KR20230146576A - 인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학 시스템에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 상기 인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학시스템은 광원발사기, 제어기, CCD 렌즈모듈, 반투명렌즈 모듈, 심도측량기, 반사렌즈 모듈, 프로세서를 포함하고 있으며, 그중 상기 광원발사기는 입사광선을 발사하는 데 사용되고, 상기 반사렌즈 모듈은 45도 각도로 심도측량기의 한 끝단에 설치되고, 이를 통해 반투명렌즈 모듈을 경유한 입사광선과 반사렌즈 모듈의 입사각이 45도가 되게 하며, 입사광선이 인쇄회로기판 표면구리에 입사되었을 때 제1반사광선이 생성되고 그 광행로는 반사렌즈 모듈과 반투명렌즈 모듈을 경유하여 CCD 렌즈모듈에 이르게 되며, 이어서 심도측량기는 인쇄회로기판 내부 공간에서 시작하여 입사광선이 인쇄회로기판 내층구리에 도달해 제2반사광선이 생성될 때까지 이동하고, 그 광행로는 반사렌즈 모듈과 반투명렌즈 모듈을 경유하여 CCD 렌즈모듈에 도달하게 된다.

Description

인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학 시스템
본 발명은 심도 측량 시스템에 관한 것으로서, 특히 인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학 시스템을 말한다.
인쇄회로기판은 현재 계산기 시스템과 같은 수많은 전자시스템에 사용되고 있으며, 전형적인 인쇄회로기판은 여러 개의 도전층을 포함하고 있다. 그중 전도층은 유전재료층으로 서로 분리되어 있다. 일부 도전층은 전원이나 접지에 전용될 수 있으며, 기타 도전층은 인쇄회로기판 상에 설치되어 있는 각종 부품들의 신고 경로에 제공되어 사용될 수 있다. 수많은 인쇄회로기판은 최초 제작 시 테스트용 시편(약칭 시편)이라는 테스트용 구조로 제작될 수 있다. 상기 시편은 인쇄회로기판 내에서 인쇄회로기판의 제조 과정 혹은 제조 후(예비 조작) 단계에서 어떠한 테스트를 할 수 있는 구조를 가지고 있다. 시편의 조작 기능의 경우, 기판 본체와 분리되어 설계될 수 있으며, 일부 상황 하에서 시편은 인쇄회로기판 자체 내에서도 실시될 수 있고, 또 다른 상황 하에서 시편은 인쇄회로기판과 분리된 부분에도 실시될 수 있다. 이러한 시편 부위는 제조, 조립 및 테스트 과정이 완료되면 폐기되어 진다. 현재 이러한 시편을 이용하여 광범위한 테스트를 진행하고 있다. 예를 들면 시편은 인쇄회로기판(혹은 제조 기간에 분리된 구조로 제작) 상에서 실시하여 저항 테스트 등을 포함한 다양한 전기적 연결 테스트를 진행할 수 있다.
복잡한 전자회로를 동일한 전자회로기판 상에 설치하기 위해 다층 전자회로기판이 개발되었으며 상기 다층 전자회로 기판은 교체 스택의 다수 개 유전층과 다수 개 전자회로 층을 포함하고 있다. 최소한 2개의 전자회로층이 서로 전기적 연결을 할 수 있게 하기 위하여 다층 전자회로기판 상에 통공(through hole)을 설치한 후, 통공 내에 도전물질(예: 구리)를 침적시켜 도전통공(conductive via)을 형성함으로 최소한 2개의 전자회로층이 서로 전기적 연결을 할 수 있게 한다. 그러나 도전통공은 상술한 최소한 2개의 전자최로층 하측 꼬리부(stub)에 설치되며, 이러한 꼬리부는 전자신호 전송에 유리하지 못한 문제가 있다. 그러므로 백 드릴링(back drilling) 기술이 개발되어 도전통공의 꼬리부를 드릴링으로 제거하고 있다. 백 드릴링 기술 중에서 도전통공의 꼬리부를 정확하게 제거하고 도전통공의 도전부를 남겨 두기 위하여 드릴헤드의 드릴링 심도를 제어하는 것이 매우 중요하다. 드릴링 시스템은 서로 동일한 미리 설정한 드릴링 심도에 의거하여 동일한 전자회로 기판들에 구멍을 내는 것이다. 그러나 동일한 전자회로 기판들이라고 해도 역시 두께가 서로 다르게 되며 이런 경우 미리 설정한 드릴링 심도로 모든 전자회로기판들에 드릴링 작업을 하게 되면 일부 전자회로기판에서 불량이 발생하고 있다. 예를 들면, 도 1과 도 2에 나타난 바와 같이, 드릴 비트(110)가 인쇄회로기판의 표면과 외층구리(AA)에서 드릴링 작업을 시작할 때, 드릴링 심도(L)를 얼마로 설정해야 도금구리(CC)를 정확하게 제거할 수 있는지 알 수 없게 되면, 남은 구리가 내층구리(BB)의 전자 신호와 효과에 영향을 미치게 될 수밖에 없다. 그러므로 상술한 종래의 기술이 가진 문제점과 결점을 어떻게 해결해야 하는지가 현재 관련업자들이 시급하게 개발하고자 하는 과제가 되고 있다.
중국 공개특허 CN 101206183 A 중국 공개특허 CN 109121305 A 중국 공개특허 CN 110022648 A 중국 등록특허 CN 002492041 Y 중국 공개특허 CN 109540020 A 미국 공개특허 US 2015/0015288 A1
본 발명의 주요 목적은 인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학 시스템을 제공하는 데 있으며, 이를 통해 효과적으로 정확하게 드릴링 임계 길이를 측정할 수 있도록 한다.
본 발명은 인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학 시스템에 관한 것으로서, 상기 인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학 시스템은 광원발사기, 제어기, CCD 렌즈모듈, 반투명렌즈 모듈, 심도측량기, 반사렌즈 모듈, 프로세서를 포함하고 있다. 그 중 상기 광원발사기는 입사광선을 발사하는 데 사용된다. 상기 CCD 렌즈모듈은 제어기에 연결되어 제어기의 제어를 받고 있다. 반투명렌즈 모듈은 CCD 렌즈모듈에 연결되고, 입사광선의 반투명렌즈 모듈에 대한 입사각은 45도이다. 심도측량기는 제어기에 연결되어 제어기의 제어를 받게 되며, 또한 심도측량기와 반투명렌즈 모듈 사이는 서로 평행을 이루고 서로 대응되는 위치에서 동일한 방향으로 이동을 진행하게 된다. 반사렌즈 모듈은 심도측량기에 연결되는데 상기 반사렌즈 모듈은 45도의 각도로 심도측량기의 한 끝단에 설치되고, 이를 통해 반투명렌즈 모듈을 경유한 입사광선과 반사렌즈 모듈의 입사각이 45도가 된다. 프로세서는 제어기에 연결되어 제어기의 제어를 받게 되고, 상기 프로세서는 관련 데이터를 계산하게 된다. 입사광선이 인쇄회로기판 표면구리에 입사되었을 때 제1반사광선이 생성되고 그 광행로는 반사렌즈 모듈과 반투명렌즈 모듈을 경유하여 CCD 렌즈모듈에 이르게 되며, 이어서 심도측량기는 인쇄회로기판 내부 공간에서 시작하여 입사광선이 인쇄회로기판 내층구리에 도달해 제2반사광선이 생성될 때까지 이동하고, 그 광행로는 반사렌즈 모듈과 반투명렌즈 모듈을 경유하여 CCD 렌즈모듈에 도달하게 된다.
본 발명의 비교적 우수한 실시예 내에서는 심도측량기가 인쇄회로기판 내부 공간에서 입사광선이 인쇄회로기판 내층구리에 도달해 제2반사광선이 생성될 때까지 이동하는 거리가 드릴링 임계길이가 된다.
본 발명의 비교적 우수한 실시예 내에서는 CCD 렌즈모듈이 제1반사광선을 접수하였을 때, 심도 측량이 시작된다는 것을 의미하며 이를 시초 테스트 상태라고 한다.
본 발명의 비교적 우수한 실시예 내에서는 CCD 렌즈모듈이 제2반사광선을 접수하였을 때, 심도 측량이 완료된다는 것을 의미하며 이를 측량 완료 상태라고 한다.
본 발명의 비교적 우수한 실시예 내에서는 제어기가 광원발사기를 제어하여 입사광선을 발사시키고 CCD 렌즈모듈에서 접수한 제1반사광선에 근거하여 심도측량기가 테스트 이동을 시작한다.
본 발명의 비교적 우수한 실시예 내에서는 제어기가 광원발사기를 제어하여 입사광선을 발사시키고 CCD 렌즈모듈에서 접수한 제2반사광선에 근거하여 심도측량기가 측량 이동을 중지하게 된다.
본 발명의 비교적 우수한 실시예 내에서는 제어기가 관련 데이터를 프로세서로 전송하여 처리하게 된다.
상술된 내용을 종합해 보면, 본 발명인 인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학 시스템은 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
1. 드릴링 임계 길이를 효과적으로 정확하게 측정할 수 있다.
2. 잔류 구리를 효과적으로 제거하여 전자신호가 불량해지는 문제를 해결할 수 있다.
3. 생산 효율을 높이고 생산 단가를 절약할 수 있다.
도 1은 현행 기술 중 드릴 비트와 인쇄회로기판의 사시도이다.
도 2는 현행 기술 중 드릴 비트가 인쇄회로기판에 대해 드릴링 작업을 하고 있는 사시도이다.
도 3은 본 발명인 인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학 시스템의 일부 사시도이다.
도 4는 본 발명인 인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학 시스템의 시초 테스트 상태를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명인 인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학 시스템의 측량을 완료한 상태를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 목적, 효과 및 구조적 특징을 더욱 명확하게 설명하기 위해, 비교적 우수한 실시예와 도면을 예로 들어 설명하면 다음과 같으며, 본 발명의 신청 범위는 이에 국한되지는 않는다.
종래 드릴 헤드가 드릴링 심도를 힘들게 측정해 내는 문제를 해결하기 위하여 본원의 발명인은 다년 간의 연구와 개발을 통해 종래 제품의 결점을 개선하였으며, 이하 본 발명인 인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학 시스템이 어떠한 방식으로 가장 효율적인 기능을 수행하는지에 대해 상세하게 설명하고자 한다.
도 3 내지 도 5의 내용을 동시에 참조해 보면, 도 3은 본 발명인 인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학 시스템의 일부 사시도이고, 도 4는 본 발명인 인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학 시스템의 시초 테스트 상태를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명인 인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학 시스템의 측량을 완료한 상태를 나타낸 사시도이다. 인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학 시스템(300)은 광원발사기(310), 제어기(320), CCD 렌즈모듈(330), 반투명렌즈 모듈(340), 심도측량기(350), 반사렌즈 모듈(360), 프로세서(370)를 포함하고 있다. CCD는 전하결합소자(영문: Charge-coupled Device, 약자:CCD)이며, CCD 렌즈모듈(330)은 제어기(320)에 연결되어 제어기의 제어를 받고 있다. 반투명렌즈 모듈(340)은 CCD 렌즈모듈(330)에 연결된다. 심도측량기(350)는 제어기(320)에 연결되어 제어기의 제어를 받게 된다. 반사렌즈 모듈(360)은 심도측량기(350)에 연결된다. 프로세서(370)는 제어기(320)에 연결되어 제어기의 제어를 받게 된다. 광원발사기(310)는 입사광선(JL, 가시광)을 발사하는 데 사용되며, 입사광선(JL)과 반투명렌즈 모듈(340)의 입사각도는 45도이다. 심도측량기(350)와 반투명렌즈 모듈(340) 사이는 서로 평행을 이루고 서로 대응되는 위치에서 동일한 방향으로 이동을 진행하게 된다. 반사렌즈 모듈(360)은 45도의 각도로 심도측량기(350)의 한 끝단에 설치되고, 이를 통해 반투명렌즈 모듈(340)을 경유한 입사광선(JL)과 반사렌즈 모듈(360)의 입사각이 45도가 된다.
반사렌즈 모듈(360)은 45도 각도로 심도측량기(350)의 한 끝단에 설치되고, 이를 통해 반투명렌즈 모듈(340)을 경유한 입사광선(JL)과 반사렌즈 모듈(360)의 입사각이 45도가 된다.
이어서 본 발명인 인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학 시스템(300)의 작동 원리를 설명하면 다음과 같다.
제어기(320)가 광원발사기(310)를 제어하여 입사광선(JL)을 발사하고, CCD 렌즈모듈(330)에서 접수한 제1반사광선(RL1)에 근거하여 심도측량기(350)가 테스트 이동을 시작한다. 즉 다시 말하면, 입사광선(JL)이 인쇄회로기판 표면구리(DK)에 입사되었을 때, 제1반사광선(RL1)이 생성되고, 그 광행로는 반사렌즈 모듈(360)과 반투명렌즈 모듈(340)을 경유하여 CCD 렌즈모듈(330)에 이르게 된다. 이어서 제어기(320)가 광원발사기(310)를 제어하여 계속해서 입사광선(JL)을 발사하고, CCD 렌즈모듈(330)에서 접수한 제2반사광선(RL2)에 근거하여 심도측량기(350)가 측량 이동을 중지하게 된다. 즉 다시 말하면, 심도측량기(350)는 인쇄회로기판 내부 공간에서 시작하여 입사광선(JL)이 인쇄회로기판 내층구리(EK)에 도달해 제2반사광선(RL2)이 생성될 때까지 이동하고, 그 광행로는 반사렌즈 모듈(360)과 반투명렌즈 모듈(340)을 경유하여 CCD 렌즈모듈(330)에 도달하게 된다.
여기서 언급해 볼만한 사항은 심도측량기(350)가 인쇄회로기판 내부 공간에서 시작하여 입사광선(JL)이 인쇄회로기판 내층구리(EK)에 도달해 제2반사광선(RL2)이 생성될 때까지의 거리가 드릴링 임계 길이(L2)가 된다. 이는 바로 표면구리(DK)에서 내층구리(EK)까지 실질적 유효거리이며, 이를 통해 기존의 측량방식에 비해 더욱 정확하고 효과적인 측량이 가능하게 된다. 제어기(320)가 관련 데이터를 프로세서(370)로 전송하여 처리를 진행하고, 프로세서(370)는 관련 데이터를 계산하여 드릴링 임계 길이(L2)를 얻게 된다. CCD 렌즈모듈(330)이 제1반사광선(RL1) 접수하였을 때, 이는 심도 측량이 시작된다는 것을 의미하며 이를 시초 테스트 상태라고 한다. CCD 렌즈모듈(330)이 제2반사광선(RL2)을 접수하였을 때, 심도 측량이 완료된다는 것을 의미하며 이를 측량 완료 상태라고 한다.
상술된 내용을 종합해 보면, 본 발명인 인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학 시스템은 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
1. 드릴링 임계 길이를 효과적으로 정확하게 측정할 수 있다.
2. 잔류 구리를 효과적으로 제거하여 전자신호가 불량해지는 문제를 해결할 수 있다.
3. 생산 효율을 높이고 생산 단가를 절약할 수 있다.
상술한 내용은 또한 본 고안의 구체적인 실시예로 결코 이에 본 고안의 범위를 제한하는 것은 아니다. 본 고안의 신청범위 내에서 가한 어떠한 첨가나 수정도 본 고안의 범위에 속함을 밝혀둔다.
110 : 드릴 비트
AA : 표면구리
BB : 내층구리
CC : 도금구리
300 : 인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학 시스템
310 : 광원발사기
320 : 제어기
330 : CCD 렌즈모듈
340 : 반투명렌즈 모듈
350 : 심도측량기
360 : 반사렌즈 모듈
370 : 프로세서
JL : 입사광선
RL1 : 제1반사광선
RL2 : 제2반사광선
L1 : 드릴링 심도
L2 : 드릴링 임계 길이
DK : 표면구리
EK : 내층구리

Claims (5)

  1. 인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학 시스템에 관한 것으로서, 상기 내층 심도 측량 광학 시스템은 광원발사기, 제어기, CCD 렌즈모듈, 반투명렌즈 모듈, 심도측량기, 반사렌즈 모듈, 프로세서를 포함하고 있으며,
    그중 광원발사기는 입사광선을 발사하는 데 사용되고,
    CCD 렌즈모듈은 제어기에 연결되어 제어기의 제어를 받고,
    반투명렌즈 모듈은 CCD 렌즈모듈에 연결되고, 입사광선의 반투명렌즈 모듈에 대한 입사각은 45도이고,
    심도측량기는 제어기에 연결되어 제어기의 제어를 받게 되며, 또한 심도측량기와 반투명렌즈 모듈 사이는 서로 평행을 이루고 서로 대응되는 위치에서 동일한 방향으로 이동을 진행하게 되고,
    반사렌즈 모듈은 심도측량기에 연결되는데 상기 반사렌즈 모듈은 45도의 각도로 심도측량기의 한 끝단에 설치되고, 이를 통해 반투명렌즈 모듈을 경유한 입사광선과 반사렌즈 모듈의 입사각이 45도가 되고,
    프로세서는 제어기에 연결되어 제어기의 제어를 받게 되고, 상기 프로세서는 관련 데이터를 계산하게 되고,
    그중 입사광선이 인쇄회로기판 표면구리에 입사되었을 때 제1반사광선이 생성되고 그 광행로는 반사렌즈 모듈과 반투명렌즈 모듈을 경유하여 CCD 렌즈모듈에 이르게 되며, 이어서 심도측량기는 인쇄회로기판 내부 공간에서 시작하여 입사광선이 인쇄회로기판 내층구리에 도달해 제2반사광선이 생성될 때까지 이동하고, 그 광행로는 반사렌즈 모듈과 반투명렌즈 모듈을 경유하여 CCD 렌즈모듈에 도달하게 되고,
    그중 상기 심도측량기가 인쇄회로기판 내부 공간에서 시작하여 입사광선이 인쇄회로기판 내층구리에 도달해 제2반사광선이 생성될 때까지의 거리가 드릴링 임계 길이가 되고,
    그중 상기 CCD 렌즈모듈이 상기 제1반사광선을 접수하였을 때, 즉 이는 심도 측량이 시작된다는 것을 의미하며 이를 시초 테스트 상태라고 하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    CCD 렌즈모듈이 제2반사광선을 접수하였을 때, 심도 측량이 완료된다는 것을 의미하며 이를 측량 완료 상태라고 하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어기가 광원발사기를 제어하여 입사광선을 발사하고, CCD 렌즈모듈에서 접수한 제1반사광선에 근거하여 심도측량기가 테스트 이동을 시작하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어기가 광원발사기를 제어하여 입사광선을 발사하고, CCD 렌즈모듈에서 접수한 제2반사광선에 근거하여 심도측량기가 측량 이동을 중지하게 되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어기가 관련 데이터를 프로세서로 전송하여 처리를 진행하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학 시스템.
KR1020237031133A 2021-03-24 2021-03-24 인쇄회로기판 내층 심도 측량 광학 시스템 KR20230146576A (ko)

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