KR20140082095A - 불량 검출 장치 및 이를 이용한 불량 검출 방법 - Google Patents

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Abstract

이동 가능하게 설치되는 스테이지를 구비하는 장치 프레임과, 시편이 몰딩된 몰딩체가 고정 설치되며 상기 스테이지에 승강 가능하게 설치되는 홀더와, 상기 홀더의 승강에 의해 상기 시편이 절삭되도록 상기 장치 프레임에 설치되는 커터부재와, 상기 홀더에 대향 배치되도록 상기 장치 프레임에 설치되어 상기 시편의 절삭면을 확인하기 위한 절삭면 이미지 확인부 및 상기 시편에 전기적으로 연결되도록 상기 장치 프레임에 설치되는 전기적 특성 측정 유닛을 포함하는 불량 검출 장치가 개시된다.

Description

불량 검출 장치 및 이를 이용한 불량 검출 방법{Apparatus for detecting falut and method for detecting falut using the same}
본 발명은 불량 검출 장치에 관한 것이다.
최근 적층세라믹콘덴서(MLCC, Muti-Layer Ceramic Capacitor)는 고용량화와 초소형화의 추세에 있다. 즉, 사이즈가 작으면서도 용량이 큰 적층세라믹콘덴서를 제작하기 위해서는 다층화와 박층화가 필요하다.
이에 따라, 최근에는 내부의 전극층과 유전체층이 1 마이크로 미터 이하의 두께를 가지고 반복적으로 적층되는 적층세라믹콘덴서가 제조된다.
한편, 적층세라믹콘덴서의 주요 구성 물질인 유전체와 전극은 그 녹는점이 서로 다르다. 즉, 소성 공정에서 고온이 인가되면 일반적으로 전극층이 먼저 녹게 되는데, 이 과정에서 의도하지 않은 전극층끼리의 쇼트 불량이 발생될 수 있다.
이러한 쇼트 불량 문제는 유전체의 두께가 얇아질수록 증가하는데, 최근 다층화 박층화가 진행되면서 쇼트 불량이 발생될 위험성도 보다 증가하고 있다.
그리고, 적층세라믹콘덴서에 쇼트 불량이 발생되면, 전극층간 연길이 된 쇼트의 현상 및 원인을 불량 발생을 방지하기 위해 반드시 규명하여야 한다.
따라서, 적층세라믹콘덴서의 쇼트 불량을 보다 정밀하게 검출할 수 있는 장치의 개발이 시급한 실정이다.
일본 공개특허공보 제2009-246269호
불량이 발생된 정확한 위치 및 불량이 발생된 상태를 보다 정확하게 확인할 수 있는 불량 검출 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 불량 검출 장치는 이동 가능하게 설치되는 스테이지를 구비하는 장치 프레임과, 시편이 몰딩된 몰딩체가 고정 설치되며 상기 스테이지에 승강 가능하게 설치되는 홀더와, 상기 홀더의 승강에 의해 상기 시편이 절삭되도록 상기 장치 프레임에 설치되는 커터부재와, 상기 홀더에 대향 배치되도록 상기 장치 프레임에 설치되어 상기 시편의 절삭면을 확인하기 위한 절삭면 이미지 확인부 및 상기 시편에 전기적으로 연결되도록 상기 장치 프레임에 설치되는 전기적 특성 측정 유닛을 포함한다.
상기 커터부재는 다이아몬드 재질로 이루어지며, 상기 커터부재의 끝단부는 종단면이 삼각형 형상을 가질 수 있다.
상기 전기적 특성 측정 유닛은 상기 시편에 전기적으로 접속되어 전기저항을 측정하는 저항측정기 및 상기 저항측정기와 상기 시편을 연결하는 전선을 구비할 수 있다.
상기한 불량 검출 장치는 상기 몰딩체에 인접 배치되어 절삭면을 세척하기 위한 가스분사기를 더 포함할 수 있다.
상기 홀더는 상기 스테이지의 홀더 설치대에 승강 가능하게 설치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 불량 검출 방법은 시편이 몰딩된 몰딩체가 장착되는 홀더를 승강하여 시편을 절삭하는 단계와, 시편의 절삭면을 확인하는 단계 및 상기 시편의 전기적 특성을 측정하는 단계를 포함하며, 상기한 단계들은 기 설정된 전기적 특성 값을 초과할 될 때까지 반복적으로 수행될 수 있다.
상기한 불량 검출 방법은 상기 시편을 절삭하는 단계 전 시편과 전기적 특성 측정 유닛을 전기적으로 연결하는 단계 및 상기 시편을 몰딩하여 몰딩체를 형성하고 몰딩체를 홀더에 장착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기한 불량 검출 방법은 상기 시편의 절삭면을 확인하는 단계 전 상기 시편의 절삭면을 세척하는 단계를 더 포함할 수 있다.
전기적 특성을 측정하면서 절삭면의 이미지를 확인함으로써, 불량이 발생된 정확한 위치 및 불량이 발생된 상태를 정확하게 확인할 수 있는 효과가 있다.
또한, 복수개의 불량 발생 영역이 존재하더라도 불량이 발생된 영역을 모두 확인할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 불량 검출 장치를 나타내는 구성도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 불량 검출 장치의 작동을 설명하기 위한 작동도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 불량 검출 장치에 장착되는 시편의 불량 상태와 양호 상태를 나타내는 설명도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 불량 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 불량 검출 장치를 나타내는 구성도이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 불량 검출 장치의 작동을 설명하기 위한 작동도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 불량 검출 장치에 장착되는 시편의 불량 상태와 양호 상태를 나타내는 설명도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 불량 검출 장치(100)는 장치 프레임(110), 홀더(120), 커터부재(130), 절삭면 이미지 확인부(140), 전기적 특성 측정 유닛(150) 및 가스 분사구(160)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서 먼저, 방향에 대한 용어를 정의하면, 시편(C)의 길이 방향은 도 1에서 X 축 방향을 의미하며, 시편(C)의 높이 방향은 도 1에서 Z 축 방향의 의미하고, 시편(C)의 폭 방향은 도 1에서 Y 축 방향을 의미한다.
먼저, 장치 프레임(110)은 이동 가능하게 설치되는 스테이지(112)를 구비할 수 있다. 즉, 스테이지(112)는 커터부재(130)가 설치된 측(다시 말해, X 축 방향)으로 이동 가능하게 설치될 수 있다.
다시 말해, 시편(C)이 커터부재(130)에 의해 순차적으로 절삭될 수 있도록 스테이지(112)가 커터부재(130) 측으로 이동되는 것이다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
이를 위해 장치 프레임(110)에는 스테이지(112)를 구동시키기 위한 스테이지 구동부(미도시)가 구비될 수 있다. 스테이지 구동부(미도시)는 리니어 모터 또는 피에조 모터와 같은 구동원을 구비할 수 있으며, 시편(C)이 절삭될 때마다 시편이 절삭된 두께만큼 스테이지 구동부(미도시)는 스테이지(112)를 커터부재(130) 측으로 이동시킨다.
한편, 스테이지(112)에는 홀더(120)가 설치되는 홀더 설치대(112a)가 구비될 수 있다. 홀더 설치대(112a)는 Z 축 방향으로 연장 형성될 수 있다.
또한, 스테이지(112)에는 홀더(120)의 승강 구동을 위한 승강 구동부(114)가 설치되어 홀더(120)가 Z 축 방향으로 승강되도록 할 수 있다. 승강 구동부(114)는 일예로서 실린더부재로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되지 않고 승강 구동부는 모터와 렉 피니언 기어로 구성될 수도 있다.
그리고, 홀더 설치대(112a)에는 홀더(120)의 승강을 안내하는 가이드 홀(112b)이 형성될 수 있으며, 홀더(120)는 가이드 홀(112b)에 의해 안내되어 승강될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 장치프레임(110)을 개략적으로 도시하였으나, 장치프레임(110)은 전기적 특성 측정 유닛(150) 및 가스 분사구(160)가 설치될 수 있는 형상을 가질 수 있다.
홀더(120)에는 시편(C)이 몰딩된 몰딩체(M)가 고정 설치되며, 홀더(120)는 스테이지(110)에 승강 가능하게 설치될 수 있다. 한편, 홀더(120)에는 몰딩체(M)가 삽입 장착되는 장착홈(122)이 형성될 수 있으며, 장착홈(112)의 내부에는 몰딩체(M)의 고정을 위한 플레이트 부재(124)가 설치될 수 있다. 그리고, 플레이트 부재(124)에는 나사(SC)에 의해 몰딩체(M)를 고정시킬 수 있도록 나사홀이 형성될 수 있다.
한편, 홀더(120)의 양측면에는 상기한 가이드홀(112b)에 삽입 장착되며, 상기 승강 구동부(114)에 연결되는 돌출부(126)가 형성될 수 있다.
여기서, 불량 발생을 검출하는 대상체인 시편(C)에 대하여 살펴보면, 시편(C)은 일예로서, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 적층세라믹콘덴서(MLCC, Muti-Layer Ceramic Capacitor)일 수 있다.
그리고, 시편(C)은 후술할 전기적 특성 측정 유닛(150)에 구비되는 전선(154)에 연결된 상태에서 몰딩될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며 시편(C)을 몰딩체(M)에 몰딩한 후 전선(154)과 연결시킬 수도 있을 것이다.
커터부재(130)는 홀더(120)의 승강 구동에 의해 시편(C)이 절삭되도록 장치 프레임(110)에 설치될 수 있다. 즉, 커터부재(130)는 장치 프레임(110)에 고정 설치되며, 홀더(120)의 승강에 의해 커터부재(130)가 시편(C)을 절삭할 수 있다.
한편, 커터부재(130)는 다이아몬드 재질로 이루어질 수 있으며, 시편(C)이 절삭되는 끝단부는 종단면이 삼각형 형상을 가질 수 있다. 즉, 절삭된 시편(C)이 경사면을 따라 흘러내릴 수 있도록 커터부재(130)의 끝단부는 경사지게 형성될 수 있다.
절삭면 이미지 확인부(140)는 홀더(120)에 대향 배치되도록 장치 프레임(110)에 설치되어 시편(C)의 절삭면을 확인할 수 있도록 하는 역할을 수행할 수 있다. 이를 위해 절삭면 이미지 확인부(140)는 대물렌즈를 구비하는 전자 현미경 또는 CCD 카메라로 구성될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 시편(C)의 절삭면을 확인할 수 있는 어떠한 구성도 채용 가능할 것이다.
한편, 절삭면 이미지 확인부(140)는 홀더(120)가 시편(C)의 절삭을 위해 하강된 후 원 위치로 복귀한 상태에서 시편(C)의 절삭면을 확인할 수 있도록 원위치에 복귀한 홀더(120)에 대향 배치될 수 있다.
전기적 특성 측정 유닛(150)은 시편(C)에 전기적으로 연결되도록 장치 프레임(110)에 설치될 수 있다. 이를 위해 전기적 특성 측정 유닛(150)은 시편(C)에 전기적으로 접속되어 전기저항을 측정하는 저항 측정기(152) 및 저항 측정기(152)와 시편(C)을 연결하는 전선(154)을 구비할 수 있다.
즉, 전기적 특성 측정 유닛(150)은 시편(C)의 절연 저항값을 측정하여 시편(C)의 내부전극(10)의 쇼트층(S, 도 6 참조)이 존재하는지 여부를 확인하는 하는 역할을 수행하는 것이다. 다시 말해, 시편(C)의 내부전극(10)에 쇼트층(S)이 존재하는 경우 저항 측정기(152)에 의해 측정된 절연 저항값이 0에 가깝다. 하지만, 쇼트층(S)이 시편(C)으로부터 제거되면 절연 저항값이 무한대에 가까울 정도로 증가된다.
이와 같이 절삭이 진행된 시편(C)의 절연 저항값을 측정하여, 쇼트층(S)의 존재 여부를 확인할 수 있는 것이다.
한편, 저항 측정기(152)는 스테이지(112)에 설치되어 스테이지(112)와 함께 이동될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 저항 측정기(152)는 장치 프레임(110)의 고정된 부재에 설치될 수도 있을 것이다.
가스분사기(160)는 몰딩체(M)에 인접 배치되어 절삭면을 세척하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 가스분사기(160)는 홀더(120)의 정면에 대향 배치되도록 장치 프레임(1100에 고정 설치되어 홀더(120)가 원 위치로 복귀되면 시편(C)의 절삭면을 세척하여 절삭면 이미지 확인부(140)에 의해 보다 깨끗한 절삭면의 이미지를 획득할 수 있도록 하는 역할을 수행한다.
상기한 바와 같이, 절삭면 이미지 확인부(140)와 전기적 특성 측정 유닛(150)을 통해 시편(C)의 절삭을 수행하면서 절삭면의 이미지를 확인하는 동시에 시편(C)의 절연 저항값을 측정하여 불량이 발생된 영역의 보다 정확한 위치를 확인할 수 있으며, 불량이 발생된 영역의 보다 정확한 이미지를 얻을 수 있는 것이다.
더하여, 시편(C)에 쇼트층(S)이 복수개가 존재하는 경우에도 시편(C)의 쇼트층(S)을 모두 확인할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 불량 검출 장치의 작동 및 불량 검출 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 불량 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 먼저 시편(C)과 전기적 특성 측정 유닛(150)을 전기적으로 연결한 후 시편(C)을 몰딩하여 몰딩체(M)를 형성한다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 시편(C)은 몰딩된 후 전기적 특성 측정 유닛(150)의 전선(154)에 연결될 수도 있다.
이후 시편(C)이 몰딩된 몰딩체(M)를 도 2에 도시된 바와 같이 홀더(120)에 고정 설치한다. 몰딩체(M)의 고정이 완료되면 도 3에 도시된 바와 같이 시편(C)이 절삭될 수 있는 위치로 스테이지(112)가 이동된다.
시편(C)이 절삭될 수 있는 위치로 스테이지(112)가 이동되면, 스테이지(112)의 홀더 설치대(112a)에 설치되는 홀더(120)가 도 4에 도시된 바와 같이 승강 구동부(112b)에 의해 하강된다. 이에 따라, 몰딩체(M)에 몰딩된 시편(C)이 절삭될 수 있다.
시편(C)이 절삭되면 홀더(120)는 승강 구동부(112b)에 의해 다시 상승하여 원 위치로 복귀된다.
이후, 가스분사기(160)에 의해 세정 가스가 시편(C)의 절삭면에 분사되어 절삭면의 세척 작업이 수행된다.
시편(C)의 절삭면이 세척되면, 작업자는 절삭면 이미지 확인부(140)를 통해 절삭면을 확인하여 불량이 존재하는 지 여부[다시 말해 내부전극(10)의 쇼트층(S)이 존재하는 지 여부]를 확인한다.
즉, 도 6에 도시된 바와 같은 내부전극(10)의 쇼트층(S)이 존재하는지를 확인한다.
이후, 전기적 특성 측정 유닛(150)을 통해 시편(C)의 절연 저항값을 측정하여 내부전극(10)의 시편(C)에 쇼트층(S)이 존재하는지를 확인한다.
한편, 시편(C)의 절삭, 절삭면의 세척, 절삭면 이미지 확인부(140)를 통한 절삭면 확인 및 전기적 특성 측정 유닛(150)을 통한 절연 저항값 측정은 시편의 절연 저항값이 무한대에 가까울 정도로 증가할 때까지 반복적으로 수행된다. 이를 위해 스테이지(112)의 이동 및 홀더(120)의 승강 구동도 계속적으로 수행되는 것이다.
즉, 시편(C)에 쇼트층(S)이 복수개가 존재하는 경우 시편(C)의 쇼트층(S)이 절삭에 의해 제거되더라도 절삭된 쇼트층(S)을 제외한 나머지 쇼트층(S)에 의해 절연 저항값은 0일 것이다.
따라서, 절연 저항값이 무한대에 가까울 정도로 증가할 때까지 시편(S)의 불량 발생 영역을 계속적으로 확인하여 시편(S)의 불량 발생 영역을 확인하는 것이다.
이후, 시편(C)의 절연 저항값이 무한대에 가까울 정도로 증가하면, 시편(S)의 불량 검출을 종료한다.
한편, 시편(C)의 절연 저항값이 0인 경우에도 절삭횟수가 기설정된 횟수 이상이 되면 시편(S)의 불량 검출을 종료한다.
상기한 바와 같이, 시편(C)에 쇼트층(S)이 복수개가 존재하는 경우에도 시편(C)의 쇼트층(S)을 모두 확인할 수 있다.
다시 말해, 전기적 특성을 측정하면서 절삭면의 이미지를 확인함으로써, 불량이 발생된 정확한 위치 및 불량이 발생된 상태를 정확하게 확인할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100 : 장치 프레임
120 : 홀더
130 : 커터부재
140 : 절삭면 이미지 확인부
150 : 전기적 특성 측정 유닛
160 : 가스 분사기

Claims (8)

  1. 이동 가능하게 설치되는 스테이지를 구비하는 장치 프레임;
    시편이 몰딩된 몰딩체가 고정 설치되며, 상기 스테이지에 승강 가능하게 설치되는 홀더;
    상기 홀더의 승강에 의해 상기 시편이 절삭되도록 상기 장치 프레임에 설치되는 커터부재;
    상기 홀더에 대향 배치되도록 상기 장치 프레임에 설치되어 상기 시편의 절삭면을 확인하기 위한 절삭면 이미지 확인부; 및
    상기 시편에 전기적으로 연결되도록 상기 장치 프레임에 설치되는 전기적 특성 측정 유닛;
    을 포함하는 불량 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커터부재는 다이아몬드 재질로 이루어지며, 상기 커터부재의 끝단부는 종단면이 삼각형 형상을 가지는 불량 검출 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전기적 특성 측정 유닛은 상기 시편에 전기적으로 접속되어 전기저항을 측정하는 저항측정기 및 상기 저항측정기와 상기 시편을 연결하는 전선을 구비하는 불량 검출 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 몰딩체에 인접 배치되어 절삭면을 세척하기 위한 가스분사기를 더 포함하는 불량 검출 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 홀더는 상기 스테이지의 홀더 설치대에 승강 가능하게 설치되는 불량 검출 장치.
  6. 시편이 몰딩된 몰딩체가 장착되는 홀더를 승강하여 시편을 절삭하는 단계;
    시편의 절삭면을 확인하는 단계; 및
    상기 시편의 전기적 특성을 측정하는 단계;
    를 포함하며,
    상기한 단계들은 기 설정된 전기적 특성 값을 초과할 될 때까지 반복적으로 수행되는 불량 검출 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 시편을 절삭하는 단계 전
    시편과 전기적 특성 측정 유닛을 전기적으로 연결하는 단계; 및
    상기 시편을 몰딩하여 몰딩체를 형성하고 몰딩체를 홀더에 장착하는 단계;
    를 더 포함하는 불량 검출 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 시편의 절삭면을 확인하는 단계 전
    상기 시편의 절삭면을 세척하는 단계를 더 포함하는 불량 검출 방법.
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KR1020120151451A KR20140082095A (ko) 2012-12-21 2012-12-21 불량 검출 장치 및 이를 이용한 불량 검출 방법

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WO2023080587A1 (ko) * 2021-11-05 2023-05-11 한국기술교육대학교 산학협력단 딥러닝 기반의 mlcc 적층 얼라인먼트 검사 시스템 및 방법
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