KR101376935B1 - 비접촉식 전기검사장치 및 전기검사방법 - Google Patents

비접촉식 전기검사장치 및 전기검사방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비접촉식 전기검사장치에 관한 것으로, 진공 공간에서 피검사 대상체의 일면에 대전되는 전자를 생성하는 전자공급수단; 상기 진공 공간에서 상기 피검사 대상체의 타면과 이격되고, 상기 피검사 대상체의 일면에 대전되는 상기 전자가 비접촉식으로 이동되도록 유도하는 전자이동유도수단; 상기 전자공급수단으로부터 생성된 상기 전자가 이동하여 상기 피검사 대상체의 일면에 대전되고, 상기 피검사 대상체의 일면에 대전된 전자가 상기 피검사 대상체의 타면을 거쳐 상기 전자이동유도수단으로 이동되도록 상기 진공 공간과 상기 전자이동유도수단에 고전압을 인가하여 전계를 형성하는 고전압 인가수단; 상기 전자이동유도수단을 통해 이동하도록 유도된 전자의 흐름에 의한 전류 및 전압을 측정하는 전류전압 측정수단; 및 상기 전류전압 측정수단에 의해 측정된 전류 및 전압의 전기적 변화값에 따라 상기 피검사 대상체에 형성된 복수의 패턴의 단선 및 단락 여부를 판단하는 제어수단을 포함하며, 피검사 대상체의 단선 및 단락 여부를 비접촉식으로 검사함으로써 피검사 대상체의 직접 접촉에 의한 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 높은 비용의 프로브 및 지그(jig) 제작의 비용을 감소시킬 수 있다.

Description

비접촉식 전기검사장치 및 전기검사방법{Device and method for contactless electrical inspection}
본 발명은 비접촉식 전기검사장치 및 전기검사방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전기적 특성을 검사하기 위해서는 피검사 대상체인 회로 배선의 양단에 프로브(probe)를 접촉시키고 프로브로부터 직류의 검사신호를 인가하고 프로브로부터 검사신호를 검출하는 도통 테스트를 행하는 접촉식 도통검사가 잘 알려져 있다. 이 방법은 회로배선에 직접 프로브를 접촉시키고 검사를 행하기 때문에 외부로부터의 노이즈(noise)에 영향을 받기 어렵고 인가하는 검사신호가 소전류의 검사신호라도 신호 대 잡음비(S/N)가 높고 정확한 검출결과를 얻을 수 있다.
하기의 선행기술문헌에 기재된 특허문헌은 전기검사장치와 관련한 것인데, 그 내용을 간략히 살펴보면 다음과 같다.
전기검사장치는 제1 기판(300)과 제2 기판(41)을 포함한다. 특히, 제1 기판(300)의 경우에는 다수개의 모듈(100)로부터 형성하는 모듈 기판(31) 그리고 하우징(32)을 포함하는 기판 어셈블리(300)와 동일한 구조를 갖는다. 그리고, 제2 기판(41)은 제1 기판(300)과 전기적으로 연결되는 부재로써, 인쇄회로기판으로 통칭할 수 있다.
이에, 전기 검사 장치(400)를 사용한 전기검사에서는 피검사체와 직접 접촉하는 프로브 팁(14)로부터 제1 기판(300)과 제2 기판(41)을 통하여 외부 기기로 전기 신호를 전달하는 구성을 갖는다. 따라서, 전기검사장치(400)는 제1 기판(300)과 제2 기판(41) 사이를 전기적으로 연결하는 전기 연결부(17)를 더 포함할 수 있다. 그러므로, 모듈(100)에서 배선 기판(16) 상에 전기 연결부(17)를 마련하고, 이를 제2 기판(41)과 연결하는 부재로 사용한다. 여기서, 전기 연결부(17)는 전기적 연결을 위한 부재로써 인터포저(interposer), 포고-핀(pogo pin), 인터페이스-핀, 플랙시블한 케이블, 플랙시블-인쇄회로기판(FPCB) 등을 예로 들 수 있다.
상술한 전기검사장치에서는 프로브 팁을 이용하여 기판의 전기검사를 하는 기술적 구성을 개시하고 있다. 그러나, 이와 같은 검사장치에서는 상술한 바와 같이 저항, 커패시턴스, 전류 등의 피검사 대상체의 불량상태 여부를 접촉식으로 검사함으로써, 접촉 기생저항으로 인한 부정확한 저항값 측정, 사용시간에 따른 프로브의 마모로 인한 저항값이 변화로 프로브의 주기적인 교체, 및 측정부위에 맞는 다수의 고가의 핀 사용 등의 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제926290호
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 측면은 저항, 커패시턴스, 전류 등의 피검사 대상체의 불량상태 여부를 비접촉식으로 검사할 수 있는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 전기검사장치는, 진공 공간에서 피검사 대상체의 일면에 대전되는 전자를 생성하는 전자공급수단; 상기 진공 공간에서 상기 피검사 대상체의 타면과 이격되고, 상기 피검사 대상체의 일면에 대전되는 상기 전자가 비접촉식으로 이동되도록 유도하는 전자이동유도수단; 상기 전자공급수단으로부터 생성된 상기 전자가 이동하여 상기 피검사 대상체의 일면에 대전되고, 상기 피검사 대상체의 일면에 대전된 전자가 상기 피검사 대상체의 타면을 거쳐 상기 전자이동유도수단으로 이동되도록 상기 진공 공간과 상기 전자이동유도수단에 고전압을 인가하여 전계를 형성하는 고전압 인가수단; 상기 전자이동유도수단을 통해 이동하도록 유도된 전자의 흐름에 의한 전류 및 전압을 측정하는 전류전압 측정수단; 및 상기 전류전압 측정수단에 의해 측정된 전류 및 전압의 전기적 변화값에 따라 상기 피검사 대상체에 형성된 복수의 패턴의 단선 및 단락 여부를 판단하는 제어수단을 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 전기검사장치는, 상기 전자공급수단으로부터 생성된 상기 전자가 이동하여 상기 피검사 대상체의 일면에 대전되도록 상기 진공 공간에 자계를 형성하는 복수의 자계형성수단을 더 포함한다.
또한, 상기 복수의 자계형성수단은 그 수와 위치에 따라 상기 전자공급수단으로부터 생성된 상기 전자의 이동성이 조절된다.
또한, 상기 복수의 자계형성수단은 상기 피검사 대상체의 일면 주변에 동일한 회전각도로 이격된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 전기검사장치는, 상기 전자이동유도수단에 연결되어 상기 제어수단의 제어에 따라 상기 피검사 대상체의 타면 위를 수평 및 수직으로 이동하고 상기 피검사 대상체의 타면과의 간격을 조절하도록 상기 전자이동유도수단의 위치를 조절하는 위치 조절수단을 더 포함한다.
또한, 상기 전자공급수단은, 소정 굵기와 길이를 가지며 인가된 전류 또는 전압에 의해 전자를 생성하는 필라멘트; 및 상기 필라멘트의 양단에 연결되어 상기 필라멘트에 상기 전류 및 전압을 인가하는 전원부를 포함한다.
또한, 상기 전자공급수단은 상기 필라멘트의 굵기 및 길이가 증가함에 따라 상기 필라멘트로부터 생성되는 상기 전자의 양이 증가한다.
또한, 상기 전자공급수단은 상기 전원부에 의해 상기 필라멘트에 인가되는 상기 전류 및 전압이 증가함에 따라 상기 필라멘트로부터 생성되는 상기 전자의 양이 증가한다.
또한, 상기 전자이동유도수단은 금속 프로브이고, 상기 전자이동유도수단은 2개 이상이고, 2개 이상의 전자이동유도수단은 상기 피검사 대상체의 타면과 동일한 간격으로 이격된다.
또한, 상기 고전압 인가수단에 의해 상기 진공 공간과 상기 전자이동유도수단에 인가되는 상기 고전압의 크기는 동일하다.
또한, 상기 피검사 대상체는 인쇄회로기판이다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 전기검사방법은, (A) 진공 공간에서 전자공급수단이 피검사 대상체의 일면에 대전될 전자를 생성하는 단계; (B) 고전압 인가수단이 상기 전자공급수단으로부터 생성된 전자가 이동하여 상기 피검사 대상체의 일면에 대전되고, 상기 피검사 대상체의 일면에 대전된 전자가 상기 피검사 대상체의 타면을 거쳐 전자이동유도수단으로 이동되도록 상기 진공 공간과 상기 전자이동유도수단에 고전압을 인가하여 전계를 형성하는 단계; (C) 전류전압 측정수단이 상기 전계로 인해 상기 전자이동유도수단으로 이동되도록 유도된 전자의 흐름에 의한 전류 및 전압을 측정하는 단계; 및 (D) 제어수단이 상기 전류전압 측정수단에 의해 측정된 전류 및 전압의 전기적 변화값에 따라 상기 피검사 대상체에 형성된 복수의 패턴의 단선 및 단락 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 (A) 단계는, (A1) 상기 진공 공간에서 상기 전자공급수단의 전원부가 상기 전자공급수단의 필라멘트에 전류 또는 전압을 인가하는 단계; 및 (A2) 상기 전원부에 의해 인가된 전류 또는 전압에 의해 상기 필라멘트로부터 전자가 생성되는 단계를 포함한다.
또한, 상기 (B) 단계는, (B1) 상기 고전압 인가수단이 상기 진공 공간에 고전압을 인가하여 상기 전자공급수단과 상기 피검사 대상체의 일면 사이에 전계를 형성하는 단계; (B2) 상기 (B1) 단계와 동시에 상기 고전압 인가수단이 상기 전자이동유도수단에 고전압을 인가하여 상기 피검사 대상체의 타면과 상기 전자이동유도수단 사이에 전계를 형성하는 단계; (B3) 상기 전자공급수단으로부터 생성된 전자가 상기 전계에 의해 이동하여 상기 피검사 대상체의 일면에 대전되는 단계; 및 (B4) 상기 피검사 대상체의 일면에 대전된 전자가 상기 전계에 의해 이동하여 상기 피검사 대상체의 타면을 거쳐 상기 전자이동유도수단으로 이동되도록 유도되는 단계를 포함한다.
또한, 상기 (B1) 단계는, 복수의 자계형성수단이 상기 전자공급수단으로부터 생성된 전자가 이동하여 상기 피검사 대상체의 일면에 대전되도록 상기 전자공급수단과 상기 피검사 대상체의 일면 사이에 자계를 형성하는 단계로 대체될 수 있다.
또한, 상기 (C) 단계는, (C1) 상기 전류전압 측정수단이 상기 전자이동유도수단으로 이동되도록 유도된 전자의 흐름에 의한 전류를 측정하는 단계; 및 (C2) 상기 전류전압 측정수단이 상기 전자이동유도수단으로 이동되도록 유도된 전자의 흐름에 의한 전압을 측정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따르면, 저항, 커패시턴스, 전류 등의 피검사 대상체의 불량상태 여부를 비접촉식으로 검사함으로써, 피검사 대상체의 직접 접촉에 의한 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 높은 비용의 프로브 및 지그(jig) 제작의 비용을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 저항, 커패시턴스, 전류 등의 피검사 대상체의 불량상태 여부를 비접촉식으로 검사함으로써, 빠르고 정확하게 검사할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 비접촉식 전기검사장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 비접촉식 전기검사장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 전기검사방법의 흐름도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "제1", "제2", "일면", "타면" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 비접촉식 전기검사장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 비접촉식 전기검사장치는, 피검사 대상체(50)의 일면에 대전되는 전자를 생성하는 전자공급수단(110), 전자이동유도수단(120), 전류전압 측정수단(130), 고전압 인가수단(140), 위치 조절수단(150) 및 제어수단(160)을 포함하여 구성된다.
본 발명에서 상기 피검사 대상체(50)는 인쇄회로기판 (PCB)일 수 있다. 더 상세하게는, 피검사 대상체(50)는 플랙시블-인쇄회로기판 (FPCB)일 수 있다. 피검사 대상체(50)에는 상기 피검사 대상체(50)의 일면과 타면이 전기적으로 연결되는 복수의 (배선)패턴이 형성될 수 있다.
본 발명에서는 이러한 상기 피검사 대상체(50)에 형성된 상기 복수의 (배선)패턴의 단락 및 단선 여부를 비접촉식으로 검사하여 판단하는 비접촉식 전기검사장치 및 전기검사방법에 관한 것이다.
먼저, 상기 전자공급수단(110)은 진공 공간(1)에서 피검사 대상체(50)의 일면에 대전될 전자를 생성한다.
이러한 상기 전자공급수단(110)은 소정 굵기와 길이로 된 필라멘트(111)와, 상기 필라멘트(111)의 양단에 연결되어 상기 필라멘트(111)에 전류 또는 전원을 공급하기 위한 전원부(113)로 이루어질 수 있다.
상기 전자공급수단(110)은 후술될 제어수단(160)의 제어에 따라 상기 전원부(113)에 의해 상기 필라멘트(111)에 소정의 전류 또는 전압이 인가되면 인가된 전류 또는 전압에 의해 상기 필라멘트(111)가 가열되며 가열된 상기 필라멘트(111)로부터 다수의 전자가 생성된다.
이때, 상기 필라멘트(111)로부터 생성된 다수의 전자는 일정한 방향성을 갖지 않고 상기 필라멘트(111)상에 정지되어 있는 불안정한 상태의 전자이다.
상기 전자공급수단(110)에 의해 생성된 상기 전자의 양은 상기 필라멘트(111)의 굵기 및 길이가 증가함에 따라 증가될 수 있다. 또한, 상기 전자공급수단(110)에 의해 생성된 상기 전자의 양은 상기 전원부(113)에 의해 상기 필라멘트(111)에 인가되는 상기 전류 및 전압이 증가함에 따라 증가될 수 있다.
상기 전자이동유도수단(120)은 상기 진공 공간(1)에서 상기 피검사 대상체(50)의 타면과 이격되고, 상기 피검사 대상체(50)의 일면에 (-)로 대전되는 상기 전자가 비접촉식으로 이동하도록 유도한다. 즉, 상기 피검사 대상체(50)는 평면을 갖는 평판 형태이고, 피검사 대상체(50)의 일면 측과 타면 측에 각각 전자공급수단(110)과 전자이동유도수단(120)이 배치된다.
그리고, 후술될 고전압 인가수단(140)에 의해 상기 전자이동유도수단(120)에 고전압(High Voltage)이 인가되면 상기 피검사 대상체(50)의 타면과 상기 전자이동유도수단(120) 사이에 전계(electric field)가 형성된다.
이렇게 형성된 전계로 인해 상기 전자이동유도수단(120)은 상기 피검사 대상체(50)의 일면에 (-)로 대전되는 상기 전자가 상기 피검사 대상체(50)의 타면을 거쳐 상기 전자이동유도수단(120)으로 이동되도록 유도한다.
상기 전자이동유도수단(120)은 금속 프로브(metal probe)로 구현될 수 있다. 이때, 상기 전자이동유도수단(120)이 (+)로 대전되도록 하여 (-)로 대전된 상기 피검사 대상체(50)의 일면으로부터 타면을 거쳐 전기적 도통을 유도할 수 있게 된다.
이러한 상기 전자이동유도수단(120)은 상기 피검사 대상체(50)의 타면과의 간격에 따라 상기 전자이동유도수단(120)에 의해 유도되는 전자의 이동량(즉, 전류)의 검출의 정확도가 달라질 수 있다. 즉, 상기 간격이 가까울수록 상기 전자이동유도수단(120)을 통한 유도되는 전자의 이동량(전류)의 검출의 정확도가 향상될 수 있다.
예를 들어, 상기 간격은 100㎛ 이하일 수 있다. 만약, 상기 간격이 100㎛ 보다 크다면, 상기 전자이동유도수단(120)으로 유도되는 전자의 이동량이 줄어들어 전류 검출의 정확도가 떨어질 수 있다. 이러한 전류 검출의 정확도는 곧 상기 피검사 대상체(50)의 전기검사의 정확도로 이어진다.
상기 고전압 인가수단(140)은 상기 전자공급수단(110)으로부터 생성된 상기 전자가 상기 피검사 대상체(50)의 일면에 (-)로 대전되고, 상기 피검사 대상체(50)의 일면에 (-)로 대전된 전자가 상기 피검사 대상체(50)의 타면을 거쳐 상기 전자이동유도수단(120)으로 이동되도록 상기 진공 공간(1)과 상기 전자이동유도수단에 고전압을 인하하여 전계를 형성한다.
상기 고전압 인가수단(140)에 의해 상기 진공 공간(1)과 상기 전자이동유도수단(120)에 인가되는 상기 고전압의 크기는 동일하다. 이때, 상기 고전압의 크기는 100V 이상일 수 있다.
이러한 상기 고전압 인가수단(140)에 의해 상기 진공 공간(1)에 고전압(High Voltage)이 인가되면 상기 진공 공간(구체적으로, 상기 전자공급수단(110)과 상기 피검사 대상체(50)의 일면 사이)에 (고)전계가 형성된다. 그러면, 상기 전자공급수단(110)에 의해 생성된 불안정한 전자가 이동성을 가지고 이동하게 된다.
이때, 상기 고전압 인가수단(140)은 상기 전자가 상기 전자공급수단(110)에서 상기 피검사 대상체(50)의 일면으로 이동하도록 상기 고전압을 인가한다.
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 전자공급수단(110)과 상기 피검사 대상체(50)가 배치된 경우 상기 고전압 인가수단(140)은 상기 전자가 좌측에서 우측으로 이동하도록 상기 진공 공간(1)의 좌측에 (-) 전압을 인가하고 상기 진공 공간(1)의 우측에 (+) 전압을 인가할 수 있다.
이와 같이 상기 전자공급수단(110)으로부터 생성된 상기 전자는 상기 고전압 인가수단(140)에 의해 상기 진공 공간(1)에 형성된 전계로 인해 이동하여 상기 피검사 대상체(50)의 일면에 (-)로 대전된다.
또한, 상기 고전압 인가수단(140)은 상기 전자이동유도수단(120)에 고전압을 인가하여 상기 피검사 대상체(50)의 타면과 상기 전자이동유도수단(120) 사이에 전계를 형성한다.
이때, 상기 고전압 인가수단(140)은 (-)로 대전된 상기 피검사 대상체(50)의 일면으로부터 타면을 거쳐 상기 전자이동유도수단(120)으로 전기적 도통을 유도하도록 상기 전자이동유도수단(120)에 (+) 전압을 인가한다.
상기 전류전압 측정수단(130)은 상기 전자이동유도수단(120)을 통해 이동되도록 유도된 전자의 흐름에 의한 전류 및 전압을 측정한다. 이렇게 전류전압 측정수단(230)이 상기 전자이동유도수단(120)을 통해 유도된 전자의 흐름에 의한 인 전류 및 전압을 측정할 수 있게 됨으로써, 피검사 대상체(50)가 인쇄회로기판일 경우 인쇄회로기판에 형성된 복수의 (배선)패턴의 단락 및 단선 여부를 검사할 수 있게 된다.
상기 위치 조절수단(150)은 상기 전자이동유도수단(120)에 연결되어 후술될 제어수단(160)의 제어에 따라 상기 피검사 대상체(50)의 타면 위를 수평 및 수직으로 이동하고 상기 피검사 대상체(50)의 타면과의 간격을 조절하도록 상기 전자이동유도수단(120)의 위치를 조절한다.
이러한 상기 위치 조절수단(150)을 통해 상기 피검사 대상체(50)에 형성된 복수의 (배선)패턴의 단락 및 단선 여부를 순차적으로 또는 동시에 비접촉식으로 검사하는 것이 가능해진다.
상기 제어수단(160)은 본 발명에 따른 비접촉식 전기검사장치를 전반적으로 제어한다.
상기 제어수단(160)은 상기 전자공급수단(110)의 전원부(113)를 제어하여 상기 피검사 대상체(50)의 일면에 대전되도록 생성될 전자의 양을 조절할 수 있다.
또한, 상기 제어수단(160)은 상기 고전압 인가수단(140)을 제어하여 상기 진공 공간(1) 및 상기 전자이동유도수단(120)에 인가되는 고전압의 크기를 제어 상기 진공 공간(1)에 형성되는 전계의 세기를 제어할 수 있다.
특히, 상기 제어수단(160)은 상기 전류전압 측정수단(13)에 의해 측정된 전류 및 전압의 전기적 변화값에 따라 상기 피검사 대상체(50)에 형성된 복수의 (배선)패턴의 단선 및 단락 여부를 판단할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 비접촉식 전기검사장치의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 비접촉식 전기검사장치는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기검사장치에서 복수의 자계형성수단(170a, 170b, 170c, 170d)을 제외하고 동일하므로 동일 구성요소에 대한 상세한 설명은 상술한 것으로 대체하기로 한다.
본 발명의 제2 실시에 따른 비접촉식 전기검사장치에서는 상기 전자공급수단(110)으로부터 생성된 전자가 상기 피검사 대상체(50)의 일면에 (-)로 대전되도록 상기 진공 공간(1)(구체적으로, 상기 전자공급수단(110)과 상기 피검사 대상체(50)의 일면 사이)에 자계(Magnetic Field)를 형성한다.
구체적으로, 상기 복수의 자계형성수단(170a, 170b, 170c, 170d)은 복수 개이고, 피검사 대상체(50)의 전자공급수단(110) 측에 배치된다. 그리고, 상기 복수의 자계형성수단(170a, 170b, 170c, 170d)은 상기 진공 공간(1)에 자계를 형성하여 그 수와 위치에 따라상기 전자공급수단(110)으로부터 생성된 전자의 이동성(electron mobility)을 조절한다.
이러한 상기 복수의 자계형성수단(170a, 170b, 170c, 170d)은 피검사 대상체(50)의 주변에 동일한 회전각도로 이격된다. 예를 들어, 상기 복수의 자계형성수단(170a, 170b, 170c, 170d)이 4개일 경우, 4개의 자계형성수단(170a, 170b, 170c, 170d)은 90°의 회전각도로 이격될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 전기검사방법의 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 전기검사방법은 하기와 같다.
먼저, 진공 공간(1)에서 전자공급수단(110)이 피검사 대상체(50)의 일면에 대전될 전자를 생성한다(S100).
상기 단계 S100은, 상기 진공 공간(1)에서 상기 전자공급수단(110)의 전원부(113)가 상기 전자공급수단(110)의 필라멘트(111)에 전류 또는 전압을 인가하는 단계와, 상기 전원부(113)에 의해 인가된 전류 또는 전압에 의해 상기 필라멘트(111)로부터 전자가 생성되는 단계로 세분될 수 있다.
상기 단계 S100 이후, 고전압 인가수단(140)이 상기 전자공급수단(110)으로부터 생성된 전자가 이동하여 상기 피검사 대상체(50)의 일면에 대전되고, 상기 피검사 대상체(50)의 일면에 대전된 전자가 상기 피검사 대상체(50)의 타면을 거쳐 전자이동유도수단(120)으로 이동되도록 상기 진공 공간(1)과 상기 전자이동유도수단(120)에 고전압을 인가하여 전계를 형성한다(S200).
상기 단계 S200은, 상기 고전압 인가수단(140)이 상기 진공 공간(1)에 고전압을 인가하여 상기 전자공급수단(110)과 상기 피검사 대상체(50)의 일면 사이에 전계를 형성하는 단계와, 이와 동시에 상기 고전압 인가수단(140)이 상기 전자이동유도수단(120)에 고전압을 인가하여 상기 피검사 대상체(50)의 타면과 상기 전자이동유도수단(120) 사이에 전계를 형성하는 단계와, 상기 전자공급수단(110)으로부터 생성된 전자가 상기 전계에 의해 이동하여 상기 피검사 대상체(50)의 일면에 대전되는 단계와, 그리고 상기 피검사 대상체(50)의 일면에 대전된 전자가 상기 전계에 의해 이동하여 상기 피검사 대상체(50)의 타면을 거쳐 상기 전자이동유도수단(120)으로 이동되도록 유도되는 단계로 세분될 수 있다.
이때, 상기 고전압 인가수단(140)이 상기 진공 공간(1)에 고전압을 인가하여 상기 전자공급수단(110)과 상기 피검사 대상체(50)의 일면 사이에 전계를 형성하는 단계는, 복수의 자계형성수단(170a, 170b, 170c, 170d)이 상기 전자공급수단(110)으로부터 생성된 전자가 이동하여 상기 피검사 대상체(50)의 일면에 대전되도록 상기 전자공급수단(110)과 상기 피검사 대상체(50)의 일면 사이에 자계를 형성하는 단계로 대체될 수 있다.
상기 단계 S200 이후, 전류전압 측정수단(130)이 상기 형성된 전계로 인해 전자이동유도수단(120)으로 이동되도록 유도된 전자의 흐름에 의한 전류 및 전압을 측정한다(S300).
이렇게 전류전압 측정수단(130)이 전류 및 전압을 측정할 수 있게 됨으로써, 피검사 대상체(50)가 인쇄회로기판일 경우 인쇄회로기판에 형성된 복수의 (배선)패턴의 단락 및 단선 여부를 검사할 수 있게 된다.
상기 단계 S300 이후, 제어수단(160)이 상기 전류전압 측정수단(130)에 의해 측정된 전류 및 전압의 전기적 변화값에 따라 상기 피검사 대상체(50)에 형성된 복수의 패턴의 단선 및 단락 여부를 판단한다(S400).
본 발명의 실시예들에 따른 비접촉식 전기검사장치 및 전기검사방법과 관련하여, 종래에는 저항, 커패시턴스, 전류 등의 피검사 대상체의 불량상태 여부를 접촉식으로 검사함으로써, 접촉 기생저항으로 인한 부정확한 저항값 측정, 사용시간에 따른 프로브의 마모로 인한 저항값이 변화로 프로브의 주기적인 교체, 측정부위에 맞는 다수의 고가의 핀 사용 등의 문제점이 있었다. 그러나, 본 발명의 실시예들을 통하여 저항, 커패시턴스, 전류 등의 피검사 대상체의 불량상태 여부를 비접촉식으로 검사함으로써, 피검사 대상체의 직접 접촉에 의한 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 높은 비용의 프로브 및 지그(jig) 제작의 비용을 감소시킬 수 있다. 또한, 저항, 커패시턴스, 전류 등의 피검사 대상체의 불량상태 여부를 비접촉식으로 검사함으로써, 빠르고 정확하게 검사할 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예들을 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사항 내에서 당 분야의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
50 : 피검사 대상체 110 : 전자공급수단
120 : 전자이동유도수단 130 : 전류전압 측정수단
140 : 고전압 인가수단 150 : 위치 조절수단
160 : 제어수단 170a, 170b, 170c, 170d : 자계형성수단

Claims (17)

  1. 진공 공간에서 피검사 대상체의 일면에 대전되는 전자를 생성하는 전자공급수단;
    상기 진공 공간에서 상기 피검사 대상체의 타면과 이격되고, 상기 피검사 대상체의 일면에 대전되는 상기 전자가 비접촉식으로 이동되도록 유도하는 전자이동유도수단;
    상기 전자공급수단으로부터 생성된 상기 전자가 이동하여 상기 피검사 대상체의 일면에 대전되고, 상기 피검사 대상체의 일면에 대전된 전자가 상기 피검사 대상체의 타면을 거쳐 상기 전자이동유도수단으로 이동되도록 상기 진공 공간과 상기 전자이동유도수단에 고전압을 인가하여 전계를 형성하는 고전압 인가수단;
    상기 전자이동유도수단을 통해 이동하도록 유도된 전자의 흐름에 의한 전류 및 전압을 측정하는 전류전압 측정수단; 및
    상기 전류전압 측정수단에 의해 측정된 전류 및 전압의 전기적 변화값에 따라 상기 피검사 대상체에 형성된 복수의 패턴의 단선 및 단락 여부를 판단하는 제어수단을 포함하는 비접촉식 전기검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전자공급수단으로부터 생성된 상기 전자가 이동하여 상기 피검사 대상체의 일면에 대전되도록 상기 진공 공간에 자계를 형성하는 복수의 자계형성수단을 더 포함하는 비접촉식 전기검사장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 자계형성수단은 그 수와 위치에 따라 상기 전자공급수단으로부터 생성된 상기 전자의 이동성이 조절되는 비접촉식 전기검사장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 자계형성수단은 상기 피검사 대상체의 일면 주변에 동일한 회전각도로 이격되는 비접촉식 전기검사 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전자이동유도수단에 연결되어 상기 제어수단의 제어에 따라 상기 피검사 대상체의 타면 위를 수평 및 수직으로 이동하고 상기 피검사 대상체의 타면과의 간격을 조절하도록 상기 전자이동유도수단의 위치를 조절하는 위치 조절수단을 더 포함하는 비접촉식 전기검사장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전자공급수단은,
    인가된 전류 또는 전압에 의해 전자를 생성하는 필라멘트; 및
    상기 필라멘트의 양단에 연결되어 상기 필라멘트에 상기 전류 및 전압을 인가하는 전원부를 포함하는 비접촉식 전기검사장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전자공급수단은 상기 필라멘트의 굵기 및 길이가 증가함에 따라 상기 필라멘트로부터 생성되는 상기 전자의 양이 증가하는 비접촉식 전기검사장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 전자공급수단은 상기 전원부에 의해 상기 필라멘트에 인가되는 상기 전류 및 전압이 증가함에 따라 상기 필라멘트로부터 생성되는 상기 전자의 양이 증가하는 비접촉식 전기검사장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전자이동유도수단은 금속 프로브인 비접촉식 전기검사장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전자이동유도수단은 2개 이상이고, 2개 이상의 전자이동유도수단은 상기 피검사 대상체의 타면과 동일한 간격으로 이격된 비접촉식 전기검사장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 고전압 인가수단에 의해 상기 진공 공간과 상기 전자이동유도수단에 인가되는 상기 고전압의 크기는 동일한 비접촉식 전기검사장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 피검사 대상체는 인쇄회로기판인 비접촉식 전기검사장치.
  13. (A) 진공 공간에서 전자공급수단이 피검사 대상체의 일면에 대전될 전자를 생성하는 단계;
    (B) 고전압 인가수단이 상기 전자공급수단으로부터 생성된 전자가 이동하여 상기 피검사 대상체의 일면에 대전되고, 상기 피검사 대상체의 일면에 대전된 전자가 상기 피검사 대상체의 타면을 거쳐 전자이동유도수단으로 이동되도록 상기 진공 공간과 상기 전자이동유도수단에 고전압을 인가하여 전계를 형성하는 단계;
    (C) 전류전압 측정수단이 상기 전계로 인해 상기 전자이동유도수단으로 이동되도록 유도된 전자의 흐름에 의한 전류 및 전압을 측정하는 단계; 및
    (D) 제어수단이 상기 전류전압 측정수단에 의해 측정된 전류 및 전압의 전기적 변화값에 따라 상기 피검사 대상체에 형성된 복수의 패턴의 단선 및 단락 여부를 판단하는 단계를 포함하는 비접촉식 전기검사방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 (A) 단계는,
    (A1) 상기 진공 공간에서 상기 전자공급수단의 전원부가 상기 전자공급수단의 필라멘트에 전류 또는 전압을 인가하는 단계; 및
    (A2) 상기 전원부에 의해 인가된 전류 또는 전압에 의해 상기 필라멘트로부터 전자가 생성되는 단계를 포함하는 비접촉식 전기검사방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 (B) 단계는,
    (B1) 상기 고전압 인가수단이 상기 진공 공간에 고전압을 인가하여 상기 전자공급수단과 상기 피검사 대상체의 일면 사이에 전계를 형성하는 단계;
    (B2) 상기 (B1) 단계와 동시에 상기 고전압 인가수단이 상기 전자이동유도수단에 고전압을 인가하여 상기 피검사 대상체의 타면과 상기 전자이동유도수단 사이에 전계를 형성하는 단계;
    (B3) 상기 전자공급수단으로부터 생성된 전자가 상기 전계에 의해 이동하여 상기 피검사 대상체의 일면에 대전되는 단계; 및
    (B4) 상기 피검사 대상체의 일면에 대전된 전자가 상기 전계에 의해 이동하여 상기 피검사 대상체의 타면을 거쳐 상기 전자이동유도수단으로 이동되도록 유도되는 단계를 포함하는 비접촉식 전기검사방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 (B1) 단계는,
    복수의 자계형성수단이 상기 전자공급수단으로부터 생성된 전자가 이동하여 상기 피검사 대상체의 일면에 대전되도록 상기 전자공급수단과 상기 피검사 대상체의 일면 사이에 자계를 형성하는 단계로 대체되는 비접촉식 전기검사방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 (C) 단계는,
    (C1) 상기 전류전압 측정수단이 상기 전자이동유도수단으로 이동되도록 유도된 전자의 흐름에 의한 전류를 측정하는 단계; 및
    (C2) 상기 전류전압 측정수단이 상기 전자이동유도수단으로 이동되도록 유도된 전자의 흐름에 의한 전압을 측정하는 단계를 포함하는 비접촉식 전기검사방법.
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