KR20080093457A

KR20080093457A - 컴포넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판의 검사를 위한 핑거 테스터 및 핑거 테스터로 컴포넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판을 검사하는 방법

Info

Publication number: KR20080093457A
Application number: KR1020087021981A
Authority: KR
Inventors: 빅토르 로마노프
Original assignee: 에이티지 루터 엔드 맬저 게엠바하
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2006-11-15
Publication date: 2008-10-21
Anticipated expiration: 2026-11-15
Also published as: CN101479610B; TW200730829A; ATE475891T1; TWI356168B; HK1130538A1; EP1982197B1; JP2009524071A; CN101479610A; DE502006007563D1; EP1982197A1; KR101005197B1; DE102006006255A1; JP5080498B2; US7859281B2; WO2007090447A1; US20080272793A1

Abstract

본 발명은, 적어도 두 개의 테스트 핑거(test finger, 1)를 사용하는, 컴퍼넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판의 검사를 위한 핑거 테스터(finger tester)이고, 테스트 핑거의 각각은 테스트 프로브(test probe, 2)를 가지고 있고, 테스트 프로브(2) 상에, 테스트 프로브(2)의 적어도 하나의 접촉 팁(contact tip)의 위치를 광학적으로 검출하기 위한 검출 장치(20)가 구비되어 있는 핑거 테스터에 관한 것이다. 두 개 또는 그 이상의 테스트 핑거(1)의 검출 장치(20)는 수직으로 떨어져 있는 다른 평면에 배열되어, 적어도 상기 테스트 프로브(2) 상에 위치되어 있는 검출 장치의 영역들이 서로 위에 위치되어 접촉없이 수직으로 정렬되어 있다.

테스트 핑거, 핑거 테스터, 테스트 프로브, 검출 장치, 접촉 팁

Description

컴포넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판의 검사를 위한 핑거 테스터 및 핑거 테스터로 컴포넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판을 검사하는 방법{FINGER TESTER FOR TESTING UNPOPULATED PRINTED CIRCUIT BOARDS AND METHOD FOR TESTING UNPOPULATED PRINTED CIRCUIT BOARDS USING A FINGER TESTER}

본 발명은 컴퍼넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판의 검사를 위한 핑거 테스터(finger tester)에 관한 것이다. 또한, 이러한 핑거 테스터를 사용하는, 컴퍼넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판의 검사를 위한 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 검사되는 회로 기판의 회로 기판 테스트 포인트와 접촉하도록 자동으로 움직이는 여러 개의 테스트 핑거를 가지는 핑거 테스터에 관한 것이다.

회로 기판의 검사를 위한 테스터는 대체로 핑거 테스터(finger tester, 플라잉 프로브) 그룹과 병렬 테스터(parallel tester) 그룹의 2그룹으로 나눌 수 있다. 병렬 테스터는, 어댑터(adpater)에 의하여, 검사되는 회로 기판의 전체 또는 적어도 대부분의 접촉 포인트들과 동시에 접촉하는 테스터이다. 핑거 테스터는 컴퍼넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판 또는 컴퍼넌트화되어 있는 인쇄 회로 기판의 검사를 위한 테스터이며, 두 개 또는 그 이상의 테스트 핑거를 사용하여 순차적으로 개개의 접촉 포인트들을 스캔한다.

테스트 핑거는 일반적으로 크로스바(cross-bar)를 따라 이동될 수 있는 슬라이드(slide)에 부착되어 있고, 한편, 크로스바는 가이드 레일(guide rail) 상에서 차례로 안내되고 움직일 수 있다. 따라서, 슬라이드는 일반적으로 직사각형의 테스트 어레이(test array)의 임의의 소정 지점에도 위치될 수 있다. 검사되는 회로 기판의 접촉 포인트와 접촉하기 위하여, 슬라이드는 크로스바 상을 수직으로 이동하도록 설계되거나, 테스트 프로브가 슬라이드 상을 수직으로 이동할 수 있거나 하여, 테스트 핑거는 위로부터 및/또한 아래로부터 회로 기판의 접촉 포인트 상에 배치될 수 있고, 또한 회로 기판 테스트 포인트 상에 배치될 수 있다.

핑거 테스터는 유럽 공개특허공보제0 468 153(A1)호에 기술되어 있고, 핑거 테스터를 사용하는, 회로 기판의 검사를 위한 방법은 유럽 공개특허공보제0 853 242(A1)호에 기술되어 있다.

핑거 테스터용 테스트 프로브는 유럽 등록제1 451 594(B1)호, 미국 등록제6,384,614(B1)호, 및 유럽 공개특허공보제0 990 912(A2)호에 개시되어 있다.

유럽 등록제1 451 594(B1)호는, 독립적인 구동 방식을 가지지 않는 회로 기판의 검사를 위한 핑거 테스터용 테스트 프로브를 개시하고 있다. 테스트 프로브는 테스트 니들을 구비하고 있고, 테스트 니들의 프로브 팁은 회로 기판 테스트 포인트에 접촉시켜진다. 테스트 니들은 적어도 두 쌍의 스프링이 신축 가능하게 달린 홀딩 암에 의하여 마운트에 회전 가능하게(pivotably) 고정되고, 그 중에서 적어도 하나의 홀딩 암은 신축 가능하게 전기 도전 재료로 제조되어, 테스트 니들에 전기적으로 연결된다. 상기에서 보는 바와 같이, 두 쌍의 홀딩 암이 삼각형상을 스 팬(span)하기 때문에, 회로 기판과 접촉하는 동안에 무게가 매우 적은 테스트 프로브는, 접촉 과정에서 프로브 팁이 미끄러지는 것을 방지하기 위한 높은 비틀림 강성을 가지고 있다.

국제공개공보제WO03/096037(A1)호는, 핑거 테스터 및 핑거 테스터의 도움으로 회로 기판을 검사하는 방법을 개시하고 있다. 각 테스트 핑거가 테스트 니들의 프로브 팁에 포커스된 카메라에 할당된다. 그 때문에, 카메라는, 접촉되는 회로 기판 테스트 포인트에 대하여 프로브 팁의 임의의 편차를 검출하는데 사용된다. 그리고 회로 기판의 평면에서 테스트 핑거의 위치는 안정적으로 보정된다. 이 문서에 있어서, 카메라는 각각의 프로브 팁 위에 수직 정렬로 개략적으로 나타내어져 있다. 실제로는, 그럼에도 불구하고 이러한 카메라들이 프로브 팁 위에 수직 정렬로 배열되어 있지 않고 대신에 측면으로 약간 오프셋(offset)되어 있고, 그 때문에, 이러한 프로브 팁의 시점의 방향이 수직면에 대략 30° 내지 50°의 각도를 나타내고 있다. 그러므로, 카메라는 테스트 니들의 프로브 팁을 각도를 가지고 바라본다. 비록 테스트 핑거들이 매우 가깝게 놓여 있는 두 개의 회로 기판 테스트 포인트와 동시에 접촉하여야만 하여도, 테스트 핑거는 그들의 카메라에 충돌하지 않는 것이, 이 수단에 의하여 신뢰할 만하게 보증된다. 프로브 팁의 위치를 보정하기 위한 이러한 기구 및 대응하는 방법은 실제로 매우 유효하다는 것이 증명되었다. 또한, 본 방법은 테스트 니들의 접촉 팁과 검사되는 회로 기판의 물리적인 회로 기판 테스트 포인트 사이의 위치적 관계를 결정하는 교정 데이터를 얻는데 사용될 수 있다.

또한, 회로 기판 테스트 포인트가 테스트 니들에 의하여 접촉되는 실제의 검 사 공정 전에 회로 기판의 표면을 완전히 커버하고, 테스트 핑거로부터 분리되어 있는 카메라를 가지는 핑거 테스터를 구비하는 것이 알려져 있다. 이러한 목적을 위하여, 카메라는 테스트 핑거와 마찬가지로 표면에 평행하게 이동된다. 이 카메라는 회로 기판의 표면을 향하여 수직으로 보이도록 정렬된다. 이러한 수단에 의하여, 회로 기판의 표면의 완전한 이미지가 얻어진다. 카메라가 회로 기판의 표면을 수직으로 보도록 정렬되기 때문에, 회로 기판의 표면의 기록된 이미지는, 테스트 핑거 상에 비스듬히 장착된 카메라로 이루어지는 경우보다 현저하게 적은 왜곡을 가지고 있다. 회로 기판의 표면에 수직으로 정렬된 시점의 방향이 바람직하고, 그 이유는, 이러한 방법으로 회로 기판의 표면의 이미지의 질이 더 향상하고, 회로 기판의 풀 이미지가 생성되어, 직후의 광학 분석에서 처리하는데 더 쉽기 때문이다.

그러므로, 카메라가, 회로 기판에 대하여 수직 방향의 시점을 가지고 테스트 니들의 프로브 팁의 위치를 검출하도록 배열되는 경우에, 핑거 테스터는 회로 기판의 모든 이미지를 찍기 위한 부가적인 카메라를 생략할 수 있기 때문에 큰 이점을 가지고 있다. 이 부가적인 카메라는, 핑거 테스터에서 대단한 스페이스를 차지하는 개별 구동 메커니즘을 요구한다. 회로 기판의 이러한 모든 이미지는 테스트 핑거에 할당된 카메라에 의하여 찍힌다.

회로 기판의 검사를 위한 테스터가 유럽 공개특허공보제1 122 546(A2)호로부터 알려져 있다. 이 테스터는 개개의 카메라가 구비되어 있다. 카메라는, 비스듬히 장착된 거울에 의하여 테스트 표본의 표면을 스캔한다. 발광 다이오드는 광 소스로서 거울에 근접하여 위치되어 있다.

본 발명은, 컴포넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판의, 매우 가깝게 놓여 있는 회로 기판 테스트 포인트가 충돌의 위험없이 검출될 수 있고, 이 핑거 테스터가 종래의 테스터에 비하여 비용 효과가 크도록, 국제공개공보제WO03/096037(A1)호에 따른 핑거 테스터를 개선하는 문제점에 기초하고 있다.

상기 문제점은 청구항 1의 특징에 의하여 해결된다. 바람직한 개선이 종속항에 기재되어 있다.

또한, 본 발명은, 기구를 사용하는 회로 기판의 검사를 위하여, 사용상 빠르고 신뢰할 만한 방법을 연구하는 문제점에 기초하고 있다.

이 문제점은 청구항 15의 특징에 의하여 해결된다. 바람직한 개선이 관련된 종속항에 기재되어 있다.

본 발명에 따른 핑거 테스터는, 두 개 또는 그 이상의 테스트 핑거에 의하여 개개의 접촉 포인트의 연속적인 스캐닝을 제공한다. 테스트 핑거는 각각의 경우에, 근본적으로 알려진 방법으로, 크로스바를 따라 움직일 수 있는 슬라이드에 의하여 부착되어 있다. 각 테스트 핑거는, 당해 테스트 핑거에 의하여 체크되는 이웃하는 영역을 광학적으로 스캔하는 광학 검출 장치를 가지고 있기 때문에, 여기에서는 광학 검출 장치들 사이에서 충돌의 가능성이 없다. 본 발명에서 사용되는 검출 장치는 카메라와 라이트 가이드 유닛을 포함한다. 라이트 가이드 유닛은, 측정 포인트의 영역에서 위쪽 방향으로 반사되는 광을 수직 위치로부터 수평 위치로 편향시키고, 테스트 프로브로부터 떨어져 슬라이드 상에 장착된 카메라에 광을 공급한다.

본 발명에 따른 광학 검출 장치는 검사되는 회로 기판의 측정 포인트 또는 검사되는 회로 기판의 표면으로부터 다른 거리에 배열되어 있고, 높이가 다른 평면 상에 배열되어 있다. 여기서, 거리는, 다른 평면이 멀리 떨어지도록 설정되어 있어서, 서로 매우 가깝게 움직이는 슬라이드와 테스트 프로브를 가지고 있더라도, 각 라이트 가이드 유닛이, 상호의 충돌의 위험없이, 하나가 다른 하나 위에 배열되어 있다.

테스트 핑거의 접촉 팁으로부터의 라이트 가이드 유닛의 다른 높이 때문에, 라이트 가이드 유닛의 시점을 회로 기판의 표면에 수직으로 향하게 하는 것이 가능하다. 각도가 있는 위치는 불필요하다. 이렇게 하여, 기록된 이미지의 질은 비스듬히 배치된 카메라로부터 얻어진 이미지의 질보다 더 향상된다.

테스트 프로브의 접촉 팁으로부터의 라이트 가이드 유닛의 다른 높이 때문에 그리고 측정 포인트로부터의 라이트 가이드 유닛의 다른 높이 때문에, 광이 측정 포인트로부터 카메라까지 이동해야 하는 거리는 길이가 통상 변할 것이다. 그러나 라이트 가이드 유닛과 카메라는 측정 포인트에 포커스되어야 하기 때문에, 이것은 다른 접안 렌즈를 요구한다. 그러나 접안 렌즈는 고가이며, 다른 포커싱을 가지는 접안 렌즈를 다른 평면에 배열된 라이트 가이드 유닛에 할당하는 것은 많은 시간이 걸리고 비용이 많이 든다.

나아가, 본 발명은, 측정 포인트로부터의 높이에 있어서의 차이를 보상하도록, 라이트 가이드 유닛의 길이가 수정되고, 따라서 그 길이는, 라이트 가이드 유닛이 회로 기판 위에서 장착되는 높이를 줄이도록, 수평 방향으로 편향 후에 라이트 가이드 유닛에 있어서 광에 의하여 커버되는 거리인 것이 제공된다. 결과적으로, 라이트 가이드 유닛은, 회로 기판에 가장 가깝게 위치되어 있는 광학 검출 장치로부터 위에 장착된 검출 장치로 갈수록 점점 더 짧아지게 된다. 이는, 본 발명에 따르면, 동일한 대물 렌즈와 동일한 렌즈 배치가 항상 사용될 수 있어, 기구의 비용을 매우 줄이는 것을 의미한다.

라이트 가이드 유닛이 다른 높이 또는 다른 평면에 배열되어 있기 때문에, 측정 활동의 과정에서, 서로 매우 가까운 테스트 프로브들이 측정하여야 하는 것이 가능하다. 이러한 경우에 있어서, 더 높은 위치에 있는 검출 장치의 라이트 가이드 유닛과 카메라는, 더 낮은 위치에 있는 검출 장치의 대응하는 라이트 가이드 유닛과 대응하는 카메라에 의하여 가려진다.

본 발명에 따른 방법은, 매우 가깝게 근접한 회로 기판 테스트 포인트들이 다른 테스트 핑거들로 동시에 측정되는 경우에 있어서, 그리고 제1 라이트 가이드 유닛 위에 장착된 하나 또는 그 이상의 라이트 가이드 유닛의 가려짐이 있는 경우에 있어서, 가려지는 라이트 가이드 유닛을 가지고 있는 영역에 있어서의 모든 테스터 핑거의 광학적 제어와 모든 테스트 핑거의 감시를 위하여 더 아래의 라이트 가이드 유닛과 더 아래의 카메라의 이미지의 사용이 제공된다.

본 발명에 따른 기구에 있어서, 단순한 설계 측정을 통하여, 비용 효과가 좋은 설계가 얻어지고, 이는, 발생할 수 있는 충돌에 대하여 보호할 필요가 거의 없기 때문에, 신뢰할 만한 측정과 동시에 더 신속한 측정을 허용한다는 이점을 가지고 있다.

본 발명에 따른 기구에 있어서, 여러 개의 테스트 핑거의 광학적 제어와 여러 개의 테스트 핑거의 감시에 있어서 하나의 카메라와 하나의 카메라 이미지의 사용을 통하여, 측정이 매우 가속화된다는 이점을 가지고 있다.

도 1은 본 발명에 따른 핑거 테스터용 테스트 핑거의 개략 측면도.

도 2는 도 1의 테스트 핑거의 정면도.

도 3은 도 1의 테스트 핑거의 사시도.

도 4는 하나가 다른 하나 위에 배열되어 있는 라이트 가이드 유닛을 가지고 서로 가깝게 근접하여 측정을 행하는, 도 1에 따른 두 개의 테스트 핑거.

도 5는 서로 한층 더 위로 움직여진 도 4에 따른 테스트 핑거.

도 6은 라이트 가이드 유닛 및 카메라를 가지는 더 아래의 광학 검출 장치의 부분 단면도.

도 7은 도 6의 장치를 아래로부터 본 부분 단면도.

도 8은 라이트 가이드 유닛 및 카메라를 가지는 더 위의 광학 검출 장치의 개략 부분 단면 측면도.

도 9는 도 8의 장치를 아래로부터 본 부분 단면도.

도 10은 더 바람직한 실시예에 있어서 부가적인 조명 유닛과 함께 라이트 가이드 유닛과 카메라를 가지는 광학 검출 장치를 아래로부터 본 부분 단면도.

도 11은 도 10의 장치의 부분 단면 측면도.

도 12는 도 10 및 도 11의 장치를 부가적인 조명 유닛의 영역에서 라이트 가 이드 유닛을 통하여 본 횡단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 테스트 핑거 2 : 테스트 니들

3 : 프로브 마이크로칩 4 : 레버 배열

5 : 액츄에이팅 장치 6 : 패스닝 장치

7 : 지지 암 7a : L-다리

7b : L-다리 7c : 지지 암(7)의 자유단

8 : 액츄에이팅 암 8a : 액츄에이팅 암(8)의 끝단

9 : 탑 레일 10 : 프로브 마이크로칩 마운트

11 : 필름 힌지 12 : 필름 힌지

13 : 필름 힌지 14 : 필름 힌지

15 : 액츄에이팅 로드 20 : 검출 장치

21 : 홀딩 장치 22 : 카메라 모듈

23 : 라이트 가이드 유닛 25 : 앞측

26 : 관 형상 보디 27 : 라이트 가이드 유닛 헤드

28 : 라이트 가이드 유닛 헤드(27)의 자유단

29 : 구멍 30 : 거울

31 : 대물 렌즈 32 : 화살표

35 : 와이드닝 36 : 개구/윈도우

37 : 튜브 38 : 챔버

39 : 발광 다이오드 40 : 벽

41 : 측벽 42 : 거울

본 발명에 따른 테스트 핑거(1)는 테스트 프로브로서 테스트 니들(2)을 가지고 있고, 이것은 프로브 마이크로칩(3) 위에 있는 레버 배열(4)에 장착되어 있다. 그러한 프로브 마이크로칩은 유럽 등록제1 451 594(B1)호와 미국 공개특허공보제2005-001639(A1)호 각각으로부터 알려져 있다. 이러한 문서들의 모든 내용이 참조되고 있다. 레버 배열(4)은 차례로 액츄에이팅 장치(5)에 고정되어 있고, 이 액츄에이팅 장치(5)는 슬라이드에 고정하기 위한 패스닝 장치(6)를 가지고 있다.

슬라이드는, 유럽 공개특허공보제0 468 153(A1)호에 의하여 예로서 개시되어 있는 바와 같이, 핑거 테스터의 부품이다. 슬라이드는 각 핑거 테스터에 구비되어 있고, 검사되는 회로 기판이 장착되는 테스트 어레이를 스팬(span)하고 있는 크로스바를 따라 움직여질 수 있다.

레버 배열(4)은 자체 완비의 레버 배열(4)이고, 실질적으로 L자 형상의 제1 지지 암(7), 액츄에이팅 암(8), 탑 레일(9), 프로브 마이크로칩 마운트(10)로 이루어져 있다.

L자 형상의 지지 암(7)은 그것의 긴 L 다리(7a)에 의하여 액츄에이팅 장치(5)의 하측에 고정되어 있고, 액츄에이팅 장치(5)로부터 멀어지도록 연장되어 있다. 짧은 L 다리(7b)는 긴 L 다리(7a)로부터 아래 방향으로 연장되어 있고, 한편, 액츄에이팅 암(8)은 짧은 L 다리(7b)로부터 멀어지는 같은 방향으로 긴 L 다리(7a) 에 대략 평행하게 연장되어 있다. 액츄에이팅 암(8)은 필름 힌지(11)에 의하여 짧은 L 다리(7b)에 부착되어 있다. 액츄에이팅 암(8)은 대략 삼각형 형상이고, 지지 암(7)의 긴 L 다리(7a)의 맞은 편에서 넓어지고 있고, 짧은 L 다리(7b)의 맞은 편에서 끝단(8a)으로 테이퍼링되어 있다. 액츄에이팅 암(8)은 액츄에이팅 장치(5)를 넘어서 바깥방향으로 그리고 긴 L 다리(7a) 넘어로 연장되어 있다. 탑 레일(9)은 지지 암(7)의 자유단(7c)에서 짧은 L 다리(7b)의 반대 위치에 필름 힌지(12)로 위치되어 있다.

탑 레일(9)은 긴 L 다리(7a) 및 액츄에이팅 암(8)에 평행하게 연장되어 있고, 그것의 자유단(9a)은 액츄에이팅 암(8)의 자유단(8a)을 넘어서 약간 연장되어 있다. 프로브 마이크로칩 마운트(10)는 대략 L자 형상이고, 긴 L 다리(10b)의 자유단(10a)에 의하여 탑 레일에 필름 힌지(13)를 통하여 연결되어 있고, 이 긴 L 다리(10b)는 지지 암(7)의 짧은 L 다리(7b)에 평행하게 연장되어 있다. 짧은 L 다리(10c)는 탑 레일(9)에 평행하게 액츄에이팅 암(8)으로 향하여 나아가고, 필름 힌지(14)를 통하여 액츄에이팅 암(8)에 연결되어 있다. 지지 암(7), 액츄에이팅 암(8), 탑 레일(9) 및 프로브 마이크로칩 마운트(10)는 자체 완비의 레버 배열(4)을 형성한다. 프로브 마이크로칩(3)은 프로브 마이크로칩 마운트(10)의 짧은 L 다리(10c)의 하측에 위치되어 있다.

액츄에이팅 로드(15)는 액츄에이팅 장치(5)로부터 지지 암(7)의 긴 L 다리(7a)를 통하여 연장되어 있고, 횡 볼트(16)를 통하여 액츄에이팅 암(8)에 부착되어 있다. 이 횡 볼트(16)는 액츄에이팅 로드(15)를 통하여 액츄에이팅 암(8)의 영 역에 도달하고 있다. 액츄에이팅 로드(15)가 액츄에이팅 장치(5)를 향하여 움직일때, 액츄에이팅 암(8)은 필름 힌지(11) 주위에서 회전(pivot)하여, 프로브 마이크로칩 마운트(10)가 반대 방향에 있는 필름 힌지(13, 14) 주위에서 아래쪽으로 회전하도록 하고, 이 때문에, 테스트 니들(2)은 회로 기판 상에 놓일 수 있다. 이 연결에 있어서, 레버 배열(4) 또는 레버 배열을 형성하는 암과 레일은, 테스트 니들(2)의 접촉 팁이, 수평 이동 또는 횡 이동이 아닌, 실질적으로 순전히 수직 이동을 행하도록 설계된다. 요컨대, 액츄에이팅 로드(15)가 액츄에이팅 장치(5)에 의하여 조여질 때, 프로브 마이크로칩 마운트(10)는 테스트 니들(2)의 접촉 팁이 아래쪽으로 움직이도록 피칭 이동을 행한다.

광학 검출 장치(20)는, 차례대로 테스트 핑거와 프로브 마이크로칩 마운트(10)와 탑 레일(9)의 상에 장착되어 있다.

검출 장치(20)는 홀딩 장치(21)를 가지고 있고, 이 홀딩 장치(21)는 액츄에이팅 장치의 앞측(5a)에 위치되어 있다. 검출 장치(20)는 홀딩 장치(21)로부터 탑 레일(9)과 액츄에이팅 암(8)의 각각에 평행하게 연장되어 있다. 홀딩 장치(21)에 가까운 검출 장치(20)는 카메라 모듈(22)을 가지고 있다. 라이트 가이드 유닛(23)은, 카메라 모듈(22)로부터 테스트 니들(2) 위의 위치로 탑 레일(9)에 평행하게 연장된다.

검출 장치(20)(도 6 내지 12)는, 이미 설명한 바와 같이, 카메라 모듈(22)과 라이트 가이드 유닛(23)으로 이루어져 있다. 카메라 모듈(22)은 근본적으로 알려져 있는 카메라 모듈(22)이다. 한편, 라이트 가이드 유닛(23)은 카메라 모듈(22)의 앞 측(25)으로부터 멀어지도록 연장되어 있다. 라이트 가이드 유닛(23)은 실질적으로 관 형상이고, 카메라 모듈(22)로부터 멀어지도록 연장되는 제1 관 형상 보디(26)와, 관 형상 보디(26)의 자유단에 맞추어지는 라이트 가이드 유닛 헤드(27)를 가지고 있다. 라이트 가이드 유닛 헤드(27)는 마찬가지로 관 형상 보디이고, 자유단(28)의 영역에서 아래쪽으로 (바꾸어 말하면, 테스트 니들(2)을 향하여) 향하여 형성되어 있는 있는 구멍(29)(예를 들면, 정사각형 또는 직사각형)을 가지고 있다. 관 형상 헤드(27) 내에 구멍(29) 위쪽에 편향 거울(30)이 구비되어 있고, 이것은 구멍(29)을 통과하는 광을 수평으로 편향시킨다. 편향 거울(30)은, 관 형상 보디(26)에 근접한 헤드(27) 내에 장착되어 있는 대물 렌즈(31)로 광을 안내한다. 테스트 니들(2)의 영역으로부터 구멍(29)을 통하여 거울(30)의 위로 떨어지는 광은 수평 방향으로 편향시켜지고, 대물 렌즈(31)로 안내된다. 안내되는 광은 대물 렌즈(31)로부터 카메라 모듈(22)의 광전층 또는 광전 영역으로 포커스된다. 카메라 모듈(22)은 주로 광학 검출 표면 및 부가적인 대물 렌즈와 함께 광학 센서(CCD 엘리먼트)를 가지고 있다. 테스트 니들의 팁의 이미지는 대물 렌즈(31)와, 적용 가능한 경우에는 카메라 모듈(22)에 구비되는 부가적인 대물 렌즈에 의하여 광학 센서 상에서 형성된다. 광의 경로는 도 1 및 도 8 각각에 화살표(32)로 도시되어 있다. 이러한 것들로부터, 스캔되는 회로 기판의 표면으로 향하는 카메라 모듈(22)의 시점의 방향이, 편향 거울(30)의 도움으로, 회로 기판의 표면에 직각이고, 회로 기판을 포함하는 테스트 어레이에 직각인 것을 볼 수 있다.

두 개의 테스트 프로브가 사용되는 경우에는(도 4), 제1 테스트 프로브의 검 출 장치(20)(도 4의 우측)는 테스트 니들(2)에 더 가까운 제1 평면의 영역에 위치되어 있고, 한편 제2 테스트 프로브(도 4의 좌측)의 검출 장치(20)는 더 높은 평면 상에 장착되어 있다. 그 결과, 양 검출 장치(20)는, 서로 충돌하지 않도록, 멀리 떨어져 수직으로 간격을 두고 있다.

회로 기판 표면(도시하지 않음)으로부터 카메라 모듈(22)의 광학 검출 표면(도시하지 않음)까지 광의 경로가 같은 길이를 가지기 때문에, 테스트 니들(2)의 프로브 팁으로부터 더 먼 거리에 있는 검출 장치(20)(도 8, 9)는, 거울(30)이 당겨져 있는 헤드(27)를 가지도록 설계된다. 따라서, 대물 렌즈(31)에 더 가까운 광의 편향 포인트는 테스트 니들(2)의 프로브 팁에 더 가까이 위치되어 있는 검출 장치(20)(도 6, 7)의 경우이다. 이렇게 하여, 테스트 니들(2)의 팁으로부터 광학 검출 표면까지 광의 광학 경로는 핑거 테스터의 모든 테스트 핑거에 대하여 일정하게 유지된다.

이는, 물론, 검출 장치(20)가, 더 짧은 헤드(27)를 보상하기 위하여, 테스트 니들(2)의 방향으로 액츄에이팅 장치(5)에 대하여 더 앞쪽에 장착되는 것을 요구한다. 검출 장치(20)는, 그것들의 거울(30)과 함께, 관련되는 테스트 니들(2)의 팁과 수직 정렬로 각각 배열되어 있다.

검출 장치(20)의 바람직한 개선에 있어서(도 10 내지 12), 헤드(27)는, 구멍(29)에 가깝고 구멍(29)의 어느 한 쪽에 수평인 와이드닝(35)을 가지고 있다. 이 와이드닝(35)은 회로 기판의 아래쪽으로 향하는 개구(36)나 윈도우(36)를 가지고 있다. 챔버(38)는 개구에 장착되거나, 윈도우(36)의 뒤쪽에 장착되어 있고, 이 장 착 위치는 광학 렌즈를 홀딩하고 구멍(29)을 경계짓는 튜브(37)들 중 어느 하나의 어느 한 쪽이다. 각각의 챔버(38)는 하나 또는 그 이상의 발광 다이오드(39)를 포함한다. 발광 다이오드(39)는 예를 들면 튜브(37)의 측벽에 근접하여 위치되어 있는 벽(40)에 장착되어 있다. 거칠거나 무광택의 표면을 가지는 거울(42)은, 챔버(38)의 맞은 편 측벽(41) 상 또한 챔버(38)의 맞은 편 측벽(41)의 앞쪽에 장착된다. 동시에 거울(42)은 방향이 맞추어져 있어서, 그 때문에, 발광 다이오드(39)로부터 방출되는 광이, 거칠거나 무광택의 표면 때문에 얻어지는 발산광과 함께, 회로 기판까지 안내되어진다. 회로 기판 표면으로부터 반사되는 광은 구멍(29)을 통하여 안내되고, 거울(30)에 의하여 편향되어, 대물 렌즈(31)를 통하여 카메라 모듈(22)의 적절한 층이나 적절한 영역으로 안내된다. 이러한 변형에 있어서, 평가와 측정을 위한 기구의 신뢰성은, 광이 발산되어 광학 경로에 근접하여 놓여 있는 포인트로부터 오는 그러한 사실에 의하여, 매우 향상된다는 이점을 가지고 있다.

상술한 실시예에서, 거울(30)은 광학 편향 엘리먼트로서 사용된다. 본 발명의 범위 내에는, 광의 편향을 위하여 거울(30) 대신에 프리즘이나 만곡한 광학 섬유의 다발을 구비하는 것도 가능하다.

핑거 테스터에 있어서, 크로스바당 두 개 또는 그 이상의 테스트 핑거를 구비하는 것이 보통이다(예를 들면, 국제공개공보제WO03/096037(A1)호). 여기서, 특정의 테스트 핑거는 크로스바 상의 근접한 테스트 핑거에 충돌할 수 있고, 또는 근접한 크로스바의 테스트 핑거들에 충돌할 수 있다. 크로스바가 예를 들어 정확하게 두 개의 테스트 핑거를 가지고 있는 경우에, 테스트 핑거의 어떠한 충돌도 확실하 게 피할 수 있고, 검출 장치(20)가 네 개의 다른 레벨이나 높이로 배열되는 경우에, 하나의 크로스바의 두 개의 테스트 핑거는 두 개의 다른 레벨 상에 있고, 근접한 크로스바의 테스트 핑거는 차례대로 두 개의 또 다른 레벨 상에 있다. 또 다른 크로스바의 검출 장치는, 그들이 근접한 크로스바 위에 검출 장치들처럼 같은 레벨 상에 있지 않는 한, 다른 크로스바의 검출 장치들처럼 같은 레벨로 다시 배열될 수 있다. 크로스바당 두 개의 테스트 핑거를 가지는 회로 기판 테스트 포인트에 대하여, 심지어 핑거 테스터가 다섯 개의 크로스바에 분배된 여러 개의(예를 들면, 10개) 테스트 핑거를 한 쪽에 가지고 있어도, 네 개의 레벨이면 충분하다. 그러므로, 다른 레벨의 수로서, 크로스바당 테스트 핑거들의 수의 두 배를 가지면 충분하다.

본 발명에 따른 방법은, 테스트 니들(2)이 회로 기판(도시하지 않음) 상에서 서로 근접하여 측정하는 이러한 사실 때문에 더 위의 검출 장치(20)(도 4의 좌측)가 더 아래의 검출 장치(20)(도 4의 우측)의 라이트 가이드 유닛(23)에 의하여 가려지는 상황, 및, 더 아래의 검출 장치(20)의 이미지가 가려지는 것이 발견된 경우에, 더 위의 검출 장치(20)에 속하는 테스트 핑거(1)는 또한 더 위의 검출 장치(20)의 제어를 위하여 사용되도록 구성되는 제어 시스템을 제공한다.

두 개 이상의 테스트 프로브가 사용되고, 그리고 두 개 이상의 검출 장치가 그들의 라이트 가이드 유닛으로 그늘진 경우에, 제어 조작은, 모든 가려진 검출 장치가 그들의 제어를 위한 특별한 경우에 있어서 가장 아래의 검출 장치의 이미지를 사용할 때까지 계속된다.

본 발명에 따른 핑거 테스터의 경우에 있어서, 검사되는 회로 기판의 표면은 회로 기판에 직각인 시점의 방향으로 스캔될 수 있는 이점을 가지고 있다. 이러한 특징의 결과로서, 회로 기판의 표면의 기록된 이미지는, 회로 기판이 수직면에 비스듬한 시점의 방향으로 스캔되는 경우보다 현저하게 적은 왜곡을 가지고 있다. 이것은, 이러한 방법으로 기록된 이미지들의 분석을 단순화시킨다. 이러한 방법으로 설계된 검출 장치는, 한편으로는 회로 기판 테스트 포인트와 접촉할 때에 테스트 니들의 위치 결정의 제어를 허용하고, 다른 한편으로는 그 이상의 분석을 위한(예를 들면, 검사되는 회로 기판의 CAD 데이터로부터 생성된 합성 이미지들과 비교를 위한) 이미지의 기록의 제어를 허용한다. 이와 관련하여, 독일 특허출원제10 2006 005 800.3.호가 참조되었다.

본 발명은 국제공개공보제WO03/096037(A1)호의 방법과 기구의 개선을 나타낸다. 그러므로, 이 문서의 모든 내용이 참조되고 있고, 본 출원에 반영되어 있다.

본 발명에 관련되는 핑거 테스트의 경우에 있어서는, 다수의 테스트 프로브는, 개개의 접안 렌즈의 포커싱을 변경할 필요없이, 컴퍼넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판의 검사를 위한 기구에서, 간단하고 비용 효과가 큰 방법으로 사용될 수 있는 이점을 가지고 있다.

본 방법에 있어서, 여러 개의 테스트 핑거를 가지고 있는 여러 개의 테스트 센서가 사용될 수 있고, 그늘지는 경우에서도 매우 신속한 제어가 가능하며, 또한 모든 테스트 핑거가 가려지는 것에도 불구하고 사용 가능하다는 이점을 가지고 있다.

Claims

적어도 두 개의 테스트 핑거(test finger, 1)를 사용하는, 컴퍼넌트화되어 있지 않은 인쇄 회로 기판의 검사를 위한 핑거 테스터(finger tester)이고,

상기 테스트 핑거(1) 각각은 테스트 프로브(test probe, 2)를 가지고 있고,

상기 테스트 프로브(2) 상에, 상기 테스트 프로브(2)의 적어도 하나의 접촉 팁(contact tip)의 위치를 광학적으로 검출하기 위한 검출 장치(20)가 구비되어 있고,

상기 적어도 두 개의 테스트 핑거(1)의 상기 검출 장치(20)는 수직으로 떨어져 있는 다른 평면에 배열되어, 적어도 상기 테스트 프로브(2) 상에 위치한 상기 검출 장치의 영역들이 서로 위에 위치되어 접촉없이 수직으로 정렬되어 있는, 핑거 테스터.
제1항에 있어서,

상기 검출 장치(23) 각각은, 검사되는 회로 기판의 표면으로부터 검출 표면으로 광을 편향시키기 위한 편향 엘리먼트(30)를 가지는 라이트 가이드 유닛(23)을 구비하고 있고, 상기 검사되는 회로 기판의 표면으로부터 상기 각각의 검출 표면까지의 거리는 상기 다른 검출 장치들에 대하여 일정한, 핑거 테스터.
제2항에 있어서,

상기 각 검출 장치(20)는, 그 위에 검출 표면이 제공되어 있는 카메라 모듈(22)과, 상기 테스트 프로브(2)의 영역에서 상기 회로 기판의 상기 표면으로부터 반사된 상기 광의 입사를 위한 구멍(29)을 가지는 상기 각 라이트 가이드 유닛(23)과, 상기 카메라의 광학 검출 표면으로 상기 광을 포커스하는 상기 편향 엘리먼트(30)에 의하여 편향된 상기 광의 경로에 구비된 대물 렌즈(31)를 포함하고 있고,

상기 회로 기판의 표면으로부터 상기 편향 엘리먼트(30)로 그리고 상기 편향 엘리먼트(30)로부터 상기 검출 표면으로의 상기 광의 경로는, 상기 회로 기판 상의 상기 라이트 가이드 유닛(23)의 높이에 관계없이 일정하게 유지되고, 상기 라이트 가이드 유닛(23) 및/또는 상기 편향 엘리먼트(30)로부터 상기 검출 표면까지의 거리가 더 큰 높이를 보상하도록 더 큰 높이에 대응하여 더 짧게 되어 있는, 핑거 테스터.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 편향 엘리먼트는 거울, 프리즘, 또는 라이트 가이드의 형태인, 핑거 테스터.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 검출 장치(20) 상에는 적어도 하나의 조명 장치(39)가 구비되어 있고, 상기 조명 장치(39)는 발산광을 상기 검사되는 회로 기판으로 보내고, 상기 테스트 프로브(2)에 의하여 접촉된, 상기 검사되는 회로 기판의 영역을 밝히고 있는, 핑거 테스터.
제5항에 있어서,

상기 검출 장치(20)는 상기 검사되는 회로 기판의 표면으로부터 반사된 상기 광의 입사를 위한 상기 구멍(29)이 구비된 케이싱을 가지고 있고, 상기 조명 장치는 상기 구멍(29)에 가깝게 위치되어 있는, 핑거 테스터.
제5항 또는 제6항에 있어서,

상기 조명 장치는, 측면에서 발광하는 광 소스와, 상기 검사되는 회로 기판의 표면을 향하여 상기 광을 편향시키기 위한 거울(42)을 가지고 있고, 상기 거울은 무광택 또는 거친 표면을 가지고 있는, 핑거 테스터.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 조명 장치는 하나 또는 그 이상의 발광 다이오드(39)를 그것의 광 소스로서 가지고 있는, 핑거 테스터.
제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 라이트 가이드 유닛(23)은, 상기 카메라 모듈(22)의 앞측(25)으로부터 멀어지도록 연장되어 있고, 관 형상이고 상기 카메라 모듈(22)로부터 멀어지도록 연장되는 제1 관 형상 보디(26)와, 상기 관 형상 보디(26)의 자유단에 위치되어 있 는 라이트 가이드 유닛 헤드(27)를 가지고 있고, 상기 라이트 가이드 유닛 헤드(27)도 관 형상 보디이고 그 안에는 상기 편향 엘리먼트(30)와 상기 대물 렌즈(31)가 장착되어 있는, 핑거 테스터.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 테스트 프로브(2)는 레버 배열(4) 상에 장착되어 있고, 상기 레버 배열(4)은 프로브 마이크로칩(3)에 의하여 액츄에이팅 장치(5)에 고정되어 있는, 핑거 테스터.
제10항에 있어서,

상기 레버 배열(4)은 실질적으로 L자 형상의 제1 지지 암(7), 액츄에이팅 암(8), 탑 레일(9) 및 프로브 마이크로칩 마운트(10)를 가지는 자체 완비의 레버 배열(4)이고, 실질적으로 직사각형의 레버 배열(4)을 형성하여, 상기 지지 암(7)과 상기 액츄에이팅 암(8)의 사이, 상기 지지 암(7)과 상기 탑 레일(9)의 사이, 상기 액츄에이팅 암(8)과 상기 프로브 마이크로칩 마운트(10)의 사이, 상기 탑 레일(9)과 상기 프로브 마이크로칩 마운트(10)의 사이 각각에 힌지(11, 12, 13, 14)가 구비되어 있는, 핑거 테스터.
제11항에 있어서,

상기 레버 배열(4)은 대략 가늘고 긴 직사각형이며,

상기 L자 형상의 지지 암(7)의 긴 L 다리(7a)를 통하여 안내되고, 또한, 상기 지지 암(7)의 긴 L 다리(7a) 아래에 위치한 상기 액츄에이팅 암(8)에 연결되는 액츄에이팅 로드(15)를 구비하고 있고,

상기 액츄에이팅 로드(15)와 상기 액츄에이팅 암(8)이 들어올려졌을 때에, 상기 액츄에이팅 암(8)이 상기 필름 힌지(11) 주위에서 선회하고, 상기 프로브 마이크로칩 마운트(10)가 상기 필름 힌지(13, 14) 주위에서 반대 방향으로 아래쪽으로 선회되어, 테스트 프로브(2)가 회로 기판 상에 놓이는, 핑거 테스터.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 광학 검출 장치(20)는, 테스트 어레이에 대하여 직각인 시점의 방향으로 정렬되어, 검사되는 콤포넌트화되어 있지 않은 회로 기판을 검출하는, 핑거 테스터.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 핑거 테스터는, 상기 핑거 테스터가 이동 가능하게 장착되는 여러 개의 크로스바를 가지고 있고,

상기 테스트 핑거(1)의 상기 검출 장치(20)가 배열되는, 수직으로 떨어져 있는 다른 평면의 수는, 크로스바당 테스트 핑거의 수의 2배에 이르는, 핑거 테스터.
회로 기판용 핑거 테스터를 사용하는, 회로 기판의 검사을 위한 방법이고,

상기 핑거 테스터는 테스트 핑거(1)와 광학 검출 장치(20)를 가지고 있고,

상기 두 개 또는 그 이상의 테스트 핑거(1) 각각은 회로 기판 테스트 포인트의 순차 접촉을 위한 테스트 프로브(2)를 가지고 있고,

상기 광학 검출 장치(20)는 상기 테스트 핑거(1)의 상기 테스트 프로브(2)의 접촉 팁의 위치의 광학적 검출을 위한 각각의 경우에 구비되어 있으며,

상기 테스트 프로브(2)는 이동 장치에 의하여, 검사되는 회로 기판의 표면을 따라서 이동되고,

상기 테스트 핑거(1)의 상기 검출 장치(20)는 상기 회로 기판의 상기 표면으로부터 다른 평면 상에 또는 다른 높이로 배열되고,

만일 상기 검출 장치(20)의 수직의 범위에서 상기 테스트 프로브(2)의 위치 결정을 할 때, 상기 검사되는 회로 기판으로부터 더 멀리 위치되는 적어도 하나의 제1 검출 장치(20)가, 상기 회로 기판에 더 가깝게 위치되는 제2 검출 장치(20)에 의하여 상기 회로 기판에 대해서 가려진다면, 상기 제2 검출 장치(20)에 의하여 결정된 광학 데이터가 상기 제1 검출 장치(20)를 가지는 상기 테스트 핑거(1)의 상기 테스트 프로브(2)의 위치 결정을 위하여 사용되는, 방법.
제15항에 있어서,

상기 회로 기판으로부터 반사되는 광이, 상기 회로 기판으로부터 거울(30)까지의 더 큰 거리에 의하여 상기 광의 경로가 증가되는 양만큼, 상기 거울(30)과 대물 렌즈(31) 사이의 거리를 줄이는 것에 의하여 제공되는, 상기 회로 기판으로부터 상기 검출 장치(20)의 더 큰 높이에 대한 보상을 가지고, 상기 거울(30)에 의하여 편향되어 상기 대물 렌즈(31)로 안내되는 사실 때문에, 상기 회로 기판 표면으로부터 상기 각 검출 장치(20)의 검출 표면으로의 상기 광의 경로는, 상기 회로 기판 상의 상기 검출 장치(20)의 높이에 관계없이 같은 거리로 유지되는, 방법.
제15항 또는 제16항에 있어서,

제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 핑거 테스터가 사용되는, 방법.