KR20120134481A

KR20120134481A - 인쇄회로기판 검사 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20120134481A
Application number: KR1020110053402A
Authority: KR
Inventors: 지제연; 문기상
Original assignee: 삼성테크윈 주식회사
Priority date: 2011-06-02
Filing date: 2011-06-02
Publication date: 2012-12-12
Also published as: KR101751394B1

Abstract

인쇄회로기판의 양면에 대한 검사를 고속으로 수행하는 장치 및 그 방법이 제공된다. 상기 인쇄회로기판 양면 검사장치는 인쇄회로기판의 하면을 흡착하여 고정시켜 상기 인쇄회로기판을 일방향으로 이송하는 제1운반부, 상기 인쇄회로기판의 상면을 촬영하는 제1카메라, 상기 인쇄회로기판의 상면을 조명하는 제1조명, 상하방향으로 개방된 구조로서, 상기 인쇄회로기판의 상면 일부를 흡착하여 상기 제1운반부에서 분리한 후 상기 일방향으로 이송하는 제2운반부, 상기 인쇄회로기판의 상기 하면을 촬영하는 제2카메라, 상기 인쇄회로기판의 하면을 조명하는 제2조명, 및 상기 인쇄회로기판을 조명하는 투과조명을 포함하되, 상기 제1운반부는 및 상기 제2운반부는 왕복운동할 수 있다.

Description

인쇄회로기판 검사 장치 및 방법{Device and Method for Scanning Printed Circuit Board}

본 발명은 광학검사장치에 관한 것으로서, 특히 인쇄회로기판의 양면에 대한 검사를 고속으로 수행하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)는 튼튼하고 저렴하며 높은 신뢰성을 지닐 수 있어, 반도체, 멀티미디어 기기, 통신기기, 각종 전자제품, 자동차 등 관련 산업에서 광범위하게 사용되고 있다.

인쇄회로기판의 제조 과정을 간략히 언급하자면, 안팎으로 동을 붙인 적층판을 재료로 하여 배선 패턴 필름을 사용하여 표면을 감광성 수지막에 노광하고, 이 감광성 수지의 특성을 사용하여 동을 원하는 패턴으로 에칭하여 배선 패턴을 형성한다. 이후 프레스기를 이용하여 패턴측과 절연층을 적층하고, 패턴층간의 전기적 접속을 위해 구멍을 형성한 후, 상기 구멍에 도금부함으로써 적층한 여러 층 사이를 전기적으로 연결시킨다. 이후 공기에 접해 동이 산화하는 것을 막거나 외적 쇼크로 동이 볏겨지는 것을 막거나 금속으로 인한 쇼트 방지를 위해 포토 솔더 레지스트(PSR, Photo Solder Resist)를 사용하여 배선 부분등을 커버한다.

이후 인쇄회로기판을 검사하는 단계가 필요한데, 이는 회로 패턴의 미세 선폭간의 간격, 회로 패턴에 대한 합선, 단락, 돌출, 패임, 변색 이물부착 및 솔더 레지스트의 외관, 이물 부착 등 각종 결합들을 검사하는 공정을 거친다.

즉, 불량 인쇄회로기판의 존재 여부를 파악하여 걸러내는 작업이 필요하다. 이 때, 인쇄회로기판의 효과적인 검사가 품질 및 생산성 향상에 관건이 되고 있고, 이에 따라 카메라 촬영을 통한 광학 검사 기법이 사용되고 있다. 그리고 인쇄회로기판의 불량을 검사하기 위한 항목으로서, 인쇄회로기판상의 포토 솔더 레지스트를 촬영하여 포토 솔더 레지스트가 땜납이 필요 없는 회로 패턴 상에 제대로 도포되어 있는지 여부를 검사하는 PSR부 검사, 인쇄회로기판상의 도금부를 촬영하여 인쇄회로기판 층간의 전기적 연결을 위해 구멍 내부에 형성한 도금부가 제대로 이루어졌는지 여부를 검사하는 도금부 검사 및 인쇄회로기판상에 형성된 상기 구멍들을 촬영하여 상기 구멍들의 위치를 검사하는 투과 검사가 있다. 한편, 인쇄회로기판의 양면으로 배선 등이 형성된 경우에는 양면에 걸쳐 상기 검사들을 수행하여야 한다.

본 발명이 해결하려는 과제는, PSR부 검사, 도금부 검사 및 투과 검사를 하나의 공정으로 수행할 뿐만 아니라, 인쇄회로기판의 양면을 검사하여야 하는 경우에도 상기 검사들을 일괄적으로 수행하는 인쇄회로기판 검사장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 인쇄회로기판 검사장치의 일 태양은 인쇄회로기판의 하면을 흡착하여 고정시켜 상기 인쇄회로기판을 일방향으로 이송하는 제1운반부, 상기 인쇄회로기판의 상면을 촬영하는 제1카메라, 상기 인쇄회로기판의 상면을 조명하는 제1조명, 상하방향으로 개방된 구조로서, 상기 인쇄회로기판의 상면 일부를 흡착하여 상기 제1운반부에서 분리한 후 상기 일방향으로 이송하는 제2운반부, 상기 인쇄회로기판의 상기 하면을 촬영하는 제2카메라, 상기 인쇄회로기판의 하면을 조명하는 제2조명, 및 상기 인쇄회로기판을 조명하는 투과조명을 포함하되, 상기 제1운반부는 및 상기 제2운반부는 왕복운동할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 인쇄회로기판 검사방법의 일 태양은 제1운반부에 인쇄회로기판의 하면을 흡착하여 고정시켜 상기 인쇄회로기판을 일방향으로 이송하는 단계, 상기 인쇄회로기판의 상면을 제1조명으로 조명하여 제1카메라로 촬영하는 단계, 상하방향으로 개방된 구조인 제2운반부가 상기 인쇄회로기판의 상면 일부를 흡착하여 상기 제1운반부에서 분리한 후 일방향으로 이송하는 단계, 및 상기 인쇄회로기판의 상기 하면을 제2조명으로 조명하여 제2카메라로 촬영하는 단계를 포함하되, 상기 제1운반부는 및 상기 제2운반부는 상기 일방향 및 상기 일방향의 역방향으로 복수회 왕복운동할 수 있다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명에 따른 인쇄회로기판 검사장치 및 방법을 통해 인쇄회로기판의 양면에 대하여 PPSR부 검사, 도금부 검사 및 투과 검사를 일괄적으로 하나의 공정으로 수행하게 됨으로써 검사시간을 대폭 절감하여 공정 효율을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명인 인쇄회로기판 검사 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명인 인쇄회로기판 검사 장치가 인쇄회로기판의 양면에 대해 PSR부 검사, 도금부 검사 및 투과 검사를 일괄적으로 수행하는 모습을 보여주는 측면도이다.
도 3은 인쇄회로기판의 상면을 검사하기 위한 제1카메라, 제1조명, 제3조명의 배치를 보여주는 일 실시예이다.
도 4는 인쇄회로기판의 하면을 검사하기 위한 제2카메라, 제2조명, 제2운반부의 배치를 보여주는 일 실시예이다.
도 5는 본 발명인 인쇄회로기판의 측단면도이다.
도 6는 제3조명 및 제4조명의 반구형 구조를 보여주는 단면도이다.
도 7은 본 발명인 인쇄회로기판 검사 방법을 수행하기 위한 순서도이다.
도 8은 인쇄회로기판의 상면을 검사하는 방법을 수행하는 순서도이다.
도 9은 인쇄회로기판의 하면을 검사하는 방법을 수행하는 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "접속된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 접속된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 본 발명의 실시예들은 인쇄회로기판의 양면에 대한 검사를 위주로 설명할 것이다. 그러나, 인쇄회로기판 이외에도 판 형태로서 양측면에 대한 광학적 검사를 요구하는 검사대상에 대하여도 본 발명이 적용될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술의 당업자에게 자명하다.

도 1은 본 발명인 인쇄회로기판 검사 장치의 개략도이고, 도 2는 본 발명인 인쇄회로기판 검사 장치가 인쇄회로기판의 양면에 대해 PSR부 검사, 도금부 검사 및 투과 검사를 일괄적으로 수행하는 모습을 보여주기 위한 측면도이다. 도 3은 인쇄회로기판의 상면을 검사하기 위한 제1카메라, 제1조명, 제3조명의 배치를 보여주는 일 실시예이고, 도 4는 인쇄회로기판의 하면을 검사하기 위한 제2카메라, 제2조명, 제2운반부의 배치를 보여주는 일 실시예이다.

우선 개략도인 도 1을 참조하면, 본 발명인 인쇄회로기판 검사 장치는 제1운반부(60), 제1카메라(10), 제1조명(20), 제2운반부(70), 제2카메라(30), 제2조명(40)을 포함한다. 도 1의 우측에 있는 제1운반부(60), 제1카메라(10), 제1조명(20)은 검사 대상인 양면 인쇄회로기판(1)의 상면의 포토 솔더 레지스터(PSR, Photo Solder Resister)부 검사, 도금부 검사를 수행하는 역할을 수행한다. 도 1의 좌측에 있는 제2운반부(70), 제2카메라(30), 제2조명(40)은 양면 인쇄회로기판(1)의 하면의 PSR부 검사, 도금부 검사를 수행하는 역할을 수행한다. 또한 도 1의 좌측에서 제2운반부의 상측에 있는 투과조명(80)은 투과 검사를 수행할 때의 조명을 조사하는 역할을 수행한다.

이제 도 1 및 도 2를 통해 본 발명인 인쇄회로기판 검사 장치에 대해 구체적으로 설명한다. 도 1 및 도 2에서의 제1운반부(60)에 검사 대상이 되는 인쇄회로기판(1)이 놓여진다. 도 1에서는 나타나지 않았으나, 제1운반부(60)를 관통하는 미세한 구멍이 다수 형성되어 있고, 제1운반부(60)의 하단에서 상기 구멍들을 통해 공기를 흡입하는 진공펌프가 형성되어 있어, 인쇄회로기판(1)이 제1운반부의 표면에 밀착하여 움직이지 않도록 고정시켜준다. 특히 이러한 밀착 고정은 검사를 위해 고배율의 렌즈로 사진을 촬영하는 경우 초점을 맞추는데 있어서도 필요하다.

제1운반부(60)는 일방향으로 이동할 수 있는데, 도 2에서 도시된 바와 같이 제1운반부(60)는 리니어 모션 장치(53)를 통해 이동할 수 있다. 즉, 리니어 모션 장치가 움직이는 속력 및 방향과 동일한 속력 및 방향으로 움직이게 된다. 리니어 모션 장치는 제1운반부가 이동하는 일방향과 동일한 방향으로 형성된 긴 봉이 형성되어 있고, 제1운반부(60)는 상기 봉과 연결되어 봉을 따라 움직인다. 리니어 모션 장치는 정방향 및 역방향의 이동이 모두 가능하므로, 제1운반부도 이에 따라 도 1에서 표시된 화살표 방향으로 왕복운동을 할 수 있다.

도 1 내지 도 3에서 볼 수 있듯, 제1카메라(10)는 인쇄회로기판의 상면을 활영하기 위한 것으로서 본 명세서의 도면에서 제시한 제1카메라는 두 대(11, 13)를 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1카메라와 인쇄회로기판의 사이에는 제1조명(20)이 위치하여 있다. 제1조명 역시 카메라의 대수에 대응하여 개수가 결정될 수 있다. 본 발명에서의 제1카메라는 촬영을 위한 초점을 맞추기 위해 상하로 움직일 수 있다.

제1조명(20)은 검사하고자 하는 항목에 따라 다른 종류의 조명을 조사할 수 있다. 예를 들어 제1조명(21 및 23) 각각은 인쇄회로기판 상면에 대한 PSR부 검사와 도금부 검사를 수행할 경우에 각각 그에 적합한 주파수 및 광량을 가진 조명을 조사한다. 즉, 본 발명에서의 제1조명은, 서로 다른 색채 및 밝기를 가진 복수의 조명을 각각 사용하는 것이 아니라, 각 조명에서 빛의 밝기 및 주파수의 양을 검사하고자 하는 인쇄회로기판의 상태의 촬영에 있어서 사용자의 의도에 맞게 가장 적합하게 조절된 빛을 조사할 수 있다. 이렇게 PSR부 검사와 도금부 검사를 수행할 때 각각 다른 종류의 조명을 조사하여야 하는 이유는 각각의 조명들이 빛을 조사할 때 인쇄회로기판의 면으로부터 반사되거나 혹은 흡수되는 광을 이용하여 촬영이 이루어지기 때문으로서, 최적의 포토솔더레지스트부 촬영과 최적의 도금부 촬영이 이루어도록 하는 조명의 종류가 서로 다르기 때문이다.

제1운반부는 수평한 방향으로 왕복하여 움직이인다. 제1운반부에 흡착 고정된 인쇄회로기판이 도 2에서와 같이 먼저 왼쪽으로 한 번 이동하면서 PSR부 검사가 수행되는데, 이 때 제1조명은 PSR부 검사에 적합한 조명을 조사하고, 이 상태에서 제1카메라가 인쇄회로기판의 상면을 촬영한다. 제1운반부는 검사항목인 도금부 검사를 수행하기 위해 다시 역방향(도2의 오른쪽 방향)으로 수평 이동하며, 제1조명은 PSR부 검사에 적합한 조명을 소등한다. 그리고 제1운반부는 다시 왼쪽방향으로 이동하면서 도금부 검사를 수행하는데, 이 때 제1조명은 도금부 검사에 적합한 조명을 조사하고, 이 상태에서 제1카메라가 인쇄회로기판의 상면을 촬영한다. 이렇게 제1운반부가 특정 방향으로 이동할 때마다 각각 다른 종류의 검사가 수행된다.

여기에서 PSR부 검사에 적합한 조명 및 도금부 검사에 적합한 조명을 구별하여 조사하는 이유는, PSR부와 도금부는 서로 다른 색상으로 형성되어 있기 때문에 만약 동일한 종류의 조명을 조사하게 되면 최적의 영상을 획득할 수 없게 되기 때문이다. 즉, PSR부를 촬영할 때 최적의 영상이 나오도록 하는 빛의 주파수 및 광량과, 도금부를 촬영시 최적의 영상이 나오게 하는 빛의 주파수 및 광량은 서로 다르다. 본 발명에서의 제1조명 및 제2조명은 고정된 주파수 및 광량을 조사하는 것이 아니라, 검사 대상인 PCB의 종류가 바뀌거나 혹은 검사 대상 PCB의 PSR부 및 도금부의 색상이 바뀌어도 그에 따라 최적의 영상이 촬용될 수 있도록, 빛의 주파수와 광량을 변경시킬 수 있다.

이상에서는 PSR부 검사 수행 이후 도금부 검사를 수행하는 실시예로 설명하였으나, 검사의 순서가 바뀌어도 무방하며, 특정 방향(도2의 왼쪽방향)으로 이동할 경우에만 촬영이 수행되는 예로서 설명하였으나, 필요에 따라 상기 일방향의 역방향으로 이동하면서 다른 종류의 검사가 수행되게 할 수도 있을 것이다.

제1운반부가 이동하면서 촬영이 수행되는데, 이 때 조명들을 고정 배치하기 위해 도 2 및 도 3에서 볼 수 있는 투명관(51)이 이용될 수 있다. 유리, 플라스틱과 같이 투명한 재질로 된 투명한 통로를 관통하여 제1운반부 및 검사 대상인 인쇄회로기판이 이동되도록 한다.

왕복운동을 통해 인쇄회로기판의 상면에 대한 PSR부 검사 및 도금부 검사를 완료하게 되면, 제1운반부는 인쇄회로기판을 제2운반부(70)로 전달하기 위해 도 2의 왼쪽 방향으로 더 이동한다.

다음으로 인쇄회로기판의 하면에 대한 PSR부 검사, 도금부 검사 및 투과 검사를 수행하는 과정에 대해 도 1, 도 2 및 도 4, 도 5를 통해 설명한다. 도 1의 좌측은 인쇄회로기판의 하면에 대한 검사를 수행하는 것을 보여주기 위한 개략도로서, 마찬가지로 표시된 화살표의 방향과 같이 제2운반부는 일방향으로 이동할 수 있다.

도 4에서는 제2운반부(70)의 형태를 간략히 도시하였는데, 제2운반부가 인쇄회로기판을 고정시키는 방법 역시 공기의 흡착을 통해 이루어진다. 다만, 본 발명의 일 실시예에서, 제2운반부는 제1운반부와는 다른 형태를 취하고 있다. 즉, 제1운반부와 같이 하나의 판 형태가 아니라, 도 4에서 볼 수 있듯이 두 개의 길다란 판 형태가 서로 평행하게 형성되고, 상기 두 개의 판 형태로 구성된 제2운반부의 사이 지점에는 투과조명이 인쇄회로기판의 상면을 조사할 수 있게 되어 있다. 이처럼 형태가 제1운반부와는 상이하므로, 공기의 흡압을 통해 검사 대상인 인쇄회로기판을 흡착시키는 진공범프도 제1운반부와 같이 전면에 형성되는 것이 아니라, 인쇄회로기판에 접촉하게 되는 상기 두 개의 긴 판에만 형성된다. 한편, 상기 제2운반부(70)는 두 개의 긴 판이 평행하게 구성되어 있는데, 상기 두 개의 판의 간격은 검사 대상인 인쇄회로기판의 폭에 따라 조정이 가능하게 되어 있다.

본 명세서에서는 제2운반부의 형태를 두 개의 긴 판 형태로 설명하고 있으나, 이와 같은 형태로 한정되는 것은 아니며, 인쇄회로기판을 윗 방향에서 흡착할 수 있다면 위 일실시예와 같은 형태와 동일할 필요는 없을 것이다.

도 2에서 상면에 대한 검사를 마쳐 투명관을 통과한 인쇄회로기판(1)은 제2운반부에 의해 인쇄회로기판의 양 측면만이 공기 흡착 방식으로 들어올려지게 되고, 이 때 제1운반부(60)의 하단에서 상기 구멍들을 통해 공기를 흡입하는 진공펌프의 작동을 멈춤으로써 제2운반부에 의해 인쇄회로기판이 제1운반부로부터 분리되게 한다. 그 후, 제2운반부에 흡착된 인쇄회로기판은 제2카메라(30) 및 제2조명(40)의 위치로 이동된다.

이후, 도 1, 도 2 및 도 4에서 볼 수 있듯, 제2운반부는 제2카메라(30) 및 제2조명(40)의 상부에서 좌 우로 왕복운동하며 인쇄회로기판(1)의 하면에 대한 검사를 수행한다. 도 5는 본 발명인 인쇄회로기판 검사 장치의 측단면도이다. 제2운반부는 좌우방향뿐만 아니라 상하방향으로도 이동할 수 있어 제2카메라(30)의 초점을 맞추는데 기여할 수 있다.

PSR부 검사 및 도금부 검사를 수행하기 위해 2회 왕복운동을 수행하며, 인쇄회로기판의 하면에 대한 검사를 수행하는 방법에 대해서는 인쇄회로기판의 상면에 대한 검사를 수행하는 것과 유사한 방식으로 이루어진다. 즉, 제2운반부에 흡착 고정된 인쇄회로기판이 좌측으로 이동할 때, 제2조명은 PSR부 검사를 위한 조명을 조사하고 촬영이 이루어진다. 이후, 다시 역방향(도2의 오른쪽방향)으로 이동한 후 다시 좌측으로 이동할 때, 제2조명은 도금부 검사를 위한 조명으로 바꾸어 조사하고 촬영이 이루어진다.

PSR부 검사 및 도금부 검사가 완료되면, 제2조명은 소등되고, 도 1 또는 도 4에서 도시된 투과조명(80)이 점등되며, 제2운반부는 투과 검사를 위해 인쇄회로기판을 다시 역방향으로 이동함으로써 제2카메라에 의해 인쇄회로기판에 형성된 홀(hole)들을 촬영하는 투과 검사가 수행된다. 이렇게 투과 검사를 위한 촬영이 마쳐진 이후에 제2운반부는 인쇄회로기판(1)을 제2카메라(30) 및 제2조명(40)의 상부로부터 다른 장소로 이동시킴으로써 인쇄회로기판의 상면 및 하면에 대한 PSR부 검사, 도금부 검사, 투과 검사가 완료된다.

인쇄회로기판에 대한 검사는 정확도를 높이기 위해 다양한 방법이 강구된다. 즉 매우 정밀한 CCD 이미지 촬영이 요구될 뿐만 아니라, 인쇄회로기판상에 형성된 회로패턴 등의 형상에 의해 성형된 음영 등에 의해, 결함이 없는 인쇄회로기판을 결함이 있는 것으로 잘못 판단하게 되는 경우를 방지할 필요가 있다.

통상 인쇄회로기판의 경우 일면이 다른 면에 비해 복잡한 구성을 띄고 있는 경우가 있으며, 이 경우 복잡한 구성을 띈 면에 대해서는 보다 정밀한 촬영을 통해 검사의 정확도를 높일 수 있다. 일 실시예로서 도 3에서와 같이 제1카메라 및 제1조명을 각각 두 개로 형성하게 할 수 있는데, 도 3에서 볼 수 있듯이 두 대의 카메라(11, 13)은 서로 어긋나도록 배치되어 있어 인쇄회로기판의 상면을 두 부분으로 분할하여 활영하도록 함으로써, 각각의 카메라가 수용할 수 있는 처리 용량 이내에서 정밀도를 높일 수 있을 것이다.

또한, 인쇄회로기판상에 형성된 형상에 의해 검사 오류를 방지하도록 하기 위해 인쇄회로기판을 향해 조사되는 광원들의 방향을 다양화하도록 하는 방법을 더 추가할 수도 있다. 도 2에서 볼 수 있는 제3조명(101, 103)과 제4조명(105)이 이러한 역할을 수행하게 되는데, 제3조명과 제4조명은 각각 인쇄회로기판의 상면과 하면에 대한 검사의 오류를 방지하기 위해 부가되는 조명들이다. 제3조명은 제1조명과 인쇄회로기판 사이에 위치하고, 제4조명은 제2조명과 인쇄회로기판 사이에 위치하여 인쇄회로기판을 조명하게 된다. 제3조명과 제4조명은 서로 동일한 구조를 띌 수 있으며, 그 구체적인 형태는 도 6와 같다. 다양한 각도에서 인쇄회로기판의 일 면으로 광원이 도달하도록 내측면이 반구형을 띤 반사체(111)로 이루어져 있고, 이러한 반구체의 내측면을 향해 측면에서 복수개의 광원들(113, 115)이 상기 반사체의 내측면을 향해 빛을 조사한다. 내측면으로부터 반사된 빛들은 다양한 각도로 인쇄회로기판의 일 면에 도달하게 됨으로써, 인쇄회로기판상에 형성된 형상에 의한 음영이 존재하지 않게 되고 이로써 검사의 오류를 방지할 수 있다.

도 7은 본 발명인 인쇄회로기판 검사 방법을 수행하기 위한 순서도이고, 도 8과 도 9은 각각 인쇄회로기판의 상면과 하면을 검사하는 방법을 수행하는 순서도이다.

본 발명에서의 제1운반부에 인쇄회로기판의 하면을 흡착하여 고정시켜 상기 인쇄회로기판을 일방향으로 이송한다. 상기 일방향으로 이동하는 과정에서 인쇄회로기판의 상면을 촬영하여 검사를 수행한다. 인쇄회로기판의 상면에 대한 검사는 인쇄회로기판상의 포토 솔더 레지스트를 촬영하여 포토 솔더 레지스트가 땜납이 필요 없는 회로 패턴 상에 제대로 도포되어 있는지 여부를 검사하는 PSR부 검사와 인쇄회로기판상의 도금부를 촬영하여 인쇄회로기판에 형성된 도금부가 제대로 이루어졌는지 여부를 검사하는 도금부 검사를 수행하게 된다. PSR부 검사를 먼저 수행한다면, 제1조명은 PSR부 검사에 적합한 조명을 조사한다. 제1운반부가 일방향으로 이동할 때 인쇄회로기판 상면의 포토 솔더 레지스트를 촬영하여 데이터를 획득한다. 이후 제1조명은 도금부 검사에 적합하도록 빛의 주파수 또는 밝기를 조절하여 변경하여 조사한다. 그리고 제1운반부가 상기 일방향으로 이동할 때 인쇄회로기판 상면의 도금부를 촬영하여 데이터를 획득한다.

인쇄회로기판의 상면에 대한 PSR부 검사 및 도금부 검사가 완료되면 제1운반부로부터 상기 인쇄회로기판을 분리 하기 위해 제2수평운분부가 상기 인쇄회로기판을 흡착하여 분리한다. 그리고 제2운반부는 상기 분리된 인쇄회로기판을 제2카메라 및 제2조명의 상부로 수평 이동시키면 상기 제2카메라 및 상기 제2조명은 상기 인쇄회로기판의 하면에 대한 검사를 수행한다.

이 때, 마찬가지로 PSR부 검사 및 도금부 검사를 수행하는데, 제2운반부에 인쇄회로기판의 상면 일부를 흡착하여 고정시켜 상기 인쇄회로기판을 일방향으로 이송한다. 상기 일방향으로 이동하는 과정에서 인쇄회로기판의 하면을 촬영하여 검사를 수행한다. 이 때 각각의 검사를 수행할 때마다 제2조명에서 조사하는 빛은 각각의 검사에 적합하도록 빛의 주파수 또는 밝기를 조절하여 변경하여 조사한다.

PSR부 검사 및 도금부 검사가 완료되면 제2조명은 소등되고 투과조명을 인쇄회로기판 상부에서 아래 방향으로 조명한 상태에서 인쇄회로기판에 형성된 홀들을 촬영하여 상기 구멍들의 위치를 검사하는 투과 검사를 수행한다. 투과 검사가 완료되면 제2운반부는 상기 인쇄회로기판을 다른 위치로 이동시킨다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 검사 대상인 인쇄회로기판
10, 11, 13: 제1카메라
20: 제1조명
30: 제2카메라
40: 제2조명 51: 투명관
60: 제1운반부 70: 제2운반부
80: 투과조명 101, 103: 제3조명
105: 제4조명

Claims

인쇄회로기판의 하면을 흡착하여 고정시켜 상기 인쇄회로기판을 일방향으로 이송하는 제1운반부;
상기 인쇄회로기판의 상면을 촬영하는 제1카메라;
상기 인쇄회로기판의 상면을 조명하는 제1조명;
상하방향으로 개방된 구조로서, 상기 인쇄회로기판의 상면 일부를 흡착하여 상기 제1운반부에서 분리한 후 상기 일방향으로 이송하는 제2운반부;
상기 인쇄회로기판의 상기 하면을 촬영하는 제2카메라;
상기 인쇄회로기판의 하면을 조명하는 제2조명; 및
상기 인쇄회로기판을 조명하는 투과조명을 포함하되,
상기 제1운반부는 및 상기 제2운반부는 왕복운동하는 인쇄회로기판 양면 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 제1운반부는 상기 왕복운동을 통해 상기 일방향의 이동을 복수회 수행하며, 상기 제1운반부가 상기 일방향으로의 제1이동시 상기 인쇄회로기판 상면의 포토솔더레지스트부를 촬영하고, 상기 제1운반부가 상기 일방향으로의 제2이동시 상기 인쇄회로기판 상면의 도금부를 촬영하는 인쇄회로기판 양면 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 제2운반부는 상기 왕복운동을 통해 상기 일방향의 이동을 복수회 수행하며, 상기 제2운반부가 상기 일방향으로의 제1이동시 상기 인쇄회로기판 하면의 포토솔더레지스트부를 촬영하고, 상기 제2운반부가 상기 일방향으로의 제2이동시 상기 인쇄회로기판 하면의 도금부를 촬영하며, 상기 제2운반부가 상기 일방향으로의 제3이동시 상기 인쇄회로기판에 형성된 홀을 촬영하는 인쇄회로기판 양면 검사장치.
제2항에 있어서,
상기 제1카메라가 상기 인쇄회로기판 상면의 포토솔더레지스트부를 촬영할 때 상기 제1조명이 조명하는 빛과, 상기 제1카메라가 인쇄회로기판 상면의 상기 도금부를 촬영할 때 상기 제1조명이 조명하는 빛은 빛의 주파수 또는 광량에 있어서 서로 다른 인쇄회로기판 양면 검사장치.
제3항에 있어서,
상기 제2카메라가 상기 인쇄회로기판 하면의 포토솔더레지스트부를 촬영할 때 상기 제1조명이 조명하는 빛과, 상기 제2카메라가 상기 인쇄회로기판 하면의 도금부를 촬영할 때 상기 제2조명이 조명하는 빛은 빛의 주파수 또는 광량에 있어서 서로 다른 인쇄회로기판 양면 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 제1카메라는 복수개로 형성되되, 상기 복수개의 제1카메라는 상기 인쇄회로기판의 상면의 면적을 상기 제1카메라의 개수만큼 분할 촬영하는 인쇄회로기판 양면 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 제1조명과 상기 인쇄회로기판의 사이에 위치하여 상기 인쇄회로기판의 상면을 조명하는 제3조명 또는 상기 제2조명과 상기 인쇄회로기판의 사이에 위치하여 상기 인쇄회로기판의 하면을 조명하는 제4조명을 더 포함하되, 상기 제3조명 및 상기 제4조명은 각각 내측면이 반구형을 띤 반사체와 상기 반구체의 내측면을 향해 조사하여 상기 인쇄회로기판으로 반사될 빛을 조사하는 하나 이상의 광원을 포함하는 인쇄회로기판 양면 검사장치.
제1운반부에 인쇄회로기판의 하면을 흡착하여 고정시켜 상기 인쇄회로기판을 일방향으로 이송하는 단계;
상기 인쇄회로기판의 상면을 제1조명으로 조명하여 제1카메라로 촬영하는 단계;
상하방향으로 개방된 구조인 제2운반부가 상기 인쇄회로기판의 상면 일부를 흡착하여 상기 제1운반부에서 분리한 후 일방향으로 이송하는 단계; 및
상기 인쇄회로기판의 상기 하면을 제2조명으로 조명하여 제2카메라로 촬영하는 단계를 포함하되,
상기 제1운반부는 및 상기 제2운반부는 상기 일방향 및 상기 일방향의 역방향으로 복수회 왕복운동하는 인쇄회로기판 양면 검사방법.
제8항에 있어서,
상기 제2조명으로 조명하여 촬영한 후, 상기 인쇄회로기판을 투과조명으로 조명하여 상기 제2카메라로 상기 인쇄회로기판의 홀을 촬영하는 단계를 더 포함하는 인쇄회로기판 양면 검사방법.
제8항에 있어서,
상기 제1운반부는 상기 왕복운동을 통해 상기 일방향의 이동을 복수회 수행하며, 상기 제1운반부가 상기 일방향으로의 제1이동시 상기 인쇄회로기판 상면의 포토솔더레지스트부를 촬영하고, 상기 제1운반부가 상기 일방향으로의 제2이동시 상기 인쇄회로기판 상면의 도금부를 촬영하는 인쇄회로기판 양면 검사방법.
제8항에 있어서,
상기 제2운반부는 상기 왕복운동을 통해 상기 일방향의 이동을 복수회 수행하며, 상기 제2운반부가 상기 일방향으로의 제1이동시 상기 인쇄회로기판 하면의 포토솔더레지스트부를 촬영하고, 상기 제2운반부가 상기 일방향으로의 제2이동시 상기 인쇄회로기판 하면의 도금부를 촬영하며, 상기 제2운반부가 상기 일방향으로의 제3이동시 상기 인쇄회로기판에 형성된 홀을 촬영하는 인쇄회로기판 양면 검사방법.
제10항에 있어서,
상기 제1카메라가 상기 인쇄회로기판 상면의 포토솔더레지스트부를 촬영할 때 상기 제1조명이 조명하는 빛과, 상기 제1카메라가 인쇄회로기판 상면의 상기 도금부를 촬영할 때 상기 제1조명이 조명하는 빛은 빛의 주파수 또는 광량에 있어서 서로 다른 인쇄회로기판 양면 검사방법.
제11항에 있어서,
상기 제2카메라가 상기 인쇄회로기판 하면의 포토솔더레지스트부를 촬영할 때 상기 제1조명이 조명하는 빛과, 상기 제2카메라가 상기 인쇄회로기판 하면의 도금부를 촬영할 때 상기 제2조명이 조명하는 빛은 빛의 주파수 또는 광량에 있어서 서로 다른 인쇄회로기판 양면 검사방법.
제8항에 있어서,
상기 제1카메라는 복수개로 형성되되, 상기 복수개의 제1카메라는 상기 인쇄회로기판의 상면의 면적을 상기 제1카메라의 개수만큼 분할 촬영하는 인쇄회로기판 양면 검사방법.
제8항에 있어서,
상기 제1조명과 상기 인쇄회로기판의 사이에 위치하여 상기 인쇄회로기판의 상면을 조명하는 제3조명 또는 상기 제2조명과 상기 인쇄회로기판의 사이에 위치하여 상기 인쇄회로기판의 하면을 조명하는 제4조명을 더 포함하되, 상기 제3조명 및 상기 제4조명은 각각 내측면이 반구형을 띤 반사체와 상기 반구체의 내측면을 향해 조사하여 상기 인쇄회로기판으로 반사될 빛을 쏘는 하나 이상의 광원을 포함하는 인쇄회로기판 양면 검사방법.