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모아레 영상에서 3차원 형상정보의 특성과 위상차에 의한 솔더영역 검출 및 높이 계산
Solder Region Detection and Height Calculation by the Characteristics and Phase Difference of the 3D Profiles in Moire Images 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.15 no.8, 2014년, pp.5269 - 5279  

송준호 ((주)인텍플러스) ,  이은주 (한밭대학교 컴퓨터공학과)

초록
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SMT에 의한 PCB 조립에서 발생하는 가장 큰 불량의 원인은 솔더의 도포이다. 기존의 솔더 도포의 검사 방법은 신뢰도가 낮고 검사 속도가 느리며 가격이 높다. 본 논문에서는 2차원 영상을 추가로 획득하지 않고, 3차원 형상정보에서 PCB 위의 솔더영역을 검출하고 높이를 계산하는 방법을 제안한다. 솔더영역은 3차원 형상정보에서 측정점과 PCB 전체의 위상평균의 상대적 위상에 의하여 추출한다. 또 솔더영역의 높이를 신뢰도 높게 측정하기 위하여, 솔더영역의 높이는 반복능과 신뢰도를 적용한 측정점들의 위상평균으로 계산된다. 제안한 방법에 대한 측정실험 결과 검사시간에서 17.5%, 높이계산에서 29%의 반복능 향상을 보였으며, SPI장비 가격 인하 및 검사시간 단축 효과가 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The cause of defects in the PCB SMT assembly is mostly solder paste deposits. Conventional inspection methods for solder paste deposits suffer from slow speed, low reliability and high cost. Therefore, this paper proposes a method for calculating the height and region of solder paste on PCB using th...

주제어

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
SMT란 무엇인가 현재 전자 제품을 생산하는데 있어서 대표적으로 널리 사용되는 생산라인은 SMT(Surface Mount Technology) 라인이다. SMT는 부품의 리드를 PCB의 구멍에 삽입하지 않고 땜납재 등으로 표면에 부착시키는 실장법이다[1,2].
SPI는 솔더의 검사에 2차원 이미지를 사용할 경우 어떠한 문제가 있는가 초기의 SPI는 솔더의 검사에 2차원 이미지를 사용하는 경우가 많았다. 그러나 2차원 즉 평면으로 볼 때, 솔더가 정상적인 모양으로 도포되었어도 만약 부피가 크다면 솔더 위에 칩이 실장 되었을 때 칩에 의해 솔더가 옆으로 흘러내릴 수 있다. 따라서 검사에서 솔더의 높이와 부피의 측정이 중요하며, 3차원 형상정보 측정에 관심을 가지게 되었다[3-6].
3차원 형상을 획득하는 방법은 무엇이 있는가 3차원 형상을 획득하는 방법으로는 슬릿빔(Slit Beam) 이용법[3], 스테레오 영상 기반법[4], 모아레 무늬를 이용한 방법[5-7] 등이 있다.
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참고문헌 (13)

  1. Y. M. Kim, H. J. Kim, S. C. Um, H. T. Kong and C. S. Kim, "The surface mounting technology to prevent improper fine chip insertions by using fiber sensors," Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, Vol. 12, No. 9, pp. 4138-4146, 2011. DOI: http://dx.doi.org/10.5762/KAIS.2011.12.9.4138 

  2. S. M. Bae, S. H. Son, S. H. Kwon, H. S. Lee, Y. M. Heo, M. J. Kang and S. H Yoo, "Development of Knowledge Sharing Platform for Digitization of Surface Mount Technology," Journal of the Microelectronics and Packaging Society, Vol. 18, No. 1, pp. 1-5, 2011. 

  3. J. J. Lee, B. G. Lee and J. C. Yoo, "3-D Solder Paste Inspection based on B-spline Surface Approximation," KSIAM IT series, Vol. 10, No. 1, pp. 31-45, 2006. 

  4. F. Cheng and X. Chen, "Integration of 3D Stereo Vision Measurements in Industrial Robot Applications," Proceedings of the IAJC-IJME International Conference, pp34-43, 2008. 

  5. Y. B. Choi, Phase-shifting Moire Topography for Precision Measurement of 3-Dimensional Profiles, Doctoral Thesis in KAIST, Korea, 1997. 

  6. Y. B. Choi and S. W. Kim, "Phase-shifting grating projection moire' topography," Optical Engineering, Vol. 37, No. 3, pp. 1005-1010, 1998. DOI: http://dx.doi.org/10.1117/1.601934 

  7. M. S. Jeong, 3-D Profile Measurement of Human Bodies Using Moire Topography, Doctoral Thesis in KAIST, Korea, 2002. 

  8. B. Luo and L. Y. Zhang. "SMT Solder Paste Deposit Inspection based on 3D PMP and 2D Image Features Fusion," Analysis and Pattern Recognition, pp. 190-194, July 2010. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/ICWAPR.2010.5576321 

  9. INTEKPLUS Co., Ltd., Optical Measurement System the Shape of an Object and Measurement method using the Same, Patent No. : 010126370000, Korea, 2011. 

  10. Y. Y. Cheng and J. C. Wyant, "Two-Wavelength Phase Shifting Interferometry," Applied Optics, Vol. 23, No. 24, pp. 4539-4543, 1984. DOI: http://dx.doi.org/10.1364/AO.23.004539 

  11. N. otsu, "A Threshold Selection Method from Gray-Level Histograms," IEEE Trans. on Systems, Vol. SMC-9, No. 1, pp. 62-66, 1979. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/TSMC.1979.4310076 

  12. L. He, Y. Chano and K. Suzuki, "A Linear-Time Two-Scan Labeling Algorithm," IEEE International Conference on Image Processing (ICIP 2007), Vol. 5, pp. 241-244, San Antonio, Sep. 2007. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/ICIP.2007.4379810 

  13. J. H. Song, The Solder Region Detection and Height Calculation using 3D Profiles in Moire Images, Master's Thesis in Computer Engineering, Hanbat Nat. Univ., Korea, 2010. 

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