KR100363753B1 - 검출범위가개선된제조결함분석기 - Google Patents

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Abstract

구성 요소의 리드와 인쇄 회로 기판 사이의 개방 회로 결함을 검출할 수 있는 인쇄 회로 기판용 제조 결함 분석기가 공개된다. 이 제조 결함 분석기는 유도 접속 모드에서 또는 용량 접속 모드에서 동작할 수 있다. 각각의 모드에는 동일한 센서가 사용되며, 이에따라 동일한 부분상의 상이한 리드들을 하나의 기술을 이용하여 테스트할 수 있다. 또한, 방법도 공개되며, 이 방법에 의해 상기 장치는 제조 결함을 고속으로 그리고 정확하게 검출하는데 사용된다.

Description

검출 범위가 개선된 제조 결함 분석기{MANUFACTURING DEFECT ANALYZER WITH IMPROVED FAULT COVERAGE}
제조 결함 분석기에 대해서는 실링기로글루(Cilingiroglu) 명의의 미국 특허 제5,124,660호에 설명되어 있다. 이 제조 결함 분석기에서는, 일반적으로 평판 형상인 금속 전극이 인쇄 회로 기판상의 구성 요소의 위에 배치된다. 상기 전극은 전계를 발생하는 발진기에 의해 구동된다. 이 전계는 테스트중인 상기 구성 요소상의 리드 구조체(lead structure)에 접속된다. 이러한 종류의 접속을 "용량 접속(capacitive coupling)"이라고 한다.
상기 인쇄 회로 기판에 용량 접속된 신호를 측정하기 위해서, 상기 인쇄 회로 기판에는 테스트용 프로브(probe)들이 부착된다. 테스트중인 상기 구성 요소의 특정 리드(lead)가 상기 인쇄 회로 기판에 적절히 접속되어 있는지를 결정하기 위해서, 상기 리드가 접속되어 있는 상기 인쇄 회로 기판상의 트레이스(trace)가 전류 측정 장치에 접속된다. 상기 인쇄 회로 기판상의 기타 다른 트레이스는 신호 왜곡을 피하기 위해 접지측에 접속된다. 이를 "보호(guarding)"라고 한다.
상기 전류 측정 장치가 전류를 검출하면, 이는 상기 구성 요소의 리드프레임에서부터 상기 인쇄 회로 기판까지 전도성 경로가 존재하고 있음을 의미한다. 전류가 검출되지 않으면, 이는 테스트중인 상기 구성 요소의 상기 리드프레임과 상기 인쇄 회로 기판사이에 단선(break)이 존재함을 의미한다. 이러한 단선은 제조 결함을 의미한다.
이와 유사한 시스템이 크룩(Crook) 등의 공동 명의의 미국 특허 제5,254,953호에 공지되어 있다. 이 특허에서, 테스트중인 구성 요소의 리드 프레임과 평판 형상의 전도성 전극사이에는 테스트 신호가 용량 접속된다.
이와 유사한 또 다른 시스템이 프레베(Freve) 명의의 유럽 특허 출원 EP 0 636 887 Al에 공지되어 있다. 이 특허에서는, 탄성 다공질 재료를 포함하고 있는 스페이서가 전도성 프로브 플레이트와 프로브 장착면사이에 설치되어 있다. 테스트중인 구성 요소의 핀과 상기 전도성 프로브 플레이트사이에 다시 한 번 테스트 신호가 용량 접속된다. 하지만, 상기 스페이서에 의해, 상기 전도성 프로브 플레이트는 상기 구성 요소의 상부면과 상기 프로브 장착면사이에서 기계적인 평행성으로부터의 이탈에 적응할 수 있게 되며, 이에따라 정전 용량 반복성이 개선된다.
이에, 상기 미국 특허 제5,124,660호와 제5,254,953호와 유럽 특허 출원 EP 0 636 887 Al은 참조 문헌에 포함된다.
다른 테스트 기술은 인쇄 회로 기판 테스터를 발명의 명칭으로 하여, 쉰(Sheen) 등의 공동 명의로 1994년 4월 15일에 출원되어 함께 계류중인 미국 특허 출원 제08/227,854호에 공지되어 있다.
이 특허에는 제조 결함 분석기에 대해 설명되어 있으며, 이 특허에서는 안테나 어레이가 상기 인쇄 회로 기판상의 테스트중인 구성 요소상에 배치된다. 상기 안테나 어레이는 테스트중인 상기 구성 요소에 자계를 발생해 줄 수 있도록 구성되어 있다.
테스트용 프로브가, 테스트중인 상기 구성 요소의 리드를 포함하고 있는 루프를 형성하는 방법으로, 상기 인쇄 회로 기판에 부착된다. 또한, 기타 다른 트레이스는 접지된다. 테스트중인 상기 구성 요소가 상기 인쇄 회로 기판에 적절히 접속되어 있으면, 상기 루프는 전도성 루프가 된다. 자계가 전도성 루프에 전압을 유도함에 따라, 테스트중인 상기 구성 요소가 상기 인쇄 회로 기판에 적절히 접속되면 전압이 유도된다. 전압이 검출되지 않으면, 제조 결함이 존재함을 의미한다. 상기 인쇄 회로 기판에 테스트 신호를 제공하는 이 방법을 "유도 접속(inductive coupling)"이라고 한다.
이에, 상기 미국 특허 출원 제08/227,854호도 또한 참조 문헌에 포함된다.
각각의 방법, 즉 용량 접속과 유도 접속은 특정한 단점을 가지고 있음을 알게 되었다. 각각의 방법은 상기 인쇄 회로 기판상에 있는 일부 리드의 결함만을 검출할 수 있다. 결함이 검출될 수 있는 인쇄 회로 기판상의 전체 리드의 비율을 상기 장치의 결함 검출 범위(fault coverage)라고 한다. 이상적으로, 상기 결함 검출 범위는 100%가 되어야 한다. 하지만, 용량 접속 기술과 유도 접속 기술의 결함 검출 범위는 일부 종류의 인쇄 회로 기판의 경우에는 80% 정도로 낮을 수 있다.
이들 기술의 효율성을 제한하고 있는 일부 인자는 테스트되는 특정 종류의구성 요소에 관련되어 있다. 용량 접속은 접지 차폐를 가지고 있는 구성 요소에 대해서는 덜 효율적이다. 유도 접속은 내부에 구성 요소를 가지고 있지 않은 소켓을 테스트하는 데에는 덜 효율적이다.
인식된 기타 다른 단점은 테스트중인 구성 요소상의 리드들이 상기 인쇄 회로 기판에 접속되는 특정 방법과 관련되어 있다. 상기 전류 측정 장치에 용량 접속된 실제 신호는 상기 전극과 테스트중인 상기 구성 요소의 리드 프레임간의 정전 용량과 복수의 구성 요소로 된 회로망의 나머지 부분의 정전 용량의 비율에 따라 달라진다. 일반적으로, 상기 전극과 상기 리드 프레임간의 정전 용량은 매우 작다. 결과적으로, 용량 접속된 신호도 매우 작다.
일반적으로, 유도 접속된 신호는 상기 용량 접속된 신호보다 커진다. 신호가 보다 크면, 보다 정확한 측정이 행해질 수 있다. 하지만, 상기 유도 접속된 신호가 보다 크지 않게 되는 상황을 알게 되었다. 복수의 구성 요소가 상기 인쇄 회로 기판상의 동일 노드에 접속되면, 상기 유도 접속된 신호는 상기 용량 접속된 신호보다 작아진다.
상기 미국 특허 출원 제08/227,854호에 설명되어 있는 바와같이, 인쇄 회로 기판상의 전도성 루프는 이 인쇄 회로 기판상에 바이어스 전류를 제공함으로써 형성된다. 이 바이어스 전류에 의해, 반도체 구성 요소에는 본질적으로 존재하는 기판 다이오드가 순방향 바이어스된다. 테스트중인 상기 구성 요소의 상기 기판 다이오드가 상기 동일 노드에 부착되어 있는 기타 다른 구성 요소의 기판 다이오드보다 높은 턴온 전압을 가지고 있으면, 대부분의 바이어스 전류는 테스트중인 상기구성 요소보다는 상기 다른 구성 요소측으로 흐르게 된다. 테스트중인 상기 구성 요소측으로 너무 적은 바이어스 전류가 흐르면, 그 기판 다이오드는 완전하게 순방향 바이어스되지 않는다. 이 경우에, 상기 인쇄 회로 기판상에는 매우 작은 신호가 유도된다. 또한, 상기 노드상의 상기 다른 구성 요소측으로의 상기 바이어스 전류 흐름은 그 기판 다이오드를 순방향 바이어스시킨다. 순방향 바이어스된 상기 다이오드는 분압기를 형성하고 있는 다른 전도성 경로를 나타내게 되며, 이에따라 측정에 이용할 수 있는 신호가 더욱 줄어든다.
이와같이, 테스트중인 구성 요소의 특정 리드에 대해서는, 용량 접속이 보다 큰 신호, 따라서 보다 정확한 결과를 제공할 수 있다. 용량 접속 또는 유도 접속을 이용하여 구성 요소를 테스트할 수 있는 제조 결함 분석기를 제공함으로써 상당한 이점이 얻어질 수 있음을 인식하였다. 또한, 용량 접속 테스트 또는 유도 접속 테스트용으로 용이하게 구성될 수 있는 제조 결함 분석기를 가지고 상당한 이점이 얻어질 수 있음을 인식하였고, 그리고 이러한 재구성은 핀 별로 수행될 수 있음을 인식하였다.
본 발명은 전반적으로 인쇄 회로 기판을 테스트하는 장치에 관한 것으로, 특히 인쇄 회로 기판상의 제조 결함을 검출하는 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 테스트 시스템의 개략도.
도 2는 도 1의 센서 소자를 개략적인 형태로 보인 도면.
도 3은 도 2의 센서가 용량 접속용으로 구성되어 있을 때 발생된 전계를 보인 도면.
이상의 배경을 감안하여, 본 발명의 목적은 높은 비율의 결함 검출 범위를 가지고 있는 제조 결함 분석기를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 용량 접속 테스트 또는 유도 접속 테스트를 수행할 수 있는 제조 결함 분석기를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 핀 별로 용량 접속 기술 또는 유도 접속 기술을 가지고 제조 결함의 존재 여부를 결정하기 위해 구성 요소를 테스트할 수 있는 제조 결함 분석기를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 정확도가 개선된 제조 결함 분석기를 제공하는데 있다.
상기 목적 및 기타 다른 목적은 평행한 두 플레인(plane)내에 그룹을 이루어 배열되어 있는 안테나 소자를 가진 센서를 가지고 있는 제조 결함 분석기에 의해 달성된다. 상기 그룹은 유도 접속 테스트용 자계를 생성할 수 있도록, 위상차를 가진 신호에 의해 별도로 구동될 수 있다. 용량 접속 테스트용 전계를 생성하기 위해 두 그룹사이에 하나의 신호가 인가될 수 있다.
본 발명은 이하의 보다 상세한 설명 및 첨부 도면을 참조함으로써 보다 잘 이해되게 된다.
도 1에는 테스트중인 인쇄 회로 기판(100)이 도시되어 있다. 수많은 구성 요소(102)가 상기 인쇄 회로 기판(100)에 장착되어 있다. 종래 기판 테스트 시스템의 경우와 마찬가지로, 상기 기판(100)은 고정체(도시되지 않음)에 장착되어 있다.
복수의 센서(104)가 테스트될 각각의 구성 요소(102)위에 장착되어 있다. 이들 센서(104)는 편리한 방법으로, 상기 고정체(도시되지 않음)의 상부 클램프에 장착되어 있다. 탄성적인 지지체가 사용되면 바람직하다. 유전 재료가 센서(104)와 구성 요소(102)사이에 삽입되면 바람직하다. 상기 유전 재료는 센서(104)가 기판(100)의 구성 요소에 단락되지 않도록 해 준다. 상기 유전 재료는 상기 센서(104)가 구성 요소(102)에 인접해지도록 가능한 한 얇으면 바람직하다.
이하에서는, 도 2를 참조하여 센서(104)에 대해 보다 상세히 설명한다. 각각의 센서(104)는 구성 요소(102)를 통해 자계 또는 전계를 생성할 수 있도록 구동될 수 있는 입력을 가지고 있다. 본 명세서에서 사용되고 있는 용어 "센서"는 전도체와 유전체의 전자기장과의 사이에서의 전환 지점의 역할을 하는 소자를 말한다. 바람직한 실시예에서, "센서"는 전계와 자계를 발생하는데 사용된다. 하지만, 다른 실시예에서는, 동일한 소자가 이러한 전계와 자계를 수신하는데 사용될 수 있다.
전기 접촉이 복수의 네일(nail)(106)을 통해 인쇄 회로 기판(100)의 하측에 형성되어 있다. 상기 네일(106)은 종래의 인쇄 회로 기판 테스터의 경우에서와 같이 네일로 이루어진 베드(bed)로 구성되면 바람직하다. 네일(106)은 구성 요소(102)의 리드(도면 부호가 없음)에 접속되어야 하는 인쇄 회로 기판(100)상의 전도성 트레이스에 접촉된다.
네일(106)은 선택기(108)에 접속되어 있다. 선택기(108)를 통해전압계(114A) 또는 전류계(114B)에 접속이 행해진다. 선택기(108)는, 인쇄 회로 기판(100)상의 어느 지점의 전압 신호 또는 전류 신호가 측정될 수 있도록, 상기 네일(106)중 어느 하나의 네일에 이들 계측기를 접속시킬 수도 있다.
선택기(108)는 또한 바이어스 전류원(112)에 접속되어 있다. 이 바이어스 전류원(112)은 유도 접속 테스트용 전도성 루프를 형성하기 위해 인쇄 회로 기판(100)상의 어느 지점에 접속될 수 있다.
전압계(114A)와 전류계(114B)에 의해 측정된 값은 제어기(124)측에 전달된다. 상기 제어기(124)는 마이크로프로세서이고 상기 측정치는 디지털 형태로 전달되면 바람직하다.
제어기(124)는 테스트 프로그램을 구동할 수 있도록 프로그래밍되어 있다. 상기 제어기는 상기 계측기(114)와 바이어스 발생원(112)을 상기 인쇄 회로 기판(100)상의 지점에 접속하는데 필요한 제어 입력을 상기 선택기(108)측에 발생해 준다. 각각의 구성 요소(102)의 각각의 리드가 인쇄 회로 기판(100)에 적절이 접속되어 있는지를 테스트하기 위해 접속이 행해진다. 각각의 리드는 용량 접속 또는 유도 접속을 이용하여 테스트될 수도 있다.
용량 접속 테스트의 경우에, 선택기(108)는, 실링기로글루 명의의 상기 미국 특허 제5,124,660호에 설명되어 있는 바와같이, 인쇄 회로 기판(100)상의 회로 노드에 전류계(114B)를 접속한다. 유도 접속 테스트의 경우에는, 선택기(108)는 발명의 명칭이 인쇄 회로 기판 테스터인, 쉰 등의 공동 명의의 상기 특허 출원 제08/227,854호에 설명되어 있는 바와 같이 인쇄 회로 기판(100)상의 회로 노드에전압계(114A)와 바이어스 발생원(112)을 접속한다.
테스트용의 시뮬레이션 신호들이 발생원(122A,122B)으로부터 출력된다. 이들 발생원(122)은 RF 발생원이다. 이들 발생원은 동일 주파수에서 동작하도록 설계되어 있다. 또한, 상기 발생원(122)들의 상대적인 위상은 제어가능해야 한다. 유도 접속의 경우에, 상기 발생원들은 90°의 위상차를 가지고 있으면 바람직하다. 용량 접속의 경우에는, 상기 발생원들은 동위상이면 바람직하다.
발생원(122A,122B)은 스위치(123)를 통해 함께 접속될 수 있다. 이 스위치(123)는 용량 접속의 경우에는 닫히며, 그리고 입력 전력을 효율적으로 두 배로 만든다.
발생원(122)은 선택기(118)에 접속되어 있다. 이 선택기(118)는 각각의 상기 센서(104)에 접속되어 있다. 각각의 센서(104)는 이하에서 보다 상세히 설명되는 바와같이, 복수의 입력을 가지고 있다. 선택기(118)는 상기 발생원(122)이 한번에 하나의 센서(104)의 입력측에 접속될 수 있도록 해 주는 스위치 매트릭스이다.
이제, 도 2를 다시 참조하면, 복수의 상기 센서(104)중 하나의 센서의 일부분이 개략적으로 도시되어 있다. 상기 특허 출원 제08/227,854호에 설명되어 있는 바와같이, 각각의 센서(104)는 인쇄 회로 기판상의 나선형 루프 안테나 소자로 이루어진 그룹들로 구성되어 있다. 도 2에는 상기 나선형 루프 안테나에의 전기 접속이 도시되어 있다. 실제적으로 제조되는 바와 같이, 상기 나선형 루프는 상기 인쇄 회로 기판의 복수의 층의 표면상에 존재하게 되며, 그리고 전기 접속을 보이기 위해 도 2에서 사용된 방향성을 가지고 있지 않다.
상기 나선형 안테나 소자는 90°위상차를 가진 신호에 의해 구동되는 두 그룹으로 구성되어 있다. 각각의 그룹내에는, 인접한 나선형 안테나 소자가 반대 방향으로 감겨져 있다.
도 2에는 다층 인쇄 회로 기판의 두 층(210,212)이 도시되어 있다. 복수의 안테나 소자로 이루어진 하나의 그룹이 상기 층(210)상에 형성되어 있다. 복수의 안테나 소자로 이루어진 다른 그룹이 상기 층(212)상에 형성되어 있다. 도 2에 도시되어 있는 바와같이, 상기 그룹들은 상기 층(212)상의 하나의 안테나 소자가 상기 층(210)에 있는 각각의 안테나 소자들 사이에 있도록 지그재그로 되어 있다.
각각의 그룹의 안테나 소자들은 쌍으로 구성되어 있다. 상기 층(210)상에 형성된 그룹의 경우에, 두 쌍(215A,215B)이 도시되어 있다. 상기 층(212)상의 그룹의 경우에는, 두 쌍(217A,217B)이 도시되어 있다. 각각의 쌍은 시계 반대 방향의 나선(214)과 시계 방향의 나선(216)으로 구성되어 있다. 층(212)상의 그룹이 상기 층(210)상의 상기 그룹을 구동하는데 사용된 신호와 90°위상차를 가지고 있는 신호에 의해 구동되면, 나선형 안테나 소자의 이러한 구성에 의해, 각각의 안테나 소자는 인접한 안테나 소자에 비해 90°만큼 위상이 앞서게 된다.
각각의 그룹내의 상기 쌍의 안테나 소자는 센서(104)가 위에 형성되어 있는 인쇄 회로 기판상의 회로 트레이스를 통해 병렬로 접속되어 있다. 따라서, 센서(104)에 대해 4개의 입력 단자가 존재한다. 단자(220A)는 상기 층(210)상의 상기 안테나 소자의 시계 반대 방향의 나선에 접속되어 있다. 단자(220B)는 상기층(212)상의 상기 안테나 소자의 시계 반대 방향의 나선에 접속되어 있다. 단자(220C)는 상기 층(210)상의 상기 안테나 소자의 시계 방향의 나선에 접속되어 있다. 단자(220D)는 층(212)상의 상기 안테나 소자의 시계 방향의 나선에 접속되어 있다.
유도 접속의 경우에, RF 발생원(122A)은 단자(220A)와 단자(220C)사이에 접속된다. RF 발생원(122B)은 발생원(122A)과 90°위상차를 가지고 있고 그리고 단자(220B)와 단자(220D)사이에 접속되어 있다. 상기 특허 출원 제08/227,854호에 설명되어 있는 바와 같이 자계가 발생된다.
용량 접속의 경우에, 발생원(122A,122B)은 동위상이고 그리고 함께 접속되어 있다. 상기 발생원(122)의 일측은 두 단자(220A,220C)에 접속되어 있다. 상기 발생원(122)의 타측은 두 단자(220B,220D)에 접속되어 있다.
앞서 설명한 바와같이 상기 접속으로부터 생긴 전계(310)가 도 3에 개략적으로 도시되어 있다. 층(210)상의 상기 안테나 소자는 함께 접속되어, 전도성 플레이트와 유사하게 동작한다. 층(212)상의 상기 안테나 소자는 이와 유사하게 함께 접속되어, 전도성 플레이트처럼 동작한다. 먼저, 두 전도성 플레이트의 주변의 전계는 도 3에 도시되어 있는 바와 같다.
전계(310)는 센서(104) 위로 뻗어 있고 그리고 구성 요소(102)를 통과한다. 이러한 방법으로, 신호는 실링기로글루 명의의 상기 미국 특허 제5,124,660호에 설명되어 있는 바와 같이 테스트를 위해 상기 구성 요소에 용량 접속될 수 있다.
도 1에 도시되어 있는 바와같이, 동일한 하드웨어가 용량 접속 또는 유도 접속을 이용하여 측정을 행하는데에 사용될 수 있다. 상기 하드웨어는 선택기(108), 선택기(118), 및 스위치(123)내의 접속을 변동시킴으로써 간단하게 재구성될 수 있다. 이들 모든 소자는 제어기(124)의 제어를 받아 동작한다.
제어기(124)는 테스트 프로그램을 저장하고 있다. 이 테스트 프로그램은 사람에 의해 또는 컴퓨터 구동 산출 보조 설계 소프트웨어에 의해 개발된다. 이 프로그램은 인쇄 회로 기판(100)상의 각각의 구성 요소(102)의 각각의 리드를 테스트하기 위해 도 1에 도시된 하드웨어를 구성할 수 있도록 해 주는 명령어를 포함하고 있다. 이때, 상기 프로그램내의 명령어는 측정이 행해져 문턱치와 비교될 수 있도록 해 준다. 문턱치 이하의 측정치는 상기 인쇄 회로 기판측에의 리드의 접속이 불량임을 지시해 준다. 또한, 상기 테스트 프로그램은 보고 또는 알람과 같은 어떤 편리한 형식으로 사용자측에 상기 불량을 보고하기 위한 명령어를 포함하고 있다.
본 발명은 용량 접속 기술 또는 유도 접속 기술에 의해 각각의 리드가 테스트받을 수 있도록 해 주기 때문에, 상기 테스트 프로그램내의 명령어는 용량 접속 테스트, 유도 접속 테스트 또는 둘 다를 위한 하드웨어를 구성할 수 있다. 상기 테스트 방법은 상기 리드가 적절히 접속될 때 가장 큰 신호를 제공해 줄 수 있도록 각각의 리드에 대해 적절히 선택되면 바람직하다. 이 정보는 상기 테스트 프로그램이 기록될 때 상기 인쇄 회로 기판의 설계를 분석함으로써 얻어질 수 있다.
또한, 상기 정보는, "학습 모드" 중에, 공지된 양호한 기판에 대한 측정에 의해 얻어질 수 있다. 상기 학습 모드에서, 제어기(124)는 각각의 리드에 용량 접속 및 유도 접속되어 있는 신호를 측정할 수 있도록 프로그래밍되어 있다. 보다 큰 신호 레벨을 얻는 기술은 식별되어, 상기 리드용 테스트 프로그램에서 포함될 수 있다. 또한, 상기 측정치는 불량을 식별하는데 사용되는 문턱치를 설정하는데 사용될 수 있다. 상기 문턱치는 공지된 양호한 기판에 대한 측정치보다 약간 낮아야 한다.
또한, 이용가능한 두 측정 기술을 사용하면, 이때 이들 두 기술은 보다 높은 정확성을 위해 동시에 사용될 수 있다. 예컨대, 단일의 문턱치를 가지는 대신에, 두 문턱치가 하나의 기술을 위해 설정될 수도 있다. 상측 문턱치는, 측정된 신호가 위에 있으면 상기 리드가 적절히 접속되어 있음을 지시해 주는 신호 레벨을 설정하게 된다. 하측 문턱치는, 상기 측정 신호가 아래에 있으면 상기 리드가 적절히 접속되어 있지 않음을 지시해 주는 신호 레벨을 설정하게 된다.
상기 측정된 신호가 상기 두 문턱치 사이에 있으면, 상기 두 번째 기술에 의해 측정이 행해지게 된다. 상기 두 번째 기술에 의한 측정치가 상기 문턱치 위에 있으면, 결함이 없음이 지시된다. 상기 측정치가 상기 문턱치 아래에 있으면, 결함이 있음이 지시된다.
복수의 문턱치는 상기 인쇄 회로 기판상에 사용된 부품들의 종류와 상기 인쇄 회로 기판의 특정 설계에 따라 변동된다.
일실시예에 대해서 설명하였지만, 수 많은 다른 실시예 또는 변형예가 행해질 수도 있다. 예컨대, 짧은 간격을 두고 있는 두 평행 플레이트사이에 신호를 접속하는 효과를 근사화하기 위해 인쇄 회로 기판의 상이한 두 층상의 안테나 소자들사이에 신호를 접속함으로써 용량 접속용으로 구성된 센서(104)가 있을 수 있다. 모든 나선형 루프 안테나가 인쇄 회로 기판의 하나의 층상에 형성될 수도 있다. 이 예에서, 모든 상기 소자의 입력과 출력이 함께 접속될 수도 있다. 이러한 접속의 경우에, 상기 나선형 루프 안테나는 단일의 전도성 플레이트를 근사화하게 된다. 상기 접속의 단일 지점측으로 신호가 구동될 수도 있으며, 그리고 이때 상기 안테나 소자는 실링기로글루 명의의 미국 특허 제5,124,660호의 테스트 시스템의 전극의 역할을 하게 된다.
또 다른 변형예로서, 센서(104)가 위에 형성되어 있는 인쇄 회로 기판이 상기 나선형 루프 안테나의 위에 있는 접지 층을 포함하고 있을 수도 있다. 신호가 상기 접지 층에 접속될 수 있도록 상기 센서가 배선되어 있으면, 상기 접지 층은 평행 플레이트의 역할을 할 수 있다. 상기 접지 층은 미국 특허 제5,124,660호의 전극을 형성하는데 사용된 평행 플레이트일 수 있다. 또한, 상기 접지 층은 도 3에 도시된 두 평행 플레이트중의 하나의 플레이트일 수도 있다. 이 예에서, 상기 제2평행 플레이트는 센서(104)를 구성하는 인쇄 회로 기판의 하나 이상의 레벨상의 안테나 소자들을 상호 접속함으로써 형성될 수 있다.
또한, 도 2에는 나선형 루프 안테나 소자가 도시되어 있다. 이러한 종류의 안테나 소자는 이들이 방출하는 자계 때문에 바람직하지만, 다른 종류의 안테나 소자도 사용될 수 있다.
도 1에는 90°위상차를 가지고 있는 안테나 소자들로 이루어진 복수의 그룹을 구동하는데 사용된 두 발생원이 도시되어 있다. 위상 시프트 회로망과 더불어단일의 발생원이 사용될 수도 있다.
또한, 상기 안테나 소자들이 두 그룹으로 분리되어 있고, 그리고 이들 각각의 그룹내에서 상기 안테나 소자는 180°위상차를 가지도록 배선된 쌍으로 분리되어 있음이 도시되어 있다. 다수의 그룹이 사용될 수 있고, 그리고 어떤 종류의 배선이라도 각각의 그룹내의 구성 소자들 사이에 사용될 수 있다. 각각의 그룹내의 안테나 소자의 위상이 지그재그로 되고, 이에따라 모든 안테나 소자에 의해 발생된 신호가 원격의 전계에서 소멸될 수 있으면 바람직하다.
바람직한 실시예에서, 본 발명의 테스터는 네일 베드 기판 테스터의 일부분이다. 본 발명은 별개의 유닛으로서 용이하게 제조될 수도 있다.
또한, 바람직한 실시예에서, 각각의 리드는 유도 기술 또는 용량 기술에 의해 테스트됨을 설명하였다. 또한, 사용될 테스트가 미리 선택되어 테스트 프로그램에 기록됨을 설명하였다. 이러한 구성은 전체적인 테스트 시간을 줄여 준다. 하지만, 신호 레벨은 테스트중에 두 기술을 사용하여 측정될 수도 있으며, 다음에 어느 기술이 보다 큰 신호를 제공하였는지에 대해 선택이 행해진다. 또한, 상기 보다 큰 신호에 대한 선택을 기초하지 않고, 상기 선택은 신호대 잡음비 또는 기타 다른 일부 파라미터의 평가를 기초로 할 수도 있다.
다른 변형예로서, 센서(104)는 테스트중인 인쇄 회로 기판(100)측으로 신호를 구동하는데에만 사용됨을 설명하였다. 테스트 신호는 테스트중인 상기 인쇄 회로 기판(100)측에 제공되어 센서(104)에 의해 측정될 수도 있다.
또한, 용량 접속의 경우에는 안테나 소자들로 이루어진 각각의 그룹의 두 단부가 함께 접속되어, 공통적인 신호에 의해 구동됨을 설명하였다. 본 발명은 각각의 소자의 일측 단부만이 구동되고 타측 단부는 접속 해제되면 여전히 동작할 수 있다.
그러므로, 본 발명은 첨부된 청구의 범위의 취지 및 범위에 의해서만 한정되어야 한다.

Claims (10)

  1. 전자기장(310)을 수신 및 발생하는 복수의 센서(104)로서, 이들 각각의 센서는 상기 구성 요소중 하나의 구성 요소위에 설치되어 있고, 각각의 센서는 제1층(210)상에 적어도 하나의 나선형 안테나 소자(215A,215B)를 가지고 있으며, 상기 나선형 안테나 소자가 제1단자(220A)와 제2단자(220C)사이에 전도성 경로를 형성하고 있는 복수의 센서(104);
    각각의 센서에 스위칭가능하게 접속되어 있는 적어도 하나의 신호원(122A,122B);
    상기 인쇄 회로 기판에 스위칭가능하게 접속되어, 이 인쇄 회로 기판상의 전압 신호 또는 전류 신호를 측정하는 적어도 하나의 계측기(114A,114B);
    상기 인쇄 회로 기판에 스위칭가능하게 접속되어, 이 인쇄 회로 기판상에 전도성 루프를 형성하는 바이어스 발생원(112); 및
    각각의 센서에의 상기 신호원의 접속과 상기 인쇄 회로 기판에의 상기 계측기의 접속을 제어하는 테스트 제어 수단(124)으로서, 상기 제1단자와 상기 제2단자 사이에서 전류 흐름이 가능해지도록 상기 복수의 센서중 하나의 센서를 접속하고, 상기 인쇄 회로 기판과 상기 복수의 센서중 하나의 센서 사이에 유도 접속된 테스트 신호를 측정하는 테스트 제어 수단(124)을 구비하고 있고, 장착되어 있는 복수의 구성 요소(102)를 가지고 있는 인쇄 회로 기판(100)상의 제조 결함을 검출하는 장치로서,
    각각의 센서는 제2층(212)상에 적어도 하나의 나선형 안테나 소자(217A,217B)를 가지고 있고, 이 제2층상의 상기 나선형 안테나 소자는 제3단자(220B)와 제4단자(220D)사이에 전도성 경로를 형성하고 있으며,
    상기 테스트 제어 수단은 상기 제1단자와 상기 제2단자사이에서 그리고 상기 제3단자와 상기 제4단자사이에서의 전류 흐름이 가능해지도록 상기 복수의 센서중 하나의 센서를 접속하고, 상기 인쇄 회로 기판과 상기 복수의 센서중 상기 하나의 센서사이에 유도 접속된 테스트 신호를 측정하며,
    상기 테스트 제어 수단은 상기 제1단자와 상기 제2단자사이에서 그리고 상기 제3단자와 상기 제4단자사이에서의 전류 흐름이 방지될 수 있도록 상기 복수의 센서중 하나의 센서를 접속하고, 상기 인쇄 회로 기판과 상기 복수의 센서중 상기 하나의 센서사이에 용량 접속된 테스트 신호를 측정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 테스트 제어 수단은 상기 제1단자와 상기 제2단자를 함께 접속하고 상기 제3단자와 상기 제4단자를 함께 접속하는 스위치 매트릭스(118)를 구비하고 있고, 이에 의해 상기 단자들 사이에서의 전류 흐름이 방지되는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 테스트 제어 수단은 상기 제1단자와 상기 제2단자사이에 그리고 상기 제3단자와 상기 제4단자사이에 상기 적어도 하나의 신호원을 접속하는 스위치 매트릭스(118)를 구비하고 있고, 이에 의해 상기 단자들 사이에서의전류 흐름이 가능해지는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 테스트 제어 수단은 네일(106)로 이루어진 베드;
    상기 네일로 이루어진 베드, 상기 적어도 하나의 계측기, 및 상기 바이어스 발생원에 접속되어 있는 선택기(108); 및
    상기 적어도 하나의 계측기 및 상기 선택기에 접속되어 있는 마이크로프로세서(124)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 각각의 나선형 안테나 소자는 시계 방향으로 감긴 제1안테나 소자(216)와 시계 반대 방향으로 감긴 제2안테나 소자(214)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 인쇄 회로 기판(100)상의 전도성 트레이스에 접속된 복수의 리드를 각각 가지고 있는 복수의 구성 요소(102)를 가지고 있는 상기 인쇄 회로 기판을 테스트하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 복수의 구성 요소중 제1구성 요소의 주변에 자계를 발생하기 위해 상기 제1구성 요소와 인접하여 센서(104)를 구성하는 단계로서, 상기 센서의 제1층(210)상의 제1나선형 안테나 소자(215A,215B)의 두 단부(220A,220C)를 가로질러 제1 RF신호를 인가하는 하위 단계를 포함하고 있는 단계;
    (b) 상기 제1구성 요소의 리드중 제1리드를 포함하고 있는 상기 인쇄 회로기판상의 루프에 상기 자계에 의해 유도된 전압을 측정하는 단계;
    (c) 상기 제1구성 요소의 주변에 전계(310)를 발생하기 위한 센서(104)를 구성하는 단계로서, 상기 제1나선형 안테나 소자와 상기 센서의 제2층(212)상의 제2나선형 안테나 소자(217A,217B)사이에 제2 RF신호를 인가하는 하위 단계를 포함하고 있는 단계;
    (d) 상기 제1구성 요소상의 리드를 통해 상기 센서로부터 상기 인쇄 회로 기판상의 트레이스측으로 용량 접속된 전류 흐름을 측정하는 단계; 및
    (e) 상기 측정된 전압이 문턱치 이하일 때 또는 상기 측정된 전류가 문턱치 이하일 때 상기 인쇄 회로 기판상의 결함을 검출하는 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 단계(b)에서의 상기 측정은 상기 루프의 바이어스 발생원(112)을 접속하는 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 단계(b)에서의 상기 측정과 단계(d)에서의 상기 측정은 동일한 리드를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 6 항에 있어서, 단계(b)에서의 상기 측정과 단계(d)에서의 상기 측정은 상이한 리드를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 6 항에 있어서, 단계(c)에서의 상기 구성은 상기 제1나선형 안테나 소자의 두 단부를 함께 접속하는 하위 단계, 및
    상기 제2나선형 안테나 소자의 두 단부(220B,220D)를 함께 접속하는 하위 단계를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방법.
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