KR20100010887A - 영상처리기법을 이용한 tcp/cof의 불량 검출 방법 및그 시스템 - Google Patents
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Abstract
영상처리기법을 이용한 TCP/COF의 불량 검출 방법 및 그 시스템이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리기법을 이용한 TCP/COF의 불량 검출 방법은, 필름의 기준 영상을 취득하여 필터링 및 이진화하는 단계; 검사대 위를 지나가는 필름의 검사 영상을 취득하여 필터링 및 이진화하는 단계; 이진화된 기준 영상과 검사 영상의 차영상을 구하는 단계; 및 차영상을 통해 필름의 불량여부를 판독하고, 차영상에 라벨링 처리를 수행하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리기법을 이용한 TCP/COF의 불량 검출 시스템은 필름의 기준 영상이 저장되는 메모리부; 검사대 위를 지나가는 필름의 검사 영상을 취득하기 위한 영상취득부; 및 검사 영상과 기준 영상 간의 차영상을 구하고, 상기 차영상의 라벨링 처리를 수행하기 위한 영상판독부를 포함한다.
영상처리기법, TCP, COF, 불량 검출, 라인스캔 카메라, 라벨링
Description
본 발명은 영상처리기법을 이용한 TCP/COF의 불량 검출 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 라인 카메라를 통해 취득된 TCP/COF의 영상과 기준 영상의 차영상을 구하고, 그 차영상에 각각 라벨링 처리를 실시함으로써, 자동으로 TCP/COF의 불량여부를 검출할 수 있는 영상처리기법을 이용한 TCP/COF의 불량 검출 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
TCP(Tape Carrier Package)는, TAB(Tape Automated Bonding)기술을 이용하여 드라이버 집적회로(Driver IC)의 Au Bump와 캐리어 테이프(Carrier Tape)의 이너 리드(Inner Lead)를 열 압착 방법으로 접합하고 수지를 도포하여 제작된 패키지이다.
캐리어 테이프(Carrier Tape) 폴리이미드 필름에 Copper Foil이 접착제로 부 착하여 여러 단계의 테이프(tape) 제조 공정을 거쳐 Copper Foil에 회로가 형성되며, 구리 패턴(Cu Pattern)을 주석(Sn)이나 금(Au)으로 도금한다.
구동소자와 테이프(tape)와의 접합은 열 압착에 의한 Au-Sn or Au-Au Eutectic 반응에 의해 이루어진다.
TCP 패키지(Package)는 PDP 패널(Panel) 및 PCB 기판(또는 FPC)에 OLB(Outer Lead Bonding)공정을 통해 접합되는데, OLB 접합에는 주로 ACF(Anisotropic Conductive Film)가 사용된다.
한편, COF(Chip On Flexible Printed Circuit)는, 디스플레이 기기의 경박 단소화 추세에 대응하기 위해서 개발된 새로운 형태의 Package이다. 기존 TCP의 제조공정을 그대로 적용하면서 Fine Pitch에 대응하고자 제안된 방식으로 TCP에 비해 상대적으로 열팽창계수가 작고, Flexibility가 우수하며, 더 얇은 폴리이미드 Film과 Copper Foil로 이루어진 Tape를 사용한다.
이러한 TCP와 COF는, 대부분 자동화 시스템이 갖춰져 있는 PCB(인쇄 회로 기판) 불량 검출 시스템과는 달리, 전기적인 특성 검사에만 자동화가 이루어져 있을 뿐, 필름의 전도성 패턴의 불량 검출은 100% 육안 검사에 의존하고 있는 실정이다.
이처럼 TCP와 COF 필름의 불량 검출이 대부분 육안 검사에 의해 이루어짐에 따라 전문가의 부족과 장시간 검사에 따른 피로 누적 등의 이유로 불량 검출에 대한 오차율이 점점 증가하게 되어, 생산성 및 경제성의 저하뿐만 아니라, 신뢰성마저도 추락하고 있다는 문제점이 지적되고 있다.
따라서, TCP와 COF용 필름 제품의 신뢰성에 중요한 영향을 미치는 TCP/COF 필름의 불량 검출 자동 시스템과 이에 대한 알고리즘의 개발이 요구되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, TCP와 COF의 불량을 검출하는 종래 육안 검사의 문제점을 해결하기 위한 방안으로, 자동화된 영상필름 취득 시스템을 이용하여 자동으로 TCP/COF의 불량여부를 검출할 수 있는 영상처리기법을 이용한 TCP/COF의 불량 검출 방법 및 그 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리기법을 이용한 TCP/COF의 불량 검출 방법은, 필름의 기준 영상을 취득하여 필터링 및 이진화하는 단계, 검사대 위를 지나가는 필름의 검사 영상을 취득하여 필터링 및 이진화하는 단계, 이진화된 기준 영상과 검사 영상의 차영상을 구하는 단계 및 차영상을 통해 필름의 불량여부를 판독하고, 차영상에 라벨링 처리를 수행하는 단계를 포 함한다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리기법을 이용한 TCP/COF의 불량 검출 방법은 검사 영상을 화면에 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리기법을 이용한 TCP/COF의 불량검출 시스템은 필름의 기준 영상이 저장되는 메모리부, 검사대 위를 지나가는 필름의 검사 영상을 취득하기 위한 영상취득부 및 검사 영상과 기준 영상 간의 차영상을 구하고, 상기 차영상의 라벨링 처리를 수행하기 위한 영상판독부를 포함한다.
여기에, 검사 영상을 화면에 표시하는 표시부 및 필름의 이동 속도와 이동 범위를 설정하기 위한 모션 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
이 때, 영상취득부는 필름이 이동하는 검사대의 좌/우측에 설치된 2대의 라인스캔 카메라로 구성되며, 영상판독부는 영상처리기법이 적용된 Labview 프로그램으로 구성되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명의 영상처리기법을 이용한 TCP/COF의 불량 검출 방법 및 그 시스템에 따르면, 종래 전문가의 육안 검사에만 의존했던 TCP/COF의 불량 검사를 자동화된 영상필름 취득 시스템을 이용하여 불량여부를 검출하게 됨으로써, 제품의 불량 검사에 대한 효율성과 신뢰성을 한층 더 높일 수 있다는 효과가 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있을 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리기법을 이용한 TCP/COF의 불량 검출 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 우선, 전처리 단계(S110)를 마친 필름의 기준 영상을 취득(S120)하여 후처리(필터링 및 이진화)를 실시(S125)한 다음, 초정밀 라인스캔 카메라를 이용하여 검사 영상의 취득(S130)하고, 후처리(필터링 및 이진화)를 실시(S135)한다. 최종적으로 후처리 된 기준 영상과 검사 영상 간의 차영상을 구함으로써, TCP/COF 필름의 불량 여부를 판별하고, 판별된 TCP/COF 필름에 라벨링하는 단계(S140)를 끝으로 검사는 종료된다. 검사를 마친 결과 영상물은 모니터와 같은 디스플레이 장치를 통해 출력될 수 있다.
여기서, 검사 영상을 획득하기 위해 이송되는 TCP/COF 필름은 이송 과정 중에 쉬프트 될 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 사전에 필름 패턴을 정렬하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리기법을 이용한 TCP/COF의 불량검출 알고리즘은, 영상취득부를 통해 획득된 TCP/COF 필름의 검사 영상을 기준 영상과의 패턴 매칭을 통해 정렬하고, 잡음 제거를 위한 평균화 필터링을 수행한 후, 임계값을 이용한 영상 이진화 처리를 수행한다.
이진화 된 검사 영상은 초기에 획득된 기준 영상과의 비교를 통해 차영상이 구해지고, 이 차영상에 따른 결과 영상의 라벨링 처리를 끝으로 TCP/COF 필름의 불량 확인을 위한 자동 검사는 마무리된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리기법을 이용한 TCP/COF의 불량검출 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리기법을 이용한 TCP/COF의 불량검출 시스템은, TCP/COF 필름의 패턴 결손을 포함한 불량 여부를 자동으로 검출하기 위한 것으로, TCP/COF 필름의 기준 영상이 저장되는 메모리부(210)와, 검사대 위를 지나가는 TCP/COF 필름의 영상을 획득하기 위한 영상취득부(220)와, 영상취득부(220)에서 취득된 검사 영상을 저장된 기준 영상과 비교하여 차영상을 구하는 영상판독부(230) 및 결과 영상의 출력을 포함한 모니터링 기능을 수행하기 위한 표시부(240)를 포함한다.
여기서, 영상취득부(220)는 2대의 라인스캔 카메라가 각각 검사대의 좌/우측에 설치되는 것이 바람직하다.
이러한 라인스캔 카메라를 이용한 영상 취득은 엔코더 트리거 신호에 의해 제어되는데, 이 때, 엔코더 트리거 신호의 주파수는 바람직하게는, 공정속도 및 계산성능 등을 고려하여 9kHz로 설계하는 것이 좋다. 즉, 라인스캔 카메라는 이동하는 필름의 영상을 9kHz 주파수마다 영상을 취득하게 되는 것이다.
뿐만 아니라, 엔코더 트리거 신호는 프레임 그레버도 제어할 수 있다. 여기서 프레임 그레버는 라인스캔 카메라를 통해 취득된 영상을 모니터 화면에 출력하기 위한 하나의 수단이다.
이와 같이, 영상취득부(220)에서 취득된 영상은 이진화 과정을 거쳐 영상판독부(230)로 전달된다. 영상판독부(230)는 이진화 된 검사 영상과 기준 영상과 서로 비교하여 차영상을 구하고, 이를 통해 불량 여부를 검출하게 된다. 이 때, 영상판독부(230)는 검사 단계를 마친 TCP/COF 필름에 각각 라벨링 처리를 수행함으로써 불량 여부를 판별하게 된다.
한편, 필름 검사에 대한 결과 영상은 모니터 등의 디스플레이 장치를 통해 확인할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리기법을 이용한 TCP/COF의 불량 검출 시스템의 동작 상태를 나타낸 예시도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리기법을 이용한 TCP/COF의 불량검출 시스템은, 검사대에 위치한 2대의 라인스캔 카메라를 이용하여 리와인더에 감겨진 채로 이동하는 TCP/COF 필름의 좌/우측 영상을 획득하게 된다. 획득된 TCP/COF 필름의 검사 영상은 PC의 프레임 그레버를 통해 영상판독부(230)에 입력되어, 영상처리기법을 통한 불량 항목 검출로 불량 여부가 판별된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 영상취득부(220)는 Dalsa사의 라인스캔 카메라인 Piranha HS HS-80-08Kx0를 2대 구비하여 필름이 이송되는 검사대의 좌/우측에 각각 설치하여 TCP/COF 필름의 좌우 영상을 취득한다.
그리고 영상판독부(230)는 8Kbyte 라인스캔 카메라를 통해 획득된 TCP와 COF의 패턴 영상을 PC의 프레임그레버를 통해서 입력 받은 후, 영상처리기법이 적용된 Labview 프로그램, 즉 LabVIEW 8.0 검출 프로그램을 이용하여 불량 패턴을 검출하게 된다. 이때, 필름의 이동 속도 및 이동 범위의 설정은 모션 컨트롤러를 통해 이루어진다.
여기서, 라인스캔 카메라는 트리거 신호를 입력받아서 영상을 취득하게 되는데, 이 때 트리거 신호는 모터에 부착된 엔코더의 신호를 받게 된다.
도 4는 도 2의 불량검출 시스템을 통해 검출된 불량 항목별 영상을 나타낸 예시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리기법을 이용 한 TCP/COF의 불량검출 시스템은, (a) 패턴 결손(POE) 및 리드 파손(LBR), (b) Lead scratch 불량(SCL), (c) Marking 불량(MAR) 및 (d) 도전성 이물(CFM) 불량 등을 영상처리기법을 이용하여 자동으로 검출할 수 있다.
[표 1]
뿐만 아니라, 본 발명의 실시예에 따른 영상처리기법을 이용한 TCP/COF의 불량검출 시스템은, 상기 <표 1>에 기재된 바와 같이, Lead Scratch, 검은이물(BFM), Pattern Over Etch (POE : 패턴결손), Align Mark(ALM), 금감(CCR), Marking 불량(MAR), No Marking(NMA), 리드파손(LBR), 리드결손(LOE) 등 다양한 주요 결함에 대해서도 검출할 수가 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리기법을 이용한 TCP와 COF의 불량 검출 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리기법을 이용한 TCP와 COF의 불량 검출 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 2의 불량 검출 시스템을 나타낸 예시도이다.
도 4는 도 2의 불량 검출 시스템을 통해 검출된 불량 항목별 영상을 나타낸 예시도이다.
Claims (6)
- 필름의 기준 영상을 취득하여 이진화하는 단계;검사대 위를 지나가는 필름의 검사 영상을 취득하여 이진화하는 단계;상기 이진화된 기준 영상과 검사 영상의 차영상을 구하는 단계; 및상기 차영상을 통해 필름의 불량여부를 판독하고, 차영상에 라벨링 처리를 수행하는 단계를 포함하는 영상처리기법을 이용한 TCP/COF의 불량 검출 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 검사 영상을 화면에 표시하는 단계를 더 포함하는 영상처리기법을 이용한 TCP/COF의 불량 검출 방법.
- 필름의 기준 영상이 저장되는 메모리부;검사대 위를 지나가는 필름의 검사 영상을 취득하기 위한 영상취득부; 및상기 검사 영상과 기준 영상 간의 차영상을 구하고, 상기 차영상의 라벨링 처리를 수행하기 위한 영상판독부를 포함하는 영상처리기법을 이용한 TCP/COF의 불량 검출 시스템.
- 제 3 항에 있어서,상기 영상취득부는 필름이 이동하는 검사대의 좌/우측에 설치된 2대의 라인스캔 카메라로 구성된 것을 특징으로 하는 영상처리기법을 이용한 TCP/COF의 불량 검출 시스템.
- 제 3 항에 있어서,상기 검사 영상을 화면에 표시하는 표시부; 및상기 필름의 이동 속도 및 이동 범위를 설정하기 위한 모션 컨트롤러를 더 포함하는 영상처리기법을 이용한 TCP/COF의 불량 검출 시스템.
- 제 3 항에 있어서,상기 영상판독부는 영상처리기법이 적용된 Labview 프로그램으로 구성되는 것을 특징으로 하는 영상처리기법을 이용한 TCP/COF의 불량 검출 시스템.
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