동박 및 동박적층판(CCL)의 고속 라인 스캔 검사
연속 동박 및 CCL 완제품 생산을 위한 안정적인 표면 검사
고성능 전자제품에 대한 수요 증가로 소재 및 품질에 대한 요구 사항이 더욱 엄격해지고 있으며, 이에 따라 제조업체들은 생산 처리량을 유지하면서 더욱 미세한 결함까지 감지해야 합니다. Basler의 racer 2 라인 스캔 카메라, imaFlex 프레임 그래버 및 FPGA 기반 이미지 처리 기술은 연속 동박 웹부터 CCL 시트 완제품까지 안정적으로 검사할 수 있는 이미지 품질, 속도 및 처리 성능을 제공합니다.
구리 소재 생산 전반에 활용되는 라인 스캔 검사
동박적층판(CCL)은 AI 서버, 네트워킹 장비, 자동차 전장 및 산업용 시스템에 사용되는 고성능 인쇄회로기판의 핵심 소재입니다.
표면 검사는 일반적으로 두 가지 주요 생산 단계에서 수행됩니다. 연속 동박은 롤-투-롤(roll-to-roll) 생산 과정에서 검사할 수 있으며, 완성된 CCL 시트는 적층 후후속 PCB 제조 공정에 들어가기 전에 검사합니다. 주요 검사 대상에는 스크래치, 핀홀, 이물질, 산화, 수지 잔류물, 얼룩과 같이 후속 공정의 수율과 신뢰성에 영향을 미칠 수 있는 다양한 표면 결함이 포함됩니다.
소재의 폭과 오브젝트 측에서 요구되는 해상도에 따라 16k 모델을 포함한 고해상도 라인 스캔 카메라를 단일 카메라 또는 멀티 카메라 시스템으로 구성하여 연속 웹 및 경성 CCL 시트를 검사할 수 있습니다.
구리 소재 고속 검사의 주요 이미징 과제
반사성이 높은 구리 표면에서 컨트래스트가 낮은 결함을 촬영하는 작업
과제
반사성이 강한 구리 표면에서는 이미징 조건이 까다롭습니다. 조명 기법에 따라 확인할 수 있는 결함 특성이 다르기 때문에 단일 조명 조건만으로는 스크래치, 이물질, 함몰, 오염 및 불균일한 표면 등 다양한 결함을 안정적으로 감지하기 어려운 경우가 많습니다.
솔루션
Basler는 고해상도 racer 2 16K 라인 스캔 카메라와 다양한 조명 방식을 결합하여 결함 가시성을 극대화합니다.
편광, 명시야, 암시야 또는 자외선(UV) 조명을 사용하면 서로 다른 결함 특성을 더욱 선명하게 드러낼 수 있습니다.
인터리브 방식의 이미지 획득을 기반으로 하는 멀티 스트로브 라인 스캔 이미징은 연속된 스캔 라인 사이에서 조명을 번갈아 적용하여 소재가 한 번 통과하는 동안 서로 다른 결함 컨트래스트를 포착합니다.
프레임 그래버의 FPGA 처리는 인터리브된 스캔 라인을 조명 조건에 따라 독립적인 이미지 스트림으로 분리하고, 호스트 CPU/GPU로 전송되기 전에 데이터를 전처리하여 처리 부하를 줄입니다.
높은 생산 처리량에서도 이미지 정확도 유지
과제
연속 동박 및 CCL 생산에서는 이송 속도가 높아도 이미지 정확도가 낮아지지 않는 신뢰도 높은 검사가 필요합니다. 컨베이어 또는 웹 이송 속도의 변동, 진동 및 동기화 오류는 기하학적 왜곡을 유발하여 정상 제품에 대한 잘못된 판정을 늘리고 결함 위치 파악에 대한 신뢰도를 떨어뜨릴 수 있습니다.
솔루션
Basler는 엔코더와 동기화된 racer 2 라인 스캔 카메라와 고대역폭 이미지 전송 기술을 결합합니다. 엔코더 기반 트리거는 라인 이미지 획득을 소재의 움직임과 동기화하여 이송 속도가 변하더라도 정확한 이미지 형상을 유지합니다. CoaXPress 및 GigE Vision 인터페이스는 연속 인라인 검사를 위한 안정적인 고대역폭 이미지 전송을 제공합니다.
구리 소재 검사를 위한 확장 가능한 비전 아키텍처 구축
과제
폭이 넓은 동박과 CCL을 검사할 때는 여러 대의 카메라가 필요할 수 있으므로, 이미지 일관성, 동기화 및 높은 데이터 처리량이 매우 중요합니다. 높은 해상도와 여러 조명을 사용한 이미지 획득은 실시간으로 안정적으로 처리해야 하는 이미지 데이터의 양을 더욱 증가시킵니다.
솔루션
Basler는 고속 라인 스캔 검사를 위한 확장 가능한 이미징 플랫폼을 제공합니다.
다양한 검사 폭, 해상도 및 속도를 지원하도록 단일 또는 멀티 카메라 동기화를 구성할 수 있습니다.
일관된 카메라 응답, 조명 및 보정을 통해 여러 대의 카메라에서 균일한 이미지 품질을 유지할 수 있습니다.
FPGA 기반 이미지 전처리는 호스트 CPU/GPU의 부하를 줄여, 높은 데이터 전송 속도에서도 안정적인 실시간 처리를 지원합니다.
그 결과, 넓은 시야각(FoV)을 빠른 속도로 검사하는 데 필요한 일관되고 효율적이며 동기화된 이미징 아키텍처를 구현할 수 있습니다.
동박과 CCL 완제품은 모두 처리량이나 수율을 저하시키지 않으면서 주요 결함을 안정적으로 감지해야 한다는 동일한 핵심 목표를 공유합니다. Basler는 오랜 기간 AOI 장비 제조업체를 지원해 온 경험을 바탕으로 해상도, 조명, 동기화, 데이터 처리량, 장기적인 시스템 안정성 및 총 시스템 비용 간의 적절한 균형이 성공의 열쇠임을 잘 알고 있습니다.
라인 스캔 검사에서는 결함의 종류에 따라 필요한 이미지 컨트래스트가 다르기 때문에 여러 조명 모드를 사용하는 경우가 많습니다. Basler의 FPGA 기반 이미징 아키텍처는 FPGA에서 인터리브된 이미지 스트림을 분리하고 전처리함으로써 CPU/GPU의 처리 부담을 줄이고 안정적인 고속 검사를 구현하는 데 실질적인 기술적 이점을 제공합니다.
Basler 라인 스캔 이미징 솔루션이 제공하는 기술적 이점
Basler는 AOI 장비 제조업체가 안정적이고 뛰어난 성능의 동박 및 CCL 표면 검사 시스템을 개발할 수 있도록 지원하는 종합 이미징 플랫폼을 제공합니다.
결함 가시성 향상: 다중 조명과 인터리브 방식의 이미지 획득을 통해 다양한 조명 조건에서 결함을 확인할 수 있습니다.
정확하고 빠른 이미지 획득: racer 2 라인 스캔 카메라, 엔코더 동기화 및 고대역폭 인터페이스가 연속 생산을 지원합니다.
효율적인 시스템 아키텍처: VisualApplets로 프로그래밍 가능한 imaFlex 프레임 그래버는 동기화된 멀티 카메라 이미지 획득과 FPGA 기반 전처리 기능을 지원하여 호스트의 처리 부하를 줄입니다.
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