KR20200096035A - 홀모양 구조를 측정하는 자동 광학 검사 시스템 및 방법 - Google Patents

홀모양 구조를 측정하는 자동 광학 검사 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 홀모양 구조를 측정하는 자동 광학 검사 시스템을 제공하며, 상기 시스템은 광원장치, 이미지 캡처장치 및 이미지 처리 장치를 포함한다. 상기 광원장치는 측정대상의 벽특성 구역 및 면특성 구역을 포함하는 홀모양 구조에 제공된다. 상기 이미지 캡처장치는 미리 설정한 시각 및 개구수를 가지며, 상기 홀모양 구조의 이미지를 획득하도록 상기 홀모양 구조를 향하고 있다. 상기 이미지 처리 장치는 상기 홀모양 구조의 이미지의 이미지 특징 차이 및 상기 미리 설정한 시각에 따라 상기 홀모양 구조의 이미지 상의 상기 벽특성 구역 및 상기 면특성 구역을 판단한다.

Description

홀모양 구조를 측정하는 자동 광학 검사 시스템 및 방법{AN AUTOMATIC OPTICAL INSPECTION SYSTEM, AND METHOD FOR MEASURING A HOLE STRUCTURE}
본 발명은 자동 광학 검사 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히, 홀모양 구조를 측정하는 자동 광학 검사 시스템 및 방법에 관한 것이다.
자동 광학 검사(Automated Optical Inspection, AOI)는 기계 시각을 검사 표준기술로 하여 기계 시각으로 전통적인 인간의 눈을 대체하여 식별함으로써 고정밀도 및 고효율성의 검사목적을 달성한다. 이는 전통적인 사람이 광학기계를 사용하여 검사하는 단점을 개선한 것으로, 하이 테크 놀리지 산업에서의 연구개발, 제조 품질 관리, 국방, 민생, 의료, 환경보호, 전력 등 분야에서 활용된다.
광학검사분야에서, 복잡한 표면에 대한 검사는 평탄한 표면보다 어려우며, 일반적으로 볼 수 있는 복잡한 표면은 이미지 캡처장치의 피사계 심도 범위에 달렸다. 만약 이미지 캡처장치의 피사계 심도가 충분하면 일반적으로 극복할 수 있다. 이와 반대로, 평면으로 볼 수 없는 결함(예를 들면, 맹공(blind hole), 천공의 내측 벽면 결함)에 대해서는 전통적인 광학 방식(예를 들면, 평면 촬영)으로 측정할 수 없다. 이러한 결함은 일반적으로 이미지 캡처장치의 상대적인 위치 및 촬영각도를 조절해야 하고 각각의 목표구역에 대해 하나씩 촬영해야 하며 이러한 검사를 진행할 경우 많은 시간이 소모되고 원하는 효율을 얻기 어렵다.
본 발명의 주된 목적은 홀모양 구조를 측정하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 한 목적은 홀모양 구조를 측정하는 자동 광학 검사 시스템을 제공하는 것이다.
상기 홀모양 구조를 측정하는 방법은 광원을 측정대상의 홀모양 구조에 제공하는 단계; 상기 홀모양 구조의 이미지를 획득하도록 시각 범위를 갖는 이미지 캡처장치를 상기 홀모양 구조를 향하여 제공하는 단계; 상기 이미지 캡처장치의 미리 설정한 개구수에 따라, 상기 홀모양 구조의 벽(壁)특성 구역과 면(面)특성 구역이 상기 홀모양 구조의 이미지 상에서 이미지 특징 차이를 나타내게 하는 단계; 및 상기 시각 범위 및 상기 이미지 특징 차이에 따라 상기 홀모양 구조의 이미지 상의 상기 벽특성 구역과 상기 면특성 구역을 판단하는 단계를 포함한다.
상기 홀모양 구조를 측정하는 자동 광학 검사 시스템은, 광원장치, 이미지 캡처 장치 및 이미지 처리 장치를 포함한다. 상기 광원장치는 측정대상의 벽특성 구역 및 면특성 구역을 포함하는 홀모양 구조에 제공된다. 상기 이미지 캡처장치는 미리 설정한 시각 및 개구수를 가지며, 상기 홀모양 구조의 이미지를 획득하도록 상기 홀모양 구조를 향하고 있다. 상기 이미지 처리 장치는 상기 홀모양 구조의 이미지의 이미지 특징 차이 및 상기 미리 설정한 시각에 따라 상기 홀모양 구조의 이미지 상의 상기 벽특성 구역 및 상기 면특성 구역을 판단한다.
본 발명은 홀모양 구조의 면특성 구역 또는 벽특성 구역의 차이를 이용하여 렌즈의 개구수를 조절하면 이미지 상에 상이한 휘도가 생기게 되므로 측벽과 홀 바닥/신규로 생성된 단면을 관찰할 수 있다.
도 1은 본 발명의 자동 광학 검사 설비의 블록 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 외관 개략도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예의 외관 개략도이다.
도 4는 측정대상의 홀모양 구조의 이미지 개략도(1)이다.
도 5는 측정대상의 홀모양 구조의 이미지 개략도(2)이다.
도 6은 측정대상의 홀모양 구조의 이미지 개략도(3)이다.
도 7은 도 6의 단면 개략도이다.
도 8은 본 발명의 광학 검사 방법의 플로챠트이다.
아래 도면을 결합하여 본 발명의 상세한 내용 및 기술내용을 설명한다. 또한 본 발명의 도면은 설명의 편리를 위하여 실제 비율에 따라 제작하지 않았다. 이러한 도면 및 그 비율은 본 발명의 권리범위를 한정하지 않는다. 이에 대해 미리 밝히는 바이다.
이하 일 구체적인 실시예를 예로 들어 본 발명의 기술내용에 대해 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 자동 광학 검사 설비의 블록 개략도이다. 도면에 도시한 바와 같이,
본 실시예는 이미지 캡처장치(10), 광원장치(20) 및 이미지 처리 장치(30)를 주요 포함하는 자동 광학 검사 설비(100)를 제공한다.
상기 이미지 캡처장치(10)는 측정대상(P)의 홀모양 구조의 이미지를 획득하도록 상기 홀모양 구조(H)를 향하고 있다. 일 구체적인 실시예에서, 상기 이미지 캡처장치(10)는 광학 렌즈(11) 및 광학 렌즈와 연결된 감광 소자(12)를 포함한다. 여기서 광학 렌즈(11)는 물체와 광학 패턴의 이미지를 캡처하여 감광 소자(12)에 이미지를 형성한다. 또한, 광학 렌즈(11)는 어안렌즈(fisheye lens), 광각렌즈 또는 표준 렌즈 등 중의 1종이 될 수 있다. 한편, 감광 소자(12)는 전하결합소자(CCD) 또는 상보성 금속 산화막 반도체(CMOS)등 중의 1종이다. 상기 측정대상(P)는 하나 또는 복수의 홀모양 구조를 갖는 가공물로, 예를 들어, 복수의 맹공 또는 스루홀(through-hole)을 갖는 평면 가공물일 수 있거나 하나의 직선타입 또는 복수의 굴곡이 있는 관로(管路)를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 일 바람직한 실시예에서, 상기 측정대상(P)은 예를 들어 인쇄회로판일 수 있다. 여기서 상기 이미지 캡처장치(10)의 이미 설정한 시각 및 개구수는 사람 또는 시스템에서 의해 조절될 수 있다.
상기 광원장치(20)는 광원을 생성하여 측정대상(P)의 홀모양 구조(H)에 제공한다. 그 중, 상기 홀모양 구조(H)는 적어도 하나의 벽특성 구역(H1) 및 적어도 하나의 면특성 구역(H2)(도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이)을 포함한다. 특정한 광원을 제공하고 대응하는 미리 설정한 시각 및 개구수를 조절하므로 이미지 중 벽특성 구역(H1)과 면특성 구역(H2)의 이미지 특징 차이를 강화할 수 있다. 상기 면특성 구역은 예를 들어, 상기 홀모양 구조(H)의 홀 바닥 구역 및/또는 신규로 생성된 단면 구역을 포함한다.
상기 이미지 특징 차이는 예를 들어 휘도 특징 차이 및 칼라 특징 차이를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 광원장치(20)는 콜리메이팅 특성을 갖는 광원(21) 및/또는 난반사 특성을 갖는 광원(22)을 포함하며, 상이한 특성의 광원을 제공하여 이미지에 휘도 특징 차이를 추가 발생시켜 벽특성 구역(H1)과 면특성 구역(H2)을 구분할 수 있다. 본안 명세서에 언급한 콜리메이팅 특성을 갖는 광원, 난반사 특성을 갖는 광원은, 그 광원의 성분 대부분이 콜리메이팅 성질 또는 난반사 성질을 갖는 광원을 가리킨다. 다른 일 실시예에서, 상기 광원장치(20)는 상이한 스펙트럼 특성을 갖는 2종 또는 2종 이상의 광원(예를 들어, 제1 광원, 제2 광원)을 포함한다. 이미지에 휘도 특징 차이 및 칼라 특징 차이를 추가 발생시켜 벽특성 구역(H1)과 면특성 구역(H2)을 구분할 수 있다.
상기 방식 외에도 상이한 특성 및 상이한 스펙트럼 특성의 광원을 동시에 혼합배합하여 홀모양 구조(H)의 벽특성 구역(H1) 및 면특성 구역(H2)의 이미지 특징 차이를 추가 향상시킬 수 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에서, 도 2는 본 발명의 일 실시예의 외관 개략도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 상기 콜리메이팅 특성을 갖는 광원(21)은 발광 유닛(211) 및 반투과 렌즈(212)를 포함하고, 상기 발광 유닛(211)은 콜리메이팅 광을 방출하고, 상기 반투과 렌즈(212)는 이미지 캡처장치(10)의 캡처 방향에 설치되고, 경사각(일반적으로 45도)을 가지므로 상기 발광 유닛(211)에서 송출한 평행 광을 90도 굴절시켜서 상기 이미지 캡처장치(10)와 동일축에 있게 하고 상기 반투과 렌즈(212)는 부분 광속(light beam)을 통과시켜 상기 이미지 캡처장치(10)가 홀모양 구조(H)의 이미지를 획득하도록 한다.
구체적으로, 상기 난반사 특성을 갖는 광원(22)은 하나 또는 복수의 발광 유닛(221) 및 램프 갓(222)을 포함한다. 상기 램프 갓(222)은 상기 발광 유닛(221)의 외측에 설치되고, 상기 홀모양 구조(H)에 균일한 광원을 방출하기 위하여, 상기 램프 갓(222)의 반사면에 난반사 구조 또는 난반사 재료가 있으므로 상기 난반사 광선을 상기 홀모양 구조(H)에 제공한다. 일 실시예에서, 상기 램프 갓(222)은 돔형 램프 갓이고, 상기 돔형 램프 갓의 반사면은 난반사 구조 또는 난반사 재료가 있으며, 상기 발광 유닛(221)의 광은 상기 돔형 램프 갓에 입사된 후, 상기 돔형 램프 갓을 거쳐 상기 홀모양 구조(H) 상에 반사된다. 상기 난반사 구조는 예를 들어 균일하지 않은 미세구조가 될 수 있으며, 상기 난반사 재료는 예를 들어 광확산 파우더(光擴散粉), 확산 플라스틱 파티클 등이 될 수 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 발광 유닛(221)이 측정대상(P)에 직접 조사하는 것을 방지하기 위하여, 상기 발광 유닛(221)은 상기 돔형 램프 갓의 외주 테두리에서 내측(반사면)으로 향하는 위치에 둘러싸여 설치된다.
다른 일 실시예에서, 도 3은 본 발명의 다른 일 실시예의 외관 개략도이다. 도 3을 함께 참조하면, 상기 램프 갓(222)은 돔형 램프 갓 외에, 다른 균등한 장치에 의해 대체될 수 있다. 예를 들면, 일 구체적인 실시예에서, 상기 램프 갓(222)은 또한 상기 발광 유닛(224)의 외측에 설치된 경사형 균일광 마스크(223)가 될 수도 있다. 상기 경사형 균일광 마스크(223)의 반사면은 난반사 구조를 가지거나 또는 난반사 재료일 경우, 마찬가지로 동일한 균일광 효과에 도달할 수 있다.
이미지 처리과정에서 홀모양 구조(H) 중 벽특성 구역(H1)과 면특성 구역(H2) 사이의 이미지 특징 차이를 뚜렷하게 드러내며, 나가서 이미지를 분리시켜 결함이 뚜렷하게 드러나게 하기 위하여, 상기 콜리메이팅 광선과 상기 난반사 광선은 상이한 스펙트럼 특성을 가진다. 실시예에서, 예를 들어, 바닥과 측벽의 재료가 모두 동일 때 바람직하게는 상기 콜리메이팅 광선이 청색광이고 상기 난반사 광선이 빨간색 광일 수 있다. 두가지 광원을 혼합할 경우, 홀모양 구조(H)의 벽특성 구역(H1), 면특성 구역(H2)은 각각 파장이 다른 광에 의해 분명히 드러나게 되어 명확한 경계가 생기므로(도 3에 도시한 바와 같이), 이미지 처리 유닛(30)은 이미지 중의 결함을 쉽게 캡처해 낸다. 일 실시예에서, 상기 콜리메이팅 광선과 난반사 광선의 파장 차이가 100nm 이상을 넘으나 이에 한정되지 않는다. 하지만 실제로 상기 파장의 차이는 재료와 실제 응용에 의해 결정된다.
일 실시예에서, 아래와 같이 광원을 배합할 경우 이미지 차이 특징을 모두 효과적으로 강화할 수 있어 이미지에서 홀모양 구조(H)의 벽특성 구역(H1)과 면특성 구역(H2)을 추가 구분한다. 아래 표에 표시한 바와 같다.
광원장치 홀모양 구조 구역 이미지 차이 특징
콜리메이팅 특성을 갖는 광원(백)
난반사 특성을 갖는 광원(백)		 면특성 구역 밝은 골드
벽특성 구역 주홍
콜리메이팅 특성을 갖는 광원(백)
 면특성 구역 밝은 골드
벽특성 구역 검정
난반사 특성을 갖는 광원(백) 면특성 구역 검정
벽특성 구역 주홍
콜리메이팅 특성을 갖는 광원(청)
난반사 특성을 갖는 광원(홍)		 면특성 구역 청
벽특성 구역 홍
콜리메이팅 특성을 갖는 광원(청)
 면특성 구역 청
벽특성 구역 검정
높은 각도 콜리메이팅 측광(백) 면특성 구역 골드
벽특성 구역 검정
높은 각도 콜리메이팅 측광(청)
난반사 특성을 갖는 광원(홍)		 면특성 구역 청
벽특성 구역 홍
상기 이미지 처리 장치(30)는 상기 이미지 캡처장치(10)에 연결되고, 상기 홀모양 구조(H)의 이미지의 이미지 특징 차이와 상기 미리 설정한 시각에 따라 상기 홀모양 구조의 이미지 상의 상기 벽특성 구역(H1)과 상기 면특성 구역(H2)을 판단한다. 일 실시예에서, 상기 이미지 처리 장치(30)는 상기 이미지 특징 차이에 따라 상기 홀모양 구조의 이미지 상의 상기 벽특성 구역(H1)의 면적 및 위치와 상기 면특성 구역(H2)의 면적 및 위치를 판단하고, 이에 근거하여 이미지 검사 결과를 생성한다. 구체적으로, 상기 이미지 처리 장치(30)는 저장유닛(미도시)의 액세스 프로그램을 로딩할 수 있으며 상기 프로그램에 의해 이미지 분석 과정을 수행한다. 구체적으로, 이미지 분석 프로그램은 예를 들어 이미지 전처리 프로그램, 이미지 분할 및 포지션닝, 결함 탐측(기울기, 구역 성장, 성장보상 등), 머신 러닝(Machine Learning), 딥 러닝(Deep Learning) 등이 될 수 있지만 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
측정된 이미지 검사 결과는 홀 입구 모양에 대한 검사, 홀 바닥 품질에 대한 검사, 홀 벽 품질에 대한 검사 또는 홀 바닥과 홀 벽의 연결부위의 품질에 대한 검사, 상기 홀모양 구조에 상기 신규로 생성된 단면 구역이 나타나는지 여부를 판단하거나 또는 상기 신규로 생성된 단면 구역의 높이 등을 판단하는 것을 포함한다.
도 4, 도 5 및 도 6은 일 실시예의 측정대상의 홀모양 구조의 이미지 개략도(1), 이미지 개략도(2) 및 이미지 개략도(3)이며, 도 4, 도 5 및 도 6을 참조하면 다음과 같다.
측정대상(P)은 회로판 상의 홀모양 구조(H)이고, 전기도금이 균일하지 않아 신규로 생성된 단면 구역이 생길 수 있어 캐비티 내측의 단락을 초래할 수 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 면특성 구역(H2)(홀 바닥 구역)의 범위가 일정한 직경에 도달할 경우, 신규로 생성된 단면 구역(H3)은 엄연히 단락을 이미 초래하고, 신규로 생성된 단면 구역(H3)의 생성 여부를 확인하는 과정은, 홀 바닥 구역의 면특성 구역(H2)의 직경을 측정하거나 또는 촬영한 이미지와 양품(良品)의 이미지를 오버레이 이미지 처리에 의해 겹친 후 신규로 생성된 단면 구역(H3)을 획득하는 것으로 이루어질 수 있다. 다른 한 경우에는 도 5에 도시한 바와 같이, 홀모양 구조(H)는 홀 바닥 구역에 신규로 생성된 단면 구역(H3)이 형성되는 것 외에, 홀 벽에 결함이 생기어 신규로 생성된 단면 구역(H4)이 형성될 수도 있다. 홀 벽에 형성된 신규로 생성된 단면 구역(H4)은 홀 벽의 각도와 동일하지 않으므로 이미지상에 벽특성 구역(H1)과 구별된 특징을 갖는 이미지를 갖는다. 다른 한 경우에는 도 6에 도시한 바와 같이, 만약 신규로 생성된 단면 구역(H5)이 단지 면특성 구역(H2)의 일측에 형성되어 면특성 구역(H2)이 단일측 타원이 되면, 결함이 일측에만 존재하는 홀 벽으로 판단할 수 있다. 단락을 초래하는지 여부와 신규로 생성된 단면 구역의 높이 사이에 정적 상관관계가 있으며 얼마만큼의 동을 적게 도금한 두께를 의미하므로 결함 높이에 의해 단락의 가능성을 미리 확인할 수 있다.
결함 높이를 획득하는 방식과 관련하여 도 6 및 도 7를 함께 참조하기 바란다. 도 7은 도 6의 단면 개략도이다. 도면에 도시한 바와 같이,
확인한 결함이 실제 공간에서의 높이를 계산하기 위하여, 이미지 캡처 시각 및 이미지 중 홀 벽의 경사도를 동시에 고려하고 정정하여 이미지 중 결함의 길이를 통해 계산을 거쳐 정확한 높이를 얻을 수 있다.
이미 알고 있는 조건에서, 홀 내측벽의 경사각은 고정된 것이고(예정대로 고정된 것임), 촬영기(이미지 캡처장치(10))의 이미지 캡처 각도는 이미지 캡처 시각 및 개구수를 조절한 후 마찬가지로 고정된 것이며, 이미지를 촬영한 후 계산을 통해 이미지 중 신규로 생성된 단면 구역의 길이를 획득할 수 있다. 따라서 연산초기에 3개 조의 파라미터를 미리 얻을 수 있다. 즉, 홀 벽 경사 각도(α), 이미지 캡처 각도(β) 및 신규로 생성된 단면 구역 길이(GP)이다.
그 중, 이미지에서 획득한 신규로 생성된 단면 구역 길이(GP)는 신규로 생성된 단면 구역의 제1 길이(GP1)와 촬영기의 시각에 따른 신규로 생성된 단면 구역의 제2 길이(GP2)의 총합이며 신규로 생성된 단면 구역 길이(GP)는 다음 식을 만족한다.
GP=GP1+GP2
계산 초기에 홀 벽 경사 각도(α)가 확정된 것이므로 삼각함수를 통해 전환된 관계에 의해 신규로 생성된 단면 구역의 제1 길이(GP1)와 신규로 생성된 단면 구역의 높이(GPH)가 고정된 삼각비례관계를 가짐을 확정할 수 있다. 다음 식을 만족한다.
tanα=
Figure pat00001
위의 식을 계산하고 나면, 신규로 생성된 단면 구역의 제2 길이(GP2) 파라미터를 확정해야 하는 일이 남았다. 신규로 생성된 단면 구역의 제2 길이(GP2)는 촬영기의 이미지 캡처 각도로 인해 생긴 연장이다. 도 4에 의해 알 수 있듯이, 마찬가지로, 신규로 생성된 단면 구역의 제2 길이(GP2)와 신규로 생성된 단면 구역 높이(GPH)는 고정된 삼각비례관계를 가지게 된다. 다음 식을 만족한다.
tanβ=
Figure pat00002
상기 3개 식의 연립방정식은 다음과 같다.
Figure pat00003
첫 번째 식을 세 번째 식에 대입시키면 다음 연립방정식을 얻게 된다.
Figure pat00004
두 방정식을 연립 연산하는 과정에, 두 방정식의 미지수인 신규로 생성된 단면 구역의 높이(GPH), 신규로 생성된 단면 구역의 제1 길이(GP1)를 동시에 얻을 수 있으며 신규로 생성된 단면 구역의 높이(GPH)에 의해 단락의 가능성을 미리 확인할 수 있다.
신규로 생성된 단면 구역의 높이(GPH)를 획득하는 것 외에, 다른 일 실시예에서, 이미지 분석을 거친 결과로서, 상기 이미지 검사 결과는 홀 벽의 결함 너비 및 불연속 도금 사이즈 등을 더 포함할 수 있다.
상기 이미지 처리 장치(30)는 상기 방식으로 상기 신규로 생성된 단면 구역의 높이(GPH)을 얻을 수 있는 것 외에, 예를 들어, 신규로 생성된 단면 구역의 너비 또는 홀 벽과 홀 바닥 사이의 신규로 생성된 단면 구역의 길이, 상기 벽특성 구역의 면적 및 위치, 및 상기 면특성 구역의 면적 및 위치 등을 또한 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 홀모양 구조 내측 벽면의 광학 검사 방법에 대해 설명한다. 도 8은 본 발명의 광학 검사 방법의 플로챠트이다. 도면에 도시한 바와 같이,
본 발명은 홀모양 구조를 측정하는 방법을 더 제공한다. 상기 방법은 다음 단계를 포함한다.
광원을 측정대상의 홀모양 구조에 제공한다(단계S01). 일 실시예에서, 상기 광원을 상기 측정대상의 상기 홀모양 구조에 제공하는 단계는 콜리메이팅 특성을 갖는 광 및/또는 난반사 특성을 갖는 광을 상기 측정대상의 상기 홀모양 구조에 제공한다. 다른 일 실시예에서, 상기 광원을 상기 측정대상의 상기 홀모양 구조에 제공하는 단계는 제1 광원 및 제2 광원을 상기 측정대상의 상기 홀모양 구조에 제공하는 것을 포함하고 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원은 상이한 스펙트럼 특성을 갖는다.
상기 홀모양 구조의 이미지를 획득하도록 시각 범위를 갖는 이미지 캡처장치를 상기 홀모양 구조를 향하여 제공한다(단계S02).
상기 이미지 캡처장치의 개구수를 조절하여 상기 홀모양 구조의 벽특성 구역과 면특성 구역이 상기 홀모양 구조의 이미지에서 이미지 특징 차이를 나타내게 한다(단계S03). 그 중, 상이한 광학 특성을 갖는 광원(예를 들어, 콜리메이팅 특성을 갖는 광, 난반사 특성을 갖는 광)을 홀모양 구조에 제공하여 얻을 수 있는 이미지 특징 차이가 휘도 특징 차이다. 상이한 스펙트럼 특성을 갖는 광원을 홀모양 구조에 제공하여 얻을 수 있는 이미지 특징 차이는 휘도 특징 차이 및 칼라 특징 차이를 포함할 수 있다.
상기 시각 범위 및 상기 이미지 특징 차이에 따라 상기 홀모양 구조의 이미지 상의 상기 벽특성 구역과 상기 면특성 구역을 판단한다(단계S04). 일 실시예에서, 상기 홀모양 구조의 이미지 상의 상기 벽특성 구역 및 상기 면특성 구역을 판단하는 단계는, 상기 이미지 특징 차이에 따라 상기 홀모양 구조의 이미지 상의 상기 벽특성 구역의 면적 및 위치와 상기 면특성 구역의 면적 및 위치를 판단하는 것을 포함한다. 더 나아가, 상기 면특성 구역의 면적 및 위치와 상기 벽특성 구역의 면적 및 위치에 따라 이미지 검사 결과를 생성하는 것을 포함한다. 상기 면특성 구역은 상기 홀모양 구조의 홀 바닥 구역 및/또는 신규로 생성된 단면 구역을 포함하고 신규로 생성된 단면 구역의 길이에 의해 결함 높이를 바로 계산할 수 있고 나아가 단락의 가능성을 판단한다.
획득한 상기 이미지 검사 결과는, 홀 입구 모양에 대한 검사, 홀 바닥 품질에 대한 검사, 홀 벽 품질에 대한 측정 또는 홀 바닥과 홀 벽의 연결부위의 품질에 대한 검사를 포함하고, 상기 이미지 검사 결과는 상기 홀모양 구조에 상기 신규로 생성된 단면 구역이 생기는지 여부를 판단하는 것 및 상기 신규로 생성된 단면 구역이 높이를 판단하는 것을 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 홀모양 구조의 면특성 구역 또는 벽특성 구역의 차이를 이용하여 렌즈의 개구수를 조절함으로써 이미지 상에 상이한 휘도를 발생시켜 측벽과 홀 바닥/신규로 생성된 단면을 관찰할 수 있다.
이상 본 발명에 대해 구체적으로 설명하였으나, 상기 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과하며 본 발명의 실시 범위는 이에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명의 특허청구범위에 따라 진행한 균등한 변화와 수정은 모두 본 발명의 범위에 속한다.
100 자동 광학 검사 설비
10 이미지 캡처장치
11 광학 렌즈
12 감광 소자
20 광원장치
21 콜리메이팅 특성을 갖는 광원
211 발광 유닛
212 반투과 렌즈
22 난반사 특성을 갖는 광원
221 발광 유닛
222 램프 갓
223 경사형 균일광 마스크
224 발광 유닛
30 이미지 처리 장치
P 측정대상
H 홀모양 구조
H1 벽특성 구역
H2 면특성 구역
H3 신규로 생성된 단면 구역
H4 신규로 생성된 단면 구역
H5 신규로 생성된 단면 구역
α 홀 벽 경사 각도
β 이미지 캡처 각도
GP 신규로 생성된 단면 구역의 길이
GP1 신규로 생성된 단면 구역의 실제 길이
GP2 시각 연장 길이
GPH 신규로 생성된 단면 구역의 높이
S01-S04 단계

Claims (29)

  1. 광원을 측정대상의 홀모양 구조에 제공하는 단계;
    상기 홀모양 구조의 이미지를 획득하도록 시각 범위를 갖는 이미지 캡처장치를 상기 홀모양 구조를 향하여 제공하는 단계;
    상기 이미지 캡처장치의 미리 설정한 개구수에 따라, 상기 홀모양 구조의 벽(壁)특성 구역과 면(面)특성 구역이 상기 홀모양 구조의 이미지 상에서 이미지 특징 차이를 나타내게 하는 단계; 및
    상기 시각 범위 및 상기 이미지 특징 차이에 따라 상기 홀모양 구조의 이미지 상의 상기 벽특성 구역과 상기 면특성 구역을 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이미지 특징 차이는 휘도 특징 차이를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 광원을 상기 측정대상의 상기 홀모양 구조에 제공하는 단계는, 콜리메이팅(collimating) 특성을 갖는 광 및/또는 난반사 특성을 갖는 광을 상기 측정대상의 상기 홀모양 구조에 제공하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 광원을 상기 측정대상의 상기 홀모양 구조에 제공하는 단계는, 상이한 스펙트럼 특성을 갖는 제1 광원 및 제2 광원을 상기 측정대상의 상기 홀모양 구조에 제공하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 이미지 특징 차이는 휘도 특징 차이 및 칼라 특징 차이를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 시각 범위 및 상기 이미지 특징 차이에 따라 상기 홀모양 구조의 이미지 상의 상기 벽특성 구역 및 상기 면특성 구역을 판단하는 단계는,
    상기 이미지 특징 차이에 따라 상기 홀모양 구조의 이미지 상의 상기 벽특성 구역의 면적 및 위치와 상기 면특성 구역의 면적 및 위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 시각 범위 및 상기 이미지 특징 차이에 따라 상기 홀모양 구조의 이미지 상의 상기 벽특성 구역 및 상기 면특성 구역을 판단하는 단계는,
    상기 면특성 구역의 면적 및 위치와 상기 벽특성 구역의 면적 및 위치에 따라 이미지 검사 결과를 생성하는 것을 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 이미지 검사 결과는 홀 입구 모양에 대한 검사, 홀 바닥 품질에 대한 검사, 홀 벽 품질에 대한 검사 또는 홀 바닥과 홀 벽의 연결부위의 품질에 대한 검사를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 면특성 구역은 상기 홀모양 구조의 홀 바닥 구역 및/또는 신규로 생성된 단면 구역을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 이미지 검사 결과는 상기 홀모양 구조에 상기 신규로 생성된 단면 구역이 생기는지 여부를 판단하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 이미지 검사 결과는 상기 신규로 생성된 단면 구역이 높이를 판단하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 방법.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 측정대상은 인쇄회로판을 포함하는 것을 특징으로 하 홀모양 구조를 측정하는 방법.
  13. 측정대상의 벽특성 구역 및 면특성 구역을 포함하는 홀모양 구조에 제공되는 광원장치,
    미리 설정한 시각 및 개구수를 가지며, 상기 홀모양 구조의 이미지를 획득하도록 상기 홀모양 구조를 향하고 있는 이미지 캡처장치, 및
    상기 홀모양 구조의 이미지의 이미지 특징 차이 및 상기 미리 설정한 시각에 따라 상기 홀모양 구조의 이미지 상의 상기 벽특성 구역 및 상기 면특성 구역을 판단하는 이미지 처리 장치를 포함하는 홀모양 구조를 측정하는 자동 광학 검사 시스템.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 이미지 특징 차이는 휘도 특징 차이를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 자동 광학 검사 시스템.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 광원장치는 콜리메이팅 특성을 갖는 광원 및/또는 난반사 특성을 갖는 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 자동 광학 검사 시스템.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 콜리메이팅 특성을 갖는 광원 또는 상기 난반사 특성을 갖는 광원은 백색 광원, 청색 광원, 빨간색 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 자동 광학 검사 시스템.
  17. 청구항 15에 있어서,
    광원장치는 상기 면특성 구역에 제공되는 콜리메이팅 특성을 갖는 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 자동 광학 검사 시스템.
  18. 청구항 15에 있어서,
    광원장치는 상기 벽특성 구역에 제공되는 난반사 특성을 갖는 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 자동 광학 검사 시스템.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 난반사 특성을 갖는 광원은,
    하나 또는 복수의 발광 유닛; 및
    상기 발광 유닛의 외측에 설치되고 반사면에 난반사 구조 또는 난반사 재료가 갖는 램프 갓을 포함하는 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 자동 광학 검사 시스템.
  20. 청구항 13에 있어서,
    상기 광원장치는 상이한 스펙트럼 특성을 가진 제1 광원 및 제2 광원을 포함하고,
    상기 제1 광원은 상기 면특성 구역에 제공되고,
    상기 제2 광원은 상기 벽특성 구역에 제공되는 것을 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 자동 광학 검사 시스템.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 제1 광원 또는 상기 제2 광원은 백색 광원, 청색 광원, 빨간색 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 자동 광학 검사 시스템.
  22. 청구항 20에 있어서,
    상기 이미지 특징 차이는 휘도 특징 차이 및 칼라 특징 차이를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 자동 광학 검사 시스템.
  23. 청구항 13에 있어서,
    상기 이미지 처리 장치는 상기 이미지 특징 차이에 따라 상기 홀모양 구조의 이미지 상의 상기 벽특성 구역의 면적 및 위치와 상기 면특성 구역의 면적 및 위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 자동 광학 검사 시스템.
  24. 청구항 13에 있어서,
    상기 이미지 처리 장치는 상기 면특성 구역의 면적 및 위치와 상기 벽특성 구역의 면적 및 위치에 따라 이미지 검사 결과를 생성하는 것을 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 자동 광학 검사 시스템.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 이미지 검사 결과는 홀 입구 모양에 대한 검사, 홀 바닥 품질에 대한 검사, 홀 벽 품질에 대한 검사 또는 홀 바닥과 홀 벽의 연결부위 품질에 대한 검사를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 자동 광학 검사 시스템.
  26. 청구항 24에 있어서,
    상기 면특성 구역은 상기 홀모양 구조의 홀 바닥 구역 및/또는 신규로 생성된 단면 구역을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 자동 광학 검사 시스템.
  27. 청구항 26에 있어서,
    상기 이미지 검사 결과는 상기 홀모양 구조에 상기 신규로 생성된 단면 구역이 생기는지 여부를 판단하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 자동 광학 검사 시스템.
  28. 청구항 26에 있어서,
    상기 이미지 검사 결과는 상기 신규로 생성된 단면 구역의 높이를 판단하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 자동 광학 검사 시스템.
  29. 청구항 13에 있어서,
    상기 측정대상은 인쇄회로판을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀모양 구조를 측정하는 자동 광학 검사 시스템.
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