KR101214955B1 - 회로기판의 검사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 회로기판의 검사장치에 관한 것으로써, 회로기판에 인쇄된 패턴전극에 대해 접촉식 프로브를 통해 교류전원을 인가한 후 정전용량형 비접촉센서를 통해 전압값을 측정할 뿐만 아니라 차전압값이나 위상차를 감지함으로써 패턴전극에 단락이 발생하거나 단선이 발생하고도 단선부위로 통과하더라도 한 번의 스캔으로 단락 및 단선을 보다 정확하게 검사할 수 있다.
패턴전극, 해상도, 차전압, 위상차, 교류전원, 단선, 단락, 크기

Description

회로기판의 검사장치{INSPECTION APPARATUS OF CIRCUIT SUBSTRATE}
본 발명은 회로기판의 검사장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 회로기판에 인쇄된 패턴전극에 대해 접촉식 프로브를 통해 교류전원을 인가한 후 정전용량형 비접촉센서를 통해 전압값을 측정할 뿐만 아니라 차전압값이나 위상차를 감지하여 패턴전극의 단락 및 단선을 한 번의 스캔으로 보다 정확하게 검사할 수 있도록 한 회로기판의 검사장치에 관한 것이다.
현재 사용되고 있는 화상표시소자로는 음극선관(CRT)과 평판 표시소자인 액정표시소자(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등이 있다.
위의 화상표시소자 중 음극선관은 화질 및 밝기의 측면에서 다른 소자에 비해 월등히 우수한 성능을 갖고 있다. 그러나 부피가 크고 무겁기 때문에 대형 스크린을 필요로 하는 용도로는 적합하지 않다는 단점이 있다.
반면에, 평판 표시소자는 음극선관에 비해 부피와 무게가 매우 작다는 장점이 있어 그 용도가 점차로 확대되고 있는 추세이며, 차세대용 표시소자로서 그에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
일반적으로 PDP(Plasma Display Panel)는 상판 글라스와 하판 글라스 및 그 사이의 칸막이에 의해 밀폐된 유리사이에 Ne+Ar, Ne+Xe 등의 가스를 넣어 양극과 음극의 전극에 의해 전압을 인가하여 네온광을 발광시켜 표시광으로 이용하는 전자표시장치를 말하는 것이다.
따라서, 플라즈마 디스플레이는 마주보는 상판 글라스와 하판 글라스의 세로 패턴전극과 가로 패턴전극 사이에 구성 교차점을 방전셀로 형성하여 방전을 온오프함으로써 갖가지 문자나 패턴을 표시한다.
따라서, PDP는 발광형으로 선명한 대형표시가 가능하기 때문에 FA(공장자동화)용으로 많이 사용되었으나 현재는 표시장치의 소형 경량화, 고성능화와 함께 퍼스널 컴퓨터 등 OA(사무자동화) 등으로 많이 활용하고 있으며 대형 표시장치 패널로 표시품위가 높을 뿐만 아니라 응답속도가 빠르기 때문에 벽걸이TV로 채용되면서 수요가 급증하고 있다.
또한, 액정은 취급이 용이하고 외부 전계인가 여부에 의해 결정의 배열이 변화되는 고유의 특성이 있기 때문에 액정을 이용하는 표시소자, 예를 들어 FLCD(Ferroelectric Liquid Crystal Device), TN(Twisted Nematic)-LCD, STN(Super Twisted Nematic)-LCD, TFT(Thin Film Transistor)-LCD, 플라스틱 (Plastic)-LCD, EL(Electro Luminescence ; 전계발광소자) 등에서 널리 사용되고 있다.
일반적으로 이러한 평판 디스플레이 패널을 구동하기 위한 구동 드라이버 IC들은 COG(Chip on Glass) 형태로 직접 장착되거나 FPC (Flexible PCB)나 TS(Tape Substrate)에 미리 조립된 TCP(Tape Carrier Package)형태로 패널에 장착되게 된다.
현재, 42인치 PDP의 경우 전극패턴 하나의 선폭과 피치(pitch)가 각각 50㎛ 및 300㎛에 이르고 있고, TFT-LCD 패널의 전극패턴 피치도 70㎛ 정도에 이르고 있어 대형화에 따라 이에 대응하여 구동 IC를 탑재한 회로기판의 전극패턴들도 미세화 되어 가고 있으며 다핀화 되어 가고 있다.
이와 같이 최근 회로 배선의 고밀도화에 의해 각 회로기판의 전극패턴을 검사할 때 각 패턴전극의 양 끝단부에 접촉식 프로브를 배치하고 동시에 패턴전극의 끝단부를 접촉시키기에는 충분한 간격을 취할 수 없는 상황이 되어 왔기 때문에 접촉식 프로브를 이용하지 않고 패턴전극의 상태를 검사하기 위해 패턴전극의 양 끝단부에 직접 접촉하지 않고 패턴전극의 정전용량 변화에 의한 전기신호를 수신하여 패턴전극의 상태를 검사하는 비접촉 검사방법이 제안되고 있다.
이러한 비접촉 검사방법에 의한 "회로기판의 검사장치"에 대해 본 출원인은 2006년 8월 3일자로 특허출원(10-2006-0073519호)하여 등록(특허 0752937호(2007.08.30. 공고))받은 바 있다.
도 1은 일반적인 회로기판의 검사장치에 의해 측정되는 파형을 나타낸 도면이다.
여기에 도시된 바와 같이 패턴전극(15)의 일측 끝단에 접촉식 프로브(40)를 접촉시키고 패턴전극(15)의 타측 끝단에 다수개의 패턴전극(15)과 정전결합 상태를 형성시킨 정전용량형 비접촉 센서(50)를 배치한 후 접촉식 프로브(40)로부터 교류전원(60)을 공급하고 정전용량형 비접촉 센서(50)를 통해 전압을 측정하여 측출력된 출력전압을 근거로 제어부(70)에서 접촉식 프로브(40)에 접촉된 패턴전극(15)의 단선 및 단락을 판단하여 검사한다.
즉, (가)와 같이 정상적인 패턴전극(15)에 접촉식 프로브(40)에 의해 교류전원(60)을 인가한 후 정전용량형 비접촉센서(50)에서 측정되는 전압값이 VPP_N 일 경우 (나)와 같이 패턴전극(15)이 단선된 경우에는 정전용량형 비접촉센서(50)에서 측정되는 값은 정상값보다 작은 VPP_O 값이 측정된다.
반면에, (다)와 같이 패턴전극(15)이 인접한 패턴전극(15)과 단락된 경우에는 정전용량형 비접촉센서(50)에 의해 측정되는 값은 정상값보다 큰 VPP_S 값이 측정된다.
따라서, 패턴전극(15)의 일측에 정전 용량형 비접촉센서(50)를 고정위치시키고 타측에서 접촉식 프로브(40)로 패턴전극(15)을 스캔하면서 인가되는 교류전원(60)에 의한 전압을 정전 용량형 비접촉센서(50)를 통해 측정하여 정상적인 패턴전극(15)에서 측정된 전압값보다 낮을 경우에는 단선된 것으로 판단하여 표시하고 측정된 전압값이 높을 경우에는 단락된 것으로 판단하여 표시하게 된다.
위에서 설명한 기술은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
최근에는 회로기판의 패턴전극의 간격이 감소하여 더욱더 해상도가 높아지고 있어 패턴전극에 단선이 발생하더라도 교류전원이 단선 부위를 통과하기 때문에 최종적으로 정전용량형 비접촉센서에 측정되는 전압값이 정상적인 상태에서의 전압값과 매우 유사하게 측정되어 정상적인 패턴으로 잘못 판단하게 된다.
이와 같이 회로기판의 해상도가 높아질 경우 단선이 발생하더라도 전압값의 감소량이 매우 작아져 패턴전극의 단선 불량을 판단하는데 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명은 회로기판에 인쇄된 패턴전극에 대해 접촉식 프로브를 통해 교류전원을 인가한 후 정전용량형 비접촉센서를 통해 전압값을 측정할 뿐만 아니라 차전압값이나 위상차를 감지하여 패턴전극의 단락 및 단선을 한 번의 스캔으로 보다 정확하게 검사할 수 있도록 한 회로기판의 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 회로기판의 검사장치는 회로기판의 패턴전극 일측 끝단부를 스캔하면서 패턴전극에 교류전원을 인가하는 접촉식 프로브; 패턴전극의 일측 끝단부에서 비접촉으로 전압을 측정하기 위한 제 1정전용량형 비접촉센서; 패턴전극의 타측 끝단부에서 비접촉으로 전압을 측정하기 위한 제 2정전용량형 비접촉센서; 및 접촉식 프로브의 스캔을 제어하면서 제 1내지 제 2정전용량형 비접촉센서로부터 측정된 적어도 하나 이상의 출력전압값과 제 1내지 제 2정전용량형 비접촉센서로부터 측정된 출력전압값을 차동으로 입력받은 차전압값을 근거로 접촉식 프로브에 접촉된 패턴전극에 대해 출력전압값의 피크값이 서로 다르고, 차전압값이 발생할 경우 단선으로 판단하고, 출력전압값이 정상적인 전압값보다 크게 나타나고 차전압값이 발생하지 않을 경우 단락으로 판단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 회로기판의 검사장치는 회로기판의 패턴전극 일측 끝단부를 스캔하면서 상기 패턴전극에 교류전원을 인가하는 접촉식 프로브; 패턴전극의 일측 끝단부에서 비접촉으로 전압을 측정하기 위한 제 1정전용량형 비접촉센서; 패턴전극의 타측 끝단부에서 비접촉으로 전압을 측정하되 패턴전극과 제 1정전용량형 비접촉센서의 정전용량의 크기와 서로 다른 정전용량의 크기를 갖는 제 2정전용량형 비접촉센서; 및 접촉식 프로브의 스캔을 제어하면서 제 1내지 제 2정전용량형 비접촉센서로부터 측정된 출력전압값을 차동으로 입력받은 차전압값을 근거로 접촉식 프로브에 접촉된 패턴전극에 대해 차전압값이 정상적인 차전압값보다 큰 전압값이 측정될 경우 단락으로 판단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 접촉식 프로브는 디스크 휠 프로브, 볼 프로브, 유연한 와이어 프로브 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 접촉식 프로브의 스캔영역과 제 1정전용량형 비접촉센서는 인접하게 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제 1내지 제 2정전용량형 비접촉센서로부터 측정된 적어도 하나의 출력전압값은 제 2정전용량형 비접촉센서로부터 측정된 출력전압값인 것을 특 징으로 한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 회로기판의 검사장치는 회로기판의 패턴전극 일측 끝단부를 스캔하면서 패턴전극에 교류전원을 인가하는 접촉식 프로브; 패턴전극의 일측 끝단부에서 비접촉으로 전압을 측정하기 위한 제 1정전용량형 비접촉센서; 패턴전극의 타측 끝단부에서 비접촉으로 전압을 측정하기 위한 제 2정전용량형 비접촉센서; 제 2정전용량형 비접촉센서에서 측정되는 감지신호와 기준신호와의 위상차를 검출하는 위상검출기; 및 접촉식 프로브의 스캔을 제어하면서 제 1내지 제 2정전용량형 비접촉센서로부터 측정된 적어도 하나 이상의 출력전압값과 제 1내지 제 2정전용량형 비접촉센서로부터 측정된 출력전압값을 차동으로 입력받은 차전압값 및 위상검출기에서 측정된 위상차를 근거로 접촉식 프로브에 접촉된 패턴전극에 대해 출력전압값의 피크값이 서로 다르고, 차전압값이 발생하며 위상차가 발생할 경우 단선으로 판단하고, 출력전압값이 정상적인 전압값보다 크게 나타나고 차전압값이 발생하지 않을 경우 단락으로 판단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 회로기판의 검사장치는 회로기판의 패턴전극 일측 끝단부를 스캔하면서 상기 패턴전극에 교류전원을 인가하는 접촉식 프로브; 패턴전극의 일측 끝단부에서 비접촉으로 전압을 측정하기 위한 제 1정전용량형 비접촉센서; 패턴전극의 타측 끝단부에서 비접촉으로 전압을 측정하되 패턴전극과 제 1정전용량형 비접촉센서의 정전용량의 크기와 서로 다른 정전용량의 크기를 갖는 제 2정전용량형 비접촉센서; 제 2정전용량형 비접촉센서에서 측정되는 감지신호와 기준신호와의 위상차를 검출하는 위상검출기; 및 접촉식 프로브의 스캔을 제어하면서 제 1내지 제 2정전용량형 비접촉센서로부터 측정된 출력전압을 차동으로 입력받은 차전압값 및 위상검출기에서 측정된 위상차를 근거로 접촉식 프로브에 접촉된 패턴전극에 대해 차전압값이 정상적인 차전압값과 다르며, 위상차가 발생할 경우 단선으로 판단하고, 출력전압값이 정상적인 전압값보다 크게 나타나고 차전압값이 정상적인 차전압값보다 큰 전압값이 측정될 경우 단락으로 판단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 접촉식 프로브는 디스크 휠 프로브, 볼 프로브, 유연한 와이어 프로브 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 접촉식 프로브의 스캔영역과 제 1정전용량형 비접촉센서는 인접하게 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제 1내지 제 2정전용량형 비접촉센서로부터 측정된 적어도 하나의 출력전압값은 제 2정전용량형 비접촉센서로부터 측정된 출력전압값인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 기준신호는 접촉식 프로브를 통해 인가되는 교류전원인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 기준신호는 제 1정전용량형 비접촉센서에서 측정되는 감지신호인 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 본 발명은 회로기판에 인쇄된 패턴전극에 대해 접촉식 프로브를 통해 교류전원을 인가한 후 정전용량형 비접촉센서를 통해 전압값을 측정할 뿐만 아니라 차전압값이나 위상차를 감지함으로써 패턴전극에 단락이 발생하거나 단선이 발생하고도 단선 부위를 통과하여 측정되더라도 한 번의 스캔으로 단락 및 단선을 보다 정확하게 검사할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 회로기판의 검사장치의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 회로기판의 검사장치를 나타낸 구성도이고, 도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따라 패턴전극의 단선시 제 1정전용량형 비접촉센서에서 측정된 전압파형과 제 2정전용량형 비접촉센서에서 측정된 전압파형을 나타낸 그래프이다.
여기에 도시된 바와 같이 회로기판의 검사장치는 회로기판의 패턴전극(15) 일측 끝단부를 스캔하면서 패턴전극(15)에 교류전원(60)을 인가하는 접촉식 프로브(40)와, 패턴전극(15)의 일측 끝단부에서 비접촉으로 전압을 측정하기 위한 제 1정전용량형 비접촉센서(51)와, 패턴전극(15)의 타측 끝단부에서 비접촉으로 전압을 측정하기 위한 제 2정전용량형 비접촉센서(52)와, 접촉식 프로브(40)의 스캔을 제어하면서 제 1내지 제 2정전용량형 비접촉센서(51)(52)로부터 측정된 적어도 하나 이상의 출력전압값과 제 1내지 제 2정전용량형 비접촉센서(51)(52)로부터 측정된 출력전압값을 차동으로 입력받은 차전압값을 근거로 접촉식 프로브(40)에 접촉된 패턴전극(15)에 대해 출력전압값의 피크값이 서로 다르고, 차전압값이 발생할 경우 단선으로 판단하고, 출력전압값이 정상적인 전압값보다 크게 나타나고 차전압값이 발생하지 않을 경우 단락으로 판단하는 제어부(70)를 포함한다.
이때 접촉식 프로브(40)는 본 출원인이 특허권자인 특허 0458930호(2004.12.03. 공고)의 "LCD 패널 검사용 휠 프로브 모듈과 이를 이용한 LCD 패널의 검사장치 및 방법"에 개시된 디스크 휠 프로브를 사용하거나 본 출원인이 특허권자인 특허 0752938호(2007.08.30. 공고)의 "볼을 이용한 접촉식 프로브"에 개시된 볼 프로브를 사용하여 패턴전극(40)을 스캔하면서 교류전원을 인가한다.
한편, 본 출원인이 2009년 01월 23일에 출원한 출원번호 10-2009-0006075호의 "유연한 와이어를 이용한 접촉식 프로브"에 개시된 스캔하는 스캔방향 관성모멘트가 스캔방향의 수직방향 관성모멘트보다 적은 횡단면을 갖는 유연한 와이어 프로브를 사용하여 패턴전극(40)을 스캔하면서 교류전원을 인가할 수도 있다.
또한, 제 1정전용량형 비접촉센서(51)는 접촉식 프로브(40)가 스캔하는 스캔영역과 인접하게 배치되어 교류전원(60)이 인가되는 측에서의 전압값을 측정한다.
이때 제 1정전용량형 비접촉센서(51)는 도 2에 도시된 바와 같이 접촉식 프로브(40)가 스캔하는 스캔영역의 내측에 인접하게 배치되어 있으나, 접촉식 프로브(40)가 스캔하는 스캔영역의 외측에 인접하게 배치할 수도 있다.
또한 제 1내지 제 2정전용량형 비접촉센서(51)(52)로부터 측정된 적어도 하나의 출력전압값은 패턴전극(15)의 타측 끝단부에 배치된 제 2정전용량형 비접촉센서(52)로부터 측정된 출력전압값이다.
이와 같이 이루어진 회로기판의 검사장치를 통해 패턴전극(15)을 검사할 때 패턴전극(15)에 단선이 발생하여 접촉식 프로브(40)를 통해 인가되는 교류전원(60)의 일부가 해당 패턴전극(15)을 통해 전달되지 않고 단선된 부위를 통과하더라도 단선에 의한 임피던스가 증가하기 때문에 정상적인 전압값보다 작은 전압값이 측정된다.
한편, 단선으로 인해 패턴전극(15)에 발생한 커패시터 성분을 통과하게 됨에 따라 위상의 변화가 발생하게 되는데, 도 3에 도시된 바와 같이 제 1정전용량형 비접촉센서(51)에서 측정된 제 1전압값(V1)과 제 2정전용량형 비접촉센서(52)에서 측정된 제 2전압값(V2)은 전압값에서 차이가 있을 뿐만 아니라 위상차도 발생함을 알 수 있다.
즉, 패턴전극(15)의 타측 끝단부에서 측정되는 제 2전압값(V2)의 피크값의 변화에 의해 정상적인 패턴전극에서의 전압값인 제 1전압값(V1)과의 차이(Δ1)가 발생할 뿐만 아니라 일측 끝단부에서 측정되는 제 1전압값(V1)과 제 2전압값(V2)의 차전압을 측정할 경우 위상차에 의해 측정되는 시점에서 차전압값(Δ2)이 크게 나타나게 되어 해당 패턴전극(15)에 대한 단선을 보다 효과적으로 판단할 수 있다.
반면, 패턴전극(15)이 인접한 다른 패턴전극(15)과 단락이 발생한 경우에는 제 1정전용량형 비접촉센서(51)와 제 2정전용량형 비접촉센서(52)에서 측정되는 전압값이 동일하기 때문에 서로 상쇄되어 차전압값이 발생하지 않게 된다.
따라서 제 2정전용량형 비접촉센서(52)에서 측정되는 전압값이 정상적인 전압값보다 큰 전압값이 측정될 경우 단락으로 판단한다. 이때 제 1정전용량형 비 접촉센서(51)와 제 2정전용량형 비접촉센서(52) 모두에서 측정되는 전압값이 정상적인 전압값보다 큰 전압값이 측정될 경우 단락으로 판단할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 회로기판의 검사장치를 나타낸 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 회로기판의 검사장치는 접촉식 프로브(40)와, 제 1정전용량형 비접촉센서(51)와, 패턴전극(15)과 제 1정전용량형 비접촉센서(51)의 정전용량의 크기와 서로 다른 정전용량의 크기를 갖는 제 2정전용량형 비접촉센서(52)와, 접촉식 프로브(40)의 스캔을 제어하면서 정전용량의 크기가 서로 다른 제 1내지 제 2정전용량형 비접촉센서(51)(52)로부터 측정된 출력전압값을 차동으로 입력받은 차전압값을 근거로 접촉식 프로브(40)에 접촉된 패턴전극(15)에 대해 차전압값이 정상적인 차전압값보다 큰 전압값이 측정될 경우 단락으로 판단하는 제어부(70)를 포함한다.
본 발명의 실시예에서는 도 4에 도시된 바와 같이 제 1정전용량형 비접촉센서(51)와 제 2정전용량형 비접촉센서(52)의 크기를 다르게 도시하여 정전용량의 크기가 서로 다름을 표시하였으나, 제 1정전용량형 비접촉센서(51) 및 제 2정전용량형 비접촉센서(52)가 배치되는 패턴전극(15)의 위치에 따라 패턴전극(15)의 크기가 서로 다를 경우에는 제 1내지 제 2정전용량형 비접촉센서(51)(52)의 크기가 동일하더라도 제 1내지 제 2정전용량형 비접촉센서(51)(52)의 정전용량의 크기가 서로 다르기 때문에 본 실시예에서는 이와 같은 경우도 포함한다 할 것이다.
따라서 도 2에 도시된 회로기판의 검사장치에서와 같이 패턴전극(15)이 인 접한 다른 패턴전극(15)과 단락이 발생한 경우 제 1정전용량형 비접촉센서(51)와 제 2정전용량형 비접촉센서(52)에서 측정되는 전압값이 동일하기 때문에 서로 상쇄되어 차전압값이 발생하지 않는 문제점이 발생하지 않게 된다.
즉, 제 1정전용량형 비접촉센서(51)와 제 2정전용량형 비접촉센서(52)의 정전용량의 크기가 서로 상이하기 때문에 단락이 발생하여 정상적인 전압값보다 큰 전압값이 측정될 경우 차전압값도 정상적인 차전압값보다 큰 전압값이 측정됨에 따라 단락을 판단할 수 있다.
이와 같이 제 2실시예에서는 단락이 발생된 경우 단락을 보다 효과적으로 판단할 수 있는 구성에 대해 설명하였다.
도 5내지 도 6은 본 발명의 제 3내지 제 4실시예에 따른 회로기판의 검사장치를 나타낸 구성도이고,
도 5에 도시된 바와 같이 회로기판의 검사장치는 회로기판의 패턴전극(15) 일측 끝단부를 스캔하면서 패턴전극(15)에 교류전원(60)을 인가하는 접촉식 프로브(40)와, 패턴전극(15)의 일측 끝단부에서 비접촉으로 전압을 측정하기 위한 제 1정전용량형 비접촉센서(51)와, 패턴전극(15)의 타측 끝단부에서 비접촉으로 전압을 측정하기 위한 제 2정전용량형 비접촉센서(52)와, 제 2정전용량형 비접촉센서(52)에서 측정되는 감지신호와 기준신호와의 위상차를 검출하는 위상검출기(80)와, 접촉식 프로브(40)의 스캔을 제어하면서 제 1내지 제 2정전용량형 비접촉센서(51)(52)로부터 측정된 적어도 하나 이상의 출력전압값과 제 1내지 제 2정전용량형 비접촉센서(51)(52)로부터 측정된 출력전압값을 차동으로 입력받은 차전압값 및 위상검출기(80)에서 측정된 위상차를 근거로 접촉식 프로브(40)에 접촉된 패턴전극(15)에 대해 출력전압값의 피크값이 서로 다르고, 차전압값이 발생하며 위상차가 발생할 경우 단선으로 판단하고, 출력값이 정상적인 전압값보다 크게 나타나고 차전압값이 발생하지 않을 경우 단락으로 판단하는 제어부(70)를 포함한다.
이때 접촉식 프로브(40)는 디스크 휠 프로브, 볼 프로브 또는 유연한 와이어 프로브를 사용하여 패턴전극(15)을 스캔하면서 교류전원(60)을 인가한다.
제 1정전용량형 비접촉센서(51)는 접촉식 프로브(40)가 스캔하는 스캔영역과 인접하게 배치되어 교류전원(60)이 인가되는 측에서의 전압값을 측정한다.
또한 제 1내지 제 2정전용량형 비접촉센서(51)(52)로부터 측정된 적어도 하나의 출력전압값은 제 2정전용량형 비접촉센서(52)로부터 측정된 출력전압값이다.
그리고 제 1정전용량형 비접촉센서(51)는 도 5나 도 6에 도시된 바와 같이 접촉식 프로브(40)가 스캔하는 스캔영역의 내측에 인접하게 배치되어 있으나, 접촉식 프로브(40)가 스캔하는 스캔영역의 외측에 인접하게 배치할 수도 있다.
또한, 위상검출기(80)에서 비교하는 기준신호는 접촉식 프로브(40)를 통해 인가되는 교류전원(60)으로써 인가되는 교류전원(60)의 위상과 제 2정전용량형 비접촉센서(52)에서 감지하는 신호의 위상을 서로 비교하여 위상차를 검출할 수도 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이 위상검출기(80)를 제 1정전용량형 비접촉센서(51)에서 측정되는 신호의 위상과 제 2정전용량형 비접촉센서(52)에서 측정되는 신호의 위상을 서로 비교하여 위상차를 검출하도록 구성할 수도 있다.
이와 같이 이루어진 회로기판의 검사장치를 통해 패턴전극(15)을 검사할 때 패턴전극(15)에 단선이 발생하여 접촉식 프로브(40)를 통해 인가되는 교류전 원(60)의 일부가 해당 패턴전극(15)을 통해 전달되지 않고 단선된 부위를 통과하더라도 단선에 의한 임피던스가 증가하기 때문에 정상적인 전압값보다 작은 전압값이 측정된다.
한편, 단선으로 인해 패턴전극(15)에 발생한 커패시터 성분을 통과하게 됨에 따라 위상의 변화가 발생하게 되는데, 도 3에 도시된 바와 같이 제 1정전용량형 비접촉센서(51)에서 측정된 제 1전압값(V1)과 제 2정전용량형 비접촉센서(52)에서 측정된 제 2전압값(V2)은 전압값에서 차이가 있을 뿐만 아니라 위상차도 발생한다.
따라서, 패턴전극(15)의 타측 끝단부에서 측정되는 제 2전압값(V2)의 피크값의 변화로 정상적인 패턴전극에서의 전압값인 제 1전압값(V1)과의 차이(Δ1)가 발생할 뿐만 아니라 일측 끝단부에서 측정되는 제 1전압값(V1)과 제 2전압값(V2)의 차전압을 측정할 경우 위상차에 의해 측정되는 시점에서의 차전압값(Δ2)이 크게 나타나게 되어 해당 패턴전극(15)에 대한 단선을 보다 효과적으로 판단할 수 있다.
또한, 위상검출기(80)에서 접촉식 프로브(40)를 통해 인가되는 교류전원(60)의 위상과 제 2정전용량형 비접촉센서(52)에서 감지하는 신호의 위상을 서로 비교한 위상차와 제 1정전용량형 비접촉센서(51)와 제 2정전용량형 비접촉센서(52)에 의해 측정한 차전압값(Δ2)을 동시에 판단함으로써 해당 패턴전극(15)에 대한 단선을 보다 효과적으로 판단할 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이 위상검출기(80)를 통해 제 1정전용량형 비접촉센서(51)에서 측정되는 신호의 위상과 제 2정전용량형 비접촉센서(52)에서 측정되는 신호의 위상을 서로 비교한 위상차와 제 1정전용량형 비접촉센서(51)와 제 2정전용량형 비접촉센서(52)에 의해 측정한 차전압값(Δ2)을 동시에 판단함으로써 해당 패턴전극(15)에 대한 단선을 보다 효과적으로 판단할 수도 있다.
반면, 패턴전극(15)이 인접한 다른 패턴전극(15)과 단락이 발생한 경우에는 제 1정전용량형 비접촉센서와 제 2정전용량형 비접촉센서에서 측정되는 전압값이 동일하기 때문에 서로 상쇄되어 차전압값이 발생하지 않게 된다.
따라서 제 2정전용량형 비접촉센서(52)에서 측정되는 전압값이 정상적인 전압값보다 큰 전압값이 측정될 경우 단락으로 판단한다. 이때 제 1정전용량형 비접촉센서(51)와 제 2정전용량형 비접촉센서(52) 모두에서 측정되는 전압값이 정상적인 전압값보다 큰 전압값이 측정될 경우 단락으로 판단할 수도 있다.
도 7내지 도 8은 본 발명의 제 5내지 제 6실시예에 따른 회로기판의 검사장치를 나타낸 구성도이다.
도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 5실시예에 따른 회로기판의 검사장치는 접촉식 프로브(40)와, 제 1정전용량형 비접촉센서(51)와, 패턴전극(15)과 제 1정전용량형 비접촉센서(51)의 정전용량의 크기와 서로 다른 정전용량의 크기를 갖는 제 2정전용량형 비접촉센서(52)와, 접촉식 프로브(40)를 통해 인가되는 교류전원(60)의 위상과 제 2정전용량형 비접촉센서(52)에서 감지하는 신호의 위상을 서로 비교하여 위상차를 검출하는 위상검출기(80)와, 접촉식 프로브(40)의 스캔을 제어하면서 정전용량의 크기가 서로 다른 제 1내지 제 2정전용량형 비접촉센서(51)(52)로부터 측정된 출력전압값을 차동으로 입력받은 차전압값 및 위상검출기(80)에서 측정된 위상차를 근거로 접촉식 프로브(40)에 접촉된 패턴전극(15)에 대해 차전압값이 정상적인 차전압값과 다르며, 위상차가 발생할 경우 단선으로 판단하고, 출력값이 정상적인 전압값보다 크게 나타나고 차전압값이 정상적인 차전압값보다 큰 전압값이 측정될 경우 단락으로 판단하는 제어부(70)를 포함한다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 6실시예에 따른 회로기판의 검사장치는 접촉식 프로브(40)와, 제 1정전용량형 비접촉센서(51)와, 패턴전극(15)과 제 1정전용량형 비접촉센서(51)의 정전용량의 크기와 서로 다른 정전용량의 크기를 갖는 제 2정전용량형 비접촉센서(52)와, 제 1정전용량형 비접촉센서(51)에서 측정되는 신호의 위상과 제 2정전용량형 비접촉센서(52)에서 측정되는 신호의 위상을 서로 비교하여 위상차를 검출하는 위상검출기(80)와, 접촉식 프로브(40)의 스캔을 제어하면서 정전용량의 크기가 서로 다른 제 1내지 제 2정전용량형 비접촉센서(51)(52)로부터 측정된 출력전압값을 차동으로 입력받은 차전압값 및 위상검출기(80)에서 측정된 위상차를 근거로 접촉식 프로브(40)에 접촉된 패턴전극(15)에 대해 차전압값이 정상적인 차전압값과 다르며, 위상차가 발생할 경우 단선으로 판단하고, 출력값이 정상적인 전압값보다 크게 나타나고 차전압값이 정상적인 차전압값보다 큰 전압값이 측정될 경우 단락으로 판단하는 제어부(70)를 포함한다.
본 발명의 실시예에서는 도 7과 도 8에 도시된 바와 같이 제 1정전용량형 비접촉센서(51)와 제 2정전용량형 비접촉센서(52)의 크기를 다르게 도시하여 정전용량의 크기가 서로 다름을 표시하였으나, 제 1정전용량형 비접촉센서(51) 및 제 2정전용량형 비접촉센서(52)가 배치되는 패턴전극(15)의 위치에 따라 패턴전극(15)의 크기가 서로 다를 경우에는 제 1내지 제 2정전용량형 비접촉센서(51)(52)의 크기가 동일하더라도 제 1내지 제 2정전용량형 비접촉센서(51)(52)의 정전용량의 크기가 서로 다르기 때문에 본 실시예에서는 이와 같은 경우도 포함한다 할 것이다.
따라서 도 5내지 도 6에 도시된 회로기판의 검사장치에서와 같이 패턴전 극(15)이 인접한 다른 패턴전극(15)과 단락이 발생한 경우 제 1정전용량형 비접촉센서(51)와 제 2정전용량형 비접촉센서(52)에서 측정되는 전압값이 동일하기 때문에 서로 상쇄되어 차전압값이 발생하지 않는 문제점이 발생하지 않는다.
즉, 제 1정전용량형 비접촉센서(51)와 제 2정전용량형 비접촉센서(52)의 정전용량의 크기가 서로 상이하기 때문에 단락이 발생하여 정상적인 전압값보다 큰 전압값이 측정될 경우 차전압값도 정상적인 차전압값보다 큰 전압값이 측정됨에 따라 단락을 판단할 수 있다.
이와 같이 제 5내지 제 6실시예에서는 단락이 발생된 경우 단락을 보다 효과적으로 판단할 수 있는 구성에 대해 설명하였으나, 단선이 발생된 경우에는 제 3내지 제4실시예에서 설명한 바와 같이 단선에 의한 임피던스의 증가로 차전압값이 정상적인 차전압값과 다르고, 위상차가 발생할 경우 단선으로 판단할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
도 1은 종래 기술에 의한 회로기판의 검사장치를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 회로기판의 검사장치를 나타낸 구성 도이다.
도 3는 본 발명의 제 1실시예에 따라 패턴전극의 단선시 제 1정전용량형 비접촉센서에서 측정된 전압파형과 제 2정전용량형 비접촉센서에서 측정된 전압파형을 나타낸 그래프이다.
도 4내지 도 8은 본 발명의 제 2내지 제 6실시예에 따른 회로기판의 검사장치를 나타낸 구성도이다.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
15 : 패턴전극
40 : 접촉식 프로브
50 : 정전용량형 비접촉센서
51 : 제 1정전용량형 비접촉센서
52 : 제 2정전용량형 비접촉센서
60 : 교류전원
70 : 제어부
80 : 위상검출기

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 삭제
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  5. 삭제
  6. 회로기판의 패턴전극 일측 끝단부를 스캔하면서 상기 패턴전극에 교류전원을 인가하는 접촉식 프로브;
    상기 패턴전극의 일측 끝단부에서 비접촉으로 전압을 측정하기 위한 제 1정전용량형 비접촉센서;
    상기 패턴전극의 타측 끝단부에서 비접촉으로 전압을 측정하기 위한 제 2정전용량형 비접촉센서;
    상기 제 2정전용량형 비접촉센서에서 측정되는 감지신호와 기준신호와의 위상차를 검출하는 위상검출기; 및
    상기 접촉식 프로브의 스캔을 제어하면서 상기 제 1내지 제 2정전용량형 비접촉센서로부터 측정된 적어도 하나 이상의 출력전압값과 상기 제1내지 제 2정전용량형 비접촉센서로부터 측정된 상기 출력전압값을 차동으로 입력받은 차전압값 및 상기 위상검출기에서 측정된 위상차를 근거로 상기 접촉식 프로브에 접촉된 상기 패턴전극에 대해 상기 출력전압값의 피크값이 서로 다르고, 상기 차전압값이 발생하며 상기 위상차가 발생할 경우 단선으로 판단하고, 상기 출력전압값이 정상적인 전압값보다 크게 나타나고 상기 차전압값이 발생하지 않을 경우 단락으로 판단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로기판의 검사장치.
  7. 회로기판의 패턴전극 일측 끝단부를 스캔하면서 상기 패턴전극에 교류전원을 인가하는 접촉식 프로브;
    상기 패턴전극의 일측 끝단부에서 비접촉으로 전압을 측정하기 위한 제 1정전용량형 비접촉센서;
    상기 패턴전극의 타측 끝단부에서 비접촉으로 전압을 측정하되 상기 패턴전극과 상기 제 1정전용량형 비접촉센서의 정전용량의 크기와 서로 다른 정전용량의 크기를 갖는 제 2정전용량형 비접촉센서;
    상기 제 2정전용량형 비접촉센서에서 측정되는 감지신호와 기준신호와의 위상차를 검출하는 위상검출기; 및
    상기 접촉식 프로브의 스캔을 제어하면서 상기 제 1내지 제 2정전용량형 비접촉센서로부터 측정된 출력전압을 차동으로 입력받은 차전압값 및 상기 위상검출기에서 측정된 위상차를 근거로 상기 접촉식 프로브에 접촉된 상기 패턴전극에 대해 상기 차전압값이 정상적인 차전압값과 다르며, 상기 위상차가 발생할 경우 단선으로 판단하고, 상기 출력전압값이 정상적인 전압값보다 크게 나타나고 상기 차전압값이 정상적인 차전압값보다 큰 전압값이 측정될 경우 단락으로 판단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로기판의 검사장치.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 접촉식 프로브는 디스크 휠 프로브, 볼 프로브, 유연한 와이어 프로브 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 회로기판의 검사장치.
  9. 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 접촉식 프로브의 스캔영역과 상기 제 1정전용량형 비접촉센서는 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 회로기판의 검사장치.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 제 1내지 제 2정전용량형 비접촉센서로부터 측정된 적어도 하나의 출력전압값은 상기 제 2정전용량형 비접촉센서로부터 측정된 출력전압값인 것을 특징으로 하는 회로기판의 검사장치.
  11. 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 기준신호는 상기 접촉식 프로브를 통해 인가되는 상기 교류전원인 것을 특징으로 하는 회로기판의 검사장치.
  12. 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 기준신호는 제 1정전용량형 비접촉센서에서 측정되는 감지신호인 것을 특징으로 하는 회로기판의 검사장치.
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