KR101459667B1 - 지그 장치 - Google Patents

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KR101459667B1
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김완수
정상헌
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바이옵트로 주식회사
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Abstract

본 발명의 지그 장치는 기판의 회로 패턴에 접촉되는 프로브 유니트가 착탈되는 착탈 유니트를 포함하고, 상기 프로브 유니트에는 상기 기판과의 접촉을 통해 상기 회로 패턴과 전기적으로 연결되는 제1 단자가 마련되며, 상기 착탈 유니트에는 상기 프로브 유니트의 장착시 상기 제1 단자에 전기적으로 연결되는 제2 단자가 마련될 수 있다.

Description

지그 장치{JIG}
본 발명은 회로 패턴의 통전 검사에 사용되는 지그 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)은 세탁기나 텔레비전 등의 가전제품은 물론 휴대폰을 포함한 생활용품, 또는 자동차, 인공위성 등과 같이 거의 모든 장비에서 기본이 되는 필수 부품 중의 하나이다.
근래 들어, 인쇄회로기판을 구성하는 각종 전자부품의 집적도가 높아짐에 따라 그 패턴(pattern)이 상당히 미세화되어 매우 정교한 패턴의 인쇄공정이 요구되고 있으며, 그에 따른 불량률의 증가에 의해 인쇄회로기판에 대한 검사의 중요성이 부각되고 있다.
한국등록특허공보 제0176627호 공보에는 납땜 불량 및 프로브 팁의 진동을 방지하여 안정된 통전 검사를 수행할 수 있고, 납땜부의 다양한 표면 형상에 대해 적응성이 향상된 인쇄회로기판의 통전검사용 프로브 장치가 개시되고 있다. 그러나, 프로브 팁과 분석기 사이의 신호 전달 문제에 대한 방안은 제시되지 않고 있다.
한국등록특허공보 제0176627호
본 발명은 기판의 검사에 사용되는 프로브 유니트를 용이하게 교체할 수 있는 지그 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 지그 장치는 기판의 회로 패턴에 접촉되는 프로브 유니트가 착탈되는 착탈 유니트를 포함하고, 상기 프로브 유니트에는 상기 기판과의 접촉을 통해 상기 회로 패턴과 전기적으로 연결되는 제1 단자가 마련되며, 상기 착탈 유니트에는 상기 프로브 유니트의 장착시 상기 제1 단자에 전기적으로 연결되는 제2 단자가 마련될 수 있다.
본 발명의 지그 장치는 기판의 회로 패턴에 접촉되는 프로브에 전기적으로 연결된 제1 단자가 착탈되는 착탈 유니트를 포함하고, 상기 착탈 유니트에는 상기 제1 단자에 전기적으로 연결되는 제2 단자가 마련될 수 있다.
본 발명의 지그 장치는 프로브 유니트의 제1 베이스판이 착탈되는 착탈부 및 상기 착탈부가 설치되는 제2 베이스판을 포함할 수 있다.
본 발명의 지그 장치는 다양한 구성의 프로브 유니트가 착탈 가능한 착탈 유니트를 포함함으로써 용이하게 프로브 유니트를 교체할 수 있다.
또한, 제1 규격으로 형성된 프로브 유니트를 제2 규격으로 용이하게 변환시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 지그 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 지그 장치에 프로브 유니트가 착탈되는 상태를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 지그 장치에서 제1 단자와 제2 단자의 접촉 상태를 나타낸 개략도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 지그 장치를 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명의 지그 장치에 프로브 유니트(200)가 착탈되는 상태를 나타낸 개략도이다.
지그 장치는 기판(미도시)의 회로 패턴에 접촉되는 프로브 유니트(200)가 착탈되는 착탈 유니트(100)를 포함할 수 있다.
프로브 유니트(200)에는 기판과의 접촉을 통해 기판의 회로 패턴과 전기적으로 연결되는 제1 단자(221)가 마련될 수 있다.
프로브 유니트(200)는 기판의 통전 검사 등에 사용되는 프로브(211), 프로브(211)를 지지하는 제1 블럭(210)을 포함할 수 있다.
제1 블럭(210)에는 각 프로브(211)에 전기적으로 연결된 신호선이 설치될 수 있다. 일예로, 제1 블럭(210)을 관통하도록 각 프로브(211)를 설치할 수 있다. 이때 프로브(211)의 일단은 기판의 회로 패턴에 접촉하고, 프로브(211)의 타단은 신호선의 일단에 연결될 수 있다. 신호선의 타단은 전기적으로 분석기(미도시)에 연결될 수 있다.
분석기는 기판의 회로 패턴에 검사 신호를 인가하거나 회로 패턴으로 입수된 측정 신호를 분석할 수 있다. 이러한 분석기에 신호선의 일단이 직접 연결된다면 프로브 유니트(200)의 교체가 어렵다.
따라서, 신호선의 타단과 분석기 사이에는 커넥터와 같은 중계 수단이 하나 이상 마련되는 것이 유리하다. 일예로 제1 블럭(210)이 베이스판(190)에 설치될 때 베이스판(190)에는 제3 블럭(150)이 설치될 수 있다. 이때, 신호선의 타단은 제3 블럭(150)에 연결될 수 있다.
제3 블럭(150)과 분석기의 사이에는 버스 케이블과 같은 신호 전달 수단이 설치될 수 있으며, 제3 블럭(150)에는 신호 전달 수단이 연결되는 소켓이 마련될 수 있다. 따라서, 제3 블럭(150)에 의하면 프로브 유니트(200)를 베이스판(190) 단위로 교체할 수 있다.
프로브(211)로 복수의 기판을 검사하기 위해서는 기판을 향하는 방향으로 프로브(211)를 왕복 운동시키는 왕복 수단이 필요하다. 도면에서 기판이 xy평면 상에 배치될 때, 왕복 수단은 z축 방향으로 왕복 운동할 수 있다. 왕복 수단은 유압, 공압 실린더, 액츄에이터, 모터 등에 의해 구동될 수 있다.
베이스판(190)은 왕복 수단에 직접 접촉되고 설치되는 요소로 왕복 수단이 요구하는 크기, 두께, 왕복 수단과의 체결 수단을 포함하는 규격을 만족하도록 형성될 수 있다.
제1 블럭(210)의 교체만으로 원하는 목적을 달성할 수 있는 환경에서 제1 블럭(210)을 포함하는 베이스판(190) 전체의 교체는 불합리하다. 이를 해소하기 위해 착탈 유니트(100)가 이용될 수 있다.
한편, 왕복 수단에 따라 다른 규격의 베이스판(190)이 요구될 수 있다. 이러한 경우 제1 왕복 수단의 제1 규격에 따라 형성된 제1 베이스판은 제2 규격을 요구하는 제2 왕복 수단에 설치될 수 없다. 따라서, 제1 왕복 수단과 제2 왕복 수단에서 동일한 제1 블럭(210)을 요구하는 경우 사용자는 제1 규격을 만족하는 프로브 유니트(200)와 제2 규격을 만족하는 프로브 유니트(200) 2개를 마련해야 한다. 이를 해소하기 위해서는 제1 블럭(210)을 교체하거나 제1 규격의 베이스판(190)을 제2 규격의 베이스판(190)에 착탈시키면 된다. 이를 위해 역시 착탈 유니트(100)가 이용될 수 있다.
먼저, 착탈 유니트에 의해 제1 블럭(210)의 교체가 이루어지는 경우를 설명한다.
프로브 유니트(200)만의 교체를 위해서 프로브 유니트(200)에는 앞에서 설명된 제3 블럭(150)을 대체할 수단이 마련될 필요가 있다. 이러한 수단으로 제2 블럭(220)이 이용될 수 있다. 제2 블럭(220)은 기둥 형상 등의 지지부(230)에 의해 제1 블럭(210)에 고정될 수 있다. 이때, 제1 블럭(210)과 제2 블럭(220) 사이의 신호선(170)은 지지부(230)의 내부에 배치될 수 있으며, 그 결과 신호선(170)의 훼손을 방지하고, 간결한 외형을 제공할 수 있다. 도면에는 제1 블럭(210)과 제2 블럭(220)이 z축 방향으로 적층되는 구조를 취하며 그 사이에 지지부(230)가 배치된 실시예가 개시된다.
제2 블럭(220)이 마련될 때 프로브 유니트(200)에서 착탈 유니트(100)에 직접 착탈되는 요소는 제2 블럭(220)일 수 있다. 경우에 따라 신호선(170)을 배제하고 제1 블럭(210)을 직접 착탈 유니트(100)에 착탈시킬 수도 있다.
제2 블럭(220)에는 신호선(170)에 연결됨으로써 결과적으로 프로브(211)와 전기적으로 연결되는 제1 단자(221)가 마련될 수 있다. 제1 블럭(210)이 직접 착탈 유니트(100)에 착탈되는 경우에는 프로브(211)의 타단이 제1 단자(221)를 형성할 수 있다.
착탈 유니트(100)에는 프로브 유니트(200)의 장착시 제1 단자(221)에 전기적으로 연결되는 제2 단자(111)가 마련될 수 있다. 착탈 유니트(100)에 제1 블럭(210) 또는 제2 블럭(220)이 장착될 때 제1 단자(221)와 제2 단자(111)가 전기적으로 연결될 수 있다. 전기적 연결 상태로 본다면 착탈 유니트(100)에 제1 단자(221)가 착탈되는 것으로 볼 수 있다.
제1 단자(221) 및 제2 단자(111)는 각종 소켓, 커넥터의 형태를 취할 수 있다. 또는 프로브(211)로 구성될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 지그 장치에서 제1 단자(221)와 제2 단자(111)의 접촉 상태를 나타낸 개략도이다.
제1 단자(221)와 제2 단자(111)를 미세한 직경의 프로브(211)로 구성한 경우 서로 접촉하는 것이 어려울 수 있다. 이를 대비하여 제1 단자(221)와 제2 단자(111) 중 적어도 하나는 단자 몸체의 직경보다 단자 단부의 직경이 클 수 있다. 도면에는 제2 단자(111)의 단부 직경이 크게 형성된 경우가 개시되나, 제1 단자(221)의 단부 직경을 크게 형성해도 무방하다. 또는 제1 단자(221)와 제2 단자(111)의 단부 직경을 모두 몸체의 직경보다 크게 형성해도 좋다.
착탈 유니트(100)는 베이스판(190), 착탈부(110)를 포함할 수 있다.
베이스판(190)은 왕복 수단에 설치된 상태로 왕복 수단과 함께 기판에 상대 이동할 수 있다. 왕복 수단에 의하면 기판이 정지된 상태에서 왕복 수단이 움직이게 되는데, 이와 반대로 왕복 수단이 정지된 상태에서 기판이 왕복 운동해도 무방하다.
착탈부(110)는 베이스판(190) 상에 설치되고 제2 단자(111)가 마련될 수 있다. 또한, 착탈부(110)에는 프로브 유니트(200)에 착탈되는 착탈 수단(113, 223)이 마련될 수 있다. 착탈 수단(113, 223)은 다양하게 형성될 수 있다. 예를 들어 프로브 유니트(200)에서 착탈 유니트(100)에 대면하는 면에 홈 또는 돌기가 형성될 때, 착탈 유니트(100)에는 프로브 유니트(200)의 홀 또는 돌기에 대응되는 돌기 또는 홈이 형성될 수 있다.
도면에는 착탈 수단으로 프로브 유니트(200)에 홈(223)이 형성되고, 착탈부(110)에 돌기(113)가 형성된 경우가 개시된다. 이외에 착탈 수단은 프로브 유니트(200)와 착탈부(110)에서 동일 위치에 형성된 홀에 체결되는 나사를 포함할 수도 있다.
착탈 수단은 제1 단자(221)와 제2 단자(111)가 형성된 영역을 회피하여 형성되는 것이 바람직하다.
착탈 유니트(100)는 제2 단자(111)와 전기적으로 연결되고 분석기 등 외부 기기와 연결되는 소켓부를 포함할 수 있다. 이때의 소켓부는 착탈부(110)에 일체로 형성될 수 있다. 이 경우 분석부에 연결되는 버스 케이블 등의 신호 연결 수단이 직접 착탈부(110)에 연결될 수 있다.
만약, 착탈부(110)에 분석부와의 연결을 위한 소켓부가 마련되지 않으면 착탈 유니트(100)는 소켓부로 앞에서 살펴본 제3 블럭(150)을 더 포함할 수 있다. 이때, 제3 블럭(150)과 착탈부(110) 간의 전기적 연결은 신호선(170)에 의할 수 있다.
착탈부(110)가 판 형상일 때, 착탈부(110)의 제1 면에 제2 단자(111)가 마련될 수 있다. 이 경우 착탈부(110)의 제1 면에 프로브 유니트(200)가 장착되므로 제1 면의 반대면인 착탈부(110)의 제2 면에 신호선(170)이 연결되는 것이 바람직하다. 착탈부(110)의 제1 면은 프로브 유니트(200)와의 착탈을 위해 개방되어 있어야 하므로 착탈부(110)의 제2 면이 베이스판(190)에 대면하게 된다. 따라서, 신호선(170)이 마련된 경우 착탈부(110)를 베이스판(190)에 바로 붙이게 되면 신호선(170)의 정리가 어려워지고, 신호선(170)으로 인해 착탈부(110)와 베이스판(190)의 체결이 신뢰성 있게 이루어지지 않을 수 있다. 이에 대비하여 형성부(130)가 이용될 수 있다.
형성부(130)는 베이스판(190) 상에 설치될 수 있다. 이때, 착탈부(110)는 형성부(130) 상에 설치될 수 있다. 베이스판(190)-형성부(130)-착탈부(110)의 적층 방향은 도면에서 z축 방향일 수 있다.
형성부(130)는 착탈부(110)의 제2 면과 베이스판(190)의 사이에서 적어도 일측이 개구(131)된 수용 공간을 형성할 수 있다.
이때, 착탈부(110)의 제2 면에 연결된 신호선(170)은 형성부(130)에 의해 형성된 수용 공간 배치되고, 개구(131)를 통해 외부로 연장될 수 있다. 이렇게 연장된 신호선(170)의 단부는 제3 블럭(150)에 연결될 수 있다.
형성부(130)는 베이스판(190), 착탈부(110)와 별개로 마련되거나 베이스판(190) 또는 착탈부(110)에서 z축 방향으로 연장 형성될 수 있다. 형성부(130)의 형태는 벽을 형성하는 판 형상이거나 지지부(230)와 같은 기둥 형성 모두 가능하다.
한편, 착탈부(110)는 형성부(130)에 착탈될 수 있다. 형성부(130)는 베이스판(190)에 고정될 수 있으며 이 경우 베이스판(190)에 대해 착탈부(110)를 교체할 수 있는 환경이 제공된다. 이에 따르면 필요에 따라 착탈부(110)를 적절하게 교체할 수 있다.
착탈 유니트(100)에는 다양한 프로브 유니트(200)가 착탈될 수 있다. 프로브 유니트(200)마다 제1 단자(221)의 개수 및 위치가 다를 수 있다. 따라서, 다양한 프로브 유니트(200)의 제1 단자(221)가 신뢰성 있게 착탈 유니트(100)의 제2 단자(111)에 접촉되도록 할 필요가 있다. 이를 위해 착탈 유니트(100)에서 제2 단자(111)가 형성하는 영역의 면적은 프로브 유니트(200)에서 제1 단자(221)가 형성하는 영역의 면적 이상일 수 있다. 이에 따르면 각 제1 단자(221)와 각 제2 단자(111)의 직경이 동일한 경우 제2 단자(111)의 개수가 제1 단자(221)의 개수 이상일 수 있다.
예를 들어 (10행, 10열)로 100개의 제2 단자(111)가 마련될 수 있으며, (5행, 5열), (7행, 5열),...등으로 다양하게 형성된 제1 단자(221)를 신뢰성 있게 수용할 수 있다.
앞에서는 착탈 유니트(100)에 프로브 유니트(200)가 착탈되는 경우를 설명하였다. 다음으로 착탈 유니트(100)에 베이스판(190)이 착탈되는 경우를 설명한다.
앞에서 설명된 프로브 유니트(200)에는 베이스판(190)이 마련되지 않는 경우에 대한 것이다. 그런데 경우에 따라 프로브 유니트(200)에는 제1 베이스판이 마련될 수 있다.
이때, 착탈 유니트(100)는 착탈부(110) 및 제2 베이스판을 포함할 수 있다.
착탈부(110)에는 프로브 유니트(200)의 제1 베이스판이 착탈될 수 있다. 이때, 착탈부(110)는 제2 베이스판에 설치될 수 있다.
제1 베이스판이 착탈부(110)에 장착되고, 착탈부(110)가 제2 베이스판에 설치되므로, 결과적으로 제1 베이스판을 갖는 프로브 유니트(200)를 제2 베이스판을 요구하는 왕복 수단에서 이용할 수 있다.
도 2에서 제1 베이스판은 제2 블럭일 수 있다. 또는 앞에서 설명된 베이스판(190)이 제1 베이스판이 되고 제1 베이스판보다 큰 다른 베이스판(190)이 제2 베이스판일 수 있다.
제1 베이스판과 제2 베이스판은 서로 다른 규격으로 형성될 수 있으며, 바람직하게 착탈부(110)에 착탈되는 제1 베이스판의 면적이 제2 베이스판의 면적보다 작은 것이 좋다.
착탈부(110)에는 제2 단자(111)가 마련될 수 있으며, 제1 베이스판이 착탈부(110)에 장착될 때 제2 단자(111)는 프로브 유니트(200)의 제1 단자(221)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 제1 단자(221)는 프로브 유니트(200)의 제1 베이스판에 형성될 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
100...착탈 유니트 110...착탈부
111...제2 단자 113, 223...착탈 수단
130...형성부 150...제3 블럭
170...신호선 190...베이스판
200...프로브 유니트 210...제1 블럭
211...프로브 220...제2 블럭
221...제1 단자 230...지지부

Claims (13)

  1. 기판의 회로 패턴에 접촉되는 프로브 유니트가 착탈되는 착탈 유니트;를 포함하고,
    상기 프로브 유니트에는 상기 기판과의 접촉을 통해 상기 회로 패턴과 전기적으로 연결되는 제1 단자가 마련되며,
    상기 착탈 유니트에는 상기 프로브 유니트의 장착시 상기 제1 단자에 전기적으로 연결되는 제2 단자가 마련되고,
    상기 착탈 유니트는 상기 기판과 상대 이동하는 베이스판, 상기 베이스판 상에 설치되는 형성부, 상기 형성부 상에 설치되고 상기 제2 단자가 제1 면에 마련된 착탈부를 포함하고,
    상기 형성부는 상기 착탈부의 제2 면과 상기 베이스판의 사이에서 적어도 일측이 개구된 수용 공간을 형성하며,
    상기 착탈부의 제2 면에는 상기 제2 단자에 전기적으로 연결된 신호선이 설치되고,
    상기 신호선은 상기 수용 공간에 배치되고 상기 개구를 통해 외부로 연장되는 지그 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 착탈부는 상기 형성부에 착탈되는 지그 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 프로브 유니트는 상기 회로 패턴에 접촉되는 프로브가 마련된 제1 블럭, 상기 제1 블럭과 전기적으로 연결된 상기 제1 단자가 마련되고 상기 제1 블럭에 고정되는 제2 블럭을 포함하고,
    상기 착탈 유니트에 상기 제2 블럭이 장착될 때 상기 제1 단자와 상기 제2 단자가 전기적으로 연결되는 지그 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 착탈 유니트에서 상기 제2 단자가 형성하는 영역의 면적은 상기 프로브 유니트에서 상기 제1 단자가 형성하는 영역의 면적 이상인 지그 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 단자의 개수는 상기 제1 단자의 개수 이상인 지그 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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