KR0148921B1 - 정현파 위상을 이용한 병렬 결합부품의 분리측정장치및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실장인쇄 회로(PCB) 기판의 병렬로 결합된 전자부품에 대한 측정장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 실장 PCB의 전자부품의 파형을 측정하는 자동검사 조정기에서 정현파의 위상을 이용하여 병렬로 결합된 부품의 각각을 분리 측정함으로써, 종래의 장비성능의 한계로 대두된 복합회로 측정이 가능하게 된 정현파 위상을 이용한 병렬 전자부품의 분리 측정장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

Description

정현파 위상을 이용한 병렬 결합 부품의 분리측정장치 및 그 제어방법

제1도는 전자부품의 병렬 결합된 상태를 도시한다.

제2도는 본 발명에 의한 자동 검사조정기의 병렬 결합부품 측정장치에 대한 블록도이다.

제3도는 본 발명에 의한 병렬 결합부품의 전원인가를 도시한다.

제4도(a)-(c)는 본 발명에 의한 병렬 결합부품에서 저항의 측정과정을 보이는 도면이다.

제5도(a)-(c)는 본 발명에 의한 병렬 결합부품에서 콘덴서의 측정과정을 보이는 도면이다.

제6도는 본 발명에 의한 병렬 결합부품의 측정장치의 제어방법에 대한 플로우챠트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

211 : PCB 기판 212 : 픽춰

213 : 테스트핀 214 : 전자부품

215 : 신호절환부 216 : 정현파 공급부

217 : 신호 공급제어부 312 : 저항

313 : 콘덴서

본 발명은 실장인쇄회로 기판(PCB)의 병렬로 결합된 전자부품에 대한 측정장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히, 실장 PCB의 전자부품의 파형을 측정하는 자동검사 조정기에서 정현파의 위상을 이용하여, 병렬로 결합된 부품의 각각을 분리 측정함으로써, 종래에 장비 성능의 한계로 대두된 복합회로의 측정이 불가능했던 것을 해결한 정현파 위상을 이용한 병렬 전자부품의 분리측정 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 라디오, 전축, TV, 기타 여러 전기, 전자기기의 회로를 보면 대부분 저항(R), 코일(L), 콘덴서(C)의 부품들로서 구성되어 있음을 알 수 있다.

이러한 회로들은 직렬 또는 병렬로 결합되어 있는데, 직렬로 구성된 각 부품의 개별적인 측정은 자동검사 조정기에서 테스트핀을 이용하여 측정할 수 있으나, 제1도에 도시된 바와 같은 병렬로 결합된 회로들은 자동검사 조정기에서의 테스트핀을 이용한 측정이 불가능하여 측정시 두 병렬 부품의 합성 임피던스가 측정되므로 개별적인 부품에 대한 정확한 측정값이라고 할 수 없다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 정현(SINE)의 값과 똑같이 크기와 방향이 변하는 정현파 교류를 병렬로 연결된 저항(R), 콘덴서(C) 및 코일(L)에 인가하고, 그 저항(R), 콘덴서(C), 코일(L)의 전기적인 특성인 전압과 전류의 위상차를 이용하여 병렬로 결합된 전자부품의 각각을 분리 측정하도록 하는 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 자동검사 조정기에서 정현파의 위상차이를 이용하여, 병렬로 구성된 전자부품에서 개별적으로 분리 측정할 수 있는 측정장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 자동검사 조정기에서 병렬회로 측정이 가능한 측정장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명에 의한 장치는 자동 검사 조정기에 있어서 조정대상 PCB(211)를 압착하고, 그 테스트 포인트(213) 및 신호 검출 접촉부에 접촉하여 신호를 검출하는 픽춰(212)와, 상기 조정대상 PCB(211)에 장치된 피측정 전자부품(214)에 정현파 신호를 출력 및 입력받기 위한 인터페이스 역할을 하는 신호 절환부(215)와, 상기 신호 절환부(215)로 정현파를 공급하는 정현파 공급부(216)와, 상기 정현파 공급부(216)을 제어하여 상기 조정대상 PCB(211)로 정현파 신호를 공급하는 신호 공급제어부(217)와, 상기 전자부품(214)에 의해 처리되어 출력되는 정현파 신호를 상기 신호 절환부(215)를 거쳐 선택적으로 검출하는 신호 선택부(218)와, 상기 신호 선택부(218)를 통해 출력된 위상차를 갖는 정현파 신호를 정류하여 측정하는 신호 계측부(219)와, 상기 신호 계측부(219)에서 정류된 정현파 신호를 측정가능하게 하고, 그 가능시점을 설정하는 트리거부(220)와, 상기 신호 계측부(219)에서 측정된 측정값과 상기 조정대상 PCB의 피측정체에 해당부품에 설정된 용량값과 비교 판단하고, 상기 각 부에 대한 제어신호를 출력하는 주제어부(220)와, 를 구비한다.

본 발명은 또한 병렬로 결합된 피측정체 전자부품에 대한 제어방법에 있어서, 상기 피측정체의 병렬결합된 전자부품에 대한 정현파 교류를 출력하는 단계와, 상기 병렬결합된 전자부품에서 분리 측정을 위한 부품을 선택, 판단하는 단계와, 상기 부품이 저항일 경우, 그 측정값을 위해 전류에 정현파를 동조시켜 정류하는 단계와, 상기 부품이 코일일 경우, 그 측정값을 위해 전류에 정현파를 동조시켜 정류하는 단계와, 상기 부품의 그 측정값을 위한 계측 구간을 설정하여 측정하는 단계와, 상기 측정값과 주제어부의 조정대상 PCB에 설정된 값과 비교하는 단계와, 상기 부품의 측정값이 주제어부의 설정값을 벗어날 경우 불량품에 대한 제어신호를 출력하고, 상기 부품의 측정값이 주제어부의 설정값 이내에 있을 경우 양품에 대한 제어신호를 출력하고 본 프로그램을 종료하는 단계; 를 구비한다.

본 발명을 도면을 참고로 상세히 설명하면 다음과 같다.

주제어부(220)는 병렬결합된 전자부품(214)의 분리측정에 대한 측정을 총괄제어하며, 상기 전자부품(214)의 개별적인 측정값과 조정대상 PCB의 해당 전자부품에 설정된 값을 비교하여 양,불량을 판단한다.

주제어부(220)의 제어신호를 받은 신호 공급제어부(217)는 정현파 공급부(216)가 상기 병렬 결합된 전자부품(214)에 정현파를 공급할 수 있도록 인가를 하고, 인가 신호를 받은 정현파 공급부(216)는 그에 대한 정현파를 공급한다.

신호 절환부(215)는 상기 정현파를 조정대상 PCB에 공급하고, 해당부품에 의해 처리된 신호를 출력하는 인터페이스 역할을 한다.

또한, 신호 선택부(218)는 상기 부품에서 처리된 신호중, 측정하고자 하는 병렬결합 부품에 대한 신호만 받아들여서 신호 계측부(219)에 출력한다. 상기 신호 계측부(219)는 측정하고자 하는 부품의 전류값을 구하기 위해 계측구간(예:0-180°, -90°∼90°)를 설정하여 평균을 취하여 그 값을 구한다. 그리고 트리거부(220)는 상기 계측구간의 설정시점에 대한 제어신호를 인가한다.

실장 인쇄회로기판에서 병렬결합된 부품 측정의 원리는 제2도에 도시한 바와 같이 실장부품(214)이 장착되는 PCB 기판(211)에 정현파 공급부(216)에서 공급된 정현파는 신호 절환부(215)와 픽춰(212)의 테스트 포인트(213)를 거쳐 실장부품(214)에 공급되며, 또한 실장부품(214)에서 처리된 신호는 픽춰(212)를 통해 신호 계측부(219)에서 측정하여 주제어부(220)에 전달하면 그 값이 정해진 범위내에 드는지 여부를 판단하여 그 부품의 양불량을 판단하게 된다.

상기 실장부품(214)에서는 저항(R), 콘덴서(C), 코일(L), 트랜지스터(tr), 다이오드(d) 등이 병렬로 장착될 수 있으나, 제3도는 도시된 바와 같이 저항(R)과 콘덴서(C)가 병렬결합된 경우를 나타낸다.

제3도에 도시된 바와 같이 입력신호원(311)을 Esinwt라 하고 부품 A(312)를 저항이라 하면 전류 ia는 i_R(저항에 흐르는 전류)이며, 부품 B(313)가 콘덴서라 하면 전류 ib는 ic(콘덴서에 흐르는 전류)가 되어 회로 전체 전류는 i가 된다.

전류 i_R는 입력신호원(311)에서 Esinwt가 공급되므로 i_R=(E/R)의 정현파가 되고 또한 콘덴서(C)는 그 양단이 충전전압이 0V에서 점점 커지려할때, 충전전류는 이미 최대가 되므로 충전전류는 충전전압보다 90°앞서는 특성이 있다.

따라서 ic는 입력신호원(311)에서 Esinwt를 공급할때 ic=Ecwcoswt의 정현파가 된다.

이와같이 회로전체 전류

i=i_R+i_C=(E/R)sinwt+Ecwcoswt (E : 진폭, W : 각속도, C : 커패시턴스)

와 같은 식이 구해진다.

이하 상기의 식에 따라 병렬결합 부품의 각각을 측정하는 방법은 다음과 같다.

제4도는 제3도의 부품 A(312)에 흐르는 i_R에 대한 측정과정을 나타내고 있다.

여기서 제4도(a)는 전류 i_R에 대한 파형이고 삼각함수인 사인(sine)의 정현파를 이루고 있으며 제4도(b)는 전류 ic에 대한 파형이고, 삼각함수의 코사인(cos)의 정현파를 나타낸다.

제4도(c)에서 i_R의 사인파형에서 계측구간을 0°-180°로 설정하고, 상기 0°-180°구간의 i_R의 값을 정류하여 평균을 취하면 ic의 값은 상쇄되어서 '0'이 되고 i_R성분만 남는다.

즉, 제4도(c)에서 빗금친 부분이 전류 i_R의 값이 되는 것이다.

따라서, i_R성분만 남아서 저항(R)과 콘덴서(C)의 병렬결합에서 부품 A(312), 즉 저항(R)의 값이 구해진다. 또한 제5도는 제3도의 부품 B(313)에 흐르는 ic에 대한 측정과정을 나타내고 있다. 제5도(a)는 전류 ic에 대한 파형이고, 삼각함수의 코사인(cos)의 정현파이다. 또한 제5도(b)는 전류 i_R에 대한 파형이고, 삼각함수의 사인(sine)의 정현파이다. 즉 제4도의 전류 ic와 전류 i_R의 파형과 같은데 계측구간을 다르게 설정하는 것이다.

즉 제5도(c)에 도시된 바와 같이 ic의 코사인 파형에서 -90°∼90°구간의 ic값을 정류하여 평균을 취하면 i_R의 값은 상쇄되어서 '0'이 되고 ic 성분만 남는다.

이와같이 병렬결합된 전자부품을 상기와 같은 방법으로 분리측정이 가능하다. 저항(R)과 코일(L)의 병렬결합된 전자부품도 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있으므로, 상기와 같은 방법으로 분리측정할 수 있다.

여기서 코일(L)은 전압의 위상이 전류의 위상보다 90°빠르기 때문에 상기와 같은 식으로 나타나는 것이다.

이하 본 발명을 제6도에 나타난 플로우챠트를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

단계 611에서 병렬결합된 실장부품(214)에 정현파 공급부(216)에서 정현파 교류를 공급하고, 단계 612에서 실장부품(214)의 저항(R)과 콘덴서(C)중 측정부품을 판단하고, 저항(R)을 측정할려면 단계 613로 진행하여 전류 i를 정현파 (E/R)sinwt와 동조시켜 정류하고 단계 615에서 계측구간(0°-180°)를 설정하여 평균을 취한 후 값을 취하면 저항(R)에 대한 측정값이 된다. 또한 단계 612에서 콘덴서(C)에 대한 측정값을 구할려면 단계 614로 진행하여 전류 i를 정현파 Ecwcoswt와 동조시켜 정류하고 단계 615에서 계측구간(-90°∼90°)를 설정하여 평균을 취한 후 값을 취하면 콘덴서(C)에 대한 측정값이 된다. 단계 616는 단계 615에서 측정한 값과 주제어부(220)에서 조정대상 PCB의 해당부품에 설정된 값을 비교하여 규격치 이내에 있으면 단계 618로 진행하여 양품에 대한 제어신호를 출력하고 규격치 범위를 벗어날 경우는 단계 617로 진행하여 불량품에 대한 제어신호를 출력하고 종료한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 정현파의 위상을 이용한 측정장치 및 제어방법에 의하면 종래에 장비 성능의 한계로 대두된 복합 회로측정이 가능하게 되어 검사방법 및 제품의 품질향상에 크게 기여하는 것이다.

Claims (4)

1. 병렬결합 부품의 분리측정을 위한 측정장치에 있어서, 조정대상 PCB를 압착하고, 그 테스트 포인트 및 신호검출 접촉부에 접촉하여 신호를 검출하는 픽춰와, 상기 조정대상 PCB의 피측정 전자부품에 정현파 신호를 출력 및 입력받기 위한 인터페이스 역할을 하는 신호 절환부와, 상기 신호 절환부로 정현파를 공급하는 정현파 공급부와, 상기 정현파 공급부를 제어하여 상기 조정대상 PCB로 정현파 신호를 공급하는 신호 공급제어부와, 상기 전자부품에 의해 처리되어 출력되는 정현파 신호를 상기 신호 절환부를 거쳐 선택적으로 검출하는 신호 선택부와, 상기 신호 선택부를 통해 출력된 위상차를 갖는 정현파 신호를 정류하여 측정하는 신호 계측부와, 상기 신호 계측부에서 정류된 정현파 신호를 측정가능하게 하고, 그 가능시점을 설정하는 트리거부와, 상기 신호 계측부에서 측정된 측정값과 상기 조정대상 PCB의 피측정체에 해당부품에 설정된 용량값과 비교 판단하고, 상기 각 부에 대한 제어신호를 출력하는 주제어부를 구비하여 자동검사 조정기에서 병렬부품을 분리측정하는 정현파 위상을 이용한 병렬결합 부품의 분리 측정장치.
2. 병렬결합 부품의 분리측정을 위한 제어방법에 있어서, 상기 피측정체의 병렬결합된 전자부품에 대한 정현파 교류를 출력하는 단계와, 상기 병렬결합된 전자부품에서 분리측정을 위한 부품을 선택, 판단하는 단계와, 상기 부품이 저항일 경우, 그 측정값을 위해 전류에 정현파를 동조시켜 정류하는 단계와, 상기 부품이 코일일 경우 그 측정값을 위해 전류에 정현파를 동조시켜 정류하는 단계와, 상기 부품의 그 측정값을 위한 계측 구간을 설정하여 측정하는 단계와, 상기 측정값과 주제어부의 조정대상 PCB에 설정된 값과 비교하는 단계와, 상기 부품의 측정값이 주제어부의 설정값을 벗어날 경우 불량품에 대한 제어신호를 출력하고, 상기 부품의 측정값이 주제어부의 설정값 이내에 있을 경우 양품에 대한 제어신호를 출력하고, 본 프로그램을 종료하는 단계; 를 구비함을 특징으로 하는 정현파 위상을 이용한 병렬결합 부품의 분리측정 제어방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 부품이 저항일 경우, 그 계측구간이 0-180°인 구간에서 그 값을 구하여 평균한 것을 특징으로 하는 정현파 위상을 이용한 병렬결합 부품의 분리측정 제어방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 부품이 콘덴서일 경우, 그 계측구간이 -90°∼90°인 구간에서 그값을 구하여 평균한 것을 특징으로 하는 정현파 위상을 이용한 병렬결합 부품의 분리측정 제어방법.