KR101747852B1 - 인쇄회로기판 코팅 검사장치 및 그 검사방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인쇄회로기판(PCB) 코팅 검사장치로서, 상기 인쇄회로기판이 안착되는 검사대, 이동부재에 결합되어 상기 검사대에 안착된 상기 인쇄회로기판을 촬영하는 카메라부, 상기 인쇄회로기판을 촬영하기 위하여, 상기 카메라부를 X축, Y축 및 Z축 중 적어도 하나의 축 방향으로 이동시키는 이동부재, 및 상기 카메라부가 촬영한 영상 데이터를 처리하는 제어부를 포함하고, 상기 카메라부는, X축 및 Y축 중 적어도 하나의 축 방향으로 회전하여 상기 카메라부의 촬영 각도를 조절하는 각도 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

인쇄회로기판 코팅 검사장치 및 그 검사방법{PRINTED CIRCUIT BOARD COATING INSPECTION APPARATUS AND INSPECTION METHODS THEREOF}
본 발명은 인쇄회로기판 코팅 검사장치 및 그 검사방법에 관한 것으로서, 인쇄회로기판에 형성된 코팅 상태를 틸팅이 가능한 카메라부를 통해 다양한 위치 및 각도로 검사할 수 있는 인쇄회로기판 코팅 검사 장치 및 그 검사방법에 관한 것이다.
인쇄회로기판(PCB, printed circuit board) 코팅은 인쇄회로기판의 단락, 누전 및 방전 등을 방지하여, 인쇄회로기판의 수명을 연장시킨다. 또한, 인쇄회로기판 코팅을 통하여 전기절연성이 강화됨에 따라, 인쇄회로기판의 세밀한 설계 및 인쇄회로기판에 고전압 허용이 가능하다. 국제 인쇄회로 표준기구는 인쇄회로기판 코팅에 관한 검사 항목을 규정하고 있으며, 규정된 코팅 기준을 충족하기 위해서는 인쇄회로기판 코팅의 불량여부를 주의 깊게 검사할 필요가 있다. 하지만 눈의 피로, 집중력 감소, 처리량 등의 문제로 인하여, 이와 같은 검사는 매우 힘든 작업에 속한다. 또한, 기술의 발전에 따라, 인쇄회로기판에 결합되는 소자들은 다양화, 밀집화, 소형화되고 있는데, 이로 인해, 인쇄회로기판의 코팅 불량을 찾아내는 작업은 점점 더 어려워지고 있으며, 이에 따라 인쇄회로기판 코팅의 생산성 및 신뢰도가 저하되고 있다.
이를 해결하기 위하여 종래 기술은, 카메라를 고정시키고 인쇄회로기판을 이동시켜 인쇄회로기판 코팅의 불량 여부를 검사하였다. 하지만, 종래의 검사장치는 카메라 렌즈의 초점심도의 허용범위를 벗어나 인쇄회로기판이 위치하는 경우, 선명한 영상 데이터를 획득할 수 없어 정확한 검사가 어려운 문제점이 있었다.
또한, 종래 기술은 인쇄회로기판의 크기가 큰 경우, 복수의 카메라를 포함해야 함에 따라, 비용이 증가하고, 검사 장치 설치에 많은 공간을 요구하는 문제점이 있었다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인쇄회로기판의 검사위치에 적합하게 카메라부를 이동시킬 수 있으며, 카메라부의 각도를 조절하여 인쇄회로기판에 수직으로 결합된 부품들의 코팅 불량 여부도 검사할 수 있는 인쇄회로기판 검사장치 및 그 검사방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판(PCB) 코팅 검사장치는, 상기 인쇄회로기판이 안착되는 검사대, 이동부재에 결합되어 상기 검사대에 안착된 상기 인쇄회로기판을 촬영하는 카메라부, 상기 인쇄회로기판을 촬영하기 위하여, 상기 카메라부를 X축, Y축 및 Z축 중 적어도 하나의 축 방향으로 이동시키는 이동부재, 및 상기 카메라부가 촬영한 영상 데이터를 처리하는 제어부를 포함하고, 상기 카메라부는, X축 및 Y축 중 적어도 하나의 축 방향으로 회전하여 상기 카메라부의 촬영 각도를 조절하는 각도 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 각도 조절부는, 상기 이동부재의 일단에 결합되고 상기 X축 방향으로 회전되는 X축 틸팅부, 및 상기 X축 틸팅부의 일단에 결합되고 상기 Y축 방향으로 회전되는 Y축 틸팅부를 구비하고, 상기 카메라부는, 상기 Y축 틸팅부의 일단에 결합되는 카메라 렌즈부를 더 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 카메라부는, 상기 인쇄회로기판과 수직각을 이루며 결합된 부품들 사이의 거리에 따라 상기 카메라 렌즈부의 각도를 조절할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 검사대는 상기 인쇄회로기판을 고정 장착하고, 상기 인쇄회로기판의 크기에 따라 길이 조절이 가능한 고정부를 더 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 검사대는, 회전 운동하여 상기 인쇄회로기판의 복수의 면을 상기 카메라부에 현출시킬 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 인쇄회로기판 코팅 검사장치는, 복수개의 롤러로 구현되며, 상기 인쇄회로기판을 상기 검사대로 이송하는 이송부를 더 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 인쇄회로기판 코팅 검사장치는, 상기 인쇄회로기판의 종류 및 위치 정보를 상기 제어부에 제공하는 리딩장치를 더 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 제어부는 정상적으로 코팅된 인쇄회로기판의 영상 데이터를 미리 저장하여, 상기 카메라부에서 촬영된 상기 인쇄회로기판 영상 데이터와 상기 정상적으로 코팅된 인쇄회로기판의 영상 데이터의 영상 데이터를 비교하여, 상기 촬영된 인쇄회로기판의 불량 여부를 분석할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 코팅 검사방법은, 인쇄회로기판을 이송하는 단계, 검사대에 상기 인쇄회로기판을 안착시키는 단계, X축 및 Y축 중 적어도 하나의 축 방향으로 회전하여 카메라부의 촬영 각도를 조절하는 단계, 상기 검사대에 안착된 인쇄회로기판을 상기 카메라부에서 촬영하는 단계, 및 상기 촬영된 영상 데이터를 분석하여 상기 인쇄회로기판의 불량 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 검사의 자동화 및 신속성으로, 인쇄회로기판 코팅의 오류를 빠르고 정확하게 파악할 수 있어, 신뢰성 높은 제품을 생산할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 인쇄회로기판을 고정 안착시킨 후, 카메라부를 이동시킴으로써, 정확하고 선명한 영상 데이터를 얻을 수 있으며, 검사 시간을 단축할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 자동차 인쇄회로기판과 같이 인쇄회로기판과 수직으로 결합된 부품 측면의 코팅 불량 및 오염도를 검사할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 검사대가 회전 가능하여, 인쇄회로기판의 복수 면을 하나의 검사장치에서 검사할 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 코팅 검사장치를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라부를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라부의 동작방법을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 코팅 검사방법을 도시한다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 한편, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 실시예들은 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 “간접적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 코팅 검사장치를 도시한다.
도 1을 참조하면, 인쇄회로기판 코팅 검사장치(1000)는 이송부(100), 리딩장치(200), 검사대(300), 이동부재(400), 카메라부(500) 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
이송부(100)는 코팅된 인쇄회로기판(P)을 검사대(300)로 이송할 수 있다. 이를 위해, 이송부(100)는 복수개의 롤러(101)를 포함할 수 있다.
롤러(101)는 이송부(100)를 구성하는 프레임의 내측에 일정간격으로 설치될 수 있으며, 회전축을 중심으로 회전 운동하여 인쇄회로기판(P)을 이동시킬 수 있다. 롤러(101)는 인쇄회로기판(P)의 하부면과 직접 접촉되며 회전에 의해 인쇄회로기판(P)을 이송하므로, 인쇄회로기판(P)과의 마찰력을 높임과 동시에 스크래치 등이 발생되지 않도록 롤러(101)의 표면은 고무 또는 합성수지 등으로 형성될 수 있다. 한편, 실시예에 따라, 상기 이송부(100)는 인쇄회로기판 코팅 검사장치(1000)에서 생략될 수 있고, 작업 인원이 직접 인쇄회로기판(P)를 검사대(300)에 이송할 수도 있다.
리딩장치(200)는 인쇄회로기판 코팅 검사장치(1000)의 일 영역에 형성될 수 있으며, 이송되는 인쇄회로기판(P)의 종류 또는 검사 위치 등의 정보를 인식할 수 있다. 일 실시예에서, 리딩 장치(200)에서 인식한 인쇄회로기판 정보를 제어부(미도시)에 전송하여, 제어부가 검사대(300), 이동부재(400) 및 카메라부(500) 중 적어도 하나의 동작 또는 위치를 미리 제어하게 할 수 있다. 일 실시예에서, 인쇄회로기판(P)의 정보를 인식하기 위하여, 리딩장치(200)는 2차원 바코드를 인식할 수 있는 장치로 구현될 수 있다. 이를 위해, 리딩장치(200)는 카메라 또는 스캐너 등을 포함하여, 인쇄회로기판(P)의 정보를 인식할 수 있다. 또한, 다른 실시예로서, 인쇄회로기판(P)에 RFID 태그를 부착시키고, 리딩장치(200)에 RFID 리더기를 포함시켜, 인쇄회로기판(P)의 정보를 인식할 수도 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 통상의 기술자에게 알려진 바와 같이 실시예에 따라 다양한 인쇄회로기판 인식 장치 및 기술들이 사용될 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 리딩장치(200)는 이송부(100)의 일 영역, 즉 이송부(100)를 구성하는 프레임의 상부 일 영역에 설치될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로서, 이송부(100)의 하부 프레임 또는 이송부(100)의 측면 프레임 등 실시예에 따라 다양한 위치에 리딩장치(200)가 형성될 수 있다. 또한, 인쇄회로기판 코팅 검사 장치(1000)에서 이송부(100)를 생략하는 경우, 검사대(300) 또는 카메라부(500) 등 인쇄회로기판 코팅 장치(1000)의 다양한 영역에 리딩장치(200)가 형성될 수도 있다.
검사대(300)는 인쇄회로기판(P)을 적합한 검사 위치에 안착시킨다. 일 실시예에서, 검사대(300)는 고정부(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 인쇄회로기판(P)의 크기에 따라 자동으로 고정부의 길이 및 너비를 조절하여, 인쇄회로기판(P)을 검사대(300)에 고정 장착시킬 수 있다. 이를 통해, 다양한 종류 및 크기의 인쇄회로기판(P)을 검사대(300)의 구성요소 변경 없이도 검사할 수 있다. 일 실시예에서, 검사대(300)는 인쇄회로기판(P)의 흐름과 위치를 감지하는 구성과 인쇄회로기판(P)을 정지시키는 구성을 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 검사대(300)는 이송부(100)에서 이송되는 인쇄회로기판(P)의 흐름을 감지하여, 인쇄회로기판(P)을 적정 검사 위치에 이송 및 안착시킬 수 있다.
또한, 검사대(300)는 지평면과 다양한 각도를 이루며 회전 운동할 수 있다. 이를 통해, 인쇄회로기판(P)의 일 면의 촬영이 종료된 후, 검사대(300)를 회전시킴으로써, 인쇄회로기판(P)의 측면 또는 하부면 등 다양한 인쇄회로기판(P)의 면들을 촬영할 수 있다. 예를 들어, 인쇄회로기판(P)의 양면 검사를 수행하는 경우, 검사대(300)에서 인쇄회로기판(P)의 일 면을 촬영한 다음, 검사대(300)를 180° 회전시켜 반대 면도 연속적으로 촬영함으로써, 인쇄회로기판(P)의 양면 검사를 수행할 수 있다.
검사대(300)는 도시되는 바와 같이, 평평한 면으로 구현될 수 있으나, 실시예에 따라, 검사대(300)의 내부 측면을 경사지게 하여, 인쇄회로기판(P)의 하부면이 검사대(300)의 상부면과 접촉하지 않게 할 수 있다. 이를 통해, 인쇄회로기판(P)의 하부면에 부품들이 장착된 경우, 부품들의 훼손의 위험을 방지할 수 있다. 검사대(300)는 도시되는 바와 같이, 하나의 인쇄회로기판(P)만을 안착시킬 수도 있으며, 복수의 인쇄회로기판(P)을 안착할 수 있도록 공간이 형성될 수 있다. 즉, 검사대(300)의 수용공간은 인쇄회로기판(P)의 개수에 제한되지 않는다.
이동부재(400)는 X축, Y축 및 Z축 중 적어도 하나의 축 방향으로 카메라부(500)를 이동시킬 수 있다. 이를 위해 이동부재는 제 1 수평부재(401), 수직부재(402) 및 제 2 수평부재(403)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 X축 및 Y축은 검사대(300)와 평행할 수 있고 서로 직교할 수 있으며, Z축은 검사대(300)에 수직일 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 수평부재(401) 및 제 2 수평부재(402)를 통하여, 카메라부(500)를 인쇄회로기판(P)의 X축 중심선과 Y축 중심선의 교차점으로 이동시킬 수 있다. 계속하여, 수직부재(402)를 통하여, 카메라부(500)를 Z 축으로 이동시킴으로써, 카메라부(500)를 최적 초점거리로 위치시킬 수 있다. 이를 통해, 카메라부(500)는 인쇄회로기판(P)의 전 영역을 한 번의 촬영으로 명확하게 촬영할 수 있어, 검사 공정을 최소화 및 검사 능력의 향상을 도모할 수 있다.
카메라부(500)는 이동부재(400)에 결합될 수 있고, 검사대(300)에 안착된 인쇄회로기판(P)을 촬영할 수 있다. 상기 카메라부(500)는 X축 및 Y축 중 적어도 하나의 축 방향으로 회전하여 상기 카메라부(500)의 촬영 각도를 조절하는 각도 조절부를 포함할 수 있다. 일례로서, 상기 각도 조절부는 도 2에 도시되는 X축 틸팅부(501) 및 Y축 틸팅부(502)를 구비할 수 있다. 이를 통해, 카메라부(500)는 인쇄 회로장치(P)를 다양한 각도로 촬영할 수 있으며, 이에 따라 인쇄회로기판(P)과 수직각을 이루며 결합된 부품들의 측면도 촬영할 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 상기 카메라부(500)는 상기 인쇄회로기판(P)과 수직각을 이루며 결합된 부품들 사이의 거리 및 상기 부품들의 높이 등에 따라 카메라부(500)의 각도를 조절할 수도 있다.
카메라부(500)는 한 번의 촬영을 통해 전체 인쇄회로기판(P)의 영상 데이터를 생성하거나, 이동부재(400)를 통해 촬영 위치좌표를 변경하면서 복수의 인쇄회로기판(P)의 영상 데이터를 연속적으로 생성할 수 있다. 카메라부(500)에 의해 촬영된 영상 데이터는 제어부로 전송될 수 있다. 카메라부(500)의 렌즈 각도 조절, 연속 촬영 및 이동 촬영에 관해서는, 하기 도 2 및 도 3에서 구체적으로 설명하기로 한다. 카메라부(500)는 CCD(charged coupled device) 카메라, CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 카메라, Area Scan 카메라 등 실시예에 따라 통상의 기술자에게 알려진 바와 같이, 다양한 기능 및 촬영 범위를 가지는 촬영 장비로 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 카메라부(500)는 인쇄회로기판(P)의 정밀한 촬영을 위해 빛을 발산하는 조명부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 조명부에서 발산하는 빛은 백광, 형광, 자외선광, 적외선광 등 다양한 광 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 인쇄회로기판(P)에 코팅된 코팅재의 특성에 따라 적절한 빛을 선택할 수 있다.
제어부(미도시)는 카메라부(500)로부터 전송된 영상 데이터를 분석하여 코팅 오류를 검사할 수 있다. 제어부는 기 설정된 영상 데이터 프로세싱 알고리즘을 이용함으로써, 카메라부(500)에 의해 촬영된 영상 데이터에서 결함이 존재하는 영역을 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 정상적으로 코팅된 인쇄회로기판 영상 데이터를 미리 저장한 후, 카메라부(500)에 의해 촬영된 인쇄회로기판(P)의 영상 데이터와 비교함으로써, 인쇄회로기판(P) 코팅의 결함 여부를 판단할 수 있다. 또한, 제어부는 인쇄회로기판(P)의 위치정보를 기초로 결함영역의 좌표를 생성하여, 사용자에게 결함 위치를 제공할 수 있으며, 이동부재(400) 및 카메라부(500)를 제어하여 결함 영역을 정밀하게 재촬영하게 할 수 있다.
또한, 제어부는 인쇄회로기판 코팅 검사장치(1000)의 구성요소 전반을 제어할 수 있다. 제어부는 인쇄회로기판(P)이 일정한 시간 또는 간격으로 반입될 수 있도록 이송부(100)를 제어할 수 있다. 또한, 카메라부(500)에 의해 인쇄회로기판(P)의 일 면 이미지를 획득한 후, 반대편 일면의 이미지를 획득하기 위해 검사대(300)를 회전시킬 수 있다. 즉, 인쇄회로기판(P)의 일면을 촬영한 후, 제어부는 검사대(300)를 설정된 각도만큼 회전시킬 수 있다. 검사대(300)를 180°로 회전시킴으로써, 인쇄회로기판(P)의 양면검사를 수행할 수 있으며, 실시예에 따라 다양한 각도로 검사대(300)를 회전시킬 수 있다.
또한, 제어부는 인쇄회로기판(P)의 영상 데이터를 보다 선명하게 획득하기 위해서, 카메라부(500)의 X축 및 Y축 이동 조절 및 이동부재(400)를 통하여, 카메라부(500)를 적정한 초점거리 위치로 이동시킬 수 있다. 또한, 제어부에서는 부품의 소형화 또는 집적화 정도에 따라 획득하고자 하는 영상 데이터의 선명도를 높이기 위하여 인쇄회로기판(P)을 다수의 영역으로 분할할 수 있으며, 분할 영역에 따라 카메라부(500)를 순차적으로 이동시켜 영상 데이터를 생성하게 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라부를 도시한다.
도 2를 참조하면, 상기 카메라부(500)는, X축 틸팅부(501), Y축 틸팅부(502) 및 카메라 렌즈부(503)를 포함할 수 있다. X축 틸팅부(501)는 이동부재(400)의 일단에 결합되고 X축 방향으로 회전될 수 있고, Y축 틸팅부(502)는 X축 틸팅부의 일단에 결합되고 Y축 방향으로 회전될 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 카메라 렌즈부(503)는 Y축 틸팅부(502)의 일단에 결합될 수 있다.
카메라부(500)는 X축 틸팅부(501) 및 Y축 틸팅부(502)에 의해 카메라 렌즈부(503)의 촬영 각도를 다양하게 조절할 수 있다. 이에 따라, 카메라부(500)는 인쇄회로기판(P)의 다양한 면뿐만 아니라, 인쇄회로 기판(P)과 소정의 수직각(예; 90°)을 이루며 결합된 부품들도 촬영할 수 있다. 즉, 인쇄회로기판(P)의 상부에서 평면도만 촬영할 수 있는 종래 기술은, 인쇄회로기판(P)과 수직으로 결합된 부품들의 측면이 코팅재에 의해 오염된 경우 이를 발견하기 어려운 문제점이 있는 반면에, 본 발명은 카메라부(500)의 렌즈 각도를 조절하여 인쇄회로기판(P)과 수직으로 결합된 부품들의 측면부 및 결합부의 오염 및 코팅 불량까지 검사할 수 있어, 신뢰성 높은 검사결과를 제공할 수 있다. 더 나아가, 하기 도 3에서 설명되는 이동부재(400)를 이용한 카메라부(500)의 이동 운동을 추가하여, 인쇄회로기판(P) 및 수직으로 결합된 부품들을 더욱 정밀하게 검사할 수 있다.
일례로서, 상기 카메라부(500)는 인쇄회로기판(P)과 수직각을 이루며 결합된 부품들 사이의 거리 및 상기 부품들의 높이 등을 측정한 후, X축 틸팅부(501) 및 Y축 틸팅부(502)를 이용하여 카메라 렌즈부(503)를 X축 또는 Y축으로 회전시킴으로써, 카메라 렌즈부(503)의 촬영 각도를 조절할 수 있다. 이에 대해서는 도 3을 참조하여 상술하기로 한다.
한편, 도 2에 도시된 X축 틸팅부(501) 및 Y축 틸팅부(502)의 구성은 예시적인 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 카메라부(500)는 카메라부(500)의 촬영 각도 조절을 가능하게 하는 다양한 구성으로 각도 조절부가 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라부의 동작방법을 도시한다.
도 3의 (a)는 인쇄회로기판에 수직으로 결합된 부품들 사이의 거리가 상대적으로 긴 경우를 도시하고, 도 3의 (b)는 인쇄회로기판에 수직으로 결합된 부품들 사이의 거리가 상대적으로 짧은 경우를 도시한다.
먼저, 도 3의 (a)를 참조하면, X축 틸팅부(501) 및 Y축 틸팅부(502)를 이용하여 카메라부(500)를 회전시킴으로써, 카메라부(500)가 인쇄회로기판(P)과 소정의 각도(α)를 형성할 수 있다. 이에 따라, 인쇄회로기판(P)에 수직으로 형성된 부품들(S)의 측면을 카메라부(500)가 촬영할 수 있으므로, 인쇄회로기판(P)과 수직으로 결합된 부품들(S)의 측면부 및 결합부의 오염 및 코팅 불량까지 검사할 수 있다.
또한, 도 3의 (a)를 참조하면, 카메라부(500)는 인쇄회로기판(P)과 수직각을 이루며 결합된 부품들(S) 사이의 거리(d) 등을 측정한 후, 이에 따라 카메라 렌즈부(503)의 촬영 각도(α)를 조절할 수도 있다. 또한, 카메라부(500)는 상기 부품들(S) 사이의 거리(d) 이외에도 상기 부품들(S)의 높이나 카메라부(500)와 인쇄회로기판(P) 사이의 거리 등을 고려하여 카메라 렌즈부(503)의 촬영 각도를 조절할 수 있다.
도 3의 (b)와 같이, 부품들 사이의 거리(d`)가 도 3의 (a)에 비해 상대적으로 짧은 경우(d>d`), 카메라부(500)는 카메라 렌즈부(503)의 촬영 각도를 크게(α<α`) 조절할 수 있다. 이러한, 촬영 각도의 조절을 통해, 인쇄회로기판(P)에 수직으로 결합된 부품들(S)이 다양한 간격 또는 높이를 가진다 하더라도, 부품들(S)의 측면 영상 데이터를 명확하게 촬영할 수 있다. 또한, 인쇄회로기판(P)과 수직으로 결합된 부품들(S)의 거리는, 카메라부(500)에서 빛을 쏘아서 측정하는 방법, 제어부를 통해 미리 부품간의 거리를 입력하는 방법, 인쇄회로기판(P)과 부품들의 결합부에 카메라부(500)가 인식할 수 있는 특정의 형광 물질을 도포하는 방법 등 통상의 기술자에게 알려진 다양한 거리 측정 방법에 의해 측정될 수 있다.
또한, 도 3에 도시되는 바와 같이, 카메라부(500)는 수평면과 일정각도(α, α`)를 유지하고 인쇄회로기판(P)과 일정한 거리를 유지하며, X축 방향으로 이동할 수 있다. 즉, 카메라부(500)를 이동시키면서 검사대(300)에 고정 장착된 인쇄회로기판(P)을 연속으로 촬영할 수 있다. 이에 따라, 카메라 렌즈부(503)의 초점거리가 일정하게 유지되어, 인쇄회로기판(P)에 수직으로 결합된 부품들(S)의 코팅 불량 여부를 순차적으로 명확하게 촬영할 수 있다.
종래 인쇄회로기판(P)의 평면도만 촬영하는 경우, 수직으로 결합된 부품의 오염여부를 검사할 수 없었다. 본 발명은 X축 틸팅부(501) 및 Y축 틸팅부(502)를 통해 카메라 렌즈부(503)의 촬영 각도를 조절할 수 있고, 이동부재(400)를 이용해 카메라부(500)를 이동시킬 수 있으므로 이러한 문제점을 해결할 수 있다. 또한, 렌즈가 다양한 각도로 조절됨에 따라, 결합된 부품(S)의 높이가 상이한 경우라도 각도를 조정하여 검사를 실시할 수 있다.
또한, 카메라부(500)는 왕복 운동을 할 수 있어, 도시된 바와 같이 X축으로 이동하며, 인쇄회로기판(P)에 수직으로 결합된 부품들(S)의 일 면을 검사한 후, 다시 시작점으로 되돌아 가면서 인쇄회로기판(P)에 수직으로 결합된 부품들(S)의 다른 일 면을 검사할 수 있다.
또한, 크기가 큰 인쇄회로기판(P)을 촬영하는 경우에도, 카메라부(500)가 복수의 왕복 운동을 통하여, 인쇄회로기판(P)을 용이하게 촬영할 수 있어, 카메라 또는 스캐너의 추가 설치를 필요로 하지 않는다. 일 실시예에서, 인쇄회로기판(P)을 여러 영역으로 분할하여 촬영할 수 있다. 특히, 인쇄회로기판(P)이 큰 경우, 하나의 인쇄회로기판(P)을 두 개의 영역(예: A영역, B영역)으로 나누어 A영역 촬영을 마친 후, 이동부재(400)를 통하여 B영역으로 카메라부(500)를 이동시킨 후 B영역을 촬영할 수 있다. 이를 통해, 본 발명은 다양한 크기의 인쇄회로기판(P)을 구성장치의 변화 없이 용이하게 촬영할 수 있다.
도 3에는 카메라부(500)의 X 축 이동만이 도시되었으나, 실시예에 따라 카메라부(500)를 Y축 방향 등 다양한 방향으로 이동시키며 인쇄회로기판(P)을 촬영할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 코팅 검사방법을 도시한다.
도 4를 참조하면, 상기 인쇄회로기판 코팅 검사방법(400)은, 먼저 인쇄회로기판을 이송하는 단계(S410)를 포함할 수 있다. 상기 인쇄회로기판(P)은 사람이 직접 이송할 수도 있고, 별도의 장치를 사용하여 이송될 수도 있다. 일 실시예에서, 인쇄회로기판 코팅 검사장치(1000)는 이송부(100)를 더 포함할 수 있으며, 이송부(100)는 공정이 완료된 인쇄회로기판(P)이 진입하면, 인쇄회로기판(P)을 롤러(101) 위에 안착시키고, 인쇄회로기판(P)의 위치를 정렬할 수 있다. 롤러(101)가 회전하면, 롤러 상에 위치한 인쇄회로기판(P)이 검사대(300)로 이송될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 인쇄회로기판 코팅 검사방법(400)은, 이송부(100)에 진입한 인쇄회로기판(P)의 종류 및 크기를 인식하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이를 위해, 리딩장치(200)를 더 포함할 수 있으며, 인쇄회로기판(P)이 리딩장치(200)의 인식 영역에 위치하면, 리딩장치(200)는 인쇄회로기판(P)의 종류 및 크기 등을 인식하여 제어부로 전송할 수 있다.
다음으로, 상기 인쇄회로기판 코팅 검사방법(400)은, 검사대(300)에 인쇄회로기판(P)을 안착시키는 단계(S420)를 포함할 수 있다. 일례로서, 검사대(300)는 고정부를 더 포함하여, 자동으로 인쇄회로기판(P)의 크기에 맞게 폭조절을 수행하여 인쇄회로기판(P)을 검사대(300)에 고정 장착할 수 있다. 이를 통해, 인쇄회로기판 코팅 검사장치(1000)의 큰 구성 변경 없이도 다양한 종류 및 크기의 인쇄회로기판(P)을 검사할 수 있다.
일 실시예에서, 검사대(300)는 지평면과 다양한 각도를 회전 운동할 수 있다. 이를 통해, 인쇄회로기판(P)의 일 면을 촬영한 후, 인쇄회로기판(P)이 고정 장착된 검사대(300)를 회전시킴으로써, 인쇄회로기판(P)의 측면 또는 하부면 등 다양한 인쇄회로기판(P)의 면을 촬영할 수 있다.
다음으로, 상기 인쇄회로기판 코팅 검사방법(400)은, X축 및 Y축 중 적어도 하나의 축 방향으로 회전하여 카메라부(500)의 촬영 각도를 조절하는 단계(S430)를 포함할 수 있다. 즉, S430 단계에서, X축 틸팅부(501) 및 Y축 틸팅부(502)를 이용하여 카메라 렌즈부(503)의 촬영 각도를 조절할 수 있다. 또한, 실시예에 따라 상기 카메라부(500)는 인쇄회로기판(P)과 수직각을 이루며 결합된 부품들(S) 사이의 거리(d), 상기 부품들(S)의 높이 및 카메라부(500)와 인쇄회로기판(P) 사이의 거리 중 적어도 하나를 고려하여 카메라 렌즈부(503)의 촬영 각도를 조절할 수 있다. 이를 통해, 인쇄회로기판(P)과 결합된 부품 측면의 코팅 불량 및 오염을 검사할 수 있다. 부품들간의 거리 및 높이 측정 방식 및 렌즈의 각도 조절은 상기 도 2 및 도 3에서 설명한 바와 동일하다.
다음으로, 상기 인쇄회로기판 코팅 검사방법(400)은, 검사대(300)에 안착된 인쇄회로기판(P)을 카메라부(500)가 촬영하는 단계(S440)를 포함할 수 있다. 카메라부(500)는 일정한 위치에 고정 위치하여, 인쇄회로기판(P) 전체를 한번에 촬영할 수 있다. 또한 다른 실시예에서, 카메라부(500)는, 도 3을 참조하여 상술한 바와 같이, 이동부재(400)를 따라 이동하며 인쇄회로기판(P)을 연속적으로 촬영할 수 있고, 카메라 렌즈부(503)의 촬영 각도를 달리하여 인쇄회로기판(P)을 촬영할 수 있다. 이를 통해, 선명한 인쇄회로기판(P)의 영상 데이터를 획득할 수 있으며, 인쇄회로기판(P)과 수직으로 결합된 부품들(S)의 측면코팅 오류까지 검사할 수 있다. 일 실시예에서, 카메라부(500)는 제어부에 의해 분할된 인쇄회로기판(P)의 영역을, 설정된 알고리즘을 이용하여 촬영할 수 있다.
다음으로, 상기 인쇄회로기판 코팅 검사방법(400)은, 상기 촬영된 인쇄회로기판(P)의 영상을 분석하는 단계(S450)를 포함할 수 있다. 즉, 제어부는 상기 촬영된 영상 데이터를 분석하여 인쇄회로기판(P)의 코팅 불량 여부를 판단할 수 있다. 일 실시예에서, 제어부는 기 설정된 이미지 프로세싱 알고리즘을 이용하여, 인쇄회로기판(P)의 결함 영역을 판단하고, 인쇄회로기판(P)의 위치정보를 기초로 결함 영역의 좌표를 생성하여 사용자에게 제공할 수 있다.
위의 검사 방법은 하나의 단위공정이 끝날 때마다 이루어지도록 할 수 있고, 또는 인쇄회로기판(P)이 코팅까지 완료된 상태에서 검사가 이루어지도록 할 수도 있다. 예를 들면, 포토레지스트 코팅, 노광, 현상 공정 이후에 검사를 할 수 있고, 모듈공정에서 TAB(tape automated bonding) 부착 공정과 PCB(printed circuit board) 부착 공정 이후에 각각 검사를 실시할 수 있다. 또한 배면광 조립이후, 일정시간의 에이징(aging) 공정 이후 검사를 실시할 수도 있다. 다만, 이는 예시적인 실시 형태로서, 실시예에 따라 다양한 단계에 코팅된 인쇄회로기판 검사 방법이 사용될 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1000: 인쇄회로기판 코팅 검사장치
100: 이송부 101: 롤러
200: 리딩장치 300: 검사대
400: 이동부재 401: 제 1 수평부재
402: 수직부재 403: 제 2 수평부재
500: 카메라부 501: X축 틸팅부
502: Y축 틸팅부

Claims (9)

  1. 인쇄회로기판(PCB) 코팅 검사장치로서,
    상기 인쇄회로기판이 안착되는 검사대;
    이동부재에 결합되며, 상기 검사대에 안착된 상기 인쇄회로기판을 촬영하고, 상기 인쇄회로기판과 수직각을 이루며 결합된 부품들 사이의 거리를 측정하는 카메라부;
    상기 인쇄회로기판을 촬영하기 위하여, 상기 카메라부를 X축, Y축 및 Z축 중 적어도 하나의 축 방향으로 이동시키는 이동부재; 및
    상기 카메라부가 촬영한 영상 데이터를 처리하고 분석하여 상기 인쇄회로기판과 수직각을 이루며 결합된 부품들의 측면의 코팅 오류를 검사하는 제어부를 포함하고,
    상기 카메라부는,
    X축 및 Y축 중 적어도 하나의 축 방향으로 회전하여 카메라 렌즈부의 촬영 각도를 조절하는 각도 조절부를 포함하며, 상기 인쇄회로기판과 수직각을 이루며 결합된 부품들 사이의 거리 및 상기 인쇄회로기판과 수직각을 이루며 결합된 부품들의 높이에 따라 상기 카메라 렌즈부의 촬영 각도를 조절하여 상기 인쇄회로기판과 수직각을 이루며 결합된 부품들의 측면을 검사하는, 인쇄회로기판 코팅 검사장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 각도 조절부는,
    상기 이동부재의 일단에 결합되고 상기 X축 방향으로 회전되는 X축 틸팅부; 및
    상기 X축 틸팅부의 일단에 결합되고 상기 Y축 방향으로 회전되는 Y축 틸팅부를 구비하고,
    상기 카메라 렌즈부는,
    상기 Y축 틸팅부의 일단에 결합되는, 인쇄회로기판 코팅 검사장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 검사대는 상기 인쇄회로기판을 고정 장착하고, 상기 인쇄회로기판의 크기에 따라 길이 조절이 가능한 고정부를 더 포함하는, 인쇄회로기판 코팅 검사장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 검사대는, 회전 운동하여 상기 인쇄회로기판의 복수의 면을 상기 카메라부에 현출시키는, 인쇄회로기판 코팅 검사장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 인쇄회로기판 코팅 검사장치는,
    복수개의 롤러로 구현되며, 상기 인쇄회로기판을 상기 검사대로 이송하는 이송부를 더 포함하는, 인쇄회로기판 코팅 검사장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 인쇄회로기판 코팅 검사장치는,
    상기 인쇄회로기판의 종류 및 위치 정보를 상기 제어부에 제공하는 리딩장치를 더 포함하는, 인쇄회로기판 코팅 검사장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 정상적으로 코팅된 인쇄회로기판의 영상 데이터를 미리 저장하여, 상기 카메라부에서 촬영된 상기 인쇄회로기판 영상 데이터와 상기 정상적으로 코팅된 인쇄회로기판의 영상 데이터의 영상 데이터를 비교하여, 상기 촬영된 인쇄회로기판의 불량 여부를 분석하는, 인쇄회로기판 코팅 검사장치.
  9. 인쇄회로기판 코팅 검사방법에 있어서,
    인쇄회로기판을 이송하는 단계;
    검사대에 상기 인쇄회로기판을 안착시키는 단계;
    X축 및 Y축 중 적어도 하나의 축 방향으로 회전하여 카메라부의 촬영 각도를 조절하는 단계;
    상기 검사대에 안착된 인쇄회로기판을 상기 카메라부에서 촬영하는 단계; 및
    상기 촬영된 영상 데이터를 분석하여 상기 인쇄회로기판의 코팅 불량 여부 및 상기 인쇄회로기판과 수직각을 이루며 결합된 부품들의 측면의 코팅 오류를 판단하는 단계를 포함하고,
    상기 카메라부는,
    상기 인쇄회로기판과 수직각을 이루며 결합된 부품들 사이의 거리를 측정하고 상기 인쇄회로기판과 수직각을 이루며 결합된 부품들 사이의 거리 및 상기 인쇄회로기판과 수직각을 이루며 결합된 부품들의 높이에 따라 카메라 렌즈부의 촬영 각도를 조절하여 상기 인쇄회로기판과 수직각을 이루며 결합된 부품들의 측면을 검사하는, 인쇄회로기판 코팅 검사방법.
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