KR101354031B1

KR101354031B1 - 임피던스 측정장치

Info

Publication number: KR101354031B1
Application number: KR1020120097433A
Authority: KR
Inventors: 무네히로 야마시타
Original assignee: 니혼덴산리드가부시키가이샤
Priority date: 2011-09-12
Filing date: 2012-09-04
Publication date: 2014-02-04
Also published as: TWI461706B; CN102998531A; KR20130028858A; CN102998531B; TW201312128A; JP2013061177A

Abstract

(과제) 델타회로를 구성하는 제1 내지 제3임피던스 요소 중에서 제1임피던스 요소의 임피던스 측정에 있어서, 제2임피던스 요소와 제3임피던스 요소의 사이에 흐르는 전류를 영으로 억제하고, 제1임피던스 요소의 임피던스를 정확하게 측정할 수 있는 임피던스 측정장치를 제공한다.
(해결수단) 이 임피던스 측정장치에서는, 제2도전로(L2)와 전기적으로 접속된 출력단자 및 반전 입력단자와, 소정의 기준전위(예를 들면 그라운드 전위)에 전기적으로 접속된 비반전 입력단자를 구비하는 연산증폭기(34)가 구비된다. 그리고 제1임피던스 요소(Z1)와 제2임피던스 요소(Z2) 사이의 제1도전로(L1)의 전위 및 제2임피던스 요소(Z2)와 제3임피던스 요소(Z3) 사이의 제2도전로(L2)의 전위를 기준전위로 유도하면서 제1임피던스 요소(Z1)의 임피던스가 측정된다.

Description

임피던스 측정장치{IMPEDANCE MEASUREMENT APPARATUS}

본 발명은 임피던스 측정장치에 관한 것이다.

도4를 참조하여, 이 도4에 나타내는 종래의 임피던스 측정장치는, 델타회로를 구성하는 제1 내지 제3임피던스 요소(Z1∼Z3) 중에서 제1임피던스 요소(Z1)의 임피던스를 측정하는 것이다. 제1임피던스 요소(Z1)와 제2임피던스 요소(Z2)를 전기적으로 접속하는 제1도전로(L1)의 전위 및 제2임피던스 요소(Z2)와 제3임피던스 요소(Z3)를 전기적으로 접속하는 제2도전로(L2)의 전위를 기준전위(도4의 예에서는, 그라운드 전위)로 유도하면서, 제1임피던스 요소(Z1)의 임피던스가 측정된다. 제1 및 제2도전로(L1, L2)의 전위를 기준전위인 그라운드 전위로 유도하는 것은, 임피던스 측정시에 제1임피던스 요소(Z1)의 임피던스 측정에 영향을 미치지 않도록 제2임피던스 요소(Z2)에 전류가 흐르지 않도록 하기 위해서이다.

제1도전로(L1)의 전위를 그라운드 전위로 유도하는 것은, 전위유도회로(11)를 사용하여 이루어지고 있다. 전위유도회로(11)는, 비교기(111)와 가변전원부(112)를 구비하고 있다. 비교기(111)의 정측 입력단자는, 접촉핀(P1)을 통하여 제1도전로(L1)와 전기적으로 접속되고, 그 부측 입력단자는 기준전위인 그라운드 전위에 전기적으로 접속되어 있다. 비교기(111)의 출력단자로부터 출력되는 출력신호는, 제어신호로서 가변전원부(112)에 주어진다. 가변전원부(112)는, 비교기(111)의 출력신호에 따라 2개의 출력단자를 통하여 출력하는 전류를 변화시킨다. 가변전원부(112)의 2개의 출력단자 중에서 일방측은 접촉핀(P2) 통하여 제1도전로(L1)와 전기적으로 접속되고, 타방측은 기준전위인 그라운드 전위에 전기적으로 접속되어 있다. 그리고 제1도전로(L1)의 전위가 그라운드 전위에 대하여 플러스측 또는 마이너스측으로 변동했을 때에, 그 변동에 따른 비교기(111)의 출력신호가 출력되고, 그 출력신호에 의거하여 가변전원부(112)에 의하여 제1도전로(L1)의 전위의 그라운드 전위로부터의 변동을 소거하도록 하여 전류가 2개의 출력단자를 통하여 출력된다. 이에 따라 제1도전로(L1)의 전위가 항상 그라운드 전위로 유도된다.

제2도전로(L2)의 전위의 그라운드 전위로의 유도는, 그라운드 전위에 접속된 그라운드 도선(12)을, 접촉핀(P3)을 통하여 제2도전로(L2)에 전기적으로 접속함으로써 이루어진다.

임피던스 측정을 위한 전력은, 전원부(13)에 의하여 제3도전로(L3)를 통하여 제1임피던스 요소(Z1)에 주어진다. 전원부(13)는, 제1임피던스 요소(Z1)의 임피던스 측정을 위한 전력(예를 들면 일정한 출력의 교류전류)을 2개의 출력단자를 통하여 출력한다. 그 2개의 출력단자 중에서 일방측은, 전류검출부(14) 및 접촉핀(P4)을 통하여 제3도전로(L3)에 전기적으로 접속되고, 타방측은 그라운드 전위에 접속되어 있다. 전류검출부(14)는, 전원부(13)에 의하여 제1임피던스 요소(Z1)에 부여되는 전류값을 검출한다.

전위차검출부(15)는, 전원부(13)에 의하여 제3도전로(L3)를 통하여 제1임피던스 요소(Z1)에 부여되는 전위차를 검출한다. 전위차검출부(15)의 2개의 입력단자 중에서, 일방측은 접촉핀(P5)을 통하여 제3도전로(L3)와 전기적으로 접속되고, 타방측은 기준전위인 그라운드 전위에 전기적으로 접속되어 있다. 이 때문에 제1임피던스 요소(Z1)에 부여되는 전위차는, 제3도전로(L3)의 전위와 기준전위인 그라운드 전위의 차이로서 전위차검출부(15)에 의하여 검출되도록 되어 있다.

그리고 상기한 바와 같이 제1 및 제2도전로(L1, L2)의 전위를 그라운드 전위로 유도하면서, 전원부(13)에 의하여 교류전류를 제3도전로(L3)를 통하여 제1임피던스 요소(Z1)에 부여하고, 그 때에 제1임피던스 요소(Z1)에 부여되고 있는 전류 및 전위차를 전류검출부(14) 및 전위차검출부(15)에 의하여 검출하고, 그 검출결과에 의거하여 제1임피던스 요소(Z1)의 임피던스가 산출된다.

또한, 선행기술로서는 하기의 특허문헌1을 들 수 있다.

특허문헌1 일본국 공개실용신안공보 실개소61-46474호 공보

그러나 상기한 도4의 종래기술에서는, 그라운드 전위에 전기적으로 접속된 그라운드 도선(12)을 접촉핀(P3)을 통하여 제2도전로(L2)에 전기적으로 접속함으로써 제2도전로(L2)의 전위를 그라운드 전위로 유도한다. 이 때문에 그라운드 도선(12)이 구비하는 저항값의 영향에 의하여 제2도전로(L2)의 전위가 기준전위인 그라운드 전위로부터 플러스 또는 마이너스측으로 괴리(乖離)해버리고, 또한 그 괴리폭이 그라운드 도선(12)의 길이 및 단위길이당의 저항값에 따라 변화한다고 하는 문제가 있다. 그 결과, 임피던스 측정시에 제2임피던스 요소(Z2)에 불필요한 전류가 흘러버려, 제1임피던스 요소(Z1)의 임피던스를 정확하게 측정할 수 없게 된다.

또한 그라운드 도선(12)을 제2도전로(L2)를 통하여 그라운드 전위에 전기적으로 접속하는 구성에서는, 그라운드 도선(12) 이후의 도선경로가 소정의 전기용량을 구비하기 때문에, 전원부(13)가 전력공급을 시작하고 나서 제2도전로(L2)의 전위가 안정될 때까지 소정의 충전시간이 필요하게 되어 있다. 이 충전시간을 확보하기 위해서 제1임피던스 요소(Z1)의 임피던스 측정의 타이밍이 늦어, 임피던스 측정에 필요한 시간이 길어진다고 하는 문제가 있다.

또한 그라운드 도선(12)에 스위칭 소자(예를 들면 반도체 스위칭 소자)가 삽입될 경우에, 그라운드 도선(12)에 흐르는 전류에 의하여 스위칭 소자가 열화(劣化)되기 쉽다고 하는 문제도 있다.

따라서, 본 발명이 해결해야 할 과제는, 델타회로를 구성하는 제1 내지 제3임피던스 요소 중에서 제1임피던스 요소의 임피던스 측정에 있어서, 제2임피던스 요소와 제3임피던스 요소 사이에 흐르는 전류를 영(0;零)으로 억제하고, 제1임피던스 요소의 임피던스를 정확하게 측정할 수 있어, 임피던스 측정의 고속화 및 스위칭 소자의 수명의 장기화가 도모되는 임피던스 측정장치를 제공하는 것이다.

상기한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관한 임피던스 장치의 제1국면에서는, 제1 내지 제3도전로에 의하여 전기적으로 접속된 제1 내지 제3임피던스 요소에 의하여 델타회로가 구성되고, 상기 제1임피던스 요소와 상기 제2임피던스 요소를 전기적으로 접속하는 상기 제1도전로의 전위 및 상기 제2임피던스 요소와 상기 제3임피던스 요소를 전기적으로 접속하는 상기 제2도전로의 전위를 기준전위로 유도하면서, 상기 제1임피던스 요소의 임피던스를 측정하는 임피던스 측정장치에 있어서, 상기 제2도전로와 전기적으로 접속된 출력단자 및 반전 입력단자와, 기준전위에 전기적으로 접속된 비반전 입력단자를 구비하는 제1연산증폭기와, 상기 제1임피던스 요소와 상기 제3임피던스 요소를 전기적으로 접속하는 상기 제3도전로와 전기적으로 접속되고, 상기 제3도전로에 임피던스 측정을 위한 전력을 부여하는 전원부와, 상기 전원부에 의하여 상기 제3도전로에 상기 전력이 부여되었을 때에, 상기 제1임피던스 요소의 임피던스를 측정하기 위한 상기 제1임피던스 요소의 전기적 특성을 검출하는 전기특성 검출부를 구비한다.

또한 본 발명에 관한 임피던스 장치의 제2국면에서는, 상기 제1국면에 관한 임피던스 측정장치에 있어서, 상기 제1도전로와 전기적으로 접속된 출력단자 및 반전 입력단자와, 그라운드 라인에 전기적으로 접속된 비반전 입력단자를 구비하는 제2연산증폭기를 더 구비한다.

또한 본 발명에 관한 임피던스 장치의 제3국면에서는, 상기 제1국면에 관한 임피던스 측정장치에 있어서, 상기 제1 내지 제3임피던스 요소 및 상기 제1 내지 제3도전로는, 피검사기판에 복수 세트 설치되어 있고, 상기 임피던스 측정장치는, 상기 복수의 세트의 상기 제1 내지 제3도전로에 각각 동시에 접촉되는 복수의 접촉핀을 구비하는 다핀치구와, 복수의 스위칭 소자를 구비하고, 상기 다핀치구의 상기 각 접촉핀과, 상기 제1연산증폭기의 상기 출력단자, 상기 반전 입력단자 및 상기 비반전 입력단자 및 상기 전원부와의 전기접속관계를 절환하는 접속 절체부를 더 구비한다.

본 발명에 관한 임피던스 장치의 제1국면에 의하면, 제1연산증폭기에 의하여 제2임피던스 요소와 제3임피던스 요소 사이의 제2도전로의 전위가 확실하게 기준전위로 유도되고, 제2도전로의 전위가 제1도전로의 전위와 같은 기준전위가 된다. 이 때문에 임피던스 측정시에, 제2임피던스 요소에 흐르는 전류를 확실하게 영으로 억제할 수 있어, 제1임피던스 요소의 임피던스를 정확하게 측정할 수 있다.

또한 제2도전로의 전위가 기준전위로부터 벗어나려고 했을 때에는, 그 전위변동이 제1연산증폭기에 의하여 매우 짧은 시간으로 억제될 수 있어, 제2도전로의 전위가 기준전위로 되돌려진다. 이 때문에 전원부에 의하여 제3도전로에 대한 전력공급이 시작되었을 때에도, 제2도전로의 전위가 기준전위로 안정되게 유지된다. 그 결과, 전원부에 의하여 제3도전로에 대한 전력공급 직후에, 전기특성 검출부로 하여금 제1임피던스 요소의 전기적 특성을 검출시켜서, 제1임피던스 요소의 임피던스 측정을 할 수 있어, 임피던스 측정의 고속화가 도모된다.

또한 제2도전로와 제1연산증폭기의 반전 입력단자 및 출력단자 사이에 흐르는 전류는, 도4의 종래기술에 관한 제2도전로(L2)와 그라운드 도선(12)에 흐르는 전류에 비하여 매우 작기 때문에, 제2도전로와 제1연산증폭기의 반전 입력단자 및 출력단자 사이를 전기적으로 접속하는 도선에 스위칭 소자(예를 들면 반도체 스위칭 소자)가 삽입되는 경우에도, 그 스위칭 소자의 수명의 장기화가 도모된다.

본 발명에 관한 임피던스 장치의 제2국면에 의하면, 제2연산증폭기에 의하여 제1임피던스 요소와 제2임피던스 요소 사이의 제1도전로의 전위가 확실하게 기준전위로 유도되고, 제1 및 제2도전로의 전위가 같은 기준전위가 된다. 이 때문에 임피던스 측정시에, 제2임피던스 요소에 흐르는 전류를 더 확실하게 영으로 억제할 수 있어, 제1임피던스 요소의 임피던스를 더 정확하게 측정할 수 있다.

또한 상기한 제2도전로에 대하여 제1연산증폭기를 사용함으로써 얻어진 효과(임피던스 측정의 고속화 및 스위칭 소자의 수명의 장기화)를 더 증진할 수 있다.

본 발명에 관한 임피던스 측정장치의 제3국면에 관한 것으로서, 다핀치구를 사용한 임피던스 측정장치에서는, 다핀치구와 전기적으로 접속되는 다수의 도선 및 그 도선에 삽입된 스위칭 소자가 사용된다. 이 때문에 본 발명에 관한 제1연산증폭기를 사용한 구성에 의하여 도4에 나타내는 종래의 구성을 사용하는 경우에 비하여, 도선 및 스위칭 소자의 영향을 감소시킬 수 있다.

도1은, 본 발명의 1실시형태에 관한 임피던스 측정장치로서의 기판검사장치의 전기적 구성을 나타내는 도면이다.
도2는 도1의 기판검사장치에 구비되는 다핀치구의 측면도이다.
도3은 도1의 기판검사장치의 변형예를 나타내는 도면이다.
도4는 종래의 임피던스 측정장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 1 및 도2를 참조하여 본 발명의 1실시형태에 관한 임피던스 측정장치로서의 기판검사장치(21)에 대하여 설명한다. 이 기판검사장치(21)는, 도1에 나타나 있는 바와 같이 델타회로를 구성하도록 피검사기판(22)에 설치된 제1 내지 제3임피던스 요소(Z1∼Z3) 중에서 어느 하나(여기에서는, 제1임피던스 요소(Z1))의 임피던스를 측정하여 검사한다. 피검사기판(22)에는, 델타회로를 구성하는 복수 세트(S1, S2, ...)(이하, 이들을 총칭하는 경우는 부호를 간단하게 「S」라고 한다)의 제1 내지 제3임피던스 요소(Z1∼Z3)가 설치되어 있다.

각 세트(S)의 제1 내지 제3임피던스 요소(Z1∼Z3)는 일방측 및 타방측의 접속부를 구비하고, 제1 내지 제3도전로(L1∼L3)에 의하여 전기적으로 접속되어서 델타회로를 구성하고 있다. 더 구체적으로는, 제1임피던스 요소(Z1)의 일방측 접속부와 제2임피던스 요소(Z2)의 타방측 접속부는 제1도전로(L1)에 의하여 전기적으로 접속되고, 제2임피던스 요소(Z2)의 일방측 접속부와 제3임피던스 요소(Z3)의 타방측 접속부는 제2도전로(L2)에 의하여 전기적으로 접속되고, 제3임피던스 요소(Z3)의 일방측 접속부와 제1임피던스 요소(Z1)의 타방측 접속부는 제3도전로(L3)에 의하여 전기적으로 접속되어 있다.

여기에서 제1임피던스 요소(Z1)의 임피던스의 측정은, 제1 및 제2도전로(L1, L2)의 전위를 소정의 기준전위(基準電位)(본 실시형태에서는 그라운드 전위(ground 電位))로 유도하면서 이루어진다. 제1 및 제2도전로(L1, L2)의 전위를 기준전위인 그라운드 전위로 유도하는 것은, 임피던스 측정시에 제1임피던스 요소(Z1)의 임피던스 측정에 영향을 미치지 않도록 제2임피던스 요소(Z2)에 전류가 흐르지 않도록 하기 위해서이다.

이러한 기판검사장치(21)는, 도 1 및 도2에 나타나 있는 바와 같이 다핀치구(多pin治具)(31), 접속 절체부(接續切替部)(32), 전위유도회로(電位誘導回路)(33), 제1연산증폭기에 상당하는 연산증폭기(演算增幅器)(34), 전원부(電源部)(35), 전류검출부(電流檢出部)(36), 전위차검출부(電位差檢出部)(37) 및 제어부(制御部)(38)를 구비하여 구성되어 있다. 본 발명에 관한 전기특성 검출부(電氣特性檢出部)에는, 전류검출부(36) 및 전위차검출부(37)가 대응하고 있다.

다핀치구(31)는, 도2에 나타나 있는 바와 같이 도전성의 복수의 접촉핀(P)과, 그 복수의 접촉핀(P)을 서로 절연성을 확보하면서 지지하는 지지부재(311)를 구비하고 있다. 복수의 접촉핀(P)은, 도1에 나타나 있는 바와 같이 피검사기판(22)에 설치된 복수 세트(S)의 제1 내지 제3임피던스 요소(Z1∼Z3) 사이를 전기적으로 접속하는 제1 내지 제3도전로(L1∼L3)에 각각 동시에 접촉 가능하게 되어 있다.

접촉핀(P)의 구성에 대하여 하나의 세트(S)에 착목하여 설명한다. 각 세트(S)에 대응하는 접촉핀(P)의 세트에는, 제1도전로(L1)에 접촉되는 접촉핀(P11, P12), 제2도전로(L2)에 접촉되는 접촉핀(P13, P14) 및 제3도전로(L3)에 접촉되는 접촉핀(P15, P16)이 구비된다.

접속 절체부(32)는, 제어부(38)의 제어에 의하여 온, 오프 동작하는 복수의 스위칭 소자(예를 들면 반도체 스위칭 소자)(ＳＷ)를 구비하고 있다. 그리고 그 스위칭 소자(ＳＷ)를 온, 오프 함으로써 다핀치구(31)의 각 접촉핀(P)과, 장치본체측의 각 접속부(여기에서는, 후술하는 비교기(331)의 정측 입력단자(正側入力端子), 가변전원부(332)의 일방측 출력단자, 연산증폭기(34)의 반전 입력단자 및 출력단자, 전원부(35)의 일방측 출력단자 및 전위차검출부(37)의 일방측 입력단자)의 전기접속관계를 절환한다. 본 실시형태에서는, 복수의 스위칭 소자(ＳＷ)가, 다핀치구(31)에 설치된 복수의 접촉핀(P) 중에서 피검사기판(22)에 설치된 델타회로의 각 세트(Ｓ)별로 대응하여, 어느 하나의 세트(S)에 대응하는 접촉핀(P)이 장치본체측의 상기 각 접속부와 순차적으로 전기적으로 접속되도록 온, 오프 동작되도록 되어 있다.

또한 도1에 나타내는 구성에서는, 각 세트(S)의 제1 내지 제3임피던스 요소(Z1∼Z3) 중에서 제1임피던스 요소(Z1)에 대하여만 임피던스 측정이 이루어지게 되어 있다가, 제2 및 제3임피던스 요소(Z2, Z3)에 대하여도 임피던스 측정이 가능하게 되도록, 접속 절체부(32)내의 스위칭 소자(ＳＷ)의 수 및 배선경로를 추가하더라도 좋다.

전위유도회로(33)는, 각 세트(S)의 제1도전로(L1)의 전위를 기준전위인 그라운드 전위로 유도하기 위한 것으로서, 비교기(331)와 가변전원부(332)를 구비하고 있다. 비교기(331)의 정측 입력단자는, 접속 절체부(32) 및 다핀치구(31)의 각 세트(S)에 대응하여 설치되는 접촉핀(P11)을 통하여, 각 세트(Ｓ)내의 제1도전로(L1)와 전기적으로 접속되고, 그 부측 입력단자는 기준전위인 그라운드 전위에 전기적으로 접속되어 있다. 비교기(331)의 출력단자로부터 출력되는 출력신호는 제어신호로서 가변전원부(332)에 주어진다. 가변전원부(332)는, 비교기(331)의 출력신호에 따라 2개의 출력단자를 통하여 출력하는 전류를 변화시킨다(전류 대신에 출력전압을 변화시켜도 좋다).

가변전원부(332)의 2개의 출력단자 중에서 일방측은 접속 절체부(32) 및 다핀치구(31)의 각 세트(S)에 대응하여 설치되는 접촉핀(P12)을 통하여, 각 세트(Ｓ)내의 제1도전로(L1)와 전기적으로 접속되고, 타방측은 기준전위인 그라운드 전위에 전기적으로 접속되어 있다. 그리고 제1도전로(L1)의 전위가 그라운드 전위에 대하여 플러스측 또는 마이너스측으로 변동했을 때에, 그 변동에 따른 비교기(331)의 출력신호가 출력되고, 그 출력신호에 의거하여 가변전원부(332)에 의하여 제1도전로(L1)의 전위의 그라운드 전위로부터의 변동을 소거하도록 하여 전류가 2개의 출력단자를 통하여 출력된다. 이에 따라 제1도전로(L1)의 전위가 항상 기준전위인 그라운드 전위로 유도된다.

연산증폭기(34)는, 각 세트(S)의 제2도전로(L2)의 전위를 기준전위인 그라운드 전위로 유도하기 위한 것이다. 연산증폭기(34)의 반전 입력단자는, 접속 절체부(32) 및 다핀치구(31)의 각 세트(S)에 대응하여 설치되는 접촉핀(P13)을 통하여, 각 세트(Ｓ)내의 제2도전로(L2)와 전기적으로 접속된다. 또한 그 비반전 입력단자는 기준전위인 그라운드 전위에 전기적으로 접속된다. 또한 그 출력단자는, 접속 절체부(32) 및 다핀치구(31)의 각 세트(S)에 대응하여 설치되는 접촉핀(P14)을 통하여, 각 세트(Ｓ)내의 제2도전로(L2)와 전기적으로 접속된다.

그리고 제2도전로(L2)의 전위가 기준전위인 그라운드 전위로부터 벗어나려고 했을 때에는, 그 제2도전로(L2)의 전위의 변동이 연산증폭기(34)의 반전 입력단자에 주어지고, 그 전위변동을 소거하는 전류(또는 전압)가 연산증폭기(34)의 출력단자로부터 제2도전로(L2)에 매우 짧은 시간에 주어진다. 이에 따라 제2도전로(L2)의 전위변동이 연산증폭기(34)에 의하여 매우 짧은 시간으로 억제할 수 있어, 제2도전로(L2)의 전위가 기준전위인 그라운드 전위로 되돌려진다.

전원부(35)는, 제어부(38)의 제어에 의하여 각 세트(S)의 제1임피던스 요소(Z1)의 임피던스 측정을 하는 데에 필요한 전력(예를 들면 일정한 출력의 교류전류)을 2개의 출력단자를 통하여 출력한다. 전원부(35)의 2개의 출력단자 중에서 일방측은, 후술하는 전류검출부(36), 접속 절체부(32) 및 다핀치구(31)의 각 세트(S)에 대응하여 설치되는 접촉핀(P15)을 통하여, 각 세트(Ｓ)내의 제3도전로(L3)와 전기적으로 접속되고, 타방측은 그라운드 전위에 전기적으로 접속되어 있다. 본 실시형태에서는, 전원부(35)가 일정한 출력의 교류전류를 출력하도록 했지만, 전원부(35)에 일정한 출력의 교류전압, 전류값 또는 전압값이 일정한 진폭과 주기로 주기적으로 변동하는 변동직류전류(變動直流電流) 또는 변동직류전압(變動直流電壓)을 전원부(35)로 하여금 출력시켜도 좋다. 또는, 제1임피던스 요소(Z1)의 저항값을 측정하면 좋은 경우에는, 전원부(35)로서 정전류원(定電流源) 또는 정전압원(定電壓源)을 사용할 수도 있다.

전류검출부(36)는, 전원부(35)의 일방측의 출력단자와 접속 절체부(32)를 접속하는 도선에 삽입되어 있고, 전원부(35)에 의하여 각 세트(S)의 제3도전로(L3)를 통하여 제1임피던스 요소(Z1)에 부여되는 전류값(예를 들면 교류전류값)을 검출하고, 그 검출결과를 제어부(38)에 부여한다.

전위차검출부(37)는, 전원부(35)에 의하여 각 세트(S)의 제3도전로(L3)를 통하여 제1임피던스 요소(Z1)에 부여되는 전위차(예를 들면 교류 전위차)을 검출하고, 그 검출결과를 제어부(38)에 부여한다. 전위차검출부(37)의 2개의 입력단자 중에서, 일방측은, 접속 절체부(32) 및 다핀치구(31)의 각 세트(S)에 대응하여 설치되는 접촉핀(P16)을 통하여 각 세트(Ｓ)내의 제3도전로(L3)와 전기적으로 접속되고, 타방측은 기준전위인 그라운드 전위에 전기적으로 접속되어 있다. 이 때문에 제1임피던스 요소(Z1)에 부여되는 전위차는, 제3도전로(L3)의 전위와 기준전위인 그라운드 전위의 차이로서 전위차검출부(15)에 의하여 검출되도록 되어 있다. 이 점에 관한 변형예로서, 전위차검출부(37)의 타방측의 입력단자가, 기준전위인 그라운드 전위가 아니라 비교기(331)의 플러스측 입력단자와 함께 접속 절체부(32) 및 다핀치구(31)의 각 세트(S)에 대응하여 설치되는 접촉핀(P11)을 통하여, 각 세트(S)의 제1도전로(L1)에 전기적으로 접속되도록 하여도 좋다.

또한, 본 실시형태에서는, 전류검출부(36) 및 전위차검출부(37)의 양방을 설치했지만, 전원부(35)의 출력 전류값 또는 출력 전압값에 의거하여 제1임피던스 요소(Z1)에 부여되는 전류값 또는 전압값에 관한 정보를 취득할 수 있는 경우에는, 전류검출부(36)와 전위차검출부(37)의 일방을 생략하여도 좋다.

제어부(38)는, 이 기판검사장치(21)의 제어 및 피검사기판(22)의 검사처리를 담당하는 것이다. 구체적으로는, 예를 들면 제어부(38)는, 접속 절체부(32)의 각 스위칭 소자(ＳＷ)를 온, 오프 동작시켜서, 피검사기판(22)에 설치되는 복수의 델타회로의 세트(S) 중의 어느 하나를 장치본체측의 상기 각 접속부에 순차적으로 접속하고, 전원부(35)에 각 세트(S)의 제1임피던스 요소(Z1)에 임피던스 측정을 위한 전력을 공급시킨다. 그리고 제어부(38)는, 전류검출부(36) 및 전위차검출부(37)가 검출한 각 세트(S)의 제1임피던스 요소(Z1)에 부여되는 전류값 및 전위차값에 의거하여 제1임피던스 요소(Z1)의 임피던스를 산출하고, 그 산출결과에 의거하여 제1임피던스 요소(Z1) 및 피검사기판(22)의 양부판정 등을 한다.

이러한 기판검사장치(21)에 의한 검사는, 예를 들면 접속 절체부(32)의 각 스위칭 소자(ＳＷ)가 온, 오프 동작되어서, 피검사기판(22)에 설치되는 복수의 델타회로의 세트(S) 중의 어느 하나가 장치본체측의 상기 각 접속부에 순차적으로 도통된다. 이때에, 장치본체측의 각 접속부(비교기(331)의 정측 입력단자, 가변전원부(332)의 일방측 출력단자, 연산증폭기(34)의 반전 입력단자 및 출력단자, 전원부(35)의 일방측 출력단자 및 전위차검출부(37)의 일방측 입력단자)가, 접속 절체부(32) 및 다핀치구(31)의 복수의 접촉핀(P) 중에서 그 시점에서의 검사대상인 델타회로의 세트(S)에 대응하는 접촉핀(P11∼P16)을 통하여, 검사대상의 세트(S)에 대응하는 제1 내지 제3도전로(L1∼L3)에 순차적으로 도통된다.

그리고 전원부(35)에 의하여 검사대상의 세트(S)의 제1임피던스 요소(Z1)에 제1도전로(L1)를 통하여 임피던스 계측용의 전력(예를 들면 교류전류)이 주어짐과 아울러 전류검출부(36) 및 전위차검출부(37)에 의하여 그 제1임피던스 요소(Z1)에 부여되고 있는 전류값 및 전위차값이 검출되고, 그 검출된 전류값 및 전위차값에 의거하여 제어부(38)에 의하여 그 제1임피던스 요소(Z1)의 양부판정이 이루어진다. 하나의 세트(S)에 대한 검사가 종료하면, 다음의 세트(S)가 검사대상으로 설정되고, 최후의 세트(S)까지 순차적으로 검사가 이루어져 간다.

이상과 같이, 본 실시형태에 의하면, 연산증폭기(34)에 의하여 델타회로를 구성하는 제2임피던스 요소(Z2)와 제3임피던스 요소(Z3) 사이의 제2도전로(L2)의 전위가 확실하게 기준전위인 그라운드 전위로 유도되고, 제2도전로(L2)의 전위가 제1도전로(L1)의 전위와 같은 기준전위인 그라운드 전위가 된다. 이 때문에 임피던스 측정시에, 제2임피던스 요소(Z2)에 흐르는 전류를 확실하게 영으로 억제할 수 있어, 제1임피던스 요소(Z1)의 임피던스를 정확하게 측정할 수 있다.

또한 제2도전로(L2)의 전위가 기준전위로부터 벗어나려고 했을 때에는, 그 전위변동이 연산증폭기(34)에 의하여 매우 짧은 시간으로 억제할 수 있어, 제2도전로(L2)의 전위가 기준전위인 그라운드 전위로 되돌려진다. 이 때문에 전원부(35)에 의한 제3도전로(L3)에 대한 전력공급이 시작되었을 때에도, 제2도전로(L2)의 전위가 기준전위인 그라운드 전위로 안정되게 유지된다. 그 결과, 전원부(35)에 의한 제3도전로(L3)에 대한 전력공급 직후에, 전류검출부(36) 및 전위차검출부(37)에 제1임피던스 요소(Z1)에 부여되는 전류값 및 전위차값을 검출시켜서, 제1임피던스 요소(Z1)의 임피던스 측정을 할 수 있어, 임피던스 측정 및 그 양부판정 등의 고속화가 도모된다.

또한 각 세트(S)의 델타회로의 제2도전로(L2)와 연산증폭기(34)의 반전 입력단자 및 출력단자 사이에 흐르는 전류는, 도4의 종래기술에 관한 제2도전로(L2)와 그라운드 도선(12)에 흐르는 전류에 비하여 매우 작기 때문에, 제2도전로(L2)와 연산증폭기(34)의 반전 입력단자 및 출력단자 사이를 전기적으로 접속하는 도선에 삽입되는 접속 절체부(32)의 스위칭 소자(ＳＷ)(예를 들면 반도체 스위칭 소자) 등의 수명의 장기화가 도모된다.

또한 본 실시형태에 관한 기판검사장치(21)와 같이 다핀치구(31)를 사용한 장치에서는, 다핀치구(31)와 전기적으로 접속되는 다수의 도선 및 그 도선에 삽입된 스위칭 소자가 사용된다. 이 때문에 본 실시형태에 관한 연산증폭기(34)를 사용한 구성에 의하여 도4에 나타내는 종래의 구성을 사용하는 경우에 비하여, 도선 및 스위칭 소자의 영향을 감소할 수 있다.

도3을 참조하여 본 실시형태에 관한 기판검사장치(21)의 변형예에 대하여 설명한다. 도3의 변형예에 관한 기판검사장치(21a)에서는 전위유도회로(33) 대신에 연산증폭기(41)를 사용하여 각 세트(S)의 제1도전로(L1)의 전위가 기준전위인 그라운드 전위로 유도되도록 되어 있다. 이 연산증폭기(41)는 본 발명에 관한 제2연산증폭기에 대응하고 있다.

연산증폭기(41)의 반전 입력단자는, 접속 절체부(32) 및 다핀치구(31)의 각 세트(S)에 대응하여 설치되는 접촉핀(P11)을 통하여, 각 세트(Ｓ)내의 제1도전로(L1)와 전기적으로 접속된다. 또한 그 비반전 입력단자는 기준전위인 그라운드 전위에 전기적으로 접속된다. 또한 그 출력단자는, 접속 절체부(32) 및 다핀치구(31)의 각 세트(S)에 대응하여 설치되는 접촉핀(P12)을 통하여, 각 세트(Ｓ)내의 제1도전로(L1)와 전기적으로 접속된다.

이러한 연산증폭기(41)에 의하여 각 세트(S)의 제1도전로(L1)의 전위가 확실하게 기준전위인 그라운드 전위로 유도되어, 제1 및 제2도전로(L1, L2)의 전위가 같은 기준전위인 그라운드 전위가 된다. 이 때문에 임피던스 측정시에, 제2임피던스 요소(Z2)에 흐르는 전류를 더 확실하게 영으로 억제할 수 있어, 제1임피던스 요소(Z1)의 임피던스를 더 정확하게 측정할 수 있다. 또한 상기한 제2도전로(L2)에 대하여 연산증폭기(34)를 사용함으로써 얻어진 효과(임피던스 측정의 고속화 및 스위칭 소자의 수명의 장기화)를 더 증진할 수 있다.

21, 21a 기판검사장치, 22 피검사기판, 31 다핀치구, 311 지지부재, 32 접속 절체부, 33 전위유도부, 331 비교기, 332 가변전원부, 34 연산증폭기, 35 전원부, 36 전류검출부, 37 전위차검출부, 38 제어부, 41 연산증폭기, L1 제1도전로, L2 제2도전로, L3 제3도전로, P, P11∼P16 접촉핀, S1, S2 세트, Z1 제1임피던스 요소, Z2 제2임피던스 요소, Z3 제3임피던스 요소.

Claims

제1 내지 제3도전로(導電路)에 의하여 전기적으로 접속된 제1 내지 제3임피던스 요소(impedance 要素)에 의하여 델타회로(delta 回路)가 구성되고, 상기 제1임피던스 요소와 상기 제2임피던스 요소를 전기적으로 접속하는 상기 제1도전로의 전위(電位) 및 상기 제2임피던스 요소와 상기 제3임피던스 요소를 전기적으로 접속하는 상기 제2도전로의 전위를 기준전위(基準電位)로 유도(誘導)하면서, 상기 제1임피던스 요소의 임피던스를 측정하는 임피던스 측정장치(impedance 測定裝置)로서,
상기 제2도전로와 전기적으로 접속된 출력단자 및 반전 입력단자와, 기준전위에 전기적으로 접속된 비반전 입력단자를 구비하는 제1연산증폭기(第1演算增幅器)와,
상기 제1임피던스 요소와 상기 제3임피던스 요소를 전기적으로 접속하는 상기 제3도전로와 전기적으로 접속되고, 상기 제3도전로에 임피던스 측정을 위한 전력을 부여하는 전원부(電源部)와,
상기 전원부에 의하여 상기 제3도전로에 상기 전력이 부여되었을 때에, 상기 제1임피던스 요소의 임피던스를 측정하기 위한 상기 제1임피던스 요소의 전기적 특성을 검출하는 전기특성 검출부(電氣特性檢出部)를
구비하는 것을 특징으로 하는 임피던스 측정장치.
제1항에 있어서,
상기 제1도전로와 전기적으로 접속된 출력단자 및 반전 입력단자와, 그라운드 라인에 전기적으로 접속된 비반전 입력단자를 구비하는 제2연산증폭기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 임피던스 측정장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 내지 제3임피던스 요소 및 상기 제1 내지 제3도전로는, 피검사기판에 복수 세트 설치되어 있고,
상기 임피던스 측정장치는, 상기 복수의 세트의 상기 제1 내지 제3도전로에 각각 동시에 접촉되는 복수의 접촉핀을 구비하는 다핀치구(多pin 治具)와,
복수의 스위칭 소자를 구비하고, 상기 다핀치구의 상기 각 접촉핀과, 상기 제1연산증폭기의 상기 출력단자, 상기 반전 입력단자 및 상기 비반전 입력단자 및 상기 전원부와의 전기접속관계를 절환하는 접속 절체부(接續切替部)를
더 구비하는 것을 특징으로 하는 임피던스 측정장치.