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KR101438157B1 - 기판 검사방법 - Google Patents

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KR101438157B1
KR101438157B1 KR1020120127241A KR20120127241A KR101438157B1 KR 101438157 B1 KR101438157 B1 KR 101438157B1 KR 1020120127241 A KR1020120127241 A KR 1020120127241A KR 20120127241 A KR20120127241 A KR 20120127241A KR 101438157 B1 KR101438157 B1 KR 101438157B1
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solder joint
light
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defective
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정중기
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주식회사 고영테크놀러지
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Abstract

기판을 검사하기 위하여, 먼저 기판 상에 탑재된 부품의 솔더 조인트를 포함하는 검사영역에 제1 컬러를 갖는 제1 광, 제1 컬러와 다른 제2 컬러를 갖는 제2 광 및 제1 및 제2 컬러들과 다른 제3 컬러를 갖는 제3 광을 기판에 대하여 각각 제1 경사각, 제1 경사각보다 작은 제2 경사각 및 제2 경사각보다 작은 제3 경사각으로 조사한다. 이어서, 검사영역에 조사된 제1 광, 제2 광 및 제3 광에 의한 검사영역의 컬러 이미지를 획득한다. 다음으로, 컬러 이미지에 나타난 컬러의 분포를 이용하여 솔더 조인트의 불량 여부를 검사한다. 이어서, 기 측정된 솔더 조인트의 높이 정보를 이용하여 검사 결과를 검증한다. 이에 따라, 검사 오류를 방지할 수 있다.

Description

기판 검사방법{BOARD INSPECTION METHOD}
본 발명은 기판 검사방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판의 솔더 조인트를 검사하기 위한 기판 검사방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전자장치 내에는 적어도 하나의 인쇄회로기판(printed circuit board; PCB)이 구비되며, 이러한 인쇄회로기판 상에는 회로 패턴, 연결 패드부, 상기 연결 패드부와 전기적으로 연결된 구동칩 등을 포함하는 다양한 회로 부품들이 실장된다.
상기 구동칩과 같은 회로 부품은 솔더(solder)를 이용하여 상기 인쇄회로기판에 장착된다. 상기 회로 부품이 상기 인쇄회로기판 상에서 정상적으로 동작하기 위해서 상기 회로 부품은 상기 인쇄회로기판에 제대로 장착되어야 하고, 상기 회로 부품 장착의 불량 여부를 검사하는 검사장치가 활용되고 있다.
상기 검사장치는 상기 회로 부품이 장착된 부분에 대한 영상을 촬영하여 검사를 수행하는 것이 일반적이고, 최근에는 3차원 형상에 관한 정보를 이용하여 검사하는 검사장치가 널리 활용되고 있다.
한편, 상기 회로 부품이 상기 인쇄회로기판에 제대로 장착되어 있는지를 검사하기 위하여, 상기 회로 부품의 터미널(terminal)과 상기 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하는 솔더 조인트(solder joint)가 제대로 형성되어 있는지를 검사할 수 있다.
상기 솔더 조인트를 검사하는 방법 중에서, 서로 다른 조사 각도를 갖는 적색, 녹색, 청색(RGB)의 3단 조명을 통해 카메라에 입사되는 광의 색을 활용하여 솔더 조인트의 표면의 기울기를 예측하고 이를 이용하여 양불 검사를 수행하는 방법이 있다.
그러나, 이러한 방법을 이용하는 경우, 주변 광의 간섭이나 인접 부품의 상호 간섭 등과 같은 주변 여건에 따라 검사 오류가 발생하는 문제점이 발생하고, 솔더 조인트가 일반적인 형상을 갖지 않는 경우에도 검사 오류가 발생하는 문제점이 발생한다. 따라서, 주변 광의 간섭이나 인접 부품의 상호 간섭 등과 같은 주변 여건의 영향을 받지 않고 이에 따른 검사 오류를 방지할 수 있으며, 솔더 조인트가 일반적인 형상을 갖지 않는 경우에도 검사 오류를 방지할 수 있는 기판 검사방법의 개발이 요청된다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 주변 광의 간섭이나 인접 부품의 상호 간섭 등과 같은 주변 여건의 영향을 받지 않고 이에 따른 검사 오류를 방지할 수 있으며, 솔더 조인트가 일반적인 형상을 갖지 않는 경우에도 검사 오류를 방지할 수 있는 기판 검사방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 따라 기판을 검사하기 위하여, 먼저 기판 상에 탑재된 부품의 솔더 조인트(solder joint)를 포함하는 검사영역에 제1 컬러(color)를 갖는 제1 광, 상기 제1 컬러와 다른 제2 컬러를 갖는 제2 광 및 상기 제1 및 제2 컬러들과 다른 제3 컬러를 갖는 제3 광을 상기 기판에 대하여 각각 제1 경사각, 상기 제1 경사각보다 작은 제2 경사각 및 상기 제2 경사각보다 작은 제3 경사각으로 조사한다. 이어서, 상기 검사영역에 조사된 상기 제1 광, 상기 제2 광 및 상기 제3 광에 의한 상기 검사영역의 컬러 이미지를 획득한다. 다음으로, 상기 컬러 이미지에 나타난 컬러의 분포를 이용하여 상기 솔더 조인트의 불량 여부를 검사한다. 이어서, 기 측정된 상기 솔더 조인트의 높이 정보를 이용하여 상기 검사 결과를 검증한다.
일 실시예로, 상기 컬러 이미지에 나타난 컬러의 분포를 이용하여 상기 솔더 조인트의 불량 여부를 검사하는 단계는, 상기 검사영역의 컬러 이미지를 형성하는 픽셀(pixel)들 중에서 상기 제3 컬러에 대응하는 픽셀 수를 산출하는 단계, 상기 검사영역의 컬러 이미지를 형성하는 전체 픽셀 수에 대한 상기 제3 컬러에 대응하는 픽셀 수의 비율을 산출하는 단계 및 상기 비율이 기 설정된 기준비율을 초과하는 경우 양(good)으로 판단하고, 초과하지 않는 경우 불량(no good)으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 상기 컬러 이미지에 나타난 컬러의 분포를 이용하여 상기 솔더 조인트의 불량 여부를 검사하는 단계에서 상기 솔더 조인트가 양으로 판단된 경우에만, 상기 기 측정된 상기 솔더 조인트의 높이 정보를 이용하여 상기 검사 결과를 검증하는 단계가 수행될 수 있다.
일 실시예로, 상기 컬러 이미지에 나타난 컬러의 분포를 이용하여 상기 솔더 조인트의 불량 여부를 검사하는 단계에서 상기 솔더 조인트가 양으로 판단된 경우, 상기 기 측정된 상기 솔더 조인트의 높이 정보를 이용하여 상기 검사 결과를 검증하는 단계에서, 상기 솔더 조인트의 높이가 기 설정된 기준높이보다 작은 경우 불량으로 판단할 수 있다.
일 실시예로, 상기 컬러 이미지에 나타난 컬러의 분포를 이용하여 상기 솔더 조인트의 불량 여부를 검사하는 단계에서 상기 솔더 조인트가 불량으로 판단된 경우에만, 상기 기 측정된 상기 솔더 조인트의 높이 정보를 이용하여 상기 검사 결과를 검증하는 단계가 수행될 수 있다.
일 실시예로, 상기 컬러 이미지에 나타난 컬러의 분포를 이용하여 상기 솔더 조인트의 불량 여부를 검사하는 단계에서 상기 솔더 조인트가 불량으로 판단된 경우, 상기 기 측정된 상기 솔더 조인트의 높이 정보를 이용하여 상기 검사 결과를 검증하는 단계에서, 상기 솔더 조인트의 높이가 기 설정된 기준높이보다 큰 경우 양으로 판단할 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 광, 상기 제2 광 및 상기 제3 광은 각각 적색광(R), 녹색광(G) 및 청색광(B)일 수 있다.
일 실시예로, 상기 기판 검사방법은, 상기 솔더 조인트의 높이 정보를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 솔더 조인트의 높이 정보를 획득하는 단계는, 상기 기판에 격자패턴광을 N번 조사하여 상기 검사영역에 대한 측정데이터를 획득하는 단계(N은 2이상의 자연수) 및 획득된 상기 측정데이터에 버킷 알고리즘(bucket algorithm)을 적용하여 상기 솔더 조인트의 높이 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따라 기판을 검사하기 위하여, 먼저 기판 상에 탑재된 부품의 솔더 조인트를 포함하는 검사영역에 서로 다른 컬러를 갖는 복수의 광들을 상기 기판에 대하여 각각 서로 다른 경사각으로 조사한다. 이어서, 상기 검사영역에 조사된 상기 복수의 광들에 의한 상기 검사영역의 컬러 이미지를 획득한다. 다음으로, 상기 컬러 이미지에 나타난 컬러의 분포를 이용하여 상기 솔더 조인트의 불량 여부를 검사한다. 이어서, 기 측정된 상기 솔더 조인트의 높이 정보를 이용하여 상기 검사 결과를 검증한다.
일 실시예로, 상기 컬러 이미지에 나타난 컬러의 분포를 이용하여 상기 솔더 조인트의 불량 여부를 검사하는 단계는, 상기 검사영역의 컬러 이미지를 형성하는 픽셀들 중에서, 상기 복수의 광들 중 가장 작은 경사각으로 조사되는 광의 컬러에 대응하는 픽셀 수를 산출하는 단계, 상기 검사영역의 컬러 이미지를 형성하는 전체 픽셀 수에 대한 상기 가장 작은 경사각으로 조사되는 광의 컬러에 대응하는 픽셀 수의 비율을 산출하는 단계 및 상기 비율이 기 설정된 기준비율을 초과하는 경우 양(good)으로 판단하고, 초과하지 않는 경우 불량(no good)으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 상기 컬러 이미지에 나타난 컬러의 분포를 이용하여 상기 솔더 조인트의 불량 여부를 검사하는 단계에서 상기 솔더 조인트가 양으로 판단된 경우, 상기 기 측정된 상기 솔더 조인트의 높이 정보를 이용하여 상기 검사 결과를 검증하는 단계에서, 상기 솔더 조인트의 높이가 기 설정된 기준높이보다 작은 경우 불량으로 판단할 수 있다.
일 실시예로, 상기 컬러 이미지에 나타난 컬러의 분포를 이용하여 상기 솔더 조인트의 불량 여부를 검사하는 단계에서 상기 솔더 조인트가 불량으로 판단된 경우, 상기 기 측정된 상기 솔더 조인트의 높이 정보를 이용하여 상기 검사 결과를 검증하는 단계에서, 상기 솔더 조인트의 높이가 기 설정된 기준높이보다 큰 경우 양으로 판단할 수 있다.
본 발명에 따르면, RGB 3단 조명과 같은 복수의 컬러 광들을 통해 카메라와 같은 이미지 획득부에서 촬영되는 컬러 이미지의 컬러 분포를 이용한 2차원적 검사 결과를 3차원 높이 정보를 이용하여 검증한다.
따라서, 주변 광의 간섭이나 인접 부품의 상호 간섭 등과 같은 주변 여건에 따른 영향을 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 검사 오류를 방지할 수 있다. 또한, 솔더 조인트가 일반적인 형상을 갖지 않는 경우에도 검사 오류를 방지할 수 있다.
따라서, 솔더 조인트의 불량 여부을 보다 정확하게 판단할 수 있으므로, 인쇄회로기판의 불량여부를 보다 정확히 판단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 검사방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 검사방법을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 4는 도 1의 솔더 조인트의 불량 여부를 검사하는 단계에서 솔더 조인트가 불량이지만 양으로 검사 결과가 나타나는 일 예를 도시한 개념도이다.
도 5는 도 1의 솔더 조인트의 불량 여부를 검사하는 단계에서 솔더 조인트가 양이지만 불량으로 검사 결과가 나타나는 일 예를 도시한 개념도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 검사방법을 나타낸 흐름도이다. 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 검사방법을 설명하기 위한 개념도들이다. 도 2는 솔더 조인트(solder joint)가 양(good)인 경우를 나타내고, 도 3은 솔더 조인트가 불량(no good)인 경우를 나타낸다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따라 기판(10)을 검사하기 위하여, 먼저 기판(10) 상의 검사영역에 복수의 광들을 조사한다(S110).
구체적으로, 상기 기판(10) 상에 탑재된 부품(20)의 솔더 조인트(solder joint)(30a)를 포함하는 검사영역에 서로 다른 컬러(color)를 갖는 복수의 광들을 상기 기판(10)에 대하여 각각 서로 다른 경사각으로 조사한다.
상기 검사영역은 검사대상물을 포함하는 소정의 영역으로서, 사용자에 의해 설정되거나 검사장치에 의해 자동적으로 설정될 수 있는 사용자의 관심영역(region of interest, ROI)일 수 있다. 상기 부품(20)의 솔더 조인트(30a)는, 상기 부품(20)이 솔더를 이용하여 상기 인쇄회로기판에 장착될 때, 상기 부품(20)의 터미널(terminal)(22)과 솔더가 접합됨으로써 형성되는 솔더의 접합 부분을 말한다.
일 실시예로, 상기 복수의 광들은 광 제공부(110)에 의해 제공되며, 제1 광 제공부(112), 제2 광 제공부(114) 및 제3 광 제공부(116)로부터 제공되는 제1 광, 제2 광 및 제3 광을 포함할 수 있다. 상기 제1 광, 상기 제2 광 및 상기 제3 광은 각각 제1 컬러, 상기 제1 컬러와 다른 제2 컬러 및 상기 제1 및 제2 컬러들과 다른 제3 컬러를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 컬러, 상기 제2 컬러 및 상기 제3 컬러는 각각 적색, 녹색, 청색일 수 있으며, 도 2 및 도 3에서 상기 제1 광, 상기 제2 광 및 상기 제3 광은 각각 적색광(R), 녹색광(G) 및 청색광(B)일 수 있다.
또한, 일 실시예로 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 광(R), 상기 제2 광(G) 및 상기 제3 광(B)은 상기 기판에 대하여 각각 제1 경사각, 상기 제1 경사각보다 작은 제2 경사각 및 상기 제2 경사각보다 작은 제3 경사각으로 조사된다.
이어서, 상기 검사영역에 조사된 상기 복수의 광들에 의한 상기 검사영역의 컬러 이미지를 획득한다(S120).
구체적으로, 상기 검사영역에 조사된 상기 제1 광(R), 상기 제2 광(G) 및 상기 제3 광(B)에 의한 상기 검사영역의 컬러 이미지를 획득한다. 즉, 앞서 기술된 바와 같이, 서로 다른 컬러와 서로 다른 조사 각도를 갖는 상기 제1 광(R), 상기 제2 광(G) 및 상기 제3 광(B)이 상기 솔더 조인트(30a)를 향해 조사되고, 이에 따른 반사광이 일 예로 카메라와 같은 이미지 획득부(120)에 입사됨으로써, 상기 검사영역의 컬러 이미지를 획득할 수 있다.
다음으로, 상기 컬러 이미지에 나타난 컬러의 분포를 이용하여 상기 솔더 조인트의 불량 여부를 검사한다(S130).
즉, 상기와 같이 획득된 컬러 이미지에 나타나는 컬러의 분포를 이용하면 솔더 조인트의 표면의 기울기 및/또는 형상을 예측할 수 있으며, 이로써 솔더 조인트의 불량 여부를 검사할 수 있다.
일반적으로, 솔더 조인트가 양호하게 형성된 경우는, 도 2에 도시된 바와 같이, 솔더 조인트(30a)의 표면의 기울기가 상기 터미널(22)에 근접할수록 증가하며 솔더 조인트(30a)의 표면은 오목하게 형성된다. 반면, 솔더 조인트가 불량으로 형성된 경우는, 도 3에 도시된 바와 같이, 솔더 조인트(30b)의 표면의 기울기가 상기 터미널(22)에 근접할수록 감소하며 솔더 조인트(30b)의 표면은 볼록하게 형성된다.
따라서, 도 2와 같이 솔더 조인트(30a)가 양호하게 형성된 경우, 상기 컬러 이미지에 나타나는 컬러의 분포는 상기 제3 광(B)의 비율이 높게 나타나며, 도 3과 같이 솔더 조인트(30b)가 불량으로 형성된 경우, 상기 컬러 이미지에 나타나는 컬러의 분포는 상기 제3 광(B)의 비율이 낮게 나타난다.
이에 따라, 상기 컬러 이미지에 나타나는 컬러의 분포에 제3 광(B)의 비율이 높게 나타나는 경우, 솔더 조인트의 표면의 기울기는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 터미널(22)에 근접할수록 증가하며 솔더 조인트의 표면은 오목하게 형성된다고 예측될 수 있고, 이로써 상기 솔더 조인트(30a)는 양으로 판단될 수 있다. 반면, 상기 컬러 이미지에 나타나는 컬러의 분포에 제1 광(R)의 비율이 높게 나타나는 경우, 솔더 조인트의 표면의 기울기는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 터미널(22)에 근접할수록 감소하며 솔더 조인트의 표면은 볼록하게 형성된다고 예측될 수 있고, 이로써 상기 솔더 조인트(30a)는 불량으로 판단될 수 있다.
일 실시예로, 상기 컬러 이미지에 나타난 컬러의 분포를 이용하여 상기 솔더 조인트의 불량 여부를 검사할 때, 각 컬러의 픽셀(pixel) 수를 이용할 수 있다.
구체적으로, 상기 검사영역의 컬러 이미지를 형성하는 픽셀들 중에서, 상기 복수의 광들 중 가장 작은 경사각으로 조사되는 광의 컬러에 대응하는 픽셀 수를 산출하고, 이어서 상기 검사영역의 컬러 이미지를 형성하는 전체 픽셀 수에 대한 상기 가장 작은 경사각으로 조사되는 광의 컬러에 대응하는 픽셀 수의 비율을 산출하며, 다음으로 상기 비율이 기 설정된 기준비율을 초과하는 경우 양(good)으로 판단하고, 초과하지 않는 경우 불량(no good)으로 판단할 수 있다.
예를 들면, 상기 검사영역의 컬러 이미지를 형성하는 픽셀들 중에서 상기 제3 컬러에 대응하는 픽셀 수를 산출하고, 상기 검사영역의 컬러 이미지를 형성하는 전체 픽셀 수에 대한 상기 제3 컬러에 대응하는 픽셀 수의 비율을 산출한 후, 상기 비율이 기 설정된 기준비율을 초과하는 경우 양으로 판단하고, 초과하지 않는 경우 불량으로 판단할 수 있다.
이어서, 기 측정된 상기 솔더 조인트의 높이 정보를 이용하여 상기 검사 결과를 검증한다(S140).
앞서 설명한 바와 같이, 솔더 조인트의 불량 여부를 판단하는 경우, 주변 광의 간섭이나 인접 부품의 상호 간섭 등과 같은 주변 여건에 따라 정확한 판단이 이루어지지 않는 경우가 발생할 수 있으며, 솔더 조인트가 일반적인 형상을 갖지 않는 경우에도 정확한 판단이 이루어지지 않는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 검사 결과를 검증할 필요가 있다.
도 4는 도 1의 솔더 조인트의 불량 여부를 검사하는 단계에서 솔더 조인트가 불량이지만 양으로 검사 결과가 나타나는 일 예를 도시한 개념도이다.
도 4를 참조하면, 솔더 조인트가 도 3에 도시된 바와 동일하게 불량인 경우에도, 주변 광의 간섭이나 인접 부품의 상호 간섭 등과 같은 주변 여건에 따라 외부에서 청색광이 상기 이미지 획득부(120)로 입사될 수 있으므로, 상기 이미지 획득부(120)에서 획득된 컬러 이미지의 청색 픽셀 수는 상기 솔더 조인트(30b)에 의한 결과로 볼 수 없다(청색 픽셀의 오염). 따라서, 상기 검사 결과는, 불량으로 판단되어야 함에도 불구하고 양으로 판단될 수 있다.
이와 같은 오류의 발생을 방지하기 위해서, 기 측정된 상기 솔더 조인트의 높이 정보를 이용하여 상기 검사 결과를 검증한다. 이 경우, 상기 솔더 조인트의 높이 정보는 3차원 형상 측정장치와 같은 검사 장비를 이용하여 미리 획득된 정보를 이용할 수 있다.
일 실시예로, 상기 3차원 형상 측정장치를 이용하여 솔더 조인트의 높이 정보를 획득할 수 있다. 즉, 먼저 상기 기판(10)에 격자패턴광을 N번 조사하여 상기 검사영역에 대한 측정데이터를 획득하고(N은 2이상의 자연수), 이어서 획득된 상기 측정데이터에 버킷 알고리즘(bucket algorithm)을 적용하여 상기 솔더 조인트의 높이 정보를 획득할 수 있다.
상기 3차원형상 측정장치는 여러 가지 부품들이 탑재된 상기 기판(10)에 관한 여러 가지 불량 여부를 판단하기 위하여 높이 정보를 포함하는 3차원 형상에 관한 정보를 획득하므로, 이때 획득된 상기 솔더 조인트의 높이 정보를 이용하면 상기 검사 결과에 대해서 용이하게 검증할 수 있다.
일 실시예로, 상기 솔더 조인트(30b)가 양으로 판단된 경우, 상기 기 측정된 상기 솔더 조인트(30b)의 높이 정보를 이용하여 상기 솔더 조인트(30b)의 높이가 기 설정된 기준높이보다 작은 경우 불량으로 판단할 수 있다.
따라서, 상기와 같이 검사 결과를 검증하는 단계(S140)를 수행함으로써, 주변 광의 간섭이나 인접 부품의 상호 간섭 등과 같은 주변 여건에 따라 정확한 판단이 이루어지지 않는 경우가 발생하는 경우에도, 검사 오류를 방지할 수 있다.
도 5는 도 1의 솔더 조인트의 불량 여부를 검사하는 단계에서 솔더 조인트가 양이지만 불량으로 검사 결과가 나타나는 일 예를 도시한 개념도이다.
도 5를 참조하면, 솔더가 충분히 도포되어 솔더 조인트(30c)가 양인 경우에도, 상기 솔더 조인트(30c)의 형상이 일반적인 경우와 다르게 완만한 경사각을 가지므로, 상기 이미지 획득부(120)에서 획득된 컬러 이미지의 청색 픽셀 수는 도 2에 도시된 경우에 비하여 적게 나타난다. 따라서, 상기 검사 결과는, 양으로 판단되어야 함에도 불구하고 불량으로 판단될 수 있다.
이와 같은 오류의 발생을 방지하기 위해서, 기 측정된 상기 솔더 조인트의 높이 정보를 이용하여 상기 검사 결과를 검증한다. 이 경우, 상기 솔더 조인트의 높이 정보는 3차원 형상 측정장치와 같은 검사 장비를 이용하여 미리 획득된 정보를 이용할 수 있다.
일 실시예로, 상기 3차원 형상 측정장치를 이용하여 솔더 조인트의 높이 정보를 획득할 수 있다. 즉, 먼저 상기 기판(10)에 격자패턴광을 N번 조사하여 상기 검사영역에 대한 측정데이터를 획득하고(N은 2이상의 자연수), 이어서 획득된 상기 측정데이터에 버킷 알고리즘(bucket algorithm)을 적용하여 상기 솔더 조인트의 높이 정보를 획득할 수 있다.
상기 3차원형상 측정장치는 여러 가지 부품들이 탑재된 상기 기판(10)에 관한 여러 가지 불량 여부를 판단하기 위하여 높이 정보를 포함하는 3차원 형상에 관한 정보를 획득하므로, 이때 획득된 상기 솔더 조인트의 높이 정보를 이용하면 상기 검사 결과에 대해서 용이하게 검증할 수 있다.
일 실시예로, 상기 솔더 조인트(30c)가 불량으로 판단된 경우, 상기 기 측정된 상기 솔더 조인트(30c)의 높이 정보를 이용하여 상기 솔더 조인트(30c)의 높이가 기 설정된 기준높이보다 큰 경우 양으로 판단할 수 있다.
따라서, 상기와 같이 검사 결과를 검증하는 단계(S140)를 수행함으로써, 솔더 조인트가 일반적인 형상을 갖지 않는 경우에도, 검사 오류를 방지할 수 있다.
한편, 상기 검사 결과를 검증하는 단계(S140)는 양으로 판단된 경우 및 불량으로 판단된 경우 중 어느 하나의 경우에 대해서만 선택적으로 수행할 수 있다.
일반적으로, 동일한 종류의 인쇄회로기판들의 다수가 검사대상인 경우, 동일한 종류의 인쇄회로기판의 동일한 부품에 형성되는 솔더 조인트는 동일한 주변 여건을 가지게 된다. 따라서, 표본 추출된 인쇄회로기판에 도 4에서 설명된 검사 오류가 많이 나타나는 경우, 솔더 조인트의 검사 결과가 양으로 판단된 경우에만 상기 검사 결과를 검증하는 단계(S140)가 수행될 수 있다.
또한, 동일한 종류의 인쇄회로기판들의 다수가 검사대상인 경우, 동일한 납도포 장치 및 동일한 리플로우(reflow) 장치를 사용하므로, 도 4에서 설명된 검사 오류는 잘 나타나지 않는데 도 7에서 설명된 검사 오류가 많이 나타날 수 있다. 따라서, 표본 추출된 인쇄회로기판에 도 5에서 설명된 검사 오류가 많이 나타나는 경우, 솔더 조인트의 검사 결과가 불량으로 판단된 경우에만 상기 검사 결과를 검증하는 단계(S140)가 수행될 수 있다.
결과적으로, 동일한 종류의 인쇄회로기판들의 다수가 검사대상인 경우, 표본 추출된 인쇄회로기판에 도 4에서 설명된 검사 오류와 도 5에서 설명된 검사 오류가 나타나는 빈도수를 체크하여, 어느 한 경우만 나타나거나 어느 한 경우가 훨씬 많이 나타나는 경우에는, 상기 검사 결과를 검증하는 단계(S140)가 선택적으로 수행될 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, RGB 3단 조명과 같은 복수의 컬러 광들을 통해 카메라와 같은 이미지 획득부에서 촬영되는 컬러 이미지의 컬러 분포를 이용한 2차원적 검사 결과를 3차원 높이 정보를 이용하여 검증한다.
따라서, 주변 광의 간섭이나 인접 부품의 상호 간섭 등과 같은 주변 여건에 따른 영향을 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 검사 오류를 방지할 수 있다. 또한, 솔더 조인트가 일반적인 형상을 갖지 않는 경우에도 검사 오류를 방지할 수 있다.
따라서, 솔더 조인트의 불량 여부을 보다 정확하게 판단할 수 있으므로, 인쇄회로기판의 불량여부를 보다 정확히 판단할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이다.　 따라서, 전술한 설명 및 아래의 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 기판 20 : 부품
22 : 터미널 30a, 30b, 30c : 솔더 조인트
110 : 광 제공부 120 : 이미지 획득부

Claims (12)

  1. 기판 상에 탑재된 부품의 솔더 조인트(solder joint)를 포함하는 검사영역에 제1 컬러(color)를 갖는 제1 광, 상기 제1 컬러와 다른 제2 컬러를 갖는 제2 광 및 상기 제1 및 제2 컬러들과 다른 제3 컬러를 갖는 제3 광을 상기 기판에 대하여 각각 제1 경사각, 상기 제1 경사각보다 작은 제2 경사각 및 상기 제2 경사각보다 작은 제3 경사각으로 조사하는 단계;
    상기 검사영역에 조사된 상기 제1 광, 상기 제2 광 및 상기 제3 광에 의한 상기 검사영역의 컬러 이미지를 획득하는 단계;
    상기 컬러 이미지에 나타난 컬러의 분포를 이용하여 상기 솔더 조인트의 불량 여부를 검사하는 단계; 및
    기 측정된 상기 솔더 조인트의 높이 정보를 이용하여 상기 검사 결과를 검증하되, 상기 솔더 조인트의 불량 여부를 검사하는 단계에서 상기 솔더 조인트가 양으로 판단된 경우라도 상기 솔더 조인트의 높이가 기 설정된 기준높이보다 작으면 불량으로 판단하고, 상기 솔더 조인트의 불량 여부를 검사하는 단계에서 상기 솔더 조인트가 불량으로 판단된 경우라도 상기 솔더 조인트의 높이가 기 설정된 기준높이보다 크면 양으로 판단하는 단계를 포함하고,
    동일한 종류의 인쇄회로기판들을 검사하는 경우,
    표본 추출된 인쇄회로기판에 솔더 조인트가 불량이지만 양으로 검사 결과가 나타나는 빈도수 및 표본 추출된 인쇄회로기판에 솔더 조인트가 양이지만 불량으로 검사 결과가 나타나는 빈도수를 체크하여 어느 한 경우가 다른 경우보다 기준비율 이상으로 많이 나타나는 경우,
    상기 검사 결과를 검증하는 단계는 양으로 판단된 경우 및 불량으로 판단된 경우 중 어느 하나의 경우에 대해서만 선택적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 기판 검사방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 컬러 이미지에 나타난 컬러의 분포를 이용하여 상기 솔더 조인트의 불량 여부를 검사하는 단계는,
    상기 검사영역의 컬러 이미지를 형성하는 픽셀(pixel)들 중에서 상기 제3 컬러에 대응하는 픽셀 수를 산출하는 단계;
    상기 검사영역의 컬러 이미지를 형성하는 전체 픽셀 수에 대한 상기 제3 컬러에 대응하는 픽셀 수의 비율을 산출하는 단계; 및
    상기 비율이 기 설정된 기준비율을 초과하는 경우 양(good)으로 판단하고, 초과하지 않는 경우 불량(no good)으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 검사방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
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  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 광, 상기 제2 광 및 상기 제3 광은 각각 적색광(R), 녹색광(G) 및 청색광(B)인 것을 특징으로 하는 기판 검사방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 솔더 조인트의 높이 정보를 획득하는 단계를 더 포함하고,
    상기 솔더 조인트의 높이 정보를 획득하는 단계는,
    상기 기판에 격자패턴광을 N번 조사하여 상기 검사영역에 대한 측정데이터를 획득하는 단계(N은 2이상의 자연수); 및
    획득된 상기 측정데이터에 버킷 알고리즘(bucket algorithm)을 적용하여 상기 솔더 조인트의 높이 정보를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 검사방법.
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