KR100295228B1

KR100295228B1 - 통합테스트시스템과그를이용한통합테스트공정수행방법

Info

Publication number: KR100295228B1
Application number: KR1019980042751A
Authority: KR
Inventors: 한종형; 심용택; 곽태영
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-10-13
Filing date: 1998-10-13
Publication date: 2001-07-12
Also published as: CN1251425A; CN1138152C; GB9924193D0; DE19941110B4; US6259265B1; DE19941110A1; JP3182412B2; JP2000199776A; GB2342793A; GB2342793B; KR20000025603A

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:하드 디스크 드라이브의 제조공정에 관한 것이다.

나. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제:하드 디스크 드라이브의 인쇄회로기판 어셈블리의 성능 테스트공정을 통합 자동화함으로써 생산수율을 향상시킬 수 있는 통합 테스트 시스템과 그를 이용한 통합 테스트 공정수행방법을 제공함에 있다.

다. 발명의 해결방법의 요지:높낮이가 다른 테스트 공정용 접속핀들이 돌출되어 있는 핀보드상에 마스킹 보드와 인쇄회로기판 어셈블리를 로딩시키고, 상기 테스트 공정용 접속핀들과 전원 입력 커넥터 및 신호 인터페이스 커넥터 모두를 상기 인쇄회로기판 어셈블리에 접속시킨다. 이후 인 서키트 테스트(In Circuit Test)신호들을 출력하여 상기 로딩된 인쇄회로기판 어셈블리를 테스트하고, 이어서 상기 테스트 공정용 접속핀들중 인 서키트 테스트 공정용 접속핀들만을 상기 인쇄회로기판 어셈블리에서 분리시킨후 인쇄회로기판 어셈블리와 헤드 디스크 어셈블리 상호간의 기능 테스트를 수행한다. 그리고 마지막으로 상기 인 서키트 테스트 과정과 기능 테스트 수행과정의 결과를 표시장치에 표시하여 준다.

라. 발명의 중요한 용도:하드 디스크 드라이브의 제조공정에 사용할 수 있다.

Description

통합 테스트 시스템과 그를 이용한 통합 테스트 공정수행방법{UNION TEST SYSTEM AND UNION TEST PROCESS PERFORMANCE MWTHOD}

본 발명은 컴퓨터시스템의 보조기억장치인 하드 디스크 드라이브 제조공정에 관한 것으로, 특히 하드 디스크 드라이브의 인쇄회로기판 어셈블리(Printed Circuit Board Assembly:이하 PCBA라함)의 성능을 통합 테스트하는 시스템과 그를 이용한 통합 테스트 공정수행방법에 관한 것이다.

컴퓨터시스템의 보조기억장치인 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive)의 제조공정중에는 PCBA 성능을 테스트하기 위한 공정으로써 ICT(In Circuit Testing)공정과 FCT(Function Circuit Testing)공정이 있다.

상기 ICT공정이라함은 SMD(Surface Mounting Device)공정에서 생산된 PCBA의 납땜품질 및 각 부품(IC칩)품질에 관련된 내용을 부품단위별로 측정 검사하는 공정으로써 쇼트(short)여부, 미납, 오삽, 역삽 등의 불량을 검출한다. 그리고 상기 FCT공정은 ICT공정 완료된 PCBA를 HDA(Head Disk Assembly)와 연결한후 PCBA와 HDA 상호간의 기능을 테스트함과 아울러 리드/라이트 성능을 테스트하는 공정을 말한다.

하드 디스크 드라이브 제조업체에서는 일반적으로 상기 두 공정을 별도의 공정으로 취급하여 각각 수행하기 때문에 PCBA 성능을 테스트하기 위한 작업시간이 장기화되는 문제가 있다. 또한 ICT공정과 FCT공정 수행을 위해서는 작업자가 일일이 하나의 PCBA와 HDA를 수동으로 연결하여야 하기 때문에 제조라인상에 많은 작업자를 필요로 함은 물론, 수동작업에 의한 생산성의 저하를 가져올 수 있는 문제점도 있다. 그리고 PCBA의 성능을 테스트하기 위해 연결되는 HDA는 불량 PCBA에 기인하여 파손될 수 있고, 수동작업에 기인한 외란 등에 의해 파손되는 경우가 있으므로 제조공정중에 불필요한 경제적 손실이 수반되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 하드 디스크 드라이브의 제조공정중에 수행되는 PCBA의 성능 테스트공정들을 통합함으로써 성능 테스트에 소요되는 경비의 절감은 물론, 작업시간의 단축을 기할 수 있는 통합 테스트 시스템과 그를 이용한 통합 테스트 공정수행방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 하드 디스크 드라이브의 PCBA 성능 테스트공정을 통합 자동화함으로써 생산수율을 향상시킬 수 있는 통합 테스트 시스템과 그를 이용한 통합 테스트 공정수행방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 인쇄회로기판 어셈블리의 성능을 테스트하기 위한 통합 테스트 시스템에 있어서,

메인 프레임상에 높낮이가 다른 테스트 공정용 접속핀들이 돌출되어 있는 핀보드와,

상기 핀 보드 상에 로딩시 상기 접속핀들이 관통하여 상부면에 로딩되는 인쇄회로기판 어셈블리와 접속될 수 있도록 구멍이 형성되어 있는 마스킹 보드와,

상기 메인 프레임에 직립되어 있는 제1가이드 봉들에 의해 지지되며 상부면에 상하 구동되는 제1실린더가 장착된 제1프레임과,

하부면에 전원 입력 커넥터와 신호 인터페이스용 커넥터가 장착되고 상기 제1실린더 구동시에 상기 제1가이드 봉을 따라 이동하여 상기 로딩된 인쇄회로기판 어셈블리를 하측으로 프레스하여 상기 접속핀들과 인쇄회로기판 어셈블리를 접속시키는 제2프레임과,

상기 제2프레임 상부면에 장착되어 전후 구동되는 제2실린더와,

상기 제2프레임 하강 완료시에 상기 인쇄회로기판 어셈블리와 핀 접속되는 헤드 디스크 어셈블리를 상부면에 가지며, 상기 제2실린더 구동시에 제2가이드 봉을 따라 이동하여 상기 전원 입력 커넥터와 신호 인터페이스용 커넥터를 상기 인쇄회로기판 어셈블리의 전원 입력핀과 신호 인터페이스용 핀들과 접속시키는 제3프레임으로 구성되어짐을 특징으로 한다.

또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 인쇄회로기판 어셈블리의 성능을 테스트하기 위한 통합 테스트 공정수행방법에 있어서,

높낮이가 다른 테스트 공정용 접속핀들이 돌출되어 있는 핀보드상에 마스킹 보드와 인쇄회로기판 어셈블리를 로딩시키는 로딩과정과,

상기 테스트 공정용 접속핀들과 전원 입력 커넥터 및 신호 인터페이스 커넥터 모두를 상기 인쇄회로기판 어셈블리에 접속시키는 핀 접속과정과,

인 서키트 테스트(In Circuit Test)신호들을 출력하여 상기 로딩된 인쇄회로기판 어셈블리를 테스트하는 인 서키트 테스트 과정과,

상기 테스트 공정용 접속핀들중 인 서키트 테스트 공정용 접속핀들만을 상기 인쇄회로기판 어셈블리에서 분리시킨후 인쇄회로기판 어셈블리와 헤드 디스크 어셈블리 상호간의 기능 테스트를 수행하는 기능 테스트 수행과정과,

상기 인 서키트 테스트 과정과 기능 테스트 수행과정의 결과를 표시장치에 표시하여 주는 결과표시과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 통합 테스트(Union Test)공정 개념도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통합 테스트 시스템의 사시도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통합 테스트 시스템의 정면도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통합 테스트 시스템의 우측면도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 통합 테스트 시스템의 후면도.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 통합 테스트 시스템의 핀 보드(4)상에 로딩되는 마스킹 보드(6)의 사시도.

도 7은 도 6에 도시된 마스킹 보드(6)에 인쇄회로기판 어셈블리(PCBA)가 로딩된 상태를 나타내는 사시도.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 통합 테스트 시스템의 주변 블럭구성도.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 통합 테스트 공정수행 흐름도.

도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 실시예에 따른 통합 테스트 공정 수행시의 통합 테스트 시스템 구동상태 예시도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면의 참조와 함께 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면을 설명함에 있어, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 참조부호를 갖는다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 통합 테스트(Union Test:U.T)공정 개념도를 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 통합 테스트(U.T) 공정(Ⅲ)은 일반적인 하드 디스크 드라이브 제조업체에서 각각 분리하여 수행하던 ICT공정(Ⅰ)과 FCT공정(Ⅱ)을 통합한 공정으로써, ICT공정(Ⅰ)과 FCT공정(Ⅱ)을 후술하는 통합 테스트 시스템을 이용하여 순차적으로 수행한다.

이하 본 발명의 실시예에 따른 통합 테스트 시스템(Union Test System:UTS)의 구조에 대하여 설명하면, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통합 테스트 시스템의 사시도를 도시한 것이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통합 테스트 시스템의 정면도를, 그리고 도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 실시예에 따른 통합 테스트 시스템의 우측면도와 후면도를 도시한 것이다. 하기 설명에서는 도 2에 도시된 사시도를 기본으로 하여 통합 테스트 시스템의 구조를 순차적으로 설명하기로 하고 필요시 통합 테스트 시스템의 정면도, 우측면도 및 후면도를 참조하여 구성요소들의 위치 및 동작을 설명하기로 한다.

도 2를 참조하면, 우선 제1가이드 봉(g1)에 의해 지지되는 판형 제1프레임(10)(이하 "제1프레임"이라함)의 상부면 중앙에는 1차 에어 실린더(20)가 위치하며, 상기 1차 에어 실린더(20)의 구동에 의해 상기 제1가이드 봉(g1)을 따라 상하(화살표①방향) 이동하는 판형 제2프레임(12)(이하 "제2프레임"이라함)의 상부면 중앙에는 2차 에어 실린더(22)가 위치한다. 그리고 상기 2차 에어 실린더(22)의 구동에 의해 상기 제1가이드 봉(g1)을 따라 상하이동하는 판형 제3프레임(14)(이하 "제3프레임"이라함)과, 상기 제3프레임(14)의 하부면 양측에 부착된 가이드 프레임(13)을 따라 상기 제3프레임(14)의 하부면으로 혹은 하부면에서 인입되거나 인출될 수 있는 3차 에어 실린더(24)가 상부면에 장착되는 판형 제4프레임(16)(이하 "제4프레임"이라함)과, 상기 제4프레임(16)에 장착되어 상기 3차 에어 실린더(24)의 구동에 의해 제2가이드 봉(g2)을 따라 전후이동(화살표②방향)을 하는 제5프레임(18)으로 대별된다.

상기 제1프레임(10)은 메인 프레임(2)과 상기 메인 프레임(2)상에 설치된 핀 보드(4)의 사각 모퉁이에 직립된 상태로 설치된 제1가이드 봉(g1)들에 의해 지지된다. 그리고, 상기 제2프레임(12)과 제3프레임(14) 및 제4프레임(16)은 1,2차 에어 실린더(20,22)의 구동에 의해 상하이동을 하고, 제5프레임(18)은 제2가이드 봉(g2)에 의해 제4프레임(16)상에서 전후이동을 한다. 즉, 상기 1,2,3차 에어 실린더들(20,22,24)은 에어 호스의 공기압에 의해 상기 제2,제3,제4,제5프레임(12,14,16,18)을 이동시키며, 이때 공기압은 각각의 실린더들에 부착된 에어조절밸브(20a,22a)에 의해 수동조절된다. 그리고 1차 에어 실린더(20)의 일측에는 실린더내로의 공기 유입 및 유출을 제어하기 위한 한쌍의 솔레노이드 밸브(21)가 실린더 수에 대응되는 갯수만큼 장착되어 있다. 상기 한쌍의 솔레노이드 밸브(21)란 각 실린더의 구동을 위해 필요한 공기 유입용 솔레노이드 밸브와 공기 유출용 솔레노이드 밸브를 지칭하는 것이다. 상기 솔레노이드 밸브(21)들은 후술하는 제어부(도 8의 44)의 제어에 의해 온/오프 제어된다.

한편, 상기 메인 프레임(2)상에는 핀 보드(4)가 접촉되게 장착되고, 상기 핀 보드(4)상에는 마스킹 보드(6)가 로딩되고, 상기 마스킹 보드(6)의 상부면에는 조립공정을 마친 PCBA가 테스트를 위하여 도 7에 도시한 바와 같이 로딩된다. 상기 핀 보드(4)상에는 중앙에 다수개의 접속핀(도 3 내지 도 5에 도시된 4a, 4b)이 위치하고 제4프레임(16) 상하 이동시에 마스킹 보드(6)의 센터를 잡아주기 위한 원통부(16b)가 좌우측에 각각 설치된다. 그리고 상기 마스킹 보드(6)상에는 도 6에 도시한 바와 같이 접속핀들(4a,4b)이 관통하기 위한 다수개의 구멍이 형성되어 있다. 상기 구멍들은 핀 보드(4)상에 위치한 접속핀들(4a,4b)이 마스킹 보드(6)에 형성된 구멍을 관통하여 PCBA에 형성된 구멍을 관통하도록 형성한다. 그리고 상기 핀보드(4)에 위치하는 다수개의 접속핀들(4a,4b)은 도 3과 도 5에 도시한 바와 같이 2가지의 높이를 가진다. 이와 같이 접속핀들(4a,4b)의 높이를 차별화하는 이유는 통합 테스트 시스템을 이용하여 ICT공정과 FCT공정 모두를 수행하기 위함이다. 하기 설명에서는 높이가 낮은 접속핀들을 ICT공정용 접속핀(4a)이라 칭하고, 그 보다 높이가 높은 접속핀들을 FCT공정용 접속핀(4b)으로 칭하기로 한다.

한편 도 4에 도시된 바와 같이 상기 핀 보드(4) 상부면에는 상기 제4프레임(16)의 하강시에 제4프레임(16) 하부면에 형성되어 있는 핀들(16a,17,34a)이 상기 핀 보드(4)상의 핀 커넥터 혹은 원통부(16b)와 접속되는 과정에서 발생되는 충격을 흡수하기 위한 압축코일 스프링(s)이 적소에 설치된다. 상기 압축코일 스프링(s)은 양단의 직경이 상이한 스프링으로서 완충기능을 수행하는 구성요소이다. 그리고 도 4에서 상기 제4프레임(16) 상부면의 소정 위치에는 상부 쇼트핀(short pin)(34a)이 장착되어 있으며, 핀 보드(4)상에는 상기 제4프레임(16) 하강시 상기 상부 쇼트핀(34a)과 접촉되는 위치에 하부 쇼트핀(34b)이 위치한다. 상기 상부 및 하부 쇼트핀(34a,34b)은 상기 제4프레임(16) 하강에 의해 핀 보드(4)상에 위치한 접속핀(4a,4b)들이 로딩된 마스킹 보드(6)와 PCBA에 각각 형성된 구멍을 관통했을 경우 접속된다. 따라서 제어부(도 8의 44)는 상기 상부 및 하부 쇼트핀(34a,34b) 접속시에 상기 제4프레임(16)이 규정 높이만큼 하강했음을 인지할 수 있게 되는 것이다.

도 4에 도시된 상기 제1프레임(10) 상부면에는 에어 조절 밸브(20a)가 부착된 1차 에어 실린더(20)가 중앙에 설치되어 있고, 상기 1차 에어 실린더(20)의 측방향에 3쌍의 솔레노이드 밸브(21)가 장착되어 있다. 공지의 에어 조절 밸브(20a, 22a)는 각각 1,2차 에어 실린더(20, 22)내에 공급되는 공기압을 조절하기 위해 사용되며 작업자에 의해 수동 조절된다. 그리고 상기 솔레노이드 밸브(21)는 통합 테스트 시스템의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(도 8의 44)의 제어에 따라서 온/오프 제어된다. 따라서 제2프레임(12)은 공기압에 의해 구동되는 상기 1차 에어 실린더(20)에 의해 하측방향으로 이동하게 되고, 제3프레임(14) 및 제4프레임(16) 역시 상기 2차 에어 실린더(22)의 구동에 의해 하측 방향으로 이동하게 된다. 그리고 상기 제4프레임(16)이 규정 높이만큼 하강하게 되면, 상기 제4프레임(16) 하부면에 형성되어 있는 핀들(17,34a)과 마스킹 보드(6)에 로딩되어 있는 PCBA의 핀 커넥터와 핀 보드(4)상의 핀들(34b)은 서로 접속될 수 있게 되는 것이다.

다시 도 2를 참조하면, 상기 제3프레임(14)과 제4프레임(16) 사이에는 제5프레임(18)이 인입될 수 있는데, 상기 제5프레임(18)은 3차 에어 실린더(24)의 구동에 의해 제2가이드 봉(g2)을 따라서 화살표 ②방향(전후방향)으로 이동할 수 있다. 그리고 상기 제5프레임(18)의 상부면에는 도 3에 도시한 바와 같이 2개의 헤드 디스크 어셈블리(Head Disk Assembly:HDA)가 장착되어 있으며, HDA의 스핀들모터에서 인출된 가요성 인쇄회로(35)는 도 5에 도시된 것처럼 스핀들모터 구동용 핀(17)에 전기적으로 접속된다. 한편 상기 제4프레임(16)의 하부면에는 도 2에 도시된 것처럼 좌우 양측에 각각 전원 입력 커넥터인 4핀 커넥터(30)와 신호 인터페이스 커넥터인 40핀 커넥터(32)가 위치하는데, 상기 커넥터들(30,32)은 상기 제5프레임(18)과 연동하여 이동하는 구조를 갖는다. 따라서 1차,2차 에어 실린더(20,22)의 구동으로 제2,3,4프레임(12,14,16)이 하강완료한 후에 3차 에어 실린더(24)가 구동하면, 상기 제5프레임(18)이 후면으로 이동함에 따라 상기 4핀 커넥터(30)와 40핀 커넥터(32)는 마스킹 보드(6)상에 로딩되는 PCBA의 4핀과 40핀에 각각 접속될 수 있게 되는 것이다.

다시 도 2를 참조하면, 상기 제4프레임(16)의 상부면 양측방에는 상기 제4프레임(16)의 하강시에 핀 보드(4)상에 형성된 ICT 및 FCT공정용 접속핀들(4a,4b)이 로딩된 PCBA에 형성된 구멍을 정확하게 관통하도록 하기 위해 고정핀(16a)이 설치되어 있다. 상기 고정핀(16a)은 상기 제4프레임(16) 하강시 핀 보드(4)상에 마련된 원통부(16b)내의 구멍으로 삽입됨으로써 마스킹 보드(6)를 고정시켜 준다. 그리고 상기 고정핀(16a) 옆에는 다수개의 접속핀들(36)이 설치된다. 4핀 커넥터(30)는 케이블에 의해 제4프레임(16)의 측방에 설치된 접속핀(36)에 연결되고, 상기 40핀 커넥터(32) 역시 평판형 케이블(32a)에 의해 제4프레임(16)의 측방에 설치된 핀 커넥터(31)와 전기적으로 접속된다.

이하 통합 테스트 시스템의 핀 보드(4)상에 로딩되는 마스킹 보드(6)에 대해서 살펴보면, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 마스킹 보드(6)의 사시도를 도시한 것이며, 도 7은 상기 마스킹 보드(6)에 PCBA가 로딩되어 있는 상태를 도시한 것이다. 도 6을 참조하여 마스킹 보드(6)에 형성되어 있는 구멍들의 종류를 살펴보면, 우선 구멍 6a는 로딩된 마스킹 보드(6)의 위치를 잡아주기 위한 구멍이며, 6b는 핀 보드(4)상에 위치한 접속핀들(4a,4b)이 관통되도록 형성된 구멍이다. 아울러, 상기 마스킹 보드(6)상에는 PCBA를 정확한 위치에 로딩시키기 위하여 일군의 구멍들(6b)양측에 가이드(6c)가 부착된다. 이에 따라 작업자는 테스트공정중에 상기 가이드(6c) 홈으로 PCBA를 로딩시킬 수 있게 되는 것이다.

이하 상술한 구성을 가지는 통합 테스트 시스템을 구동시키기 위한 회로구성 및 그 주변블럭을 설명하면 다음과 같다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 통합 테스트 시스템의 주변 블럭구성도를 도시한 것이다. 도 8을 참조하면, 에어 공급원(40)은 에어 호스(air hose)(42)를 통해 일정 압력의 에어를 공급한다. 그리고 상기 에어 호스(42)는 솔레노이드 밸브(21)를 통해 실린더(20)들에 연결된다. 이때의 실린더(20)는 앞서 설명한 1차,2차 및 3차 에어 실린더를 지칭한다. 상기 솔레노이드 밸브(21)는 제어부(44)로부터 입력되는 개폐제어신호에 의해 밸브의 개폐가 제어된다. 따라서 실린더(20)는 상기 솔레노이드 밸브(21) 온/오프시 유입 혹은 유출되는 공기압에 의해 상하 혹은 좌우방향으로 구동하게 된다. 제어부(44)는 통합 테스트 시스템의 동작을 제어하기 위한 제어프로그램이 저장된 롬(ROM)과 제어동작시 발생하는 데이터를 일시 저장하기 위한 램(RAM)으로 구성되는 메모리를 구비한다. 즉, 제어부(44)는 상기 메모리에 저장된 제어프로그램에 근거하여 PCBA(50)의 성능을 테스트하기 위한 테스트신호들을 출력하여 통합 테스트공정을 수행하고, 상기 테스트신호들의 응답신호를 수신하여 모니터(46)로 출력한다. 모니터(46)는 상기 제어부(44)로 부터 입력되는 응답신호에 따른 표시데이터를 외부로 표시하여 준다. 이에 따라 작업자는 모니터링된 결과치를 보고 PCBA(50)의 패스/패일(pass/fail)여부를 판정할 수 있게 된다.

이하 도 9, 도 10a 내지 도 10c를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 통합 테스트(U.T) 공정을 상세히 설명하면, 우선 작업자는 도 7에 도시한 바와 같이 마스킹 보드(6)에 부착된 가이드(6c) 홈에 두개의 PCBA(50)를 삽입하여 로딩시킨다. 이때 테스트공정의 신속을 기하기 위해서 상기 마스킹 보드(6)는 도 2에 도시된 바와 같이 핀 보드(4)상에 우선적으로 로딩되어 있는 것이 바람직하다. 이후 작업자가 테스트 명령(예를 들면 스타트 스위치)을 입력하면, 제어부(44)는 도 9의 60단계에서 테스트 명령이 입력되는 것에 응답하여 62단계로 진행한다. 62단계에서 제어부(44)는 통합 테스트 공정(U.T)의 첫단계로서 공기 유입용 제1 및 제2솔레노이드 밸브(21)를 "온"시켜 1차 에어 실린더(20)와 2차 에어 실린더(22)로 공기를 유입시킨다. 따라서 도 10a에 도시한 바와 같이 1차 에어 실린더(20)의 구동으로 제2프레임(12)은 화살표 방향으로 하강하게 되고, 2차 에어 실린더(22)의 구동으로 제3프레임(14) 및 제4프레임(16) 역시 화살표 방향으로 하강하게 된다. 공기 유입용 제1 및 제2솔레노이드 밸브(21)를 "온"시킨 제어부(44)는 이후 64단계에서 쇼트 핀(34a,34b)이 접속완료되었는가를 검사한다. 검사방법으로는 상부 쇼트 핀(34a)과 하부 쇼트 핀(34b) 접속시에 입력되는 쇼트 핀 접속신호의 논리레벨값으로 검사할 수 있다.

검사결과 쇼트 핀(34a,34b)이 접속완료되었으면 제어부(44)는 1차 및 2차 에어 실린더(20,22)의 구동을 정지시킨후 66단계로 진행하여 공기 유입용 제3솔레노이드 밸브를 온 시킨다. 이에 따라 3차 에어 실린더(24)에는 공기가 유입되고, 그로 인해 도 10b에 도시한 바와 같이 제5프레임(18)은 제2가이드 봉(g2)을 따라 ③방향으로 이동하게 된다. 이와 같이 제5프레임(18)이 이동하게 되면 조립된 PCBA(50)의 40핀은 상기 제5프레임(18) 하부면에 장착된 4핀 커넥터(30) 및 40핀 커넥터(32)와 접속하게 되고, 제어부(44)는 68단계에서 40핀과 40핀 커넥터(32)의 접속완료여부를 검사한다. 검사방법으로는 40핀 커넥터(32)를 통해 소정의 신호를 입력시킨후 그에 따른 응답신호를 체크하여 핀과 핀 커넥터(32)의 접속완료여부를 검사한다. 만약 68단계에서 40핀과 40핀 커넥터(32)가 접속완료되었다면 제어부(44)는 공기 유입용 제3솔레노이드 밸브를 "오프"시켜 3차 에어 실린더(24)의 구동을 정지시킨다.

상술한 바와 같이 1차 및 2차 에어 실린더(20,22)의 구동으로 핀 보드(4)상에 위치한 ICT 공정용 접속핀들(4a)과 FCT 공정용 접속핀들(4b) 모두는 PCBA(50)와 접촉하게 된다. 그리고 3차 에어 실린더(24)의 구동으로 제어부(44)와 연결되어 있는 40핀 커넥터(32)는 40핀과 접속된다. 따라서 ICT공정(Ⅰ)수행을 위한 핀 접속은 완료상태가 된다.

ICT공정(Ⅰ)수행을 위한 핀 접속이 완료되면 제어부(44)는 70단계에서 ICT공정(Ⅰ)을 수행하고, 72단계에서 ICT공정(Ⅰ) 수행에 따른 결과를 모니터(46)로 출력한다. 즉, 제어부(44)는 70단계에서 핀 보드(4)상에 위치한 ICT공정용 접속핀들(4a)을 통해 규정된 테스트신호를 인가하여 PCBA(50)에 조립된 각 회로소자들의 쇼트, 미납, 오삽, 역삽등의 불량상태를 검출하고 그 결과를 72단계에서 모니터링 해 줌으로써, 작업자는 PCBA(50)의 납땜품질 및 각 회로소자들의 불량상태를 확인할 수 있게 되는 것이다.

한편 ICT공정(Ⅰ)을 마친 제어부(44)는 74단계로 진행하여 공기 유출용 제2솔레노이드 밸브를 "온"시킨다. 그러면 2차 에어 실린더(22)의 구동으로 제3프레임(14) 및 제4프레임(16)은 상승하게 된다. 그리고 상기 2차 에어 실린더(22)가 축 길이 만큼 상승하게 되면 도 10c에 도시한 바와 같이 ICT공정용 접속핀들(4a)은 마스킹 보드(6)와 이격된 상태를 유지하게 된다. 즉, 핀 보드(4)상에 위치한 FCT 공정용 접속핀들(4b)만이 PCBA(50)와 접속된 상태를 유지하게 되는 것이다.

FCT공정(Ⅱ)수행을 위한 핀 접속이 이루어지면 제어부(44)는 76단계로 진행하여 전원을 인가한다. 상기 전원은 HDA와 PCBA(50) 각각에 인가된다. 그리고 제어부(44)는 78단계로 진행하여 FCT공정(Ⅱ)을 수행한다. 이러한 FCT공정(Ⅱ)은 40핀 커넥터(32)를 통해 여러가지의 테스트신호들을 출력시킴으로써 이루어진다. 즉, FCT공정(Ⅱ)에서는 제어부(44)가 트랙탐색명령, 데이터 리드/라이트명령 등과 같은 테스트신호들을 PCBA(50)로 출력하고, HDA와 PCBA(50) 상호간의 동작에 따른 응답신호를 수신하여 PCBA(50)의 성능을 테스트 평가하는 것이다. 이와 같이 PCBA(50)의 성능을 테스트하기 위해 프로그램된 모든 테스트신호들에 대한 응답신호를 수신한 제어부(44)는 80단계로 진행하여 FCT공정(Ⅱ)수행결과를 모니터(46)로 출력한다.

이후 제어부(44)는 82단계로 진행하여 공기 유출용 제3솔레노이드 밸브를 "온"시킨다. 그러면 3차 에어 실린더(24)가 구동하게 되고, 그에 따라 제5프레임(18)은 제2가이드 봉(g2)을 따라 후방(④방향)으로 이동하게 된다. 그 결과 40핀과 40핀 커넥터(32)는 분리된다. 또한 제어부(44)는 84단계에서 공기 유출용 제1솔레노이드 밸브를 "온"시키면 1차 에어 실린더(20)가 구동하게 되고, 그에 따라 제2프레임(12), 제3프레임(14) 및 제4프레임(16)이 상승하여 최초 위치로 되돌아간다.

따라서 작업자는 상술한 통합 테스트 시스템의 구동에 의해 모니터링되는 ICT공정(Ⅰ) 수행의 결과와 FCT공정(Ⅱ) 수행의 결과를 확인함으로써 PCBA(50)의 성능 테스트결과를 알 수 있고, 테스트 결과에 따라 해당 PCBA(50)를 패일(fail)처리하거나 패스(pass)처리하면 된다. 그리고 작업자는 대기중인 PCBA(50)를 다시 마스킹 보드(6)상에 로딩시킨후 통합 테스트 시스템을 재동작시킴으로써, 결과적으로 ICT공정(Ⅰ)과 FCT공정(Ⅱ)이 통합된 하나의 공정으로써 신속하게 수행될 수 있게 되는 것이다.

한편 본 발명의 실시예에서는 프레임(12,14,16,18)들을 이동시키기 위한 수단으로써 공기압에 의해 구동되는 에어 실린더를 예시하였으나, 별 다른 변형없이 유압 실린더를 이용하여 프레임(12,14,16,18)들을 이동시킬 수도 있다. 그리고 프레임들을 상하 구동시키는 두개의 실린더(1,2차) 역시 하나의 상,하 구동 실린더를 사용하여 실시할 수도 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정하여져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 양분화되어 수행되는 PCBA의 성능 테스트공정들을 자동 단일 공정으로 통합함으로써 성능 테스트에 소요되는 경비의 절감은 물론 작업시간의 단축을 기하여 생산수율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims

인쇄회로기판 어셈블리의 성능을 테스트하기 위한 통합 테스트 시스템에 있어서,

메인 프레임상에 높낮이가 다른 테스트 공정용 접속핀들이 돌출되어 있는 핀보드와,

상기 핀 보드 상에 로딩시 상기 접속핀들이 관통하여 상부면에 로딩되는 인쇄회로기판 어셈블리와 접속될 수 있도록 구멍이 형성되어 있는 마스킹 보드와,

상기 메인 프레임에 직립되어 있는 제1가이드 봉들에 의해 지지되며 상부면에 상하 구동되는 제1실린더가 장착된 제1프레임과,

하부면에 전원 입력 커넥터와 신호 인터페이스용 커넥터가 장착되고 상기 제1실린더 구동시에 상기 제1가이드 봉을 따라 이동하여 상기 로딩된 인쇄회로기판 어셈블리를 하측으로 프레스하여 상기 접속핀들과 인쇄회로기판 어셈블리를 접속시키는 제2프레임과,

상기 제2프레임 상부면에 장착되어 전후 구동되는 제2실린더와,

상기 제2프레임 하강 완료시에 상기 인쇄회로기판 어셈블리와 핀 접속되는 헤드 디스크 어셈블리를 상부면에 가지며, 상기 제2실린더 구동시에 제2가이드 봉을 따라 이동하여 상기 전원 입력 커넥터와 신호 인터페이스용 커넥터를 상기 인쇄회로기판 어셈블리의 전원 입력핀과 신호 인터페이스용 핀들과 접속시키는 제3프레임으로 구성되어짐을 특징으로 하는 통합 테스트 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1,2,3실린더는 기압에 의해 구동되는 에어 실린더이거나, 유압에 의해 구동되는 오일 실린더임을 특징으로 하는 통합 테스트 시스템.
보드 어셈블리의 성능을 테스트하기 위한 통합 테스트 시스템을 이용한 통합 테스트 수행방법에 있어서,

(a) 통합 테스트 시스템을 준비하는 단계;

(b) 핀 보드상에 구비된 서로 상이한 제1,2높이를 갖는 접속핀군을 보드 어셈블리에 접속시키도록 상기 핀 보드와 지지부를 서로에 대하여 제1방향으로 이동하는 단계;

(c) 상기 제1높이를 갖는 접속핀군에 보드 어셈블리가 접속되어 인 서킷 테스트 공정을 수행하는 단계;

(d) 핀 보드상에 구비된 서로 상이한 제1,2접속핀군을 보드 어셈블리에 접속시키도록 상기 핀 보드와 지지부를 서로에 대하여 제2방향으로 이동시키는 단계; 및

(e) 상기 제2높이를 갖는 접속핀군에 보드 어셈블리가 접속되어 기능 테스트 공정을 수행하는 단계로 구성되어짐을 특징으로 하는 통합 테스트 수행방법.
보드 어셈블리의 성능을 테스트하기 위한 통합 테스트 시스템에 있어서,

소정의 높이를 가진 도전성 접속핀군이 각각 상이한 높이로 다수개 돌출되어 있는 핀 보드; 및

보드 어셈블리를 실장할 수 있는 지지부를 포함하며,

상기 보드 어셈블리에 상기 각각의 도전성 접속핀군이 연결되도록 상기 핀 보드와 지지부가 서로에 대하여 이동가능하게 구성됨으로서, 상기 도전성 접속핀군이 상기 보드 어셈블리에 압압으로 각각 연결되어 각각의 도전성 접속핀군의 테스트가 수행되는 구조임을 특징으로 하는 통합 테스트 시스템.
제4항에 있어서, 상기 핀 보드는 고정성이며, 상기 지지부는 이동성임을 특징으로 하는 통합 테스트 시스템.
제4항에 있어서, 상기 지지부는 핀 보드에 대하여 탄성체를 이용하여 상대적으로 탄성적으로 장착되는 구성임을 특징으로 하는 통합 테스트 시스템.
제6항에 있어서, 상기 탄성체는 상기 지지부와 핀 보드사이에 설치됨을 특징으로 하는 통합 테스트 시스템.
제7항에 있어서, 상기 탄성체는 양단의 직경이 상이하며, 적어도 한 개이상 소정의 위치에 위치함을 특징으로 하는 통합 테스트 시스템.
제6항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성체는 핀 보드와 지지부간의 이동에 저항하도록 동작하는 구성임을 특징으로 하는 통합 테스트 시스템.
제4항에 있어서, 상기 핀 보드는 지지부하측에 위치하는 구성임을 특징으로 하는 통합 테스트 시스템.
제4항에 있어서, 상기 지지부는 마스킹 보드이며, 상기 마스킹 보드는 도전성 접속핀군이 통과하여 보드 어셈블리에 전기적으로 연결되도록 다수개의 구멍을 구비함을 특징으로 하는 통합 테스트 시스템.
제4항에 있어서, 상기 지지부와 핀 보드가 서로 상대적으로 이동하도록 적어도 하나 이상의 이동성 프레임과 메인 프레임을 더 구비함을 특징으로 하는 통합 테스트 시스템.
제12항에 있어서, 상기 이동성 프레임은

제1프레임; 및 상기 제1프레임 하측에 위치하는 적어도 하나 이상의 제2프레임으로 구성되어짐을 특징으로 하는 통합 테스트 시스템.
제13항에 있어서, 상기 제1프레임은 핀 보드에 대하여 이동가능하게 작동하도록 직립형 제1지지 수단과 제1구동 수단을 더 구비함을 특징으로 하는 통합 테스트 시스템.
제14항에 있어서, 상기 직립형 제1지지 수단은 상하이동을 안내하는 가이드 수단으로 작동함을 특징으로 하는 통합 테스트 시스템.
제13항에 있어서, 상기 제2프레임은 지지부상에 장착된 보드 어셈블리를 콘넥터에 연결시키기 위하여 제2구동 수단을 더 구비함을 특징으로 하는 통합 테스트시스템.
제14항 또는 제16항에 있어서, 상기 제1,2구동 수단은 적어도 하나 이상의 오일 또는 에어 실린더로 구성됨을 특징으로 하는 통합 테스트 시스템.
제4항에 있어서, 상기 지지부가 핀 보드에 로딩되었을 때, 지지대상의 균형을 잡아주기 위하여 상기 핀 보드상에 적어도 한 개이상의 고정핀을 더 구비함을 특징으로 하는 통합 테스트 시스템.
제4항에 있어서, 상기 제1테스트는 보드 어셈블리의 인 서킷 테스트 공정을 포함하고, 제2테스트는 보드 어셈블리의 기능 테스트 공정을 포함함을 특징으로 하는 통합 테스트 시스템.
보드 어셈블리의 성능을 테스트하기 위한 통합 테스트 수행방법에 있어서,

(a) 통합 테스트 시스템을 준비하는 단계;

(b) 핀 보드상에 구비된 서로 상이한 높이를 갖는 각각의 접속핀군을 보드어셈블리에 각각 접속시키도록 상기 핀 보드와 지지부를 서로에 대하여 이동시키는 단계; 및

(c) 상기 핀 보드상에 구비된 서로 상이한 접속핀군에 보드 어셈블리가 접속되어 각각의 도전성 접속핀군의 테스트 공정을 수행하는 단계로 구성되어짐을 특징으로 하는 통합 테스트 수행방법.
제20항에 있어서, 상기 단계(c) 이후에 상기 전원 콘넥터 핀이 보드 어셈블리에 전기적으로 연결되는 단계(d)를 더 구비함을 특징으로 하는 통합 테스트 수행방법.
제21항에 있어서, 상기 단계(d) 이후에 테스트 공정의 결과를 표시장치에 표시하는 단계(g)를 더 구비함을 특징으로 하는 통합 테스트 수행방법.