KR100538796B1 - 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치에 관한 것으로, 기판 모듈을 자동으로 정확하고 신속하게 테스트할 수 있도록 한 것이다.
이를 위한 본 발명은, 영상을 표시하는 기판과, 상기 기판의 전극 패드에 부착되는 테이프 캐리어 패키지(TCP)와, 상기 테이프 캐리어 패키지의 타단에 부착되는 구동용 회로기판과, 상기 구동용 회로기판을 외부의 단자부에 전기적으로 연결하는 컨넥터로 이루어진 기판 모듈을 검사하는 검사장치에 있어서, 상기 기판 모듈이 안착되는 워크테이블과; 상기 워크테이블에 기판 모듈이 안착되었을 때 검사를 위한 기판의 1차 위치를 정렬하는 1차 정렬유닛과; 상기 워크테이블의 일측에 수평 이동 가능하게 설치되며, 상기 기판 모듈의 컨넥터와 전기적으로 접속되는 콘택트보드를 구비하여, 기판 모듈과 외부 장치를 전기적으로 연결하는 콘택트유닛과; 상기 워크테이블의 일측에 수평 이동 가능하게 설치되며, 상기 기판 모듈의 컨넥터의 단자와 상기 콘택트유닛 간의 정렬 상태를 비전으로 검사하는 촬상장치를 구비한 정렬상태 검출유닛과; 상기 워크테이블의 하측에 설치되어 워크테이블 상에 안착된 기판 모듈에 빛을 조사하는 백라이트 및; 상기 워크테이블의 상측에 수평 이동 가능하게 설치되어 기판 모듈의 기판에 구현되는 영상을 촬영하여 이상 유무를 검사하는 검사유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치를 제공한다.

Description

액정표시장치의 기판 모듈 검사장치{Apparatus for Testing LCD}
본 발명은 액정표시장치를 검사하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정표시장치의 기판 모듈을 자동으로 검사하는 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치에 관한 것이다.
일반적으로, 평판형 표시장치의 하나인 액정표시장치(LCD)는 음극선관(CRT)에 비해 시인성이 우수하고 평균소비전력도 같은 화면크기의 CRT에 비해 작을 뿐만 아니라 발열량도 작기 때문에 플라즈마표시장치(PDP: Plasma Display Panel)나 전계방출표시장치(FED:Field Emission Display)와 함께 최근에 휴대폰이나 컴퓨터의 모니터, 텔레비젼의 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.
통상적으로 액정표시장치는 기판에 액정을 주입하는 액정주입공정과, 절단공정(scribing) 및, 엣지그라인딩(Edge Grinding) 공정을 거쳐 완제품 셀(cell)을 제조하고, 이 완전품 셀에 TCP(Tape carrier package)를 부착시킨 다음, 부착된 TCP에 인쇄회로기판(PCB)을 연결하여 기판 모듈을 완성한 후, 이 기판 모듈에 백라이트유닛(Back-Light Unit) 및 하우징을 조립하여 액정표시장치 모듈을 완성하는 공정을 거쳐 제조된다.
상기와 같이 액정표시장치를 제조하는 공정에서는 소정의 공정 완료후 검사를 수행한다. 예를 들어, 완제품 셀을 완성 후 이 셀을 LCD 검사장비에 투입하고 육안 및/또는 카메라로 셀 이상 유무를 검사한다.
그러나, 종래에는 기판 모듈을 완성한 후 이를 자동으로 검사할 수 있는 검사장치가 개발되어 있지 않았기 때문에 작업자가 직접 기판 모듈의 컨넥터를 검사용 지그의 단자에 접속시켜 테스트하는 수동 검사를 수행해야 하므로 검사시간이 많이 소요되고, 검사 작업도 매우 어려운 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 액정표시장치의 기판 모듈을 자동으로 테스트할 수 있는 기판 모듈 검사장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 검사하고자 하는 기판 모듈의 크기에 대응하여 능동적으로 대처할 수 있는 기판 모듈 검사장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 영상을 표시하는 기판과, 상기 기판의 전극 패드에 부착되는 테이프 캐리어 패키지(TCP)와, 상기 테이프 캐리어 패키지의 타단에 부착되는 구동용 회로기판과, 상기 구동용 회로기판을 외부의 단자부에 전기적으로 연결하는 컨넥터로 이루어진 기판 모듈을 검사하는 검사장치에 있어서, 상기 기판 모듈이 안착되는 워크테이블과; 상기 워크테이블에 기판 모듈이 안착되었을 때 검사를 위한 기판의 1차 위치를 정렬하는 1차 정렬유닛과; 상기 워크테이블의 일측에 수평 이동 가능하게 설치되며, 상기 기판 모듈의 컨넥팅부와 전기적으로 접속되는 콘택트보드를 구비하여, 기판 모듈과 외부 장치를 전기적으로 연결하는 콘택트유닛과; 상기 워크테이블의 일측에 수평 이동 가능하게 설치되며, 상기 기판 모듈의 컨넥팅부의 단자와 상기 콘택트유닛 간의 정렬 상태를 비전으로 검사하는 촬상장치를 구비한 정렬상태 검출유닛과; 상기 워크테이블의 하측에 설치되어 워크테이블 상에 안착된 기판 모듈에 빛을 조사하는 백라이트 및; 상기 워크테이블의 상측에 수평 이동 가능하게 설치되어 기판 모듈의 기판에 구현되는 영상을 촬영하여 이상 유무를 검사하는 검사유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치를 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 모듈 검사장치의 전체 구성을 나타낸 분해 사시도이다. 참고로, 이 실시예의 설명에서는 검사 대상인 기판 모듈(100)로서 텔레비젼용 기판 모듈을 적용한 것을 일례로서 제시한다. 상기 텔레비젼용의 기판 모듈(100)은 영상을 표시하는 기판(101)(도 2참조)과, 상기 기판의 전극 패드에 부착되는 테이프 캐리어 패키지(TCP)(102)(도 2참조)와, 상기 테이프 캐리어 패키지(102)의 타단에 부착되는 구동용 인쇄회로기판(104)(도 2참조)과, 상기 구동용 인쇄회로기판을 외부의 단자부에 전기적으로 연결하는 컨넥팅부의 역할을 하는 2개의 연성회로기판(FPCB: Flexible PCB)(105)(도 2참조)으로 이루어진다. 상기 연성회로기판(105)의 끝단부에는 전기적 접속을 위한 복수개의 단자 패드(106)들이 소정의 피치로 일렬로 배열되어 있다.
물론, 본 발명의 기판 모듈 검사장치는 모니터용 기판 모듈 또한 유사한 방식으로 적용하여 검사를 수행할 수 있다. 이에 대해서는 이후에 다른 실시예로 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 기판 모듈 검사장치는 기판 모듈(100)이 안착되는 워크테이블(10)(work table)과, 상기 워크테이블(10)에 안착된 기판 모듈(100)을 외부 장치와 전기적으로 접속시키는 콘택트유닛(40)과, 상기 기판 모듈(100)과 콘택트유닛(40)의 전기적 접속부의 정렬 상태를 촬영하여 정렬이 이루어지도록 하는 정렬상태 검출유닛(50)과, 워크테이블(10) 상의 기판 모듈(100)에서 구현되는 영상을 촬영하여 비전 검사하는 검사유닛(60)으로 크게 구성된다.
상기 워크테이블(10)의 하부에는 기판 모듈(100)의 검사시 광(光)을 제공하는 백라이트(20)가 설치된다. 도면으로 나타내지는 않았으나, 상기 백라이트(20)는 휘도특성을 조절할 수 있는 디밍제어기(dimming system) 및 전류특성을 파악할 수 있는 전류메타를 구비함이 바람직하다.
그리고, 도 2에 도시된 것과 같이, 상기 워크테이블(10)의 상부면에는 워크테이블(10)에 기판 모듈(100)이 안착되었을 때 기판 모듈(100)의 위치를 1차적으로 정렬하기 위한 복수개의 스톱퍼(12)와, 상기 각 스톱퍼(12)의 반대편 위치에서 기판 모듈(100)을 스톱퍼(12) 쪽으로 밀어주는 2개의 1차 정렬용 공압실린더(15, 16)가 설치된다.
도 3에 도시된 것과 같이, 상기 콘택트유닛(40)과 정렬상태 검출유닛(50)은 워크테이블(10)의 일측에 Y축방향으로 이동이 가능하게 설치된 베이스(30) 상에 설치된다. 상기 베이스(30)는 Y축 방향으로 설치된 볼스크류(33)와, 이 볼스크류(33)를 따라 이동하는 볼하우징부(34)와, 상기 볼스크류(34)를 회동시키는 제 1 Y축서보모터(32)로 이루어진 선형 운동 시스템의 작용에 의해 도면에 도시하지 않은 Y축 방향 가이드레일을 따라 이동한다.
그리고, 도 3과 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 콘택트유닛(40)은, 상기 베이스(30) 상면에 Y축 방향으로 이동가능하게 설치된 제 1가동베이스부(41)와, 상기 제 1가동베이스부(41) 상에 X축방향으로 이동가능하게 설치된 제 1,2콘택트블록(43a, 43b)과, 상기 제 1,2콘택트블록(43a, 43b)의 상면에 설치되며 외부 장치와 전기적으로 연결되는 제 1,2콘택트보드(44a, 44b)와, 상기 제 1,2콘택트블록에 상하로 이동가능하게 설치되어 기판 모듈(100)의 연성회로기판(105)과 상기 콘택트보드(44a, 44b)를 소정의 힘으로 가압하여 접속시키는 제 1,2가압부재(45a, 45b)로 이루어진다. 상기 제 1,2가압부재(45a, 45b)는 제 1,2가압용 공압실린더(46a, 46b)로 이루어진 승강유닛에 의해 상하로 이동한다.
상기 제 1,2콘택트블록(43a, 43b)은 제 2구동유닛에 의해 X축 방향을 따라 이동한다. 상기 제 2구동유닛은, 상기 제 1가동베이스부(41) 상에 X축 방향을 따라 설치된 X축 가이드레일(42)과, 상기 X축 가이드레일(42)과 나란하게 설치된 제 1,2볼스크류(47c, 47d)와, 상기 제 1,2볼스크류(47c, 47d)를 따라 이동하며 일측이 상기 제 1,2콘택트블록(43a, 43b)에 결합된 제 1,2볼하우징부(47e, 47f)와, 상기 제 1,2볼스크류(47c, 47d)를 회동시키는 제 1,2 X축서보모터(47a, 47b)로 이루어진 선형 운동 시스템으로 구성된다. 상기 제 1,2콘택트블록(43a, 43b)은 상기 제 2구동유닛에 의해 X축 가이드레일(42)을 따라 임의의 X축 위치로 개별적으로 수평 이동하게 된다.
또한, 상기 제 1가동베이스부(41)는 제 1구동유닛에 의해 Y축 방향의 임의의 위치로 이동하게 된다. 상기 제 1구동유닛은, 상기 베이스(30)의 상면에는 상기 제 1가동베이스부(41)의 이동을 안내하는 Y축 가이드레일(49)과, 상기 Y축 가이드레일(49)과 나란하게 설치된 볼스크류(48b)와, 상기 볼스크류(48b)를 따라 이동하며 일측이 상기 제 1가동베이스부(41)에 결합된 볼하우징부(미도시)와, 상기 볼스크류(48b)를 회동시키는 제 2 Y축서보모터(48a)로 이루어진 선형 운동 시스템으로 이루어진다.
그리고, 도 3과 도 5를 참조하면, 상기 정렬상태 검출유닛(50)은, 상기 베이스(30) 상면에 Y축방향으로 이동가능하게 설치된 제 2가동베이스부(51)와, 상기 제 2가동베이스부(51) 상에 X축방향으로 이동가능하게 설치된 제 1,2카메라블록(53a, 53b)과, 상기 제 1,2카메라블록(53a, 53b)에 설치되어 기판 모듈(100)의 연성회로기판(105)의 단자 패드(106)와 상기 콘택트보드(44a, 44b)의 리드(44c) 간의 정렬 상태를 촬영하는 제 1,2카메라(54a, 54b)를 포함한다. 상기 제 1,2카메라(54a, 54b)는 예컨대 CCD 카메라 등을 사용하여 구성할 수 있다.
상기 제 2가동베이스부(51)는 상기 베이스(30)에 Y축방향으로 연장되게 설치된 Y축 가이드레일(49), 상기 Y축 가이드레일(49)과 나란하게 설치된 볼스크류(58b)와, 상기 볼스크류(58b)를 따라 이동하며 일측이 상기 제 2가동베이스부(51)에 결합된 볼하우징부(58c)와, 상기 볼스크류(58b)를 회동시키는 제 3 Y축서보모터(58a)로 이루어진 제 3구동유닛에 의해 상기 Y축 가이드레일(49)을 따라 이동하게 된다.
그리고, 상기 제 2가동베이스부(51)의 상면에는 상기 제 1,2카메라블록(53a, 53b)을 X축 방향으로 이동시키기 위한 제 4구동유닛이 구성된다. 이 실시예에서 상기 제 4구동유닛은, 상기 제 1,2카메라블록(53a, 53b)의 이동을 안내하도록 제 2가동베이스부(51)의 상면에 X축방향으로 연장되게 설치된 X축 가이드레일(52)과, 상기 제 2가동베이스부(51)의 양측부에 설치되는 제 3 X축서보모터(55a)와 제 4 X축서보모터(55b)와, 상기 제 3,4 X축서보모터(55a, 55b)에 연결된 제 3,4볼스크류(55c, 55d) 및, 이 제 3,4볼스크류(55c, 55d)를 따라 이동하면서 상기 제 1,2카메라블록(53a, 53b)을 이동시키는 제 3,4볼하우징부(55e, 55f)로 구성된다.
상기 연성회로기판(105)은 상측에서 조명을 비춰줄 경우 난반사가 발생하여 상기 제 1,2카메라(54a, 54b)가 연성회로기판(105)의 단자 패드(106)들과 제 1,2콘택트보드(44a, 44b)의 리드(44c)를 정렬 상태를 첵크할 때 정확한 정렬이 이루어지지 않을 가능성이 존재한다. 이에 도면에 도시하지는 않았으나, 본 발명은 상기 콘택트유닛(40)의 하측에 상측으로 빛을 비춰주는 하부조명을 설치함으로써 반투명한 재질의 연성회로기판(105)의 단자 패드(106)들과 제 1,2콘택트보드(44a, 44b)의 리드(44c)를 정렬시 제 1,2카메라(54a, 54b)에 광원을 제공한다.
도 6을 참조하면, 상기 검사유닛(60)은 상기 워크테이블(10)의 상측에 설치되며 중앙에 개구부(61a)가 형성된 상부 베이스(61)와, 상기 상부 베이스(61)의 개구부(61a)의 양측에 X축방향으로 연장된 2개의 X축 가이드레일(62)과, 상기 X축 가이드레일(62)을 따라 이동 가능하게 설치된 2개의 제 1가동판(63)을 포함한다.
상기 각 제 1가동판(63)에는 상기 상부 베이스(61)의 개구부(61a)와 연통되는 개구부(63a)가 형성되고, 이 개구부(63a)의 양측에 2개의 Y축 가이드레일(65)이 나란하게 설치된다. 또한, 상기 제 1가동판(63)에는 상기 Y축 가이드레일(65)을 따라 이동하는 2개의 제 2가동판(64)이 설치된다. 상기 제 2가동판(64)의 하부에는 기판 모듈(100)에 구현되는 영상을 비전 검사하는 검사용 비전카메라(66)가 설치된다. 상기 비전카메라(66)는 예컨대 CCD 카메라 등을 사용하여 구성된다.
상기 각 제 1가동판(63)은 상부 베이스(61)의 양측에 대향 설치되는 제 5구동유닛인 2개의 X축 서보모터(67)와 X축 볼스크류(미도시)에 의해 X축 가이드레일(62)을 따라 이동한다. 또한, 각각의 제 2가동판(64)은 제 6구동유닛, 즉 상기 제 1가동판(63)에 대향 설치되는 2개의 Y축 서보모터(68)와 Y축 볼스크류(미도시)에 의해 Y축 가이드레일(65)을 따라 개별적으로 이동한다.
도 7은 상기 콘택트유닛(40)의 콘택트보드(44a, 44b) 및 이를 구비한 콘택터(70)의 형태를 나타낸 것이다. 이 도면에서 참조부호 72는 콘택트보드(44a, 44b)의 리드(44c)와 전기적으로 연결되는 연성회로기판이며, 참조부호 74는 상기 연성회로기판(72)을 외부의 신호 입력 장치, 즉 패턴제너레이터에 연결하는 컨넥터이다.
물론, 상기 콘택트보드(44a, 44b)는 리드(44c)를 패턴제너레이터에 전기적으로 연결하기 위한 연결부재로서 상술한 연성회로기판(72)이외에 내부에 신호선이 내장된 케이블 등을 사용할 수도 있다.
상기와 같이 구성된 기판 모듈 검사장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 2에 도시된 것과 같이, 검사장치의 외부에서 반송로봇(미도시)이 검사 대상 기판 모듈(100)을 워크테이블(10) 상에 안착시키면, 1차 정렬용 공압실린더(15, 16)가 작동하여 기판 모듈(100)을 스톱퍼(12) 쪽으로 밀어서 기판 모듈(100)의 위치를 가정렬시킨다.
이어서, 제 1 Y축서보모터(32)(도 3참조)의 작동에 의해 베이스(30)가 워크테이블(10) 쪽으로 이동하여 기판 모듈(100)의 연성회로기판(105)들이 콘택트유닛(40)의 제 1,2콘택트보드(44a, 44b)와 연접하게 된다.
그 다음, 정렬상태 검출유닛(50)의 제 1,2카메라(54a, 54b)가 연성회로기판(105)의 '+'자형 얼라인마크(미도시) 및/또는 제 1,2콘택트보드(44a, 44b)의 '+'자형 얼라인마크를 촬영하여, 상기 연성회로기판(105)의 단자 패드(106)와 제 1,2콘택트보드(44a, 44b)의 리드(44c) 간의 위치 편차를 계산한다. 그리고, 계산된 위치 편차값에 따라 콘택트유닛(40)의 제 1,2 X축 서보모터(47a, 47b)의 제어장치(미도시)에 신호를 보내어 제 1,2 X축 서보모터(47a, 47b)를 작동시켜 제 1,2콘택트블록(43a, 43b)의 X축상 위치를 보정하고, 연성회로기판(105)의 단자 패드(106)와 제 1,2콘택트보드(44a, 44b)의 리드(44c)의 위치를 정확히 정렬시킨다.
도 7은 이러한 연성회로기판(105)의 단자 패드(106)와 제 1,2콘택트보드(44a, 44b)의 리드(44c)가 정렬되는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
통상적으로 연성회로기판(105)의 단자 패드(106)와 제 1,2콘택트보드(44a, 44b)의 리드(44c)들은 폭보다 길이가 길게 되어 있으므로, 대부분의 경우에 있어서 X축 위치를 보정하는 과정은 필수적으로 수행되어야 하지만, Y축 위치를 보정할 경우는 거의 없다.
그러나, 외부의 충격이나 기타 요인에 의해 각각의 단자패드와 리드 간의 Y축 위치 보정이 필요할 경우, 또는 모니터용 기판 모듈과 같이 단자 패드가 구동용 인쇄회로기판 상에서 볼 형태로 되어 있을 경우에는 콘택트유닛(40)의 제 2 Y축서보모터(48a)를 동작시켜 제 1가동베이스부(41)를 Y축방향으로 이동시켜 제 1,2콘택트보드(44a, 44b)의 Y축 방향 위치를 보정한다.
상술한 바와 같이, 연성회로기판(105)의 단자 패드(106)와 제 1,2콘택트보드(44a, 44b)의 리드(44c) 간의 위치 정렬이 정확히 이루어지면, 콘택트유닛(40)의 제 1,2가압용 공압실린더(46a, 46b)의 작동에 의해 제 1,2가압부재(45a, 45b)가 하측으로 이동하여 연성회로기판(105)을 가압하고, 이에 따라 연성회로기판(105)의 단자 패드(106)와 제 1,2콘택트보드(44a, 44b)의 리드(44c)가 소정의 힘으로 접속된다.
그리고, 외부 장치로부터 영상신호가 인가되어 기판 모듈(100)의 기판(101) 상에 소정의 영상이 구현되고, 백라이트(20)가 동작하여 기판(101) 쪽으로 빛이 비춰지게 된다. 이 때, 상측의 검사유닛(60)의 비전카메라(66)들이 기판(101)의 점등 상태를 촬영하여 이상 유무를 검사한다.
한편, 도 8에 도시된 것과 같이 모니터용 기판 모듈(200)은 외부로부터 영상신호를 받는 컨넥팅부로서 연성회로기판(FPCB)을 이용하지 않고, 구동용 인쇄회로기판(201)에 블록형태의 패드(202)를 일정 간격으로 형성하여 외부 장치와 연결하는 구조로 되어 있다.
따라서, 모니터용 기판 모듈(200)을 검사할 경우에는 콘택트블록(43a, 43b)(도 4참조)을 2개 모두 사용할 필요가 없이 하나만 사용하여 검사를 수행하면 된다.
그리고, 이 경우 도 9에 도시된 것과 같이, 콘택트블록(43a)에 별도의 콘택트보드를 사용하지 않고, 외부 장치와 전기적으로 연결된 예컨대 복수개의 포고핀으로 이루어진 콘택트핀(71)을 상기 가압부재(45a)에 설치하여, 가압부재(45a)가 공압실린더(46a)의 작동에 의해 하강할 때 콘택트핀(71)들의 끝단이 기판 모듈(200)의 패드(202)들과 1대1로 접속되도록 한다.
물론, 이 경우 콘택트핀(71)과 기판 모듈(200)은 점접촉을 하게 되므로, 전술한 실시예의 정렬상태 검출유닛(50)으로 콘택트유닛(40)의 위치를 보정할 때 X축 및 Y축 위치 보정을 함께 수행하는 것이 바람직하다.
그리고, 도 10은 모니터용 기판 모듈의 다른 형태를 나타낸 것이고, 도 11은 도 10의 모니터용 기판 모듈을 테스트하기 위한 콘택터의 또 다른 실시예로서 제 2콘택터의 구조를 나타낸 것이다.
먼저, 도 10에 도시된 것과 같이, 상기 모니터용 기판 모듈(200)은 구동용 인쇄회로기판(201) 상에 패드(203) 또는 랜드(미도시)를 일정 간격으로 배열하고, 이 패드 또는 랜드의 전단부에 외부의 컨넥터(미도시)와의 전기적 연결을 위한 컨넥팅부(204)를 부착하며, 상기 컨넥팅부(204)와 각 패드(203) 또는 랜드를 개별적으로 연결하는 리드(205)를 형성한 구조로 되어 있다.
도 11에 도시된 것과 같이, 제 2콘택터(80)는 외부의 신호 입력 장치와 연결되는 신호선(미도시)이 내장된 케이블(81)과, 일단이 이 케이블(81)의 신호선에 연결되며 타단이 모니터용 기판 모듈(200)에 부착된 인쇄회로기판(201)의 하면의 리드(205)와 일대일로 접속되는 복수개의 리드핀(82)으로 이루어진다.
상기 인쇄회로기판(201)의 리드(205)와 접속되는 제 2콘택터(80)의 리드핀(82)의 끝단부는 일측으로 절곡되게 형성됨이 바람직하다. 이는 상기 리드핀(82)이 상기 리드(205)에 콘택트될 때 일정 정도의 탄성력을 가지면서 리드(205)와 확실하게 콘택트될 수 있도록 하기 위함이다.
상기 리드핀(82)과 케이블(81)의 신호선은 콘택트블록(43a, 43b)에 결합되는 서포트블록(85) 내측에 납땜된 상태로 지지된다. 여기서, 상기 서포트블록(85)에는 도 12에 도시된 것과 같이, 상기 리드핀(82)들이 개별적으로 수용되는 홈(85a)들이 형성됨이 바람직하다.
다시 도 11에 도시된 것과 같이, 상기 케이블(81)의 다른 일단부에는 외부의 신호 입력장치와의 연결을 위한 컨넥터(83)가 설치된다.
또한, 이 실시예에서 상기 리드핀(82)을 외부의 신호 입력 장치와 연결하기 위한 연결부재로서 케이블(81)이 구성되어 있으나, 이와 다르게 단단한 재질의 인쇄회로기판(PCB) 또는 연성 재질의 연성회로기판(FPCB) 등이 사용될 수도 있다.
또한, 상기 리드핀(82)은 상기 리드(205)와 접속될 때 리드핀 끝단이 리드로부터 이탈되는 것을 방지하기 위하여 그 끝단부가 사각형 형태 또는 직선형으로 경사진 형태 등으로 이루어짐이 바람직하다.
그리고, 상기 리드핀(82)은 박막 에칭을 한 베릴륨-구리(Be-Cu) 또는 니켈(Ni) 합금을 사용하여 만들어짐이 바람직하다.
도 13에 도시된 것과 같이, 외부로부터 신호를 받는 리드(205) 및 컨넥팅부(204)가 인쇄회로기판(201)의 하면에 형성된 모니터용 기판 모듈(200)을 검사하는 경우, 상기 제 2콘택터(80)의 리드핀(82)은 인쇄회로기판(201)의 하측에서 접속된다.
즉, 상기 제 2콘택터(80)의 리드핀(82)은 인쇄회로기판(201)의 리드(205)의 하측에서 정렬되고, 이 상태에서 가압부재(45a)가 상기 인쇄회로기판(201)을 하측으로 가압함으로써 인쇄회로기판(201)의 리드(205)와 리드핀(82)간의 접속이 이루어지게 된다.
물론, 이와 다르게, 도 14에 도시된 것처럼, 외부로부터 신호를 받는 컨넥팅부(204) 및 리드(205)가 인쇄회로기판(201)의 상면에 설치되는 경우에는 제 2콘택터(80)의 리드핀(82)이 인쇄회로기판(201)의 상측에서 접속되어야 하는 바, 상기 제 2콘택터(80)의 서포트블록(85)을 공압실린더(46a)에 바로 연결하여, 공압실린더(46a)의 작동에 의해 제 2콘택터(80)를 상하로 구동하면서 리드핀(82)이 인쇄회로기판(201)의 리드(205)와 접속되도록 할 수 있다.
또한, 전술한 실시예와 다르게, 모니터용 기판 모듈(200)을 검사할 때 도 11에 도시된 것과 같은 제 2콘택터(80)를 사용하지 않고 도 7에 도시된 것과 같은 콘택터(70)를 사용하여 검사할 수도 있을 것이다. 반대로, TV용 기판 모듈(100)을 검사하는 경우, 도 7에 도시된 콘택터(70)를 사용하지 않고 도 11에 설치된 콘택터를 이용하여 검사를 수행할 수도 있을 것이다.
한편, 검사 대상 기판 모듈(100, 200)의 크기 또는 종류가 달라질 경우, 기판 모듈의 연성회로기판 등의 컨넥팅부의 위치 또한 바뀌게 된다. 따라서, 이 경우 워크테이블(10)을 해당 기판 모듈(100, 200)의 크기에 맞는 것으로 교체하고, 상기 제 1~4 X축서보모터(47a, 47b, 55a, 55b)를 작동시켜 상기 콘택트유닛(40)의 콘택트보드(44a, 44b)의 위치와 정렬상태 검출유닛(50)의 제 1,2카메라(54a, 54b)의 위치를 가변시킨다.
또한, 검사유닛(60)의 X축 서보모터(67)와 Y축 서보모터(68)를 작동시켜 각각의 검사용 비전카메라(66)의 위치를 가변시킨다.
이와 같이 본 발명의 기판 모듈 검사장치는 정렬상태 검출유닛(50)의 제 1,2카메라(54a, 54b)에 의해 기판 모듈(100)의 외부 장치 접속용 패드(106, 202)와 콘택트유닛(40)의 콘택트보드(44a, 44b)의 리드(44c) 또는 콘택트핀(71)의 위치를 자동으로 정렬하여 접속시키고, 검사용 비전카메라(66)에 의해 자동으로 기판 모듈(100, 200)의 점등 이상 유무를 검사할 수 있다.
한편, 전술한 실시예의 검사장치는 상기 베이스(30)와, 콘택트유닛(40)과, 정렬상태 검출유닛(50) 및, 검사유닛(60)을 X-Y방향으로 이동시키기 위한 선형 운동 시스템으로 볼스크류 및 서보모터를 적용하고 있으나, 이와 다르게 리니어모터나 벨트-풀리-서보모터에 의한 선형 운동 시스템, 유,공압실린더 등 공지된 선형 운동 시스템을 적절히 구성하여 위치를 가변시킬 수 있을 것이다.
또한, 콘택트유닛(40)의 콘택트보드(44a, 44b) 및 가압부재(45a, 45b)와, 정렬상태 검출유닛(50)의 제 1,2카메라(54a, 54b) 및, 검사유닛(60)의 검사용 비전카메라등은 모두 2개씩 1 쌍을 이루며 구성되어 있으나, 이와 다르게 1개씩만 구성될 수도 있을 것이다.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 기판 모듈과 콘택트유닛 간의 위치가 전기-기계적인 방식으로 자동으로 정렬되어 기판 모듈의 패드와 콘택트유닛의 리드 간의 정확한 접속이 이루어지므로 검사가 신속하고 정확하게 수행될 수 있는 이점이 있다.
또한, 작업자에 의한 수동 검사를 행하지 않고, 검사 과정 전반이 자동으로 수행되므로 검사의 정확성 및 신속성을 보장할 수 있고, 수율을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 LCD 기판 모듈 검사장치의 구성의 일 실시예를 나타낸 분해 사시도
도 2는 도 1의 기판 모듈 검사장치의 워크테이블의 사시도
도 3은 도 1의 기판 모듈 검사장치의 콘택트유닛 및 정렬상태 검출유닛의 주요부의 구성을 나타낸 사시도
도 4는 도 3의 콘택트유닛의 구조를 나타낸 사시도
도 5는 도 3의 정렬상태 검출유닛의 구조를 나타낸 사시도
도 6은 도 1의 기판 모듈 검사장치의 검사유닛의 사시도
도 7은 기판 모듈의 연성회로기판과 콘택트유닛의 콘택터 간의 접속 구조를 개략적으로 보여주는 평면도
도 8은 LCD 기판 모듈 중 모니터용 기판 모듈의 일례를 나타낸 사시도
도 9는 도 8의 기판 모듈 검사장치를 이용하여 모니터용 기판 모듈의 검사를 수행하는 과정을 개략적으로 나타낸 측면도
도 10은 LCD 기판 모듈 중 모니터용 기판 모듈의 다른 예를 나타낸 사시도
도 11은 본 발명에 따른 LCD 기판 모듈 검사장치의 콘택터의 다른 실시예의 구성을 나타낸 사시도
도 12는 도 11의 A-A 단면도
도 13은 도 11의 콘택터를 이용하여 모니터용 기판 모듈을 검사하는 구조를 개략적으로 나타낸 측면도
도 14는 도 11의 콘택터를 이용하여 모니터용 기판 모듈의 다른 형태를 검사하는 구조를 나타낸 측면도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 워크테이블(work table) 12 : 스톱퍼
15, 16 : 공압실린더 20 : 백라이트
30 : 베이스 32 : 제 1 Y축서보모터
33 : 볼스크류 34 : 볼하우징부
40 : 정렬상태 검출유닛 41 : 제 1가동베이스부
42 : X축 가이드레일 43a, 43b : 제 1,2콘택트블록
44a, 44b : 제 1,2콘택트보드 45a, 45b : 제 1,2가압부재
46a, 46b : 제 1,2가압용 공압실린더 47a, 47b : 제 1,2X축서보모터
48a : 제 2 Y축서보모터 50 : 정렬상태 검출유닛
51 : 제 2가동베이스부 52 : X축 가이드레일
53a, 53b : 제 1,2카메라블록 54a, 54b : 제 1,2카메라
55a, 55b : 제 3,4 X축서보모터 58a : 제 3 Y축서보모터
60 : 검사유닛 61 : 상부 베이스
62 : X축 가이드레일 63 : 제 1가동판
64 : 제 2가동판 65 : Y축 가이드레일
66 : 비전카메라 67 : X축 서보모터
68 : Y축 서보모터 80 : 콘택터
81 : 케이블 82 : 리드핀
85 : 서포트블록 100, 200 : 기판 모듈
101 : 기판 102 : 테이프 캐리어 패키지(TCP)
104 : 구동용 인쇄회로기판(PCB) 105 : 연성회로기판(FPCB)
201 : 구동용 인쇄회로기판(PCB) 202 : 패드

Claims (21)

  1. 영상을 표시하는 기판과, 상기 기판의 전극 패드에 부착되는 테이프 캐리어 패키지(TCP)와, 상기 테이프 캐리어 패키지의 타단에 부착되는 구동용 회로기판과, 상기 구동용 회로기판을 외부의 단자부에 전기적으로 연결하는 컨넥팅부로 이루어진 기판 모듈을 검사하는 검사장치에 있어서,
    상기 기판 모듈이 안착되는 워크테이블과;
    상기 워크테이블에 기판 모듈이 안착되었을 때 검사를 위한 기판의 1차 위치를 정렬하는 1차 정렬유닛과;
    상기 워크테이블의 일측에 수평 이동 가능하게 설치되며, 일단이 신호선을 매개로 외부의 신호 입력 장치와 전기적으로 연결되고 타단이 상기 기판 모듈의 컨넥팅부와 전기적으로 접속되는 콘택터를 구비한 콘택트유닛과;
    상기 워크테이블의 일측에 수평 이동 가능하게 설치되며, 상기 기판 모듈의 컨넥팅부의 단자와 상기 콘택트유닛 간의 정렬 상태를 비전으로 검사하는 촬상장치를 구비한 정렬상태 검출유닛과;
    상기 워크테이블의 하측에 설치되어 워크테이블 상에 안착된 기판 모듈에 빛을 조사하는 백라이트 및;
    상기 워크테이블의 상측에 수평 이동 가능하게 설치되어 기판 모듈의 기판에 구현되는 영상을 촬영하여 이상 유무를 검사하는 검사유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 1차 정렬유닛은, 워크테이블 상면에 돌출되게 설치된 적어도 1개의 스톱퍼와, 상기 스톱퍼의 반대편 위치에 설치되어 워크테이블 상에 안착된 기판 모듈의 일측면부를 밀어서 기판 모듈의 반대편 일측면부를 스톱퍼와 접촉시키는 적어도 1개의 작동부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 콘택트유닛은, 워크테이블의 일측에 설치된 베이스와, 상기 베이스 상면에 제 1방향(Y축)으로 이동가능하게 설치된 가동베이스부와, 상기 가동베이스부 상에 제 2방향(X축)으로 이동가능하게 설치되며 상기 콘택터가 고정되는 적어도 1개의 콘택트블록과, 상기 콘택트블록에 상하로 이동가능하게 설치되어 기판 모듈의 컨넥팅부와 상기 콘택터를 소정의 힘으로 가압하여 접속시키는 적어도 1개의 가압부재와, 상기 가동베이스부를 제 1방향의 임의의 위치로 이동시키는 제 1구동유닛과, 상기 각 콘택트블록을 제 2방향의 임의의 위치로 이동시키는 적어도 1개의 제 2구동유닛 및, 상기 가압부재를 상하로 이동시키는 승강유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 제 1구동유닛은, 상기 베이스에 제 1방향(Y축)을 따라 연장되게 설치되어 가동베이스부의 이동을 안내하는 제 1가이드레일과, 상기 제 1가이드레일과 나란하게 설치된 볼스크류와, 상기 볼스크류를 따라 이동하며 일측이 상기 가동베이스부에 결합된 볼하우징부와, 상기 볼스크류를 회동시키는 모터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 제 2구동유닛은, 상기 가동베이스부에 제 2방향(X축)을 따라 연장되게 설치된 제 2가이드레일과, 상기 제 2가이드레일과 나란하게 설치된 볼스크류와, 상기 볼스크류를 따라 이동하며 일측이 상기 콘택트블록에 결합된 볼하우징부와, 상기 볼스크류를 회동시키는 모터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 콘택트블록과 콘택터와 가압부재 및 제 2구동유닛은 각각 2개가 대칭으로 배치되어 개별 동작하도록 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 정렬상태 검출유닛은, 워크테이블의 일측에 설치된 베이스와, 상기 베이스 상면에 제 1방향(Y축)으로 이동가능하게 설치된 제 2가동베이스부와, 상기 제 2가동베이스부 상에 제 2방향(X축)으로 이동가능하게 설치된 적어도 1개의 카메라블록과, 상기 각 카메라블록에 설치되어 기판 모듈의 컨넥팅부의 단자와 상기 콘택트유닛 간의 정렬 상태를 촬영하는 적어도 1개의 카메라와, 상기 제2가동베이스부를 제 1방향의 임의의 위치로 이동시키는 제 3구동유닛과, 상기 각 카메라블록을 제 2방향의 임의의 위치로 이동시키는 적어도 1개의 제 4구동유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 제 3구동유닛은, 상기 베이스에 제 1방향(Y축)을 따라 연장되게 설치되어 제2가동베이스부의 이동을 안내하는 제 3가이드레일과, 상기 제 3가이드레일과 나란하게 설치된 볼스크류와, 상기 볼스크류를 따라 이동하며 일측이 상기 제 2가동베이스부에 결합된 볼하우징부와, 상기 볼스크류를 회동시키는 모터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 제 4구동유닛은, 상기 제 2가동베이스부에 제 2방향(X축)을 따라 연장되게 설치된 제 2가이드레일과, 상기 제 2가이드레일과 나란하게 설치된 볼스크류와, 상기 볼스크류를 따라 이동하며 일측이 상기 카메라블록에 결합된 볼하우징부와, 상기 볼스크류를 회동시키는 모터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 카메라블록과 카메라와 제 4구동유닛은 각각 2개가 대칭으로 배치되어 개별 동작하도록 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 검사유닛은, 상기 워크테이블의 상측에 설치되는 상부베이스와, 상기 상부 베이스에 제 1방향(Y축) 또는 제 2방향(X축) 중 어느 한 방향으로 설치된 적어도 1개의 제 1가이드레일과, 상기 가이드레일을 따라 이동 가능하게 설치된 적어도 1개의 제 1가동판과, 상기 제 1가동판에 상기 제 1가이드레일과 직교하는 방향으로 설치된 적어도 1개의 제 2가이드레일과, 상기 제 2가이드레일을 따라 이동 가능하게 설치된 적어도 1개의 제 2가동판과, 상기 제 2가동판의 하부에 설치되어 기판의 이상 유무를 검사하는 검사용 비전카메라와, 상기 제 1가동판을 이동시키는 제 5구동유닛과, 상기 제 2가동판을 이동시키는 제 6구동유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 촬상장치가 기판 모듈의 컨넥팅부의 단자와 상기 콘택트유닛 간의 정렬 상태를 비전 검사할 때 기판 모듈의 컨넥팅부의 단자와 상기 콘택트유닛의 하측에서 기판 모듈의 컨넥팅부의 단자 쪽으로 빛을 조사하는 하부조명을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 기판 모듈의 컨넥팅부는 기판 모듈의 인쇄회로기판에 외측으로 연장되게 형성되며 그 끝단부에 복수개의 단자 패드가 배열된 연성회로기판(FPCB)으로 이루어지고;
    상기 콘택터는 외부의 신호 입력 장치와 연결되며 상기 연성회로기판의 단자 패드와 대응하는 리드가 형성된 콘택트보드와, 일단이 상기 콘택트보드의 리드와 전기적으로 연결되고 타단이 외부의 신호 입력 장치와 전기적으로 연결되는 연결부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치.
  14. 제 1항에 있어서, 상기 기판 모듈의 컨넥팅부는 기판 모듈의 인쇄회로기판에 일정 간격으로 형성된 복수개의 패드와, 상기 패드의 일측에 형성된 컨넥터와, 상기 패드와 컨넥터를 전기적으로 연결하는 리드로 이루어지고;
    상기 콘택터는 외부의 신호 입력 장치와 연결되는 연결부재와, 일단이 상기 연결부재에 개별적으로 연결되고 타단이 상기 기판 모듈의 리드와 개별적으로 접속하는 복수개의 리드핀을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 리드핀의 끝단은 일측으로 절곡되게 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치.
  16. 제 14항에 있어서, 상기 리드핀은 박막 에칭을 한 베릴륨-구리(Be-Cu) 또는 니켈(Ni) 합금 중 어느 하나를 사용하여 만들어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치.
  17. 제 14항에 있어서, 상기 리드핀의 끝단은 사각형 또는 직선형의 경사면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치.
  18. 제 13항 또는 제 14항에 있어서, 상기 콘택터의 연결부재는 내부에 신호선이 내장된 케이블과, 상기 케이블을 외부의 신호 입력 장치와 연결하는 컨넥터로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치.
  19. 제 13항 또는 제 14항에 있어서, 상기 콘택터의 연결부재는 연성회로기판과, 상기 연성회로기판을 외부의 신호 입력 장치와 연결하는 컨넥터로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치.
  20. 제 14항에 있어서, 상기 컨넥팅부는 기판 모듈의 인쇄회로기판의 하면에 형성되고, 상기 콘택터는 그의 리드핀이 인쇄회로기판의 하측에서 상기 컨넥팅부의 리드에 접속하도록 된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치.
  21. 제 14항에 있어서, 상기 컨넥팅부는 기판 모듈의 인쇄회로기판의 상면에 형성되고, 상기 콘택터는 그의 리드핀이 인쇄회로기판의 상측에서 상기 컨넥팅부의 리드에 접속하도록 된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치.
KR1020050010495A 2005-02-04 2005-02-04 액정표시장치의 기판 모듈 검사장치 KR100538796B1 (ko)

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