KR102132860B1 - Printed circuit board test system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 기판 검사 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 검침핀을 백드릴의 내측으로 삽입할 때 커패시턴스를 측정하는 것으로 간단히 백드릴의 오가공 여부를 판별할 수 있고, 검침핀의 삽입량별로 커패시턴스를 측정하고 이를 기 저장된 삽입량별 커패시턴스 표준값과 비교함으로써, 백드릴 오가공 여부의 판별 정확도를 향상시킬 수 있으며, 기판의 정렬 위치 및 들뜸이나 휘어짐을 측정하여 검침핀의 삽입 위치 및 삽입량을 보정함으로써, 백드릴의 커패시턴스 측정 오류를 최소화할 수 있는 기판 검사 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate inspection system, and more specifically, by measuring the capacitance when the probe pin is inserted into the inside of the back drill, it is possible to easily determine whether or not the back drill is mishandled, and according to the insertion amount of the probe pin. By measuring the capacitance and comparing it with the standard value of capacitance for each insertion amount, it is possible to improve the accuracy of discrimination of the back drill, and correct the insertion position and insertion amount of the probe pin by measuring the alignment position and lifting or bending of the substrate. By doing so, it relates to a substrate inspection system capable of minimizing the capacitance measurement error of the back drill.
인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)은 어느 일 면 또는 양면에 회로가 인쇄된 형태로서, 반도체 칩이 실장되기 위한 홀과, 반도체 칩과 회로를 전기적으로 연결하기 위한 홀, 양면에 형성된 회로간 전기적 연결을 위한 홀 등 많은 홀이 형성된다.A printed circuit board (PCB: Printed Circuit Board) is a circuit printed on one or both sides, a hole for mounting a semiconductor chip, a hole for electrically connecting the semiconductor chip and a circuit, and circuits formed on both sides Many holes are formed, such as holes for electrical connection.
이 중, 통상 반도체 칩이 실장되기 위한 홀과, 반도체 칩과 회로를 전기적으로 연결하기 위한 홀은 길이 방향으로 일체로 형성되며, 기판의 양면을 관통하도록 스루홀을 형성한 후 이러한 스루홀의 일 방향으로부터 드릴링 가공을 수행하여 전기적으로 절연된 백드릴을 형성한다. 따라서, 이러한 백드릴에 반도체 칩의 핀을 삽입하게 되면, 반도체 칩은 기판의 일측면 방향으로는 백드릴에 의해 절연되고, 기판의 타측면 방향에서는 스루홀에 의해 회로와 도통되게 된다.Among these, a hole for mounting a semiconductor chip and a hole for electrically connecting a semiconductor chip and a circuit are formed integrally in the longitudinal direction, and after forming a through hole to penetrate both surfaces of the substrate, one direction of the through hole Drilling is performed from to form an electrically insulated back drill. Therefore, when the pin of the semiconductor chip is inserted into the back drill, the semiconductor chip is insulated by the back drill in one side direction of the substrate, and through the through hole in the other side direction of the substrate.
이때 만일 백드릴이 정확한 위치에서 벗어나 가공되면, 스터브가 백드릴의 내측면에 잔류하게 되고, 이러한 잔류 스터브에 의해 백드릴 내 절연이 파괴되어 쇼트 현상 등이 일어날 수 있게 된다.At this time, if the back drill is processed out of the correct position, the stub will remain on the inner surface of the back drill, and the insulation in the back drill will be destroyed by the residual stub to cause a short phenomenon.
따라서, 백드릴이 정확한 위치에서 가공되었는지, 백드릴 내 잔류 스터브가 존재하는지의 여부를 검사해야하는데, 종래에는 백드릴의 가공 방향에서 검침핀을 백드릴에 근접시켜 커패시턴스를 측정함으로써, 커패시턴스의 측정값이 표준값과 차이를 갖는 경우 이를 백드릴 오가공으로 판별하였다.Therefore, it is necessary to check whether the back drill has been processed at the correct position and whether there is a residual stub in the back drill. Conventionally, the capacitance is measured by measuring the capacitance by bringing the probe pin close to the back drill in the processing direction of the back drill. When the value differs from the standard value, it was determined as a back-drill.
그러나, 이러한 검사 방법은 백드릴 내부로 검침핀을 삽입하는 것이 아닌 백드릴이 형성된 기판에 근접하게만 검침핀을 이동시키므로 백드릴 내 존재하는 미세한 잔류 스터브를 정확히 감지하는 것이 어려웠고, 이에 따라 보드의 불량을 정확히 판별하지 못하는 사례가 발생될 우려가 있었다.However, this inspection method does not insert the probe pin into the back drill, but moves the probe pin only close to the substrate on which the back drill is formed, making it difficult to accurately detect fine residual stubs present in the back drill, and accordingly There was a fear that a case in which a defect could not be accurately identified would occur.
따라서, 백드릴 내 미세한 잔류 스터브의 유무까지도 감지할 수 있는 기판 검사 시스템의 개발이 필요로 하게 되었다.Therefore, it is necessary to develop a substrate inspection system capable of detecting even the presence or absence of a fine residual stub in the back drill.
본 발명은, 검침핀을 백드릴의 내측으로 삽입할 때 커패시턴스를 측정하는 것으로 간단히 백드릴의 오가공 여부를 판별할 수 있는 기판 검사 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a substrate inspection system capable of determining whether or not the back drill is mishandled by measuring the capacitance when the probe pin is inserted into the back drill.
또한, 본 발명은, 검침핀의 삽입량별로 커패시턴스를 측정하고, 이를 기 저장된 삽입량별 커패시턴스 표준값과 비교함으로써, 백드릴 오가공 여부의 판별 정확도를 향상시킬 수 있는 기판 검사 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention, by measuring the capacitance for each insertion amount of the probe pin, and comparing it with the standard value of capacitance for each insertion amount previously stored, the object of the present invention is to provide a substrate inspection system capable of improving the discrimination accuracy of the back drill or not. have.
또한, 본 발명은, 백드릴 검사시에 검침핀이 비접촉되므로, 기판의 손상을 최소화하면서도 백드릴 오가공 여부를 검사할 수 있는 기판 검사 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention has a purpose to provide a substrate inspection system capable of inspecting whether or not the back drill is mishandled while minimizing damage to the substrate since the probe pin is not contacted during the back drill inspection.
또한, 본 발명은, 기판의 정렬 위치를 측정하여 검침핀의 삽입 위치를 보정함으로써, 백드릴의 커패시턴스 측정 오류를 최소화할 수 있는 기판 검사 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a substrate inspection system capable of minimizing a capacitance measurement error of a back drill by measuring an alignment position of a substrate and correcting an insertion position of a probe pin.
또한, 본 발명은, 기판의 들뜸이나 휘어짐을 측정하여 검침핀의 삽입량을 보정함으로써, 백드릴의 커패시턴스 측정 오류를 최소화할 수 있는 기판 검사 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a substrate inspection system capable of minimizing a capacitance measurement error of a back drill by measuring the lifting or bending of the substrate and correcting the insertion amount of the probe pin.
본 발명은, 기판에 대하여 평행하게 이동이 가능하고 상기 기판에 수직하게 검침핀을 이동시킬 수 있도록 구성되어서 상기 검침핀이 상기 기판의 복수 위치에 형성된 백드릴에 설정된 순서대로 삽입 가능하게 구성되는 검침 장치; 상기 기판의 상기 검침 장치의 반대면에서 스루홀에 전기적으로 연결되는 기준핀; 상기 검침 장치 및 상기 기준핀과 전기적으로 연결되고, 상기 검침핀이 상기 백드릴에 삽입될 때 커패시턴스를 측정하며, 측정된 상기 커패시턴스와 해당 백드릴의 기 저장된 커패시턴스 표준값의 차이가 설정 비율을 초과하면 백드릴 오가공으로 판별하는 제어부;를 포함한다.The present invention is configured to be movable in parallel to the substrate and configured to move the metering pin perpendicular to the substrate, so that the metering pin is configured to be inserted in the order set in the back drill formed at multiple positions of the substrate. Device; A reference pin electrically connected to a through hole on the opposite side of the meter reading device of the substrate; When it is electrically connected to the metering device and the reference pin, the capacitance is measured when the metering pin is inserted into the back drill, and the difference between the measured capacitance and the standard value of pre-stored capacitance of the corresponding back drill exceeds a set ratio. Includes; a control unit to determine the back-drill processing.
또한, 본 발명의 상기 검침 장치는, 상기 검침핀의 삽입량을 측정하는 삽입량 측정부가 구비된다.In addition, the meter reading device of the present invention is provided with an insertion amount measuring unit for measuring the insertion amount of the meter pin.
또한, 본 발명의 상기 제어부는, 상기 삽입량 측정부에서 측정된 삽입량에 해당 삽입 위치에서 측정된 상기 커패시턴스를 매칭하고, 삽입량에 매칭된 커패시턴스와 해당 백드릴의 해당 삽입 위치에서의 기 저장된 커패시턴스 표준값의 차이가 설정 비율을 초과하면 백드릴 오가공으로 판별한다.In addition, the control unit of the present invention matches the capacitance measured at the insertion position with the insertion amount measured by the insertion amount measuring unit, and the capacitance matched with the insertion amount and the pre-stored at the insertion position of the back drill If the difference in the standard value of capacitance exceeds the set ratio, it is determined as back-drilling.
또한, 본 발명의 상기 제어부는, 상기 검침핀의 삽입량이 제 1 설정량 미만이면 설정 구간마다 커패시턴스를 측정하고, 상기 검침핀의 삽입량이 제 1 설정량 이상이면 설정 깊이만큼 상기 검침핀을 삽입하면서 커패시턴스를 측정한다.In addition, the control unit of the present invention, if the insertion amount of the probe pin is less than the first set amount, the capacitance is measured for each set section, and if the insertion amount of the probe pin is greater than or equal to the first set amount, inserting the probe pin by a set depth Measure capacitance.
또한, 본 발명의 상기 제어부는, 상기 검침핀의 삽입량이 제 2 설정량 이상이고, 상기 검침핀의 삽입량이 제 2 설정량 이상이 된 시점에 측정된 커패시턴스와 해당 백드릴의 해당 삽입 위치에서의 기 저장된 캐패시턴스 표준값의 차이가 설정 비율 이하이면 백드릴 양호로 판별한다.In addition, the control unit of the present invention, when the insertion amount of the probe pin is more than the second set amount, the insertion amount of the probe pin is greater than the second set amount and the capacitance measured at the insertion position of the corresponding back drill If the difference between the pre-stored capacitance standard value is equal to or less than the set ratio, it is determined as a good back drill.
또한, 본 발명의 상기 검침 장치는, 기판을 촬영하는 카메라가 더 구비되고,In addition, the meter reading device of the present invention is further provided with a camera for photographing the substrate,
상기 제어부는, 상기 카메라로부터 촬영된 영상을 입력받아 백드릴의 위치를 특정하며, 특정된 백드릴의 위치와 기 저장된 백드릴의 위치 차이를 이용하여 검침핀의 백드릴 검사를 위한 삽입 위치를 보정한다.The control unit receives the image photographed from the camera, specifies the position of the back drill, and corrects the insertion position for inspecting the back drill of the probe pin using the difference between the specified position of the back drill and the position of the previously stored back drill. do.
또한, 본 발명의 상기 제어부는, 복수의 설정 위치에 형성된 정렬홈에 상기 검침핀을 삽입하고, 상기 검침핀이 삽입된 삽입량으로서 상기 기판의 정렬 위치를 측정하며, 측정된 상기 기판의 정렬 위치를 이용하여 검침핀의 백드릴 검사를 위한 삽입 위치를 보정한다.In addition, the control unit of the present invention, inserting the metering pin into the alignment grooves formed at a plurality of setting positions, measuring the alignment position of the substrate as the insertion amount of the metering pin, and measuring the alignment position of the substrate Use to correct the insertion position for the inspection of the back drill of the probe pin.
또한, 본 발명의 상기 정렬홈은 역원추형으로 형성되고, 상기 제어부는, 상기 검침핀의 삽입시에 일 정렬홈에 대하여 설정 거리 이내에서 재삽입을 실시하고, 최초 삽입시의 삽입량 대비 재삽입시에 상기 검침핀이 삽입된 삽입량의 차이를 이용하여 기판의 정렬 위치를 측정한다.In addition, the alignment groove of the present invention is formed in an inverted cone, and the control unit re-inserts within a set distance for one alignment groove when the metering pin is inserted, and reinserts the insertion amount compared to the initial insertion amount. At the time, the alignment position of the substrate is measured using the difference in the amount of insertion of the probe pin.
또한, 본 발명의 상기 제어부는, 상기 기판의 복수의 설정 위치에 상기 검침핀을 접촉하고, 상기 검침핀이 상기 기판에 접촉된 때의 삽입량으로서 상기 기판의 복수 지점에서의 기준 높이를 각각 보정한다.In addition, the control unit of the present invention contacts the metering pins at a plurality of set positions on the substrate, and corrects a reference height at a plurality of points on the substrate as an insertion amount when the metering pin contacts the substrate, respectively. do.
또한, 본 발명은, 상기 기판의 하부에서 상기 기판에 밀착되되, 각각의 상기 스루홀과 접촉되어 전기적으로 도통되는 복수의 접촉 돌기와, 상기 접촉 돌기들과 전기적으로 도통되는 접촉 네트를 포함하는 기준 보드;를 포함하되, 상기 기준핀이 상기 접촉 네트와 접촉된다.In addition, the present invention, the reference board comprising a contact net that is in close contact with the substrate at the bottom of the substrate, is in contact with each of the through-holes and is electrically connected to each other, and a contact net that is electrically connected to the contact protrusions. Including, but, the reference pin is in contact with the contact net.
본 발명은, 검침핀을 백드릴의 내측으로 삽입할 때 커패시턴스를 측정하는 것으로 간단히 백드릴의 오가공 여부를 판별할 수 있는 효과가 있다.The present invention has an effect capable of determining whether or not the back drill is mishandled by simply measuring the capacitance when the probe pin is inserted into the back drill.
또한, 본 발명은, 검침핀의 삽입량별로 커패시턴스를 측정하고, 이를 기 저장된 삽입량별 커패시턴스 표준값과 비교함으로써, 백드릴 오가공 여부의 판별 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention, by measuring the capacitance for each insertion amount of the metering pin, and comparing it with the standard value of capacitance for each insertion amount previously stored, there is an effect that can improve the accuracy of discrimination whether or not the back drill.
또한, 본 발명은, 백드릴 검사시에 검침핀이 비접촉되므로, 기판의 손상을 최소화하면서도 백드릴 오가공 여부를 검사할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention, since the probe pin is non-contact during the back drill inspection, there is an effect that can be inspected whether or not the back drill is processed while minimizing damage to the substrate.
또한, 본 발명은, 기판의 정렬 위치를 측정하여 검침핀의 삽입 위치를 보정함으로써, 백드릴의 커패시턴스 측정 오류를 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of minimizing the capacitance measurement error of the back drill by measuring the alignment position of the substrate and correcting the insertion position of the probe pin.
또한, 본 발명은, 기판의 들뜸이나 휘어짐을 측정하여 검침핀의 삽입량을 보정함으로써, 백드릴의 커패시턴스 측정 오류를 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of minimizing the capacitance measurement error of the back drill by correcting the insertion amount of the probe pin by measuring the lifting or bending of the substrate.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 기판 검사 시스템의 검사 과정을 도시한 단면 사시도.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 기판 검사 시스템의 검침 장치의 측면도 및 정면도.
도 3 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 검사 시스템의 검사 과정을 도시한 단면 분리 사시도.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 기판 검사 시스템의 검사 과정을 도시한 요부 단면도.
도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 기판 검사 시스템의 불량 예시도.
도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 기판 검사 시스템의 불량 판정 순서도.
도 7 은 도 6 의 설정값을 도시한 요부 단면도.1 is a cross-sectional perspective view showing an inspection process of a substrate inspection system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a side view and a front view of the meter reading device of the substrate inspection system according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded cross-sectional perspective view showing an inspection process of a substrate inspection system according to another embodiment of the present invention.
4 is a sectional view of main parts illustrating an inspection process of a substrate inspection system according to an embodiment of the present invention;
5 is an exemplary illustration of a defect in a substrate inspection system according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart of a defect determination of a substrate inspection system according to an embodiment of the present invention.
Fig. 7 is a sectional view of main parts showing a set value in Fig. 6;
이하에서, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은, 도 1 내지 도 7 에 도시된 바와 같이, 기판(100)에 대하여 평행하게 이동이 가능하고 기판(100)에 수직하게 검침핀(210)을 이동시킬 수 있도록 구성되어서 검침핀(210)이 기판(100)의 복수 위치에 형성된 백드릴(110)에 설정된 순서대로 삽입 가능하게 구성되는 검침 장치(200)와, 기판(100)의 검침 장치(200)의 반대면에서 스루홀(120)에 전기적으로 연결되는 기준핀(310)과, 검침 장치(200) 및 기준핀(310)과 전기적으로 연결되고, 검침핀(210)이 백드릴(110)에 삽입될 때 커패시턴스를 측정하며, 측정된 커패시턴스와 해당 백드릴(110)의 기 저장된 커패시턴스 표준값의 차이가 설정 비율을 초과하면 백드릴(110) 오가공으로 판별하는 제어부(미도시)를 포함하여 구성된다.The present invention, as shown in Figures 1 to 7, it is possible to move parallel to the
검침 장치(200)는, 기판(100)의 백드릴(110)에 검침핀(210)을 삽입하는 역할을 하며, 이를 위하여 기판(100)에 대하여 평행하게 이동이 가능하도록 구성되고, 또한, 검침핀(210)이 기판(100)에 수직하게 이동될 수 있도록 구성된다.The
검침 장치(200)는 우선 기판(100)에 대하여 평행하게 이동 가능해야 한다. 이를 위하여 검침 장치(200)는 기판(100)에 평행한 X축과 Y축으로 각각 이동되며, X축과 Y축 이동의 조합으로 기판(100)의 전 면적에 걸쳐 기판(100)과 마주보는 형태를 가질 수 있게 된다. 이때, 검침 장치(200)의 X축과 Y축의 이동은 LM가이드를 이용하거나, 랙 앤 피니언 방식을 활용하거나, 스크류와 모터를 이용하거나, 체인 또는 벨트 등을 이용한 방식 등 제어부의 제어에 의해 X축 및 Y축으로 정확한 거리의 이동이 가능한 형태이면 어느 형태든 무관하다.The
검침 장치(200)에는 검침핀(210)이 이동 가능하게 장착된다. 검침핀(210)은 검침 장치(200)로부터 기판(100) 방향으로, 즉, 기판(100)에 수직하게 이동되며, 검침핀(210)의 왕복 운동은 실린더, 솔레노이드, 모터 등 제어부의 제어에 의해 이동 거리의 정확한 제어가 가능한 형태이면 어느 형태든 무관하다. 또한, 검침 장치(200)에는 검침 핀이 이동된 거리, 즉, 삽입량을 측정하기 위한 삽입량 측정부(미도시)가 구비된다. 삽입량 측정부는 별도의 센서를 이용하여 검침핀(210)의 삽입량을 측정할수도 있으며, 또는, 검침핀(210)의 이동을 위한 솔레노이드, 모터 등에 내장된 엔코더 형태일 수 있으며, 다른 한편으로는 어느 물리적 구성이 아닌 검침핀(210)의 이동을 위한 제어부의 제어량이 그 대상이 될 수 있다. 즉, 검침핀(210)의 삽입량을 수치로 도출할 수 있는 것이면 어느 것이든 가능하다.The
한편, 검침 장치(200)에는 카메라(미도시)가 구비될 수 있다. 카메라는 통상의 CCD 센서를 이용한 카메라일 수 있으며, 카메라로부터 촬영된 영상은 제어부에 전송되어 기판(100)의 정렬 위치를 측정하는데 활용된다.On the other hand, the
기준핀(310)은, 기판(100)의 스루홀(120)과 전기적으로 도통되어 검침핀(210)이 기판(100)의 백드릴(110)에 삽입될 때 커패시턴스가 측정될 수 있도록 하는 역할을 한다. 이를 위하여 기준핀(310)은 기판(100)을 기준으로 검침 장치(200)의 반대면 방향에 구비된다.The
기준핀(310)은 검침핀(210)이 삽입되는 백드릴(110)에 연결된 스루홀(120)에 접촉되는데, 이를 위하여 검침 장치(200)와 마찬가지로 기판(100)의 반대면 방향에서 기판(100)과 평행하게 이동되는 기준 장치(미도시)에 장착될 수 있다. 기준 장치는 기판(100)을 기준으로 검침 장치(200)의 반대면 방향에서 기판(100)에 평행한 X축과 Y축으로 각각 이동되며, X축과 Y축 이동의 조합으로 기판(100)의 전 면적에 걸쳐 기판(100)과 마주보는 형태를 가질 수 있게 된다. 이때, 기준 장치의 X축과 Y축의 이동은 LM가이드를 이용하거나, 랙 앤 피니언 방식을 활용하거나, 스크류와 모터를 이용하거나, 체인 또는 벨트 등을 이용한 방식 등 제어부의 제어에 의해 X축 및 Y축으로 정확한 거리의 이동이 가능한 형태이면 어느 형태든 무관하다.The
기준 장치에는 기준핀(310)이 이동 가능하게 장착된다. 기준핀(310)은 기준 장치로부터 기판(100) 방향으로, 즉, 기판(100)에 수직하게 이동되며, 기준핀(310)의 왕복 운동은 실린더, 솔레노이드, 모터 등 제어부의 제어에 의해 이동 거리의 정확한 제어가 가능한 형태이면 어느 형태든 무관하다.A
이때, 기준핀(310)은 굳이 스루홀(120)에 직접 접촉되지 않아도 스루홀(120)과 전기적으로 도통된 별도의 접촉점(121)에 접촉될수도 있다.At this time, the
그러나, 기판(100)의 일측 방향에서 검침핀(210)을 백드릴(110)에 삽입할 때, 기판(100)의 타측 방향에서 기준핀(310)이 기판(100)에 접촉되는 방식은 물론 가능하나 자칫 기판(100)이 기준핀(310)에 의해 가압되어 일측 방향으로 밀리거나 휘어질 가능성이 있다. 이러한 경우 검침핀(210)의 삽입량의 측정에 오류가 발생할 수 있으므로, 이러한 문제를 해결하기 위하여 기준 보드가 더 구비될 수 있다.However, when the
기준 보드는 도 3 에 도시된 바와 같이, 기판(100)의 하부에서 기판(100)에 밀착되되, 기판(100)에 형성된 각각의 스루홀(120)과 접촉되어 전기적으로 도통되는 복수의 접촉 돌기와, 접촉 돌기들과 전기적으로 도통되는 접촉 네트를 포함하여 구성된다. 그리고 이러한 접촉 네트에 기준핀(310)이 접촉되도록 구성된다.As shown in FIG. 3, the reference board is in close contact with the
이러한 기준 보드가 구성되는 경우에는 기준핀(310)이 접촉 네트의 어느 한 부분에만 접촉되어도 보드의 모든 스루홀(120)과 전기적으로 도통될 수 있으므로, 기준핀(310)의 접촉에 의해 기판(100)이 휘어지거나 밀리지 않는 장점을 갖게 된다.In the case where such a reference board is configured, even if the
제어부는, 검침핀(210)이 백드릴(110)에 삽입될 때 검침핀(210)과 스루홀(120) 사이의 커패시턴스를 측정함으로써 백드릴(110)의 오가공 여부를 판별하는 역할을 한다. 이를 위하여 제어부는 검침핀(210) 및 기준핀(310)과 전기적으로 연결된다.The control unit serves to determine whether or not the
제어부에는 검사할 기판(100)에 따라 백드릴(110) 및 스루홀(120)의 위치가 기 저장되어 있다. 그리고, 제어부에는 검사할 기판(100)의 각 백드릴(110)마다 커패시턴스의 표준값이 각 백드릴(110) 위치에 매칭되어 저장된다. 커패시턴스 표준값은 정밀하게 검사하여 양품으로 판정된 표준 기판(100)에 검침핀(210)을 삽입해가면서 커패시턴스를 측정함으로써 결정된다. 이때의 커패시턴스 표준값은 검침핀(210)의 삽입량별로 측정되어 저장되는 것이 바람직하다.In the control unit, the positions of the
한편, 커패시턴스 표준값은 표준 기판(100)을 측정함으로써 결정될수도 있으나, 다른 한편으로는 제작된 기판(100)을 검사하면서 각 백드릴(110)마다 오차 범위 이내의 값을 갖는 커패시턴스의 평균값을 표준값으로 지정할 수도 있다. 즉, 1번 기판(100)부터 10번 기판(100)까지 1번 백드릴(110)의 제 1 높이에 대한 커패시턴스 평균값이 500uF이고, 11번 기판(100)의 1번 백드릴(110)의 제 1 높이에 대한 커패시턴스가 1200uF이며, 12번 기판(100)의 1번 백드릴(110)의 제 1 높이에 대한 커패시턴스가 510uF인 경우, 11번 기판은 1번 백드릴 오가공으로 판별하며, 12번 기판까지의 1번 백드릴(110)의 제 1 높이에 대한 커패시턴스 표준값은 500.9uF이 되는 것이다. 이런 방식으로 커패시턴스 표준값이 능동적으로 가변되도록 구성될 수도 있는 것이다.On the other hand, the standard value of capacitance may be determined by measuring the
커패시턴스 표준값이 결정되면, 기판(100)을 검사대에 장착한다. 이후 제어부는 기판(100)의 정렬 위치를 측정한다. 기판(100)이 검사대에 장착되는 간극 오차에 비해 백드릴(110)은 매우 작은 크기이므로 기판(100)이 검사대의 정확히 어느 위치에 장착되었는지를 측정하여 백드릴(110) 및 스루홀(120)이 표준값으로부터 얼마나 어긋나있는지를 계산하고, 계산 결과에 따라 검침핀(210)의 백드릴(110) 검사를 위한 삽입 위치를 보정하게 된다. 또한, 필요한 경우 기준핀(310)이 스루홀(120) 또는 접촉점(121)에 접촉되기 위한 기준핀(310)의 접촉 위치를 보정하게 된다.When the capacitance standard value is determined, the
이러한 기판(100)의 정렬 위치 측정은 크게 두 가지 방법으로 구성된다. 첫째로 카메라를 이용한 방법이 그것이다. 제어부는 카메라를 구동하여 카메라로부터 촬영된 영상을 전송받는다. 그리고, 커패시턴스 표준값의 측정시에 장착된 기판(100)을 촬영한 영상과 현재 촬영한 영상을 비교하거나, 또는, 현재 촬영된 영상으로부터 백드릴(110)의 위치를 특정하며, 특정된 백드릴(110)의 위치와 기 저장된 표준값의 백드릴(110)의 위치 차이를 이용하여 현재 기판(100)의 정렬 상태를 계산한다. 그리고, 이 차이를 이용하여 검침핀(210)의 백드릴(110) 검사를 위한 삽입 위치를 보정한다.The alignment position measurement of the
두번째의 경우에는 기판(100)에 정렬 위치 계산을 위한 정렬홈이 형성된다. 정렬홈은 역원추형으로 기판(100)의 일측면, 즉, 검침 장치(200) 방향의 면으로부터 반대면 방향으로 인입 형성된다. 제어부는 검침 장치(200)를 이동시켜 검침핀(210)이 정렬홈에 삽입되도록 한다. 이후 검침핀(210)이 정렬홈에 접촉되면 제어부는 검침핀(210)이 삽입된 삽입량으로서 기판(100)의 정렬 위치를 측정하며, 측정된 기판(100)의 정렬 위치 정보를 이용하여 검침핀(210)의 백드릴(110) 검사를 위한 삽입 위치를 보정한다. 그러나, 이 경우, 정렬홈이 역원추형으로 형성되었기 때문에, 검침핀(210)이 동일한 삽입량을 갖는 위치가 정렬홈의 중심을 기준으로 동심을 형성한다. 따라서, 기판(100)의 정확한 정렬 위치를 파악하기 위해서는 동일한 정렬홈 내에서 검침핀(210)을 서로 다른 두 지점에 삽입하여 기판(100)이 어느 방향으로 치우쳐있는지를 확인해야 한다. 즉, 일 정렬홈에 대하여 설정 거리 이내에서 검침핀(210)을 재삽입하고, 최초 삽입시의 삽입량 대비 재삽입시에 검침핀(210)이 삽입된 삽입량의 차이를 이용하여 기판(100)의 정렬 위치를 측정하는 것이다. 그러나, 이 방법으로는 기판(100)의 어느 한 방향으로의 치우침만을 측정할 수 있으므로, 기판(100)의 적어도 서로 다른 두 지점에 위치한 정렬홈에 대하여 검침핀(210)을 재삽입할 때, 재삽입하는 검침핀(210)의 이동 방향이 서로 교차하는 방향으로 이동되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 1번 위치의 정렬홈에 검침핀(210)을 재삽입할 때 최초 삽입 위치로부터 X축 방향으로 검침핀(210)을 이동시켰다면, 2번 위치의 정렬홈에 검침핀(210)을 재삽입할 때에는 최초 삽입 위치로부터 Y축 방향으로 검침핀(210)을 이동시켜야만 기판(100)의 정렬 위치를 정확히 측정할 수 있게 되는 것이다.In the second case, alignment grooves for calculating alignment positions are formed on the
한편, 또 다른 방법으로서, 기판(100)이 제대로 정렬되었는지 여부를 확인하기 위한 정렬홀(미도시)이 기판(100)을 관통하여 형성될 수도 있다. 이 경우 제어부는, 검침 장치(200)를 이동시켜 검침핀(210)을 정렬홀에 삽입시키고, 검침핀(210)이 설정량 이상 삽입된 것이 확인되면, 기판이 제대로 정렬되었음을 판별하도록 구성된다. 정렬홀은 기판의 최소 1개소 이상에 형성되며, 만일 검침핀(210)이 정렬홀에 삽입되지 않고 기판(100)에 접촉되는 경우, 제어부는 기판(100)이 오정렬된 것으로 판별하여 기판(100)의 재정렬을 요구하는 알람을 발생시킬 수 있다.Meanwhile, as another method, an alignment hole (not shown) for checking whether the
그리고, 제어부는 기판(100)의 평면 정렬 위치 뿐만 아니라, 기판(100)의 휘어짐, 뒤틀림 등에 의한 높이 정보도 보정할 필요가 있다. 본 발명은 검침핀(210)의 삽입량에 따른 커패시턴스의 값으로서 백드릴(110)의 양불 여부를 판별하기 때문에, 검사대에 기판(100)을 세트하였을 때 기판(100)의 높이가 일정하지 않은 경우 정상적인 백드릴(110)도 오가공으로 판정될 우려가 있다. 따라서, 제어부는 기판(100)의 복수의 설정 위치에 검침핀(210)을 접촉하고, 검침핀(210)이 기판(100)에 접촉된 때의 삽입량으로서 기판(100)의 복수 지점에서의 기준 높이를 각각 보정하게 된다. 즉, 표준값 생성을 위한 표준 기판(100)의 세트시에 비해 현재 세트된 기판(100)이 어느 위치에서 높이 차이를 갖는 경우 해당 높이만큼을 커패시턴스 비교를 위한 삽입량에 가감하여 적용하게 되는 것이다.In addition, the control unit needs to correct not only the planar alignment position of the
제어부는 기판(100)의 정렬 상태 측정이 완료되면, 백드릴(110) 양불 여부 검사를 진행한다. 우선 제어부는 기준핀(310)을 기준 보드의 접촉 네트와 접촉시키거나, 또는 기준 장치를 이동 및 구동시켜 검사가 진행될 백드릴(110)의 타측에 형성된 스루홀(120) 또는 접촉점(121)에 기준핀(310)을 접촉시킨다. 이와 동시에 제어부는 검침 장치(200)를 이동 및 구동시켜 검사가 진행될 백드릴(110)의 내측으로 검침핀(210)을 삽입시키며 커패시턴스를 측정한다. 그리고, 측정된 커패시턴스와 해당 백드릴(110)의 기 저장된 커패시턴스 표준값의 차이가 설정 비율을 초과하면 백드릴(110) 오가공으로 판별한다.When the alignment state measurement of the
그러나, 흔치 않은 경우에 검침핀(210)을 삽입 허용 한계치인 제 2 설정량만큼 삽입시킨 후에 커패시턴스를 측정한 경우, 오가공인 백드릴(110)임에도 커패시턴스 표준값과의 차이가 설정 비율 이하로 측정될 수 있다. 이는 오가공된 백드릴(110)의 잔류 금속면과 검침핀(210)이 이루는 거리에 의해 생성된 커패시턴스가 절묘하게 검침핀(210)과 스루홀(120)의 거리에 의해 생성된 커패시턴스와 일치되는 경우에 발생되며, 따라서, 복수의 깊이에서 커패시턴스를 측정해야할 필요가 있다.However, in rare cases, when the capacitance is measured after inserting the
이를 위하여 제어부는, 검침핀(210)의 삽입량이 제 1 설정량 미만이면 설정 구간마다 커패시턴스를 측정하고, 검침핀(210)의 삽입량이 제 1 설정량 이상이면 설정 깊이만큼 검침핀(210)을 계속 삽입하면서 커패시턴스를 측정한다. 그리고, 삽입량 측정부에서 측정된 삽입량에 해당 삽입 위치에서 측정된 커패시턴스를 매칭하고, 삽입량에 매칭된 커패시턴스와 해당 백드릴(110)의 해당 삽입 위치에서의 기 저장된 커패시턴스 표준값의 차이가 설정 비율을 초과하면 오가공으로 판별한다.To this end, if the insertion amount of the
이후 제어부는, 설정 깊이만큼 검침핀(210)을 계속 삽입하며 커패시턴스를 측정하던 도중, 검침핀(210)의 삽입량이 제 2 설정량 이상이 된 시점에 측정된 커패시턴스와 해당 백드릴(110)의 해당 삽입 위치에서의 기 저장된 커패시턴스 표준값의 차이가 설정 비율 이하이면 백드릴(110) 가공 양호로 판별하고 해당 백드릴(110)에서의 검사를 종료한다. 이때, 제 2 설정량은 백드릴(110) 전체 깊이의 90%인 것이 바람직하나, 스루홀(120)을 침범하지 않는 범위 내에서 적절히 가변될 수 있으며, 이를 한정하는 것은 아니다.Subsequently, while measuring the capacitance by continuously inserting the
즉, 하나의 백드릴(110)에 대하여 여러 삽입 위치에서 커패시턴스를 측정하고, 검침핀(210)의 삽입 허용 한계치인 제 2 설정량에 이르도록 커패시턴스 측정값이 커패시턴스 표준값과 설정 비율 이내의 차이를 보인다면 해당 백드릴(110)은 양호하게 가공된 것으로 판별하는 것이다. 이를 통해 백드릴(110) 표면의 금속 잔유물 여부도 정확하게 판별할 수 있게 된다.That is, the capacitance is measured at multiple insertion positions for one
도 5 에는 기판의 오가공 형태가 도시되어 있다. 도 5 A는 백드릴(110)의 중심점이 스루홀(120)과 일치하지 않는 중심 어긋남 오가공 형태, 도 5 B는 백드릴(110)이 사선으로 가공된 사선 오가공 형태, 도 5 C 및 도 5 D는 백드릴(110)의 높이가 잘못 가공된 깊이 오가공 형태를 각각 나타낸다.5 shows the erroneous form of the substrate. 5A is a center misalignment erroneous form in which the center point of the
이러한 도 5 의 예시로 나타난 모든 오가공의 형태에 대하여 본 발명은 검침핀(210)이 삽입되는 깊이별로 커패시턴스를 측정하고 이를 커패시턴스 표준값과 비교하기 때문에, 예시된 모든 오가공의 형태를 판별할 수 있게 된다.For all types of machining shown in the example of FIG. 5, the present invention measures the capacitance for each depth at which the
상술한 구성으로 이루어진 본 발명은, 검침핀(210)을 백드릴(110)의 내측으로 삽입할 때 커패시턴스를 측정하는 것으로 간단히 백드릴(110)의 오가공 여부를 판별할 수 있는 효과가 있다.The present invention made of the above-described configuration, by measuring the capacitance when inserting the
또한, 본 발명은, 검침핀(210)의 삽입량별로 커패시턴스를 측정하고, 이를 기 저장된 삽입량별 커패시턴스 표준값과 비교함으로써, 백드릴(110) 오가공 여부의 판별 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention, by measuring the capacitance for each insertion amount of the
또한, 본 발명은, 백드릴(110) 검사시에 검침핀(210)이 비접촉되므로, 기판(100)의 손상을 최소화하면서도 백드릴(110) 오가공 여부를 검사할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, since the
또한, 본 발명은, 기판(100)의 정렬 위치를 측정하여 검침핀(210)의 삽입 위치를 보정함으로써, 백드릴(110)의 커패시턴스 측정 오류를 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of minimizing the capacitance measurement error of the
또한, 본 발명은, 기판(100)의 들뜸이나 휘어짐을 측정하여 검침핀(210)의 삽입량을 보정함으로써, 백드릴(110)의 커패시턴스 측정 오류를 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of minimizing the capacitance measurement error of the
100 : 기판 110 : 백드릴
120 : 스루홀 121 : 접촉점
200 : 검침 장치 210 : 검침핀
310 : 기준핀100: substrate 110: back drill
120: through hole 121: contact point
200: meter reading device 210: meter reading pin
310: Reference pin
Claims (10)
상기 기판의 상기 검침 장치의 반대면에서 스루홀에 전기적으로 연결되는 기준핀;
상기 검침 장치 및 상기 기준핀과 전기적으로 연결되고, 상기 검침핀이 상기 백드릴에 삽입될 때 커패시턴스를 측정하며, 측정된 상기 커패시턴스와 해당 백드릴의 기 저장된 커패시턴스 표준값의 차이가 설정 비율을 초과하면 백드릴 오가공으로 판별하는 제어부;
상기 기준핀이 상기 기판의 타측 방향으로부터 상기 기판에 직접 접촉하여 상기 기판이 일측 방향으로 밀리거나 휘어지지 않도록 상기 기판의 하부에서 상기 기판에 밀착되되, 각각의 상기 스루홀과 접촉되어 전기적으로 도통되는 복수의 접촉 돌기와, 상기 접촉 돌기들과 전기적으로 도통되는 접촉 네트를 포함하는 기준 보드;를 포함하되, 상기 기준핀이 상기 접촉 네트와 접촉되며,
상기 검침 장치는, 상기 검침핀의 삽입량을 측정하는 삽입량 측정부가 구비되는 기판 검사 시스템.
A metering device configured to be movable in parallel to the substrate and configured to move the metering pin perpendicular to the substrate such that the metering pins can be inserted in the order set in the back drill formed at multiple locations on the substrate;
A reference pin electrically connected to a through hole on the opposite side of the meter reading device of the substrate;
When it is electrically connected to the metering device and the reference pin, the capacitance is measured when the metering pin is inserted into the back drill, and the difference between the measured capacitance and the standard value of pre-stored capacitance of the corresponding back drill exceeds a set ratio. A control unit discriminating by back-drilling;
The reference pin is in direct contact with the substrate from the other side of the substrate to be in close contact with the substrate from the bottom of the substrate so that the substrate is not pushed or bent in one direction, but is in electrical contact with each through hole. A reference board including a plurality of contact protrusions and a contact net electrically connected to the contact protrusions; including, wherein the reference pin is in contact with the contact net,
The inspection device is a substrate inspection system equipped with an insertion amount measuring unit for measuring the insertion amount of the meter pin.
상기 제어부는, 상기 삽입량 측정부에서 측정된 삽입량에 해당 삽입 위치에서 측정된 상기 커패시턴스를 매칭하고, 삽입량에 매칭된 커패시턴스와 해당 백드릴의 해당 삽입 위치에서의 기 저장된 커패시턴스 표준값의 차이가 설정 비율을 초과하면 백드릴 오가공으로 판별하는 기판 검사 시스템.
According to claim 1,
The control unit matches the capacitance measured at the insertion position with the insertion amount measured by the insertion amount measurement unit, and the difference between the capacitance matched with the insertion amount and the pre-stored capacitance standard value at the insertion location of the back drill When the set ratio is exceeded, the board inspection system determines by back-drilling.
상기 제어부는, 상기 검침핀의 삽입량이 제 1 설정량 미만이면 설정 구간마다 커패시턴스를 측정하고, 상기 검침핀의 삽입량이 제 1 설정량 이상이면 설정 깊이만큼 상기 검침핀을 삽입하면서 커패시턴스를 측정하는 기판 검사 시스템.
The method of claim 3,
The control unit measures the capacitance for each set section when the insertion amount of the metering pin is less than the first set amount, and when the insertion amount of the metering pin is greater than or equal to the first set amount, a substrate for measuring capacitance while inserting the metering pin by a predetermined depth Inspection system.
상기 제어부는, 상기 검침핀의 삽입량이 제 2 설정량 이상이고, 상기 검침핀의 삽입량이 제 2 설정량 이상이 된 시점에 측정된 커패시턴스와 해당 백드릴의 해당 삽입 위치에서의 기 저장된 캐패시턴스 표준값의 차이가 설정 비율 이하이면 백드릴 양호로 판별하는 기판 검사 시스템.
The method of claim 4,
The control unit may include the capacitance measured at the time when the insertion amount of the metering pin is greater than or equal to the second set amount, and the inserted amount of the metering pin is greater than or equal to the second set amount and the standard value of the pre-stored capacitance at the corresponding insertion position of the back drill. If the difference is less than or equal to the set ratio, the board inspection system determines that the back drill is good.
상기 검침 장치는, 기판을 촬영하는 카메라가 더 구비되고,
상기 제어부는, 상기 카메라로부터 촬영된 영상을 입력받아 백드릴의 위치를 특정하며, 특정된 백드릴의 위치와 기 저장된 백드릴의 위치 차이를 이용하여 검침핀의 백드릴 검사를 위한 삽입 위치를 보정하는 기판 검사 시스템.
The method of claim 5,
The reading device is further provided with a camera for photographing the substrate,
The control unit receives the image photographed from the camera, specifies the position of the back drill, and corrects the insertion position for inspecting the back drill of the probe pin using the difference between the specified position of the back drill and the position of the previously stored back drill. Substrate inspection system.
상기 제어부는, 복수의 설정 위치에 형성된 정렬홈에 상기 검침핀을 삽입하고, 상기 검침핀이 삽입된 삽입량으로서 상기 기판의 정렬 위치를 측정하며, 측정된 상기 기판의 정렬 위치를 이용하여 검침핀의 백드릴 검사를 위한 삽입 위치를 보정하는 기판 검사 시스템.
The method of claim 5,
The control unit inserts the metering pin into an alignment groove formed in a plurality of set positions, measures the alignment position of the substrate as the amount of insertion of the metering pin, and uses the measured alignment position of the substrate to read the metering pin. Board inspection system that corrects the insertion position for back drill inspection.
상기 정렬홈은 역원추형으로 형성되고,
상기 제어부는, 상기 검침핀의 삽입시에 일 정렬홈에 대하여 설정 거리 이내에서 재삽입을 실시하고, 최초 삽입시의 삽입량 대비 재삽입시에 상기 검침핀이 삽입된 삽입량의 차이를 이용하여 기판의 정렬 위치를 측정하는 기판 검사 시스템.
The method of claim 7,
The alignment groove is formed in an inverted cone,
The control unit re-inserts within one set distance of the alignment groove when the metering pin is inserted, and uses the difference in the amount of insertion of the metering pin inserted during re-insertion compared to the initial insertion amount. Substrate inspection system to measure the alignment position of the substrate.
상기 제어부는, 상기 기판의 복수의 설정 위치에 상기 검침핀을 접촉하고, 상기 검침핀이 상기 기판에 접촉된 때의 삽입량으로서 상기 기판의 복수 지점에서의 기준 높이를 각각 보정하는 기판 검사 시스템.
The method of any one of claims 6 or 8,
The control unit, the substrate inspection system for contacting the meter pins at a plurality of set positions on the substrate, respectively correcting the reference height at a plurality of points of the substrate as the insertion amount when the meter pins contact the substrate.
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- 2020-03-17 KR KR1020200032877A patent/KR102132860B1/en active IP Right Grant
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
N231 | Notification of change of applicant | ||
GRNT | Written decision to grant |