KR102382569B1

KR102382569B1 - Pcba 검사장치의 pcba 검사방법

Info

Publication number: KR102382569B1
Application number: KR1020200141269A
Authority: KR
Inventors: 윌리엄 이원준
Original assignee: 주식회사 에머릭스
Priority date: 2020-10-28
Filing date: 2020-10-28
Publication date: 2022-04-01

Abstract

본 발명의 전기 소자의 양 단자에 접촉하여 전기신호를 측정하는 제1 및 제2 프로브들을 이용하여 검사기판의 불량을 검사하는 PCBA 검사장치의 PCBA 검사방법은, 상기 PCBA 검사장치가, 제1 검사기판을 이용하여 기판 검사를 위한 제1 및 제2 검사 방식을 결정하는 단계와, 상기 PCBA 검사장치가, 결정된 제1 및 제2 검사방식에 따라 상기 제1 검사기판과 동일한 구조를 갖는 제2 검사기판을 검사하는 단계를 포함한다.

Description

PCBA 검사장치의 PCBA 검사방법{METHOD FOR INSPECTING PRINTED ASSEMBLY CIRCUIT BOARD ASSEMBLY USING PRINTED CIRCUIT BOARD ASSEMBLY INSPECTION DEVICE}

본 발명은 PCBA 검사장치의 PCBA 검사방법에 관한 것이다.

전자 장치는 일반적으로 전기 소자를 탑재한 기판에 전원을 공급하여 동작되는데, 기판의 전기적 특성은 제조 프로세스가 완료된 이후에나 검사될 수 있다. 기판에는 전기 소자가 안정적으로 부착되어야 하는데, 전기 소자는 납땜 공정 등에 의해 기판과 전기적으로 결합되므로 공정 과정에서 접촉 불량이 발생할 수 있다. 또한, 전기 소자가 불량이거나 적정 용량을 갖지 못하는 경우 기판은 정상적으로 동작될 수 없다.

기판의 불량 여부 판단에는 각 전기 소자의 전기신호를 측정하는 검사 장치가 이용되는데, 일반적으로 검사 장치는 기판을 지지하는 스테이지, 기판을 고정하는 얼라이너, 및 프로브를 구비한다. 검사 장치는 프로브를 전기 소자의 전극에 접촉하여 전기신호를 측정함으로써 전기 소자의 불량 여부를 판단할 수 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는, 접촉식 프로브를 통해 전자 소자에 흐르는 전기 신호를 측정하여 전 검사 기판에 배치된 전자 소자의 불량 여부를 자동으로 검사하는 PCBA 검사장치의 PCBA 검사방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 전기 소자의 양 단자에 접촉하여 전기신호를 측정하는 제1 및 제2 프로브들을 이용하여 검사기판의 불량을 검사하는 PCBA 검사장치의 PCBA 검사방법은, 상기 PCBA 검사장치가, 제1 검사기판을 이용하여 기판 검사를 위한 제1 및 제2 검사 방식을 결정하는 단계와, 상기 PCBA 검사장치가, 결정된 제1 및 제2 검사방식에 따라 상기 제1 검사기판과 동일한 구조를 갖는 제2 검사기판을 검사하는 단계를 포함한다.

실시 예에 따라, 상기 제1 및 제2 검사 방식을 결정하는 단계는, 상기 PCBA 검사장치의 얼라이너 상에 안착된 상기 제1 검사기판을 고정하는 단계와, 상기 제1 검사기판의 명칭, 두께 정보, 및 사이즈 정보를 포함하는 제1 검사기판정보를 등록하는 단계와, 상기 제1 검사기판의 각 영역을 촬영하여 분할기판영상들을 생성하는 단계와, 상기 분할기판영상들을 합하여 전체기판영상을 생성하는 단계와, 상기 전체기판영상을 분석하여 상기 얼라이너 상의 검사기판 위치를 인식하기 위한 기준좌표영상을 추출하는 단계와, 상기 제1 및 제2 프로브들의 접촉 위치, 각 전기 소자의 바디 영역, 종류, 및 명칭을 포함하는 제2 검사기판정보를 리드하는 단계와, 리드된 제2 검사기판정보를 기초로 상기 제1 검사기판 상에 배치된 전기소자들 각각의 높이를 측정하는 단계와, 측정된 높이와 상기 제2 검사기판정보를 기초로 각 전기소자의 검사를 위한 상기 제1 및 제2 프로브들의 최적이동루트를 결정하는 단계와, 각 전기 소자의 종류에 대응하여 전원 미입력 모드에서 수행되는 제1 검사 방식을 결정하는 단계와, 상기 PCBA 검사장치가, 전원 입력 모드에서 수행되는 제2 검사 방식을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 제1 검사기판정보를 등록하는 단계는, 입력수단을 통해 사용자로부터 상기 제1 검사기판의 명칭 및 두께 정보를 입력받는 단계와, 상기 제1 및 제2 프로브들 중 어느 하나가 시작 지점부터 종료 지점까지 사용자의 이동 입력에 따라 이동한 거리를 계산하여 상기 검사기판의 가로 길이 및 세로길이를 계산할 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 제2 검사기판정보를 리드하는 단계는, 기판 설계 데이터가 저장되어 있는 경우, 상기 기판 설계 데이터를 리드하여 상기 제1 및 제2 프로브들의 접촉 위치, 각 전기 소자의 바디 영역, 종류, 및 명칭을 추출하고, 상기 기판 설계 데이터가 저장되어 있지 않은 경우, 사용자로부터 상기 제1 및 제2 프로브들의 접촉 위치, 각 전기 소자의 바디 영역, 종류, 및 명칭을 입력받아 저장할 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 전기소자들 각각의 높이를 측정하는 단계는, 상기 제1 및 제2 프로브들 중 어느 하나에 부착된 레이저 모듈을 통해 전기 소자에 조사된 레이저가 되돌아온 시간을 계산하여 상기 높이를 측정할 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 최적이동루트를 결정하는 단계는, 기준원점에 가장 가까운 전기소자에 인접한 전기소자 순으로 검사가 진행되도록 상기 제1 및 제2 프로브들의 이동 경로를 결정할 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 분할기판영상들은 서로 동일한 면적과 형상을 가질 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 제1 검사 방식을 설정하는 단계는, 상기 제1 검사기판에 전원이 인가되지 않은 상태에서, 각 전기 소자의 종류에 대응하여 임피던스 검사(impedance test), 비전 검사(vision test) 및 오픈-쇼트 검사(open-short test), 인-서킷 검사(in-circuit test) 중 적어도 하나의 검사 방식을 설정할 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 제2 검사 방식을 결정하는 단계는, 상기 제1 검사기판에 전원이 인가된 상태에서, 기준 단자에서의 전압값 측정 및 검사 기판에 인가된 전체 전류의 변화량 측정 중 적어도 하나의 측정 여부를 결정할 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 제2 검사기판을 검사하는 단계는, 상기 PCBA 검사장치의 얼라이너 상에 안착된 상기 제2 검사기판을 고정하는 단계와, 등록된 제1 검사기판정보를 리드하는 단계와, 저장된 기준좌표영상을 이용하여 얼라이너 상의 제2 검사기판의 위치를 인식하는 단계와, 저장된 제2 검사기판정보를 리드하는 단계와, 최적이동루트에 따라 상기 제1 및 제2 프로브들을 이동시켜 각 전기 소자의 불량을 검사하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 PCBA 검사장치의 PCBA 검사방법에 의하면, 프로브로부터 측정된 전기 신호를 기초로 전자 소자의 불량 여부를 자동으로 판단함으로써, 기판의 불량, 파손 등에 의한 오류를 정확하게 선별할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 PCBA 검사장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 PCBA 검사장치의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 PCBA 검사장치의 PCBA 검사방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 PCBA 검사장치의 PCBA 검사방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 PCBA 검사장치의 PCBA 검사방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다. 본 명세서에 기재된 실시 예에 있어서 '모듈' 혹은 '부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하는 기능적 부분을 의미하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 PCBA 검사장치의 개략적인 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 PCBA 검사장치의 개념도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 PCBA(Printed Circuit Board Assembly) 검사장치(100)는 PCBA의 일종인 검사 기판(SUB)에 프로브를 접촉시켜 전기 소자의 전기적 특성을 측정하는 검사 장치로서, 플라잉 프로브 테스터(FLYING PROBE TESTER)로 구현될 수 있다.

PCBA 검사장치(100)은 제어 모듈(102), 제1 프로브(104), 제2 프로브(106), 얼라이너(108), 표시부(110), 제1 구동 부재(112), 제2 구동부재(114), 제1 카메라 모듈(116), 제2 카메라 모듈(118), , 레이저 모듈(120), 및 전원부(122)를 포함한다.

제어 모듈(102)은 기판 설계 데이터를 리드하여 검사 기판(SUB)에 배치된 전기 소자의 위치 정보를 판단할 수 있는데, 기판 설계 데이터에 기초하여 제1 및 제2 프로브들이 접촉해야될 위치를 x 좌표값과 y 좌표값으로 설정할 수 있다. 따라서, 검사 기판(SUB)에 배치된 전기 소자들은 위치에 따라 서로 다른 x 좌표와 y 좌표를 갖게 된다. 한편, 기판 설계 데이터에는 전기 소자의 위치 정보만 아니라, 각 전기 소자의 바디 영역, 종류, 명칭 등도 포함될 수 있다.

실시 예에 따라, 기판 설계 데이터가 별도로 제공되지 않는 경우, PCBA 검사장치(100)의 사용자는 입력 수단을 통해 표시부(110)에 표시된 기판 영상에 직접 전기 소자가 배치된 영역, 즉 전기 소자의 바디 영역을 설정할 수 있고, 제1 및 제2 프로브들이 접촉해야될 단자 위치를 지정할 수 있으며, 각 전기 소자의 종류와 명칭을 직접 입력할 수 있다. 이러한 경우, 제어 모듈(102)은 상기 바디 영역과, 상기 단자 위치를 x 좌표값과 y 좌표값으로 계산하여 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)의 접촉 지점으로 저장할 수 있다.

제어 모듈(102)은 전기 소자의 검사 순서에 따라 제1 및 제2 구동 부재들(112 및 114)의 움직임을 제어하여 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)을 검사 기판(SUB)에 접촉시킬 수 있고, 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)을 통해 전기 소자에 검사신호를 인가할 수 있다. 제어 모듈(102)은 검사 신호에 응답하여 전기 소자로부터 출력되는 전기 신호를 분석하고, 분석결과를 기초로 전기 소자의 불량 여부를 판단할 수 있다.

제1 및 제2 프로브들(104 및 106)은 전기 소자의 단자에 직접 접촉하여 전기 신호를 수신할 수 있다. 제1 및 제2 프로브들(104 및 106) 각각은 내부에 탄성부재를 포함하여 전기 소자에 접촉시 탄성 작용에 의해 충격을 흡수하여 전기소자의 손상을 방지할 수 있다. 제1 프로브(104)는 제1 구동 부재(112)에 고정 장착되며, 제2 프로브(106)는 제2 구동 부재(114)에 고정 장착된다. 실시 예에 따라, 제1 및 제2 프로브들은 플라잉 프로브(flying probe)로 구현될 수 있다.

얼라이너(108)는 검사를 위해 검사 기판(SUB)을 고정할 수 있는데, 얼라이너(108)의 결합 부재를 조정하여 검사 기판(SUB)의 사이즈에 따른 고정 결합을 수행할 수 있다.

제1 카메라 모듈(116)은 제1 프로브(104)의 단부가 바라보는 방향을 촬영하며, 제1 프로브(104)와 접촉되는 전기 소자의 단자의 형상을 상세하게 촬영할 수 있다. 제1 카메라 모듈(116)은 제1 프로브(104)와 함께 제1 구동 부재(112)의 일측에 고정 장착되기 때문에 제1 구동 부재(112)의 움직임에 대응하여 촬영하는 영역이 변경된다. 즉, 제1 프로브(104)의 이동 경로에 대응하여 촬영하는 영역이 변경된다.

제2 카메라 모듈(118)은 제2 프로브(106)의 단부가 바라보는 방향을 촬영하며, 제2 프로브(106)가 접촉되는 전기 소자의 단자의 형상을 상세하게 촬영할 수 있다. 제2 카메라 모듈(118)은 제2 프로브(106)와 함께 제1 구동 부재(112)의 일측에 고정 장착되기 때문에 제1 구동 부재(112)의 움직임에 대응하여 촬영하는 영역이 변경된다. 즉, 제2 프로브(106)의 이동 경로에 대응하여 촬영하는 영역이 변경된다.

여기서, 제1 카메라 모듈(116)에 의해 생성되는 검사 기판(SUB)의 촬영 영상은 제1 프로브 영상이라 하며, 제2 카메라 모듈(118)에 의해 생성되는 검사 기판(SUB)의 촬영 영상은 제2 프로브 영상이라 한다.

검사 기판(SUB)이 얼라이너(108)에 고정 배치되는 경우, 제1 및 제2 카메라 모듈(116 및 118)들 중 어느 한 모듈은 검사 기판의 각 영역을 촬영하여 분할기판영상들을 생성할 수 있다. 제어 모듈(102)은 분할기판영상을 합하여 전체기판영상을 생성할 수 있으며, 전체기판영상에는 검사 기판(SUB)의 일면에 배치된 모든 전기 소자를 포함된다. 여기서, 분할기판영상들은 영상의 왜곡, 비대칭성 등의 오류를 방지하기 위해 서로 동일한 면적과 형상을 갖도록 생성될 수 있다.

제1 및 제2 구동 부재들(112 및 114) 각각은 제어 모듈(102)에 제어에 따라 제1 및 제2 프로브(104 및 106)들 각각을 결정된 위치 좌표에 위치시키도록 x축 방향, y축 방향, 및 z축 방향으로 이동될 수 있다. 얼라이너(108)에 의해 검사 기판(SUB)의 높이는 고정되어 있기 때문에, z축 방향으로의 이동 경로는 전기 소자의 검사시마다 일정한 값을 유지할 수 있다.

표시부(110)는 기판 영상을 표시하며, 기판 영상의 일부 영역에 제1 프로브 영상과 제2 프로브 영상을 함께 표시하여 전기 소자의 단자 상태를 실시간으로 사용자에게 제공할 수 있다.

레이저 모듈(120)은 검사 기판(SUB) 상에 레이저를 조사할 수 있는데, 레이저가 검사 기판(SUB) 상에서 반사되어 되돌아온 제1 시간과, 전기 소자의 중심에서 반사되어 되돌아온 제2 시간을 측정하여 제어 모듈(102)에 제공할 수 있다. 제어 모듈(102)은 제1 시간과 제2 시간 각각을 레이저 속도에 곱하여, 레이저 모듈(120)과 기판 사이의 제1 거리 및 레이저 모듈(120)과 전기 소자 사이의 제2 거리를 계산할 수 있다. 제어 모듈(102)은 제1 거리와 제2 거리를 이용하여 전기 소자의 높이를 계산할 수 있고, 각 전기 소자의 높이는 제어 모듈(102)이 각 전기 소자의 검사 순서를 결정하는데 이용될 수 있다.

전원부(122)는 검사 기판(SUB)이 제2 검사 방식에 따라 전원 입력 모드에서 검사를 수행하는 경우, 검사 기판(SUB)에 정격 전원을 제공할 수 있다.

한편, 도 2에서는 레이저 모듈(120)이 제2 구동부재(114)에 부착된 상태를 도시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 레이저 모듈(120)은 제1 구동부재(112)에 부착된 상태로 구동될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 PCBA 검사장치의 PCBA 검사방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 3을 참조하면, PCBA 검사장치(100)는 제1 검사기판을 이용하여 기판 검사를 위한 제1 검사방식과 제2 검사방식을 결정할 수 있다(S100). 여기서, 제1 검사기판은 동일한 구조를 갖는 다수의 검사기판의 불량 유무를 검사하기 위한 기준을 제공하는 기준검사기판을 의미한다.

제1 검사방식은 검사기판(SUB)에 전원을 인가하지 않은 전원 미입력 모드에서 수행되는 검사로서, 임피던스 검사(impedance test), 비전 검사(vision test), 오픈-쇼트 검사(open-short test), 및 인-서킷 검사(in-circuit test)를 포함한다.

임피던스 검사는 검사 기판(SUB)의 임피던스를 측정하여 측정된 임피던스가 기준 임피던스와 오차 범위 이내의 값을 갖는지를 판단하는 검사방법이고, 비전 검사는 제1 및 제2 카메라 모듈들(116 및 118)에 의해 생성된 제1 및 제2 프로브 영상들 각각을 기준 소자 영상과 비교하여 소자의 불량 유무, 접촉 불량 유무 등을 판단하는 검사방법이고, 오픈-쇼트 검사는 회로 내부의 도선, 소자의 단락 유무를 판단하는 검사방법이고, 인-서킷 검사는 전기 소자의 용량을 측정하여 측정된 용량값이 기준 용량값의 오차 범위 이내의 값을 갖는지를 판단하는 검사방법이다.

PCBA 검사장치(100)는 제1 검사기판을 이용하여 기준 임피던스, 기준 소자 영상, 오픈-쇼트 검사 대상, 및 기준 용량값을 결정하고, 제1 검사기판 내에 포함된 전기소자의 종류에 대응하여 제1 검사방식 중 어느 검사를 수행할지 결정할 수 있다.

예컨대, PCBA 검사장치(100)는 IC에 임피던스 검사, 비전 검사, 오픈-쇼트 검사만 수행되고, 다이오드, 인턱터, 저항, 및 커패시터에 비전 검사, 오픈-쇼트 검사, 및 인-서킷 검사만 수행되도록 제1 검사 방식을 결정할 수 있다.

제2 검사방식은 검사기판(SUB)에 전원을 인가한 전원 입력 모드에서 수행되는 검사로서, 기준 단자에서의 전압값을 측정하는 전압 측정검사와, 검사기판(SUB)에 인가된 전체 전류의 변화량을 측정하는 전류 측정검사를 포함한다.

PCBA 검사장치(100)는 제1 검사기판에 대해 전원 입력모드에서 검사할 필요성이 있는 것으로 판단되면, 제1 검사기판 내 기준 단자를 설정하여 전류 측정검사와 전압 측정검사를 결정할 수 있다.

PCBA 검사장치(100)는 결정된 제1 검사방식과 제2 검사방식에 따라 제2 검사기판을 자동으로 검사할 수 있다(S200). 여기서, 제2 검사기판은 제1 검사기판과 동일한 구조를 가지며, 제1 검사기판에 의해 설정된 기준에 따라 불량 유무가 평가되는 검사기판을 의미한다.

PCBA 검사장치(100)는 결정된 제1 검사방식과 제2 검사방식을 수행하여 제2 검사기판의 불량 유무를 판단할 수 있고, 제1 및 제2 검사방식들에 의한 판단 과정은 표시부를 통해 실시간으로 표시될 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 PCBA 검사장치의 PCBA 검사방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 4를 참조하면, PCBA 검사장치(100)가 제1 검사기판을 이용하여 제1 검사방식 및 제2 검사방식을 결정하는 PCBA 검사방법이 도시되어 있다.

PCBA 검사장치(100)는 얼라이너(108) 상에 안착된 제1 검사기판을 검사를 위해 고정하고(S102), 입력수단을 통해 사용자로부터 제1 검사기판의 명칭, 두께 정보, 및 사이즈 정보를 포함하는 제1 검사기판정보를 입력받아 등록할 수 있다(S104). 등록된 제1 검사기판정보는 제2 검사기판의 불량 유무를 검사하는데 이용되기 위해 별도로 저장된다.

PCBA 검사장치(100)는 마우스, 키보드 등 별도로 구비된 입력수단을 통해 사용자로부터 명칭과 두께 정보를 입력받을 수 있지만, 사이즈 정보는 사용자의 이동 입력에 대응하여 제1 및 제2 구동부재가 가로축 및 세로축을 따라 이동한 거리를 계산하여 결정될 수 있다.

예컨대, 사용자는 입력수단을 통해 제1 구동부재를 이동시켜 제1 프로브 영상의 중심을 검사기판의 일변에 위치시킨 뒤, 이동 입력을 제공하여 제1 프로브 영상의 중심을 검사기판의 타변으로 이동시킬 수 있다. PCBA 검사장치(100)는 제1 검사기판의 일변에 위치한 제1 프로브 영상의 중심의 좌표를 시작 지점으로 설정하고, 제2 검사기판의 타변에 위치한 제1 프로브 영상의 중심의 좌표를 종료 지점으로 설정할 수 있고, 사용자의 이동 입력에 따라 시작 지점부터 종료 지점까지 이동한 거리를 계산하여 검사 기판의 가로 길이 및 세로 길이를 계산할 수 있다.

그리고, PCBA 검사장치(100)는 전체기판영상을 생성하기 위해 검사기판 프리뷰 스캔을 수행할 수 있는데(S106), 먼저 제1 검사기판의 각 영역을 촬영하여 서로 동일한 면적과 형상을 갖는 분할기판영상들을 생성할 수 있다. PCBA 검사장치(100)는 제1 및 제2 카메라 모듈 중 어느 하나를 이용하여 제1 검사기판의 일부 영역을 촬영할 수 있고, 제어 모듈(102)의 제어에 따라 검사기판 상에서 이동하면서 제1 검사기판의 각 영역을 순차적으로 촬영할 수 있다.

제1 검사기판의 전 영역에 대한 분할기판영상들이 생성되면, PCBA 검사장치(100)는 분할기판영상들을 합하여 전체기판영상을 생성할 수 있다. 생성된 전체기판영상은 제2 검사기판의 검사시에 사용자에게 검사 진행 상황을 안내하기 위해 표시부의 일측에 표시될 수 있다.

PCBA 검사장치(100)는 제2 검사기판의 검사시 제1 검사기판과의 위치 차이를 반영하기 위해, 전체기판영상으로부터 기준표시를 촬영한 기준좌표 영상을 추출할 수 있다.

PCBA 검사장치(100)는 제1 검사기판을 기준으로 각 전기소자, 배선 등의 위치를 x 좌표와 y좌표로 변환하여 저장하며, PCBA 검사장치(100)의 제1 및 제2 프로브들은 제1 검사기판을 기초로 생성된 좌표정보를 이용하여 제2 검사기판을 검사하게 되는데, 만약 제2 검사기판이 제1 검사기판과는 다른 얼라이너(108) 상의 위치에 안착되게 되면 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)은 원하는 위치에 접촉할 수 없다.

따라서, PCBA 검사장치(100)는 제2 검사기판의 검사시 좌표보정을 위해 제1 검사기판을 촬영한 전체기판영상으로부터 기준좌표 영상을 추출하여 저장할 수 있다.

PCBA 검사장치(100)는 제1 검사기판에 실장된 전기소자의 종류와 접촉 위치를 판단하고 검사 방법을 결정하기 위해, 제1 검사기판의 회로 설계에 이용된 기판 설계 데이터를 리드할 수 있다(S110). 예컨대, 기판 설계 데이터는 CAD 데이터일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 EDA (Electronic Design Automation) 프로그램에 의해 생성된 임의의 기판 설계 데이터를 의미한다.

만약, 기저장된 기판 설계 데이터가 존재하는 경우, PCBA 검사장치(100)는 기판 설계 데이터를 리드하고, 리드된 기판 설계 데이터로부터 제1 및 제2 프로브들의 접촉 위치, 각 전기 소자의 바디 영역, 종류, 및 명칭을 추출하여 제2 검사기판정보를 생성할 수 있다(S112).

만약, 기저장된 기판 설계 데이터가 존재하지 않는 경우, PCBA 검사장치(100)는 전체기판영상으로부터 사용자가 직접 전기 소자의 바디 영역을 설정하고, 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)의 접촉 위치를 설정하고, 종류 및 명칭을 입력할 수 있도록 인터페이스를 제공할 수 있고, 사용자로부터 상기 정보들을 입력받아 제2 검사기판정보를 생성할 수 있다.

PCBA 검사장치(100)는 전기 소자들 각각의 높이를 측정하고, 측정된 높이와 제2 검사기판정보를 기초로 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)의 최적이동루트를 설정할 수 있다(S116). PCBA 검사장치(100)는 제1 검사 기판 상에 레이저를 조사하고, 전기소자의 중심에 레이저를 조사하여 각각의 거리를 계산한 뒤, 거리 차를 이용하여 전기소자의 높이를 결정할 수 있다.

그리고, PCBA 검사장치(100)는 기준원점에 가장 가까운 전기소자에 인접한 전기소자 순으로 검사가 진행되도록 상기 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)의 이동 경로를 결정하는데, 기준원점은 검사 기판의 네 개의 모서리 중 어느 한 지점이거나, 검사 기판의 중심 지점일 수 있다.

PCBA 검사장치(100)는 결정된 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)의 이동 경로에 전기소자의 높이를 반영하여 최적이동루트를 설정할 수 있다. 예컨대, 기준원점에 가장 가까운 전기소자에 인접한 순으로 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)의 이동 경로가 설정되어 있더라도, 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)이 접촉하기 어렵도록 주변 전기소자가 높게 형성되어 있다면, PCBA 검사장치(100)는 해당 전기소자의 검사를 생략하여 최적이동루트를 설정할 수 있다.

PCBA 검사장치(100)는 제2 검사기판정보를 이용하여 각 전기 소자를 위해 제1 검사방식을 설정할 수 있는데, 전기 소자의 종류에 대응하여 임피던스 검사(impedance test), 비전 검사(vision test), 오픈-쇼트 검사(open-short test), 및 인-서킷 검사(in-circuit test) 중 적어도 한가지의 검사가 수행되도록 검사 방법을 결정할 수 있고, 기준 임피던스, 기준 소자 영상, 오픈-쇼트 검사 대상, 및 기준 용량값을 결정할 수 있다.

PCBA 검사장치(100)는 제2 검사기판정보를 기초로 전원 입력 모드에서 수행되는 제2 검사방식에 따라 검사 기판을 검사할 것인지 여부를 판단할 수 있다(S120). 만약, 제2 검사방식에 따른 검사가 필요한 경우, PCBA 검사장치(100)는 검사기판(SUB)에 전원을 인가한 전원 입력 모드에서 수행되는 검사로서, 기준 단자에서의 전압값을 측정하는 전압 측정검사와, 검사기판(SUB)에 인가된 전체 전류의 변화량을 측정하는 전류 측정검사 중 적어도 하나를 선택하여 제2 검사방식을 설정할 수 있다.(S122).

도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 PCBA 검사장치의 PCBA 검사방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 5를 참조하면, PCBA 검사장치(100)가 제1 검사기판을 이용하여 결정된 제1 및 제2 검사방식에 따라 제2 검사기판을 검사하는 방법이 도시되어 있다.

PCBA 검사장치(100)는 얼라이너(108) 상에 안착된 제2 검사기판을 검사를 위해 고정하고(S202), 제1 검사 기판을 이용하여 생성된 제1 검사기판정보를 리드할 수 있다(S204).

기판 검사를 시작하기 전, PCBA 검사장치(100)는 제2 검사기판의 위치를 인식하기 위해 기준좌표 영상을 리드할 수 있고, 기준좌표 영상과 제2 검사기판의 기준표시를 촬영한 영상을 비교하여 제2 검사기판이 얼라이너 상에서 종전 제1 검사기판의 위치로부터 얼마나 떨어져 위치하였는지를 판단하고 위치보정값을 생성할 수 있다(S206).

그리고, PCBA 검사장치(100)는 제2 검사기판정보를 리드하고, 리드된 제2 검사기판정보에 위치보정값을 적용하여 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)의 접촉 위치와 각 전기 소자의 바디 영역의 좌표를 보정할 수 있다(S208).

예컨대, 위치보정값이 (+1mm, -1mm)인 경우, PCBA 검사장치(100)는 위치보정값을 제1 및 제2 프로브들(104 및 106)의 접촉 위치와 각 전기 소자의 바디 영역의 좌표에 적용하여 좌표를 재생성할 수 있다.

그리고, PCBA 검사장치(100)는 결정된 제1 및 제2 검사방식에 따라 제2 검사 기판을 자동으로 검사할 수 있다(S210).

이상에서 본 발명의 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양하게 변형 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

100: PCBA 검사장치
102: 제어 모듈
104: 제1 프로브
106: 제2 프로브
108: 얼라이너
110: 표시부
112: 제1 구동 부재
114: 제2 구동 부재
116: 제1 카메라 모듈
118: 제2 카메라 모듈
120: 레이저 모듈
122: 전원부

Claims

전기 소자의 양 단자에 접촉하여 전기신호를 측정하는 제1 및 제2 프로브들을 이용하여 검사기판의 불량을 검사하는 PCBA 검사장치의 PCBA 검사방법에 있어서,
상기 PCBA 검사장치가, 제1 검사기판을 이용하여 기판 검사를 위한 제1 및 제2 검사 방식을 결정하는 단계; 및
상기 PCBA 검사장치가, 결정된 제1 및 제2 검사방식에 따라 상기 제1 검사기판과 동일한 구조를 갖는 제2 검사기판을 검사하는 단계를 포함하며,
상기 제1 및 제2 검사 방식을 결정하는 단계는,
상기 PCBA 검사장치의 얼라이너 상에 안착된 상기 제1 검사기판을 고정하는 단계;
상기 제1 검사기판의 명칭, 두께 정보, 및 사이즈 정보를 포함하는 제1 검사기판정보를 등록하는 단계;
상기 제1 검사기판의 각 영역을 촬영하여 분할기판영상들을 생성하는 단계;
상기 분할기판영상들을 합하여 전체기판영상을 생성하는 단계;
상기 전체기판영상을 분석하여 상기 얼라이너 상의 검사기판 위치를 인식하기 위한 기준좌표영상을 추출하는 단계;
상기 제1 및 제2 프로브들의 접촉 위치, 각 전기 소자의 바디 영역, 종류, 및 명칭을 포함하는 제2 검사기판정보를 리드하는 단계;
리드된 제2 검사기판정보를 기초로 상기 제1 검사기판 상에 배치된 전기소자들 각각의 높이를 측정하는 단계;
측정된 높이와 상기 제2 검사기판정보를 기초로 각 전기소자의 검사를 위한 상기 제1 및 제2 프로브들의 최적이동루트를 결정하는 단계;
각 전기 소자의 종류에 대응하여 전원 미입력 모드에서 수행되는 제1 검사 방식을 결정하는 단계; 및
상기 PCBA 검사장치가, 전원 입력 모드에서 수행되는 제2 검사 방식을 결정하는 단계를 포함하는 PCBA 검사장치의 PCBA 검사방법.
삭제
제1항에 있어서, 상기 제1 검사기판정보를 등록하는 단계는,
입력수단을 통해 사용자로부터 상기 제1 검사기판의 명칭 및 두께 정보를 입력받는 단계; 및
상기 제1 및 제2 프로브들 중 어느 하나가 시작 지점부터 종료 지점까지 사용자의 이동 입력에 따라 이동한 거리를 계산하여 상기 검사기판의 가로 길이 및 세로길이를 계산하는 PCBA 검사장치의 PCBA 검사방법.
제1항에 있어서, 상기 제2 검사기판정보를 리드하는 단계는,
기판 설계 데이터가 저장되어 있는 경우, 상기 기판 설계 데이터를 리드하여 상기 제1 및 제2 프로브들의 접촉 위치, 각 전기 소자의 바디 영역, 종류, 및 명칭을 추출하고,
상기 기판 설계 데이터가 저장되어 있지 않은 경우, 사용자로부터 상기 제1 및 제2 프로브들의 접촉 위치, 각 전기 소자의 바디 영역, 종류, 및 명칭을 입력받아 저장하는 PCBA 검사장치의 PCBA 검사방법.
제1항에 있어서, 상기 전기소자들 각각의 높이를 측정하는 단계는,
상기 제1 및 제2 프로브들 중 어느 하나에 부착된 레이저 모듈을 통해 전기 소자에 조사된 레이저가 되돌아온 시간을 계산하여 상기 높이를 측정하는 PCBA 검사장치의 PCBA 검사방법.
제1항에 있어서, 상기 최적이동루트를 결정하는 단계는,
기준원점에 가장 가까운 전기소자에 인접한 전기소자 순으로 검사가 진행되도록 상기 제1 및 제2 프로브들의 이동 경로를 결정하는 PCBA 검사장치의 PCBA 검사방법.
제1항에 있어서,
상기 분할기판영상들은 서로 동일한 면적과 형상을 갖는 PCBA 검사장치의 PCBA 검사방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 검사 방식을 설정하는 단계는,
상기 제1 검사기판에 전원이 인가되지 않은 상태에서, 각 전기 소자의 종류에 대응하여 임피던스 검사(impedance test), 비전 검사(vision test) 및 오픈-쇼트 검사(open-short test), 인-서킷 검사(in-circuit test) 중 적어도 하나의 검사 방식을 설정하는 PCBA 검사장치의 PCBA 검사방법.
제1항에 있어서, 상기 제2 검사 방식을 결정하는 단계는,
상기 제1 검사기판에 전원이 인가된 상태에서, 기준 단자에서의 전압값 측정 및 검사 기판에 인가된 전체 전류의 변화량 측정 중 적어도 하나의 측정 여부를 결정하는 PCBA 검사장치의 PCBA 검사방법.
전기 소자의 양 단자에 접촉하여 전기신호를 측정하는 제1 및 제2 프로브들을 이용하여 검사기판의 불량을 검사하는 PCBA 검사장치의 PCBA 검사방법에 있어서,
상기 PCBA 검사장치가, 제1 검사기판을 이용하여 기판 검사를 위한 제1 및 제2 검사 방식을 결정하는 단계; 및
상기 PCBA 검사장치가, 결정된 제1 및 제2 검사방식에 따라 상기 제1 검사기판과 동일한 구조를 갖는 제2 검사기판을 검사하는 단계를 포함하며,
상기 제2 검사기판을 검사하는 단계는,
상기 PCBA 검사장치의 얼라이너 상에 안착된 상기 제2 검사기판을 고정하는 단계;
등록된 제1 검사기판정보를 리드하는 단계;
저장된 기준좌표영상을 이용하여 얼라이너 상의 제2 검사기판의 위치를 인식하는 단계;
저장된 제2 검사기판정보를 리드하는 단계; 및
최적이동루트에 따라 상기 제1 및 제2 프로브들을 이동시켜 각 전기 소자의 불량을 검사하는 단계를 포함하는 PCBA 검사장치의 PCBA 검사방법.