KR101205970B1

KR101205970B1 - 브리지 연결불량 검출방법

Info

Publication number: KR101205970B1
Application number: KR1020100114997A
Authority: KR
Inventors: 정중기
Original assignee: 주식회사 고영테크놀러지
Priority date: 2010-11-18
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2012-11-28
Also published as: KR20120053726A; JP5632819B2; US8837809B2; TW201233997A; TWI481861B; DE102011086417A1; DE102011086417B4; CN102565606B; JP2012108134A; CN102565606A; US20120128232A1

Abstract

부품의 터미널들 사이를 단락시키는 브리지(bridge)를 검출하기 위한 브리지 연결불량 검출방법은 부품이 실장된 기판에 조사되어 반사된 복수의 광들을 통해 2D 이미지 및 높이 기반 정보를 획득하는 단계, 2D 이미지 및 높이 기반 정보 중 적어도 1개 이상을 이용하여 부품의 회전정보를 획득하는 단계, 회전정보를 이용하여 부품의 브리지 연결불량을 검출하기 위한 검사영역을 설정하는 단계, 2D 이미지를 이용하여 검사영역 내의 제1 브리지 영역을 추출하는 단계, 높이 기반 정보를 이용하여 검사영역 내의 제2 브리지 영역을 추출하는 단계, 및 제1 및 제2 브리지 영역들 중 적어도 1개 이상을 이용하여 부품의 브리지 연결불량 여부를 판단하는 단계를 포함한다.를 포함한다. 이와 같이, 2D 이미지에서 추출된 제1 브리지 영역과 높이 기반 정보에서 추출된 제2 브리지 영역을 통해 브리지 연결불량 여부를 보다 정확하게 검사할 수 있다.

Description

브리지 연결불량 검출방법{METHOD FOR DETECTING A BRIDGE CONNECTING FAILURE}

본 발명은 브리지 연결불량 검출방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부품의 터미널들을 단락시키는 브리지를 검출할 수 있는 브리지 연결불량 검출방법에 관한 것이다.

일반적으로, 기판 상에 장착되는 부품은 구동회로를 구비하는 몸체와 상기 몸체의 측면으로부터 돌출된 복수의 터미널들로 구성된다. 여기서, 상기 부품의 터미널들 각각은 솔더(납땜)를 매개체로 기판상의 패드들과 전기적으로 연결된다.

그러나, 상기 터미널들 각각이 솔더에 의해 상기 패드들과 전기적으로 연결될 때, 상기 패드들 또는 상기 터미널들 사이에도 솔더 물질이 형성될 수 있다. 이때, 상기 패드들 사이에 형성된 솔더 물질은 서로 분리되어야 할 상기 터미널들을 전기적으로 연결시켜 상기 터미널들 사이에서 쇼팅 불량(shorting failure)을 일으킬 수 있다. 이하, 상기 터미널들 사이에 형성되는 솔더 물질을 브리지(bridge)라고 하고, 상기 터미널들 사이에서 발생되는 상기 쇼팅 불량을 브리지 연결불량(bridge connecting failure)이라고 하겠다.

따라서, 상기 부품을 상기 기판 상에 장착시킨 후, 상기 터미널들 사이에 브리지 연결불량이 발생했는지 여부를 검사하여야 한다. 그러나, 기존 2D 검사방법은 단순히 카메라로 촬상된 이미지를 비교하는 방법이기 때문에 정확하게 검사하는데 한계가 있었다.

또한, 기판에 왜곡이 발생한 경우에는 검사하고자 하는 부품의 위치가 불규칙하게 바뀌게 되며, 이럴 경우 상기 터미널들 간의 연결불량을 정확하게 검사할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 높이값을 기반으로 터미널들 사이에서 발생되는 브리지 연결불량의 검출 정확도를 향상시킬 수 있는 브리지 연결불량 검출방법을 제공하는 것이다.

또한, 불특정 원인에 의해 기판에 왜곡이 생겨 부품의 위치가 바뀐 경우에도 상기 부품의 회전정보를 측정하여 이를 기반으로 브리지 연결불량을 정확하게 검사할 수 있는 브리지 연결불량 검출방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 브리지 연결불량 검출방법은 부품의 터미널들 사이를 단락시키는 브리지(bridge)를 검출하기 위한 브리지 연결불량 검출방법으로, 상기 부품이 실장된 기판에 조사되어 반사된 복수의 광들을 통해 2D 이미지 및 높이 기반 정보를 획득하는 단계, 상기 2D 이미지 및 상기 높이 기반 정보 중 적어도 1개 이상을 이용하여 상기 부품의 회전정보를 획득하는 단계, 상기 회전정보를 기초하여 상기 부품의 브리지 연결불량을 검출하기 위한 검사영역을 설정하는 단계, 상기 2D 이미지를 이용하여 상기 검사영역 내의 제1 브리지 영역을 추출하는 단계, 상기 높이 기반 정보를 이용하여 상기 검사영역 내의 제2 브리지 영역을 추출하는 단계, 및 상기 제1 및 제2 브리지 영역들 중 적어도 1개 이상을 이용하여 상기 부품의 브리지 연결불량 여부를 판단하는 단계를 포함한다.

상기 높이 기반 정보는 상기 부품의 높이 맵(height map), 그림자 맵(shadow map) 및 비저빌리티 맵(visibility map) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 부품의 회전정보를 획득하는 단계는 상기 부품의 기초 데이터로부터 상기 부품의 높이 맵과 대응되는 기준 템플릿을 생성하는 단계, 및 상기 높이 맵과 상기 기준 템플릿을 비교하여 상기 부품의 회전정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다. 이와 다르게, 상기 부품의 회전정보를 획득하는 단계는 상기 부품의 기초 데이터로부터 상기 부품의 그림자를 추상화한 그림자 템플릿을 생성하는 단계, 및 상기 그림자 맵과 상기 그림자 템플릿을 비교하여 상기 부품의 회전정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다. 이와 다르게, 상기 부품의 회전정보를 획득하는 단계는 상기 부품의 기초 데이터로부터 상기 부품의 비저빌리티 맵과 대응되는 형상 템플릿을 생성하는 단계, 및 상기 비저빌리티 맵과 상기 형상 템플릿을 비교하여 상기 부품의 회전정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다. 이와 다르게, 상기 부품의 회전정보를 획득하는 단계는 상기 부품의 기초 데이터로부터 상기 부품에 대한 기준 이미지를 생성하는 단계, 및 상기 2D 이미지와 상기 기준 이미지를 비교하여 상기 부품의 회전정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제1 브리지 영역은 상기 검사영역 내에서 상기 2D 이미지의 계조값이 임계 계조값 이상에 해당하는 영역이거나, 상기 검사영역 내에서 상기 2D 이미지의 색상이 솔더의 기준 색 범위 내에 해당하는 영역일 수 있다. 또한, 상기 제1 브리지 영역을 추출하는 단계는 상기 기판에 대하여 서로 다른 각도로 조사되어 반사된 적어도 2 이상의 광들에 의해 획득된 상기 적어도 2 이상의 2D 이미지들을 각각 이용하여 적어도 2 이상의 2D 브리지 영역들을 추출하는 단계, 및 상기 2D 브리지 영역들을 합하여 제1 브리지 영역을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 높이 기반 정보는 상기 부품의 높이 맵을 포함할 수 있고, 상기 제2 브리지 영역은 상기 검사영역 내에서 높이 맵의 높이 값이 기준 높이값 이상에 해당하는 영역일 수 있다. 이와 다르게, 상기 높이 기반 정보는 상기 부품의 비저빌리티 맵을 포함할 수 있고, 상기 제2 브리지 영역은 상기 검사영역 내에서 비저빌리티 맵의 비저빌리티 값이 기준 비저빌리티값 이상에 해당하는 영역일 수 있다.

상기 부품의 브리지 연결불량 여부를 판단하는 단계는 상기 제1 및 제2 브리지 영역들의 교집합에 해당하는 최종 브리지 영역을 형성하는 단계, 및 상기 최종 브리지 영역을 이용하여 상기 부품의 브리지 연결불량 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다. 한편, 상기 검사영역은 상기 회전정보를 이용하여 상기 부품의 터미널들 사이에 또는 상기 기판의 패드들 사이에 설정될 수 있다.

본 발명의 브리지 연결불량 검출방법에 의하면, 2D 이미지뿐만 아니라 높이 기반 정보를 이용하여 터미널 간의 브리지 연결불량을 정확하게 검사할 수 있다.

또한, 서로 다른 각도로 조사된 광들에 의해 촬영된 2D 이미지들에서 제1 브리지 영역을 추출하고, 높이 기반 정보로부터 제2 브리지 영역을 추출한 후, 상기 제1 및 제2 브리지 영역들 사이의 교집합에 해당하는 최종 브리지 영역을 추출함으로써, 보다 정확하게 브리지 연결불량이 발생했는지 여부를 검사할 수 있다.

도 1은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 브리지 연결불량 검출방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 도 1의 브리지 연결불량 검출방법에 사용되는 검사장치를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 3, 4, 5 및 6은 도 1의 브리지 연결불량 검출방법 중 부품의 회전정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 순서도들이다.
도 7은 기판 상에 부품이 정 위치에 배치된 상태를 도시한 평면도이다.
도 8은 도 7의 부품이 정 위치에 대하여 일정 각도로 회전된 상태를 도시한 평면도이다.
도 9는 도 2의 제1 2D 조명부에 의해 촬영된 제1 2D 이미지에서 제1 2D 브리지 영역을 추출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 2의 제2 2D 조명부에 의해 촬영된 제2 2D 이미지에서 제2 2D 브리지 영역을 추출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 2의 3D 조명유닛에 의해 획득된 높이 기판 정보에서 제2 브리지 영역을 추출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 브리지 연결불량 검출방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 2는 도 1의 브리지 연결불량 검출방법에 사용되는 검사장치를 개념적으로 도시한 도면이다.

도 2를 참조하여 본 실시예에 의한 브리지 연결불량 검출방법에 사용되는 검사장치에 대하여 설명한 후, 도 1을 참조하여 상기 브리지 연결불량 검출방법에 대하여 자세하게 설명하겠다.

도 2를 참조하면, 상기 검사장치는 기판(10)에 배치된 검사대상, 예를 들어 부품(20) 등을 촬영하여 상기 부품(20)가 상기 기판(10) 상에 제대로 배치되어 솔더링되었는지 등을 검사하는 장치로써, 3D(3 Dimensions) 조명유닛(100), 촬영유닛(200) 및 2D(2 Dimensions) 조명유닛을 포함한다.

상기 3D 조명유닛(100)은 스테이지(미도시)에 배치된 상기 기판(10)에 대하여 소정의 각도로 광이 조사되도록 상기 스테이지 상에 배치된다. 이때, 상기 3D 조명유닛(100)은 상기 스테이지 상에 복수개, 예를 들어 4개가 정사각형으로 이루도록 서로 대칭이 되게 배치될 수 있다.

상기 3D 조명유닛(100)들 각각은 상기 기판(10)으로 격자무늬 패턴광들을 조사한다. 구체적으로, 상기 3D 조명유닛(100)들 각각은 광을 발생시키는 광원(110), 및 상기 광원(110)에서 발생된 광을 상기 격자무늬 패턴광으로 변경하여 출사시키는 격자소자(120)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 격자소자(120)는 격자무늬의 길이방향과 다른 방향으로 소정 간격씩 이동될 수 있고, 그 결과 상기 격자무늬 패턴광도 상기 격자소자(120)에 따라 격자무늬가 이동된 상태로 상기 기판(10) 상에 조사될 수 있다. 한편, 상기 3D 조명유닛(100)은 상기 기판(10)에 실장된 상기 부품(20)의 3D 정보, 즉 높이 기판 정보를 추출하기 위해 광을 조사하는 유닛으로써, 도면과 같이 격자무늬 패턴광을 제공하는 유닛일 수도 있지만, 이와 다르게 레이저 광을 제공하는 유닛일 수도 있다.

상기 촬영유닛(200)은 상기 스테이지 상에 배치되어 상기 기판(10)에서 반사되어 입사된 광을 통해 상기 기판(10) 상에 배치된 상기 부품(20)를 촬영한다. 예를 들어, 상기 촬영유닛(200)은 정사각형의 각 모서리에 배치된 4개의 3D 조명유닛(100)들의 중심에 배치될 수 있다.

상기 촬영유닛(200)은 예를 들어, 카메라, 결상렌즈, 및 필터를 포함할 수 있다. 상기 카메라는 상기 기판(10)으로부터 반사되는 광을 인가받아 상기 부품(20)의 영상을 촬영하고, 일례로 CCD 카메라나 CMOS 카메라 중 어느 하나가 적용될 수 있다. 상기 결상렌즈는 상기 카메라의 하부에 배치되어, 상기 부품에서 반사되는 광을 상기 카메라에서 결상시킨다. 상기 필터는 상기 결상렌즈의 하부에 배치되어, 상기 기판(10)에서 반사되는 광을 여과시켜 상기 결상렌즈로 제공하고, 일례로 주파수 필터, 컬러필터 및 광세기 조절필터 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

상기 2D 조명유닛은 상기 기판(10)에 대하여 서로 다른 각도로 광들을 조사하는 적어도 2개의 2D 조명부들을 포함한다. 예를 들어, 상기 2D 조명유닛은 제1 2D 조명부(300) 및 제2 2D 조명부(400)를 포함할 수 있다.

상기 제1 2D 조명부(300)는 상기 기판(10)의 중심축에 대하여 제1 각도로 광을 조사하고, 상기 제2 2D 조명부(400)는 상기 기판(10)의 중심축에 대하여 상기 제1 각도와 다른 제2 각도로 광을 조사한다. 여기서, 상기 기판(10)의 중심축은 상기 기판(10)의 법선방향으로 상기 기판(10)과 상기 촬영유닛(200)을 잇는 가상의 선을 의미한다. 한편, 상기 3D 조명유닛들(100)은 상기 기판(10)의 중심축에 대하여 상기 제1 및 제2 각도들 사이의 각도로 광이 조사되도록 배치될 수 있다.

상기 제1 및 제2 2D 조명부들(300, 400)은 서로 동일한 종류의 조명원인 것이 바람직하나, 서로 다른 종류의 조명원일 수 있다. 상기 제1 및 제2 2D 조명부들(300, 400)은 도면과 같이, 상기 촬영유닛(200)을 중심으로 원을 그리며 형성된 환형광원일 수 있다. 상기 제1 및 제2 2D 조명부들(300, 400)은 단일 파장의 광을 발생시키는 단색광원이거나 적색광, 녹색광 및 청색광 등을 발생시키는 복합광원일 수 있다. 이때, 상기 제1 및 제2 2D 조명부들(300, 400)에서 발생되는 광들은 상기 기판(10)의 바닥색, 구체적으로 후술될 검사영역들에서의 상기 기판(10)의 바닥색에 대한 보색 성분만으로 이루어지거나 상기 보색 성분을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 2D 조명부(300)는 다단으로 구성되어 상기 기판(10)에 대하여 서로 다른 각도로 광을 조사할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 2D 조명부(300)는 제1 단 조명(310), 제2 단 조명(320) 및 제3 단 조명(330)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1, 제2 및 제3 단 조명들(310, 320, 330) 각각은 적색, 녹색 및 청색 광원들로 구성되어 있어서 선택적으로 원하는 색, 예를 들어 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 광을 상기 기판(10)에 조사할 수 있다.

한편, 상기 검사장치는 상기 3D 조명유닛(100), 상기 촬영유닛(200) 및 상기 2D 조명유닛 등을 각각 제어하기 위한 콘트롤러 유닛(미도시)를 더 포함할 수 있다.

이어서, 도 1을 참조하여, 본 실시예에 의한 브리지 연결불량 검출방법을 상세하게 설명하겠다.

우선, 상기 부품(20)이 실장된 상기 기판(10)에 서로 다른 각도로 조사되어 반사된 복수의 광들을 촬영하여 적어도 두 개의 2D 이미지들 및 높이 기반 정보를 획득한다(S10).

구체적으로 예를 들면, 상기 촬영유닛(200)은 상기 제1 2D 조명부(300)에서 발생되어 상기 기판(10)에서 반사된 광을 인가받아 제1 2D 이미지를 촬영하고, 상기 제2 2D 조명부(400)에서 발생되어 상기 기판(10)에서 반사된 광을 인가받아 제2 2D 이미지를 촬영한다. 이와 다르게, 상기 촬영유닛(200)은 상기 제1 2D 조명부(300)의 제1 단 조명(310)에서 발생되어 상기 기판(10)에서 반사된 광을 인가받아 제1 2D 이미지를 촬영하고, 상기 제1 2D 조명부(300)의 제3 단 조명(330)에서 발생되어 상기 기판(10)에서 반사된 광을 인가받아 제2 2D 이미지를 촬영할 수도 있다.

또한, 상기 촬영유닛(200)은 상기 3D 조명유닛들(100)에서 발생되어 상기 기판(10)에서 반사된 격자무늬 패턴광들을 인가받아 높이 기반 정보를 촬영한다. 여기서, 상기 높이 기반 정보는 상기 기판(10) 상에 배치된 상기 부품(20)의 높이 맵(height map), 그림자 맵(shadow map) 및 비저빌리티 맵(visibility map) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 상기 3D 조명유닛들(100)에서 조사된 격자무늬 패턴광들에 의해 촬영된 N개의 패턴영상들로부터 각 위치에서의 N개의 밝기값들을 추출하고, N-버켓 알고리즘(N-bucket algorithm)을 이용하여 각 위치에서의 높이값과 비저빌리티값을 산출함으로써, 상기 높이 맵 및 상기 비저빌리티 맵이 형성될 수 있다. 또한, 상기 3D 조명유닛들(100) 각각의 광이 상기 부품(20)으로 조사되어 형성된 그림자 이미지들을 합성함으로써, 상기 그림자 맵이 형성될 수 있다.

이어서, 상기 2D 이미지들 및 상기 높이 기반 정보 중 적어도 1개 이상을 이용하여 상기 부품(20)의 회전정보를 획득한다(S20).

도 3, 4, 5 및 6은 도 1의 브리지 연결불량 검출방법 중 부품의 회전정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 순서도들이다. 또한, 도 7은 기판 상에 부품이 정 위치에 배치된 상태를 도시한 평면도이고, 도 8는 도 7의 부품이 정 위치에 대하여 일정 각도로 회전된 상태를 도시한 평면도이다. 이때, 도 7 및 도 8은 상기 부품(20)가 솔더링되기 전 상태를 도시한 도면들이다.

우선, 상기 부품(20)의 높이 맵을 이용하여 상기 부품(20)의 회전정보를 획득할 수 있다. 구체적으로 도 3을 참조하면, 상기 부품(20)의 기초 데이터, 예를 들어 CAD 데이터로부터 상기 부품(20)의 높이 맵과 대응되는 기준 템플릿을 생성한 후(S22a), 상기 높이 맵과 상기 기준 템플릿을 비교하여 상기 부품(10)의 회전정보를 획득할 수 있다(S24a). 예를 들어, 상기 기준 템플릿을 도 7과 같이 상기 기판(10)의 정 위치에 배치시킨 후, 상기 기준 템플릿을 일정한 각도로 회전시키면서 도 8과 같이 상기 높이 맵과 최대한 매칭시킴으로써, 상기 회전정보를 획득할 수 있다.

두 번째로, 상기 부품(20)의 그림자 맵을 이용하여 상기 부품(20)의 회전정보를 획득할 수 있다. 구체적으로 도 4를 참조하면, 상기 부품(20)의 기초 데이터, 예를 들어 CAD 데이터로부터 상기 부품(20)의 그림자를 추상화한 그림자 템플릿을 생성한 후(S22b), 상기 그림자 맵과 상기 그림자 템플릿을 비교하여 상기 부품(10)의 회전정보를 획득할 수 있다(S24b). 예를 들어, 상기 그림자 템플릿을 도 7과 같이 상기 기판(10)의 정 위치에 배치시킨 후, 상기 그림자 템플릿을 일정한 각도로 회전시키면서 도 8과 같이 상기 그림자 맵과 최대한 매칭시킴으로써, 상기 회전정보를 획득할 수 있다.

세 번째로, 상기 부품(20)의 비저빌리티 맵을 이용하여 상기 부품(20)의 회전정보를 획득할 수 있다. 구체적으로 도 5를 참조하면, 상기 부품(20)의 기초 데이터, 예를 들어 CAD 데이터로부터 상기 부품(20)의 비저빌리티 맵과 대응되는 형상 템플릿을 생성한 후(S22c), 상기 비저빌리티 맵과 상기 형상 템플릿을 비교하여 상기 부품(10)의 회전정보를 획득할 수 있다(S24c). 예를 들어, 상기 형상 템플릿을 도 7과 같이 상기 기판(10)의 정 위치에 배치시킨 후, 상기 기준 템플릿을 일정한 각도로 회전시키면서 도 8과 같이 상기 비저빌리티 맵과 최대한 매칭시킴으로써, 상기 회전정보를 획득할 수 있다. 여기서, 상기 형상 템플릿은 상기 기준 템플릿과 실질적으로 동일한 템플릿일 수도 있다.

네 번째로, 상기 2D 이미지들 중 적어도 하나를 이용하여 상기 부품(20)의 회전정보를 획득할 수 있다. 구체적으로 도 6을 참조하면, 상기 부품(20)의 기초 데이터, 예를 들어 CAD 데이터로부터 상기 부품(20)에 대한 2D 기준 이미지를 생성한 후(S22d), 상기 2D 이미지와 상기 2D 기준 이미지를 비교하여 상기 부품(20)의 회전정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 2D 기준 이미지를 도 7과 같이 상기 기판(10)의 정 위치에 배치시킨 후, 상기 기준 이미지를 일정한 각도로 회전시키면서 도 8과 같이 상기 2D 이미지와 최대한 매칭시킴으로써, 상기 회전정보를 획득할 수 있다. 이때, 상기 2D 기준 이미지 및 상기 2D 이미지 사이의 매칭은 기 설정된 그레이 레벨(gray level)의 계조값을 기준으로 매칭시킬 수도 있고, 색상을 기준으로 매칭시킬 수도 있다.

이어서, 상기 부품(20)의 회전정보를 기초로 하여 상기 부품(20)의 브리지 연결불량을 검출하기 위한 검사영역(ROI, Region of Inspection)을 설정한다(S30). 구체적으로, 상기 부품(20)이 구동회로가 내장된 몸체부(22) 및 상기 몸체부(22)로부터 돌출된 복수의 터미널들(24)로 구성된다고 할 때, 상기 검사영역(ROI)은 상기 회전정보를 기초로 하여 상기 부품(20)의 터미널들(24) 사이에 각각 설정될 수 있다. 또는, 상기 검사영역(ROI)은 도면에서와 같이 상기 터미널들(24)과 대응되는 위치에 배치되어 상기 터미널들(24)과 전기적으로 연결되는 상기 기판(10)의 패드들(12) 사이에 각각 설정될 수도 있다. 이때, 상기 검사영역(ROI)은 상기 터미널들(24) 또는 상기 패드들(12)과 중첩되지 않도록 설정되는 것이 바람직하다.

도 9는 도 2의 제1 2D 조명부에 의해 촬영된 제1 2D 이미지에서 제1 2D 브리지 영역을 추출하는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 도 2의 제2 2D 조명부에 의해 촬영된 제2 2D 이미지에서 제2 2D 브리지 영역을 추출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 도 9 및 도 10은 상기 부품(20)가 솔더 페이스트(30)에 의해 솔더링된 후의 상태를 나타낸 도면들이다.

도 1, 도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 검사영역(ROI)을 설정한 후, 상기 2D 이미지들 중 적어도 하나를 이용하여 상기 검사영역(ROI) 내의 제1 브리지 영역을 추출한다(S40). 본 실시예에서, 상기 제1 브리지 영역은 상기 2D 이미지들 각각에서의 2D 브리지 영역들의 합집합일 수 있다.

구체적으로 설명하면, 상기 검사영역(ROI) 내에서 상기 제1 2D 이미지의 계조값이 기 설정된 임계 계조값 이상에 해당하는 제1 2D 브리지 영역(32)을 추출하고, 상기 검사영역(ROI) 내에서 상기 제2 2D 이미지의 계조값이 상기 임계 계조값 이상에 해당하는 제2 2D 브리지 영역(34)을 추출할 수 있다. 여기서, 상기 임계 계조값은 브리지로 판단되기 위한 그레이 레벨의 최저의 계조값일 수 있다. 이와 다르게, 상기 검사영역(ROI) 내에서 상기 제1 2D 이미지의 색상이 기 설정된 솔더 색상의 범위 내에 해당하는 제1 2D 브리지 영역(32)을 추출하고, 상기 검사영역(ROI) 내에서 상기 제2 2D 이미지의 색상이 상기 기 설정된 솔더 색상의 범위 내에 해당하는 제2 2D 브리지 영역(34)을 추출할 수 있다. 이어서, 제1 및 제2 2D 브리지 영역들(32, 34)을 합하여 상기 제1 브리지 영역을 형성할 수 있다.

예를 들면, 상기 제1 2D 브리지 영역(32)은 도 9에서와 같이 A1, A2, A3, A4 및 A5의 브리지들로 구성되고, 상기 제2 2D 브리지 영역(34)은 도 10에서와 같이 B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8 및 B9의 브리지들로 구성될 수 있다. 이때, 상기 A2, A4 및 A5 브리지들은 상기 B3, B5 및 B6 브리지들과 각각 서로 동일하므로, 상기 제1 및 제2 2D 브리지 영역들(32, 34)의 합집합인 상기 제1 브리지 영역은 총 11개의 브리지들로 구성된다.

도 11은 도 2의 3D 조명유닛에 의해 획득된 높이 기반 정보에서 제2 브리지 영역을 추출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 도 11은 상기 부품(20)가 솔더 페이스트(30)에 의해 솔더링된 후의 상태를 나타낸 도면들이다.

도 1 및 도 11을 참조하면, 상기 검사영역(ROI)을 설정한 후, 상기 높이 기반 정보를 이용하여 상기 검사영역(ROI) 내의 제2 브리지 영역(36)을 추출한다(S50). 이때, 상기 제2 브리지 영역(36)을 추출하는 과정은 상기 제1 및 제2 2D 브리지 영역들(32, 34)의 합집합인 상기 제1 브리지 영역을 추출하는 과정과 동시에 진행되거나 이전 또는 이후에 진행될 수 있다.

상기 높이 기반 정보가 상기 부품의 높이 맵을 포함하고 있다고 할 때, 상기 제2 브리지 영역(36)은 상기 검사영역(ROI) 내에서 상기 높이 맵의 높이값이 기준 높이값 이상에 해당하는 영역일 수 있다. 또는, 상기 높이 기반 정보가 상기 부품의 비저빌리티 맵을 포함하고 있다고 할 때, 상기 제2 브리지 영역(36)은 상기 검사영역(ROI) 내에서 상기 비저빌리티 맵의 비저빌리티값이 상기 기준 비저빌리티값 이상에 해당하는 영역일 수도 있다. 또는, 상기 높이 기반 정보가 상기 부품의 높이 맵 및 비저빌리티 맵을 포함하고 있다고 할 때, 상기 제2 브리지 영역(36)은 상기 검사영역(ROI) 내에서 상기 높이 맵의 높이값이 상기 기준 높이값 이상이면서 상기 비저빌리티 맵의 비저빌리티값이 상기 기준 비저빌리티값 이상에 해당하는 영역일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 브리지 영역(36)은 도 7에서와 같이 C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7 및 C8의 브리지들로 구성될 수 있다.

이어서, 상기 제1 브리지 영역 및 제2 브리지 영역들(36) 중 적어도 1개 이상을 이용하여 상기 부품(20)의 브리지 연결불량 여부를 판단한다(S60). 구체적으로 설명하면, 상기 제1 브리지 영역 및 상기 제2 브리지 영역(36) 사이의 교집합에 해당하는 최종 브리지 영역을 추출한 후, 상기 최종 브리지 영역을 이용하여 상기 부품(20)의 브리지 연결불량 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 상기 최종 브지지 영역은 상기 제1 브리지 영역 및 상기 제2 브리지 영역(36) 사이의 교집합에 해당하는 영역이므로, 실제로 브리지 연결불량을 발생시킬 수 있는 브리지들일 가능성이 높다.

예를 들어, 상기 C1 브리지는 도 6의 상기 B1 브리지와 동일하고, 상기 C2 브리지는 도 6의 상기 B2 브리지와 동일하다. 상기 C3 브리지는 도 5의 상기 A2 브리지 또는 도 6의 상기 B3 브리지와 동일하고, 상기 C4 브리지는 도 5의 상기 A4 브리지 또는 도 6의 상기 B5 브리지와 동일하며, 상기 C5 브리지는 도 5의 상기 A5 브리지 또는 도 6의 상기 B6 브리지와 동일하다. 상기 C6 브리지는 도 6의 상기 B8 브리지와 동일하고, 상기 C7 브리지는 도 6의 상기 B9 브리지와 동일하다. 반면, 상기 C8 브리지는 도 5 및 도 6에서 보이지 않는다. 따라서, 상기 최종 브리지 영역은 상기 3D 브리지 영역(36) 중 상기 C8 브리지를 제외한 나머지 브리지들, 즉 총 7개의 브리지들로 구성된다.

이와 같이 본 실시예에 따르면, 서로 다른 각도로 조사된 광들에 의해 촬영된 상기 2D 이미지들에서 상기 제1 브리지 영역을 추출하고, 상기 높이 기반 정보에서 상기 제2 브리지 영역(36)을 추출한 후, 상기 제1 브리지 영역 및 제2 브리지 영역 사이의 교집합에 해당하는 상기 최종 브리지 영역을 결정함으로써, 보다 정확하게 브리지 연결불량이 발생했는지 여부를 검사할 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 기판 12 : 패드
20 : 부품 30 : 솔더 페이스트
32 : 제1 2D 브리지 영역 34 : 제2 2D 브리지 영역
36 : 제2 브리지 영역 ROI : 검사영역
100 : 3D 조명유닛 200 : 촬영유닛
300 : 제1 조명부 400 : 제2 조명부

Claims

부품의 터미널들 사이를 단락시키는 브리지(bridge)를 검출하기 위한 브리지 연결불량 검출방법에 있어서,
상기 부품이 실장된 기판에 조사되어 반사된 복수의 광들을 통해 2D 이미지 및 높이 기반 정보를 획득하는 단계;
상기 2D 이미지 및 상기 높이 기반 정보 중 적어도 1개 이상을 이용하여 상기 부품의 회전정보를 획득하는 단계;
상기 회전정보를 기초로 하여 상기 부품의 브리지 연결불량을 검출하기 위한 검사영역을 설정하는 단계;
상기 2D 이미지를 이용하여 상기 검사영역 내의 제1 브리지 영역을 추출하는 단계;
상기 높이 기반 정보를 이용하여 상기 검사영역 내의 제2 브리지 영역을 추출하는 단계; 및
상기 제1 및 제2 브리지 영역들 중 적어도 1개 이상을 이용하여 상기 부품의 브리지 연결불량 여부를 판단하는 단계를 포함하는 브리지 연결불량 검출방법.
제1항에 있어서, 상기 높이 기반 정보는
상기 부품의 높이 맵(height map), 그림자 맵(shadow map) 및 비저빌리티 맵(visibility map) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 브리지 연결불량 검출방법.
제2항에 있어서, 상기 부품의 회전정보를 획득하는 단계는
부품에 대한 데이터로부터 상기 부품의 높이 맵과 대응되는 기준 템플릿을 생성하는 단계; 및
상기 높이 맵과 상기 기준 템플릿을 비교하여 상기 부품의 회전정보를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 브리지 연결불량 검출방법.
제2항에 있어서, 상기 부품의 회전정보를 획득하는 단계는
부품에 대한 데이터로부터 상기 부품의 그림자를 추상화한 그림자 템플릿을 생성하는 단계; 및
상기 그림자 맵과 상기 그림자 템플릿을 비교하여 상기 부품의 회전정보를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 브리지 연결불량 검출방법.
제2항에 있어서, 상기 부품의 회전정보를 획득하는 단계는
부품에 대한 데이터로부터 상기 부품의 비저빌리티 맵과 대응되는 형상 템플릿을 생성하는 단계; 및
상기 비저빌리티 맵과 상기 형상 템플릿을 비교하여 상기 부품의 회전정보를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 브리지 연결불량 검출방법.
제2항에 있어서, 상기 부품의 회전정보를 획득하는 단계는
부품에 대한 데이터로부터 2D 기준 이미지를 생성하는 단계; 및
상기 2D 이미지와 상기 2D 기준 이미지를 비교하여 상기 부품의 회전정보를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 브리지 연결불량 검출방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 브리지 영역은
상기 검사영역 내에서 상기 2D 이미지의 계조값이 기 설정된 임계 계조값 이상인 것을 특징으로 하는 브리지 연결불량 검출방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 브리지 영역은
상기 검사영역 내에서 상기 2D 이미지의 색상이 기 설정된 솔더 색상의 범위 내에 해당하는 영역인 것을 특징으로 하는 브리지 연결불량 검출방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 브리지 영역을 추출하는 단계는
상기 기판에 대하여 서로 다른 각도로 조사되어 반사된 적어도 2 이상의 광들에 의해 획득된 상기 적어도 2 이상의 2D 이미지들을 각각 이용하여 적어도 2 이상의 2D 브리지 영역들을 추출하는 단계; 및
상기 2D 브리지 영역들을 합하여 제1 브리지 영역을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 브리지 연결불량 검출방법.
제1항에 있어서, 상기 높이 기반 정보는 상기 부품의 높이 맵(height map)를 포함하고,
상기 제2 브리지 영역은 상기 검사 영역 내에서 상기 높이 맵의 높이값이 기준 높이값 이상에 해당하는 영역인 것을 특징으로 하는 브리지 연결불량 검출방법.
제1항에 있어서, 상기 높이 기반 정보는 상기 부품의 비저빌리티 맵(visibility map)을 포함하고,
상기 제2 브리지 영역은 상기 검사 영역 내에서 상기 비저빌리티 맵의 비저빌리티값이 기준 비저빌리티값 이상에 해당하는 영역인 것을 특징으로 하는 브리지 연결불량 검출방법.
제1항에 있어서, 상기 부품의 브리지 연결불량 여부를 판단하는 단계는
상기 제1 및 제2 브리지 영역들의 교집합에 해당하는 최종 브리지 영역을 형성하는 단계; 및
상기 최종 브리지 영역을 이용하여 상기 부품의 브리지 연결불량 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 브리지 연결불량 검출방법.
제1항에 있어서, 상기 검사영역은
상기 회전정보를 기초로 하여 상기 부품의 터미널들 사이 또는 상기 기판의 패드들 사이에 설정되는 것을 특징으로 하는 브리지 연결불량 검출방법.
제1항에 있어서,
상기 복수의 광들은,
2D 이미지 촬영을 위한 2D 광원과,
높이 기반 정보의 촬영을 위한 3D 광원으로 구성되는 것을 특징으로 하는 브리지 연결불량 검출방법.