KR101183179B1 - Method for checking of cof appearance using laser 3d measuring machine - Google Patents

Abstract

본 발명은 레이저 3차원 측정기를 이용한 COF 외관검사방법에 관한 것으로, COF의 외관을 검사하는 방법에 있어서; 상기 COF가 검사대의 고정플레이트상에 고정된 안내롤과, 상기 안내롤 양측에 구비된 텐션롤을 경유하여 팽팽하게 걸린 상태로 이송되게 하여 곡면 피팅을 극소화시키는 제1단계와; 상기 제1단계 후 적어도 하나 이상의 레이저를 통해 안내롤을 거쳐가는 COF에 수직하게 레이저빔을 조사하여 라인 스캔하는 제2단계와; 상기 제2단계에서 라인 스캔된 정보를 적어도 하나 이상의 카메라로 촬상하고 이를 컴퓨터로 전송하여 분석하는 제3단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 3차원 측정기를 이용한 COF 외관검사방법을 제공한다.
본 발명은 레이저 3차원 측정방식을 통해 기존에 검사하기 어려웠던 마이크로 크기의 찍힘 불량, 구겨짐 불량, 부서짐 불량 등을 쉽고 정확하게 검출할 수 있고, 이를 통해 제품의 품질 향상 및 생산 효율 향상을 달성하는 효과를 제공한다.The present invention relates to a method for inspecting the appearance of a COF using a laser three-dimensional measuring device, the method for inspecting the appearance of a COF; A first step of minimizing a curved fitting by allowing the COF to be conveyed in a tightly held state via a guide roll fixed on an inspection plate and a tension roll provided on both sides of the guide roll; A second step of irradiating a laser beam perpendicularly to a COF passing through the guide roll after the first step through at least one laser; And a third step of capturing the line-scanned information in at least one camera with at least one camera and transmitting the same to a computer for analysis.
The present invention can easily and accurately detect micro-sized defects, wrinkles, broken defects, and the like, which have been difficult to inspect in the past, through laser three-dimensional measurement method, thereby achieving an effect of improving product quality and improving production efficiency. to provide.

Description

레이저 3차원 측정기를 이용한 ＣＯＦ 외관검사방법{METHOD FOR CHECKING OF COF APPEARANCE USING LASER 3D MEASURING MACHINE}COD external inspection method using laser 3D measuring instrument {METHOD FOR CHECKING OF COF APPEARANCE USING LASER 3D MEASURING MACHINE}

본 발명은 레이저 3차원 측정기를 이용한 COF 외관검사방법에 관한 것으로, 보다 상게하게는 COF(Chip On Film)의 패턴이 끊기거나 찍히거나 이물이 묻어 있는 등의 불량을 쉽고 빠르며 정확하게 검사할 수 있도록 개선된 레이저 3차원 측정기를 이용한 COF 외관검사방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for inspecting the appearance of a COF using a laser three-dimensional measuring device. More specifically, the COF (Chip On Film) pattern can be easily and quickly and accurately inspected for defects such as breaks, prints, and foreign matters. It relates to a COF visual inspection method using a laser three-dimensional measuring machine.

일반적으로, COF(Chip On Film)는 필름 형태의 회로기판으로서, 상하부에 일렬로 형성되어 있는 다수개의 구멍(스프로킷 홀)을 구비하고 있으며, 얇은 기판을 사용할 수 있고 피치(리드 간의 거리)를 더욱 세밀하게 할 수 있어 핸드폰 등 통신기기 분야에서의 경박단소화를 위한 재료로 그 수요가 급증하고 있으며, 특히 LCD 드라이버 IC에서도 사용이 증대되고 있는 추세에 있다.In general, a chip on film (COF) is a film-type circuit board having a plurality of holes (sprocket holes) formed in a row at the top and bottom, and a thin substrate can be used and the pitch (lead distance) is further increased. As it can be precisely used, the demand for light and small sized materials in mobile communication devices such as mobile phones is increasing rapidly, and the use of LCD driver ICs is increasing.

이와 같은 COF 제품은 필름 형태의 길이가 긴 소재로 완성된 후, 전자제품(완제품)으로 조립되기 전에 패턴의 단락이나 단선, 긁힘, 크랙, 이물질, 칩의 파손 등을 정밀하게 검사하는 외관검사를 거친다.Such a COF product is inspected by an external inspection to precisely check for short circuits, disconnection, scratches, cracks, foreign objects, and chip breakage of the pattern after it is completed with a long film-like material and then assembled into an electronic product (finished product). Rough

이때, 만약 외관검사를 하지 않게 되면 생산되는 전자제품 전체가 불량처리되기 때문에 외관검사는 반드시 거쳐야 하는 과정일 뿐만 아니라 매우 중요한 과정이다.In this case, if the external inspection is not performed, the entire electronic product is poorly processed. Therefore, the external inspection is a very important process as well.

이러한 외관검사는 예컨대, 등록특허 제0700621호에 개시된 것처럼, 통상 검사기의 양측 상부에 검사할 필름을 권취한 릴과 검사대를 통과한 필름을 권취할 릴을 각각 설치하고, 상기 검사할 필름이 권취된 릴로부터 풀리면서 검사기 중앙의 검사대를 통과하도록 하며, 이때 검사대에서 확대경을 이용하여 검사자가 불량여부를 검사하였다.Such visual inspection is, for example, as disclosed in Korean Patent No. 0700621. In each case, a reel winding the film to be inspected and a reel to wind the film passing through the inspection table are respectively installed on both upper sides of the inspector, and the film to be inspected is wound. It was released from the reel and passed through the inspection stand in the center of the inspector.

그런데, 상술한 방식은 시간이 많이 걸리고, 정확한 검사에 있어 한계를 가지므로 최근에는 카메라를 장착하여 이를 촬상하고, 촬상된 사진을 확대하여 실시간 체크하는 방식이 개시되고 있다.However, since the above-described method takes a long time and has a limitation in accurate inspection, recently, a method of mounting a camera and capturing it, enlarging a captured picture and real-time check has been disclosed.

그러나, 카메라로 촬상한 후 화면상에서 이를 검사하는 2D 방식은 마이크로단위로 생긴 찍힘이나 구겨짐 등에 대한 검사가 정확하지 못하고 어려운 점이 있었다.However, the 2D method of inspecting the image on the screen after taking a picture with a camera has a problem that it is difficult to precisely inspect the microscopic photographing or wrinkles.

특히, 마이크로단위로 생긴 부서짐 등은 카메라로 발견하기 어렵기 때문에 다른 대안이 시급히 요청되고 있는 실정이다.In particular, since the breakage caused by the micro unit is difficult to find with a camera, another alternative is urgently required.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 한계성을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 레이저 스캔 방식을 도입하여 필름에 발생된 마이크로 크기의 찍힘이나 구겨짐 또는 부서짐 등의 불량을 쉽고 정확하게 검사할 수 있도록 하여 제품의 품질 향상은 물론 생산 효율을 증대시킬 수 있도록 한 레이저 3차원 측정기를 이용한 COF 외관검사방법을 제공함에 그 주된 목적이 있다.The present invention was created in view of the limitations of the prior art as described above, and by introducing a laser scanning method, it is possible to easily and accurately inspect the defects such as micro-sized stamping, wrinkles or fractures generated in the film The main object of the present invention is to provide a COF visual inspection method using a laser three-dimensional measuring device that can improve product quality as well as increase production efficiency.

본 발명은 상기한 해결 과제를 달성하기 위한 수단으로, COF의 외관을 검사하는 방법에 있어서; 상기 COF가 검사대의 고정플레이트상에 고정된 안내롤과, 상기 안내롤 양측에 구비된 텐션롤을 경유하여 팽팽하게 걸린 상태로 이송되게 하여 곡면 피팅을 극소화시키는 제1단계와; 상기 제1단계 후 적어도 하나 이상의 레이저를 통해 안내롤을 거쳐가는 COF에 수직하게 레이저빔을 조사하여 라인 스캔하는 제2단계와; 상기 제2단계에서 라인 스캔된 정보를 적어도 하나 이상의 카메라로 촬상하고 이를 컴퓨터로 전송하여 분석하는 제3단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 3차원 측정기를 이용한 COF 외관검사방법을 제공한다.The present invention provides a means for achieving the above object, in the method for inspecting the appearance of the COF; A first step of minimizing a curved fitting by allowing the COF to be conveyed in a tightly held state via a guide roll fixed on an inspection plate and a tension roll provided on both sides of the guide roll; A second step of irradiating a laser beam perpendicularly to a COF passing through the guide roll after the first step through at least one laser; And a third step of capturing the line-scanned information in at least one camera with at least one camera and transmitting the same to a computer for analysis.

이때, 상기 제2단계 및 상기 제3단계에서 사용되는 레이저와 카메라는 3개이고, 이들은 각각 COF의 폭을 3등분하여 등분된 부분을 나누어 조사하고 촬상하는 것에도 그 특징이 있다.At this time, there are three lasers and cameras used in the second step and the third step, and these are characterized by the fact that the respective portions are divided into three parts by dividing the width of the COF and irradiated and photographed.

본 발명은 레이저 3차원 측정방식을 통해 기존에 검사하기 어려웠던 마이크로 크기의 찍힘 불량, 구겨짐 불량, 부서짐 불량 등을 쉽고 정확하게 검출할 수 있고, 이를 통해 제품의 품질 향상 및 생산 효율 향상을 달성하는 효과를 제공한다.The present invention can easily and accurately detect micro-sized defects, wrinkles, broken defects, etc., which have been difficult to inspect in the past through a laser three-dimensional measurement method, thereby improving the product quality and improving production efficiency. to provide.

도 1 및 도 2a,b는 본 발명에 따른 레이저 3차원 측정기를 이용한 COF 외관검사방법에 사용되는 COF 외관검사기를 보인 예시도이다.
도 3a,b 내지 도 6은 본 발명에 따른 레이저 3차원 측정기를 이용한 COF 외관검사방법를 보인 예시도이다.1 and 2a, b is an exemplary view showing a COF appearance inspector used in the COF appearance inspection method using a laser three-dimensional measuring device according to the present invention.
3a, b to 6 is an exemplary view showing a COF appearance inspection method using a laser three-dimensional measuring device according to the present invention.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 대한 구체적인 설명에 앞서, 본 발명과 관련된 레이저 스캔 기술에 대하여 먼저 간략히 살펴보기로 한다.Prior to the detailed description of the present invention, the laser scanning technology related to the present invention will be briefly described first.

주지된 바와 같이, 대부분의 광원은 다양한 파장의 빛을 방출한다. 또한 빛이 전파되어 나아가면서 퍼지게 되므로 광원에서 멀어지면 빛의 세기가 점점 작아진다. 이는 광원에서 실제로 빛을 방출하는 원자가 파장, 위상, 방향이 일정하지 않은 빛을 방출하기 때문이다.As is known, most light sources emit light of various wavelengths. In addition, since the light propagates and spreads, the light intensity gradually decreases away from the light source. This is because the atoms that actually emit light in the light source emit light that is not constant in wavelength, phase, or direction.

반면에 레이저는 파장이 일정하고 결이 맞는 빛을 방출한다. 따라서 레이저빔(beam)은 세기가 강하고 한 가지 색을 띠며, 지름의 변화가 거의 없이 멀리까지 전달된다.Lasers, on the other hand, emit light with a constant wavelength and texture. Therefore, the laser beam is strong in intensity, has one color, and is transmitted far with little change in diameter.

이와 같은 이유로 인하여, 다양한 분야에서 레이저가 활용되고 있는데, 가장 쉽게 찾아볼 수 있는 예로, 발표회를 할 때 화면의 한 부분을 가리키는데 쓰는 레이저포인터를 들 수 있다.For this reason, lasers are used in various fields. The easiest example is the laser pointer that is used to point to a part of the screen during the presentation.

이러한 레이저는 최근 의료 장비로도 많은 각광을 받고 있는데 신체의 작은 부분을 절단한다거나 안과수술에서 망막과 같은 예민한 부분을 섬세하게 잘라야 할 때 수술용 절단기구의 역할로 많이 사용되고 있으며, 또한 가간섭성이 높은 빛을 방출하므로, 빛의 간섭 정보를 필름에 기록하여 물체의 3차원 정지영상을 저장하는 홀로그래피 기술에도 사용되고 있다.These lasers are receiving a lot of attention recently as medical devices, and they are widely used as a surgical tool when cutting small parts of the body or delicately cutting sensitive parts such as the retina in ophthalmic surgery. Since it emits high light, it is also used in holography technology that records interference information of light on a film and stores three-dimensional still images of an object.

본 발명과 관련하여 레이저광을 이용하려는 움직임들이 일본 TOYOBO사, HITACHI사, TOSHIBA사, SEKISUI CHEM사, SUMITOMO METAL사 등을 중심으로 활발하게 일어나고 있으나, 이들 회사들에 의한 개시기술들은 대부분 광센서의 개념, 즉 발광과 수광을 통한 광정보를 활용하고 있는 기술 수준에 머물고 있고, 이를 당해 분야와 관련하여 스캔 방식으로 전환하고 카메라 촬상과 연계시킨 개념은 아직까지 출현되고 있지 않았다.In connection with the present invention, the movement to use the laser light is actively taking place around TOYOBO, HITACHI, TOSHIBA, SEKISUI CHEM, SUMITOMO METAL, etc. in Japan, but most of the disclosed technologies by these companies The concept, that is, the technology level that utilizes light information through light emission and light reception, has not yet emerged, which has been converted to a scanning method and associated with camera imaging in the related field.

이는 레이저 스캔이 대부분 그 대상을 리지드(Rigid)한 고체로 하고 있다는 점에 주목할 필요가 있는데, 본 발명과 같은 얇은 필름(박막)의 경우 곡면피팅이 발생하기 때문에 10~20㎛ 단위의 검사를 실시해야하는 당해 분야의 특성상 박막은 레이저 스캔시 많은 떨림 현상을 초래하고 이것은 곧바로 노이즈로 작용하므로 사실상 정확한 판독을 불가능하게 만들기 때문이다. It is worth noting that the laser scan is mostly made of a rigid solid. In the case of a thin film (thin film) like the present invention, since the curved fitting occurs, the inspection is performed in units of 10 to 20 μm. Due to the nature of the art to be done, thin films result in a lot of vibration in the laser scan, which immediately acts as noise, making virtually no accurate readings possible.

본 발명은 이와 같은 사실들에 주목하여, COF와 같은 박막 필름을 검사할 때 곡면 피팅을 극소화시켜 정확한 레이저 스캔이 가능하도록 하고, 이를 카메라와 연계시켜 3D 분석이 가능하게 함으로써 마이크로 크기의 구겨짐이나 찍힘, 부서짐 등을 정확하게 검출해 낼 수 있도록 구성한 것이다.In light of these facts, the present invention minimizes curved fittings when inspecting thin films, such as COF, to enable accurate laser scanning, and enables 3D analysis in conjunction with a camera to enable microscopic wrinkling or stamping. , Brokenness, etc. can be detected accurately.

보다 구체적으로, 본 발명은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 검사대인 고정플레이트(100)를 포함한다.More specifically, the present invention, as shown in Figures 1 and 2, includes a fixing plate 100 as an inspection table.

그리고, 상기 고정플레이트(100)에는 적어도 하나 이상의 레이저(200)와, 적어도 하나 이상의 카메라(300)가 설치된다.In addition, at least one laser 200 and at least one camera 300 are installed on the fixed plate 100.

아울러, 상기 고정플레이트(100)의 적소에는 안내롤(110)이 구비되고, 상기 안내롤(110)은 롤샤프트(120)를 통해 지지된 채 상기 고정플레이트(100) 상에 견고히 고정된다.In addition, the guide roll 110 is provided in place of the fixing plate 100, the guide roll 110 is firmly fixed on the fixing plate 100 while being supported through the roll shaft 120.

뿐만 아니라, 상기 안내롤(110)의 양측에는 텐션롤(130,140)이 각각 구비된다.In addition, tension rolls 130 and 140 are provided at both sides of the guide roll 110, respectively.

이 상태에서, 본 발명에 따른 박막 필름, 즉 COF(400)가 상기 텐션롤(130,140)중 인입측에 설치된 텐션롤(130)을 거쳐 상기 안내롤(110)에 밀착된 상태로 절반 정도 감긴 다음 다시 인출측에 설치된 텐션롤(140)을 거쳐 이송되도록 배치된다(실제 샘플 제작사진인 도 2b를 참고하면 더욱 쉽게 이해할 수 있음).In this state, the thin film according to the present invention, that is, the COF 400 is wound about half of the state in close contact with the guide roll 110 via the tension roll 130 installed on the inlet side of the tension roll (130,140) It is arranged to be conveyed again through the tension roll 140 installed on the withdrawal side (refer to FIG. 2B, which is a real sample production picture, to be more easily understood).

따라서, 상기 COF(400)의 곡면 피팅은 상기 한 쌍의 텐션롤(130,140)에 의해 극소화시킬 수 있게 되고, 본 발명에 따른 레이저 스캔이 가능하게 된다.Therefore, the curved fitting of the COF 400 can be minimized by the pair of tension rolls 130 and 140, and the laser scan according to the present invention can be performed.

여기에서, 상기 레이저(200)와 카메라(300)는 각 1개씩 1조를 이루어 3세트로 구비되면 더욱 더 정확한 검출이 가능하다.Here, when the laser 200 and the camera 300 are provided in three sets of one each, more accurate detection is possible.

그리고, 레이저 스캔은 라인 스캔(Line Scan) 방식이 바람직하며, 도 3a,b에서와 같이, 3세트일 경우라면 COF(400)의 폭을 3등분하여 3D 모듈(Module) 당 1/3씩 검사를 수행하면 더욱 더 정확한 검사를 수행할 수 있다.In addition, the laser scan is preferably a line scan method, and as shown in FIGS. 3A and 3B, in the case of three sets, the width of the COF 400 is divided into three and the third inspection is performed for each 3D module. You can perform a more accurate test by doing

예컨대, COF(400)의 폭이 48mm라면 3D 모듈당 17mm씩 검사를 하고, 이 경우 수직해상도는 픽셀당 7.7㎛를 유지함이 바람직하다.For example, if the width of the COF 400 is 48mm, inspection is performed by 17mm per 3D module, in which case the vertical resolution is preferably maintained at 7.7㎛ per pixel.

이때, 상기 레이저(200)는 반드시 측정 대상물인 COF(400)에 수직하게 설치되어야 하고, 카메라(300)는 50도 이상을 유지하여야 정확한 라인 스캔과 검출이 가능하다.In this case, the laser 200 must be installed perpendicular to the COF 400 that is a measurement target, and the camera 300 must maintain 50 degrees or more to enable accurate line scan and detection.

아울러, 카메라(300)를 통해 검출된 영상은 당해 분야에서 주지된 3차원 형상 분석기를 통해 분석이 가능한데, 본 발명에서는 본 발명에 맞게 개량된 알고리즘(노이즈 제거능이 향상된)을 갖는 3차원 형상 분석기를 사용하나 이는 본 발명의 주된 구성이 아니기 때문에 여기에서는 생략하기로 한다.In addition, the image detected by the camera 300 can be analyzed by a three-dimensional shape analyzer known in the art, in the present invention is a three-dimensional shape analyzer having an improved algorithm (improved noise removal ability) according to the present invention Although this is not the main configuration of the present invention will be omitted here.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 다음과 같은 작동관계를 갖는다.The present invention having such a configuration has the following operational relationship.

먼저 레이저(200)를 통해 레이저빔이 조사되면 정상적인 경우에는 도 3a에 도시된 바와 같이 레이저빔이 직선형태로 곧게 나타나게 된다.First, when the laser beam is irradiated through the laser 200, the laser beam appears straight in a straight line as shown in FIG. 3A.

하지만, 굴곡이나 구겨짐, 끊김, 찍힘 또는 표면에 이물이 묻어 있게 되면 레이저빔이 직선형태가 아닌 변형된 형태로 나타나게 된다.However, if a bent or wrinkled, broken, stamped or foreign matter on the surface of the laser beam will appear in a deformed form rather than a straight line.

이 경우, 카메라(300)는 그 상태를 촬상하게 되고, 촬상된 영상은 컴퓨터를 통해 도 4 및 도 5와 같은 형태로 화면에 디스플레이되게 된다.In this case, the camera 300 captures the state, and the captured image is displayed on the screen as shown in FIGS. 4 and 5 through a computer.

이후, 특정 알고리즘을 통해 촬상 정보를 가공하면, 도 6과 같은 형태로 검출영상이 나타나게 되어 검출 부위의 불량이 찍힘인지 구겨짐인지, 끊어짐인지 아니면 이물이 부착된 것인지를 정확하게 판별할 수 있게 된다.Subsequently, when the imaging information is processed through a specific algorithm, the detection image appears in the form as shown in FIG. 6, so that it is possible to accurately determine whether the defective part of the detection part is taken, wrinkled, broken or attached.

이와 같이, 본 발명에 따른 방법을 사용하게 되면 COF(400) 표면에 나타나는 마이크로 단위의 크기를 갖는 불량도 정확하고 쉽게 검출해 낼 수 있게 된다.As such, the use of the method according to the present invention enables accurate and easy detection of defects having the size of micro-units appearing on the surface of the COF 400.

100 : 고정플레이트 110 : 안내롤
120 : 롤샤프트 130,140 : 텐션롤
200 : 레이저 300 : 카메라
400 : COF100: fixed plate 110: guide roll
120: roll shaft 130,140: tension roll
200: laser 300: camera
400: COF

Claims (2)

COF의 외관을 검사하는 방법에 있어서;
상기 COF가 검사대의 고정플레이트상에 고정된 안내롤과, 상기 안내롤 양측에 구비된 텐션롤을 경유하여 팽팽하게 걸린 상태로 이송되게 하여 곡면 피팅을 극소화시키는 제1단계와;
상기 제1단계 후 3개의 레이저를 서로 다른 각도로 배치한 후 안내롤에 밀착된 COF의 한 지점에 수직하게 각 레이저로부터 발진된 레이저빔을 조사하되 COF의 폭을 상하로 3등분하여 각 레이저빔이 3등분된 각각을 분할하여 라인 스캔하는 제2단계와;
상기 제2단계에서 라인 스캔된 정보를 각 레이저와 한 쌍을 이뤄 설치된 3대의 각 카메라로 각각의 라인 스캔 부위를 촬상하고 이를 컴퓨터로 전송하여 분석하는 제3단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 3차원 측정기를 이용한 COF 외관검사방법.A method for inspecting the appearance of COF;
A first step of minimizing a curved fitting by allowing the COF to be conveyed in a tightly held state via a guide roll fixed on an inspection plate and a tension roll provided on both sides of the guide roll;
After the first step, the three lasers are arranged at different angles, and the laser beams emitted from the respective lasers are irradiated perpendicularly to one point of the COF adhered to the guide rolls. A second step of dividing each of the three equal parts into line scans;
And a third step of capturing each line scan area with each of three cameras installed in pairs with each laser and transmitting the line-scanned information in the second step to a computer for analysis. COF visual inspection method using laser 3D measuring machine. 삭제delete

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