KR20100084169A - 미실장 인쇄 회로 기판을 검사하기 위한 병렬 테스터용 풀 래스터 카트리지, 그러한 풀 래스터 카트리지용 스프링 접촉핀, 및 미실장 인쇄 회로 기판을 검사하기 위한 병렬 테스터용 어댑터 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 컴포넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판을 검사하기 위한 병렬 테스터용 풀 그리드 카세트(full grid cassette), 그러한 풀 그리드 카세트용 스프링 접촉핀(spring contact pin), 및 컴포넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판을 검사하기 위한 병렬 테스터용 어댑터(adapter)에 관한 것이다.
본 발명의 제1 관점에 따르면, 스프링 접촉핀은 필름에 의하여 풀 그리드 카세트 내에 고정시켜진다. 본 발명의 다른 관점에 따르면, 풀 그리드 카세트는, 스프링 접촉핀의 축 방향으로 서로에 대하여 움직여질 수 있고 축 방향에 대하여 직각으로 유격을 가지는 두 개의 플레이트를 포함하고 있다. 본 발명의 제3 관점에 따르면, 스프링 접촉핀은 중심의 스프링 접촉점으로 설계되어 있다. 본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 어댑터는 스캐닝 헤드(scanning head)가 설치된 접촉핀을 구비하고 있고, 접촉핀은 어댑터의 가이드 플레이트 상으로 빠지는 것에 대하여 그것들을 고정시키는 고정 돌기(locking projection)를 가지고 있다.

Description

미실장 인쇄 회로 기판을 검사하기 위한 병렬 테스터용 풀 래스터 카트리지, 그러한 풀 래스터 카트리지용 스프링 접촉핀, 및 미실장 인쇄 회로 기판을 검사하기 위한 병렬 테스터용 어댑터{FULL RASTER CARTRIDGE FOR A PARALLEL TESTER FOR TESTING AN UNPOPULATED PRINTED CIRCUIT BOARD, SPRING CONTACT PIN FOR SUCH A FULL RASTER CARTRIDGE AND ADAPTER FOR TESTING AN UNPOPULATED PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은, 컴포넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판을 검사하기 위한 병렬 테스터용 풀 그리드 카세트(full grid cassette), 그러한 풀 그리드 카세트용 스프링 접촉핀(spring contact pin), 및 컴포넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판을 검사하기 위한 병렬 테스터용 어댑터(adapter)에 관한 것이다.

인쇄 회로 기판을 검사하기 위한 장치는, 핑거 테스터와 병렬 테스터의 두 그룹으로 나누어진다. 핑거 테스터는, 복수의 접촉 핑거를 사용하여 검사되는 인쇄 회로 기판의 검사점(test point)을 순차적으로 스캔한다. 병렬 테스터는, 어댑터에 의하여 검사되는 인쇄 회로 기판의 모든 검사점에 동시에 접촉한다. 그러한 어댑터는 또한 그리드 패턴 어댑터로서 알려져 있는데, 그것은, 그것들이 검사되는 인쇄 회로 기판의 검사점의 통상적으로 불균일한 배열을 검사 장치의 미리 설정된 균일한 기본 그리드(basic grid)로 변환하기 때문이다. 이러한 형태의 어댑터는, 일반적으로, 검사 바늘을 수용하도록 설계된 가이드홀을 가지는, 간격을 둔 복수의 가이드 플레이트를 대체로 포함하고 있다. 검사 바늘은 어댑터 내에 경사져 있고, 검사 바늘은, 균일한 기본 그리드의 접촉점과 인쇄 회로 기판 검사점과의 사이의 전기적 접속을 이루게 할 수 있으며, 대체로 기본 그리드의 균일한 배열로부터 벗어나 있다.

대체로, 어댑터는 기본 그리드 상에 바로 위치되어 있지 않고, 그러나, 이른바 풀 그리드 카세트가 기본 그리드와 어댑터와의 사이에 구비되어 있다. 어댑터와 비슷하게, 풀 그리드 카세트는, 복수의 가이드 플레이트를 포함하고 있고, 기본 그리드의 패턴과 일치하는 접촉핀이 제공되어 있다. 이 접촉핀은 스프링 접촉핀으로 설계되어 있다. 이러한 형태의 풀 그리드 카세트를 사용하는 이유는, 그러한 스프링 접촉핀은, 기본 그리드의 패턴을 검사되는 인쇄 회로 기판의 검사점 상으로 맵핑(mapping)하는 어댑터 안으로 설치될 수 있지만, 너무 굵어서 어댑터 내에서 경사질 수 없다는 사실에 있다. 다른 한편으로는, 검사되는 인쇄 회로 기판에 표면 불균일에 의하여 및/또는 풀 그리드 카세트의 스프링 접촉핀에 의한 어댑터 내의 바늘의 경사에 의하여 야기되는 높이에서 차이를 보상하는 것이 필요하다.

이러한 형태의 풀 그리드 카세트는 검사 장치의 필수적인 부분일 수 있다. 그러나, 이것은, 검사 장치의 기본 그리드 상에 교환 가능하게 위치될 수 있는 분리된 구성 요소로서 대신하여 설계될 수 있다.

특별한 어댑터는, 검사되는 인쇄 회로 기판의 각각의 형태에 대하여 생산되어야 한다. 풀 그리드 카세트는, 반면에, 검사되는 인쇄 회로 기판의 형태로부터 독립적이다.

이른바 평탄한 바늘이 어댑터에 사용될 수 있다. 이것들은 0.1mm 내지 0.2mm의 두께를 가지는, 와이어의 가늘고 곧은 부분이다. 거의 모든 테스터들은 근래에 인쇄 회로 기판의 양측을 검사하도록 설계되기 때문에, 검사 장치는, 검사되는 인쇄 회로 기판의 아래 위 모두에 어댑터의 제공을 요구한다. 만약 바늘들이 어댑터로부터 빠지지 않으려면, 그것들이 그 안에 고정시켜져야 한다. 만약 그러한 평탄한 바늘들을 사용하면, 그것들은 다공의 라텍스 필름에 의해서나 나일론 패브릭에 의하여 고정시켜진다. 라텍스 필름은, 바늘이 그것을 통과하는 점에서 미리 구멍이 뚫려 있어야 한다. 필름의 이러한 형태의 구멍 뚫기는 매우 비용이 많이 들고 어렵다. 패브릭을 사용하는 것이, 바늘이 개개의 실 사이에서 패브릭을 관통할 수 있기 때문에, 상당히 더 간단하다. 이것은, 그러나, 인쇄 회로 기판 검사점의 밀도 및 바늘의 밀도를 증가시키는 것과 같은 주된 문제점을 야기할 수 있는, 바늘의 오프셋(offset)을 초래한다.

EP 149 776 B1로부터, 어댑터용 검사 바늘이 알려져 있고, 이 검사 바늘은, 어댑터 내로 검사 바늘이 슬라이딩하는 것을 방지하도록 하나의 끝단에 구 형상의 헤드를 가지고 있다. 이 공보에 서술되어 있는 어댑터는, 그러나, 단지 인쇄 회로 기판의 단일면 검사를 위한 장치에 적당하고, 그것은 그러한 구 형상의 헤드를 가지는 검사 바늘은 어댑터의 상면 쪽에 항상 놓여야만 하고 어댑터는 뒤집혀 돌려질 수 없기 때문이다. 검사 바늘의 이러한 형태는, 바늘의 상부 끝단으로부터 약간의 거리를 두고 그것에 구 형상의 플라스틱 헤드를 구비하는 것에 의하여 더 발전되었다. 그 결과, 추가의 구멍 뚫린 플레이트는 어댑터 상에 놓일 수 있고, 따라서 이 구멍 뚫린 플레이트와 추가의 가이드 플레이트와의 사이에서 바늘의 플라스틱 헤드를 고정시킬 수 있다. 고정시켜지는 바늘은 이러한 방법에서 더 이상 어댑터로부터 빠지지 않을 수 있다. 이 플라스틱 헤드 및 추가의 리테이닝 플레이트는 그러나 근접한 바늘 사이에서 최소의 거리를 요구하기 때문에, 이 고정시키는 방법은 바늘 배열의 밀도에 있어서 어떠한 더 이상의 증가를 허용하지 않는다.

아직 공개되지 않은 독일 특허 출원 DE 10 2006 059 429.0은 컴포넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판을 검사하기 위한 병렬 테스터를 서술하고 있고, 이 병렬 테스터의 기본 그리드는 두 개의 얽힌(interlaced) 사각형 그리드로 이루어져 있다. 각각의 사각형 그리드는 50mil의 그리드 간격을 가지고 있다. 두 개의 그리드는, 그리드 간격의 절반(=25mil)만큼 X- 및 Y- 방향으로 서로에 대하여 오프셋되어 있다. 그러한 그리드는 45°의 각도로 놓여진 사각형 그리드로서 나타내져 있고(도 8), 이 경사진 사각형 그리드의 그리드 간격은 대략 0.89mm이다. 전체로서 기본 그리드의 접촉점의 밀도는 평방센티미터당 124 접촉점이다. 검사되는 인쇄 회로 기판의 검사점이 불균일 패턴으로 배열되기 때문에, 밀도가 상당히 증가되는 영역이 있다. 예를 들어 1cm x 1cm의 영역에서, 이 밀도는 600 인쇄 회로 기판 검사점 이상에 도달할 수 있다.

근접한 검사 바늘의 매우 빽빽한 간격은, 알려진 어댑터를 가지고 국부적으로 성취될 수 있다. EP 206 704 B1로부터, 어댑터용 검사 바늘이 알려져 있고, 이 검사 바늘은, 그들의 자유단에서 폭이 점점 가늘어지는 접촉 팁을 가지고 있다. 이 바늘과 함께, 근접한 접촉 팁 사이의 거리는 0.25mm 또는 그 이하로 줄일 수 있다. 그러나, 상기에서 서술한 고정시키는 방법의 결과로서(라텍스 필름, 패브릭, 플라스틱 헤드), 예를 들어 1cm x 1cm의 미리 설정된 영역에서 복수의 그러한 빽빽하게 간격을 둔 검사 바늘을 배열하는 것은 불가능하다. 그러므로, 검사되는 인쇄 회로 기판을 마주보는 그들의 끝단에서 cm²당 600 검사 바늘의 밀도로 검사 바늘이 배열되는 것을 허용하는 인쇄 회로 기판에 접촉하기 위한 장치를 위한 절실한 요구가 있다.

DE 196 44 725 C1은 풀 그리드 카세트의 기본 구조를 서술하고 있다. 이 풀 그리드 카세트에 있어서, 풀 그리드핀이 설치되어 있고, 풀 그리드핀의 각각은, 탄성적이고 전기적 도전성의 방법으로 코일 스프링에 의하여 서로 접속된 상부 핀부 및 하부 핀부를 포함하고 있다. 스프링은 핀부보다 더 큰 직경을 가지고 있다. 핀부와 스프링의 수용을 위한 홀은 단차로 되어 있고, 풀 그리드 카세트 내에 계류된(captive) 풀 그리드핀을 지탱하고 있다.

DE 199 00 833 B4는, 검사 장치에서 인쇄 회로 기판을 지탱하기 위한 검사 홀더를 서술하고 있다. 검사 홀더는 지지 플레이트를 포함하고 있고, 이 지지 플레이트 상에 프로브 플레이트가 위치되어 있다. 스프링 압박 프로브의 수용을 위한 홀은 지지 플레이트(12)와 프로브 플레이트 모두에 제공된다. 지지 플레이트와 프로브 플레이트와의 사이에서, 프로브 리테이닝 필름은, 이 필름을 통하여 스프링 압박 프로브가 연장되도록 구비되어 있다. 필름은 밀폐 기포의 고무, 특히 라텍스 고무로 만들어진다.

FR 2 887 034는, 나선형으로 감긴 스프링부를 가지는 와이어로 형성된, 덮이는 것이 없는 스프링 접촉핀의 사용을 나타내고 있다. 이 스프링 접촉핀은 기판과 인쇄 회로 기판과의 솔더링 지점(soldering point) 사이에 위치되어 있다. 심사관은 독립항에 관련하여 이 문서를 인용하였다.

본 발명은, 그러므로, 컴포넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판을 검사하기 위한 병렬 테스터용 풀 그리드 카세트, 그러한 풀 그리드 카세트용 스프링 접촉핀, 및 컴포넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판을 검사하기 위한 병렬 테스터용 어댑터를 만들어 내는 것의 문제점에 기초한 것이며, 종래의 장치에 비하여, 국부적으로 더 높은 접촉점 밀도를 허용할 수 있고 인쇄 회로 기판의 양면을 검사하기에 적합할 수 있다.

이 문제점은 청구항 1 또는 8 각각의 특징을 가지는 풀 그리드 카세트에 의하여, 청구항 14의 특징을 가지는 스프링 접촉핀에 의하여, 청구항 17의 특징을 가지는 어댑터에 의하여 해결된다. 발명의 유리한 개선은 관련되는 종속항에서 구체화될 것이다.

본 발명의 제1 관점에 따르면, 컴포넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판을 검사하기 위한 장치용 풀 그리드 카세트는, 기본 그리드의 접촉점을 그리드 패턴 어댑터의 개개의 검사 바늘을 전기적으로 접속하도록 구비되어 있다. 풀 그리드 카세트는, 기본 그리드를 향하고 있는 기본 그리드 플레이트(basic grid plate)와, 어댑터를 향하고 있는 어댑터 플레이트(adapter plate)를 포함하고 있고, 그 안에 정렬된 통과홀(through hole)이 스프링 접촉핀을 수용하도록 구비되어 있다. 스프링 접촉핀의 각각은 나선형으로 감긴 스프링부를 가지는 와이어로 만들어지고, 어댑터 플레이트와 기본 그리드 플레이트의 통과홀에 덮이는 것 없이 위치되어 있다. 스프링부는 어댑터 플레이트와 기본 그리드 플레이트와의 사이의 영역을 적어도 가로질러 연장되어 있다. 필름은, 어댑터 플레이트와 기본 그리드 플레이트와의 사이에 구비되어 있다. 필름은, 그들 각각을 통하여 스프링 접촉핀 중 어느 하나가 통과하는 홀을 가지고 있고, 홀의 폭은, 스프링부의 영역 내에서 스프링 접촉핀의 직경보다 더 작다.

스프링 접촉핀은 어댑터와 기본 그리드 플레이트의 통과홀 내에 덮이는 것 없이 설치되어 있다. 이것은, 슬리브를 구비하고 있는 접촉핀을 가지는 풀 그리드 카세트에 비하여 더 높은 그리드 밀도를 초래한다. 스프링 접촉핀은 그러므로 단지 0.75mm에 지나지 않는 최대 외경을 가질 수 있고, 대응하는 크기의 홀에 삽입될 수 있다. 이 작은 스프링 접촉핀들과 함께, 50mil(=1.27mm)의 그리드 간격이, 두개의 엮인 사각형 그리드(도 8)를 가지는 풀 그리드 카세트에서 얻어진다. 게다가, 두 개의 그러한 균일한 사각형 그리드는 그리드 간격의 절반만큼 오프셋될 수 있고, 단일 사각형 그리드에서보다 두 배 높은 스프링 접촉핀 밀도를 초래한다.

스프링 접촉핀은, 어댑터 플레이트와 기본 그리드 플레이트와의 사이에 제공된 필름에 의하여 어댑터 내에 유지되어 있고, 빠지는 것에 대하여 고정시켜진다. 그 결과, 어댑터는, 스프링 접촉핀의 손상 없이 위쪽으로 향하는 어느 쪽과 함께 다루어질 수 있다. 이것은 특히, 검사 바늘이 한쪽 상으로 빠지는 것에 대하여 단지 고정시켜지는 어댑터의 경우에 유용하다. 존재하는 그리드 카세트는 그러한 어댑터 상에 위치될 수 있고, 그러므로 양쪽 상으로 빠지는 것에 대하여 검사 바늘을 고정시킬 수 있다. 풀 그리드 카세트 및 어댑터를 포함하고 있는 그러한 유닛의 어느 쪽도 위쪽으로 향하여 배열될 수 있고, 두 개의 그러한 유닛들은, 인쇄 회로 기판의 양쪽을 검사하기 위한 검사 장치 내에 설치될 수 있다.

본 발명의 발명자들은, 풀 그리드 카세트에서, 검사 바늘보다 더 굵은 스프링 접촉핀을 고정시키는 것보다, 여기서 요구되는 접촉점 밀도에서 빠지는 것에 대하여 어댑터 내에서 필름이나 패브릭에 의하여 어댑터의 검사 바늘을 고정시키는 것이 상당히 더 어렵다는 사실을 알았다.

필름 내의 홀은, 바람직하게, 스프링부의 영역에서 스프링 접촉핀의 외경을 약간 초과하는 길이, 및 스프링부 및/또는 후육 지점(thickened point)의 영역에서 스프링 접촉핀의 외경보다 약간 작은 폭의 슬롯(slot)으로 설계된다. 스프링 접촉핀이 풀 그리드 카세트 내에 설치될 때, 그것들은, 만약 정의된 압력이 스프링 접촉핀에 적용된다면 측면으로 구부러지는 슬롯을 통하여 눌린다. 스프링 접촉핀이 풀 그리드 카세트 내에 위치될 때, 슬롯의 길이 방향의 가장자리는, 메인 후육 지점의 뒤나, 스프링 접촉핀의 와인딩 사이의 장소 내로 들어가고, 그러므로 풀 그리드 카세트 내에 스프링 접촉핀을 고정시킬 수 있다.

폴리이미드(PI) 필름은 풀 그리드 카세트 내의 스프링 접촉핀을 고정시키는데 특히 적합하다는 것이 증명되었다.

본 발명의 제2 관점에 따르면, 컴포넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판을 검사하기 위한 장치용 풀 그리드 카세트는, 기본 그리드의 접촉점에 그리드 패턴 어댑터의 개개의 검사 바늘을 전기적으로 접속하도록 구비되어 있다. 풀 그리드 카세트는, 기본 그리드를 향하고 있는 기본 그리드 플레이트 및 어댑터를 향하고 있는 어댑터 플레이트와, 가이드 디바이스(guide device)를 포함하고 있다. 기본 그리드 플레이트 및 어댑터 플레이트 내에, 정렬된 통과홀이 스프링 접촉핀을 수용하도록 구비되어 있다. 스프링 접촉핀의 각각은 나선형으로 감긴 스프링부를 가지는 와이어로 만들어지고 당해 어댑터 플레이트 및 당해 기본 그리드 플레이트의 통과홀에 덮이는 것 없이 위치되어 있다. 가이드 디바이스는, 어댑터 플레이트와 기본 그리드 플레이트가 스프링 접촉핀의 축 방향으로 서로에 대하여 움직일 수 있고, 스프링 접촉핀의 축 방향에 대하여 수직인 평면에 유격을 가지도록, 어댑터 플레이트와 기본 그리드 플레이트와의 사이에 위치되어 있다.

스프링 접촉핀은 어댑터 플레이트와 기본 그리드 플레이트의 통과홀 내에 덮이는 것 없이 설치되어 있다. 각각은 와이어로 만들어지고, 적어도 스프링부 내에 나선형으로 감겨 있다. 그 결과, 스프링 접촉핀은 그들의 축 방향으로 스프링 작용을 개선시킨다. 그것들의 슬리브 등에 의하여 덮여 있지 않기 때문에, 그것들은 또한 그들의 축 방향에 대하여 직각으로 소정 정도의 탄성력을 가진다.

어댑터 플레이트와 기본 그리드 플레이트는, 스프링 접촉핀의 축 방향으로 서로에 대하여 움직일 수 있도록 가이드 디바이스에 의하여 안내된다. 게다가, 그러나, 이 가이드 디바이스는, 어댑터 플레이트와 기본 그리드 플레이트와의 사이에 축 방향에 대하여 직각으로 유격이 구비되도록 설계되어 있다. 그 결과, 어댑터 플레이트와 기본 그리드 플레이트는, 스프링 접촉핀의 축 방향에 대하여 직각으로, 폭 방향으로 서로에 대하여 또한 정렬될 수 있다. 개개의 스프링 접촉핀은 폭 방향으로 약간의 탄성력을 가지고 있기 때문에, 그것들은 기본 그리드 플레이트에 대하여 어댑터 플레이트의 이동을 방해하지 않는다. 이러한 두 개의 플레이트는, 그러므로 기본 그리드 및/또는 어댑터에 대하여 독립적으로 정렬될 수 있다. 기본 그리드와 어댑터 모두에 있어서 현재 요구되는 높은 접촉점 밀도에서, 이 유격은 검사 장치에 중요한 장점을 제공하며, 이것은 검사 장치에서 어댑터는, 기본 그리드의 비교적 작은 접촉 패드 때문에 어댑터 구성에서 공통적으로 사용되는 허용 오차에서 잘못된 접촉을 초래할 수 있는 검사 장치의 프레임에 대하여 정확하게 조정되기 때문이다. 이 유격 내에서 어댑터 플레이트에 대한 기본 그리드 플레이트의 자유로운 움직임 때문에, 기본 그리드 플레이트는 상응하는 기본 그리드에 정확하게 정렬될 수 있고, 존재하는 어떠한 허용 오차는 보상될 수 있다.

유격은, 편의상 60㎛ 내지 200㎛, 바람직하게는 80㎛ 내지 150㎛의 범위 내에 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 어댑터 플레이트는, 어댑터와 맞물리게 하기 위한 정렬핀을 구비하고 있고, 반면에 기본 그리드 플레이트는, 기본 그리드 플레이트와 맞물리게 하기 위한 정렬핀을 구비하고 있으며, 어댑터 플레이트의 정렬핀은, 기본 그리드 플레이트의 정렬핀으로부터 독립 및 분리되어 있다.

본 발명의 제3 관점에 따르면, 풀 그리드 카세트용 스프링 접촉핀은, 와이어로 나선형으로 감겨 있고, 적어도 하나의 스프링부를 포함하고 있도록 제공되어 있고, 스프링 접촉핀의 최대 직경은 단지 0.8mm에 지나지 않는다. 스프링 접촉핀의 하나의 끝단에서, 와이어의 끝단 와인딩은, 근접한 와인딩보다 더 작은 반경을 가지고 있기 때문에, 와이어는 근접한 와인딩에 대하여 중심에 배치되어 있는 끝단을 가지고 있고 중심의 스프링 접촉점을 형성하고 있다.

풀 그리드 카세트의 그러한 스프링 접촉핀은 대략 15 내지 20mm의 최소 길이를 가지고 있다. 와이어는 대략 0.12mm의 두께를 가지고 있다. 그러한 스프링 접촉핀이 보통 감겨지는 최소 직경은 대략 0.6mm이다. 이것은 최소 와인딩 반경이 대략 0.3mm인 것을 의미한다. 더 작은 반경들은 와인딩하기 어렵고, 와인딩에 큰 힘(high force)이 요구된다. 본 발명에 따른 스프링 접촉핀은, 하나의 끝단에서 근접한 와인딩의 반경보다 더 작은 반경을 가지는 와인딩부를 가지고 있다. 그 결과, 이 와인딩부의 끝단은 근접한 와인딩에 대하여 중심에 놓이게 된다. 이 마지막 와인딩부의 구부림은 매우 복잡한 작업이고, 이것은, 이 와인딩부에서 더 큰 힘이, 다른 와인딩에서보다 와이어를 구부리는데 요구되기 때문이다. 스프링 접촉핀의 접촉점이 중심에 위치되는 이것은, 기본 그리드의 접촉점에 접촉하기 위하여 사용된다. 스프링 접촉핀에 대하여 접촉점의 중심 배치 때문에, 기본 그리드 상의 접촉 패드는, 만약 스프링 접촉핀이 완벽하게 정렬된다면, 중심에서 접촉된다. 중심에서 벗어나 놓여 있는 스프링 접촉점을 가지는 종래의 스프링 접촉핀과 함께, 패드 어레이(pad array)는, 스프링 접촉핀이 완벽하게 정렬되더라도, 중심에서 벗어나 접촉되어 있다. 그 결과, 종래의 스프링 접촉핀의 스프링 접촉점은 기본 그리드의 접촉 패드에서 벗어나 놓이게 될 수 있고, 스프링 접촉핀에 대한 기본 그리드의 접촉 패드의 작은 오프셋에서 조차 전기적 접촉을 방해한다. 중심에 배치된 스프링 접촉점은, 허용 오차 대역이 상당히 증가하고, 원형의 접촉 패드의 경우에, 원형의 접촉 패드의 모든 반경에 이른다. 중심의 스프링 접촉점을 가지는 이러한 스프링 접촉핀은 높은 접촉점 밀도를 가지는 기본 그리드에 특히 유용하며, 이것은, 기본 격자의 접촉 패드가 매우 작고, 그리고 심지어 스프링 접촉핀과 기본 그리드의 접촉 패드와의 사이에서의 작은 오프셋이 잘못된 접촉을 초래하기 때문이다.

본 발명에 따른 제4 관점에 따르면, 컴포넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판을 검사하기 위한 장치용 어댑터가 제공되어 있다. 어댑터는, 풀 그리드 카세트의 프로브를 검사되는 인쇄 회로 기판의 접촉점에 전기적으로 접속하도록 설계되어 있다. 어댑터는 복수의 가이드 플레이트를 포함하고 있고, 가이드 플레이트 내에, 접촉 바늘이나 접촉핀이 통과하도록 가이드홀이 구비되어 있다. 접촉핀은, 프로브 팁을 가지고, 검사되는 인쇄 회로 기판의 도금된 통과홀(plated-through hole)에 접촉하기 위하여 설계되어 있다. 접촉핀의 각각은 고정 돌기(locking projection)를 가지고 있다. 검사되는 인쇄 회로 기판을 마주보는 어댑터의 가이드 플레이트는, 고정 돌기가 검사되는 인쇄 회로 기판의 쪽으로부터 그리고 검사되는 인쇄 회로 기판으로부터 떨어진 쪽 상으로 통과할 수 있도록 설계되어 있고, 고정 리세스(recess)가, 고정 돌기를 수용하기 위한 홀에 근접하여 구비되어 있다.

본 발명의 이 관점에 따르면, 어댑터는, 풀 그리드 카세트의 프로브를 검사되는 인쇄 회로 기판의 접촉점에 탄성적으로 접속하기 위하여 구비되어 있다. 이 어댑터는 접촉 바늘과 접촉핀을 모두 포함하고 있다. 접촉 바늘은, 인쇄 회로 기판 상의 패드 어레이에 접촉하기 위하여 제공되어 있다. 접촉 바늘은, 풀 그리드 카세트와 마주보는 끝단에서 약간의 두꺼워짐(thickening)이나 넓어짐(widening)을 가지는, 가늘고 곧은 와이어 엘리먼트이다. 끝단에서 넓어짐은, 검사되는 인쇄 회로 기판을 마주보는 어댑터의 쪽 상으로 빠지는 것에 대하여 접촉 바늘을 고정시킨다. 접촉핀은, 반면에, 검사되는 인쇄 회로 기판을 마주보는 쪽 상의 접촉핀의 받침대보다 실질적으로 더 넓은 프로브 팁을 가지고 있다. 검사되는 인쇄 회로 기판의, 도금된 통과홀은, 이 프로브 팁에 안정감 있게 접촉될 것이다. 이 접촉핀은, 검사되는 인쇄 회로 기판을 마주보는 쪽 상으로 빠지는 것에 대하여 그것들을 고정시키도록 풀 그리드 카세트와 마주보는 끝단에 후육을 구비할 수 없다. 이러한 관점에서, 이 접촉핀들은 고정 돌기를 구비할 수 있고, 검사되는 인쇄 회로 기판을 마주보는 어댑터의 가이드 플레이트는 키홀(keyhole)을 구비할 수 있다고 제안되어 있다. 상기로부터 보면, 키홀은 "크로스바"와 "직립부(upright)"를 가지는 T-형상이다. 크로스바는, 바람직하게 양쪽에 구비된 그 고정 돌기를 가지는 접촉핀이 크로스바를 통과할 수 있도록 충분히 길다. 크로스바는, 나아가, 접촉핀의 이상적인 위치로부터 약간 떨어져서 위치되어 있기 때문에, 접촉핀은 추가의 가이드 플레이트의 안내를 통하여 T-홀의 직립부 내에 놓이게 된다. 그 결과, 고정 돌기는, 키홀을 가지는 가이드 플레이트 상에 놓이게 되고, 빠지는 것에 대하여 접촉핀을 고정시킨다. 더 나아가, 리세스가, 고정 돌기가 그곳에 수용되도록, 인쇄 회로 기판으로부터 떨어진 쪽 상에 키홀과 함께 가이드 플레이트 상에 구비되어 있고, 접촉핀은 비틀림에 대하여 고정시켜진다. 이 실시예에서, 그 고정 돌기와 함께 접촉핀이 통과하는 홀은, 접촉핀의 이상적인 위치 바깥쪽에 위치되어 있을 필요가 없다. 검사되는 인쇄 회로 기판으로부터 떨어진 이 가이드 플레이트의 쪽 상에, 고정 돌기를 수용하는 리세스가 이 홀에 근접하여 구비되어 있다. 이것은 비틀림(twisting)에 대하여 접촉핀을 고정시키고, 그 고정 돌기와 함께 이 가이드 플레이트 상에 놓이게 되며, 그것에 의하여, 검사되는 인쇄 회로 기판을 마주보는 쪽 상으로 빠지는 것에 대해서도 고정시켜진다.

만약 그러한 어댑터가 풀 그리드 카세트에 설치되어 있다면, 어댑터의 접촉 바늘 및 접촉핀은 풀 그리드 카세트의 쪽으로 더 이상 빠지지 않을 것이다. 다른 한편으로는, 접촉 바늘은, 풀 그리드 카세트로부터 떨어진, 어댑터의 쪽으로 빠지는 것에 대하여 그들의 넓어짐에 의하여 고정시켜지고, 반면에, 접촉핀은 그들의 고정 돌기에 의하여 고정시켜진다. 어댑터와 풀 그리드 카세트를 포함하고 있는 유닛은, 그러므로, 어떠한 접촉 바늘 또는 접촉핀을 잃는 것 없이 아래쪽으로 향하는 어느 쪽과 함께 다룰 수 있다.

도 1은 풀 그리드 카세트의 인접한 부분과 함께 어댑터의 영역의 단면도이다.
도 2는 어댑터의 부분과 함께 도 1로부터의 풀 그리드 카세트의 영역의 단면도이다.
도 3은 어댑터의 접촉 바늘과 풀 그리드 카세트의 스프링 접촉핀과의 사이의 접촉 영역의 부분을 도시한다.
도 4a는 언로드 상태에서 풀 그리드 카세트 및 어댑터의 영역을 통한 개략 단면이다.
도 4b는 로드 상태에서 풀 그리드 카세트 및 어댑터의 영역을 통한 개략 단면이다.
도 5는 검사되는 인쇄 회로 기판과 함께 어댑터의 다양한 접촉 바늘 및 접촉핀의 개략도이다.
도 6a는 고정 돌기를 가지는 어댑터의 접촉핀과, 어댑터의 몇몇의 가이드 플레이트의 개략도이다.
도 6b는 도 6a로부터 접촉핀의 수용을 위한 홀을 가지는 가이드 플레이트의 개략 단면이다.
도 7은 중심 스프링 접촉점을 가지는 스프링 접촉핀의 끝단부의 개략도이다.
도 8은 모듈로 구성된 기본 그리드 부분의 평면도이다.

본 발명은 도면을 참조하여 아래에 더 상세하게 설명된다.

병렬 테스터는, 균일 그리드 패턴으로 배열된 접촉 패드의 형태의 복수의 접촉점을 가지는 판 형상의 기본 그리드 엘리먼트(1, 도 2)를 포함하고 있다. 기본 그리드 플레이트(1)의 이러한 접촉점의 각각은 전자 평가 유닛의 포트에 접속되어 있다. 기본 그리드 플레이트(1)는 스프링 접촉핀(3)을 가지는 풀 그리드 카세트(2)를 지지하고 있다. 풀 그리드 카세트(2)의 스프링 접촉핀(3)은 기본 그리드 플레이트의 접촉점처럼 동일한 그리드 패턴으로 배열되어 있기 때문에, 기본 그리드 플레이트(1)의 각각의 접촉점이 스프링 접촉핀(3)에 닿아, 전기적으로 접촉한다. 스프링 접촉핀(3)은 서로 평행하게 배열되어 있다.

본 실시예에서, 풀 그리드 카세트(2)는 기본 그리드 플레이트(4)와 어댑터 플레이트(5)를 포함하고 있다. 이 플레이트(4, 5)는 7mm의 두께를 가지고 있다. 일정한 단면을 가지는 통과홀(6)은 스프링 접촉핀(3) 각각을 수용하기 위하여 어댑터 플레이트(5) 내에 구비되어 있다. 통과홀(6)의 직경은 대략 0.75mm이다.

기본 그리드 플레이트(4)는 통과홀(7)을 마찬가지로 구비하고 있다. 이러한 통과홀(7)은 환상 단차(annular step, 8)를 가지고 있다. 통과홀(7)의 직경은, 환상 단차(8)와 어댑터 플레이트(5)를 마주보는, 기본 그리드 플레이트(4)의 쪽과의 사이의 부분에 있어서 어댑터 플레이트(5)의 통과홀(6)의 직경에 상응하고, 반면에 환상 단차(8)로부터 기본 그리드 플레이트(1)를 마주보는, 기본 그리드 플레이트(4)의 쪽까지의 부분에 있어서 약간, 예를 들어 0.6mm로, 작다.

몇몇의 가이드 디바이스(9)는 두 플레이트(4, 5)의 가장자리 영역에 배열되어 있다. 가이드 디바이스(9)의 각각은, 서로에 대하여 대체할 수 있는 두 개의 원통형 슬리브를 포함하고 있고, 그 원통형 슬리브 안에 코일 스프링(도시하지 않음)이 위치되어 있다. 가이드 디바이스(9)는 확고하지 않게(non-positively) 및/또는 확고하게(positively) 플레이트(4, 5)에 결합되어(joined) 있다. 기본 그리드 플레이트(4)와 어댑터 플레이트(5) 내의 상응하는 홀은, 그들은 두 플레이트(4, 5)를 밀어서 회복력있게 어느 정도 떨어뜨리도록 배열되어 있다. 만약 외부 압력이 풀 그리드 카세트(2)에 작용하지 않는다면, 대략 2 내지 5mm의 거리가, 가이드 두 플레이트(4, 5) 사이에 가이드 디바이스(9)에 의하여 생긴다. 이러한 방법으로, 가이드 디바이스(9)는 두 플레이트(4, 5)를 안내하고, 만약 힘이 가해지면, 그러한 방법에서 그들은 단지 스프링 접촉핀(3)의 축 방향(10)으로 서로를 향하여 실질적으로 움직여진다.

가이드 디바이스(9)는 그러나 두 플레이트(4, 5) 상에 배치되어 있고, 기본 그리드 플레이트(4)와 어댑터 플레이트(5)와의 사이에 축 방향(10)에 대하여 직각으로 유격이 있도록 설계되어 있다. 스프링 접촉핀(3)은 예를 들어 0.12mm의 두께를 가지는 와이어로 감겨 있다. 스프링 접촉핀(3)들은 스프링 접촉핀(3)의 길이 대부분을 따라 연장되는 스프링부(11)를 포함하고 있다. 스프링부(11)에 있어서, 스프링 접촉핀(3)은 서로 거리를 두고 배열되어 있는 인접한 와인딩으로 나선형으로 감겨져 있기 때문에, 이러한 스프링부는 탄성적인 스프링 작용을 제공한다.

어댑터를 마주보고 있는 끝단에서, 스프링부(11)는 이른바 트럼펫부(12)와 합쳐져 있다. 트럼펫부(12)는 축의 간격 없이 몇 개의 와인딩을 포함하고 있다. 그 결과, 트럼펫부(12)는 견고하다. 트럼펫부(12)는 끝단을 향하여 다시 넓어지는 테이퍼를 가지고 있다. 이것은 어댑터를 마주보고 있는 오목부(depression)를 생기게 한다. 이 오목부는 어댑터의 접촉 바늘이나 접촉핀의 끝단을 수용한다. 이 테이퍼는 트럼펫부에 트럼펫의 형상을 주고, 따라서 그러한 명칭을 준다. 출원인은, 트럼펫부를 가지는 그러한 스프링 접촉핀을 "트럼펫 스프링"으로서 동일하게 취급한다.

트럼펫부(12)로부터 떨어진 끝단에서, 스프링부(11)는, 스프링 접촉핀(3)의 모든 다른 와인딩의 직경보다 더 큰 직경을 가지는 몇 개의 와인딩으로 후육부(13)와 합쳐져 있다.

후육부(13)는 스프링 접촉핀(3)의 플러그인부(14) 가까이에 근접되어 있다. 플러그인부(14)의 개개의 와인딩은, 스프링부(11)의 직경보다 더 작은 직경을 가지고 있고, 간격을 두고 있지 않기 때문에, 플러그인부(14)는 견고하다. 기본 그리드 플레이트(1)를 마주보고 있는, 플러그인부(14)의 끝단에서, 스프링 접촉핀(3)은 약간의 테이퍼를 가지고 있고, 마지막 와인딩부는 근접한 와인딩보다 더 작은 반경으로 구부러져 있기 때문에, 스프링 접촉핀(3)의 와이어의 끝단은 근접한 와인딩에 대하여 대략 중심이 된다. 이것은 중심의 스프링 접촉점(15)(도 2, 도 8)을 만들어 낸다.

도 8은, 접촉 패드(16)를 가지는 기본 그리드의 부분의 평면도이다. 이 기본 그리드는 두 개의 얽힌 사각형 그리드를 포함하고 있다. 각각의 사각형 그리드는 50mil의 그리드 간격을 가지고 있다. 두 개의 그리드는 그리드 간격의 절반(= 25mil)만큼 X- 및 Y-방향으로 서로에 대하여 오프셋되어 있다.

종래의 스프링 접촉핀의 접촉점은, 스프링 접촉핀의 중심에서 벗어나, 원형 라인(17)으로서 도 8에 개략적으로 나타내진 원형 라인 상에 놓여 있다. 만약 스프링 접촉핀이 접촉 패드에 대하여 정확하게 중앙에 놓이지 않는다면, 스프링 접촉핀이, 접촉점을 벗어나서 기본 그리드 엘리먼트에 접촉할 수 있다는 위험이 있고, 그것에 의하여 전기적 접촉이 방해받을 것이다. 스프링 접촉점이 편심 배치된다면, 잘못된 접촉은, 단지 원형 라인(17)과 접촉 패드(16)의 외부 가장자리와의 사이의 거리(= Δs)만큼의 오프셋이 일으켜질 수 있다.

스프링 접촉핀(3)의 스프링 접촉점(15)의 중심 배치와 함께, 스프링 접촉핀(3)이, 만약 완벽하게 정렬되었다면, 중심에서 정확하게 접촉 패드(16)에 접촉한다. 잘못된 접촉의 위험으로부터의 허용 오차 대역이, 그러므로, 접촉 패드(16)의 모든 반경 R을 커버하며, 종래의 스프링 접촉핀의 정확한 배치에 의하여 허용 오차 대역 Δs의 몇 배가 얻어진다.

이것은, 만약 기본 그리드가 몇몇의 모듈(18)로 구성된다면 특히 유리하다. 모듈 사이에 인접 가장장리(19)가 있다. 모듈의 인접 가장자리(19)의 영역에 있어서, 접촉 패드(16)가 제조 기술의 이유로 약간 잘려 있기 때문에, 접촉 패드(16)에 대한 스프링 접촉핀의 오프셋을 위한 허용 오차 범위는 더 감소된다. 인접 가장자리(19)의 영역에 있어서, 편심 접촉점을 가지는 잘못된 접촉의 위험이 상당히 증가된다.

도 8에 도시된 접촉 패드는 0.635mm의 직경 D나 0.317mm의 반경 R을 가지고 있다. 최적의 획득 가능한 허용 오차는 그러므로 0.317mm이다. 종래의 스프링 핀에서, 원형 라인(17)은 0.4mm의 직경(r=0.2mm)을 가지고 있다. 이것은 단지 0.117mm의 허용 오차 범위를 초래한다. 만약 접촉 패드(16)가 인접 가장자리에서 잘린다면, 이것은 0.06mm로 감소된다.

필름(20)은 기본 그리드 플레이트(4)와 어댑터 플레이트(5)와의 사이의 영역에 위치되어 있다. 이러한 얇은 플라스틱 필름은 스프링 접촉핀(3)의 그리드 패턴으로 홀을 구비하고 있다. 이러한 홀들은, 바람직하게는 스프링부(11)의 영역에 있어서 스프링 접촉핀의 외경과 대략 동일하거나 약간 초과하는 길이 및 스프링 접촉핀의 최대 두께보다 약간 작은 폭의 슬롯이다.

스프링 접촉핀이 풀 그리드 카세트 내로 삽입될 때, 필름(20) 내의 홀은, 특히 후육부(13)의 진입 동안 일시적으로 탄성적으로 팽창되고, 슬롯의 길이 방향의 가장자리는 바깥쪽으로 구부러진다. 스프링 접촉핀이 그것의 끝단 위치에 도달할 때, 길이 방향의 가장자리는, 후육부 뒤로 및/또는 두 개의 와인딩 사이의 공간 내로 튀어 돌아온다. 이것은 풀 그리드 카세트로부터 빠지는 것에 대하여 스프링 접촉핀(3)을 고정시킨다. 스프링 접촉핀(3)의 무게는, 그들의 후육부(13)에 의하여 스프링 접촉핀(3)을 개개의 슬롯을 통하여 밀어내기에 특히 충분하지 않다.

본 실시예에 있어서, 필름은 폴리이미드(PI)로 만들어진다.

기본 그리드 플레이트(4)와 어댑터 플레이트(5)는 비섬유성 플라스틱 물질로 만들어진다. 이것은 통과홀(6, 7)에 스프링 접촉핀의 삽입을 용이하게 하는 매끄러운 표면을 제공한다. 적합한 플라스틱 물질의 예는, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)이다. 본 실시예에서, 플레이트(4, 5)는 7mm의 두께를 가지고 있다. 5 내지 10mm의 플레이트 두께가 가능하다.

균일 그리드 패턴으로 배열된 스프링 접촉핀과, 이하에 인쇄 회로 기판 검사점으로서 언급되는, 검사되는 인쇄 회로 기판의 불균일하게 배열된 접촉점과의 사이의 전기적 접속은, 어댑터(21)를 통하여 이루어진다. 어댑터(21)는, 서로 평행하게 배열된 복수의 가이드 플레이트로 구성되어 있다. 풀 그리드 카세트(2)에 근접하여, 두 개의 플레이트를 가지는 플레이트 어셈블리가 제공되어 있다. 이 플레이트 어셈블리는 풀 그리드 카세트의 스프링 접촉핀의 패턴 또는 기본 그리드의 접촉점의 패턴과 각각 일치하는 홀을 가지고 있다. 이 플레이트 어셈블리는 이하에 기본 그리드 유닛(22) 또는 BG 유닛(22)으로서 언급된다. BG 유닛(22)은 커버 플레이트(23) 및 구조 플레이트(24)를 포함하고 있다. 커버 플레이트는, 풀 그리드 카세트(2)에 가깝게 인접하고, 대략 1.5mm의 두께를 가지고 있다. 구조 플레이트(24)는 커버 플레이트(23)와 접촉하고 있다. 구조 플레이트(24)는 3mm의 두께를 가지고 있고, 풀 그리드 카세트를 마주보는 쪽에 필요한 기계적인 강도를 어댑터에 제공한다.

리테이닝 플레이트(25)는 구조 플레이트(24)로부터 약간 떨어진 거리에 구비되어 있다. 리테이닝 플레이트는 3mm의 두께를 가지고 있다.

4개의 얇은 가이드 플레이트(26)는 서로 거리를 두고 배열되어 있다. 각각은 0.3mm의 두께를 가지고 있다. 어댑터(21)의, 인쇄 회로 기판을 마주보는 쪽 상에, 세 개의 플레이트의 어셈블리가 제공되어 있고, 이는 이하에 인쇄 회로 기판 유닛 또는 PCB 유닛(27)으로서 언급된다. PCB 유닛은 구조 플레이트(28), 가이드 플레이트(29) 및 커버 플레이트(30)를 포함하고 있다. 구조 플레이트(28)는 필요한 기계적 강도를 PCB 유닛(27)에 제공한다. 이 구조 플레이트(28)는 4mm의 두께를 가지고 있다.

커버 플레이트(23)와 커버 플레이트(30)는 검사 영역 바깥쪽에서 어댑터의 다른 플레이트에 볼트로 접합되어 있다. 이 스크류 접속은 따라서 어댑터의 전기적 특성에 영향을 미치지 않을 수 있다.

가이드 플레이트(29)는 나아가 0.3mm의 두께를 가지는 얇은 가이드 플레이트이다. 그러한 얇은 플레이트에 있어서, 접촉 바늘과 접촉핀을 안내하기 위한 홀이, 더 두꺼운 구조 플레이트 및 리테이닝 플레이트에서보다 높은 정밀도로 더 쉽게 생산될 수 있다. 가이드 플레이트(29)는 인쇄 회로 기판 검사점의 홀 패턴에 일치하는 홀 패턴을 가지고 있고, 그 때문에 어댑터(21)의 검사 바늘이 인쇄 회로 기판 검사점에 정확하게 정렬되는 것을 보장한다.

커버 플레이트(23, 30)를 제외하고, 모든 플레이트는 몇몇의 알려진 컬럼 메커니즘(33)에 의하여, 요구되는 간격으로 지지되어 있다. BG 유닛(22)과 PCB 유닛(27)과의 사이에서, 정렬핀(34)이 제공되고, 정렬핀(34)의 각각은, 리테이닝 플레이트(25) 내의 홀 및 가이드 플레이트(26) 내의 홀을 분명히 통과하며, 그렇게 함으로써 플레이트(25, 26)를 정확하게 정렬한다.

어댑터(21)는, 검사 바늘로서 접촉 바늘(31)과 접촉핀(32)을 모두 구비하고 있다. 접촉 바늘(31)은, 검사되는 인쇄 회로 기판 상의 패드 어레이에 접촉하는데 사용된다. 접촉핀(32)은 인쇄 회로 기판(35)의 도금된 통과홀(37)에 접촉하도록 설계되어 있다.

접촉 바늘(31)은 다른 직경을 가지고 있다. 본 실시예에서, 0.15mm의 직경을 가지는 접촉 바늘 및 0.25mm의 직경을 가지는 접촉 바늘(31.2)이 제공된다. 이러한 접촉 바늘(31)의 각각은 원형의 단면을 가지고 있다. 풀 그리드 카세트를 마주보는 끝단에, 그것들은 후육(38)을 구비하고 있다. 이 후육(38)은, 스냅식 또는 수축식 슬리브(38.1)에 의하여 또는 접촉 바늘(31.2)의 크림핑(38.2)에 의하여 생산될 수 있다. 크림핑이 더 쉽고, 비용 효율이 더 높다. 이것은 접촉 바늘의 일정한 재료 두께를 요구하며, 그러나 주로 더 굵은 접촉 바늘에 적합하다. 더 가는 접촉 바늘에는 추가의 슬리브(38.1)가 더 설치되어 있다.

단차가 있는 홀이 접촉 바늘(31.2)의 크림핑(38.2)을 수용하도록 커버 플레이트(23) 내에 구비되어 있고, 단차가 있는 홀이 슬리브(38.1)를 수용하도록 리테이닝 플레이트(25) 내에 구비되어 있다. 이러한 단차가 있는 홀은, 접촉 바늘(31)의 후육(38)이 플레이트(23, 25)를 통과하는 것을 방지하며, 따라서 검사되는 인쇄 회로 기판 쪽을 향하여 빠지는 것에 대하여 접촉 바늘(31)을 고정시킨다.

원칙적으로, 그러한 접촉 바늘(31)은 인쇄 회로 기판(35)의 표면 상의 도금된 통과홀(37)의 가장자리 영역에 접촉할 수 있다. 경험은, 그러나 패드 어레이(36)와 도금된 통과홀(37)과의 오프셋이, 사용되는 다른 생산 과정 때문에 서로 독립적인 것을 보여준다. 이것은 대체로 모든 패드 어레이(36)는, 소정의 방향에서 소정의 양만큼 그들의 이상적인 배치에 관련하는 정의된 오프셋을 가지고 있고, 반면에 모든 도금된 통과홀은, 소정의 방향에서 소정의 양만큼 다른 오프셋을 가지고 있는 것을 의미한다. 접촉 바늘(31)은 작은 패드 어레이(36)에 매우 정확하게 정렬되어야 하고 조정되어야 한다.

도금된 통과홀(37)을 위하여 특별히 설계되는 접촉핀(32)은, 인쇄 회로 기판(35)과 마주보는 끝단에, 넓어진 스캐닝 헤드(scanning head, 39)를 가지고 있다. 이 스캐닝 헤드(39)의 삼각형의 끝은 인쇄 회로 기판(35)으로 향하고 있다. 이것은, 접촉핀(32)이 도금된 통과홀(37)에 매우 정확하게 정렬되지 않더라도 접촉 바늘(31)이 패드 어레이(36)에 정렬되기 때문에, 도금된 통과홀(37)의 안정감 있는 접촉을 허용한다. 이러한 방법에서, 어댑터(21)가, 접촉 바늘(31) 및 상응하는 패드 어레이(36)와 관련하여 인쇄 회로 기판(35)에 주로 정렬되더라도, 모든 인쇄 회로 기판 검사점(36, 37)는 안정감 있게 접촉될 수 있다.

본 실시예에 따른 접촉핀(32)은, 예를 들어 0.2mm의 두께를 가지는 얇은 금속판으로 만들어진다. 이 스캐닝 헤드는 마찬가지로 이 금속판으로 만들어진다.

고정 돌기(40)는 스캐닝 헤드(39)(도 5, 6a)에 근접하여 약간 거리를 두고 접촉핀(32) 상에 구비되어 있다.

접촉핀(32)을 수용하기 위하여, 키홀(41)로서 이하에 언급되는 특별한 홀이 PCB 유닛(27) 내에 구비되어 있다. 이러한 키홀은, 그 고정 돌기(40)와 함께 접촉핀(32)이 통과하는 것을 허용하도록 충분히 크다. 키홀(41)은, 고정 돌기(40)의 수용을 위한 리세스(42)에 의하여, 인쇄 회로 기판으로부터 떨어져 있는 PCB 유닛(27)의 쪽 상에 인접될 수 있다. 도 6b에서 보여지는 실시예에서, 키홀(41)은 위로부터 보면 T 형상이기 때문에, 그 고정 돌기(40)와 함께 접촉핀(32)이 "T의 크로스바(43)"를 통하여 안내될 수 있고, 그 결과, 그것은 고정 돌기(40)와 스캐닝 헤드(39)와의 사이의 영역 내의 접촉핀(32)의 좁은 부분에서 "T의 직립부(44)"를 따라 배치된다. 고정 돌기(40)를 수용하기 위한 리세스(42)는 크로스바(43)로부터 떨어져 있는 직립부(44)의 끝단에 인접하여 있다. 고정 돌기는, 이 리세스(42) 내로 설치되어 있고, 접촉핀이 크로스바(43)로 향하여 뒤로 움직이는 것 및 인쇄 회로 기판을 마주보는 쪽 상의 어댑터(21)로부터 빠지는 것을 방지한다.

리세스(40)는 PCB 유닛(27)의 구조 플레이트(28)에 형성되어 있다.

본 발명의 범위 내에, 키홀(41)과 리세스(42)는 명백히 다른 형상을 가질 수 있다. 키홀(41)은 슬롯으로 설계될 수 있고, 그리고 리세스(42)는 위로부터 보면 슬롯에 대하여 직각으로 연장될 수 있다. 이러한 경우에, 접촉핀(32)은, 고정 돌기(40)의 삽입 후에 키홀(41) 내에서 90°만큼 회전되어야 할 것이기 때문에, 고정 돌기(40)가 리세스에 놓이게 된다.

키홀(41)은 그렇지 않으면 상응하는 리세스 없이 설계될 수 있다. 다른 가이드 플레이트(26) 내의 가이드홀은, 고정 돌기(40)가 가이드 플레이트(27) 상에 놓이도록 매우 좁은 지점에서 키홀(41)을 통하여 접촉핀(32)을 안내하도록 배열된다. 도 6b에 도시된 T 형상의 키홀에서, 접촉핀(32)의 이상적인 위치인 이 위치는 직립부(44)의 영역 내에 위치된다. 삽입이나 제거를 위하여, 접촉핀(32)은, T 형상의 키홀(41)의 크로스바(43)를 통하여 고정 돌기(40)를 안내하도록 구부러져야 한다.

어댑터(21) 내의 접촉핀(32)은 개개의 플레이트(23 - 30)에 대하여 실질적으로 수직으로 향하고 있다. 접촉 바늘(31)은 반면에 어댑터(21) 내에 흔히 경사져 있다. 그 결과, 그리드 내에 위치되어 있지 않은, 검사되는 인쇄 회로 기판의 접촉점은, 접촉될 수 있고, 많은 접촉 바늘(31)의 끝단은, 높은 접촉 밀도를 얻기 위하여, 검사되는 인쇄 회로 기판의 쪽 상에서 국부적으로 제한된 영역 내에 구비될 수 있다. 풀 그리드 카세트(2)를 마주보는 반대 쪽 상에서, 이러한 접촉 바늘의 끝단이 훨씬 넓은 영역에 걸쳐 분포되어 있고, 그 영역 내에서 접촉 바늘의 끝단이 복수의 스프링 접촉핀(3)과 접촉한다. 이러한 이유 때문에, 가능한 많이 접촉 바늘(31)을 경사지게 하는 것이 바람직하다. 원칙적으로, 접촉 바늘(31)의 경사에 대한 기계적인 제한은 없다. 어떠한 그러한 경사는 그러나 축 방향에서 접촉 바늘(31)을 짧게 하며, 이 축 방향은 플레이트(23 ~ 30)에 대하여 수직인 방향이다. 축 방향에서의 이 길이 차이는 스프링 접촉핀(3)에 의하여 보상된다.

도 4a는 언로드 상태에서 풀 그리드 카세트(2)와 어댑터(21)를 매우 개략적이고 간략하게 도시한 것이다. 이 상태에서, 기본 그리드 플레이트(4)와 어댑터 플레이트(5)는 가이드 디바이스(9)에 의하여 눌려 약간 떨어져 있고, 스프링 접촉핀(3)은 풀린 상태에서 통과홀(6, 7) 내에 놓여 있다. 기본 그리드 플레이트(4)에는, 기본 그리드 엘리먼트의 정렬홀(46)과 맞물리는 몇몇의 정렬핀(45)이 설치되어 있다. 어댑터 플레이트(5)의 정렬핀(47)은 BG 유닛(22) 내의 상응하는 정렬홀(48)과 맞물려 있다. 접촉 바늘(31)의 후육부는, 스프링 접촉핀(3)의 트럼펫부(12)의 오목부 내에 수용되어 있다. 경사진 접촉 바늘(31)은, 검사되는 인쇄 회로 기판으로부터 거리를 두고 배열되어 있다.

만약 이 접촉 어셈블리가 지금 부하를 받는다면, 즉 적절한 압력에 의하여 압축되면, 기본 그리드 플레이트(4)와 어댑터 플레이트(5)는 가이드 디바이스(9)의 스프링 작용에 대하여 풀 그리드 카세트(2) 내에서 함께 눌린다. 이것은 어댑터(21)를 향하여 스프링 접촉핀(3)을 누른다. 그것들은 접촉 바늘(31)에 대하여 현재 스프링의 부하를 받게 된다. 접촉 바늘(31)은 그때 검사되는 인쇄 회로 기판을 향하여 눌리기 때문에, 모든 접촉 바늘(31)은 각각의 인쇄 회로 기판 검사점에 접촉한다. 도 4b는 경사 및 비경사 배열에서 접촉 바늘과 스프링 접촉핀과의 사이의 접촉점의 다른 높이(level)를 명확히 도시하고 있다.

접촉 바늘(31) 또는 접촉핀(32)이 할당되어 있지 않은 스프링 접촉핀(3)은, 어댑터(21)의 커버 플레이트(23)에 대하여 눌린다. 게다가, 커버 플레이트(23)는 어댑터(21) 내의 컬럼 메커니즘(33)을 고정시키는 스크류 요소를 덮는다. 커버 플레이트(23)는, 따라서, 사용되지 않는 스프링 접촉핀(3)과 어댑터의 다른 요소들과의 사이에서의 어떠한 원하지 않는 접촉도 있을 수 없는 것을 보증한다.

기본 그리드 플레이트의 정렬핀(45) 및 어댑터 플레이트(5)의 정렬핀(47)은 서로 독립적이고, 기본 그리드 플레이트(4) 및 어댑터 플레이트(5)가 기본 그리드 엘리먼트(1) 또는 어댑터(21) 각각에 독립적으로 정렬되는 것을 허용하는 것이 더 주목되어야 한다. 이 독립적인 정렬은 기본 그리드 플레이트(4)와 어댑터 플레이트(5)와의 사이의 유격에 의하여 더욱 용이하게 된다. 이 유격이, 한편으로는 가이드 디바이스(9)에 의하여 제공되고, 다른 한편으로는, 스프링 접촉핀(3)이, 기본 그리드 플레이트(4)와 어댑터 플레이트(5)와의 사이의 갭을 가로질러 강철 슬리브 없이 연장되고, 그러므로 그들의 축 방향(10)에 대하여 직각으로 움직일 수 있다는 사실에 의하여 제공된다.

본 발명은 아래와 같이 간단하게 요악할 수 있다.

본 발명은 컴포넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판을 검사하기 위한 병렬 테스터용 풀 그리드 카세트, 그러한 풀 그리드 카세트용 스프링 접촉핀, 및 컴포넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판을 검사하기 위한 병렬 테스터용 어댑터에 관한 것이다.

본 발명의 제1 관점에 따르면, 스프링 접촉핀은 필름에 의하여 풀 그리드 카세트 내에 고정시켜진다. 본 발명의 다른 관점에 따르면, 풀 그리드 카세트는, 스프링 접촉핀의 축 방향으로 서로에 대하여 움직일 수 있고 축 방향에 대하여 직각으로 유격을 가지는 두 개의 플레이트를 포함하고 있다. 본 발명의 제3 관점에 따르면, 스프링 접촉핀은 중심의 스프링 접촉점을 가지도록 설계되어 있다. 본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 어댑터는 스캐닝 헤드가 설치된 접촉핀을 구비하고 있고, 접촉핀은 어댑터의 가이드 플레이트 상으로 빠지는 것에 대하여 그것들을 고정시키는 고정 돌기를 가지고 있다.

1 : 기본 그리드 엘리먼트 2 : 풀 그리드 카세트
3 : 스프링 접촉핀 4 : 기본 그리드 플레이트
5 : 어댑터 플레이트 6 : 어댑터 플레이트의 통과홀
7 : 기본 그리드 플레이트의 통과홀 8 : 환상 단차
9 : 가이드 디바이스 10 : 스프링 접촉핀의 축 방향
11 : 스프링부 12 : 트럼펫부
13 : 후육부 14 : 플러그인부
15 : 중심의 스프링 접촉점 16 : 기본 그리드의 접촉 패드
17 : 원형 라인 18 : 모듈
19 : 인접 가장자리 20 : 필름
21 : 어댑터 22 : BG 유닛
23 : 커버 플레이트 24 : 구조 플레이트
25 : 리테이닝 플레이트 26 : 가이드 플레이트
27 : PCB 유닛 28 : 구조 플레이트
29 : 가이드 플레이트 30 : 커버 플레이트
31 : 접촉 바늘 32 : 접촉핀
33 : 컬럼 메커니즘 34 : 정렬핀
35 : 인쇄 회로 기판 36 : 패드 어레이
37 : 도금된 통과홀 38 : 후육
39 : 스캐닝 헤드 40 : 고정 돌기
41 : 키홀 42 : 리세스
43 : 크로스바 44 : 직립부
45 : 정렬핀 46 : 정렬홀
47 : 정렬핀 48 : 정렬홀

Claims (19)

1. 컴포넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판을 검사하기 위한 장치용 풀 그리드 카세트(full grid cassette)이고,
   기본 그리드(basic grid, 1)의 접촉점을 어댑터(adapter, 21)의 개개의 검사 바늘에 전기적으로 접속하도록 설계되어 있고,
   당해 기본 그리드 플레이트(basic grid plate, 4) 및 당해 어댑터 플레이트(adapter plate, 5) 내에는, 정렬된 통과홀(through hole, 6, 7)이 스프링 접촉핀(spring contact pin, 3)을 수용하도록 구비되어 있고, 상기 스프링 접촉핀(3)의 각각은 나선형으로 감긴 스프링부(11)를 가지는 와이어로 만들어지고 당해 어댑터 플레이트(5) 및 당해 기본 그리드 플레이트(4)의 상기 통과홀(6, 7)에 덮이는 것 없이 위치되어 있으며, 상기 스프링부(11)는 당해 어댑터 플레이트와 당해 기본 그리드 플레이트(4)와의 사이의 영역을 적어도 가로질러 연장되어 있는, 상기 기본 그리드를 향하고 있는 기본 그리드 플레이트(4) 및 상기 어댑터(21)를 향하고 있는 어댑터 플레이트(5)와,
   상기 어댑터 플레이트(5)와 상기 기본 그리드 플레이트(4)와의 사이에 위치되어 있고, 그들 각각을 통하여 상기 스프링 접촉핀(3) 중 어느 하나가 통과하는 홀이 구비되어 있으며, 상기 홀의 폭은 상기 스프링 접촉핀(3)의 최대 직경보다 더 작은, 필름(20)
   을 포함하고 있는,
   풀 그리드 카세트.
2. 제1항에 있어서,
   상기 필름(20)의 상기 홀은 슬롯(slot)으로 설계되고,
   상기 슬롯의 길이는 상기 스프링 접촉핀의 최대 직경과 대략 동일하거나 약간 초과하는 것을 특징으로 하는,
   풀 그리드 카세트.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 필름(20)은 폴리이미드(polyimide)로 만들어지는 것을 특징으로 하는,
   풀 그리드 카세트.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 스프링 접촉핀은 스프링 와이어로 만들어지는 것을 특징으로 하는,
   풀 그리드 카세트.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 기본 그리드 플레이트(4) 또는 상기 어댑터 플레이트(5)의 상기 통과홀(6, 7) 내에, 상기 통과홀(6, 7)이 상기 풀 그리드 카세트(2)의 바깥쪽을 향하여 테이퍼링되는 테이퍼가 구비되어 있고,
   상기 스프링 접촉핀(3)은 상기 테이퍼와 상기 필름(20)과의 사이에 위치된 후육부(thickened section, 13)를 가지고 있는 것을 특징으로 하는,
   풀 그리드 카세트.
6. 제5항에 있어서,
   상기 테이퍼는 환상 단차(annular step)로 설계되어 있는 것을 특징으로 하는,
   풀 그리드 카세트.
7. 컴포넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판을 검사하기 위한 장치용 풀 그리드 카세트이고,
   기본 그리드(1)의 접촉점을 어댑터(21)의 개개의 검사 바늘(31, 32)에 전기적으로 접속하도록 설계되어 있고,
   당해 기본 그리드 플레이트(4) 및 당해 어댑터 플레이트(5) 내에는, 정렬된 통과홀(6, 7)이 스프링 접촉핀(3)을 수용하도록 구비되어 있고, 상기 스프링 접촉핀(3)의 각각은 나선형으로 감긴 스프링부(11)를 가지는 와이어로 만들어지고 당해 어댑터 플레이트(5) 및 당해 기본 그리드 플레이트(4)의 통과홀(6, 7)에 덮이는 것 없이 위치되어 있는, 상기 기본 그리드를 향하고 있는 기본 그리드 플레이트(4) 및 상기 어댑터(21)를 향하고 있는 어댑터 플레이트(5)와,
   상기 어댑터 플레이트(4)와 상기 기본 그리드 플레이트(6)가 상기 스프링 접촉핀(3)의 축 방향(10)으로 서로에 대하여 움직이일 수 있고, 상기 스프링 접촉핀(3)의 상기 축 방향(10)에 대하여 수직인 평면에 유격을 가지도록, 상기 어댑터 플레이트(5)와 상기 기본 그리드 플레이트(6)와의 사이에 위치되어 있는, 가이드 디바이스(guide device, 9)
   를 포함하는,
   풀 그리드 카세트.
8. 제7항에 있어서,
   상기 유격은, 60㎛ 내지 200㎛, 바람직하게는 80㎛ 내지 150㎛의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는,
   풀 그리드 카세트.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
   제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따라 설계된 것을 특징으로 하는,
   풀 그리드 카세트.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스프링 접촉핀(3)의 상기 스프링부(11)는, 상기 어댑터 플레이트(5)와 상기 기본 그리드 플레이트(4)와의 사이의 영역을 가로질러 연장되어 있는 것을 특징으로 하는,
    풀 그리드 카세트.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스프링 접촉핀은 상기 기본 그리드에 상응하는 균일 그리드 패턴으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는,
    풀 그리드 카세트.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 어댑터(21)의 상기 검사 바늘은, 접촉 바늘(31) 및/또는 접촉핀(32)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는,
    풀 그리드 카세트.
13. 특히 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 풀 그리드 카세트용 스프링 접촉핀이고,
    상기 스프링 접촉핀(3)은 와이어로 나선형으로 감겨 있고, 적어도 하나의 스프링부(11)를 가지고 있으며,
    상기 스프링 접촉핀(3)의 최대 직경은 단지 0.8mm에 지나지 않고, 상기 스프링 접촉핀(3)의 하나의 끝단에서 상기 와이어의 끝단 와인딩은 근접한 와인딩보다 더 작은 반경으로 감겨 있기 때문에, 상기 와이어는, 상기 근접한 와인딩에 대하여 중심에 배치되어 있는 끝단을 가지고 있고 중심의 접촉점을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는,
    풀 그리드 카세트용 스프링 접촉핀.
14. 제13항에 있어서,
    상기 와이어는 스프링 와이어인 것을 특징으로 하는,
    풀 그리드 카세트용 스프링 접촉핀.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 와이어는 대략 0.10 내지 0.15mm, 바람직하게는 0.10 내지 0.12mm의 직경을 가지고 있는 것을 특징으로 하는,
    풀 그리드 카세트용 스프링 접촉핀.
16. 컴포넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판을 검사하기 위한 장치용 어댑터이고,
    상기 어댑터(21)는, 풀 그리드 카세트(2)의 스프링 접촉핀(3)을 검사되는 인쇄 회로 기판(35)의 접촉점(36, 37)에 전기적으로 접속하도록 설계되어 있고,
    상기 어댑터(21)는 복수의 가이드 플레이트(23, 25, 26, 28, 29, 30)를 구비하고 있고, 그 내에 접촉 바늘(31) 및/또는 접촉핀(32)이 통과하는 가이드 홀이 형성되어 있고,
    상기 접촉핀(32)은, 상기 접촉핀(32)의 받침대보다 상당히 넓은 스캐닝 헤드(scanning head)를 가지고, 검사되는 상기 인쇄 회로 기판의 도금된 통과홀(37)에 접촉하도록 설계되어 있고, 상기 접촉핀(32)은 고정 돌기(locking projection, 40)를 가지고 있고,
    검사되는 인쇄 회로 기판을 마주보는 상기 어댑터(21)의 상기 가이드 플레이트는, 검사되는 상기 인쇄 회로 기판(35)의 쪽으로부터 상기 고정 돌기(40)가 통과될 수 있도록 설계된 키홀(keyhole, 41)을 가지고 있으며,
    검사되는 상기 인쇄 회로 기판으로부터 떨어진 쪽의 상에, 고정 리세스(recess, 42)가 상기 고정 돌기(40)의 수용을 위하여 키홀에 근접하여 구비되어 있거나, 또는, 키홀이, 상기 고정 돌기(40)가 통과할 수 있고 상기 접촉핀(32)의 이상적인 위치로부터 약간 오프셋(offset)되어 있는 영역을 가지고 있고 상기 이상적인 위치로 연장되는 더 좁은 영역(44)을 가지고 있기 때문에, 상기 접촉핀(32)은 상기 추가의 가이드 플레이트에 의하여 안내되는 그 이상적인 위치를 취하고, 상기 고정 돌기(40)는 키홀(41)이 구비된 상기 가이드 플레이트 상에 놓이게 되는,
    어댑터.
17. 제16항에 있어서,
    상기 접촉 바늘 및 상기 접촉핀(32)을 모두 구비하고 있는 것을 특징으로 하는,
    어댑터.
18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 접촉핀(32)은 얇은 금속판으로 만들어지는 것을 특징으로 하는, 어댑터.
19. 컴포넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판을 검사하기 위한 검사 장치이고,
    제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 풀 그리드 카세트와, 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 어댑터를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는,
    검사 장치.
    

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