KR101174868B1

KR101174868B1 - 회로보드 테스트 시스템 및 이를 이용한 회로보드 테스트방법

Info

Publication number: KR101174868B1
Application number: KR1020070124129A
Authority: KR
Inventors: 송성호; 이해용; 이동규; 조영신
Original assignee: 주식회사 메디코아; 조영신; 송성호
Priority date: 2007-12-03
Filing date: 2007-12-03
Publication date: 2012-08-17
Also published as: KR20090057518A

Abstract

본 발명은, 적외선 카메라를 이용하여 불량가능성이 있는 부품들을 가려내고, 이 부품들에 대해서만 플라잉 프로브에 의한 전기적 검사를 수행함으로써, 정밀한 전기적 테스트를 가능하게 하면서도 테스트 시간을 현저히 줄일 수 있는 회로보드 테스트 시스템 및 이를 이용한 회로보드 테스트 방법에 관한 것이다.

적외선 카메라 및 플라잉 프로브 어셈블리를 이용하여 회로보드를 테스트하는 시스템으로서, 상기 적외선 카메라를 이용하여 측정보드의 열 영상을 획득하는 카메라부; 상기 열 영상을 기초로 상기 측정보드 내의 부품들 중 열적 불량 부품을 검출해내고, 상기 플라잉 프로브 어셈블리를 상기 열적 불량 부품의 위치로 이동시키기 위한 제어신호를 출력하는 제어부; 및 상기 플라잉 프로브 어셈블리를 포함하고, 상기 제어신호를 기초로 상기 열적 불량 부품의 위치로 이동하여 상기 열적 불량 부품에 전기 신호를 가하고 이에 따른 전기적 출력신호를 검출한 후 이를 상기 제어부로 전송하여 상기 제어부가 상기 열적 불량 부품들 중 전기적 불량 부품을 검출할 수 있도록 하는 정밀 테스트부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 회로보드 테스트 시스템 및 이를 이용한 회로보드 테스트 방법이 제공된다.

회로보드, 측정보드, 적외선 카메라, 플라잉 프로브, 열 영상

Description

회로보드 테스트 시스템 및 이를 이용한 회로보드 테스트 방법 {SYSTEM FOR TESTING CIRCUIT BOARD AND METHOD FOR TESTING CIRCUIT BOARD USING THE SYSTEM}

본 발명은 회로보드 테스트 시스템 및 이를 이용한 회로보드 테스트 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적외선 카메라를 이용하여 불량가능성이 있는 부품들을 가려내고, 이 부품들에 대해서만 플라잉 프로브에 의한 전기적 검사를 수행함으로써, 정밀한 전기적 테스트를 가능하게 하면서도 테스트 시간을 현저히 줄일 수 있는 회로보드 테스트 시스템 및 이를 이용한 회로보드 테스트 방법에 관한 것이다.

최근 과학기술이 발전함에 따라 표준 규격의 회로보드에 장착되는 부품의 종류와 수가 기하급수적으로 증가하고 있다. 이에 따라 회로보드에 포함되는 부품들의 양불량을 보다 쉽게 검출해내기 위한 노력이 활발히 진행되고 있다.

회로보드의 부품들을 테스트하는 장치 중 하나로서 IR 인서키트 테스터가 있다. 상기 IR 인서키트 테스터는 지그에 회로보드를 고정시켜 이를 적외선 카메라를 이용하여 촬영한 후, 획득된 열 영상을 판독함으로써 회로보드 내의 열적 불량 부품을 검출해내는 방식이다.

그러나, 상기 IR 인서키트 테스터에서는 고정된 지그를 사용함으로써 측정하고자 하는 보드마다 고정지그를 만들기 위한 비용이 추가되며, 또한 어느 부분을 테스트포인트로 하여 지그를 고정시킬 것인가를 측정 전에 가능성이 있는 테스트포인트 부분 등을 미리 선정하여 고정지그를 만들어야 하는 문제가 대두되어, 적외선 카메라를 이용하여 측정한 결과와의 연관성 등이 불명확하다.

또한, 적외선 카메라만을 이용하여 회로보드를 테스트하므로 그 결과는 부품의 열 또는 온도에만 의존하게 되고, 이에 따라 정밀한 테스트가 불가능한 문제가 있다. 즉, 회로보드 내의 부품들은 전기적으로 검사하여야만 실제 불량 여부를 정확하게 알 수 있으나, 열 또는 온도에만 의존하므로, 현실적으로 각기 다른 테스트 환경에 놓여지는 부품에 있어서, 상기 환경 등의 모든 변수를 고려하여 열 또는 온도의 열 특성과 전기특성간의 관계를 특정하여 전기적 오류를 검출하기는 현실적으로 불가능하다.

또한, 열 또는 온도는 다른 부품에 의한 영향일 수도 있는데, 이러한 열 또는 온도만으로 오류 여부를 검출하게 되면 여러 부품들 중에서 실제 불량부품을 선정해 내기가 어려워진다.

또한, 소프트웨어의 잘못에 의해서도 달라지는 등 현실적인 문제가 대두되게 되어 분석을 어렵게 한다.

이러한 문제 때문에, 플라잉 프로브(flying probe)라고 불리는 이동형 측정 프로브를 이용하여 회로보드 내의 부품들에 대해 전기적 오류를 검출하는 방식이 제안되었다.

상기 플라잉 프로브를 이용하는 회로보드 테스트 시스템은 전기적인 부품 검사를 정밀하게 수행할 수 있는 장점이 있으나, 소수의 플라잉 프루브로 보드상의 수많은 부품을 측정하여야 하기 때문에 상대적으로 많은 테스트시간을 요하며, 그 비용 또한 증가하는 문제가 있다.

따라서, 회로보드 내의 부품에 대해 정밀도 높은 전기적 검사를 실시할 수 있으면서도, 테스트시간을 절약하고 테스트 부품의 비용을 절감할 수 있는 기술에 대한 개발이 요구된다.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로, 적외선 카메라를 이용하여 불량가능성이 있는 부품들을 가려내고, 이 부품들에 대해서만 플라잉 프로브에 의한 전기적 검사를 수행하므로, 정밀한 전기적 검사를 가능하게 하는 동시에 테스트 시간이 현저히 줄일 수 있는 회로보드 테스트 시스템 및 이를 이용한 회로보드 테스트 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 플라잉 프로브라는 자유롭게 이동이 가능한 측정용 프루브를 이용함으로써 많은 테스트포인트를 위한 고정 지그의 필요성을 없에고, 신호인가를 위한 소규모의 지그시스템만을 사용하여 추가 비용의 문제를 없앨 수 있는 회로보드 테스트 시스템 및 이를 이용한 회로보드 테스트 방법을 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 측정보드를 적외선 촬영하여 열 영상을 획득하는 카메라부, 측정보드 내의 부품에 전기 신호를 가하고 이에 따른 전기적 출력 신호를 측정하는 정밀 테스트부, 및 상기 카메라부에 의해 획득된 열 영상과 상기 정밀 테스트부에 의해 측정된 전기적 출력 신호를 기초로 상기 측정보드 내의 부품에 대한 열적 불량과 전기적 불량을 검출해내는 제어부를 포함하는 회로보드 테스트 시스템으로서, 상기 카메라부는, 상기 적외선 카메라를 Z축 방향으로 상하 이동시키는 카메라 위치제어 모터; 상기 제어부로부터의 카메라 위치제어신호에 따라 상기 카메라 위치제어 모터를 구동하는 모터구동신호를 출력하는 카메라 위치제어 모듈; 및 상기 카메라 위치제어 모터에 따라 위치가 제어되어 상기 측정보드를 적외선 촬영하고 획득된 열 영상정보를 상기 제어부로 전달하는 적외선 카메라를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 열 영상정보를 기초로 열적 불량 부품을 검출해내고 정밀 테스트부가 상기 열적 불량 부품의 위치로 이동할 수 있도록 하는 제어신호를 출력하고, 상기 정밀 테스트부는, 상기 열적 불량 부품의 전기적 불량 여부를 검출하는 플라잉 프로브; 상기 제어신호에 따라 상기 플라잉 프로브를 X축 방향, Y축 방향, 또는 Z축 방향으로 이동시키는 모션 제어부; 상기 플라잉 프로브에 구비되며 상기 열적 불량 부품에 전기 신호를 가하고 이에 따른 전기적 출력신호를 획득하는 전기신호 측정부; 및 상기 획득된 전기적 출력신호를 상기 제어부로 전송하는 플라잉 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는, 회로보드 테스트 시스템이 제공된다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 적외선 카메라 및 플라잉 프로브 어셈블리를 이용하여 회로보드를 테스트하는 시스템으로서, 상기 적외선 카메라를 이용하여 측정보드의 열 영상을 획득하는 카메라부; 상기 열 영상을 기초로 상기 측정보드 내의 부품들 중 열적 불량 부품을 검출해내고, 상기 플라잉 프로브 어셈블리를 상기 열적 불량 부품의 위치로 이동시키기 위한 제어신호를 출력하는 제어부; 및 상기 플라잉 프로브 어셈블리를 포함하고, 상기 제어신호를 기초로 상기 열적 불량 부품의 위치로 이동하여 상기 열적 불량 부품에 전기 신호를 가하고 이에 따른 전기적 출력신호를 검출한 후 이를 상기 제어부로 전송하 여 상기 제어부가 상기 열적 불량 부품들 중 전기적 불량 부품을 검출할 수 있도록 하는 정밀 테스트부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 회로보드 테스트 시스템이 제공된다.

상기 회로보드 테스트 시스템은, 상기 열적 불량 부품의 리스트 및 상기 전기적 불량 부품의 리스트를 출력하는 입출력부를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 열 영상 또는 상기 전기적 출력신호를 기초로 열적 불량 부품 또는 전기적 불량 부품을 검출하는 데에 기준이 되는 열적 정상범위 또는 전기적 정상범위를 저장하는 데이터베이스를 포함할 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 측정보드 내에 포함되는 부품들의 열적 불량 및 전기적 불량을 검출하는 데에 기준이 되는 열적 정상범위 데이터베이스 및 전기적 정상범위 데이터베이스를 구축하는, 회로보드 테스트 시스템의 기준 데이터베이스 구축 방법으로서, 상기 회로보드 테스트 시스템을 초기화단계; 상기 측정보드 내에 포함되는 부품종류 및 위치에 따른 부품정보 데이터베이스를 작성하여 측정보드의 정보를 입력하는 측정보드 정보입력단계; 상기 측정보드의 시험순서정보를 입력하기 위해 시험순서표 데이터베이스를 작성하는 시험순서표 작성단계; 학습용 보드를 인가하는 학습용보드 인가단계; 상기 학습용 보드들을 적외선으로 촬영하여 열 영상을 획득하는 단계; 상기 획득된 열 영상을 기초로 상기 학습용 보드 내의 부품들의 정상범위를 설정하여 각 부품의 열 정상범위 데이터베이스를 구축하는 단계; 플라잉 프로브를 이용하여 상기 학습용 보드 내의 부품들에 대한 전기적 특성을 측정하는 단계; 상기 측정된 전기적 특 성을 기초로 상기 학습용 보드 내의 부품들의 정상범위를 설정하여 각 부품의 전기적 정상범위 데이터베이스를 구축하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 회로보드 테스트 시스템의 기준 데이터베이스 구축 방법이 제공된다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 측정보드 내에서 열적 불량 부품 및 전기적 불량 부품을 검출하기 위한 카메라부 및 정밀 테스트를 포함하는 회로보드 테스트 시스템을 이용한 회로보드 테스트 방법으로서, 상기 회로보드 테스트 시스템을 초기화하는 단계; 상기 측정보드의 바코드를 판독하는 바코드 입력단계; 테스트하려는 상기 측정보드를 인가하는 측정보드 인가단계; 상기 측정보드의 전원부 단락검사를 하는 단락검사 단계; 상기 단락검사 단계의 검사결과, 상기 측정보드가 전원부단락검사에 통과하면, 상기 측정보드에 전원을 인가하는 전원 인가단계; 상기 전원 인가단계에서 전원이 인가된 상기 측정보드를 상기 카메라부에 포함되는 적외선카메라로 촬영하여 열 영상을 획득하는 열영상 획득단계; 상기 열영상 획득단계에서 얻어진 열 영상정보로부터 상기 측정보드의 부품별 온도계산을 하는 부품별 온도계산단계; 상기 부품별 온도계산단계의 계산결과를 기초로 상기 측정보드 내의 부품별 온도를 검사하는 온도검사단계; 상기 온도검사단계의 검사결과로부터 상기 측정보드에서 열적 정상범위를 벗어난 열적 오류 부품이 있으면, 상기 정밀 테스트부를 상기 열적 오류 부품이 위치하는 곳으로 이동시켜 상기 열적 오류 부품에 전기 신호를 입력하고 이에 따른 전기적 출력신호를 획득하는 전류/전압 측정 단계; 상기 전류/전압 측정 단계에서 획득된 전기적 출력신호를 기초로 상기 열적 오류 부품들에 대한 전기적 특성을 검사하는 전기 특성 검사 단계; 상기 전기 특성 검사 단계의 결과로부터 상기 측정보드에서 전기적 정상범위를 벗어난 전기적 오류 부품이 있으면 전기적 오류 부품임을 출력하는 전기적 오류 출력 단계; 및 상기 전기적 오류 부품을 수리하는 수리 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 회로보드 테스트 방법이 제공된다.

상기 회로보드 테스트 방법은, 상기 단락검사 단계의 검사결과, 상기 측정보드가 전원부단락검사에 통과하지 못하면, 기 설정된 전압의 최대 인가시간 지연설정에 따라 전원부오류 메시지를 출력하고 종료하는 전원부오류 출력단계를 더 포함할 수 있다.

상기 온도검사 단계는, 상기 부품별 온도계산단계의 계산결과를 상기 부품의 열적 정상범위에 대한 데이터와 비교함으로써 수행될 수 있다.

상기 전기 특성 검사 단계는, 상기 부품별 전기적 출력신호를 상기 부품의 전기적 정상범위에 대한 데이터와 비교함으로써 수행될 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 적외선 카메라를 이용하여 측정보드의 열 영상을 획득하고, 열적 불량 부품의 리스트를 획득하는 열적 검사 단계; 플라잉 프로브를 이용하여 상기 열적 불량 부품들 중 전기적 불량 부품의 리스트를 획득하는 전기적 검사 단계; 및 상기 전기적 불량 부품을 수리하는 수리단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 회로보드 테스트 방법이 제공된다.

상기 회로보드 테스트 방법은, 상기 수리단계 이후에, 적외선 카메라를 이용하여 상기 측정보드의 열 영상을 획득하여 최종적으로 양불량 여부를 판단하는 재 점검단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 적외선 카메라를 이용하여 불량가능성이 있는 부품들을 가려내고, 이 부품들에 대해서만 플라잉 프로브에 의한 전기적 검사를 수행하므로, 정밀한 전기적 검사가 가능한 동시에 플라잉 프로브가 모든 부품을 검사할 필요가 없어져 테스트 시간이 현저히 줄어든다.

또한, 플라잉 프로브라는 자유롭게 이동이 가능한 측정용 프루브를 이용함으로써 많은 테스트포인트를 위한 고정 지그의 필요성은 없어지게 되며, 신호인가를 위한 소규모의 지그시스템만이 필요하여 보드테스트시에 발생하는 추가 비용의 문제가 사라지게 된다.

이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시형태를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 회로 보드테스트 시스템의 구성을 나타내는 구성도이다.

도 1에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 회로 보드테스트 시스템은, 랙(rack)부(10), 제어부(30), 카메라부(40), 입출력부(50), 릴레이부(20), 정밀테스트부(70)를 포함한다.

랙부(10)는 디지털멀티미터(DMM; 11)와 전원공급장치(12)를 포함한다. 전원공급기(12)는 양불량을 측정하고자 하는 전기회로 보드(이하, '측정보드' 라 함)에 전원을 공급한다.
전원공급기(12)는 무정전 전원공급기(UPS)를 사용하며, 측정보드를 테스트하는 중 정전 등에 의해 측정보드의 부품이 망가지는 것을 예방한다. 한편, 전원공급기(12)에 의해 전원이 공급되면 측정보드는 동작을 하게 되고 온도가 상승하게 된다.
디지털멀티미터(11)는 테스트 중인 측정보드의 연결상태를 검사하여 측정보드가 단락(쇼트)되어 있는지 여부를 판단한다. 즉, 디지털멀티미터(11)는 지그(21)에 장착되는 측정보드에서 측정프로브를 통해 검출된 측정신호를 릴레이 세트(22)를 통해 수신하며, 이로부터 측정보드의 단락여부를 검출하고, 그 결과를 릴레이 인터페이스부(32)를 통해 연산처리부(33)로 전송한다.

지그(21)는 측정보드를 고정하여 소정의 장소에 위치시킨다. 지그(21)는 연산처리부(33)로부터 릴레이 인터페이스(32), 릴레이제어부(23), 릴레이 세트(22)를 통해 수신되는 지그제어신호에 따라 소정의 위치로 이동하여 측정보드를 고정한다. 또한, 지그(21)는 전원공급 프로브를 구비하며, 이 프로브는 전원공급기(12)로부터 릴레이 세트(22)를 통해 전원공급 프로브로 전원을 송신하도록 연결되어 있으며, 또한 이 프로브는 측정보드의 전원부와도 연결되어 측정보드로 전원공급을 할 수 있다.

릴레이부(20)는 릴레이제어부(23) 및 릴레이세트(22)를 포함한다. 릴레이세트(22)는 측정보드마다 별도의 지그(21) 상에 놓여지게 하기 위한 것으로, 이는 릴레이제어부(23)로부터의 구동신호에 의해 동작 제어되며, 릴레이세트(22)위에 배선이 제어됨으로써 상기 동작이 수행될 수 있다. 릴레이제어부(23)는 제어부(30)로부터의 릴레이제어신호에 따라 릴레이세트(22)의 구동신호를 출력한다.

릴레이 세트(22)는 다수의 릴레이로 이루어져 있고, 크게 전원 릴레이와 신호 릴레이들로 나누어진다. 릴레이는 온/오프(ON/OFF)에 따라 도통과 불통을 하는 소자로, 전원 릴레이는 측정보드에 전원을 공급하기위한 것이고, 신호 릴레이는 측정 프로브가 접촉되어 있는 곳의 신호를 측정하고자 하는 것이다. 즉, 측정보드에 전원이 공급되어 측정보드가 작동되면, 이 동작중인 측정보드로부터 측정 프로브를 통해 신호를 측정하고, 이 측정된 신호는 릴레이 세트(22)를 통해 디지털멀티미터(11)로 송신된다. 또한, 릴레이 세트(22)는 연산처리부(33)로부터 릴레이 제어부(23)를 통해 수신된 지그제어신호를 지그(21)로 송신한다.

릴레이 제어부(23)는 연산처리부(33)로부터의 릴레이 제어신호를 릴레이 인터페이스(32)를 통해 수신한다. 릴레이 제어부(23)는 마이크로프로세서를 구비하여 릴레이 세트(22)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다.

카메라부(40)는 동작 중 온도가 상승된 측정보드를 적외선카메라(41)를 이용하여 촬영하며, 측정보드의 열분포를 화상신호로 하여 제어부(30)로 출력한다. 카메라부(40)는 적외선카메라(41), 카메라 위치제어모듈(42), 카메라 위치제어 모터(43)를 구비한다.

적외선 카메라(41)는 카메라 위치제어 모터(43)에 의해 Z축 방향을 따라 상하로 이동하여 측정보드의 열 화상을 촬영할 수 있다. 적외선 카메라(41)에 의해 촬영되는 열화상은 제어부(30)의 외부장비제어부(31)로 전송된다.

카메라 위치제어 모듈(42)은 제어부(30)로부터의 카메라 위치제어신호를 수신하고, 이에 따라 카메라 위치제어 모터(43)의 모터구동 신호를 출력한다.

카메라 위치제어 모터(43)는 적외선 카메라(41)를 Z축 방향으로 상하 이동시키는 모터로서, 카메라 위치제어 모듈(42)로부터 수신된 모터구동신호에 따라 모터를 구동한다. 카메라 위치제어 모터(43)가 구동되면 그에 따라 적외선 카메라(41)는 상하로 이동하게 되며, 이렇게 함으로써 각 측정보드에 맞게 적외선 카메라(41)의 높낮이와 렌즈의 초점이 제어된다. 한편, 카메라부(40)는 측정보드의 열화상 촬영을 위한 온도센서 등을 포함할 수 있다.

제어부(30)는 카메라부(40)로부터 수신된 열화상 신호를 연산처리하여 측정보드에 실장된 각 부품의 온도변화를 측정하여, 그 부품의 열적인 양불량과 신뢰성을 판별하고, 불량이 있다고 판단된 부품의 위치에 플라잉 프로브를 이동시켜 전기적인 테스트를 함으로써 정밀테스트를 가능하게 하며, 측정된 결과를 입출력부(50)에 있는 프린터(51) 등의 출력수단으로 출력한다.

이러한 제어부(30)는 외부장비 제어부(31), 릴레이 인터페이스(32), 연산처리부(33), 카메라 인터페이스(34), 프린터 인터페이스(35), 바코드 리더 인터페이스(36)를 포함할 수 있다.

외부장비 제어부(31)는 적외선카메라(41)로부터 수신된 화상신호를 디지털 신호로 변환하여 연산처리부(33)로 전송한다. 또한, 외부장비 제어부(31)는 도시되지는 않았지만, 디지털멀티미터(11)와 상호작용하여 전원공급기(12)로부터의 전압, 전류 등을 읽어들여 연산처리부(33)로 전송할 수도 있다.

연산처리부(33)는 데이터베이스(D/B; 37)로부터 측정보드의 각 부품종류 및 위치에 대한 정보를 읽어들이고, 카메라부(40)로부터 외부장치 제어부(31)를 통해 수신된 화상신호를 연산처리하여 측정보드에 실장된 각 부품의 온도변화를 측정하여, 그 부품의 열적인 양불량과 신뢰성을 판별한다. 이러한 판별에 따라 열적 불량 부품의 리스트가 획득될 수 있다. 적외선 카메라(41)를 이용하여 판단한 열적인 양불량 상태의 결과는 입출력부(50)에 포함되는 프린터(51) 또는 서멀(thermal) 프린터 등의 출력수단을 통해 출력될 수 있다.

한편, 연산처리부(33)는 열적 불량 리스트에 포함되는 부품이 위치하는 곳으로 플라잉 프로브가 이동하여 전기적인 정밀검사를 가능하게 하기 위한 플라잉 프로브 어셈블리(75) 제어신호를 플라잉 인터페이스(71)에 출력한다. 이 제어신호에 따라 정밀 테스트부(70)의 플라잉 프로브 어셈블리(75)는 상기 불량가능성이 있는 부품이 위치하는 곳으로 이동하게 되고, 전기신호 측정부(77)는 상기 부품에 전기신호를 입력시키고 이에 따른 전기적 출력신호(진압, 전류 등)를 플라잉 인터페이스(71)를 통해 연산제어부(33)로 출력한다. 연산제어부(33)는 상기 전기적 출력신호를 기초로 하여 부품의 전기적 오류 여부를 판단한다. 부품의 오류 여부 또는 양불량 상태의 측정 결과는 입출력부(50)의 다양한 출력수단을 통해 출력될 수 있다.

또한, 연산처리부(33)는 카메라 인터페이스(34)를 통해 카메라 위치제어 모듈(42)로 적외선카메라(41)의 위치제어신호를 전송하며, 릴레이 인터페이스(32)를 통해 디지털멀티미터(11), 전원공급기(12), 릴레이제어부(23)로 각 제어신호를 전송하며, 플라잉 인터페이스(71)에 플라잉 프로브 어셈블리(75) 제어신호를 전송한다.

데이터베이스(37)는 보드 도면파일 데이터베이스, 부품정보 데이터베이스, 시험순서표 데이터베이스, 정상범위 데이터베이스를 포함할 수 있다.

보드 도면파일 데이터베이스는 각 측정보드의 도면파일에 대한 데이터베이스이다. 부품정보 데이터베이스는 측정보드의 도면에서 각 위치에 따른 부품의 종류에 대한 데이터 베이스이다. 즉, 지그(21)에 의해 고정된 측정보드의 정보를 입력하기 위해, 보드 도면파일 데이터베이스로부터 그래픽 또는 영상변환정보를 설정하고, 캐드파일로서 위치정보인 부품종류 및 위치를 부품정보 데이터베이스로 작성한다. 부품정보 데이터베이스에는 각 부품에 대해 영역, 종류 및 열 정상범위에 대한 데이터베이스로서 영상으로는 시간별 열영상이 저장된다.

시험순서표 데이터베이스는 측정보드의 시험순서정보가 저장된 데이터베이스이다. 시험순서표 데이터베이스는 시각, 릴레이번호, 릴레이정보, 릴레이상태, 커런트 리미트, 측정항목, 최소값, 최대값 및 동작상태를 시각별로 나열한 표이다.

정상범위 데이터베이스는 부품의 열적 양불량 상태를 판단하기 위한 열정상범위 및 전기적 양불량 상태를 판단하기 위한 전기적정상범위를 저장한다. 열정상범위의 획득은 정상보드를 이용하여 열영상을 획득한 후 부품의 정상 온도데이터 범위를 구함으로써 이루어질 수 있고, 전기적정상범위의 획득은 각 부품의 제조사에서 주어지는 데이터북을 이용하거나 플라잉 프로브를 이용하여 정상보드의 각 부품을 전기적으로 측정함으로써 이루어질 수 있다.

정밀 테스트부(70)는 카메라부(40)의 적외선 카메라(41)에 의해 획득된 측정보드의 열 영상을 기초로 연산처리부(33)에서 열적 불량으로 판단된 부품을 전기적으로 정밀 검사하기 위한 구성요소이다.

정밀 테스트부(70)는 플라잉 인터페이스(71), 모션 제어부(73), 프로브 어셈블리(75) 및 전기신호 측정부(77)를 포함한다.

플라잉 인터페이스(71)는 연산처리부(33)로부터의 플라잉 프로브 어셈블리(75) 제어신호를 모션제어부(73)로 전송한다. 연산처리부(33)는 카메라부(40)의 적외선 카메라(41)에 의해 얻어진 열 화상을 기초로 열적으로 불량 상태에 있는 부품을 검출해내고, 전기적 정밀검사를 위해 플라잉 프로브 어셈블리(75)가 그 부품의 위치로 이동할 수 있도록 하는 제어신호를 플라잉 인터페이스(71)로 전송한다.

모션 제어부(73)는 플라잉 프로브 어셈블리(75)를 열적 불량 상태에 있는 부품의 위치로 이동시킨다. 프로브 어셈블리(75)는 모터를 통해 로봇암 등에 연결될 수 있고, 모션 제어부(73)는 연산처리부(33)로부터의 제어신호에 따라 프로브 어셈블리(75)를 X축 방향, Y축 방향, 또는 Z축 방향으로 이동시켜 전기적으로 정밀 검사를 할 부품의 위치로 이동시킨다.

프로브 어셈블리(75)는 부품을 전기적으로 정밀 테스트하기 위한 전기신호 측정부(77)를 장착하고 있다. 프로브 어셈블리(75)가 테스트할 부품의 위치로 이동하면 전기신호 측정부(77)는 해당 부품에 전기적 신호를 입력하고 이에 대한 전기적 응답, 즉, 출력신호(전압, 전류 등)를 획득하여 플라잉 인터페이스(71)를 통해 연산처리부(33)로 전송한다. 연산처리부(33)는 상기 전기적 출력신호를 기초로 데이터베이스(37)에 저장된 전기적정상범위 데이터와 비교하여 해당 부품의 전기적 오류를 검출해낸다.

입출력부(50)는 프린터(51) 등의 출력수단 및 바코드 리더(52)를 포함한다. 프린터(51)는 연산처리부(33)로부터 프린터 인터페이스(35)를 통해 수신한 측정보드의 시험결과를 출력한다. 바코드 리더(52)는 측정보드들의 바코드를 판독하여 바코드리더 인터페이스(36)을 통해 마이컴 연산처리부(33)로 전송한다.

도 2는 본 발명의 회로보드 테스트 시스템의 회로 테스트를 위한 데이터베이스의 구축과정을 설명하는 흐름도이다.

먼저, 릴레이 세트(22), 적외선 카메라(41), 플라잉 프로브 어셈블리(75), 및 프로브 전기신호 측정부(77) 등을 초기화 한다(S100). 즉, 운영자가 스타트 및 스톱 스위치를 통해 검사 시작 명령을 내리면, 제어부(30)의 연산처리부(33)는 릴레이 인터페이스(32)를 통해 릴레이 제어부(23)로 릴레이 제어신호의 초기설정치를 송신하여 초기화시키며, 카메라 인터페이스(34)를 통해 카메라 위치제어 모듈(42)로 카메라 위치제어신호의 초기설정치를 초기화시고, 플라잉 인터페이스(71)를 통해 프로브 어셈블리(75) 및 전기신호 측정부(77)를 초기화시킨다. 이에 따라 상기 구성요소들이 초기화될 수 있다.

다음으로, 측정보드의 보드 도면파일 데이터베이스로부터 부품종류 및 위치에 따른 부품정보 데이터베이스를 작성하여 측정보드의 보드정보를 입력한다(S120). 즉 지그(21)에 고정된 측정보드정보를 입력하기 위해, 보드 도면파일 데이터베이스로부터 그래픽 또는 영상변환정보를 설정하고, 캐드파일로서 위치정보인 부품종류및 위치를 부품정보 데이터베이스에 작성한다.

그 후, 측정보드의 시험순서정보를 입력하기 위해 시험순서표 데이터베이스를 작성한다(S140). 시험순서표 데이터베이스는 시간별로 시험순서에 대해 작업자 에 의해 임의적으로 셋팅된다.

다음으로, 학습용 보드를 인가한다(S160). 시간별 부품별 온도에 대한 정상범위를 검출하기위해, 이미 시험되어 정상 보드임이 확인된 약 20장 정도의 학습용 보드를 인가한다.

인가된 학습용 보드들을 검사한 후 이에 따른 열영상정보를 제어부(30)의 연산처리부(33)에서 획득한다(S180). 그 후, 연산처리부(33)에서 획득된 정보들로부터 디지털멀티미터(11)에서 측정되는 부품의 정상범위를 설정하여 각 부품의 열적 정상범위 데이터베이스를 구축한다(S200). 이때, 각 부품의 열정상범위 데이터베이스들을 이용하여 각 부품별 온도정상 범위설정을 티칭화면으로 표시해줄 수도 있다.

그 후, 학습용 보드들에 포함되는 부품들에 대한 전기적 특성에 대한 라이브러리가 있는지 여부를 판단한다(S210).

만약, 전기적 특성 라이브러리가 있다면, 라이브러리 데이터를 설치하여(S220), 전기적 정상범위 데이터베이스를 구축한다.

반면, 전기적 특성 라이브러리가 없다면, 연산처리부(33)는 플라잉 인터페이스(71)를 통해 플라잉 프로브 어셈블리(75) 제어신호를 전송하고, 플라잉 프로브 어셈블리(75)는 각 부품의 위치로 이동하여 전기신호 측정부(77)를 통해 해당 부품의 전기적 입출력 특성을 획득한 후 연산처리부(33)로 전송하고, 연산처리부(33)는 이를 기초로 하여 부품의 전기적 특성을 측정한다(S230).

그 후, 연산처리부(33)에서 획득된 부품의 전기적 특성에 관한 정보들로부터 부품의 전기적 정상범위를 설정하여 각 부품의 전기적 정상범위 데이터베이스를 구축한다(S240). 이때, 전기적 정상범위 데이터 베이스는 셋업 화면 등을 통해 표시될 수 있다.

도 3은 본 발명의 회로보드 테스트 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

먼저, 회로보드 테스트 시스템을 초기화한다(S300). 즉, 새로운 지그(21)가 설계되면 회로보드 테스트 시스템으로 시험하기 위한 각종 정보를 셋업한다. 적외선카메라(41), 프로브 어셈블리(75), 및 전기신호 측정부(77) 등을 초기화한다.

그 후, 측정 보드의 바코드를 입력한다(S320). 바코드 리더(52)는 바코드리더 인터페이스(36)을 통해 측정보드의 바코드를 연산처리부(33)로 송신한다. 연산처리부(33)는 입력된 바코드로부터 측정보드의 아이디를 판독해낸다.

다음으로, 테스트하려는 측정보드를 지그(21)위에 인가하고 스타트스위치를 누른다(S340). 이때 지그(21)가 록킹(locking) 되어 측정보드가 고정될 수 있다. 입력된 측정보드의 정보에서 가이드 홀위치와, 부품정보로써 각 부품위치, 크기, 종류 및 세부정보를 확인하게 된다.

그 후, 지그(21)에 인가된 측정보드의 전원부 단락검사를 한다(S360). 즉, 지그에 측정보드가 장착되고 스타트스위치가 눌러지면 도어가 닫히고 시험순서표 데이터베이스에 의거하여 전원부 단락검사, 즉 전원부 방전, 전원부 저항측정, 측정값이 정상범위 내에 있는 지의 여부를 측정한다. 여기서, 상기 시험순서표 데이터베이스는 시각, 릴레이번호, 릴레이정보, 릴레이상태, 커런트리미트, 측정항목, 최소값, 최대값 및 동작상태를 시각별로 나열한 표이다.

만약, 측정보드가 전원부단락검사에 통과하지 못하면, 기 설정된 전압의 최대 인가시간 지연설정에 따라 전원부오류임을 프린터(51) 등의 출력수단으로 출력하고 테스트를 종료한다(S370). 이와 같은 전원부오류 메시지에는 측정보드에서 전원오류의 위치에 대한 정보를 포함할 수 있다.

한편, 측정보드가 전원부단락검사에 통과하면, 측정보드에 전원을 인가한다(S380). 즉, 전원공급기(12)로부터 릴레이 세트(22)를 통해 지그(21)에 장착된 측정보드에 전원을 인가한다. 어떤 전원공급을 언제 인가할 것인지는 시험순서표 데이터베이스에 저장되어 있으며, 시험순서표 데이터베이스에 저장되어 있는 각 측정보드에 대한 데이터에 따라 각 측정보드에 전원이 인가된다.

그 후, 적외선 카메라(41)를 통해 측정보드의 열영상을 획득한다(S400). 즉, 측정보드에 전원이 인가되어 측정보드가 구동되면 측정보드의 온도가 올라가게 되는데, 적외선 카메라(41)는 측정보드를 열 촬영하여 외부장비 제어부(31)를 통해 연산처리부(33)로 열영상 정보를 송신한다.

연산처리부(33)는 부품정보 데이터베이스에 저장된 데이터를 이용하여 부품별 온도계산을 한다(S420). 즉, 연산처리부(33)는 적외선카메라(41)로부터 외부장비 제어부(31)를 통해 수신된 열영상 정보를 기초로 부품정보 데이터베이스를 이용하여 측정보드의 각 부품별 온도를 계산한다.

한편, 열정상범위 데이터베이스를 이용하여 부품별 온도검사를 수행한다(S440). 즉, 연산처리부(33)는 측정보드의 각 부품별 온도가 계산되면, 열적 정 상범위 데이터베이스를 이용하여 측정보드에 포함되는 각 부품이 열정상범위내에 있는지를 판단한다. 이에 따라, 측정보드에 포함되는 부품들 중 열적 정상범위를 벗어난 부품이 있는지 여부를 판단할 수 있다(S460).

만약, 측정보드에 열적 정상범위를 벗어난 부품이 없다면, 불량가능성이 있는 부품이 없다는 것이기 때문에, 회로 테스트를 종료한다.

반면, 측정보드에 열적 정상범위를 벗어나는 부품이 있다면, 불량가능성이 있는 부품이 존재한다는 것이기 때문에, 정밀 테스트부(70)의 플라잉 프로브 어셈블리(75)와 전기신호 측정부(77)를 이용하여 상기 열적 정상범위를 벗어난 온도 오류 부품을 전기적으로 테스트하기 시작한다(S470).

먼저, 연산처리부(33)로부터 플라잉 인터페이스(71)를 통한 플라잉 프로브 어셈블리 제어신호에 의해 프로브 어셈블리(75)가 온도 오류 부품들이 위치하는 곳으로 이동하게 되고, 전기신호 측정부(77)가 해당 부품에 전기적 신호(전류, 전압 등)를 입력하고 이에 따른 전기적 출력 신호를 측정하여(S480), 플라잉 인터페이스(71)를 통해 연산처리부(33)로 전송한다.

연산처리부(33)는 측정된 전기적 신호, 즉, 전류 및 전압 신호를 기초로 하여 해당 부품의 전기적 특성을 검사한다(S490). 이때, 전기적 정상범위 데이터베이스의 데이터들과 비교하여 전기적 특성을 파악할 수 있다.

연산처리부(33)는 상기 검사를 통해 온도 오류 부품들 중 전기적 정상범위를 벗어나는 부품이 있는지 여부를 판단한다(S500).

만약, 전기적 정상범위를 벗어나는 부품이 없다면, 불량 부품이 없다는 것이 기 때문에 테스트를 종료한다.

한편, 전기적 정상범위를 벗어나는 부품이 있다면, 프린터(51) 등의 출력수단을 이용하여 해당 부품이 전기적 특성 오류임을 출력하고(S520), 오류 부품이 수리가능한지 여부를 판단한다(S540).

수리가 불가능하다면 테스트를 종료하고, 수리가 가능하다면 해당 부품을 수리한 후(S560), 회로 보드를 재차 인가(S340)함으로써, 재검사가 수행될 수 있다.

이렇게 함으로써, 측정보드 내에 포함되는 부품들 중 열적 불량 가능성이 있는 부품들만을 대상으로 전기적 검사를 수행함으로써 정확한 전기적 불량 부품을 검출해낼 수 있다.

한편, 적외선 카메라를 이용하여 불량가능성이 있는 부품들을 가려내고, 이 부품들에 대해서만 플라잉 프로브에 의한 전기적 검사를 수행하므로, 플라잉 프로브가 모든 부품을 검사할 필요가 없어져 테스트 시간을 현저히 줄일 수 있는 경제적 효과가 있다.

이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변 형도 본 발명의 범위에 속한다. 또한, 본 명세서에서 설명한 각 구성요소는 당업자가 공지된 다양한 구성요소들로부터 용이하게 선택하여 대체할 수 있다. 또한 당업자는 본 명세서에서 설명된 구성요소 중 일부를 성능의 열화 없이 생략하거나 성능을 개선하기 위해 구성요소를 추가할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시형태가 아니라 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 결정되어야 한다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 랙부 11: 디지털멀티메터(DMM)

12: 전원공급장치 20: 릴레이부

21: 지그 22: 릴레이 세트

23: 릴레이 제어부 30: 제어부

31: 외부장비 제어부 32: 릴레이 인터페이스

33: 연산처리부 34: 카메라 인터페이스

35: 프린터 인터페이스 36: 바코드리더 인터페이스

37: 데이터베이스 40: 카메라부

41: 적외선 카메라 42: 카메라 위치제어모듈

43: 카메라 위치제어 모터 50: 입출력부

51: 프린터 52: 바코드리더

70: 정밀 테스트부 71: 플라잉 인터페이스

73: 모션 제어부 75: 프로브 어셈블리

77: 전기신호 측정부

Claims

측정보드를 적외선 촬영하여 열 영상을 획득하는 카메라부, 측정보드 내의 부품에 전기 신호를 가하고 이에 따른 전기적 출력 신호를 측정하는 정밀 테스트부, 및 상기 카메라부에 의해 획득된 열 영상과 상기 정밀 테스트부에 의해 측정된 전기적 출력 신호를 기초로 상기 측정보드 내의 부품에 대한 열적 불량과 전기적 불량을 검출해내는 제어부를 포함하는 회로보드 테스트 시스템에서,

상기 카메라부는,

상기 적외선 카메라를 Z축 방향으로 상하 이동시키는 카메라 위치제어 모터;

상기 제어부로부터의 카메라 위치제어신호에 따라 상기 카메라 위치제어 모터를 구동하는 모터구동신호를 출력하는 카메라 위치제어 모듈; 및

상기 카메라 위치제어 모터에 따라 위치가 제어되어 상기 측정보드를 적외선 촬영하고 획득된 열 영상정보를 상기 제어부로 전달하는 적외선 카메라를 포함하고,

상기 제어부는, 상기 열 영상정보를 기초로 열적 불량 부품을 검출해내고 정밀 테스트부가 상기 열적 불량 부품의 위치로 이동할 수 있도록 하는 제어신호를 출력하고,

상기 정밀 테스트부는,

상기 열적 불량 부품의 전기적 불량 여부를 검출하는 플라잉 프로브;

상기 제어신호에 따라 상기 플라잉 프로브를 X축 방향, Y축 방향, 또는 Z축 방향으로 이동시키는 모션 제어부;

상기 플라잉 프로브에 구비되며 상기 열적 불량 부품에 전기 신호를 가하고 이에 따른 전기적 출력신호를 획득하는 전기신호 측정부; 및

상기 획득된 전기적 출력신호를 상기 제어부로 전송하는 플라잉 인터페이스를 포함하는 회로보드 테스트 시스템에 있어서,

상기 열적 불량 부품의 리스트 및 상기 전기적 불량 부품의 리스트를 출력하는 입출력부를 더 포함하며,

상기 제어부는 상기 열 영상 또는 상기 전기적 출력신호를 기초로 열적 불량 부품 또는 전기적 불량 부품을 검출하는 데에 기준이 되는 열적 정상범위 또는 전기적 정상범위를 저장하는 데이터베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로보드 테스트 시스템.
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측정보드 내에서 열적 불량 부품 및 전기적 불량 부품을 검출하기 위한 카메라부 및 정밀 테스트를 포함하는 회로보드 테스트 시스템을 이용한 회로보드 테스트 방법으로서,

상기 회로보드 테스트 시스템을 초기화하는 단계;

상기 측정보드의 바코드를 판독하는 바코드 입력단계;

테스트하려는 상기 측정보드를 인가하는 측정보드 인가단계;

상기 측정보드의 전원부 단락검사를 하는 단락검사 단계;

상기 단락검사 단계의 검사결과, 상기 측정보드가 전원부단락검사에 통과하면, 상기 측정보드에 전원을 인가하는 전원 인가단계;

상기 전원 인가단계에서 전원이 인가된 상기 측정보드를 상기 카메라부에 포함되는 적외선카메라로 촬영하여 열 영상을 획득하는 열영상 획득단계;

상기 열영상 획득단계에서 얻어진 열 영상정보로부터 상기 측정보드의 부품별 온도계산을 하는 부품별 온도계산단계;

상기 부품별 온도계산단계의 계산결과를 기초로 상기 측정보드 내의 부품별 온도를 검사하는 온도검사단계;

상기 온도검사단계의 검사결과로부터 상기 측정보드에서 열적 정상범위를 벗어난 열적 오류 부품이 있으면, 상기 정밀 테스트부를 상기 열적 오류 부품이 위치하는 곳으로 이동시켜 상기 열적 오류 부품에 전기 신호를 입력하고 이에 따른 전기적 출력신호를 획득하는 전류/전압 측정 단계;

상기 전류/전압 측정 단계에서 획득된 전기적 출력신호를 기초로 상기 열적 오류 부품들에 대한 전기적 특성을 검사하는 전기 특성 검사 단계;

상기 전기 특성 검사 단계의 결과로부터 상기 측정보드에서 전기적 정상범위를 벗어난 전기적 오류 부품이 있으면 전기적 오류 부품임을 출력하는 전기적 오류 출력 단계; 및

상기 전기적 오류 부품을 수리하는 수리 단계를 포함하는 회로보드 테스트 방법에 있어서,

상기 단락검사 단계의 검사결과, 상기 측정보드가 전원부단락검사에 통과하지 못하면, 기 설정된 전압의 최대 인가시간 지연설정에 따라 전원부오류 메시지를 출력하고 종료하는 전원부오류 출력단계를 더 포함하며,

상기 온도검사 단계는 상기 부품별 온도계산단계의 계산결과를 상기 부품의 열적 정상범위에 대한 데이터와 비교함으로써 수행되며,

상기 전기 특성 검사 단계는 상기 부품별 전기적 출력신호를 상기 부품의 전기적 정상범위에 대한 데이터와 비교함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는, 회로보드 테스트 방법.
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적외선 카메라를 이용하여 측정보드의 열 영상을 획득하고, 열적 불량 부품의 리스트를 획득하는 열적 검사 단계;

플라잉 프로브를 이용하여 상기 열적 불량 부품들 중 전기적 불량 부품의 리스트를 획득하는 전기적 검사 단계; 및

상기 전기적 불량 부품을 수리하는 수리단계;

상기 수리단계 이후에, 적외선 카메라를 이용하여 상기 측정보드의 열 영상을 획득하여 최종적으로 양불량 여부를 판단하는 재점검단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 회로보드 테스트 방법.
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