KR20150127697A - 인쇄회로기판 테스트 장치용 크로스멤버 유닛 및 이를 가지는 테스트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판용 테스트 장치(1)를 위한 크로스멤버 유닛(2)에 관한 것으로, 상기 크로스멤버 유닛(2)은 테스트될 회로기판이 놓일 수 있는 테스트 영역을 가로지르는 적어도 하나의 크로스멤버(9)를 가지며, 직선상에서 횡단 가능한 방식으로 테스트 핑거용 포지셔닝 유닛을 지지하여, 테스트 핑거들이 상기 테스트 영역의 적어도 일부를 스캔할 수 있도록 설계된다. 본 발명에 따르면, 상기 크로스멤버 유닛(2)은 상기 적어도 하나의 포지셔닝 유닛(6)을 각각 가이드하기 위한 서로 독립적인 적어도 2개의 리니어 가이드(5)를 지지하도록 설계된다. 또한, 본 발명은 적어도 하나의 상기 크로스멤버 유닛(2)을 갖는 테스트 장치(1)에 관한 것이다.

Description

인쇄회로기판 테스트 장치용 크로스멤버 유닛 및 이를 가지는 테스트 장치{CROSSMEMBER UNIT FOR A TEST APPARATUS FOR PRINTED CIRCUIT BOARDS, AND TEST APPARATUS HAVING SAID CROSSMEMBER UNIT}

본 발명은 인쇄회로기판 테스트 장치용 크로스멤버 유닛 및 그와 같은 크로스멤버 유닛을 가지는 인쇄회로기판 테스트 장치에 관한 것이다.

인쇄회로기판(printed circuit board)을 테스트하는 테스트 장치는 기본적으로, 핑거 테스터(finger tester)(플라잉 프로브(flying probe)) 그룹과 병렬 테스터 그룹의 2개 그룹으로 나뉠 수 있다. 병렬 테스터는 어댑터(adapter)를 이용해, 테스트할 회로기판의 모든 접점이나 적어도 대부분의 접점에 동시에 접촉 가능한 테스트 장치이다. 핑거 테스터는 두 개 이상의 테스트 핑거를 이용해 개별적인 접점들을 순차적으로 스캔하는 비컴포넌트(non-componented) 혹은 컴포넌트(componented) 인쇄회로기판을 테스트하기 위한 테스트 장치이다.

테스트 핑거는 보통 슬라이드(slide) 위에 탑재되고, 이를 크로스멤버들이 가로지르며, 크로스멤버들은 차례로 인도되어 가이드 레일(guide rail) 상에서 가로로 놓일 수 있다. 각 테스트 핑거는 회전암(swivel arm)을 가지며, 그 끝단에 회로기판에 접촉되는 접촉팁(contact tip)이 형성된다. 슬라이드의 횡단이나 회전암의 회전에 의해, 테스트 핑거는 접촉팁을 이용해 테스트 영역(test field), 일반적으로는 직사각형의 테스트 영역에서 원하는 접점에 위치할 수 있다. 테스트할 회로기판의 접점에 접촉하기 위해, 슬라이드가 크로스멤버상에서 수직으로 움직일 수 있도록 설계되거나 테스트 프로브가 슬라이드상에서 수직으로 움직이도록 설계됨으로써, 테스트 핑거는 상부 또는 하부로부터 회로기판의 접점, 회로기판의 테스트 지점에 놓일 수 있게 된다.

핑거 테스터는 유럽공개특허 EP0468153A1에 설명되어 있고, 핑거 테스트를 이용한 인쇄회로기판의 테스트 방법은 유럽공개특허 EP0853242A1에 설명되어 있다. 핑거 테스터를 위한 테스트 프로브는 유럽특허 EP1451594B1, 미국특허 US6,384,614B1, 국제공개특허 WO03/096037A1 및 유럽공개특허 EP0990912A2에 개시되어 있다.

이런 종류의 핑거 테스트는 보통 적어도 2개의 가로로 놓일 수 있는 접촉 핑거(contact finger)를 구비하여, 크로스멤버축(axis)을 따라 이격된 테스트 지점(test point)에 도달할 수 있고, 몇몇 크로스멤버들은 테스트 영역 위에 구비되며(양측에서 인쇄된 인쇄회로기판의 테스트를 위해), 몇몇 크로스멤버들은 테스트 영역 아래에 구비된다. 이는 크로스멤버축에 수직방향에 있는 제2 좌표방향으로 이격된 테스트 영역에 도달하기 위함이다. (원칙적으로, 정전용량 측정(capacitive measurement)을 이용하면 회로기판은 단 하나의 테스트 핑거로만 테스트될 수 있다. 이 경우, 이론상 단 하나의 테스트 핑거만을 필요로 한다. 하지만, 저항 측정 방식(ohmic measurement)은 폐회로를 요구하기 때문에 레일(rail) 위에 2개의 테스트 핑거를 갖는 것이 바람직하며, 따라서, 두 개의 테스트 핑거를 필요로 한다.) 핑거 테스터를 포함하는 자동화된 테스트 방법을 이용하기 위해, 서로에 대한 크로스멤버들의 상대적 위치 및 테스트 영역에 대한 크로스멤버들의 상대적 위치를 정밀하게 아는 것이 중요하다. 유럽특허 EP0466153에 설명된 핑거 테스터에서, 크로스멤버들은 가로로 놓일 수 있도록 스탠드 내에서 (테스트 핑거의 횡단 방향에 대해 수직으로) 장착된다. 크로스멤버들의 횡단 때문에, 종종 불가피하게 크로스멤버들 사이의 간격이 특정 변동폭(fluctuation width)을 가지며, 사용되는 구동 시스템에 따라, 미끄러짐(slipping)에 따라 크로스멤버들 사이를 이격시켜 기설정된 허용 오차 범위를 벗어나게 할 수 있고, 이는 재조정을 요구한다. 적어도 4개의 크로스멤버들에 대한 이와 관련한 조정이나 캘리브레이션 과정은 시간이 걸릴 뿐만 아니라, 때로는 오류를 야기하기도 한다.

또한, 기존의 핑거 테스터에서는 크로스멤버들이 스탠드 내에서 이동 불가능하게 고정되어 있었다. 크로스멤버들이 회로기판의 상하부에 스탠드 내에서 매달려있었기 때문에, 개별적으로 조심스럽게 조정되어야만 했다. 회전암의 길이는 크로스멤버들 사이의 거리에 따라 최적화될 수 있었기 때문에, 크로스멤버들 사이의 테스트 영역은 적절한 방식으로 도달될 수 있었다. 그런 핑거 테스터가 다른 공정 조건에 적용되면 스캐닝 밀도(scanning density)가 증가하거나 감소할 수 있기 때문에, 부가적으로 크로스멤버들을 더 설치하거나, 기존의 크로스멤버들을 제거하거나 새로 맞춰 넣어야 한다. 이는, 다시 다른 크로스멤버들 또는 테스트 영역에 대하여 크로스멤버들을 조정해야 하는 상당한 수고를 요구한다.

유럽공개특허 EP0458280A2는 다수의 개별 횡단 크로스멤버들을 가지는 인쇄회로기판 테스트용 장치를 개시하고, 각각의 크로스멤버상에는 회로기판의 접점에 접촉하기 위한 접촉 핑거(contact finger)를 가지는 테스트 헤드(test head)가 구비된다.

유럽공개특허 EP1217382A2는 더 개량된, 횡단 크로스멤버들을 가지는 인쇄회로기판 테스트용 장치를 개시한다. 각각의 횡단 크로스멤버들은 이동 가능하게 장착된 테스트 헤드가 있고, 그 위에는 회로기판의 접점에 접촉하기 위한 접촉 핑거가 구비된다.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 적어도 부분적으로 방지하고자 하는 과제에 기초한다. 본 발명의 주요 해결과제는 테스트 핑거를 이용하는 인쇄회로기판 테스트용 테스트 장치에서 캘리브레이션이나 조정에 드는 비용과 수고를 줄이기 위한 것이다. 본 발명의 또 다른 해결과제는 그런 테스트 장치를 매우 빠르고 효율적인 조작으로 다른 공정 환경에 적용시키는 데 있다.

상술한 문제점 중 적어도 일부는 독립항의 특징 중 적어도 일부에 의하여 해결된다. 본 발명의 바람직한 실시예들과 효과적인 개선사항은 종속항에 명시되어 있다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 인쇄회로기판용 테스트 장치를 위한 신규한 크로스멤버 유닛이 제안된다. 크로스멤버 유닛은 테스트될 회로기판이 놓일 수 있는 테스트 영역(test field)을 가로지르는 적어도 하나의 크로스멤버를 가지며, 상기 크로스멤버 유닛은 직선상에서 횡단 가능한 방식으로 테스트 핑거용 포지셔닝 유닛을 지지하여, 테스트 핑거들이 테스트 영역의 적어도 일부를 스캔할 수 있도록 설계된다. 또한, 상기 크로스멤버 유닛은 상기 적어도 하나의 포지셔닝 유닛을 각각 가이드하기 위한 서로 독립적인 적어도 2개의 리니어 가이드를 지지하도록 설계된다.

다시 말하면, 상기 테스트 장치는 컴포넌트 혹은 비컴포넌트 인쇄회로기판 테스트용 장치이고, 인쇄회로기판은 테스트 영역(test field)에 배치되고, 테스트 핑거들이 개별적인 접촉점(contact point)들을 순서대로 스캔한다. 본 발명의 목적 달성을 위해, 크로스멤버 유닛은 하나의 피스를 의미하거나, 적어도 상기 테스트 영역을 가로지르는 적어도 하나의 크로스멤버를 가지는 입체 유닛(solid unit)을 형성하는 형상으로 연결된 것을 의미하는 것으로 이해된다. 이에 따라, 입체 유닛을 형성하는 3차원(three-dimensional) 형상은 강성의, 경고한 구조 유닛이며, 여러 개의 부품으로 이루어지고, 바람직하게는 하나의 단일 구성으로 이루어진다. 결국, 크로스멤버 유닛은 단일 크로스멤버를 갖거나 이에 의해 이루어질 수 있고, 또한 여러 개의 크로스멤버들을 가질 수 있으며 이들이 결합하여 입체적인 구조물 유닛을 형성한다. 본 발명의 목적 달성을 위해, 크로스멤버 유닛은 크로스멤버 유닛이 장착되는 공간 상에 고정된 테스트 장치의 스탠드와 구별되어야 한다. 본 발명의 목적 달성을 위한 리니어 가이드는, 레일과 같은 가이드이고, 포지셔닝 유닛을 선형으로 가이드하기 위한 것으로, 특히 일직선상에서 가이드한다. 횡단 드라이브(traversing drive)는 리니어 가이드와 통합될 수 있지만, 개별적으로 구비될 수도 있다. 리니어 가이드의 독립성은, 본 발명의 목적 달성을 위해, 서로 다른 리니어 가이드의 포지셔닝 유닛들이 횡단하는 동안 서로 간섭하지 않음을 의미하는 것으로 이해된다. 특히, 리니어 가이드들은 서로 간격(clearance)을 두고 평행하게 이어진다. 회로기판의 테스트 포인트를 오직 정전용량 방식으로 스캐닝하는 경우에는, 리니어 가이드마다 하나의 포지셔닝 유닛(하나의 테스트 핑거를 위한)으로 충분하다. 또한, 종종 저항방식의 스캐닝이 이루어지므로, 테스트 핑거를 가진 포지셔닝 유닛이 리니어 가이드마다 2개 있는 것이 바람직하다. 리니어 가이드마다 더 많은 포지셔닝 유닛이 구비되는 것도 가능하다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 적어도 두 개 그룹의 포지셔닝 유닛들이 두 개 그룹의 횡단 경로가 서로 영향을 미치지 않고, 하나의 크로스멤버 유닛상에서 횡단할 수 있다(여기서, 그룹은 하나 이상의 포지셔닝 유닛을 포함할 수 있다). 리니어 가이드가 하나의 구성에 부착되기 때문에, 서로에 대한 리니어 가이드들의 배치가 명확히 정의되고 불변한다. 따라서, 조정과 캘리브레이션에 드는 수고가 적다. 본 발명에 따른 크로스멤버 유닛은 테스트 장치의 스탠드에 움직일 수 없게 장착되거나, 횡단 가능하도록 장착될 수 있다. 단 하나의 리니어 가이드만을 가진 횡단 가능한 크로스멤버에 비해, 본 발명에 따른 크로스멤버 유닛에서는 적어도 2개의 리니어 가이드가 불변의 상대 위치를 가지므로, 조정과 캘리브레이션을 위한 작업이 적어도 반으로 줄어든다. 더 많은 리니어 가이드가 크로스멤버 유닛에 구비될 수록, 이러한 효과에 대한 중요도가 더욱 커지게 된다.

바람직한 실시예에서, 리니어 가이드는 각 크로스멤버의 측면에 구비된다. 여기서, 측면이라는 것은 테스트 영역면(test field plane)에 평행한, 크로스멤버의 길이 방향에 대해 수직인 방향을 의미한다. 측면 장착을 통해, 테스트 장치의 포지셔닝 유닛은 더욱 접근성이 좋아진다.

바람직한 실시예에서, 크로스멤버 중 적어도 하나는 두 개의 리니어 가이드를 가지고, 이들은 서로 평행하게 이어진다. 이러한 배치에 의해, 크로스멤버 방향에 대해 수직으로 이격된 여러 테스트 포인트가, 크로스멤버의 위치를 바꾸지 않고도, 테스트 핑거의 접근 범위 내에서 단 하나의 크로스멤버에 의해 테스트될 수 있다. 두 개의 리니어 가이드는 하나의 크로스멤버에 배치되어, 서로에 대한 상대적인 위치가 명확히 정의되고 불변한다. 크로스멤버 유닛은 이와 같이 두 개의 리니어 가이드를 가진 하나 이상의 크로스멤버를 가질 수 있다.

바람직한 실시예에서, 크로스멤버 유닛은 테스트 영역을 가로지르는 적어도 2개의 크로스멤버를 갖고, 상기 2개 이상의 크로스멤버 각각은 상기 리니어 가이드 중 적어도 하나를 가지며, 바람직하게는 상기 2개 이상의 크로스멤버가 서로 평행하게 이어진다. 본 실시예에서, 상기 2개의 리니어 가이드는 하나의 크로스멤버 유닛에 장착되며, 특히 연결 구성을 형성하여, 서로에 대한 상대적인 위치가 정확히 정의되어 고정된다. 앞선 실시예와 조합하면, 2개의 크로스멤버를 가지는 크로스멤버 유닛은 이미 4개의 리니어 가이드가 구비될 수 있고, 따라서, 4개 그룹의 테스트 핑거들이 서로 독립적으로 횡단할 수 있게 된다. 2개 이상의 크로스멤버들은 모듈로서 준비되어 간단한 방식으로 서로 결합되어 고정된 3차원 형상을 제공할 수 있다. 이는 몇몇 리니어 가이드를 가지는 크로스멤버 유닛이 모듈로서 이용될 수 있기 때문에, 서로 다른 테스트 장치 유닛의 생성을 상당히 단순화시키게 되며, 이미 모든 포지셔닝 유닛들이 서로에 대해 정확히 정렬된다. 크로스멤버 유닛의 크로스멤버들이 연결되어 서로 인접하게 놓이게 되면(테스트 영역의 동일 측면에), 테스트 핑거들이 크로스멤버들 사이의 모든 접점들에 닿을 수 있도록 크로스멤버들 사이를 이격시키는데 효과적이다. 따라서, 이 경우에도, 크로스멤버 축에 대해 수직으로 이격된 테스트 접점의 각 쌍은 테스트 핑거의 범위 내에서 테스트 될 수 있고, 이는 크로스멤버 유닛의 위치를 변경할 필요가 없이 이루어질 수 있다.

바람직한 실시예에서, 2개 이상의 크로스멤버들 중 적어도 하나는 테스트 영역의 테스트 영역면의 일측으로 이어지고, 적어도 하나는 테스트 영역면의 타측으로 이어진다. 인쇄회로기판이 홀딩되는 테스트 영역은 주평면(main plane)을 가지며, 그 내에서 상기 회로기판이 연장된다. 또한, 이 주평면은 테스트영역면으로 설명된다. 본 실시예에서, 가이드들은 하나의 크로스멤버 유닛, 다시 말해, 통합 유닛(integral unit)에서 테스트 영역의 일측과 타측에 배치되어, 서로에 대한 상대적인 위치가 정확히 정의되어 고정된다. 2개의 크로스멤버들 각각은 하나 혹은 2개의 리니어 가이드를 가질 수 있다. 예를 들어, 테스트될 회로기판이 타측에 비해 일측에 명백히 많은 테스트 접점을 가지는 경우, 더 많은 수의 테스트 접점을 가지는 측면에 걸친 크로스멤버가 2개의 리니어 가이드를 가질 수 있고, 그 반대측은 오직 하나의 리니어 가이드만 구비될 수도 있다.

바람직한 실시예에서, 2개 이상의 크로스멤버는, 연결피스들에 의해 결합되어 적어도 실질적으로 사각형의 환형(annular shape)이 되는 정확히 2개의 크로스멤버이고, 크로스멤버 유닛은 테스트 영역이 2개의 크로스멤버 사이에 위치하는 방식으로 테스트 영역을 가로지른다. 다시 말해, 크로스멤버 유닛은 2개의 크로스멤버들에 의해 사각형 프레임을 형성하며, 이는 테스트 영역을 일측과 타측(테스트될 인쇄회로기판의 앞(front)과 뒤(rear))을 가로지른다. 따라서, 연결피스들을 가지는 크로스멤버들이 테스트 영역을 둘러싸는 구조 유닛을 형성한다. 상기 실시예들과 조합하면, 프레임과 같은 크로스멤버 유닛과 함께 4개 그룹의 테스트 핑거(2개는 테스트 영역면의 일측이고, 2개는 테스트 영역면의 타측)를 가진 4개의 리니어 가이드를 조립하여 테스트 모듈을 형성하고, 리니어 가이드들의 서로에 대한 상대적 위치는 정확히 정의되어 고정된다. 환형은 예를 들어 하나의 피스로 주조(cast)될 수 있고, 또는 판들의 용접 부분이나 서로 용접된 프로파일들에 의해 생성될 수 있다. 리니어 가이드들을 위해 정의된 연결점과 판들은, 드라이브(drives), 측정/제어 장치, 케이블 가이드(cable guide) 등, 그리고, 스탠드로 연결시키기 위해서, 잘 알려진 리머쉬닝 계측(re-machining measures)에 의해 형성될 수 있다. 사각형 환형 형상은 비교적 생산하기 쉽고, 보관, 운반 및 설치가 쉽다.

효과적인 개량례에서, 크로스멤버 유닛은 테스트 장치의 스탠드의 기설정된 연결점(connection points)들에 견고히 장착되기 위해 준비된다. 이 수단을 통해, 스탠드에 대한 크로스멤버 유닛의 위치는 정확히 정의되어 고정된다. 결국, 실시예들의 조합에 따라, 2개에서 4개 혹은 더 많은 리니어 가이드들이 테스트 장치 내에서 그들의 위치에 정확히 정의되고 고정될 수 있다. 물론, 이론상으로는, 크로스멤버 유닛 자체가 스탠드 상에서 가로지르도록 장착되는 것도 가능하다. 이 경우에도 적어도 부분적으로는 본 발명의 효과가 달성될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 포지셔닝 유닛들 각각은 회전 유닛 및 횡단 유닛을 가지며, 각 테스트 핑거는 연결된 포지셔닝 유닛의 회전 유닛에 연결되는 회전암과 상기 회전암에 고정되는 테스트 프로브를 가지며, 횡단 유닛은 각각의 케이스에서 리니어 가이드 중 하나에 장착되어 드라이브 유닛에 의해 횡단될 수 있고, 리니어 가이드들은 크로스멤버 유닛에 부착된다. 회전암 가이드(swivel arm guidance)는, 크로스멤버 유닛의 이동이나 횡단 없이, 리니어 가이드에 수직으로 테스트 핑거를 위치시킬 수 있게 한다. 이는, 크로스멤버 유닛을 견고하게 스탠드에 부착시키기 쉽게 하는 한편, 몇몇 적용 가능한 크로스멤버 유닛이 테스트 영역의 길이를 커버할 필요가 있을 수 있다. 하지만, 횡단하는 크로스멤버 유닛이 있어도, 움직여야 하는 규모가 더 작기 때문에, 회전암에 의한 포지셔닝(positioning)이, 전체 크로스멤버 유닛이 횡단하는 경우에 비하여, 더욱 빠르고, 더욱 응력이 없어지고(stress-free), 더욱 에너지 효율적일 수 있다. 만약 2개의 리니어 가이드가 하나의 크로스멤버에 구비된다면, 회전암들은 포지셔닝 유닛들 사이의 테스트 영역에 도달할 수 있게 만든다. 드라이브 유닛은 적어도 부분적으로, 포지셔닝 유닛의 일부를 형성할 수 있고(리니어 드라이브의 로우터나 피니언(pinion)으로서, 크로스멤버 유닛에 부착된 톱니 레일(toothed rail) 혹은 연결된 스테이터와 함께), 크로스멤버 유닛에 각각 부착될 수 있다(피스톤이나 컨트롤 와이어의 형태로). 회전 유닛은 스텝 모터(step motor) 또는 비회전 리니어 모터(곡선 운동 경로(curved movement path)를 가지는 리니어 모터)를 가질 수 있다. 나아가, 회전 유닛은 테스트 영역면과 동일한 평면상에 포지셔닝(positioning)하기 위해, 테스트 영역면에 수직으로 효율적인 포지셔닝을 하도록 리프팅 유닛이 구비될 수 있다. 리프팅 유닛은, 예컨대, 리니어 모터일 수 있다. 리프팅 유닛과 회전 유닛은 구조적으로 결합하여 리프트-회전 유닛을 형성할 수도 있다. 중량상의 이유로, 회전암은 탄소 섬유(carbon fibre)로 이루어지는 것이 바람직하다.

효과적인 개량례에서, 각 리니어 가이드로부터 포지셔닝 유닛의 회전 유닛의 회전축(swivel axis)의 축거리(axial distance) 및/또는 포지셔닝 유닛의 회전 유닛의 회전축으로부터 테스트 프로브의 프로브 거리(probe distance)는, 바람직하게는 기설정된 단계로 변할 수 있는 축거리 및/또는 프로브 거리에 의해, 변경될 수 있다. 거리의 변화는 회전축의 위치를 각 공정 및/또는 테스트 환경에 적용시킬 수 있게 만든다. 예를 들어, 긴 프로브 거리는 하나의 크로스멤버 유닛을 가지고 넓은 영역을 스캔할 수 있게 하고, 짧은 프로브 거리에서는 포지셔닝의 속도와 정확도를 향상시킬 수 있다. 모든 스캐닝 비율을 향상시켜 테스트될 인쇄회로기판의 처리량을 증가시키기 위해, 동종의 몇몇 크로스멤버 유닛(모듈)을 부가하면서, 선택적으로 더 짧은 프로브 거리를 포함할 수 있다. 만약, 2개의 리니어 가이드가 하나의 크로스멤버에 구비되면, 특히, 크로스멤버의 반대 측면 상에 각각 구비되면, 회전축 사이의 영역을 최적으로 스캐닝하기 위한, 프로브 거리뿐만 아니라 축거리도 동시에 변경할 수 있다는 이점이 있다. 스캐닝 비율을 향상시켜 테스트될 인쇄회로기판의 처리량을 증가시키기 위해, 감소된 축거리 및 프로브 거리를 가진 동종의 제2 크로스멤버 유닛이 부가될 수 있다. 따라서, 요구되는 성능에 따라, 테스트 장치는 제1의 구 모듈의 거리들만을 바꾸고 제2 모듈을 부가함으로써, 설치될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 포지셔닝 유닛의 2개의 구조적 부품의 연결면은 축거리를 변경시키기 위한 인터페이스로 설계되며, 바람직하게는 연결면 사이의 축거리를 변경하기 위해 기설정된 두께를 가진 스페이서들이 부착된다. 이러한 설계에 의하면, 그런 연결면이 종종 다양한 방식으로 구비될 수 있기 때문에, 단순한 방식으로 축거리를 변형시킬 수 있게 된다. 상기 인터페이스는, 예를 들어, 회전 유닛과 횡단 유닛 사이에 구비될 수 있다. 또한, 상기 인터페이스를 회전 유닛과 리프팅 유닛 사이, 또는, 리프팅 유닛과 횡단 유닛 사이에 구비시킬 수 있고, 이는 유닛들의 구조적 순서에 따라 달라질 수 있다. 특히 단순한 해결 방안으로, 연결면들이 테스트면에 수직이고 횡단 방향에 평행한 방향으로 놓이고, 선택적으로는 직접적으로 서로 나사 연결되거나, 중간 스페이서를 통해 연결되는 것이 있다. 한가지 변형례에서는, 인터페이스가 테스트 영역면에 평행하게 놓인 연결면에 의해 구현되고, 여기서 연결면들은 횡단 유닛으로부터 변경되는 거리에서, 선택적으로 이용할 수 있는 나사 연결 지점과 같은 것에 의해 연결될 수 있다. 후자의 경우, 연결면들은 기설정된 단계로 조정 가능한 거리를 명확히 나타내는 래칭 장치(latching device)가 구비될 수 있다.

프로브 거리를 변경하기 위해, 이는 회전축과 테스트 프로브 사이를 맞추기 위한, 서로 다른 길이의 회전암들이 구비될 수 있다. 이는 디자인 면에서도 심플하고, 사용시에도 최소한의 수고를 들여, 프로브의 거리를 변화시킬 수 있게 한다. 여기서, 프로브 거리가, 스페이서의 두께와 회전암의 길이가 각각 구비되어, 관련된 축거리에 적응될 수 있다면 특히 효과적이다. 여기서, 특히, 스페이서들은 축거리를 고정시키고, 회전암은 스페이서들과 프로브 거리를 고정시킨다. 리니어 가이드로부터의 회전축의 거리가 변경될 수 있다면, 적당한 길이를 가지는 회전암들을 이용함으로써 테스트 핑거들의 범위를 바꿀 수도 있다. 또한, 긴 회전암들과 스페이서들을 이용함으로써, 하나의 크로스멤버 유닛으로 넓은 영역을 스캔할 수도 있게 된다. 스캐닝 비율을 향상시켜 테스트될 인쇄회로기판의 처리량을 증가시키기 위해, 동종의 제2 크로스메버 유닛이 부가될 수 있고, 여기서, 스페이서들을 제거하거나 교체함으로써 회전축의 거리들이 줄어들 수 있고, 긴 회전암들이 짧은 회전암들로 교체될 수도 있다. 따라서, 테스트 장치는 요구되는 성능에 따라 제2 모듈을 부가하여 설치될 수 있고, 오직 거리들과 제1 (구) 모듈의 회전암만 바꾸면 된다. 반면, 다수의 크로스멤버 유닛들, 짧은 축거리, 프로브 거리 및 상대적으로 적은 수고에 대한 높은 처리량을 가진 하나의 테스트 장치로부터, 개별적인 회로기판 피드를 가지는 제2 (혹은 제3 등) 스탠드를 구비시키고, 하나의 테스트 장치로부터의 하나 이상의 크로스멤버 유닛들을 상기 새로운 스탠드에 맞추고, 적절한 스페이서들과 회전암들을 결합시킴으로써, 상대적으로 낮은 처리량을 갖는 2개 이상의 테스트 장치 유닛들로 만들 수 있다. 따라서, 그런 배치는 서로 다른 테스트 장치 유닛들을 만들어낼 수 있게 하며, 이는 크로스멤버 유닛들 사이의 거리가 서로 다른 적거나 많은 크로스멤버들을 가지고, 실질적으로 동일한 부품들을 이용하고, 오직 스페이서들과 회전암들만 매칭되는 세트의 부품들로 교체됨으로써 이루어진다. 이는 높은 수준의 정밀도를 유지하는 한편, 생산 비용을 상당히 절약할 수 있게 만든다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 테스트 핑거를 이용한 인쇄회로기판용 테스트 장치가 제안되며, 테스트 핑거들은 테스트될 회로기판이 놓이는 테스트 영역이 상기 테스트 핑거들에 의해 스캔될 수 있도록 횡단 가능하게 장착된다. 본 발명에 따르면, 테스트 장치는 상기 청구항들에 따른 적어도 하나의 크로스멤버 유닛을 가진다.

다시 말하면, 4개 그룹까지의 테스트 핑거들을 가지는 테스트 장치가 이미 2개의 크로스멤버들을 가지는 크로스멤버 유닛으로 구현될 수 있다. 하나의 크로스멤버 유닛은 모든 요구되는 테스트 핑거들을 지닐 수 있다. 테스트 영역의 크기에 따라, 다수의 크로스멤버 유닛들이 이용될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 테스트 장치는 움직이지 않는 스탠드를 가지고, 스탠드는 크로스멤버 유닛 또는 유닛들을 테스트 영역에 따라 상이한 위치에 고정시키도록 하는 복수의 연결점들을 가진다. 따라서, 스탠드에 대한 크로스멤버 유닛(들)의 위치는 정확히 정의되고 고정된다. 상이한 간격을 가지는 2, 3, 4개 그룹 또는 이보다 많은 그룹의 테스트 핑거들을 갖는 다수의 크로스멤버 유닛들이 모듈로서 스탠드에 장착될 수 있다. 상기 간격은 테스트 핑거들의 회전암들의 길이에 따라 결정될 수 있다. 이러한 방식으로, 테스트 장치는 필요에 따라 크기와 규모가 정해질 수 있다. 리니어 가이드들은 스탠드와 크로스멤버 유닛(들)만으로 정확히 정렬된다. 크로스멤버 정렬이 테스트 영역의 양측으로 이어지는 2개의 크로스멤버들을 가진 사각 프레임인 경우라면, 스탠드는, 예를 들어, 정해진 간격만큼 떨어진 2개의 고정된 플로어 빔들에 의해 단순한 방식으로 구현될 수 있고, 그 위에 크로스멤버(들)이 정렬되어 고정될 것이다. 정교하고 신뢰성 있는 정렬을 위해서는, 빔들과 크로스멤버(들)이 적절한 강성을 가져 서로에 대해 견고하게 정렬될 수 있는 것이 효과적이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 테스트 핑거를 가지는 인쇄회로기판용 테스트 장치(소위 핑거 테스터)의 입체도면이다.
도 2는 도 1의 테스트 장치의 전면도이다.
도 3은 도 2의 테스트 장치에 있어서 Ⅲ선을 따른 단면도이다.
도 4는 도 3에 대응하는 도면으로, 테스트 장치의 제2 조립 유형을 도시한다.
도 5는 도 4의 Ⅴ선으로 표시된 영역의 확대상세도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ선으로 표시된 영역을 더욱 확대한 확대상세도이다.
도 7은 도 6의 Ⅶ로 표시된 화살표 방향으로 본 도면이다.
도 8은 도 4의 Ⅷ선으로 표시된 영역의 확대상세도이다.
도 9는 도 8의 Ⅸ선으로 표시된 영역을 더욱 확대한 확대상세도이다.
도 10은 도 9의 Ⅹ로 표시된 화살표 방향으로 본 도면이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 테스트용 테스트 핑거(test finger)(소위 말하는 핑거 테스터)를 가지는 테스트 장치(1)를 입체적으로 도시한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 테스트 장치(test apparatus)는 2개의 크로스멤버 유닛(crossmember unit)(2)을 가지며, 이들은 2개의 장착빔(mounting beam)(3)상에 장착된다. 본 발명의 목적 달성을 위해, 장착빔(3)들은 스탠드(stand)를 형성한다. 각 크로스멤버 유닛(2)은 장착된 부가 장치들을 가지는 프레임(frame)(4)으로 이루어진다. 프레임(4)은 아래에서 더욱 상세히 설명될 것이다. 각 프레임(4)은 몇 개의 리니어 가이드(레일)(5)를 지니며, 이들 위에는 2개의 포지셔닝 유닛(positioning unit)(6)이 장착되어 횡단이 가능해진다. 포지셔닝 유닛(6) 각각은 스테이터 유닛(stator unit)(7)에 의해 구동될 수 있고, 테스트 핑거(8)를 구비할 수 있다.

방향을 명확히 하기 위해, 공간적 방향 x, y 및 z를 가지는 데카르트 좌표계가 도시되어 있고, 공간 방향 x는 길이 방향(longitudinal direction), 공간 방향 y는 가로 방향(transverse direction), 그리고 공간 방향 z는 수직 방향(vertical direction)으로 설정하지만, 이를 일반적인 것으로 한정하는 것은 아니다. 테스트될 인쇄회로기판이 테스트 장치(1)에서 x방향으로 이송(및 배출)되기 때문에, 길이 방향(x)은 피드 방향(x)으로 설명될 수도 있다. 피드 방향(x)은 장착빔(3)이 연장된 방향에 대응되고, 프레임(4)의 주평면(main plane)은 y방향 및 z방향을 둘러싼다.

본 도면에 상세히 도시되지는 않았지만, 장착빔(3)들은 공장의 작업 현장이나 이와 같은 곳에서 움직이지 못하도록 볼트 결합되며, 프레임(4)들은 양 장착빔(3)에 대해 단단히 볼트 결합된다. 따라서, 장착빔(3)들은 프레임(4)을 위한 스탠드(stand)로 설명될 수 있다. 프레임(4)들은 x방향으로 프레임 간격(r)을 두고 장착된다.

도 2는 x방향에서 본 테스트 장치(1)를 전면도로 도시한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 프레임(4)은 단일 피스 구성으로서, 2개의 평행한 크로스멤버(crossmember)(9)들과 양단에서 상기 크로스멤버(9)들을 연결하는 2개의 크로스피스(crosspiece)(10)들로 구분될 수 있다. 일반성을 잃지 않고, 크로스멤버(9)들은 가로 방향(y)으로 연장되고, 크로스피스(10)들은 테스트 장치(1)의 수직 방향(z)으로 연장된다. 일반성을 잃지 않고, 도 2에 도시된 프레임(4)쪽은 전면으로 설명되고, 도면에 보이지 않는 부분은 프레임(4)의 후면으로 설명된다. 여기에 도시되고 설명된 실시예에서, 프레임(4)은 단일 강철판(steel plate)으로 만들어지고, 여기에서 윈도우(window)가 절단 토치(cutting torch)와 같은 도구에 의해 절단된다. 다른 실시예에서는, 프레임(4)이 주조(cast)되거나 용접(weld)된 부품일 수도 있다.

크로스멤버(9)들과 크로스피스(10)들은 테스트면(testing plane)(E)을 둘러싼다. 테스트면(E)은 테스트 장치(1) 내에서 테스트될 수 있는 인쇄회로기판의 위치(상세히 도시되지는 않음)를 보여주고, x방향 및 y방향을 아우르고, 크로스멤버(9)로부터의 거리가 거의 동일하다.

크로스멤버(9)들 각각은, 도 2의 전면에, 리니어 가이드(linear guide)(5)와 스테이터 유닛(7)을 가진다. 리니어 가이드(5)는, 레일의 형태로서, 스테이터 유닛(7)에 대해 가로 방향(y)으로 이어지며, 스테이터 유닛(7)보다는 테스트면(E)에 더 가까이 위치한다. 상술(上述)한 바와 같이, 2개의 포지셔닝 유닛(6)은 슬라이드 가능하게 각 리니어 가이드(5) 상에 장착되고, 각 포지셔닝 유닛은 테스트 핑거(8)를 구비한다. 엔드스탑(end stop)(11)은 리니어 가이드(5) 상에서의 포지셔닝 유닛(6)의 움직임을 제한한다. 각각의 테스트 핑거(8)들은 테스트면(E)을 향해 있고, 각각 연결되어 있는 포지셔닝 유닛(6)에서 들어올리고(lift) 회전시키는(swivel) 기능을 가지면서 장착된다. 다시 말해, 테스트 핑거(8)들은, 크로스멤버(9)의 상부로 가이드되어 하방을 향해(음의 z방향) 있을 수도 있고, 크로스멤버(9)의 하부로 가이드되어 상방을 향해(양의 z방향) 있을 수도 있다.

도 3은 도 2에서 화살표로 표시된 Ⅲ-Ⅲ선을 따른 테스트 장치(1)의 단면을 나타낸다.

도 3의 단면도에서, 프레임(4)의 크로스멤버(9)는 전면과 후면에서 동일하게 리니어 가이드(5), 스테이터 유닛(7), 포지셔닝 유닛(6) 및 테스트 핑거(8)를 구비한 것을 볼 수 있다. 테스트 핑거(8)들은 포지셔닝 유닛(6)에 대해 회전 가능하게 장착되어, x방향에서 포지셔닝 유닛(6) 사이의 영역뿐만 아니라, 포지셔닝 유닛(6)의 양측의 영역에까지 닿을 수 있다. 프레임(4)의 전면과 후면의 테스트 핑거(8)들 전체는 스캐닝 폭(w)을 커버한다. 프레임(4)들 사이의 프레임 간격(r)은, 각 테스트 핑거(8)들의 스캐닝 범위(scanning range)가 x방향으로 다른 테스트 핑거에 정확히 닿도록 선택된다.

다시, 도 3에 도시된 바와 같이, 프레임(4)들은 하부에 위치한 크로스멤버(9)에 의해 장착빔(3)의 상면에서 프레임 간격(r)을 두고 구비된 지지면(support surfaces)(3a,3b)에 위치해 놓일 수 있다. 지지면(3a,3b)의 위치는, 상세히 도시되지 않은 수단에 의해, 정확하게 기설정되고, 프레임(4)들은 지지면(3a,3b)에 정교하게 (중앙에) 정렬되며, 견고하지만 떼어낼 수 있게 장착빔(3)들에 연결(볼트 결합 가능)될 수 있다.

도 4는 도 3에 대응하는 도면에서, 테스트 장치(1)의 단면도를 도시한다. 도 4에 도시된 도면은 도 3에 도시된 (제1) 유형의 조립체와는 다른 제2 유형의 조립체이다.

도 4에 따른 이러한 유형의 조립체에서는, 2개의 크로스멤버 유닛이 아니라 단 하나의 크로스멤버 유닛(2)이 구비된다. 크로스멤버 유닛(2)은 먼저 다른 부가 구성들(5,6,7,8 등)과 함께 프레임(4)에 의해 형성되며, 프레임(4)은 2개의 크로스멤버(9)와, 2개의 연결피스(connection piece) 혹은 크로스피스(10)로 이루어진 단일 부품이다.

도 4의 단면도에서, 프레임(4)의 크로스멤버(9)는 전면과 후면에서 동일하게 리니어 가이드(5), 스테이터 유닛(7), 포지셔닝 유닛(6) 및 테스트 핑거(8)를 구비한 것을 볼 수 있다. 테스트 핑거(8)들은 포지셔닝 유닛(6)에 대해 회전 가능하게 장착되어, x방향에서 포지셔닝 유닛(6) 사이의 영역과, 포지셔닝 유닛(6)의 양측의 영역에 닿을 수 있다. 프레임(4)의 전면과 후면에 있는, 크로스멤버 유닛(2)의 테스트 핑거(8)들 전체는 스캐닝 폭(w)을 커버한다. 아래에서 상세히 설명되는 포지셔닝 유닛(6)과 테스트 핑거(8)의 변경은, 크로스멤버 유닛(2)의 테스트 핑거(8)들의 스캐닝폭(scanning width)(w)을 앞선 유형의 조립체의 2개의 크로스멤버 유닛들의 그것보다 크게 만드는 결과를 낳는다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 프레임(4)은 하부에 위치한 크로스멤버(9)에 의해 앞서 설명한 2개의 지지면(3a,3b) 사이에 구비된 지지면(3c)에 놓일 수 있다. 서로에 대한 지지면(3a,3b,3c)의 위치는 상세히 도시되지 않은 수단에 의해, 정확하게 기설정되고, 프레임(4)은 지지면(3c)에 정교하게 (중앙에) 정렬되며, 견고하지만 떼어낼 수 있게 장착빔(3)들에 연결(볼트 결합 가능)될 수 있다.

도 4에 따른 제2 유형의 조립체가 도 5 내지 7과 함께 먼저 설명되고, 그 다음 도 8 내지 10과 함께, 도 1 내지 3에 따른 제1 유형의 조립체에 대한 설명이 이어질 것이다.

도 5는 도 4에서 이점쇄선Ⅴ로 명시된 영역을 확대도로 보여준다. 각 테스트 핑거(8)의 회전 위치(swivel position)가 도 4의 그것과는 다를 수 있음에 주의해야 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 포지셔닝 유닛(6)은 회전축(swivel axis)(S)을 가지는 회전 유닛(swivel unit)(12)을 가진다. 회전 유닛(12)은 아웃풋 샤프트(output shaft)(여기에 상세히 도시하지는 않음)를 가지는 회전 드라이브를 가지며, 회전축(S)을 갖는다. 포지셔닝 유닛(6)은 리니어 가이드(5)에 장착되는 횡단 유닛(traversing unit)(13)을 가질 수도 있다. 회전 유닛(12)은 스페이서(spacer)(14)를 통해 횡단 유닛(13)에 고정된다. 테스트 핑거(8)는 회전암(swivel arm)(15)을 가지며, 회전 유닛(12)의 아웃풋 샤프트에 의해 회전될 수 있고, 그의 끝단에는 테스트 니들(test needle)을 홀딩하는 니들 홀더(needle holder)(16)가 부착되지만, 여기에 상세히 도시되지는 않았다. 마지막으로, 포지셔닝 유닛(6)은 리프팅 유닛(lifting unit)(17)을 갖고, 테스트 핑거(8)를 들어올리거나 내릴 수 있다.

더욱 상세한 도면이 도 6에 도시되어 있고, 이는 도 5의 이점쇄선 Ⅵ로 정의된 영역을 확대한 확대도이다. 더욱 상세하게, 이는 백그라운드상의 크로스피스(10)와 크로스멤버(9)의 일측에 구비된 부가 구성들과 함께, 상부 크로스멤버(9)의 단면을 상세히 나타낸다. 크로스멤버의 타측 역시 동일한 방식으로 구비될 수 있음에 주의해야 한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 크로스멤버(9)는 스테이터 유닛(7)을 수용하기 위하여, 양면(전면과 후면)에 스테이터 위치면(stator locating surface)(9a)을 형성시키며, 스테이터 유닛(7)의 수직 정렬(z방향으로의 정렬)이 상단 가장자리(top edge)(9b)에 의한 고정으로 이루어진다. 스테이터 유닛(7)은 크로스멤버(8)에 대해 단단히 고정된다.

또한, 크로스멤버(9)의 양측에는 리니어 가이드(5)를 홀딩하기 위한 레일 위치면(rail locating surface)(9c)이 레일 형상으로 형성되며, 레일(5)의 수직 정렬이 하향 단부(downwards step)(9d)에 의해 고정된다. 레일 위치면(9c)에는 여러 쌍의 (쓰루)홀(9e)이 구비되며, 레일(5)의 카운터보어 홀(counterbored hole)(5a)들과 같은 높이를 이룬다. 레일(리니어 가이드(5))는 쓰루홀(9e)과 카운터보어 홀(5a)에 의해 크로스멤버(9)에 견고하게 볼트 결합된다.

포지셔닝 유닛(6)의 횡단 유닛(13)은 베이스 플레이트(baseplate)(18)를 갖는다. 베이스 플레이트(18)에 고정되는 것은 슬라이딩 블록(sliding block)(19), 로우터 유닛(rotor unit)(20) 및 포지션 엔코더(position encoder)(21)이다. 슬라이딩 블록(19)은 슬라이드 방식으로 레일(5)을 에워싸 레일(5)과 함께 슬라이딩 베어링(sliding bearing)을 형성한다. 조임을 만드는 토르크(clamping torque)를 방지하기 위해, 2개의 슬라이딩 블록(19)은 앞뒤로 구비될 수 있음에 주의해야 한다. 로우터 유닛(20)은 상방으로 연장되어 스테이터 유닛(7)의 내부로 들어가고, 거기에 장착되어 스테이터 유닛(7)의 길이(y방향)를 따라 교번 극성(alternating polarity)을 만들어내는 영구자석(permanent magnet)(22)들 사이를 지나게 된다. 로우터 유닛(20)은 상세히 도시되지는 않았지만 코일 조립체를 가져, 전원공급부에 의하여 전기적으로 여기될 수 있다. 로우터 유닛(2)의 로우터 코일(rotor coil)과 스테이터 유닛(7)의 영구자석(22)들 사이에서 이루어지는 전기적인 상호작용은 가속(acceleration)과 정지(braking)을 유도하므로, 리니어 가이드(5)를 따르는 횡단 유닛(13)의 움직임이 컨트롤된다. 따라서, 각 포지셔닝 유닛(6)의 스테이터 유닛(7)과 로우터 유닛(20)은 각 케이스 내에서 (리니어) 드라이브 유닛(linear drive unit)을 형성한다. 포지션 엔코더(21)는 각 케이스 내의 크로스멤버(9)에 부착된 자기 테이프(magnetic tape)(23)를 향해 있고, 자기 테이프(23)의 스캐닝을 통해서, 크로스멤버(9)상의 횡단 유닛(13)의 횡단 거리를 정확히 결정할 수 있게 한다.

또한, 테스트 니들(24)(접촉 프로브(contact probe)(24)라고도 설명됨)을 도면에서 볼 수 있는데, 이는 테스트 핑거(8)의 니들 홀더(16) 내에 수용되어 있고, 상세히 도시되지는 않았지만, 회로기판의 테스트 포인트에 접촉할 수 있게 한다.

횡단 유닛(13)의 베이스플레이트(18)는 장착면(mounting surface)(18a)을 갖고, 회전 유닛(12)의 하우징(housing)은 장착면(12a)을 갖는다. 장착면(12a,18a)은 회전 유닛(12)과 횡단 유닛(13) 사이에 구비된 스페이서(14)를 통해, 회전 유닛(12)을 횡단 유닛(13)에 고정시키기 위한 인터페이스를 형성한다. (또한, 장착면(12a,18a)은 중간 스페이서(14) 없이, 회전 유닛(12)을 횡단 유닛(13)에 고정시킬 수도 있다. 이는 아래에서 더욱 상세히 설명될 제1 모드의 장착과 관련된다.) 회전 유닛(12)의 회전축(S)과 레일(리니어 가이드)(5)의 외표면 사이의 거리(a)는 회전 유닛(12)과 횡단 유닛(13)의 치수를 제외하고는, 스페이서(14)의 두께에 주로 의존한다.

도 7은 도 5의 화살표 Ⅶ 방향에서 바라본 테스트 핑거(8)를 가진 포지셔닝 유닛(6)의 하단부를 도시한다. 더욱 구체적으로, 도 6은 포지셔닝 유닛(6)의 리프팅 유닛(17)과 회전 유닛(12)의 아웃풋 샤프트(12b)만을 보여주지만, 이 도면에서는 생략되었다(도 6 참조).

도 7에 따르면, 리프팅 유닛(17)에 부착된 전기연결 유닛(electrical connection unit)(25)이 있고, 시스템 컨트롤러에 연결시키기 위한 케이블 피드릴(cable feed reel)(26)이 거기에 연결된다. 상세히 도시하지는 않는다.

아래에서 설명되는 테스트 핑거(8)와 검지 유닛(detection unit)(27)은 회전 유닛(아웃풋 샤프트(12b))에 의해 함께 회전될 수 있다. 테스트 핑거(8)와 검지 유닛(27)은 전달될 중심관성모멘트를 최소로 유지하기 위하여 가능한 한 가볍게 이루어질 수 있다. 따라서, 회전암(15)은 탄소물질(carbon material)로 이루어질 수도 있다.

검지 유닛(27)은 카메라(camera)가 장착된 카메라 모듈(camera module)(29)을 끝단에 구비하고 있는 홀딩암(holding arm)(28)을 갖는다. 홀딩암(28)으로부터 더 연장된 위치에, 미러(mirror)(32)를 구비한 광가이드 유닛(light guide unit)(31)이 카메라 모듈(29)에 장착된다. 미러(32)로부터 테스트면(E)을 향해 수직으로 하강한 광축(optical axis)(32a)이 카메라 유닛(29)으로 이어지도록 미러(32)가 정렬된다. 테스트면(E)상에서 카메라의 광축(30a)이 미러(32)의 광축(32a)과 일치하도록 카메라(30)가 정렬된다. 광축(30a)과 광축(32a)이 교차하는 지점은 스캐닝 포인트(scanning point)(P)에 일치하며, 이는 테스트 니들(24)에 의해서 스캔된다.

리프팅 유닛(17)은 회전 유닛(12) 상에 견고하게 장착되며, 검지 유닛(27)이 회전 가능하게 장착되는 미믹(mimic)(상세히 도시하지 않음)을 가지며, 이는 높이 위치(z 위치)에 고정된다. 하지만, 회전 드라이브의 아웃풋 샤프트(12b)에 의해 회전 방향을 따라 수행될 수도 있다. 테스트 핑거(8)는 아웃풋측(output side)에서 리프팅 유닛(17)의 리프팅 드라이브(리니어 드라이브(linear drive), 상세히는 미도시)에 연결되고, 회전 드라이브의 아웃풋 샤프트(12b)상에 회전 불가능하지만 축상으로 상승할 수 있도록 장착됨으로써, 테스트 핑거(8)는 리프팅 드라이브에 의해 상승하거나 하강할 수 있고, 이와 함께 회전 드라이브의 아웃풋 샤프트(12b)의 회전 동작이 함께 수행될 수 있다. 도면에 그 구조가 테스트면(E)으로부터 들어 올려진 테스트 니들(24)과 함께 도시되어 있다.

변형된 설계에서는, 테스트 핑거(8)의 회전암(15)의 홀더에 장착되어 리프팅 드라이브 자체가 회전할 수 있고, 검지 유닛(27)을 지지하기 위한 미믹의 아웃풋측에 놓일 수 있다. 또 다른 변형례에서, 리프팅 유닛은 횡단 유닛에 움직일 수 없게 연결되고, 회전 유닛은 리프팅 유닛의 아웃풋측에 장착된다. 그렇지만, 양 변형례에서는 리프팅 동작(z동작)에 포함된 관성질량이 증가하게 된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 테스트 핑거(8)의 회전암(15)은 회전암 홀더(swivel arm holder)(33) 내의 드라이브측(drive side)에 장착되고, 니들 홀더(16)의 센서측(sensor side)에 연결된다. 이 두 지점에서, 회전암(15)이 분리될 수 있기 때문에 용이하게 회전암(15)이 교체될 수 있다. 마찬가지로, 검지 유닛(27)의 홀딩암(28)은 리프팅 유닛(17)의 미믹과 카메라 모듈(29)의 연결 부분으로부터 분리될 수 있어서, 동일한 방식으로 용이하게 교체할 수 있다. 이러한 방식으로, 테스트 장치(1)를 변형하는 것이 가능하며, 아래에서는 도 3과 관련하여 위에서 언급한 크로스멤버 유닛(2)의 제1 유형 조립체가 도 8 내지 10을 참조하면서 설명될 것이다.

마찬가지로 도 8은 도 4의 이점쇄선 Ⅷ으로 표시된 영역의 상세 도면으로, 도 5에 대응하는 확대도이다. 도 9는 도 8의 이점쇄선 Ⅸ로 표시된 영역의 상세 도면으로, 도 6에 대응하는 확대도이며, 도 7은 도 9의 화살표 Ⅹ방향에서 본 테스트 핑거(8)를 가진 포지셔닝 유닛(6)의 하부 영역을 도시하며, 도 7에 대응된다. 도 8 내지 10의 각 테스트 핑거(8)의 회전 위치가 도 3의 그것과 다를 수 있음에 유의해야 한다.

도면에서 명백하듯이, 제1 유형 조립체인 크로스멤버 유닛(2)의 구조는, 회전 유닛(12)이 장착면(12a)에 의해 스페이서 없이 횡단 유닛(13)의 베이스 플레이트(18)의 장착면(18a)에 장착되는 것과, 테스트 핑거(8)의 회전 암(15)과 검지 유닛(27)의 홀딩암(28)이 제2 유형의 조립체보다 짧다는 것을 제외하고는 동일하다. 이는 각 크로스멤버 유닛(2)의 테스트 핑거(8)들의 스캐닝폭(w)(도 3 참조)을 제2 유형의 조립체(도 4 참조)보다 작게 만들며, 2개의 장착빔(3)들에 의해 형성된 스탠드 상에, 단 하나의 크로스멤버 유닛(2) 대신 2개의 크로스멤버 유닛(2)을 장착하는 것이 가능해진다. 이는 테스트 핑거(8)의 스캐닝 밀도(scanning density)를 상승시키고, 더 많은 테스트 포인트가 동시에 스캔될 수 있다. 다시 말해, 테스트 장치(1)의 처리량이 상승된다.

따라서, 테스트 장치(1)을 낮은 처리량에서 높은 처리량으로 교체하거나, 이와 동일한 방식으로 반대로 교체할 수 있게 된다. 테스트 장치(1)가 제2 유형의 조립체(도 4 내지 7)에 따라 단 하나의 크로스멤버 유닛(2)만 구비된 경우, 더 높은 처리량을 갖도록 테스트 장치(1)를 변경하려면, 이미 사용되고 있는 크로스멤버 유닛(2)의 위치를 지지면(3c)으로부터 장착빔(3)들의 지지면(3a 또는 3b)으로 바꾸고, 회전암(15)과 지지암(27)을 각 경우에 맞는 더 짧은 버전으로 교체하면서 스페이서(14)를 제거하고, 장착빔(3)들의 각각 비어 있는 지지면(3a,3b) 상에 스페이서 없는 짧은 회전암(15)과 지지암(27)을 가진 크로스멤버를 추가적으로 설치하는 것만으로 이룰 수 있다. 제1 유형의 조립체(도 1 내지 3, 8 내지 10)에 따른 2개의 크로스멤버 유닛(2)을 가진 테스트 장치(1)는 상대적으로 적은 노력을 들여 제2 유형의 조립체에 따른 하나의 크로스멤버 유닛(2)을 가진 2개의 테스트 장치로 변경시킬 수 있다. 이는, 또 하나의 스탠드(장착빔(3))를 구비시키고, 이미 구비되어 있는 테스트 장치(1)로부터 크로스멤버 유닛(2) 중 하나를 새로 구비된 스탠드 위에 위치시키고 장착한다. 원래 테스트 장치(1)의 크로스멤버 유닛(2) 중 다른 하나는 중앙의 지지면(3c)에 재위치시키고, 포지셔닝 유닛(6)들은 인터페이스(12a,18a)에 스페이서(14)를 포함시켜 재위치시키며, 이와 함께 포지셔닝 유닛(6) 각각에 회전암(15)과 지지암(27)을 더 긴 버전으로 교체한 뒤, 마지막으로 인쇄회로기판을 위한 컨베이어 및 피드 시스템을 적용시킨다. 새로 형성된 2개의 테스트 장치 유닛(1) 각각이 기존 테스트 장치(1)에 비해 더 낮은 처리량을 갖는 것은 사실이지만, 두 종류의 회로기판이 동시에 테스트된다면 합리적인 구조일 수 있다.

교체를 단순화시키기 위해, 한 세트의 스페이서(14), 회전암(15) 및 지지암(27)이 프레임(4)이나 크로스멤버 유닛(2)을 위한 공통 변형 키트(common modification kit)내에 함께 놓일 수 있고, 변형 키트는 크로스멤버 유닛(2)의 스캐닝폭(w)에 의해서만 올바른 배치를 할 수 있도록 식별되어야 한다. 가장 작은 스캐닝폭(w)을 위해, 스페이서(14)는 변형 키트에서 생략될 수도 있다.

당연히 2개의 스캐닝폭(w)이 가능할 뿐만 아니라, 하나의 스탠드에 장착될 수 있는 크로스멤버 유닛(2)의 개수와 스탠드에 구비된 지지면(장착 포인트)에 따라, 필요한 개수의 스캐닝폭이 가능해질 수 있다.

2개의 유형의 조립체를 가진 테스트 장치(1)가 위에서 설명되었고, 여기서 테스트면(E)는 수평적으로 배치되었다. 이와 마찬가지로 배치되는 테스트면(E)은 중력면에 대해 희망하는 각도로 배치하는 것도 생각할 수 있다. 본 출원에 있어서 모든 방향성에 대한 상세 설명은, 테스트면(E)이 수평면(xy)을 정의하고, 거기에 수직인 방향이 수직(z)을 정의하며, 중력장에서의 지정학적 위치와는 무관한 것으로 이해되어야 한다.

본 실시예에서, 리프팅 유닛은 리프팅 모터(lifting motor)와 같은 리니어 모터(linear motor)를 가진다. 다른 실시예에서, 리프팅 유닛은 피스톤을 가질 수도 있고, 자기적 수단, 기압 혹은 수압을 이용한 수단이나 움직임 나사(movement thread)에 의해 동작할 수도 있고, 이와 매우 다른 방식에 방식으로 설계될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 회전 유닛(12)은 회전 모터로서 스텝 모터(step motor)를 가진다. 이와 달리, 회전 유닛(12)은 피스톤이나 곡선 운동 경로(curved movement path)를 가지는 리니어 모터(linear motor)를 가질 수도 있다.

1‥‥‥‥‥‥‥‥테스트 장치
2‥‥‥‥‥‥‥‥크로스멤버 유닛
3‥‥‥‥‥‥‥‥장착빔(스탠드)
3a, 3b, 3c‥‥‥‥지지면
4‥‥‥‥‥‥‥‥크로스멤버 유닛(프레임)
5‥‥‥‥‥‥‥‥레일(리니어 가이드)
5a‥‥‥‥‥‥‥‥카운터보어 홀
6‥‥‥‥‥‥‥‥포지셔닝 유닛
7‥‥‥‥‥‥‥‥스테이터 유닛
8‥‥‥‥‥‥‥‥테스트 핑거
9‥‥‥‥‥‥‥‥크로스멤버
9a‥‥‥‥‥‥‥‥스테이터 위치면
9b‥‥‥‥‥‥‥‥상단 가장자리
9c‥‥‥‥‥‥‥‥레일 위치면
9d‥‥‥‥‥‥‥‥단부(段部)
9e‥‥‥‥‥‥‥‥홀(hole)
10‥‥‥‥‥‥‥‥크로스피스(연결피스)
11‥‥‥‥‥‥‥‥엔스스탑
12‥‥‥‥‥‥‥‥회전 유닛
12a‥‥‥‥‥‥‥‥장착면
12b‥‥‥‥‥‥‥‥아웃풋 샤프트
13‥‥‥‥‥‥‥‥슬라이드(횡단 유닛)
14‥‥‥‥‥‥‥‥스페이서
15‥‥‥‥‥‥‥‥회전암
16‥‥‥‥‥‥‥‥니들 홀더
17‥‥‥‥‥‥‥‥리프팅 유닛
18‥‥‥‥‥‥‥‥베이스 플레이트
18a‥‥‥‥‥‥‥‥장착면
19‥‥‥‥‥‥‥‥슬라이딩 블록
20‥‥‥‥‥‥‥‥로우터 유닛(리니어 드라이브 유닛)
21‥‥‥‥‥‥‥‥포지션 엔코더
22‥‥‥‥‥‥‥‥영구자석(스테이터 유닛)
23‥‥‥‥‥‥‥‥자기 테이프
24‥‥‥‥‥‥‥‥테스트 니들(접촉 프로브)
25‥‥‥‥‥‥‥‥전기연결 유닛
26‥‥‥‥‥‥‥‥케이블 공급릴
27‥‥‥‥‥‥‥‥검지 유닛
28‥‥‥‥‥‥‥‥홀딩암
29‥‥‥‥‥‥‥‥카메라 모듈
30‥‥‥‥‥‥‥‥카메라
30a‥‥‥‥‥‥‥‥광축
31‥‥‥‥‥‥‥‥광가이드 유닛
32‥‥‥‥‥‥‥‥미러
32a‥‥‥‥‥‥‥‥광축
33‥‥‥‥‥‥‥‥회전암 홀더
a‥‥‥‥‥‥‥‥축거리(axial distance)
b‥‥‥‥‥‥‥‥센서 거리(sensor distance)
r‥‥‥‥‥‥‥‥프레임 거리(frame distance)
w‥‥‥‥‥‥‥‥스캐닝 폭
x, y, z‥‥‥‥‥‥공간적 위치
x‥‥‥‥‥‥‥‥세로 방향(피드 방향)
y‥‥‥‥‥‥‥‥가로 방향
z‥‥‥‥‥‥‥‥수직 방향
E‥‥‥‥‥‥‥‥테스트면
P‥‥‥‥‥‥‥‥스캐닝 포인트
S‥‥‥‥‥‥‥‥회전축

Claims (14)

1. 인쇄회로기판용 테스트 장치(1)를 위한 크로스멤버 유닛(2)으로서,
   상기 크로스멤버 유닛(2)은 테스트될 회로기판이 놓일 수 있는 테스트 영역(test field)을 가로지르는 적어도 하나의 크로스멤버(9)를 가지며, 직선상에서 횡단 가능한 방식으로 테스트 핑거용 포지셔닝 유닛을 지지하여, 테스트 핑거들이 상기 테스트 영역의 적어도 일부를 스캔할 수 있도록 설계되고, 상기 크로스멤버 유닛(2)은 입체 유닛을 형성하는 3차원 형상(three-dimensional shape)을 가지며,
   상기 크로스멤버 유닛(2)은 상기 적어도 하나의 포지셔닝 유닛(6)을 각각 가이드하기 위한 서로 독립적인 적어도 2개의 리니어 가이드(5)를 지지하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 크로스멤버 유닛.
2. 제1항에 있어서,
   상기 리니어 가이드(5)는 각 크로스멤버(9)의 측면에 구비되는 것을 특징으로 하는 크로스멤버 유닛.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   적어도 하나의 크로스멤버(9)는 두 개의 리니어 가이드(5)를 가지고, 상기 두 개의 리니어 가이드(5)는 서로 평행하게 이어지는 것을 특징으로 하는 크로스멤버 유닛.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 크로스멤버 유닛(2)은 테스트 영역을 가로지르는 적어도 2개의 크로스멤버(9)를 포함하고, 상기 2개 이상의 크로스멤버(9) 각각은 상기 리니어 가이드(5) 중 적어도 하나를 가지며, 바람직하게는 상기 2개 이상의 크로스멤버(9)가 서로 평행하게 이어지는 것을 특징으로 하는 크로스멤버 유닛.
5. 제4항에 있어서,
   상기 2개 이상의 크로스멤버(9)들 중에서, 적어도 하나는 테스트 영역의 테스트 영역면(E)의 일측으로 이어지고, 적어도 하나는 상기 테스트 영역면(E)의 타측으로 이어지는 것을 특징으로 하는 크로스멤버 유닛.
6. 제5항에 있어서,
   상기 2개 이상의 크로스멤버(9)는, 적어도 실질적으로 사각형의 환형(annular shape)(4)을 형성하기 위한 연결피스(10), 바람직하게는 하나의 피스에 의해 결합된 정확히 2개의 크로스멤버(9)이고, 상기 크로스멤버 유닛(2)은 테스트 영역이 상기 2개의 크로스멤버(9) 사이에 위치하는 방식으로 상기 테스트 영역을 가로지르는 것을 특징으로 하는 크로스멤버 유닛.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 크로스멤버 유닛(2)은 상기 테스트 장치(1)의 스탠드(3)의 기설정된 연결점(3a,3b,3c)에 고정 장착되도록 준비되는 것을 특징으로 하는 크로스멤버 유닛.
8. 제1항 내지 제8항 중 어느 한항에 있어서,
   각각의 포지셔닝 유닛(6)은 회전 유닛(12) 및 횡단 유닛(13)을 가지고, 각각의 테스트 핑거(8)는 연결된 포지셔닝 유닛(6)의 회전 유닛(12)에 결합된 회전암(15) 및 상기 회전암(15)에 고정된 테스트 프로브(24)를 가지며, 각각의 횡단 유닛(13)은 리니어 가이드(5)들 중 하나에 장착되고, 드라이브 유닛(7,20)에 의해 횡단하도록 이루어지고, 상기 리니어 가이드(5)들은 상기 크로스멤버 유닛(2)에 장착되는 것을 특징으로 하는 크로스멤버 유닛.
9. 제8항에 있어서,
   상기 각각의 리니어 가이드(5)로부터의 상기 포지셔닝 유닛(6)의 회전 유닛(12)의 회전축(A)의 축거리(a) 및/또는 특정 포지셔닝 유닛(6)의 회전 유닛(12)의 회전축(A)으로부터의 테스트 프로브(24)의 프로브 거리(b)는 변경될 수 있고, 바람직하게는, 상기 축거리(a) 및/또는 프로브 거리(b)가 기설정된 단계로 변경되는 것을 특징으로 하는 크로스멤버 유닛.
10. 제9항에 있어서,
    포지셔닝 유닛(6)의 2개의 구조적 요소의 연결면(12a,18a)들은, 상기 축거리(a)를 변경하기 위한 인터페이스로서 설계되고, 바람직하게는, 기설정된 두께의 스페이서(14)들이 상기 연결면(12a,18a)들 사이의 축거리(a)를 변경시키도록 맞춰질 수 있는 것을 특징으로 하는 크로스멤버 유닛.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상이한 길이를 가진 회전암(15)들이 상기 프로브 거리(b)를 변경하기 위해 구비되고, 상기 회전축(A) 및 상기 테스트 프로브(24) 사이에 장착될 수 있는 것을 특징으로 하는 크로스멤버 유닛.
12. 제11항에 있어서,
    상기 프로브 거리(b)는 각각의 축거리(a)에 맞춰질 수 있고, 특히, 상기 축거리(a)를 고정시키는 스페이서(14)와 상기 프로브 거리(b)를 고정시키는 회전암(15)은, 각각 대응하는 스페이서 두께 및 회전암 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 크로스멤버 유닛.
13. 테스트 핑거(8)들을 이용한 인쇄회로기판용 테스트 장치(1)로서,
    상기 테스트 핑거(8)는 테스트될 회로기판이 위치하는 테스트 영역이 상기 테스트 핑거(8)들에 의해 스캔되도록 횡단 가능하게 장착되며,
    상기 테스트 장치(1)는 상기 청구항들 중 적어도 하나에 따른, 적어도 하나의 크로스멤버 유닛(2)을 가지는 것을 특징으로 하는 테스트 장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 테스트 장치(1)는 고정된 스탠드(3)를 갖고, 상기 스탠드(3)는 테스트 영역에 따라 상이한 위치에서 상기 크로스멤버 유닛(2) 또는 크로스멤버 유닛(2)들을 고정시키도록 하는 복수의 연결점(3a,3b,3c)을 갖는 것을 특징으로 하는 테스트 장치.
    

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