KR101549454B1

KR101549454B1 - 단방향 프로브를 기반으로 하는 전자 기구의 다차원 테스팅을 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101549454B1
Application number: KR1020117001963A
Authority: KR
Inventors: 필립쁘 뻬르뒤
Original assignee: 쌍트르 나쇼날 데튜드 스파씨알르 (쎄 엔 어 에스)
Priority date: 2008-06-25
Filing date: 2009-06-24
Publication date: 2015-09-11
Also published as: JP2011525980A; CN102105806B; JP5432252B2; EP2294435A2; US20110187352A1; EP2294435B1; FR2933200A1; KR20110063734A; CA2729195A1; CA2729195C; CN102105806A; FR2933200B1; WO2010004167A2; WO2010004167A3

Abstract

본 발명은 전자 기구를 테스팅하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 방출 자기장이 단방향 측정 프로브(46)에 의하여 측정되고, 특히:
축 ZZ'에 따른 자기장 성분 Bz의 첫번째 값(Bz1)이 프로브(46)에 의하여 측정되고 기록되며, 그 후 프로브(46) 및 전자 기구는, ZZ'축의 각각의 위치(x, y)에 대하여, 동일 거리 d0을 유지하면서, 90도 이하의 각으로 ZZ'축에 직교하는 XX'축 둘레의 상대적 회동에 의하여 서로에 대하여 이동되고, ZZ'축에 따른 자기장 성분 Bz의 두번째 값(Bz2)이 프로브(46)에 의하여 측정되고 기록되며, 그 후 ZZ'축 및 XX'축에 직교하는 YY'축에 따른 자기장 성분 By의 값이 이미 얻어진 첫번째 값(Bz1) 및 두번째 값(Bz2)에 기초하여 결정되고 기록되는 것을 특징으로 한다.

Description

단방향 프로브를 기반으로 하는 전자 기구의 다차원 테스팅을 위한 방법 및 장치{METHOD AND MACHINE FOR MULTIDIMENSIONAL TESTING OF AN ELECTRONIC DEVICE ON THE BASIS OF A MONODIRECTIONAL PROBE}

본 발명은 전자 기구를 테스트하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 기재 중 “전자 조립체(electronic assembly)”란 표현은 복수의 전자 성분 부품들의 모든 필수적인 세트로서 외부 접속 터미널을 가지는 사전 결정된 전기 회로에 따라 서로 연결되고 합쳐지는 것을 말한다. 예로 들면, 단일 패키지 내부 집적회로 (능동 소자(마이크로 프로세서, 메모리 등) 및/또는 수동 소자(저항, 커패시터, 인덕터 등등) 및/또는 마이크로 시스템(예를 들면 MEMS))의 PCB(printed circuit boards) 조립체(SiP 또는 System in Package로 불리는), 다층 또는 다른 구조 내에 적재(stacked), 삽입(embedded) 및/또는 서로 옆에 마운트 되는 다양한 부품들로서 이러한 전자 조립체(electronic assembly)의 상기 전기 연결들, 특히 다양한 부품들 사이의 전기 연결들, 은 도전성 트렉(conductive track)을 써서 용접, 연결 와이어(와이어 접합), 접착체 접합 등에 의하여 생산된다.

집적 회로 및 전자 조립체(electronic assembly) 라고 불리는 상기 전자 기구는 다양한 목적에 대하여, 특히 결함의 탐지(detection) 및 그 위치 측정(localization)이, 설계상 또는 그것들의 특성 결정 지원을 위하여, 테스트 될 수 있다.

이러한 테스트들을 수행하도록 알려진 방법 중 하나는 전자 기구에 전기 에너지와 사전 결정된 신호들(테스트 벡터들)을 공급하고, 작동중인 전자 기구상에서 측정을 수행하도록 구성되어 있다. 특히, 현대 전자 기구들의 매우 작은 소형화 및 아주 큰 규모의 집적 때문에, 상기 측정은 현미경 작업 하에서 수행되는 것이 매우 흔한 일이다. 더 나아가, 비파괴적인 측정 기술 중 하나는 본 전자 기구 내의 전류 순환에 의해 전자 기구로의 근접 접근으로 유도되는 적어도 하나 이상의 자기장을 탐지하는 것에 있는 것으로 예상된다. 특히, 본 장치에 근접하게 배치된 자기 프로브(magnetic probe)(자기 저항 센서 또는 SQUID(superconducting quantum interference device) 센서와 같은 자기 프로브)를 써서 상기 전자 기구 안에서 흐르는 전류의 이미징(imaging)을 수행하는 것이 가능하다고 알려져 있다. 이러한 프로브는 프로브(일반적으로 프로브의 종단 축에 대응되는 프로브)에 대하여 고정된 사전 결정된 ZZ’축을 따라서 자기장의 성분 Bz를 평가하는 것이 가능하게 한다. 그리고 이와 같은 프로브는 상기 프로브의 ZZ’축에 직교하는 평면안에서 상기성분 Bz의 2차원 이미징 수행을 가능하게 한다. 관측 두께가 없다고 가정된 물체에 평행한 것으로 추정되는 이러한 물체에 흐르는 전류의 상기 2차원 분포는, 자기장의 상기 2차원 이미지에 기초하여, 계산에 의하여 평가될 수 있다.

하지만, 전자 조립체(electronic assembly) 같은 현대 전자 기구들은 점차 3차원으로 설계되고 있다. 이러한 프로브가 가지는 측정된 물체의 두께가 프로브와 상기 물체 사이의 거리에 비교될 때 무시해도 될 정도로 가정되는 이러한 효율성은, 프로브로부터 떨어져 있는 두께를 가지는 전자 기구의 전류를 평가하고 수행하기에 적합하지 않다.

이 문제를 해결하기 위한 예상 해결책은 상기 전류의 평가를 얻는 것을 가능하게 할 수 있는, 다양한 2차원 이미지를 얻기 위하여, 전자 기구의 상이한 표면들에 대한 복수 측정 수행 및 직교하는 상이한 상호 축들을 따라서 배향되어 지는 프로브의 사용으로, 또는 이들 서로의 조합 또는 재구성에 의하여, 구성되어있다. 하지만, 2차원 이미지들의 조합을 수반하는 이러한 방법은 회로 내에서 3차원을 맞닥뜨려졌을 때와 같이 모든 상황에 부흥하는 건 불가능하다. 이러한 예를 들자면 동일평면이나 서로 직교하지 않는 평면이 아닌 다수의 도전라인(conductive lines)이 있다거나, 도전 라인이 프로브에 의하거나 루프에서 탐지된 평면에 평행하게 연장하지 않거나, 또는 전자 기구가 정육면체의 형태가 아닌 때가 있다. 뿐만 아니라, 전자 기구의 세 직교 표면들 앞쪽의 세 직교 방향에 따른 측정 처리를 위한 전제 조건은 세 개의 직교 프로브들의 또는 프로브 앞쪽의 상기 전자장치의 서로 다른 표면을 부여하기 위한 전자 기구의 연속적인 세밀한 조종으로 구성된 매우 복잡하고, 시간이 많이 소비되며 동시에 매우 부정확한 측정 장치가 된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 단방향 타입의 프로브 측정을 기초로, 전기 기구에 의해 방출되는 자기장의 축 성분 Bz에 제한되지 않는 측정이 가능한 테스트 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

더 상세하게는, 본 발명의 목적은 프로브의 ZZ’축에 수직인 평면상의 전류 순환 뿐만 아니라 ZZ’축에 평행인 하나 이상의 평면상의 전류 순환의 평가를 가능하게 하는 측정 수행이 가능한 테스트 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

특히, 본 발명의 목적은, 단지 전자 기구의 오직 한 표면 앞에 배치된 단방향 프로브에 의하여 수행되는 측정에 기초하여, 높은 신뢰성 및 정밀성으로, 전자 기구 내 전류의 3차원 순환에 의하여 유발된 자기장의 3가지 모든 성분의 표시를 얻을 수 있는 테스트 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

또한 더 상세하게는, 본 발명의 목적은, 예를 들면 전자 조립체(electronic assembly) 같은 3차원 타입의 전자 기구 내의 오류들(faults)의 탐지 및 그 위치 탐지(localization)을 위하여 사용될 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 전자 기구를 테스팅하는 방법으로서, 상기 전자 기구 내의 하나 이상의 전기 전류의 순환에 의하여 방출되는 자기장이 단방향 측정 프로브에 의하여 측정되고, 상기 단방향 측정 프로브는 상기 프로브에 대하여 고정된 미리 결정된 ZZ’축에 따른 상기 자기장의 Bz 성분 값을 나타내는 신호를 전달할 수 있으며,

- 상기 프로브는, 상기 축 ZZ'가 상기 전자 기구에 교차하도록, 상기 전자 기구의 일 표면 앞에 거리 d0로 배치되고, 상기 전자 기구는 전기 에너지와 상기 전자 기구의 입력 터미널에 적용되는 미리 결정된 입력 신호들이 제공되며, 상기 표면에 대한 ZZ’축의 각각의 위치(x, y)에 대하여, ZZ’축에 따른 자기장의 성분의 첫 번째 값 Bz1이 프로브에 의하여 측정되고 기록되며;

- 그 후, 상기 프로브와 전자 기구는 ZZ’축에 수직인 XX’축 둘레를 90도 이하의 각으로 상대적 회동함으로써 서로에 대하여 이동하며, 상기 프로브는 상기 전자 기구의 상기 표면 앞에 동일 거리 d0에 유지되고, 상기 전자 기구는 전기 에너지와 미리 결정된 입력 신호들이 제공되며, 상기 표면에 대한 ZZ’축의 각 위치(x, y)에 대하여, ZZ’축에 따른 상기 자기장 성분의 두 번째 값 Bz2가 프로브에 의하여 측정되고 기록되며;

- 그 후, 상기 첫 번째 값 Bz1 및 두 번째 값 Bz2에 기초하여, ZZ’축의 각 위치(x, y)에 대하여 상기 ZZ’축 및 XX’축에 수직인 YY’축에 따른 상기 자기장의 성분 By 값이 결정되고 기록되는 것을 특징으로 하는 전자 기구를 테스팅하는 방법을 제공한다.

특히, 본 발명은, 상기 프로브의 ZZ’축에 직교하는 XX’축 둘레의 프로브에 대한 전자 기구의 서로 다른 각 위치(각도 차가 90도 이하, 특히 45도 이하)에 대하여 수행되는 동일 자기장 성분 Bz의 두 측정에 기초하여, 두 번째 자기장 성분 By 값을 계산하는 것이 가능하다는 고찰에 기초한 것이다.

또한, 전자 기구 및 프로브를 처음 두 축(전자 기구의 표면을 지나서 통과하는 방향 및 ZZ’축에 직교하는 두번째 XX’축에 직교하는 방향인 세번째 축 YY’, 이때 전자장치는 자기장 성분 Bz의 첫번째 값 Bz1을 측정하기 위한 위치에 대하여 상기 두번째 XX’축 둘레로 피봇팅되지 않는다)에 직교하는 세번째 축 YY’ 둘레로 서로에 대하여 회동시킴으로써, 역시 자기장의 세번째 성분 Bx의 값을 계산하는 것이 가능하다. 따라서, 바람직하게는, 본 발명에 따른 방법은 또한:

- 상기 프로브 및 전자 기구는 YY’축 둘레를 90도 이하의 각으로 상대적 회동함으로써 서로에 대하여 이동하며, 상기 프로브는 전자 기구의 상기 표면 앞에 동일 거리 d0에 유지되고, 상기 전자 기구는 전기 에너지와 미리 결정된 입력 신호들이 제공되며, 상기 표면에 대한 ZZ’축의 각 위치(x, y)에 대하여, ZZ’축에 따른 자기장 성분 Bz의 세 번째 값 Bz3가 프로브에 의하여 측정되고 기록되며;

- 그 후, 상기 첫 번째 값 Bz1 및 세 번째 값 Bz3에 기초하여 XX’축에 따른 자기장 성분 Bx의 값이 결정되고 기록된다.

특히, 본 발명에 따른 테스트 방법은 전자 기구의 전기 회로 내의 오류(faults)의 탐지 및 그 위치 탐지(localization)을 위하여 사용된다.

따라서, 본 발명에 따른 방법은 바람직하게는:

- 상기 전자 기구의 하나 이상의 부분의 측정 이미지가, 상기 표면에 대한 프로브의 ZZ'축의 상이한 위치(x, y)에 대하여 상기 프로브에 의하여 제공되는 측정에 기초하여 결정된 대로, 상기 전자 기구에 의하여 방출되는 자기장 성분 Bx, By 또는 Bz 중 어느 하나에 기초하여 형성되고;

- 상기 전자 기구의 상기 부분의 복수의 시뮬레이션 이미지들이 시뮬레이션에 의하여 형성되며, 각 시뮬레이션 이미지는, 상기 표면에 대한 ZZ’축 상의 각 위치(x, y)에 대하여, 상기 전자 기구의 상기 부분 내의 하나 이상의 전류 순환 오류가 존재할 때 상기 전자 기구의 상기 부분에 의하여 방출될 자기장의 대응 성분 Bx, By, Bz의 시뮬레이션에 의하여 계산된 값들에 기초하여, 측정 이미지와 같은 방법으로 얻어질 수 있는 이미지에 대응하며;

- 상기 시뮬레이션 이미지들이 상기 측정 이미지와 비교된다.

이런 비교는 사용자(시각 비교)에 의하여 실행되거나, 또는 예컨대 이미지 처리 및 비교 소프트웨어(예컨대 DALSA Digital Imaging(Burnaby, Canada)사의 이미지 처리 소프트웨어인 WIT®)를 사용하여 자동으로 수행될 수도 있다. 이점에서, 동시적(simultaneous) 이미지들을 생성하고 이러한 동시적 이미지를 측정 이미지와 비교하는 것은 자기장 성분의 값들에 기초하여 전류 세기의 계산(이러한 계산은 항상 단순한 분석 솔루션을 갖지는 않는다)을 배제시킬 수 있게 한다. 따라서, 이런 이미지 비교는 이라한 측정의 원리에 의한 측정 에러들, 특히 프로브와 전자 기구 사이에 필연적으로 존재하는 거리에 의한 에러들을 극복할 수 이게 한다. 왜냐하면 이러한 에러들은 상기 측정 이미지와 시뮬레이션 이미지들에 모두 포함되기 때문이다.

적절하게 선택된 다양한 시뮬레이션 이미지들에 의하여, 전기 회로의 본질(nature)의 함수로서, 전기 회로 상의 오류의 신속한 위치 탐지가 가능하다.

특히, 바람직하게는, 본 발명에 따르면, 상기 전자 기구의 비교에 사용되는 상기 부분의 측정 이미지는, 테스트 되는 그러나 오류가 없는 전자 기구에 대응하는 기준 전자 기구 전체에 의하여 방출되는 자기장의 대응 성분 Bx, By, Bz(이러한 성분은 상기 표면에 대한 ZZ'축의 각 위치(x, y)에 대하여 측정됨)에 기초하여 얻어지는 이미지(또는 대응 메트릭스)와 테스트 될 전자 기구 전체에 의하여 방출되는 자기장의 대응 성분 Bx, By, Bz(이러하 성분 또한 상기 표면에 대한 ZZ'축의 각각의 위치(x, y)에 대하여 측정됨)에 기초하여 얻어지는 이미지(또는 대응 메트릭스)의 차이(subtraction)에 대응하며, 상기 각 시뮬레이션 이미지는, 상기 표면에 대한 ZZ’축의 각각의 위치(x, y)에 대하여, 기준 전자 기구의 전체에 의하여 방출될 자기장의 대응 성분 Bx, By, Bz의 시뮬레이션에 의하여 계산된 값들에 기초하여 얻어진 이미지(또는 대응 메트릭스)와, 상기 표면에 대한 ZZ’축의 각각의 위치(x, y)에 대하여, 하나 이상의 오류가 존재할 때 전자 기구의 전체에 의하여 방출될 자기장의 대응 성분 Bx, By, Bz 의 시뮬레이션에 의하여 계산된 값들에 기초하여 얻어진 이미지(또는 대응 메트릭스)의 차이(subtraction)에 의하여 형성된다. 이러한 방식으로, 전자 기구의 모든 부분들, 및 따라서 오류 없는 대응 이미지들의 모든 부분들이 제거되고 비교에 사용되지 않으며, 따라서 특히 단순하고, 정확하며, 빠른 비교가 가능하다.

다른 실시 형태로서, 시뮬레이션되는 회로 부분을 선택하는 다른 방법들이 제한없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 복잡한 회로의 경우에, 하나 이상의 오류을 포함하기 쉬운 전자 기구의 볼륨 부분에서 반복에 의하여 추정들을 생성할 수 있고, 각 추정에서, 하나의 볼륨 부분에서만 시뮬레이션 및 비교를 수행하는 것이 가능하다. 반대로, 간단한 회로의 경우에, 측정 이미지와 각각의 시뮬레이션 이미지는 전자 기구의 전부에 대응될 수 있다.

바람직하게는, 본 발명에 따르면, 스퀴드 센서(SQUID sensor) 및 자기 저항 센서 중에서 선택된 센서를 포함하는 측정 프로브가 사용된다.

또한, 본 발명에 따른 방법은 바람직하게는, 상기 전자 기구는 3차원상의 전자 조립체(electronic assembly)이며, 상기 첫번째 값 Bz1을 측정하기 위하여 상기 프로브는 상기 전자 조립체의 외부 표면들 중 하나에, 특히 상기 전자 조립체(electronic assembly)의 메인 표면(가장 넓은 크기의 위쪽 또는 아랫쪽 표면)에 직교하는 ZZ’축에 배향된다.

본 발명에 따른 방법에서는, 프로브와 전자 기구를 서로에 대하여 회동시키기 위하여, 상기 전자 기구가 고정되는 프레임에 대하여 프로브를 이동시키거나 또는 프레임에 대하여 전자 기구를 이동시키거나(이에 대하여 적어도 프로브의 ZZ’축이 고정된다) 또는 프로브와 전자 기구 모두를 공통 프레임에 대하여 동시에 이동시키는 것이 가능하다.

바람직하게는, 본 발명에 따르면, 상기 프로브 및 상기 전자 기구는 서로에 대하여 10° 내지 45°, 특히 10° 내지 30°의 각으로 상대적 회동에 의해 변위된다.

본 발명은 본 발명에 따른 테스트 방법을 수행하기 위한 테스트 장치에 관한 것이다.

따라서, 본 발명은 또한 전자 기구를 테스팅하는 장치로서,

- 상기 전자 기구 내의 하나 이상의 전기 전류 순환에 의하여 프로브의 근처에서 방출되는 자기장의 상기 프로브에 대하여 고정된 미리 결정된 ZZ’축에 따른 성분 Bz 값을 나타내는 신호를 전달할 수 있는 단방향 측정 프로브;

- 상기 전자 기구를 수용하기 위한 수용 서포트, 및 상기 전자 기구에 전기 에너지와 전자 기구의 입력 터미널들에 적용되는 미리 결정된 입력 신호들을 공급하기 위한 수단들;

- 상기 프로브 및 상기 수용 서포트에 수용되는 전자 기구를, 상기 축 ZZ’가 상기 수용 서포트에 교차하도록, 서로에 대하여 배치하기 위한 배치 구조부(mechanism);

- 상기 프로브에 의하여 전달되는 신호들에 대응하는 값들을 기록하는 수단들;을 포함하며,

- 상기 배치 구조부는, 상기 전자 기구에 대한 ZZ’축의 각각의 위치(x, y)에 대하여, 상기 프로브 및 전자 기구의 서로에 대한 방향을, ZZ’축에 수직인 XX’축 둘레를 90도 이하의 각으로 상대적 회동하여 이동시킬 수 있으며, 상기 프로브는 상기 전자 기구의 일 표면 앞에 거리 d0을 유지하며,

- 상기 테스트 장치는, ZZ’축의 각각의 위치(x, y)에 대하여, XX’축 및 ZZ’축에 수직인 YY’축에 따른 자기장 성분 By 값을, XX’축에 대한 상기 프로브와 전자 기구의 첫 번째 상대적인 각 위치에서 상기 프로브에 의하여 측정된 것과 같은 ZZ’축에 따른 자기장 성분 Bz의 첫번째 값 Bz1, 및 XX’축에 대한 상기 프로브와 전자 기구의 두 번째 상대적인 각 위치에서 상기 프로브에 의하여 측정된 것과 같은 ZZ’축에 따른 자기장 성분 Bz의 두번째 값 Bz2에 기초하여 결정하고 기록하도록 형성된 계산 수단들을 포함하며, 동일한 거리 d0에서, 상기 XX’축에 대한 첫 번째 및 두 번째 각 위치들은 90°이하의 각으로 서로 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 전자 기구를 테스팅하는 장치를 제공한다.

바람직하게는, 본 발명에 따르면, 상기 배치 구조부는, 90도 이하의 각으로 YY’축 둘레의 상대적 회동에 의하여 상기 프로브 및 전자 기구의 서로에 대한 방향을 변경할 수 있도록 형성되고, 상기 프로브는 상기 전자 기구의 상기 표면 앞에 거리 d0를 유지하며, 상기 계산 수단은, ZZ’축의 각 위치(x, y)에 대하여, XX’축에 따른 자기장 성분 Bx 값을, YY’축에 대한 상기 프로브와 전자 기구의 첫 번째 상대적인 각 위치에서 상기 프로브에 의하여 측정된 것과 같은 ZZ’축에 따른 자기장 성분 Bz의 첫번째 값 Bz1, 및 YY’축에 대한 상기 프로브와 전자 기구의 두 번째 상대적인 각 위치에서 상기 프로브에 의하여 측정된 것과 같은 ZZ’축에 따른 자기장 성분 Bz의 세 번째 값 Bz3에 기초하여 결정하고 기록하도록 형성되며, 동일한 거리 d0에서, 상기 YY’축에 대한 첫 번째 및 두 번째 각 위치들은 서로에 대하여 90°이하의 각으로 서로 떨어져 있다.

또한, 바람직하게는, 본 발명에 따르면, 상기 측정 프로브는 스퀴드 센서(SQUID sensor) 및 자기 저항 센서(magnetoresistive sensor) 중에서 선택된 센서를 포함한다.

바람직하게는, 본 발명에 따르면, 본 발명에 따른 장치는,

- 상기 표면에 대한 상기 프로브의 ZZ’축의 상이한 위치들(x, y)에 대하여 상기 프로브에 의해 제공되는 측정에 기초하여 결정된 대로, 상기 전자 기구에 의하여 방출되는 자기장의 Bx, By, Bz 세 성분 중 어느 하나에 기초한 측정 이미지를 생성하는 수단;

- 상기 표면에 대한 ZZ’축의 각 위치(x, y)에 대하여, 상기 전자 기구의 상기 부분 내에 하나 이상의 전류 순환의 오류가 존재할 때 상기 전자 기구의 상기 부분에 의하여 방출되는 자기장의 세 성분 Bx, By, Bz의 시뮬레이션에 의하여 계산된 값들을 계산하기 위한 수단;

- 시뮬레이션에 의하여 상기 전자 기구의 상기 부분의 복수의 시뮬레이션 이미지들을 생성하는 수단으로서, 각 시뮬레이션 이미지는, 상기 표면에 대한 ZZ’축의 각 위치(x, y)에 대하여, 자기장의 대응 성분 Bx, By, Bz의 시뮬레이션에 의하여 계산된 상기 값들의 세트에 기초하여, 상기 측정 이미지와 같은 방법으로 얻어질 수 있는 이미지에 대응하는, 수단;을 더 포함한다.

또한, 바람직하게는, 본 발명에 따르면,

- 상기 수용 서포트는, 3차원 전자 조립체로 형성된 전자 기구를 수용할 수 있도록 배치되며;

- 상기 배치 구조부는, 상기 프로브를 상기 서포트에 수용된 전자 조립체의 외부 표면 중 하나에 수직인 ZZ’축으로 배향할 수 있도록 형성된다.

첫 번째 변형 형태에서, 바람직하게는, 본 발명에 따르면, 상기 전자 기구를 수용하기 위한 상기 수용 서포트는 프레임에 대하여 고정되고, 상기 배치 구조부는 상기 프로브를 상기 프레임에 대하여 회동시킬 수 있도록 형성된다. 두 번째 변형 형태에서, 바람직하게는, 본 발명에 따르면, 상기 프로브는, 상기 ZZ’축이 상기 프레임에 대하여 고정된 방향을 가지도록 상기 프레임에 대하여 설치되고, 상기 배치 구조부는 상기 전자 기구를 수용하기 위한 수용 서포트를 상기 프레임에 대하여 회동시킬 수 있도록 형성되며, 상기 수용 서포트에 수용된 전자 기구는 꼬인 케이블에 의하여 공급이 이루어진다.

본 발명은 또한 상기 언급된 또는 이하 언급될 특징의 일부분 또는 모든 부분을 조합한 테스트 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점은 이하 첨부된 도면을 참조한 실시예를 통하여 더 명확해 질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하의 실시예에 제한되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 방법의 일반적인 흐름도,
도 2는 이미지 비교에 의한 오류 탐지 및 그 위치 탐지를 위한 본 발명에 따른 방법의 흐름도,
도 3은 본 발명에 따른 테스트 장치의 개략적 사시도,
도 4a 및 4b는 각각 Bz1 및 Bz2값의 측정을 위한 두 위치를 도시한 다이어그램으로서, 도 4b는 자기장의 성분 By의 계산을 도시한 다이어그램,
도 5a는 전자 조립체(electronic assembly)의 예를 도시한 사시도이고, 도 5b는 이러한 전자 조립체의 전기 회로를 도시한 분해 사시도이다.
도 6은 5a 및 5b의 전자 조립체를 가진 본 발명에 따른 방법에 의하여 얻어지는 측정된 이미지의 예를 도시한 도면,
도 7a, 7b, 7c는 전자 조립체의 전자회로 내의 추정 오류의 3가지 예를 나타내는 분해 사시도이고, 도 8a, 8b, 8c는 대응하는 시뮬레이션된 이미지들의 예를 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 테스트 장치는 전반적으로 이미 알려진 장치들, 예를 들어 NEOCERA (Beltsville, Maryland, USA)사의 reference Magma C30®과 같은 자기 현미경으로 구성되며, 이러한 장치는 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위하여 이하에서 설명되는 바와 같이 변형된다. 따라서, 전자 기구 테스트 장치의 일반적인 특징은 이미 잘 알려져 있으므로, 이하에서는 본 발명의 주요한 특징 및 상세 특징만이 기술될 것이다.

본 발명에 따른 테스트 장치(4)는 다리(42)가 바닥에 놓여있고 특히 테스트될 전자 기구(39)를 수용하도록 수용 서포트(44)가 설치된 수평 작업테이블(43)을 가진 고정된 메인 프레임(41)을 포함한다. 상기 프레임(41)은 또한 수용 서포트(44) 위에 떨어진 거리에서, 특히 수직축(작업테이블(43)에 직교)을 가진 스퀴드 센서(SQUID sensor)를 포함하는 단방향 자기장 측정 프로브(46)를 수용하고 가이드하는 상부 콘솔(upper console)(45)을 포함한다. 상기 측정 프로브(46)는 그에 대하여 고정된 미리 결정된 ZZ’축에 따른 성분 Bz 값을 나타내는 신호를 전달할 수 있도록 조절된다. 본 실시예에서 상기 ZZ’축은 바람직하게는 수직이나, ZZ’축이 수용 서포트(44)에 교차할 수 있고, 이로써 수용 서포트(44)에 배치되는 전자 기구에 교차할 수 있다면, 프로브(46)의 축이 다른 방향으로 다른 방향으로 배치될 수도 있다.

본 발명에 따른 테스트 장치(4)는 또한 상기 프로브(46), 특히 ZZ’축, 및 수용 서포트(44)에 수용 고정되는 전자 기구를 서로에 대하여 배치 및 배향시킬 수 있도록 마련된 배치 구조부를 포함한다.

이러한 배치 구조부는 우선 종래에 잘 알려진 동력 수단들(예를 들면, 앞서 언급한 Magma C30® 장치)을 포함하며, 이 동력 수단들은 상기 프로브와 수용 서포트(44)를 세 직교 축을 따라, 즉 한편으로 테이블(43)에 평행한 수평 평면(XX’, YY’)에서, 그리고 다른 한편으로 프로브(46)의 수직축 ZZ’에 평행하게, 서로에 대하여 이동할 수 있도록 한다. 예를 들면, 이러한 동력 이동 및 배치 수단은 프로브(46)를 수용하는 콘솔(45)의 일부를 형성하고, 이러한 콘솔(45)은 두 수평 크로스바 사이에서 이동되고 가이되는 메인 수평 종방향 바를 가지는 갠트리 유사 지지부(gantry-like support)를 포함하며, 상기 프로브(46) 자체는 상기 메인 종방향 바를 따라 이동이 가이드되고, 자기 센서의 수직 가이드를 위한 직립부를 포함하며, 프레임(41)에 대한 프로브(46)의 센서의 정확한 위치를 확인하기 위한 인코더들과 연관된 다수의 전자 모터들에 기초하여 다양한 움직임들이 가동된다.

상기 수용 서포트(44)는 전자 기구를 고정하기 위한 브라켓(47, 48)을 포함하며, 이 브라켓은 전자 기구를 상기 수용 서포트(44)에 대하여 수평 평면에 고정시키는 수평면에 상호 수직으로 놓인 두 개의 고정된 조임 요소(47)를 포함하고, 다른 한편으로 전자 기구를 클램핑할 수 있도록 상기 고정된 조임 요소들(47) 중 하나 앞에서 상기 테이블(43)에 대하여 수평으로 움직일 수 있게 장착된 적어도 하나의 이동 조임 요소(48)를 포함한다.

상기 수용 서포트(44)는 또한 제1 수평축 XX’둘레를 회동하는 제1 테이블(50)의 이동 플레이트(49)에 수용되어 있고, 상기 제1 테이블(50)은 제1 수평축과 직교하는 제2 수평축 YY’ 둘레를 회동하는 제2 테이블(52)의 이동 플레이트(51)에 수용되어 있으며, 따라서 수용 서포트(44)는 수평축 XX’ 둘레의 사전 결정된 각 α 및/또는 수평축 YY’ 둘레의 사전 결정된 각 β에 따라서 작업 테이블(43)의 수평면에 대하여 기울어질 수 있다.

각각의 회동 테이블(50, 52)은, 대응하는 고정된 수평축 XX’ 또는 YY’ 둘레의 수용 서포트(44)의 경사각 α 또는 β를 유지할 수 있게 한다. 이러한 회동 테이블(50 또는 52)은 수동으로 제어되거나 및/또는 전자 모터에 의해 자동화될 수 있으며, 이는 이미 잘 알려져 있다.

본 발명에 따른 테스트 장치(4)는 또한, 한편으로 프로브(46)와 수용 서포트(44)의 이동 및 경사의 다양한 움직임을 제어하고, 다른 한편으로 본 장치의 전체적인 작동을 구동하기 위한 자동화된 제어 유닛(40)을 포함한다. 이러한 자동화된 제어 유닛(40)은 한편으로 측정 프로브(46)에 연결되고, 다른 한편으로 수용 서포트(44)에 수용된 전자 기구에 연결될 수 있는 적어도 하나의 커넥터(53)에 연결된다. 이러한 자동화된 제어 유닛(40)은 특히 상기 프로브(46)에 의하여 전달되는 신호들에 대응하는 값을 기록하기 위한 벌크 메모리(bulk memory)를 가진 컴퓨터 장치를 포함한다.

상기 자동 제어 유닛(40)은 특히 수용 서포트(44)에 수용된 전자 기구의 입력부에 전달되는 사전 결정된 테스트 신호들을 형성할 수 있도록 설정된다. 이러한 테스트 신호들은 이미 잘 알려진 방법으로 각 전자 기구의 함수(function)로서 형성되며, 예를 들면 자동화된 유닛(40)의 일 부분인 CREDENCE SYSTEM CORPORATION (Milpitas, USA)사에 의하여 출시된 reference D10을 가진 부품 테스터를 이용하여 형성될 수 있다. 변형예로서, GPIB 타입의 기기 드라이버 소프트웨어(예를 들면 National Instruments France (Le Blanc-Mesnil, France)사의 Labview® software)가, 예를 들면 Agitent Technologies France (Massy, France)사가 출시한 것과 같은 공급 회로, 전압계, 전류계와 연계하여 사용될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 테스트 장치(4)는, 본 발명에 따른 테스트 방법을 수행하기 위하여, 이하에서 기술하는 바와 같이, 상기 단방향 자성 프로브(46)에 의하여 전달되는 신호들에 기초하여, 계산 및 디지털 처리 작동, 특히 이미징(imaging)을 수행할 수 있도록 형성된다. 이를 위하여, 자동화된 컴퓨터 제어 유닛(40)은 이러한 목적을 위한 어떠한 적합한 방법으로 프로그램될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 제1 단계(10)에서, 테스트 될 전자 기구(39)가 본 발명에 따른 테스트 장치(4)의 수용 서포트(44) 상에 배치되고 고정된다. 전자 기구는 바람직하게는 넓은 메인 표면이 위쪽으로 수평으로 놓이도록 배치된다. 상기 회동 테이블(50, 52)은 α 및 β각이 0 이도록 배치되고, 수용 서포트(44) 및 전자 기구는 수평이다.

그 후, 상기 측정 프로브는 전자 기구로부터 거리 d0로 이동되고, 수평면상에서 고정된 ZZ’축의 각 위치에 대하여, 즉 ZZ’축의 각 좌표(x, y) 쌍에 대하여, 전자 기구에 의하여 방출되는 자기장의 성분 Bz의 첫 번째 측정이 수행되고, 커넥터(53)에 연결된 전자 기구는 전기 회로, 적어도 테스트될 전기 회로의 부분에 전류를 생성하기 위하여 입력부에 적적한 테스트 신호들을 공급된다. 그 후, 자기장의 성분 Bz의 첫번째 값 Bz1(x, y)이 얻어지고 기록된다.

그 후, 프로브 (46)은 상기 동일한 거리 d0을 유지하면서 전체 회로를 스캔하기 위하여 x 및 y를 변경함으로써 수평면에서 이동된다. 그리고 각각의 위치(x, y)에 대하여 자기장의 성분 Bz의 첫번째 값 Bz1(x, y)이 측정되고 기록된다(단계 11).

상기 평면에서 수행되는 측정의 수, 즉 좌표 x(XX’축에 따른) 및 좌표 y(YY’축에 따른)의 변화의 증가는, 다양한 Bz1(x, y) 값들에 기초하여, 단계 12 동안에, 회로의 적어도 하나 이상의 사전 결정된 부분에 의하여 방출되는 자기장의 성분 Bz을 나타내는 ZZ’축에 직교하는 평면상의 2차원 이미지를 얻을 수 있도록 선택된다. 이러한 이미지는 이미 알려진 방법으로, 예를 들면 상기 언급된 Magma C30® 장치에 통합된 소프트웨어에 의하여 얻어질 수 있다.

그 다음 단계 13 동안에는, 제1 회동 테이블 (50)이 회동되어, 수용 서포트(44) 및 전자 기구가 XX’축에 대하여, 10° 이상의 값으로, 바람직하게는 10° 내지 30°에서, 사전 결정된 α 각으로 기울어진다. α 값이 높으면 계산 결과의 정확성을 증가되지만, 프로브(46)를 전자 기구로부터 적절한 거리 d0에 위치시키는 것을 방해한다. 한편, β=0으로 유지된다(YY’축 둘레의 경사 없음).

이 위치에서, 측정 프로브(46)의 센서를 전자 기구로부터 동일한 거리 d0로 유지하고, 단계 11에서와 같이 수평면의 동일한 위치들(x, y)을 스캔하면서, 상기한 바와 같이 자기장의 성분 Bz의 측정이 반복된다(단계 14). 작업 테이블(43)에 대한 측정 프로브(46)의 높이는, 프로브(46)가 YY’축에 따라 이동할 때, 경사각 α에 불구하고 프로브를 일정한 거리 d0에 유지하기 위하여 변경되어야 한다.

단계 14 중, 자기장의 성분 Bz의 두번째 값 Bz2(x, y)가 각 위치(x, y)에서 측정되고 기록된다.

도 4b에 도시된 것처럼,

Bz2 = Bz1.cosα- By.sinα 에 의하여 측정된다.

YY’축에 따른 자기장의 성분 By의 값은 단계 15 중 각 위치(x, y)에 대하여 식:

By = (Bz1.cosα- Bz2)/sinα 에 의하여 추정될 수 있다.

이러한 자기장의 성분 By의 값은 자동화된 유닛(40)에 의하여 기록된다.

유사하게, 다음 단계 16 동안, 제2 회동 테이블(52)이 회동되어, 수용 서포트(44)와 전자 기구는 YY’축에 대하여, 10° 이상의 값으로, 바람직하게는 10° 내지 30°에서, 사전 결정된 β 각으로 기울어진다. β 값이 높으면 계산 결과의 정확성을 증가되지만, 프로브(46)를 전자 기구로부터 적절한 거리 d0에 위치시키는 것을 방해한다. 한편, α = 0으로 재설정된다 (XX’축 둘레의 경사 없음).

이 위치에서, 측정 프로브(46)의 센서를 전자 기구로부터 동일한 거리 d0로 유지하고, 단계 11에서와 같이 수평면의 동일한 위치들(x, y)을 스캔하면서, 상기한 바와 같이 자기장의 성분 Bz의 측정이 반복된다(단계 17). 작업 테이블에 대한 측정 프로브(46)의 높이는, 프로브(46)가 XX’축을 따라 이동할 때, 경사각 β에 불구하고 프로브를 일정한 거리 d0에 유지하기 위하여 변경되어야 한다.

단계 17 중, 자기장의 성분 Bz의 세번째 값 Bz3 Bz3(x, y)가 각 위치(x, y)에서 측정되고 기록된다.

상기한 바와 같이:

Bz3 = Bz1.cosβ - Bx.sinβ 에 의하여 측정된다.

XX’축에 따른 자기장의 성분 Bx의 값은 단계 18 중 각 위치(x, y)에 대하여 식:

Bx = (Bz1.cosβ - Bz3)/sinβ 에 의하여 추정될 수 있다.

이러한 자기장의 성분 Bx의 값은 자동화 유닛(40)에 의하여 기록된다.

본 발명에 따른 성분 By 및 Bx의 계산은 전자 기구에 의하여 방출되는 자기장의 값들이 각도 α 또는 β 에 의하여 변경되지 않는다고 가정한다. 여기서 도시되고 기술된 실시예에서는, 수용 서포트(44) 및 이에 따라 전자 기구가 해당 경사를 만들기 위하여 이동되고, 케이블(54) 내에 흐르는 전기 전류가 경사 때문에 자기장을 변경하지 않도록, 전자 기구는 바람직하게는 단부에 커넥터(53)가 있는 꼬인 케이블(54)에 의하여 공급된다.

다른 변형예(도시되지 않음)에서, 역으로 수용 장치(44) 및 전자 기구를 수평면에 유지하고 프레임(41)에 대한 측정 프로브(46)의 축의 방향을 변경함으로써 XX’축과 YY’축 둘레의 경사각 α와 β를 형성할 수 있다. 이 경우, 측정 프로브(46)는 이 축들 둘레로 경사질 수 있도록 회전 관절(pivot joints)에 의하여 콘솔(45)에 장착된다. 이러한 방법에서는, 전자 기구가 여러 측정 단계들 사이에서 이동하지 않기 때문에 방출되는 자기장이 변하지 않는다.

측정 및 계산 단계 10 내지 18의 끝에서, 전자 기구에 의하여 방출되는 자기장 성분 Bx, By, Bz 각각에 대하여, 매트릭스[Bx (x, y, d0)], [By (x, y, d0)], [Bz (x, y, d0)]가 얻어지고, 각 위치(x, y)에서 상기 성분 Bx, By, Bz 의 값들이 기록된다. 각각의 메트릭스는 이미지 형태로 보여진다. 이러한 세 성분들에 대하여 이러한 방법으로 얻어진 측정 이미지는, 도전 라인들(conductive lines)이 어떤 형태이던지 간에 모든 3차원상의 전류 흐름을 고려한, 전자 기구 내의 전류 순환을 나타낸다.

이러한 측정 이미지는 이후 전자 기구의 전기 회로의 오류 탐지 및 그 위치 탐지에 사용될 수 있으며, 이에 대하여는 이하 도 2를 참조하여 설명된다.

첫번째 단계 21 중, 기준 전자 기구는 잘 알려지고 오류가 없는 기준 전자 회로인 전기 회로(24)가 선택된다. 이는 테스트 될 기준 전자 기구(39)의 설계된 전기 회로에 대응하며, 발생될 수 있는 오류를 감지하고자 하는 것이다.

다음 단계 22 중, 본 발명에 따른 테스트 방법의 상기 언급된 단계 10 내지 19가 기준 전자 기구 상에서 수행되며, 이에 따라 자기장의 각 성분 Bx, By, Bz에 대하여 매트릭스 및 측정 기준 이미지(23)가 얻어진다.

예컨대, CEDRAT Group(Meylan, France)사에서 나온 Flux 3D® 유한 요소 분석 소프트웨어 또는 RIPPLON(Burnaby, Canada)사에서 나온 회로 요소 소프트웨어 BIO SAVART®와 같은 적절한 시뮬레이션 소프트웨어에 의하여, 기준 전기 회로(24)에 기초하여, 단계 25 중, 기준 전자 기구에 의하여 방출되는 자기장의 여러 성분들 Bx, By, Bz 가 계산되고, 그 후 측정 이미지가 계산되는 것과 같은 방법으로, 그러나 사전에 시뮬레이션에 의하여 계산된 자기장의 성분 Bx, By, Bz에 기초하여, 각 성분 Bx, By, Bz에 대하여 시뮬레이션 기준 이미지(26)가 얻어질 수 있다.

그 후, 테스트(27)가 실행되며, 여기서 상기 시뮬레이션의 계산이 정확한지,즉 시뮬레이션 기준 이미지(26)가 상기 측정 기준 이미지(23)에 대응하는지가 체크된다. 만약 정확하지 않다면, 시뮬레이션 단계 25가 변수(parameter)를 수정하면서 반복된다. 만약 상기 테스트(27)에 의해 실행된 비교가 정확하다면, 두 기준 이미지(23 및 26) 사이의 비교 결과(28)가 기록된다.

그 후, 사용자(조작자)는 테스트되는 전자 기구(39)의 전기 회로 내에 가능한 오류에 대하여 소정 수의 추정을 형성한다. 각 추정은 데이터베이스(30) 내의 전기 회로의 기록(29)으로 나타난다. 각 기록(29)에 대하여, 상기한 시뮬레이션 단계(25)와 동일한, 그러나 기록(29)에 의하여 표시된 오류(fault)를 포함한 전기 회로에 대하여, 시뮬레이션 단계(31)가 수행된다. 이러한 시뮬레이션 단계들의 끝에서, 시뮬레이션 이미지들, 즉 각각의 레코드 29 에 대한, 다시 말해 각각의 추정 오류에 대한 하나의 시뮬레이션 이미지(32)가 얻어진다.

또한, 시뮬레이션 단계들(31) 중, 이전 또는 이후에 수행될 수 있는 단계 33 중, 본 발명에 따른 테스트 방법의 상기 언급된 단계 10 내지 19가 전자 기구의 측정 이미지(34)를 얻기 위하여 테스트 될 전자 기구(39)에 대하여 수행된다.

이어지는 단계 35 중, 각 시뮬레이션 이미지들(32)은 상기 측정 이미지(34)와 비교되어, 상기 측정 이미지(34)와 가장 연관성이 큰 시뮬레이션 이미지(32), 즉 기준 전자 기구에 기초하여 얻어진 결과(28)에 가장 근접한 비교 결과를 결정한다. 이러한 비교(35)는 사용자(조작자)에 의하여 간단히 시각적으로 수행될 수도 있고, 또는 이미지 비교 소프트웨어에 의하여 자동적으로 수행되거나 또는 이미지 비교 소프트웨어의 보조를 받아 사용자에 의하여 반자동으로 수행될 수도 있다. 예를 들면, 이러한 이미지 비교는 DALSA Digital Imaging(Burnaby, Canada)사의 이미지 처리 소프트웨어인 WIT®의 도움으로 수행될 수 있다.

따라서, 회로 내의 가능한 오류에 관한 여러 추정들(hypotheses)의 형성에 의해 얻어지는 시뮬레이션 이미지의 사용은, 자기장의 성분 Bx, By, Bz의 통합(integration)에 의한 분석적 계산을 배제하면서, 본 발명에 따른 테스트 방법에 의하여 전자 기구 내 오류 감지 및 그 위치 감지를 가능하게 한다.

또한, 자기장을 측정하는 범위에서 본 발명에 따른 방법 실행 중 상기 회로의 각 기여분(contribution)은 다른 것들에 부가된다는 사실 때문에, 특히 필수적으로 오류가 없어 테스트 될 필요가 없는 전자 기구의 전기 회로 부분들을 측정 및/또는 시뮬레이션하는 것을 피할 수 있다.

이를 위하여, 다른 이미지들에 대하여 단지 비교(35)를 실행하기 이전에, 특히 전자 기구의 측정 이미지(34)에서 측정 기준 이미지(23)를 제거(subtraction)하여 격차 측정 이미지(differential measured image)를 계산할 수 있으며, 각 시뮬레이션 이미지(32)에서 시뮬레이션 기준 이미지(26)를 제거하여 격차 시뮬레이션 이미지(differential simulated images)를 계산할 수 있다. 또한, 0이 아닌 값을 가지는 격차 측정 이미지의 일부에서만 시뮬레이션 이미지를 형성하는 것도 가능하다. 이러한 방식으로, 본 방법은 크게 단순화되고 가속화될 수 있다.

예:

도 5a의 예에서, 테스트 될 전자 기구는 도 5b에 도시된 7개 직사각형 보드들의 스택(stack)으로 구성된 전자 조립체이다. 이러한 전자 조립체는 여러 보드들 사이를 통과하는 도전 라인들을 따라 전기 전류 -i, +i의 순환에 의하여 도 5b에 도시된 기준 전기 회로를 가진다.

도 6은 SQUID 센서를 구비한 Magma C30® 장치로 본 발명에 따라 얻어진 측정 기준 이미지를 나타낸다.

도 7a, 7b, 7c는, 작동자에 의하여 형성될 수 있는, 전기 회로 내 세 가지 오류 추정들을 나타내며, 각 추정은 데이터베이스(30) 내의 대응하는 전기 회로의 기록(29)으로 나타난다.

도 8a, 8b, 8c는, 상기 측정 이미지와 같은 방식의 이미지 형태로 나타나는,자기장의 상이한 성분들의 여러 매트릭스들을 얻을 수 있도록 하는 Flux 3D® 유한 요소 분석 소프트웨어에 기초하여 얻어지는, 상기한 세 가지 추정에 대응하는 성분 Bz의, 시뮬레이션 이미지들이다.

도시된 바와 같이, 시뮬레이션 이미지들은 오류를 가진 장치상에서 본 발명에 따라 측정 이미지와 비교될 수 있으며, 이러한 시뮬레이션 이미지에 기초하여 측정 이미지에 가장 잘 대응하는 것, 즉 오류에 대응하는 것을 찾을 수 있다.

Claims

전자 기구를 테스팅하는 방법으로서,
상기 전자 기구(39) 내의 하나 이상의 전기 전류의 순환에 의하여 방출되는 자기장이 단방향 측정 프로브(46)에 의하여 측정되고, 상기 단방향 측정 프로브(46)는 상기 프로브에 대하여 고정된 미리 결정된 ZZ’축에 따른 상기 자기장의 Bz 성분 값을 나타내는 신호를 전달할 수 있으며,
- 상기 프로브(46)는, 상기 축 ZZ'가 상기 전자 기구에 교차하도록, 상기 전자 기구의 일 표면 앞에 거리 d0로 배치되고, 상기 전자 기구는 전기 에너지와 상기 전자 기구의 입력 터미널에 적용되는 미리 결정된 입력 신호들이 제공되며, 상기 표면에 대한 ZZ’축의 각각의 위치(x, y)에 대하여, ZZ’축에 따른 자기장의 성분의 첫 번째 값 Bz1이 프로브(46)에 의하여 측정되고 기록되며;
- 그 후, 상기 프로브(46)와 전자 기구는 ZZ’축에 수직인 XX’축 둘레를 90도 이하의 α각으로 상대적 회동함으로써 서로에 대하여 이동하며, 상기 프로브(46)는 상기 전자 기구의 상기 표면 앞에 동일 거리 d0에 유지되고, 상기 전자 기구는 전기 에너지와 미리 결정된 입력 신호들이 제공되며, 상기 표면에 대한 ZZ’축의 각 위치(x, y)에 대하여, ZZ’축에 따른 상기 자기장 성분의 두 번째 값 Bz2가 프로브(46)에 의하여 측정되고 기록되며;
- 그 후, 상기 첫 번째 값 Bz1 및 두 번째 값 Bz2에 기초하여, ZZ’축의 각 위치(x, y)에 대하여 상기 ZZ’축 및 XX’축에 수직인 YY’축에 따른 상기 자기장의 성분 By 값이 결정되고 기록되는 것을 특징으로 하는 전자 기구를 테스팅하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 자기장 성분 By의 값은, 식:
By = (Bz1.cosα- Bz2)/sinα 에 따라 계산되는 것을 특징으로 하는 전자 기구를 테스팅하는 방법.
제1항에 있어서,
- 상기 프로브(46) 및 전자 기구는 YY’축 둘레를 90도 이하의 β 각으로 상대적 회동함으로써 서로에 대하여 이동하며, 상기 프로브(46)는 전자 기구의 상기 표면 앞에 동일 거리 d0에 유지되고, 상기 전자 기구는 전기 에너지와 미리 결정된 입력 신호들이 제공되며, 상기 표면에 대한 ZZ’축의 각 위치(x, y)에 대하여, ZZ’축에 따른 자기장 성분 Bz의 세 번째 값 Bz3가 프로브(46)에 의하여 측정되고 기록되며;
- 그 후, 상기 첫 번째 값 Bz1 및 세 번째 값 Bz3에 기초하여, ZZ’축의 각 위치(x, y)에 대하여 XX’축에 따른 자기장 성분 Bx의 값이 결정되고 기록되는 것을 특징으로 하는 전자 기구를 테스팅하는 방법.
제3항에 있어서,
상기 자기장 성분 Bx의 값은, 식:
Bx = (Bz1.cosβ - Bz3)/sinβ 에 따라 계산되는 것을 특징으로 하는 전자 기구를 테스팅하는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
- 상기 전자 기구(39)의 하나 이상의 부분의 측정 이미지(34)가, 상기 표면에 대한 프로브의 ZZ'축의 상이한 위치(x, y)에 대하여 상기 프로브에 의하여 제공되는 측정에 기초하여 결정된 대로, 상기 전자 기구에 의하여 방출되는 자기장 성분 Bx, By 또는 Bz 중 어느 하나에 기초하여 형성되고;
- 상기 전자 기구(39)의 상기 부분의 복수의 시뮬레이션 이미지들(32)이 시뮬레이션에 의하여 형성되며, 각 시뮬레이션 이미지는, 상기 표면에 대한 ZZ’축 상의 각 위치(x, y)에 대하여, 상기 전자 기구(39)의 상기 부분 내의 하나 이상의 전류 순환 오류가 존재할 때 상기 전자 기구(39)의 상기 부분에 의하여 방출될 자기장의 대응 성분 Bx, By, Bz의 시뮬레이션에 의하여 계산된 값들에 기초하여, 측정 이미지와 같은 방법으로 얻어질 수 있는 이미지에 대응하며;
- 상기 시뮬레이션 이미지들(32)이 상기 측정 이미지(34)와 비교되는 것을 특징으로 하는 전자 기구를 테스팅하는 방법.
제5항에 있어서,
상기 전자 기구(39)의 비교에 사용되는 상기 부분의 측정 이미지는, 테스트 되는 그러나 오류가 없는 전자 기구(39)에 대응하는 기준 전자 기구 전체에 의하여 방출되는 자기장의 상기 표면에 대한 ZZ'축의 각 위치(x, y)에 대하여 측정된 대응 성분 Bx, By, Bz에 기초하여 얻어지는 이미지와 테스트 될 전자 기구(39) 전체에 의하여 방출되는 자기장의 상기 표면에 대한 ZZ'축의 각각의 위치(x, y)에 대하여 측정된 대응 성분 Bx, By, Bz에 기초하여 얻어지는 이미지의 차이(subtraction)에 대응하며,
상기 각 시뮬레이션 이미지는, 상기 표면에 대한 ZZ’축의 각각의 위치(x, y)에 대하여, 기준 전자 기구의 전체에 의하여 방출될 자기장의 대응 성분 Bx, By, Bz의 시뮬레이션에 의하여 계산된 값들에 기초하여 얻어진 이미지와, 상기 표면에 대한 ZZ’축의 각각의 위치(x, y)에 대하여, 하나 이상의 오류(fault)가 존재할 때 전자 기구(39)의 전체에 의하여 방출될 자기장의 대응 성분 Bx, By, Bz 의 시뮬레이션에 의하여 계산된 값들에 기초하여 얻어진 이미지의 차이(subtraction)에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 기구를 테스팅하는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
스퀴드 센서(SQUID sensor) 및 자기 저항 센서 중에서 선택된 센서를 포함하는 측정 프로브(46)가 사용되는 것을 특징으로 하는 전자 기구를 테스팅하는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 기구(39)는 3차원상의 전자 조립체(electronic assembly)이며, 상기 첫 번째 값 Bz1을 측정하기 위하여 상기 프로브(46)는 상기 전자 조립체의 외부 표면들 중 하나에 직교하는 ZZ’축에 배향되는 것을 특징으로 하는 전자 기구를 테스팅하는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로브(46) 및 상기 전자 기구(39)는 서로에 대하여 10° 내지 45°의 각으로 상대적 회동에 의해 변위되는 것을 특징으로 하는 전자 기구를 테스팅하는 방법.
제9항에 있어서,
상기 프로브(46) 및 상기 전자 기구(39)는 서로에 대하여 10° 내지 30°의 각으로 상대적 회동에 의해 변위되는 것을 특징으로 하는 전자 기구를 테스팅하는 방법.
전자 기구(39)를 테스팅하는 장치로서,
- 상기 전자 기구(39) 내의 하나 이상의 전기 전류 순환에 의하여 프로브(46)의 근처에서 방출되는 자기장의 상기 프로브에 대하여 고정된 미리 결정된 ZZ’축에 따른 성분 Bz 값을 나타내는 신호를 전달할 수 있는 단방향 측정 프로브(46);
- 상기 전자 기구(39)를 수용하기 위한 수용 서포트(44), 및 상기 전자 기구(39)에 전기 에너지와 전자 기구(39)의 입력 터미널들에 적용되는 미리 결정된 입력 신호들을 공급하기 위한 수단들(53, 54);
- 상기 프로브(46) 및 상기 수용 서포트(44)에 수용되는 전자 기구(39)를, 상기 축 ZZ’가 상기 수용 서포트(44)에 교차하도록, 서로에 대하여 배치하기 위한 배치 구조부(mechanism);
- 상기 프로브(46)에 의하여 전달되는 신호들에 대응하는 값들을 기록하는 수단들(40);을 포함하며,
- 상기 배치 구조부는, 상기 전자 기구에 대한 ZZ’축의 각각의 위치(x, y)에 대하여, 상기 프로브(46) 및 전자 기구(39)의 서로에 대한 방향을, ZZ’축에 수직인 XX’축 둘레를 90도 이하의 각으로 상대적 회동하여 이동시킬 수 있으며, 상기 프로브(46)는 상기 전자 기구(39)의 일 표면 앞에 거리 d0을 유지하며,
- 테스트 장치는, ZZ’축의 각각의 위치(x, y)에 대하여, XX’축 및 ZZ’축에 수직인 YY’축에 따른 자기장 성분 By 값을, XX’축에 대한 상기 프로브(46)와 전자 기구(39)의 첫 번째 상대적인 각 위치에서 상기 프로브(46)에 의하여 측정된 것과 같은 ZZ’축에 따른 자기장 성분 Bz의 첫번째 값 Bz1, 및 XX’축에 대한 상기 프로브(46)와 전자 기구(39)의 두 번째 상대적인 각 위치에서 상기 프로브(46)에 의하여 측정된 것과 같은 ZZ’축에 따른 자기장 성분 Bz의 두번째 값 Bz2에 기초하여 결정하고 기록하도록 형성된 계산 수단들(40)을 포함하며, 동일한 거리 d0에서, 상기 XX’축에 대한 첫 번째 및 두 번째 각 위치들은 90°이하의 각으로 서로 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 전자 기구를 테스팅하는 장치.
제11항에 있어서,
상기 배치 구조부는, 90도 이하의 각으로 YY’축 둘레의 상대적 회동에 의하여 상기 프로브(46) 및 전자 기구(39)의 서로에 대한 방향을 변경할 수 있도록 형성되고, 상기 프로브(46)는 상기 전자 기구(39)의 상기 표면 앞에 거리 d0를 유지하며,
상기 계산 수단(40)은, ZZ’축의 각 위치(x, y)에 대하여, XX’축에 따른 자기장 성분 Bx 값을, YY’축에 대한 상기 프로브(46)와 전자 기구(39)의 첫 번째 상대적인 각 위치에서 상기 프로브(46)에 의하여 측정된 것과 같은 ZZ’축에 따른 자기장 성분 Bz의 첫번째 값 Bz1, 및 YY’축에 대한 상기 프로브(46)와 전자 기구(39)의 두 번째 상대적인 각 위치에서 상기 프로브(46)에 의하여 측정된 것과 같은 ZZ’축에 따른 자기장 성분 Bz의 세 번째 값 Bz3에 기초하여 결정하고 기록하도록 형성되며, 동일한 거리 d0에서, 상기 YY’축에 대한 첫 번째 및 두 번째 각 위치들은 서로에 대하여 90°이하의 각으로 서로 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 전자 기구를 테스팅하는 장치.
제11항 또는 제12항에 있어서,
- 상기 표면에 대한 상기 프로브의 ZZ’축의 상이한 위치들(x, y)에 대하여 상기 프로브(46)에 의해 제공되는 측정에 기초하여 결정된 대로, 상기 전자 기구(39)의 하나 이상의 부분에 의하여 방출되는 자기장의 Bx, By, Bz 세 성분 중 어느 하나에 기초한 측정 이미지를 생성하는 수단;
- 상기 표면에 대한 ZZ’축의 각 위치(x, y)에 대하여, 상기 전자 기구(39)의 상기 부분 내에 하나 이상의 전류 순환의 오류가 존재할 때 상기 전자 기구(39)의 상기 부분에 의하여 방출되는 자기장의 세 성분 Bx, By, Bz의 시뮬레이션에 의하여 계산된 값들을 계산하기 위한 수단(40);
- 시뮬레이션에 의하여 상기 전자 기구(39)의 상기 부분의 복수의 시뮬레이션 이미지들을 생성하는 수단으로서, 각 시뮬레이션 이미지는, 상기 표면에 대한 ZZ’축의 각 위치(x, y)에 대하여, 자기장의 대응 성분 Bx, By, Bz의 시뮬레이션에 의하여 계산된 상기 값들의 세트에 기초하여, 상기 측정 이미지와 같은 방법으로 얻어질 수 있는 이미지에 대응하는, 수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 기구를 테스팅하는 장치.
제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 프로브(46)는, 스퀴드 센서(SQUID sensor) 및 자기 저항 센서(magnetoresistive sensor) 중에서 선택된 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 기구를 테스팅하는 장치.
제11항 또는 제12항에 있어서,
- 상기 수용 서포트(44)는, 3차원 전자 조립체로 형성된 전자 기구(39)를 수용할 수 있도록 배치되며;
- 상기 배치 구조부는, 상기 프로브(46)를 상기 서포트(44)에 수용된 전자 조립체의 외부 표면 중 하나에 수직인 ZZ’축으로 배향할 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 기구를 테스팅하는 장치.
제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 전자 기구(39)를 수용하기 위한 상기 수용 서포트(44)는 프레임(41)에 대하여 고정되고, 상기 배치 구조부는 상기 프로브(46)를 상기 프레임(41)에 대하여 회동시킬 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 기구를 테스팅하는 장치.
제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 프로브(46)는, 상기 ZZ’축이 프레임(41)에 대하여 고정된 방향을 가지도록 상기 프레임(41)에 대하여 설치되고, 상기 배치 구조부는 상기 전자 기구(39)를 수용하기 위한 수용 서포트(44)를 상기 프레임(41)에 대하여 회동시킬 수 있도록 형성되며, 상기 수용 서포트(44)에 수용된 전자 기구(39)는 꼬인 케이블(54)에 의하여 공급이 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 기구를 테스팅하는 장치.