KR100277728B1 - 인쇄회로기판 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판에 납땜된 각종 전자부품에 대한 단락검사를 실행하는 검사장치에 있어서, 특히 인쇄회로기판에 납땜된 코넥터에 대해 부품자체의 불량, 납땜 불량에 대한 검사가 가능하도록 코넥터 검사 기능을 추가한 인쇄회로기판 검사장치에 관한 것이다. 본 발명의 인쇄회로기판 검사장치는 인쇄회로기판 하면의 접속단자에 연결된 측정 핀을 통해 상기 인쇄회로기판에 실장된 각 회로부품의 부품값을 측정하여 미리 입력되어 있는 회로부품의 기준값을 상호 비교하여 상기 회로부품이 양품인지 불량품인지를 판정하는 검사기기부를 포함하는 인쇄회로기판 검사장치에 있어서, 상기 인쇄회로기판상에 납땜된 소정 개수의 핀을 갖는 코넥터의 각 핀에 대해 소정 단일부품을 각각 연결하여 상기 검사기기부에 의해 상기 코넥터 각 핀에 대한 불량여부를 검사하기 위한 코넥터검사부를 포함한다. 따라서 종래와는 달리 코넥터에 대한 부품불량이나 납땜불량등을 검출할 수 있게 되었다.

Description

인쇄회로기판 검사장치

본 발명은 인쇄회로기판 검사장치(In-Circuit-Tester)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인쇄회로기판에 납땜된 각종 전자부품에 대한 단락검사를 실행하는 검사장치에 있어서, 특히 인쇄회로기판에 납땜된 코넥터에 대해 부품자체의 불량, 납땜 불량에 대한 검사가 가능하도록 코넥터 검사 기능을 추가한 인쇄회로기판 검사장치에 관한 것이다.

종래 생산라인에서 대량생산되는 각종 회로부품이 납땜된 인쇄회로기판의 불량여부를 가려내는 검사에 있어서, 작업자가 인쇄회로기판에 납땜되어 부착된 각 회로부품의 접속단자에 검사 기기를 대고 일일이 수작업으로 검사를 실시하므로 검사 시간이 많이 소요되고, 또한 생산 제품 중 일부를 추출하여 검사를 실시하는 샘플 검사 방식이어서 불량인 인쇄회로기판이 제품에 조립되어 생산될 우려가 있다.

이와 같이, 생산 공정의 후반부에서 인쇄회로기판이 불량이라고 판단되면 케이스까지 조립된 완제품을 다시 분해하여 양품의 인쇄회로기판으로 교체하여 재조립해야 함으로 생산 효율이 크게 저하되는 등 인력 낭비 및 제조 원가의 상승을 유발시켜왔다.

따라서, 검사할 인쇄회로기판을 일정한 측정지점에 이송시켜 상기 인쇄회로기판에 부착된 각 부품의 접속단자와 이에 대향하는 위치에 고정된 측정 핀을 갖는 작업대의 측정 핀을 서로 접지하여 상기 측정 핀에 의해 검사된 측정값을 별도 검사장치의 기억부에 입력된 기준값과 비교한 후, 상기 비교된 데이터에 의하여 상기 인쇄회로기판의 부품이 양품인지 블량품인지 판정하는 방식의 인쇄회로기판 검사장치가 많이 개발되어졌다.

이하, 이와 같은 종래의 인쇄회로기판 검사장치의 구성을 첨부도면을 참조로 하여 설명한다.

도 1은 종래 인쇄회로기판 검사장치의 개략도이다.

도 2는 종래 인쇄회로기판 검사장치내 검사기기부의 블록도이다.

도 3은 종래 인쇄회로기판 검사장치의 검사 과정을 나타낸 플로우차트이다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래의 인쇄회로기판 검사장치는 검사하고자 하는 인쇄회로기판을 이전 공정에서 이송받아 검사위치로 이송시키기 위한 로딩부(100)와, 상기 로딩부(100)에서 이송된 인쇄회로기판내 회로부품의 접속단자에 측정 핀을 연결하여 상기 회로부품의 불량유무를 판단하기 위한 검사부(200)와, 상기 검사부(200)에서 검사 완료되어 이송된 인쇄회로기판을 이후 공정으로 이송해주기 위한 언로딩부(300)를 포함한다.

상기 검사부(200)는 상기 로딩부(100)를 통해 측정 지점으로 이송된 인쇄회로기판(10)을 위쪽에서 눌러주면서 지지해주는 상부지지대(210)와, 상기 로딩부(100)에서 이송된 인쇄회로기판 하면의 접속 단자에 대향하는 위치에 측정 핀을 갖고 있는 하부작업대(220)와, 상기 인쇄회로기판 하면의 각 접속단자와 상기 하부작업대(220)의 각 측정 핀이 충분히 밀착되어 접지 되도록 상기 상부지지대(210)를 균일하게 눌러주기 위한 프레스부(230)와, 검사될 인쇄회로기판(10)이 하부작업대(220)에 위치하면 상기 하부작업대(220)에 마련된 측정 핀을 통해 인쇄회로기판(10)의 각 회로부품에 대해 측정한 측정데이터와 미리 입력되어 있는 회로부품의 기준데이터를 상호 비교하여 상기 비교 데이터로써 인쇄회로기판내 회로부품이 양품인지 불량품인지를 판정하는 검사기기부(240)를 포함한다.

상기 검사기기부(240)는 상기 하부작업대(220)의 측정 핀에 의해 각 접속단자에 대한 측정값을 입력받아 부품용량을 판별하거나, 미삽, 오삽 및 역삽 등에 대한 측정값을 조사하기 위한 측정보드부(241)와, 상기 하나의 인쇄회로기판에 대한 모든 회로부품에 대한 기준값 및 패턴의 연결상태 등에 관한 정보를 갖고 있으며 하나 하나의 인쇄회로기판에 대해 검사한 검사 결과를 보관하는 컴퓨터부(242)와, 상기 컴퓨터부(242)와 상기 측정보드부(241) 간에 소정의 데이터를 교환하기 위한 인터페이스부(245)와, 하나의 인쇄회로기판에 대한 각종 검사 결과를 인쇄하는 프린터부(244)를 포함한다.

상기 언로딩부(300)는 상기 검사부(200)에서 양품, 불량품으로 판정된 인쇄회로기판(10)을 이후 공정으로 이송하기 위한 분류부(Diverter; 미도시)와, 상기 검사부(200)에서 불량으로 판정된 인쇄회로기판을 적재하기 위한 불량저장부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

이와 같이 구성된 종래의 인쇄회로기판 검사장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 먼저 이전 공정으로부터 회로부품을 완전하게 실장한 검사 대상인 인쇄회로기판(10)이 로딩부(100)로 진입하게 된다. 그러면, 상기 로딩부(100)에서는 만일 다음공정인 검사부(200)가 다른 인쇄회로기판을 검사하고 있으면 방금 진입한 인쇄회로기판(10)을 대기시키게 된다.

반대로, 검사부(200)에서 검사중인 인쇄회로기판이 검사 완료되어 언로딩부(300)로 이송되었으면 상기 로딩부(100)에서 대기중인 인쇄회로기판(10)을 검사부(100)로 이송시킨다.

그러면 검사부(200)에서는 우선 상기 인쇄회로기판(10)을 검사위치까지 이송시킨다. 그 다음 하부공압실린더(211)에 의해 상기 인쇄회로기판(10)의 검사위치 하부에 마련된 하부작업대(220)를 상승시켜 상기 하부작업대(220)에 마련되어 있는 각 측정 핀들이 상기 인쇄회로기판의 각 접속단자에 밀착 접속되게 한다.

상기 하부작업대(220)는 검사할 인쇄회로기판(10)의 패턴 및 납땜된 회로부품의 부품값을 측정할 수 있도록 다수의 측정 핀을 포함하고 있으며, 상기 측정 핀들은 별도의 리드 선에 의해 측정보드부(241)로 연결되고 각 회로부품에 대해 순차적으로 검사 프로그램을 수행하는 컴퓨터부(242)에 의해 상기 측정 핀에 의해 읽혀진 측정값들과 상기 컴퓨터부(242)의 기억부(미도시)에 미리 기억되어 있는 상기 인쇄회로기판(10)의 회로부품들의 기준값과 비교된다.

위에서 설명한 바와 같이, 상기 하부작업대(220)가 상승되어 인쇄회로기판(10)의 각 접속단자와 밀착 접지될 때, 하부작업대(220)의 측정 핀과 인쇄회로기판(10)의 각 접속단자와의 접속을 보증하기 위해 상부지지대(210)는 상기 인쇄회로기판(10)을 위쪽에서부터 눌러준다. 이때 상부지지대(210)는 상부공압실린더(211)의 동작에 의해 인쇄회로기판(10)쪽으로 하강됨에 따라 상부지지대(210)내 설치된 가이드봉(212)들이 인쇄회로기판의 윗면을 압착하게 된다.

또한 상기 상부지지대(210)의 위쪽에 위치한 프레스부(230)는 상기 상부지지대(210)를 균일한 힘으로 눌러주게 된다.

이와 같이 상부지지대(210)와 하부작업대(220)에 의해 고정 압착된 인쇄회로기판(10)은 종래의 인쇄회로기판 검사장치에 의해 인쇄회로기판(10)에 납땜되어 있는 각종 회로부품, 즉 저항, 콘덴서, 다이오드 및 트랜지스터 등의 부품 용량을 검사하거나, 부품의 오삽, 미삽, 또는 납땜 불량 및 패턴간의 오픈/쇼트를 측정하여 이를 체크해낸다. 즉, 인쇄회로기판 하면의 소정 접속단자와 측정 핀을 전기적으로 연결한 다음, 측정하고자 하는 회로부품의 종류에 따라 상기 검사장치의 동작모드를 저항측정모드나, 콘덴서측정모드나, 다이오드측정모드 등의 여러 가지 측정모드중 하나로 설정한 다음 검사를 실시한다.

이하, 종래의 인쇄회로기판 검사장치를 사용하여 인쇄회로기판내 회로부품의 검사 과정을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 검사장치의 작업대(220)위에 검사할 인쇄회로기판(10)을 삽입하고(단계 S100), 그 후 상기 삽입시킨 인쇄회로기판(10)을 작업대(220)에 충분히 압착시키기 위해 상기 인쇄회로기판(10)의 상부를 프레스로 압착하고(단계 S110), 본 검사장치의 동작모드를 쇼트/오픈 모드에 둔 상태에서 상기 위치가 고정된 인쇄회로기판(10)에 대해서 상기 작업대(220)에 마련된 측정 핀을 이용하여 상기 인쇄회로기판(10)에 대한 표준값을 생성한다(S120).

그 후, 상기 생성된 표준값을 기준으로 각 회로부품에 대해 양품 판정을 할 수 있는 상한치 및 하한치 등의 필요 데이터를 입력한다(단계 S130),

그 후, 인쇄회로기판에 대해 검사를 실시하여 양품판정을 내린 후 판정결과를 검사장치의 표시부(미도시)나 프린터(244)로 출력하고(S140) 양품으로 판정되면 본 검사공정을 끝내게 된다.

이 때, 소정 부품들에서 불량으로 판정이 나면 작업자는 디버깅(DEBUGGING)을 실시(S150)하여 불량이 난 원인을 찾아내게 되고, 불량원인을 제거한 후에는 다시 단계 (S140)로 되돌아가 인쇄회로기판 전체에 대해 검사를 실시하는 과정을 반복하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 인쇄회로기판 검사장치는 인쇄회로기판에 납땜되어 있는 코넥터에 대해서는 불량 유무를 판단하지 못하였다. 왜냐하면 일반적으로 상기 코넥터는 일측 단부가 인쇄회로기판 상에 납땜되어 있고, 타측 단부가 연결점이 없이 오픈되어 있기 때문이다.

따라서 상기 납땜된 코넥터의 패드에 해당하는 인쇄회로기판내 접속단자에 측정 핀을 연결하더라도, 상기 코넥터의 타측 단부가 오픈되어 있어 폐회로를 구성할 수 없어 상기 코넥터의 각 핀에 대해 아무 것도 측정할 수 없으므로 상기 코넥터에 대한 불량유무를 판단할 수 없었다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인쇄회로기판에 납땜된 코넥터의 일측 단부에 상기 코넥터의 핀수에 대응하여 제작된 다이오드로 구성된 폐회로를 연결한 다음 상기 측정 핀을 밀착시켰을 때 코넥터의 각 핀에 대한 측정값을 구할 수 있게 함으로써 코넥터의 이상 유무를 검사할 수 있는 인쇄회로기판 검사장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래 인쇄회로기판 검사장치의 개략도,

도 2는 종래 인쇄회로기판 검사장치내 검사기기부의 블록도,

도 3은 종래 인쇄회로기판 검사장치의 검사 과정을 나타낸 플로우차트,

도 4는 본 발명의 인쇄회로기판의 검사장치의 개략도,

도 5는 본 발명의 인쇄회로기판 검사장치의 코넥터검사부를 나타낸 상세도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10: 인쇄회로기판 11: 코넥터

30: 코넥터 검사부 100: 로딩부

200: 검사부 210: 상부지지대

220: 하부작업대 230: 프레스부

240: 검사기기부 241: 측정보드부

242: 컴퓨터부 300: 언로딩부

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인쇄회로기판 검사장치는 인쇄회로기판 하면의 접속단자에 연결된 측정 핀을 통해 상기 인쇄회로기판에 실장된 각 회로부품의 부품값을 측정하여 별도 기억장치에 미리 입력되어 있는 회로부품의 기준값을 상호 비교하여 상기 회로부품이 양품인지 불량품인지를 판정하는 검사기기부를 포함하는 인쇄회로기판 검사장치에 있어서, 상기 인쇄회로기판상에 납땜된 소정 개수의 핀을 갖는 코넥터의 각 핀에 대해 소정 단일부품을 각각 연결하여 상기 검사기기부에 의해 상기 코넥터 각 핀에 대한 불량여부를 검사하기 위한 코넥터검사부를 포함하는 것이 특징이다.

상기 코넥터검사부는 소정 개수의 핀(pin)을 갖는 코넥터에 있어서, 하나의 핀을 공통단자로 하고 상기 공통단자로 사용되는 핀을 제외한 코넥터의 다른 모든 핀은 다이오드의 애노우드(+) 측에 연결하고, 상기 공통단자를 제외한 각 핀에 연결된 다이오드의 캐소우드(-) 측은 공통으로 접지시킨 후 상기 공통단자에 연결하여 구성한다. 이렇게 함으로써, 코넥터의 각 핀에 대한 불량유무를 판단할 때 상기 공통단자와 검사하고자 하는 핀 간에 존재하는 다이오드의 전압값을 측정함으로써 코넥터에 대한 부품검사를 간접적으로나마 실시할 수 있다. 이때 본 발명의 인쇄회로기판 검사장치의 동작모드는 다이오드 측정모드로 설정하여 동작시키며, 당연한 얘기지만 여기에 사용된 다이오드는 양품으로 판정된 부품을 사용하여야 한다.

여기서는 상기 코넥터검사부의 단일부품으로서 다이오드를 사용한 것을 예로 들어 설명하였다.

이하 본 발명의 인쇄회로기판의 검사장치를 첨부도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 인쇄회로기판의 검사장치의 개략도이며, 도 5는 본 발명의 인쇄회로기판 검사장치의 코넥터검사부를 나타낸 상세도이다.

본 발명의 인쇄회로기판 검사장치의 설명에서 사용된 인쇄회로기판(10)은 모니터에서 사용되는 보드로서, 컴퓨터와 모니터 사이에 비디오 신호를 주고받는 모니터 시그널 코넥터로서 소정부위에 15핀 D-SUB 형의 코넥터(11)를 갖고 있다.

본 발명의 인쇄회로기판 검사장치를 작동시키기 전에 작업자는 먼저 도 5에 나타낸 코넥터검사부(30)가 연결된 코넥터(20)를 시험하고자 하는 인쇄회로기판(10)의 코넥터(11)에 삽입하게 되면 코넥터(11)에 대한 폐회로가 구성되어 불량유무를 검사할 수 있게 된다.

상기 코넥터검사부(30)의 일측은 연장케이블을 통해 상기 인쇄회로기판(10)에 납땜된 코넥터(11)에 대응하는 코넥터(20)에 연결되고, 타측은 폐회로를 구성하기 위해 코넥터(11)의 각 핀에 대응하는 위치에 단일부품이 연결되어 있다.

이를 더 자세히 설명하면 다음과 같다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 코넥터검사부(30)는 상기 15개 핀을 갖는 코넥터(11)에 대응한 핀중 5번 핀을 공통단자로 하고 다른 핀들의 일측은 다이오드(D)의 애노우드(+) 측으로 연결하고, 상기 다이오드(D)의 캐소우드(-)를 상기 공통단자인 5번 핀에 연결하게 코넥터 검사부(30)를 상기 인쇄회로기판의 코넥터(11)에 삽입하여 폐회로를 구성한 뒤 본 발명의 인쇄회로기판의 검사장치를 작동시켜 상기 코넥터(11)에 대한 불량유무검사를 가능하게 한다.

물론 이때는 인쇄회로기판(10)의 코넥터(11) 위치에 대응하는 하부작업대(220)의 위치에 측정 핀이 설치되어 있고, 상기 인쇄회로기판 검사장치는 상기 코넥터(11)에 대해 검사를 수행할 때는 다이오드 측정 모드를 사용함으로써 각 핀의 연결상태를 검사할 수 있게 된다. 이렇게 함으로써 상기 코넥터의 각 핀에 대해 내부 단선 또는 핀의 빠짐 불량을 검출할 수 있게 되므로, 코넥터(11)의 원자재불량을 검사해 낼 수 있다.

이와 같은 방법으로 인쇄회로기판에 납땜된 코넥터에 대한 불량 검사시에는 미리 준비한 코넥터 검사부를 상기 코넥터에 연결한 다음, 인쇄회로기판내 코넥터의 접속단자에 대해 차례대로 측정하여 얻은 측정값, 즉 여기서는 코넥터 검사부의 다이오드(D)의 양단 전압값을 기준값과 비교함으로써 코넥터의 불량 유무를 판단할 수 있다. 여기서 상기 코넥터 핀에 대한 기준값이란 다이오드(D) 양단에 걸리는 컷오프 전압 0.7 V 를 의미하며, 상기 검사장치는 상기 측정된 전압값에 대해 부품이 갖는 오차인 상한치와 하한치를 고려하여 코넥터의 각 핀에 대한 양/불량 판정을 내리게 된다.

이상과 같이 검사 완료된 인쇄회로기판은 상기 코넥터검사부를 탈착시킨 후 다음 공정으로 이송되고 검사할 새로운 인쇄회로기판을 검사부내의 검사위치에 안착시킨 다음 상기 설명한 바와 같은 방법으로 연속하여 검사하면 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 인쇄회로기판 검사장치는 인쇄회로기판에 납땜된 코넥터의 각 핀에 단일부품의 일측을 연결하고, 상기 단일부품의 타측을 상기 코넥터의 핀 중 하나에 연결시켜 회로를 구성함으로써 상기 코넥터에 대한 불량검사를 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 인쇄회로기판 하면의 접속단자에 연결된 측정 핀을 통해 상기 인쇄회로기판에 실장된 각 회로부품의 부품값을 측정하여 별도 기억장치에 미리 입력되어 있는 회로부품의 기준값과 상호 비교하여 상기 회로부품이 양품인지 불량품인지를 판정하는 검사기기부를 포함하는 인쇄회로기판 검사장치에 있어서,

   상기 인쇄회로기판상에 납땜된 소정 개수의 핀을 갖는 코넥터의 각 핀에 대해 소정 단일부품을 각각 연결하여 상기 검사기기부에 의해 상기 코넥터 각 핀에 대한 불량여부를 검사하기 위한 코넥터검사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 검사장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 코넥터검사부는 상기 코넥터에 대응하는 하나의 핀을 공통단자로 하고 상기 공통단자로 사용되는 핀을 제외한 상기 코넥터의 다른 핀에 대응하는 핀들은 각각 상기 단일부품의 일측에 연결하고, 상기 공통단자를 제외한 다른 핀에 연결된 상기 단일부품의 타측을 상기 공통단자에 공통으로 접지시켜 구성한 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 검사장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 단일부품은 다이오드인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 검사장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 코넥터검사부는 다이오드 군으로 이루어진 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 검사장치.

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