KR101767240B1 - 인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄 회로 기판의 성능을 검사하는 검사 장치에 접촉되는 프로브 핀과 프로브 핀을 수용하는 리셉터클 바디, 인쇄 회로 기판에 설치되어 리셉터클 바디를 고정시키는 리셉터클 플렌저를 포함하여 구성되는 인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치는 상단과 하단의 일부를 관통하는 중공이 형성되는 리셉터클 바디와 몸체 중단에 걸림턱이 형성되어, 일측 말단부가 리셉터클 바디의 하단 측으로 중공에 삽입되는 리셉터클 플런저와 리셉터클 바디의 상단 측으로 중공에 삽입되는 프로브 핀을 포함하여 구성되고, 프로브 핀은, 몸체 전부가 중공의 내부에 내입되는 기둥 형태의 지지대와 몸체 일부가 중공에서 돌출되고, 일측 말단에 첨단부가 형성되는 탑 플런저와 지지대와 탑 플런저 사이에 개재되는 탄성 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치{Energizing inspection device installed on printed circuit board}

본 발명은 인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 인쇄 회로 기판의 성능을 검사하는 검사 장치에 접촉되는 프로브 핀과 프로브 핀을 수용하는 리셉터클 바디, 인쇄 회로 기판에 설치되어 리셉터클 바디를 고정시키는 리셉터클 플렌저를 포함하여 구성되는 인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치에 관한 것이다.

인쇄 회로 기판(PCB : Printed Circuit Board)이란, 전자 기기를 작동시키기 위한 각종 전자 부품들이 배치되는 기판으로써, 에폭시 수지 등의 절연 재질로 구성되는 기판의 표면에 동박을 입히고 회로도를 인쇄한 후 필요없는 나머지 부분을 제거하는 공정에 의해 생산되는 기판을 말한다.

최근에는 인쇄 회로 기판에 배치되는 전자 부품들의 집적도가 높아짐에 따라 이전보다 정교한 패턴이 형성된 인쇄 회로 기판이 요구되고 있으며, 그에 따라 불량률이 증가하여 인쇄 회로 기판에 관한 성능 검사의 중요성이 부각되고 있다.

인쇄 회로 기판의 성능을 검사하는 프로브 핀에 관한 발명으로는 대한민국 등록실용신안공보 제20-0307514호의 “프로브구조체” 및 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0037430호의 “대전류용 프로브와 수용체의 결합구조”, 대한민국 등록특허공보 제10-1591013호의 “셀프결합형 프로브 핀” 및 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0109587호의 “프로브 핀”이 제안되어 공개된 바 있다.

상기 대한민국 등록실용신안공보 제20-0307514호의 “프로브구조체”에는 큰 끝단부 및 관통구멍이 배치되어 있는 작은 끝단부를 포함하는 튜브, 튜브의 큰 끝단부에 위치된 지지부를 갖는 액슬, 액슬에 고정되는 첨예한 요소, 액슬 주위에 위치하는 탄성요소, 중공 관통채널을 포함하는 위치설정 캡을 포함하여 구성됨으로써 구조가 간단하여 조립이 편리하고 제조비용이 저렴하며 탄성 요소에 의하여 튜브 안에서 탄성적으로 이동할 수 있는 프로브에 관한 발명이 제안되었고, 상기 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0037430호의 “대전류용 프로브와 수용체의 결합구조”에는 프로브의 하부에 나사부가 형성되고 수용체의 내부에 나사부에 대응되는 너트부가 형성되어 프로브와 수용체가 나사결합 됨으로써 체결이 안정적이고 열 발생이 최소화되며, 전류 흐름이 안정적으로 이루어져 프로브의 수명을 향상시킬 수 있는 장치에 관한 발명이 제안되었다.

또한, 상기 대한민국 등록특허공보 제10-1591013호의 “셀프결합형 프로브 핀”에는 내부에 중공부가 형성된 하우징과, 하우징 내에서 슬라이딩 이동가능하게 걸림연결된 바텀 플런저와, 하우징의 단부에 고정된 탑 플런저 및 바텀 플런저와 탑 플런저 사이에 개재된 탄성부재를 포함하되, 탑 플런저는 일단에 하우징 내에 삽입되는 연결바가 형성되고 연결바의 외면에 하우징의 단부를 수용하는 결속홈이 형성되며 연결바의 타단에 하우징의 단부를 결속홈으로 유도하기 위한 단턱부가 돌출형성되어 제품 생산비용 절감 및 제품 생산성을 향상시킴은 물론, 부품들 간에 낮은 저항적 특성을 갖도록 하여 제품 성능을 향상시키는 프로브 핀에 관한 발명이 제안되었고, 상기 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0109587호의 “프로브 핀”에는 원통 형상으로 이루어진 제1접촉핀과, 봉 형상으로 이루어지며 제1접촉핀의 내측으로 끼워진 상태로 슬라이드 가능한 구조로 결합되는 제2접촉핀 그리고 제1접촉핀과 제2접촉핀 사이에 개재되어 제1접촉핀과 제2접촉핀을 탄력적으로 지지하는 스프링을 포함하며, 제1접촉핀에는 핀 길이방향을 따라 나란하게 절개된 형태의 슬롯이 형성되어, 제2접촉핀과의 결합 시 슬롯이 벌어지면서 제1접촉핀의 내측으로 제2접촉핀의 삽입이 가능하게 조립됨으로써, 전기적 신호의 양호한 전달은 물론 조립성, 내구성 및 작동성 향상을 도모할 수 있는 프로브 핀에 관한 발명이 제안되었다.

그러나 상기와 같은 종래 기술들은 낮은 저항 등의 특성으로 인해 전류의 흐름이 안정적으로 이루어지고 구조가 간단하여 제품의 생산비용이 절감되는 프로브 핀에 관한 기술로써, 프로브 핀이 인쇄 회로 기판을 제외한 다른 구조체와 통전되어 검사 장치를 통한 인쇄 회로 기판의 성능 검사에 오류가 발생하는 것을 방지하는 구성은 제시하지 못하고 있는 문제점이 있었다.

따라서, 프로브 핀이 인쇄 회로 기판을 제외한 다른 구조체와 통전되는 것을 방지할 수 있는 통전 검사용 장치가 요구되는 실정이다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0307514호(2003. 03. 04) 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0037430호(2008. 04. 30) 대한민국 등록특허공보 제10-1591013호(2016. 01. 27) 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0109587호(2016. 09. 21)

본 발명에 의한 인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치는 상기와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위해 제안된 기술로써,

인쇄 회로 기판의 성능을 검사하는 검사 장치에 접촉되는 프로브 핀이 인쇄 회로 기판을 제외한 다른 구조체와 통전되는 것을 방지할 필요성이 제기되었고,

프로브 핀이 인쇄 회로 기판을 제외한 다른 구조체와 통전되는 것을 방지하기 위해 사용되는 절연 부재가 원위치로부터 이탈되는 것을 방지할 필요성이 제기되었기 때문에, 이에 대한 해결책을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 의한 인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치는 상기와 같은 목적을 실현하고자,

상단과 하단의 일부를 관통하는 중공이 형성되는 리셉터클 바디; 몸체 중단에 걸림턱이 형성되어, 일측 말단부가 상기 리셉터클 바디의 하단 측으로 상기 중공에 삽입되는 리셉터클 플런저; 상기 리셉터클 바디의 상단 측으로 상기 중공에 삽입되는 프로브 핀; 을 포함하여 구성되고, 상기 프로브 핀은, 몸체 전부가 상기 중공의 내부에 내입되는 기둥 형태의 지지대; 몸체 일부가 상기 중공에서 돌출되고, 일측 말단에 첨단부가 형성되는 탑 플런저; 상기 지지대와 상기 탑 플런저 사이에 개재되는 탄성 부재; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치를 제시한다.

본 발명에 의한 인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치는,

리셉터클 바디의 외부면을 감싸는 절연 부재가 구비되어 프로브 핀이 인쇄 회로 기판을 제외한 다른 구조체와 통전되는 것이 방지되는 효과가 발생하였고,

리셉터클 바디의 외부면에 복수 개의 돌기를 형성하여 절연 부재가 쉽게 이탈되는 것을 방지하는 효과가 발생하였다.

도 1은 본 발명에 의한 인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치의 구성요소들이 결합된 모습을 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치의 리셉터클 바디 및 리셉터클 플런저가 결합된 모습을 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치의 프로브 핀을 도시한 측면도.
도 4는 본 발명에 의한 인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치의 리셉터클 바디에 씌여지는 절연 부재의 단면도.

본 발명은 인쇄 회로 기판에 설치되는 인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치에 관한 것으로써,

상단과 하단의 일부를 관통하는 중공(101)이 형성되는 리셉터클 바디(100); 몸체 중단에 걸림턱(111)이 형성되어, 일측 말단부가 상기 리셉터클 바디(100)의 하단 측으로 상기 중공(101)에 삽입되는 리셉터클 플런저(110); 상기 리셉터클 바디(100)의 상단 측으로 상기 중공(101)에 삽입되는 프로브 핀(120); 을 포함하여 구성되고, 상기 프로브 핀(120)은, 몸체 전부가 상기 중공(101)의 내부에 내입되는 기둥 형태의 지지대(130); 몸체 일부가 상기 중공(101)에서 돌출되고, 일측 말단에 첨단부(141)가 형성되는 탑 플런저(140); 상기 지지대(130)와 상기 탑 플런저(140) 사이에 개재되는 탄성 부재(150); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치에 관한 것이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하고자 한다.

우선, 도 1은 본 발명에 의한 인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치의 구성요소들이 결합된 모습을 도시한 단면도이며, 도 2는 상기 인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치의 구성요소인 리셉터클 바디 및 리셉터클 플런저가 결합된 모습을 도시한 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치는 상단과 하단의 일부를 관통하는 중공(101)이 형성되는 리셉터클 바디(100)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 리셉터클 바디(100)는 판(板)형인 인쇄 회로 기판의 일측에 수직하게 고정 설치되는 구성요소로써, 아래에서 설명되는 프로브 핀(120)이 삽입될 수 있도록 내부에 중공(101)이 형성되어 인쇄 회로 기판으로부터 프로브 핀(120)으로 전기가 전도될 수 있도록 한다.

또한, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 의한 인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치는 몸체 중단에 걸림턱(111)이 형성되어, 일측 말단부가 상기 리셉터클 바디(100)의 하단 측으로 상기 중공(101)에 삽입되는 리셉터클 플런저(110)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 리셉터클 플런저(110)는 전도성이 우수한 금속 재질로 구성되는 구성요소로써, 중단에 형성되는 걸림턱(111)을 기준으로 하여 상기 리셉터클 바디(100)의 하단 측으로 상기 중공(101)에 삽입되는 일측 말단부 및 인쇄 회로 기판의 일측에 형성되는 홀에 삽입되는 타측 말단부로 구분 가능하며, 일측 말단부가 리셉터클 바디(100)의 하단 측으로 삽입된 상태로 타측 말단부가 인쇄 회로 기판의 일측에 형성되는 홀에 삽입됨으로써 리셉터클 바디(100)가 인쇄 회로 기판에 수직하게 고정 설치되도록 한다.

이때, 상기 걸림턱(111)은 양 측면이 각각 상기 리셉서클 바디의 측부와 직각을 형성하도록 리셉터클 바디(100)의 측부로부터 수직하게 돌출됨으로써, 걸림턱(111)의 일측면은 리셉터클 바디(100)의 하단면에 맞닿게 되어 리셉터클 플런저(110)가 리셉터클 바디(100)에 삽입되는 길이를 제한하고, 걸림턱(111)의 타측면은 인쇄 회로 기판에 맞닿게 되어 상기 리셉터클 플런저(110)가 인쇄 회로 기판에 삽입되는 길이가 제한되도록 할 수 있으나, 바람직하게는, 걸림턱(111)의 일측면은 리셉터클 바디(100)의 측부와 직각을 형성하되, 걸림턱(111)의 타측면은 인쇄 회로 기판에 직접 맞닿지 않도록 경사지게 구성될 수 있다.

즉, 상기 걸림턱(111)의 타측면이 인쇄 회로 기판에 직접 맞닿지 않도록 경사지게 구성되면, 인쇄 회로 기판과 걸림턱(111) 타측면의 사이에는 공간이 형성되게 되고, 상기 공간에는 납땜 작업 시 액체 상태인 납이 들어가게 된 후 굳게 되어 납땜에 의한 상기 리셉터클 플런저(110)와 인쇄 회로 기판 상호 간의 결합 효과가 더욱 증가되는 구성이다.

또한, 상기 리셉터클 플런저(110)의 타측 말단부는 인쇄 회로 기판의 상단에서 삽입되어 하단으로 일부가 돌출되도록 그 길이가 인쇄 회로 기판의 두께보다 길게 형성되고, 인쇄 회로 기판의 하단에 인접하는 리셉터클 플런저(110)의 측부에는 홈이 형성됨으로써, 납땜 작업 시 상기 홈에 액체 상태인 납이 들어가게 된 후 굳게 되어 납땜에 의한 리셉터클 플렌저와 인쇄 회로 기판 상호 간의 결합 효과가 더욱 증가되도록 할 수 있다.

또한, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치는 상기 리셉터클 바디(100)의 상단 측으로 상기 중공(101)에 삽입되는 프로브 핀(120)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 프로브 핀(120)은 상기 리셉터클 바디(100)의 중공(101) 내부로 삽입되는 상기 리셉터클 플런저(110)의 일측 말단부와 접촉된 상태를 유지하며 일측 말단이 회로 기판의 성능을 검사하는 검사 장치에 접촉되는 구성요소로써, 상기 리셉터클 바디(100)의 중공(101)에 삽입되되 쉽게 이탈되지 아니하도록 상기 중공(101)의 형태 및 크기와 동일한 형태 및 크기로 구성됨이 바람직하고, 상기 중공(101)에 삽입되되 일측 말단은 외부로 노출될 수 있도록 그 길이가 형성되어야 한다.

구체적으로, 상기 프로브 핀(120)은 몸체 전부가 상기 중공(101)의 내부에 내입되는 기둥 형태의 지지대(130) 및 몸체 일부가 상기 중공(101)에서 돌출되고, 일측 말단에 첨단부(141)가 형성되는 탑 플런저(140)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 지지대(130)는 일측 말단이 상기 리셉터클 플런저(110)의 일측 말단과 접촉되어 타측 말단을 향하여 전기가 전도되도록 하고 상기 탑 플런저(140)는 지지대(130)의 타측 말단으로 전도되는 전기가 상기 첨단부(141)에 접촉되는 검사 장치로 전도되도록 하는 구성요소로써, 전도성이 우수한 금속 재질로 구성되어야 하며, 상기 지지대(130)는 몸체의 전부가 상기 중공(101) 내부로 내입되나 상기 탑 플런저(140)는 상기 첨단부(141)의 전체 또는 일부가 반드시 리셉터클 바디(100)의 외부로 노출되도록 구성되어야 한다.

또한, 상기 프로브 핀(120)은 상기 지지대(130)와 상기 탑 플런저(140) 사이에 개재되는 탄성 부재(150)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 탄성 부재(150)는 상기 탑 플런저(140)를 지지하며 상기 첨단부(141)에 검사 장치가 접촉될 때 상기 중공(101) 내부를 향하여 일시적으로 이동될 수 있는 탑 플런저(140)를 원위치시키는 복원력을 제공하는 스프링 형태의 구성요소로써, 전도성이 우수한 금속 재질로 구성됨이 바람직하다.

위와 같은 구성에 의하여, 인쇄 회로 기판으로부터 전도되는 전기는 상기 리셉터클 플런저(110) 및 상기 프로브 빈을 따라 순차적으로 전도되어 최종적으로 상기 첨단부(141)에 접촉되는 검사 장치에 전도되나, 본 발명에 의한 인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치는 인쇄 회로 기판의 일측에 복수 개가 형성 가능하므로 상기 통전 검사용 장치 상호 간에 통전되어 검사 장치가 인쇄 회로 기판의 성능을 검사한 결과에 오류가 발생할 가능성이 있다.

따라서, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치는 상기 리셉터클 바디(100)의 외부면을 감싸는 절연 부재(160)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 절연 부재(160)는 상단과 하단의 일부를 관통하는 관통홀이 형성되어 상기 관통홀의 내부에 상기 리셉터클 바디(100)를 내입시키는 구성요소로써, 상기 통전 검사용 장치가 다른 통전 검사용 장치와 통전되지 아니하도록 표면에 테플론 코팅층을 부가하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 테플론 코팅층의 두께에 의해 상기 절연 부재(160)의 결합이 원활하게 형성되지 못할 수 있으므로, 상기 테플론 코팅층의 두께는 1 내지 20㎛인 것이 바람직하다.

또한, 상기 테플론 코팅층은 검사 조건에 따라 충분한 절연 효과를 얻지 못할 우려를 없애기 위해 적어도 1㎛ 이상의 두께는 되어야 하며, 20㎛를 넘지 않아야 절연 부재(160)의 결합에 문제가 없다.

또한, 1㎛ 정도의 박층으로 코팅층을 형성할 경우에는 코팅의 균일성이 절연 부재(160)의 절연 특성을 유지하는데 중요한 요인이 되기 때문에 코팅층의 표면거칠기(Rz)가 4nm 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 코팅층 1㎛ 두께에서 표면거칠기(Rz) 4nm의 값은 전체적인 코팅층 두께의 균일성을 담보해 주는 값이며, Rz가 4nm 이상이 되면 코팅 불균일성으로 인해 절연 부재(160)로 인한 불량이 발생하는 경우의 수가 약 1.2배 이상 증가하는 것으로 나타났다.

이러한 표면 균일성은 통상의 스핀코팅이나 딥코팅에 의해 얻어질 수 있으나, 바람직하게는 나노 스프레이를 사용한 스프레이 코팅 방법에 의해 얻어질 수 있다.

또한, 상기 리셉터클 바디(100)는 외부면을 감싸는 상기 절연 부재(160)가 이탈되지 아니하도록 외부 면에 복수 개의 돌기부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예로써, 상기 돌기부는 상기 지지부가 위치한 방향을 향하여 사선 방향으로 돌출되는 형태일 수 있으며, 이러한 형태에 의하여 상기 돌기부는 상기 절연 부재(160)가 상기 리셉터클 바디(100)의 외부면에서 이탈될 때에만 강한 마찰력을 발생시킬 수 있다.

또한, 상기 절연 부재(160)의 내부면에는 사선 방향으로 돌출되는 복수 개의 돌기부 각각에 대응하는 복수 개의 사선 홈이 형성될 수 있고, 복수 개의 돌기부 각각은 복수 개의 사선 홈 각각에 끼워지게 됨으로써 절연 부재(160)가 리셉터클 바디(100)로부터 쉽게 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

위에서 소개된 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해, 예로써 제공되는 것이며, 본 발명은 위에서 설명된 실시예들에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화 될 수도 있다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장 또는 축소되어 표현될 수 있다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

100 : 리셉터클 바디 101 : 중공
110 : 리셉터클 플렌저 111 : 걸림턱
120 : 프로브 핀 130 : 지지대
140 : 탑 플런저 141 : 첨단부
150 : 탄성 부재 160 : 절연 부재

Claims (5)

1. 상단과 하단의 일부를 관통하는 중공(101)이 형성되는 리셉터클 바디(100);
   몸체 중단에 걸림턱(111)이 형성되어, 일측 말단부가 상기 리셉터클 바디(100)의 하단 측으로 상기 중공(101)에 삽입되는 리셉터클 플런저(110);
   상기 리셉터클 바디(100)의 상단 측으로 상기 중공(101)에 삽입되는 프로브 핀(120); 을 포함하여 구성되고,
   상기 프로브 핀(120)은,
   상기 중공(101)의 내부에 내입되는 기둥 형태의 지지대(130);
   상기 중공(101)에서 돌출되고, 일측 말단에 첨단부(141)가 형성되는 탑 플런저(140);
   상기 지지대(130)와 상기 탑 플런저(140) 사이에 개재되는 탄성 부재(150); 를 포함하여 구성되며,
   상기 리셉터클 바디(100)는,
   외부면에 복수 개의 돌기부가 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 리셉터클 플런저(110)는,
   타측 말단부가 인쇄 회로 기판에 삽입되어 고정되는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 통전 검사용 장치는,
   상기 리셉터클 바디(100)의 외부면을 감싸는 절연 부재(160)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 절연 부재(160)의 표면에는,
   1 내지 20㎛의 두께를 가지는 테플론 코팅층이 부가되는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판에 설치되는 통전 검사용 장치.
   
5. 삭제

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