일반적으로, 평판디스플레이패널이란 LCD, PDP 등의 표시장치를 말하는 것으로서, 액정디스플레이(LCD: Liquid Crystal Display) 는TFT(Thin Film Transistor), TN(Twisted Nematic), STN(Super Twisted Nematic), CSTN(Color Super Twisted Nematic), DSTN(Double Super Twisted Nematic) 타입 및 유기EL(Electro Luminescence) 타입이 있으며, 이러한 패널이 픽셀에러(Pixel error) 없이 정상 작동 하는지를 검사하는데 프로브블록이 사용된다.
최근들어 평판디스플레이패널이 고화질화 되어감에 따라 화소의 밀도가 증가하고있으며 이로 인해 협피치의 프로브블록의 필요성이 증가하고있다. 현재까지 개발된 프로브는 텅스텐 또는 레늄텅스텐와이어를 재료로 제작된 니들형(Needle Type), 니켈 또는 베릴륨동을 재료로 제작된 블레이드형(Blade Type), 폴리마이드필름(Ploymide Film)에 동판 또는 기타 도전체를 올려 에칭가공하여 제작한 필름 형(Film Type), 필름형에 반도체공정기술을 이용하여 도전성 매체를 주입한 하이브리드형(Hybride Type), 스프링 장력을 이용한 포고핀(Pogo Pin)을 소재로 제작한 포고형(Pogo Type), 반도체 MEMS 공정기술을 이용한 MEMS 형(MEMS Type) 등이 있다.
이와 같이 평판디스플레이장치를 검사하기 위한 종래의 프로브블록은 니들이 와이어 형태로 구비되고, 이들 니들을 에폭지 수지에 의해 접합 고정되게 하는 구성으로 니들의 외경축소에 한계가 있어 최근에 고집적화되는 패턴 추세에 대응하지 못하는 문제가 있다.
즉, 니들이 장착되는 니들 홀더의 장착면은 한정되어 있는데 평판디스플레이장치가 고집적화 되어 단자의 수가 대단히 많아지면서 와이어 타입의 니들로서는 그에 적절한 수만큼을 배열시키기가 도저히 불가능하다.
또한, 프로브들이 가이드플레이트에 삽입되어 프로브들의 탐침이 상기 가이드플레이트의 끝단으로 노출되지 않는 구조를 가지는 경우 프로브들의 탐침들과 검사장비의 접점들 위치를 확인하기 어렵게 되는 문제가 있으며, 프로브들의 위치를 정확히 위치시키는 것도 어려운 문제가 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프로브블록을 나타내는 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 가이드 플레이트의 한쪽측면을 개방한 구조를 설명하는 도면이다.
도 3은 도1의 프로브의 구조를 설명하는 도면이다.
도 1내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 평판디스플레이패널 검사용 프로브 블록(100)은 가이드플레이트(110), 프로브(210) 및 지지판(310, 320)을 구비한다.
가이드플레이트(110)는 프로브(210)를 수용토록 일방향이 개구되는 개구면(113)과 개구면(113)에 연결되면서 타방향으로 관통되는 관통홈(115)으로 이루어지는 슬롯(S)이 소정의 간격을 두고 형성되며, 개구면(113)이 가이드플레이트(110) 의 상면과 하면에 번갈아 형성된다. 즉, 슬롯(S)은 가이드플레이트(110)의 상면에 형성되는 슬롯(US)과 하면에 형성되는 슬롯(DS)으로 구분될 수 있다.
프로브(210)는 일단부 상측으로 제1탐침(213)이 돌출되고, 타단부 하측으로 제2탐침(215)이 돌출되며, 가이드플레이트(110) 외측으로 돌출되어 가이드플레이트(110)에서의 위치를 고정하기 위한 돌출부(217)가 중앙부(PC)에 형성된다.
지지판(310, 320)은 프로브(210)의 이탈을 방지하며 프로브(210)의 위치가 고정되도록 가이드플레이트(110)의 상하면에 각각 접착된다. 지지판(310, 320)은 가이드플레이트(110)의 상면을 덮는 지지판(310)과 하면을 덮는 지지판(320)으로 구분된다.
도 2에는 슬롯(S)의 구조를 설명하기 위하여 가이드플레이트(110)의 한쪽 면을 개방시켜 도시하였으며, 실제로는 덮개(111)가 도 2의 개방된 면에도 존재하여 양쪽 면이 닫혀 있게 된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 가이드플레이트(110)는 일측면(120)이 슬롯(S)의 개구면(113) 또는 관통홈(115)과 연결되어 개구되고 타측면(130)은 슬롯(S)의 개구면(113) 또는 관통홈(115)을 막고 있다. 즉, 가이드플레이트(110)의 일측면(120)은 상면에 형성된 슬롯(US)의 관통홈(115)이 그대로 드러나서 오픈되어 있고, 하면에 형성된 슬롯(DS)의 개구면(113)이 그대로 드러나서 오픈되어 있다.
이렇게 개구되어 있는 곳으로 프로브(210)가 돌출되어 배열된다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 프로브(210)의 제1탐침(213) 또는 제2탐침(215)이 개구된 일측면(120)의 외측으로 돌출되어 일렬로 배치된다.
가이드플레이트(110)의 상면에 형성된 슬롯(US)의 길이는 하면에 형성된 슬롯(DS)의 길이와 서로 상이하며, 같은면에 형성된 슬롯들의 길이는 서로 동일하다.
도 2에는 상면에 형성된 슬롯들(US)의 길이가 하면에 형성된 슬롯들(DS)의 길이보다 짧게 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 그 길이가 같거나 서로 반대가 될 수도 있다.
상면에 형성된 슬롯들(US)과 하면에 형성된 슬롯들(DS)의 길이가 서로 상이하므로, 슬롯들(US, DS)에 삽입되는 프로브(210)의 길이도 서로 상이하다. 도 2에 도시된 대로 설명하면, 상면에 형성된 슬롯들(US)에 삽입되는 프로브(210)의 길이가 하면에 형성된 슬롯들(DS)에 삽입되는 프로브(210)의 길이보다 짧게 된다. 그러나 반대의 경우도 가능하다.
가이드플레이트(110)의 슬롯(S)은 개구면(113)의 반대방향을 막는 소정의 높이를 가지는 걸림턱(117)이 형성된다. 바람직한 걸림턱(117)의 높이는 슬롯(S)의 개구면(113)의 파여진 깊이와 같게 한다.. 걸림턱(117)은 개구면(113)으로 삽입되는 프로브(210)를 개구면(113)의 반대방향에서 막아주어 프로브(210)가 빠지지 않도록 한다.
도 4는 도 3의 프로브가 가이드플레이트에 삽입된 모습을 보여주는 측면도의 투시도이다.
도 4를 참조하면, 프로브(210)는 제1탐침(213) 및 제2탐침(215) 중 슬롯(S)의 관통홈(115)에 삽입되는 탐침의 길이가 개구면(113)에 삽입되는 탐침의 길이보다 길다. 이는 가이드플레이트(110)의 구조에 기인한 것이다.
또한, 프로브(210)는 돌출부(217)가 형성된 중앙부(PC)의 폭이 중앙부(PC)와 제1및 제2탐침(213, 215) 사이에 형성된 빔부(PB)의 폭보다 크다. 특히, 프로브(210)는 중앙부(PC)의 폭이 슬롯(S)의 개구면(113)의 깊이와 동일하다. 따라서 지지판(310, 320)으로 가이드플레이트(110)의 상면과 하면을 덮으면 프로브(210)의 중앙부(PC)가 개구면에 딱 맞게 삽입되고 돌출부(217)가 지지판(310, 320)의 가이드홈(HG) 사이로 돌출되면서 프로브(210)가 슬롯(S) 안에서 고정된다.
프로브(210)의 빔부(PB)가 제1및 제2탐침(213, 215)이 돌출된 방향과 반대방향으로 경사지게 기울어져 중앙부(PC)에 연결된다. 즉, 프로브(210)가 가이드플레이트(110)에 장착될 경우, 제1및 제2탐침(213, 215)이 검사대상패드에 접촉시 빔부(PB)가 탄성을 가지고 움직일 수 있는 공간(119)이 발생하는데, 그 공간(119)만큼 빔부(PB)가 경사지게 기울어져서 중앙부(PC)에 연결된다. 다시 말하면, 도 4에 도시된 것처럼, 제1탐침(213)이 상측으로 돌출된 경우 제1탐침(213)에 연결된 빔부(PB)는 하측으로 경사지게 기울어지면서 중앙부(PC)의 하단에 연결되며, 제2탐침(215)이 하측으로 돌출된 경우 제2탐침(215)에 연결된 빔부(PB)는 상측으로 경사지게 기울어지면서 중앙부(PC)의 상단에 연결된다.
프로브(210)가 개구면(113)에 삽입되는 경우(도 4참조) 빔부(PB)가 경사지게 기울어져서 형성되어 있으므로, 빔부(PB)와 걸림턱(117) 사이의 공간(119)이 형성된다.
공간(119)은 제1및 제2탐침(213, 215)이 TCP(Tape Carrier Package) 필름 및 평판디스플레이패널에 접촉시 빔부(PB)가 탄성을 가지고 움직일 수 있는 공간이다. 즉, 중앙부(PC)의 폭이 개구면(113)의 폭과 동일하여 안착되므로 탐침이 평판디스플레이패널에 접촉하여 눌리면 빔부(PB)는 공간(119)만큼 탄성을 가지면서 상하로 움직일 수 있게된다.
도 4는 프로브(210)가 개구면(113)에 삽입되고 걸림턱(117)과 지지판(310, 320)에 의해서 슬롯(S)에 안착된 모습과 하나의 슬롯의 옆에 형성된 슬롯에 삽입된 프로브를 투시도의 형태로 보여준다. 이웃한 슬롯(S)에 삽입되는 프로브(210)의 방향이 서로 반대방향임을 알 수 있다. 이는 이웃하는 슬롯(S)의 개구면(113)의 방향이 서로 상면과 하면에 번갈아서 형성되기 때문이다.
도 5는 도 1의 분해사시도를 결합한 프로브블록의 사시도이다.
도 6은 도 5의 프로브블록을 위에서 바라본 평면도이다.
지지판(310, 320)은 돌출부(217)가 삽입되어 프로브(210)를 배열시키기 위한 가이드홈(HG)이 형성된다.
즉, 프로브(210)는 가이드플레이트(110)의 일측면(120)으로 돌출되어 배열되는 탐침이 일정한 돌출길이로 평판디스플레이패널의 패드(미도시) 위에 정확히 배열되어야 한다. 이를 위하여 프로브(210)는 돌출부(217)를 구비하며, 지지판(310, 320)은 가이드홈(HG)을 형성한다. 가이드홈(HG)은 도 6에 도시된 것처럼 길게 형성된 홈일수도 있고, 프로브(210)의 돌출부(217)에 대응되는 부분만 홈으로 파여져 있을 수도 있다.
가이드플레이트(110)의 상면을 덮는 지지판(310)은 가이드홈(HG)이 형성된 판(313, 315)과 가이드플레이트(110)의 상면의 나머지 부분을 덮는 판(311)으로 구성된다. 판(311)은 판(313)과 일정한 간격을 두고 가이드플레이트(110) 상면을 덮게 되는데 이는 가이드플레이트(110)의 상면의 외측으로 탐침들이 돌출되기 때문이다.
가이드플레이트(110)의 하면을 덮는 지지판(320)은 가이드홈(HG)이 형성된 판(323, 325)으로 구성된다.
돌출부(217)가 지지판(310)의 가이드홈(HG)에 끼워져 고정되어 프로브(210)의 위치가 고정되므로, 프로브(210)의 제2탐침(215)이 가이드플레이트(110)의 외측으로 돌출되는 길이가 일정하게 고정될 수 있다.
그리고 도 6에서 알 수 있듯이, 프로브(210)의 제2탐침(215)이 지지판(310)의 외측으로 돌출되어 위에서 바라보았을 때 탐침을 볼 수 있으므로 평판디스플레이패널의 패드(미도시)와 정렬하여 접촉시 유리하다. 제2탐침(215)의 반대쪽에는 제1탐침(213)이 관통홈(115)을 통하여 가이드플레이트(110)의 상면의 외측으로 돌출되어 있어 패턴글라스(미도시)나 TCP 필름(미도시) 상의 패턴에 접촉할 수 있다.
도 7은 도 1의 프로브블록을 구비하는 평판디스플레이패널 검사용 프로브 유니트의 측단면도이다.
프로브유니트(400)는 어셈블리홀더(410)와 그 아래에 장착되는 패턴글라스(420) 및 패턴글라스(420)의 하면에 장착되는 프로브블록(100), TCP필름(440)과 드라이버IC(430)로 구성된다. 프로브블록(100)의 탐침(215)이 프로브카드(400)의 윗쪽에서 보았을 때에 외측으로 돌출되어 있어 평판디스플레이패널의 패드와 탐침 을 동시에 보면서 탐침을 얼라인(align) 할수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.