KR100340466B1 - 프로브 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로브 베이스에 각 프로브 블록의 착탈을 용이하게 하는 것이다. 프로브 장치는 복수개의 배선을 전기 절연성막으로 형성한 프로브 시트를 프로브 홀더에 장착하고, 상기 프로브 홀더를 프로브 베이스에 장착하고 있다. 상기 프로브 홀더는 전후 방향으로 연장되는 볼록(凸)부 및 상기 볼록부를 수납하도록 전후 방향으로 연장되는 요(凹)부 중 어느 한쪽을 구비하고, 프로브 베이스는 볼록부 및 요 중 다른 한쪽을 구비한다. 상기 프로브 홀더는 앞쪽 및 뒤쪽으로 개방하는 凸자형 홈을 구비하고 있고, 또한 조립 수단의 나사 부재에 의해 프로브 베이스에 분리 가능하게 조립되어 있다.

Description

프로브 장치 {PROBE APPARATUS}

본 발명은 액정 패널, 접적 회로등의 평판형 피(被)검사체에서 사용하는 프로브(probe) 장치에 관한 것이다.

본 발명에 있어서는 피검사체와 평행한 평면 내에서의 일측 방향 및 타측 방향을 각각 전후 방향(제1 방향) 및 좌우 방향(제2 방향)이라고 지칭하고, 피검사체에 수직인 방향을 상하 방향(제3 방향)이라고 지칭한다.

집적회로, 액정 패널 등의 평판형 피검사체는 일반적으로 프로브 카드와 같은 프로브 장치를 사용하여 검사한다. 이런 종류의 프로브 장치 중 하나로, 서로 평행하게 연장되는 복수개의 배선을 전기 절연성막으로 이루어진 일측면에 형성하고, 각 배선의 일부를 프로브 요소로 이용하는 프로브 시트를 이용하는 것도 있다.

이와 같은 프로브 시트를 이용한 프로브 장치는 금속 세선(細線)으로 형성된 프로브를 이용한 니들(needle)형 프로브 장치, 브레드(blade)형 프로브를 이용한 브레드형 프로브 장치에 비해, 프로브 세우기(針立) 작업이 불필요하기 때문에 제작이 용이하며 제조 가격이 낮다.

프로브 시트를 이용한 프로브 장치가 종종 제안되고 실제로 제공되고 있다. 이와 같은 프로브 장치는 일반적으로, 한 개 이상의 프로브 시트를 공통 기판에 부착하고 있다. 그러나, 피검사체의 크기, 전극수, 전극의 배치 피치(pitch)등은 피검사체의 종류에 따라 상이하기 때문에, 종래의 프로브 장치에서는 검사해야할 피검사체의 종류가 변경될 때마다, 상기 피검사체에 해당하는 프로브 장치로 교환해야 한다.

이와 같은 프로브 장치의 교환 작업은 프로브 장치가 클수록 곤란한다. 특히, 액정 패널용 프로브 장치에 있어서는 액정 패널 자체가 크기 때문에, 프로브 장치 자체가 대형이고, 교환 작업이 더욱더 곤란하다.

니들형 프로브 장치처럼, 프로브 시트를 프로브 홀더에 배치한 복수개의 프로브 블록을 프로브 베이스에 분리 가능하게 조립하므로써 프로브 요소를 복수개의 요소군으로 나누는 것이 고려된다.

이와 같은 프로브 장치에 있어서는, 프로브 베이스에 각 프로브 블록의 착탈(着脫)을 용이하게 하는 것이 중요하다.

도 1은 본 발명에 따른 프로브 장치의 일 실시예를 도시한 평면도.

도 2는 도 1에 도시한 프로브 장치의 저면도.

도 3은 도 1의 3-3선에 대한 단면도.

도 4는 도 3의 4-4선에 대한 단면도.

도 5는 프로브 블록의 일 실시예를 도시한 사시도.

도 6은 도 1에 도시한 프로브 장치의 선단부분을 아래 위 반대로 하여 도시한 사시도.

도 7은 프로브 블록의 선단부의 확대 단면도.

도 8은 가압 기구의 확대 단면도.

도 9는 프로브 블록을 프로브 베이스에 장착하는 상태를 도시한 단면도.

도 10은 프로브 블록을 프로브 베이스에 장착하는 상태를 도시한 사시도.

도 11은 프로브 블록을 프로브 베이스에 장착한 상태를 도시한 사시도.

도 12는 암을 프로브 베이스에 올바르게 부착한 상태를 도시한 사시도.

도 13은 좌우 방향에 있어서 프로브 블록의 위치 결정 상태를 설명하기 위한 도.

도 14는 복수개의 프로브 장치를 이용한 프로브 카드의 일 실시예를 도시한평면도.

도 15는 돌기 전극의 다른 실시예를 도시한 도면.

도 16은 탄성체의 다른 배치예를 도시하는 도면으로 프로브 시트의 전단부 및 가압 기구의 하단부 근처의 도면.

도 17은 도16의 저면도.

＊부호의 설명＊

10: 프로브 장치, 12: 액정 패널, 14: 액정 패널의 전극, 16: 프로브 블록, 18: 프로브 시트, 20, 22: 접속 시트, 24: 프로브 홀더, 26: 프로브 시트의 배선, 28: 프로브 시트막, 30: 돌기 전극, 32: 슬릿, 34, 36, 42: 접속 시트의 배선, 38, 44: 접속 시트막, 46: 프로브 홀더의 평판부, 48: 프로브 홀더의 장착부, 54: 볼록(凸)부, 56: 홈, 58: 스토퍼, 60: 프로브 베이스, 60a: 스토퍼면, 62: 배선 부재, 64: 암, 66: 가압 기구, 68: 나사 부재, 70: 가이드, 71: 요(凹)부, 72: 플랜저, 74: 제1 나사 부재, 74a: 제1 나사 부재의 헤드부, 76: 제2 나사 부재, 82: 탄성 부재, 92: 베이스 부재, 94: 조정 나사, 96, 98: 제1 및 제2 탄성체, 100: 가이드 핀, 120: 탄성체

본 발명에 속한 프로브 장치는 좌우 방향에 간극(間隙)을 두고 전후 방향으로 연장되는 복수개의 배선을 전기 절연성막으로 형성한 프로브 시트(probe sheet); 상기 프로브 시트가 장착된 하부면을 갖는 장착부를 앞부분에 구비하고, 전후 방향으로 연장되는 볼록(凸)부 및 상기 볼록부를 수납하도록 전후 방향으로 연장되는 요(凹)부 중 어느 한쪽을 상부면으로 구비하는 프로브 홀더; 상기 프로브 홀더가 배치되고, 상기 볼록부 및 상기 요부 중 다른 한쪽을 하부측으로 구비하는 프로브 베이스(probe base); 및 상기 프로브 홀더를 상기 프로브 베이스의 하부측에 해제 가능하게 조립하는 한 개 이상의 나사 부재를 구비한 조립 수단을 포함한다.

프로브 시트는 프로브 장치와 피검사체가 상하 방향으로 상대적으로 이동되므로써, 각 배선의 선단부의 접촉부를 피검사체의 전극에 가압시킨다. 이 상태에서 각 배선에 통전되어, 피검사체의 검사가 행해진다.

검사해야할 피검사체의 종류가 변경될 때, 프로브 시트가 파손될 경우는 프로브 시트 및 프로브 베이스의 교환 작업이 행해진다. 이 교환 작업은 이하와 같이 행해진다.

먼저, 조립 수단의 나사 부재가 풀어진다. 이것에 의해 프로브 베이스에 프로브 홀더의 조립이 해제된다.

다음으로, 프로브 홀더가 자신에 장착된 프로브 시트와 함께, 프로브 블록에서 앞쪽으로 잡아 당겨진다. 이것에 의해, 프로브 홀더가 프로브 블록에서 분리된다.

다음으로, 피검사체의 종류에 대응한 프로브 시트를 장착하고 있는 새로운 프로브 홀더가 프로브 베이스에 배치된다. 이 때, 프로브 홀더 및 프로브 베이스 중 어느 한쪽에 형성된 볼록부가 다른 한쪽에 형성된 요부에 끼워져 결합된 상태로, 프로브 홀더가 프로브 베이스에 대해 앞쪽에서 뒤쪽으로 이동된다.

다음에, 프로브 홀더가 조립 수단의 나사 부재에 의해 프로브 베이스에 이동 불가능하게 조립된다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 조립 수단의 나사 부재를 조이고 해제하는 것과 함께, 프로브 홀더를 프로브 베이스에 대해 전후 방향으로 이동시키는 것에 의해, 프로브 홀더를 프로브 베이스에 대응하게 착탈하는 것이 가능하기 때문에, 프로브 베이스에 프로브 홀더의 착탈 작업이 용이해진다.

상기 프로브 홀더는 위쪽 및 뒤쪽으로 개방되고, 凸자형 단면 형상을 가지며 전후 방향으로 연장되는 홈(溝)을 추가로 구비하고, 상기 나사 부재는 상기 프로브 베이스를 상하 방향으로 관통하고, 플랜지(flange) 형상의 헤드부를 하단부에 구비하며 상기 하단부를 상기 홈에 자신의 장(長) 방향으로 상대적으로 이동 가능하게 수납할 수 있는 제1 나사 부재와, 상기 프로브 베이스의 상측에서 상기 제1 나사 부재에 나사 결합된 제2 나사 부재를 구비하는 것이 가능하다. 이와 같이 하면, 프로브 홀더의 홈 상부면을 형성하고 있는 부위를 제1 나사 부재의 헤드부와 프로브 베이스에 끼우는 것에 의해, 프로브 홀더는 프로브 베이스에 이동 불가능하게 조립하는 것이 가능하다. 또한 제1 및 제2 나사 부재의 나사 결합을 해제하는 것에 의해, 프로브 홀더의 홈 상부면을 형성하고 있는 부위를 제1 나사 부재의 헤드부와 프로브 베이스에 의해 사이에 낀 상태(挾持)로부터 해제하여, 프로브 베이스에 프로브 홀더의 조립을 해제하는 것이 가능하다. 이 결과, 프로브 베이스에 대응하는 프로브 홀더의 조립 및 그 해제가 용이해진다.

상기 조립 수단은 상기 제2의 나사 부재를 항상 아래쪽으로 힘을 가하는 탄생 부재를 추가로 구비하는 것이 가능하다. 이와 같이 하면, 제1 및 제2 나사 부재의 나사 결합을 해제하는 것에 의해, 제1 나사 부재의 헤드부와 프로브 베이스와의 간극이 자연스럽게 커지기 때문에, 프로브 홀더를 프로브 베이스에 대해 전후 방향으로 이동시키는 것만으로 프로브 홀더를 프로브 베이스에 배치하는 것이 가능하다.

상기 프로브 홀더 및 상기 프로브 베이스는 상기 볼록부가 상기 요부에 수납될 수 있는 상태로 상기 프로브 홀더를 상기 프로브 베이스에 대해 뒤쪽으로 이동시킬 때 서로 접하는 스토퍼부를 추가로 구비하는 것이 가능하다. 이와 같이 하면, 양 스토퍼가 접하면, 뒤쪽으로의 프로브 홀더 이동이 중지되기 때문에, 프로브홀더는 프로브 베이스에 대해 전후 방향의 위치 결정을 하게 된다.

프로브 장치는 상기 프로브 홀더를 상기 프로브 베이스에 대해 상기 좌우 방향 중 한 방향으로 힘을 가하는 한 개 이상의 플랜저를 추가로 포함하는 것이 가능하다. 이와 같이 하면, 좌우 방향에 있어서 요부 중 한 개의 측벽과, 좌우방향에 있어서 볼록부 중 한 개의 측벽이 접하는 것에 의해, 프로브 홀더는 프로브 베이스에 대해 좌우 방향의 위치 결정을 하게 된다.

바람직한 실시예에 있어서는 프로브 시트는 자신의 전단부를 프로브 홀더에서 앞쪽으로 돌출시킨다. 그러나, 프로브 시트는 상기 전단부를 프로브 홀더에서부터 앞쪽으로 돌출시키지 않아도 좋다.

프로브 장치는 앞부분 및 뒷부분을 구비하고, 상기 뒷부분이 상기 프로브 베이스의 상측으로 되는 상태로 그리고 좌우 방향으로 연장되는 축선 주변에 축 운동 가능하게 상기 뒷부분에서 상기 프로브 베이스에 결합된 암, 상기 암의 앞부분에 배치되어 상기 프로브 시트의 전단부를 아래쪽으로 가압하는 가압 기구, 및 상기 가압 기구가 상기 프로브 시트를 가압하고 있는 상태로 해제 가능하게 상기 암을 유지하는 제3 나사 부재를 추가로 포함하고 있다. 이와 같이 하면, 프로브 베이스에 대응하는 프로브 홀더를 착탈할 때, 암을 프로브 홀더의 착탈을 방해하지 않는 위치로 변위시키는 것이 가능하다. 또, 프로브 시트의 접촉부가 피검사체의 전극에 가압될 때, 프로브 시트의 전단부가 뒤쪽 부위에 비해 크게 구부러지는 것이 방지된다.

상기 가압 기구가 좌우 방향으로 연장되고, 상기 암의 선단부에서 상하 방향으로 이동 가능하게 배치된 베이스 부재, 상기 프로브 시트의 전단부에 마주하는 상기 베이스 부재의 높이 위치를 조정하기 위해 상기 암의 전단부를 상하 방향으로 관통하여 상기 베이스 부재에 나사 결합하는 한 개 이상의 조정 나사, 상기 암과 상기 베이스 부재 사이에 배치되어 상기 베이스 부재를 상기 암에 대해 하측 방향으로 힘을 가하는 한 개 이상의 제1 탄성체, 및 상기 베이스 부재 또는 상기 프로브 시트의 전단부에 배치되어 상기 프로브 시트의 전단부 상부면 또는 상기 베이스 부재에 접촉하는 제2 탄성체를 구비한다. 이와 같이 하면, 베이스 부재로의 조정 나사의 나사 조입량을 조정하는 것에 의해, 프로브 베이스에 마주하는 가압 기구의 높이 위치를 나사 부재에 의해 조정하는 것이 가능하다. 또, 프로브 시트의 접촉부가 피검사체의 전극에 가압될 때, 제2 탄성체가 탄성 변형하기 때문에, 접촉부와 전극 사이의 접촉압(침압)이 크게 된다.

상기 가압 기구는 좌우 방향에 간극을 두고 상하 방향으로 연장되는 복수개의 가이드 핀을 추가로 포함하고, 상기 가이드 핀은 상기 암 및 상기 베이스 부재중 어느 한쪽에 지지되고 있으며 상기 암 및 상기 베이스 부재 중 다른 한쪽에 상하 방향으로 상대적으로 이동 가능하게 수납되고 또한 상기 제1 탄성체를 관통하여 연장되는 것도 좋다.

바람직한 실시예에 있어서는 상기 장착부의 상기 하부면은 좌우 방향으로 긴 직사각형 형상을 갖는다. 또, 프로브 시트는 각 배선의 선단부에 돌기 전극을 갖고, 이 돌기 전극을 피검사체에 마주하는 접촉부로 한다. 또한, 프로브 시트는 서로 이웃하는 배선 사이를 전후 방향으로 연장되는 슬릿을 접촉부의 배치 위치에 대응하는 상기 막의 개소에 구비한다.

프로브 장치는 서로 병렬로 연장되는 복수개의 제2 배선을 전기 절연성막의 일측면에 포함하고, 상기 프로브 홀더에 장착된 접속 시트를 추가로 포함하며, 상기 프로브 시트는 자신의 뒷부분이 상기 접속 시트측으로 구부려져 그 각각의 배선을 상기 제2 배선에 각각 접속할 수 있게 하는 것이 좋다. 또, 프로브 장치는 제2 배선 각각에 접속된 복수의 제3 배선을 구비하는 배선부재를 추가로 포함하여도 좋다.

상기 프로브 장치의 전단부를 상기 장착부보다 앞쪽으로 돌출시키고, 상기 프로브 시트의 상기 막 중에, 적어도 상기 장착부보다 앞쪽 부위를 투명 또는 반투명하게 하는 것이 가능하다. 이와 같이 하면, 프로브 시트의 배선과 피검사체의 전극과의 위치 관계를 장착부보다 앞쪽의 막 중 투명 또는 반투명한 개소를 통하여 확인하는 것이 가능하기 때문에, 프로브 시트의 배선과 피검사체의 전극부와의 위치 일치가 용이하게 된다.

그러나, 프로브 요소의 선단부분가 구부러져 있지 않은 자유단이기 때문에, 돌기 전극이 피검사체의 전극부에 대해 미끄러지고, 피검사체의 전극부에 효과적인 마찰작용이 일어난다. 또, 각 프로브 요소는 이러한 배열 방향으로의 변위를 탄성체에 의해 중지시킨다.

[실시예]

도 1 내지 도 8을 참조하면, 프로브 장치는 일부를 도 5에 도시한 액정 패널(12)의 검사 장치, 특히 점등 검사장치(즉, 통전 검사장치)에 이용되고 있다. 액정 패널(12)은 직사각형 형상을 하고 있고, 또한 복수개의 전극(14)을 직사각형의 서로 이웃한 두 변에 대응하는 가장 자리부에 소정의 피치로 형성하고 있다.

프로브 장치(10)는 프로브 블록(16)을 포함한다. 프로브 블록(16)은 도시 예에서, 프로브 시트(18), 프로브 시트(18)에 접속된 제1 접속 시트(20), 제1 접속 시트(20)에 접속된 제2 접속 시트(22), 및 상기 시트(18, 20, 22))가 장착된 프로브 홀더(holder; 24)로 형성되어 있다.

프로브 시트(18)는 자신의 전단부를 도 6에 도시한 것처럼, 서로 병렬로 전후 방향으로 연장되는 복수개의 배선(26)을 인쇄 배선 기술에 의해 폴리이미드와 같은 전기 절연성막(28)의 일측면에 형성한 필름형 프로브 유니트이다. 프로브 시트(18)는 평면으로 볼 때 배선(26)의 배열 방향(좌우 방향)으로 긴 직사각형 형성을 갖는다. 각 배선(26)은 상기 전기 절연성막(28)의 전단에서부터 후단까지 연장하고 있다. 배선(26)의 배열 피치는 액정 패널(12)의 전극(14) 배열 피치와 동일하다.

또한, 프로브 시트(18)는 돌기 전극(30)을 각 배선(26)의 전단부에 구비한다. 각 돌기 전극(30)은 니켈과 같은 도전성 금속 재료로 형성되어 있고, 또한 반구형의 형상을 갖는다. 그러나 돌기 전극(30)은 짧은 원주형, 짧은 다각 기둥형, 직육면체형, 원형등 그 외의 형상을 가지고 있어도 좋다.

또한, 프로브 시트(18)는 서로 이웃한 배선(16) 사이를 연장하는 슬릿(slit; 32)을 전단부, 특히 돌기 전극(30)의 형성 위치에 대응하는 개소(個所)에 구비한다. 각 슬릿(32)은 전기 절연성막(28)을 관통하고 있다. 이와 같은 슬릿(32)은 레이저 가공, 에칭 가공 등의 적당한 가공 기술에 의해 상기 전기 절연성막(28)에 형성된다.

제1 접속 시트(20)는 도 2에 도시한 것처럼, 복수개의 배선(34, 36)을 인쇄 배선 기술에 의해 폴리이미드와 같은 전기 절연성막(38)의 일측면에 형성한 탭(TAB)이고, 또한 배선(34, 36)에 전기적으로 접속된 구동용 집적회로(40)를 일측면에 구비한다.

제1 접속 시트(20)의 각 배선(34)은 프로브 시트(18)의 배선(26)에 일대일 상태로 대응되고, 대응하는 배선(26)에 전기적으로 접속되어 있다. 집적회로(40)는 액정 패널(12)의 구동에 사용되고, 구동용 제어 신호를 배선(36)에서 수신하여 구동 신호를 배선(34)으로 출력한다.

제2 접속 시트(22)는 도 2에 도시된 것처럼 복수개의 배선(42)을 인쇄 배선 기술에 의해 폴리이미드와 같은 전기 절연성막(44)의 일측면에 형성한 플랫 케이블(flat cable; FPC)이다. 제2 접속 시트(22)의 각 배선(42)은 제1 접속 시트(20)의 배선(36)에 일대일 상태로 대응되고, 대응하는 배선(36)에 전기적으로 접속되어 있다.

프로브 홀더(24)는 도 3에 도시한 것처럼, 거의 수평인 판형상부(46)와, 상기 판형상부(46)의 전단에서 아래쪽으로 연장되는 판형상의 장착부(48)에 의해, 역 L자형 형상을 하고 있고, 또한 전기 절연 재료로 형성되어 있다. 판형상부(46) 및 장착부(48)의 하부면은 어느 것이나 평탄면(平坦面)으로 되어 있다.

판형상부(46)의 후단 상부에는 위쪽 및 뒤쪽으로 개구(開口)하는 L자형 단면 형상을 갖는 단(段)부(50)가 형성되어 있다. 상기 단부(50)에는 원형의 단면 형상을 갖는 봉(捧)형상의 탄성체(52)가 배치되어 있다. 탄성체(52)는 실리콘 고무와 같은 고무로 형성하는 것이 가능하다.

프로브 시트(18)는 자신의 단부가 장착부(48) 앞쪽으로 돌출하며 배선(26)이 전기 절연성막(28)보다 아래쪽에 위치하는 상태로, 전기 절연성막(28)의 장착부(48) 하부면에 접착제와 같은 적당한 수단에 의해 접착되어 있다. 접속 시트(20, 22)는 배선(36, 42)이 아래쪽으로 되는 상태로 전기 절연성막(38)의 판형상부(46) 하부면에 접착하는 것과 같은 적당한 수단에 의해 접착되어 있다. 각 배선(26)의 전단부, 상기 전단부에 대응하는 전기 절연성막(28) 부위 및 돌기 전극(30)은 프로브 요소로 작용한다. 따라서, 프로브 시트(18)의 전단부, 특히 돌기 전극(30) 및 슬릿(32)이 형성된 영역은 프로브 영역으로 작용한다. 전기 절연성막(28) 가운데 적어도 전단부는 투명 또는 반투명한 것이 가능하다.

프로브 시트(18)의 후단부는 위쪽으로 꺾여져 있다. 각 배선(26)은 꺾여진 개소에서 접속 시트(20)의 대응 배선(34)에 가열 압착(또는 땜납과 같은 도전성 접착제)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 접속 시트(20, 22)의 배선(36, 42)은 접속 시트(20, 22)가 판형상부(46)에 장착되기 전에, 도전성 스루홀(through hole)과 땜납과 같은 적당한 수단에 의해 전기적으로 접속하는 것이 가능하다.

도 3, 내지 도 5에 도시한 것처럼, 또한 프로브 홀더(25)는 좌우 방향의 중앙을 전후 방향으로 연장되는 볼록부(54)를 판형상부(46) 상부면에 구비하고 있는동시에, 위쪽 및 뒤쪽으로 개구하는 홈(56)을 볼록부(54)에 구비하고 있고, 또한 상하 방향으로 연장되는 봉 형상의 스토퍼(58)를 볼록부(54)의 전단부 상부면에 구비하고 있다. 상기 볼록부(54)는 직육면체 형상을 하고 있고, 또한 홈(56)은 凸자형(역 T자형) 단면 형상을 하고 있다.

또한 프로브 장치(10)는 프로브 홀더(24)가 결합된 판형상의 프로브 홀더 즉 프로브 베이스(60)와, 복수개의 나사 부재에 의해 프로브 베이스(60) 하측에 결합된 배선 부재(62)와, 프로브 베이스(60)에 결합된 암(64)과, 암(64)의 전단부에 배치된 프로브 시트(18)의 전단부를 아래쪽으로 가압하는 가압 기구(66)와, 가압 기구(66)가 프로브 시트(18)를 가압하고 있는 상태로 해제 가능하게 암(64)을 유지하는 나사 부재(68)를 포함한다.

프로브 베이스(60)는 한 쌍의 가이드(70)를 프로브 블록(16)마다 앞쪽 하부면에 장착하고 있으며 동시에, 한 개 이상의 플랜저(plunger; 72)를 프로브 블록(16)마다 한쪽의 가이드(70)에 구비하고 있다. 양 가이드(70)는 프로브 홀더(24)의 볼록부(54)를 수납하는 요부(71)를 형성할 수 있게, 좌우 방향으로 간극을 두고 전후 방향으로 평행하게 연장하고 있다.

플랜저(72)는 정지구, 볼, 및 상기 정지구와 볼의 사이에서 볼을 상기 정지구와 반대로 대향하는 대향측에서 누르는 탄성체를 중공(中空)의 실린더내에 배치하여 시중에 판매되고, 프로브 홀더(24)의 볼록부(54)를 다른 쪽의 가이드(70)쪽으로 힘을 가하도록 한쪽의 가이드(70)에 조립되어 있다.

도 4에 도시한 것처럼, 프로브 홀더(24)를 프로브 베이스(60)의 아래쪽에 해제 가능하게 조립하는 조립 수단은 프로브 베이스(60)를 두께 방향으로 이동 가능하게 관통하는 제1 나사 부재(74)와, 프로브 베이스(60)의 상측에서 제1 나사 부재(74)에 나사 결합된 제2 나사 부재(76)와, 상기 제1 나사 부재(74)의 상부를 관통하는 캡(cap;p 78)을 구비한다.

제1 나서 부재(74)는 플랜지(flange) 형상의 헤드부(74a)를 하단에 구비하고 있고, 또한 상기 하단부를 상기 홈(56)에 자신의 장 방향으로 상대적으로 이동 가능하게 수납하고 있다. 제2 나사 부재(76)는 제1 나사 부재(74)에 형성된 나사홀에 위쪽에서 나사 결합되어 있다.

제1 나사 부재(74)의 장 방향 중간부에는 정지구(80)가 조립되어 있다. 정지구(80)와 캡(78) 사이에는 탄성 부재(82)가 항상 제1 나사 부재(74)를 아래쪽으로 힘을 가하도록 배치되어 있다. 탄성 부재(82)는 도시 예에서 압축 코일 스프링이지만, 고무와 같은 다른 부재이어도 좋다.

제1 나사 부재(74)가 탄성 부재(82)에 의해 항상 아래쪽으로 힘이 가해지기 때문에, 프로브 베이스(60)의 하부면과 제1 나사 부재(74)의 헤드부(74a)와의 간극은 제1 나사 부재(74)에 마주하는 제2 나서 부재(76)의 나사 조임양을 조정하므로써 조정 가능하다. 홈(56)의 상부면을 형성하고 있는 부위(54a)는 프로브 베이스(60)와 제1 나사 부재(74)의 헤드부(74a) 사이에 끼여 있다.

배선 부재(62)는 도 2에 도시한 것처럼, 복수개의 배선(84)을 인쇄 배선 기술과 같은 적당한 수법에 의해 전기 절연성 기판(86)의 일측면에 평행하게 형성한 접속 기판이다. 배선 부재(62)는 도 3에 도시한 것처럼 배선(84)을 아래쪽으로 하여 프로브 베이스(60)의 하부면에 스페이서(spacer; 88)를 통해 조립되어 있다.

배선 부재(62)의 각 배선(84)은 제2 접속 시트(22)의 후단부가 위쪽으로 꺾여져 있고, 탄성체(52)에 의해 제2 접속 시트(22)쪽으로 가압되므로 제2 접속 시트(22)의 대응 배선(42)에 전기적으로 접속되어 있다.

암(64)은 앞부분 및 뒷부분에 의해 거의 'へ'자형(역 L자형)의 형태를 하고 있고, 또한 좌우 방향으로 연장되는 축(90)에 의해, 뒷부분은 프로브 베이스(60)의 상측이 되며 또한 앞부분은 프로브 홀더(24) 및 프로브 베이스(60) 앞부분을 비스듬히 아래로 연장되는 상태로 뒷부분에서 프로브 베이스(60)에 결합되어 있다.

암(60)은 제2 나사 부재(76)를 조작하는 육각 렌치(wrench)와 같은 공구를 통과시키는 홀과, 나사 부재(68)가 관통하는 홀을 윗부분에 구비한다. 나사 부재(68)는 프로브 베이스(60)에 형성된 나사 홀에 나사 결합되어 있다.

가압 기구(66)는 암(64)의 선단부 아래쪽에 배치된 베이스 부재(92)와, 암(64)의 전단부를 상하 방향으로 관통하여 베이스 부재(92)에 나사 결합하는 한 개 이상의 조정 나사(94)와, 암(64)과 베이스 부재(92) 사이에 배치되어 베이스 부재(92)를 암(64)에 대해 아래쪽으로 힘을 가하는하는 한 개 이상의 제1 탄성체(96)와, 베이스 부재(92)에 배치되어 프로브 시트(18)의 전단부 상부면에 접촉하는 제2 탄성체(98)와, 조정 나사(94)를 사이에 두고 좌우 방향으로 간격을 두어 상하 방향으로 연장되는 복수개의 가이드 핀(100)을 구비한다.

베이스 부재(92)는 좌우 방향으로 연장되고 있고, 또한 조정 나사(94) 및 가이드 핀(100)에 의해 암(64)에 상하 방향으로 이동 가능하게 부착되어 있다. 가이드 핀(100)은 암(64) 및 베이스 부재(92) 중 어느 한쪽에 지지되어 있으며 동시에 암(64) 및 베이스(92) 중 다른 한쪽에 상하 방향으로 상대적으로 이동 가능하게 수납되고, 또한 제1 탄성체(96)를 관통하여 연장되고 있다.

도시 예에서 제1 탄성체(96)는 압축 코일 스프링이지만, 고무와 같은 다른 부재여도 좋다. 제2 탄성체(98)는 실리콘 고무와 같은 탄성 부재에 의해 반원형으로 형성되어 있고, 또한 베이스 부재(92)의 하부면에 좌우 방향으로 연장되는 상태로 배치되어 있다.

도 9 내지 도 13에 도시한 것처럼, 복수개의 프로브 블록(16), 복수개의 배선 부재(62), 복수개의 암(64), 및 복수개의 가압 기구(66)는 공통의 프로브 베이스(60)에 좌우 방향으로 조립되어 있다. 프로브 베이스(60)의 전단면(前段面)은 복수개의 스토퍼(58)가 모두 접하는 스토퍼 면(60a)으로 작용하도록 평탄면으로 되어 있다.

검사시, 프로브 장치(10)와 액정 패널(12)은 서로 접근하는 방향으로 상대적으로 이동된다. 이것에 의해, 먼저 각 돌기 전극(30)이 액정 패널(12)의 전극(14)에 접촉되고, 다음으로 오버 드라이브가 프로브 시트(18)의 선단부, 즉 프로브 영역에서 작용한다. 이 상태에서 각 배선에 통전되어, 액정 패널(12)의 검사가 행해진다. 이 결과, 프로브 시트(18)의 전단부는 탄성체(96)의 탄성력에 대항하여 탄성 변형한다. 프로브 장치(10)와 액정 패널(12)과의 상대적(相對的) 가압이 해제되므로 원래 상태로 되돌아간다.

프로브 시트(18)의 돌기 전극(30)이 액정 패널(12)의 전극(14)에 가압될 때,암(64) 및 가압 기구(66)는 프로브 시트(18)의 전단부가 그 뒤쪽 부위에 비해 크게 구부러지는 것을 방지한다. 또한, 프로브 시트(18)의 돌기 전극(30)이 액정 패널(12)의 전극(14)에 가압될 때, 탄성체(98)가 탄성 변형하기 때문에, 돌기 전극(30)과 전극(14)간의 접촉압(침압)이 커진다.

프로브 시트(18)의 프로브 영역이 탄성 변형할 때, 각 프로브 영역은 스릿(32)에 의해 독립적으로 변형한다. 이 때, 각 프로브 요소는 탄성체(98)의 대응 개소를 압축 변형시키면서, 탄성 변형하기 때문에, 프로브 요소의 좌우 방향으로의 변위를, 서로 이웃하는 프로브 요소의 선단이 이격되지 않는 것과 더불어, 탄성체(98)에 의해 방지된다.

프로브 시트(18)의 전기 절연성막(28)이 폴리이미드와 같은 투명 재료제 또는 그 외의 막과 같은 반투명 재료제이면, 도 5에 도시한 것처럼, 액정 패널(12)의 전극(14)과 프로브 시트(18)의 돌기 전극(30)을 접촉시킬 때, 프로브 시트(18)의 배선(26)과 액정 패널(12)의 전극(14)과의 위치 관계를 장착부(48)보다 앞쪽으로 돌출하는 프로브 시트(18)의 투명 또는 반투명의 전단부를 통해서 확인하는 것이 가능하다.

프로브 블록(16)을 프로브 베이스(60)에 조립할 때, 도 9 및 도 10에 도시한 것처럼, 나사 부재(68)가 프로브 베이스(60)로부터 분리되어 암(64)이 위쪽으로 솟아오르며 동시에, 제2 나사 부재(76)가 풀려 제1 나사 부재(74)는 아래쪽으로 이동된다.

이 상태에서 스토퍼(58)가 프로브 베이스(60)의 전단면 즉 스토퍼면(60a)에접할 때까지, 프로브 블록(16)의 볼록부(54)가 앞쪽에서부터 양 가이드(70) 사이의 볼록부(71)로 삽입된다. 이것에 의해, 프로브 블록(16)은 도 11에 도시한 것처럼 프로브 베이스(60)에 배치된다.

전후 방향에 있어서 프로브 블록(16)의 위치 결정은 스토퍼(58)가 프로브 베이스(60)의 스토퍼면(60a)에 접하는 것에 의해 행해진다. 좌우 방향에 있어서 프로브 블록(16)의 위치 결정은 도 13에 도시한 것처럼, 볼록부(54)가 플랜저(72)에 의해 그것과 반대측 가이드(70)에 압력이 가해져 접하므로 행해진다. 이 때문에, 프로브 블록(16)의 위치 결정을 한번에 행하는 것이 가능하다.

프로브 블록(16)을 프로브 베이스(60)에 장착할 때, 제1 나사 부재(74)가 탄성 부재(82)에 의해 압축되고 있기 때문에, 홈(56)의 상부면을 형성하고 있는 부위(54a)는 프로브 베이스(60)와 제1 나사 부재(74)의 헤드부(74a) 사이에 확실히 수납된다.

프로브 블록(16)이 프로브 베이스(60)에 상기와 같이 장착된 상태에서, 제2 나사 부재(76)가 제2 나사 부재(74)에 단단히 나사 결합되어, 홈(56)의 상부면을 형성하고 있는 부위(54a)가 프로브 베이스(60)와 제1 나사 부재(74)의 헤드부(74a) 사이에 단단히 끼어진다. 이것에 의해, 프로브 블록(16a)은 도 3 및 도 4에 도시한 것처럼 프로브 베이스(60)에 이동 불가능하며 해제 가능하게 단단히 조립된다.

다음으로, 암(64)이 도 12에 도시한 것처럼 소정의 위치로 변위되고, 나사 부재(68)가 프로브 베이스(60)의 나사 홀에 나사 결합된다. 이것에 의해, 암(64) 및 가압 기구(66)가 소정의 위치에 유지된다. 이 상태에서, 가압 기구(66)의 제2탄성체(98)는 프로브 시트(18)의 선단부에 접하고 있다.

그 후, 가압 기구(66)에 의해 프로브 시트(18)의 가압력이 조정 나사(94)에 의해 조정된다.

프로브 블록(16)을 프로브 베이스(60)에서 분리할 때는 나사 부재(68)를 프로브 베이스(60)에서 분리하여 암(64)을 올리고, 제2 나사 부재(76)를 풀어 프로브 홀더(24)의 부위(54a)를 제1 나사 부재(74)의 헤드부(74a)와 프로브 베이스(60)에 의해 끼어져 있는 것에서 해제하고, 그 후 프로브 블록(16)을 앞쪽으로 잡아 당기면 된다.

프로브 블록을 교환할 때는 프로브 베이스(60)에 조립되어 있는 프로브 블록을 상기와 같은 분리하고, 다음으로 새로운 프로브 블록을 프로브 베이스(60)에 상기와 같이 조립하면 된다.

상기와 같이 프로브 장치(10)에 의하면, 제1 및 제2 나사 부재(74, 76)의 나사 결합하거나 해제하며 동시에, 프로브 블록(16)을 프로브 베이스(60)에 대해 전후 방향으로 이동시키므로 프로브 블록(16)을 프로브 베이스(60)에 대응하게 착탈하는 것이 가능하기 때문에 프로브 베이스(60)에 프로브 블록(16)의 착탈 작업이 용이해진다.

또, 프로브 블록(16)의 볼록부(54)를 프로브 베이스(60)의 가이드(70) 사이의 요부(71)에 삽입하는 것만으로, 좌우 방향 및 전후 방향에서의 프로브 블록(16)의 위치 결정이 행해지기 때문에, 프로브 블록(16)의 교환 작업이 보다 용이해진다.

또, 암을 올린 상태에서, 프로브 베이스(60)에 대한 프로브 블록(16)의 착탈 작업을 행하는 것이 가능하기 때문에, 암(64) 및 가압 기구(66)는 프로브 홀더(16)의 착탈을 방해하지 않는다.

도 14는 상기한 구조를 갖는 복수개의 프로브 장치(10)를 사용하여, 액정 패널(12)을 검사하는 프로브 카드(110)의 일 실시예를 도시한다. 베이스판(112)은 직사각형의 개구부(114)를 중앙에 구비하고 있고, 네 개의 프로브 장치(10)를 부착한 프로브 베이스(60)를 직사각형의 긴 변에 대응하는 개소에 배치하고, 세 개의 프로브 장치(10)를 부착한 프로브 베이스(60)를 직사각형의 짧은 변에 대응하는 개소에 배치하고 있다. 양 프로브 베이스(60)는 각 프로브 장치(10)의 적어도 프로브 시트(18)가 개구부(114)에서 돌출하는 상태로 베이스판(112)에 배치되어 있다.

상기 실시예에 있어서는 프로브 시트(18)의 전단부를 장착부(48)에서부터 앞쪽으로 돌출시키지만, 프로브 시트(18)의 전단부를 장착부(48)에서부터 앞쪽으로 돌출시키지 않아도 좋다. 또, 도 15에 도시한 것처럼 피검사체의 동일 전극에 접촉되는 복수개의 돌기 전극(30)을 각 배선에 형성하여도 좋고, 도 17에 도시한 것처럼 서로 이웃하는 배선(26)의 돌기 전극(30)을 배선(26)의 장 방향으로 옮겨도 좋다.

상기 실시예에서는 반원형 탄성체(98)를 이용하고 있지만, 봉형, 판형, 직육면체형의 탄성체를 사용하여도 좋다. 또, 탄성체(98)를 가압구조(66)측에 배치하는 대신에, 판형 또는 직육면체형의 탄성체를 프로브 시트(18)측에 배치하여도 좋다.

도 16 및 도 17에 도시하는 실시예에 있어서는, 판형의 탄성체(120)를 프로브 시트(18)의 전단부에 배치하고, 프로브 시트(18)의 접촉부, 특히 돌기 전극(30)을 피검사체(도시예에서는 액정 패널)(122)의 전극에 가압 기구(66)에 의해 탄성체(120)를 통해 가압하도록 한다. 이와 같이 하면, 가압기구(66)에 의해 가압 위치와 돌기 전극(30)의 위치 일치가 용이하게 되고, 서로 이웃하는 배선(26)의 돌기 전극(30)이 배선(26)의 장 방향으로 옮겨져 있는 경우와 복수개의 돌기전극이 각 배선에 설계되어 있는 경우에도 전체 돌기 전극에 거의 동일한 가압력을 작용하게 하는 것이 가능하다.

본 발명은 액정 패널의 피검사 장치에 사용하는 프로브 장치에 적용하지만, 시트형 부재로 탭(TAB)을 이용하는 것이 가능한 것에도 적용한다. 그러나, 본 발명은 집적회로와 같은 다른 평판형 피검사체의 검사에 사용하는 프로브 장치에도 적용 가능하다.

본 발명은 수평으로 배치된 피검사체용 프로브 장치만이 아니고, 비스듬하게 경사진 피검사체용 프로브 장치에도 적용하는 것이 가능하다. 본 발명에 있어서는 피검사체와 평행한 면내에서의 일측 방향 및 타측 방향을 각각 전후 방향 및 좌우 방향으로 지칭하고, 피검사체에 수직인 방향을 상하 방향이라 지칭하며, 후자의 경우, 상하 방향은 기울기 방향이다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 그 취지를 벗어나지 않는 한, 종종 변경하는 것이 가능하다.

본 발명은 프로브 시트를 프로브 홀더에 배치한 복수개의 프로브 블록을 프로브 베이스에 분리 가능하게 조립되므로, 프로브 블록의 착탈이 용이해진다.

Claims (14)

1. 좌우 방향에 간극(間隙)을 두고 전후 방향으로 연장되는 복수개의 배선을 전기 절연성막으로 형성한 프로브 시트(probe sheet);

   상기 프로브 시트가 장착된 하부면을 갖는 장착부를 앞부분에 구비하고, 전후 방향으로 연장되는 볼록(凸)부 및 상기 볼록부를 수납하도록 전후 방향으로 연장되는 요(凹)부 중 어느 한쪽을 상부면으로 구비하는 프로브 홀더;

   상기 프로브 홀더가 배치되고, 상기 볼록부 및 상기 요부 중 다른 한쪽을 하부측으로 구비하는 프로브 베이스(probe base); 및

   상기 프로브 홀더를 상기 프로브 베이스의 하부측에 해제 가능하게 조립하는 한 개 이상의 나사 부재를 구비한 조립 수단

   을 포함하는 프로브 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 프로브 홀더는 위쪽 및 뒤쪽으로 개방되고, 凸자형 단면 형상을 가지며 전후 방향으로 연장되는 홈(溝)을 추가로 구비하고,

   상기 나사 부재는 상기 프로브 베이스를 상하 방향으로 관통하고, 플랜지(flange) 형상의 헤드부를 하단부에 구비하며 상기 하단부를 상기 홈에 자신의 장(長) 방향으로 상대적으로 이동 가능하게 수납할 수 있는 제1 나사 부재, 및 상기 프로브 베이스의 상측에서 상기 제1 나사 부재에 나사 결합된 제2 나사 부재를 구비하는

   프로브 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 조립 수단이 상기 제1 나사 부재를 항상 아래쪽으로 힘을 가하는 탄성 부재를 구비하는 프로브 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 프로브 홀더 및 상기 프로브 베이스는 상기 볼록부가 상기 요부에 수납된 상태로 상기 프로브 홀더를 상기 프로브 베이스에 대해 뒤쪽으로 이동시킬 때 서로 접하는 스토퍼부를 추가로 구비하는 프로브 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 프로브 홀더를 상기 프로브 베이스에 대해 상기 좌우 방향 중 한쪽 방향으로 힘을 가하는 한 개 이상의 플랜저를 추가로 포함하는 프로브 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 프로브 시트는 자신의 전단부를 상기 장착부보다 앞쪽으로 돌출시키고,

   상기 프로브 장치는 앞부분 및 뒷부분을 구비하고, 상기 뒷부분이 상기 프로브 베이스의 상측으로 되는 상태로 그리고 좌우 방향으로 연장되는 축선 주변에 축운동 가능하게 상기 뒷부분에서 상기 프로브 베이스에 결합된 암, 상기 암의 앞부분에 배치되어 상기 프로브 시트의 전단부를 아래쪽으로 가압하는 가압 기구, 및 상기 가압 기구가 상기 프로브 시트를 가압하고 있는 상태로 해제 가능하게 상기 암을 유지하는 제3 나사 부재를 추가로 포함하는

   프로브 장치.
7. 상기 제6항에 있어서,

   상기 가압 기구가

   좌우 방향으로 연장되고, 상기 암의 선단부에서 상하 방향으로 이동 가능하게 배치된 베이스 부재,

   상기 프로브 시트의 전단부에 마주하는 상기 베이스 부재의 높이 위치를 조정하기 위해 상기 암의 전단부를 상하 방향으로 관통하여 상기 베이스 부재에 나사 결합하는 한 개 이상의 조정 나사,

   상기 암과 상기 베이스 부재 사이에 배치되어 상기 베이스 부재를 상기 암에 대해 하측 방향으로 힘을 가하는 한 개 이상의 제1 탄성체, 및

   상기 베이스 부재 또는 상기 프로브 시트의 전단부에 배치되어 상기 프로브 시트의 전단부 상부면 또는 상기 베이스 부재에 접촉하는 제2 탄성체

   를 구비하는 프로브 장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 가압 기구는 좌우 방향에 간극을 두고 상하 방향으로 연장하는 복수개의 가이드 핀을 추가로 포함하고,

   상기 가이드 핀은 상기 암 및 상기 베이스 부재 중 어느 한쪽에 지지되고 있으며 상기 암 및 상기 베이스 부재 중 다른 한쪽에 상하 방향으로 상대적으로 이동 가능하게 수납되고 또한 상기 제1 탄성체를 관통하여 연장되는

   프로브 장치.
9. 제1항에 있어서,

   상기 프로브 시트는 자신의 전단부를 상기 장착부보다 앞쪽으로 돌출시키고, 상기 전기 절연성막 중 적어도 상기 장착부보다 앞쪽 부위는 투명 또는 반투명한 프로브 장치.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 프로브 시트가 각 배선에 형성된 돌기 전극을 상기 장착부에 대응하는 개소(箇所) 또는 상기 장착부보다 앞쪽의 개소에 구비하는 프로브 장치.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

    서로 병렬로 연장되는 복수개의 제2 배선을 전기 절연성막의 일측면에 구비하고, 상기 프로브 홀더에 장착된 접속 시트를 포함하며,

    상기 프로브 시트는 자신의 뒷부분이 상기 접속 시트측으로 구부려져 그 각각의 배선을 상기 제2 배선에 각각 접속할 수 있게 하는

    프로브 장치.
12. 제11항에 있어서,

    상기 프로브 시트의 뒤부분은 위쪽으로 꺾여져 있고,

    상기 프로브 시트의 각 배선은 꺾여진 개소에서 상기 제2 배선에 접속되는

    프로브 장치.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서,

    상기 제2 배선 각각에 접속된 복수개의 제3 배선을 구비하는 배선 부재를 추가로 포함하는 프로브 장치.
14. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 장착부의 하부면이 직사각형 형상을 갖는 프로브 장치.