KR20150073770A

KR20150073770A - Pcb 회로 불량 검사 시스템

Info

Publication number: KR20150073770A
Application number: KR1020130161839A
Authority: KR
Inventors: 김준수
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2015-07-01

Abstract

본 발명은 PCB 회로의 불량을 검사하기 위한 시스템에 관한 것으로서, PCB(Printed Circuit Board)를 안착시키는 베이스 베드부; 베이스 베드부 상부에 위치하여, PCB를 촬영하여, PCB의 회로를 최초로 촬영한 최초 회로 영상과 PCB의 회로를 현재 촬영한 현재 회로 영상을 포함하는 회로 영상을 획득하는 촬영부; 및 회로 영상을 수신하여, 현재 회로 영상을 최초 회로 영상과 비교하여, 현재 PCB의 불량 여부를 판독하는 회로 판독부를 포함하여, 회로 도면이 없이도 현재 PCB 회로의 불량 여부를 감지할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

PCB 회로 불량 검사 시스템{SYSTEM FOR INSPECTING BAD CIRCUIT OF PCB}

본 발명은 PCB 회로의 불량을 검사하기 위한 시스템에 관한 기술 분야이다.

인쇄 회로 기판(printed circuit board)은 통상적으로 플라스틱 등으로 만드는 절연 카드로서, 각종 전기 또는 전자 소자 등이 장착되며, 이들 소자들은 인쇄된 회로로서 상호 연결되어 있다.

인쇄 회로 기판의 경우, 기판에 발생한 물리적 불량 체크는 최초 인쇄 회로 기판 납품 전에 회로 도면과 실제 기판의 회로도를 비교 체크하는 방식으로 이루어지는 것이 통상적이었다.

그러나, 이는 PCB 제작 업체들만 이러한 회로도를 구비하고 있는바, 납품 후에 산업에서 실제 인쇄 회로 기판이 적용되어 활용되고 있는 상황에서는 기판의 불량 유무를 체크하는 것이 사실상 작업자의 육안 또는 각 소자의 전기적 반응 체크 등의 방식으로, 작업자의 수작업에 의존하는 실정이었다.

이를 개선하기 위한 종래 기술들로는, '인쇄회로기판의 광학검사방법(출원 번호 제10-2008-0098246호),' '인쇄회로기판의 롬라이팅 및 기능 검사 시스템과 그시스템의 구동방법(출원 번호 제10-2001-0008838호),' '피씨비(PCB) 테스트 장치(PCB test apparatus)(출원 번호 제특1996-0030866호)' 또는 '불량 피시비 표시방법과 그 장치(출원 번호 제10-2007-0004914호)' 등이 있다.

이들 종래 기술들은 회로 기판의 점과 점(point to point)를 검지(detecting)하여, 실제로 회로 작동 유무를 체크하거나, 제품을 납품하는 회사에서만 체크 가능한 방법들에만 머물러 있고, 납품받아 실제로 산업 현장에 설치된 인쇄 회로 기판의 불량 유무를 체크하는데는 부적합하였다.

본 발명에 따른 PCB 회로 불량 검사 시스템은 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다음과 같은 해결과제를 가진다.

첫째, 납품받아 설비에 설치된 인쇄 회로 기판의 회로를 간이한 방식으로 체크하는 검사 시스템을 제공하고자 한다.

둘째, 인쇄 회로 기판의 각 소자의 작동 여부를 체크하지도 않고도, 회로도의 불량 여부를 체크할 수 있는 검사 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 PCB 회로 불량 검사 시스템은 상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여 다음과 같은 과제 해결 수단을 가진다.

본 발명에 따른 PCB 회로 불량 검사 시스템은 PCB(Printed Circuit Board)를 안착시키는 베이스 베드부; 베이스 베드부 상부에 위치하여, PCB를 촬영하여, 회로 영상(회로 영상은 PCB의 회로를 최초로 촬영한 최초 회로 영상과 PCB의 회로를 현재 촬영한 현재 회로 영상을 포함한다)을 획득하는 촬영부; 및 회로 영상을 수신하여, 현재 회로 영상을 최초 회로 영상과 비교하여, PCB의 불량 여부를 판독하는 회로 판독부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 PCB 회로 불량 검사 시스템의 촬영부는, 회로 영상을 픽셀 단위로 촬영하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 PCB 회로 불량 검사 시스템의 회로 판독부는, 촬영부로부터 회로 영상을 수신하는 신호 수신부; 신호 수신부로부터 회로 영상에 대한 정보를 수신하고, 이를 그래픽화하는 그래픽 처리부; 그래픽 처리부로부터 그래픽화된 회로 영상 정보를 수신하고, 최초 회로 영상과 상기 현재 회로 영상을 매핑(mapping)하는 영상 비교부; 및 영상 비교부로부터 매핑한 정보를 수신하여, 매핑한 정보로부터 최초 회로 영상과 현재 회로 영상의 차이점을 도출하는 분석부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 PCB 회로 불량 검사 시스템의 영상 비교부는, 회로 영상 정보를 각 픽셀마다 1과 0으로 디지털화하여, 맵핑하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 PCB 회로 불량 검사 시스템의 그래픽 처리부는, 회로 영상 정보를 블러링 후 샤프닝 처리하여, 최초 회로 영상과 현재 회로 영상을 매핑(mapping)하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 PCB 회로 불량 검사 시스템은 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 납품받아 설비에 설치된 인쇄 회로 기판의 회로를 회로 설계 당시의 회로도 없이도, 최초 회로도와 현재 회로도를 비교함에 따라 인쇄 회로 기판의 불량 여부를 체크할 수 있는 효과를 제공한다.

둘째, 인쇄 회로 기판의 각 소자의 작동 여부를 체크하지도 않고도, 회로도의 디자인만을 대비 분석하는바, 회로의 물리적 불량 여부를 간이하게 체크할 수 있는 효과를 제공한다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, PCB 회로 불량 검사 시스템을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 구성인 회로 판독부의 하위 구성들을 도시한 블록도이다.
도 3은 정상적인 PCB 회로(a)와 불량 PCB 회로(b)를 그래픽 처리한 것을 도시한 평면도이다.

본 발명에 따른 PCB 회로 불량 검사 시스템은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 PCB 회로 불량 검사 시스템을 상세히 설명하고자 한다.

본 발명에 따른, PCB 회로 불량 검사 시스템은 베이스 베드부(2); 촬영부(10); 및 회로 판독부(20)를 포함한다.

먼저, 베이스 베드부(2)는 도 1에 도시된 바와 같이, 검사하고자 하는 PCB(Printed Circuit Board, 1)를 올려놓는 안착부이다.

그리고, 촬영부(10)는 베이스 베드부(2) 상에 올려진, 촬영하고자 하는 대상인 PCB(1)를 촬영한다. 촬영부(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 베드부(2)의 상부에 위치하며, 베이스 베드부(2) 상의 PCB(1)를 향하도록 설치된다.

촬영부(10)는 최초에 PCB(1)가 산업 설비에 설치될 당시에, 양호한 상태의 PCB(1)를 촬영하고, 이후, 몇 주, 몇 개월 또는 몇 년 후에 설치되어 사용되고 있는 PCB(1)를 촬영한다. 즉, 촬영부(10)는 최초로 PCB(1)가 설비에 설치될 당시에 양호한 상태의 PCB(1)를 촬영한 후, 상술한 바와 같이, 소정의 시간이 지난, 현재의 PBC(1)를 각각 촬영하는 것이다.

다만, 여기서는 PCB(1)가 설비에 설치될 당시에 양호한 상태의 PCB(1)의 회로 영상을 '최초 회로 영상'이라고 하며, 소정의 시간이 지난, 현재의 촬영한 영상을 '현재 회로 영상'이라 칭한다.

그리고 촬영부(10)는 회로의 영상을 픽셀 단위로 촬영하도록 하는 디지털 카메라 장치인 것이 바람직하다.

이후, 회로 판독부(20)는 촬영부(10)가 촬영한 회로 영상, 즉 최초 회로 영상과 현재 회로 영상을 각각 비교하여, 현재 PCB(1)의 불량 여부를 판독하는 구성이다.

회로 판독부(20)는 구체적으로는, 도 2에 도시된 바와 같이, 신호 수신부(22); 그래픽 처리부(23); 영상 비교부(24); 및 분석부(25)를 포함할 수 있다.

이들 구성 요소, 신호 수신부(22); 그래픽 처리부(23); 영상 비교부(24); 및 분석부(25)들은 도 2에 도시된 바와 같이, 중앙처리장치인 CPU(21)를 통하여 상호 유기적으로 신호를 송수신하며 연결된다.

신호 수신부(22)는 촬영부(10)가 촬영한 회로 영상을 수신하는 구성이다. 상술한 바와 같이, 촬영부(10)는 픽셀 단위로 회로 영상 정보를 촬영하는 구성인바, 이러한 픽셀 단위의 영상 정보를 디지털 신호로 수신하게 된다.

그래픽 처리부(23)는 신호 수신부(22)로부터 회로 영상에 대한 정보를 수신하고, 이를 다시 2차원(또는 3차원)으로 그래픽화하여, 표시한다. 이는 도 1에 도시된 디스플레이부(30)를 통해 사용자(USER)는 확인할 수 있다.

그래픽 처리부(23)는 화이트 노이즈(white noise)를 제거하고, 회로의 선명도를 높이기 위하여, 블러링(blurring) 후 샤프닝(sharpening) 영상 처리할 수 있다. 블러링 작업을 통하여, 촬영부(10)가 PCB(1) 촬영시 촬영된 노이즈를 제거하고, 이후 회로선과 기판의 경계선을 선명하게 하기 위하여 샤프닝하는 것이다.

영상 비교부(24)는 그래픽 처리부(23)가 그래픽화한 영상 정보를 수신하며, 최초 회로 영상과 현재 회로 영상을 상호 맵핑(mapping) 시켜 놓는다. 여기서 상호 맵핑(mapping)된 이들 최초 회로 영상과 현재 회로 영상은 도 1의 디스플레이부(30)를 통해 사용자가 육안 확인도 가능하다.

이후, 분석부(25)는 영상 비교부(24)가 맵핑한 정보를 수신하고, 이들 영상의 차이점을 도출하는데, 구체적으로는, 픽셀 단위로 1과 0으로 표시된 최초 회로 영상과 현재 회로 영상을 각각 동일 픽셀 단위로 AND 게이트를 통과시킨다. 이후, 동일한 결과치는 모두 1의 값을 얻게 되며, 최초 회로 영상과 현재 회로 영상에서 픽셀의 값이 상이한 경우에는 0의 출력값을 얻게 되는바, 분석부(25)는 0의 값이 나타난 픽셀의 부분을 파악하고 이 부분에 PCB(1)가 훼손되었음을 분석하게 된다.

도 3을 참조하면, 도 3(a)는 양호한 상태의 PCB 회로 영상(1)이며, 도 3(b)는 A 부분에 회로가 끊겨 있는바, 불량한 상태의 PCB 회로 영상(1')을 도시한 것이다.

A 부분에 위치한 픽셀들, 정확하게는 끊겨진 회로부분은 최초 회로 영상과 현재 회로 영상의 값이 상이한바, 이 부분은 AND 게이트를 통과시킨 결과 0의 결과를 얻을 것이며, 이에 분석부(25)는 불량한 것으로 인식하는 것이다.

본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 권리 범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 결정되며, 특허 청구범위에 사용된 괄호는 선택적 한정을 위해 기재된 것이 아니라, 명확한 구성요소를 위해 사용되었으며, 괄호 내의 기재도 필수적 구성요소로 해석되어야 한다.

1: PCB
1': 불량 PCB
2: 베이스 베드부
10: 촬영부
20: 회로 판독부
21: CPU
22: 신호 수신부
23: 그래픽 처리부
24: 영상 비교부
25: 분석부
30: 디스플레이부

Claims

PCB(Printed Circuit Board)를 안착시키는 베이스 베드부;
상기 베이스 베드부 상부에 위치하여, 상기 PCB를 촬영하여, 회로 영상(상기 회로 영상은 상기 PCB의 회로를 최초로 촬영한 최초 회로 영상과 상기 PCB의 회로를 현재 촬영한 현재 회로 영상을 포함한다)을 획득하는 촬영부; 및
상기 회로 영상을 수신하여, 상기 현재 회로 영상을 상기 최초 회로 영상과 비교하여, PCB의 불량 여부를 판독하는 회로 판독부를 포함하는 것을 특징으로 하는, PCB 회로 불량 검사 시스템.
제1항에 있어서, 상기 촬영부는,
상기 회로 영상을 픽셀 단위로 촬영하는 것을 특징으로 하는, PCB 회로 불량 검사 시스템.
제1항에 있어서, 상기 회로 판독부는,
상기 촬영부로부터 상기 회로 영상을 수신하는 신호 수신부;
상기 신호 수신부로부터 상기 회로 영상에 대한 정보를 수신하고, 이를 그래픽화하는 그래픽 처리부;
상기 그래픽 처리부로부터 그래픽화된 상기 회로 영상 정보를 수신하고, 상기 최초 회로 영상과 상기 현재 회로 영상을 매핑(mapping)하는 영상 비교부; 및
상기 영상 비교부로부터 매핑한 정보를 수신하여, 상기 매핑한 정보로부터 상기 최초 회로 영상과 상기 현재 회로 영상의 차이점을 도출하는 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는, PCB 회로 불량 검사 시스템.
제3항에 있어서, 상기 영상 비교부는,
상기 회로 영상 정보를 각 픽셀마다 1과 0으로 디지털화하여, 맵핑하는 것을 특징으로 하는, PCB 회로 불량 검사 시스템.
제4항에 있어서, 상기 그래픽 처리부는,
상기 회로 영상 정보를 블러링 후 샤프닝 처리하여, 상기 최초 회로 영상과 상기 현재 회로 영상을 매핑(mapping)하는 것을 특징으로 하는, PCB 회로 불량 검사 시스템.