KR101733076B1 - 광학적 검사 시스템 - Google Patents

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KR101733076B1 KR1020160010728A KR20160010728A KR101733076B1 KR 101733076 B1 KR101733076 B1 KR 101733076B1 KR 1020160010728 A KR1020160010728 A KR 1020160010728A KR 20160010728 A KR20160010728 A KR 20160010728A KR 101733076 B1 KR101733076 B1 KR 101733076B1
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강정우
장지원
안정민
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해성디에스 주식회사
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Abstract

본 실시예의 광학적 검사 시스템은 인쇄 회로 기판 및 광학적 검사 장치를 포함한다. 인쇄 회로 기판에서는 비아-홀들(via-holes)을 통하여 상층 회로 패턴과 하층 회로 패턴이 연결되어 있다. 광학적 검사 장치는 인쇄 회로 기판을 광학적으로 검사한다. 여기에서, 인쇄 회로 기판에는 비아-홀들의 저항 값을 측정하기 위한 검사용 비아-홀들이 형성되어 있다. 광학적 검사 장치는 상기 검사용 비아-홀들의 저항 값을 측정한다.

Description

광학적 검사 시스템{Optical inspection system}
본 발명은, 광학적 검사 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 인쇄 회로 기판(PCB : Printed Circuit Board)을 광학적으로 검사하는 광학적 검사 시스템에 관한 것이다.
인쇄 회로 기판을 광학적으로 검사하는 광학적 검사 시스템의 통상적인 예로서, AOI(Automatic Optical Inspection) 시스템 또는 AFVI(Automated Final Vision Inspection) 시스템을 들 수 있다.
도 1은 인쇄 회로 기판에 형성된 비아-홀(via-hole, 103)을 보여준다.
도 1을 참조하면, 복수의 층들이 형성된 인쇄 회로 기판에 있어서, 비아-홀들(103 등)을 통하여 상층 회로 패턴(101)과 하층 회로 패턴(102)이 연결되어 있다.
도 2는 비아-홀(via-hole)의 연결부(202, 203)가 끊어진 상태를 확대하여 보여준다. 도 2에서 참조 부호 201은 절연체를 가리킨다.
도 2를 참조하면, 제1 비아-홀(via-hole)의 연결부(202)가 끊어져 있고, 제2 비아-홀(via-hole)의 연결부(202)가 끊어져 있다.
이와 같이 비아-홀(via-hole)의 연결부(202, 203)가 끊어지거나 가늘어진 경우, 인쇄 회로 기판은 불량품으로 검출되어야 한다.
하지만, 종래의 광학적 검사 시스템은 비아-홀(via-hole)의 상태를 검사할 수 없으므로, 인쇄 회로 기판의 품질 및 신뢰도가 낮아지는 문제점이 있었다. 또한, 이러한 문제점을 개선하기 위하여, 고가의 전기적 검사 시스템을 구입해야 하는 어려움이 있었다.
이와 관련하여, 대한민국 등록특허 공보 제10-0601479호에서는 광학적으로 비아-홀(via-hole)의 상태를 검사할 수 있는 방안이 개시되었다. 하지만, 이러한 간접적 검사의 정확도 및 정밀도에 한계가 있기 마련이다.
상기 배경 기술의 문제점은, 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 내용으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공지된 내용이라 할 수는 없다.
대한민국 등록특허 공보 제10-0601479호
본 발명의 실시예는, 고가의 전기적 검사 시스템을 사용하지 않고서도 인쇄 회로 기판의 품질 및 신뢰도를 향상시킬 수 있게 해주는 광학적 검사 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예의 광학적 검사 시스템은 인쇄 회로 기판 및 광학적 검사 장치를 포함한다.
상기 인쇄 회로 기판에서는 비아-홀들(via-holes)을 통하여 상층 회로 패턴과 하층 회로 패턴이 연결되어 있다. 상기 광학적 검사 장치는 상기 인쇄 회로 기판을 광학적으로 검사한다.
여기에서, 상기 인쇄 회로 기판에는 상기 비아-홀들(via-holes)의 저항 값을 측정하기 위한 검사용 비아-홀들(via-holes)이 형성되어 있다. 상기 광학적 검사 장치는 상기 검사용 비아-홀들(via-holes)의 저항 값을 측정한다.
본 발명의 실시예의 상기 광학적 검사 시스템은, 상기 인쇄 회로 기판에는 상기 검사용 비아-홀들(via-holes)이 형성되어 있고, 상기 광학적 검사 장치는 상기 검사용 비아-홀들의 저항 값을 측정한다.
여기에서, 상기 검사용 비아-홀들은 상기 인쇄 회로 기판의 나머지 비아-홀들과 함께 동일한 공정에 의하여 형성된다. 따라서, 상기 검사용 비아-홀들의 저항 값은 상기 인쇄 회로 기판의 나머지 비아-홀들(via-holes)의 저항 값을 대표한다.
즉, 본 발명의 실시예의 상기 광학적 검사 시스템은 상기 인쇄 회로 기판의 모든 비아-홀들의 전기적 상태를 검사할 수 있다. 따라서, 고가의 전기적 검사 시스템을 사용하지 않고서도 인쇄 회로 기판의 품질 및 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 또한, 광학적 검사 단계에서 검사용 비아-홀들의 저항 값이 추가적으로 측정되므로, 인쇄 회로 기판의 총 검사 시간이 줄어들 수 있다.
도 1은 인쇄 회로 기판에 형성된 비아-홀(via-hole)을 보여주는 절췌 사시도이다.
도 2는 비아-홀(via-hole)의 연결부가 끊어진 상태를 확대하여 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예의 광학적 검사 시스템에 포함된 인쇄 회로 기판을 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3의 비아홀 검사 영역을 확대하여 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예의 광학적 검사 시스템에 포함된 광학적 검사 장치를 설명하기 위한 도면이다.
하기의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명에 따른 동작을 이해하기 위한 것이며, 본 기술 분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분은 생략될 수 있다.
또한 본 명세서 및 도면은 본 발명을 제한하기 위한 목적으로 제공된 것은 아니고, 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. 본 명세서에서 사용된 용어들은 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예가 상세히 설명된다.
도 3은 본 발명의 실시예의 광학적 검사 시스템에 포함된 인쇄 회로 기판(301)을 보여준다. 도 4는 도 3의 비아홀 검사 영역(301a)을 확대하여 보여준다. 도 5는 본 발명의 실시예의 광학적 검사 시스템에 포함된 광학적 검사 장치(500)를 설명하기 위한 도면이다. 도 5에서 참조 부호 511은 컨베이어 로울러를, 그리고 512는 원래의 기판을 각각 가리킨다. 원래의 기판(512)에 형성된 다수의 인쇄 회로 기판(301)들은 나중에 분리된다. 도 3 내지 5에서 동일한 참조 부호는 동일한 기능의 대상을 가리킨다. 도 1 및 도 3 내지 5를 참조하여 본 실시예의 광학적 검사 시스템을 설명하면 다음과 같다.
본 실시예의 광학적 검사 시스템은 인쇄 회로 기판(301) 및 광학적 검사 장치(500)를 포함한다. 인쇄 회로 기판(301)에서는 비아-홀들(via-holes, 103 등)을 통하여 상층 회로 패턴(101)과 하층 회로 패턴(103)이 연결되어 있다. 광학적 검사 장치(500)는 인쇄 회로 기판을 광학적으로 검사한다.
인쇄 회로 기판(301)의 일측에는 비아홀 검사 영역(301a)이 할당되어 있다. 이 비아홀 검사 영역(301a)에는 비아-홀들(103 등)의 저항 값을 측정하기 위한 검사용 비아-홀들이 형성되어 있다. 광학적 검사 장치(500)는 비아홀 검사 영역(301a) 내의 검사용 비아-홀들의 저항 값을 측정한다.
여기에서, 비아홀 검사 영역(301a) 내의 검사용 비아-홀들은 인쇄 회로 기판의 나머지 비아-홀들(103 등) 즉, 비아홀 검사 영역(301a) 외의 주 비아-홀들(103 등)과 함께 동일한 공정에 의하여 형성된다. 따라서, 비아홀 검사 영역(301a) 내의 검사용 비아-홀들의 저항 값은 인쇄 회로 기판의 나머지 비아-홀들(103 등)의 저항 값을 대표한다.
즉, 본 발명의 실시예의 광학적 검사 시스템은 인쇄 회로 기판(301)의 모든 비아-홀들의 전기적 상태를 검사할 수 있다. 따라서, 고가의 전기적 검사 시스템을 사용하지 않고서도 인쇄 회로 기판(301)의 품질 및 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 또한, 광학적 검사 단계에서 비아홀 검사 영역(301a) 내의 검사용 비아-홀들의 저항 값이 추가적으로 측정되므로, 인쇄 회로 기판(301)의 총 검사 시간이 줄어들 수 있다.
한편, 인쇄 회로 기판(301)에 있어서, 비아홀 검사 영역(301a)은 회로 영역을 침범하지 않는 범위 내에서 자유롭고 다양하게 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예의 광학적 검사 시스템을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3 및 4에서, 참조 부호 400은 제1 프로브(probe, 도 5의 503L)용 패드를, 401은 제1 검사용 비아-홀의 상층부를, 402는 제2 검사용 비아-홀의 상층부를, 403은 제3 검사용 비아-홀의 상층부를, 404는 제4 검사용 비아-홀의 상층부를, 405는 제5 검사용 비아-홀의 상층부를, 406은 제6 검사용 비아-홀의 상층부를, 407은 제7 검사용 비아-홀의 상층부를, 408은 제8 검사용 비아-홀의 상층부를, 409는 제9 검사용 비아-홀의 상층부를, 410은 제10 검사용 비아-홀의 상층부를, 그리고 411은 제2 프로브(probe, 도 5의 503R)용 패드를 각각 가리킨다.
도 3 및 4를 참조하면, 비아홀 검사 영역(301a) 내에 10 개의 검사용 비아-홀들이 형성되어 있다. 하지만, 아래의 설명을 참조하면, 4 개 이상의 짝수 개의 검사용 비아-홀들이 형성될 수도 있음을 알 수 있다.
제1 검사용 비아-홀의 상층부(401)는 제1 프로브(도 5의 503L)용 패드(400)와 연결되어 있다. 제10 검사용 비아-홀의 상층부(410)는 제2 프로브(도 5의 503R)용 패드(411)와 연결되어 있다.
제1 검사용 비아-홀의 하층부는 제2 검사용 비아-홀의 하층부와 연결되어 있다. 제2 검사용 비아-홀의 상층부(402)는 제3 검사용 비아-홀의 상층부(403)와 연결되어 있다.
제3 검사용 비아-홀의 하층부는 제4 검사용 비아-홀의 하층부와 연결되어 있다. 제4 검사용 비아-홀의 상층부(404)는 제5 검사용 비아-홀의 상층부(405)와 연결되어 있다.
제5 검사용 비아-홀의 하층부는 제6 검사용 비아-홀의 하층부와 연결되어 있다. 제6 검사용 비아-홀의 상층부(406)는 제7 검사용 비아-홀의 상층부(407)와 연결되어 있다.
제7 검사용 비아-홀의 하층부는 제8 검사용 비아-홀의 하층부와 연결되어 있다. 제8 검사용 비아-홀의 상층부(408)는 제9 검사용 비아-홀의 상층부(409)와 연결되어 있다.
제9 검사용 비아-홀의 하층부는 제10 검사용 비아-홀의 하층부와 연결되어 있다. 제10 검사용 비아-홀의 상층부(410)는 제2 프로브(도 5의 503R)용 패드(411)와 연결되어 있다.
여기에서, 검사용 비아-홀들의 저항 값은, 제1 프로브(도 5의 503L))용 패드(400)와 제2 프로브(도 5의 503R)용 패드(411) 사이의 저항 값이므로, 직렬로 연결되어 있는 10 개의 검사용 비아-홀들의 총 저항 값이 된다.
상기한 바와 같이, 비아홀 검사 영역(301a) 내에 제1 내지 제4 검사용 비아-홀들만이 형성될 수도 있다. 이 경우, 제1 검사용 비아-홀의 상층부는 제1 프로브(도 5의 503L)용 패드(400)와 연결되고, 제4 검사용 비아-홀의 상층부는 제2 프로브(도 5의 503R)용 패드(411)와 연결된다.
도 3 내지 5를 참조하면, 광학적 검사 장치(500)는 촬영부(501), 광학적 검사부(502), 제1 프로브(503L), 제2 프로브(503R) 및 전기적 검사부(504)를 포함한다.
촬영부(501)는 검사 대상의 인쇄 회로 기판(301)을 촬영하여 대상 영상을 취득한다.
광학적 검사부(502)는, 촬영부(501)로부터의 대상 영상을 기준 영상과 비교하여, 비교 결과에 따라 인쇄 회로 기판(301)에 대하여 광학적으로 양품인지 아닌지의 여부를 판정한다.
제1 프로브(503L)는 상기 제1 프로브(probe)용 패드(400)에 찍혀진다.
제2 프로브(503R)는 상기 제2 프로브(probe)용 패드(411)에 찍혀진다.
전기적 검사부(504)는, 제1 프로브(503L)와 제2 프로브(503R)에 연결되어, 인쇄 회로 기판(301)의 비아홀 검사 영역(301a) 내의 검사용 비아-홀들(via-holes)의 저항 값을 측정하고, 측정 결과에 따라 인쇄 회로 기판(301)에 대하여 전기적으로 양품인지 아닌지의 여부를 판정한다.
본 실시예의 경우, 광학적 검사 장치는 사용자 입력부(505), 디스플레이부(506), 구동부(507), 및 제어부(508)를 더 포함한다.
구동부(507)는 촬영부(501), 제1 프로브(503L), 및 제2 프로브(503R)를 동작시킨다.
제어부(508)는, 사용자 입력부(505)로부터의 신호들에 따라 동작하면서, 구동부(507), 광학적 검사부(502), 및 전기적 검사부(504)를 제어하고, 광학적 검사부(502) 및 전기적 검사부(504)로부터의 판정 결과들을 디스플레이부에 디스플레이한다.
한편, 구동부(507)에 의하여 구동되면서, 불량품으로 판정된 인쇄 회로 기판에 마킹(marking)을 하는 마킹부가 본 실시예의 광학적 검사 장치(500)에 추가될 수도 있다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명의 실시예의 광학적 검사 시스템은, 인쇄 회로 기판에는 검사용 비아-홀들(via-holes)이 형성되어 있고, 광학적 검사 장치는 상기 검사용 비아-홀들의 저항 값을 측정한다.
여기에서, 검사용 비아-홀들은 인쇄 회로 기판의 나머지 비아-홀들과 함께 동일한 공정에 의하여 형성된다. 따라서, 검사용 비아-홀들의 저항 값은 인쇄 회로 기판의 나머지 비아-홀들(via-holes)의 저항 값을 대표한다.
즉, 본 발명의 실시예의 광학적 검사 시스템은 인쇄 회로 기판의 모든 비아-홀들의 전기적 상태를 검사할 수 있다. 따라서, 고가의 전기적 검사 시스템을 사용하지 않고서도 인쇄 회로 기판의 품질 및 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 또한, 광학적 검사 단계에서 검사용 비아-홀들의 저항 값이 추가적으로 측정되므로, 인쇄 회로 기판의 총 검사 시간이 줄어들 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다.
그러므로 상기 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 특허청구범위에 의해 청구된 발명 및 청구된 발명과 균등한 발명들은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 인쇄 회로 기판이 아닌 전자 부품을 검사하는 광학적 검사 시스템에도 이용될 가능성이 있다.
101 : 상층 회로 패턴, 102 : 하층 회로 패턴,
103 : 비아-홀(via-hole), 201 : 절연체,
202 및 203 : 비아-홀들(via-holes)의 연결부들,
301 : 인쇄 회로 기판, 301a : 비아홀 검사 영역,
400 : 제1 프로브(probe)용 패드,
401 : 제1 검사용 비아-홀의 상층부,
402 : 제2 검사용 비아-홀의 상층부,
403 : 제3 검사용 비아-홀의 상층부,
404 : 제4 검사용 비아-홀의 상층부,
405 : 제5 검사용 비아-홀의 상층부,
406 : 제6 검사용 비아-홀의 상층부,
407 : 제7 검사용 비아-홀의 상층부,
408 : 제8 검사용 비아-홀의 상층부,
409 : 제9 검사용 비아-홀의 상층부,
410 : 제10 검사용 비아-홀의 상층부,
411 : 제2 프로브(probe)용 패드, 500 : 광학적 검사 장치,
501 : 촬영부, 502 : 광학적 검사부,
503L : 제1 프로브(probe), 503R : 제2 프로브(probe),
504 : 전기적 검사부, 505 : 사용자 입력부,
506 : 디스플레이부, 507 : 구동부,
508 : 제어부, 511 : 컨베이어 로울러,
512 : 원래의 기판.

Claims (4)

  1. 비아-홀들(via-holes)을 통하여 상층 회로 패턴과 하층 회로 패턴이 연결되어 있는 인쇄 회로 기판; 및
    상기 인쇄 회로 기판을 광학적으로 검사하는 광학적 검사 장치를 포함한 광학적 검사 시스템에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판에는 상기 비아-홀들(via-holes)의 저항 값을 측정하기 위한 검사용 비아-홀들(via-holes)이 형성되어 있고,
    상기 광학적 검사 장치는 상기 검사용 비아-홀들(via-holes)의 저항 값을 측정하는, 광학적 검사 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검사용 비아-홀들(via-holes)은 적어도 제1 내지 제4 검사용 비아-홀들(via-holes)이고,
    상기 제1 검사용 비아-홀(via-hole)의 상층부는 제1 프로브(probe)용 패드와 연결되어 있으며,
    상기 제4 검사용 비아-홀(via-hole)의 상층부는 제2 프로브(probe)용 패드와 연결되어 있고,
    상기 제1 검사용 비아-홀(via-hole)의 하층부는 상기 제2 검사용 비아-홀(via-hole)의 하층부와 연결되어 있으며,
    상기 제2 검사용 비아-홀(via-hole)의 상층부는 상기 제3 검사용 비아-홀(via-hole)의 상층부와 연결되어 있고,
    상기 제3 검사용 비아-홀(via-hole)의 하층부는 상기 제4 검사용 비아-홀(via-hole)의 하층부와 연결되어 있으며,
    상기 검사용 비아-홀들(via-holes)의 저항 값은 상기 제1 프로브(probe)용 패드와 상기 제2 프로브(probe)용 패드 사이의 저항 값인, 광학적 검사 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 광학적 검사 장치는,
    상기 인쇄 회로 기판을 촬영하여 대상 영상을 취득하는 촬영부;
    상기 촬영부로부터의 대상 영상을 기준 영상과 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 인쇄 회로 기판에 대하여 광학적으로 양품인지 아닌지의 여부를 판정하는 광학적 검사부;
    상기 제1 프로브(probe)용 패드에 찍혀지는 제1 프로브;
    상기 제2 프로브(probe)용 패드에 찍혀지는 제2 프로브; 및
    상기 제1 프로브와 제2 프로브에 연결되어, 상기 검사용 비아-홀들(via-holes)의 저항 값을 측정하고, 측정 결과에 따라 상기 인쇄 회로 기판에 대하여 전기적으로 양품인지 아닌지의 여부를 판정하는 전기적 검사부;를 포함한, 광학적 검사 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 광학적 검사 장치는,
    사용자 입력부;
    디스플레이부;
    상기 촬영부, 상기 제1 프로브, 및 상기 제2 프로브를 동작시키는 구동부; 및
    상기 사용자 입력부로부터의 신호들에 따라 동작하면서, 상기 구동부, 상기 광학적 검사부, 및 상기 전기적 검사부를 제어하고, 상기 광학적 검사부 및 상기 전기적 검사부로부터의 판정 결과들을 상기 디스플레이부에 디스플레이하는 제어부;를 더 포함한, 광학적 검사 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20220141445A (ko) 2021-04-13 2022-10-20 주식회사 디에이피 스크래치보호필름부착 외관자동최종검사장치

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