KR100544343B1

KR100544343B1 - 인쇄회로기판 검사장치

Info

Publication number: KR100544343B1
Application number: KR1020030048516A
Authority: KR
Inventors: 윤재영
Original assignee: 주식회사 영테크
Priority date: 2003-07-16
Filing date: 2003-07-16
Publication date: 2006-01-23
Also published as: KR20040048800A

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판을 하부지그에 대해 상대이동가능하게 함으로써 패턴의 쏠림현상을 갖는 인쇄회로기판의 불량여부를 더욱 정확히 판단할 수 있는 인쇄회로기판 검사장치에 관한 것이다. 다수의 검사핀을 가지며 상부지그의 하측에 위치하는 하부지그는 인쇄회로기판을 지지하는 복수의 기판지지부를 가진다. 기판지지부는 하부지그에 대해 상대회전가능하게 수직으로 설치된 지지봉과, 지지봉의 회전축상에 그 밑면의 중심이 위치하고, 밑면으로부터 소정높이 상측으로 연장되며, 그 정점이 지지봉의 회전축의 연장선으로부터 이격된 원뿔형 구조체로서, 인쇄회로기판을 지지하도록 일부가 인쇄회로기판의 지지홀내로 삽입되는 기판지지부재를 포함한다. 정점과 밑면의 테두리의 한 점을 잇는 선분은 밑면에 대해 직각을 이루고, 기판지지부재는 소정높이의 중간에서 인쇄회로기판의 지지홀과 접촉한다.

인쇄회로기판, 검사장치, 패턴, 기판지지부재, 원뿔

Description

인쇄회로기판 검사장치{Apparatus for Inspecting Printed Circuit Board}

도 1은 종래의 인쇄회로기판 검사장치를 개략적으로 도시한 도면,

도 2는 종래의 인쇄회로기판 검사장치의 기판지지부를 도시한 부분단면도,

도 3은 본 발명에 따른 인쇄회로기판 검사장치를 개략적으로 도시한 도면,

도 4는 본 발명에 따른 인쇄회로기판 검사장치의 기판지지부를 도시한 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 기판지지부를 도시한 부분단면도,

도 6a와 도 6b는 본 발명에 따른 기판지지부의 작동상태를 보인 부분단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 인쇄회로기판

12: 지지홀

20: 상부지그

26: 검사핀

30: 하부지그

36: 검사핀

50: 기판지지부

54: 지지봉

60: 기판지지부재

62: 밑면

64: 측면

본 발명은 인쇄회로기판 검사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인쇄회로기판을 검사장치에 대해 상대이동가능하게 함으로써 패턴의 쏠림현상을 갖는 인쇄회로기판의 불량여부를 더욱 정확히 판단할 수 있는 인쇄회로기판 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로, 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)은 판면에 다수의 칩들이 장착되고, 이 칩들이 판면에 형성된 연결용 버스(Bus)에 의해 연결되는 전자부품으로, 각종 요소의 정확한 장착 및 적절한 회로의 형성여부는 제품의 신뢰성과 직결되는 사항이다.

인쇄회로기판의 올바른 구성여부를 체크하기 위한 검사장치의 통상적인 원리는 인쇄회로기판의 패턴에 따라 고정배열된 검사핀을 인쇄회로기판의 패턴과 전기적으로 접속시켜 전류의 흐름을 감지함으로써 검사를 수행하는 것이다.

도 1은 종래의 인쇄회로기판 검사장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

이에 도시된 바와 같이, 종래의 인쇄회로기판 검사장치는 검사대상인 인쇄회로기판(10)을 사이에 두고, 상하로 대향하는 상부지그(20)와 하부지그(30)를 포함 한다.

상부지그(20)는 모든 방향으로 이송가능하게 구비된 프레임(22)과, 프레임(22)의 하면에 고정되고, 하향연장되는 다수의 검사핀(26)을 고정하는 핀지지부(24)를 포함한다.

상부지그(20)의 하측에 위치하는 하부지그(30)는 프레임(32)과, 프레임(32)의 상면에 고정되고, 상향연장되는 다수의 검사핀(36)을 고정하는 핀지지부(34) 및 인쇄회로기판(10)을 지지하는 복수의 기판지지부(40)를 포함한다.

상부 및 하부지그(20, 30)의 검사핀(26, 36)은 각각 도선(28, 38)에 의해 외부테스터(29, 39)와 연결된다.

도 2는 종래의 기판지지부를 도시한 부분단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 종래의 기판지지부(40)는 하부지그(30)의 핀지지부(34)의 최상판(34a)에 삽입고정되는 하우징(42), 하우징(42)의 내부에 인출입가능하게 삽입되며 인쇄회로기판(10)을 지지하는 지지봉(44) 및 하우징(42)의 내부에 위치하여 지지봉(44)을 탄성지지하는 스프링(46)으로 구성된다.

상세히 설명하면, 지지봉(44)은 인쇄회로기판(10)의 각 모서리부에 형성된 지지홀(12)내에 삽입되고, 인쇄회로기판(10)을 지지하도록 둘레를 따라 돌출된 지지판(45)을 포함한다. 또한, 하우징(42)의 내부에는 지지봉(44)의 하면에 결합되고, 그 외주면에 상기 스프링(46)이 위치하는 스프링로드(48)가 구비된다. 스프링로드(48)의 하단은 하우징(42)의 하면에 구비된 통공(42a)을 통해 하우징(42)의 외부로 연장되고, 그 둘레에는 지지봉(44)이 하우징(42)으로부터 이탈되는 것을 방지 하기 위해 통공(42a)보다 큰 이탈방지턱(49)이 형성된다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 종래의 인쇄회로기판 검사장치의 작동을 설명한다.

우선, 측정대상 인쇄회로기판(10)을 하부지그(30)의 기판지지부(40)에 장착한다. 이 때, 인쇄회로기판(10)에 구비된 각각의 지지홀(12)내로 기판지지부(40)의 지지봉(44)이 통과하고, 인쇄회로기판(10)은 지지판(45)에 의해 지지된다.

이러한 상태에서, 상부지그(20)가 하강되고, 인쇄회로기판(10)의 상하면에 구비된 패턴에 각각 상부 및 하부지그(20, 30)의 검사핀(26, 36)이 접촉하게 된다. 만일, 인쇄회로기판(10)의 패턴일부가 단락되어 있다면, 패턴에 접촉되는 검사핀(26, 36)을 통해 외부테스터(29, 39)로 정상신호가 전달되지 않게 되므로, 인쇄회로기판(10)의 불량을 확인할 수 있게 된다. 한편, 상부지그(20)의 하강에 따라 인쇄회로기판(10)에 가해지는 압력은 기판지지부(40)의 스프링(46)에 의해 완충되어 기판(10)의 파손을 방지한다.

이후, 인쇄회로기판(10)의 검사가 완료되면, 상부지그(20)는 하부지그(30)로부터 이격되어 상승한다. 상부지그(20)의 상승이 완료되면, 검사가 완료된 인쇄회로기판(10)을 기판지지부(40)로부터 빼내고, 다음 검사할 인쇄회로기판(10)을 기판지지부(40)에 장착시켜 상기와 동일한 과정을 거쳐 검사를 수행한다.

인쇄회로기판 제조시 패턴의 일부 또는 전체가 인쇄회로기판상의 정해진 위치에 형성되지 않는, 이른바 쏠림현상이 발생될 수 있는데, 패턴의 쏠림정도가 허용오차안에 존재하고 단락이 되지 않는 경우에는, 쏠림현상이 생긴 인쇄회로기판은 정상제품이라고 할 수 있다.

그러나, 패턴의 쏠림현상이 생긴 인쇄회로기판을 종래의 인쇄회로기판 검사장치를 사용하여 검사하는 경우에는, 하부지그의 검사핀이 패턴과 정확히 접촉되지 않기 때문에 전부 불량으로 판별하게 되는 문제점이 있다. 상세히 설명하면, 인쇄회로기판의 상면에 패턴의 쏠림현상이 발생되면, 전방향 이송가능하게 구비된 상부지그의 위치를 변경시킴으로써, 쏠림방향에 맞춰 검사핀을 위치시켜 정상적인 단락검사를 수행할 수 있게 된다. 그러나, 인쇄회로기판의 하면에 패턴의 쏠림현상이 발생되면, 패턴의 정위치에 맞춰 고정배열된 하부지그의 검사핀이 인쇄회로기판의 하면패턴에 정확히 접촉되지 않아 무조건 패턴이 단락된 불량제품으로 판단하게 되는 것이다. 이는 인쇄회로기판이 하부지그에 고정된 기판지지부에 의해 지지되므로, 인쇄회로기판과 하부지그는 상호 상대이동을 하지 못하기 때문이다.

더욱이, 상기와 같은 종래의 인쇄회로기판 검사장치의 문제점으로 인해, 정상적인 기능수행을 할 수 있는 인쇄회로기판이 불량으로 판단되기 때문에, 제품의 생산성이 낮아지고, 제조비용이 높아지게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 인쇄회로기판을 하부지그에 대해 상대이동가능하게 함으로써 패턴의 쏠림현상을 갖는 인쇄회로기판의 불량여부를 더욱 정확히 판단할 수 있는 인쇄회로기판 검사장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인쇄회로기판 검사장치는 인쇄회 로기판 상면의 패턴에 접촉하는 다수의 검사핀을 가지는 상부지그, 상부지그의 하측에 위치하고, 인쇄회로기판 하면의 패턴에 접촉하는 다수의 검사핀을 가지는 하부지그, 그리고 하부지그에 결합되어 인쇄회로기판을 지지하는 복수의 기판지지부를 포함한다.

복수의 기판지지부는 각각 하부지그에 대해 상대회전가능하게 수직으로 설치된 지지봉과, 지지봉의 회전축상에 그 밑면의 중심이 위치하고, 밑면으로부터 소정높이 상측으로 연장되며, 그 정점이 지지봉의 회전축의 연장선으로부터 이격된 원뿔형 구조체로서, 인쇄회로기판을 지지하도록 일부가 인쇄회로기판의 지지홀내로 삽입되는 기판지지부재를 포함한다.

바람직하게는, 정점과 밑면의 테두리의 한 점을 잇는 선분은 밑면에 대해 직각을 이루고, 기판지지부재는 소정높이의 중간에서 인쇄회로기판의 지지홀과 접촉한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명에 따른 인쇄회로기판 검사장치의 구성요소 중 종래와 동일한 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고, 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명에 따른 인쇄회로기판 검사장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 인쇄회로기판 검사장치는 상하로 대향하여 위치하는 상부지그(20)와 하부지그(30)를 포함한다.

상부지그(20)의 하측에 위치하는 하부지그(30)는 프레임(32)과, 프레임(32)의 상면에 고정되고, 상향연장되는 다수의 검사핀(36)을 고정하는 핀지지부(34) 및 인쇄회로기판(10)을 지지하는 복수의 기판지지부(50)를 포함한다. 이 기판지지부(50)가 본 발명의 특징적인 요소로서, 바람직하게는, 인쇄회로기판(10)의 네 모서리를 지지하도록 네 개가 구비된다.

도 4는 본 발명에 따른 인쇄회로기판 검사장치의 기판지지부를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 기판지지부를 도시한 부분단면도이다.

이들에 도시된 바와 같이, 기판지지부(50)는 하부지그(30)의 핀지지부(34)의 최상판(34a)에 삽입고정되는 하우징(52), 하우징(52)의 내부에 인출입 및 상대회전가능하게 삽입되는 지지봉(54), 지지봉(54)의 상단에 결합되며 인쇄회로기판(10)을 지지하는 원뿔형상의 기판지지부재(60) 및 하우징(52)의 내부에 위치하여 지지봉(54)을 탄성지지하는 스프링(56)으로 구성된다.

하우징(52)의 내부에는 지지봉(54)의 하면에 결합되고, 그 외주면에 상기 스프링(56)이 위치하는 스프링로드(58)가 구비된다. 스프링로드(58)의 하단은 하우징(52)의 하면에 구비된 통공(52a)을 통해 하우징(52)의 외부로 연장되고, 그 둘레에는 지지봉(54)이 하우징(52)으로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해 통공(52a)보다 큰 이탈방지턱(59)이 형성된다.

상기 원뿔형상의 기판지지부재(60)는 원형의 밑면(62)과, 밑면(62)으로부터 소정높이(h) 이격된 정점(V) 및 정점(V)과 밑면(62)의 테두리에 의해 한정되는 측면(64)을 포함한다. 원형의 밑면(62)의 중심(O)은 지지봉(54)의 길이방향 중심축(X-X)선상에 위치하고, 정점(V)과 밑면(62)의 중심(O)을 잇는 선분은 지지봉(54)의 중심축(X-X)에 대해 소정각도로 경사지는, 즉 정점(V)이 지지봉(54)의 중심축(X-X)의 연장선으로부터 이격되어 위치한다. 바람직하게는, 정점(V)과 밑면(62) 테두리의 임의의 한 점(R, 이하 리어포인트라 함)을 잇는 선분과 밑면(62)의 중심(O)과 상기 리어포인트(R)를 잇는 선분사이의 각도(α)는 90°, 즉 직각을 이룬다. 미설명부호 F는 리어포인트(R)와 밑면(62)의 중심(O)을 잇는 선을 연장시켜 밑면(62) 테두리와 만나는 점이며, 이하 프런트포인트라 한다.

상기와 같이 형성된 원뿔형상의 기판지지부재(60)는 각각 인쇄회로기판(10)의 네 모서리부에 구비된 지지홀(12)에 상측일부가 삽입된다. 바람직하게는, 도 5에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(10)의 지지홀(12)이 기판지지부재(60)의 높이(h)의 중간(h/2)에 해당하는 부분에서 기판지지부재(60)와 접촉되도록 형성되는데, 이는 후에 설명하기로 한다.

이하에서는, 상기와 같은 본 발명에 따른 인쇄회로기판 검사장치의 작동 및 효과를 도 3 내지 도 6b를 참조하여 설명한다.

우선, 측정대상 인쇄회로기판(10)을 하부지그(30)의 기판지지부(50)에 장착 한다. 이 때, 인쇄회로기판(10)에 구비된 각각의 지지홀(12)내로 기판지지부(50)의 기판지지부재(60)가 삽입되며, 기판지지부재(60)의 중간높이(h/2)에 해당하는 부분에서 지지홀(12)과 접촉하게 된다.

이러한 상태에서, 상부지그(20)가 하강하고, 인쇄회로기판(10)의 상하면에 각각 구비된 패턴에 상부 및 하부지그(20, 30)의 검사핀(26, 36)이 접촉하게 된다. 만일, 인쇄회로기판(10)의 패턴일부가 단락되어 있다면, 패턴에 접촉되는 검사핀(26, 36)을 통해 외부테스터(29, 39)로 정상신호가 전달되지 않게 되므로, 인쇄회로기판(10)의 불량을 확인할 수 있게 된다. 한편, 상부지그(20)의 하강에 따라 인쇄회로기판(10)에 가해지는 압력은 기판지지부(50)의 스프링(56)에 의해 완충되어 기판(10)의 파손을 방지한다.

만일, 인쇄회로기판(10)의 상면에 패턴의 일부 또는 전체가 인쇄회로기판(10)상의 정해진 위치에 형성되지 않는, 이른바 쏠림현상이 발생되면, 전방향 이송가능하게 구비된 상부지그(20)의 위치를 변경시킴으로써, 쏠림방향에 맞춰 검사핀(26)을 위치시켜 정상적인 단락검사를 수행할 수 있게 된다.

또한, 인쇄회로기판(10)의 하면에 패턴의 쏠림현상이 발생되면, 패턴의 쏠림방향에 따라 기판지지부(50)의 기판지지부재(60)를 적절히 회전시켜 인쇄회로기판(10) 하면의 패턴이 하부지그(30)의 검사핀(36)에 대응하여 위치하도록 인쇄회로기판(10)을 이동시킴으로써 정상적인 단락검사를 수행할 수 있도록 한다.

상세히 설명하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 정면에서 볼 때, 기판지지부재(60)의 정점(V)과 프런트포인트(F)가 지지봉(54)의 길이방향 중심축(X-X)과 일치되며 프런트포인트(F)가 전방을 향하고 있는 상태를 기판지지부재(60)의 초기위치라고 가정한다. 이러한 초기위치상태에서, 도 6a에 도시된 화살표(A)방향으로 중심축(X-X)을 회전축으로 하여 기판지지부재(60)를 회전시키면, 기판지지부재(60)의 측면(64)과 접촉하고 있는 인쇄회로기판(10)의 지지홀(12)은 기판지지부재(60)의 정점(V)과 동일하게 지지봉(54)의 중심축(X-X) 주위를 공전하게 된다. 이러한 지지홀(12)의 공전운동은 도 6a에서와 같이 인쇄회로기판(10)을 좌측(도 6a기준)으로 소정거리 이동시키는 효과를 나타낸다. 계속해서, 도 6b에 도시된 바와 같이, 기판지지부재(60)를 중심축(X-X)을 회전축으로 하여 도 5의 초기위치에서 90°회전시키면, 상기 리어포인트(R)가 중심축(X-X)으로부터 가장 좌측(도 6b기준)에 위치하고, 프런트포인트(F)가 가장 우측(도 6b기준)에 위치한다. 이 때가 바로 인쇄회로기판(10)이 도 5의 초기상태에서 좌측(도 6b기준)으로 최대이동된 경우이다. 물론, 도 5의 초기상태에서 기판지지부재(60)의 회전방향을 역으로 하면, 인쇄회로기판(10)은 우측으로도 이동가능하다.

도 5및 도 6b에 도시된 바와 같이, 기판지지부재(60)의 정점(V)이 도 5의 초기상태에서 도 6b의 최대좌측이동상태까지 이동한 직선거리(도 6b기준)는 정면에서 볼 때, 기판지지부재(60)의 밑면(62)의 반경과 동일하다. 상술한 바대로, 인쇄회로기판(10)의 지지홀(12)이 기판지지부재(60)의 높이(h)의 중간(h/2)에 해당하는 부분에서 기판지지부재(60)의 측면(64)과 접촉되기 때문에, 도 5의 초기상태에서 인쇄회로기판(10)이 좌측 또는 우측으로 이동할 수 있는 최대거리는 정면에서 볼 때, 기판지지부재(60)의 밑면(62)의 반경의 반이 된다. 즉, 정점(V)의 직선이동거리가 0.2mm이면, 인쇄회로기판(10)의 직선이동거리는 0.1mm가 된다. 이에 따라, 기판지지부재(60)의 회전각도와 인쇄회로기판(10)의 이동거리의 상관관계를 산출할 수 있으며, 패턴의 쏠림방향에 따라 기판지지부재(60)를 적절한 각도로 회전시켜 인쇄회로기판(10) 하면의 패턴이 하부지그(30)의 검사핀(36)에 정확히 접촉될 수 있도록 한다.

한편, 인쇄회로기판(10)의 네 모서리부분에 구비된 지지홀(12)에 각각 삽입된 네 개의 기판지지부재(60)를 모두 회전시키거나, 또는, 예를 들어 후방에 위치하는 두 개의 기판지지부재는 고정시키고 전방의 두 개의 기판지지부재를 회전시키는 등의 여러 작동방식에 따라 인쇄회로기판(10)이 이동하는 궤적이 다양하게 변할 수 있으므로, 패턴의 쏠림방향에 상관없이 본 발명을 적용할 수 있게 된다.

인쇄회로기판(10)의 검사가 완료되면, 상부지그(20)는 하부지그(30)로부터 이격되어 상승한다. 상부지그(20)의 상승이 완료되면, 검사가 완료된 인쇄회로기판(10)을 기판지지부(50)로부터 빼내고, 다음 검사할 인쇄회로기판(10)을 기판지지부(50)에 장착시켜 상기와 동일한 과정을 거쳐 검사를 수행한다.

본 발명은 그 밑면(62)이 지지봉(54)의 회전축(X-X)상에 위치하고 그 정점(V)과 밑면(62)의 테두리의 한 점을 잇는 선분이 밑면(62)에 대해 직각인 원뿔형 구조체로 형성되고, 높이(h)의 중간(h/2)에 해당하는 부분에서 인쇄회로기판(10)의 지지홀(12)과 접촉되는 기판지지부재(60)를 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 소정의 축을 중심으로 하 는 회전운동에 따라 소정의 궤적을 그리며 이동할 수 있는 기판지지부재는 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 인쇄회로기판 검사장치에 따르면, 기판지지부재의 회전각도에 따라 인쇄회로기판이 하부지그에 대해 상대적인 이동이 가능하게 되므로, 패턴의 쏠림방향에 따라 인쇄회로기판을 이동시켜 하부지그의 검사핀에 기판의 하면패턴이 정확히 접촉될 수 있도록 함으로써, 정확한 단락검사가 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.

더욱이, 본 발명의 검사장치에 의해 종래에는 허용오차내에서 발생된 단순한 패턴의 쏠림현상으로도 무조건 불량으로 판단되었던 인쇄회로기판이 정상제품으로 판단됨으로써 생산성이 향상되고, 제조비용이 절감되는 이점이 있다.

Claims

인쇄회로기판의 상면의 패턴에 접촉하는 다수의 검사핀을 가지는 상부지그;

상기 상부지그의 하측에 위치하고, 상기 인쇄회로기판 하면의 패턴에 접촉하는 다수의 검사핀을 가지는 하부지그;

상기 하부지그에 결합되어 상기 인쇄회로기판을 지지하는 복수의 기판지지부를 포함하고,

상기 복수의 기판지지부는 각각 상기 하부지그에 대해 상대회전가능하게 수직으로 설치된 지지봉;

상기 지지봉의 회전축상에 그 밑면의 중심이 위치하고, 상기 밑면으로부터 소정높이 상측으로 연장되며, 상기 밑면의 중심에 대해 편심된 상태로 정점이 형성된 원뿔형 구조체로서,

상기 인쇄회로기판을 지지하도록 일부가 상기 인쇄회로기판의 지지홀 내로 삽입되어 소정높이의 중간에서 상기 인쇄회로기판의 지지홀과 접촉하며, 상기 지지봉의 회전에 의해 상기 인쇄회로기판이 수평방향으로 이동 가능하게 하는 기판지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 검사장치.
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