KR20120133152A - X-ray detector and X-ray inspecting apparatus having the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An X-ray detector and an X-ray inspection device having the same are provided to covert and amplify X-rays into visible rays 1000 to 10000 times through an X-ray conversion amplifying unit and to improve the sensitivity when inspecting the failure existence of electric components. CONSTITUTION: An X-ray detector(10) comprises an X-ray conversion amplifying unit(12) and a TDI(Time Delay Integration) camera(15). The X-ray conversion amplifying unit converts X-rays into visible rays and amplifies the same. The TDI camera detects continuous video images of electric components when images from the converted and amplified visible rays are moved from a row of pixels to the next row. Electric charges are accumulated and moved so that the electric components are transferred. The X-ray conversion amplifying unit comprises an image intensifier capable of converting and amplifying the X-rays into the visible rays.

Description

엑스-레이 디텍터 및 그것을 구비하는 엑스-레이 검사장치{X-ray detector and X-ray inspecting apparatus having the same}       X-ray detector and X-ray inspecting apparatus having the same

본 발명은 엑스-레이(X-ray) 검사장치에서 엑스-레이가 전자부품을 투과할 때 투영되는 영상을 검출하는 엑스-레이 디텍터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엑스-레이 검사장치에 의한 전자부품의 불량여부 검사시 감도를 향상시킬 수 있는 엑스-레이 디텍터(detector) 및 그것을 구비하는 엑스-레이 검사장치에 관한 것이다.      The present invention relates to an X-ray detector that detects an image projected when an X-ray penetrates an electronic component in an X-ray inspection apparatus, and more specifically, an electron by an X-ray inspection apparatus. The present invention relates to an X-ray detector and an x-ray inspection apparatus having the same, which can improve sensitivity when inspecting a defective part.

일반적으로, 전자부품, 예를들면, 리튬-이온 원형 이차전지, 폴리머 이차전지, 각형 이차전지 등과 같은 이차전지는 전해질 내에 양극과 음극 전극이 소정배열로 배치된다. 따라서, 이차전지는 제조시 전극간극, 배선연결 상태 등에 대한 불량여부를 검사하는 과정을 거치게 된다. 이러한 이차전지의 불량여부를 검사하기 위한 장치로는 엑스-레이(X-ray) 검사장치가 널리 사용되고 있다. In general, in a secondary battery such as an electronic component, for example, a lithium-ion circular secondary battery, a polymer secondary battery, a square secondary battery, or the like, the positive electrode and the negative electrode are arranged in a predetermined array in an electrolyte. Therefore, the secondary battery undergoes a process of inspecting whether the secondary battery is defective or not during manufacturing. X-ray inspection apparatus is widely used as a device for inspecting whether the secondary battery is defective.

도 1a에 도시된 바와 같이, 엑스-레이 검사장치(1)는 엑스-레이 차폐를 위한 공간을 형성하도록 제작된 캐비넷의 내부에서 검사위치로 공급되는 전자부품에 엑스-레이를 조사할 때 전자부품을 투과하는 엑스-레이에 의해 투영된 영상을 촬상 검출하는 엑스-레이 디텍터(2)를 포함한다. As shown in FIG. 1A, the X-ray inspection apparatus 1 is used to irradiate an X-ray to an electronic component supplied to an inspection position in a cabinet manufactured to form a space for X-ray shielding. And an X-ray detector 2 for capturing and detecting an image projected by the X-ray passing through the image.

이러한 엑스-레이 디텍터(2)는 통상 영상증배관(image intensifier)(3a)을 부착한 CCD(Charged Coupled Device) 에어리어 카메라 또는 평판 디텍터(flat panel detector)(3b)로 구성된다. This X-ray detector 2 is usually composed of a Charged Coupled Device (CCD) area camera or a flat panel detector 3b attached with an image intensifier 3a.

따라서, 엑스-레이 디텍터(2)는 전자부품이 검사위치를 통과할 때 전자부품을 통해 엑스-레이에 의해 투영된 영상을 프레임 단위로 검출하게 되고, 그에 따라, 엑스-레이 디텍터(2)에 의해 촬상되어 모니터에 디스플레이되는 영상도 전자부품의 움직임에 따라 프레임 단위로 연속적으로 변화한다. 그러므로, 검사자가 전자부품의 불량여부를 정확히 검사하기 위해서는 각각의 전자부품이 검사위치에 도달할 때 마다 전자부품을 정지시킨 다음 전자부품의 검사 대상부분의 영상을 촬상 포착하여 불량여부를 판정해야 한다. 그 결과, 엑스-레이 검사장치의 검사속도 및 효율이 저하되는 문제점이 있다. Therefore, the X-ray detector 2 detects the image projected by the X-ray through the electronic component in units of frames when the electronic component passes the inspection position, and thus, the X-ray detector 2 The image captured and displayed on the monitor also continuously changes in units of frames in accordance with the movement of the electronic component. Therefore, in order to accurately inspect whether an electronic component is defective, the inspector must stop the electronic component each time the electronic component reaches the inspection position, and then capture and capture an image of the inspection target portion of the electronic component to determine whether the electronic component is defective. . As a result, there is a problem that the inspection speed and efficiency of the x-ray inspection apparatus is lowered.

또한, 상술한 종래의 엑스-레이 디텍터(2)는 전자부품의 불량여부 검사시 감도를 높이기 위해 CCD 에어리어 카메라 또는 평판 디텍터(3b)에, 엑스-레이를 가시광선으로 변환 및 증폭하는 영상증배관(3a)을 부착한 형태로 구성되므로, 엑스-레이가 영상증배관(3a)에 의해 가시광선으로 변환 및 증폭될 때 엑스-레이에 포함된 노이즈도 함께 증폭된다. 따라서, 엑스-레이 검사장치(1)는 CCD 에어리어 카메라(3b)에서 출력되는 영상들을 일정 프레임 단위로 에버리징(averaging)하여 영상증배관(3b)에 의해 증폭된 노이즈를 제거하는 것이 필요하다. 이러한 영상 에버리징은 검사속도를 저하시킬 뿐 아니라 엑스-레이 검사장치(1)에 노이즈를 제거하기 위한 에버리징 프로그램 또는 회로(4)를 추가하는 것을 필요로 하는 문제점이 있다. In addition, the conventional X-ray detector 2 includes an image multiplier for converting and amplifying an X-ray into visible light in a CCD area camera or a flat panel detector 3b to increase sensitivity when inspecting an electronic component for defects. Since the X-ray is converted to and amplified into visible light by the image multiplier 3a, the noise included in the X-ray is also amplified together. Therefore, the X-ray inspection apparatus 1 needs to averge the images output from the CCD area camera 3b by a predetermined frame to remove noise amplified by the image multiplier 3b. Such image averaging not only lowers the inspection speed but also requires adding an averaging program or circuit 4 to remove noise to the X-ray inspection apparatus 1.

이러한 문제점을 개선하기 위해, 본 출원인은 국내 특허출원 제2008-0049800 호에서 영상이 픽셀들의 한 열에서 다음 열로 이동할 때 전하가 누적적으로 축적되어 이동하는 형태로 전자부품의 연속 비디오 영상을 검출하는 TDI(Time delay integration) 카메라를 엑스-레이 디텍터로써 사용하는 엑스-레이 검사장치를 제안한 바 있다. In order to improve this problem, the present inventors in Korea Patent Application No. 2008-0049800 to detect the continuous video image of the electronic component in the form of the accumulation of charge when the image moves from one column of pixels to the next column An X-ray inspection system using a time delay integration (TDI) camera as an X-ray detector has been proposed.

이러한 TDI 카메라를 사용하는 엑스-레이 디텍터는 전자부품이 이송되는 중에 영상을 수집하여 불량여부를 판정할 수 있으므로 종래의 엑스-레이 디텍터(2)에서와 같이 전자부품의 불량여부 검사시 전자부품을 촬영 및 검사하기 위해 정지시켜야 함에 따른 문제점을 해소하였을 뿐 아니라, 증폭을 필요로 하지 않으므로 종래의 엑스-레이 디텍터(2)에서와 같이 영상 에버리징을 수행하여 증폭에 따른 노이즈를 제거해야 하는 문제점을 해소하였다. The X-ray detector using the TDI camera collects an image while the electronic component is being transported to determine whether it is defective. Therefore, as in the conventional X-ray detector 2, the electronic component is inspected when the electronic component is defective. Not only does it solve the problem of having to stop for shooting and inspection, but it does not require amplification. Therefore, as in the conventional X-ray detector 2, image averaging is performed to remove noise due to amplification. Resolved.

하지만, 엑스-레이 디텍터의 TDI 카메라(8; 도 1b 참조)는 영상을 증폭하지 않으므로 영상 획득 속도가 빠르지 않다. 일반적으로, TDI 카메라(8)는 영상 증폭을 대신할 수 있는 방법으로 픽셀들의 열(line) 수를 늘려서 영상을 더 빠르게 획득을 하고 있다. However, since the TDI camera 8 (see FIG. 1B) of the X-ray detector does not amplify the image, the image acquisition speed is not fast. In general, the TDI camera 8 acquires an image faster by increasing the number of lines of pixels in a way that can replace the image amplification.

하지만, 이 경우, 도 1b에 도시된 바와 같이, TDI 카메라(8)는 전자부품(6, 6')의 검사 대상부분(7, 7')의 위치에 따라 검사 대상부분(7, 7')에 투사되는 엑스-레이의 투사 각도가 다르기 때문에 전자부품(6, 6')의 동일 검사 대상부분(7, 7')에 대해 엑스-레이에 의해 투영되는 영상들이 전자부품(6, 6')의 이동 위치에 따라 일치하지 않으며, 그에 따라, 영상왜곡이 발생할 수 있는 문제점이 있다. However, in this case, as shown in FIG. 1B, the TDI camera 8 is inspected according to the positions of the inspected portions 7 and 7 ′ of the electronic components 6 and 6 ′. Since the projection angles of the X-rays projected on the X-rays are different, the images projected by the X-rays on the same inspection target portions 7 and 7 'of the electronic components 6 and 6' are the electronic components 6 and 6 '. There is a problem that does not match according to the moving position of, and accordingly, image distortion may occur.

보다 상세히 설명하면, 전자부품(6)이 처음 엑스-레이 디텍터의 TDI 카메라(8) 위로 진입할 때 TDI 카메라(8)에 의해 검출되는 전자부품(6)의 검사 대상부분(7)의 투영 영상은, 전자부품(6, 6')의 이동 위치에 따른 엑스-레이의 투사 각도 차이 때문에 전자부품(6')이 TDI 카메라(8) 위로 일정 부분 진입한 후 엑스-레이에 의해 투영되는 검사 대상부분(7')의 영상(TDI 카메라(8)에 대해 수직으로 투사되는 엑스-레이에 의해 투영되어 실제 영상에 가까운 영상)과 다르다. 그 결과, TDI 카메라(8)에 의해 검출되어 모니터에 디스플레이되는 전자부품(6)의 검사 대상부분(7)의 영상은 전하가 픽셀들의 한 열에서 다음 열로 누적적으로 축적되어 이동하는 형태로 연속 비디오 영상을 검출하는 TDI 카메라(8)의 특성 때문에 실제 영상으로부터 왜곡되어 전자부품(6)의 불량여부를 잘못 판단하게 할 수 있다. In more detail, the projection image of the inspection target portion 7 of the electronic component 6 detected by the TDI camera 8 when the electronic component 6 first enters the TDI camera 8 of the X-ray detector. The inspection target projected by the X-ray after the electronic component 6 'enters a certain portion over the TDI camera 8 due to the difference in the projection angle of the X-ray according to the moving position of the electronic components 6 and 6'. It is different from the image of the portion 7 '(the image close to the actual image projected by the X-ray projected perpendicularly to the TDI camera 8). As a result, the image of the inspection target portion 7 of the electronic component 6 detected by the TDI camera 8 and displayed on the monitor is continuous in such a manner that charges accumulate and move from one column of pixels to the next. Due to the characteristics of the TDI camera 8 which detects a video image, it may be distorted from the actual image, thereby making it wrong to judge whether the electronic component 6 is defective.

이러한 영상 왜곡을 방지하기 위해서는 엑스-레이 소스(9)가 일정 방사각을 가지는 조건에서 TDI 카메라(8)의 픽셀 수를 전자부품(6, 6')의 이동 위치에 따른 엑스-레이의 투사 각도 차이에 의해 영상왜곡이 발생하지 않는 일정 범위, 예를 들면, 32 개 내지 1000 개, 바람직하게는 128개의 열로 제한하는 것이 요구된다. 이러한 픽셀 열의 제한은 모니터에 디스플레이되는 영상의 해상도(즉, 엑스-레이 검사장치의 감도)를 제한하는 요인이 된다.In order to prevent such image distortion, the projection angle of the X-ray according to the moving position of the electronic component 6, 6 ′ is determined by the number of pixels of the TDI camera 8 under the condition that the X-ray source 9 has a constant radiation angle. It is required to limit the range to which no image distortion occurs due to the difference, for example, 32 to 1000, preferably 128 columns. The limitation of the pixel column is a factor that limits the resolution of the image displayed on the monitor (ie, the sensitivity of the X-ray inspection apparatus).

또한, TDI 카메라(8)를 사용하는 엑스-레이 디텍터는 구조적으로 엑스 레이가 TDI 카메라(8)의 CCD(도시하지 않음) 앞에 설치되는 신틸레이터(scintillator)라는 특수물질(도시하지 않음)에 의해 가시 광선으로 변환되므로, 가시광선 변환효율이 신틸레이터에 의해 정해진 가시광선 변환효율로 제한된다. 따라서, 엑스-레이 디텍터로써 TDI 카메라(8)를 사용하는 엑스-레이 검사장치(5)의 감도 역시 신틸레이터의 가시광선 변환효율의 범위 내에서 제한되는 문제점이 있다. In addition, the X-ray detector using the TDI camera 8 is structured by a special material (not shown) called scintillator, which is structurally installed in front of the CCD (not shown) of the TDI camera 8. Since converted into visible light, the visible light conversion efficiency is limited to the visible light conversion efficiency determined by the scintillator. Therefore, there is a problem that the sensitivity of the X-ray inspection apparatus 5 using the TDI camera 8 as the X-ray detector is also limited within the range of visible light conversion efficiency of the scintillator.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 엑스-레이 디텍터로써 TDI 카메라를 사용하는 엑스-레이 검사장치에 의한 전자부품의 불량여부 검사시 감도를 보다 향상시킬 수 있는 엑스-레이 디텍터 및 그것을 구비하는 엑스-레이 검사장치를 제공하는 데 있다.     The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is to measure the sensitivity of the electronic component by the X-ray inspection device using a TDI camera as an X-ray detector when the inspection of the defect An X-ray detector and an X-ray inspection apparatus having the same can be improved.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시양태에 따르면, 엑스-레이 디텍터는, 엑스-레이를 가시광선으로 변환하고 증폭하는 엑스-레이 변환 증폭부; 및 변환 증폭된 가시광선으로부터 영상이 픽셀들의 한 열에서 다음 열로 이동할 때 전하가 누적적으로 축적되어 이동하는 형태로 이송되는 전자부품의 연속 비디오 영상을 검출하는 TDI(Time delay integration) 카메라를 포함하는 것을 특징으로 한다.     According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the X-ray detector, an X-ray conversion amplifier for converting and amplifying the X-ray to visible light; And a time delay integration (TDI) camera that detects a continuous video image of an electronic component that is transferred in a form in which charge accumulates and moves when the image moves from one column of pixels to the next column from the transformed-amplified visible light. It is characterized by.

엑스-레이 변환 증폭부는 엑스-레이를 가시광선으로 변환 증폭할 수 있는 영상 증배관(image intensifier)을 포함할 수 있다.      The X-ray conversion amplifier may include an image intensifier for converting and amplifying the X-ray into visible light.

TDI 카메라는 가시광선을 전기 신호로 변환하는 촬상소자, 및 변환된 전기 신호로부터 전자부품의 이송 움직임과 정렬 및 동기된 리니어 어레이들로 전자부품의 연속 비디오 영상을 생성하는 프레임 전송부를 포함할 수 있다. 이때, 촬상소자는 복수의 행과 열로 배치된 픽셜들을 갖는 CCD (charge-coupled device)또는 CMOS (complementary metal oxcide semiconductor)일 수 있다.      The TDI camera may include an image pickup device for converting visible light into an electrical signal, and a frame transmitter configured to generate a continuous video image of the electronic component into linear arrays aligned and synchronized with the movement movement of the electronic component from the converted electrical signal. . In this case, the imaging device may be a charge-coupled device (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) having a plurality of pixels arranged in rows and columns.

전자부품은 이차전지를 포함할 수 있다.      The electronic component may include a secondary battery.

본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 엑스-레이 검사장치는, 전자부품을 연속적으로 이송시키는 이송유닛; 전자부품에 엑스-레이를 조사하는 적어도 하나의 엑스-레이 소스; 엑스-레이가 전자부품을 투과할 때 투영되는 영상을 검출하는 앞에서 서술된 적어도 하나의 엑스-레이 디텍터; 및 이송유닛, 엑스-레이 소스 및 엑스-레이 디텍터의 동작을 제어하는 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.      According to another embodiment of the present invention, an x-ray inspection apparatus, the transfer unit for continuously transferring the electronic component; At least one x-ray source for radiating x-rays onto the electronic component; At least one x-ray detector as described above for detecting an image projected when the x-ray passes through the electronic component; And a controller for controlling the operation of the transfer unit, the X-ray source, and the X-ray detector.

본 발명에 따른 엑스-레이 디텍터 및 그것을 구비하는 엑스-레이 검사장치는 엑스-레이 디텍터가 엑스-레이를 가시광선으로 변환하고 증폭하는 엑스-레이 변환 증폭부, 및 변환 증폭된 가시광선으로부터 영상이 픽셀들의 한 열에서 다음 열로 이동할 때 전하가 누적적으로 축적되어 이동하는 형태로 이송되는 전자부품의 연속 비디오 영상을 검출하는 TDI 카메라를 포함하여 구성된다. 따라서, 본 발명의 엑스-레이 디텍터는 TDI 카메라로만을 포함하여 구성된 종래의 엑스-레이 디텍터와 비교하여 엑스-레이 변환 증폭부를 통해 엑스-레이를 가시광선으로, 예를 들면, 1,000배 내지 10,000배로 변환 증폭할 수 있다. 그 결과, 전자부품의 불량여부 검사시, 본 발명의 엑스-레이 디텍터를 구비한 엑스-레이 검사장치의 감도는 TDI 카메라의 픽셀 수와 신틸레이터의 가시광선 변환효율에 의해 제한되는 TDI 카메라로만 포함하여 구성된 종래의 엑스-레이 디텍터를 구비한 엑스-레이 검사장치의 감도 보다 1,000배 내지 10,000배로 향상될 수 있다. The X-ray detector and the X-ray inspection apparatus having the same according to the present invention is an X-ray detector for converting and amplifying the X-ray to visible light, and the X-ray conversion amplification unit, and the image from the converted amplified visible light And a TDI camera that detects a continuous video image of an electronic component that is transferred in a form in which charge accumulates and moves when moving from one column of pixels to the next. Therefore, the X-ray detector of the present invention is X-ray visible light, for example, 1,000 to 10,000 times through the X-ray conversion amplifier compared to the conventional X-ray detector including only a TDI camera Can transform amplify. As a result, when inspecting whether an electronic component is defective, the sensitivity of the X-ray inspection apparatus equipped with the X-ray detector of the present invention is included only in the TDI camera limited by the number of pixels of the TDI camera and the visible light conversion efficiency of the scintillator. It can be improved by 1,000 times to 10,000 times than the sensitivity of the X-ray inspection apparatus having a conventional X-ray detector configured.

도 1a은 엑스-레이 디텍터로써 영상증배관을 부착한 CCD 에어리어 카메라 또는 평판 디텍터를 사용하는 종래의 엑스-레이 검사장치를 예시하는 블록도,
도 1b는 엑스-레이 디텍터로써 TDI 카메라를 사용하는 종래의 다른 엑스-레이 검사장치를 예시하는 개략도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스-레이 디텍터를 예시하는 블록도,
도 3은 도 2에 도시한 엑스-레이 디텍터가 적용된 엑스-레이 검사장치의 개략 평면도,
도 4a 및 도 4b는 각각 도 3의 선 IV-IV와 V-V를 따라 도시한 도면, 및
도 5는 도 2에 도시한 엑스-레이 디텍터의 TDI 카메라에 의해 연속 비디오 영상을 검출하는 원리를 설명하는 도면이다.1A is a block diagram illustrating a conventional X-ray inspection apparatus using a CCD area camera or a flat panel detector with an image multiplier as an X-ray detector.
1B is a schematic diagram illustrating another conventional X-ray inspection apparatus using a TDI camera as an X-ray detector,
2 is a block diagram illustrating an x-ray detector according to an embodiment of the present invention;
3 is a schematic plan view of an x-ray inspection apparatus to which the x-ray detector shown in FIG. 2 is applied;
4A and 4B show along the lines IV-IV and VV of FIG. 3, respectively; and
5 is a view for explaining the principle of detecting a continuous video image by the TDI camera of the X-ray detector shown in FIG.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스-레이 디텍터 및 그것을 구비하는 엑스-레이 검사장치를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, an x-ray detector and an x-ray inspection apparatus having the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스-레이 디텍터(10)를 예시하는 개략 블록도이다. 2 is a schematic block diagram illustrating an x-ray detector 10 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예의 엑스-레이 디텍터(10)는 엑스-레이가, 예를들면, 리튬-이온 원형 이차전지, 폴리머 이차전지, 각형 이차전지 등과 같은 전자부품을 투과할 때 투영되는 영상을 검출하기 위한 것으로, 엑스-레이 변환 증폭부(12), 및 TDI(Time Delay Integration) 카메라(15)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the X-ray detector 10 according to an exemplary embodiment of the present invention may transmit an X-ray, for example, an electronic component such as a lithium-ion circular secondary battery, a polymer secondary battery, a square secondary battery, or the like. In order to detect an image projected at the time, the X-ray conversion amplifier 12, and a TDI (Time Delay Integration) camera 15 is included.

엑스-레이 변환 증폭부(12)는 전자부품을 투과하여 입력되는 엑스-레이를 가시광선으로 변환하고 증폭한다. 본 실시예에서, 엑스-레이 변환 증폭부(12)는 엑스-레이를 가시광선으로 1,000배 내지 10,000배로 변환 증폭할 수 있는 영상 증배관(image intensfier)으로 구현될 수 있다.The X-ray conversion amplifier 12 converts and amplifies the X-rays transmitted through the electronic component into visible light. In the present embodiment, the X-ray conversion amplifier 12 may be implemented as an image intensfier capable of converting and amplifying the X-rays by 1,000 to 10,000 times the visible light.

TDI 카메라(15)는 엑스-레이 디텍터(10)에 의해 변환 증폭된 가시광선으로부터 도 5에 도시한 바와 같이 영상이 픽셀들의 한 열에서 다음 열로 이동할 때 전하가 누적적으로 축적되는 형태로 이송되는 전자부품의 연속 비디오 영상을 검출한다. 이를 위해, TDI 카메라(15)는 엑스-레이 변환 증폭부(12)에 의해 변환 증폭된 가시광선을 전하와 같은 전기 신호로 변환하는 촬상소자(17), 및 변환된 전하와 같은 전기 신호로부터 영상이 픽셀들의 한 열에서 다음 열로 이동할 때 전하가 누적적으로 축적되는 형태로 전자부품의 이송 움직임과 정렬 및 동기된 리니어 어레이들로 전자부품의 연속 비디오 영상을 생성하는 프레임 전송부(18)를 구비한다. The TDI camera 15 is transferred from the visible light transformed and amplified by the X-ray detector 10 in a form in which charge accumulatively accumulates when the image moves from one column of pixels to the next as shown in FIG. 5. Detects continuous video images of electronic components. To this end, the TDI camera 15 is an image pickup device 17 for converting the visible light transformed and amplified by the X-ray conversion amplifier 12 into an electrical signal such as an electric charge, and an image from the electrical signal such as the converted electric charge. And a frame transfer unit 18 for generating a continuous video image of the electronic component with linear arrays aligned and synchronized with the movement movement of the electronic component in the form of accumulation of charge when moving from one column of pixels to the next column. do.

이때, TDI 카메라(15)는 엑스-레이가 엑스-레이 변환 증폭부(12)에서 가시광선으로 변환되므로, 일반적으로 시중에서 구입할 수 있는 TDI 카메라와 달리, 촬상소자(17) 앞에 설치되어 엑스-레이를 가시 광선으로 변환하는 신틸레이터와 같은 특수물질을 포함하지 않는다. In this case, since the X-ray is converted into visible light by the X-ray conversion amplifier 12, the TDI camera 15 is installed in front of the image pickup device 17, unlike a commercially available TDI camera. It does not contain special materials such as scintillators that convert the ray into visible light.

본 실시예에서, 촬상소자(17)는 복수의 행과 열로 배치된 픽셜들을 갖는 CCD (charge-coupled device) 또는 CMOS (complementary metal oxcide semiconductor)로 구성될 수 있다. 이때, CCD 또는 CMOS의 픽셀들은 TDI 카메라(15)가 전자부품의 검사에 적당한 해상도와 감지속도를 가질 수 있도록 하기 위해 1024 내지 9216 개 사이, 바람직하게는 3072 또는 4608 개의 행과 32 개 내지 1,000 개, 바람직하게는 128 개의 열로 배치되고, 픽셀들은 각각 1㎛ x 1㎛에서 100㎛ x 100㎛ 사이의 크기, 바람직하게는 48㎛ x 48㎛의 크기를 가질 수 있다. In the present embodiment, the imaging device 17 may be composed of a charge-coupled device (CCD) or a complementary metal oxcide semiconductor (CMOS) having a plurality of rows and columns arranged. At this time, the pixels of the CCD or CMOS are between 1024 and 9216, preferably 3072 or 4608 rows and 32 to 1,000, in order to allow the TDI camera 15 to have a proper resolution and detection speed for inspection of electronic components. , Preferably arranged in 128 rows, and the pixels may each have a size between 1 μm × 1 μm and 100 μm × 100 μm, preferably 48 μm × 48 μm.

이러한 TDI 카메라(15)는 영상이 픽셀들의 한 열에서 다음 열로 이동할 때 전하가 누적적으로 축적되는 형태로 이동되는 전자부품의 연속 비디오 영상을 검출하므로, 엑스-레이가 엑스-레이 변환 증폭부(12)에 의해 가시광선으로 변환 증폭되어 TDI 카메라(15)로 입력될 때, 엑스-레이와 함께 변환 증폭된 노이즈는 종래의 엑스-레이 디텍터(2)에서와 같이 프레임 단위로 입력되지 않고 픽셀들의 열 단위로 랜덤하게 입력된다. 따라서, 엑스-레이 변환 증폭부(12)에 의해 증폭된 노이즈는 TDI 카메라(15)에 의해 검출되어 출력되는 연속 비디오 영상에 영향을 미치지 못하며, 이에 따라, 종래의 엑스-레이 디텍터(2)에서와 같이 노이즈를 제거하기 위해 TDI 카메라(15)에서 출력된 영상들을 에버리징하는 것이 필요하지 않다. 그 결과, 본 발명의 엑스-레이 디텍터(10)는 종래의 엑스-레이 디텍터(2)와 같이 영상 에버리징 때문에 검사속도가 저하되고 노이즈를 제거하기 위한 에버리징 프로그램 또는 회로(4)가 추가로 필요하게 되는 문제를 발생하지 않는다.Since the TDI camera 15 detects a continuous video image of an electronic component that is moved in a form in which charge is accumulated when the image moves from one column of pixels to the next column, the X-ray is an X-ray conversion amplifier ( When amplified into visible light by 12) and input to the TDI camera 15, the noise amplified by the X-ray together is not input in units of frames as in the conventional X-ray detector 2, Randomly entered in columns. Therefore, the noise amplified by the X-ray conversion amplifier 12 does not affect the continuous video image detected and output by the TDI camera 15, and accordingly, the conventional X-ray detector 2 It is not necessary to averge the images output from the TDI camera 15 to remove the noise. As a result, the x-ray detector 10 of the present invention, like the conventional x-ray detector 2, is reduced in inspection speed due to image averaging, and an averaging program or circuit 4 for removing noise is further added. It does not cause the problem to be needed.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예의 엑스-레이 디텍터(10)는 TDI 카메라로만 구성된 종래의 엑스-레이 디텍터(8)와 비교하여 엑스-레이 변환 증폭부(12)의 영상 증배관을 통해 엑스-레이를 가시광선으로, 예를 들면, 1,000배 내지 10,000배로 더 변환 증폭한다. 따라서, 전자부품의 불량여부 검사시, 본 발명의 엑스-레이 디텍터(10)를 구비한 엑스-레이 검사장치의 감도는 TDI 카메라(8)의 촬상소자의 픽셀 수와 신틸레이터의 가시광선 변환효율에 의해 제한되는 엑스-레이 디텍터로써 TDI 카메라(8)만 사용하는 종래의 엑스-레이 검사장치(5)의 감도 보다 1,000배 내지 10,000배로 향상될 수 있다. As described above, the X-ray detector 10 according to the exemplary embodiment of the present invention compares the image multiplier of the X-ray conversion amplifier 12 with the conventional X-ray detector 8 composed of only a TDI camera. X-rays are further transformed and amplified into visible light, for example, 1,000 to 10,000 times. Therefore, the sensitivity of the X-ray inspection apparatus equipped with the X-ray detector 10 of the present invention during the inspection of the defect of the electronic component is the number of pixels of the imaging device of the TDI camera 8 and the visible light conversion efficiency of the scintillator It can be improved by 1,000 to 10,000 times than the sensitivity of the conventional X-ray inspection apparatus 5 using only the TDI camera 8 as the X-ray detector limited by the.

도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스-레이 디텍터(10)가 적용된 엑스-레이 검사장치(100)를 도시하는 평면도이고, 도 4a 및 도 4b는 각각 도 3의 선 IV-IV와 V-V를 따라 도시한 도면이다. 3 is a plan view illustrating an X-ray inspection apparatus 100 to which the X-ray detector 10 is applied according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4A and 4B are lines IV-IV and VV of FIG. 3, respectively. Figure is shown along.

도 3 내지 도 4b를 참조하면, 본 발명의 엑스-레이 검사장치(100)는 전자부품, 예를 들면, 각형 이차전지(102)의 불량여부를 검사하기 위한 것으로, 캐비넷(101), 이송유닛(110), 제1 및 제2 엑스-레이 소스(103, 105), 제1 및 제2 엑스-레이 디텍터(107, 109), 제1 및 제2 불량품 세퍼레이터(111, 113), 제1 및 제2 불량품 이송유닛(115, 117), 콘트롤러(119), 및 디스플레이부(121)를 구비한다. 3 to 4B, the X-ray inspection apparatus 100 of the present invention is for inspecting whether an electronic component, for example, a square secondary battery 102 is defective, and the cabinet 101 and the transfer unit. 110, first and second x-ray sources 103 and 105, first and second x-ray detectors 107 and 109, first and second defective separators 111 and 113, first and second Second defective product transfer unit (115, 117), a controller 119, and a display unit 121 is provided.

캐비넷(101)은 엑스-레이를 차폐하도록 예를들면 납(Pb)으로 이루어진 장방형 형태의 쳄버(101a)로 구성된다. The cabinet 101 is comprised of a chamber 101a of rectangular shape, for example made of lead (Pb) to shield the x-ray.

이송유닛(110)은 각형 이차전지(102)를 연속적으로 이송시키는 것으로, 이송 컨베이어(123)와 이송 가이드(125)를 구비한다. 이송 컨베이어(123)는 캐비넷(101)의 쳄버(101a)의 좌측벽 및 우측벽(도 3 및 도 4a 참조)을 관통하여 설치되어 이차전지(102)를 캐비넷(101)의 쳄버(101a)의 좌측 외부에서 내부를 통해 우측 외부로 이송시킨다. 이송 컨베이어(123)는 구동모터(도시하지 않음)에 의해 구동되는 구동풀리(127)와 피동풀리(129)에 감긴 컨베이어 벨트(126)로 구성될 수 있다. 이송 가이드(125)는 이차전지(102)가 컨베이어 벨트(126) 위에서 일렬로 정렬하여 이동할 수 있도록 가이드하는 것으로, 캐비넷(101)의 쳄버(101a)의 좌측벽을 관통하여 이송 컨베이어(123)의 컨베이어 벨트(126) 위쪽에 고정 설치된다. The transfer unit 110 continuously transfers the rectangular secondary battery 102 and includes a transfer conveyor 123 and a transfer guide 125. The conveying conveyor 123 is installed through the left and right walls (see FIGS. 3 and 4A) of the chamber 101a of the cabinet 101 so that the secondary battery 102 can be installed in the chamber 101a of the cabinet 101. Transfer from the outside on the left side to the outside on the right side. The transfer conveyor 123 may include a drive pulley 127 driven by a drive motor (not shown) and a conveyor belt 126 wound around the driven pulley 129. The transfer guide 125 guides the secondary batteries 102 to move in a row on the conveyor belt 126. The transfer guide 125 penetrates through the left wall of the chamber 101a of the cabinet 101 so that the transfer conveyor 123 may move. It is fixedly installed on the conveyor belt 126.

제1 엑스-레이 소스(103)는 이송유닛(110)에 의해 이송되는 이차전지(102)의 상부쪽에서 엑스-레이를 조사하여 평면 투영영상을 만드는 것으로, 캐비넷(101)의 쳄버(101a)의 제1 검사위치의 상부쪽에서 제1 지지체(130; 도 4a 참조)의 상단에 오픈된 상태로 설치된다. 따라서, 제1 엑스-레이 소스(103)가 고장 또는 수명정지로 수리 또는 교체되어야 할 경우, 검사자는 제1 엑스-레이 소스(103)만 분리하여 수리하거나 교체하면 되며, 그에 따라 제1 엑스-레이 소스(103)의 유지 및 보수가 쉽게 된다.The first X-ray source 103 irradiates an X-ray from the upper side of the secondary battery 102 transferred by the transfer unit 110 to make a planar projection image. The first X-ray source 103 of the chamber 101a of the cabinet 101 It is installed in the open state on the upper end of the first support 130 (see Fig. 4a) in the upper side of the first inspection position. Therefore, when the first X-ray source 103 needs to be repaired or replaced due to a failure or end of life, the inspector only needs to remove and repair or replace the first X-ray source 103, and accordingly, the first X-ray source 103 may be repaired or replaced. Maintenance and repair of the ray source 103 becomes easy.

제1 엑스-레이 소스(103)는 고전압발생장치(도시하지 않음), 및 고전압발생장치와 연결된 엑스-레이 튜브(X-ray tube)로 구성될 수 있다.The first X-ray source 103 may include a high voltage generator (not shown), and an X-ray tube connected to the high voltage generator.

제1 엑스-레이 디텍터(107)는 제1엑스-레이 소스(103)가 이송유닛(100)에 의해 이송되는 이차전지(102)의 위쪽에서 엑스-레이를 조사할 때 투영되는 평면 투영영상을 촬상하여 연속 평면 비디오 영상신호로 출력하는 것으로, 케비넷(101)의 쳄버(101a)의 제1 검사위치의 하부에서 제1 지지체(130)의 하단에 설치된다. 이때, 제1 엑스-레이 디텍터(107)는 이차전지(102)의 평면 전체의 연속 비디오 영상을 촬상할 수 있지만, 콘트롤러(119)의 제어하에서 마우스, 키보드 등과 같은 입력수단을 통해 검사자에 의해 미리 입력된 이차전지(102)의 평면방향 검사대상 부분, 예를들면, 평면 전체, 평면 상부부분 또는 평면 하부부분의 연속 비디오 영상만을 선택적으로 촬상할 수 있다. The first X-ray detector 107 projects a planar projection image projected when the first X-ray source 103 irradiates an X-ray from the upper side of the secondary battery 102 transported by the transfer unit 100. It picks up and outputs it as a continuous planar video video signal, and is provided in the lower end of the 1st support body 130 below the 1st inspection position of the chamber 101a of the cabinet 101. As shown in FIG. In this case, the first X-ray detector 107 may capture a continuous video image of the entire plane of the secondary battery 102, but is previously previewed by the inspector through input means such as a mouse or a keyboard under the control of the controller 119. Only the continuous video image of the planar inspection subject portion of the input secondary battery 102, for example, the entire plane, the upper part of the plane, or the lower part of the plane may be selectively captured.

제1 엑스-레이 디텍터(107)는 엑스-레이 변환 증폭부(107a), 및 TDI 카메라(107b)로 구성될 수 있다. 엑스-레이 변환 증폭부(107a)와 TDI 카메라(107b)의 상세한 구성은 도 2와 관련하여 설명한 엑스-레이 디텍터(10)의 엑스-레이 변환 증폭부(12)와 TDI 카메라(15)와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다. The first X-ray detector 107 may be composed of an X-ray conversion amplifier 107a and a TDI camera 107b. Detailed configurations of the X-ray conversion amplifier 107a and the TDI camera 107b are the same as the X-ray conversion amplifier 12 and the TDI camera 15 of the X-ray detector 10 described with reference to FIG. 2. Therefore, detailed description thereof will be omitted.

제1 불량품 세퍼레이터(111)는 불량 이차전지(102')를 밀어서 이송유닛(110)의 이송 콘베이어(123)으로부터 제1 불량품 이송유닛(115)으로 이동시키도록 배치된 푸시레버 또는 바(112)를 구비하는 분리장치로 구성될 수 있다. 푸시 바(112)는 콘트롤러(119)의 제어에 의해 도시하지 않은 공지의 솔레노이드와 같은 구동수단에 의해 동작된다. The first defective article separator 111 is configured to push the defective secondary battery 102 'to move from the conveying conveyor 123 of the conveying unit 110 to the first defective conveying unit 115. It may be configured as a separator having a. The push bar 112 is operated by driving means such as a known solenoid not shown by the control of the controller 119.

제1 불량품 이송유닛(115)은 푸시 바(112)에 의해 이송유닛(110)의 이송 콘베이어(123)로부터 밀려진 불량 이차전지(102')를 캐비넷(101)의 쳄버(101a) 외부(도 3의 상측)로 이송시키는 것으로, 이송 콘베이어(123)의 하부에서 이송 콘베이어(123)와 직각으로 설치된 제1 불량품 이송 컨베이어(115a)로 구성된다. 제1 불량품 이송 컨베이어(115a)는 이송 컨베이어(123)와 마찬가지로 구동모터(도시하지 않음)에 의해 구동되는 구동풀리(도시하지 않음)와 피동풀리(도시하지 않음)에 감긴 컨베이어 벨트로 구성될 수 있다. The first defective article conveying unit 115 moves the defective secondary battery 102 'pushed from the conveying conveyor 123 of the conveying unit 110 by the push bar 112 outside the chamber 101a of the cabinet 101 (FIG. 3), and the first defective article conveying conveyor 115a is installed at a lower portion of the conveying conveyor 123 at right angles to the conveying conveyor 123. Like the transfer conveyor 123, the first defective transfer conveyor 115a may include a conveyor pulley (not shown) driven by a driving motor (not shown) and a conveyor belt wound around a driven pulley (not shown). have.

제2 엑스-레이 소스(105)는 이송유닛(110)의 이송 콘베이어(123)에 의해 이송되는 이차전지(101)의 좌측(도 4b 참조; 도 3의 상측)에서 엑스-레이를 조사하여 측면 투영영상을 만드는 것으로, 캐비넷(101)의 쳄버(101a)의 제2 검사위치의 좌측에서 제2 지지체(134)의 상단에 설치된다. 제2 엑스-레이 소스(105)는 제1 엑스-레이 소스(103)와 마찬가지로, 고전압발생장치(도시하지 않음), 및 고전압발생장치와 연결된 엑스-레이 튜브로 구성될 수 있다.The second X-ray source 105 irradiates the X-rays from the left side (see FIG. 4B; upper side of FIG. 3) of the secondary battery 101 transferred by the conveying conveyor 123 of the conveying unit 110. By making the projection image, it is installed on the upper end of the second support 134 on the left side of the second inspection position of the chamber 101a of the cabinet 101. Like the first X-ray source 103, the second X-ray source 105 may include a high voltage generator (not shown) and an X-ray tube connected to the high voltage generator.

제2 엑스-레이 디텍터(109)는 제2 엑스-레이 소스(105)가 이차전지(102)의 좌측에서 엑스-레이를 조사할 때 투영되는 측면 투영영상을 촬상하여 연속 측면 비디오 영상신호로 출력하는 것으로, 케비넷(101)의 쳄버(101a)의 우측(도 4b 참조, 도 3의 하측)에서 제3 지지체(136)의 상부에 설치된다. 이때, 제2 엑스-레이 디텍터(109)는 제1 엑스-레이 디텍터(105)와 마찬가지로, 이차전지(102)의 측면 전체의 영상을 촬상할 수 있지만, 콘트롤러(119)의 제어하에서 입력수단을 통해 검사자에 의해 미리 입력된 측면방향 검사대상 부분, 예를들면, 이차전지(102)의 측면 전체, 측면 상부부분 또는 측면 하부부분의 영상만을 선택적으로 촬상할 수 있다. The second x-ray detector 109 captures the projected side projection image when the second x-ray source 105 irradiates the X-ray from the left side of the secondary battery 102 and outputs the continuous side video image signal. In this case, the upper side of the third support 136 is provided on the right side (see FIG. 4B, lower side of FIG. 3) of the chamber 101a of the cabinet 101. In this case, like the first X-ray detector 105, the second X-ray detector 109 may capture an image of the entire side surface of the secondary battery 102, but the input means is controlled under the control of the controller 119. Through this, the image of the side-side inspection subject previously input by the inspector, for example, the entire side surface, the upper side portion or the lower side portion of the secondary battery 102 may be selectively captured.

제2 엑스-레이 디텍터(109)는 제1 엑스-레이 디텍터(107)와 마찬가지로, 엑스-레이 변환 증폭부(109a), 및 TDI 카메라(109b)로 구성되고, 상세한 구성은 도 2와 관련하여 설명한 엑스-레이 디텍터(10)의 엑스-레이 변환 증폭부(12)와 TDI 카메라(15)와 동일하다.The second X-ray detector 109 is composed of an X-ray conversion amplifier 109a and a TDI camera 109b similarly to the first X-ray detector 107, and a detailed configuration thereof is described with reference to FIG. 2. It is the same as the X-ray conversion amplifier 12 and the TDI camera 15 of the X-ray detector 10 described.

제2 불량품 세퍼레이터(113)는 제2 엑스-레이 디텍터(109)에 의해 검출되어 디스플레이부(121)에 디스플레이되는 측면방향 검사대상 부분의 연속 비디오 영상으로부터 콘트롤러(119)가 이차전지(102)의 전극간극, 배선연결 상태 등을 불량으로 판정한 경우 해당 이차전지(102')를 이송유닛(110)의 이송 콘베이어(123)으로부터 분리하여 제거는 것으로, 제2 엑스-레이 소스(105)와 제2 엑스-레이 디텍터(109) 사이의 제2 검사위치의 이차전지 이송방향 하류쪽에서 이송 콘베이어(123) 근처에 배치된다. 제2 불량품 세퍼레이터(113)의 세부구성은 제1 불량품 세퍼레이터(111)와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.The second defective article separator 113 is detected by the second X-ray detector 109 and the controller 119 of the secondary battery 102 is connected to the continuous video image of the lateral inspection target portion displayed on the display 121. When the electrode gap, the wiring connection state, etc. are determined to be defective, the secondary battery 102 'is removed from the conveying conveyor 123 of the conveying unit 110 to remove the secondary X-ray source 105 and the second X-ray source 105. It is disposed near the conveying conveyor 123 on the downstream side of the secondary battery conveyance direction at the second inspection position between the two X-ray detectors 109. Since the detailed structure of the 2nd defective article separator 113 is the same as that of the 1st defective article separator 111, detailed description is abbreviate | omitted.

제2 불량품 이송유닛(117)은 제2 불량품 세퍼레이터(113)에 의해 이송유닛(110)의 이송 콘베이어(123)으로부터 밀려진 불량 이차전지(102')를 캐비넷(101)의 쳄버(101a)의 외부(도 2의 상측)로 이송시키는 것으로, 이송 콘베이어(123)의 하부에서 이송 콘베이어(123)와 직각으로 설치된 제2 불량품 이송 컨베이어(117a)로 구성되고, 세부구성은 제1 불량품 이송 컨베이어(115a)와 동일하다. The second defective article transfer unit 117 is configured to move the defective secondary battery 102 'pushed from the transfer conveyor 123 of the transfer unit 110 by the second defective article separator 113 to the chamber 101a of the cabinet 101. 2 to be transported to the outside (upper side of FIG. 2), and is composed of a second defective product conveying conveyor 117a installed at a right angle with the conveying conveyor 123 at the lower portion of the conveying conveyor 123, and the detailed configuration is the first defective product conveying conveyor ( Same as 115a).

다시, 도 3를 참조하면, 콘트롤러(119)는 이송유닛(110), 제1 및 제2엑스-레이 소스(103, 105), 제1 및 제2엑스-레이 디텍터(107, 109), 제1 및 제2 불량품 세퍼레이터(111, 113), 및 제1 및 제2 불량품 이송유닛(115, 117)의 동작을 제어함과 함께, 아차전지(102)가 제1 및 제2 검사위치에 도달할 때 제1 및 제2엑스-레이 디텍터(107, 109)로부터 출력되는 검사대상 부분의 연속 비디오 영상정보와 내부 메모리에 미리 입력된 검사 기준영상 데이터를 비교하여 이차전지(102)의 전극간극, 배선연결 상태 등의 불량여부를 판정하는 것으로, 입력수단을 통해 입력된 검사자의 명령 및 미리 프로그램된 검사프로세스에 따라 제어된다. 콘트롤러(119)는 마우스, 키보드등의 입력수단을 구비하는 PC(Personal computer)로 구성될 수 있다. Referring again to FIG. 3, the controller 119 includes the transfer unit 110, the first and second x-ray sources 103 and 105, the first and second x-ray detectors 107 and 109, and the first and second x-ray detectors 107 and 109. While controlling the operation of the first and second defective article separators 111 and 113 and the first and second defective article conveying units 115 and 117, the secondary battery 102 may reach the first and second inspection positions. When comparing the continuous video image information of the inspection target portion output from the first and second X-ray detectors 107 and 109 with the inspection reference image data previously input to the internal memory, the electrode gap and wiring of the secondary battery 102 are compared. By determining whether the connection state or the like is defective, it is controlled according to the inspector's command input through the input means and the preprogrammed inspection process. The controller 119 may be configured as a personal computer (PC) having input means such as a mouse and a keyboard.

디스플레이부(121)는 콘트롤러(119)의 제어에 따라 제1 및 제2 엑스-레이 디텍터(105)로부터 출력되는 연속 평면 및 측면 비디오 영상신호를 디스플레이하는 것으로, 복수 개의 모니터로 구성될 수 있다. The display unit 121 displays continuous planar and side video image signals output from the first and second X-ray detectors 105 under the control of the controller 119 and may be configured of a plurality of monitors.

이상에서, 본 발명에 따른 엑스-레이 검사장치(100)는 전자부품으로써 각형 이차전지(102)의 불량여부를 검사하는데 사용하는 것으로 설명 및 예시하였지만, 본 발명은 이것으로만 한정되지 않는다. 예를들면, 본 발명에 따른 엑스-레이 검사장치(100)는 동일한 구성과 원리로, 다른 전자부품, 예를들면, 리튬-이온 원형 이차전지 또는 폴리머 이차전지의 전극간극, 배선연결 상태 등에 대한 불량여부를 검사하는데 사용할 수 있을 것이다. In the above description, the X-ray inspection apparatus 100 according to the present invention has been described and illustrated as being used to inspect whether the rectangular secondary battery 102 is defective as an electronic component, but the present invention is not limited thereto. For example, the X-ray inspection apparatus 100 according to the present invention is the same configuration and principle, for the electrode gap, wiring connection state, etc. of other electronic components, for example, lithium-ion circular secondary battery or polymer secondary battery It can be used to check for defects.

또, 본 발명에 따른 엑스-레이 검사장치(100)는 이차전지(102)의 한 평면방향 검사 대상부분, 즉, 평면 전체, 평면 상부부분, 또는 평면 하부부분의 연속 비디오영상과 한 측면방향 검사대상부분, 즉, 측면 전체, 측면 상부부분, 또는 측면 하부부분의 연속 비디오영상을 얻도록 제1 및 제2 엑스-레이 소스(103, 105)와 제1 및 제2 엑스-레이 디텍터(107, 109)만을 포함하는 것으로 설명 및 예시하였지만, 본 발명은 이것으로만 한정되지 않음은 물론이다. 예를들면, 본 발명에 따른 엑스-레이 검사장치(100)는 이차전지의 두 개 이상의 평면방향 검사대상부분, 예를들면, 평면 상부부분과 평면 하부부분의 연속 비디오영상과 두 개 이상의 측면방향 검사대상부분, 예를들면, 측면 상부부분과 측면 하부부분의 연속 비디오영상을 얻도록 제1 및 제2 엑스-레이 소스(103, 105)와 제1 및 제2 엑스-레이 디텍터(107, 109) 외에 추가로 하나 이상의 엑스-레이 소스와 하나 이상의 엑스-레이 디텍터들을 더 포함하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 이송유닛(110)의 이송 컨베이어(123)는 설치공간을 절감하기 위해, 도 3 내지 도 4b와 관련하여 설명한 바와 같이 일자 형태로 배치된 하나의 컨베이어 벨트(126)로 구성되지 않고, ㄱ자, ㄷ자 또는 ㄹ자 등과 같은 굴곡된 형태로 배치된 복 수개의 컨베이어 벨트(도시하지 않음)로 구성될 수 있다. In addition, the X-ray inspection apparatus 100 according to the present invention is a continuous video image and one side direction inspection of one plane direction inspection target portion of the secondary battery 102, that is, the entire plane, the upper plane portion, or the lower plane portion. The first and second x-ray sources 103 and 105 and the first and second x-ray detectors 107 to obtain continuous video images of the object portion, that is, the entire side, the upper side, or the lower side. Although only 109) has been described and illustrated, the present invention is not limited thereto. For example, the x-ray inspection apparatus 100 according to the present invention is a continuous video image of two or more planar inspection subject portions of the secondary battery, for example, the upper portion and the lower portion of the planar and two or more lateral directions The first and second x-ray sources 103 and 105 and the first and second x-ray detectors 107 and 109 to obtain continuous video images of the inspection target portion, for example, the upper side portion and the lower side portion. ) May further be configured to further include one or more x-ray sources and one or more x-ray detectors. In this case, the transfer conveyor 123 of the transfer unit 110 is not composed of a single conveyor belt 126 arranged in a date form, as described with respect to Figures 3 to 4b, in order to save the installation space, It may be composed of a plurality of conveyor belts (not shown) arranged in a bent form, such as L-shaped, U-shaped or r-shaped.

또한, 본 발명에 따른 엑스-레이 검사장치(100)는 콘트롤러(119)가 제1 및 제2엑스-레이 디텍터(107, 109)로부터 출력되는 검사대상 부분의 연속 비디오 영상정보와 내부 메모리에 미리 입력된 검사 기준영상 데이터를 비교하여 이차전지(102)의 전극간극, 배선연결 상태 등의 불량여부를 판정하는 자동검사모드로만 동작하는 것으로 설명하였지만, 필요에 따라, 검사자가 디스플레이부(121)에 디스플레이되는 연속 비디오 영상을 토대로 이차전지(102)의 불량여부를 육안으로 판정하는 반자동 검사모드로 동작하도록 구성될 수도 있음은 물론이다.In addition, the X-ray inspection apparatus 100 according to the present invention, the controller 119 in advance in the internal memory and the continuous video image information of the inspection target portion output from the first and second X-ray detectors (107, 109) Although it has been described as operating only in the automatic inspection mode for comparing the input inspection reference image data and determining whether there is a defect in the electrode gap, the wiring connection state, etc. of the secondary battery 102, the inspector may display the display unit 121 as necessary. It may also be configured to operate in a semi-automatic inspection mode that visually determines whether the secondary battery 102 is defective based on the displayed continuous video image.

이하에서는 이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 엑스-레이 검사장치(100)를 사용하여 각형 이차전지(102)의 불량여부를 자동검사모드로 검사하는 방법을 도 3 내지 도 4b를 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method for checking whether the rectangular secondary battery 102 is defective in the automatic inspection mode using the X-ray inspection apparatus 100 according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 4B. do.

먼저, 검사자는 키보드, 마우스 등과 같은 입력수단을 통해 이차전지(102)의 종류와 모델, 평면방향 및 측면방향 검사대상 부분의 검사위치, 평면방향 및 측면방향 검사대상 부분의 검사 기준영상 데이터 등과 같은 기초 정보를 콘트롤러(119)에 입력하는 초기화과정을 수행한다. First, the inspector inputs the type and model of the secondary battery 102 through the input means such as the keyboard and the mouse, the inspection position of the inspection object portion in the planar and lateral directions, and the inspection reference image data of the inspection object portion in the planar and lateral directions. An initialization process of inputting basic information into the controller 119 is performed.

이어서, 이차전지(102)들이 콘트롤러(119)의 제어하에서 캐비넷(101)의 쳄버(101a)의 좌측(도 3 및 도 4a 참조)에서 우측을 관통하여 설치된 이송유닛(110)의 이송 컨베이어(123)에 의해, 이송 가이드(125)을 따라 일렬로 정렬되면서 캐비넷(101)의 쳄버(101a) 내부로 연속적으로 공급된다.Subsequently, the secondary batteries 102 are conveyed 123 of the transfer unit 110 installed through the right side of the chamber 101a of the cabinet 101 through the right side of the cabinet 101a under the control of the controller 119. ) Is continuously fed into the chamber 101a of the cabinet 101 while being aligned in a line along the transfer guide 125.

이후, 이차전지(102)가 제1 엑스-레이소스(103)와 제1 엑스-레이 디텍터(107) 사이의 제1 검사위치에 도달하면, 콘트롤러(119)는, 제1 엑스-레이 발생기(103)를 작동시켜 이차전지(102)에 엑스-레이를 조사하고, 제1 엑스-레이 디텍터(107)가 미리 설정된 이차전지(102)의 평면방향 검사대상 부분, 예를들면, 이차전지(102)의 평면 전체를 통해 투영된 투영 영상을, 이차전지(102)의 이동 움직임과 정렬 및 동기된 리니어 어레이들의 연속 평면 비디오 영상으로 검출하여 출력하도록 제1 엑스-레이 디텍터(107)를 제어한 다음, 디스플레이부(121)가 출력된 영상정보를 디스플레이하도록 디스플레이부(121)를 제어한다. 이때, 제1 엑스-레이 디텍터(107)의 엑스-레이 변환 증폭부(107a)는 이차전지(102)의 평면 전체를 투과하여 입력되는 엑스-레이를 가시광선으로 변환 증폭하고, TDI 카메라(107b)는 변환 증폭된 가시광선으로부터 영상이 픽셀들의 한 열에서 다음 열로 이동할 때 전하가 누적적으로 축적되는 형태로 이차전지(102)의 이동 움직임과 정렬 및 동기된 리니어 어레이들의 연속 평면 비디오 영상 검출한다. Thereafter, when the secondary battery 102 reaches the first inspection position between the first x-ray source 103 and the first x-ray detector 107, the controller 119 may generate a first x-ray generator ( 103 is operated to irradiate the secondary battery 102 to the X-ray, and the first X-ray detector 107 is a plane direction inspection target portion of the preset secondary battery 102, for example, the secondary battery 102. The first X-ray detector 107 is controlled to detect and output a projection image projected through the entire plane of the N-axis as a continuous planar video image of linear arrays aligned and synchronized with the movement of the secondary battery 102. The display 121 controls the display 121 to display the output image information. At this time, the X-ray conversion amplifier 107a of the first X-ray detector 107 converts and amplifies the X-rays transmitted through the entire plane of the secondary battery 102 into visible light, and the TDI camera 107b. ) Detects a continuous planar video image of linear arrays aligned and synchronized with the movement movement of the secondary battery 102 in such a manner that charges accumulate cumulatively as the image moves from one column of pixels to the next column from the transformed amplified visible light. .

이와 동시에, 콘트롤러(119)는 제1 엑스-레이 디텍터(107)로부터 출력되는 이차전지(102)의 평면방향 검사대상 부분인 평면 전체의 연속 비디오 영상정보와 내부 메모리에 미리 입력된 이차전지(102)의 평면 전체의 검사 기준영상 데이터를 비교하여 이차전지(102)의 평면 전체의 전극간극, 배선연결 상태 등의 불량여부를 검사한다. 검사결과, 불량으로 판정되면, 콘트롤러(119)는 해당 불량 이차전지(102')를 이송 컨베이어(123)로부터 분리 제거하기 위해, 제1 불량품 세퍼레이터(112)를 제어하여 불량 이차전지(102')를 제1 불량품 이송 컨베이어(115)로 이동시킨다. 제1 불량품 이송 컨베이어(115)로 이동된 불량 이차전지(102')는 제1 불량품 이송 컨베이어(115)에 의해 캐비넷(101)의 쳄버(101a)의 외부(도 3의 상측)로 배출된다. At the same time, the controller 119 includes the continuous video image information of the entire plane, which is the planar inspection target portion of the secondary battery 102 output from the first X-ray detector 107, and the secondary battery 102 previously input to the internal memory. By comparing the inspection reference image data of the entire plane of the ()) and inspects whether the electrode gap, the wiring connection state, etc. of the entire plane of the secondary battery (102). As a result of the inspection, if it is determined that the defect is bad, the controller 119 controls the first defective article separator 112 to separate and remove the defective secondary battery 102 'from the transfer conveyor 123. Move to the first defective transfer conveyor (115). The defective secondary battery 102 ′ moved to the first defective product conveying conveyor 115 is discharged to the outside (upper side in FIG. 3) of the chamber 101a of the cabinet 101 by the first defective product conveying conveyor 115.

한편, 검사결과, 이차전지(102)의 평면방향 검사대상 부분인 평면 전체의 전극간극과 배선연결 상태 등이 불량으로 판정되지 않으면, 콘트롤러(119)는 이송 컨베이어(123)에 의해 이차전지(102)를 계속 이송시킨다.On the other hand, if the inspection result does not determine that the electrode gap and the wiring connection state of the entire plane, which is the planar direction inspection target portion of the secondary battery 102, are defective, the controller 119 is the secondary battery 102 by the transfer conveyor 123. Continue to feed).

그후, 이차전지(102)가 제2 엑스-레이소스(105)와 제2 엑스-레이 디텍터(109) 사이의 제2 검사위치에 도달하면, 콘트롤러(119)는 위에서 설명한 제1 엑스-레이소스(103), 제1 엑스-레이 디텍터(107) 및 디스플레이부(121)를 제어하는 것과 같은 방법으로, 미리 설정된 이차전지(102)의 측면방향 검사대상 부분, 예를들면, 측면 전체에 대한 연속 측면 비디오 영상정보를 디스플레이부(121)에 디스플레이하도록 제2 엑스-레이 발생기(105), 제2 엑스-레이 디텍터(109) 및 디스플레이부(121)를 제어함과 동시에, 제2 엑스-레이 디텍터(109)의 TDI 카메라(109b)로부터 출력되는 이차전지(102)의 측면방향 검사대상 부분인 측면 전체의 연속 비디오 영상정보와 내부 메모리에 미리 입력된 이차전지(102)의 측면 전체의 검사 기준영상 데이터를 비교하여 이차전지(102)의 측면 전체의 전극간극, 배선연결 상태 등의 불량여부를 검사한다. 검사결과, 불량으로 판정되면, 콘트롤러(119)는 해당 불량 이차전지(102')를 이송유닛(110)의 이송 컨베이어(123)로부터 분리 제거하기 위해, 제2 불량품 세퍼레이터(113)을 제어하여 불량 이차전지(102')를 제2 불량품 이송 컨베이어(117)로 이동시킨다. 제1 불량품 이송 컨베이어(117)로 이동된 불량 이차전지(102')는 콘트롤러(119)의 제어하에 제1 불량품 이송 컨베이어(117)에 의해 캐비넷(101)의 쳄버(101a)의 외부로 배출된다. Thereafter, when the secondary battery 102 reaches the second inspection position between the second x-ray source 105 and the second x-ray detector 109, the controller 119 starts the first x-ray source described above. (103), the first X-ray detector 107 and the display unit 121, in the same manner as the control of the side of the secondary battery 102, the lateral direction to be inspected, for example, continuous to the entire side While controlling the second X-ray generator 105, the second X-ray detector 109, and the display 121 to display the side video image information on the display 121, a second X-ray detector is provided. Continuous video image information of the whole side which is a side direction inspection target part of the secondary battery 102 output from the TDI camera 109b of 109, and the inspection reference image of the whole side surface of the secondary battery 102 previously input to the internal memory. By comparing the data between the electrodes on the entire side of the secondary battery 102 Inspect the pole and wiring for bad condition. If it is determined that the inspection result is defective, the controller 119 controls the second defective article separator 113 so as to separate and remove the defective secondary battery 102 'from the transfer conveyor 123 of the transfer unit 110. The secondary battery 102 ′ is moved to the second defective product conveyer 117. The defective secondary battery 102 'moved to the first defective conveyance conveyor 117 is discharged to the outside of the chamber 101a of the cabinet 101 by the first defective conveyance conveyor 117 under the control of the controller 119. .

한편, 검사결과, 이차전지(102)의 측면방향 검사대상 부분인 측면 전체의 전극간극, 배선연결 상태 등이 불량으로 판정되지 않으면, 이차전지(102)는 이송 컨베이어(123)에 의해 계속 이동하여, 캐비넷(101)의 쳄버(101a)의 우측 외부로 반출된다. 이러한 검사동작은 모든 이차전지(102)의 검사가 완료될 때 까지 반복된다. On the other hand, if the inspection result, the electrode gap, the wiring connection state, etc. of the entire side surface of the secondary battery 102 is not determined to be defective, the secondary battery 102 continues to move by the transfer conveyor 123 It is carried out to the right outer side of the chamber 101a of the cabinet 101. This inspection operation is repeated until the inspection of all secondary batteries 102 is completed.

이상에서, 본 발명의 특정한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지와 사상을 벗어남이 없이 당해 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 수정과 변형실시가 가능할 것이다.     In the above, certain preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and any person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the spirit and spirit of the present invention as claimed in the claims may have various modifications and Modifications may be made.

10, 107, 109: 엑스-레이 디텍터
12, 107a, 109a: 엑스-레이 변환 증폭부 15, 107b, 109b: TDI 카메라
17 : 촬상소자 18 : 프레임 전송부
100: 엑스-레이 검사장치 101: 캐비넷
103, 105: 엑스-레이 소스 110: 이송유닛 111, 113: 불량품 세퍼레이터 115, 117: 불량품 이송유닛 119: 콘트롤러 121: 디스플레이부 10, 107, 109: X-ray detector
12, 107a, 109a: X-ray conversion amplifier 15, 107b, 109b: TDI camera
17: image pickup device 18: frame transmission unit
100: x-ray inspection device 101: cabinet
103, 105: X-ray source 110: Transfer unit 111, 113: Defective separator 115, 117: Defective transfer unit 119: Controller 121: Display unit

Claims (6)

엑스-레이를 가시광선으로 변환하고 증폭하는 엑스-레이 변환 증폭부; 및
상기 변환 증폭된 가시광선으로부터 영상이 픽셀들의 한 열에서 다음 열로 이동할 때 전하가 누적적으로 축적되어 이동하는 형태로 이송되는 전자부품의 연속 비디오 영상을 검출하는 TDI 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스-레이 디텍터. An x-ray conversion amplifier converting and amplifying the x-rays into visible light; And
And a TDI camera for detecting a continuous video image of an electronic component which is transferred and accumulated in a form in which charge is accumulated and moved when the image moves from one column of pixels to the next column from the transformed and amplified visible light. -Ray detector. 제1항에 있어서, 상기 엑스-레이 변환 증폭부는 상기 엑스-레이를 상기 가시광선으로 변환 증폭할 수 있는 영상 증배관(image intensifier)을 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스-레이 디텍터.      The X-ray detector of claim 1, wherein the X-ray conversion amplifier comprises an image intensifier capable of converting and amplifying the X-ray into the visible light. 제2항에 있어서, 상기 TDI 카메라는,
상기 가시광선을 전기 신호로 변환하는 촬상소자; 및
상기 변환된 전기 신호로부터 상기 전자부품의 이송 움직임과 정렬 및 동기된 리니어 어레이들로 상기 전자부품의 상기 연속 비디오 영상을 생성하는 프레임 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스-레이 디텍터. The method of claim 2, wherein the TDI camera,
An imaging device for converting the visible light into an electrical signal; And
And a frame transmitter configured to generate the continuous video image of the electronic component from the converted electrical signal into linear arrays aligned and synchronized with the movement of the electronic component. 제3항에 있어서, 상기 촬상소자는 복수의 행과 열로 배치된 픽셜들을 갖는 CCD와 CMOS 중에서 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스-레이 디텍터.      4. The X-ray detector of claim 3, wherein the image pickup device comprises one of a CCD and a CMOS having a plurality of pixels arranged in rows and columns. 제1항에 있어서, 상기 전자부품은 이차전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스-레이 디텍터.      The X-ray detector of claim 1, wherein the electronic component comprises a secondary battery. 전자부품을 연속적으로 이송시키는 이송유닛;
상기 전자부품에 엑스-레이를 조사하는 적어도 하나의 엑스-레이 소스;
상기 엑스-레이가 상기 전자부품을 투과할 때 투영되는 영상을 검출하는 제1항 내지 제5항 중에서 어느 하나의 항에 기재된 적어도 하나의 엑스-레이 디텍터; 및
상기 이송유닛, 상기 엑스-레이 소스 및 상기 엑스-레이 디텍터의 동작을 제어하는 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 엑스-레이 검사장치. A transfer unit for continuously transferring electronic components;
At least one x-ray source radiating X-rays to the electronic component;
At least one x-ray detector according to any one of claims 1 to 5, which detects an image projected when the x-ray passes through the electronic component; And
And a controller for controlling the operation of the transfer unit, the x-ray source, and the x-ray detector.
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