상을 획득하고, 이 획득된 부분영상을 분석하여 부분영상에 포함된 조립공의 위치값과 치수값을 수득하여, 메모리에 저장된 조립공의 위치값과 치수값을 대조하여 블럭 베이스의 불량 여부를 판독하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 이동 테이블에는 하부에 광원이 배치된 투명, 또는 반투명의 조명창이 형성되고, 이 조명창의 상부에는 블럭 베이스가 안치되어, 광원에서 발산된 빛이 블럭 베이스에 형성된 기준공과 조립공을 투과하도록 구성되어서, 케메라 모듈은 빛이 투과되어 기준공과 조립공의 경계가 명확히 구분된 블럭 베이스의 영상을 획득하도록 구성된다.
한편, 본 발명에 따른 프로브 유닛의 블럭 베이스 검사방법은,
카메라 모듈이 이동 플레이트에 안착된 블럭 베이스의 전체 영상을 획득하는 제 1 단계와;
상기 전체 영상에서 메모리에 저장된 치수값을 갖는 한 쌍의 기준공을 검출하고, 이 검출된 기준공의 중심점을 각각 추출하는 제 2 단계와;
상기 검출된 기준공의 중심점을 각각 추출하고 기준공의 중심점 중 어느 하나의 기준공의 중심점을 상대원점으로 설정하는 한편, 이 중심점과 나머지 기준공의 중심점을 연결하는 가로축을 생성한 다음, 상기 상대원점에 가로축과 직교된 세로축을 생성하는 제 3 단계와;
상기 3 단계에서 설정된 상대원점에 따라, 메모리에 저장된 조립공의 위치값을 상대원점 기준으로 보정하는 4 단계와;
상기 보정된 조립공의 위치값에 따라 이동 플레이트를 평면 이동시켜, 카메라 모듈을 통해 블럭 베이스의 부분 영상을 획득하는 제 5단계; 및
상기 획득된 부분영상에서 조립공을 검출하여 위치값과 치수값을 분석한 다음, 메모리에 저장된 조립공의 위치값과 치수값을 대조하여, 이들의 일치 여부를 통해 불량여부를 판단하는 제 6 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같이 본 발명에서는, 상기 프로브 블럭의 정위치 고정을 도모하는 조립공의 직경과 위치를 정밀하고 신속히 검사하도록 구성한 블럭 베이스 검사장치, 및 이를 이용한 블럭 베이스 검사방법을 제안하고 있다.
이러한 프로브 유닛의 블럭 베이스 검사장치 및 검사방법이 구현되면, 블럭 베이스의 검사가 자동으로 이루어지므로, 작업 효율이 크게 향상되어 생산성이 증가되고, 또 인력의 투입이 요구되지 아니하므로 검사에 따른 인건비의 절감이 가능하다.
특히, 본 발명에서는 설정된 좌표값에 따라 조립공의 위치를 검출하지 아니하고, 전체 영상에서 기준공을 검출하여 이 검출된 기준공의 중심점을 통해, 상대원점과 가로축 및 세로축을 생성한 다음, 이 설정된 상대원점과 가로축 및 세로축을 따라 조립공의 좌표값을 보정하도록 하고 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 블럭 베이스 검사장치 및 방법은, 블럭 베이스가 이동 플레이트에 정위치 또는 정방향으로 안착되지 아니한 상태에서도, 제어부는 블럭 베이스에 형성된 조립공의 위치와 치수를 정밀하게 검출할 수 있는 이점을 갖는다.
도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 블럭 베이스 검사장치의 전체적인 구성을 보여주는 블럭도 및 외형 구성도이고,
도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 블럭 베이스 검사장치를 통한 블럭 베이스 검사과정을 순차적으로 보여주는 흐름도이며,
도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 블럭 베이스 검사장치를 통한 블럭 베이스 검사과정을 모식적으로 보여주는 것이다.
도 4는 블럭 베이스에 의해 커넥터를 결합한 프로브 블럭을 보여주는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 블럭 베이스 검사방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 프로브 유닛의 블럭 베이스 검사장치의 전체적인 구성을 보여주는 블럭도 및 외형 구성도이다.
본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 프로브 유닛의 블럭 베이스 검사장치(1)는, 도 1에서 보는 바와 같이 기준공(101)과 조립공(102)이 형성된 블럭 베이스(1)의 영상을 수득하고, 이 영상을 분석하여 기준공(101)을 기준으로 한 조립공(102)의 배치상태와, 각 조립공(102)의 치수를 정밀하게 검사하는 것이다.
상기 프로브 유닛의 블럭 베이스 검사장치(1)는, 블럭 베이스(100)의 안착공간이 형성된 이동 테이블(10)과; 상기 이동 테이블(10)의 가로이동과 세로이동을 포함하는 평면 이동을 도모하는 이동부(20)와; 상기 이동 테이블(10)의 상부에 이격되게 배치되어, 이동 플레이트(10)에 안치되어 촬영영역에 진입된 블럭 베이스(100)를 촬영하는 카메라 모듈(30); 및 상기 이동부(20)와 카메라 모듈(30)의 구동을 제어하며, 카메라 모듈(30)에 취득된 영상을 분석하여 블럭 베이스(100)의 불량 여부를 판별하는 제어부(40)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 이동 테이블(20)의 가로이동과 세로이동을 도모하는 이동부(20)로는, 실린더나, 정역모터에 의해 정역 회전하는 볼 스크루, 솔레로이드 등 범용의 수단이 채택될 수 있고, 이들 이동부(20)는 제어부에서 제공되는 좌표값에 따라 블럭 베이스(100)가 안치된 이동 테이블(10)의 가로이동과 세로이동을 도모한다.
도면을 보면, 본 실시예에서는 이동 플레이트(10)의 하부에, 볼 스크루(21a)를 갖는 가로 이동구조(21)와 볼 스크루(22a)를 갖는 세로 이동구조(22)를 적층되게 배치한 볼 스크루형의 이동부(20)를 설치하여, 이들 가로 이동구조(21)와 세로 이동구조(22)에 형성된 볼 스크루(21a, 22a)의 정역 회전에 의해 이동 플레이트(10)가 가로, 및 세로로 이동되도록 하고 있다.
즉, 이동 플레이트(10)는 가로 이동구조(21)에 형성된 볼 스크루(21a)의 정역회전에 의해 가로 이동되고, 상기 가로 이동구조(21)는 세로 이동구조(22)에 형성된 볼 스쿠루(22a)의 정역 회전에 의해 세로 이동되어서, 결과적으로 이동부(20)에 의해 이동 플레이트(10)의 가로이동과 세로이동이 도모되는 것이다.
그리고, 상기 이동 테이블(10)에는 하부에 광원(12)이 배치된 투명, 또는 반투명의 조명창(11)이 형성되며, 이 조명창(11)에는 블럭 베이스(100)가 안치된다.
본 실시예에서는 상기 광원(12)으로 저전력을 소모하면서도 높은 조도의 빛을 발산하는 LED를 채택하고 있으며, 상기 조명창(11)은 LED 빛을 넓게 확산하는 확산판으로 구성하여, LED를 통해 발산된 빛이 확산판을 투과하면서 균일하게 확산되어 상부로 발산되도록 하고 있다.
따라서, 상기 광원에서 발산된 빛은 블럭 베이스(100)에 형성된 기준공(101)과 조립공(102)을 투과하며, 이에 따라 케메라 모듈(30)은 빛이 투과되어 기준공(101)과 조립공(102)의 경계가 명확하게 형성된 블럭 베이스(100)의 영상을 획득할 수 있다.
그리고, 상기 제어부(40)에는 블럭 베이스(100)에 형성되는 기준공(101)의 치수값과, 기준공(101)을 기준으로 형성되는 조립공(102)의 위치값, 및 조립공(102)의 치수값을 사전 저장한 메모리(50)를 갖는다.
따라서, 상기 제어부(40)는 카메라 모듈(30)을 통해 수득된 영상을 분석하여 메모리(50)에 사전 저장된 치수와 동일한 치수를 갖는 기준공(101)의 인식하고, 이 인식된 기준공(101)을 기준으로 이동 테이블(10)을 평면 이동시켜 카메라 모듈(30)을 통해 촬영영역을 촬영한 부분영상을 수득하고, 이 부분영상을 판독하여 조립공(102)의 치수와 위치를 판독함으로써, 기준공(101)을 기준으로 한 각 조립공(102)의 정위치 형성여부와 조립공의 치수를 정밀하게 검사하게 된다.
도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 프로브 유닛의 블럭 베이스 검사장치를 통한 프로브 유닛의 블럭 베이스 검사과정을 순차적으로 보여주는 흐름도이고, 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 프로브 유닛의 블럭 베이스 검사장치를 통한 프로브 유닛의 블럭 베이스 검사과정을 모식적으로 보여주는 것이다.
이를 도 2와 도 3을 참조하여 상술하자면, 최초 카메라 모듈(30)이 이동 플레이트(10)에 안착된 블럭 베이스(100)를 촬영하여 전체영상을 획득하면, 제어부(40)는 상기 전체영상을 분석하여 메모리(50)에 사전 저장된 치수값을 갖는 한 쌍의 기준공(102)을 검출하여 인식한다.
이때, 상기 전체 영상에서 기준공의 검출은, 전체 영상을 이진화한 다음, 이 이진화된 영상에 표준패턴을 순차적으로 교차시켜 소정 치수값의 기준공의 추출하는 이진 모폴로지 연산기법, 또는 대비차를 통해 에지를 추출하여 기준공을 추출하는 에지 추출기법이 활용될 수 있다.
이때, 모폴로지 기법을 통한 기준공의 추출은, 침식(Erosion) 연산을 통해 추출하는 것이 바람직하며, 이 추출된 기준공의 중심점의 검출은 팽창(Dilation) 연산을 통해 검출하는 것이 바람직하며, 이를 연산을 병행하는 것도 가능하다.
그리고, 에지 추출기법을 통한 추출된 기준공에서 중심점의 검출은, 추출된 에지에 평행하는 한 쌍의 가상선을 세로방향과 가로방향으로 각각 그은 다음, 이들 평행하는 가상선의 중심을 상호 연결하여 상호 교차된 가로 중심선과 세로 중심선을 생성함으로써 검출될 수 있다. 즉, 상기 가로 중심선과 세로 중심선이 교차하는 지점이 기준공의 중심점이 된다.
이후, 제어부(40)는 상기한 기법을 통해 한 쌍의 기준공(101) 중심점(CP)을 각각 검출한 다음, 이들 중심점(CP)을 가상으로 연결하여 가로축(X)을 생성하고, 상기 검출된 기준공(101)의 중심점(CP) 중 어느 하나의 기준공(101)의 중심점(CP)을 상대 원점(P)으로 설정하는 한편, 이 상대 원점(P)을 원점으로 하는 세로축(Y)을 가로축(X)과 직교되게 생성한다.
그리고, 상기 제어부(40)는 설정된 상대 원점(P)에 따라, 메모리(50)에 절대 원점을 기준으로 사전 설정된 조립공의 위치값을 상대원점 기준으로 보정한 다음, 이 보정된 조립공의 위치값에 따라 이동 플레이트(10)를 가로이동과 세로이동을 포함하는 평면 이동시켜고, 카메라 모듈(30)을 통해 촬영영역에 위치된 블럭 베이스(100)의 부분영상을 수득한다.
이후, 제어부(40)는 이진 모폴로지 연산기법, 또는 에지 추출기법 등을 통해 상기 수득된 부분영상에서 조립공(102)을 검출한 다음, 이 검출된 조립공의 위치값과 치수값을 분석한 다음, 메모리(50)에 저장된 조립공의 위치값과 치수값을 대조하여, 이들의 일치 여부를 통해 불량여부를 판단하게 된다.
즉, 제어부(40)에 의해 부분영상에서 검출된 조립공(102)의 치수값과 위치값이, 메모리(50)에 저장된 조립공의 위치값과 치수값이 일치하면, 제어부(40)는 정상으로 불일치하면 비정상으로 판독하며, 이러한 과정을 반복 수행하여 제어부(40)는 블럭 베이스(100)에 형성된 모든 조립공(102)의 정상 여부를 판단하여, 블럭 베이스(100)를 검사를 완료한다.
1. 프로브 유닛의 블럭 베이스 검사장치
10. 이동 플레이트 11. 투시창
12. 광원
20. 이송부 21. 세로 이송구조
21a. 볼 스크루 22. 가로 이송구조
22a. 볼 스크루
30. 케메라 모듈 40. 제어부
50. 메모리
100. 블럭 베이스 101. 기준공
102. 조립공 110. 프로브 블럭
120. 커넥터

Claims (3)

  1. 기준공과 조립공을 갖는 블럭 베이스의 안치공간을 형성하는 이동 테이블과; 상기 이동 테이블의 가로이동과 세로이동을 포함하는 평면 이동을 구현하는 이동부와; 상기 이동 테이블의 상부에 이격되게 배치되어, 이동 플레이트에 안치된 블럭 베이스를 촬영하는 카메라 모듈과; 상기 이동부와 카메라 모듈의 구동을 제어하며, 카메라 모듈을 통해 수득된 블럭 베이스의 영상을 분석하는 제어부; 및 기준공의 치수값과 조립공의 치수값 및 위치값이 저장된 메모리를 갖는 제어부를 포함하여 구성되어,
    상기 카메라 모듈이 이동 테이블에 안치된 블럭 베이스를 촬영하여 전체 영상을 획득하면, 제어부는 이 영상을 분석하여 메모리에 저장된 치수값을 갖는 기준공을 검출하여 인식하는 한편, 상기 검출된 기준공을 원점으로 메모리에 저장된 각 조립공의 위치값을 따라 이동 플레이트를 이동시켜 카메라 모듈을 통해 블럭 베이스의 부분 영상을 획득하고, 이 획득된 부분영상을 분석하여 부분영상에 포함된 조립공의 위치값과 치수값을 수득하여, 메모리에 저장된 조립공의 위치값과 치수값을 대조하여 블럭 베이스의 불량 여부를 판독하도록 구성된 것을 특징으로 하는 프로브 유닛의 블럭 베이스 검사장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 이동 테이블에는 하부에 광원이 배치된 투명, 또는 반투명의 조명창이 형성되고, 이 조명창의 상부에는 블럭 베이스가 안치되어, 광원에서 발산된 빛이 블럭 베이스에 형성된 기준공과 조립공을 투과하도록 구성되어서, 케메라 모듈은 빛이 투과되어 기준공과 조립공의 경계가 명확히 구분된 블럭 베이스의 영상을 획득하도록 구성된 것을 특징으로 하는 프로브 유닛의 블럭 베이스 검사장치.
  3. 카메라 모듈이 이동 플레이트에 안착된 블럭 베이스의 전체 영상을 획득하는 제 1 단계와;
    상기 전체 영상에서 메모리에 저장된 치수값을 갖는 한 쌍의 기준공을 검출하고, 이 검출된 기준공의 중심점을 각각 추출하는 제 2 단계와;
    상기 검출된 기준공의 중심점을 각각 추출하고 기준공의 중심점 중 어느 하나의 기준공의 중심점을 상대원점으로 설정하는 한편, 이 중심점과 나머지 기준공의 중심점을 연결하는 가로축을 생성한 다음, 상기 상대원점에 가로축과 직교된 세로축을 생성하는 제 3 단계와;
    상기 3 단계에서 설정된 상대원점에 따라, 메모리에 저장된 조립공의 위치값을 상대원점 기준으로 보정하는 4 단계와;
    상기 보정된 조립공의 위치값에 따라 이동 플레이트를 평면 이동시켜, 카메라 모듈을 통해 블럭 베이스의 부분 영상을 획득하는 제 5단계; 및
    상기 획득된 부분영상에서 조립공을 검출하여 위치값과 치수값을 분석한 다음, 메모리에 저장된 조립공의 위치값과 치수값을 대조하여, 이들의 일치 여부를 통해 불량여부를 판단하는 제 6 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 프로브 유닛의 블럭 베이스 검사방법.
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