고정밀 드릴링을 위한 중심점 계산
정밀도와 공정 안정성으로 폐기 불량 감소
PCB 제조업체들은 비아의 위치를 정밀하게 설정하기 위해 머신비전 및 고급 이미지 처리 알고리즘을 활용합니다. 이 과정에서 기준 위치와 PCB 레이아웃 데이터상의 해당 위치를 비교하지만, PCB 표면의 반사와 표면 상태 및 소재 특성의 편차로 인해 엣지를 안정적으로 감지하기는 어렵습니다. Basler의 맞춤형 이미지 분석 알고리즘을 활용하여 중심점을 안정적이고 정밀하게 결정하는 방법을 소개합니다.
인쇄회로기판(PCB) 제조용 장비
오랜 시간에 걸쳐 형성된 복잡한 시스템 환경
PCB 제조에서는 높은 수준의 공정 안정성, 추적성, 일관되게 재현 가능한 품질이 요구됩니다. 그러나 실제 현장에서는 오랫동안 사용해 온 기존 장비와 이미 구축된 기계, 제어 및 비전 아키텍처가 여전히 주를 이루고 있습니다. 따라서 새로운 이미지 처리 솔루션은 고도화된 기능을 제공할 뿐만 아니라 과도한 통합 비용 없이 기존 산업용 소프트웨어 및 제어 환경에 통합할 수 있어야 합니다.
고성능 칩에 요구되는 최고 수준의 품질 등급
IPC-A-600G의 Class 3은 PCB 허용 기준에서 가장 높은 신뢰성 등급에 해당하며, 특히 홀과 같은 형상에 대한 육안 결함 검사 기준에 가장 높은 수준의 요구 사항을 규정합니다. 이 등급은 고장이 발생할 경우 심각한 결과를 초래할 수 있는 장치에 특별히 적용됩니다.
파일럿 홀 드릴링으로 비아 위치를 정밀하게 결정
파일럿 홀은 이후 진행되는 비아 드릴링의 위치를 결정합니다. 따라서 비전 시스템은 파일럿 홀의 위치를 높은 정밀도와 반복 정밀도로 측정해야 합니다. 이를 통해 후속 드릴링 위치를 정확하고 안정적으로 설정할 수 있습니다.
까다로운 조건에서도 안정적인 비전 검사
파일럿 홀 드릴링 과정에서 발생하는 드릴 칩은 측정 대상 형상을 식별하기 어렵게 만듭니다.
또한 PCB에서 발생하는 반사, 컨트래스트 변화, 그리고 열 또는 기계적 요인으로 인한 변형은 이미지 품질과 측정 정확도에 영향을 미칩니다.
하이브리드 AI: AI 기반 사전 선별과 정밀한 규칙 기반 알고리즘의 결합
이 솔루션은 AI 기반의 의미론적 사전 선별과 정밀한 기하학적 분석을 결합합니다. 이를 통해 파일럿 홀과 기준 형상을 안정적으로 감지하고 매우 정확하게 측정할 수 있습니다.
AI로 파일럿 홀과 기준 형상 감지
이미지 분석에는 PCB 레이아웃 데이터와 AI 기반의 객체 감지 및 위치 파악 기술이 함께 활용됩니다. 트랜스포머 기반 모델은 지정된 검색 영역 내에서 파일럿 홀과 기준 원을 식별하고, 이미지 내의 의미론적 맥락을 활용하여 최대 128개의 파일럿 홀을 안정적으로 감지하고 위치를 파악합니다.
AI와 규칙 기반 알고리즘의 결합을 통한 정밀도 향상
위치가 파악된 원형 형상은 규칙 기반의 기하학적 이미지 처리 기술을 통해 높은 정밀도로 측정됩니다. 파일럿 홀의 중심과 직경은 캡처된 이미지 데이터를 기반으로 결정론적이고 재현성 있게 산출되며, 실제 위치와 기준 위치 비교, 드릴링 위치 보정 등과 같은 후속 공정 평가에 활용될 수 있습니다.
하이브리드 AI: Basler 엔지니어들이 말하는 기술적 강점
Basler의 의미론적 접근 방식은 반사, 흠집 및 끊어진 엣지로 인해 기존 방식으로는 원을 감지하기 어려운 상황에서도 원을 안정적으로 감지할 수 있습니다. 고객별로 다시 학습할 필요 없이 해당 어플리케이션에 맞게 적용할 수 있습니다.
하이브리드 알고리즘은 최신 비전-언어 모델의 일반화 능력과 산업용 이미지 처리 파이프라인의 효율성을 결합합니다. 이를 통해 어플리케이션별 재학습을 최소화하면서도 안정적인 인식 결과를 제공하며, 동시에 생산 어플리케이션에 요구되는 정밀도, 속도 및 신뢰성까지 확보할 수 있습니다.
통합 인터페이스
기존 소프트웨어 아키텍처로 인해 고성능 Basler 알고리즘과 pylon 소프트웨어 환경으로 전환할 수 없다면 어떻게 해야 할까요? 이 솔루션은 Aurora Imaging Library나 MVTec HALCON과 같은 타사 라이브러리와 연동할 수 있는 통합 인터페이스를 제공합니다.
Basler 알고리즘을 타사 라이브러리에 원활하게 통합
기존 소프트웨어 아키텍처에 타사 이미지 처리 라이브러리가 포함되어 있는 경우, Basler R&D 팀이 고성능 Basler 알고리즘을 해당 타사 라이브러리에 통합하는 인터페이스를 개발합니다. 그 결과, 기존 소프트웨어 아키텍처를 변경하지 않고도 파일럿 홀의 중심점과 직경을 계산하는 추가 이미지 처리 경로를 통합할 수 있습니다.
Basler R&D 개발 역량 자세히 알아보기안정적이고 재현성 높은 검사를 위한 비전 제품
까다로운 제조 환경에서는 특히 높은 해상도와 검사 형상에 적합한 광학계, 그리고 균일하고 컨트래스트를 높이는 조명이 필요합니다.
머신비전 제품은 그린 PCB에서 비아를 안정적으로 검사할 수 있도록 컨트래스트와 측정 정확도를 극대화하도록 특별히 설계되었습니다.
모노크롬 고해상도 Basler ace 2 카메라
20.2 MP 해상도와 GigE 인터페이스를 갖춘 모노크롬 ace 2 카메라는 아주 작은 홀까지 매우 세밀하게 포착합니다. 높은 해상도로 엣지를 정밀하게 감지할 수 있으며, GigE 인터페이스를 통해 이미지를 평가용 컴퓨터로 안정적이고 효율적으로 전송할 수 있습니다.
렌즈
텔레센트릭(Telecentric) 렌즈는약 110mm의 작동 거리에 맞게 설계되었으며, 인쇄회로기판의 텔레센트릭 이미지를 제공합니다. 이를 통해 원근 왜곡을 최소화하고, 전체 FOV(Field of View)에서 엣지를 정밀하게 감지할 수 있습니다.
적색 조명
적색 링형 조명은 드릴 홀과 녹색 PCB 표면 사이에 높은 컨트래스트를 만들어 냅니다. 이를 통해 드릴 홀의 엣지를 안정적으로 감지할 수 있으며, 드릴 칩이나 반사, 회로 기판의 열적·기계적 변형이 있는 경우에도 재현성 높은 검사 결과를 얻을 수 있습니다.
고정밀 드릴링을 위한 중심점 계산 솔루션
Basler 솔루션을 통해 PCB 제조를 비롯한 다양한 산업 분야의 정밀 드릴링에 필요한 구성 요소를 모두 갖출 수 있습니다. 고해상도 카메라와 이에 적합한 렌즈는 물론 안정적인 이미지 처리 알고리즘과 통합 인터페이스를 포함한 고급 소프트웨어 개발 기능까지 제공합니다.