KR20050115353A - 인쇄회로기판의 통전검사용 프로브장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 일반 전자부품을 실장하기 위해 제작되는 인쇄회로기판의 접점부에 대한 통전검사를 보다 효율적으로 정밀하게 수행할 수 있는 인쇄회로기판의 통전검사용 프로브장치에 관한 것이다.

본 발명은, 각종 전자부품이 실장되는 인쇄회로기판 상의 접점부에 대해 통전검사를 수행하기 위한 통상의 프로브장치에 있어서, 테이블 상에 설치되어 구동수단에 의해 회전하는 이송스크류를 따라 좌우방향으로 이동하는 베이스와, 이 베이스 상에서 전후방향으로 슬라이드 이동하도록 설치된 이송본체를 가지는 전후이동수단과, 상기 전후이동수단을 구성하는 이송본체의 전방에 장착되어 상하방향으로 승, 하강하는 이송브래킷을 구비하고 있는 상하이동수단과, 이 이송브래킷의 하부 선단에 장착되어 인쇄회로기판의 접점부에 탄력있게 접촉하도록 구성된 테스트핀으로 이루어져 있다.

Description

인쇄회로기판의 통전검사용 프로브장치{A probe apparatus of resistance inspection for printed circuit board}

본 발명은 인쇄회로기판의 통전검사용 프로브장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일반 전자부품을 실장하기 위해 제작되는 인쇄회로기판의 접점부에 대한 통전검사를 보다 효율적으로 정밀하게 수행할 수 있는 인쇄회로기판의 통전검사용 프로브장치에 관한 것이다.

일반적으로, 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)은 세탁기나 텔레비전 등의 가전제품은 물론 휴대폰을 포함한 생활용품, 또는 자동차, 인공위성 등과 같이 거의 모든 장비에서 기본이 되는 필수 부품 중의 하나이다.

이러한 인쇄회로기판은, 통상 페이퍼 페놀수지(paper phnol resin)나 글래스 에폭시수지(glass epoxy resin) 등의 재질로 이루어진 기판 상에 동박(銅薄)을 입히고 각종 회로를 인쇄한 후 나머지 부분을 에칭(etching) 등의 식각기술에 의해 제거하여 구성하게 되며, 이들 회로 상에 여러 전자부품들이 납땜되어 실장되는 것이다.

근래 들어, 인쇄회로기판을 구성하는 각종 전자부품의 집적도가 높아짐에 따라 그 패턴(pattern)이 상당히 미세화되어 매우 정교한 패턴의 인쇄공정이 요구되고 있으며, 그에 따른 불량률의 증가에 의해 인쇄회로기판에 대한 검사의 중요성이 부각되고 있다.

통상적으로, 인쇄회로기판의 각 접점부에 대한 통전검사를 행하기 위해서는 각종 테스트장비에 의해 인쇄회로기판의 각 접점부에 전기신호를 보내 전류의 통전상태를 확인하는 것에 의해 인쇄회로기판에 대한 이상유무를 판별할 수 있게 된다.

이와 같이, 인쇄회로기판 상의 접점부에 대한 통전검사와 관련된 출원으로서, 예를 들면 국내 등록특허 제0176627호 공보에 개시되어 있는 기술은, 프로브 어셈블리와, 이 프로브 어셈블리를 인쇄회로기판의 접점부에 대해 접근/이격되도록 직선운동을 행함과 동시에 경사각도를 조정하기 위한 제1구동모터 및 제2구동모터를 구비하고 있으며, 상기 프로브 어셈블리는 통전검사에 따른 신호를 검출하기 위한 프로브팁과, 이 프로브팁에 가해지는 접촉력을 측정하기 위한 힘센서와, 프로브팁의 위치를 측정하기 위한 위치센서와, 프로브팁의 위치를 조정하기 위한 위치조정수단을 포함하여 구성한 것이다.

이러한 구성을 가지는 경우, 인쇄회로기판의 납땜불량 및 프로브팁의 진동을 방지하여 안정된 통전검사를 행할 수 있는 동시에 접점부의 표면형상에 대해 대응할 수는 있으나, 상기 프로브 어셈블리의 직선운동이나 경사각도에 의해 검사범위가 제한될 수 밖에 없어 효율이 떨어지는 것이었다.

또한, 본 발명자가 앞서 제안한 국내 등록특허 제0262819호에 개시되어 있는 기술은, 전자석이 내장되어 있는 케이스의 전면에 슬라이드면을 형성함과 동시에 이 슬라이드면에는 영구자석이 설치되어 있는 슬라이더를 장착시킴으로써, 상기 전자석과 영구자석 간의 상호작용에 의해 슬라이더를 승, 하강시킬 수 있도록 구성하고, 상기 슬라이더의 하단에는 인쇄회로기판의 각 접점부에 접촉되는 테스트핀을 장착하여 통전검사를 행할 수 있도록 한 것이다.

이 기술의 경우, 테스트핀 구동유닛이 비교적 콤팩트하고 연속적으로 인접하여 설치할 수 있기 때문에 많은 수량의 인쇄회로기판을 신속하게 검사할 수 있어 시간을 단축할 수는 있으나, 각 테스트핀의 좌표이동이 이송장치에 의해서만 가능하여 검사가 요구되는 인쇄회로기판의 접점부마다 테스트핀 구동유닛을 구동시키기 위한 이송장치를 필요로 한다는 문제가 있는 것이었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제들을 감안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은, 기준 데이터에 의거하여 테이블 상에서 좌우방향으로 이동하는 베이스에 전후 및 상하방향으로 이동할 수 있는 수단을 각각 부설하여 동작되도록 함으로써, 각 좌표 상에서 신속하고 정확하게 설정된 위치로 이동하면서 각 접점부에 대한 통전여부를 검사할 수 있는 인쇄회로기판의 통전검사용 프로브장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은, 각종 전자부품이 실장되는 인쇄회로기판 상의 접점부에 대해 통전검사를 수행하기 위한 통상의 프로브장치에 있어서, 테이블 상에 설치되어 구동수단에 의해 회전하는 이송스크류를 따라 좌우방향으로 이동하는 베이스와, 이 베이스 상에서 전후방향으로 슬라이드 이동하도록 설치된 이송본체를 가지는 전후이동수단과, 상기 전후이동수단을 구성하는 이송본체의 전방에 장착되어 상하방향으로 승, 하강하는 이송브래킷을 구비하고 있는 상하이동수단과. 이 이송브래킷의 하부 선단에 장착되어 인쇄회로기판의 접점부에 탄력있게 접촉하도록 구성된 테스트핀으로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 베이스의 저면에는 가이드편이 장착되어 있고, 이 가이드편은 테이블 상의 이송스크류에 부설되어 있는 가이드레일에 결합되어 있다.

또, 상기 전후이동수단은 베이스의 일측에 설치되어 있는 구동모터에 의해 정, 역방향으로 회전하는 나사축을 가지며, 이 나사축에 이송본체가 연결되어 가이드 상에서 슬라이드 이동되도록 구성되어 있고, 상기 나사축은 구동모터의 회전축에 커플링 및 하우징을 개재하여 연결된다.

상기 이송본체의 일측 전방에는 촬상수단이 구비되어 인쇄회로기판의 통전위치를 설정할 수 있도록 되어 있고, 이 촬상수단은 이송본체에 형성된 브래킷 상에 착탈 가능하도록 설치되는 몸체를 가짐과 동시에 이 몸체 내에 카메라가 내장되어 구성된다.

또한, 상기 상하이동수단은 이송본체의 후방에 장착되어 있는 구동모터에 연동수단을 개재하여 상하방향으로 슬라이드 이동하는 이송브래킷으로 이루어져 있다.

상기 연동수단은 이송본체의 측면에 장착되어 구동모터로서 타이밍벨트를 개재하여 회전하는 구동풀리 및 종동풀리를 구비하고 있으며, 상기 타이밍벨트는 이송브래킷에 형성된 체결브래킷에 고정되어 있고, 상기 타이밍벨트는 구동풀리 및 종동풀리 사이에 설치된 한쌍의 보조풀리에 의해 직각으로 방향이 전환된 상태에서 작동하도록 구성되어 있다.

상기 이송브래킷은 그 상단에 장착된 고정볼트가 이송본체에 형성된 가이드바에 접속되어 있고, 상기 이송브래킷의 중단에는 통전홀이 형성되어 이송본체에 부설되어 있는 기판으로 배선이 이루어지도록 되어 있다.

상기 테스트핀은 이송브래킷의 하부 선단에 장착되는 몸체를 개재하여 탄력있게 장착됨과 동시에 이송브래킷에 대해 40°∼50°의 각도를 이루도록 설치되어 있으며, 상기 테스트핀은 몸체 일측에 장착되어 있는 기판을 개재하여 이송브래킷에 부설된 기판과 회로적으로 연결되어 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 통전검사용 프로브장치를 설명하기 위한 도면으로서, 본 발명의 구성요소는 크게 테이블(10) 상에서 좌우방향으로 이동하는 베이스(20)와, 이 베이스(20)에 장착되어 전후방향으로 이동하는 이송본체(30)와, 이 이송본체(30)의 전방에 부설되어 상하방향으로 승, 하강하는 이송브래킷(40)과, 이 이송브래킷(40)의 하부 선단에 장착되어 있는 테스트핀(50)으로 구성되어 있다.

상기 구성요소들로 이루어진 프로브장치는 기본적으로 하나의 테이블(10) 상에 2조 한쌍으로 이루어져 구성되는 것이며, 통전검사를 위해 공급되는 인쇄회로기판(11)을 사이에 두고 각각 양쪽에 위치하도록 배치하여 구성할 수 있다.

상기 베이스(20)는 테이블(10)의 일측에 설치되어 있는 구동모터(12)에 의해 회전하는 이송스크류(13)를 따라 좌우방향으로 이동하며, 이 베이스(20)의 저면 양측에는 가이드편(21a,21b)이 장착되어 테이블(10) 상의 이송스크류(13) 양측에 부설되어 있는 가이드레일(14a,14b)에 결합되어 있다.

또한, 상기 베이스(20)의 상측에 형성된 가이드(22) 상에는 이송본체(30)가 슬라이드 이동이 가능하도록 장착되어 있고, 이 이송본체(30)는 베이스(20)의 일측에 장착되어 있는 구동모터(31)에 의해 전후방향으로 이동할 수 있게 된다.

즉, 상기 구동모터(31)는 베이스(20)의 일측에 세워져 형성되어 있는 브래킷 (23a)에 고정되어 있으며, 이 구동모터(31)에 의해 작동하는 회전축(31a)이 커플링 (32) 및 하우징(33)을 개재하여 나사축(34)과 연결되어 설치됨과 동시에 이 나사축 (34)에 상기 이송본체(30)가 장착되어 있다.

그리고, 상기 이송본체(30)의 일측 전방에는 접점부의 기준위치를 설정하기 위해 통상적으로 사용되는 촬상수단이 구비되어 인쇄회로기판(11)의 통전위치를 설정할 수 있게 되며, 이 촬상수단은 이송본체(30)에 형성된 브래킷(30a) 상에 착탈 가능하도록 설치되는 케이싱(35) 내에 카메라(36)가 내장되어 구성된 것이다.

한편, 상기 이송본체(30)의 전방에는 구동모터(41)에 연동수단을 개재하여 상하방향으로 승, 하강하는 이송브래킷(40)이 장착되어 있다.

이 이송브래킷(40)의 상단에는 고정볼트(42a)가 장착되어 이송본체(30)에 형성된 가이드바(37a)에 접속되고, 상기 이송브래킷(40)의 중단에는 통전홀(42b)이 형성되어 이송본체(30)에 부설되어 있는 기판(47)으로 배선이 이루어지도록 되어 있다.

또한, 상기 연동수단은 이송본체(30)의 측면에 장착되어 있는 구동모터(41)에 의해 타이밍벨트(44)를 개재하여 회전하는 구동풀리(45A) 및 종동풀리(45B)로 이루어져 있으며, 상기 타이밍벨트(44)는 이송브래킷(40)에 형성된 체결브래킷(43)에 고정되어 있다.

상기 타이밍벨트(44)는 구동풀리(45A) 및 종동풀리(45B) 사이의 이송본체 (30)에 설치되어 있는 한쌍의 보조풀리(46a,46b)에 의해 방향이 직각으로 전환된 상태에서 작동하도록 구성되어 있다.

그리고, 상기 이송브래킷(40)의 하부 선단에는 몸체(51)를 개재하여 테스트핀(50)이 탄력있게 작동하도록 장착됨과 동시에 이 테스트핀(50)은 이송브래킷(40)에 대해 대략 40°∼50°의 각도를 이루도록 설치되어 있다.

또, 상기 테스트핀(50)은 몸체(51) 일측에 장착되어 있는 기판(52)을 개재하여 상기 이송브래킷(40)에 부설되어 있는 기판(47)에 회로적으로 연결되어 상기 테스트핀(50)이 인쇄회로기판(11) 상의 각 접점부에 접촉됨과 동시에 통전검사를 행할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 각종 전자부품을 실장하기 위해 제작되는 인쇄회로기판(11)의 접점부에 대한 통전검사를 행하기 위해서는, 우선 도시하지 않은 반송로봇에 의해 양 테이블(10) 사이로 인쇄회로기판(11)을 적재시키게 된다.

그 후, 미리 설정되어 있는 프로그램에 따라 각 프로브장치가 좌우, 전후, 상하방향으로 작동하면서 인쇄회로기판(11) 상의 각 접점부에 전기신호를 보내 전류의 통전상태를 확인함으로써, 인쇄회로기판(11)에 대한 불량여부를 판별함과 동시에 그 결과를 도시하지 않은 디스플레이장치를 통해 출력시킬 수 있는 것이다.

즉, 상기 테이블(10)의 일측에 설치되어 있는 구동모터(12)의 정, 역회전에 의해 테이블(10) 상의 이송스크류(13)를 회전시킴에 따라 베이스(20)가 좌우방향으로 이동하여 설정위치에서 정지하게 되는데, 이 때 이 베이스(20)의 저면에 장착되어 있는 가이드편(21a,21b)이 테이블(10) 상의 가이드레일(14a,14b)을 따라 이동하게 되므로, 베이스(20)가 유동되는 일 없이 안정적으로 작동할 수 있게 된다.

이어서, 상기 베이스(20) 일측에 설치되어 있는 구동모터(31)가 작동함에 따라 이 구동모터(31)의 회전축(31a)에 커플링(32) 및 하우징(33)을 개재하여 연결되어 있는 나사축(34)이 회전함과 동시에 이 나사축(34)에 장착되어 있는 이송본체 (30)가 베이스(20)에 형성되어 있는 가이드(22) 상에서 전후방향으로 작동하여 설정위치에 정지시킬 수 있게 된다.

다음에, 상기 이송본체(30)에 설치되어 있는 구동모터(41)가 작동하여 구동풀리(45A)를 회전시키게 되면 보조풀리(46a,46b) 들을 통해 타이밍벨트(44)로 연결되어 있는 종동풀리(45B)가 정, 역방향으로 회전할 수 있게 되고, 이에 따라 상기 타이밍벨트(44)에 체결브래킷(43)으로 고정되어 있는 이송브래킷(40)도 함께 상하방향으로 승, 하강하게 된다.

이 때, 상기 이송브래킷(40)에 형성된 고정볼트(42a)가 이송본체(30)의 가이드바(37a)에 접속되어 있기 때문에, 이송브래킷(40)의 승, 하강동작이 보다 원활하게 이루어질 수 있는 것이다.

이와 같이, 상기 이송브래킷(40)이 상하방향으로 이동함에 따라 이 이송브래킷(40)의 하부 선단에 장착되어 있는 몸체(51) 내의 테스트핀(50)도 이송브래킷 (40)과 함께 이동하면서 인쇄회로기판(11)의 각 접점부에 탄력있게 접촉되고, 이에 따른 전기신호가 기판(52) 및 이송브래킷(40)에 부설되어 있는 기판(47)을 통해 전달됨으로써 인쇄회로기판(11)에 대한 통전검사를 수행할 수 있게 된다.

여기서, 상기 테스트핀(50)은 이송브래킷(40)에 대해 대략 40°∼50°의 각도를 이루도록 설치되어 있기 때문에, 2조 1쌍으로 구성된 프로브장치의 테스트핀 (50)을 인쇄회로기판(11)의 특정한 하나의 접점부에 일치시킬 수 있으므로 최근접 측정이 가능하게 된다.

또한, 상기 이송본체(30)의 일측 브래킷(30a)에 설치되어 있는 케이싱(35) 내의 카메라(36)는 인쇄회로기판(11)의 각 접점부에 대한 정보를 수집하여 통전검사를 위한 기준위치를 설정할 수 있는 것이다.

상술한 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 통전검사용 프로브장치에 의하면, 기준 데이터에 의거하여 테이블 상에서 좌우방향으로 이동하는 베이스에 전후 및 상하방향으로 이동할 수 있는 수단을 각각 부설한 프로브장치를 구성하고, 이 프로브장치에 의해 인쇄회로기판 상의 각 전자부품에 대한 통전여부를 검사할 수 있도록 함으로써, 각 좌표 상에서 신속하고 정확하게 설정된 위치로의 이동이 가능하게 됨은 물론 각 접점부에 대한 최단 근접측정을 행할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 통전검사용 프로브장치가 테이블의 양쪽에 각각 한쌍씩 배치되어 있는 상태를 나타낸 평면 구성도,

도 2는 한쌍의 프로브장치가 테이블 상에 배치되어 있는 상태를 나타낸 평면 구성도,

도 3은 도 2의 정면도,

도 4는 본 발명에 따른 프로브장치의 구성을 설명하기 위한 측면 구조도,

도 5는 도 4의 주요 부분에 대한 단면 구조도,

도 6은 도 5의 평면 구성도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10: 테이블 11: 인쇄회로기판

12: 구동모터 13: 이송스크류

14a,14b: 가이드레일 20: 베이스

21a,21b: 가이드편 22: 가이드

23a: 브래킷 30: 이송본체

30a: 브래킷 31: 구동모터

31a: 회전축 32: 커플링

33: 하우징 34: 나사축

35: 케이싱 36: 카메라

37a: 가이드바 40: 이송브래킷

41: 구동모터 42a: 고정볼트

42b: 통전홀 43: 체결브래킷

44: 타이밍벨트 45A: 구동풀리

45B: 종동풀리 46a,46b: 보조풀리

47: 기판 50: 테스트핀

51: 몸체 52: 기판

Claims (13)

1. 각종 전자부품이 실장되는 인쇄회로기판 상의 접점부에 대해 통전검사를 수행하기 위한 통상의 프로브장치에 있어서,

   테이블(10) 상에 설치되어 구동수단에 의해 회전하는 이송스크류(13)를 따라 좌우방향으로 이동하는 베이스(20)와,

   이 베이스(20) 상에서 전후방향으로 슬라이드 이동하도록 설치된 이송본체 (30)를 가지는 전후이동수단과,

   상기 전후이동수단을 구성하는 이송본체(30)의 전방에 장착되어 상하방향으로 승, 하강하는 이송브래킷(40)을 구비하고 있는 상하이동수단과.

   이 이송브래킷(40)의 하부 선단에 장착되어 인쇄회로기판(11)의 접점부에 탄력있게 접촉하도록 구성된 테스트핀(50)으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 통전검사용 프로브장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 베이스(20)의 저면에는 가이드편(21a,21b)이 장착되어 있고, 이 가이드편(21a,21b)은 테이블(10) 상의 이송스크류(13)에 부설되어 있는 가이드레일(14a,14b)에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 통전검사용 프로브장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전후이동수단은 베이스(20)의 일측에 설치되어 있는 구동모터(31)에 의해 정, 역방향으로 회전하는 나사축(34)을 가지며, 이 나사축(34)에 이송본체(30)가 연결되어 가이드(22) 상에서 슬라이드 이동되도록 구성한 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 통전검사용 프로브장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 나사축(34)은 구동모터(31)의 회전축(31a)에 커플링 (32) 및 하우징(33)을 개재하여 연결되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 통전검사용 프로브장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 이송본체(30)의 일측 전방에는 촬상수단이 구비되어 인쇄회로기판(11)의 통전위치를 설정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 통전검사용 프로브장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 촬상수단은 이송본체(30)에 형성된 브래킷(30a) 상에 착탈가능하도록 설치되는 몸체(51)을 가지며, 이 몸체(51) 내에 카메라(36)가 내장되어 구성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 통전검사용 프로브장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 상하이동수단은 이송본체(30)의 후방에 장착되어 있는 구동모터(41)에 연동수단을 개재하여 상하방향으로 슬라이드 이동하는 이송브래킷 (40)으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 통전검사용 프로브장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 연동수단은 이송본체(30)의 측면에 장착되어 구동모터(41)로서 타이밍벨트(44)를 개재하여 회전하는 구동풀리(45A) 및 종동풀리 (45B)를 구비하고 있으며, 상기 타이밍벨트(44)는 이송브래킷(40)에 형성된 체결브래킷(43)에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 통전검사용 프로브장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 타이밍벨트(44)는 구동풀리(45A) 및 종동풀리(45B) 사이에 설치된 한쌍의 보조풀리(46a,46b)에 의해 직각으로 방향이 전환된 상태에서 작동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 통전검사용 프로브장치.
10. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 이송브래킷(40)은 그 상단에 장착된 고정볼트(42a)가 이송본체(30)에 형성된 가이드바(37a)에 접속되어 있고, 상기 이송브래킷(40)의 중단에는 통전홀(42b)이 형성되어 이송본체(30)에 부설되어 있는 기판 (47)으로 배선이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 통전검사용 프로브장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 테스트핀(50)은 이송브래킷(40)의 하부 선단에 장착되는 몸체(51)를 개재하여 탄력있게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 통전검사용 프로브장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 테스트핀(50)은 이송브래킷(40)에 대해 40°∼50°의 각도를 이루도록 설치되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 통전검사용 프로브장치.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 테스트핀(50)은 몸체(51) 일측에 장착되어 있는 기판(52)을 개재하여 이송브래킷(40)에 부설된 기판(47)에 회로적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 통전검사용 프로브장치.