KR100816125B1

KR100816125B1 - 프린트 기판의 전기 검사 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100816125B1
Application number: KR1020060046955A
Authority: KR
Inventors: 겐고 츠치다; 게이이치로 사사미네; 유고 엔도
Original assignee: 야마하 파인 테크 가부시키가이샤
Priority date: 2005-05-27
Filing date: 2006-05-25
Publication date: 2008-03-21
Anticipated expiration: 2026-05-25
Also published as: JP4919617B2; JP2006332422A; CN1916649A; JP5334355B2; CN100585415C; KR20060122730A; TW200714149A; JP2006329861A; TWI305708B

Abstract

검사용 프로브를 부착하는 부착 부재를 착탈 가능하게 지지하는 지지 부재와, 부착 부재를 프린트 기판에 대해서 진퇴시킴으로써 검사용 프로브를 프린트 기판에 소정의 가압력으로 접촉시키는 구동 기구를 사용해 프린트 기판의 전기 검사를 행한다. 여기에서, 검사용 프로브가 프린트 기판에 접촉하였을 때에 부여되는 가압력을 구동 기구에 가해지는 반력으로서 검출하여, 그 검출치에 따라 구동 기구를 구동하고, 이에 의해, 검사용 프로브가 소정의 가압력으로 프린트 기판에 접촉하도록 제어한다. 또, 검사용 프로브의 물리적 특성과 부착 부재에 부착된 검사용 프로브의 개수에 기초해 가압력을 산출하고, 이에 의해, 검사용 프로브가 산출한 가압력으로 프린트 기판에 접촉하도록 제어한다. 상기의 물리적 특성은 검사용 프로브의 치수, 재질, 및 스프링 정수의 적어도 어느 하나이다. 혹은, 검사용 프로브의 배치 방법도 고려하여 가압력을 산출하도록 해도 된다.

Description

프린트 기판의 전기 검사 장치 및 방법{ELECTRIC INSPECTION APPARATUS AND METHOD FOR PRINTED BOARD}

도 1은, 본 발명의 적합한 실시예에 따른 전기 검사 장치의 주요부를 도시한 개략 구성도,

도 2는, 전기 검사 장치의 평면도,

도 3은, 전기 검사 장치의 정면도,

도 4는, 도 3에 있어서 2점 쇄선으로 둘러싼 부분에 배치되는 소정 부재의 관계를 도시한 확대도,

도 5는, 전기 검사 장치의 전기 기계적 구성을 도시한 블록도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 전기 검사 장치 11 : 프린트 기판

12 : 기대 13a, 13b : 레일

14 : 지지대 15 : 구동 기구

16 : 구동 기구 17 : 지지대

18, 19 : 구동기구 20 : 설치 장치

20a, 20b : 고정 부재 21a, 21b : 레일

24a, 24b : 파지 부재 30 : 상부 검사 장치

31 : 이동부 32 : 모터

33 : 지지부 34 : 승강 장치

35 : 지지 부재 36 : 검사용 프로브

37 : 검사부 38 : 반력 센서

39 : 부착 부재 40 : 하부 검사 장치

41 : 이동부 42 : 모터

43 : 지지 부재 44 : 승강 장치

45 : 지지 부재 46 : 검사용 프로브

47 : 검사부 48 : 반력 센서

49 : 부착 부재 50 : 제어 장치

본 발명은, 프린트 기판에 검사용 프로브를 접촉시킴으로써 전기 검사를 행하는 전기 검사 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 출원은, 2건의 일본국 특허 출원, 즉, 특원 2005-155377호 및 특원 2005-155381호에 기초해 우선권을 주장하는 것으로, 그 내용을 여기에 원용하는 것이다.

종래로부터, 소정의 전극 패턴을 갖는 프린트 기판의 배선에 생기는 도통 불량(conduction failure) 등의 결함(defectiveness)의 유무를 통전에 의해 검사하는 것이 행해지고 있다. 예를 들면, 일본국 특허 출원 공개 공보, 특개평 6-268034호 에 개시되어 있는 바와 같이, 검사용 프로브와 접촉하여 통전함으로써 배선의 도통의 유무를 검사하기 위한 접점을 프린트 기판에 설치하고, 당해 접점에 전기 검사 장치의 검사용 프로브를 접촉시켜 검사를 행하고 있다. 그러나, 이러한 전기 검사 장치에서는, 검사용 프로브가 프린트 기판 상의 접점에 부여하는 가압력에 편차가 생겨 접촉 불량이 생길 가능성이 있어, 고정밀도의 검사를 행할 수 없다는 문제점이 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위해서, 종래의 전기 검사 장치에서는, 검사용 프로브에 대향하는 위치에 있어서 가압 기구(구동측) 또는 스테이지(고정측)에 압력 센서를 설치하고, 그 검출치에 따라 가압력을 제어하도록 하고 있다. 이에 따라, 검사 프로브가 프린트 기판 상의 접점에 부여하는 가압력을 적절히 제어할 수 있다.

상기의 전기 검사 장치에서는, 검사용 프로브의 부착 위치에 따라 압력 센서의 부착 위치도 변경할 필요가 있고, 또, 소정 부재의 각각에 압력 센서를 설치할 필요가 있어 부착 작업이 번잡하다는 문제점이 있다.

또, 상기의 전기 검사 장치는, 소정의 검사용 프로브가 프린트 기판 상의 접점에 접촉할 때의 가압력의 편차를 방지한다는 관점에서 설계되어 있기 때문에, 검사용 프로브를 물리적 특성이 다른 프로브로 교환하거나, 혹은, 검사용 프로브의 개수를 변경하는 경우에는, 가압력의 분포를 적절히 유지할 수 없게 될 가능성이 있다. 또, 상기의 전기 검사 장치는, 압력 센서로 가압력을 검출하여 그 검출치와 설정치를 비교하면서 당해 검출치가 설정치에 근접하도록 제어를 행하고 있기 때문 에, 가압력이 적정한 값이 될 때까지 장시간을 필요로 한다는 문제점도 있다. 또한, 검사용 프로브가 부착되는 부착 부재에 압력 센서를 설치한 전기 검사 장치에 있어서는, 복수의 검사용 프로브를 부착 부재와 함께 교체하여 사용하는 경우도 있고, 각각의 부착 부재에 각기 센서를 설치할 필요가 있으며, 전기 검사에 따른 비용이 상승한다는 문제점이 있다.

본 발명은, 상기의 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 목적은, 복수의 검사용 프로브와 부착 부재에 공통의 구조를 채용함으로써, 비용 상승을 방지할 수 있는 프린트 기판의 전기 검사 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 검사용 프로브의 물리적 특성이나 사용 개수 등의 파라미터를 가미하여 가압력을 산출하고, 이에 의해, 검사용 프로브 및 그 부착 부재를 교환해도 적절한 상태로 고정밀도의 전기 검사를 실행할 수 있는 프린트 기판의 전기 검사 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은, 설치 장치에 설치된 프린트 기판의 접점에 검사용 프로브를 접촉시킴으로써 상기 프린트 기판의 전기 검사를 행하는 전기 검사 장치에 있어서, 검사용 프로브를 부착하는 부착 부재와, 부착 부재를 착탈 가능하게 지지하는 지지 부재와, 부착 부재를 설치 부재에 설치된 프린트 기판에 대해서 진퇴시킴으로써 검사용 프로브를 프린트 기판에 접촉시키는 구동 기구와, 검사용 프로브가 프린트 기판과 접촉하였을 때에, 검사용 프로브가 프린트 기판에 부여하는 가압력을 구동 기 구에 가해지는 반력으로서 검출하는 반력 센서와, 반력 센서의 검출치에 따라 구동 기구를 구동하고, 이에 의해, 검사용 프로브가 소정의 가압력으로 프린트 기판에 접촉하도록 제어하는 제어 장치를 구비한다.

상기의 반력 센서는, 구동 기구의 외부에 설치할 수 있기 때문에, 전기 검사의 목적에 따라 검사용 프로브를 부착 부재와 함께 교체한 경우에도, 반력 센서는 구동 기구에 가해지는 반력을 그대로 검출할 수 있고, 이에 의해, 반력 센서의 교체는 불필요해진다. 또, 제어 장치가 구동 기구를 적절히 제어함으로써, 검사용 프로브는 프린트 기판의 접점에 적절한 가압력으로 접촉할 수 있고, 이에 의해, 접촉 불량을 일으키지 않고 고정밀도의 전기 검사를 행할 수 있다. 또, 반력 센서를 검출용 프로브나 부착 부재의 근방에 설치할 필요가 없어져, 이에 의해, 그 설치 위치의 자유도를 높일 수 있다. 또한, 부착 부재는 지지 부재에 착탈 가능하게 부착되어 있고, 검사용 프로브의 교체시에 있어서도 반력 센서는 지지 부재에 접속되어 있기 때문에, 분리하지 않고 그대로 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 프린트 기판의 전기 검사 방법은, 검사용 프로브를 부착하는 부착 부재를 착탈 가능하게 지지하는 지지 부재와, 부착 부재를 프린트 기판에 대해서 진퇴시킴으로써 검사용 프로브를 프린트 기판에 소정의 가압력으로 접촉시키는 구동 기구를 사용해 프린트 기판의 전기 검사를 행하는 것으로, 검사용 프로브를 프린트 기판에 접촉시키는 접촉 공정과, 검사용 프로브가 프린트 기판에 접촉하였을 때에 부여되는 가압력을 구동 기구에 가해지는 반력으로서 검출하는 반력 검출 공정과, 반력 검출 공정에서 검출된 검출치에 따라 구동 기구를 구동하고, 이에 의해, 검사용 프로브가 소정의 가압력으로 프린트 기판에 접촉하도록 제어하는 가압력 제어 공정으로 이루어진다. 이에 따라, 검사용 프로브를 교체해도 반력 센서를 교체할 필요가 없고, 이에 의해, 프린트 기판의 전기 검사 방법을 염가·고정밀도로 실시할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 의하면, 전기 검사 장치는, 검사용 프로브를 부착하는 부착 부재를 설치 장치에 설치된 프린트 기판에 대해서 진퇴시킴으로써, 검사용 프로브를 프린트 기판에 접촉시키는 구동 기구와, 검사용 프로브의 물리적 특성과 부착 부재에 부착된 검사용 프로브의 개수에 기초해, 검사용 프로브가 프린트 기판에 부여하는 가압력을 산출하고, 이에 의해, 검사용 프로브가 산출한 가압력으로 프린트 기판에 접촉하도록 구동 기구를 제어하는 제어 장치를 구비한다.

이에 따라, 원하는 물리적 특성을 갖는 검사용 프로브를 소정 개수 사용해도, 적절히 가압력을 산출할 수 있고, 이에 의해, 검사용 프로브는 적절한 가압력으로 프린트 기판과 접촉할 수 있다. 또, 가압력의 산출에 사용되는 검사용 프로브의 물리적 특성은 당해 검사용 프로브의 치수, 재질, 및 스프링 정수의 적어도 어느 하나로 할 수 있다. 또한, 복수의 검사용 프로브의 배치 방법도 고려하여 가압력을 산출할 수도 있다. 예를 들면, 검사용 프로브가 검사부의 중앙부에 많이 배치되어 있는 경우, 균등하게 배치되어 있는 경우에 비해 가압력을 작게 하고, 한편, 검사용 프로브가 검사부의 주변부에 많이 배치되어 있는 경우, 균등하게 배치되어 있는 경우에 비해 가압력을 크게 한다.

상기에 대응하는 프린트 기판의 전기 검사 방법은, 검사용 프로브를 부착하 는 부착 부재를 설치 장치에 설치된 프린트 기판에 대해서 진퇴시킴으로써, 검사용 프로브를 프린트 기판에 접촉시키는 접촉 공정과, 검사용 프로브의 물리적 특성과 부착 부재에 부착된 검사용 프로브의 개수에 기초해, 검사용 프로브가 프린트 기판에 부여하는 가압력을 산출하고, 이에 의해, 검사용 프로브가 산출한 가압력으로 프린트 기판에 접촉하도록 제어하는 가압력 제어 공정을 구비한다.

상기에 있어서, 가압력의 산출에 사용되는 검사용 프로브의 물리적 특성은, 당해 검사용 프로브의 치수, 재질, 및 스프링 정수의 적어도 어느 하나로 할 수 있다. 또, 복수의 검사용 프로브의 배치 방법도 고려하여 가압력을 산출할 수도 있다. 또한, 부착 부재가 지지 부재를 통해 구동 기구에 착탈 가능하게 부착되어 있고, 검사용 프로브가 프린트 기판에 접촉하였을 때에 부여하는 가압력을 구동 기구에 가해지는 반력으로서 검출하는 반력 검출 공정을 구비한다. 이 경우, 가압력 제어 공정에 있어서, 반력 검출 공정에서 검출된 검출치에 따라 구동 기구를 구동하고, 이에 의해, 검사용 프로브가 산출한 가압력으로 프린트 기판에 접촉하도록 구동 기구를 제어한다.

본 발명의 적합한 실시예에 대해 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은, 본 발명의 적합한 실시예에 따른 프린트 기판의 전기 검사 장치(10)의 주요부를 도시한 개략 구성도이다. 전기 검사 장치(10)는, 검사 대상물인 프린트 기판(11) 상에 설치된 전극 패턴(도시하지 않음)이 적절한 전기적 도통 상태로 되어 있는지의 여부를 검사한다. 전기 검사 장치(10)는, 프린트 기판(11)을 소정 위치에 설치하기 위한 설치 장치(setup apparatus)(20)와, 프린트 기판(11)의 상측 에서 이동 가능하게 설치된 상부 검사 장치(upper inspection apparatus)(30)와, 프린트 기판(11)의 하측에서 이동 가능하게 설치된 하부 검사 장치(lower inspection apparatus)(40)로 구성된다.

프린트 기판(11)은 가요성(flexibility)을 갖는 직사각형 형상의 기판(substrate or board)으로 구성되어 있고, 그 표리(즉, 상하측)의 양면에 전극 패턴과 도통하는 복수의 접점(11a)이 소정 간격을 유지하여 배치되어 있다. 설치 장치(20), 상부 검사 장치(30), 및 하부 검사 장치(40)는, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같은 전기 기계적 구조에 의해 각각 소정 방향으로 이동 가능한 상태로 되어 기대(base)(12)에 설치되어 있다. 기대(12)는, 그 상부가 틀형상으로 형성되어 있고, 기대(12)의 상부의 좌우 양단부에는 설치 장치(20)를 구성하는 한 쌍의 고정 부재(fixing member)(20a, 20b)가 소정 간격을 유지하여 대향 배치되어 있다.

고정 부재(20a)는, 기대(12)의 좌측(도 2, 도 3 참조)의 가장자리부를 따라 설치된 레일(rail)(21a)과, 당해 레일(21a)을 따라 이동 가능하게 설치된 한 쌍의 파지 기구(holding mechanism)(22a)로 구성되어 있다. 각 파지 기구(22a)는, 프린트 기판(11)에 대해서 진퇴하는 방향(즉, 도 2 및 도 3의 좌우 방향)으로 연장되는 실린더로 이루어지는 액추에이터(actuator)(23a)와, 당해 액추에이터(23a)의 구동에 의해 프린트 기판(11)을 파지하거나, 개방하는 파지 부재(holding member)(24a)로 구성된다.

즉, 각 파지 부재(24a)의 선단부는, 프린트 기판(11)의 가장자리부를 상하에서 파지하여 고정하는 한 쌍의 클로(爪)로 구성된다. 한 쌍의 파지 기구(22a)는 레일(21a)을 따라 서로의 간격을 넓히거나 좁히거나 하도록 이동할 수 있고, 프린트 기판(11)의 폭에 따라 그 간격을 조정할 수 있다. 또, 기개(12)의 상부의 좌측에 있어서의 고정 부재(20a)의 양측에는, 레일(21a)와 직교하는 방향으로 연장되는 한 쌍의 레일(25a)이 설치되어 있고, 고정 부재(20a)는 한 쌍의 레일(25a)을 따라 이동 가능하게 배치되어 있다. 고정 부재(20a)는, 프린트 기판(11)의 길이에 따라 레일(25a) 상에서의 위치가 조정되어 위치 결정된다.

다른 쪽의 고정 부재(20b)는, 기대(12)의 우측(도 2 및 도 3 참조)의 가장자리부를 따라 소정 간격을 유지하여 배치되어 있다. 고정 부재(20b)는, 고정 부재(20a)와 좌우 대칭으로 구성되어 있고, 레일(21b)과, 당해 레일(21b)을 따라 이동 가능하게 배치된 한 쌍의 파지 기구(22b)로 구성된다. 각 파지 기구(22b)는, 액추에이터(23b)와 파지 부재(24b)로 구성된다. 한 쌍의 파지 기구(22b)는, 레일(21b)을 따라 서로의 간격을 넓히거나 좁히거나 하도록 이동할 수 있고, 이에 의해, 프린트 기판(11)의 폭을 따라 그 간격이 조정된다.

기대(12) 상에 배치된 고정 부재(20b)의 양단부에 있어서, 레일(21b)과 직교하는 방향으로 연장되는 한 쌍의 레일(25b)이 설치되어 있고, 이에 의해, 고정 부재(20b)는 한 쌍의 레일(25b)을 따라 이동 가능하게 설치되어 있다. 고정 부재(20b)는, 프린트 기판(11)의 길이에 따라 그 좌우용 방향의 위치 결정이 이루어진다.

상기한 바와 같이, 파지 부재(24a, 24b)는 도 2 및 도 3에 있어서 좌우 방향 및 전후 방향으로 이동되고, 이에 의해, 프린트 기판(11)의 4개의 모서리부에 적절 히 위치 결정되어, 그 선단부로 프린트 기판(11)의 4개의 모서리부를 협지(狹持)하고, 또한, 좌우 방향 및 전후 방향의 위치를 더욱 미조정함으로써, 프린트 기판(11)에 일정한 장력(tension)을 가한 상태로 지지하고 있다.

기대(12)의 상부에 있어서의 전후 방향의 가장자리부의 근방에는, 각각, 레일(13a, 13b)이 당해 가장자리부를 따라 설치되어 있다. 한 쌍의 레일(13a, 13b)의 상측을 따라 이동 가능한 지지대(support base)(14)가 프린트 기판(11)의 위쪽에 위치하여 부착되어 있고, 당해 지지대(14)는 한 쌍의 레일(13a, 13b) 사이에 걸쳐진 상태로 전후 방향으로 연장되어 있다. 상부 검사 장치(30)가 지지대(14)에 부착되어 있다. 지지대(14)는, 레일(13a, 13b)에 평행하게 연장되는 회동축(rotary shaft)(15a)을 구비한 구동 기구(drive mechanism)(15)에 의해, 레일(13a, 13b)을 따라 좌우 방향으로 이동할 수 있다. 즉, 상부 검사 장치(30)는 지지대(14)와 함께 레일(13a, 13b)을 따라 좌우 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.

또, 레일(13a, 13b)과 직교하는 방향으로 연장되는 궤도(track)(16a)와 회동축(16b)을 구비한 구동 기구(16)가 지지대(14)에 부착되어 있다. 상부 검사 장치(30)는, 구동 기구(16)에 대해서 이동 가능하게 부착된 이동부(moving unit)(31)를 통해 당해 구동 기구(16)에 부착되어 있다. 즉, 상부 검사 장치(30)는 이동부(31)와 함께 구동 기구(16)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 되어 있다. 이동부(31)에는 2개의 모터(32)가 설치되어 있다. 이에 따라, 상부 검사 장치(30)는 한 쪽의 모터(32)의 구동에 의해 상하 방향으로 이동하는 동시에, 다른 쪽의 모터(32)의 구동에 의해 수직축을 중심으로 회전한다.

상부 검사 장치(30)는, 도 1 및 도 4에 도시하는 지지부(support unit)(33)를 통해 이동부(31)에 부착되어 있다. 지지부(33)의 하부에는 승강 장치(elevation unit)(34)가 부착되어 있고, 모터(32)의 구동에 의해 상하 방향으로 이동한다. 또, 지지 부재(support member)(35)가 승강 장치(34)의 하부에 부착되어 있다. 지지 부재(35)의 하측에, 검사용 프로브(36), 부착 부재(fixing member)(39), 및 검사부(inspection unit)(37)가 부착되어 있다. 검사부(37)는, 모터(32)의 구동에 의해 승강 장치(34)와 함께 상하 방향으로 이동한다.

모터(32)에는, 반력 센서(reaction sensor)(38)가 접속되어 있고, 이에 의해, 모터(32)의 구동력에 대한 반력을 검출한다. 반력 센서(38)는, 모터(32)의 구동에 의해 검사부(37)가 하강하여 검사용 프로브(36)의 선단부가 프린트 기판(11)에 접촉하였을 때에, 프린트 기판(11)에 부여되는 검사용 프로브(36)의 가압력을 모터(32)가 받는 반력으로서 검출한다. 반력 센서(38)는, 후술하는 제어 장치(control unit)(50)의 근방에 배치된다. 상기의 이동부(31), 지지부(33), 승강 장치(34), 지지 부재(35), 및 모터(32)에 의해 본 발명의 구동 기구가 구성된다.

하부 검사 장치(40)는, 기대(14)의 상부의 전후 방향에 설치된 한 쌍의 레일(13a, 13b)의 하측을 따라 이동 가능한 지지대(17)에 부착되어 있다. 지지대(17)는 프린트 기판(11)의 하측에 위치하여 설치되어 있고, 한 쌍의 레일(13a, 13b)에 평행하게 연장되는 회동축(18a)을 구비한 구동 기구(18)에 의해 당해 레일(13a, 13b)을 따라 좌우 방향으로 이동한다. 따라서, 하부 검사 장치(40)는 지지대(17)와 함께 레일(13a, 13b)을 따라 좌우 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 또, 궤 도와 회동축으로 구성된 구동 기구(19)도 지지대(17)에 부착되어 있다.

하부 검사 장치(40)는, 구동 기구(19)에 대해서 이동 가능하게 부착된 이동부(41)에 부착되어 있고, 당해 이동부(41)와 함께 구동 기구(19)의 길이 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 이동부(41)에는 2개의 모터(42)가 설치되어 있다. 즉, 하부 검사 장치(40)는, 한 쪽의 모터(42)의 구동에 의해 상하 방향으로 이동하는 동시에, 다른 쪽의 모터(42)의 구동에 의해 수직축을 중심으로 회전한다.

하부 검사 장치(40)는, 지지 부재(43)를 통해 이동부(41)에 부착되어 있다. 지지 부재(43)의 상부에는 승강 장치(44)가 설치되어 있고, 모터(42)의 구동에 의해 지지 부재(43)를 상하 방향으로 이동시킨다. 승강 장치(44)의 상부에는 지지 부재(45)가 부착되어 있다. 검사용 프로브(46), 부착 부재(49), 및 검사부(47)가 지지 부재(45)의 상부에 부착되어 있다. 부착 부재(49) 및 검사용 프로브(46)는 착탈 가능하게 검사부(47)에 부착되어 있다. 검사부(47)는 모터(42)로 구동되는 승강 장치(44)에 의해 상하 방향으로 이동한다.

모터(42)에는 반력 센서(48)가 설치되어 있고, 이에 의해, 모터(42)의 구동력에 대한 반력을 검출한다. 반력 센서(48)는, 모터(42)의 구동에 의해 검사부(47)가 상승하여 검사용 프로브(46)의 선단부가 프린트 기판(11)에 접촉하였을 때에, 프린트 기판(11)에 부여되는 검사용 프로브(46)의 가압력을 모터(42)가 받는 반력으로서 검출한다. 상기의 반력 센서(38 및 48)는 제어 장치(50)의 근방에 배치된다.

상기의 검사용 프로브(36, 46)는, 예를 들면, 폭이 0.025mm, 두께가 0.02mm, 길이가 1.2mm로 설정된 미세한 재료로 형성되어 있다. 각 검사용 프로브(36, 46)는, 예를 들면, 0.2mm 정도의 변형이 가능하다. 이에 따라, 검사용 프로브(36, 46)가 좌굴하거나, 충격에 의해 파손되기 쉽게 되어 있다. 또, 전기 검사 장치(10)에는, 전술한 각종의 부재나 기구에 더하여, 도 5에 도시하는 CPU(51), ROM(52), 및 RAM(53)을 구비한 제어 장치(50), 검사 회로(inspection circuitry)(54), 및 조작반(operation console, 도시하지 않음)이 설치되어 있다.

제어 장치(50)에 있어서, ROM(52)은 도통 검사(conduction inspection)를 실행하기 위한 소정의 프로그램을 기억하고 있고, CPU(51)는 당해 프로그램을 실행한다. 즉, CPU(51)에 의한 프로그램 실행에 의해 각종의 제어 동작이 실시되고, 이에 의해, 구동 기구(15, 18) 및 구동 기구(16, 19) 및 모터(32, 42) 등이 적절히 제어되어, 그 결과, 검사부(37, 47)가 소정의 위치로 각각 이동한다. RAM(53)에는, 표 1에 나타낸 가압력 산출용 데이터(depression calculation data)(53a)가 미리 기억되어 있다. 가압력 산출용 데이터(53a)는, 검사용 프로브(36, 46)의 선단부가 프린트 기판(11)에 접촉할 때에 발생하는 가압력의 적정치를 산출하기 위해서 작성한 것이다. 이에 따라, 검사용 프로브(36, 46)의 종류, 개수, 배치 등의 파라미터에 기초해 적정한 가압력이 산출된다.

표 1에 나타내는 가압력 산출용 데이터(53a)에 있어서, 검사용 프로브(36, 46)는 변형시의 스프링 계수(spring constant)에 기초해 A, B, C의 3종류로 분류되어 있다. 즉, A는 10g/2mm, B는 20g/2mm, C는 30g/2mm로 되어 있다. 검사부(37, 47)에 각각 부착되는 검사용 프로브(36, 46)의 개수에 대해서는, 각 종류 A, B, C 에 대해, 100개, 150개, 200개, 및 500개의 4개의 패턴을 설정하고 있다.

검사용 프로브(36, 46)의 배치에 대해서는, 그 분포에 따라 Pa, Pb, Pc의 3개의 패턴을 설정하고 있다. 예를 들면, 패턴 Pa는 검사용 프로브(36, 46)가 전체적으로 대략 균일한 간격을 유지하여 검사부(37, 47)에 배치된 분포를 나타내고 있고, 패턴 Pb는 검사용 프로브(36, 46)가 검출부(37, 47)의 중앙부에 많이 배치된 분포를 나타내고 있으며, 패턴 Pc는 검사용 프로브(36, 46)가 검사부(37, 47)의 중앙부에 적게 배치되고, 또한，주변부에 많이 배치된 분포를 나타내고 있다.

상기의 데이터에 기초해 가압력의 적정치를 산출하여, 적정한 가압력을 발생하는 데에 필요한 모터 전류치를 결정한다. 검사 회로(54)는, 검사용 프로브(36, 46)와 프린트 기판(11)의 접점(11a)의 도통 상태를 검출하여 그 검출 결과를 나타내는 신호를 제어 회로(50)에 출력한다. 상기의 조작반에는, 전기 검사 장치(10)를 온 오프하기 위한 스위치나 각종 데이터를 입력하기 위한 조작 키 등이 설치되어 있다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 전기 검사 장치(10)를 사용해 프린트 기판(11)의 도통 검사를 행한다. 우선, 조작반의 조작 키를 조작하여 사용하는 검사용 프로브(36, 46)에 관한 데이터를 입력한다. 다음에, 프린트 기판(11)을 설치 장치(20)에 설치한다. 이 경우, 한 쌍의 파지 부재(24a)와 한 쌍의 파지 부재(24b)의 대향하는 간격이 프린트 기판(11)의 길이와 같아지도록 고정 부재(20a, 20b)를 이동한다. 또, 한 쌍의 파지 부재(24a)의 간격, 및 한 쌍의 파지 부재(24b)의 간격이 각각 프린트 기판(11)의 폭과 같아지도록 한 쌍의 파지기구(22a) 및 한 쌍의 파 지기구(22b)를 각각 이동한다. 상기의 파지 부재(24a, 24b)에 의해 프린트 기판(11)의 4개의 모서리부를 각각 협지함으로써, 프린트 기판(11)에 일정한 장력을 가한 상태로 지지한다.

다음에, 구동 기구(15, 16)를 구동하고, 또한, 이동부(31)의 모터(32)를 구동함으로써, 검사부(37)를 프린트 기판(11)의 소정의 접점(11a)의 위쪽으로 이동한다. 또, 구동 기구(18, 19)를 구동하고, 또한 이동부(41)의 모터(42)를 구동함으로써, 검사부(47)를 프린트 기판(11)의 소정의 접점(11a)의 하측으로 이동한다. 모터(42)를 더욱 구동하여, 검사부(47)를 상승시켜, 검사용 프로브(46)를 프린트 기판(11)의 하측의 접점(11a)에 접촉시킨다. 그 후, 모터(32)를 구동하여, 검사부(37)를 하강시켜, 검사용 프로브(36)를 프린트 기판(11)의 상측의 접점(11a)에 접촉시킨다.

상기의 동작에 의해, 모터(32)에는, 프린트 기판(11)에 가압되는 검사용 프로브(36)의 반력이 검사부(37)를 통해 전달된다. 이에 따라, 반력 센서(38)는 반력을 검출하여, 그 검출 신호를 제어 장치(50)의 RAM(53)으로 이송한다. CPU(51)는, ROM(52)에 기억된 프로그램에 따라 데이터 처리를 실행하여, 상기 가압력 산출용 데이터(53a)에 기초해 가압력의 적정한 값을 산출하고, 그 적정치와 반력 센서(38)의 검출치를 비교한다. 또, 적정한 가압력을 발생하기 위해서 모터(32)에 공급하는 전류치를 산출한다. CPU(51)는 산출한 전류치에 의해 모터(32)를 구동하고, 이에 의해, 검사용 프로브(36)에 의해 프린트 기판(11)에 부여되는 가압력을 산출한 적정치와 일치시킨다.

이에 따라, 검사용 프로브(36)는, 적절한 가압력으로 프린트 기판(11)의 접점(11a)과 접촉하게 된다. 이 상태로, 검사용 프로브(36)를 통해 통전함으로써 도통 검사를 행한다. 도통 검사의 종료 후, 검사부(47)를 하강하는 동시에, 검사부(37)를 상승시켜, 원래의 배치 상태로 되돌린다. 그 후, 상기의 동작을 재차 실행하여, 프린트 기판(11)의 다음 검사 위치에 대해서 검사부(37)를 이동시켜 도통 검사를 실행한다. 이러한 일련의 동작을 반복함으로써, 프린트 기판(11)의 모든 부분에 대해서 도통 검사가 행해진다.

하부 검사 장치(40)를 사용해 프린트 기판(11)의 도통 검사를 행하는 경우, 검사용 프로브(46)가 프린트 기판(11)에 부여하는 가압력을 산출한 적정치와 일치된다. 즉, 검사부(37)를 하강시켜 검사용 프로브(36)를 프린트 기판(11)의 상측의 접점(11a)에 접촉시킨 상태로, 검사부(47)를 상승시켜 검사용 프로브(46)를 프린트 기판(11)의 하측의 접점(11a)에 접촉시킨다. 이 경우, 검사용 프로브(46)가 프린트 기판(11)에 부여하는 가압력의 반력이 검사부(47)를 통해 모터(42)에 전달된다. 반력 센서(48)는 당해 반력을 검출하고, 그 검출 신호를 제어 장치(50)의 RAM(53)으로 이송한다.

CPU(51)는, 검출 신호에 따라, 가압력 산출용 데이터(53a)에 기초해 가압력의 적정치를 산출하여, 당해 적정치와 반력 센서(48)의 검출치를 비교한다. 이에 따라, 모터(42)에 적정한 가압력을 발생시키기 위한 전류치를 산출한다. CPU(51)는, 산출한 전류치에 의해 모터(42)를 구동하여 검사용 프로브(46)가 프린트 기판(11)에 부여하는 가압력을 적정치와 일치시킨다. 이 상태로 검사용 프로브(46)를 통해 통전함으로써 도통 검사를 실시한다.

크기가 상이한 다른 프린트 기판의 도통 검사를 행하는 경우, 검사가 끝난 프린트 기판(11)의 4개의 모서리부를 파지 부재(24a, 24b)에서 떼어내고, 프린트 기판(11)을 전기 검사 장치(10)로부터 취출하여, 다른 프린트 기판을 설치 장치(20)에 설치한다. 그 후, 전술한 동작을 향하여, 파지 부재(24a, 24b)를 당해 프린트 기판의 4개의 모서리부에 대응하도록 간격을 설정하는 동시에 위치 결정한다. 또한, 프린트 기판의 4개의 모서리부를 파지 부재(24a, 24b)로 협지함으로써, 당해 프린트 기판을 소정 위치에 고정한다. 이 프린트 기판의 도통 검사는, 전술한 동작에 따라 실시된다.

또한, 판형상의 프린트 기판의 도통 검사를 행하는 경우, 상부 검사 장치(30)와 하부 검사 장치(40)를 동시에 작동시키면서 도통 검사를 행할 수도 있다.

상기한 바와 같이, 본 실시예에 따른 전기 검사 장치(10)에서는, 검사용 프로브(36, 46)가 프린트 기판(11)에 부여하는 가압력에 대한 반력을 검출하는 반력 센서(38, 48)가 검사부(37, 47)에 설치되지 않고, 제어 장치(50)의 근방에 부착되어 있다. 반력 센서(38, 48)는, 검사용 프로브(36, 46)가 프린트 기판(11)에 부여하는 가압력을 검사부(37, 47)를 통해 모터(32, 42)에 가해지는 반력으로서 검출한다. 이 때문에, 검사용 프로브(36, 46)를 검사부(37, 47)와 함께 교체할 때에도, 반력 센서(38, 48)를 교체할 필요는 없고, 그대로 사용할 수 있다.

또, 제어 장치(50)에 의해, 검사용 프로브(36, 46)가 프린트 기판(11)에 부여하는 가압력을 적정한 값으로 제어하고 있기 때문에, 검사용 프로브(36, 46)와 프린트 기판(11)의 접점(11a)의 사이의 접촉 불량이 없어져, 이에 의해, 고정밀도의 전기 검사를 행할 수 있다. 또, 검사용 프로브(36, 46)와 프린트 기판(11)의 접점(11a)의 사이에 적절한 접촉 상태를 확립할 수 있기 때문에, 검사용 프로브(36, 46)의 파손을 방지할 수 있다. 또, 반력 센서(38, 48)가 모터(32, 42)에 가해지는 반력을 검출하기 때문에, 제어 장치(50)의 근방뿐만 아니라, 임의의 위치(예를 들면, 이동부(31, 41)의 근방)에 설치할 수 있다. 즉, 반력 센서(38, 48)의 설치 위치의 자유도를 늘릴 수 있다.

본 발명은 상기의 실시예에 한정할 필요는 없고, 첨부의 청구항에 정의되는 본 발명의 범위 내에서 여러 가지의 설계 변경이 가능하다. 예를 들면, 반력 센서(38, 48)를 지지 부재(35, 45)에 설치할 수도 있다. 이 경우, 반력 센서(38, 48)는, 검사용 프로브(36, 46)가 프린트 기판(11)을 가압하였을 때에, 당해 프린트 기판(11)으로부터 검사부(37, 47)를 통해 지지 부재(35, 45)에 가해지는 반력을 검출한다. 이러한 설계 변경에 있어서도, 검사용 프로브(36, 46)의 교체시에, 반력 센서(38, 48)를 교체할 필요는 없고, 그대로 사용할 수 있으며, 이에 의해, 본원 발명의 효과를 발휘할 수 있다.

또, 본 실시예에서는, 상부 검사 장치(30)와 하부 검사 장치(40)를 프린트 기판(11)의 위쪽 및 아래쪽에 각각 설치하고 있었지만, 단일한 검사 장치를 프린트 기판(11)의 상하 방향의 한 쪽에 설치하도록 해도 된다. 또, 표 1에 나타낸 각종 데이터 및 항목에 대해서도 한정할 필요는 없고, 적정한 가압력을 산출할 수 있는 데이터, 특성, 및 파라미터를 적절히 설정해도 된다.

또한, 본 실시예에서는, 프린트 기판(11)을 수평으로 설치하고 있지만, 당해 프린트 기판(11)의 설치 방향에 대해서는 임의로 설정해도 된다. 예를 들면, 프린트 기판(11)을 경사시켜 설치하거나, 혹은, 수직으로 설치해도 된다. 본 실시예에 있어서, 각종의 구동 기구를 모터(32, 42)에 의해 구동하는 것으로 하였지만, 모터 이외에 에어 실린더 등을 사용해도 된다. 또한, 본 발명에 따른 전기 검사는 도통 검사에 한정되지 않고, 절연 검사 등의 다른 전기적 검사를 포함시킬 수도 있다.

Claims

설치 장치에 설치된 프린트 기판의 접점에 검사용 프로브를 접촉시킴으로써 상기 프린트 기판의 전기 검사를 행하는 전기 검사 장치에 있어서,

상기 검사용 프로브를 부착하는 부착 부재와,

상기 부착 부재를 착탈 가능하게 지지하는 지지 부재와,

상기 부착 부재를 상기 설치 장치에 설치된 상기 프린트 기판에 대해서 진퇴시킴으로써 상기 검사용 프로브를 상기 프린트 기판에 접촉시키는 구동 기구와,

상기 검사용 프로브가 상기 프린트 기판과 접촉하였을 때에, 상기 검사용 프로브가 상기 프린트 기판에 부여하는 가압력을 상기 구동 기구에 가해지는 반력으로서 검출하는 반력 센서와,

상기 반력 센서의 검출치에 따라 상기 구동 기구를 구동하고, 이에 의해, 상기 검사용 프로브가 소정의 가압력으로 상기 프린트 기판에 접촉하도록 제어하는 제어 장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 구동 기구에 가해지는 반력은 모터의 구동력에 대응하는 것인 전기 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 구동 기구에 가해지는 반력은 상기 지지 부재에 가해지는 반력에 상당하는 것인 전기 검사 장치.
검사용 프로브를 부착하는 부착 부재를 착탈 가능하게 지지하는 지지 부재와, 상기 부착 부재를 프린트 기판에 대해서 진퇴시킴으로써 상기 검사용 프로브를 상기 프린트 기판에 소정의 가압력으로 접촉시키는 구동 기구를 사용해 상기 프린트 기판의 전기 검사를 행하는 전기 검사 방법에 있어서,

상기 검사용 프로브를 상기 프린트 기판에 접촉시키는 접촉 공정과,

상기 검사용 프로브가 상기 프린트 기판에 접촉하였을 때에 부여되는 가압력을 상기 구동 기구에 가해지는 반력으로서 검출하는 반력 검출 공정과,

상기 반력 검출 공정에서 검출된 검출치에 따라 상기 구동 기구를 구동하고, 이에 의해, 상기 검사용 프로브가 소정의 가압력으로 상기 프린트 기판에 접촉하도록 제어하는 가압력 제어 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 검사 방법.
청구항 4에 있어서, 상기 반력 검출 공정에서 검출되는 상기 구동 기구에 가해지는 반력이 모터의 구동력에 대응하는 것인 전기 검사 방법.
청구항 4에 있어서, 상기 반력 검출 공정에서 검출되는 상기 구동 기구에 가해지는 반력이 상기 지지 부재에 가해지는 반력에 상당하는 것인 전기 검사 방법.
설치 장치에 설치된 프린트 기판의 접점에 검사용 프로브를 접촉시킴으로써 상기 프린트 기판의 전기 검사를 행하는 전기 검사 장치에 있어서,

상기 검사용 프로브를 부착하는 부착 부재를 상기 설치 장치에 설치된 프린트 기판에 대해서 진퇴시킴으로써, 상기 검사용 프로브를 상기 프린트 기판에 접촉시키는 구동 기구와,

상기 검사용 프로브의 물리적 특성과 상기 부착 부재에 부착된 상기 검사용 프로브의 개수에 기초해, 상기 검사용 프로브가 상기 프린트 기판에 부여하는 가압력을 산출하고, 이에 의해, 상기 검사용 프로브가 산출한 가압력으로 상기 프린트 기판에 접촉하도록 상기 구동 기구를 제어하는 제어 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 전기 검사 장치.
청구항 7에 있어서, 가압력의 산출에 사용되는 상기 검사용 프로브의 물리적 특성은 상기 검사용 프로브의 치수, 재질, 및 스프링 정수의 적어도 어느 하나인 전기 검사 장치.
청구항 7 또는 청구항 8에 있어서, 상기 검사용 프로브가 복수 배치되는 경우, 그 배치 방법도 고려하여 가압력을 산출하도록 한 전기 검사 장치.
설치 장치에 설치된 프린트 기판의 접점에 검사용 프로브를 접촉시킴으로써 상기 프린트 기판의 전기 검사를 행하는 전기 검사 방법에 있어서,

상기 검사용 프로브를 부착하는 부착 부재를 상기 설치 장치에 설치된 상기 프린트 기판에 대해서 진퇴시킴으로써, 상기 검사용 프로브를 상기 프린트 기판에 접촉시키는 접촉 공정과,

상기 검사용 프로브의 물리적 특성과 상기 부착 부재에 부착된 상기 검사용 프로브의 개수에 기초해, 상기 검사용 프로브가 상기 프린트 기판에 부여하는 가압력을 산출하고, 이에 의해, 상기 검사용 프로브가 산출한 가압력으로 상기 프린트 기판에 접촉하도록 제어하는 가압력 제어 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 전기 검사 방법.
청구항 10에 있어서, 가압력의 산출에 사용되는 상기 검사용 프로브의 물리적 특성은 상기 검사용 프로브의 치수, 재질, 및 스프링 정수의 적어도 어느 하나인 전기 검사 방법.
청구항 10 또는 청구항 11에 있어서, 상기 검사용 프로브가 복수 배치되는 경우, 그 배치 방법도 고려하여 가압력을 산출하도록 한 전기 검사 방법.
청구항 10 또는 청구항 11에 있어서, 상기 부착 부재가 지지 부재를 통해 구동 기구에 착탈 가능하게 부착되어 있고,

상기 검사용 프로브가 상기 프린트 기판에 접촉하였을 때에 부여하는 가압력을 상기 구동 기구에 가해지는 반력으로서 검출하는 반력 검출 공정을 더 구비하며,

상기 가압력 제어 공정에 있어서, 상기 반력 검출 공정에서 검출된 검출치에 따라 상기 구동 기구를 구동하고, 이에 의해, 상기 검사용 프로브가 산출한 가압력으로 상기 프린트 기판에 접촉하도록 상기 구동 기구를 제어하는 전기 검사 방법.