KR100951717B1 - 프로브 블럭 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수개의 프로브 핀이 미세하게 정렬되는 정렬 블럭을 정밀 가공이 가능한 실리콘으로 형성하여 매우 미세한 피치로 프로브핀을 배치할 수 있는 프로브 블럭에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 프로브 블럭은, 조인트 플레이트의 하부에 착탈가능하게 결합되며, 중앙 부분에 제1 정렬 홈이 형성되는 하우징 블럭; 상기 하우징 블럭의 전단에 결합되며, 다수개의 제1 슬릿이 일정한 간격으로 형성되어 있는 전방 정렬 블럭; 상기 하우징 블럭의 후단에 결합되며, 다수개의 제2 슬릿이 일정한 간격으로 형성되어 있는 후방 정렬 블럭; 상기 제1 정렬 홈과 대응되는 중앙 부분에 제2 정렬 홈이 형성되며, 전단은 상기 제1 슬릿에 삽입되고 후단은 상기 제2 슬릿에 삽입되는 다수개의 프로브핀; 및 상기 프로브핀의 하측에서 상기 프로브핀을 가압하여 고정하는 고정바;를 포함한다.

액정표시장치, 검사, 프로브 카드, 프로브 블럭

Description

프로브 블럭{PROBE BLOCK}

본 발명은 프로브 블럭에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수개의 프로브 핀이 미세하게 정렬되는 정렬 블럭을 정밀 가공이 가능한 실리콘으로 형성하여 매우 미세한 피치로 프로브핀을 배치할 수 있는 프로브 블럭에 관한 것이다.

일반적으로 프로브 유니트는 액정디스플레이 패널 등 피검사체의 전기적 특성 검사에 사용된다. 상기 액정디스플레이 패널은 어레이 기판과 컬러 필터 기판이 액정을 사이에 두고 합착된 구조로써, 외부에서 인가된 전압에 의하여 액정의 전기 광학적인 특성을 이루어 디스플레이하는 장치이다.

이러한 액정디스플레이 패널 등은 제조완료 후, 제품화되기 전에 제조 공정에서 발생할 수 있는 결함(점결함, 선결함, 얼룰결함 등과 같은 픽셀 에러)의 유무를 검사하는 과정을 거치게 된다. 이러한 결함에 대한 종래의 검사방법으로는 통상 액정디스플레이 패널 라인의 단선 검사와 색상 검사를 위해 프로브 유니트를 이용한 점등검사가 주를 이루고 있다.

한편, 액정디스플레이 패널은 갈수록 고화질, 고화소화로 발전하는 추세이며, 이는 단위 면적당 고밀도 화소(pixel) 표시 수용을 의미하고, 이를 검사하기 위해서는 고밀도 접촉 매체를 피구동 부분인 액정디스플레이 패널과 TAB IC 사이에 연결한다.

이때, 상기 접촉 매체를 액정디스플레이 프로브 블럭이라고 하며, 종래의 프로브 블럭은 60㎛ 피치 대로 구성되어 있었으나, 기술의 발전에 따라 중, 대형 프로브블럭의 경우 50 ~ 40㎛, 소형의 경우 35㎛까지의 정렬 피치가 가능한 제품을 요구하고 있으며 점점 그 이하의 피치 배열값을 요구하고 있다.

또한 액정 디스플레이 패널의 신뢰성 있는 테스트를 위해서는 액정디스플레이 패널의 전극과 프로브블럭 간의 적절한 물리적 압력을 통하여 적절한 접촉저항을 얻을 수 있어야 하며, 프로브 블럭 내 개별 프로브핀 사이의 절연성 확보도 중요하다.

따라서 액정디스플레이 패널이 고화질, 고화소화 되어감에 따라 화소의 밀도 역시 지속적으로 증가하고 있으며, 이로 인해 고밀도로 정렬된 프로브 블럭의 필요성은 날로 증가하고 있다.

도 1은 일반적인 액정디스플레이 패널 검사에 사용되는 프로브 블럭의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 프로브 블럭은 Gate PCB 및 Source PCB가 FPC(Flexible Printed Circuit) 블럭(4a)에 전기적으로 연결되도록 하는 한편, 일측단이 하우징 블럭의 프로브핀(5)과 연결되는 TCP(Tape Carrier Package) 블럭(4)과, 상기 TCP 블럭(4)의 전기적 연결을 통해 액정디스플레이 패널의 전극과 접촉하여 픽셀 에러 테스트를 위한 전기적 신호를 인가하도록 다수개의 프로브 핀(5)을 고밀도의 종횡 비로 배열한 하우징 블럭(1)과, 상기 TCP블럭(4)과 하우징 블럭(1)의 전기적 신호를 상호 연결하기 위해 이들을 결합하도록 형성된 조인트 플레이트(2)로 크게 구성된다.

상기 TCP 블럭(4)은 하우징 블럭(1)의 프로브 핀(5)들과 일측단이 접촉되도록 형성되는 한편, 타측단은 Gate PCB 또는 Source PCB에서 발생된 전기적 신호를 받아 전도하도록 일측에 FPC 블럭(4a)을 형성하되, 몸체가 조인트플레이트(2)의 일측 고정판에 고정되도록 형성된다.

상기 하우징 블럭(1)은 하부가 개구된 하우스와,상기 하우스의 개구된 하부로 수용되며 고정되는 다수개의 프로브핀(5)과 상기 프로브핀(5)을 하우스에 고정하도록 지지축을 부설한 양측단에 측판이 고정되도록 끼움공이 마련되는 한편, 상기 하우스의 체결홈이 조인트 플레이트(2)의 결합공과 대응되어 결합되도록 이루어진다.

이때, 상기 하우징 블럭(1) 내에 정렬 고정된 프로브 핀(5)은 극미세 종횡 간격으로 배열되어 결합되는 것이 요구되는데, 종래의 하우징 블럭(1)은 세라믹 소재로 이루어지고, 이를 기계적으로 가공하므로 극미세 가공이 어려운 문제점이 있었다. 따라서 종래의 세라믹 소재 하우징 블럭은 액정디스플레이 패널의 고화소화 추세에 따라 정밀한 픽셀 결함을 검사하기 위한 기술적 요구에 대응할 수 없는 한계에 봉착했다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 다수개의 프로브 핀이 미세하게 정렬되는 정렬 블럭을 극미세 가공이 가능한 실리콘 소재로 형성하여 매우 미세한 피치로 프로브핀을 배치할 수 있는 프로브 블럭에 관한 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 프로브 블럭은, 조인트 플레이트의 하부에 착탈가능하게 결합되며, 중앙 부분에 제1 정렬 홈이 형성되는 하우징 블럭; 상기 하우징 블럭의 전단에 결합되며, 다수개의 제1 슬릿이 일정한 간격으로 형성되어 있는 전방 정렬 블럭; 상기 하우징 블럭의 후단에 결합되며, 다수개의 제2 슬릿이 일정한 간격으로 형성되어 있는 후방 정렬 블럭; 상기 제1 정렬 홈과 대응되는 중앙 부분에 제2 정렬 홈이 형성되며, 전단은 상기 제1 슬릿에 삽입되고 후단은 상기 제2 슬릿에 삽입되는 다수개의 프로브핀; 및 상기 프로브핀의 하측에서 상기 프로브핀을 가압하여 고정하는 고정바;를 포함한다.

본 발명에서 상기 전방 정렬 블럭 또는 후방 정렬 블럭 중 적어도 하나는 실리콘 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 하우징 블럭과 전방 정렬 블럭 또는 후방 정렬 블럭 사이에는, 상기 전방 정렬 블럭 또는 후방 정렬 블럭의 각 슬릿에 삽입되는 다수개의 프로브핀을 균일하게 가압하는 가압바가 더 구비되는 것이, 프로브핀의 손상을 방지하고 정확한 검사가 이루어지도록 하여 바람직하다.

본 발명에서 상기 하우징 블럭과 상기 전방 정렬 블럭 또는 후방 정렬 블럭은 접착제에 의하여 접착되므로 제조 공정이 간단한 장점이 있다.

그리고 상기 정렬바는 원기둥 또는 다각 기둥 형상인 것을 특징으로 한다.

한편 본 발명은, 조인트 플레이트의 하부에 착탈가능하게 결합되며, 중앙 부분에 제1 정렬 홈이 형성되는 하우징 블럭; 상기 하우징 블럭의 전단에 결합되며, 다수개의 제1 슬릿이 일정한 간격으로 형성되어 있는 전방 정렬 블럭; 상기 하우징 블럭의 후단에 결합되며, 다수개의 제2 슬릿이 일정한 간격으로 형성되어 있는 후방 정렬 블럭; 상기 제1 정렬 홈과 대응되는 중앙 부분에 제2 정렬 홈이 형성되며, 전단은 상기 제1 슬릿에 삽입되고 후단은 상기 제2 슬릿에 삽입되는 다수개의 프로브핀; 및 상기 프로브핀의 하측에서 상기 프로브핀을 가압하여 고정하는 고정바;를 포함하며, 상기 전방 정렬 블럭 또는 후방 정렬 블럭 중 적어도 어느 하나는, 상기 하우징 블럭과 결합되는 중간 블럭과, 상기 중간 블럭의 하면에 부착되며 다수개의 슬릿을 가지는 실리콘 재질의 슬릿 블럭으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로브 블럭도 제공한다.

본 발명에 따르면 정렬 블럭이 에칭 공법 등에 의하여 극미세 가공이 가능한 실리콘 재질로 이루어짐으로써, 매우 미세한 피치로 프로브핀을 배치할 수 있는 프로브 블럭을 제조할 수 있는 효과가 있다.

특히, 매우 미세한 피치로 배치된 프로브핀에 대하여 적절하게 동일한 압력을 가하여 검사 과정에서의 오류를 방지하며, 프로브핀의 손상을 최소화할 수 있는 장점도 있다.

또한 정렬바 및 정렬홈에 의하여 다수개의 프로브핀에 대하여 단순한 구조로 정확한 위치에 한정할 수 있는 장점도 있다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로브 블럭을 설명한다. 본 실시예에 따른 프로브 블럭은, 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징 블럭(110), 전방 정렬 블럭(120), 후방 정렬 블럭(130) 및 프로브핀(170)을 포함하여 구성된다.

먼저 하우징 블럭(110)은 종래의 프로브 블럭과 마찬가지로 그 상부가 조인트 플레이트(2)에 결합되는 구성요소이며, 그 하부에 전방 정렬 블럭(120) 및 후방 정렬 블럭(130)이 결합된다.

다음으로 전방 정렬 블럭(120)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하우징 블럭(110)의 전방 하면에 결합되며, 그 하부에 다수개의 프로브핀(170)의 전단(174)이 삽입되는 슬릿이 형성되어 있는 구성요소이다. 본 실시예에서는 이 전방 정렬 블럭(120)이 실리콘 재질로 이루어진다. 이렇게 이 전방 정렬 블럭(120)이 실리콘 재질로 이루어짐으로써, 반도체 공정 등에서 사용하는 에칭 공정 등을 이용하여 30㎛ 이하의 극미세 간격으로 정교하게 슬릿을 형성할 수 있다. 매우 미세한 간격으로 프로브핀(170)을 배치할 수 있는 장점이 있다.

이 전방 정렬 블럭(120)에는 도 3, 4에 도시된 바와 같이, 하부면에서 상측으로 음각되어 일정한 깊이로 슬릿(122)이 형성되는데, 각 슬릿(122)의 깊이와 슬릿 사이의 간격은 매우 정교하게 일치되도록 제조된다.

그리고 상기 하우징 블럭(110)과 전방 정렬 블럭(120) 사이에는 도 2에 도시된 바와 같이, 가압바(140)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 이 가압바(140)는 전방 정렬 블럭(120)의 각 슬릿(122)에 삽입되는 다수개의 프로브핀(170)을 균일하게 가압하는 구성요소이다. 이 가압바(140)에 의하여 도 5에 도시된 바와 같이, 검사 과정에서 변형되는 프로브핀(170)의 말단(174)이 가압되므로, 종래의 프로브 핀에서 강한 하중이 부가되어 많은 파손이 발생하는 부분이 사라지고, 상기 가압바(140)가 그 하중을 흡수하게 되므로, 프로브핀의 손상에 의한 고장이 감소되는 효과가 있다.

또한 이 가압바(140)는 매우 미세한 간격으로 배치되는 다수개의 프로브핀이 모두 같은 높이를 유지하도록 하는 기능도 한다.

이 가압바(140)의 설치를 위하여 상기 전방 정렬 블럭(110)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 가압바 삽입홈(124)이 길이 방향으로 길게 음각되어 형성된다. 이 가압바 삽입홈(124)의 형성 깊이는 상기 슬릿(122)이 드러날 정도이며, 상기 슬릿(122)에 삽입되는 프로브핀(170)의 상단면과 상기 가압바 삽입홈(124)에 삽입되 는 가압바(140)가 거의 닿을 정도의 깊이인 것이 바람직하다.

물론 필요에 따라서는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하우징 블럭(110)의 전방 하면에도 이 가압바(140)의 삽입을 위한 홈이 형성될 수 있을 것이다. 상기 전방 정렬 블럭(120)의 두께가 너무 얇아서 상기 가압바(140)를 충분히 수용할 만한 깊이의 가압바 삽입홈을 전방 정렬 블럭에 형성할 수 없는 경우에는, 상기 하우징 블럭(110)의 하면에 가압바 삽입을 위한 홈을 더 형성하는 것이다.

본 실시예에서 이 가압바(140)는 세라믹 재질로 이루어질 수 있다. 이 가압바(140)는 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 긴 원기둥 형상을 가지는 것이 바람직한데, 이러한 형상으로 가공하기 위해서는 가공이 용이한 세라믹 재질로 이루어지는 것이 바람직한 것이다.

한편 본 실시예에 따른 전방 정렬 블럭(120)은 상기 하우징 블럭(110)의 하면에 접착제에 의하여 견고하게 부착된다. 이때 사용되는 접착제는 일반적으로 세라믹과 실리콘 재질을 견고하게 부착할 수 있는 접착제이면 충분하다. 본 실시예에 따른 전방 정렬 블럭(120)은 이렇게 접착제에 의하여 하우징 블럭(110)에 접착되므로, 별도의 접착 수단 또는 결합수단이 불필요하여 구조가 간단하고 조립이 용이한 장점이 있다.

그리고 본 실시예에 따른 후방 정렬 블럭(130)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하우징 블럭(110)의 후방 하면에 부착되다. 이 후방 정렬 블럭(130)에는 전방 정렬 블럭(120)과 비릇하게 슬릿이 형성되는데, 이 슬릿에는 상기 프로브 핀(170)의 후단이 삽입된다. 그리고 이 하우징 블럭(110)과 후방 정렬 블럭(130) 사이에도 가압바(150)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 상기 후방 정렬 블럭(130)도 실리콘 재질로 구성하여 미세한 슬릿을 형성하고, 상기 가압바(150)는 세라믹 재질로 형성하여 가공이 용이하게 한다.

후방 정렬 블럭(130)의 다른 기술 내용은 전방 정렬 블럭(120)의 그것과 실질적으로 동일하므로 반복하여 설명하지 않는다.

다음으로 상기 하우징 블럭(110)과 프로브핀(170) 사이에는 도 2에 도시된 바와 같이, 긴 원기둥 형태의 정렬바(160)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 이 정렬바(160)는 복수개로 구비될 수도 있다. 이 정렬바(160)는 상기 전방 정렬 블럭(120) 및 후방 정렬 블럭(130)에 삽입되어 설치되는 프로브핀(170)의 전후 유동을 방지하여 전후 위치를 한정하는 역할을 한다. 이 정렬바(160)의 설치를 위하여 상기 프로브 핀(170)의 상면에는 부채꼴 또는 다양한 형상의 제2 정렬홈이 음각되어 형성되고, 상기 하우징 블럭(110)의 하면에도 정렬바(160)의 위치 한정을 위한 제1 정렬홈(112)이 형성된다. 이 정렬바(160)에 의하여 다수개의 프로브핀(170)의 전후 위치가 일정하게 유지되는 효과가 있다.

다음으로 상기 하우징 블럭(110)의 전방 내측면에는 도 2, 5에 도시된 바와 같이, 상기 프로브 핀(170)의 상하 위치를 한정하는 가이드 홈(114)이 더 형성될 수 있다. 이 가이드홈(114)에는 상기 프로브 핀(170)의 전방에 형성되어 있는 가이드 돌기(172)가 삽입되어 프로브핀(170) 전단의 상하 위치를 한정한다.

그리고 본 실시예에 따른 프로브 블럭(110)에는 다수개의 브로브 핀(170)의 고정을 위한 고정바(180, 190)들이 다수개 더 구비될 수 있다. 이 고정바(180, 190)들은 도시되지 아니한 측판에 의하여 위치가 고정되며, 상기 프로브핀의 하면을 가압하여 상기 프로브핀의 상하 유동 또는 전후 유동을 방지한다.

이하에서는 도 6을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 프로브 블럭을 설명한다.

본 실시예에 따른 프로브 블럭은 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 실시예 1과 달리 전방 정렬 블럭(220) 또는 후방 정렬 블럭(230)이 중간 블럭(228, 238)이 개재된 상태로 하우징 블럭(210)에 결합된다. 이 실시예는 실시예 1과 같이, 세라믹 재질의 상기 하우징 블럭(210)을 복잡한 형상으로 가공하기 어려운 경우에 적용하기 위한 것이다. 즉, 상기 실시예 1의 하우징 블럭 중 전방 정렬 블럭 또는 후방 정렬 블럭의 결합을 위한 복잡한 부분을 중간 블럭(228, 238)으로 별도로 가공하여 하우징 블럭(210)에 먼저 접착 또는 결합한 후, 이 중간 블럭(228, 238)에 전방 정렬 블럭(220) 또는 후방 정렬 블럭(230)을 접착하는 것이다. 이 중간 블럭(228, 238)은 가공이 용이하도록 세라믹 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

물론 본 실시예에서도 상기 전방 정렬 블럭(220)과 후방 정렬 블럭(230)은 미세한 가공이 가능한 실리콘 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 실시예에 따른 프로브 블럭에서 전방 정렬 블럭(220) 또는 후방 정렬 블럭(230)이 중간 블럭(228, 238)에 부착되는 것을 제외하고 나머지 부분은 전술한 실시예 1의 그것과 실질적으로 동일하므로 여기에서 반복하여 설명하지 않는다.

도 1은 종래의 프로브 블럭의 구조를 도시하는 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블럭의 구조를 도시하는 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 정렬 블럭과 가압바의 결합 관계를 도시하는 일부 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 정렬 블럭의 구조를 도시하는 일부 단면도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브핀과 전방 정렬 블럭의 결합 관계를 도시하는 일부 단면도이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 블럭의 구조를 도시하는 단면도이다.

Claims (10)

1. 조인트 플레이트의 하부에 착탈가능하게 결합되며, 중앙 부분에 제1 정렬 홈이 형성되는 하우징 블럭;

   상기 하우징 블럭의 전단에 결합되며, 다수개의 제1 슬릿이 일정한 간격으로 형성되어 있는 전방 정렬 블럭;

   상기 하우징 블럭의 후단에 결합되며, 다수개의 제2 슬릿이 일정한 간격으로 형성되어 있는 후방 정렬 블럭;

   상기 제1 정렬 홈과 대응되는 중앙 부분에 제2 정렬 홈이 형성되며, 전단은 상기 제1 슬릿에 삽입되고 후단은 상기 제2 슬릿에 삽입되는 다수개의 프로브핀; 및

   상기 프로브핀의 하측에서 상기 프로브핀을 가압하여 고정하는 고정바;를 포함하는 프로브 블럭.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전방 정렬 블럭 또는 후방 정렬 블럭 중 적어도 하나는 실리콘 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로브 블럭.
3. 제1항에 있어서,

   상기 하우징 블럭과 전방 정렬 블럭 또는 후방 정렬 블럭 사이에는, 상기 전 방 정렬 블럭 또는 후방 정렬 블럭의 각 슬릿에 삽입되는 다수개의 프로브핀을 균일하게 가압하는 가압바가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 프로브 블럭.
4. 제1항에 있어서,

   상기 하우징 블럭과 상기 전방 정렬 블럭 또는 후방 정렬 블럭은 접착제에 의하여 접착되는 것을 특징으로 하는 프로브 블럭.
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