KR101287668B1 - 전기 검사 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 본 발명은: 피검체인 인쇄회로기판을 전기 검사하는 전기 검사 장치로서, 상기 인쇄회로기판의 검사를 위한 검사 신호를 출력하는 중계 기판; 상기 중계 기판과 전기적으로 연결되며, 상기 인쇄회로기판에 형성된 복수의 외부접속수단의 돌출 높이 차이에 대응하여 길이 차이를 갖는 복수의 검사 핀; 및 상기 복수의 검사 핀의 단부를 둘러싸는 복수의 관통홀이 형성되며, 상기 복수의 검사 핀의 각 단부가 적어도 하나 이상의 도전성 범프와 적어도 하나 이상의 도전성 패드로 구성된 상기 복수의 외부접속수단에 접속하여 상기 인쇄회로기판을 전기 검사시 상기 복수의 검사 핀의 단부를 지지하는 서포터 플레이트;를 포함하는 전기 검사 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 인쇄회로기판 전기 검사시 복수의 검사 핀이 솔더 범프 및 전기 패드 등 인쇄회로기판의 외부접속수단에 균일한 압력으로 접촉 가능함으로써 제품검사의 과검을 방지하여 인쇄회로기판의 검사 신뢰성 향상 및 수율을 향상시키며 복수의 검사 핀의 수명 향상 등 전기 검사 장치의 내구성 및 성능을 향상할 수 있다.

Description

전기 검사 장치{Apparatus for Inspecting Electrical Condition}
본 발명은 인쇄회로기판을 전기 검사하는 전기 검사 장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 인쇄회로기판의 전기 검사시 상기 인쇄회로기판에 높이 차이를 갖는 복수 종류의 외부접속수단이 형성된 경우에도 복수의 검사 핀이 상기 외부접속수단에 균일한 압력으로 접촉 가능한 전기 검사 장치에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 고성능화, 고기능화 및 고용량화의 경향은 정보통신과 컴퓨터산업의 급속한 발전을 가져왔다. 전자부품 및 전자기기의 경박단소화, 저전력화의 요구를 충족하며 반도체 디바이스의 성능을 최대로 실현하기 위해서는 초다핀화의 패키지 및 고밀도의 실장기술이 요구된다.
회로가 실장된 기판의 신뢰성을 확보하기 위한 방안으로 광학 회로 검사, 전기 검사, 광학 외관 검사 등을 시행하고 있다. 광학 검사는 이미지 획득을 통해 눈으로 볼 수 있는데 반해, 전기 검사는 눈에 보이지 않는 전기적 신호의 경로를 검증하는 것이다.
일반적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 전기 검사 장치(10)는 인쇄회로기판(1)의 검사를 위한 검사 신호를 출력하는 중계 기판(11)과, 상기 중계 기판(11)과 전기적으로 연결되며 상기 인쇄회로기판(1)에 형성된 복수의 외부접속수단 예를 들면 금속 패드(1a)에 접촉되는 복수의 검사 핀(12)과, 상기 복수의 검사 핀(12)의 단부를 지지하는 지지 플레이트(13)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 지지 플레이트(13)는 상기 중계 기판(11)에 고정된 고정 플레이트(14)와 지지대(15)를 매개로 고정 설치된다.
한편, 상기 인쇄회로기판(1)의 표면에는 외부접속수단으로서 동일한 높이를 갖는 복수의 금속 패드(1a)가 구비되며, 이에 따라 상기 전기 검사 장치(10)에 구비된 복수의 검사 핀(12)이 접촉되어 상기 중계 기판(11)으로부터 출력되는 전기 신호의 경로를 검증하여 상기 인쇄회로기판(1)의 전기 검사를 수행한다.
이때, 상기 인쇄회로기판(1)의 표면에는 외부접속수단으로서 동일한 높이를 갖는 복수의 금속 패드(1a)만이 구비될 수도 있으나, 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 금속 패드(1a) 이외에 복수의 구 형태의 솔더 범프(1b)가 구비될 수도 있으며, ㅅ상기 솔더 범프(1b)는 상기 금속 패드(1a)보다 상기 인쇄회로기판(1)의 표면으로부터의 높이가 더 크다.
이와 같이, 인쇄회로기판(1)의 표면에 외부접속수단으로서 다른 높이를 갖는 외부접속수단이 구비되는 반면, 종래 전기 검사 장치(10)의 복수의 검사 핀(12)은 모두 동일한 길이로 형성됨으로써 다음과 같은 문제점이 있었다.
일 예로, 도 2에서와 같이, 상기 인쇄회로기판(1)의 표면 중앙부에 복수의 금속 패드(1a)가 형성되고 외곽부에 복수의 솔더 범프(1b)가 형성되는 경우, 종래 전기 검사 장치(10)의 복수의 검사 핀(12)은 중앙부의 검사 핀(12a)과 외곽부의 검사 핀(12b)이 동일한 길이를 가짐에 따라 상기 복수의 검사 핀(12)을 상기 복수의 금속 패드(1a) 및 솔더 범프(1b)에 접촉시키면, 상기 복수의 검사 핀(12) 중 중앙부의 검사 핀(12a)과 외곽부의 검사 핀(12b)은 서로 다른 가압력을 받게 된다.
즉, 상기 복수의 검사 핀(12) 중 외곽부의 검사 핀(12b)이 상기 솔더 범프(1b)에 먼저 접촉하게 되며, 이에 따라 상기 복수의 검사 핀(12) 중 중앙부의 검사 핀(12a)이 상기 금속 패드(1a)에 접촉하게 되면 상기 외곽부의 검사 핀(12b)은 상대적으로 가압력을 크게 받게 된다.
상기와 같이 외곽부의 검사 핀(12b)이 중앙부의 검사 핀(12a)보다 가압력 지속적으로 크게 받음으로써 상대적으로 상기 솔더 범프(1b)도 큰 가압력을 받게 되어 손상될 우려가 있다.
또한, 상기 외곽부의 검사 핀(12b)이 중앙부의 검사 핀(12a)보다 가압력을 지속적으로 크게 받음으로써 상기 중앙부의 검사 핀(12a)의 복원력에 비해 상기 외곽부의 검사 핀(12b)의 복원력은 떨어지게 되며, 이에 따라 상기 인쇄회로기판(1)의 전기 검사시 상기 복수의 검사 핀(12)의 복원력이 위치별로 차이가 남으로써 전기 검사에서 과검 등의 오검출을 일으키게 된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 높이 차이를 갖는 두 종류 이상의 외부접속수단을 갖는 인쇄회로기판의 전기 검사시 복수의 검사 핀이 상기 외부접속수단에 균일한 압력으로 접속이 가능하여 제품 검사의 과검 방지와 성능 및 신뢰성을 향상할 수 있고 피검체의 생산 수율을 높일 수 있는 전기 검사 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은: 피검체인 인쇄회로기판을 전기 검사하는 전기 검사 장치로서, 상기 인쇄회로기판의 검사를 위한 검사 신호를 출력하는 중계 기판; 상기 중계 기판과 전기적으로 연결되며, 상기 인쇄회로기판에 형성된 복수의 외부접속수단의 돌출 높이 차이에 대응하여 길이 차이를 갖는 복수의 검사 핀; 및 상기 복수의 검사 핀의 단부를 둘러싸는 복수의 관통홀이 형성되며, 상기 복수의 검사 핀의 각 단부가 적어도 하나 이상의 도전성 범프와 적어도 하나 이상의 도전성 패드로 구성된 상기 복수의 외부접속수단에 접속하여 상기 인쇄회로기판을 전기 검사시 상기 복수의 검사 핀의 단부를 지지하는 서포터 플레이트;를 포함하는 전기 검사 장치를 제공한다.
여기서, 상기 인쇄회로기판과 마주하는 상기 서포터 플레이트의 일면에는 상기 복수의 검사 핀의 길이 차이에 대응되는 단차부가 형성될 수 있다.
이때, 상기 서포터 플레이트는 절연재질로 형성될 수 있다.
한편, 상기 복수의 외부접속수단은, 적어도 하나 이상의 도전성 범프와 적어도 하나 이상의 도전성 패드를 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기 검사 장치에 의하면, 높이 차이를 갖는 두 종류 이상의 외부접속수단이 형성된 인쇄회로기판의 전기 검사시 복수의 검사 핀이 상기 외부접속수단에 균일한 압력을 가하면서 접촉이 가능하도록 함으로써 제품검사의 과검을 방지하여 제품 검사의 신뢰성 향상 및 피검체의 생산 수율을 향상할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 전기 검사 장치에 의하면, 복수의 검사 핀이 피검체의 외부접속수단에 균일한 압력으로 접촉이 가능하도록 함으로써 상기 복수의 검사 핀의 압력 편차를 방지하여 복수의 검사 핀의 성능 저하를 최소화하고 수명을 향상할 수 있으며 나아가 장치의 내구성 및 성능을 향상할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 전기 검사 장치의 일 예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 전기 검사 장치를 이용하여 두 종류의 외부접속수단을 갖는 인쇄회로기판을 검사하는 것을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3과 도 4는 본 발명에 따른 전기 검사 장치의 일 실시예를 이용하여 두 종류의 외부접속수단을 갖는 인쇄회로기판을 검사하는 과정을 개략적으로 설명하기 위한 도면들로서,
도 3은 전기 검사 장치에 의한 전기 검사를 수행하기 위하여 피검체인 인쇄회로기판을 위치시킨 상태를 나타낸 단면도이고,
도 4는 도 3의 복수의 검사 핀을 인쇄회로기판의 외부접속수단에 접속시켜 전기 검사를 수행하는 상태를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.
이하, 첨부된 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 전기 검사 장치의 일 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3과 도 4는 본 발명에 따른 전기 검사 장치의 일 실시예를 이용하여 두 종류의 외부접속수단을 갖는 인쇄회로기판을 검사하는 과정을 개략적으로 설명하기 위한 도면들로서, 도 3은 전기 검사 장치에 의한 전기 검사를 수행하기 위하여 피검체인 인쇄회로기판을 위치시킨 상태를 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3의 복수의 검사 핀을 인쇄회로기판의 외부접속수단에 접속시켜 전기 검사를 수행하는 상태를 나타낸 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 전기 검사 장치의 일 실시예(100)는, 크게 중계 기판(110), 복수의 검사 핀(120), 그리고 서포터 플레이트(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 중계 기판(110)은, 인쇄회로기판(1)의 전기 검사를 위한 검사 신호를 출력하며, 상기 복수의 검사 핀(120)의 각 일단부가 전기적으로 연결되어 고정될 수 있다.
상기 복수의 검사 핀(120)은, 상기 인쇄회로기판(1)의 표면에 형성된 외부접속수단 중 도전성 패드(1a)와 대응되는 복수의 중앙부 검사 핀(121)과, 상기 인쇄회로기판(1)의 표면에 형성된 외부접속수단 중 도전성 범프(1b)와 대응되는 복수의 외곽부 검사 핀(122)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 인쇄회로기판(1)의 표면으로부터 상기 도전성 범프(1b)의 높이와 상기 도전성 패드(1a)의 높이가 상이함에 따라, 상기 복수의 검사 핀(120) 중 상기 중앙부 검사 핀(121)과 상기 외곽부 검사 핀(122)의 길이도 다르게 형성될 수 있다.
즉, 상기 인쇄회로기판(1)의 표면으로부터 상기 도전성 범프(1b)의 높이가 상기 도전성 패드(1a)의 높이보다 높음에 따라, 반대로 상기 복수의 검사 핀(120) 중 상기 외곽부 검사 핀(122)은 상기 중앙부 검사 핀(121)의 길이보다 더 짧게 형성된다.
이때, 상기 중앙부 검사 핀(121)과 상기 외곽부 검사 핀(122)의 길이 차이는, 상기 도전성 범프(1b)의 높이와 상기 도전성 패드(1a)의 높이 차이와 동일한 크기의 차이를 가질 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에 따른 전기 검사 장치(100)를 이용하여 상기 도전성 패드(1a)와 상기 도전성 범프(1b) 등 서로 높이 차이를 갖는 두 종류 이상의 외부접속수단을 갖는 인쇄회로기판(1)의 전기 검사 수행시, 외부접속수단의 손상을 방지할 수 있고 전기 검사의 신뢰성을 향상할 수 있다.
보다 상세하게, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전기 검사 장치(100)를 이용하여 상기 인쇄회로기판(1)의 전기 검사를 수행할 경우, 본 실시예의 전기 검사 장치(100)는 상기 도전성 패드(1a)와 상기 도전성 범프(1b)의 높이 차이와 대응되는 크기의 길이 차이를 갖는 중앙부 검사 핀(121)과 외곽부 검사 핀(122)을 포함하여 복수의 검사 핀(120)을 구성함으로써, 상기 중앙부 검사 핀(121)이 상기 도전성 패드(1a)와 접촉되어 발생하는 가압력과 상기 외곽부 검사 핀(122)이 상기 도전성 범프(1b)와 접촉되어 발생하는 가압력이 균일하다.
따라서, 상기 도전성 패드(1a)가 받는 가압력과 상기 도전성 범프(1b)가 받는 가압력이 균일하여 상기 중앙부 검사 핀(121)과 상기 외곽부 검사 핀(122)이 전기 검사를 수행하기 위한 최소한의 접속을 유도함으로써 상기 인쇄회로기판(1) 상에 형성된 외부접속수단의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 상기 중앙부 검사 핀(121)과 상기 외곽부 검사 핀(122)이 받는 가압력 역시 균일하여 상기 중앙부 검사 핀(121)과 상기 외곽부 검사 핀(122)의 복원력 편차도 발생하지 않음으로써 상기 인쇄회로기판(1)의 전기 검사시 과검 등의 오검출을 방지할 수 있어 검사의 정확성 및 신뢰성을 향상할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 전기 검사 장치(100)는, 상기 복수의 검사 핀(120)의 각 단부를 둘러싸는 복수의 관통홀(130a)이 형성되는 서포터 플레이트(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 서포터 플레이트(130)는 상기 중계 기판(110)에 고정된 상부 플레이트(140)와 지지대(150)를 매개로 고정될 수 있으며, 상기 복수의 검사 핀(120) 간의 전기적인 절연을 위하여 절연재질로 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 서포터 플레이트(130)는, 상기 상기 복수의 검사 핀(120)의 각 단부가 상기 외부접속수단에 접속하여 상기 인쇄회로기판(1)을 전기 검사시 상기 복수의 검사 핀(120)의 단부를 원활하게 지지할 수 있다.
여기서, 상기 서포터 플레이트(130)의 일면(131)에는 상기 복수의 검사 핀(120)의 길이 차이에 대응되는 단차부(131a)가 형성될 수 있다.
즉, 상기 단차부(131a)는 상기 복수의 검사 핀(120) 중 상기 외곽부 검사 핀(122)의 길이가 상기 중앙부 검사 핀(121)의 길이보다 짧기 때문에, 상기 외곽부 검사 핀(122)의 길이에 대응하여 상기 서포터 플레이트(130)의 일면(131) 외곽부에 형성될 수 있다.
상기 서포터 플레이트(130)의 일면(131)에 상기 단차부(131a)가 형성됨에 따라, 상기 외곽부 검사 핀(122)의 접속 단부를 상기 서포터 플레이트(130)의 외부로 원활하게 노출시킬 수 있으며, 또한 상기 복수의 검사 핀(120)을 통한 상기 인쇄회로기판(1)의 전기 검사시 상기 서포터 플레이트(130)가 상기 도전성 범프(1b)에 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이나, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
1: 인쇄회로기판 1a: 도전성 패드
1b: 도전성 범프 100: 전기 검사 장치
110: 중계 기판 120: 복수의 검사 핀
121: 중앙부 검사 핀 122: 외곽부 검사 핀
130: 서포터 플레이트 130a: 관통홀
131: 서포터 플레이트의 일면 131a: 단차부

Claims (4)

  1. 피검체인 인쇄회로기판을 전기 검사하는 전기 검사 장치로서,
    상기 인쇄회로기판의 검사를 위한 검사 신호를 출력하는 중계 기판;
    상기 중계 기판과 전기적으로 연결되며, 상기 인쇄회로기판에 형성된 복수의 외부접속수단 돌출 높이 차이에 대응하여 길이 차이를 갖는 복수의 검사 핀; 및
    상기 복수의 검사 핀의 단부를 둘러싸는 복수의 관통홀이 형성되며, 상기 복수의 검사 핀의 각 단부가 적어도 하나 이상의 도전성 범프와 적어도 하나 이상의 도전성 패드로 구성된 상기 복수의 외부접속수단에 접속하여 상기 인쇄회로기판을 전기 검사시 상기 복수의 검사 핀의 단부를 지지하는 서포터 플레이트; 를 포함하는 전기 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판과 마주하는 상기 서포터 플레이트의 일면에는 상기 복수의 검사 핀의 길이 차이에 대응되는 단차부가 형성되는 전기 검사 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 서포터 플레이트는 절연재질로 형성되는 전기 검사 장치.
  4. 삭제
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