KR20130017662A - 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법 및 장치 - Google Patents

기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법 및 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단은, 기판에 포함된 전체 피듀셜 마크(fiducial mark)를 기초로 전역(全域) 마크 중심점을 산출하는 단계; 상기 전역 마크 중심점을 기초로 상기 기판에 포함된 피듀셜 마크를 두 개의 그룹으로 분류하는 단계; 제1 그룹 및 제2 그룹에 각각 포함된 피듀셜 마크를 기초로 상기 제1 그룹에 대한 제1 마크 중심점 및 상기 제2 그룹에 대한 제2 마크 중심점을 산출하는 단계; 상기 제1 마크 중심점과 상기 제2 마크 중심점 간의 이격 거리를 산출하는 단계; 및 상기 이격 거리를 소정의 기준 거리와 비교하여 듀얼 갠트리의 협업 여부를 판단하는 단계를 포함한다.

Description

기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법 및 장치{Method and apparatus for determining cowork of gantry using fiducial mark of substrate}
본 발명은 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판의 피듀셜 마크의 배치를 고려하여 복수 갠트리가 동시에 피듀셜 마크를 인식하여 갠트리의 협업이 가능한 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 칩 마운터(chip mounter) 또는 부품 실장기라 함은 인쇄회로기판(PCB) 상에 소정의 칩들을 실장(mounting)하는 장치를 말한다.
칩 마운터는 베이스 프레임, 갠트리(gantry), 헤드, 컨베이어 등으로 구성된다. 베이스 프레임 상에 장착된 갠트리가 칩을 픽업하는 헤드를 X축 및 Y축 방향으로 이동시키고, 헤드는 컨베이어에 의해 이송되는 기판에 칩을 실장하게 된다.
칩 마운터가 칩을 실장함에 있어 중요한 것 중 하나로 칩이 실장되어야 할 위치에 칩을 정확하게 실장하는 것이다. 이를 위해, 칩 마운터는 칩을 기판에 실장하기 전 기판 상에 마련된 기준위치인 피듀셜 마크(fiducial mark)들을 인식하고 있다. 이에 피듀셜 마크가 인식되면, 칩 마운터는 인식된 피듀셜 마크들의 중심으로부터 칩이 실장되어야 할 위치를 계산하여 칩을 정확히 기판에 실장하게 된다.
도 1은 종래의 기판의 피듀셜 마크를 인식하는 방법이 적용되고 있는 상태를 도시한 평면도이다.
기판(1)에는 복수의 피듀셜 마크(5)가 표시되어 있다. 기판(1)에 표시된 복수의 피듀셜 마크(5)를 인식하기 위해, 갠트리가 이동하게 된다. 도 1에서 갠트리는 기판(1)의 점선을 따라 우하, 우상, 좌상, 좌하로 이동하게 된다.
그러나, 각각의 피듀셜 마크(5)의 인식을 순차적으로 수행하게 되어 갠트리의 이동 시간이 길어지고, 이로 인해 작업 시간이 피듀셜 마크(5)의 수에 비례하여 길어지게 된다. 즉, 기판(1)에 포함된 피듀셜 마크(5)의 수에 비례하여 피듀셜 마크(5)의 인식 시간이 증가되고, 이로 인해 작업 시간이 길어지는 문제가 발생한다.
피듀셜 마크(5)의 인식 시간을 줄이기 위해, 복수의 갠트리가 동시에 피듀셜 마크(5)를 인식하도록 작업을 설정할 수도 있으나, 기판(1)의 크기가 작거나 기판(1)에 표시된 피듀셜 마크가 매우 조밀하게 배열되어 있는 경우에 갠트리 간 간섭 또는 충돌이 발생할 염려가 있다.
그러므로, 갠트리 간 간섭 또는 충돌을 방지하면서 기판(1)에 포함된 피듀셜 마크(5)를 복수의 갠트리가 동시에 인식할 수 있는 방안이 요구된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기판의 피듀셜 마크의 배치를 고려하여 갠트리 간 간섭 또는 충돌을 방지하면서 복수 갠트리가 동시에 피듀셜 마크를 인식하여 갠트리의 협업이 가능한 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법 및 장치를 제공한다.
또한, 복수 갠트리가 동시에 피듀셜 마크를 인식하는 갠트리의 동시 작업을 통해 기판의 피듀셜 마크의 인식 시간을 줄이는 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법은, 기판에 포함된 전체 피듀셜 마크(fiducial mark)를 기초로 전역(全域) 마크 중심점을 산출하는 단계; 상기 전역 마크 중심점을 기초로 상기 기판에 포함된 피듀셜 마크를 두 개의 그룹으로 분류하는 단계; 제1 그룹 및 제2 그룹에 각각 포함된 피듀셜 마크를 기초로 상기 제1 그룹에 대한 제1 마크 중심점 및 상기 제2 그룹에 대한 제2 마크 중심점을 산출하는 단계; 상기 제1 마크 중심점과 상기 제2 마크 중심점 간의 이격 거리를 산출하는 단계; 및 상기 이격 거리를 소정의 기준 거리와 비교하여 듀얼 갠트리의 협업 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법은, 복수의 피듀셜 마크가 표시된 기판에 있어서, 상기 기판의 임의의 한 점을 중심으로 한 상기 피듀셜 마크에 대한 전체 좌표 정보를 획득하는 단계; 상기 전체 좌표 정보를 연산하여 전역 마크 중심점을 산출하는 단계; 상기 전역 마크 중심점을 기초로 상기 기판을 복수의 영역으로 분할하는 단계; 상기 복수의 영역에 포함된 각각의 전체 피듀셜 마크에 대한 좌표 정보를 연산하여 상기 복수의 영역에 대한 각각의 영역 마크 중심점을 산출하는 단계; 상기 영역 마크 중심점 간의 각각의 이격 거리를 산출하여 최소 이격 거리를 검출하는 단계; 및 소정의 기준 거리와 상기 최소 이격 거리를 비교하여 복수의 갠트리의 동시 적용 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
그리고, 상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 장치는, 기판에 포함된 피듀셜 마크(fiducial mark)의 좌표 정보를 획득하는 정보 획득부; 상기 기판을 영역별로 분할하는 영역 분할부; 상기 피듀셜 마크의 좌표 정보를 기초로 상기 기판의 전역 마크 중심점 및 상기 기판의 각 영역의 영역 마크 중심점을 산출하는 마크 중심점 산출부; 상기 영역 마크 중심점 간 이격 거리를 산출하는 거리 산출부; 및 상기 이격 거리를 기초로 복수의 갠트리의 협업 여부를 판단하는 판단부를 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따르면, 기판의 피듀셜 마크의 배치를 고려하여 갠트리 간 간섭 또는 충돌을 방지하면서 복수 갠트리가 동시에 피듀셜 마크를 인식할 수 있다.
또한, 복수 갠트리가 동시에 피듀셜 마크를 인식하는 갠트리의 동시 작업을 통해 기판의 피듀셜 마크의 인식 시간을 줄일 수 있다.
그리고, 복수 갠트리가 동시에 피듀셜 마크를 인식하여 작업 시간을 줄여 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 기판의 피듀셜 마크를 인식하는 방법이 적용되고 있는 상태를 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법의 순서도이다.
도 3은 본 발명의 복수 갠트리의 동시 적용을 위한 기판의 피듀셜 마크의 인식 방법이 적용되고 있는 상태를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 적용에 따른 피듀셜 마크의 두 그룹간 이격 거리와 듀얼 갠트리의 최소 간섭 거리를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 기판의 피듀셜 마크를 동시에 인식하는 방법이 적용되고 있는 상태를 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법의 상세 순서도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법의 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 장치의 블록 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 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.
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 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법의 순서도이며, 도 3은 본 발명의 복수 갠트리의 동시 적용을 위한 기판의 피듀셜 마크의 인식 방법이 적용되고 있는 상태를 도시한 평면도이고, 도 4는 본 발명의 적용에 따른 피듀셜 마크의 두 그룹간 이격 거리와 듀얼 갠트리의 최소 간섭 거리를 비교하는 것을 도시한 평면도이다.
본 발명의 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법은, 기판(1)에 포함된 전체의 피듀셜 마크(fiducial mark, 5)를 기초로 전역(全域) 마크 중심점(11)을 산출하며(S210), 전역 마크 중심점(11)을 기초로 기판(1)에 포함된 피듀셜 마크(5)를 두 개의 그룹(20, 30)으로 분류하고(S220), 제1 그룹(20) 및 제2 그룹(30)에 각각 포함된 피듀셜 마크(5)를 기초로 상기 제1 그룹(20)에 대한 제1 마크 중심점(21) 및 상기 제2 그룹(30)에 대한 제2 마크 중심점(31)을 산출하고(S230), 제1 마크 중심점(21)과 제2 마크 중심점(31) 간의 이격 거리(15)를 산출하고(S240), 이격 거리(15)를 소정의 기준 거리(45)와 비교하여 듀얼 갠트리의 협업 여부를 판단한다(S250).
기판(1)에 포함된 여러 피듀셜 마크(5)로부터 중심점을 구할 수 있으며, 이를 전역 마크 중심점(11)이라 한다. 기판(1)에 포함된 전체의 피듀셜 마크(5)를 기초로 전역 마크 중심점(11)을 산출하기 위해(S210), 기판(1)에 포함된 전체 피듀셜 마크(5)에 대한 좌표 정보를 이용할 수 있다. 그리하여, 본 발명의 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법은, 전역 마크 중심점(11)을 산출하기 위해(S210), 기판에 포함된 전체 피듀셜 마크에 대한 좌표 정보를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.
좌표 정보는 기판(1)의 임의의 한 점을 원점으로 하여 2차원 평면의 두 변수로 표현이 가능하다. 여기에서, 원점은 기판(1)의 임의의 한 점을 선택할 수 있으나, 기판(1)의 네 꼭지점 중 하나를 선택하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 기판(1)의 좌하 꼭지점을 원점으로 하면, 기판(1)의 수평 모서리를 X축으로, 수직 모서리를 Y축으로 하여 기판(1)에 포함된 전체 피듀셜 마크(5)를 (x, y)의 좌표로 표현할 수 있다.
기판(1)에 포함된 전체 피듀셜 마크(5)는 기판(1)을 한 평면으로 하여 좌표값으로 표현이 가능하므로, 기판(1)에 포함된 전체의 피듀셜 마크(5)를 기초로 하여 전역 마크 중심점(11)을 산출(S210)하는 것은 평면 좌표로 표현되는 전체 피듀셜 마크(5)에 대한 좌표값을 평균하여 산출할 수 있다. 즉, 전체 피듀셜 마크(5)의 X축 값과 Y축 값을 모두 더하여 이를 피듀셜 마크(5)의 수로 나누어 전역 마크 중심점(11)을 산출할 수 있다. 전역 마크 중심점(11)은 기판(1)을 전체 영역으로 하여 기판(1)에 포함된 모든 피듀셜 마크(5)의 중심점을 의미하는 것이다.
도 3에서, 전체 피듀셜 마크(5)는 13개 있고, 기판(1)의 임의의 한 점을 원점으로 하면 13개의 피듀셜 마크(5) 각각에 대한 (x, y) 좌표값을 얻을 수 있다. 전체 피듀셜 마크(5)의 X축 값과 Y축 값을 모두 더하고 이를 13으로 나누면 전역 마크 중심점(11)이 도출된다. 이를 일반화하면 아래의 수학식 1로 표현된다.
Figure pat00001
즉, 기판(1)에 n개의 피듀셜 마크(5)에 있는 경우, n개의 피듀셜 마크(5)를 모두 더한 후 n으로 나누어 주면 전역 마크 중심점(11)이 도출된다. 수학식 1을 이용하여 기판(1)의 일부에 포함된 피듀셜 마크(5)들의 마크 중심점을 도출하는 것도 가능하다.
전역 마크 중심점(11)이 구해지면, 이를 기초로 기판(1)에 포함된 피듀셜 마크(5)들을 두 개의 그룹으로 분류할 수 있다. 두 개의 그룹으로 분류할 때 인접한 피듀셜 마크(5)들을 동일한 그룹에 속하는 것으로 분류하는 것이 바람직하다.
특히, 기판(1)에 포함된 피듀셜 마크(5)를 두 개의 그룹으로 분류할 때, 전역 마크 중심점(11)으로부터 연장되는 가상선(13)을 기준으로 피듀셜 마크(5)를 두 개의 그룹으로 분류할 수 있다.
예를 들어, 기판(1)의 긴 모서리와 수직을 이루도록 전역 마크 중심점(11)으로부터 연장되는 가상선(13)을 중심으로 기판(1)을 두 영역으로 분할하여 피듀셜 마크(5)를 두 개의 그룹으로 분류하거나, 기판(1)의 짧은 모서리와 수직을 이루도록 전역 마크 중심점(11)으로부터 연장되는 가상선을 중심으로 기판(1)을 두 영역으로 분할하여 피듀셜 마크(5)를 두 개의 그룹으로 분류할 수 있다. 또는, 기판(1)의 꼭지점으로 전역 마크 중심점(11)으로부터 연장되는 가상선을 중심으로 기판(1)을 두 영역으로 분할하여 피듀셜 마크(5)를 두 개의 그룹으로 분류할 수도 있다.
일반적으로, 기판(1)은 직사각형의 평면을 가지므로, 기판(1)의 긴 모서리와 수직을 이루도록 전역 마크 중심점(11)으로부터 연장되는 가상선(13)을 중심으로 기판(1)을 두 영역으로 분할하여 피듀셜 마크(5)를 두 개의 그룹으로 분류하는 것이 바람직할 것이나, 이에 제한되지 않음은 물론이다. 그리고, 전역 마크 중심점(11)으로부터 연장되는 가상선이 아닌, 전역 마크 중심점(11)을 기준으로 대칭 관계에 있는 피듀셜 마크(5)들을 다른 그룹으로 분류할 수도 있음은 당연하다.
도 3에서, 기판(1)의 전역 마크 중심점(11)의 좌측에 위치한 피듀셜 마크(5)들을 제1 그룹(20)으로, 우측에 위치한 피듀셜 마크(5)들을 제2 그룹(30)으로 분류할 수 있다. 피듀셜 마크(5)들은 기판(1)의 모서리 근처에 위치하는 경우가 많으므로, 전역 마크 중심점(11)을 기준으로 좌측과 우측의 두 그룹(20, 30)으로 분류되는 경우가 많을 것이다.
두 그룹(20, 30)을 편의상 제1 그룹(20)과 제2 그룹(30)으로 칭하면, 제1 그룹(20)에 포함된 피듀셜 마크(5)들과 제2 그룹(30)에 포함된 피듀셜 마크(5)을 기초로 각각 제1 그룹(20)에 대한 제1 마크 중심점(21)과 제2 그룹(30)에 대한 제2 마크 중심점을 산출할 수 있다(S230). 여기에서, 제1 그룹(20)은 전역 마크 중심점(11)을 기준으로 좌측에 위치하는 모든 피듀셜 마크(5)들을 포함하는 토폴로지 영역으로 표시할 수 있고, 마찬가지로 제2 그룹(30)은 전역 마크 중심점(11)을 기준으로 우측에 위치하는 모든 피듀셜 마크(5)들을 포함하는 토폴로지 영역으로 표시할 수 있다.
제1 그룹(20) 및 제2 그룹(30)의 각 제1 및 제2 마크 중심점(21, 31)은 전술한 전역 마크 중심점(11)을 구하는 방법과 동일하게 구할 수 있다. 즉, 평면 좌표로 표현되는 제1 그룹(20) 및 제2 그룹(30)에 포함된 각각의 전체 피듀셜 마크(5)에 대한 좌표값을 각각 평균하여 제1 마크 중심점(21) 및 제2 마크 중심점(31)을 산출한다. 이때, 앞의 수학식 1을 이용하여 제1 및 제2 마크 중심점(21, 31)을 구할 수 있다.
도 3에서, 제1 그룹(20)에 포함된 7개의 피듀셜 마크(5)들의 평면 좌표값을 상기 수학식 1에 대입하여 제1 마크 중심점(21)을 구한다. 이때, 상기 수학식 1의 n은 7이 될 것이다. 그리고, 제2 그룹(30)에 포함된 6개의 피듀셜 마크(5)들의 평면 좌표값을 상기 수학식 1에 대입하여 제2 마크 중심점(31)을 구한다. 이때, 상기 수학식 1의 n은 6이 될 것이다.
제1 마크 중심점(21)과 제2 마크 중심점(31)이 구해지면, 이로부터 두 중심점(21, 31)간 이격 거리(15)를 구할 수 있다(S240). 이격 거리(15)는 두 마크 중심점(21, 31) 간의 거리이므로, 다음의 수학식 2를 이용하여 구할 수 있다.
Figure pat00002
즉, 피타고라스의 정리를 이용하여 간단하게 제1 마크 중심점(21)과 제2 마크 중심점(31)간 이격 거리(15)를 연산할 수 있다. 여기에서, 편의상 제1 마크 중심점(21)의 평면 좌표는 (x1, y1)으로, 제2 마크 중심점(31)의 평면 좌표는 (x2, y2)로 가정한다.
제1 마크 중심점(21)과 제2 마크 중심점(31)의 이격 거리(15)가 구해졌으므로, 이를 소정의 기준 거리(45)와 비교하여 듀얼 갠트리의 협업 여부, 즉 듀얼 갠트리의 동시 인식이 가능한지 판단할 수 있다(S250). 여기에서, 상기 소정의 기준 거리(45)는, 듀얼 갠트리 간 간섭 또는 충돌이 발생하지 않는 최소 거리를 의미한다.
도 4에서, 기판(1)의 피듀셜 마크(5)를 듀얼 갠트리가 동시에 인식하는 경우, 듀얼 갠트리의 작업 영역이 동일한 경우 한 갠트리가 기판(1)의 절반 영역을 인식하고 작업을 실행하는 것이 바람직하다. 이때, 두 갠트리의 충돌을 방지하고 두 갠트리 간 작동의 간섭을 방지할 수 있는 최소 거리가 미리 설정된다.
도 4에서, 제1 마크 중심점(21)과 제2 마크 중심점(31)의 이격 거리(15)는 듀얼 갠트리가 작동할 때 간섭이 발생하지 않는 최소 거리, 즉 두 갠트리가 최대로 접근하는 지점(27, 37) 간 거리인 기준 거리(45)보다 클 때 듀얼 갠트리가 동시에 피듀셜 마크(5)를 기판(1)의 각 영역(25, 35)에서 동시에 인식할 수 있다. 이격 거리(15)가 기준 거리(45)보다 작게 되면, 갠트리가 피듀셜 마크(5)를 인식할 때 두 갠트리가 너무 근접하여 상호 충돌이나 간섭이 발생할 수 있다.
물론, 각 영역(25, 35)에 위치한 피듀셜 마크(5) 중 최단 거리를 갖는 피듀셜 마크(5)를 선정하여 듀얼 갠트리가 작동할 때 간섭이 발생하지 않는 최소 거리와 비교하는 것도 가능하다. 이는, 듀얼 갠트리가 피듀셜 마크(5)를 인식할 때, 기판(1)의 양 측단에서 안쪽으로 이동하면서 인식할 때만 적용이 가능하다. 그러나, 듀얼 갠트리가 동일한 방향으로 이동과 회전을 하면서 각 영역(25, 35)의 피듀셜 마크(5)를 인식하는 경우에는, 제1 마크 중심점(21) 및 제2 마크 중심점(31)의 이격 거리(15)와 듀얼 갠트리가 작동할 때 간섭이 발생하지 않는 최소 거리를 비교하여 듀얼 갠트리의 동시 인식이 가능한 작업 범위를 더 높일 수 있는 장점이 있다.
도 5는 본 발명의 기판의 피듀셜 마크를 동시에 인식하는 방법이 적용되고 있는 상태를 도시한 평면도이다.
도 5에서, 한 갠트리는 기판(1)의 좌측에 위치하는 피듀셜 마크(5)를 인식하고, 다른 하나의 갠트리는 기판(1)의 우측에 위치하는 피듀셜 마크(5)를 동시에 인식하고 있다. 이는 좌측에 위치하는 피듀셜 마크(5)들의 마크 중심점과 우측에 위치하는 피듀셜 마크(5)들의 마크 중심점 간 이격 거리가 듀얼 갠트리 간 간섭을 방지하는 기준 거리보다 크기 때문에 가능하다.
도 6은 본 발명의 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법의 상세 순서도이다.
기판(1)에 포함된 전체의 피듀셜 마크(fiducial mark, 5)를 기초로 전역(全域) 마크 중심점(11)을 산출하며(S610), 전역 마크 중심점(11)을 기초로 기판(1)에 포함된 피듀셜 마크(5)를 두 개의 그룹(20, 30)으로 분류하고(S620), 제1 그룹(20) 및 제2 그룹(30)에 각각 포함된 피듀셜 마크(5)를 기초로 상기 제1 그룹(20)에 대한 제1 마크 중심점(21) 및 상기 제2 그룹(30)에 대한 제2 마크 중심점(31)을 산출하고(S630), 제1 마크 중심점(21)과 제2 마크 중심점(31) 간의 이격 거리(15)를 산출하고(S640)는 것은 전술한 바와 같다.
이격 거리(15)를 소정의 기준 거리(45)와 비교하여 듀얼 갠트리의 협업 여부를 판단하기 위해, 이격 거리(15)가 기준 거리(45)보다 작으면(S650; No), 듀얼 갠트리 중 하나의 갠트리가 기판(1)에 포함된 전체 피듀셜 마크(5)를 인식하는 작업을 수행한다(S655).
그리고, 이격 거리(15)가 기준 거리(45)보다 크면(S650; Yes), 듀얼 갠트리가 제1 그룹(20) 및 제2 그룹(30)별로 기판(1)의 피듀셜 마크(5)를 개별적으로 동시에 인식하는 작업을 진행한다(S660).
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법의 순서도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법은, 복수의 피듀셜 마크(5)가 표시된 기판(1)에 있어서, 기판(1)의 임의의 한 점을 중심으로 한 피듀셜 마크(5)에 대한 전체 좌표 정보를 획득하며(S710), 전체 좌표 정보를 연산하여 전역 마크 중심점(11)을 산출하고(S720), 전역 마크 중심점(11)을 기초로 기판(1)을 복수의 영역으로 분할하고(S730), 복수의 영역에 포함된 각각의 전체 피듀셜 마크(5)에 대한 좌표 정보를 연산하여 복수의 영역에 대한 각각의 영역 마크 중심점(21, 31)을 산출하고(S740), 각 영역 마크 중심점 간의 각각의 이격 거리를 산출하여 최소 이격 거리를 검출한 후(S750), 소정의 기준 거리(45)와 최소 이격 거리를 비교하여 복수의 갠트리의 동시 적용 여부를 판단한다(S750).
여기에서, 전역 마크 중심점(11)의 산출은 전술한 수학식 1을 이용한다. 그리고, 전역 마크 중심점(11)을 기준으로 하여 인접한 피듀셜 마크(5)들을 하나의 그룹으로 분류하는 대신에, 기판(1)의 피듀셜 마크(5)들의 위치를 고려하지 않고, 기판(1)의 전역 마크 중심점(11)을 기준으로 하여 복수의 영역으로 분할한다. 기판(1)을 복수의 영역으로 분할할 때, 기판의 네 모서리에 전역 마크 중심점(11)으로부터의 가상의 수선을 상정하거나 또는 기판의 네 꼭지점에 전역 마크 중심점(11)으로부터 가상의 연장선을 상정할 수 있다.
각 영역별로 마크 중심점이 구해지면, 각 마크 중심점 간 이격 거리를 연산한다. 이때, 기판(1)의 영역 분할 개수는 동시에 작업이 가능한 갠트리의 숫자에 대응하여 분할하는 것이 바람직하나, 이에만 제한되지 않음은 물론이다. 일반적으로, 칩 마운터는 듀얼 갠트리로 구성되나, 기판의 모양이 사각형인 경우 네 대의 갠트리가 동시에 피듀셜 마크(5)들을 인식하도록 칩 마운터를 구현할 수도 있으며, 갠트리의 숫자는 더 늘어날 수 있음은 당연하다.
복수 갠트리의 동시 인식을 위해 기판(1)의 영역을 분할한 것이므로, 각 마크 중심점 간 이격 거리 중에서 최소 이격 거리가 문제된다. 최소 이격 거리가 복수 갠트리 간 간섭 또는 충돌이 발생하지 않는 기준 거리보다 큰 경우에 복수의 갠트리가 동시 작업이 가능하게 된다. 여기에서, 갠트리가 세개 이상일 경우 갠트리 간 기준 거리 중에 최소 기준 거리를 최소 이격 거리와 비교해야 할 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 장치의 블록 구성도이다.
발명의 일 실시예에 따른 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 장치(100)는, 정보 획득부(110), 영역 분할부(120), 마크 중심점 산출부(130), 거리 산출부(140) 및 판단부(150)를 포함한다.
정보 획득부(110)는 기판(1)에 포함된 피듀셜 마크(5)의 좌표 정보를 획득한다. 피듀셜 마크(5)의 좌표 정보는, 전술한 바와 같이 기판(1)의 임의의 한 점을 원점으로 하여 2차원의 평면 좌표로 표현될 수 있다.
영역 분할부(120)는 기판(1)을 영역별로 분할한다. 이때 피듀셜 마크(5)가 밀집된 곳들을 한 영역으로 하여 기판(1)을 다수의 영역으로 분할하거나, 또는 기판(1)의 전 영역에 포함된 전체 피듀셜 마크(5)의 좌표 정보로부터 구해지는 전역 마크 중심점(11)을 이용하여 기판(1)을 다수의 영역으로 분할한다. 칩 마운터는 듀얼 갠트리로 구성되는 경우가 많으므로, 영역 분할부(120)는 기판(1)의 전역 마크 중심점(11)으로부터 기판(1)의 모서리에 수직하도록 연장되는 가상선에 의해 기판(1)을 두 영역으로 분할하는 경우가 많을 것이다.
마크 중심점 산출부(130)는 피듀셜 마크(5)의 좌표 정보를 기초로 기판의 전역 마크 중심점(11) 및 기판의 각 영역의 영역 마크 중심점을 산출한다. 여기에서, 마크 중심점 산출부(130)는 피듀셜 마크(5)의 좌표 정보의 좌표값을 평균하여 전역 마크 중심점(11) 및 영역 마크 중심점을 산출한다. 이때, 전술한 수학식 1을 이용하여 마크 중심점들을 산출하게 된다.
거리 산출부(140)는 영역 마크 중심점 간 이격 거리를 산출한다. 이를 위해, 거리 산출부(140)는 2차원의 평면 좌표로 표현되는 마크 중심점으로부터 임의의 두 마크 중심점 간 이격 거리를 산출한다. 기판(1)의 영역이 많이 분할될수록 산출되는 이격 거리의 수도 많아지게 된다.
판단부(150)는 이격 거리를 기초로 복수의 갠트리의 협업 여부를 판단한다. 이를 위해, 판단부(150)는 이격 거리 중 최소 이격 거리가 미리 설정된 기준 거리를 초과할 때, 상기 복수의 갠트리의 동시 작업이 가능한 것으로 판단한다. 여기에서, 상기 미리 설정된 기준 거리는 복수의 갠트리 간 충돌 또는 간섭이 발생하지 않는 최소 거리를 의미한다.
지금까지 도 8의 각 구성요소는 소프트웨어(software) 또는, FPGA(field-programmable gate array)나 ASIC(application-specific integrated circuit)과 같은 하드웨어(hardware)를 의미할 수 있다. 그렇지만 상기 구성요소들은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, 어드레싱(addressing)할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 상기 구성요소들 안에서 제공되는 기능은 더 세분화된 구성요소에 의하여 구현될 수 있으며, 복수의 구성요소들을 합하여 특정한 기능을 수행하는 하나의 구성요소로 구현할 수도 있다.
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: 기판 5: 피듀셜 마크
11: 전역 마크 중심점 15: 이격 거리
20: 제1 그룹 21: 제1 마크 중심점
30: 제2 그룹 31: 제2 마크 중심점
100: 협업 판단 장치 110: 정보 획득부
120: 영역 분할부 130: 마크 중심점 산출부
140: 거리 산출부 150: 판단부

Claims (18)

  1. 기판에 포함된 전체 피듀셜 마크(fiducial mark)를 기초로 전역(全域) 마크 중심점을 산출하는 단계;
    상기 전역 마크 중심점을 기초로 상기 기판에 포함된 피듀셜 마크를 두 개의 그룹으로 분류하는 단계;
    제1 그룹 및 제2 그룹에 각각 포함된 피듀셜 마크를 기초로 상기 제1 그룹에 대한 제1 마크 중심점 및 상기 제2 그룹에 대한 제2 마크 중심점을 산출하는 단계;
    상기 제1 마크 중심점과 상기 제2 마크 중심점 간의 이격 거리를 산출하는 단계; 및
    상기 이격 거리를 소정의 기준 거리와 비교하여 듀얼 갠트리의 협업 여부를 판단하는 단계를 포함하는 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기판에 포함된 전체 피듀셜 마크에 대한 좌표 정보를 획득하는 단계를 더 포함하는 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 좌표 정보는, 상기 기판의 임의의 한 점을 원점으로 하여 2차원 평면의 두 변수로 표현되는 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 원점은, 상기 기판의 네 꼭지점 중 하나인 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 전역 마크 중심점을 산출하는 단계는,
    평면 좌표로 표현되는 상기 전체 피듀셜 마크에 대한 좌표값을 평균하여 산출하는 단계를 더 포함하는 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 분류하는 단계는,
    상기 기판의 긴 모서리와 수직을 이루도록 상기 전역 마크 중심점으로부터 연장되는 가상선을 중심으로 기판을 두 영역으로 분할하여 상기 피듀셜 마크를 두 개의 그룹으로 분류하는 단계를 더 포함하는 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 마크 중심점 및 상기 제2 마크 중심점을 산출하는 단계는,
    평면 좌표로 표현되는 상기 제1 그룹 및 상기 제2 그룹에 포함된 각각의 전체 피듀셜 마크에 대한 좌표값을 각각 평균하여 상기 제1 마크 중심점 및 상기 제2 마크 중심점을 산출하는 단계를 더 포함하는 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 이격 거리를 산출하는 단계는,
    평면 좌표로 표현되는 상기 제1 마크 중심점과 상기 제2 마크 중심점 간의 거리를 연산하는 단계를 더 포함하는 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 기준 거리는, 상기 듀얼 갠트리 간 간섭이 발생하지 않는 최소 거리인 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 이격 거리가 상기 기준 거리보다 크면, 상기 듀얼 갠트리가 상기 제1 그룹 및 상기 제2 그룹별로 상기 기판의 피듀셜 마크를 개별적으로 동시에 인식하는 단계를 더 포함하는 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 이격 거리가 상기 기준 거리보다 작으면, 상기 듀얼 갠트리 중 하나의 갠트리가 상기 기판에 포함된 전체 피듀셜 마크를 인식하는 단계를 더 포함하는 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법.
  12. 복수의 피듀셜 마크가 표시된 기판에 있어서,
    상기 기판의 임의의 한 점을 중심으로 한 상기 피듀셜 마크에 대한 전체 좌표 정보를 획득하는 단계;
    상기 전체 좌표 정보를 연산하여 전역 마크 중심점을 산출하는 단계;
    상기 전역 마크 중심점을 기초로 상기 기판을 복수의 영역으로 분할하는 단계;
    상기 복수의 영역에 포함된 각각의 전체 피듀셜 마크에 대한 좌표 정보를 연산하여 상기 복수의 영역에 대한 각각의 영역 마크 중심점을 산출하는 단계;
    상기 영역 마크 중심점 간의 각각의 이격 거리를 산출하여 최소 이격 거리를 검출하는 단계; 및
    소정의 기준 거리와 상기 최소 이격 거리를 비교하여 복수의 갠트리의 동시 적용 여부를 판단하는 단계를 포함하는 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 방법.
  13. 기판에 포함된 피듀셜 마크(fiducial mark)의 좌표 정보를 획득하는 정보 획득부;
    상기 기판을 영역별로 분할하는 영역 분할부;
    상기 피듀셜 마크의 좌표 정보를 기초로 상기 기판의 전역 마크 중심점 및 상기 기판의 각 영역의 영역 마크 중심점을 산출하는 마크 중심점 산출부;
    상기 영역 마크 중심점 간 이격 거리를 산출하는 거리 산출부; 및
    상기 이격 거리를 기초로 복수의 갠트리의 협업 여부를 판단하는 판단부를 포함하는 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 피듀셜 마크의 좌표 정보는, 상기 기판의 임의의 한 점을 원점으로 하여 2차원의 평면 좌표로 표현되는 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 마크 중심점 산출부는, 상기 피듀셜 마크의 좌표 정보의 좌표값을 평균하여 상기 마크 중심점을 산출하는 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 장치.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 영역 분할부는, 상기 기판의 마크 중심점으로부터 상기 기판의 모서리에 수직하도록 연장되는 가상선에 의해 상기 기판을 두 영역으로 분할하는 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 장치.
  17. 제 13항에 있어서,
    상기 거리 산출부는, 2차원의 평면 좌표로 표현되는 마크 중심점으로부터 임의의 두 마크 중심점 간 이격 거리를 산출하는 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 장치.
  18. 제 13항에 있어서,
    상기 판단부는, 상기 이격 거리 중 최소 이격 거리가 미리 설정된 기준 거리를 초과할 때, 상기 복수의 갠트리의 동시 작업이 가능한 것으로 판단하는 기판의 피듀셜 마크를 이용한 갠트리의 협업 판단 장치.
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