KR20220149477A - 흡착 행거를 포함하는 부품 검사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부품 검사 장치에 관한 것으로서, 기판 상에 배치된 제1 부품과 제2 부품이 서로 미리 정한 품질을 가지도록 조립되었는지를 검사할 수 있는 부품 검사 장치로서, 상기 기판의 검사 영역에서 특정한 신호를 감지하는 검사 센서; 상기 기판의 상면을 흡착함으로써, 상기 기판을 미리 정한 평탄도 값으로 펴준 상태로 상방에 매단 상태로 고정할 수 있는 흡착 행거;을 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 기판의 대형화 및 유연화에 따른 기판의 처짐 가능성이 증가하더라도, 검사 영역 부근 기판의 평탄도를 미리 정한 값으로 유지할 수 있는 효과가 있다.

Description

흡착 행거를 포함하는 부품 검사 장치 {Part Inspection Device with Adhering Hanger}

본 발명은 부품 검사 장치에 관한 것으로서, 특히 기판의 대형화 및 유연화에 따른 기판의 처짐 가능성이 증가하더라도, 검사 영역 부근 기판의 평탄도를 미리 정한 값으로 유지할 수 있는 부품 검사 장치에 관한 것이다.

평판 디스플레이(Flat panel display, FPD)는, 음극 선관을 사용한 컴퓨터 모니터나 텔레비전보다 얇고 가벼운 화면 표시 장치를 가리키는 용어로서, 일반적으로 노트북, 디지털 카메라 등과 같이 휴대성이 중요한 장치에 많이 사용되고 있다.

이러한 평판 디스플레이(FPD)의 종류로는, LCD(liquid crystal display), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등이 있는데, 평판 디스플레이(FPD)의 주요 부품인 기판(panel)은 비교적 두껍고 단단한 유리판이 사용되거나, 비교적 얇고 유연하게 휘어질 수 있는 플라스틱 필름이 사용되기도 한다. 특히, 최근에 개발된 평판 디스플레이(FPD)의 경우 유연(flexible)한 기판을 적용하거나 얇게 제작하여 휠 수 있는 패널을 포함하고 있다.

요즘에 생산되는 평판 디스플레이(FPD)는, 디스플레이를 구현하는 기판(panel)과 외부의 전자부품 사이에 수만에서 수십만 개의 회선을 통하여 전기 신호를 주고 받으면서 구동되므로, 기판(panel)과 외부의 전자부품을 서로 연결하는 실장(moount) 기술이 필수적으로 요구된다.

종래에는 이러한 실장 기술의 일례로, 평판 디스플레이(FPD)를 구동하는 드라이버IC(Integrated Circuit)의 리드(lead)를 직접 기판(panel)에 실장(mount)하는 기술이 사용되었으나, 최근에는 탭(Tape Automated Bonding; TAB)이라고 불리는 실장 기술이 많이 사용되고 있다.

탭(TAB) 기술은, 테이프 캐리어 패키지(TCP, Tape Carrier Package)의 일종으로서 리드 프레임(lead frame) 대신 패턴(Pattern)이 형성된 테이프를 사용하여 평판 디스플레이(FPD)의 기판(panel)에 본딩(Bonding)하는 패키징 기술이다. 이러한 탭 기술에 의하여 장착되는 "드라이버IC가 포함된 테이프"를 줄여서 TAB IC(이하 '탭 IC')라고도 부른다.

도 1에는 기판(panel)(P)에 다수 개의 탭 IC(T)가 부착 완료된 평판 디스플레이(F)가 도시되어 있는데, 이렇게 탭 공정을 마친 기판(P)은, 탭 IC(T)의 전극 패턴과 기판(P)의 전극 패턴이 정확한 위치에서 견고하게 부착되었는지와, 전극 패턴에 분포하는 도전성 볼(Solder Ball)의 형상과 위치를 검사하기 위하여 검사 영역(S)에 대한 압흔(Denting) 검사가 반드시 실행되어야 한다.

도 2에는 종래의 압흔 검사기(1)의 일례가 도시되어 있는데, 이 압흔 검사기(1)는, 크게 압흔 검사 영역(S)을 촬영하는 에어리어 카메라(Area Camera)(2)와, 단변과 장변에 각각 탭 IC(Ta, Tb)이 부착된 기판(P)이 상부에 안착되는 스테이지(3)를 구비한다.

상기 에어리어 카메라(2)는, 압흔 검사기(1) 내에서 카메라 고정다이(4)에 고정되며 탭 IC(Ta, Tb)이 부착된 기판(P)의 압흔 검사 영역(S)을 촬영한다. 이러한 에어리어 카메라(2)는 나열된 탭 IC(Ta, Tb)들을 따라 스테이지(3)가 이동하여 정지한 후 압흔 검사 영역(S)의 압흔 이미지를 상세하게 촬영하여 검사할 수 있다. 이를 위해서 에어리어 카메라(2)는 화살표(Z) 방향처럼 기판(P)의 판면방향에 대해 수직 승하강을 하기도 한다.

상기 스테이지(3)는, 에어리어 카메라(2)의 상부에 마련되는데, 그 상면에는 압흔 검사 대상의 기판(P)이 안착된다. 기판(P)이 안착된 스테이지(3)는 별도의 구동부(미도시)에 의해 화살표 방향처럼 전후좌우(X, Y)로 이동하여 고정된 에어리어 카메라(2)의 상부로 기판(P)을 위치시킨다.

이러한 구성으로 압흔 검사기(1)는 압흔 검사 대상의 기판(P)의 압흔 검사를 실시하게 된다. 일반적으로는 먼저 기판(P)의 단변에 부착된 탭 IC(Ta) 영역(S)을 검사하고 이어서 장변에 부착된 탭 IC(Tb) 영역(S)을 검사하는 순서로 압흔 검사가 진행된다.

우선, 단변에 부착된 탭 IC(Ta)영역(S)을 검사하기 위하여, 상기 스테이지(3)는 화살표(X) 방향으로 직선 이동하면서 압흔 검사 영역(S)을 차례로 촬영하며 검사해 나간다. 단변에 부착된 탭 IC(Ta) 영역(S)의 검사가 끝난 후, 이어서 장변에 부착된 탭 IC(Tb) 영역(S)의 검사면을 검사하게 된다. 이 경우에는 스테이지(3)가 화살표(θ) 방향처럼 회전하여 에어리어 카메라(2)가 압흔 검사 영역(S)을 촬영할 수 있도록 한다.

한편, 에어리어 카메라(2)가 압흔 검사 대상의 기판(P)의 탭 IC(Ta, Tb) 영역(S)을 촬영하는 동안 스테이지(3)는 이동과 정지를 반복하게 된다.

그런데, 이러한 종래의 압흔 검사기(1)에 있어서는, 스테이지(3)가 이동하는 복잡한 작동으로 인해 장비규모 및 설치공간이 커지며 탭 IC(Ta, Tb) 간격 별로 스테이지(3)를 이동 및 정지한 후 다시 검사를 진행해야 하므로, 생산 목표를 달성하기 위해 제품 하나를 생산하는데 필요한 시간인 택트 타임(Tact Time)이 증가하는 문제점이 있다.

그리고 종래의 압흔 검사기(1)는, 기판(P)의 대형화 및 유연화에 따른 처짐으로 인해 기판(P)의 평탄도가 일정하지 못할 경우에는, 상기 에어리어 카메라(2)에 의하여 획득되는 영상의 선명도가 저하되어 검사효율이 더욱 낮아지는 문제점이 있다.

또한 상기 종래의 압흔 검사기(1)의 문제점을 해소하기 위하여, 기판(P)의 평탄도를 증가시킬 목적으로 기판(P)을 위에서 눌러주는 별도의 장치를 사용하기도 하였으나, 이 경우에는 기판(P) 및 탭 IC(T)에 영구적인 손상을 줄 수 있는 문제점이 여전히 존재한다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 기판의 대형화 및 유연화에 따른 기판의 처짐 가능성이 증가하더라도, 검사 영역 부근 기판의 평탄도를 미리 정한 값으로 유지할 수 있도록 구조가 개선된 부품 검사 장치를 제공하기 위함이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 부품 검사 장치는, 기판 상에 배치된 제1 부품과 제2 부품이 서로 미리 정한 품질을 가지도록 조립되었는지를 검사할 수 있는 부품 검사 장치로서, 상기 기판의 검사 영역에서 특정한 신호를 감지하는 검사 센서; 상기 기판의 상면을 흡착함으로써, 상기 기판을 미리 정한 평탄도 값으로 펴준 상태로 상방에 매단 상태로 고정할 수 있는 흡착 행거;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 검사 센서는, 상기 기판의 검사 영역을 촬영하는 검사 카메라인 것이 바람직하다.

여기서, 상기 검사 카메라는 상기 검사 영역의 하방에 배치되어 있으며, 상기 검사 카메라와 상기 검사 영역의 사이 공간에는, 상기 검사 카메라에 의하여 획득되는 영상의 선명도를 저하시킬 수 있는 물체의 간섭이 존재하지 않는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제1 부품의 전극 패턴과 상기 제2 부품의 전극 패턴이 정확한 위치에서 견고하게 부착되었는지를 검사하는 압흔(Denting) 검사를 수행할 수 있는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 흡착 행거는, 진공력, 점착력 및 전자기력 중 적어도 하나를 사용하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 흡착 행거는, 진공력을 사용하여 음압을 발생시킬 수 있는 다수 개의 흡착 구멍을 구비하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 흡착 구멍은, 진공력 또는 송풍력을 사용하여 음압 또는 양압을 선택적으로 발생시킬 수 있는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 흡착 구멍은, 복수 개의 단위 집단으로 나뉘어져 있으며, 그 단위 집단 별로 개별 제어될 수 있는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 흡착 구멍은, 음압을 발생시키는 것과 양압을 발생시키는 것이 상기 검사 영역의 일 방향을 따라 교대로 또는 미리 정한 순서로 나열되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 흡착 구멍의 단위 집단은, 상기 검사 영역의 중앙부에 배치된 것으로부터 상기 검사 영역의 양단부에 배치된 것까지 순차적으로 작동될 수 있는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 기판에 대하여 상기 검사 카메라를 X방향을 따라 상대이동시킬 수 있는 제1 이송 유닛;을 포함하며, 상기 흡착 행거는 상기 기판을, 상기 X방향과 수직한 Y방향과 상기 X방향 및 Y방향과 수직한 Z방향 중 적어도 하나의 방향을 따라 이송할 수 있는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 기판의 하면을 받쳐서 지지할 수 있는 하부 지지대를 구비하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 하부 지지대는, 상기 검사 영역의 하면에 배치되는 투명한 유리 부재 또는 그리드 형상의 망 부재를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 기판 상에 배치된 제1 부품과 제2 부품이 서로 미리 정한 품질을 가지도록 조립되었는지를 검사할 수 있는 부품 검사 장치로서, 상기 기판의 검사 영역에서 특정한 신호를 감지하는 검사 센서; 상기 기판의 상면을 흡착함으로써, 상기 기판을 미리 정한 평탄도 값으로 펴준 상태로 상방에 매단 상태로 고정할 수 있는 흡착 행거;을 포함하므로, 기판의 대형화 및 유연화에 따른 기판의 처짐 가능성이 증가하더라도, 검사 영역 부근 기판의 평탄도를 미리 정한 값으로 유지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 평판 디스플레이의 기판에 다수 개의 탭 IC가 부착 완료된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 2는 종래의 압흔 검사기가 탭 IC가 부착된 기판을 검사하는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예인 부품 검사 장치의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 부품 검사 장치의 정면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 부품 검사 장치의 우측면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 부품 검사 장치의 평면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 부품 검사 장치의 VII부분 확대도이다.
도 8은 도 3에 도시된 흡착 행거의 정면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 흡착 행거의 평면도이다.
도 10은 도 8에 도시된 흡착 행거의 저면도이다.
도 11은 도 10에 도시된 흡착 행거의 부분 확대도이다.
도 12는 도 11에 도시된 흡착 행거의 XII부분 확대도이다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예인 부품 검사 장치의 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 부품 검사 장치의 정면도이다. 도 5는 도 3에 도시된 부품 검사 장치의 우측면도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부품 검사 장치(100)는, 기판(P) 상에 배치된 제1 부품(P1)과 제2 부품(P2)이 설계시에 요구되는 품질을 가지도록 서로 조립되었는지 확인하기 위하여, 상기 기판(P)의 검사 영역(S)에서 특정한 신호를 감지하는 검사 센서를 이용하여 본딩 품질을 검사할 수 있는 부품 검사 장치이다. 이하에서는 상기 검사 센서가 상기 검사 영역(S)을 시각적으로 촬영하는 검사 카메라(21)인 것을 전제로 설명하기로 한다.

예컨대, 상기 부품 검사 장치(100)는, 도 6에 도시된 바와 같이 제1 부품(P1)인 탭 IC(T)의 전극 패턴과 제2 부품(P2)인 기판(P)의 전극 패턴이 정확한 위치에서 견고하게 부착되었는지와 전극 패턴에 분포하는 도전성 볼(Solder Ball)의 형상과 위치를 검사하는 압흔(Denting) 검사에 사용될 수 있는 장치이다.

한편, 도 6에서는 상기 기판(P)의 후단에만 복수 개의 탭 IC(T)이 부착되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 도 7에 도시된 바와 같이 그 반대편인 전단에도 탭 IC(T)이 복수개 부착되어 있다.

본 실시예에서 상기 부품 검사 장치(100)는, 본체(10)와 영상 획득 유닛(20)과 흡착 행거(30)와 하부 지지대(40)를 포함하여 구성된다.

이하에서는 상기 검사 영역(S)이 도 6에 도시된 바와 같이 X방향을 따라 연장되어 있는 것을 전제로 설명한다. 여기서 Y방향은 X방향과 수직하며, Z방향은 상기 X방향 및 Y방향과 동시에 수직하다.

상기 본체(10)는, 금속 재질의 하우징으로서, 적어도 하나 이상의 금속판 부재 및 금속 막대 부재에 의하여 형성되는 부분이다.

본 실시예에서 상기 본체(10)는, 도 3에 도시된 바와 같이 가상의 X-Y 평면을 따라 평평하게 형성된 사각평판 형상으로 마련되어 있다. 이 본체(10)는 설치 장소에 수평하게 배치된다.

상기 영상 획득 유닛(20)은, 상기 기판(P)의 검사 영역(S)을 촬영하기 위한 장치로서, 검사 카메라(21)와 제1 이송 유닛(22)과 정렬 카메라(23)와 변위 센서(24)를 포함한다.

상기 검사 카메라(21)는, 적어도 하나 이상 마련되는 부품 검사용 카메라로서, 에어리어 카메라(Area Camera), 라인 스캔 카메라(Line Scan Camera) 등 다양한 사양의 카메라가 사용될 수 있다. 여기서 상기 에어리어 카메라에는 자체적으로 오토포커싱(Auto Focusing) 기능이 탑재되는 경우도 있다.

본 실시예에서 상기 검사 카메라(21)는, 상기 Y방향으로 연장된 슬릿(slit) 형상의 국소 영역을 촬영 및 스캔할 수 있는 라인 스캔 카메라(Line Scan Camera)가 사용되고 있다.

본 실시예에서 상기 검사 카메라(21)는, 검사 범위(Region Of Interest; ROI)가 1.8 mm(X방향) x 28 mm(Y방향) 내지 2.4 mm(X방향) x 28 mm(Y방향)의 값을 가지고 있다.

본 실시예에서 상기 검사 카메라(21)는, 심도(depth of field; DOF)가 대략 2 내지 5㎛의 값을 가지며, 초점거리가 고정된 고정 초점 카메라이다. 여기서 심도는 특정한 사진에서 초점이 잘 맞은 것으로 인식되는 거리 범위를 의미한다.

상기 검사 카메라(21)는, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 탭 IC(T)와 기판(P)이 만나는 검사 영역(S)의 하방에 배치되어 있다.

본 실시예에서 상기 검사 카메라(21)와 상기 검사 영역(S)의 사이 공간에는, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 검사 카메라(21)에 의하여 획득되는 영상의 선명도를 저하시키거나 촬영을 방해할 수 있는 물체의 간섭이 존재하지 않는다.

상기 제1 이송 유닛(22)은, 상기 기판(P)에 대하여 상기 검사 카메라(21)를 상기 검사 영역(S)의 길이 발향인 X방향을 따라 상대이동시킬 수 있는 이송 장치이다.

본 실시예에서 상기 제1 이송 유닛(22)은, 상기 검사 카메라(21)를 싱기 X방향을 따라 대략 60 내지 100mm/sec의 속도로 이동시켜서 원하는 위치에서 정지시킬 수 있다.

상기 제1 이송 유닛(22)은, 유공압 실린더, 리니어 모터, 볼 스크류 등 다양한 이송 구조 중 하나를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 상기 제1 이송 유닛(22)은, 리니어 모터를 포함하고 있다.

상기 정렬 카메라(23)는, 기판(P)의 배면 끝단에 각각 표시된 얼라인 마크를 촬영하고, 그 촬영된 이미지를 이용하여 기판(P)을 지정된 위치에 위치시키기 위한 카메라로서, 상기 검사 카메라(21)의 일측에 결합되어 있다.

상기 정렬 카메라(23)는, 상기 제1 이송 유닛(22)에 의하여 위치이동되며, 본 실시예에서는 에어리어 카메라(Area Camera)가 사용되고 있다.

상기 변위 센서(24)는, 상기 기판(P)의 Z방향 변위를 실시간으로 측정하기 위한 센서로서, 상기 검사 카메라(21)의 일측에 결합되어 있다.

본 실시예에서 상기 변위 센서(24)는, 레이저 광선을 이용하여 실시간으로 상기 기판(P)의 Z방향 변위를 측정한다.

상기 변위 센서(24)는, 상기 검사 카메라(21)가 상기 기판(P)의 검사 영역(S)에 도달하기 전에 상기 기판(P)의 검사 영역(S)의 평탄도 정보를 미리 입수하여 상기 검사 카메라(21)의 이동을 자동 제어하기 위한 센서이다.

상기 변위 센서(24)는, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 검사 카메라(21)의 검사 시 이동 방향을 기준으로 상기 검사 카메라(21)의 전방에 마련되어 있다.

상기 흡착 행거(30)는, 상기 기판(P)의 상면을 흡착함으로써, 상기 기판(P)을 미리 정한 평탄도 값으로 펴준 상태로, 상기 검사 카메라(21)의 상방에 매단 상태로 고정할 수 있는 장치이다. 이 흡착 행거(30)는 기둥 부재(31)와 가로 부재(32)와 흡착 부재(33)와 제2 이송 유닛(34)과 제3 이송 유닛(35)을 포함한다.

상기 기둥 부재(31)는, 도 8에 도시된 바와 같이 Z방향을 따라 연장된 막대형 부재로서, 한쌍이 마련되어 X방향을 다라 서로 이격된 상태로 배치되어 있다.

상기 기둥 부재(31)의 하단부는 상기 본체(10)의 상면에 상대이동 불가능하게 나사 고정되어 있다.

상기 가로 부재(32)는, 도 8에 도시된 바와 같이 X방향을 따라 연장된 막대형 부재로서, 양단부가 상기 기둥 부재(31)의 상단부에 각각 결합되어 있다.

본 실시예에서 상기 가로 부재(32)는, 상기 기둥 부재(31)의 상단부에 대하여 Y방향을 따라 상대 이동 가능하게 결합되어 있다.

상기 흡착 부재(33)는, 진공력, 점착력 및 전자기력 중 적어도 하나를 사용하여, 상기 기판(P)의 상면을 흡착함과 동시에 상기 기판(P)을 미리 정한 평탄도 값으로 펴줄 수 있는 부재이다.

본 실시예에서 상기 흡착 부재(33)는, 도 8 및 도 11에 도시된 바와 같이 상기 검사 영역(S)에 대응하는 직사각 형상을 가진 평판형 부재로 마련되어 있다.

본 실시예에서 상기 흡착 부재(33)는, 도 11에 도시된 바와 같이 평판형 부재로 마련되어 있으나, 상기 기판(P) 중 흡착되는 부분의 형상에 대응하는 형상으로 마련될 수 있다. 즉 상기 흡착 부재(33)는 상기 기판(P)을 향하여 미세하게 돌출되도록 단차를 가지는 부분을 포함할 수도 있으며, 흡착에 방해되는 상기 기판(P) 상의 요소를 회피할 수 있는 형상을 가질 수도 있다.

본 실시예에서 상기 흡착 부재(33)는, 진공력을 사용하여 음압을 발생시킬 수 있는 다수 개의 흡착 구멍(331)을 구비하고 있다.

본 실시예에서 상기 흡착 구멍(331)은, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 흡착 부재(33)의 길이 방향인 X방향을 따라 복수 개의 단위 집단(G1, G2, G3, G4, G5, G6)으로 나뉘어져 있으며, 그 단위 집단(G1, G2, G3, G4, G5, G6) 별로 각각 개별 제어될 수 있다.

본 실시예에서 상기 흡착 구멍(331)은, 도 12에 도시된 바와 같이 진공력 또는 송풍력을 사용하여 음압 또는 양압을 선택적으로 실시간으로 발생시킬 수 있다.

여기서, 도 12에 도시된 바와 같이 특정한 시각에 음압을 발생시키는 흡착 구멍(331)이 흡착 구멍(331N)이며, 특정한 시각에 양압을 발생시키는 흡착 구멍(331)이 흡착 구멍(331P)이다.

상기 흡착 구멍(331)은, 상기 음압을 발생시키는 상기 흡착 구멍(331N)과 양압을 발생시키는 상기 흡착 구멍(331P)이 상기 검사 영역(S)의 길이 방향인 X방향을 따라 교대로 또는 미리 정한 순서로 나열될 수 있다.

본 실시예에서는 상기 흡착 구멍(331)은, 도 12에 도시된 바와 같이 하나의 단위 집단(G5)내에서도 음압을 발생시키는 상기 흡착 구멍(331N)과 양압을 발생시키는 상기 흡착 구멍(331P)이 상기 검사 영역(S)의 길이 방향인 X방향을 따라 교대로 나열되어 있다.

즉, 본 실시예에서는 도 12에 도시된 바와 같이 상기 흡착 구멍(331P) 3개가 X방향으로 나열되고, 1개의 흡착 구멍(331N)이 배치되고, 다시 3개의 흡착 구멍(331P) 배치되는 식의 배열을 가지고 있다.

다만 도 12에 도시된 이러한 흡착 구멍(331P, 331N)의 배치는 실시간으로 변화될 수 있다. 즉 도 12에 도시된 특정한 양압용 흡착 구멍(331P)이 1초 뒤에는 음압용 흡착 구멍(331N)으로 그 성질이 시시각각 변경될 수도 있다.

그리고 본 실시예에서는, 상기 흡착 구멍(331)의 복수 개 단위 집단(G1, G2, G3, G4, G5, G6)은, 상기 검사 영역(S)의 중앙부에 배치된 단위 집단(G1)으로부터 상기 검사 영역(S)의 양단부에 배치된 단위 집단(G6)까지 순차적으로 작동될 수 있다.

즉, 중앙부에 배치된 단위 집단(G1)에 의하여 검사 영역(S)의 중간부 기판(P)이 흡착되고, 순차적으로 단위 집단(G2), 단위 집단(G3)를 거쳐서 검사 영역(S)의 양단부에 배치된 단위 집단(G6)까지 흡착하게 되면, 기판(P)의 검사 영역(S)을 더욱 효율적으로 펴가면서 동시에 흡착을 완료할 수 있다. 이것은 다리미를 사용하여 의류의 중간부로부터 시작하여 의류의 외부를 향하여 다림질함으로써, 주름을 쉽게 펴주는 원리와 유사하다.

본 실시예에서는 상기 흡착 구멍(331)에 아무런 부가 구성이 결합되어 있지 않으나, 상기 흡착 구멍(331)에 충격 완화 및 밀폐력 강화의 목적으로 실리콘 고무 재질 등의 진공 패드(미도시)가 장착될 수도 있다.

상기 진공 패드(미도시)는, 링형, 판형 등 다양한 형상으로 마련될 수 있으며, 상기 기판(P)에 직접 접촉할 수 있으며, 상기 흡착 구멍(331)은 간접적으로 상기 기판(P)에 접촉하게 된다.

상기 제2 이송 유닛(34)은, 상기 기판(P)을 상기 X방향과 수직한 Y방향을 따라 이송시킬 수 있는 장치이다.

상기 제2 이송 유닛(34)은, 상기 흡착 부재(33)를 상기 Y방향을 따라 이송시킬 수 있도록 마련되며, 유공압 실린더, 리니어 모터, 볼 스크류 등 다양한 이송 구조 중 하나를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 상기 제2 이송 유닛(34)은 리니어 모터를 포함하고 있다.

본 실시예에서 상기 제2 이송 유닛(34)은, 상기 가로 부재(32)를 상기 기둥 부재(31)에 대하여 Y방향을 따라 상대 이동시키도록 마련되어 있다. 따라서 상기 흡착 부재(33)도 상기 기둥 부재(31)에 대하여 Y방향을 따라 상대 이동된다.

상기 제3 이송 유닛(35)은, 상기 기판(P)을 상기 Z방향을 따라 이송시킬 수 있는 장치이다.

상기 제3 이송 유닛(35)은, 상기 흡착 부재(33)를 상기 Z방향을 따라 이송시킬 수 있도록 마련되며, 유공압 실린더, 리니어 모터, 볼 스크류 등 다양한 이송 구조 중 하나를 포함할 수 있다.

본 실시예에서 상기 제3 이송 유닛(35)은 회전형 전기 모터와 볼 스크류를 포함하고 있다.

본 실시예에서 상기 제3 이송 유닛(35)은, 상기 가로 부재(32)의 중간부에 장착되어 있으며, 상기 흡착 부재(33)를 상기 가로 부재(32)에 대하여 상기 Z방향을 따라 상대이동시키도록 마련되어 있다.

상기 하부 지지대(40)는, 상기 기판(P)의 하면을 받쳐서 지지할 수 있는 지지대로서, 기둥 부재(41)와 가로 부재(42)를 포함한다.

상기 기둥 부재(41)는, 도 4에 도시된 바와 같이 Z방향을 따라 연장된 막대형 부재로서, 복수 개 마련되어 X방향을 따라 서로 이격된 상태로 나열되어 있다.

상기 기둥 부재(41)의 하단부는 상기 본체(10)의 상면에 상대이동 불가능하게 나사 고정되어 있다.

상기 가로 부재(42)는, 도 4에 도시된 바와 같이 X방향을 따라 연장된 막대형 부재로서, 상기 복수 개의 기둥 부재(41)의 상단부에 각각 상대이동 불가능하게 결합되어 있다.

본 실시예에서 상기 가로 부재(42)는, 상기 검사 영역(S)의 하면에 배치되어 있다.

상기 가로 부재(42)는, 투명한 유리판 부재 또는 그리드 형상의 망 부재를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 상기 가로 부재(42)는 투명한 석영 재질의 유리판 부재를 포함하고 있다.

상기 하부 지지대(40)는, 위치 고정형으로 구성할 수도 있고, 상기 검사 카메라(21)의 작동 전에는 상기 검사 영역(S)에 위치하고, 상기 검사 카메라(21)의 작동시에는 상기 검사 영역(S)의 밖으로 미리 위치 이동하도록 구성할 수도 있다.

한편, 도 5에는 상기 기판(P)의 전단부만 상기 하부 지지대(40)에 의하여 지지되는 것으로 도시되어 있으나, 상기 기판(P)의 후단부도 별도의 하부 지지대(미도시)에 의하여 지지되어 있으나 그 도시를 생략하였다.

이하에서는, 상술한 구성의 부품 검사 장치(100)를 사용하는 방법의 일례를 설명하기로 한다.

먼저, 상기 하부 지지대(40)의 상부에 안착되어 있는 기판(P)의 상면으로, 상기 흡착 부재(33)를 위치시킨다. 이때 상기 제2 이송 유닛(34)가 작동하여 상기 흡착 부재(33)와 상기 기판(P) 사이의 Y방향 상대 위치를 조절한다.

이렇게 상기 흡착 부재(33)의 Y방향 위치가 조정된 후, 상기 기판(P)의 상면에 근접하는 방향으로 상기 제3 이송 유닛(35)를 작동시키면, 상기 흡착 부재(33)가 상기 기판(P)의 상면에 매우 근접하게 된다.

이렇게 상기 흡착 부재(33)를 정위치에 위치시킨 후, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 검사 영역(S)의 중앙부에 배치된 상기 흡착 구멍(331)의 단위 집단(G1)으로부터 상기 검사 영역(S)의 양단부에 배치된 상기 흡착 구멍(331)의 단위 집단(G6)까지 순차적으로 작동을 개시한다.

이렇게 하면, 도 11에 도시된 바와 같이 중앙부에 배치된 상기 흡착 구멍(331)의 단위 집단(G1)에 의하여 검사 영역(S)의 중간부 기판(P)이 먼저 흡착되고, 순차적으로 단위 집단(G2), 단위 집단(G3)를 거쳐서 검사 영역(S)의 양단부에 배치된 단위 집단(G6)에 의하여 상기 기판(P)의 양단부가 흡착하게 된다. 이것은 다리미를 사용하여 의류의 중간부로부터 시작하여 의류의 외부를 향하여 다림질함으로써, 주름을 쉽게 펴주는 원리와 유사하다.

결과적으로, 상기 기판(P)의 검사 영역(S)의 중강부부터 양단부까지 순차적으로 흡착함으로써, 상기 기판(P)의 평탄도가 매우 향상된 상태로 상기 흡착 부재(33)에 의한 흡착이 완료될 수 있다.

이때 상기 흡착 부재(33)가 상기 기판(P)을 흡착하는 위치는, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 검사 영역(S) 그 자체일 수도 있고, 상기 검사 영역(S)과 매우 인접한 부분일 수도 있다.

이렇게 상기 흡착 부재(33)가 기판(P)을 흡착 완료한 상태에서, 상기 정렬 카메라(23)가 작동하여 획득한 이미지를 이용하여, 상기 기판(P)을 미리 지정된 위치에 위치시킨다. 이때 상기 제2 이송 유닛(34) 및 제3 이송 유닛(35) 중 적어도 하나가 작동될 수 있다.

상기 기판(P)이 정확한 초기 위치에 배치된 후, 상기 제1 이송 유닛(22)에 의하여 상기 검사 카메라(21)가 검사를 위한 초기 위치로 이동된 후, 상기 제1 이송 유닛(22)에 의하여 상기 검사 카메라(21)가 X방향을 따라 이동하면서 연속적으로 검사 영역(S)을 스캔함으로써, 부품 검사를 위한 영상 이미지를 획득하게 된다.

상술한 부품 검사 장치(100)는, 기판(P) 상에 배치된 제1 부품(P1)과 제2 부품(P2)이 서로 미리 정한 품질을 가지도록 조립되었는지를 검사할 수 있는 부품 검사 장치로서, 상기 기판(P)의 검사 영역(S)을 촬영하는 적어도 하나 이상의 검사 카메라(21); 상기 기판(P)의 상면을 흡착함으로써, 상기 기판(P)을 미리 정한 평탄도 값으로 펴준 상태로 상방에 매단 상태로 고정할 수 있는 흡착 행거(20);을 포함하므로, 기판(P)의 대형화 및 유연화에 따른 기판(P)의 처짐 가능성이 증가하더라도, 검사 영역(S) 부근 기판(P)의 평탄도를 미리 정한 값으로 유지할 수 있는 장점이 있다.

그리고 상기 부품 검사 장치(100)는, 상기 검사 카메라(21)가 상기 검사 영역(S)의 하방에 배치되어 있으며, 상기 검사 카메라(21)와 상기 검사 영역(S)의 사이 공간에는, 상기 검사 카메라(21)에 의하여 획득되는 영상의 선명도를 저하시킬 수 있는 물체의 간섭이 존재하지 않으므로, 상기 검사 카메라(21)의 작동시에 상기 기판(P)의 하면을 투명한 유리판 등으로 받쳐서 지지하는 종래의 방식과 달리, 상기 유리판이 오염됨으로써 상기 검사 카메라(21)에 의하여 획득되는 영상의 선명도가 저하되는 문제가 발생하지 않는 장점이 있다.

또한 상기 부품 검사 장치(100)는, 상기 제1 부품(P1)의 전극 패턴과 상기 제2 부품(P1)의 전극 패턴이 정확한 위치에서 견고하게 부착되었는지를 검사하는 압흔(Denting) 검사를 수행할 수 있으므로, 상기 검사 영역(S)의 평탄도 저하로 인하여 발생하는 검사 중단이 발생하지 않는 장점이 있다.

그리고 상기 부품 검사 장치(100)는, 상기 흡착 행거(30)가, 진공력, 점착력 및 전자기력 중 적어도 하나를 사용하므로, 기판(P)의 형상과 재질 등에 따라 효율적인 흡착 행거(30)를 구현할 수 있는 장점이 있다.

또한 상기 부품 검사 장치(100)는, 상기 흡착 행거(30)가, 진공력을 사용하여 음압을 발생시킬 수 있는 다수 개의 흡착 구멍(331)을 구비하므로, 기판(P)의 형상과 재질 등에 상관없이 기판(P)을 신속하게 흡착하거나 놓아줄 수 있는 장점이 있다. 예컨대 상기 흡착 행거(30)가 점착력이나 전자기력을 사용할 경우에는 기판(P)에 이물질이 잔류하거나 기판(P)의 재질에 따라 흡착이 불가능해질 수도 있다.

그리고 상기 부품 검사 장치(100)는, 상기 흡착 구멍(331), 진공력 또는 송풍력을 사용하여 음압 또는 양압을 선택적으로 발생시킬 수 있으므로, 특정한 하나의 흡착 구멍(331)이 단순히 상기 기판(P)을 흡착하는 동작 이외에, 상기 기판(P)을 향하여 바람을 불어줌으로써 상기 기판(P)을 펴주는 동작도 수행할 수 있는 장점이 있다.

또한 상기 부품 검사 장치(100)는, 상기 흡착 구멍(331)이, 복수 개의 단위 집단(G1, G2, G3, G4, G5, G6)으로 나뉘어져 있으며, 그 단위 집단(G1, G2, G3, G4, G5, G6) 별로 개별 제어될 수 있으므로, 상기 기판(P)을 펴주는 작동을 더욱 정교하게 수행할 수 있는 장점이 있다.

그리고 상기 부품 검사 장치(100)는, 상기 흡착 구멍(331)이, 음압을 발생시키는 흡착 구멍(331N)과 양압을 발생시키는 흡착 구멍(331P)이 상기 검사 영역(S)의 일 방향을 따라 교대로 또는 미리 정한 순서로 나열되어 있으므로, 검사 영역(S)의 미세 구간별로 당기는 힘과 미는 힘을 가할 수 있는 장점이 있다.

또한 상기 부품 검사 장치(100)는, 상기 흡착 구멍(331)의 단위 집단(G1, G2, G3, G4, G5, G6)은, 상기 검사 영역(S)의 중앙부에 배치된 것으로부터 상기 검사 영역(S)의 양단부에 배치된 것까지 순차적으로 작동될 수 있으므로, 다리미를 사용하여 의류의 중간부로부터 시작하여 의류의 외부를 향하여 다림질함으로써 주름을 쉽게 펴주는 원리와 유사하게, 기판(P)의 검사 영역(S)을 더욱 효율적으로 펴가면서 동시에 흡착을 완료할 수 있는 장점이 있다.

그리고 상기 부품 검사 장치(100)는, 상기 기판(P)에 대하여 상기 검사 카메라(21)를 X방향을 따라 상대이동시킬 수 있는 제1 이송 유닛(22);을 포함하며, 상기 흡착 행거(30)는 상기 기판(P)을, 상기 X방향과 수직한 Y방향과 상기 X방향 및 Y방향과 수직한 Z방향 중 적어도 하나의 방향을 따라 이송할 수 있으므로, 상기 검사 카메라(21)로 라인 스캔 카메라(Line Scan Camera)를 채택하는 경우에, 최소한의 이송 유닛을 사용하여 신속한 영상 촬영이 가능하다는 장점이 있다.

또한 상기 부품 검사 장치(100)는, 상기 기판(P)의 하면을 받쳐서 지지할 수 있는 하부 지지대(40)를 구비하므로, 상기 흡착 행거(30)가 상기 기판(P)의 상면을 흡착하기 전에 상기 기판(P)을 받쳐서 지지함으로써, 상기 흡착 부재(33)가 상기 기판(P)의 상면을 흡착하기 용이하도록 보조하는 장점이 있다.

그리고 상기 부품 검사 장치(100)는, 상기 하부 지지대(40)가, 상기 검사 영역(S)의 하면에 배치되는 투명한 유리 부재 또는 그리드 형상의 망 부재를 포함하므로, 상기 검사 카메라(21)가 상기 하부 지지대(40)의 바로 밑에 위치한 상태로 작동되더라도, 상기 검사 카메라(21)에 의하여 획득되는 영상의 선명도가 거의 저하되지 않는다는 장점이 있다.

본 실시예에서는, 상기 부품 검사 장치(100)가, 탭 IC(T)의 전극 패턴과 기판(P)의 전극 패턴이 정확한 위치에서 견고하게 부착되었는지와 전극 패턴에 분포하는 도전성 볼(Solder Ball)의 형상과 위치를 검사하는 압흔(Denting) 검사에 사용되는 것으로 설명되었으나, 드라이버 IC가 실장된 박막인쇄회로가 형성된 필름인 COF (Chip On Film)와, 디스플레이 기판으로 사용되는 유연한 합성수지인 폴리이미드(PI)에 드라이버 IC를 직접 부착하는 COP (Chip On Plastic)와, FOF(film on flex) 본딩과, FOG(film on glass) 본딩 등 다양한 본딩 제품의 품질 검사에 사용될 수도 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 상기 흡착 부재(33)가 상기 Y방향 및 Z방향으로 위치이동되도록 구성되어 있으나, X방향, Y방향 및 Z방향 3개의 방향으로 각각 위치이동가능하게 구성할 수 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 상기 기판(P)의 Z방향 변위를 실시간으로 측정하는 변위 센서(24)가 부가되어 있으나, 상기 흡착 부재(33)에 의하여 흡착된 기판(P)의 평탄도가 충분히 확보되는 경우에는 상기 변위 센서(24)를 포함하지 않을 수도 있음은 물론이다.

본 실시예에서 상기 검사 센서가 상기 검사 영역(S)을 시각적으로 촬영하는 검사 카메라(21)이나, 거리를 측정하는 센서, 온도 센서, 적외선 센서 등 다양한 센서 중 하나일 수도 있음은 물론이다.

이상으로 본 발명을 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것임은 명백하다.

＊ 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 ＊
100: 부품 검사 장치
10: 본체
20: 영상 획득 유닛
21: 검사 카메라
22: 제1 이송 유닛
23: 정렬 카메라
24: 변위 센서
30: 흡착 행거
31: 기둥 부재
32: 가로 부재
33: 흡착 부재
34: 제2 이송 유닛
35: 제3 이송 유닛
40: 하부 지지대
41: 기둥 부재
42: 가로 부재
331: 흡착 구멍
331N: 음압용 흡착 구멍
331P: 양압용 흡착 구멍
1: 종래의 압흔 검사기
2: 카메라
3: 스테이지
4: 카메라 고정다이
F: 평판 디스플레이
G1, G2, G3, G4, G5, G6: 단위 집단
P: 기판
P1: 제1 부품
P2: 제2 부품
S: 검사 영역
T, Ta, Tb: 탭 IC

Claims (13)

1. 기판 상에 배치된 제1 부품과 제2 부품이 서로 미리 정한 품질을 가지도록 조립되었는지를 검사할 수 있는 부품 검사 장치로서,
   상기 기판의 검사 영역에서 특정한 신호를 감지하는 검사 센서;
   상기 기판의 상면을 흡착함으로써, 상기 기판을 미리 정한 평탄도 값으로 펴준 상태로 상방에 매단 상태로 고정할 수 있는 흡착 행거;을 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 검사 장치
2. 제 1항에 있어서,
   상기 검사 센서는, 상기 기판의 검사 영역을 촬영하는 검사 카메라인 것을 특징으로 하는 부품 검사 장치
3. 제 2항에 있어서,
   상기 검사 카메라는 상기 검사 영역의 하방에 배치되어 있으며,
   상기 검사 카메라와 상기 검사 영역의 사이 공간에는, 상기 검사 카메라에 의하여 획득되는 영상의 선명도를 저하시킬 수 있는 물체의 간섭이 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 부품 검사 장치
4. 제 2항에 있어서,
   상기 제1 부품의 전극 패턴과 상기 제2 부품의 전극 패턴이 정확한 위치에서 견고하게 부착되었는지를 검사하는 압흔(Denting) 검사를 수행할 수 있는 것을 특징으로 하는 부품 검사 장치
5. 제 1항에 있어서,
   상기 흡착 행거는, 진공력, 점착력 및 전자기력 중 적어도 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 부품 검사 장치
6. 제 1항에 있어서,
   상기 흡착 행거는, 진공력을 사용하여 음압을 발생시킬 수 있는 다수 개의 흡착 구멍을 구비하는 것을 특징으로 하는 부품 검사 장치
7. 제 6항에 있어서,
   상기 흡착 구멍은, 진공력 또는 송풍력을 사용하여 음압 또는 양압을 선택적으로 발생시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 부품 검사 장치
8. 제 6항에 있어서,
   상기 흡착 구멍은, 복수 개의 단위 집단으로 나뉘어져 있으며, 그 단위 집단 별로 개별 제어될 수 있는 것을 특징으로 하는 부품 검사 장치
9. 제 7항에 있어서,
   상기 흡착 구멍은, 음압을 발생시키는 것과 양압을 발생시키는 것이 상기 검사 영역의 일 방향을 따라 교대로 또는 미리 정한 순서로 나열되어 있는 것을 특징으로 하는 부품 검사 장치
10. 제 8항에 있어서,
    상기 흡착 구멍의 단위 집단은, 상기 검사 영역의 중앙부에 배치된 것으로부터 상기 검사 영역의 양단부에 배치된 것까지 순차적으로 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 부품 검사 장치
11. 제 1항에 있어서,
    상기 기판에 대하여 상기 검사 센서를 X방향을 따라 상대이동시킬 수 있는 제1 이송 유닛;을 포함하며,
    상기 흡착 행거는 상기 기판을, 상기 X방향과 수직한 Y방향과 상기 X방향 및 Y방향과 수직한 Z방향 중 적어도 하나의 방향을 따라 이송할 수 있는 것을 특징으로 하는 부품 검사 장치
12. 제 1항에 있어서,
    상기 기판의 하면을 받쳐서 지지할 수 있는 하부 지지대를 구비하는 것을 특징으로 하는 부품 검사 장치
13. 제 12항에 있어서,
    상기 하부 지지대는, 상기 검사 영역의 하면에 배치되는 투명한 유리 부재 또는 그리드 형상의 망 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 검사 장치

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