KR101452431B1 - 인쇄회로기판 테스트 장치용 테스트 핀의 검사 장치 - Google Patents

인쇄회로기판 테스트 장치용 테스트 핀의 검사 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인쇄회로기판용 테스트 핀의 검사 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 테스트 핀의 휨 상태를 1차 판단하고 휨 상태로 판단되는 타켓 테스트 핀의 확대 영상을 통해 최종 휨 상태를 판단할 수 있으며, 테스트 지그를 테스트 장치에서 분리하여 육안과 현미경을 통해 휨 상태를 판단하는 종래 테스트 핀의 검사 방법과 비교하여 인쇄회로기판의 테스트 중 정확하게 테스트 핀의 휨 상태를 판단할 수 있는 테스트 핀의 검사 장치에 관한 것이다.

Description

인쇄회로기판 테스트 장치용 테스트 핀의 검사 장치{Apparatus for detecting faulty JIG pin used for tester of PCB}
본 발명은 인쇄회로기판용 테스트 핀의 검사 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 테스트 핀의 휨 상태를 1차 판단하고 휨 상태로 판단되는 타켓 테스트 핀의 확대 영상을 통해 최종 휨 상태를 판단할 수 있으며, 테스트 지그를 테스트 장치에서 분리하여 육안과 현미경을 통해 휨 상태를 판단하는 종래 테스트 핀의 검사 방법과 비교하여 인쇄회로기판의 테스트 중 정확하게 테스트 핀의 휨 상태를 판단할 수 있는 테스트 핀의 검사 장치에 관한 것이다.
인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)은 반도체, 콘덴서 등 각종 전자 부품을 고정하고 회로를 연결하는 기판으로, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 인쇄회로기판(10)에는 각종 전자 부품이 실장되는 다수의 전극 패드(11)가 상면에 형성되어 있다. 전자 부품은 전극 패드(11)에 실장되어 회로로 연결되는데, 실제 전자 부품을 전극패드(11)에 실장하기 전에 전극 패드(11)의 전기적 특성을 테스트하여 제조된 인쇄회로기판의 불량 여부를 검사한다.
인쇄회로기판의 불량 여부의 테스트는 인쇄회로기판(10)의 전극 패드(11)로 테스트 신호를 인가하여 테스트 신호에 따른 전극 패드(11)의 전기 특성 데이터로부터 판단한다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 인쇄회로기판(10)의 전극 패드(11)로 테스트 신호를 인가하기 위하여 테스트 지그(20)에는 전극 패드(11)의 위치와 일치하도록 전극 패드(11)에 각각 접속하는 다수의 테스트 핀(21)이 형성되어 있다.
도 3은 전극 패드와 테스트 핀이 접속되어 있는 상태를 확대한 도면이다.
도 3(a)는 정상적인 전극 패드와 테스트 핀의 접속 상태를 나타낸 도면인데 도 3(a)를 참고로 살펴보면, 인쇄회로기판(10)의 상면에 형성되어 있는 전극 패드(11-1, 11-2, 11-3)에 각각 테스트 핀(21-1, 21-2, 21-3)이 접속되어 있다. 예를 들어, 테스트 핀(21-1)을 통해 테스트 신호가 전극 패드(11-1)로 인가되는 경우, 전극 패드(11-1)와의 회로 연결 상태에 따라 다른 전극 패드(11-2, 11-3)로 서로 다른 테스트 출력 신호가 테스트 핀(21-2, 21-3)을 통해 출력된다. 각 테스트 핀(21-2, 21-3)을 통해 출력되는 테스트 출력 신호에 기초하여 전극 패드(11-1)와 각 전극 패드(11-2, 11-3) 사이의 전기 특성 데이터를 추출하고, 추출한 전기 특성 데이터에 기초하여 인쇄회로기판의 불량 여부를 테스트한다.
그러나 도 3(b)에 도시되어 있는 바와 같이, 전극 패드와 테스트 핀의 접속 상태가 불량인 경우, 즉 일부 테스트 핀이 휘어져 있는 경우에는 전극 패드 사이의 전기 특성 데이터에를 추출하지 못해 인쇄회로기판의 불량 여부를 테스트할 수 없다.
테스트 핀(21-1)을 통해 테스트 신호가 전극 패드(11-1)로 인가되는 경우, 전극 패드(11-1)와의 회로 연결 상태에 따라 다른 전극 패드(11-2, 11-3)로 서로 다른 테스트 출력 신호가 테스트 핀(21-2, 21-3)을 통해 출력된다. 그러나 테스트 핀(21-2)가 휘어져 전극 패드(11-2)와 접속되지 않는 경우 테스트 핀(21-2)을 통해 테스트 출력 신호가 출력되지 못하며 따라서 테스트 핀(21-2)에 해당하는 위치의 모든 인쇄회로기판의 전극 패드에서는 불량인 전기 특성 데이터가 추출되어 항상 불량인 인쇄회로기판으로 판단하게 된다.
인쇄회로기판의 테스트 과정이 반복되는 과정에서 테스트 지그의 테스트 핀은 휘어지거나 마모되어 전극 패드와의 접속이 불량한 경우가 발생하는데, 통상적으로 일정한 위치의 테스트 핀을 통해 출력되는 전기 특성 데이터가 반복하여 불량인 경우 사용자는 해당 위치의 테스트 핀이 불량인 것으로 예측하여 테스트 지그를 핸들러(handler)에서 탈착하여 테스트 지그의 테스트 핀을 육안이나 현미경으로 검사한다.
테스트 지그에는 많은 수의 미세한 크기의 테스트 핀이 형성되어 있는데, 테스트 핀의 불량 여부를 육안 또는 현미경으로 판단하기 위해서는 먼저 많은 수의 미세한 크기의 테스트 핀에서 불량인 테스트 핀을 찾아야 하는데, 테스트 핀의 크기가 매우 미세하며 테스트 핀의 수가 많아 육안 또는 현미경을 통해 불량으로 예측되는 테스트 핀을 찾기가 매우 곤란하다.
본 발명은 위에서 언급한 종래 테스트 핀의 검사 방법이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 인쇄회로기판의 테스트 중 불량인 테스트 핀을 찾아내며, 불량 테스트 핀의 확대 영상을 제공하여 불량 테스트 핀의 교체를 용이하게 해주는 테스트 핀 검사 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 1차적으로 테스트 핀의 휨 상태에 기초하여 테스트 핀의 불량 여부를 판단하고, 2차적으로 휨 상태로 예측되는 테스트 핀의 확대 영상을 통해 테스트 핀의 휨 상태를 최종 결정할 수 있는 테스트 핀 검사 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 테스트 핀의 검사 장치는 인쇄회로기판에 형성되어 있는 전극 패드에 접속되는 테스트 핀이 형성되어 테스트 지그와, 테스트 핀을 통해 전극 패드로 테스트 신호를 인가하며 테스트 신호에 대응하는 전극 패드의 전기 특성 데이터에 기초하여 불량으로 판단되는 전극 패드의 좌표를 생성하는 불량 판단부와, 전극 패드의 좌표에 해당하는 타켓 테스트 핀의 휨 상태를 판단하는 휨 판단부와, 휨 판단부에서 타켓 테스트 핀이 휨 상태로 판단되는 경우 타켓 테스트 핀의 확대 영상을 획득하고 획득한 확대 영상을 사용자 단말기로 제공하는 확대 영상 획득부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 휨 판단부는 타켓 테스트 핀의 제1 영상을 획득하는 제1 영상부와, 타켓 테스트 핀의 제2 영상을 획득하는 제2 영상부와, 제1 영상과 제2 영상으로부터 타켓 테스트 핀의 3차원 영상을 생성하는 영상 생성부와, 타켓 테스트 핀의 3차원 영상으로부터 타켓 테스트 핀의 높이를 계산하는 높이 계산부와, 타켓 테스트 핀의 높이와 임계 높이를 비교하여 타켓 테스트 핀의 휨 상태를 판단하는 상태 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 휨 판단부는 제1 축 방향에서 타켓 테스트 핀으로 광을 조사하여 타켓 테스트 핀의 제1 축 방향의 휨 값을 판단하는 제1 축 휨 판단부와, 제1 축 방향에 수직한 제2 축 방향에서 타켓 테스트 핀으로 광을 조사하여 타켓 테스트 핀의 제2 축 방향의 휨 값을 판단하는 제2 축 휨 판단부와, 제1 축 방향의 휨 값과 제2 축 방향의 휨 값에 기초하여 타켓 테스트 핀의 휨 상태를 판단하는 최종 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 제1 축 휨 판단부는 제1 축 방향에서 타켓 테스트 핀으로 광을 조사하는 제1 조사부와, 제1 조사부에 대향하여 배치되어 있으며 제1 축 방향으로부터 타켓 테스트 핀을 통과한 광을 수광하는 제1 수광부와, 제1 수광부로 수광된 광 크기에 매핑된 제1 축 방향의 휨 값을 판단하는 제1 축 판단부를 구비하며, 제2 축 휨 판단부는 제1 축 방향에 수직한 제2 축 방향에서 타켓 테스트 핀으로 광을 조사하는 제2 조사부와, 제2 조사부에 대향하여 배치되어 있으며 제2 축 방향으로부터 타켓 테스트 핀을 통과한 광을 수광하는 제2 수광부와, 제2 수광부로 수광된 광 크기에 매핑된 제2 축 방향의 휨 값을 판단하는 제2 축 판단부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 테스트 핀의 검사 장치는 프로그램되어 일정 횟수 이상 인쇄회로기판의 전극 패드를 테스트 후 자동으로 테스트 핀의 휨 상태를 1차 판단하고, 휨 상태로 판단되는 타켓 테스트 핀의 확대 영상을 통해 최종 휨 상태를 판단함으로써, 테스트 핀의 휨 상태를 정확하게 판단할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 테스트 핀의 검사 장치는 테스트 지그를 테스트 장치에서 분리하여 육안과 현미경을 통해 휨 상태를 판단하는 종래 테스트 핀의 검사 방법과 비교하여 인쇄회로기판의 테스트 중 정확하게 테스트 핀의 휨 상태를 판단할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 테스트 핀의 검사 장치는 휨 상태로 예측되는 타켓 테스트 핀의 확대 영상을 사용자 컴퓨터로 제공함으로써, 사용자는 확대 영상을 보면서 불량 테스트 핀을 용이하게 교체할 수 있다.
도 1은 통상적인 인쇄회로기판의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 인쇄회로기판을 테스트하기 위한 테스트 지그의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 전극 패드와 테스트 핀이 접속되어 있는 상태를 확대한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 테스트 핀 검사 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 휨 판단부의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 휨 판단부의 다른 예를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 7을 참고로 본 발명에 따른 휨 판단부의 다른 예의 구현 상태를 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부한 도면을 참고로 본 발명에 따른 테스트 핀 검사 장치에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 테스트 핀 검사 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 4를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 불량 판단부(110)는 인쇄회로기판의 불량 여부를 테스트하기 위한 테스트 신호를 생성하고, 생성한 테스트 신호에 기초하여 인쇄회로기판의 불량 여부를 판단하는데, 불량 판단부(110)는 테스트 신호를 생성하는 테스트 신호 생성부(111)와 측정 부(113)를 구비하여 구성되어 있다.
테스트 신호 생성부(111)는 인쇄회로기판에 형성된 전극 패드로 인가되는 테스트 신호를 테스트 종류 또는 전극 패드에 따라 생성하며 생성한 테스트 신호를 테스트 지그(120)로 제공한다. 테스트 지그(120)는 테스트 신호를 인쇄회로기판의 전극 패드로 전달하기 위한, 전극 패드에 접속되는 테스트 핀이 형성되어 있는데, 테스트 신호 생성부(111)로부터 제공된 테스트 신호는 테스트 지그(120)의 테스트 핀을 통해 테스트 핀에 접속되는 인쇄회로기판의 전극 패드로 인가된다.
한편, 인쇄회로기판의 전극 패드로 인가된 테스트 신호에 따라 인쇄회로기판의 다른 전극 패드로 테스트 신호에 따른 테스트 출력 신호가 테스트 지그(120)의 다른 전극 패드에 접속되어 있는 테스트 핀을 통해 출력된다. 측정부(113)는 테스트 핀을 통해 출력되는 테스트 결과 신호에 기초하여 인쇄회로기판에 형성되어 있는 전극 패드의 회로 연결 상태에 따른 전기 특성 데이터를 측정하고, 전기 특성 데이터에 기초하여 인쇄회로기판의 불량 여부를 판단한다. 예를 들어, 전극 패드를 통해 형성되어 있는 회로가 불량으로 서로 단선/단락(open/short)되어 있는 경우, 정상 전기 특성 데이터와 측정한 전기 특성 데이터를 비교하여 각 전극 패드의 불량 여부로 인쇄회로기판의 전체적인 불량 여부를 판단한다. 여기서 측정부(113)는 각 전극 패드의 전기 특성 데이터에 기초하여 불량으로 판단되는 전극 패드의 좌표를 생성한다. 바람직하게, 전극 패드의 좌표는 인쇄회로기판을 기준으로 설정되는 서로 수직인 x축과 y축에서의 좌표인 것을 특징으로 한다.
휨 판단부(130)는 측정부(113)에서 생성한 전극 패드의 좌표에 기초하여 전극 패드 좌표에 해당하는 타켓 테스트 핀의 휨 상태를 판단한다. 여기서 휨 판단부(130)는 전극 패드의 좌표에 기초하여 전극 패드 좌표에 해당하는 전극 패드에 접속되는 타켓 테스트 핀의 좌표를 판단하고 타켓 테스트 핀의 좌표에 위치하는 테스트 핀의 휨 상태를 판단한다. 여기서 타켓 테스트 핀의 좌표는 위에서 설명한 전극 패드의 좌표와 동일하게 설정될 수 있다.
확대 영상 획득부(140)는 휨 판단부(130)에서 타켓 테스트 핀이 휨 상태로 판단되는 경우, 해당 타켓 테스트 핀의 좌표에 위치하는 타켓 테스트 핀의 확대 영상을 획득하며, 획득한 타켓 테스트 핀의 확대 영상을 사용자 단말기(150)로 제공한다. 사용자 단말기(150)는 확대 영상의 타켓 테스트 핀을 디스플레이하는 디스플레이부를 구비하는데, 사용자는 확대 영상의 타켓 테스트 핀에 기초하여 타켓 테스트 핀이 휘어져 있는지 확인하여 타켓 테스트 핀의 불량 여부를 최종 결정한다. 또한 사용자는 확대 영상을 보며 불량인 타켓 테스트 핀을 교체 가능하다.
도 5는 본 발명에 따른 휨 판단부의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 5를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 제1 영상부(131)는 불량으로 판단되는 전극 패드의 좌표에 해당하는 타켓 테스트 핀의 우측 프레임 영상을 획득하고, 제2 영상부(133)는 불량으로 판단되는 전극 패드의 좌표에 해당하는 타켓 테스트 핀의 좌측 프레임 영상을 획득하며, 영상 생성부(135)는 제1 영상부(131)에서 획득한 테스트 핀의 우측 프레임 영상과 제2 영상부(133)에서 획득한 타켓 테스트 핀의 좌측 프레임 영상으로부터 타켓 테스트 핀의 입체 영상을 생성한다. 2개의 영상부를 통해 테스트 핀의 스테레오 입체 영상을 생성하는 기술은 종래 널리 공지된 기술이므로 설명의 간소화를 위해 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
높이 계산부(137)는 생성한 타켓 테스트 핀의 입체 영상에서 타켓 테스트 핀의 테스트 지그의 하우징 기저면으로부터의 타켓 테스트 핀 높이를 계산하고, 상태 판단부(139)는 계산한 타켓 테스트 핀 높이에 기초하여 타켓 테스트 핀의 휨 상태를 판단한다. 상태 판단부(139)는 타켓 테스트 핀 높이와 임계 높이를 비교하여 타켓 테스트 핀 높이가 임계 높이보다 작은 경우 타켓 테스트 핀을 휨 상태로 판단한다.
도 6은 본 발명에 따른 휨 판단부의 다른 예를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 6을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 제1 축 판단부(210)는 타켓 테스트 핀으로 광을 조사하여 타켓 테스트 핀의 제1 축 방향의 휨 값을 판단하며, 제2 축 판단부(230)는 제1 축 방향에 수직한 제2 축 방향에서 타켓 테스트 핀으로 광을 조사하여 타켓 테스트 핀의 제2 축 방향의 휨 값을 판단한다.
상태 판단부(250)는 제1 축 방향의 휨 값과 제2 축 방향의 휨 값에 기초하여 타켓 테스트 핀의 휨 상태를 판단한다.
도 7을 참고로 본 발명에 따른 휨 판단부의 다른 예를 보다 구체적으로 살펴보면, 테스트 지그의 수평/수직 방향을 각각 제1 축과 제2 축으로 설정하는데, 제1 축 판단부(210)는 타켓 테스트 핀이 위치하는 제1 축상의 좌표에서 타켓 테스트 핀으로 광을 조사하는 제1 조사부(211), 제1 조사부(211)에 대향하여 배치되어 있으며 제1 축 방향으로부터 타켓 테스트 핀을 통과한 광을 수광하는 제1 수광부(213)를 구비하고 있다. 제1축 판단부(미도시)는 제1 수광부(213)에서 수광된 광의 크기에 기초하여 제1 축 방향의 휨 값을 판단한다. 제1 조사부(211)에서 타켓 테스트 핀으로 조사되는 광은 직진성이 우수한 광으로 타켓 테스트 핀이 휘어져 있는 경우 제1 수광부(213)에서 수광되는 광의 크기는 줄어들게 된다. 바람직하게 제1축 판단부는 수광된 광의 크기에 매핑된 휨 값에 따라 타켓 테스트 핀의 제1축 휨값을 판단한다.
한편, 제2 축 판단부(230)는 타켓 테스트 핀이 위치하는 제2 축상의 좌표에서 타켓 테스트 핀으로 광을 조사하는 제2 조사부(231), 제2 조사부(231)에 대향하여 배치되어 있으며 제2 축 방향으로부터 타켓 테스트 핀을 통과한 광을 수광하는 제2 수광부(233)를 구비하고 있다. 제2축 판단부(미도시)는 제2 수광부(233)에서 수광된 광의 크기에 기초하여 제2 축 방향의 휨 값을 판단한다. 제2 조사부(231)에서 타켓 테스트 핀으로 조사되는 광은 직진성이 우수한 광으로 타켓 테스트 핀이 휘어져 있는 경우 제2 수광부(233)에서 수광되는 광의 크기는 줄어들게 된다. 바람직하게 제2축 판단부는 수광된 광의 크기에 매핑된 휨 값에 따라 타켓 테스트 핀의 제2축 휨값을 판단한다.
상태 판단부(250)는 제1축 휨값과 제2축 휨값의 합을 계산하고, 제1축 휨값과 제2축 휨값의 합이 임계 휨값을 초과하는 경우, 타켓 테스트 핀이 휘어져 있는 상태로 판단한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 인쇄회로기판에 형성되어 있는 전극 패드에 접속되는 테스트 핀이 형성되어 테스트 지그;
    상기 테스트 핀을 통해 상기 전극 패드로 테스트 신호를 인가하며 상기 테스트 신호에 대응하는 상기 전극 패드의 전기 특성 데이터에 기초하여 불량으로 판단되는 전극 패드의 좌표를 생성하는 불량 판단부;
    상기 전극 패드의 좌표에 해당하는 타켓 테스트 핀의 휨 상태를 판단하는 휨 판단부; 및
    상기 휨 판단부에서 상기 타켓 테스트 핀이 휨 상태로 판단되는 경우, 상기 타켓 테스트 핀의 확대 영상을 획득하고 획득한 확대 영상을 사용자 단말기로 제공하는 확대 영상 획득부를 포함하고,
    상기 휨 판단부는
    제1 축 방향에서 상기 타켓 테스트 핀으로 광을 조사하여 상기 타켓 테스트 핀의 제1 축 방향의 휨 값을 판단하는 제1 축 휨 판단부;
    상기 제1 축 방향에 수직한 제2 축 방향에서 상기 타켓 테스트 핀으로 광을 조사하여 상기 타켓 테스트 핀의 제2 축 방향의 휨 값을 판단하는 제2 축 휨 판단부; 및
    상기 제1 축 방향의 휨 값과 상기 제2 축 방향의 휨 값에 기초하여 상기 타켓 테스트 핀의 휨 상태를 판단하는 최종 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 핀 검사 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 축 휨 판단부는 상기 제1 축 방향에서 상기 타켓 테스트 핀으로 광을 조사하는 제1 조사부와, 상기 제1 조사부에 대향하여 배치되어 있으며 상기 제1 축 방향으로부터 상기 타켓 테스트 핀을 통과한 광을 수광하는 제1 수광부와, 상기 제1 수광부로 수광된 광 크기에 매핑된 제1 축 방향의 휨 값을 판단하는 제1 축 판단부를 구비하며
    상기 제2 축 휨 판단부는 상기 제1 축 방향에 수직한 제2 축 방향에서 상기 타켓 테스트 핀으로 광을 조사하는 제2 조사부와, 상기 제2 조사부에 대향하여 배치되어 있으며 상기 제2 축 방향으로부터 상기 타켓 테스트 핀을 통과한 광을 수광하는 제2 수광부와, 상기 제2 수광부로 수광된 광 크기에 매핑된 제2 축 방향의 휨 값을 판단하는 제2 축 판단부를 구비하는 것을 특징으로 하는 테스트 핀 검사 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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