KR20000067032A - 인쇄회로기판의 오류 검사 장치 및 방법 - Google Patents

인쇄회로기판의 오류 검사 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인쇄회로기판의 검사장치에 관한 것으로, 인쇄회로기판 내의 단락, 개방 상태 및 절연 저항 상태를 검사할 수 있고, 또한 인쇄회로기판 내의 저저항 및 임피던스 값을 정확하게 측정하여 인쇄회로기판의 양/불량 상태를 검사할 수 있도록 한 것이다.
본 발명의 인쇄회로기판 검사 장치는 키보드 기능 및 디스플레이 기능을 갖는 터치 스크린 LCD 모니터와; 상기 터치 스크린 LCD 모니터부에서 입력된 데이터를 연산하여 배선의 단락 및 개방 상태를 판단하고, 인쇄회로기판 내의 저항 및 임피던스 값을 구하여 기준값과 비교한 후 인쇄회로기판의 양/불량 상태를 판단하여 상기 터치 스크린 LCD 모니터부에 디스플레이하여 주는 메인 컴퓨터와; 인쇄회로기판 내의 개방 및 단락 상태, 그리고 절연저항을 측정하여 측정된 값을 상기 메인 컴퓨터로 입력하는 입출력 인터페이스장치와; 인쇄회로기판 내의 저항 및 임피던스 값을 측정하기 위한 아날로그-디지탈 인터페이스장치를 포함하여 구성된 것이다.

Description

인쇄회로기판의 오류 검사 장치 및 방법 {Printed Circuit Board Test Apparatus and Method}
본 발명은 인쇄회로기판 (Printed Circuit Board; PCB)의 검사 장치에 관한 것으로, 특히 저저항 및 임피던스까지도 정밀하게 측정할 수 있는 인쇄회로기판 검사 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 인쇄회로기판에는 반도체 칩, 트랜지스터, 저항, 캐패시터 등을 연결하여 회로를 구성할 수 있도록 수많은 배선이 인쇄되어 있으며, 각 배선의 양끝 부분에는 상기의 소자들을 삽입할 수 있고 또한 기판의 층(layer)를 연결할 수 있는 홀(hole) 및 비아(via)들이 구성되어 있다.
이와 같은 인쇄회로기판의 배선들은 회로가 정확하게 동작하기 위해서는 서로 절연되어야 하며, 일정한 값 이하의 저항 및 임피던스 값을 갖어야 한다.
그러나, 회로를 인쇄회로기판에 인쇄하는 과정에서 배선들이 서로 단락되거나 또는 개방되는 경우가 발생하고, 또한 원하는 저항 및 임피던스 값 이상 또는 이하로 인쇄되는 경우가 발생할 수 있다.
따라서, 상기 소자들을 인쇄회로기판에 삽입하기 전에 배선이 인쇄된 인쇄회로기판을 검사하여 배선의 인쇄 상태를 검사한 후 상기 소자들을 삽입하여야 한다.
이와 같이 배선이 인쇄된 인쇄회로기판에 상기의 소자들을 삽입하여 정확한 회로 동작을 수행하기 위해서는 인쇄회로기판의 배선 상태를 검사하여야 하며, 현재 이를 검사하는 장비가 개발되어 사용되고 있다.
이와 같은 종래의 인쇄회로기판 검사장치는 인쇄회로기판에 인쇄된 배선의 단락 및 개방 상태, 그리고 절연 저항 상태의 양/불량만을 측정할 수 있도록 되어 있다.
그러나, 통신 장비 등을 포함한 정밀한 회로 동작을 요구하는 전자장체에 사용되는 인쇄회로기판은 임피던스 및 저항 값의 미세한 변화에 민감하게 신호 동작이 반응하기 때문에 인쇄회로기판 내의 임피던스 및 저항 값 등을 정확하게 조절하여야만 한다.
그러나, 종래의 인쇄회로기판 검사장치는 임피던스 및 미세한 저항 값의 변화를 검사할 수가 없으므로 인쇄회로기판의 양/불량을 정확하게 판단할 수가 없었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 임피던스 및 저 저항 값도 정확하게 측정할 수 있는 인쇄회로기판의 검사장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 검사장치 구성 블록도
도 2는 본 발명에 따른 인쇄회로기판 배선을 검사하는 방법을 설명하기 위한 설명도
도 3은 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 검사장치 동작 순서도
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
1 : 터치 스크린 LCD 모니터 2 : 메인 컴퓨터
3 : 보조기억부 4 : 입출력 모듈부
5 : 아날로그-디지탈 모듈부 6 : 아날로그-디지탈 제어부
7 : 입출력 제어부 8 : 전원공급부
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인쇄회로기판 검사장치는 키보드 기능 및 디스플레이 기능을 갖는 터치 스크린 LCD 모니터와; 상기 터치 스크린 LCD 모니터부에서 입력된 데이터를 연산하여 배선의 단락 및 개방 상태를 판단하고, 인쇄회로기판 내의 저항 및 임피던스 값을 구하여 기준값과 비교한 후 인쇄회로기판의 양/불량 상태를 판단하여 상기 터치 스크린 LCD 모니터부에 디스플레이하여 주는 메인 컴퓨터와; 인쇄회로기판 내의 개방 및 단락 상태, 그리고 절연저항을 측정하여 측정된 값을 상기 메인 컴퓨터로 입력하는 입출력 인터페이스장치와; 인쇄회로기판 내의 저항 및 임피던스 값을 측정하기 위한 아날로그-디지탈 인터페이스장치를 포함하여 구성됨에 그 특징이 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인쇄회로기판 검사장치의 방법은 자기진단을 실시하여 보정하는 단계와; 테스트 픽스처(test fixture)의 핀부터 모듈부까지의 저항을 측정하여 0 Ω으로 보상하는 단계와; 기준이 되는 데이터를 입력하여 저장시키는 단계와; 각 검사 모드에 맞는 전압 및 전류를 인쇄회로기판에 공급하여 인쇄회로기판에서 출력된 값을 연산 및 비교하여 인쇄회로기판 내의 개방 및 단락상태, 그리고 저항 및 임피던스를 측정하고, 양/불량을 판단하는 단계를 포함하여 구성됨에 그 특징이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 검사장치 구성 블록도를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 인쇄회로기판 배선을 검사하는 방법을 설명하기 위한 설명도를 도시한 것이며, 도 3은 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 검사장치 동작 순서도를 도시한 것이다.
본 발명의 인쇄회로기판 검사장치는, 도 1 과 같이, 검사 결과 현재의 동작 모드를 디스플레이하고, 각종 동작 모드 변경 및 원하는 데이터를 사용자가 선택할 수 있도록 한 터치 스크린 LCD 모니터(1)와; 상기 터치 스크린 모니터(1)에서 선택된 동작 모드 및 데이터에 따라 제어 신호를 출력하고, 외부에서 입력된 데이터를 분석하여 인쇄회로기판 내의 저 저항 및 임피던스를 기준 값과 비교하여 인쇄회로기판의 양/불량 상태를 판단하는 메인 컴퓨터(2)와; 상기 메인 컴퓨터(2)에서 인쇄회로기판의 양/불량 상태를 판단하는 데 필요한 기준 데이터를 저장하는 보조 기억부(3)와; 256 채널의 다중 채널을 갖고 인쇄회로기판의 단락, 개방 상태 및 절연 저항 상태 등을 측정하기 위한 입출력 모듈부(4)와; 256 채널의 다중 채널을 갖고 인쇄회로기판의 임피던스 및 저항 값을 측정하기 위한 아날로그-디지탈 모듈부(5)와; 상기 입출력 모듈부(4)를 제어하고, 상기 입출력 모듈부(4)에서 측정된 인쇄회로기판의 개방, 단락 및 절연 저항 상태 등을 상기 메인 컴퓨터(2)로 전송하기 위한 입출력 제어부(7)와; 상기 아날로그-디지탈 모듈부(5)를 제어하고, 상기 아날로그-디지털 모듈부(5)에서 측정된 인쇄회로기판의 임피던스 및 저항 값을 디지털 신호로 변환하여 상기 메인 컴퓨터(2)로 전송하기 위한 아날로그-디지털 제어부(6)와; 상기 각 부에 필요한 전원을 공급하는 전원공급부(8)를 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 인쇄회로기판의 검사장치의 동작은 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 인쇄회로기판의 배선을 검사흔 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
즉, ①-② 간은 배선이 개방된 상태이고, ②-③ 간의 배선은 단락된 상태이고, ⑤-⑥ 간의 배선은 정상이나, 배선 간의 저항의 기준값이 50 mΩ으로 설정된 경우를 나타낸 것이다.
이와 같이 각 배선의 상태 및 임피던스, 저 저항 값을 검사하는 동작을 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 인쇄회로기판 검사장치의 동작 순서도이다.
먼저, 본 발명의 인쇄회로기판 검사장치는 각각의 제품 별 전용 테스트 픽스처(test fixture)의 커넥터를 상기 아날로그-디지털 모듈부(5) 및 상기 입출력 모듈부(4)에 연결하고, 검사하고자 하는 동작 모드에 적합한 전압 및 전류를 인쇄회로기판의 배선에 공급하여 배선간의 전압 차를 상기 아날로그-디지털 제어부(6)에서 디지털 신호로 변환하여 상기 메인 컴퓨터(2)에 전송한다. 상기 메인 컴퓨터(2)는 상기 아날로그-디지털 제어부(6)를 통하여 입력된 데이터를 연산하여 값을 측정하고, 측정된 값을 상기 터치 스크린 LCD 모니터(1)에 디스플레이하며, 연산된 결과 값을 기준 값과 비교하여 인쇄회로기판의 양/불량을 판단한다.
도 3을 참조하여 본 발명의 인쇄회로기판 검사장치의 동작을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
전원이 인가되면 먼저 자체진단단계(15)를 실시한다. 상기 자체진단단계(15)에서는 상기 아날로그-디지털 모듈부(5), 상기 아날로그-디지털 제어부(6), 상기 입출력 모듈부(4) 및 상기 입출력 제어부(7)의 이상 유무를 검사하여, 만약 상기의 각 부분에서 이상이 있으면, 상기의 각 부분의 이상 상태를 수정한다.
상기 자체진단단계(15)에서 상기의 각 부분에 이상이 없으면 테스트 픽스처와 상기 아날로그-디지털 모듈부(5) 및 상기 입출력 모듈부(4)를 커넥터와 케이블로 연결한다(25). 그리고, 프레스 높이를 조절하여 테스트 픽스처의 핀에서 상기 아날로그-디지털 모듈부(5) 말단까지의 저항 값을 측정한다(35). 저항 값을 측정하여 테스트 픽스처의 핀에서 상기 아날로그-디지털 모듈부(5)까지의 저항 값이 0 Ω이 되도록 보상해 준다(45). 그리고, 상기 보조기억부(3)를 이용하여 실제 양품이 되는 조건들의 데이터 값과 허용 오차 범위 등 기준이 되는 데이터를 입력하여 상기 메인 컴퓨터(2)의 주기억장치에 인쇄회로기판의 배선 연결 상태를 저장한다(55). 다음으로, 상기 입출력 모듈부(4)에서 인쇄회로기판 내의 단락, 개방, 절연 저항 상태 등을 검사하고, 상기 아날로그-디지털 모듈부(5)에서 임피던스 및 저 저항 값을 측정한다(65).
인쇄회로기판 내의 배선의 단락 및 개방 상태의 검사는 상기 아날로그-디지털 모듈부(5)에서 10V의 전압, 100mA의 전류를 갖는 'high' 신호를 1번 인가하여, 상기 아날로그-디지털 모듈부(5)에 들어오는 신호를 선별하여 수행한다.
인쇄회로기판 내의 절연 저항 검사는 100V, 10mA의 'high' 신호를 각 연결도(net)의 가장 빠른 번호에서 나오면 나머지 아날로그-디지털 모듈부(5)에 수신되는 것을 가지고 상기 아날로그-디지털 모듈부(5)에서 상기 아날로그-디지털 제어부(6)에 보내면 그 신호를 디지털 값으로 변환하여 상기 메인 컴퓨터(2)에 전송한다. 상기 메인 컴퓨터(2)는 전송된 값을 연산하여 절연 저항값을 측정하고 이 결과를 상기 터치 스크린 LCD 모니터(1)에 디스플레이한다.
또한, 인쇄회로기판 내의 저 저항 검사는 5V, 500mA의 'high' 신호를 각 연결도(net)의 가장 빠른 번호에서 나머지 번호로 전류를 인가한다. 이러한 과정에서 발생되는 전압을 상기 아날로그-디지털 모듈부(5)를 거쳐 상기 아날로그-디지털 제어부(6)를 통해 디지털 신호로 변환하여 상기 메인 컴퓨터(2)로 전송한다. 상기 메인 컴퓨터(2)는 전송된 데이터를 연산하여 저항 값을 측정하고, 그 결과 값을 상기 터치 스크린 LCD 모니터(1)에 표시하며, 측정된 저항 값과 기준 값을 비교하여 그 결과를 표시하고, 인쇄회로기판의 양/불량을 판단한다.
또한, 인쇄회로기판 내의 임피던스 검사도 상기의 저 저항값 측정 방법과 동일하다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 인쇄회로기판 검사장치 및 방법에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 본 발명의 인쇄회로기판 검사장치 및 방법은 인쇄회로기판 내의 배선의 단락, 개방 상태 및 절연 저항을 검사할 수 있을 뿐만 아니라, 저 저항값 및 임피던스도 측정하여 인쇄회로기판의 양/불량을 판단할 수 있고, 측정된 정확한 값을 디스플레이할 수 있으므로, 인쇄회로기판의 정밀 검사를 수행할 수 있다.
또한, 배선의 저 저항값 및 임피던스를 정확하게 측정할 수 있으므로 배선 폭의 증감을 확인할 수 있고, 정밀성을 요구하는 전자장치의 인쇄회로기판을 검사할 수 있으므로 해서 정밀한 전자회로의 신뢰성을 높일 수 있다.

Claims (4)

  1. 키보드 기능 및 디스플레이 기능을 갖는 터치 스크린 LCD 모니터와;
    상기 터치 스크린 LCD 모니터부에서 입력된 데이터를 연산하여 배선의 단락 및 개방 상태를 판단하고, 인쇄회로기판 내의 저항 및 임피던스 값을 구하여 기준값과 비교한 후 인쇄회로기판의 양/불량 상태를 판단하여 상기 터치 스크린 LCD 모니터부에 디스플레이하여 주는 메인 컴퓨터와;
    인쇄회로기판 내의 개방 및 단락 상태, 그리고 절연저항을 측정하여 측정된 값을 상기 메인 컴퓨터로 입력하는 입출력 인터페이스장치와;
    인쇄회로기판 내의 저항 및 임피던스 값을 측정하기 위한 아날로그-디지탈 인터페이스장치를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 인쇄회로기판 자동 검사장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 입출력 인터페이스장치는 인쇄회로기판 내의 개방 및 단락 상태, 그리고 절연저항을 측정하는 입출력 모듈부와;
    상기 입출력 모듈부에서 측정된 인쇄회로기판 내의 개방 및 단락 상태, 그리고 절연저항 값을 입력받아 상기 메인 컴퓨터로 전송하고, 상기 입출력 모듈부를 제어하는 입출력 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 인쇄회로기판 검사장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 아날로그-디지탈 인터페이스장치는 인쇄회로기판 내의 저저항 및 임피던스 값을 측정하여 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지탈 모듈부와;
    상기 아날로그-디지탈 모듈부에서 측정되어 변환된 디지틸 신호를 상기 메인 컴퓨터로 전송하고, 상기 아날로그-디지탈 모듈부를 제어하는 아날로그-디지탈 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 인쇄회로기판 검사장치.
  4. 자기진단을 실시하여 보정하는 단계와;
    테스트 픽스처의 핀부터 모듈부까지의 저항을 측정하여 0 Ω으로 보상하는 단계와;
    기준이 되는 데이터를 입력하여 저장시키는 단계와;
    각 검사 모드에 맞는 전압 및 전류를 인쇄회로기판에 공급하여 인쇄회로기판에서 출력된 값을 연산 및 비교하여 인쇄회로기판 내의 개방 및 단락상태, 그리고 저항 및 임피던스를 측정하고, 양/불량을 판단하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 검사 방법.
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