KR101672826B1 - 니들 타입 핀 보드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 패널 검사를 위한 니들 타입 핀 보드에 있어서, 베이스블록과, 상기 베이스블록의 하부에 결합되는 기판, 및 일단에 상기 패널의 리드선과 접촉을 위한 돌출부가 형성되고 타단이 상기 기판의 저면에 접합되는 복수 개의 프로브 핀들을 포함하는 니들 타입 핀 보드를 제공한다.

Description

니들 타입 핀 보드{NEEDLE TYPE PIN BOARD}
본 발명은 니들 타입 핀 보드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휴대폰과 같은 통신 기기류의 액정 표시 패널에 대한 전기적 검사를 안정적으로 수행할 수 있는 니들 타입 핀 보드에 관한 것이다.
일반적으로, 평판디스플레이패널이란 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode), 액정디스플레이(LCD: Liquid Crystal Display), 피디피(PDP: Plasma Display Panel) 등의 표시장치를 말하는 것으로서, LCD는 TFT(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 패널은 대형 가전 이외에도 소형의 예컨대, 휴대폰과 같은 통신 기기의 액정 표시 패널에 채택된다.
이러한 액정 표시 패널에 대하여 픽셀에러(Pixel Error) 없이 정상 작동 하는지를 검사하는데 프로브 블록이 사용된다.
최근 들어 액정 표시 패널이 고화질화 되어감에 따라 화소의 밀도가 증가하고 있으며, 사이즈 축소로 인하여 협소한 피치의 프로브 블록의 필요성이 증가하고 있다. 현재까지 개발된 프로브는 텅스텐 또는 레늄텅스텐와이어를 재료로 제작된 니들 타입(Needle Type), 니켈 또는 베릴륨동을 재료로 제작된 블레이드 타입(Blade Type), 폴리마이드필름(Polymide Film)에 동판 또는 기타 도전체를 올려 에칭 가공하여 제작한 필름 타입(Film Type), 필름형에 반도체공정기술을 이용하여 도전성 매체를 주입한 하이브리드 타입(Hybrid Type), 스프링 장력을 이용한 포고핀(Pogo Pin)을 소재로 제작한 포고 타입(Pogo Type), 반도체 MEMS 공정 기술을 이용한 MEMS 타입(Mems Type) 등이 있다.
이와 같이 액정 표시 패널을 검사하기 위한 프로브 블록에 장착되는 종래의 니들 타입 핀 보드는 니들을 포함한 프로브 핀의 후단부와 접촉하도록, 프로브 블록에 포함된 메인기판과 프로프 핀 사이에 결합되어 패널 테스트시 입력되는 신호를 메인기판으로 전송하는 역할을 하는 연성회로기판(FPCB: flexible printed circuit board)을 포함한다.
이에 따라, 종래의 니들 타입 핀 보드는 리드선과 니들의 제1 접점, 니들과 연성회로기판의 제2 접점, 및 연성회로기판과 메인기판의 제3 접점과 같이, 패널 검사를 하기 위해 패널의 각 리드선과 각 니들의 접촉시 연성회로기판에 의해 3개의 전기적 접점이 발생되기 때문에, 노이즈가 발생되는 등 전기적 특성이 저하되어 전기적 검사를 안정적으로 수행할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 종래의 니들 타입 핀 보드는 연성회로기판을 형성하고 배치함에 따라 제품의 경제성 및 제품의 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 패널 검사 시 패널의 리드선과 기판 간의 전기적 접점 수를 줄여 패널에 대한 전기적 검사를 안정적으로 수행할 수 있는 니들 타입 핀 보드를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 패널 검사를 위한 니들 타입 핀 보드에 있어서, 베이스블록과, 상기 베이스블록의 하부에 결합되는 기판, 및 일단에 상기 패널의 리드선과 접촉을 위한 돌출부가 형성되고 타단이 상기 기판의 저면에 직접 접합되는 복수 개의 프로브 핀들을 포함한다.
또한, 상기 프로브 핀들의 타단은 상기 기판의 저면과 본딩 접합될 수 있다.
또한, 상기 기판의 저면에는 상기 프로브 핀들 각각의 타단이 수용되는 수용부들이 형성될 수 있다.
또한, 상기 기판의 저면에 직접 접합되는 상기 프로브 핀들의 타단은 톱니 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 기판의 저면에는 상기 프로브 핀들 각각의 톱니 형상 부분이 수용되는 수용부들이 형성될 수 있다.
또한, 상기 프로브 핀들은 상기 돌출부를 기준으로 정렬하였을 때 상기 기판의 저면에 접합되는 타단의 위치가 서로 상이한 제1 타입 프로브 핀들과 제2 타입 프로브 핀들을 포함하며, 상기 제1 타입 프로브 핀들과 상기 제2 타입 프로브 핀들은 교번 배열될 수 있다.
또한, 상기 제1 타입 프로브 핀의 상기 기판의 저면에 접합되는 타단은 상기 제2 타입 프로브 핀의 상기 기판의 저면에 접합되는 타단보다 상기 돌출부로부터 더 멀리 위치될 수 있다.
또한, 상기 기판의 저면에는 교번 배열된 상기 제1 타입 프로브 핀들과 상기 제2 타입 프로브 핀들 각각의 타단이 수용되는 수용부들이 교번 배열되어 형성될 수 있다.
본 발명은, 니들 타입 핀 보드에 관한 것으로서, 연성회로기판이 필요 없이, 메인기판과 프로브 핀이 서로 직접 접합되어 서로 전기적으로 연결됨으로써, 연성회로기판에 의한 전기적 접점이 줄어들어 노이즈가 발생되지 않아 전기적 특성이 향상되어 패널에 대한 전기적 검사를 안정적으로 수행할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명은, 연성회로기판이 필요 없기 때문에, 연성회로기판을 형성 및 배치할 필요가 없어 제품의 경제성을 향상시키고, 제품의 생산성을 향상시키는 효과를 가진다.
도 1은 실시예에 따른 니들 타입 핀 보드의 사시도이다.
도 2는 도 1의 교번 배열된 프로브 핀들을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1의 분해사시도이다.
도 4는 도 3의 프로브 핀이 메인기판에 접합된 상태의 분해사시도이다.
도 5는 실시예에 따른 제1 타입 프로브 핀의 사시도이다.
도 6은 실시예에 따른 제2 타입 프로브 핀의 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공하는 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 “포함한다(comprise)” 및/또는 “포함하는(comprising)”은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 “및/또는”은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역 및/또는 부위들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부위들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열을 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역 또는 부위를 다른 부재, 영역 또는 부위와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역 또는 부위는 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역 또는 부위를 지칭할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면, 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 실시예에 따른 니들 타입 핀 보드의 사시도이다. 그리고 도 2는 도 1의 교번 배열된 프로브 핀들을 나타낸 사시도이다. 또한, 도 3은 도 1의 분해사시도이고, 도 4는 도 3의 프로브 핀이 메인기판에 접합된 상태의 분해사시도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 패널을 테스트하기 위한 실시예에 따른 니들 타입 핀 보드는 베이스블록(10), 메인기판(30) 및 프로브 핀(50)을 포함하여 구성된다.
상기 베이스블록(10)의 하부에는 메인기판(30)이 결합된다.
상기 메인기판(30)은 커넥터(C)를 통하여 외부 검사장치와 전기적으로 연결되며, 서로의 신호를 입출력한다. 그리고 메인기판(30)은 상기 패널의 검사가 진행되도록, 상기 패널을 검사하기 위한 검사신호를 프로브 핀(50)을 통해 상기 패널에 인가한다.
또한, 메인기판(30)은 도시하지 않았으나, 제어부, 구동전압 발생부, 패널의 리드선들에 연결된 프로브 핀(50)을 통하여 수신되는 신호를 전송하기 위한 복수의 전극라인들 등을 포함한다. 여기서, 상기 제어부는 제어 신호를 출력하며, 상기 구동전압 발생부는 표시 장치의 동작에 필요한 전압들 예를 들어, 전원 전압, 게이트 온 전압, 게이트 오프 전압 등을 출력한다.
도시된 바와 같이, 프로브 핀(50)들 각각은 대응하는 패널의 리드선 각각과 접촉을 위해 후술될 돌출부(57)가 일단에 형성되고, 후술될 타단(513,523)이 메인기판(30)의 저면에 직접 접합된다.
여기서, 프로브 핀(50)들과 메인기판(30)의 저면은 본딩 접합될 수 있다. 그리고 프로브 핀(50)은 일정 두께의 얇은 금속판으로 형성된다.
또한, 프로브 핀(50)들 각각의 타단(513,523)은 메인기판(30)과의 접합을 용이하게 할 수 있도록 톱니 형상으로 형성될 수 있다. 이에 관하여는 도 5 내지 도 6을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
또한, 프로브 핀(50)들이 메인기판(30)에 접합될 수 있도록, 메인기판(30)의 저면에는 프로브 핀(50)들의 각각의 타단(513,523)이 수용되는 수용부(31)들이 형성될 수 있다. 이에, 프로브 핀(50)들 각각은 해당 수용부(31)들을 통하여 메인기판(30)으로부터 전기신호를 제공받을 수 있다. 그리고 메인기판(30)의 수용부(31)에는 프로브 핀(30)들 각각의 타단(513,523)의 톱니형상 부분이 수용될 수 있다.
프로브 핀(50)들은 돌출부(57)를 기준으로 정렬(A1)하였을 때 메인기판(30)의 저면에 접합되는 타단 위치가 서로 상이한 제1 타입 프로브 핀들과 제2 타입 프로브 핀들로 이루어질 수 있다. 예컨대, 도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 타입 프로브 핀의 메인기판(30)의 저면에 접합되는 타단(513)은 제2 타입 프로브 핀의 메인기판(30)의 저면에 접합되는 타단(523)보다 더 멀리 위치할 수 있다. 그리고 제1 타입 프로브 핀들의 배열(B1) 및 제2 타입 프로브 핀들의 배열(B2)과 같이, 제1 타입 프로브 핀과 제2 타입 프로브 핀은 교번 배열(B1,B2)되어 메인기판(30)에 접합될 수 있다. 따라서, 제1 타입 프로브 핀의 타단(513)을 수용하는 수용부(31_1)와 제2 타입 프로브 핀의 타단(523)을 수용하는 수용부(31_2) 역시 제1 타입 프로브 핀과 제2 타입 프로브 핀과 마찬가지로 교번 배열될 수 있다. 즉, 수용부(31)들은 도 3에 도시된 바와 같이, 지그재그 형태로 배열될 수 있다.
상술한 바와 같이 실시예에 따른 니들 타입 핀 보드는 연성회로기판이 필요 없이, 메인기판(30)과 프로브 핀(50)이 서로 직접 접합되어 서로 전기적으로 연결된다.
즉, 종래 기술의 필수 구성인 연성회로기판은 프로브 핀의 후단부와 접촉하도록, 메인기판과 프로프 핀 사이에 결합되어 패널 테스트시 입력되는 신호를 메인기판으로 전송하는 역할을 한다.
이에 따라, 실시예에 따른 니들 타입 핀 보드는 상기 연성회로기판이 필수 구성인 종래 기술에 비해 상기 패널 검사 시 상기 패널의 리드선과 메인기판(30) 간의 전기적 접점 수를 줄여 노이즈가 발생되지 않아 종래 기술보다 전기적 특성을 향상시킬 수 있다.
그리고 실시예에 따른 니들 타입 핀 보드는 상기 연성회로기판을 형성 및 배치할 필요가 없어 제품의 경제성을 향상시키고, 제품의 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시예에 따른 니들 타입 핀 보드는 메인기판(30)의 저면에 상기 제1 타입 프로브 핀들과 상기 제2 타입 프로브 핀들이 교번 배열되어 직접 접합함으로써, 선형(線形) 배열보다 프로브 핀(50)들 간의 피치(pitch)가 보다 작게 접합할 수 있어 액정 표시 패널의 고화질화 추세에 대응할 수 있다.
즉, 액정 표시 패널이 고화질화 되어감에 따라 화소의 밀도가 증가하고 있으며 사이즈의 축소로 인하여 협소한 피치의 프로브블록의 필요성이 증가하고 있는 추세에 따라, 메인기판(30)에 각 프로브 핀(50)이 서로 직접 접합할 경우에는 프로브 핀(50)들 간의 피치가 작게 접합해야 한다.
이에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 상술한 제1 타입 프로브 핀과 제2 타입 프로브 핀 각각은 메인기판(30)의 저면에 접합되는 상기 타단의 위치가 서로 상이하게 형성된다. 이에 따라, 상기 타단의 위치가 서로 상이하게 형성된 상기 제1 타입 프로브 핀들과 상기 제2 타입 프로브 핀들이 교번 배열될 수 있어서, 상기 제1 타입 프로브 핀들과 상기 제2 타입 프로브 핀들은 메인기판(30)의 저면에 교번 배열되어 직접 접합될 수 있다.
이하, 상기 프로브 핀(50)의 구조에 대해서 상술하기로 한다.
도 5는 실시예에 따른 제1 타입 프로브 핀의 사시도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 타입 프로브 핀(50)은 판 상의 핀 몸체(51)와, 핀 몸체(51)의 하단 일측으로부터 하측방향으로 연장되어 형성된 제1 연장부(53)와, 핀 몸체(51)와 이격되며 제1 연장부(53)의 타측단으로부터 타측방향으로 핀 몸체(51)보다 길게 연장되어 형성된 제2 연장부(55) 및 제2 연장부(55)의 타측 하단으로부터 하측방향으로 제2 연장부(55)와 일체로 끝단이 뾰족하게 형성된 돌출부(57)를 포함한다.
상기 핀 몸체(51)는 복수의 구멍(511)을 포함한다. 상술한 바와 같이 실시예에 따른 니들 타입 핀 보드는 핀 몸체(51)가 복수의 구멍(511)을 포함함으로써, 메인기판(30)에 각 프로브 핀(50)이 서로 직접 접합 시 접합제가 각 구멍(511)을 경유하여 핀 몸체(51) 양측으로 위치하기 때문에, 구멍(511)이 없어 핀 몸체(51)의 일측에만 상기 접합제가 위치하는 경우보다 상기 접합의 접합성을 향상시킬 수 있다.
또한, 핀 몸체(51)의 상단 즉 메인기판(30)의 저면에 접합되는 상기 타단(513)은 톱니 형상으로 형성된다.
상술한 바와 같이 실시예에 따른 니들 타입 핀 보드는 핀 몸체(51)의 상단 즉 상기 타단(513)이 톱니 형상으로 형성됨으로써, 메인기판(30)에 각 프로브 핀(50)이 서로 직접 접합 시 톱니 형상으로 인해 선형(線形)보다 접합면적이 증가함에 따라 접합성을 향상시킬 수 있다.
상기 돌출부(57)는 뾰족하게 형성되도록 테이퍼 지게 형성되어 상기 패널 검사 시에 상기 패널의 리드선들과 접촉되는 니들(57a)과, 니들(57a)과 이격되어 연장 형성되는 얼라인(align)부(57b)를 포함한다. 여기서, 상기 니들(57a)은 얼라인부(57b)보다 제2 연장부(55)로부터 더 돌출되어 형성된다. 그리고 상기 얼라인부(57b)는 상기 패널의 각 리드선과 각 니들(57a)의 접촉시 얼라인 여부를 판단하기 위해 사용된다.
상기 제2 연장부(55)는 중앙부위에 막대 형상으로 형성된 탄성 제공홀(551)을 포함한다. 여기서, 탄성 제공홀(551)은 제2 연장부(55)의 길이방향으로 길게 늘어진 형태로 제2 연장부(55)의 외주면과 평행하게 형성되며, 하나 이상 형성될 수 있다. 또한, 기타 다른 형상을 가질 수도 있음을 물론이다.
이때, 상기 프로브 핀(50)은 상기와 같은 구조의 탄성 제공홀(551)을 포함함으로써, 니들(57) 부분이 상하로 유동할 수 있는 탄성력을 가진다.
즉, 상기 패널의 검사시 니들(57a)이 패널의 접점에 접촉하는 경우 탄성 제공홀(551)에 의하여 상하 수직 방향으로 유동성을 제공하는 것이다. 이에 따라, 외부에서 일정의 충격이 가해지면, 이 충격을 용이하게 흡수하여 프로브 핀(50) 자체의 휨 또는 변형을 방지하여, 니들(57a)의 액정 표시 패널에서의 접촉 위치의 틀어짐을 방지함과 아울러, 상기 패널의 정확한 전기적 검사를 이루도록 할 수 있다.
도 6은 실시예에 따른 제2 타입 프로브 핀의 사시도이다. 이하에서는 도 5의 제1 타입 프로브 핀(50)과 실질적으로 동일한 구성의 설명은 생략하고 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제2 타입 프로브 핀(50)은 판 상의 핀 몸체(52)를 포함한다.
상기 핀 몸체(52)는 톱니 형상으로 형성된 상단 즉 메인기판(30)의 저면에 접합되는 타단(523)과, 타단(523)으로부터 일측방향을 따라 하향 경사지고 길게 연장형성된 하단을 포함한다. 여기서, 제1 연장부(53)는 핀 몸체(51)의 하단으로부터 하측방향으로 연장되어 형성된다.
이에 따라, 메인기판(30)에 각 프로브 핀(50)이 서로 직접 접합할 경우, 타단(523)으로부터 일측방향을 따라 하향 경사지고 길게 연장형성된 부위는 메인기판(30)으로부터 하측으로 이격되어 위치된다.
이때, 상기 제2 타입 프로브 핀(50)은 메인기판(30)에 각 제2 타입 프로브 핀(50)이 서로 직접 접촉 시 메인기판(30)으로부터 하측으로 이격된 핀 몸체(52)를 포함함으로써, 상기 패널의 검사시 니들(57a) 부분이 패널의 접점에 접촉하는 경우 메인기판(30)으로부터 하측으로 이격된 핀 몸체(52)에 의하여 상하 수직 방향으로 유동성을 제공하는 것이다.
이상, 본 발명의 실시예에 따른 니들 타입 핀 보드에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 베이스블록 30: 메인기판
31: 수용부 50: 프로브 핀
51: 핀 몸체 53: 제1 연장부
55: 제2 연장부 57: 돌출부
511: 구멍

Claims (8)

  1. 패널 검사를 위한 니들 타입 핀 보드에 있어서,
    베이스블록;
    상기 베이스블록의 하부에 결합되는 기판; 및
    복수의 구멍이 형성된 핀 몸체를 구비하며, 일단에 상기 패널의 리드선과 접촉을 위한 돌출부가 형성되고 타단이 상기 기판의 저면에 직접 접합되는 복수 개의 프로브 핀들을 포함하며,
    상기 프로브 핀들의 타단은 톱니 형상으로 형성되고,
    상기 기판은 상기 프로브 핀들의 타단을 수용하는 복수의 수용부들이 구비되며,
    상기 프로브 핀들은 상기 돌출부를 기준으로 정렬하였을 때 상기 타단의 위치가 서로 상이한 제1, 제2 타입 프로브 핀들을 포함하고, 상기 제1, 제2 타입 프로브 핀들은 교번 배열되며,
    상기 프로브 핀들의 타단은 상기 복수의 구멍을 경유한 접합제에 의해 상기 기판의 저면과 본딩 접합되는 니들 타입 핀 보드.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 저면에는 상기 프로브 핀들 각각의 타단이 수용되는 수용부들이 형성되는 니들 타입 핀 보드.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 저면에는 상기 프로브 핀들 각각의 톱니 형상 부분이 수용되는 수용부들이 형성되는 니들 타입 핀 보드.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 타입 프로브 핀의 상기 기판의 저면에 접합되는 타단은, 상기 제2 타입 프로브 핀의 상기 기판의 저면에 접합되는 타단보다 상기 돌출부로부터 더 멀리 위치되는 니들 타입 핀 보드.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 저면에는 상기 제1 타입 프로브 핀들과 상기 제2 타입 프로브 핀들 각각의 타단이 수용되는 수용부들이 교번 배열되어 형성되는 니들 타입 핀 보드.
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