라온피플

 적용된 솔루션

NAVI AI Venus

웨이퍼에서 잘라낸 칩을 작업하기 좋게 리드와 Body로 구성하게 됩니다. 칩을 리드프레임에 고정시키는 것을 Bonding이라 합니다. Bonding의 작업은 전용 장비로 작업을 하는데, 공정상의 여러 사유로 인해 불량의 가능성이 있습니다. PCB Bonding위치를 찾고 해당 위치에 Bonding이 되어있는지 여부를 판단하기 위해 기존에는 Pattern Matching방법이나 Detect Object방식을 이용했습니다. Pattern Matching 방법은 등록된 template과 유사한 위치를 찾아 주는 어플리케이션이고, Detect Object는 밝기 값으로 해당 밝기 범위를 가지는 Blob의 위치를 찾아 주는 어플리케이션입니다. 만약 1종류의 PCB라면 파라미터를 잘 설정하여 검사가 가능합니다. 하지만 1종류의 PCB만을 생산하는 기업은 없습니다. 생산하는 PCB는 각양각색이므로, PCB 모델이 변경 될 때마다 해당 파라미터를 저장한 Recipe를 이용해서 사용해야 합니다. 또한, 조명 및 진동 등의 주변 환경 변화에 따라 검사 결과가 일정하지 않습니다.

PCB Bonding 검사를 쉽게, NAVI AI Venus (위치 검출 SW)

     

실제 생산 환경에서 진동이 생길 수 있습니다. 진동이 있으면 촬영된 영상 이미지가 Blur가 생긴다는 뜻이고, 그럴 경우 아래 이미지처럼 Bonding과 PCB 부품간의 Feature구분이 불가능 합니다. 그림 1의 ①부분은 PCB부품이어서 검출을 하면 안되고, ②부분은 Bonding이어서 검출을 해야 합니다. 그림 2를 보시면 ①부분이 검출 되지 않음을 보실 수 있습니다. 또한, 생산 환경에서는 조명의 밝기 차이가 생기는 등의 변화가 많습니다. 그림 4를 보시면 조명의 밝기를 강하게 조절했습니다. 그림 2와 그림 4의 검출 능력은 변함이 없음을 알 수 있습니다. 서두에 말씀 드린 대로 1가지 PCB만을 생산하는 기업은 없습니다. 그래서 이번엔 한 종류의 PCB만 학습을 진행하고, Test는 다른 종류의 PCB로 진행하였습니다. 그림 3을 보시면 Bonding의 위치를 정확하게 검출 한다는 것을 보실 수 있습니다. NAVI AI Venus를 이용한 비전 검사는 PCB 검사에만 특화된 것이 아니라, Detecting을 해야 하는 모든 검사 항목에서 다양하게 활용될 수 있습니다.

SMT 공정 이후 수삽 부품 조립 단계에서 비전 검사를 도입하면 생산성을 향상 시킬 수 있습니다.

고객사에서는 PCB ASS’Y 검사 공정에서 작업 지도를 강화했음에도 불구하고 작업자의 육안 검사로는 미처 걸러지지 않고 지속적으로 발생하는 불량으로 인해서 곤란을 겪다가 이 공정에 비전 검사를 추가해서 생산성을 향상시켰습니다.

적용된 솔루션

LPMVC-EE50(GigE/5M) + NAVI SW

검사 개요

• 검사 분야 : 전기전자 부품
• 검사 부품 : PCB
• 검사 종류 : PCB 커넥터 핀 검사
• 검사 솔루션 구성
  - 검사 카메라 : 라온피플 LPMVC-EE50(GigE/5M)
  - 검사 S/W : 라온피플 NAVI
  - 렌즈 : 16mm
  - 조명 : 돔 조명
  
  


     

검사 내용

      


- 조명을 통해서 제품의 검사 대상(납으로 둘러쌓인 핀)을 검은색 실루엣으로 보이게 설정
- 핀이 존재하는 검사영역1, 2, 3,4 설정
- 핀의 위치각각의 검사영역에서 Intensity 값이 높은 물체 Detect 및 면적 산출
- 면적으로 납 Short Pass/Fail 판단 가능

라온피플 특장점

• 5M Rolling Shutter 카메라로 솔루션을 구성하여 경제적인 시스템 구성
  
• 납 Short 유무를 매우 간단한 시스템으로 구성
  
• 매우 짧은 Tact Time으로 비전 검사 시간 단축
  

SMT 공정 이후 수삽 부품 조립 단계에서 비전 검사를 도입하면 생산성을 향상 시킬 수 있습니다. 

고객사에서는 PCB ASS’Y 검사 공정에서 작업 지도를 강화했음에도 불구하고 작업자의 육안 검사로는 미처 걸러지지 않고 지속적으로 발생하는 불량으로 인해서 곤란을 겪다가 이 공정에 비전 검사를 추가해서 생산성을 향상시켰습니다.

적용된 솔루션

LPMVC-EE500(GigE/5M) + NAVI SW

검사 개요

• 검사 분야 : 전기전자 부품
• 검사 부품 : PCB
• 검사 종류 : PCB커넥터 핀 검사
• 검사 솔루션 구성
  - 검사 카메라 : 라온피플 LPMVC-EE500(GigE/5M)
  - 검사 S/W : 라온피플 NAVI
  - 렌즈 : 16mm
  - 조명 : 돔 조명
  
  


     

검사 내용

      


- 조명을 통해서 제품의 검사 대상(납으로 둘러쌓인 핀)을 검은색 실루엣으로 보이게 설정
- 핀이 존재하는 검사영역1, 2, 3 설정
- 각각의 검사영역에서 Intensity 값이 낮은 물체 Detect 및 개수 카운트
- 개수로 핀 유무 Pass/Fail 판단 가능

라온피플 특장점

• ​5M Rolling Shutter 카메라로 솔루션을 구성하여 시스템 구성 단가 하향
• 육안으로 검사하기 힘든 다량의 핀을 비전 검사로 검출
  
• 매우 짧은 Tact Time으로 비전 검사 시간 단축
  

NAVI를 이용한 PCB 부품 복합 검사?
PCB 검사는 상황에 따라 유동적으로 변경될 수 있어야 합니다. 고객의 요청으로 검사 항목이 추가되거나, 불량이 발생하지 않는 경우 검사 대상에서 삭제하여야 합니다. 일반 비전 검사 장비나 특화된 비전 검사는 PCB에 대한 검사 요구가 달라지면 대규모 공사가 필요하며, 기존에 사용되었던 프로그램을 재사용하기 어렵습니다.

라온피플의 비전 SW(나비)는 23여개의 비전 검사 툴을 이용하여 Multi Sequence에 유저가 원하는 데로 시나리오를 구성할 수 있습니다. 또한, 기존에 설정한 검사 방식을 불러와 추가 수정하는 것도 가능합니다. 프로그래밍을 할 필요가 없이 GUI상에서 툴을 조작하여 비전 검사를 생성할 수 있으므로 더욱 편리하게 사용 가능합니다.

따라서, PCB 검사 상황이 변경되더라도 간단한 툴 설정만으로 변경된 검사 방식을 신속히 제작할 수 있습니다.

비전에 의한 PCB 검사와 육안에 의한 PCB 검사 속도는 얼마나 차이가 날까요?
적어도 10배 많으면 100배까지 차이가 날수 있습니다.
육안 검사는 검사 대상이 많아지면 시간이 비례하여 늘어나지만, 비전 검사는 검사 대상이 많아져도 시간이 거의 늘어나지 않습니다.(비전 검사에 소요되는 대부분의 시간은 이미지 취득 및 UI표시에 사용됩니다.)

육안 PCB 검사를 비전검사로 변경하면 어떤 장점이 있을까요?
PCB 검사에 소요되는 인건비보다, 비전 솔루션이 훨씬 경제적입니다.
육안 검사는 검사자에 따라 품질차이 발생하며, 그 날 컨디션에 따라 품질이 달라지지만 비전 검사는 검사 결과의 일관성이 있습니다.
육안 검사는 100%의 신뢰성을 보장할 수 없지만, 잘 설계된 비전 검사는 100%의 신뢰성을 보장합니다.

적용된 솔루션

LPMVC-EE120(GigE/1.2M) + NAVI SW

검사 개요

• 검사 분야 : 전기전자 부품
• 검사 부품 : PCB
• 검사 종류 : PCB 부품 누락 검사, 부품 개수 카운팅, 역삽 검사, 컬러 검사, OCR 판독
• 검사 솔루션 구성
  - 검사 카메라 : 라온피플 LPMVC-EE500(GigE/5M)
  - 검사 S/W : 라온피플 NAVI
  - 렌즈 : 16mm
  - 조명 : 돔 조명
  
  

     

검사 내용

1. 부품 누락 검사
SMT 공정 이후에도 사람에 의한 부품 수삽을 통해 조립이 완성 될 수 있습니다.
문제는 수삽 과정에서 빈번하게 발생되는 부품 누락 문제입니다. 개발과 생산간의 업무 혼선, 신규 생산 인력 투입, 새로운 조립 업무, 심지어는 능숙한 생산 직원의 경우에도 그날 컨디션에 따라 실수할 수 있습니다.
라온피플의 비전 솔루션은 프로그래밍 없이 간단한 사용자의 조작만으로 부품 누락 여부를 정확하게 판단합니다.





2. 부품 개수 카운팅
PCB 부품에는 많은 개수의 부품이 실장될 수 있습니다. (수삽을 통해 부품의 개수가 늘어날 수 도 있습니다)
라온피플의 비전 솔루션은 부품 개수를 카운팅하는 것도 가능하며,설정된 개수를 기준으로 부품 수가 부족하거나 많은 경우를 불량으로 Fail 처리하는 것도 가능합니다.
부품 수가 많아도 비전 검사에 소요되는 시간은 매우 짧습니다.(30개기준 13ms, 100개 기준 58ms) 





세밀하게 설정할 수 있는 시간만 주어진다면 다량의 부품을 정밀하게 카운팅하는 것도 가능합니다.





3. 부품 역삽 검사
부품이 방향이 잘못되는 오류는 작업자에 의한 수삽 과정에서 빈번하게 발생할 수 있는 또 하나의 오류이기도 합니다. 
라온피플 비전 솔루션은 간단한 마커를 이용하여 부품의 방향을 간단하게 확인 할 수 있습니다. 





부품에 별도의 마커가 존재하지 않는 경우에는 라온피플 비전 솔루션의 Geometry를 이용하여 점/선/도형의 각도를 측정할 수 있습니다.
Geometry를 이용하면 단순한 부품의 역삽 여부 판단을 넘어 부품의 치수를 마이크로 수준에서 측정 가능합니다.


4. 부품 컬러 검사
PCB 검사에 흑백 검사만 존재하는 것은 아닙니다. 특정 부품의 경우 컬러로 구분되는 경우가 있으며, 라온피플 비전 솔루션의 컬러 검사를 정확한 부품이 이용되었는지 쉽게 판별 가능합니다.
(일반 비전 검사용 카메라는 흑백으로 컬러검사를 위해서는 컬러 카메라 필요합니다.) 





5. OCR 판독(PART NUMBER)
PCB 검사에 흑백 검사만 존재하는 것은 아닙니다. 특정 부품의 경우 컬러로 구분되는 경우가 있으며, 라온피플 비전 솔루션의 컬러 검사를 정확한 부품이 이용되었는지 쉽게 판별 가능합니다.
(일반 비전 검사용 카메라는 흑백으로 컬러검사를 위해서는 컬러 카메라 필요합니다.) 

라온피플 OCR 판독 성능 
PCB에 새겨진 문자의 경우 좁은 공간 특성 때문에 문자가 붙는 경우가 많이 발생 됩니다. 타사 OCR의 경우 붙은 문자를 구분하지 못하는 경우가 많으며, 붙은 문자를 구분하는 옵션을 설정할 경우 W문자를 V 2글자로 인식하는 오류가 종종 나타나게 됩니다. 라온피플의 OCR은 문자를 정확히 분류하여 판독 결과를 송출함으로써 정확한 제품 식별 관리를 가능하게 합니다.

라온피플 특장점

• PCB 부품 검사시 필요한 다양한 불량 검출 가능(부품 누락, 부품 역삽, 부품 개수 카운팅, 치수 측정, 컬러 검사, OCR 판독)
• 복합 비전 검사를 이용하여 다양한 비전 검사를 하나의 시스템으로 구성(필요시 최소한의 복수 시스템 구성)
  
• 5M Rolling Shutter 카메라로 솔루션을 구성하여 시스템 구성 단가 하향(고속 검사 필요시 Global Shutter 이용 가능)
  
• 불량이 많이 발생하는 PCB 수삽 부분만을 집중적으로 검사하여 불량률 감소
  

적용된 솔루션

3D Camera

전자 실장은 거의 모두 자동화 장비를 이용하지만, 일부 부품은 수삽을 해야 하는 경우도 있습니다.
수삽 부품에 대한 자동화 검사는 기존 3D 검사 장비 가격/설치 불편함으로 인해 적용하는 것이 쉽지 않습니다.
그리고, 수작업으로 검사하는 것은 검사자의 컨디션, 주변 검사 환경, 집중도 저하 등으로 인해서 정확한 검사가 이루어 지지 않는 경우도 발생할 수 있습니다.



<그림 1>에서 수삽 공정 후에 기존의 3D Inspection을 적용 시에는 가격 및 공간 상의 제한 조건이 따르지만 라온피플 3D 카메라(Camera)를 이용하시면 가격, 설치 편리함의 장점 외에 고객께서 라온피플의 3D API를 이용해서 직접 원하는 3D 검사 기능을 구현 할 수 있습니다.

<그림 2>과 <그림 3>은 라온피플 3D 카메라(Camera)를 이용한 3D 영상을 이용한 수삽 검사 응용 사례입니다. 획득한 3D 영상을 기반으로 납량 부족, 납량 초과, 정상의 경우 확실하게 차이를 보여 주고 있습니다.





<그림 4>는 외곽 Case의 높이가 높기 때문에 2D 카메라로는 검사가 불가능하지만 3D 카메라를 이용하면 검사가 가능한 사례를 보여주고 있습니다. Dual Camera를 사용해서 음영 지역의 영상 정보 획득이 가능하며, Dual Camera Mode는 별도의 S/W 구매 없이 Calibration 만 2번 하시면 라온피플 3D 카메라를 이용한 Dual Camera 검사 환경을 쉽게 구축 할 수 있습니다.

라온피플 특장점

1. 2D Camera 이용 시 어려움
- 조명으로 인한 영상 획득 어려움
- Tray, Case 등의 외부 구조물에 의한 영상 획득 자체 불가
2. 기존 3D 장비 단점
- 고가 : 수천 만원 이상의 초기 설치비용
- 대형 장비로 인한 공간 활동성 떨어짐
3. 3D Camera 이용 시 장점
- Solder 높이 및 부피를 이용한 불량 판정
- 합리적인 가격 및 설치 편의성
- 외부 구조물에 대한 음영 지역은 Dual Camera를 이용해서 해결 가능

커넥터 핀은 외부로 돌출되어 있어 현장에서 많은 불량이 발생합니다.2D 비전 검사를 이용하여 다양한 핀 불량을 검출할 수 있으며,커넥터의 핀 간격, 휨 여부를 수치화로 계량하는 것도 가능합니다.

고객사에서는 기존에 사용중인 솔루션은 커넥터 검사 성능은 문제가 없었으나, 비싼 비용이 문제였습니다.라온피플 솔루션은 성능이 동일하면서도 합리적인 가격대로 신규 장비를 구축할 수 있습니다.

적용된 솔루션

LPMVC-EE120(GigE/1.2M) + NAVI SW

검사 개요

• 검사 분야 : 전기전자 부품
• 검사 부품 : 커넥터
• 검사 종류 : 커넥터 핀 휨 검사
• 검사 솔루션 구성
  - 검사 카메라 : 라온피플 LPMVC-EE120(GigE/1.2M)
  - 검사 S/W : 라온피플 NAVI
  - 렌즈 : 35mm
  - 조명 : 사각 조명
  
  

     

 

검사 내용

- 조명을 통해 제품(핀)을 흰색 실루엣으로 보이게 설정
- 밝기 차를 이용해 경계점 검출 후. 수직 경계선과 수평 경계선 Detect
- 수직 경계선과 수평 경계선의 교점을 산출
- 교점의 위치 정보를 이용하여, 각 핀의 검사영역 설정
- 각각의 검사영역에서 Intensity 값이 높은 물체 Detect 및 중심 위치 산출
- 수직, 수직 경계선과 각 검사영역에서 산출한 중심 위치간의 거리 계산
- 계산된 거리로 핀의 휘어짐 여부 Pass/Fail
- 판단수직 경계선(라인1)과 수평 경계선(라인2)의 교점을 산출 / 교점의 위치 정보를 이용하여, 각 핀의 검사영역 설정
- 각각의 검사영역에서 핀과 배경의 밝기 차를 이용해 경계점 검출 후, 수직 경계선(라인3)과 수평 경계선(라인4) Detect
- 라인3과 라인1의 거리 계산, 라인 2와 라인 4의 거리 계산 / 계산된 거리로 핀의 휘어짐 여부 Pass/Fail 판단

라온피플 특장점

• ​​1.2Mega 카메라를 이용한 합리적인 시스템 가격
  
• 커넥터 핀의 유무/불량을 선별할 수 있을 뿐만 아니라, 휨 정도를 정량적으로 측정 가능