원-형태소를 사용한 전자부품의 납땜 불량 검출

Abstract

전자부품의 발전으로 BGA(Ball Grid Array) 패키지를 사용하는 부품은 증가하고 있으며, BGA 패키지를 적용한 부품은 인쇄회로기판에 납땜한 후에, 육안으로 납땜 불량을 확인하기 어렵다. 납땜 부위의 기포발생은 장기적으로 부식을 발생시켜 전자회로의 불량으로 발전하게 된다. 따라서 기포의 발생유무를 X선 장비를 가지고 확인하고 있으며, 기포에 의한 밀도의 차이로 X선 영상에서 명암 차이가 발생하게 된다. 이러한 영상의 차이를 이용하여 본 논문에서는 원-형태소를 이용한 수리형태론적 영상처리 기법을 적용하여, BGA 패키지 납땜 부위의 X선 투시 영상에 대한 기포 결함 성분을 자동 분석하는 방법을 제시한다. 수리형태론적 디지털 영상 분석은 분석하고자 하는 패턴 또는 물체와 동일한 패러다임의 형태소(Structuring Element)를 사용하여 집합 기반의 연산을 직접 적용하므로 결함 검출에 훨씬 효율적이다. BGA 패키지 납땜 영상은 많은 원형 물체로 이루어져 있기 때문에, 원형 물체 검출에 적합한 원-형태소를 새로 정의하고 수리형태론적 연산 과정을 거쳐 기포 영역 면적 정보 및 결함 수량을 산출한다. 제안하는 방법의 경우 모든 시뮬레이션 영상에서 우수한 검출 성능을 보였고 육안으로 식별하기 어려운, IPC-7095 기준에 의거한 정량적 결함 여부를 자동으로 추출해낼 수 있음을 확인하였다.