KR102045506B1 - 미세 피치 회로 검사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다양한 기판의 검사에 적용이 가능하도록 교체가 쉬운 표준화된 모듈로 구성함으로써 제품 대응성을 향상시키고, 이를 통해 검사공정의 완전자동화를 구현할 수 있도록 한 미세 피치 회로 검사장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 미세 피치 회로 검사장치는 본체; 상기 본체에 마련되고 시험 대상인 회로기판이 안착되는 하부지그가 마련되는 지그; 상기 회로기판의 검사단자와 접촉하여 검사를 위한 신호를 전달하는 시험단자를 가지는 시험회로기판; 상기 회로기판의 검사단자와 상기 시험회로기판의 상기 시험단자를 접촉시키기 위한 제1구동부; 상기 시험회로기판이 거치되는 가동블럭; 상기 시험단자와 검사단자의 정렬을 확인할 수 있도록 상기 시험단자와 상기 검사단자의 확대 영상을 생성하는 현미경; 상기 확대영상을 이용하여 상기 검사단자와 상기 시험단자의 정렬 여부를 판단하고, 비정렬시 상기 가동블럭의 이동거리를 결정하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어에 따라 상기 가동블럭을 상기 이동거리만큼 이동시키는 제2구동부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

미세 피치 회로 검사 장치{Fine pitch circuit test device}

본 발명은 미세 피치 회로 검사 장치에 관한 것으로 특히, 다양한 기판의 검사에 적용이 가능하도록 교체가 쉬운 표준화된 모듈로 구성함으로써 제품 대응성을 향상시키고, 이를 통해 검사공정의 완전자동화를 구현할 수 있는 미세 피치 회로 검사장치에 관한 것이다.

모바일 단말과 같은 휴대용 장치들은 회로기판의 높은 집적도가 요구된다. 때문에 이와 같은 회로기판은 수 센티미터의 범위에 수백개의 도전패턴 또는 단자가 형성되는 미세 피치 회로가 적용된다.

이러한 회로기판은 일반적으로 휴대폰과 같이 제품의 교체주기가 짧거나, 부분적인 변경만 있는 다종소량 생산 제품에 이용되는 경우가 빈번하다. 이러한 제품의 특성으로 인해 기존에는 자동화가 가능했던 공정을 수공정에 의존하는 경우가 빈번하게 발생되고 있다.

수공정 처리의 대표적인 예가 회로의 동작 시험을 위한 PCB 점검 장치가 있다. 기존에는 검사장치가 많은 양의 동일 제품을 검사하기 때문에 각 제품별 검사장치의 구성이 가능했다. 그러나, 전술한 회로기판의 경우 소량 생산이거나, 제품의 수명이 짧아 검사장치를 일일히 구비하는 것이 곤란해지고 있다.

이로 인해 기판의 점검을 위해 반자동 검사장치를 구성하고, 검사장치별로 근로자가 배치되어 일정부분을 사람의 노동력에 의존하는 형태로 검사가 이루어지고 있다. 때문에, 검사에 소요되는 시간이 증가하고, 검사 오류가 빈번하게 발생되며, 장시간 작업시 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

대한민국등록특허 제10-0751508호(등록일 2007.08.16.) 인쇄회로기판 검사장치

따라서, 본 발명의 목적은 다양한 기판의 검사에 적용이 가능하도록 한 미세피치 회로 검사장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 미세피치 검사장치는 본체; 상기 본체에 마련되고 시험 대상인 회로기판이 안착되는 하부지그가 마련되는 지그; 상기 회로기판의 검사단자와 접촉하여 검사를 위한 신호를 전달하는 시험단자를 가지는 시험회로기판; 상기 회로기판의 검사단자와 상기 시험회로기판의 상기 시험단자를 접촉시키기 위한 제1구동부; 상기 시험회로기판이 거치되는 가동블럭; 상기 시험단자와 검사단자의 정렬을 확인할 수 있도록 상기 시험단자와 상기 검사단자의 확대 영상을 생성하는 현미경; 상기 확대영상을 이용하여 상기 검사단자와 상기 시험단자의 정렬 여부를 판단하고, 비정렬시 상기 가동블럭의 이동거리를 결정하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어에 따라 상기 가동블럭을 상기 이동거리만큼 이동시키는 제2구동부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 미세 피치회로 검사장치는 다양한 기판의 검사에 적용이 가능하도록 교체가 쉬운 표준화된 모듈로 구성함으로써 제품 대응성을 향상시키고, 이를 통해 검사공정의 완전자동화를 구현하는 것이 가능해진다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 미세 피치 회로 검사장치를 도시한 사시도들.
도 3은 미세 피치 회로 검사장치의 내부 구성을 간략하게 도시한 예시도.
도 4는 시험회로기판의 틸팅 전 상태를 도시한 예시도.
도 5는 시험회로기판의 틸팅 후의 상태를 도시한 예시도.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 미세 피치 회로 검사장치를 도시한 사시도들이다. 한편, 도 3은 미세 피치 회로 검사장치의 내부 구성을 간략하게 도시한 예시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 미세 피치 회로 검사장치는 시험 대상이 되는 대상 회로기판(15)을 고정하는 지그(20), 대상 회로기판(15)의 단자와 접촉하는 시험용 단자를 가지는 시험회로기판(25), 시험회로기판(25)을 구동하는 제1구동부(80), 시험회로기판(25)과 회로기판(15)을 정렬하기 위한 제2구동부(30) 및 각 구성의 동작을 제어하며 시험회로기판(25)과 대상 회로기판(15)의 정렬을 판단하는 제어부(미도시)를 포함하여 구성된다. 아울러, 본 발명에 따른 미세 피치 회로 검사장치는 각 구성이 마련되는 본체(10)를 구비하며, 본체(10)의 외면에 조작부(11)와 출력부(12)가 마련될 수 있다.

본체(10)는 검사장치의 각 구성이 수납 또는 고정되기 위한 프레임 및 케이스의 역할을 한다. 또한, 본체(10)는 검사장치가 검사공정을 수행하는 공정장비에 설치될 수 있도록 하는 결합수단의 역할을 한다. 이러한 본체(10)는 케이스 형태로 형성되는 외부프레임(13)과 외부프레임(13)에 의해 형성되는 공간에 마련되는 내부프레임(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다. 아울러, 내부프레임에는 장치의 분해, 조정과 같은 조절작업을 위한 공구수납수단이 마련될 수 있다. 이 공구수납 수단은 공구를 자력에 의해 부착하는 자력판일 수 있으나 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

본체(10)의 상부면에는 대상회로기판(15)의 시험을 위한 일부 구성이 노출되어 설치될 수 있으나, 제시된 형태로만 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 이러한, 본체(10)의 상부면은 힌지결합에 의해 본체(10)에 결합되고, 개폐가 가능하게 구성될 수 있다. 아울러, 개방된 상태의 상부면을 지지하기 위한 수단, 예를 들어 가스실린더가 외부프레임(13)의 내측면 일부분과 상부면을 지지하도록 마련될 수 있다.

한편, 본체(10)에는 장치의 조작을 위한 스위치, 다이얼과 같은 수단이 마련되는 조작부(11)가 구성될 수 있다. 또한, 본체(10)에는 검사장치의 동작상태 또는 검사결과를 출력하는 출력부(12)가 마련될 수 있다. 이러한 출력부(12)는 도시된 바와 같이 표시장치의 형태로 마련될 수 있고, 음향을 출력하는 음향 출력장치의 형태로 마련될 수도 있다. 출력부(12)는 보조표시장치(12a)와 터치스크린(99)을 포함하여 구성될 수 있다. 보조표시장치(12a)는 출력부(12)의 하단에 마련되어, 장치의 부팅, 검사과정에서 점검사항 또는 진행사항을 표시하도록 할 수 있다. 이러한 보조표시장치(12a)는 출력부(12)가 정상적으로 동작하지 않는 상황 예를 들어 부팅과 같이 출력부(12)의 동작에 지연이 발생하는 기간동안 정보를 출력하는 용도로 이용될 수 있다.

아울러, 터치스크린(99)이 별도로 마련될 수 있다. 이 터치스크린(99)은 검사과정의 대상회로기판(15)을 출력하여 제공하는 한편, 검사를 진행하는 과정에서 명령의 입력, 대상의 선택을 위해 마련될 수 있다. 이 터치스크린(99)은 도시된 바와 같이 출력부(12)와 별도로 본체(10)의 상부면에 기립되도록 마련될 수 있으나, 위치와 결합형태를 제시된 형태로만 한정하는 것은 아니다.

대상 회로기판(15)은 일측에 검사단자와 접촉하여 시험을 위한 신호가 입력되는 검사단자가 마련된다. 이 검사단자는 미세피치로 형성되며, 수 cm 폭 내에 수백 개의 단자가 마련될 수 있다. 이 검사단자는 검사시험에서는 시험회로기판(25)의 시험용 단자와 접촉되어 시험을 위한 신호가 입력될 수 있으며, 제품 적용시에는 제품의 각 구성과 연결하기 위한 단자로 이용될 수 있다.

지그(20)는 검사가 수행될 수 있도록 대상 회로기판(15)을 거치 및 고정하는 역할을 한다. 이를 위해 지그(20)는 본체(10)의 외부프레임(13)에 고정 설치되는 하부지그(21)와 가동가능하게 설치되는 상부지그(23)를 포함하여 구성된다.

하부지그(21)는 검사회로기판(25)이 구성되는 가동블럭(60)에 인접하게 외부프레임(13)에 설치된다. 하부지그(21)는 대상 인쇄회로기판(15)이 거치되며, 이를 위해 거치부(27)가 마련된다. 거치부(27)는 하부지그(21)의 다른 면과 바닥 높이 다르도록 단차지게 형성된다. 대상 회로기판(15)은 검사공정장비에 마련되는 로봇 암에 의해 거치부(27)에 로딩(loading)되고, 검사종료 후 언로딩(Unloading) 된다.

이러한 거치부(27)는 홀(26: 26a, 26b)이 마련된다. 홀(26)은 하부지그(21)를 관통하는 형태로 형성되고, 본체(10)의 내부에 마련되는 에어튜브(미도시)가 홀(26)에 연결된다. 이를 통해 홀(26)은 에어튜브의 노즐 역할을 하게 된다. 이를 위해, 에어튜브의 일단에 연결되는 흡입펌프가 연결된다. 이를 통해 거치부(27)에 거치된 대상 회로기판(15)은 정렬과정에서 흡기에 의해 일시적으로 고정된다. 이를 통해, 정렬과정에서 발생될 수 있는 대상 회로기판(15)의 이동이 발생되는 것을 방지하게 된다. 한편, 정렬이 종료된 상태에서는 상부지그(23)가 하부지그(21)에 밀착하도록 하강되어, 사이에 게재되는 대상 회로기판(15)을 가압하여 고정하게 된다.

상부지그(23)는 검사가 진행되는 즉, 검사회로기판(25)과 접촉된 대상 회로기판(15)을 가압하여 고정하는 역할을 한다. 이를 위해 상부지그(23)는 지그 구동부(40)에 연결되어, 지그 구동부(40)에 의해 하부지그(21)의 상측 방향으로 이동하여 멀어지거나, 이와 반대방향으로 이동하여 대상회로기판(15)을 가압하여 고정하게 된다. 이를 위해, 상부지그(23)는 판상으로 형성되고, 일측 가장자리에 지그 구동부(40)의 이동프레임(44)이 결합된다.

한편, 상부지그(23)는 검사결과를 표시하기 위한 마커(30)가 결합된다. 마커(30)는 상부지그(23)에 설치되고, 제어부의 제어에 따라 검사가 종료된 대상 회로기판(15)에 표시를 하게 된다. 일례로 마커(30)는 제어부에 의해 동작되는 모터 또는 펌프에 의해 잉크를 대상 회로기판(15)에 토출하는 장치일 수 있으나, 이로써만 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 이 마커(30)는 상부지그(23)를 관통하는 형태로 상부지그(23)에 결합되고, 잉크가 토출되는 노즐이 대상 회로기판(15)을 마주대하도록 상부지그(23)에 설치된다. 도면에서는 상부지그(23)에 수직으로 기립되어 설치된 원통 기둥 형상으로 도시되어 있으나, 형태나 결합방법을 제시된 바에 의해서만 한정하는 것은 아니다.

시험회로기판(25)은 가동블럭(60)에 설치되어, 대상 회로기판(15)과 전기적으로 접촉되어 검사를 위한 신호를 대상 회로기판(15)에 전달하는 역할을 한다. 이를 위해 시험회로기판(25)은 제어부(미도시) 또는 시험신호 발생수단(미도시)과 연결되어 이들로부터 발생되는 검사신호를 대상 회로기판(15)에 전달하는 역할을 한다.

이 시험회로기판(25)은 가동블럭(60)의 제2프레임(72)에 거치되고, 대상 회로기판(15)의 검사단자와 접촉하는 시험용단자(미도시)가 마련된다. 이 시험용 단자는 검사단자의 단자 피치(간격 및 단자별 폭)에 대응되게 마련된다.

시험회로기판(25)는 연성회로기판(Flexible Printed Circuit)으로 마련된다. 특히, 시험회로기판(25)은 대상 회로기판(15)이 거치부(27)에 로딩되면 틸트패드(29)에 의해 기판의 말단이 틸팅되어 대상 회로기판(15)과 접촉하게 된다. 즉, 시험회로기판(25)의 시험용단자가 마련된 말단 부분이 틸트패드(29)에 의해 구부러져 대상 회로기판(15)과 접촉하게 된다.

한편, 시험회로기판(25)에는 시험회로기판(25)과 대상 회로기판(15)의 접촉이 이루어졌는지 판단하기 위한 도통 테스트 회로가 마련될 수 있다. 제어부(미도시)는 시험회로기판(25)과 대상 회로기판(15)이 정렬되고, 상부지그(23)가 대상회로기판(15)을 가압하게 되면, 도통 테스트 회로를 통해 접촉상태를 확인한게 된다. 이를 위해 대상 회로기판(15)에는 도통 테스트 회로의 일부가 형성되어, 접촉에 의해 도통 테스트 회로가 구성되도록 할 수 있다. 이러한 도통 테스트 회로를 이용한 테스트에서 정상적인 값이 획득되면, 검사신호를 대상 회로기판(15)에 공급하여 검사를 수행하게 된다.

제1구동부(80)는 틸트패드(29)를 구동하여 시험회로기판(25)의 시험용단자가 형성된 말단이 틸팅되어 대상 회로기판(15)의 검사단자와 접촉되게 한다. 이를 위해, 제1구동부(80)는 제1구동모터(81), 커넥팅로드(82), 틸트블럭(83) 및 틸트패드(29)를 포함하여 구성된다.

제1구동모터(81)는 가동블럭(60)의 제1프레임(71)의 일면에 결합되어 고정된다. 그리고, 제1구동모터(81)는 제어부로부터 제어신호를 공급받아 동작하게 된다. 이 제1구동모터(81)는 정밀제어가 가능한 스태핑모터, 공기압 또는 유압에 의해 동작하는 유압실린더일 수 있다. 제1구동모터(81)가 스태핑모터와 같은 회전 동력수단으로 구성되는 경우 커넥팅로드(82)와의 사이에 스핀들과 같이 회전운동을 직선운동으로 변환하는 기어부가 마련될 수 있다. 이를 통해, 제1구동모터(81)는 축의 진출 운동을 발생시키고, 축의 직선운동을 커넥팅로드(82)에 전달하게 된다.

커넥팅로드(82)는 제1구동모터(81)와 틸트블럭(83)에 결합되어, 제1구동모터(81)의 직선운동을 틸트블럭(83)에 전달하게 된다. 이를 위해 커넥팅로드(82)는 일단이 제1구동모터(81)의 축에 회전 가능하게 결합되며, 타단이 틸트블럭(83)의 하단에 회전 가능하게 결합된다. 일례로, 커넥팅로드(82)는 제1구동모터(81)의 축 및 틸트블럭(83)과 힌지 결합될 수 있다.

틸트블럭(83)은 가동블럭(60)의 제2프레임(72)에 회전 가능하게 연결되고, 하면에 커넥팅로드(82)가 결합된다. 이 틸트블럭(83)은 커넥팅로드(82)의 움직임에 따라 제2프레임(72)과 결합된 축을 중심으로 회전하게 된다. 틸트블럭(83)은 직윤면체의 판상으로 형성되고, 길이방향 종단의 측면에 회전축이 마련되며, 이 회전축에 의해 제2프레임(72)과 결합된다. 또한, 틸트블럭(83)의 상면에는 틸트패드(29)가 간격을 두고 결합된다. 틸트블럭(83)과 틸트패드(29)의 사이의 간격에는 시험회로기판(25)이 배치된다. 즉, 커넥팅로드(82)에 의해 틸트블럭(83)이 회동하며, 틸트블럭(83)이 함께 회동하게 된다. 이를 통해, 틸트블럭(83)과 틸트패드(29) 사이에 게재되는 시험회로기판(25)이 틸트블럭(83)과 틸트패드(29)의 회동에 따라 구부러지거나 펴지게 된다.

지그구동부(40)는 상부지그(23)와 결합되어 상부지그(23)를 제어부의 제어에 따라 미리정해진 방향으로 왕복시킨다. 구체적으로 지그구동부(40)는 대상 회로기판(15)의 로딩을 위해 상부지그(23)를 하부지그(21)와 이격시켜, 대상 회로기판(15)의 로딩을 위한 공간을 마련한다. 지그구동부(40)는 대상 회로기판(15)이 로딩되어 정렬되면, 상부지그(23)를 하부지그(21)쪽으로 이동시킨다. 이를 통해 지그구동부(40)는 상부지그(23)가 대상 회로기판(15)을 가압하여 고정함으로써 대상 회로기판(15)과 시험회로기판(25)이 검사가 진행되는 동안 안정적으로 접촉할 수 있게 한다.

이를 위해 지그구동부(40)는 본체(13)의 상면과 수직인 방향으로 본체(13)에 결합되는 복수의 가이드(43)와, 가이드(43)의 종단에 결합되는 가이드프레임(42) 및 가이드프레임(42)과 본체(13) 사이에서 가이드(43)를 따라 왕복하는 이동프레임(44)을 포함하여 구성된다. 또한, 가이드프레임(42)에 설치되고, 이동프레임(44)을 가이드(43)를 따라 왕복시키는 에어실린더(41)가 포함되어 구성된다. 에어실린더(41)의 축은 가이드프레임(42)을 관통하여 본체(13)의 상면 방향으로 인출되고, 종단에 이동프레임(44)이 결합된다. 이 에어실린더(41)의 동작에 따라 축이 가이드(43)와 나란한 방향으로 왕복하게 되며, 축에 연결된 이동프레임(44)이 이동하게 된다. 여기서, 에어실린더(41)는 전술한 제1구동부(80)와 마찬가지로, 공기압 또는 유압에 의해 동작하는 실린더 외에도 스태핑 모터와 같은 전기 모터를 이용하여 구현할 수 있으며, 제시된 바에 의해서만 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

이동프레임(44)은 상부지그(23)와 결합되어, 에어실린더(41)의 동작에 따라 상부지그(23)를 승강 또는 하상시키는 역할을 한다. 이를 위해, 이동프레임(44)의 일측 가장자리에 상부지그(23)가 결합된다.

제2구동부(30)는 시험회로기판(25)과 대상 회로기판(15)의 정렬을 위해 가동블럭(60)을 이동시킨다. 구체적으로, 대상 회로기판(15)이 거치부(27)에 로딩되면, 제어부는 현미경(85)에 의해 촬영된 영상을 분석하여, 대상회로기판(15)의 검사단자와 시험회로기판(25)의 시험단자가 일치됐는지 확인하게 된다. 이때, 검사단자와 시험단자가 불일치된 경우 제2구동부(30)를 이용하여 시험회로기판(25)을 이동시켜 단자를 일치시키게 된다.

이러한 시험회로기판(25)의 이동을 위해 제2구동부(30)의 구동에 따라 가동블럭(60)이 이동하게 된다.

가동블럭(60)은 도 3에 도시된 바와 같이 제 1 내지 제3프레임(71 내지 73)과 레일(75; 75a 내지 75c)를 포함하여 구성된다. 제1프레임(71)은 본체(10)의 내부에서 외부프레임(13)에 결합 및 고정되는 고정 프레임으로 구성된다. 이 제1프레임은 판상으로 형성되며, 복수의 레일(75: 75a 내지 75c가 마련된다. 이 레일 중 제1 및 제2레일(75a, 75b)는 제1프레임(71)의 상면에 나란하게 마련되고, 제3레인(75c)는 하면에 제1 및 제2레인(75a, 75b)와 나란하게 마련된다.

제2프레임(72)은 제1 및 제2레일(75a, 75b)에 슬라이딩 가능하게 결합됨으로써 제1프레임(71)과 결합됨다. 이 제2프레임(72)은 평판 형상으로 형성되고, 일측 종단에 틸트블럭(83)이 축에 의해 결합된다. 그리고, 제2프레임(72)의 상면에 시험회로기판(25)이 안착된다.

제3프레임(73)은 제3레일(75c)에 슬라이딩 가능하게 결합됨으로써 제1프레임(71)과 결합된다. 이 제3프레임(73)에는 제1구동부(80)의 제1구동모터(81)가 결합된다.

한편, 제2구동부(50)는 제2프레임(72)을 제1 및 제2레일(75a, 75b)과 나란한 방향으로 밀거나 당겨서 제2프레임(72)과 제3프레임(73)을 이동시키게 된다. 제2프레임(72)과 제3프레임(73)은 레일(75)에 의해 같은 방향으로 이동할 수 있게 제1프레임(71)에 결합되고, 커넥팅로드(82)에 의해 연결되기 때문에 어느 하나의 프레임(72, 73)만 이동시키는 경우 다른 프레임(73, 72)도 동일한 방향으로 이동하게 된다. 다만, 이러한 경우 커넥팅로드(82)에 손상이 발생될 수 있으므로, 제2프레임(72)과 제3프레임(73)을 연결하는 연결프레임이 마련될 수 있다. 하지만, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

이를 위해 제2구동부(500는 제2구동모터(51), 풀리(52) 및 스핀들(53)을 포함하여 구성될 수 있다.

제2구동모터(51)는 제어부의 제어에 따라 제한된 각도만큼 회전한다. 이를 위해 제2구동모터(51)는 스텝핑모터와 같이 회전 수와 회전각도를 조절할 수 있는 전기모터를 이용하여 구성될 수 있다. 이 제2구동모터(51)의 회전축에는 풀리(52)가 결합되어 스핀들(53)에 마련되는 풀리(54)와 벨트(55)에 의해 연결될 수 있다. 여기서, 제2구동모터(51)와 스핀들(53)이 풀리(52, 54)와 벨트(55)에 의해 연결되는 예가 도시되어 있으나, 기어에 의해 연결될 수 있는 것으로 제시된 바에 의해서만 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 풀리(52, 54)는 요철이 형성되고, 벨트(55)에는 이 요철에 대응되는 돌기가 형성되어 제2구동모터(51)의 회전이 정확하게 전달되도록 할 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

스핀들(53)은 헤드에 스핀들 풀리(54)가 결합되어 스핀들 풀리(54)에 의해 제2구동모터(51)와 연결된다. 스핀들(53)은 스핀들 풀리(54)를 통해 제2구동모터(51)의 회전을 전달받아 헤드가 회전하고, 이를 통해 스핀들 축이 일측으로 인출되거나 인입되게 된다. 이러한 스핀들의 축 종단은 제2프레임(72)과 결합되고, 스핀들(53)의 축의 이동방향으로 제2프레임(72)이 이동하게 된다. 때문에, 스핀들(53)의 축이 인입 또는 인출되는 방향은 레일(75)과 나란한 방향이 되도록 스핀들(53)이 배치된다.

한편, 하부지그(21)에는 현미경(85)이 마련된다. 현미경(85)은 하면에 마련되어 상면의 거치부(27)에 거치되는 대상 회로기판(15)의 이미지를 확대하여 제어부에 전달하게 된다. 이를 위해 현미경(85)은 확대렌즈군과 확대렌즈군에 의해 확대된 이미지를 촬영하여 제어부에 전달하는 카메라(미도시)를 포함하여 구성되나. 제어부는 이 현미경(85)에 의해 확대촬영되는 영상에 의해 시험회로기판(25)과 대싱 회로기판(15)의 정렬 여부를 판단하고, 판단결과에 따라 정렬 또는 검사의 진행을 수행하게 된다.

이러한, 현미경(85)은 도시된 바와 같이 쌍(85a, 85b)로 구성될 수 있다. 한편, 대상회로기판(15)과 시험회로기판(25)에는 제어부가 현미경(85)으로부터 전달되는 확대영상에 의해 정렬을 판단할 수 있도록 얼라인 마크가 마련될 수 있다. 이러한 얼라인 마크는 현미경(85)에 의한 확인범위 내에 마련된다. 아울러, 현미경(85)이 쌍으로 마련되는 경우 얼라인마크각 각 현미경에 대응되게 둘 이상의 복수로 마련될 수 있다. 현미경(85)은 얼라인 마크의 정확한 촬영이 가능하도록 촛점, 촬여위치의 조절이 가능한 조절수단에 의해 본체(10)에 결합될 수 있다. 이러한 조절수단은 나사와 블럭으로 구성되어, 나사를 수공구를 이용하여 조절하도록 구성될 수 있다. 이러한 조절수단에 의해 현미경(85)은 초점거리, 초점의 위치가 조절되어 얼라인 마크의 위치를 정확하게 촬영할 수 있게 된다.

현미경(85)에는 광원이 마련될 수 있다. 이러한 광원은 대상회로기판(15)과 시험회로기판(25)의 선명한 영상을 획득할 수 있도록, 현미경(85)에 의한 촬영시 점등된다. 이를 위해 광원(25)은 현미경(85)과 별도로 구성되어 대상회로기판(15)과 시험회로기판(25)의 측면에서 기판(15, 25)에 광을 공급하도록 배치된다. 이를 통해, 광원(25)으로부터 방출된 광이 기판(15, 25)의 표면에 의해 반사되어 현미경(85)으로 입사되는 광을 감소시켜 선명한 영상을 얻을 수 있게 된다.

제어부(미도시)는 검사를 위한 동작을 제어한다. 이 제어부는 본체(10)의 출력부(12)의 후면 또는 별도로 마련되는 공간에 설치된다. 제어부는 거치부(27)에 대상 회로기판(15)의 로딩을 확인하고, 로딩된 대상 회로기판(15)과 시험회로기판(25)의 정렬을 확인한 후, 시험회로기판(25)에 검사를 위한 신호를 전달하여 검사를 진행한다. 그리고, 시험회로기판(25)을 통해 전달되는 검사결과를 출력부(12) 또는 조작부(11)에 마련되는 인터페이스를 통해 외부장치에 전달하게 된다.

구체적으로 제어부는 거치부(27)에 대상 회로기판(15)이 로딩되면, 제1구동부(80)를 구동시켜 시험회로기판(25)의 시험단자가 대상 회로기판(15)과 접촉되게 제어한다. 그리고, 시험회로기판(25)의 말단과 대상회로기판(15)이 접촉되면, 제어부는 현미경(85)으로부터 전달되는 확대영상을 통해 시험회로기판(25)과 대상회로기판(15)의 정렬이 정확히 이뤄졌는지 확인하게 된다. 확인결과 정확하게 정렬된 경우 검사를 진행하고, 정렬되지 않은 경우 가동블럭(60)의 위치를 조절하게 된다.

이를 위해, 제어부는 대상 회로기판(15)과 시험 회로기판(25)이 접촉된 상태에서 가동블럭(60)이 이동하는 것을 방지하기 위해, 대상 회로기판(15)을 거치부(27)에 흡입력을 이용하여 흡착하게 된다. 전술한 바와 같이 거치부(27)에는 하나 이상의 홀(26)이 마련된다. 이 홀(26)은 흡입력을 발생시키는 에어펌프(미도시)에 연결된다. 제어부는 이 에어펌프의 동작을 제어하여 가동블럭(60)이 이동하는 일시적인 시간 동안 흡입력을 발생시켜 대상 회로기판(15)을 거치부에 밀착시키게 된다. 그리고, 밀착이 이루어지면 제2구동부(50)를 제어하여 가동블럭(60)을 레일(75)을 따라 미세하게 이동시키게 된다.

이후 제어부는 가동블럭(60)의 이동이 종료되면, 흡입력을 제거하고 현미경(85) 영상을 재확인하여 정렬여부를 확인하게 된다. 이러한 과정을 수회 반복하여 정렬이 되면, 제어부가 시험회로기판(25)을 통해 검사신호를 전달하여 검사를 수행하게 된다.

이러한, 제어부 마이크로 컨트롤러와 메인처리 장치 및 메인처리장치에 의해 구동되는 OS(Operation system)을 포함하여 구성될 수 있다. 메인처리장치와 OS는 복잡한 연산, 영상처리에 의한 정렬확인과 같은 복잡한 연산을 수행할 수 있다. 그리고, 마이크로 컨트롤러는 메인처리장치로부터의 제어명령에 따라 펌프, 모터와 같은 구동장치를 구동하여 검사과정이 진행되도록 할 수 있다.

이러한 제어부의 구성으로 인해 본체(10) 내부에는 배터리(미도시)가 마련될 수 있다. 배터리는 외부전원이 단절되는 경우 운영체제와 메인처리장치가 종료를 위한 과정을 수행할 수 있도록 일정한 시간동안 전원을 공급하는 역할을 한다. 즉, 외부전원 단절되는 경우 배터리에 의해 전원이 공급됨으로써, 메인처리장치와 운영체제가 처리중인 데이터를 저장하고, 운영체제의 종료를 진행할 수 있게 된다. 이를 통해, 배터리로부터 공급되는 전력을 통해, 외부 전원이 단절되더라도 데이터의 손실, OS의 손상이 발생되는 것을 방지하는 것이 가능해진다.

도 4 및 도 5는 회로기판의 거치와 시험기판의 틸팅을 설명하기 위한 예시도들로써, 도 4는 시험회로기판의 틸팅 전 상태를 도시한 예시도이고, 도 5는 시험회로기판의 틸팅 후의 상태를 도시한 예시도이다.

도 4 및 5를 참조하면, 시험회로기판(25)은 전술한 바와 같이 연성회로기판으로 마련된다. 그리고, 틸트블럭(83)과 틸트패드(29) 사이에 끼워진 상태로 배치된다.

이러한 시험회로기판(25)은 도 4에서와 같이 대상 회로기판(15)이 거치부(27)에 로딩되는 상태에서는 틸팅되지 않은 상태로 유지된다. 때문에, 시험회로기판(25)과 대상 회로기판(15)은 접촉되지 않은 상태로 유지된다.

이후, 도 5에서와 같이 대상 회로기판(15)이 거치부(27)에 안착되면, 제어부에 의해 제1구동부(80)가 구동되어 틸트블럭(83)과 틸트패드(29)가 미리 정해진 각도만큼 회전하게 된다. 이로 인해, 시험회로기판(25)의 말단이 구부러져 시험회로기판(25)과 대상 회로기판(15)이 접촉하게 된다.

이후, 정렬과정에서 틸트블럭(83)과 틸트패드(29)는 틸팅된 상태를 유지한 상태에서 기판간(15, 25)의 정렬이 이루어진다. 시험회로기판(25)이 틸팅된 상태에서는 기판간(15, 25)의 접촉이 이루어진 상태이다. 때문에, 시험회로기판(25)과 대상 회로기판(15)이 접촉된 상태에서 가동블럭(60)이 이동하는 경우 기판(15, 25)에 형성된 단자의 소손이 발생될 수 있다.

이러한 소손을 방지하기 위해 제어부는 흡입펌프에 의해 대상 회뢰기판(15)을 가동블럭(60)의 위치가 조절되는 일시적인 시간동안 거치부(27)에 흡착시켜 대상회로기판(15)과 시험회로기판(25) 사이에 미세한 틈을 만들게 된다. 이를 통해, 단자가 서로 접촉되지 않고, 정렬이 쉽도록 대상 회로기판(15)만을 최소한으로 이동시켜 정렬이 이루어지게 한다.

한편, 대상 회로기판(15)이 거치부(27)에 흡착된 동안 제2구동모터(51)가 미리 정해진 각도만큼 회전한다. 제2구동모터(51)가 회전하면 이에 연결된 스핀들(53)의 헤드가 회전하면서 축이 인입 또는 인출되고, 축의 종단에 결합된 가동블럭(60)이 축의 인입 또는 인출방향으로 미세하게 이동하여 시험회로기판(25)의 위치를 조정하게 된다. 이때, 제2구동모터(51)는 5도, 10도와 같이 제어부에 의해 제어되는 각도만큼 회전하게 된다. 또한, 스핀들(53)의 축은 수 내지 수십 마이크로미터(㎛) 인출 또는 인입되어 가동블럭(60)을 이동시키게 된다.

한편, 하부지그(21)와 시험회로기판(25)은 대상 회로기판(15)의 형태, 크기, 단자의 위치가 변경되는 경우 교체되어 대상 회로기판(15)에 적합한 기판 및 지그로 교체가 가능하다. 이를 통해, 제품의 사용주기가 짧거나 소량 생산하는 기판의 실험을 위해 본 발명의 검사장치를 사용하는 것이 가능해진다.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여려가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

10: 본체 11: 조작부
12: 출력부 13: 외부프레임
20: 지그 21: 하부지그
23: 상부지그 30: 마커
40: 지그구동부 41: 에어실린더
42: 가이드프레임 43: 가이드
44: 이동프레임 50: 제2구동부
60: 가동블럭 71: 제1프레임
72: 제2프레임 73: 제3프레임
80: 제2구동부

Claims (5)

1. 본체;
   상기 본체에 마련되고 시험 대상인 회로기판이 안착되는 하부지그가 마련되는 지그;
   상기 회로기판의 검사단자와 접촉하여 검사를 위한 신호를 전달하는 시험단자를 가지는 시험회로기판;
   상기 회로기판의 검사단자와 상기 시험회로기판의 상기 시험단자를 접촉시키기 위한 제1구동부;
   상기 시험회로기판이 거치되는 가동블럭;
   상기 시험단자와 검사단자의 정렬을 확인할 수 있도록 상기 시험단자와 상기 검사단자의 확대 영상을 생성하는 현미경;
   상기 확대영상을 이용하여 상기 검사단자와 상기 시험단자의 정렬 여부를 판단하고, 비정렬시 상기 가동블럭의 이동거리를 결정하는 제어부; 및
   상기 제어부의 제어에 따라 상기 가동블럭을 상기 이동거리만큼 이동시키는 제2구동부;를 포함하여 구성되며,
   상기 제1구동부는
   제1모터;
   상기 제1모터의 축에 일단이 연결되는 커넥팅로드;
   상기 커넥팅로드의 타단에 결합되는 틸트블럭;
   상기 시험회로기판을 사이에 두고 상기 틸트블럭에 결합되는 틸트패드;를 포함하여 구성되고,
   상기 가동블럭은
   상기 본체 내부에 고정되고, 일방향으로 나란하게 배치되는 복수의 레일을 가지는 제1프레임;
   복수의 상기 레일 중 일부에 슬라이딩 가능하게 결합되며 상기 시험회로기판이 거치되고, 상기 제2구동부에 결합되며, 일측에 상기 틸트블럭이 회전가능하게 결합되는 제2프레임; 및
   상기 제1모터가 결합되고 복수의 상기 레일 중 나머지에 슬라이딩 가능하게 결합되어 상기 제2프레임의 이동시 함께 이동하는 제3프레임;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회로 검사 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   제2구동부는
   제2모터;
   상기 제2모터의 축에 결합되는 풀리; 및
   상기 풀리와 벨트에 의해 연결되는 스핀들 풀리가 헤드에 결합되고, 스핀들 풀리의 회전에 따라 일방향으로 진출 또는 후퇴하는 축을 구비하는 스핀들;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회로 검사 장치.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 지그는
   상기 시험회로기판과 상기 회로기판이 정렬된 후 상기 회로기판을 가압하는 상부지그를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회로 검사 장치.
   

Images