KR20230164869A - 연속적인 고정 불량 감지 기능을 갖는 롤투롤 실시간 리드프레임 검사 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 실시간 리드프레임 검사 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 리드프레임의 Ag 도금 공정 중 제품에 발생하는 연속적인 고정 불량을 신속히 확인하여 공정 관리를 통한 수율 상승에 기여할 수 있는 연속적인 고정 불량 감지 기능을 갖는 롤투롤 실시간 리드프레임 검사 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 연속적인 고정 불량 감지 기능을 갖는 롤투롤 실시간 리드프레임 검사 장치는, 길이 방향으로 다수개의 리드프레임 단위 유닛이 연속적으로 연결된 리드프레임의 이송을 위해 상부 및 하부에서 리드프레임의 표면과 맞물리면서 회전에 의해 리드프레임의 이송을 가이드하는 상부롤러 및 하부롤러와; 상기 상부롤러와 하부롤러의 상측에 각각 구비되어 상기 리드프레임의 상부와 하부 표면 이미지를 획득하는 상부비전부 및 하부비전부와; 하부카메라의 촬영 시야 내에서 하부카메라와 리드프레임의 촬영 부위 사이의 간격이 일정하게 유지되도록 리드프레임을 가이드하는 가이드부와; 리드프레임 검사 장치의 전체 작동을 제어하되, 상기 상부비전부 및 하부비전부에서 획득된 리드프레임의 이미지를 분석하여 불량 여부를 판정하고, 미리 설정된 조건에 따른 연속적인 고정 불량인지 여부를 판정하는 제어부를 포함한다.
Description
본 발명은 실시간 리드프레임 검사 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 리드프레임의 Ag 도금 공정 중 제품에 발생하는 연속적인 고정 불량을 신속히 확인하여 공정 관리를 통한 수율 상승에 기여할 수 있는 연속적인 고정 불량 감지 기능을 갖는 롤투롤 실시간 리드프레임 검사 장치에 관한 것이다.
리드프레임은 반도체 칩을 올려 부착하는 금속 기판으로서, 반도체 칩에 전기를 공급하고 이를 지지해 주는 역할을 한다. 이러한 리드프레임은 주로 구리 재질로 구성되고, 칩이 실장되는 부위 또는 리드부 등의 표면에는 Ag와 같은 고급 금속으로 도금 처리된다. 이러한 도금 영역의 크기와 리드들이 성형 상태는 반도체 집적 회로의 신뢰성에 중대한 영향을 미친다. 따라서, 리드프레임의 도금 불량이나 석출 불량 등 다양한 불량 검사가 수행되고 있다.
일반적인 리드프레임 불량 검사 방법은 리드프레임의 표면 이미지를 카메라로 촬영하여 획득하고, 이미지 분석을 통하여 도금 선폭 또는 석출 불량 상태 등을 검사하는 방법이 사용된다. 이러한 방법은 통상 리드프레임을 일방향으로 이송시키면서 카메라로 촬영하는 방법을 채택하고 있는바, 리드프레임의 단위 유닛이 연속적으로 연결된 리드프레임을 펼친 상태로 이송시키면서 검사하기 때문에 장비가 매우 커서 공간 활용도가 떨어지며, 리드프레임의 이송중 롤러와 접촉되는 부분에서 롤러의 불균일한 평탄도로 인하여 들뜸 현상이 발생하여 카메라의 인아웃 포커싱 작동으로 정확한 이미지 획득이 어려운 상황이 빈번하게 발생한다. 또한, 단순히 실시간으로 이송되는 리드프레임의 불량 부위만을 감지할 뿐, 동일한 부위에 동일한 패턴으로 발생하는 연속적인 고정 불량을 자동으로 캐치하는 기능이 없어 작업자가 수동으로 고정 불량을 검출해야 하는 불편이 있어 왔다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 리드프레임 등 전기/전자 부품의 표면 불량을 검사하는 장치의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 컴팩트한 구조로 공간 활용도가 높을 뿐만 아니라, 균일하고 정확한 표면 이미지 획득이 가능하며, 연속적인 고정 불량 검출이 가능한 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연속적인 고정 불량 감지 기능을 갖는 롤투롤 실시간 리드프레임 검사 장치는, 길이 방향으로 다수개의 리드프레임 단위 유닛이 연속적으로 연결된 리드프레임의 이송을 위해 상부 및 하부에서 리드프레임의 표면과 맞물리면서 회전에 의해 리드프레임의 이송을 가이드하는 상부롤러 및 하부롤러와; 상기 상부롤러와 하부롤러의 상측에 각각 구비되어 상기 리드프레임의 상부와 하부 표면 이미지를 획득하는 상부비전부 및 하부비전부와; 하부카메라의 촬영 시야 내에서 하부카메라와 리드프레임의 촬영 부위 사이의 간격이 일정하게 유지되도록 리드프레임을 가이드하는 가이드부와; 리드프레임 검사 장치의 전체 작동을 제어하되, 상기 상부비전부 및 하부비전부에서 획득된 리드프레임의 이미지를 분석하여 불량 여부를 판정하고, 미리 설정된 조건에 따른 연속적인 고정 불량인지 여부를 판정하는 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 상부비전부는, 하측을 바라보도록 수직으로 배치되어 상기 리드프레임의 상부 표면 이미지를 촬영하는 상부카메라와; 상기 상부카메라의 하측에 이격 배치되고 중앙에 상기 리드프레임의 검사 부위 시야를 확보하기 위한 제1슬릿이 형성된 제1슬릿플레이트와; 상기 상부카메라와 제1슬릿플레이트를 상하 및 좌우로 이동시켜 위치를 조정하는 제1위치조정유닛을 포함한다.
그리고, 상기 하부비전부는, 일측면을 바라보도록 수평하게 배치되어 상기 리드프레임의 하부 표면 이미지를 촬영하는 하부카메라와; 상기 하부카메라의 전방측에 이격 배치되고 중앙에 상기 리드프레임의 검사 부위 시야를 확보하기 위한 제2슬릿이 형성된 제2슬릿플레이트와; 상기 하부카메라와 제2슬릿플레이트를 전후좌우로 수평 이동시켜 위치를 조정하는 제2위치조정유닛을 포함한다.
그리고, 상기 가이드부는, 상기 리드프레임의 폭 방향으로 좌우 양측에 각각 서로 대향하게 배치되며, 서로 대향하는 측면이 개구된 육면체 함체로 구성된 롤러박스와; 상기 좌우 양측 롤러박스가 각각 결합 지지되되, 수평 방향으로 연장 형성되고 가로 방향으로 다수의 장홈이 형성된 지지브라켓과; 상기 장홈에 관통되고 상기 좌우 양측 롤러박스와 결합되는 간격조절볼트와; 상기 롤러박스 내부에 구비되고, 상기 리드프레임의 양단부 전후면 측에 각각 배치된 한쌍의 롤러 세트로 구성되어 상기 한쌍의 롤러 사이로 리드프레임이 통과되면서 각 롤러가 리드프레임의 양단부 전후면과 접촉되면서 회전되어 리드프레임을 일정한 위치를 유지하면서 이송시키는 가이드롤러를 포함한다.
여기서, 상기 가이드롤러 중 좌측에 상하로 배치된 2개의 전방측 가이드롤러는 서로 동일한 브라켓에 결합되어 있고, 우측에 상하로 배치된 2개의 후방측 가이드롤러가 서로 동일한 브라켓에 결합되어 있으며, 롤러박스의 내측 상하부에는 각각 가이드로드가 수평 방향으로 배치되어 있고, 상기 가이드로드를 따라 전방측 가이드롤러와 후방측 가이드롤러가 결합된 브라켓이 슬라이딩 이동 가능하게 결합되고, 후방측 가이드롤러가 결합된 브라켓과 롤러박스의 후방 내벽 사이에는 스프링플런저가 구비된다.
또한, 상기 제어부는, 검사 대상이 되는 리드프레임의 모델 설정 및 불량 판정 기준이 되는 이미지상 품질 스펙을 설정하는 검사설정모듈과; 상기 검사 장치의 전체 작동을 제어하는 장치제어모듈과; 상기 상부비전부 및 하부비전부에서 획득된 리드프레임의 이미지를 분석하여 검사설정모듈에서 설정된 조건에 따라 불량 여부를 판정하는 불량판정모듈과; 상기 불량판정모듈에서 판정된 결과 데이터를 집계하여 리드프레임의 부위별 불량 빈도를 산출하고, 산출 결과에 근거하여 미리 설정된 조건에 따라 동일한 부위에 동일한 유형의 불량이 연속으로 특정 회수 이상 발생하는 경우 연속적인 고정 불량으로 판정하는 고정불량판정모듈과; 상기 고정불량판정모듈에서 연속적인 고정 불량으로 판정된 경우 알람을 발생시키는 알람모듈을 포함한다.
그리고 추가적으로, 미리 저장된 리드프레임의 단위 유닛 전체 설계 이미지와 상부카메라 또는 하부카메라에서 획득된 리드프레임의 부위별 촬영 이미지를 매칭하여 리드프레임의 단위 유닛 전체 설계 이미지 상에 불량 발생 여부를 맵핑하여 표시하는 맵데이터생성모듈을 더 포함한다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 컴팩트한 구조로 공간 활용도가 높을 뿐만 아니라, 균일하고 정확한 표면 이미지 획득이 가능하며, 연속적인 고정 불량 검출이 가능하여 공정 자체적인 오류 사항을 점검하여 불량률을 낮출 수 있으며, 리드프레임 전체 이미지에 불량 부위와 불량 유형을 맵핑하여 제시함으로써 육안으로 쉽게 불량 현황을 확인할 수 있는 탁월한 장점을 갖는다.
도 1 은 본 발명에 따른 롤투롤 실시간 리드프레임 검사 장치의 사시도,
도 2 는 본 발명에 따른 롤투롤 실시간 리드프레임 검사 장치의 측면도,
도 3 은 본 발명에 따른 롤투롤 실시간 리드프레임 검사 장치의 상부비전부 및 하부비전부 구성도,
도 4 는 본 발명에 따른 롤투롤 실시간 리드프레임 검사 장치의 엔코더 구성도,
도 5 는 본 발명에 따른 롤투롤 실시간 리드프레임 검사 장치의 가이드부가 구비된 사시도,
도 6 은 본 발명에 따른 롤투롤 실시간 리드프레임 검사 장치의 가이드부 구성도,
도 7 은 본 발명에 따른 롤투롤 실시간 리드프레임 검사 장치의 제어부 구성도,
도 8 은 본 발명에 따른 롤투롤 실시간 리드프레임 검사 장치의 제어 화면 예시도,
도 9 는 리드프레임의 단위 유닛 전체 설계 이미지에 불량 표시가 맵핑된 상태의 맵데이터 예시도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 롤투롤 실시간 리드프레임 검사 장치의 측면도,
도 3 은 본 발명에 따른 롤투롤 실시간 리드프레임 검사 장치의 상부비전부 및 하부비전부 구성도,
도 4 는 본 발명에 따른 롤투롤 실시간 리드프레임 검사 장치의 엔코더 구성도,
도 5 는 본 발명에 따른 롤투롤 실시간 리드프레임 검사 장치의 가이드부가 구비된 사시도,
도 6 은 본 발명에 따른 롤투롤 실시간 리드프레임 검사 장치의 가이드부 구성도,
도 7 은 본 발명에 따른 롤투롤 실시간 리드프레임 검사 장치의 제어부 구성도,
도 8 은 본 발명에 따른 롤투롤 실시간 리드프레임 검사 장치의 제어 화면 예시도,
도 9 는 리드프레임의 단위 유닛 전체 설계 이미지에 불량 표시가 맵핑된 상태의 맵데이터 예시도이다.
이하, 본 발명에 따른 롤투롤 실시간 리드프레임 검사 장치의 구성 및 작용을 첨부된 도면과 바람직한 실시예를 참조로 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 롤투롤 실시간 리드프레임 검사 장치는, 상부롤러(10), 하부롤러(20), 상부비전부(30), 하부비전부(40), 엔코더(50), 가이드부(60), 제어부(70) 및 디스플레이부(80)를 포함한다.
상부롤러(10) 및 하부롤러(20)는 길이 방향으로 다수개의 리드프레임 단위 유닛이 연속적으로 연결된 리드프레임(1)의 이송을 위해 상부 및 하부에서 리드프레임의 표면과 맞물리면서 회전에 의해 리드프레임의 이송을 가이드하는 것으로, 도시된 바와 같이, 상하로 소정 간격 이격 배치되어 리드프레임이 상부 측면 수평 방향으로 인입된 후 상부롤러(10)에 맞물리면서 하측으로 방향 전환후 다시 하부롤러(20)에 맞물리면서 상방으로 방향 전환되어 이송 인출되도록 구성되거나 그 역방향으로 이송되도록 한다. 이와 같은 상부롤러(10) 및 하부롤러(20) 구성으로 인하여 길이 방향으로 연속적으로 연결된 리드프레임이 방향 전환되면서 펼쳐진 상태로 이송되므로 장비가 컴팩트해져 공간 활용도가 높다는 장점을 갖는다. 한편, 상기 리드프레임의 인입부측 및 인출부측에는 리드프레임의 권출 및 권취용 롤러(미도시)가 설치되는 것이 바람직하다.
상기 상부롤러(10)와 하부롤러(20)의 상측에는 각각 상부비전부(30)와 하부비전부(40)가 구비된다. 상기 상부비전부(30)는 리드프레임의 상부 표면 이미지를 획득하는 부분이며, 상기 하부비전부(40)는 리드프레임의 하부 표면 이미지를 획득하는 부분이다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 상기 상부비전부(30)는 상부롤러(10)의 상측에 위치되어 상부롤러(10)와 접촉되는 리드프레임의 상부 표면 이미지를 촬영하며, 상기 하부비전부(40)는 하부롤러(20)로 인입전 리드프레임의 하부 표면 이미지를 촬영한다.
도 3 에는 이러한 상부비전부(30)와 하부비전부(40)의 구성도가 도시된다. 도 3 의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 상부비전부(30)는 상부카메라(32), 제1슬릿플레이트(34) 및 제1위치조절유닛을 포함한다. 상부카메라(32)는 하측을 바라보도록 수직으로 배치되고, 상기 상부카메라(32)의 하측에는 중앙에 리드프레임의 검사 부위 시야를 확보하기 위한 제1슬릿(36)이 형성된 제1슬릿플레이트(34)가 소정 간격 이격 배치된다. 여기서, 상기 제1슬릿플레이트(34)는 L자형 브라켓에 고정 결합된다. 상기 제1위치조정유닛(38)은 상부카메라(32)와 제1슬릿플레이트(34)를 상하 및 좌우로 이동시켜 위치를 조절하는 2축 로봇암으로 구성된다. 이러한 2축 로봇암은 수직 및 수평 방향으로 각각 배치된 서보모터와 볼스크류 등을 포함하여 상부카메라(32)와 제1슬릿플레이트(34)를 상하 및 좌우로 이동시킨다. 한편, 도 3 의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 하부비전부(40)는 마찬가지로 하부카메라(42), 제2슬릿플레이트(44) 및 제2위치조정유닛(48)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 하부카메라(42)는 일측면을 바라보도록 수평하게 배치되고, 하부카메라(42)의 전방측에는 중앙에 제2슬릿(46)이 형성된 제2슬릿플레이트(44)가 소정 간격 이격 배치된다. 상기 제2슬릿플레이트(44) 역시 L자형 브라켓에 고정 결합되며, 상기 제2위치조절유닛은 하부카메라(42)의 하측에 위치되어 하부카메라(42)와 제2슬릿플레이트(44)를 전후좌우로 수평 이동시켜 위치를 조정한다.
엔코더(50)는 상부비전부(30) 및 하부비전부(40)의 이미지 촬영을 위한 트리거 펄스(trigger pulse)를 발생시키기 위한 로터리 엔코더(50)로서, 도 4 에 도시된 바와 같이, 상부롤러(10)의 외주면 일측에 배치되어 상부롤러(10)와 접촉되는 리드프레임의 반대편 표면과 접촉되는 우레탄롤러(52)를 구비하고, 리드프레임의 이송에 따라 우레탄롤러(52)가 회전되는 경우 회전수를 측정하여 리드프레임의 이송 속도를 산출하고 이를 기초로 상부카메라(32) 및 하부카메라(42)가 리드프레임의 특정 부위를 주기적으로 촬영하도록 트리거 펄스, 즉, 카메라 구동 신호를 후술하는 제어부(70)로 전송하고 이 신호에 근거하여 제어부(70)의 제어 명령에 따라 상부카메라(32) 및 하부카메라(42)가 주기적으로 리드프레임의 특정 검사 부위를 반복적으로 촬영한다. 이러한 로터리 엔코더(50)는 별도의 브라켓에 의해 검사 장치의 외곽 프레임에 고정 설치된다.
가이드부(60)는 하부비전부(40)에서 리드프레임의 이미지 촬영시 포커스 인아웃(focus in/out) 증상을 완화하기 위하여 하부카메라(42)의 촬영 시야 내에서 하부카메라(42)와 리드프레임의 촬영 부위 사이의 간격이 일정하게 유지되도록 리드프레임을 가이드하는 부분이다. 하부비전부(40)의 하부카메라(42)는 최초 위치 조정후 고정된 상태로 리드프레임의 검사 부위를 촬영하며 이때 오토포커스(auto-focus) 기능이 있어 자동으로 초점을 맞추어 촬영하게 된다. 그런데, 하부롤러(20) 또는 상부롤러(10)의 표면 평탄도가 불균일한 경우 하부카메라(42)와 리드프레임의 검사 부위 사이의 간격이 시시각각 변하게 되는데, 이때 하부카메라(42)에서는 오토포커스 기능이 작동되어 자동으로 초점을 맞추고자 한다. 그러나, 하부롤러(20)는 불균일한 평탄도를 가지며 반복적으로 회전되기 때문에 리드프레임의 위치가 계속 변하게 되며 이에 따라 초점이 계속 변하게 되어 정확한 이미지를 획득할 수 없게 되는데, 이러한 현상을 포커스 인아웃이라 한다. 또한, high pin 제품이 하부롤러(20)에 접촉될때 리드가 들뜸으로 인해 이미지 취득에 문제가 발생하게 된다. 이러한 현상을 방지 또는 완화하기 위해 본 발명에서는, 도 5 에 도시된 바와 같이, 하부롤러(20)의 상측에 가이드부(60)를 추가로 구비하여 하부카메라(42)와 리드프레임의 검사 부위 사이 간격을 항상 일정하게 유지되도록 함으로써 고품질 이미지를 획득할 수 있도록 한 것이다.
도 6 에는 이러한 가이드부(60)의 구성이 보다 구체적으로 도시된다. 도시된 바와 같이, 상기 가이드부(60)는 가이드롤러(61), 가이드로드(62), 스프링플런저(63), 롤러박스(64), 지지브라켓(65) 및 간격조절볼트(67)를 포함하여 구성된다.
롤러박스(64)는 리드프레임의 폭 방향으로 좌우 양측에 각각 서로 대향하게 배치되며, 서로 대향하는 측면이 개구된 육면체 함체로 구성된다. 상기 양 롤러박스(64)는 수평 방향으로 연장 형성된 지지브라켓(65)에 결합되어 지지되되, 상기 지지브라켓(65)에는 가로 방향으로 다수의 장홈(66)이 형성되어 있고, 상기 장홈(66)에 간격조절볼트(67)가 관통되어 각 롤러박스(64)와 결합되어 간격조절볼트(67)를 풀어 장홈(66)을 따라 이동시켜 롤러박스(64)를 수평 방향으로 이동시킨뒤 간격조절볼트(67)는 다시 조여줌에 따라 좌우 양측 롤러박스(64) 사이의 간격을 조절할 수 있다. 즉, 리드프레임의 너비에 따라 상기 롤러박스(64)의 간격을 조절할 수 있다.
상기 롤러박스(64)의 내부에는 가이드롤러(61)가 구비된다. 상기 가이드롤러(61)는 리드프레임의 양단부 전후면 측에 각각 배치된 한쌍의 롤러 세트로 구성되며, 필요에 따라 상하 방향으로 다른 한쌍의 롤러 세트가 일정 간격 이격되어 추가 배치되는 것이 바람직하다. 이러한 구성을 통하여, 상기 한쌍의 롤러 사이로 리드프레임이 통과되면서 각 롤러가 리드프레임의 양단부 전후면과 접촉되면서 회전되어 리드프레임의 일정한 위치를 유지하면서 이송시킨다. 이에 따라, 하부카메라(42)와 리드프레임의 검사 부위 사이의 간격이 항상 일정하게 유지되어 포커스 인아웃 등의 문제 없이 정확한 이미지 획득이 가능하다.
한편, 상기 롤러박스(64)의 내부의 전방측 가이드롤러(61)와 후방측 가이드롤러(61)는 서로 다른 브라켓에 결합되어 전후 방향으로 상대 이동 가능하게 구성되는 것이 바람직하다. 예컨대, 도 6 에서 좌측에 상하로 배치된 2개의 전방측 가이드롤러(61)는 서로 동일한 브라켓에 결합되어 있고, 우측에 상하로 배치된 2개의 후방측 가이드롤러(61)가 서로 동일한 브라켓에 결합되어 있으며, 롤러박스(64)의 내측 상하부에는 각각 가이드로드(62)가 수평 방향으로 배치되어 있고, 상기 가이드로드(62)를 따라 전방측 가이드롤러(61)와 후방측 가이드롤러(61)가 결합된 브라켓이 슬라이딩 이동 가능하게 결합된다. 그리고, 후방측 가이드롤러(61)가 결합된 브라켓과 롤러박스(64)의 후방 내벽 사이에는 스프링플런저(63)가 구비된다. 이러한 구성을 통하여, 리드프레임의 두께가 달라지는 경우 전방측 가이드롤러(61)와 후방측 가이드롤러(61)가 결합된 각 브라켓이 가이드로드(62)를 따라 슬라이딩 이동되면서 자동으로 간격이 조절됨과 동시에 스프링플런저(63)의 탄성력에 의해 전후방측 가이드롤러(61) 사이의 가압력은 유지되어 다양한 두께의 리드프레임에 대해서도 일정한 가압력을 유지하면서 안정적인 가이드가 가능하다.
제어부(70)는 본 발명에 따른 검사 장치의 전체 작동을 제어하는 부분으로, 도 7 에 도시된 바와 같이, 검사설정모듈(71), 장치제어모듈(72), 불량판정모듈(74), 알람모듈(76), 맵데이터생성모듈(77), 메모리(78) 및 통신모듈(79)을 포함한다. 상기 제어부(70)는 검사 장치에 부설된 형태로 구성될 수도 있고, 별도의 원격 PC 형태로 구성되어 통신망 네트워크를 통해 검사 장치를 제어하도록 구성될 수도 있다.
검사설정모듈(71)은 검사 대상이 되는 리드프레임의 모델 설정 및 불량 판정 기준이 되는 이미지상 품질 스펙을 설정하는 부분이다. 검사 대상 리드프레임 모델의 형상, 규격 등 세부 데이터는 미리 메모리(78)에 저장되어 있으며, 사용자가 제어판 또는 PC의 설정부에서 검사하고자 하는 리드프레임의 모델을 지정하면 검사설정모듈(71)에서 메모리(78)로부터 해당 모델의 세부 데이터를 불러온다. 또한, 상기 검사설정모듈(71)에서는 제어판 또는 PC 설정부로부터 불량 판정 기준 이미지 스펙을 입력받아 저장하고 불량판정모듈(74)에 전송한다. 여기서, 상기 불량 판정 기준 이미지 스펙은, 예컨대, 리드프레임의 패턴 영역에서 패턴으로 인식할 범위, 패턴 색상의 휘도, 명도, 채도의 인식 범위(예: 휘도가 23.7787의 ±15 이내인 색을 패턴으로 인식), 플래시 지정값(예: 도금 영역에서 지정해준 색 외에 블루 색상 이치화 값이 입력한 값 사이일 경우 플래시로 인식), 불량 검출 크기, 도금 경계 보정 범위(도금부와 접하는 영역을 도금부의 반대 방향으로 영역을 보정하여 경계부위의 과검 방지 목적), 도금 영역으로 인식할 범위, 도금 색상의 휘도, 명도, 채도 인식 범위, 불량 검출 크기, 석출 불량 판단 범위(예: 레드 이치화 값이 60 이상으로 25 pixel 이상일시 석출 불량으로 판단), 오염 불량 검출 범위(예: 레드 이치화 값이 30에서 60 사이로 50 pixel 이상일 시 오염 불량으로 판단.) 등을 설정한다. 이외 필요에 따라 여러가지 검사 스펙의 설정이 가능하다.
장치제어모듈(72)은 상기 검사 장치의 전체 작동을 제어하는 부분으로, 상부롤러(10) 및 하부롤러(20)의 구동, 상부카메라(32) 및 하부카메라(42)의 작동 및 기타 촬영에 필요한 조명(미도시) 등의 작동을 제어한다.
불량판정모듈(74)은 상기 상부카메라(32) 및 하부카메라(42)로부터 획득된 리드프레임의 이미지를 분석하여 검사설정모듈(71)에서 설정된 조건에 따라 불량 여부를 판정하는 부분이다. 이러한 불량판정모듈(74)에서의 이미지 분석 처리에 따른 불량 여부 판정 방법은 공지된 리드프레임 검사 장치들에서 사용되는 범용적인 방법으로서 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
고정불량판정모듈(75)은 상기 불량판정모듈(74)에서 판정된 결과 데이터를 집계하여 리드프레임의 부위별 불량 빈도를 산출하고, 산출 결과에 근거하여 미리 설정된 조건에 따라 연속적인 고정 불량인지 여부를 판단하는 부분이다. 상기 불량판정모듈(74)에서 판정된 결과 데이터는 메모리(78)에 저장되며, 상기 고정불량판정모듈(75)은 메모리(78)에 저장된 불량 판정 결과 데이터를 집계하여 불량 부위와 불량 유형별 통계 데이터를 산출하고 이를 다시 메모리(78)에 저장한다. 여기서, 미리 설정된 조건이란 상기 검사설정모듈(71)에서 설정된 연속적인 고정 불량 여부 판단 기준을 의미하는데, 예컨대, 동일한 부위에 동일한 유형의 불량이 연속으로 특정 회수 이상 발생하는 경우 고정 불량인 것으로 판단하는 등의 연속 발생 부위 및 횟수를 판단 기준으로 한다. 지금까지는 이러한 연속적인 고정 불량을 판정하는 기능이 구비되지 않아 개별적인 리드프레임의 불량 여부만을 판정하여 불량이 발생된 해당 리드프레임 단위 유닛만 폐기하는 등의 방법으로 불량품 처리를 하였는데, 이러한 연속적인 고정 불량 판정 기능을 통하여 공정 자체적인 불량 야기 요인을 파악하고 해당 요인을 제거함으로써 반복적인 고정 불량을 원천적으로 해소할 수 있는 장치를 제공할 수 있게 된다.
알람모듈(76)은 상기 고정불량판정모듈(75)에서 연속적인 고정 불량으로 판정된 경우 알람을 발생시키는 부분으로, 검사 장치에 별도 구비된 부저나 경고등 형태로 구성될 수도 있고, 원격 관리자의 PC 또는 서버에 알람 메시지를 전송하거나 팝업 경고창을 띄우는 등 다양한 방식의 알람 형태가 적용될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 검사 장치의 제어부(70)는 맵데이터생성모듈(77)을 더 포함한다. 상기 맵데이터생성모듈(77)은 메모리(78)에 미리 저장된 리드프레임의 단위 유닛 전체 설계 이미지와 상부카메라(32) 또는 하부카메라(42)에서 획득된 리드프레임의 부위별 촬영 이미지를 매칭하여 리드프레임의 단위 유닛 전체 설계 이미지 상에 불량 발생 여부를 맵핑하여 표시하는 부분이다. 위에서 언급한 바와 같이, 메모리(78)에는 미리 검사 대상이 모델의 규격이나 스펙이 저장되어 있고 추가적으로 거버 파일(Gerber file)이라고 하는 리드프레임의 단위 유닛 전체 설계 이미지가 저장되어 있다. 이에, 상기 검사설정모듈(71)에서 검사 대상 리드프레임의 모델을 설정하면, 상기 맵데이터생성모듈(77)에서는 설정된 해당 리드프레임 모델의 단위 유닛 전체 설계 이미지를 불러온다. 한편, 도시되지는 않았으나, 리드프레임의 검사시에는 도금 부위, 패턴 부위, 석출 부위 등 검사가 필요한 부분 이외의 부분은 촬영되지 않도록 마스크(미스크)를 사용하기 때문에 상부카메라(32) 및 하부카메라(42)에서 촬영된 이미지는 특정 부위별 이미지이다. 본 발명에서는 이렇게 촬영된 특정 부위별 이미지를 리드프레임의 단위 유닛 전체 설계 이미지에 맵핑하여 디스플레이에 표시함으로써 리드프레임의 단위 유닛 전체에서 어느 부분에 불량이 발생하였는지를 육안으로 쉽게 확인할 수 있다. 도 8 에는 이러한 리드프레임의 단위 유닛 전체 설계 이미지에 불량 표시가 맵핑된 상태의 맵데이터가 예시적으로 도시된다. 도시된 바와 같이, 리드프레임의 단위 유닛 전체 설계 이미지에 맵핑되어 표시되는 불량 표시는 불량 유형별로 색상을 달리하여 표시될 수 있다. 한편, 상기 맵데이터생성모듈(77)에서는 사용자 또는 관리자의 요청이 있는 경우, 예컨대 맵데이터의 불량 표시부를 클릭하거나 터치하는 경우 실제 상부카메라(32) 또는 하부카메라(42)에서 촬영된 해당 불량 부위 원본 이미지가 표시되도록 한다. 이러한 방식으로 리드프레임 전체에서 어느 부위에 어떤 유형의 불량이 발생하였고, 불량 발생 부위의 상태를 육안으로 쉽게 확인할 수 있다.
통신모듈(79)은 상기 검사 장치의 각 구동부와의 통신 및 사용자 또는 관리자의 원격 PC, 서버 등과의 통신을 하기 위한 일반적인 모듈이다.
도 9 에는 사용자 또는 관리자 PC에 표시되는 관리 화면의 예시로서, 화면의 좌측에는 촬영 이미지(①)가 표시되고, 그 우측에는 촬영된 불량 이미지(②)가 표시되며, 그 우측에는 리드프레임의 모델 정보(③), PC 넘버 및 작동 버튼(④), 유형별 불량 개수(⑤), 마스크 유닛 배치와 총 개수 설정 창(⑥), 프로그램 동작 로그 창(⑦) 등이 표시된다. 사용자는 상기 리드프레임의 모델 정보(③) 부분에 검사 대상이 되는 리드프레임의 모델 정보를 입력하고, PC 넘버 및 작동 버튼(④) 부분의 작동 버튼 중 시작 버튼을 누름에 의해 검사 장치를 작동시켜 검사를 개시할 수 있으며, 이에 따라 상부카메라(32) 및 하부카메라(42)에서 연속적인 자동 이미지 촬영을 통해 리드프레임의 불량 판정, 불량 이미지 표시, 연속적인 고정 불량 판정 및 알람 발생, 맵데이터 생성 등 일련의 과정이 자동으로 수행될 수 있다.
지금까지 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로 모든 면에서 예시적인 것이며, 본 발명은 이러한 실시예들에 한정되는 것이 아니라 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
10 : 상부롤러
20 : 하부롤러
30 : 상부비전부 32 : 상부카메라
34 : 제1슬릿플레이트 36 : 제1슬릿
38 : 제1위치조정유닛 40 : 하부비전부
42 : 하부카메라 44 : 제2슬릿플레이트
46 : 제2슬릿 48 : 제2위치조정유닛
50 : 엔코더 52 : 우레탄롤러
60 : 가이드부 61 : 가이드롤러
62 : 가이드로드 63 : 스프링플런저
64 : 롤러박스 65 : 지지브라켓
66 : 장홈 67 : 간격조절볼트
70 : 제어부 71 : 검사설정모듈
72 : 장치제어모듈 74 : 불량판정모듈
75 : 고정불량판정모듈 76 : 알람모듈
77 : 맵데이터생성모듈 78 : 메모리
79 : 통신모듈 80 : 디스플레이부
30 : 상부비전부 32 : 상부카메라
34 : 제1슬릿플레이트 36 : 제1슬릿
38 : 제1위치조정유닛 40 : 하부비전부
42 : 하부카메라 44 : 제2슬릿플레이트
46 : 제2슬릿 48 : 제2위치조정유닛
50 : 엔코더 52 : 우레탄롤러
60 : 가이드부 61 : 가이드롤러
62 : 가이드로드 63 : 스프링플런저
64 : 롤러박스 65 : 지지브라켓
66 : 장홈 67 : 간격조절볼트
70 : 제어부 71 : 검사설정모듈
72 : 장치제어모듈 74 : 불량판정모듈
75 : 고정불량판정모듈 76 : 알람모듈
77 : 맵데이터생성모듈 78 : 메모리
79 : 통신모듈 80 : 디스플레이부
Claims (7)
- 리드프레임 검사 장치로서,
길이 방향으로 다수개의 리드프레임 단위 유닛이 연속적으로 연결된 리드프레임(1)의 이송을 위해 상부 및 하부에서 리드프레임의 표면과 맞물리면서 회전에 의해 리드프레임의 이송을 가이드하는 상부롤러(10) 및 하부롤러(20)와;
상기 상부롤러(10)와 하부롤러(20)의 상측에 각각 구비되어 상기 리드프레임의 상부와 하부 표면 이미지를 획득하는 상부비전부(30) 및 하부비전부(40)와;
하부카메라(42)의 촬영 시야 내에서 하부카메라(42)와 리드프레임의 촬영 부위 사이의 간격이 일정하게 유지되도록 리드프레임을 가이드하는 가이드부(60)와;
리드프레임 검사 장치의 전체 작동을 제어하되, 상기 상부비전부(30) 및 하부비전부(40)에서 획득된 리드프레임의 이미지를 분석하여 불량 여부를 판정하고, 미리 설정된 조건에 따른 연속적인 고정 불량인지 여부를 판정하는 제어부(70)를 포함하는 리드프레임 검사 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 상부비전부(30)는,
하측을 바라보도록 수직으로 배치되어 상기 리드프레임의 상부 표면 이미지를 촬영하는 상부카메라(32)와;
상기 상부카메라(32)의 하측에 이격 배치되고 중앙에 상기 리드프레임의 검사 부위 시야를 확보하기 위한 제1슬릿(36)이 형성된 제1슬릿플레이트(34)와;
상기 상부카메라(32)와 제1슬릿플레이트(34)를 상하 및 좌우로 이동시켜 위치를 조정하는 제1위치조정유닛(38)을 포함하는 것을 특징으로 하는 리드프레임 검사 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 하부비전부(40)는,
일측면을 바라보도록 수평하게 배치되어 상기 리드프레임의 하부 표면 이미지를 촬영하는 하부카메라(42)와;
상기 하부카메라(42)의 전방측에 이격 배치되고 중앙에 상기 리드프레임의 검사 부위 시야를 확보하기 위한 제2슬릿(46)이 형성된 제2슬릿플레이트(44)와;
상기 하부카메라(42)와 제2슬릿플레이트(44)를 전후좌우로 수평 이동시켜 위치를 조정하는 제2위치조정유닛(48)을 포함하는 것을 특징으로 하는 리드프레임 검사 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 가이드부(60)는,
상기 리드프레임의 폭 방향으로 좌우 양측에 각각 서로 대향하게 배치되며, 서로 대향하는 측면이 개구된 육면체 함체로 구성된 롤러박스(64)와;
상기 좌우 양측 롤러박스(64)가 각각 결합 지지되되, 수평 방향으로 연장 형성되고 가로 방향으로 다수의 장홈(66)이 형성된 지지브라켓(65)과;
상기 장홈(66)에 관통되고 상기 좌우 양측 롤러박스(64)와 결합되는 간격조절볼트(67)와;
상기 롤러박스(64) 내부에 구비되고, 상기 리드프레임의 양단부 전후면 측에 각각 배치된 한쌍의 롤러 세트로 구성되어 상기 한쌍의 롤러 사이로 리드프레임이 통과되면서 각 롤러가 리드프레임의 양단부 전후면과 접촉되면서 회전되어 리드프레임을 일정한 위치를 유지하면서 이송시키는 가이드롤러(61)를 포함하는 리드프레임 검사 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 가이드롤러(61) 중 좌측에 상하로 배치된 2개의 전방측 가이드롤러(61)는 서로 동일한 브라켓에 결합되어 있고, 우측에 상하로 배치된 2개의 후방측 가이드롤러(61)가 서로 동일한 브라켓에 결합되어 있으며, 롤러박스(64)의 내측 상하부에는 각각 가이드로드(62)가 수평 방향으로 배치되어 있고, 상기 가이드로드(62)를 따라 전방측 가이드롤러(61)와 후방측 가이드롤러(61)가 결합된 브라켓이 슬라이딩 이동 가능하게 결합되고, 후방측 가이드롤러(61)가 결합된 브라켓과 롤러박스(64)의 후방 내벽 사이에는 스프링플런저(63)가 구비된 것을 특징으로 하는 리드프레임 검사 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부(70)는,
검사 대상이 되는 리드프레임의 모델 설정 및 불량 판정 기준이 되는 이미지상 품질 스펙을 설정하는 검사설정모듈(71)과;
상기 검사 장치의 전체 작동을 제어하는 장치제어모듈(72)과;
상기 상부비전부(30) 및 하부비전부(40)에서 획득된 리드프레임의 이미지를 분석하여 검사설정모듈(71)에서 설정된 조건에 따라 불량 여부를 판정하는 불량판정모듈(74)과;
상기 불량판정모듈(74)에서 판정된 결과 데이터를 집계하여 리드프레임의 부위별 불량 빈도를 산출하고, 산출 결과에 근거하여 미리 설정된 조건에 따라 동일한 부위에 동일한 유형의 불량이 연속으로 특정 회수 이상 발생하는 경우 연속적인 고정 불량으로 판정하는 고정불량판정모듈(75)과;
상기 고정불량판정모듈(75)에서 연속적인 고정 불량으로 판정된 경우 알람을 발생시키는 알람모듈(76)을 포함하는 리드프레임 검사 장치. - 제 6 항에 있어서,
미리 저장된 리드프레임의 단위 유닛 전체 설계 이미지와 상부카메라(32) 또는 하부카메라(42)에서 획득된 리드프레임의 부위별 촬영 이미지를 매칭하여 리드프레임의 단위 유닛 전체 설계 이미지 상에 불량 발생 여부를 맵핑하여 표시하는 맵데이터생성모듈(77)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리드프레임 검사 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220064544A KR20230164869A (ko) | 2022-05-26 | 2022-05-26 | 연속적인 고정 불량 감지 기능을 갖는 롤투롤 실시간 리드프레임 검사 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220064544A KR20230164869A (ko) | 2022-05-26 | 2022-05-26 | 연속적인 고정 불량 감지 기능을 갖는 롤투롤 실시간 리드프레임 검사 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230164869A true KR20230164869A (ko) | 2023-12-05 |
Family
ID=89157371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220064544A KR20230164869A (ko) | 2022-05-26 | 2022-05-26 | 연속적인 고정 불량 감지 기능을 갖는 롤투롤 실시간 리드프레임 검사 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230164869A (ko) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990056827A (ko) | 1997-12-29 | 1999-07-15 | 윤종용 | 리드 프레임 검사 시스템 및 방법 |
| KR100929385B1 (ko) | 2002-10-23 | 2009-12-02 | 삼성테크윈 주식회사 | 리드프레임 검사장치 |
-
2022
- 2022-05-26 KR KR1020220064544A patent/KR20230164869A/ko unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990056827A (ko) | 1997-12-29 | 1999-07-15 | 윤종용 | 리드 프레임 검사 시스템 및 방법 |
| KR100929385B1 (ko) | 2002-10-23 | 2009-12-02 | 삼성테크윈 주식회사 | 리드프레임 검사장치 |
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