KR101355430B1 - 인쇄회로기판의 이력 관리 시스템 - Google Patents

인쇄회로기판의 이력 관리 시스템 Download PDF

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Abstract

인쇄회로기판의 이력 관리 시스템이 개시된다. 본 인쇄회로기판의 이력 관리 시스템은, 부품이 실장되는 제1 영역 및 상기 부품이 실장되지 않는 제2 영역으로 구분되고 복수의 공정들이 순차적으로 진행됨에 따라 제조되는 인쇄회로기판, 상기 복수의 공정들 중 적어도 하나의 공정이 종료되면, 상기 인쇄회로기판의 상기 제2 영역에 상기 종료된 공정에 대한 정보가 저장된 바코드를 삽입하는 2차원 바코드 생성부, 제조완료된 인쇄회로기판에 X-ray를 조사하는 X-ray 생성부, 상기 X-ray가 조사된 인쇄회로기판에 대한 이미지를 획득하는 CCD 카메라부 및 상기 CCD 카메라부에서 획득된 이미지를 기초로 상기 삽입된 바코드에 대한 이미지를 추출하고, 상기 바코드에 대한 이미지로부터 상기 종료된 공정에 대한 정보를 해독하는 제어부로 구성된다. 이에 의해, 완성된 인쇄회로기판에 대한 품질관리나 양/부 판단뿐만 아니라, 인쇄회로기판을 제조하는 사전의 공정들에 대한 개별적 관리가 가능하게 된다. 또한, 인쇄회로기판의 제조가 모두 완료된 상태에서도 각 공정의 품질을 파악하고 이력을 관리할 수 있게 된다.

Description

인쇄회로기판의 이력 관리 시스템{System for managing history of Printed Circuit Board}
본 발명은 인쇄회로기판의 이력 관리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인쇄회로기판에 X-RAY를 조사하여 인쇄회로기판의 제조 공정상의 이력을 확인하고 관리하기 위한 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 전기 기판 및 전자 기판의 제조 공정에서는 인쇄회로기판의 제품 신뢰성 향상을 위해 인쇄회로기판의 스크래치 여부, 패턴의 불균일 여부, 불순물 부착 여부 등에 대한 검사 단계를 거치게 된다. 이러한, 인쇄회로기판은 작은 불순물에 의해서도 오동작될 수 있기 때문에, 근래에는 검사자가 눈으로 검사하는 육안 검사보다 CCD(Charge Coupled Device) 카메라를 이용하는 비전 검사를 이용하고 있다.
이러한 종래의 비전 검사 방식에서는, 인-라인 검사(생산 라인 상에서의 검사)가 불가능하였으며 생산 공정 라인과 검사 라인이 분리되어 진행되는 것이 일반적이었다. 즉, 생산 라인으로부터 이송된 인쇄회로기판을 받아 특정 장치에 고정시킨 후 CCD 카메라를 통해 양/부를 판정하였으며, 불량이라고 판단된 부분에 대해서만 따로 선별하는 과정이 존재하였다.
따라서, 인쇄회로기판을 제조하는 여러 공정들 중 초반 공정에서 특정 공정이 누락되었거나 이미 불량으로 판정될 기판도 결국에는 최종 공정까지 진행이 된 후에야 양/부가 결정되기 때문에 불필요하게 불량 기판에 대해서도 추가적인 공정을 진행하였던 문제가 있었다.
또한, 인쇄회로기판의 최종 단계에서 양/부를 검사하였기 때문에 전체적인 품질에 대한 평가는 가능하지만 각 공정별 품질에 대한 평가가 어렵고, 필요한 공정들을 제대로 거쳤는지 여부 등의 이력 관리가 불가능하다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 인쇄회로기판의 제조 공정마다 품질을 관리하고 전체적인 제조 공정상의 이력을 관리하고 확인하기 위한 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 이력 관리 시스템은, 부품이 실장되는 제1 영역 및 상기 부품이 실장되지 않는 제2 영역으로 구분되고 복수의 공정들이 순차적으로 진행됨에 따라 제조되는 인쇄회로기판; 상기 복수의 공정들 중 적어도 하나의 공정이 종료되면, 상기 인쇄회로기판의 상기 제2 영역에 상기 종료된 공정에 대한 정보가 저장된 바코드를 삽입하는 2차원 바코드 생성부; 제조완료된 인쇄회로기판 또는 특정 공정까지 완료된 인쇄회로기판에 X-ray를 조사하는 X-ray 생성부; 상기 X-ray가 조사된 인쇄회로기판에 대한 이미지를 획득하는 CCD 카메라부; 및 상기 CCD 카메라부에서 획득된 이미지를 기초로 상기 삽입된 바코드에 대한 이미지를 추출하고, 상기 바코드에 대한 이미지로부터 상기 종료된 공정에 대한 정보를 해독하는 제어부;를 포함하고, 상기 바코드는, 복수의 천공들로 구성되고 상기 복수의 공정들 중 적어도 하나의 공정이 종료될 때마다 상기 제2 영역의 서로 다른 위치에 삽입되며, 상기 종료된 공정에 대한 정보는, 상기 종료된 공정의 명칭 정보, 상기 종료된 공정의 순번 정보, 상기 종료된 공정에 의한 상기 인쇄회로기판의 품질 정보 및 상기 종료된 공정 이전의 공정들에 대한 이력 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 천공들의 개수 또는 배치와 관련하여 기설정된 규약에 따라 저장되고 해독되는 될 수 있다.
이에 의해, 완성된 인쇄회로기판에 대한 품질관리나 양/부 판단뿐만 아니라, 인쇄회로기판을 제조하는 사전의 공정들에 대한 개별적 관리가 가능하게 된다. 또한, 인쇄회로기판의 제조가 모두 완료된 상태에서도 각 공정의 품질을 파악하고 이력을 관리할 수 있게 된다.
뿐만 아니라, 부품이 실장되지 않는 인쇄회로기판의 외곽부분에 이력정보가 삽입되게 되어 인쇄회로기판의 집적화와 소형화를 그대로 유지할 수 있게 되며, 이력정보가 2차원 바코드 형태인 X-RAY로 판독가능한 미세 천공들로 구성되게 되어 동일 면적 대비 더 많은 양의 정보를 담아낼 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 이력 관리 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 인쇄회로기판에서 2차원 바코드가 삽입되는 영역과 천공에 대해 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 3은 공정 정보, 바이너리 정보, 2차원 바코드 및 바코드 이미지 간의 저장/해독 관계를 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 4는 천공이 형성되는 위치에 대해 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 이력 관리 시스템을 도시한 도면이다.
본 실시예에 따른 인쇄회로기판의 이력 관리 시스템은, 복수의 공정들이 순차적으로 진행됨에 따라 제조되는 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)(110), 인쇄회로기판(110)에 2차원 바코드를 생성하여 삽입하기 위한 2차원 바코드 생성부(120), 2차원 바코드의 판독을 위해 인쇄회로기판(110)에 X-ray를 조사하는 X-ray 생성부(130), X-ray가 조사된 인쇄회로기판(110)에 대한 이미지를 획득하는 CCD(Charge Coupled Device) 카메라부(140), CCD 카메라부(140)에서 획득된 이미지를 분석하여 공정 정보를 추출하는 제어부(150) 및 제어부(150)에서 분석된 공정 정보를 관리하는 서버(200)로 구축된다.
우선, 인쇄회로기판(110)은 집적회로, 저항기, 스위치 등의 전기적 부품들이 실장되는 보드를 의미하며 이러한 인쇄회로기판(110)은 단층 또는 다층으로 구현될 수 있다. 한편, 인쇄회로기판(110)은 부품들이 실장되는 제1 영역과 부품들이 실장되지 않는 제2 영역으로 구분될 수 있다. 인쇄회로기판(110)의 제작이 완료되면, 사용자는 최종적으로는 부품들이 실장되는 제1 영역에 대해서만 가공하여 사용하게 되는 것이다.
한편, 전술한 2차원 바코드는 2차원 바코드 생성부(120)에 의해 이러한 두 영역 중 제2 영역에 삽입되게 된다. 즉, 2차원 바코드 생성부(120)는 최종적으로 가공되어 남겨지는 불필요한 제2 영역에 2차원 바코드를 삽입하여, 최종적 단계의 이전 단계까지의 인쇄회로기판(110)이 제작된 공정에 대해 관리할 수 있게 되는 것이다.
또한, 이러한 인쇄회로기판(110)의 제2 영역에 삽입되는 2차원 바코드는 복수의 천공을 가지는 형태로 마련되게 된다.
이러한 제2 영역과 천공에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 2를 참조하기로 한다. 도 2는 인쇄회로기판(110)에서 2차원 바코드(300)가 삽입되는 영역과 천공(310)에 대해 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
우선, 도 2의 좌측에 도시된 바와 같이, 전체 인쇄회로기판(110)에서 부품들이 실장되는 영역인 제1 영역은 참조번호 115로 도시되어 있다. 즉, 이러한 인쇄회로기판(110)에 존재하는 총 6개의 제1 영역(115)에 부품이 실장되게 되고, 나머지 음영으로 처리된 테두리 영역인 제2 영역의 일부에는 2차원 바코드(300)가 삽입되게 된다.
한편, 도 2의 우측에 도시된 바와 같이, 2차원 바코드(300)는 복수의 천공(310)으로 구성되게 된다. 이러한 복수의 천공(310)은 전체 가로 길이(A)가 약 6375㎛ 내외이고 전체 세로 길이(B)가 약 6375㎛ 내외로 구현될 수 있다. 또한, 각 천공(310)의 지름은 약 200㎛ 내외이고 인접한 천공(310)과의 간격은 최소 425㎛ 내외로 구현될 수 있다.
이러한 수치는 설계자의 의도에 따라 서로 다르게 변경될 수 있으나, 상기 수치는 현재 업계에서 상업적으로 사용되고 있는 인쇄회로기판들의 테두리의 크기와 충분한 공정 정보를 삽입하기 위한 목적을 동시에 고려하여 마련된 수치이다. 즉, 상기 수치들에 의해 기존 인쇄회로기판(110)의 테두리를 더 넓히지 않고 충분한 공정 정보가 포함되도록 하면서 2차원 바코드(300)의 삽입이 가능하게 된다.
한편, 이와 같이 복수의 천공(310)으로 구성된 2차원 바코드(300)는 인쇄회로기판(110)을 제조하기 위해 진행되는 공정들 중 특정 공정이 종료될 때마다 인쇄회로기판(110)의 제2 영역에서 서로 다른 위치에 삽입되게 된다. 즉, 이미 주지된 인쇄회로기판(110)을 제조하기 위해 수반되는 공정들 중 사용자가 지정한 공정이 종료되면 제2 영역에 해당 공정에 대한 정보가 포함된 2차원 바코드(300)가 삽입되게 되는 것이다.
아래에서는 이미 주지된 다층 인쇄회로기판을 기준으로 한 인쇄회로기판(110)의 제조 공정을 설명하기로 하며, 역시 주지된 단층 인쇄회로기판의 공정에서도 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 이력 관리 시스템이 동일한 논리로 적용될 수 있을 것이다.
일반적으로 다층 인쇄회로기판을 제조하기 위해서는 일반적으로 아래와 같은 공정들이 진행되게 된다.
원재료를 재단하는 단계, 층간의 배선과 홀의 위치 정합을 위한 가이드 홀이 가공되는 단계, 내층재를 정면하는 단계, 드라이필름 라미네이팅 단계, 감광처리에 의한 패턴을 형성시키는 노광 단계, 내층을 현상액에 넣어 감광된 패턴만 남게하는 현상/에칭 단계, 흑화처리 단계, 절연재 및 동박의 layup 단계, 고온/고압으로 압축하는 단계, 드릴링 단계, 이물질 제거 등을 위한 desmear/deburring 단계, 무전해 및 판넬 전기도금 단계, 외층재를 정면하는 단계, 드라이필름 라미네이팅 단계, 외층회로 현상 단계, 외층 회로의 상단에 구리를 도금하는 단계, 에칭 및 납 박리단계, 비아홀을 도금하여 메꾸는 단계, 솔더 레지스트를 도포하여 솔더 마스크를 형성하는 단계, 심볼마크를 인쇄하는 단계, 외형을 가공하는 단계, …
전술한 바와 같이 이와 같은 인쇄회로기판(110)의 제조를 위한 각 공정이 진행되면, 사용자는 설정에 따라 특정 공정이 종료된 후 2차원 바코드 생성부(120)를 통해 해당 공정에 대한 공정 정보가 2차원 바코드(300)로 제2 영역에 삽입되도록 할 수 있으며, 또 다른 공정이 종료된 후에는 제2 영역 중 기존 공정 정보가 삽입된 부분과 다른 부분에 또 다른 공정에 대한 공정 정보가 삽입되도록 할 수 있게 된다.
이러한 공정 정보는, 해당 종료된 공정의 명칭 정보, 해당 종료된 공정의 순번 정보, 해당 종료된 공정에 의한 상기 인쇄회로기판의 품질 정보, 해당 종료된 공정 이전의 공정들에 대한 이력 정보, 해당 종료된 공정의 책임자 정보 등으로 구성될 수 있을 것이다.
이에 따라 사용자는 전술한 2차원 바코드(300)를 해독하여 복수의 공정들에 대한 개별적 공정 정보를 획득할 수 있게 되며, 이로 인해 완성된 인쇄회로기판(110)에 대한 전체적 품질관리나 양/부 판단뿐만 아니라, 인쇄회로기판(110)을 제조하는 각 공정들에 대한 개별적 품질관리나 이력관리가 가능하게 된다.
다시 도 1에 대해 설명하기로 한다.
2차원 바코드 생성부(120)에 의해 복수의 공정에 대한 개별적 공정 정보가 인쇄회로기판(110)에 삽입되게 되면, 인쇄회로기판(110)을 제조하기 위한 모든 공정이 종료된 후 또는 중간 검사가 필요한 경우 또는 사용자가 필요한 경우마다 2차원 바코드(300)를 해독하여 삽입된 각 공정의 품질관리 및 이력관리가 가능하게 된다.
이러한, 2차원 바코드(300)의 해독을 위해서는 X-ray 생성부(130), CCD 카메라부(140) 및 제어부(150)가 사용되게 된다.
X-ray 생성부(130)는 제조완료된 인쇄회로기판(110) 또는 특정 공정까지 완료된 인쇄회로기판(110)에 X-ray를 조사한다. CCD 카메라부(140)는 인쇄회로기판(110)의 후면에 마련되어 전면의 X-ray 생성부(130)에서 X-ray가 조사된 인쇄회로기판(110)에 대한 이미지를 획득하여 이러한 이미지를 제어부(150)로 전달한다.
제어부(150)는 CCD 카메라부(140)에서 획득된 이미지를 기초로 2차원 바코드에 대한 이미지를 추출하고, 추출된 2차원 바코드에 대한 이미지로부터 공정 정보를 해독하게 된다. 이러한 저장 및 해독은, 천공들(310)의 개수 또는 배치와 관련하여 기설정된 규약에 따라 저장되고 해독되게 된다.
이에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 3을 참조하기로 한다. 도 3은 공정 정보, 바이너리 정보, 2차원 바코드 및 바코드 이미지 간의 저장/해독 관계를 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 3에서 참조번호 151은 공정 정보를 의미하고, 참조번호 155는 공정 정보가 2진법에 의해 변환된 바이너리 정보를 의미하며, 참조번호 300은 전술한 바와 같은 2차원 바코드로서 바이너리 정보에 따라 순차적으로 천공(310)이 존재하거나 존재하지 않는 2차원 바코드를 의미하고, 참조번호 145는 2차원 바코드에 X-ray가 조사된 인쇄회로기판(110)에 대한 이미지, 즉, 2차원 바코드에 대한 이미지를 의미한다.
즉, 특정 공정이 완료되면, 사용자는 공정 정보(151)를 입력하게 되고, 이러한 공정 정보(151)는 2진법에 의한 바이너리 정보(155)로 변환되게 된다.
이후, 바이너리 정보(155)는 2차원 바코드(300)로 변환되게 되는데, 예를 들어, '1010'과 같은 바이너리 정보(155)는 천공(310)의 '유무유무'로 변환되게 되는 것이다. 물론, '1010'은 '무유무유'로 변환되도록 설정할 수도 있을 것이다.
한편, 이에 따라 바이너리 정보(155)는 2차원 바코드(300) 상에서 좌에서 우로, 그리고, 상에서 하로 순차적으로 매핑되게 된다.
이와 같이 특정 공정이 완료되어 2차원 바코드(300)가 삽입되면, 전술한 바와 같이 사용자는 언제든지 해당 2차원 바코드(300)를 해독하여 인쇄회로기판(110)의 이력관리 및 품질관리를 할 수 있게 된다.
즉, 이러한 2차원 바코드(300)에 X-ray가 조사되면, 2차원 바코드(300)가 인쇄회로기판(110)의 내부에 삽입되어 있더라도 CCD 카메라부(140)에 의해 해당 2차원 바코드(300)에 대한 이미지(145)가 획득되게 되는데, 제어부(150)는 이러한 이미지(145)를 다시 바이너리 정보(155)로 변환하고 이러한 바이너리 정보(155)를 다시 공정 정보(151)로 변환하게 되며, 이로 인해 각 공정마다의 명칭 정보, 각 공정마다의 순번 정보, 각 공정마다에 의한 인쇄회로기판(110)의 품질 정보, 각 공정들에 대한 이력 정보, 각 공정의 책임자 정보 등을 사용자에게 제공할 수 있게 되는 것이다.
다시 도 1에 대해 설명하기로 한다.
제어부(150)에 의해 해독이 완료되면, 해독된 공정 정보(151)는 서버(200)로 전달되며 서버(200)에서는 전체 공정에 대한 총체적 품질관리 및 이력관리가 가능하게 된다.
도 4는 천공(310)이 형성되는 위치에 대해 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도시된 바와 같이 인쇄회로기판(110)은 글래스 에폭시(111)를 기준으로 글래스 에폭시의 상단 및 하단에 프리프레그(112)가 적층되고 최상단 및 최하단에 동박이 적층되게 된다.
2차원 바코드(300)를 구성하는 각 천공(310)들은 이러한 다층 구조 하에서 글래스 에폭시(111) 부분에 삽입되게 되며, 이와 같이 내부에 삽입된 2차원 바코드(300)에 대한 해독을 위해 전술한 바와 같이 X-ray에 의한 해독이 진행되게 되는 것이다.
한편, 이상에서는 2차원 바코드를 이용해 공정 정보를 저장하고 해독하는 것으로 상정하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시적 사항에 불과하며 3차원 바코드, OCR(Optical Character Recognition), QR(Quick Response) 코드 등으로 구현하는 경우에도 본 발명의 기술적 사상이 그대로 적용될 수 있을 것이다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
110 : 인쇄회로기판 111 : 글래스 에폭시
112 : 프리프레그 113 : 동박
115 : 부품 실장 영역 120 : 2차원 바코드 생성부
130 : X-ray 생성부 140 : CCD 카메라부
145 : 바코드 이미지 150 : 제어부
151 : 공정 정보 155 : 바이너리 정보
200 : 서버 300 : 2차원 바코드
310 : 천공

Claims (1)

  1. 부품이 실장되는 제1 영역 및 상기 부품이 실장되지 않는 제2 영역으로 구분되고 복수의 공정들이 순차적으로 진행됨에 따라 제조되는 인쇄회로기판;
    상기 복수의 공정들 중 적어도 하나의 공정이 종료되면, 상기 인쇄회로기판의 상기 제2 영역에 상기 종료된 공정에 대한 정보인 공정 정보가 저장된 2차원 바코드를 삽입하는 2차원 바코드 생성부;
    제조완료된 인쇄회로기판 또는 특정 공정까지 완료된 인쇄회로기판에 X-ray를 조사하는 X-ray 생성부;
    상기 X-ray가 조사된 인쇄회로기판에 대한 이미지를 획득하는 CCD 카메라부; 및
    상기 CCD 카메라부에서 획득된 이미지를 기초로 상기 삽입된 바코드에 대한 이미지를 추출하고, 상기 바코드에 대한 이미지로부터 상기 공정 정보를 해독하는 제어부;를 포함하고,
    상기 바코드는, 복수의 천공들로 구성되고 상기 복수의 공정들 중 적어도 하나의 공정이 종료될 때마다 상기 제2 영역의 서로 다른 위치에 삽입되며,
    상기 공정 정보는, 상기 종료된 공정의 명칭 정보, 상기 종료된 공정의 순번 정보, 상기 종료된 공정에 의한 상기 인쇄회로기판의 품질 정보 및 상기 종료된 공정 이전의 공정들에 대한 이력 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 천공들의 개수 또는 배치와 관련하여 기설정된 규약에 따라 저장되고 해독되는 되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 이력 관리 시스템.
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