KR20020093507A - 부품 검사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 씨씨디 카메라를 통해 피검사체의 영상을 바로 촬상하여 양부를 검사하는 부품 검사 장치에 있어, 하나의 카메라를 사용하여 복수의 피검사면의 영상을 촬상하고, 이를 한번에 효과적으로 검사할 수 있도록 하기 위한 것으로, 피검사체의 검사면을 조명하는 조명 수단과, 이 검사면에 대응하여 상기 조명 수단으로부터의 광에 의해 얻어진 검사면의 영상을 반사하기 위한 검사 미러;피검사체의 검사면에 대응하여 이 검사면의 영상을 반사하기 위한 검사 미러와, 검사 미러를 통해 반사되는 영상의 광로를 조정하기 위한 광로 조정 미러와, 광로 조정 미러를 통해 반사되는 영상을 하나로 모으기 위한 다각 프리즘 및 이 프리즘을 통해 입사되는 영상을 촬상하는 씨씨디 카메라를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 부품 검사 장치에 관한 것이다.

Description

부품 검사 장치{Apparatus for inspecting parts}

본 발명은 부품 검사 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표면 실장기에 있어 삼차원 영상을 이용하여 부품의 배열 상태를 검사하는 부품 검사 장치에 관한것이다.

일반적으로 반도체 칩 등의 전자 부품을 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board)에 탑재하는 표면 실장기에서는 부품 정렬 장치와 함께, 전자 부품의 리드의 들뜸 유무 또는 볼 그리드 어레이의 볼 등을 검사하는 부품 검사 장치가 구비된다.

근래의 이러한 부품 검사 장치들은 대상이 되는 피검사 부품들의 형상을 3차원으로 측정하고 있는 데, 이러한 3차원 형상을 측정하는 방법 중에 최근 많이 사용되고 있는 것이 모아레(Moire) 간섭 무늬를 이용하여 3차원 형상을 측정하는 것이다. 모아레를 이용한 부품 검사 장치의 경우 측정 대상 물체의 표면에 격자를 새기고, 측정 대상물에 의해 변형된 격자와 기준 격자와의 모아레 간섭 무늬에 따라 부품의 이상유무를 검사하는 것으로, 대상 물체의 표면에 격자를 새기는 방식에 따라 그림자식과 영사식으로 구분된다.

이러한 모아레법 외에 2대 이상의 카메라를 이용하여 대상 부품의 모서리에서 얻은 영상으로 이미지 처리하는 방법이 있다. 도 1은 이렇게 여러 대의 카메라를 사용하여 얻은 영상으로 부품의 상태를 검사하는 방법에 대해 도시한 것이다. 곧, 이러한 방법은 피검사체의 검사하고자 하는 면에 대응하는 수의 카메라를 통해 다수의 영상을 얻는 것이며, 이를 통해 입체적으로 결함의 유무를 분석하는 것이다. 도 1에서는 피검사체로서 반도체 칩과 같은 전자 부품의 리드를 검사하는 방법을 나타내었다. 그림에서 알 수 있듯이 피검사체(1)의 리드의 배열상태는 검사하고자 하는 면에 설치된 카메라(2)에 의해 촬상되고, 이렇게 촬상된 영상을 4개 얻게 된다. 그러나 이렇게 하나의 대상체에서 얻어진 다수의 분리된 영상으로 대상체의양부를 판단하는 것은 매우 번잡할 수 있으며, 영상을 촬상하기 위한 카메라 및 촬상된 이미지를 캡쳐하는 수단 등 많은 주변기기를 필요로 하게 되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 씨씨디 카메라를 통해 피검사체의 영상을 바로 촬상하여 양부를 검사하는 부품 검사 장치에 있어, 하나의 카메라를 사용하여 복수면의 영상을 촬상하므로써 설비를 간소화할 수 있으며, 입체적 형성의 피검사체의 복수의 검사면을 한 번에 효과적으로 검사할 수 있는 부품 검사 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 복수 카메라를 사용하여 부품을 검사하기 위한 부품 검사 방법을 개략적으로 나타낸 도면.

도 2는 본 발명의 부품 검사 장치에 따른 일 실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도.

도 3은 도 2에 따라 촬상되어지는 영상을 나타내는 도면.

도 4는 조명 수단이 개재된 구성을 개략적으로 나타낸 정면도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 피검사체 20: 카메라

30: 프리즘 40: 반사 미러

50: 광로 조정 미러 60: 조명 수단

70: 촬상 화면

상기와 같은 목적을 위하여, 본 발명은 피검사체의 검사면을 조명하는 조명 수단과, 이 검사면에 대응하여 상기 조명 수단으로부터의 광에 의해 얻어진 검사면의 영상을 반사하기 위한 검사 미러;피검사체의 검사면에 대응하여 이 검사면의 영상을 반사하기 위한 검사 미러와, 검사 미러를 통해 반사되는 영상의 광로를 조정하기 위한 광로 조정 미러와, 광로 조정 미러를 통해 반사되는 영상을 하나로 모으기 위한 다각 프리즘 및 이 프리즘을 통해 입사되는 영상을 촬상하는 씨씨디 카메라를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 부품 검사 장치를 제공한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명에 있어 프리즘은 피검사체의 검사면의 수에 대응하는 반사면을 갖는다.

본 발명의 또다른 특징에 의하면, 본 발명에 있어 조명 수단은 영상의 광로 상에 하프 미러를 개재하여 동축조명이 이루어지도록 할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명에 대해 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 부품 검사 장치의 바람직한 일 실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 그림과 같이 본 발명에 따른 부품 검사 장치는 입체적 형상의 피검사체(10)의 복수의 검사면을 하나의 카메라로 또한 한 화면으로 촬상하기 위한 것으로, 그 기본적 구성은 조명 수단(미도시)의 빛으로부터 얻어진 피검사체(10)의 검사면의 영상을 캐취하기 위한 검사 미러(40), 이를 통해 반사되는 영상의 광로를 조정하기 위한 광로 조정 미러(50), 이를 모아 하나의 카메라로 촬상이 가능하도록 하는 프리즘(30) 및 촬상용 씨씨디 카메라(20)를 포함하여 이루어진다. 그림과 같은 본 발명의 바람직한 일 실시예는 전자 부품의 리드의 들뜸을 검사하기 위한 것이다.

곧 리드가 배설된 4개의 측면을 검사면으로 갖는 전자 부품에 있어 우선 그 4개의 검사면의 영상을 촬상하기 위해 그 검사면의 영상을 반사하기 위해 검사면에 대응하여 4개의 검사 미러(40)가 피검사체(10)의 각각의 검사면에서 일정 거리 이격된 지점에 소정의 각도로 배설된다. 4개의 검사 미러(40)를 통해 반사되는 각 검사면의 영상은 이에 상응하는 수의 광로 조정 미러(50)를 통해 재반사된다. 그림과 같은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 광로 조정 미러(50)가 4개의 검사 미러(40)에 대응하여 역시 4개로 구성되어 있는 데, 이는 필요에 따라 변경이 가능한 것으로, 각 검사면당 하나 이상의 광로 조정 미러(50)가 배설되어 전체 설비의 구성에 따라 변경이 가능하도록 할 수 있다. 이렇게 광로 조정 미러(50)를 거친 영상은 카메라로 촬상되기 전에 프리즘(30)을 통해 하나로 모아지게 된다. 그림과 같은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 피검사체(10)의 4개의 검사면에 대응하여 이 검사면으로부터 유출된 영상을 하나의 카메라(20)로 촬상하기 위해 4개의 반사면을 갖는 프리즘(30)이 사용된다. 여기서 프리즘의 반사면이란 빛이 입사되어 하나로 모아지도록 하기 위한 프리즘의 면을 말하는 것으로 다각뿔 형상의 프리즘에 있어 밑면을 제외한 면을 말한다. 이렇게 프리즘(30)을 통해 모아진 영상은 씨씨디 카메라(20)의 렌즈를 통해 촬상된다. 이 때, 프리즘을 통해 모아진 영상이 피검사체의 크기에 관계없이 항상 정확하고, 깨끗한 이미지로 얻어지도록 하기 위해 씨씨디 카메라(20)의 렌즈는 자동 초점 조절이 가능한 렌즈를 사용하는 것이 바람직하다.

도 3은 도 2와 같이 구성된 부품 검사 장치를 통해 얻어진 전자 부품의 4면에서의 리드의 배열 상태가 한 화면으로 나타난 상태를 나타내는 것이다. 프리즘(30)을 통해 얻어진 4개의 검사면에 대한 화면은 그림과 같이 프리즘의 반사면의 갯수에 따라 화면이 분할된 상태로 나타나게 된다. 이러한 화면에서 전자 부품의 리드(12)는 그림과 같이 일렬로 배열된 상태로 나타나게 되는 것이다.

전자 부품의 리드의 들뜸을 검사하는 것은 리드가 배열된 면을 촬상한 영상에서 수평의 일직선상으로 배열된 리드 중 수평에서 벗어난 리드가 일직선상에서 떨어진 양을 측정함으로서 그 양부를 판단하며, 이때의 벗어난 값을 측정하게 된다. 따라서 본 발명에 따르면 이들 검사면에서의 리드의 들뜸 여부는 화면에서의 리드(12)의 배열상태를 보고 결정할 수 있게 되며, 이것이 한 눈에, 그리고 일거에 파악될 수 있게 되는 것이다.

도 4는 도 2에 도시되지 않은 조명 수단의 일 실시예를 나타낸 것이다. 그림에서 조명 수단은 하프(half) 미러를 사용한 동축조명의 일례를 나타낸 것이다. 곧, 발광다이오우드 등과 같은 발광 수단을 구비한 조명계(61)와 일부는 반사하고 일부는 투과하는 하프 미러(62)로 이루어진 조명 수단(60)을 그림과 같이 반사 미러(40)와 광로 조정 미러(50)의 사이에 개재하여 영상의 광로축과 동축의 조명을 행할 수 있다. 이러한 동축 조명은 조명 수단(60)을 광로 조정 미러(50)와 프리즘(30)의 사이에 배설하거나, 프리즘(30)과 씨씨디 카메라(20) 사이, 혹은 피검사체(10)와 검사 미러(40) 사이에 개재하여 행할 수 있다.

본 발명의 조명 수단은 피검사체의 검사면에 대한 영상을 얻기 위한 것으로 그림과 같은 조명 수단에 한정되지 않으며, 피검사체의 검사면을 조명할 수 있는 것이면 어떠한 것도 가능할 것이다.

이상에서 설명한 것은 4개의 검사면을 가진 전자부품의 리드의 들뜸 여부를 검사하기 위한 부품 검사 장치에 관한 것이었으나, 이외에도 다수의 검사면을 가진 부품의 검사를 위한 경우에도 동일하게 적용이 가능함은 물론이다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따르면, 다수의 검사면을 갖는 피검사체를 하나의 씨씨디 카메라를 통해 한 화면으로 검사할 수 있어, 부품 검사 장치의 설비를 간소화하면서 효과적으로 검사를 수행할 수 있게 된다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명한 것이나, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게는 다양한 변형 및 다른 실시예가 가능하다는 점이 이해될 것이다. 따라서 본원 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서 정해질 것이다.

Claims (3)

1. 피검사체의 검사면을 조명하는 조명 수단;

   상기 피검사체의 검사면에 대응하여 상기 조명 수단으로부터의 광에 의해 얻어진 상기 검사면의 영상을 반사하기 위한 검사 미러;

   상기 검사 미러를 통해 반사되는 영상의 광로를 조정하기 위한 광로 조정 미러;

   상기 광로 조정 미러를 통해 반사되는 영상을 하나로 모으기 위한 다각 프리즘; 및

   상기 프리즘을 통해 입사되는 영상을 촬상하는 씨씨디 카메라를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 부품 검사 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 프리즘은 피검사체의 검사면의 수에 대응하는 반사면을 갖는 것을 특징으로 하는 부품 검사 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 조명 수단은 상기 영상의 광로 상에 하프 미러를 개재하여 동축조명이이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 부품 검사 장치.