KR101369987B1 - 디스플레이 패널 검사를 위한 필름타입의 프로브 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 테스터의 전기적 신호를 디스플레이패널에 인가하기 위한 디스플레이 패널 검사를 위한 필름타입의 프로브 유닛에 관한 것으로, 디스플레이 패널의 접속단자들과 일대일 접촉되는 제1범프들이 형성된 선단과 탭IC를 구비한 연결부재와 접촉되는 제2범프들이 형성된 후단을 갖는 프로브 시트; 전면과 바닥면을 갖는 메인 바디; 및 메인 바디의 바닥면에 설치되고, 프로브 시트가 안착되는 얼라인 블록을 포함하되; 얼라인 블록은 프로브 시트의 선단을 지지하는 경사진 제1지지면을 갖으며, 제1범프들이 디스플레이 패널의 접속단자들과 접촉되는 과정에서 탄성력을 제공하는 블레이드; 및 블레이드의 제1지지면에 부착되고 프로브 시트의 제1범프들이 디스플레이 패널의 접속단자들과 접촉시 프로브 시트를 탄력적으로 지지하는 패드를 포함한다.

Description

디스플레이 패널 검사를 위한 필름타입의 프로브 유닛{film type Probe unit for inspecting display panel}
본 발명은 디스플레이 패널 검사를 위한 필름타입의 프로브 유닛에 관한 것이다.
일반적인 영상 표시 장치의 패널로서 사용되는 액정 디스플레이 패널(liquid crystal display panel; 이하 LCD패널이라 함), 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel; 이하 PDP 패널이라 함), 능동형 유기발광 다이오드 디스플레이 패널(active matrix organic light emitting diode display panel; 이하 AMOLED 패널이라 함)등과 같은 영상 표시 패널의 가장자리 부위에는 전기적인 신호를 인가하기 위한 다수의 전극 패드들이 구비될 수 있다.
상기 영상 표시 패널과 같은 검사 대상물은 상기 전극 패드들과 접촉되도록 구비된 다수의 탐침들을 갖는 프로브 유닛을 이용하여 검사될 수 있다. 상기의 일반적인 프로브 유닛은 베이스 블록과 상기 베이스 블록의 하부면 상에 배치되는 회로 기판과 상기 회로 기판과 연결되며 상기 전극 패드들과 접촉되도록 구성된 다수의 탐침들을 포함할 수 있다.
또한, 상기 탐침들을 상기 베이스 블록에 장착하기 위한 별도의 장착 블록이 사용될 수 있다. 그러나, 상기 탐침들을 상기 전극 패드들에 대응하도록 정밀하게 배열하고 고정시키는 것은 매우 어려운 작업이며, 또한 검사공정을 수행하는 동안 상기 탐침들이 손상되는 경우 손상된 탐침들을 교체하기가 매우 어렵다.
결과적으로, 상기 프로브 유닛의 제조 비용 및 유지 보수 비용을 절감하기는 매우 어려우며, 이에 따라 반복 재현성 및 신뢰성이 확보된 새로운 형태의 프로브 유닛의 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 디스플레이 패널의 전극 패드와의 접촉 및 강한 외력에 프로브의 변형 및 위치 변형이 발생되는 것을 방지하여 검사 반복 신뢰성을 높일 수 있는 디스플레이 패널 검사를 위한 필름타입의 프로브 유닛을 제공하는데 있다.
본 발명의 목적은 디스플레이 패널의 전극 패드와의 밀착력을 극대화시킬 수 있는 디스플레이 패널 검사를 위한 필름타입의 프로브 유닛을 제공하는데 있다.
본 발명의 목적은 간단한 구조를 가지며 제조 비용과 유지 보수 비용을 절감할 수 있는 필름타입의 프로브 유닛을 제공하는데 있다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 디스플레이 패널의 접속단자들과 일대일 접촉되는 제1범프들이 형성된 선단과 탭IC를 구비한 연결부재와 접촉되는 제2범프들이 형성된 후단을 갖는 프로브 시트; 전면과 바닥면을 갖는 메인 바디; 및 상기 메인 바디의 바닥면에 설치되고, 상기 프로브 시트가 안착되는 얼라인 블록을 포함하되; 상기 얼라인 블록은 상기 프로브 시트의 선단을 지지하는 경사진 제1지지면을 갖으며, 상기 제1범프들이 상기 디스플레이 패널의 접속단자들과 접촉되는 과정에서 탄성력을 제공하는 블레이드; 및 상기 블레이드의 상기 제1지지면에 부착되고 상기 프로브 시트의 상기 제1범프들이 상기 디스플레이 패널의 접속단자들과 접촉시 상기 프로브 시트를 탄력적으로 지지하는 패드를 포함하는 디스플레이 패널 검사를 위한 필름타입의 프로브 유닛이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 얼라인 블록은 상기 제1지지면과는 다른 높이에서 상기 프로브 시트의 후단을 지지하는 제2지지면을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 패드는 상기 제1범프들이 상기 디스플레이 패널의 접속단자들과 접촉될 때 쿠션 및 지지를 위해 우레탄 소재일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 연결부재는 상기 탭IC가 구비된 COG(Chip On Glass) 타입의 글라스 또는 상기 탭IC가 구비된 COF(Chip On Film) 타입의 필름일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 메인 바디의 바닥면에 볼트 체결되고, 상기 프로브 시트와 상기 연결부재의 연결부분을 압박하는 커버를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 우레탄 패드에 의한 1차 쿠션 및 지지 그리고 블레이드에 의한 2차 쿠션 및 지지를 통해 범프들과 전극 패드들 간의 밀착력을 극대화시킬 수 있고 범프들 및 전극 패드들이 손상을 최소화하여 검사 반복 신뢰성을 높일 수 있는 각별한 효과를 갖는다.
또한, 본 발명에 의하면 유닛 전체의 구조가 단순하여 작업의 간편성 및 신속성은 물론 작업의 효율성 증대에 따른 생산성 향상을 기대할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛이 설치된 프로브 어셈블리를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 요부확대 단면도이다.
도 5 및 도 6은 프로브 시트의 제1범프들과 디스플레이 패널의 전극 패드와의 접촉 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7a 내지 도 7e는 패드를 블레이드에 부착하는 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8은 프로브 유닛에서 프로브 시트의 얼라인 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 얼라인 블록의 요부 확대도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 유닛을 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
( 실시 예 )
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛이 설치된 프로브 어셈블리를 보여주는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 유닛(10)은 검사 대상물과 접촉하여 상기 대상물을 전기적으로 검사하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들면, LCD 패널, PDP 패널, AMOLED 패널 등과 같은 디스플레이패널(90)의 검사를 위하여 사용될 수 있다. 특히, 프로브 유닛(10)은 디스플레이패널(90)의 전극 패드들(12)과 접촉하여 전기적인 신호를 인가하도록 구성될 수 있다.
도 1을 참조하면, 프로브 어셈블리(1)는 프로브 유닛(10)과, 프로브 유닛(10)을 지지하는 매니퓰레이터(20,manipulator)를 포함한다. 매니퓰레이터(20)는 베이스 플레이트(미도시됨)에 고정 배치되는 아암(22)과, 아암(22)의 선단에 고정볼트에 의해 서로 체결되는 헤드(24), 헤드(24)의 저면에 착탈 가능하게 설치되고 프로브 유닛(10)이 설치되는 고정 플레이트(26) 그리고 헤드(24)와 아암(22) 사이에 설치되는 리니어 가이드(28)를 포함한다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 사시도, 분해 사시도 그리고 요부확대 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 프로브 유닛(10)은 메인 바디(100), 얼라인 블록(200), 프로브 시트(300) 그리고 커버(500)를 포함한다.
메인 바디(100)는 볼트에 의해 매니퓰레이터(20; 도 1에 도시됨)에 고정 설치된다. 메인 바디(100)는 전체적으로 직육면체 형상을 갖는다. 메인 바디(100)는 전면(110), 후면(120), 저면(130), 상면(140) 그리고 양측면을 갖는다. 저면(130)에는 얼라인 블록(200)을 고정하기 위한 볼트 체결공(132)들과, 커버(500)를 고정하기 위한 볼트 체결공(134)이 형성되어 있다.
얼라인 블록(200)은 메인 바디(100)의 저면(130)에 볼트 체결된다. 얼라인 블록(200)의 바닥면에는 프로브 시트(300)가 부착된다. 얼라인 블록(200)은 몸체(210), 블레이드(230) 그리고 패드(240)를 포함한다.
블레이드(230)는 프로브 시트(300)의 제1범프(314)들이 디스플레이 패널의 전극 패드(12)들과 접촉되는 과정에서 2차 쿠션을 제공한다.
블레이드(230)는 프로브 시트(300)의 선단을 지지하는 제1지지면(232)을 갖는다. 제1지지면(232)은 경사지게 형성된다. 블레이드(230)는 끝단이 몸체(210)의 전면(218)으로부터 돌출된다. 얼라인 블록(200)은 제1범프(314)들이 디스플레이 패널의 전극 패드(12)들과 접촉될 때 쿠션 및 지지를 위해 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK) 등의 플라스틱 소재로 이루어진다.
얼라인 블록(200)의 몸체(210)는 프로브 시트(300)의 후단을 지지하는 제2지지면(214)을 갖는다. 제2지지면(214)은 블레이드(230)의 제1지지면(232)과는 다른 높이로 제공된다.
패드(240)는 프로브 시트(300)의 제1범프(314)들이 디스플레이 패널의 전극 패드(12)들과 접촉되는 과정에서 1차 쿠션을 제공한다. 이를 위해, 패드(240)는 블레이드(230)의 제1지지면(232)에 부착된다. 패드(240)는 프로브 시트(300)의 선단을 탄력적으로 지지하기 위해 우레탄 소재로 이루어질 수 있다. 패드(240)는 프로브 시트(300)의 제1범프(314)들이 디스플레이 패널의 전극 패드(12)들과 접촉시 프로브 시트(300)를 탄력적으로 지지한다. 프로브 시트(300)는 양면테이프(미도시됨)에 의해 패드(240)의 지지면(242)에 부착된다. 패드(240)의 지지면(242)은 몸체(210)의 저면(212)과 동일한 경사면으로 제공될 수 있다. 이를 위해 패드(240)는 블레이드(230)에 부착된 후 밀링 가공 처리된다.
프로브 시트(300)는 전후 방향으로 연장되는 복수개의 배선(312)을 인쇄 배선 기술에 의해 폴리 이미드 필름(Polyimide Film)과 같은 전기 절연성막의 일측면에 형성한 필름형 프로브이다. 프로브 시트(300)는 평면으로 볼 때 배선(312)의 배열 방향(좌우 방향)으로 긴 직사각형 형성을 갖는다. 프로브 시트(300)는 디스플레이 패널의 전극 패드(12)들과 일대일 접촉되는 제1범프(314)들이 형성된 선단과, 탭IC를 구비한 연결부재(800)와 접촉되는 제2범프(316)들이 형성된 후단을 포함한다. 각 범프(314)들은 니켈과 같은 도전성 금속 재료로 형성될 수 있고, 또한 반구형, 짧은 원주형, 짧은 다각 기둥형, 직육면체형, 원형등 그 외의 형상으로 이루어질 수 있다. 제1범프(314)들과 제2범프(316)들은 2열 배치된다. 그리고, 제1범프(314)들과 제2범프(316)들 각각은 디스플레이 패널의 전극 패드(12)와의 접촉성을 높이기 위해 2개의 도전성 돌기가 직렬로 연결된 형태로 이루어진다.
예컨대, 프로브 시트(300)에서 범프 배치는 2열 이외에 1열 또는 3열 이상으로 제공될 수 있다.
미설명부호 900은 테스트 장비의 신호를 전달하는 FPC 필름이다.
연결부재(800)는 프로브 시트(600)의 제2범프(316)들과 전기적으로 연결되고, 탭IC를 구비한 한 COG(Chip On Glass) 타입의 글라스 또는 COF(Chip On Film) 타입의 필름으로 이루어질 수 있다. 연결부재(800)는 FPC 필름(900)과 연결된다.
커버(500)는 프로브 시트(300)와 연결부재(800)의 연결부분을 압박하기 위해 메인바디(100)의 바닥면(130)에 볼트 체결된다.
도 7a 내지 도 7e은 얼라인 블록의 제조 과정에서 패드의 부착 과정을 단계적으로 보여주는 도면이다.
도 7a 내지 도 7e를 참조하면, 블레이드(230)를 갖는 얼라인 블록(200)을 가공한 후, 블레이드(230)의 제1지지면(패드 부착면)(232)에 패드 부착을 위한 에폭시(E)를 도포한다. 블레이드(230)에 도포되는 에폭시는 경화시 우레탄 소재의 패드(240)가 수축되지 않는 특수접착제가 사용될 수 있다. 패드(240)는 에폭시가 도포된 제1지지면에 부착한다. 일 예로, 패드(240)는 0.5mm(500㎛) 정도의 두께를 가질 수 있다. 일정시간 대기하여 에폭시가 경화되면, 패드(240)의 지지면(242)을 가공 처리한다. 가공 처리는 패드(240)의 높이 & 두께와 평탄도 및 적정각도를 가지도록 밀링 가공으로 처리한다. 이러한 과정을 통해 얼라인 블록이 완성된다.
도 8을 참고하여 프로브 시트의 장착 및 얼라인 과정을 설명한다.
상기와 같은 방법으로 제조된 얼라인 블록(200)은 메인 바디(100)에 볼트로 체결한다. 이때 볼트는 얼라인 블록(200)의 위치 조정이 가능하도록 느슨하게 체결하는 것이 중요하다. 패드(240)의 지지면에 양면 테이프를 부착한다. 양면 테이프는 0.02mm(20um) 정도로 두께가 너무 두꺼우면 반복 컨텍시 접착제(양면 테이프에 도포된 접착제)가 압력에 의해 측면으로 노출될 수 있기 때문에 가능한 얇은 테이프를 사용하는 것이 바람직하다. 양면 테이프에 프로브 시트(300)를 부착한다. 그리고 조립 지그(50)에 메인 바디(100)를 체결한 후, 프로브 시트(300)의 패턴과 조립 지그(50)에 미리 부착되어 있는 기준필름(60) 패턴을 비교하여 얼라인이 틀어진 경우 얼라인 블록(200)을 움직여 위치를 조정한다.
참고로, 조립 지그(50)는 프로브 유닛(10)이 장착되는 테이블(52)을 갖는 지그 몸체(51)와, 지그 몸체(510)의 상면에 회동 가능하게 장착되고, 기준필름(60)이 부착된 회동체(54)를 포함한다. 회동체는 지그 몸체(51)의 테이블(52)에 프로브 유닛(10)을 장착한 후 회동체(54)를 회동시키면 기준필름(60)이 프로브 시트(300) 상에 포개지게 된다. 참고로 기준필름(60)은 투명한 필름으로 제공된다.
얼라인 블록(200)의 얼라인 조정이 완료되면, 메인 바디(100)을 조립 지그(50)로부터 분리하고, 얼라인 블록(200)을 고정하고 있는 볼트들을 강하게 체결하여 프로브 시트(300)의 장착 및 얼라인 과정을 완료한다. 여기서, 프로브 시트(300)가 장착된 얼라인 블록(200)의 얼라인 조정이 완료되면 프로브 시트(300)에 연결부재(800)를 연결하고, 커버(500)를 조립하는 과정이 포함될 수 있다.
도 5 및 도 6은 프로브 시트의 제1범프들과 디스플레이 패널의 전극 패드와의 접촉 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 프로브 유닛(10)의 가압 동작에 의해 프로브 시트(300)의 제1범프(314)들 중 앞줄의 제1범프(314)들이 전극 패드(12)들과 먼저 컨텍되고 뒷줄의 제1범프(314)들이 또 다른 전극 패드(12)들과 컨텍된다. 이때, 패드(240)는 프로브 시트(300)를 탄력적으로 지지한다. 패드(240)에 의해 탄력적으로 지지되는 프로브 시트(300)는 앞줄과 뒷줄 제1범프(314)들이 수평상태로 전극 패드(12)들과 접촉된다. 이처럼, 패드(240)에 의한 1차 쿠션 및 지지 이후에는 2차 쿠션 및 지지가 이루어진다. 2차 쿠션 및 지지는 블레이드(230)가 변위되면서(휘어지면서) 1차로 변위된 패드(240)의 힘을 흡수하여 앞줄과 뒷줄 제1범프(314)들의 평행도를 유지함과 동시에 가압력을 높여준다. 블레이드(230)는 프로브 시트(300)를 지지하는 패드(240)를 가압하는 간접 방식으로 프로브 시트(300)를 가압한다. 따라서, 과도한 가압에 의해 프로브 시트(300)의 제1범프(314)들 및 디스플레이 패널의 전극 패드(12)들이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 9는 얼라인 블록이 요부 확대도이다.
도 9를 참조하면, 프로브 시트(300)는 양측 단부와 배선 사이의 여유폭(L2)이 패드(240)의 두께(L1)보다 좁게 제공된다. 일 예로, 패드(240)의 두께(L1)가 0.5mm인 경우 여유폭(L2)은 0.5mm 이하일 수 있다. 여기서, 여유폭(L2)은 배선(312)들 중에서 첫번째 배선으로부터 프로브 시트(300)의 일측 단부까지의 거리, 그리고 배선(312)들 중에서 마지막번째 배선으로부터 프로브 시트(300)의 타측 단부까지의 거리를 뜻한다. 이 여유폭(L2)이 패드(240)의 두께보다 넓게 제공될 경우 프로브 시트(300)의 제1범프(314)들이 디스플레이 패널의 전극 패드(12)에 가압되어 접촉될 때 프로브 시트(300)의 중앙 부근에 있는 제1범프들에 비해 가장자리 부근에 있는 제1범프들에서 불안전한 접촉이 발생된다. 이러한 불안전한 접촉이 발생되는 이유는 여유폭(L2)이 넓은 경우 프로브 시트(300)가 디스플레이 패널에 가압되는 과정에서 가장자리 부근과 중앙 부근에서 눌려지는 힘에 의한 패드(240)의 변형률이 다르게 제공되면서 발생된다. 따라서, 여유폭(L2)은 패드(240)의 두께보다 가능한 좁게 제공되면 프로브 시트(300)가 디스플레이 패널에 가압되는 과정에서 가장자리 부근과 중앙 부근에서 눌려지는 힘에 의한 패드(240)의 변형률이 균일하게 제공될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 메인 바디 200 : 얼라인 블록
230 : 블레이트 240 : 패드
300 : 프로브 시트 500 : 커버

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 디스플레이 패널 검사를 위한 필름타입의 프로브 유닛에 있어서:
    디스플레이 패널의 접속단자들과 일대일 접촉되는 제1범프들이 형성된 선단과 탭IC를 구비한 연결부재와 접촉되는 제2범프들이 형성된 후단을 갖는 프로브 시트;
    전면과 바닥면을 갖는 메인 바디; 및
    상기 메인 바디의 바닥면에 설치되고, 상기 프로브 시트가 안착되는 얼라인 블록을 포함하되;
    상기 얼라인 블록은
    상기 프로브 시트의 선단을 지지하는 경사진 제1지지면을 갖으며, 상기 제1범프들이 상기 디스플레이 패널의 접속단자들과 접촉되는 과정에서 탄성력을 제공하는 블레이드; 및
    상기 블레이드의 상기 제1지지면에 부착되고 상기 프로브 시트의 상기 제1범프들이 상기 디스플레이 패널의 접속단자들과 접촉시 상기 프로브 시트를 탄력적으로 지지하는 패드를 포함하되;
    상기 얼라인 블록은
    상기 제1지지면과는 다른 높이에서 상기 프로브 시트의 후단을 지지하는 제2지지면을 더 포함하는 디스플레이 패널 검사를 위한 필름타입의 프로브 유닛.
  3. 디스플레이 패널 검사를 위한 필름타입의 프로브 유닛에 있어서:
    디스플레이 패널의 접속단자들과 일대일 접촉되는 제1범프들이 형성된 선단과 탭IC를 구비한 연결부재와 접촉되는 제2범프들이 형성된 후단을 갖는 프로브 시트;
    전면과 바닥면을 갖는 메인 바디; 및
    상기 메인 바디의 바닥면에 설치되고, 상기 프로브 시트가 안착되는 얼라인 블록을 포함하되;
    상기 얼라인 블록은
    상기 프로브 시트의 선단을 지지하는 경사진 제1지지면을 갖으며, 상기 제1범프들이 상기 디스플레이 패널의 접속단자들과 접촉되는 과정에서 탄성력을 제공하는 블레이드; 및
    상기 블레이드의 상기 제1지지면에 부착되고 상기 프로브 시트의 상기 제1범프들이 상기 디스플레이 패널의 접속단자들과 접촉시 상기 프로브 시트를 탄력적으로 지지하는 패드를 포함하되;
    상기 패드는
    상기 제1범프들이 상기 디스플레이 패널의 접속단자들과 접촉될 때 쿠션 및 지지를 위해 우레탄 소재인 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 검사를 위한 필름타입의 프로브 유닛.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 연결부재는 상기 탭IC가 구비된 COG(Chip On Glass) 타입의 글라스 또는 상기 탭IC가 구비된 COF(Chip On Film) 타입의 필름인 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 검사를 위한 필름타입의 프로브 유닛.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 메인 바디의 바닥면에 볼트 체결되고, 상기 프로브 시트와 상기 연결부재의 연결부분을 압박하는 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 검사를 위한 필름타입의 프로브 유닛.

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