KR100709963B1 - 다수의 캐비티를 구비한 연성회로기판의 검사 시스템 및검사 방법 - Google Patents

Abstract

다수의 캐비티를 구비한 연성회로기판의 검사 시스템 및 검사 방법에 관한 것으로, 연성회로기판을 다수 개 안착하여 X축의 좌우 방향으로 이동시키는 X축 스테이지와 상기 다수의 연성회로기판을 검사하기 위해 Y축의 상하 방향으로 이동시키는 Y축 스테이지를 포함하고, 상기 X축 스테이지에는 연성회로기판을 상기 다수 개씩 안착시키기 위한 2조의 안착용 지그를 포함하고, 상기 2조의 안착용 지그중 어느 한 조에 안착된 상기 다수 개의 연성회로기판이 Y축 스테이지가 하향 이동되어 검사될 때, 다른 한 조의 안착용 지그에는 상기 다수 개의 연성회로기판이 탈착 및 안착되며, 상기 다수 개의 연성회로기판의 검사는 상기 연성회로기판에 실장된 전자부품의 종류의 검사나 인쇄회로와 전자부품 간의 전기적 접속상태를 검사하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 다수의 캐비티를 구비한 연성회로기판의 검사 시스템 및 검사 방법에 의해 연성회로기판의 검사시간의 지연이나 검사인력의 낭비를 제거할 수 있는 효과가 있다.

캐비티, 실린더, 탐침, 연성회로기판

Description

다수의 캐비티를 구비한 연성회로기판의 검사 시스템 및 검사 방법{Measurement system having multi cavity for the flexible printed circuit board and the method for measuring of the same }

도 1은 종래의 전자회로 검사장치로 전자회로를 검사하기 위해 보조 FPCB가 검사체 FPCB에 부착된 상태를 보이는 도면,

도 2는 종래의 인쇄회로기판의 전기적 검사용 지그의 결합전 분리 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 3개의 FPCB를 동시에 검사하기 위해 3-캐비티(cavity)를 위한 기구부의 회로 구성도,

도 4는 도 3에 도시된 3-캐비티(cavity)를 위한 회로를 구성하는 기구부를 나타내는 도면,

도 5는 연성회로기판(FPCB)의 3-캐비티 검사를 위한 흐름도,

도 6은 X축 스테이지의 우측에서 안착된 다수의 연성회로기판이 검사될 때, X축 스테이지의 좌측에서 검사완료된 다수의 연성회로기판이 탈착되고, 검사될 다수의 연성회로기판이 안착되는 상태를 나타내는 도면,

도 7은 X축 스테이지의 좌측에서 안착된 다수의 연성회로기판이 검사될 때, X축 스테이지의 우측에서 검사완료된 다수의 연성회로기판이 탈착되고, 검사될 다수의 연성회로기판이 안착되는 상태를 나타내는 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

400 : 제1의 에어 실린더부 410 : X축 플레이트

420 : X축 로더 430 : 안착용 지그

640 : 핀블록 헤더 650 : Y축 플레이트

본 발명은 핀 드라이버를 구비한 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board : FPCB)의 검사 시스템 및 검사 방법에 관한 것으로, 특히 전자부품이 실장된 연성회로기판을 다수 개 탑재하여 그 실장된 전자부품의 검사 및 인쇄회로와 전자부품간의 전기적 접속상태의 검사를 위한 연성회로기판의 전기적 접속 상태를 검사할 수 있는 다수의 캐비티를 구비한 연성회로기판의 검사 시스템 및 검사 방법에 관한 것이다.

일반적으로 연성인쇄회로기판에 반도체, 저항, 캐패시터, 인덕터 등의 전자부품을 실장하면, 그 회로가 정상적으로 동작하는지를 검사하게 된다.

즉, 인쇄회로기판은 절연체(Dielectric)위에 동박(Copper Foil)의 배선을 형성한 일종의 전자 부품이라고 할 수 있다. PCB는 전자회로를 구성하는 IC, 트랜지스터와 같은 능동소자와 저항, 커패시터와 같은 수동소자들이 그 기능을 수행할 수 있도록 전기적인 연결통로 및 기구적인 지지를 담당하는 기구소자로도 생각할 수도 있다.

PCB는 TV, 냉장고, 컴퓨터 등의 모든 전자제품에 기본적으로 장착되는 것은 물론이고 최근 그 사용이 급격하게 늘고 있는 이동전화 등의 모바일(Mobile)제품과 IC 패키지 등의 분야에서 제품의 고집적화, 고밀도화를 통한 경박 단소화 및 고성능화를 위해 필수적으로 사용되는 핵심적인 부품이다. 특히 정보의 디지털화와 네트워크화가 급속히 진행되면서 이를 뒷받침하는 PCB산업의 중요성과 역할이 많이 증가되고 있다.

현대의 전자기기는 소형화, 경량화와 함께 고성능화, 복합적인 기능을 갖추는 방향으로 발전하고 있다. 이러한 전자기기의 개발성향에 따라 탑재되는 부품이 소형화되었고 접속을 위한 핀 수도 급격히 증가하였다. 이에 대응하여 PCB를 생산하는 기업들은 배선 밀도를 높이기 위하여 배선의 폭과 간격을 줄이기 위한 노력을 계속하고 있으며 현재 양산되고 있는 PCB들은 배선폭/간격(Width/Spacing)이 100/100㎛ 정도로 가공된 것이다. 50/50㎛ 정도의 배선을 가공하는 기술은 이미 확보된 것으로 판단되며 나아가 25/25㎛의 값을 갖는 PCB의 개발도 시도되고 있다. 이에 비례하여 동박의 두께도 감소하여 18㎛(Half Oz)의 동박으로부터 12㎛, 6㎛, 3㎛, 1㎛ 급의 동박이 개발되고 있다.

이러한 PCB의 급속한 발전에 따라서 불량이 발생할 수 있는 요인이 증가되었으며, 따라서 안정적으로 PCB의 품질을 확보할 수 있는 검사 기술의 개발이 요구되고 있다. 그 중에 중요한 기술의 하나로 PCB의 전기적 특성 검사로 부품이 실장되어 있지 않은 베어(Bare) PCB의 전기적 특성을 검사하기 위하여 PCB 동판의 모든 패턴(Pattern)에 테스트 핀(Test Pin)을 동시에 접촉시켜 짧은 시간에 쇼 트(Short)/오픈(Open)의 불량여부를 판단하고 불량 내용을 모니터에 디스플레이 함은 물론 그 내용을 프린트하도록 하는 B.B.T(Bare Board Test)검사가 실행되고 있다. B.B.T검사가 올바르게 진행되기 위해서는 검사 지그의 개발이 필연적이며 PCB의 발전과 같이하여 특화된 지그의 개발이 요구되고 있는 현실이다.

종래의 PCB 전기적 검사에 사용되는 지그는 데디케이트(Dedicated) 지그와 다면 검사점 지그로 대별된다.

또한 전자 회로 제조기술이 지속적으로 발전하고 배선회로가 주를 이루는 PCB 기판은 다양성(크기, 두께, 회로폭, 표면처리, 연성, 경성, 연경성 조합) 형태로 제조되어 지고 있다.

이와 같은 PCB 기판의 다양성에 따라 검사설비, 검사부품의 제조기술도 PCB 기판의 품질 신뢰성을 향상시키기 위하여 발전하고 있으나, 설비에 맞는 검사 지그와 부품에 맞는 조립기술은 크게 변화가 없는 추세이다.

그리고 변화가 있더라도 검사시 PCB 기판에 손상을 주거나 PCB 기판에 정확하게 핀 접촉이 안 되어 정확한 검사를 할 수가 없었으며, 검사 작업자가 항상 위험에 노출되어 있으며, 사용 검사기기에 지그의 설치가 어려움이 있으며, 구성 부품 또한 가격이 고가이므로 제조원가가 지속적으로 상승하게 되는 것이다.

또한, 전자부품이 실장된 연성인쇄회로기판의 경우에는 연성인쇄회로기판에 실장된 커넥터를 통해 전자회로 검사장치의 검사회로와 전기적으로 접속시키며, 최근에는 전자기기의 소형화에 따라 커넥터의 크기도 작아져 커넥터의 콘택트 피치가 0.2㎜이하로 되어 커넥터를 연성인쇄회로기판에 실장하여 그 위치가 조금만 변경되 어도 탐침이 커넥터의 정확한 위치에 접촉될 수 없어 전자부품이 실장된 연성인쇄회로기판의 전자회로가 정상 동작하는지를 검사할 수 없게 된다.

또한 이러한 전자회로 검사장치에 관한 일 예를 도 1에 따라 설명한다.

도 1은 종래의 전자회로 검사장치로 전자회로를 검사하기 위해 보조 FPCB가 검사체 FPCB에 부착된 상태를 보이는 도면이다.

도 1에 있어서, (60)은 전자부품이 실장된 연성인쇄회로기판(이하 "검사체" 또는 "검사체 FPCB"라 한다)이고, 3a, 3b, 3c는 검사체 FPCB(60)에 실장된 전자회로와 전기적으로 접속하기 위한 보조 FPCB들이다.

검사체 FPCB(60)에는 각종 전자부품과 콘넥터(50a, 50b, 50c, 50d)들이 실장되어 있다. 그리고, 보조 FPCB(3a, 3b, 3c)들에는 종래의 전자회로 검사장치에 마련된 탐침과 접촉하기 위한 접점(4a, 4b, 4c)들이 있다. 이 접점(4a, 4b, 4c)들은 연성인쇄회로기판에 형성된 인쇄회로에 의해 검사체 FPCB(60)의 콘넥터(50a, 50b, 50c)에 접속되어 있다.

이와 같이 검사체 FPCB(60)의 전자회로는 콘넥터(50a, 50b, 50c, 50d)들을 통하여 전자회로 검사장치의 검사회로에 접속시킴으로써, 전자회로의 정상동작 여부를 검사하게 된다.

즉, 콘넥터(50a, 50b, 50c, 50d)들의 피치는 0.2㎜이하로서 매우 미세한 간격을 유지하고 있어 콘넥터(50a, 50b, 50c, 50d)들의 실장된 위치가 다소 틀어진다하여도 보조 FPCB(3a, 3b, 3c)들에 마련된 접점(4a, 4b, 4c)의 크기를 확대하고 이들의 간격을 넓게 형성함으로써, 전자회로 검사장치의 탐침을 용이하게 접속시킬 수 있어 검사체 FPCB(60)에 실장된 콘넥터(50a, 50b, 50c, 50d)의 위치가 다소 변경되어도 검사체 FPCB(60)의 전자회로의 정상 동작여부를 검사할 수 있다.

그러나, 이와 같이 보조 FPCB(3a, 3b, 3c)들을 검사체 FPCB(60)에 실장된 콘넥터(50a, 50b, 50c, 50d)들에 수작업으로 꽂아야 되고, 검사하기 위한 검사대상물이 검사체 FPCB(60)와 보조 FPCB(3a, 3b, 3c)가 되어 그 크기가 커져 이들을 다루기가 어렵고, 콘넥터의 형상 및 그 수에 따른 보조 FPCB를 제작하여야 하는 문제점이 있었다.

또한 인쇄회로기판의 전기적 검사용 지그에 대해서는 예를 들어 대한민국 등록특허공보 10-0582925(2006년 5월 17일 등록)에 개시되어 있다.

상기 공보에 있어서는 도 2에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판의 전기적 검사용 지그의 결합전 분리 단면도로서, 인쇄회로기판(PCB)의 전기적 검사용 지그가 검사용 인쇄회로기판(PCB)의 일 측면과 밀착 접촉되며 다면적 검사점을 제공하는 PCR(Pressure Conductive sensitive Rubber)(100)를 구비하고, PCR(100)의 하단에는 검사용 인쇄회로기판(PCB)과 동일한 패턴이 형성된 트랜스 PCB(200)가 상기 PCR(100)과 밀착되게 결합된 구조에 대해 개시되어 있다.

트랜스 PCB(200)는 연결 지그와의 정확한 결합을 위해서 연결 지그와 결합되는 측면에 소정개수의 포스트(Post)(210)를 구비하며, 검사장치는 소정 두께의 판체부에 삽입된 접촉부(320)를 통해 트랜스 PCB(200)의 검사점을 검사하는 연결 지그로 구성된다. 연결 지그는 소정 두께의 복수 개 판체(311 ~ 313)가 고정핀에 의해 결합된 판체부, 판체부의 특정 위치에 형성된 관통공, 관통공(341)에 삽입되는 스프링, 관통공(341)에 삽입된 스프링(342)에 내삽되는 스프링핀(343), 관통공(341)에 삽입된 스프링핀(343)의 일단에 결합되어 스프링 핀(343)을 판체부에 고정하는 이-링(E-Ring)(344), 트랜스 PCB(200)에 구비된 포스트(210)를 수용하기 위한 베어링(350), 판체부의 소정 위치에 구비되며 트랜스 PCB의 검사점과 접촉되는 접촉부(320), 판체부를 지지하기 위한 지지대 및 지지판(370)으로 구성된다.

이러한 구성에서 접촉부(320)는 판체부에 내삽되며 내부에 삽입공이 형성되고, 단부에 신호를 전달하기 위한 신호선이 결합된 소켓, 소켓의 삽입공에 삽입되며, 트랜스 PCB(200)의 검사점과 접촉되는 핀부로 구성된다.

핀부는 트랜스 PCB(200)의 검사점과 직접 접촉되는 핀, 핀의 단부에 결합되어 핀이 트랜스 PCB(200)와 접촉시 완충 역할을 하는 스프링, 핀과 스프링을 감싸기 위한 케이스로 구성된다

즉, 종래에는 MCU(Micro Controller Unit) 등으로 이루어진 검사장치의 I/O들과 연성회로기판을 탐침하는 핀 블록의 핀들이 전자부품의 종류(예 : 저항, 커패시터, 리액터, 반도체 소자 등)에 따라 1:1로 고정 접속되어 있어 전자부품이 실장된 연성회로기판의 모델이 변경되는 경우에는 변경된 모델에 맞추어 I/O들과 핀 블록의 접속이 변경된 검사장치를 개발하여야 한다는 문제가 있었다.

즉, 해당 FPCB 모델에 대한 신호(VCC, GND)가 고정되고, 핀 블록에 연결된 와이어들을 다른 모델에 맞게 다시 맵핑해야 하며, 제어 박스(Control-Box)의 회로가 필요하다는 문제가 있었다.

또한 상기 공보에 개시된 기술에 있어서는, 전자부품이 실장된 연성회로기판을 검사장치의 안착대에 캐비티(베이스 지그)를 하나만 형성하여 검사대상의 연성회로기판을 하나씩 검사함으로써, 검사시간의 지연이나 검사인력이 낭비되고 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 검사장치의 안착대에 캐비티를 다수 개씩 2조로 형성하고, 1조의 캐비티들에 안착된 연성회로기판들을 검사함과 동시에 다른 1조의 캐비티들에서는 검사가 완료된 연성회로기판을 안착 및 탈착시킬 수 있는 다수의 캐비티를 구비한 연성회로기판의 검사 시스템 및 검사 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 다수 개의 캐비티를 구비한 연성회로기판의 검사장치에 의해, 다수개의 연성회로기판을 동시에 검사하여 연성회로기판의 전기적인 특성에 대한 검사시간을 단축할 수 있는 다수의 캐비티를 구비한 연성회로기판의 검사 시스템 및 검사 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 검사 시스템은 연성회로기판을 검사하는 검사 시스템에 있어서, 연성회로기판을 다수 개 안착하여 X축의 좌우 방향으로 이동시키는 X축 스테이지와 상기 다수의 연성회로기판을 검사하기 위해 Y축의 상하 방향으로 이동시키는 Y축 스테이지를 포함하고, 상기 X축 스테이지에는 연성회로기판을 상기 다수 개씩 안착시키기 위한 2조의 안착용 지그를 포함하고, 상기 2조의 안착용 지그중 어느 한 조에 안착된 상기 다수 개의 연성회로기판이 Y축 스테이지가 하향 이동되어 검사될 때, 다른 한 조의 안착용 지그에는 상기 다수 개의 연성회로기판이 탈착 및 안착되며, 상기 다수 개의 연성회로기판의 검사는 상기 연성회로기판에 실장된 전자부품의 종류의 검사나 인쇄회로와 전자부품 간의 전기적 접속상태를 검사하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 연성회로기판의 검사 시스템에 있어서, 상기 각 조의 안착용 지그는 3개의 연성회로기판이 안착되는 지그인 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 연성회로기판의 검사 시스템에 있어서, 상기 X축 스테이지는 제1의 에어 실린더부를 포함하고, 상기 제1의 에어 실린더부는 상기 연성회로기판을 안착시키기 위한 안착용 지그를 포함하는 X축 플레이트, 상기 X축 플레이트를 X축으로 이송하기 위한 X축 로더 및 상기 연성회로기판을 상기 안착용 지그에 안착된 상태를 유지하기 위해 마련된 진공발생기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 연성회로기판의 검사 시스템에 있어서, 상기 안착용 지그에 안착된 상기 연성회로기판과 접촉하는 접촉용 PCB, 상기 안착된 상기 연성회로기판의 핀을 접촉시키는 접촉 핀 블록 및 상기 접촉용 PCB와 상기 안착된 연성회로기판의 정합을 조정하는 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 연성회로기판의 검사 시스템에 있어서, 상기 Y축 스테이지는 제2의 에어 실린더, 제3의 에어 실린더, 제4의 에어 실린더, 상기 제2 내지 제4의 에어 실린더를 각각 지지하며, 탐침용 핀이 마련된 핀블록 헤더, Y축 플레이트 상에 마련되어 상기 핀블록 헤더를 Y축 방향으로 상하 이동 안내하는 Y축 로더, 상기 탐침용 핀에 의해 탐침된 연성회로기판의 검사 상태를 디스플레이부로 전송하는 검사신호 전송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 연성회로기판의 검사 시스템에 있어서, 상기 다수의 연성회로기판은 상기 Y축 스테이지를 기준으로 하여 좌측 또는 우측에서 안착되거나 탈착되며, 상기 X축 스테이지의 좌측에서 안착된 상기 다수의 연성회로기판이 검사될 때, 상기 X축 스테이지의 우측에서 검사완료된 다수의 연성회로기판이 탈착되고, 검사될 다수의 연성회로기판이 안착되며, 상기 X축 스테이지의 우측에서 안착된 상기 다수의 연성회로기판이 검사될 때, 상기 X축 스테이지의 좌측에서 검사완료된 다수의 연성회로기판이 탈착되고, 검사될 다수의 연성회로기판이 안착되는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 연성회로기판의 검사 시스템에 있어서, 상기 전자부품의 종류는 저항, 커패시터, 리액터, 반도체 소자 중의 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 연성회로기판의 검사 방법은 다수의 연성회로기판을 연속적으로 검사하기 위해 상기 다수의 연성회로기판으로 이루어진 2조를 안착하여 X축의 좌우 방향으로 이동시키는 X축 스테이지와 상기 다수의 연성회로기판을 검사하기 위해 Y축의 상하 방향으로 이동시키는 Y축 스테이지를 이용한 연성회로기판의 검사 방법에 있어서, (a) 한 조의 연성회로기판이 Y축 스테이지에서 검사될 때, 다른 한 조를 상기 X축 스테이지에 안착하는 단계, (b) 상기 한 조의 연성회로기판이 Y축 스테이지에서 검사완료된 후, 상기 X축 스테이지를 좌측 또는 우측으로 이동하는 단계, (c) 다른 한 조의 연성회로기판이 Y축 스테이지에서 검사될 때, 상기 검사가 완료된 한 조를 상기 X축 스테이지에 탈착하고 또 다른 한 조를 상기 X축 스테이지에 안착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 연성회로기판의 검사 방법에 있어서, 상기 단계(a) 내지 단계(c)는 연속적으로 반복되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.

먼저 본 발명의 기본 개념에 대해 도 3에 따라 설명한다.

도 3은 3개의 FPCB를 동시에 검사하기 위해 3-캐비티(cavity)를 위한 기구부의 회로 구성도이다.

이 기구부는 다수의 연성회로기판을 안착하여 X축의 좌우 방향으로 이동시키는 X축 스테이지와 다수의 연성회로기판을 검사하기 위하여 Y축의 상하 방향으로 이동시키는 Y축 스테이지를 구비한다. X축 스테이지는 제1의 에어 실린더부와 진공발생기부를 포함하고, Y축 스테이지는 제2의 에어 실린더부, 제3의 에어 실린더부, 제4의 에어 실린더부를 포함한다.

즉, 도 3의 왼쪽부터 첫 번째 위치한 제1의 에어 실린더부(400)는 안착된 FPCB를 X축으로 이송하기 위한 에어 실린더(401)를 구비하고, 두 번째 위치한 진공발생기부(500)는 FPCB의 안착 틀인 지그(jig)에 안착한 후 흡착하기 위해 마련되며, 세 번째, 네 번째, 다섯 번째에 각각 위치한 제2 내지 제4의 에어 실린더부(600∼620)는 3개의 FPCB의 각각을 검사하기 위한 상하 이동을 위한 에어 실린더 를 구비한다. 이 제2의 에어 실린더부(600)는 1번 캐비티를 위한 에어 실린더(601)를 구비하고, 제3의 에어 실린더부(610)는 2번 캐비티를 위한 에어 실린더(611)를 구비하며, 제3의 에어 실린더부(620)는 3번 캐비티를 위한 에어 실린더(621)를 구비한다.

각각의 에어 실린더(401)(601)(611)(621)와 진공발생기(501)의 공기압은 이하에서 설명되는 릴레이(402)(502)(602)(612)(622)의 구동에 의해 제어되는 솔레노이드 밸브(403)(503)(603)(613)(623)에 의해 제어된다.

본 발명에 있어서 검사 공정의 최초 안착 지그 6개는 모두 비어 있게 되며, 6개를 모두 안착하고, 검사 3-캐비티에 관련된 제2 내지 제4의 에어 실린더부(600∼620)가 Y축 하향 이동한다. 검사 후 Y축은 상향 이동을 하며, 검사 FPCB의 캐비티별 양품 및 불량의 원인을 디스플레이부에 디스플레이하게 된다.

그 후, X축으로 좌우 이동하면, 검사하는 동안 안착된 FPCB의 검사를 수행하게 되고, 검사를 수행하는 동안 검사 완료된 지그의 FPCB를 탈착과 안착 작업을 작업자가 하게 된다.

도 3에 도시된 각각의 에어 실린더(401)(601)(611)(621)와 진공발생기(501)는 솔리드 스테이트(Solid State) 릴레이(402)(502)(602)(612)(622)와 AC 220V의 상용전원이나 DC24V의 전원에 의해 동작되고, 각각의 에어 실린더와 진공발생기에는 각각 시멘트저항 1K+120Ω이 연결된다.

이 릴레이에는 DC 5V가 입력되고, 검사용 연성회로기판(FPCB)에 마련된 OLB(Out Lead Bonding) 패드 및 소켓부에서의 실장된 부품의 검사를 위한 검사 알 고리즘을 선택하는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 CPLD(Complex Programmable Logic Device)을 제어하는 MCU(Micro Controller Unit)의 입출력 인터페이스에 연결된다. 따라서, 도 3에 도시된 각각의 에어 실린더와 진공발생기의 압력 상태 및 진공상태는 MCU에 의해 제어된다.

또한 작업 수행의 개시와 기구의 초기 위치를 위한 스위치들이 존재하며, 스위치 조작에 대한 내용은 이와 관련된 기술 분야에 의해 용이하게 실시할 수 있으므로, 그 구체적인 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 검사항목 조작 및 디스플레이 방법은 PC 의존형으로서 PC 모니터를 사용하는 경우, 검사항목과 조작 방식을 PC의 GUI(Graphical User Interface)를 통해 조작하고 모니터 디스플레이하며, PC 독립형으로서 LCD를 사용하는 경우, 검사 항목과 조작 방식을 기구부 스위치에 의해 조작하고 LCD에 디스플레이한다.

이하, 본 발명의 구성을 도면에 따라서 설명한다.

또한, 본 발명의 설명에 있어서는 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.

먼저 본 발명의 주요 기능인 3-캐비티 검사 시스템의 구조에 대해 도 4에 따라 설명한다.

도 4는 도 3에 도시된 3-캐비티(cavity)를 위한 회로를 구성하는 기구부를 나타내는 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제1의 에어 실린더부(400)는 FPCB를 안착하는 X축 플레이트(410), 안착된 FPCB를 X축으로 이송하기 위한 X축 로더(420), X축 플레이트(410)에 FPCB를 안착시키는 안착용 지그(430), 안착된 FPCB와 접촉하는 접촉용 PCB(440), 안착된 FPCB의 핀을 접촉시키는 접촉 핀 블록(450) 및 접촉용 PCB(440)와의 안착된 FPCB의 정합을 조정하는 조절부(460)를 구비한다. 조절부(460)에서의 조절 상태는 검사될 각각의 FPCB에 대응하여 마련된 CCD카메라(800)에 의해 확인된다.

또 제2 내지 제4의 에어 실린더부(600∼620)는 각각 제2의 에어 실린더(601), 제3의 에어 실린더(611), 제4의 에어 실린더(621)를 구비하고, 제2의 에어 실린더(601), 제3의 에어 실린더(611)와 제4의 에어 실린더(621)는 각각의 핀블록 헤더(640)에 연결되며, Y축 플레이트(650) 상에 탑재되며, Y축 로더(660)에 따라 Y축 방향으로 상하 이동한다.

또한 핀블록 헤더(640)에는 안착된 FPCB의 핀에서의 탐침을 접촉 핀 블록(450)의 각각의 핀과 접촉하는 탐침용 핀이 마련되며, 탐침용 핀에 의해 탐침된 연성회로기판(FPCB)의 검사 상태는 검사신호 전송부(670)을 통해 LCD 모니터(700)에 표시된다.

다음에 도 4에 도시된 3-캐비티(cavity)를 위한 회로를 구성하는 기구부의 동작에 대해 도 5 내지 도 7에 따라 설명한다.

도 5는 연성회로기판(FPCB)의 3-캐비티 검사를 위한 흐름도이고, 도 6은 X축 스테이지의 우측에서 안착된 다수의 연성회로기판(60)이 검사될 때, X축 스테이지의 좌측에서 검사 완료된 다수의 연성회로기판(60)이 탈착되고, 검사될 다수의 연 성회로기판(60)이 안착되는 상태를 나타내는 도면이고, 도 7은 X축 스테이지의 좌측에서 안착된 다수의 연성회로기판(60)이 검사될 때, X축 스테이지의 우측에서 검사완료된 다수의 연성회로기판(60)이 탈착되고, 검사될 다수의 연성회로기판(60)이 안착되는 상태를 나타내는 도면이다.

먼저 최초 공정(S10)에서 도 6에 도시된 바와 같이, 도 6의 X축 스테이지의 좌측에서 X축 플레이트(410) 상의 안착용 지그(430)에 검사될 3개의 연성회로기판(60)이 안착된다(S20). 물론 공정의 진행에 따라 검사가 완료된 3개의 FPCB는 안착용 지그(430)에서 탈착되기도 한다.

안착용 지그(430)에 안착된 3개의 연성회로기판(60)은 진공발생기부(500)에서 발생된 진공압에 의해 캐비티의 지그가 온되고(S30), 제1의 에어 실린더부(400)가 X축 플레이트(410)를 X축 방향으로 이동(S35)시킨 후, 제2의 에어 실린더(601), 제3의 에어 실린더(611), 제4의 에어 실린더(621)가 하향 이동한다(S40).

또한 이와 동시에 안착용 지그(430)에 안착된 3개의 연성회로기판(60)과 접촉하는 접촉용 PCB(440)의 정합 상태를 검사하기 위해 CCD카메라(800)가 촬상을 개시하고(S50), 촬상된 상태가 LCD 모니터(700)에 표시되므로, 조작자가 정합의 상태를 용이하게 인식할 수 있게 된다. 이와 같은 안착용 지그(430)에 안착된 3개의 연성회로기판(60)과 접촉하는 접촉용 PCB(440)의 정합 상태는 3개의 연성회로기판(60)이 X축 플레이트에 안착될 때, 또는 핀블록 헤더(640)의 탐침용 핀과 접촉 핀 블록(450)의 각각의 핀이 접촉될 때에 판정할 수 있다(S60). 또한 이러한 판정은 LCD 모니터(700)에 미리 설정된 패턴과 촬상된 패턴을 비교하는 것에 의해 용이 하게 판정할 수도 있다. 즉 미리 설정된 패턴과 불일치하는 경우 경고음을 발생하게 하는 것에 의해 조작자가 용이하게 인식하도록 할 수도 있다.

단계 S60에서 접촉용 PCB(440)의 정합 상태가 정상으로 판정된 경우, 도 6의 X축 스테이지의 우측에서 제2의 에어 실린더(601), 제3의 에어 실린더(611), 제4의 에어 실린더(621)가 동시에 또는 순차적으로 하강하여 핀블록 헤더(640)의 탐침용 핀과 접촉 핀 블록(450)의 각각의 핀이 접촉하게 한다(S70). 또한 단계 S60에서 접촉용 PCB(440)의 정합 상태가 비정상으로 판정된 경우, 조작자가 접촉 핀 블록(450) 및 접촉용 PCB(440)와의 안착된 FPCB(60)의 정합을 조정하는 조절부(460)를 통해 정합시키면 된다(S80). 단계S80에서 조절부(460)를 통해 정합된 후 단계S70으로 진행한다.

그 후 제2의 에어 실린더부(600)에서 첫 번째의 FPCB의 소켓과 패드를 검사한다(S90). 즉, FPCB(60)의 전자부품으로서 저항, 커패시터, 리액터, 반도체 소자 등의 상테 및 결선 상태를 검사한다.

검사 결과가 정상으로 판정되면(S91), 단계 S92로 진행하여 제3의 에어 실린더부(610)에서 2번째의 FPCB의 소켓과 패드를 검사한다. 또한 단계 S91에서 비정상적인 상태로 판정되면, 불량 상태를 LCD 모니터(700)에 표시하고, 그 원인을 MCU에 저장한다(S93).

단계 S94에서 검사 결과가 정상으로 판정되면, 단계 S95로 진행하여 제4의 에어 실린더부(620)에서 3번째의 FPCB의 소켓과 패드를 검사한다. 또한 단계 S94에서 비정상적인 상태로 판정되면, 불량 상태를 LCD 모니터(700)에 표시하고, 그 원인을 MCU에 저장한다(S96).

그 후, 단계 S97에서 검사 결과가 정상으로 판정되면, 단계 S98로 진행하여 검사가 완료되며(S98), 비정상적인 상태로 판정되면, 불량 상태를 LCD 모니터(700)에 표시하고, 그 원인을 MCU에 저장한다(S99). 상기 실시예의 설명에서는 제2 내지 제4의 에어 실린더부(600∼620)가 각각 순차적으로 작동하는 과정으로 설명하였지만 제2 내지 제4의 에어 실린더부(600∼620)가 동시에 작동하도록 구성할 수 있음은 물론이다.

단계 S98에서 전기적 특성 검사가 완료되면, 제2의 에어 실린더(601), 제3의 에어 실린더(611), 제4의 에어 실린더(621)가 상향으로 이동한다(S100).

다음에 LCD 모니터(700)에는 제2 내지 제4의 에어 실린더부(600∼620) 각각의 캐비티에서의 검사결과에 따라 불량 원인 및 양품으로 판정된 FPCB(60)가 디스플레이되고(S110), 단계 S30으로 되돌아가 상술한 과정을 반복한다.

한편, 본 발명에 의한 검사 시스템이 상기의 단계 S90에서 단계 S110으로 이루어지는 일련의 전기적 특성을 검사하는 동안 도 5의 점선 블록내에서 이루어지는 바와 같이 도 7의 X축 스테이지의 우측 즉, 검사가 완료된 캐비티 지그는 진공이 오프되고(단계 S130), 작업자는 검사가 완료된 캐비티 지그에서 FPCB를 탈착시킨 후(단계 S140), 그 캐비티 지그에 새로운 FPCB를 안착시킨다(S150).

이와 같이 새로이 FPCB가 안착된 캐비티 지그는 단계 S30이 시작되기를 기다리게 되고, 검사 시스템에서 단계 S110이 이루어지면 새로이 FPCB가 안착된 캐비티 지그가 단계 S30으로 진행되어 캐비티 지그의 진공이 온되면서 상기에서 설명한 단 계 S35 이후로 진행된다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 다수의 캐비티를 구비한 연성회로기판의 검사 시스템 및 검사 방법에 의하면, 다수 개씩 2조로 검사함으로써, 검사시간의 지연이나 검사인력이 낭비를 제거할 수 있다는 효과가 얻어진다.

특히, 검사 시스템이 FPCB의 전기적인 특성을 자동으로 검사하고 있는 동안 작업자는 검사가 완료된 캐비티 지그의 FPCB를 탈착 및 안착시킴으로써, 작업자의 작업 효율을 높일 수 있다는 효과가 얻어진다.

또, 본 발명에 따른 다수의 캐비티를 구비한 연성회로기판의 검사 시스템 및 검사 방법에 의하면, 불량의 원인을 모니터할 수 있으므로, 연성회로기판의 불량 원인을 용이하게 파악할 수 있다는 효과도 얻어진다.

Claims (11)

1. 연성회로기판을 검사하는 검사 시스템에 있어서,

   연성회로기판을 다수 개 안착하여 X축의 좌우 방향으로 이동시키는 X축 스테이지와

   상기 다수의 연성회로기판을 검사하기 위해 Y축의 상하 방향으로 이동시키는 Y축 스테이지를 포함하고,

   상기 X축 스테이지에는 연성회로기판을 상기 다수 개씩 안착시키기 위한 2조의 안착용 지그를 포함하고,

   상기 2조의 안착용 지그중 어느 한 조에 안착된 상기 다수 개의 연성회로기판이 Y축 스테이지가 하향 이동되어 검사될 때, 다른 한 조의 안착용 지그에는 상기 다수 개의 연성회로기판이 탈착 및 안착되며,

   상기 다수 개의 연성회로기판의 검사는 상기 연성회로기판에 실장된 전자부품의 종류의 검사나 인쇄회로와 전자부품 간의 전기적 접속상태를 검사하는 것을 특징으로 하는 연성회로기판의 검사 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 각 조의 안착용 지그는 3개의 연성회로기판이 안착되는 지그인 것을 특징으로 하는 연성회로기판의 검사 시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 X축 스테이지는 제1의 에어 실린더부를 포함하고,

   상기 제1의 에어 실린더부는 상기 연성회로기판을 안착시키기 위한 안착용 지그를 포함하는 X축 플레이트, 상기 X축 플레이트를 X축으로 이송하기 위한 X축 로더 및 상기 연성회로기판을 상기 안착용 지그에 안착된 상태를 유지하기 위해 마련된 진공발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 연성회로기판의 검사 시스템.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 안착용 지그에 안착된 상기 연성회로기판과 접촉하는 접촉용 PCB,

   상기 안착된 상기 연성회로기판의 핀을 접촉시키는 접촉 핀 블록 및

   상기 접촉용 PCB와 상기 안착된 연성회로기판의 정합을 조정하는 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연성회로기판의 검사 시스템.
5. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 Y축 스테이지는 제2의 에어 실린더, 제3의 에어 실린더, 제4의 에어 실린더, 상기 제2 내지 제4의 에어 실린더를 각각 지지하며, 탐침용 핀이 마련된 핀블록 헤더, Y축 플레이트 상에 마련되어 상기 핀블록 헤더를 Y축 방향으로 상하 이동 안내하는 Y축 로더, 상기 탐침용 핀에 의해 탐침된 연성회로기판의 검사 상태를 디스플레이부로 전송하는 검사신호 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연성회로기판의 검사 시스템.
6. 제5항에 있어서,

   상기 다수의 연성회로기판은 상기 Y축 스테이지를 기준으로 하여 좌측 또는 우측에서 안착되거나 탈착되며,

   상기 X축 스테이지의 좌측에서 안착된 상기 다수의 연성회로기판이 검사될 때, 상기 X축 스테이지의 우측에서 검사완료된 다수의 연성회로기판이 탈착되고, 검사될 다수의 연성회로기판이 안착되며,

   상기 X축 스테이지의 우측에서 안착된 상기 다수의 연성회로기판이 검사될 때, 상기 X축 스테이지의 좌측에서 검사완료된 다수의 연성회로기판이 탈착되고, 검사될 다수의 연성회로기판이 안착되는 것을 특징으로 하는 연성회로기판의 검사 시스템.
7. 제6항에 있어서,

   상기 전자부품의 종류는 저항, 커패시터, 리액터, 반도체 소자 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 연성회로기판의 검사 시스템.
8. 다수의 연성회로기판을 연속적으로 검사하기 위해 상기 다수의 연성회로기판으로 이루어진 2조를 안착하여 X축의 좌우 방향으로 이동시키는 X축 스테이지와 상기 다수의 연성회로기판을 검사하기 위해 Y축의 상하 방향으로 이동시키는 Y축 스테이지를 이용한 연성회로기판의 검사 방법에 있어서,

   (a) 한 조의 연성회로기판이 Y축 스테이지에서 검사될 때, 다른 한 조를 상기 X축 스테이지에 안착하는 단계,

   (b) 상기 한 조의 연성회로기판이 Y축 스테이지에서 검사완료된 후, 상기 X축 스테이지를 좌측 또는 우측으로 이동하는 단계,

   (c) 다른 한 조의 연성회로기판이 Y축 스테이지에서 검사될 때, 상기 검사가 완료된 한 조를 상기 X축 스테이지에 탈착하고 또 다른 한 조를 상기 X축 스테이지에 안착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연성회로기판의 검사방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 단계(a) 내지 단계(c)는 연속적으로 반복되는 것을 특징으로 하는 연성회로기판의 검사방법.
10. 제9항에 있어서,

    상기 단계(a) 내지 단계(c)에서 검사된 상태는 디스플레이부에 표시되는 것을 특징으로 하는 연성회로기판의 검사방법.
11. 제10항에 있어서,

    상기 각각의 조에는 3개의 연성회로기판이 마련되는 것을 특징으로 하는 연성회로기판의 검사방법.

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