KR101316826B1 - 소형 전자부품 검사용 프로브장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 프로브들이 구비된 회전수단과 카메라 모듈 같은 소형 전자부품이 실장된 회로기판이 놓이는 지그수단을 힌지축으로 연결하여 상기 회전수단이 원호상으로 회전되어 이의 프로브들이 회로기판의 단자부와 회로적으로 접촉되도록 하되, 상기 회전수단이 상기 지그수단에 근접되면 상기 프로브들이 수평으로 상기 회로기판의 단자부 직상부에 위치되도록 안내하는 수단을 상기 회전수단에 마련하고, 상기 회전수단이 상기 지그수단에 최종적으로 결합되면 상기 프로브들이 수평상태에서 수직으로 하강되어 이들 프로브들이 동시에 상기 단자부에 접촉되도록 함으로써, 프로브들의 편마모가 발생되지 않고 수명이 연장되도록 한 소형 전자부품 검사용 프로브장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 지그수단의 표면에 마련된 단자부자리 및 부품자리에 회로기판의 단자부 및 전자부품을 올려 고정시킨 뒤 상기 지그수단과 힌지축으로 연결된 회전수단을 원호상으로 회전시켜 회전수단에 마련된 프로브들이 상기 단자부의 단자들과 접촉되어 검사장비와 회로적으로 연결되도록 한 소형 전자부품 검사용 프로브장치에 있어서, 수평유지수단은 상기 힌지축을 통하여 상기 지그수단과 연결되고, 상기 회전수단의 상하로 관통된 내부공간에 회동가능하게 끼워지며, 상기 수평유지수단의 자유단 밑면에는 상기 회전수단의 하강시 함께 하강되다가 상기 지그수단과 수평이 유지되면 정지되도록 상기 지그수단의 표면에 닿는 멈춤돌기가 구비되며; 수직승강수단은 밑면에 상기 단자부의 단자들과 일대일 대응되는 다수의 프로브들이 구비되고, 상기 수평유지수단의 상하로 관통된 내부공간에 수직으로 승강되게 끼워지며; 상기 회전수단에는 상기 수평유지수단을 관통하여 상기 수직승강수단의 표면과 접하는 누름부가 마련되어, 상기 수평유지수단이 정지되고 상기 회전수단이 계속 하강되면 상기 누름부가 상기 수직승강수단을 눌러 상기 프로브들이 상기 단자부의 단자들과 동시에 접촉되도록 한 특징이 있다.

Description

소형 전자부품 검사용 프로브장치{Probe apparatus for inspecting small electronic components}

본 발명은 소형 전자부품 검사용 프로브장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회로기판에 실장된 소형 전자부품의 불량 유무를 검사하기 위하여 검사장비와 회로기판의 단자부를 회로적으로 연결하는 다수의 프로브(probe)들이 프로브장치에서 힌지축을 기준으로 회동되도록 하되, 상기 프로브들이 상기 단자부에 근접되면 수직 하강으로 다수의 프로브들이 단자부의 단자들에 동시 접촉되도록 함으로써, 프로브들의 편마모가 방지되고 수명이 연장되며, 장치의 신뢰성이 향상되는 소형 전자부품 검사용 프로브장치에 관한 것이다.

일반적으로 휴대폰이나 노트북 등에 사용되는 카메라모듈 같은 소형 전자부품은 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board)에 장착된다. 이는 얇고 자유로운 굴곡성과 함께 무게가 매우 가볍기 때문에 전자기기의 협소한 공간에 효율적인 배열이 가능하여 전자제품의 경박단소화 및 디지털화에 따라 그 수요가 매년 급격히 증가하고 있다.

상기 카메라 모듈(CCM:Compact Camera Module)은 휴대용 단말기에 필수적으로 사용되는 전자부품으로써, 800만 화소 이상의 고화소 중심으로 변화됨과 동시에 오토포커싱(AF), 광학 줌(optical zoom) 등과 같은 다양한 부가기능의 구현으로 변화되고 있다.

이러한 소형 전자부품의 생산과정에서 불량유무를 검사하기위하여 프로브장치가 사용된다. 상기 프로브장치는 검사장비와 전자부품을 회로적으로 연결하여 검사에 필요한 각종 신호를 전달하기 위한 것으로서, 종래 공개특허 제10-2010-0011378호 및 국내특허 제1230447호에는 회로기판을 올려 고정하기 위한 지그수단 및 회로기판의 단자부와 접촉되는 프로브들이 구비된 회전수단이 힌지축으로 연결된 프로브장치가 제안된 바 있다.

이들 종래의 기술들은 상기 회전수단이 지그수단에 대하여 힌지축을 기준으로 원호상으로 회전되면서 프로브들이 단자부와 접촉되어 검사장비와 전자부품을 회로적으로 연결하였다.

그러나 상기 회전수단에 고정된 프로브들이 힌지축을 기준으로 원호상으로 회전되어 단자부와 접촉되기 때문에 힌지축에서 가까운 프로브들 부터 순차적으로 접촉되므로 프로브들이 동시에 접촉될 때보다 먼저 닿는 프로브들의 마모가 심한 단점이 있었다. 프로브들은 직경이 10 ~ 40㎛의 매우 작은 상태로써 종횡으로 다수열 나열되는데, 회전수단이 힌지축을 기준으로 회전에 의해 지그수단의 상부에 포개지는 과정에서 힌지축에 가까운 프로브들부터 순차적으로 단자부와 접촉되기 때문에 먼저 닿는 프로브들은 최종적으로 닿는 프로브들보다 단자부와의 마찰에 의한 마모가 심한 단점이 있었다. 따라서 힌지축에 가까운 프로브들이 먼저 마모되는 편마모가 발생되고 프로브들의 수명이 단축되는 단점이 있었다.

본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 다수의 프로브들이 구비된 회전수단과 카메라 모듈 같은 소형 전자부품이 실장된 회로기판이 놓이는 지그수단을 힌지축으로 연결하여 상기 회전수단이 원호상으로 회전되어 이의 프로브들이 회로기판의 단자부와 회로적으로 접촉되도록 하되, 상기 회전수단이 상기 지그수단에 근접되면 상기 프로브들이 수평으로 상기 회로기판의 단자부 직상부에 위치되도록 안내하는 수단을 상기 회전수단에 마련하고, 상기 회전수단이 상기 지그수단에 최종적으로 결합되면 상기 프로브들이 수평상태에서 수직으로 하강되어 이들 프로브들이 동시에 상기 단자부에 접촉되도록 함으로써, 프로브들의 편마모가 발생되지 않고 수명이 연장되도록 한 소형 전자부품 검사용 프로브장치를 제공함에 있다.

이를 위하여 본 발명은 지그수단의 표면에 마련된 단자부자리 및 부품자리에 회로기판의 단자부 및 전자부품을 올려 고정시킨 뒤 상기 지그수단과 힌지축으로 연결된 회전수단을 원호상으로 회전시켜 회전수단에 마련된 프로브들이 상기 단자부의 단자들과 접촉되어 검사장비와 회로적으로 연결되도록 한 소형 전자부품 검사용 프로브장치에 있어서, 수평유지수단은 상기 힌지축을 통하여 상기 지그수단과 연결되고, 상기 회전수단의 상하로 관통된 내부공간에 회동가능하게 끼워지며, 상기 수평유지수단의 자유단 밑면에는 상기 회전수단의 하강시 함께 하강되다가 상기 지그수단과 수평이 유지되면 정지되도록 상기 지그수단의 표면에 닿는 멈춤돌기가 구비되며; 수직승강수단은 밑면에 상기 단자부의 단자들과 일대일 대응되는 다수의 프로브들이 구비되고, 상기 수평유지수단의 상하로 관통된 내부공간에 수직으로 승강되게 끼워지며; 상기 회전수단에는 상기 수평유지수단을 관통하여 상기 수직승강수단의 표면과 접하는 누름부가 마련되어, 상기 수평유지수단이 정지되고 상기 회전수단이 계속 하강되면 상기 누름부가 상기 수직승강수단을 눌러 상기 프로브들이 상기 단자부의 단자들과 동시에 접촉되도록 한 특징이 있다.

본 발명에 따르면 프로브들이 설치된 회전수단과 회로기판이 놓이는 지그수단은 힌지축으로 연결되므로 회전수단이 지그수단에서 분리된 방식에 비하여 취급이 편리한 이점이 있다. 상기 회전수단에는 프로브들이 지그수단에 근접되면 수평으로 회로기판의 단자부와 대응되도록 안내하는 수평유지수단이 구비되고, 상기 수평유지수단의 내부에는 상기 회전수단이 계속 회전되어 지그수단과 결합되는 과정에서 프로브들을 수직으로 하강시켜 회로기판의 단자부와 접촉되도록 하는 수직승강수단이 구비된다.

따라서 회전수단이 힌지축을 기준으로 원호상으로 회전되어 지그수단과 결합되더라도 프로브들은 단자부들과 근접된 위치에서 수직으로 하강되어 프로브들과 단자부들이 동시에 접촉되므로 프로브들의 편마모가 발생되지 않아 프로브들의 수명이 연장되고 장치의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

도 1은 본 발명 한 실시예의 프로브장치의 분리 사시도
도 2는 본 발명 한 실시예의 프로브장치의 조립 사시도
도 3은 본 발명 한 실시예의 프로브장치의 작동상태 단면도
도 4는 본 발명 한 실시예의 프로브블록과 전자부품의 예시도

도 1 내지 도 3에서 본 발명 한 실시예의 프로브장치는 회로기판(50)이 놓이는 지그수단(10)이 구비된다. 지그수단(10)은 상부 중앙으로 회로기판(50)의 전자부품(52) 및 단자부(51)가 각각 놓여 고정되는 부품자리(12) 및 단자부자리(11)가 요입 형성되고, 끝단에는 고정레버(15)가 핀을 중심으로 회동식으로 구비된다. 그리고 고정레버(15)의 반대편에는 서로 떨어진 한쌍의 힌지부(13)가 구비된다.

상기 지그수단(10)에 회동식으로 구비되는 회전수단(20)이 구비된다. 상기 회전수단(20)은 좌측끝단에 제1힌지부(21)가 한쌍이 구비되어 상기 지그수단(10)의 힌지부(13)에 힌지축(14)으로 결합되어 회전수단(20)이 지그수단(10)의 상측에서 회동되며, 회전수단(20)의 우측끝단에는 상기 고정레버(15)에 걸려 고정되는 걸림턱(22)이 구비된다.

상기 회전수단(20)은 내부가 상,하측으로 관통된 사각틀의 형태이며, 상기 관통된 내부공간에는 수평유지수단(30)이 구비된다. 상기 수평유지수단(30)은 좌측끝단에 제2힌지부(31)가 한쌍이 구비되어 상기 힌지부(13) 및 제1힌지부(21)와 함께 힌지축(14)으로 결합된다. 상기 수평유지수단(30)은 상기 회전수단(20)과 함께 회동되어 지그수단(10)의 상부에 포개지는데, 상기 회전수단(20)의 걸림턱(22)이 상기 고정레버(15)에 결합되기 직전에 상기 수평유지수단(30)은 상기 지그수단(10)과 수평상태를 유지한다. 상기 수평유지수단(30)은 상기 회전수단(20)과 별개로 상기 힌지축(14)을 기준으로 회전시킬 수 있으나, 이럴 경우 수평유지수단(30)을 먼저 회전시켜 지그수단(10)과 수평이 되도록 한 뒤 회전수단(20)을 회전시켜야 되므로 작업성이 떨어진다.

따라서 본 발명은 회전수단(20)이 하강되는 동안 상기 수평유지수단(30)이 함께 하강을 하다가 상기 수평유지수단(30)이 지그수단(10)과 수평을 유지하면 이후 회전수단(20)만 계속 하강하여 걸림턱(22)이 고정레버(15)에 체결되도록 하는 기술을 사용하였다. 이는 간단한 구성으로 구현되는데, 회전수단(20)과 수평유지수단(30)이 힌지축(14)을 기준으로 각각 회전되도록 한 상태에서 상기 회전수단(20)의 전후방 양측 밑면에 회전수단(20)의 밑면 쪽으로 돌출되는 걸이구(24)를 구비하고, 상기 회전수단(20)의 밑면에는 상기 걸이구(24)들이 끼워져 걸리는 걸이홈(33)을 마련한 것이다. 걸이홈(33)이 걸이구(24)에 걸린 상태에서 작업자가 회전수단(20)을 하강시키면 수평유지수단(30)은 자중에 의해 하강되는 상태가 되는데, 이때 회전수단(20)과 수평유지수단(30)은 약간 벌어진 상태가 된다. 이 벌어진 각도는 수평유지수단(30)이 지그수단(10)과 수평으로 놓였을 때 회전수단(20)의 걸림턱(22)이 고정레버(15)에 결합되기 직전의 상태이다. 그리고 상기 수평유지수단(30)의 우측단 양측 밑면에는 지그수단(10)의 표면에 닿는 멈춤돌기(32)가 돌출 형성되는데, 지그수단(10)과 수평유지수단(30)이 수평을 유지하면 멈춤돌기(32)에 의해 수평유지수단(30)이 정지된다.

상기 수평유지수단(30)은 내부가 상하측으로 관통된 틀체의 형태로써, 관통된 내부공간에 수직승강수단(40)이 구비된다. 상기 수직승강수단(40)은 밑면에 다수의 프로브()들이 종횡으로 배열된 프로브블록()이 구비되고, 전후방 양측의 밑면 중앙에는 스프링자리(44)가 마련된다. 그리고 각 스프링자리(44)의 좌우측에는 핀구멍(43)이 구비된다. 상기 핀구멍(43)들은 수직승강수단(40)의 사방에 상하측으로 관통된 형태이며, 이들 핀구멍(43)을 통하여 승강안내핀(47)이 끼워져 그 상단이 상기 수평유지수단(30)의 밑면에 체결 고정된다.

상기 승강안내핀(47)들에 의해 상기 수직승강수단(40)이 수평유지수단(30)의 내부공간에 결합되는데, 약 2mm 이내의 승강유격을 갖는다. 그리고 수평유지수단(30)의 전후방 밑면에는 상기 스프링자리(44)와 일정간격 떨어진 받침부(45)가 마련되고, 상기 받침부(45)와 스프링자리(44)의 사이에 다수의 스프링(46)들이 내장된다. 상기 스프링(46)들에 의해 상기 수직승강수단(40)이 탄성적으로 받쳐지므로 승강유격에 따른 처짐이 억제된다. 상기 회전수단(20)의 내부공간 양측에는 상기 수평유지수단(30)을 관통하여 상기 수직승강수단(40)의 표면과 접하는 누름부(23)가 마련된다.

상기 회전수단(20)의 회전으로 걸림턱(22)이 고정레버(15)에 걸리는 동안 상기 수평유지수단(30)은 멈춤돌기(32)가 지그수단(10)의 표면에 닿아 정지상태에 놓이는 반면에, 상기 누름부(23)는 수평유지수단(30)의 표면을 눌러 스프링(46)의 압축으로 승강유격이 좁혀지면서 수직승강수단(40)이 하강되고, 이때 프로브블록(41)의 각 프로브(42)들이 동시에 단자부(51)와 접촉된다.

이처럼 구성된 본 발명 한 실시예의 프로브장치는 도 3 및 도 4에서와 같이 작동된다. 검사 초기에 회전수단(20)은 지그수단(10)에서 열린 상태가 되는데, 이때 회전수단(20)의 내부에는 수평유지수단(30)이 구비되고, 상기 수평유지수단(30)의 내부에는 수직승강수단(40)이 각각 구비된 상태이다. 작업자가 개방된 지그수단(10)의 상부에 마련된 단자부자리(11) 및 부품자리(12)에 검사대상 회로기판(50)의 단자부(51) 및 전자부품(52)을 올려놓고 회전수단(20)을 하강시키면 수평유지수단(30) 및 수직승강수단(40)이 함께 하강된다.

상기 멈춤돌기(32)가 지그수단(10)의 표면에 닿아 상기 수평유지수단(30)이 지그수단(10)과 수평상태에서 정지되면 이후 회전수단(20)만 계속 하강되는데, 이때 회전수단(20)의 누름부(23)가 함께 하강되면서 수직승강수단(40)의 표면을 눌러준다. 수평유지수단(30)이 지그수단(10)과 수평으로 정지되면 상기 수직승강수단(40)은 지그수단(10)에 대하여 약 2mm 이내의 승강유격 만큼 떨어진 상태가 되는데, 회전수단(20)이 계속 하강되어 걸림턱(22)이 고정레버(15)에 걸리는 과정에서 누름부(23)가 수직승강수단(40)을 누르면 스프링(46)이 압축되면서 승강유격이 좁혀지고, 프로브(42)들이 단자부(51)의 해당 단자와 동시에 접촉된다.

따라서 검사장비와 전자부품(52)이 회로적으로 연결되므로 각종 성능시험을 할 수 있다.

10 : 지그수단 11 : 단자부자리
12 : 부품자리 13 : 힌지부
14 : 힌지축 15 : 고정레버
20 : 회전수단 21 : 제1힌지부
22 : 걸림턱 23 : 누름부
24 : 걸이구 30 : 수평유지수단
31 : 제2힌지부 32 : 멈춤돌기
33 : 걸이홈 40 : 수직승강수단
41 : 프로브블록 42 : 프로브
43 : 핀구멍 44 : 스프링자리
45 : 받침부 46 : 스프링
47 : 승강안내핀

Claims (3)

1. 지그수단의 표면에 마련된 단자부자리 및 부품자리에 회로기판의 단자부 및 전자부품을 올려 고정시킨 뒤 상기 지그수단과 힌지축으로 연결된 회전수단을 원호상으로 회전시키면 회전수단에 마련된 프로브들이 상기 단자부의 단자들과 접촉되어 검사장비와 전자부품이 회로적으로 연결되는 소형 전자부품 검사용 프로브장치에 있어서,
   수평유지수단은 상기 힌지축을 통하여 상기 지그수단과 연결되고, 상기 회전수단의 상하로 관통된 내부공간에 회동가능하게 끼워지며, 상기 수평유지수단의 자유단 밑면에는 상기 회전수단의 하강시 함께 하강되다가 상기 지그수단과 수평이 유지되면 정지되도록 상기 지그수단의 표면에 닿는 멈춤돌기가 구비되며;
   수직승강수단은 밑면에 상기 단자부의 단자들과 일대일 대응되는 다수의 프로브들이 구비되고, 상기 수평유지수단의 상하로 관통된 내부공간에 수직으로 승강되게 구비되며;
   상기 회전수단에는 상기 수평유지수단을 관통하여 상기 수직승강수단의 표면과 접하는 누름부가 마련되어, 상기 수평유지수단이 정지되고 상기 회전수단이 계속 하강되면 상기 누름부가 상기 수직승강수단을 눌러 상기 프로브들이 상기 단자부의 단자들과 동시에 접촉되도록 한 것을 특징으로 하는 소형 전자부품 검사용 프로브장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 수평유지수단의 전후방 밑면에는 내부공간으로 향하는 한쌍의 받침부가 구비되고, 받침부들의 표면에 다수의 스프링이 구비되며,
   상기 수직승강수단의 전후방 밑면에는 상기 받침부들과 대응되어 스프링에 놓이는 스프링자리가 마련되며,
   상기 수직승강수단의 전후방 양측에는 수직으로 관통하여 상기 수평유지수단의 밑면에 체결 고정되는 다수의 승강안내핀이 구비되어, 상기 수직승강수단이 승강안내핀들을 통하여 스프링의 탄력을 받으면서 승강되도록 한 것을 특징으로 하는 소형 전자부품 검사용 프로브장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 회전수단의 밑면 양측에는 내부공간으로 향하는 한쌍의 걸이구가 구비되고,
   상기 수평유지수단의 밑면에는 상기 걸이구들이 끼워지는 걸이홈이 구비되어 상기 회전수단이 하강되는 동안 상기 수평유지수단이 자유낙하되지 않도록 한 것을 특징으로하는 소형 전자부품 검사용 프로브장치.

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