KR100673962B1 - 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치 - Google Patents

플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플렉시블 인쇄회로기판에 형성된 패턴을 촬상하고 촬상된 영상정보를 처리하여, 플렉시블 인쇄회로기판에 형성된 패턴의 결함 유무를 검사하는 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치는, 일방향으로 연장되도록 이송되어 공급되는 기판에 형성된 패턴을 촬상하고, 촬상된 영상정보를 처리하여 상기 기판에 형성된 패턴의 결함 유무를 검사하는 것으로, 상기 기판을 공급하는 공급부; 상기 기판의 적어도 일면에 존재하는 이물질을 제거하는 이물질 제거부; 상기 기판에 형성된 패턴의 결함 유무를 검사하는 검사부; 상기 기판에 형성된 패턴의 결함 유무에 따라, 상기 기판에 검사 결과를 표시하는 검사 표시부; 및 상기 검사 결과의 표시가 완료된 상기 기판을 회수하는 회수부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치{Apparatus for automatic optical inspection of flexible printed circuit board}
도 1은 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예로서, 양면에 패턴이 형성된 기판을 검사하는 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 플렉시블 인쇄회로기판을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치에서, 공급부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치에서, 이물질 제거부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치에서, 검사부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 1의 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치에서, 검사 표시부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 도 1의 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치에서, 회수부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 바람직한 다른 실시예로서, 덴서 롤러를 구비하는 플 렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 바람직한 다른 실시예로서, 일면에 패턴이 형성된 광투과성의 기판을 검사하는 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 도 1 내지 도 9의 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 200, 300, 400: 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치,
110, 210, 310, 410: 공급부,
120, 220, 320, 420: 이물질 제거부,
130, 230, 330, 430: 검사부,
140, 240, 340, 440: 검사 표시부,
150, 250, 350, 450: 회수부,
160, 260, 360: 이송 롤러, 280: 덴서 롤러,
10, 30: 기판.
본 발명은 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플렉시블 인쇄회로기판에 형성된 패턴을 촬상하고 촬상된 영상정보를 처리하여, 플렉시블 인쇄회로기판에 형성된 패턴의 결함 유무를 검사하는 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치에 관한 것이다.
인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)은 메모리 등의 각종 반도체 디바이스들의 제조에 사용되는 주요 재료의 하나로 사용된다. 액정표시장치, 플라즈마 디스플레이 패널 등 다양한 반도체 디바이스들에서 유연한 인쇄회로기판이 필요함에 따라 필름(film), 테이프(tape) 타입 등의 플렉시블 인쇄회로기판이 많이 사용되고 있다.
플렉시블 형태의 인쇄회로기판에는 베이스 기판이 열가소성계열의 필름인 폴리이미드와 같은 소재를 사용하는 TAB(Tape Automatic Bonding), COF(Chip On Film)과 레진과 같은 경질의 소재를 박막으로 제조하여 베이스 기판으로 한 BOC(Board On Chip) 기판 등이 있는데, 노광, 현상, 에칭 등의 공정을 통하여 기판에 미세 회로 패턴이 형성되어 이루어진다. 따라서, 플렉시블 인쇄회로기판의 생산에 있어서, 회로 패턴의 상태가 양호 또는 불량인지 여부를 검사하는 검사과정이 매우 중요하다. 즉, 반도체 디바이스 제조용 플렉시블 인쇄회로기판의 생산에서는 제품의 회로 패턴 내에서의 합선, 단락, 돌기, 패임 등의 각종 결함이 발생하여 큰 문제가 되고 있으며, 이들의 효과적인 검사가 생산성 및 품질관리의 관건이 되고 있다.
종래의 인쇄회로기판에 형성된 패턴의 검사에서는 일정한 크기의 사각 시트(sheet) 형태의 제품을 작업자가 공급하고, 자동검사 후, 작업자가 취출하는 배치 프로세스(batch process)에 의하여 작업이 수행되었다. 하지만, 이러한 방식에 의 한 경우에는 대량 생산 시에 많은 장비가 소요되어, 막대한 설비 투자가 필요하다. 또한, 작업자의 숙련도에 따라 생산성이 좌우됨으로써, 제조원가 부담과 취급상이 부주의로 인한 제품 수율 관리에 어려움이 발생하고 있다.
일반적으로 광학적 검사 시스템을 이용하여 인쇄회로기판의 외관을 검사함에 있어서, 규격 상으로는 불량이지만, 양품으로 판정되는 미검출이나, 규격상 양품인데도 불구하고 불량으로 판정되는 과검출 현상이 발생할 수 있다. 이러한 미검출 또는 과검출 현상은 제품과 광학 검사장치의 신뢰성에 절대적인 영향을 미치는 중요한 요소이다.
특히, 종래의 광학적 검사 시스템은, 인쇄회로기판의 미세 패턴을 양품으로 정의된 규격과 대비하여 검사 대상 패턴에 리드(lead)의 합선, 단락, 돌기, 및 패임 등을 광학적 방법으로 자동으로 검사함에 있어서, 양품 성분에 해당되는 부분을 불량으로 판정하는 과검출(overkill) 현상으로 인하여 제품의 생산성 및 채산성이 저하되는 문제점이 발생된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 패턴이 형성된 표면의 외관성 이물질을 제거하여 과검출 현상을 최소화하고, 인쇄회로기판의 이송방향에 대한 수직 방향으로의 이미지 스캔에 의하여 효율적인 검사가 가능한 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치는, 일방향으로 연장되도록 이송되어 공급되는 기판에 형성된 패턴을 촬상하고, 촬상된 영상정보를 처리하여 상기 기판에 형성된 패턴의 결함 유무를 검사하는 것으로, 상기 기판을 공급하는 공급부; 상기 기판의 적어도 일면에 존재하는 이물질을 제거하는 이물질 제거부; 상기 기판에 형성된 패턴의 결함 유무를 검사하는 검사부; 상기 기판에 형성된 패턴의 결함 유무에 따라, 상기 기판에 검사 결과를 표시하는 검사 표시부; 및 상기 검사 결과의 표시가 완료된 상기 기판을 회수하는 회수부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 공급부는, 상기 기판이 권심체에 권취되어 권취롤로 형성되고, 상기 기판이 상기 권취롤로부터 풀리면서 일방향으로 연장되도록 이송되어 공급되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 이물질 제거부는, 브러싱에 의하여 상기 기판에 부착된 이물질을 제거하는 브러시와, 이온 에어를 분사하여 상기 이물질을 제거하는 노즐, 표면에 점착성 물질이 도포되어, 상기 이물질을 접촉에 의하여 제거하는 제1 점착 롤러, 및 표면에 상기 제1 점착 롤러보다 점착성이 큰 점착성 물질이 도포되어, 상기 제1 점착 롤러에 부착되는 이물질을 접촉에 의하여 제거하는 제2 점착롤러를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 검사부가, 상기 기판에 빛을 조사하는 조명, 및 상기 기판으로부터 반사되는 빛에 의하여 상기 기판에 형성된 패턴을 촬상하는 카메라를 구비하고, 상기 조명 및 상기 카메라가, 상기 기판의 폭 방향으로 이송되면서 촬상하는 것이 바람직하다.
상기 검사 표시부는, 상기 결함이 있는 것으로 판정된 디바이스에 잉크 마킹 또는 에어 실린더를 이용한 펀칭 마킹하여 표시한다.
상기 회수부는, 상기 기판이 권취롤에 권취되도록 상기 기판을 회수한다.
미리 설정된 마스터 이미지 및 상기 검사부로부터 촬상된 영상정보가 저장되는 저장수단, 및 상기 영상정보와 상기 마스터 이미지를 비교하여 상기 기판에 형성된 패턴의 결함 유무를 판정하는 제어부를 더 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 측면에 의한 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치는, 양면에 회로 패턴이 형성되는 기판에 대하여, 일방향으로 연장되도록 이송되어 공급되는 기판에 형성된 패턴을 촬상하고, 촬상된 영상정보를 처리하여 상기 기판에 형성된 패턴의 결함 유무를 검사하는 것으로, 상기 기판이 권심체에 권취되어 권취롤로 형성되고, 상기 기판이 상기 권취롤로부터 풀리면서 일방향으로 연장되도록 이송되어 공급되도록 하는 공급부; 상기 기판의 양면에 존재하는 이물질을 제거하는 이물질 제거부; 상기 기판의 양면에 형성된 패턴의 결함 유무를 검사하는 검사부; 상기 기판에 형성된 패턴의 결함 유무에 따라, 상기 기판에 검사 결과를 표시하는 검사 표시부; 및 상기 검사 결과의 표시가 완료된 상기 기판을 권취롤에 권취되도록 회수하는 회수부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 검사부가, 상기 기판에 빛을 조사하는 조명, 및 상기 기판으로부터 반사되는 빛에 의하여 상기 기판에 형성된 패턴을 촬상하는 카메라가 각각 상기 기판의 양면에 배치되어 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 측면에 의한 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치는, 일면에 회로 패턴이 형성되고 광투과성을 갖는 기판에 대하여, 일방향으로 연장되도록 이송되어 공급되는 기판에 형성된 패턴을 촬상하고, 촬상된 영상정보를 처리하여 상기 기판에 형성된 패턴의 결함 유무를 검사하는 것으로, 상기 기판이 권심체에 권취되어 권취롤로 형성되고, 상기 기판이 상기 권취롤로부터 풀리면서 일방향으로 연장되도록 이송되어 공급되도록 하는 공급부; 상기 기판의 적어도 일면에 존재하는 이물질을 제거하는 이물질 제거부; 상기 기판의 일면에 형성된 패턴의 결함 유무를 검사하는 검사부; 상기 기판에 형성된 패턴의 결함 유무에 따라, 상기 기판에 검사 결과를 표시하는 검사 표시부; 및 상기 검사 결과의 표시가 완료된 상기 기판을 권취롤에 권취되도록 회수하는 회수부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 패턴이 형성된 표면의 외관성 이물질을 제거하여 과검출 현상을 최소화하고, 인쇄회로기판의 이송방향에 대한 수직 방향으로의 이미지 스캔에 의하여 효율적인 검사가 가능한 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치를 제공할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예로서, 양면에 패턴이 형성된 기판을 검사하는 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2는 도 1의 플렉시블 인쇄회로기판을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 3 내지 도 7은 도 1의 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치의 각각의 구성요소를 개략적으로 도시한 도면들이다.
도면을 참조하면, 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치(100)는, 일방향으로 연장되도록 이송되어 공급되는 기판(10)에 형성된 패턴을 촬상하고, 촬상된 영상정보를 처리하여 기판에 형성된 패턴의 결함 유무를 검사하는 것으로, 공급부(110); 이물질 제거부(120); 검사부(130); 검사 표시부(140); 및 회수부(150)를 구비한다.
상기 공급부(110)는 상기 기판(10)을 공급한다. 상기 이물질 제거부(120)는 기판(10)의 적어도 일면에 존재하는 이물질을 제거한다. 상기 검사부(130)는 기판(10)에 형성된 패턴의 결함 유무를 검사한다. 상기 검사 표시부(140)는 기판(10)에 형성된 패턴의 결함 유무에 따라, 기판(10)에 검사 결과를 표시한다. 상기 회수부(150)는 검사 결과의 표시가 완료된 기판(10)을 회수한다.
상기 기판(10)은 그 표면에 회로 패턴이 형성되고, 그 위에 반도체 칩 등이 실장되어, 메모리 등의 각종 반도체 디바이스들의 제조에 사용되는 것으로, 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)이 사용될 수 있다. 상기 기판(10)으로는 다양한 재질로 이루어질 수 있는데, 액정표시장치, 플라즈마 디스플레이 패널 등 다양한 반도체 디바이스들에서 유연한 인쇄회로기판이 필요함에 따라 필름(film), 테이프(tape) 타입 등의 플렉시블 인쇄회로기판이 많이 사용되고 있다.
플렉시블 형태의 인쇄회로기판에는 TAB(Tape Automatic Bonding), COF(Chip On Film) 기판 등이 있는데, 노광, 현상, 에칭 등의 공정을 통하여 기판에 미세 회로 패턴이 형성되어 이루어진다. 이때, 기판으로는 기판(10)의 양면에 회로 패턴이 형성되는 실시예와, 기판(30)의 일면에 회로 패턴이 형성되고 일정정도의 광투과성 을 갖는 실시예가 있을 수 있다. 본 실시예에서는 양면에 회로 패턴이 형성되는 기판(10)의 광학적 검사장 장치를 중심으로 기술한다.
상기 기판(10)은 권심체(111)에 권취되어 권취롤로 형성되어 준비된다. 즉, 본 발명에 따라 플렉시블 인쇄회로기판(10)이 공급부(110)로부터 롤(roll) 형태로 공급되고, 회수부(150)로 롤(roll) 형태로 회수되어, 본 발명에 따른 광학검사장치(100)에서는 롤-투-롤(roll to roll) 연속적인 기판 공급 및 회수 형태를 갖는다. 따라서, 일정시간 무인화 운전이 가능하여, 검사 공정에 있어서, 생산성 향상이 가능하고, 제조원가 측면에서도 시트(sheet) 타입의 기판 공급 및 회수 형태에 비하여 우수한 경쟁력을 가질 수 있다.
상기 공급부(110)는, 기판(10)이 권취롤(111)로부터 풀리면서 상기 검사부(130)로 일방향으로 연장되도록 이송되어 공급되도록 한다. 이를 위하여 공급부(110)는, 기판(10)이 권취되는 제품롤(112)과, 제품롤(112)에 권취되는 기판(10)의 사이에 개재되는 간지(20)가 권취되는 간지롤(113), 및 기판(10)과 간지(20)의 이송 또는 텐션 유지를 위한 롤러(114, 115, 116)들을 구비한다.
이때, 참조번호 114는 상하로 이동 가능한 텐션 롤러(114)로서, 상하로 이동되면서 제품롤(112)의 기판(10) 사이에 개재되어 있는 상태로부터 풀려 나와 간지 롤러(113)에 감기는 간지(20)의 장력을 조절한다. 또한, 참조번호 116은 이송 롤러(116)로서, 제품롤(112)로부터 풀려 나오는 기판(10)을 다음 스테이지의 이물질 제거부(120)로 일정한 텐션(tension)을 유지시키면서 이송시킨다.
이러한 이송 롤러(160)가 각각의 구성 요소들(110, 120, 130, 140, 150) 사 이에 구비되고, 이송 롤러들(160)이 서보 모터에 의하여 회전하면서, 기판(10)의 수평 이송 특성을 가지면서, 일정한 텐션(tension)을 유지하면서 기판(10)을 이송시킬 수 있다.
기판(10) 공급의 회전 제어는 전단의 버퍼 센서들(117)의 감지 위치에 따라 자동으로 동작한다. 또한, 롤(roll) 형태의 제품은 무게가 고하중으로 고정 샤프트에의 장탈착에 어려움이 있으므로, 샤프트 하부에 롤을 자동으로 장착 및 탈착이 가능한 자동 장탈착 장치(미도시)가 구비되는 것이 바람직하다.
상기 이물질 제거부(120)는 기판(10)의 적어도 일면에 존재하는 이물질을 제거하는 것으로, 본 실시예에서와 같이 기판(10)의 양면에 회로 패턴이 형성되는 경우에는 기판의 양면에 부착된 이물질을 제거하도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 이물질 제거부(120)가 기판의 표면에 외관성 이물질을 상기 검사부(130)에서 검사하기 전 단계에서 제거함으로써, 패턴이 형성된 표면의 외관성 이물질이 부착되어 촬상 시 영상정보의 왜곡에 의하여 결함이 아닌 경우에도 결함으로 판정하는 과검사(overkill) 현상을 최소할 수 있다.
상기 이물질 제거부(120)는 브러싱에 의하여 기판(10)의 표면에 부착된 이물질을 제거하는 브러시(121)와, 이온 에어(ion air)를 분사하여 이물질을 제거하는 노즐(122), 및 표면에 점착성 물질이 도포되어 이물질을 접촉에 의하여 제거하는 점착부(123)를 구비한다.
상기 브러시(121)는 기판(10)의 표면에 부착된 비교적 큰 입자의 이물질들을 브러싱 작업에 의하여 털어 내는 것으로, 기판(10)의 표면에 형성된 패턴이 손상되 지 아니하도록, 가능한 부드러운 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 노즐(122)은 정전기에 의하여 기판(10)의 표면에 부착된 이물질들을 이온 에어 분사에 의하여 탈락시킨다.
상기 점착부(123)는 제1 점착 롤러(123a)와 제2 점착 롤러(123b)를 구비한다. 제1 점착 롤러(123a)는 표면에 점착성 물질이 도포되는 것으로, 도면상의 X 방향으로 이송되는 기판(10)과 직접 접촉되면서 회전하도록 하여, 기판(10)에 부착된 이물질을 연속적으로 제거한다. 제2 점착 롤러(123b)는 표면에 상기 제1 점착 롤러(123a)보다 점착성이 큰 점착성 물질이 도포되는 것으로, 제1 점착 롤러(123a)와 직접 접촉되면서 회전하도록 하여, 제1 점착 롤러(123a)에 부착된 이물질을 접촉에 의하여 연속적으로 제거한다.
상기 검사부(130)는 기판(10)에 형성된 패턴의 결함 유무를 촬상된 영상정보로부터 판별하는 것으로, 기판(10)에 빛을 조사하는 조명(131), 및 기판(10)으로부터 반사되는 빛에 의하여 기판(10)에 형성된 패턴을 촬상하는 카메라(132)를 구비한다.
이때, 기판(10)은 이송 롤러(16)들에 의하여 소정의 텐션을 유지하면서 평탄화되어 도면상의 X 방향으로 이송된다. 또한, 상기 조면(131) 및 카메라(132)는 기판(10)이 이송되는 X 방향에 대하여 수직인 방향, 즉 도면상의 Z 방향으로 이송되면서, 기판의 표면을 촬상한다.
이 경우에, 상기 조명(131) 및 카메라(132)가 이송되면서 기판(10)을 촬상하는 동안, 기판(10)의 이송이 정지되는 것이 바람직하다. 다만, 이 경우에도 기판 (10)의 이송이 정지되지 아니하고 계속 이송하면서 복수 개의 카메라에서 촬상된 정보를 종합하여 영상을 얻는 다른 실시예도 가능하다.
본 발명에 따라, 상기 조명(131) 및 카메라(132)가 기판(10)의 이송 방향(X 방향)에 대하여 수직인 방향으로 이송되면서 촬상을 수행함으로써, 적은 대수의 카메라로 기판(10) 표면의 이미지 스캔(image scan)이 가능하다. 이때, 도면에 도시된 바와 같이, 복수대의 조명(131) 및 카메라(132)가 기판(10)의 상면 및 하면 소정 간격 이격되도록 배치되어, 양면에서 기판(10) 표면의 영상을 얻을 수 있다. 따라서, 기판(10)에 형성된 패턴의 불량 유무를 더욱 효율적으로 검사할 수 있다.
이를 위하여, 롤 형태의 제품(기판)을 전후 서보 모터에 의한 휠(wheel) 회전에 의해 수평 이송 특성을 가지며, 일정한 텐션을 유지한 상태에서 기판의 평탄도를 유지하며, 상하 운동 기능과 이송방향의 수직방향으로 이미지 스캔하는 서보 등속운동이 가능하도록 한다.
또한, 상기 조명(131) 및 카메라(132)의 이송에 의한 이미지 스캔에 의하여 300mm 이상의 광폭의 제품의 자동 검사가 가능하도록 함으로써, 생산성 향상에 혁신적으로 기여할 수 있다.
상기 조명(131) 및 카메라(132)에 의하여 촬상된 영상정보는 미리 설정된 마스터 이미지의 영상정보와 비교 분석하여, 기판(10)에 형성된 패턴의 결함 유무를 판정할 수 있다. 이를 위하여, 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치(400)는 도 10에 도시된 바와 같은 블록 구성을 가질 수 있다.
플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치(400)는 미리 설정된 마스터 이미 지 및 상기 검사부로부터 촬상된 영상정보가 저장되는 저장수단(472), 및 영상정보와 마스터 이미지를 비교하여 기판에 형성된 패턴의 결함 유무를 판정하는 제어부(471)를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 제어부(471) 및 저장수단(472)을 구비하는 바람직한 실시예로서 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치(400)는 공급부(410), 이물질 제거부(420), 검사부(430), 검사 표시부(440), 회수부(450), 및 제어부(471)를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 제어부(471)는 검사부(430)의 영상정보의 획득 및 패턴의 결함 유무의 판별뿐만 아니라, 상기 공급부(410)로부터 검사부(430)를 거쳐 회수부(450)에 이르는 기판(10)의 이송 및 각각의 구성요소에서의 이물질 제거, 검사 표시등의 작업을 제어한다. 이를 위하여, 상기 제어부(471)에는 사용자 입력을 받는 조작부(473) 및 진행 상황 등의 다양한 작동 정보를 사용자에게 보여주는 표시부(474)가 연결되는 것이 바람직하다.
상기 검사 표시부(140)는 기판(10)에 형성된 패턴의 결함 유무에 따라, 기판(10)에 검사 결과를 표시하는 것으로, 본 실시예에서는 검사부(130, 430)의 검사 결과로부터 결함이 있는 것으로 판정된 디바이스에 결함 내지는 불량을 표시한다. 이때, 기판의 양면에 패턴이 형성된 본 실시예에서는 검사 표시부(140)가 기판의 상면 및 하면에 각각 배치되어, 양면에 존재하는 결함부를 각각 표시할 수 있다.
그 구체적 실시예로서, 결함이 있는 것으로 판정된 디바이스에 잉크 마킹 또는 에어 실린더를 이용한 펀치 마킹(punch marking)하여 표시할 수 있다. 다만, 본 발명에 의한 결함 디바이스에의 표시 방법은 이에 한정되지 아니하고 여타의 다양한 방법들이 사용될 수 있다. 이때, 결함의 표시는 별도로 구비되는 CCD(charge coupled device, 미도시)에 의한 위치 보정 후에 서보 로봇을 이용하여 결함의 마킹을 수행할 수 있다.
상기 회수부(150)는 검사 결과의 표시가 완료된 기판(10)을 회수하는 것으로, 기판(10)이 권취롤에 권취되도록 기판(10)을 회수한다. 이를 위하여 회수부(150)는, 기판(10)이 권취되는 제품롤(152)과, 제품롤(152)에 권취되는 기판(10)의 사이에 개재되는 간지(20)가 권취되는 간지롤(153), 및 기판(10)과 간지(20)의 이송 또는 텐션 유지를 위한 롤러(154, 155, 156)들을 구비한다.
이때, 참조번호 154는 상하로 이동 가능한 텐션 롤러(154)로서, 상하로 이동되면서 제품롤(152)에 감기는 기판(10) 사이에 개재되어 함께 감기는 간지(20)의 장력을 조절한다. 또한, 참조번호 156은 이송 롤러(156)로서, 제품롤(152)에 감기는 기판(10)을 이전 스테이지의 검사 표시부(140)로부터 일정한 텐션(tension)을 유지시키면서 이송시킨다.
이러한 이송 롤러(160)가 각각의 구성 요소들(110, 120, 130, 140, 150) 사이에 구비되고, 이송 롤러들(160)이 서보 모터에 의하여 회전하면서, 기판(10)의 수평 이송 특성을 가지면서, 일정한 텐션(tension)을 유지하면서 기판(10)을 이송시킬 수 있다.
기판(10) 공급의 회전 제어는 전단의 버퍼 센서들(157)의 감지 위치에 따라 자동으로 동작한다. 또한, 롤(roll) 형태의 제품은 무게가 고하중으로 고정 샤프트 에의 장탈착에 어려움이 있으므로, 샤프트 하부에 롤을 자동으로 장착 및 탈착이 가능한 자동 장탈착 장치(미도시)가 구비되는 것이 바람직하다.
도 8에 도시된 실시예에서는 상기 기판(10)이 이송되는 방향으로 복수개의 이송롤러(260)들이 배치되고, 상기 이송롤러들(260) 중에서 적어도 두 개의 이송롤러 사이에 상하 이동이 가능한 덴서 롤러(280)가 배치되도록 한다. 이에 따라, 이송되는 기판(10)의 텐션을 일정하게 유지하고, 이송되는 기판(10)을 평탄화시키고, 기판(10)의 이송에 있어서 정확한 위치를 제어하여, 더욱 안정적인 이물질 제거 작업, 검사 작업, 및 검사 표시 작업을 수행할 있도록 한다.
도 9는 본 발명에 따른 바람직한 다른 실시예로서, 일면에 패턴이 형성된 광투과성의 기판을 검사하는 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판의 광학적 검사장치(300)는 도 1 내지 도 8에 도시된 실시예와 동일한 기능을 수행하는 동일한 구성요소에 대해서는 유사한 참조번호를 사용하고, 이들에 대한 자세한 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치(300)는, 일면에 회로 패턴이 형성되고 광투과성을 갖는 기판에 대하여, 일방향으로 연장되도록 이송되어 공급되는 기판에 형성된 패턴을 촬상하고, 촬상된 영상정보를 처리하여 상기 기판에 형성된 패턴의 결함 유무를 검사하는 것으로, 공급부(310); 이물질 제거부(320); 검사부(330); 검사 표시부(340); 및 회수부(350)를 구비한다.
상기 공급부(310)는 상기 기판(30)이 권심체(311)에 권취되어 권취롤로 형성 되고, 기판(30)이 상기 권취롤로부터 풀리면서 일방향으로 연장되도록 이송되어 공급되도록 한다. 상기 이물질 제거부(320)는 기판(30)의 적어도 일면에 존재하는 이물질을 제거한다. 상기 검사부(330)는 기판(30)에 일면에 형성된 패턴의 결함 유무를 검사한다. 상기 검사 표시부(340)는 기판(30)에 형성된 패턴의 결함 유무에 따라, 기판(30)에 검사 결과를 표시한다. 상기 회수부(350)는 검사 결과의 표시가 완료된 기판(30)을 권취롤에 권취되도록 회수한다.
상기 이물질 제거부(320)는 기판(30)의 적어도 일면에 존재하는 이물질을 제거하는 것으로, 본 실시예에서와 같이 기판(30)의 일면에 회로 패턴이 형성되는 경우에는 기판의 일면에 부착된 이물질을 제거하도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 이물질 제거부(320)가 기판의 표면에 외관성 이물질을 상기 검사부(330)에서 검사하기 전 단계에서 제거함으로써, 패턴이 형성된 표면의 외관성 이물질이 부착되어 촬상된 영상정보의 왜곡에 의하여 결함이 아닌 경우에도 결함으로 판정하는 과검사(overkill) 현상을 최소할 수 있다.
상기 이물질 제거부(320)는, 표면에 점착성 물질이 도포되어, 상기 이물질을 접촉에 의하여 제거하는 제1 점착 롤러(323a), 및 표면에 상기 제1 점착 롤러(323a)보다 점착성이 큰 점착성 물질이 도포되어, 제1 점착 롤러(323a)에 부착되는 이물질을 접촉에 의하여 제거하는 제2 점착롤러(323b)를 구비하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 기판(30)의 일면, 즉 도시된 실시예에서는 상면에만 패턴이 형성되므로, 패턴이 형성된 상면에만 제1 점착 롤러(323a)가 배치되도록 할 수 있다. 여기서, 그 하면에는 피딩(feeding) 롤러(323c)가 구비되고, 피딩 롤러(323c)의 하단에는 피딩 롤러(323d)에 점착된 이물질을 제거하도록 하는 또 다른 제2 점착롤러(323d)가 배치될 수 있다.
다른 실시예로서, 상기 피딩 롤러(323c)도 점착성 롤러가 적용되고, 기판(30)의 하면에 부착된 이물질이 접촉에 의하여 제거될 수 있을 것이다. 이는, 기판(30)이 소정의 광투과성을 가지며, 다음 단계의 검사부(330)에서 카메라(332)가 기판(30)을 투과하는 빛의 도움을 받아 이미지 스캔을 하므로, 기판(30)의 하면에 부착된 이물질을 제거하여, 검사에 있어서 이물질에 의한 과검출(overkill)을 방지할 수 있다.
상기 검사부(330)는, 기판(30)의 일면으로부터 이격되도록 배치되어, 기판(30) 방향으로 빛을 조사하는 조명(331), 및 기판(30)의 다른 일면으로부터 이격되도록 배치되어, 기판(30)을 투과하는 빛의 도움을 받아 기판(30)에 형성된 패턴을 촬상하는 카메라(332)를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치에 의하면, 인쇄회로기판의 이송방향에 대한 수직 방향으로의 이미지 스캔을 수행하여 효율적인 검사가 가능하다.
또한, 그에 따라 연속하여 이송되는 광폭의 인쇄회로기판에 대한 검사를 적은 수의 촬상 수단에 의하여 용이하게 수행할 수 있으며, 그로 인하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 패턴이 형성된 표면의 외관성 이물질을 제거하여 과검출 현상을 최소화할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 일방향으로 연장되도록 이송되어 공급되는 절연 기판의 적어도 일면에 형성된 회로 패턴을 가지는 회로기판에서 상기 패턴을 촬상하고, 촬상된 영상정보를 처리하여 상기 회로기판에 형성된 패턴의 결함 유무를 검사하는 것으로,
    상기 회로기판을 공급하기 위하여
    상기 회로기판이 권취되는 제품롤과,
    상기 제품롤에 권취되는 회로기판과 회로기판의 사이에 개재되는 간지가 권취되는 간지롤, 및
    상기 회로기판 및 상기 간지의 이송 또는 텐션 유지를 위한 롤러들을 구비하는 공급부;
    상기 회로기판의 적어도 일면에 존재하는 이물질을 제거하기 위해, 브러싱에 의하여 상기 회로기판에 부착된 이물질을 제거하는 브러시와, 이온 에어를 분사하여 상기 이물질을 제거하는 노즐 및 표면에 점착성 물질이 도포되어, 상기 이물질을 접촉에 의하여 제거하는 제1 점착 롤러를 구비하는 이물질 제거부;
    상기 회로기판에 형성된 패턴의 결함 유무를 검사하는 검사부;
    상기 회로기판에 형성된 패턴의 결함 유무에 따라, 상기 회로기판에 검사 결과를 표시하는 검사 표시부; 및
    상기 검사 결과의 표시가 완료된 상기 회로기판을 회수하기 위하여
    상기 회로기판이 권취되는 제품롤과,
    상기 제품롤에 권취되는 회로기판과 회로기판의 사이에 개재되는 간지가 권취되는 간지롤, 및
    상기 회로기판 및 상기 간지의 이송 또는 텐션 유지를 위한 롤러들을 가지는 회수부를 구비하며,
    상기 검사부는,
    상기 회로기판에 빛을 조사하는 조명, 및
    상기 회로기판으로부터 반사되는 빛에 의하여 상기 회로기판에 형성된 패턴을 촬상하는 카메라를 구비하고 상기 회로 기판의 폭 방향으로 이송되는 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 제거부가, 표면에 상기 제1 점착 롤러보다 점착성이 큰 점착성 물질이 도포되어, 상기 제1 점착 롤러에 부착된 이물질을 접촉에 의하여 제거하는 제2 점착롤러를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 조명 및 상기 카메라가 이송되면서 상기 기판을 촬상하는 동안, 상기 기판의 이송이 정지되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 검사 표시부가, 상기 결함이 있는 것으로 판정된 단위 회로기판에 잉크 마킹 또는 에어 실린더를 이용한 펀치 마킹으로 표시하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기판이 이송되는 방향으로 복수개의 이송롤러들이 배치되고, 상기 이송롤러들 중에서 적어도 두 개의 이송롤러 사이에 상하 이동이 가능한 덴서 롤러가 배치되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치.
  8. 제1항에 있어서,
    미리 설정된 마스터 이미지 및 상기 검사부로부터 촬상된 영상정보가 저장되 는 저장수단, 및
    상기 영상정보와 상기 마스터 이미지를 비교하여 상기 기판에 형성된 패턴의 결함 유무를 판정하는 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 검사부의 조명 및 카메라는 상기 회로기판의 양면에 배치되어 상기 회로기판의 양면의 이미지를 모두 촬상할 수 있는 것을 것을 특징으로 하는 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 검사부의 조명은 상기 기판의 일면으로부터 이격되도록 배치되어, 상기 기판 방향으로 빛을 조사하고,
    상기 검사부의 카메라는 상기 기판의 다른 일면으로부터 이격되도록 배치되어, 상기 기판을 투과하는 상기 조명광의 도움을 받아 상기 기판에 형성된 패턴을 촬상하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 인쇄회로기판의 광학적 검사장치.
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