KR101750446B1 - 핀미스 검사 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 핀미스 검사 기술에 있어서, 특히 패널의 전기적 불량 검사를 위해 결합되는 패드와 컨택 블록(프루브 블록) 간의 핀미스(pinmiss)를 검사하는 핀미스 검사 장치 및 방법에 관한 것으로, 패널의 패드전극에 접촉되는 컨택에 파형을 발생하여 출력하는 신호발생기와, 상기 컨택에서 출력되는 파형으로부터 정전용량을 측정하는 신호측정기와, 상기 신호측정기에서 측정된 정전용량을 기준 정전용량과 비교하여 상기 패드전극과 상기 컨택 간의 핀미스 여부를 결정하는 컨트롤러를 포함하여 구성되는 것이 특징인 발명이다.

Description

핀미스 검사 장치 및 방법{test apparatus and method for pin miss}

본 발명은 핀미스 검사 기술에 관한 것으로, 특히 패널의 전기적 불량 검사를 위해 결합되는 패드와 컨택 블록(프루브 블록) 간의 핀미스(pinmiss)를 검사하는 핀미스 검사 장치 및 방법에 관한 것이다.

다양한 정보를 화면에 구현해 주는 디스플레이 기기는 박형화, 경량화, 저소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 방향으로 발전하고 있다.

디스플레이 기기의 예로는 Liquid Crystal Display(LCD) device, Plasma Display Panel(PDP) device, Field Emission Display(FED) device, Electro Luminescence Display(ELD) Device, 그리고 Light Emitting Diode(LED) device 등을 들 수 있다. 이러한 디스플레이 기기들 중에는 영상을 구현하는 디스플레이 패널을 필수적인 구성요소로 하며, 그 디스플레이 패널은 고유의 발광 또는 편광 물질층을 사이에 두고 한 쌍의 투명 절연기판을 대면 합착시킨 구성을 갖는다.

터치감지 디스플레이 기기는 영상을 표출하는 디스플레이 패널에 터치 패널을 부가하여 제작된 것으로, 터치패널은 사람의 손이나 별도의 수단을 통해 터치 부위를 감지하여 별도의 정보를 입력할 수 있는 수단이다.

이와 같이 디스플레이 패널이나 터치 패널은 전기적 신호를 인가하기 위한 패드를 구비한다. 전술된 디스플레이 패널이나 터치 패널 이외에도 컴퓨터나 컨트롤러나 통신제어기기 등에 구비되는 제어 패널도 전기적 신호를 인가하기 위한 패드를 구비한다.

한편, 다양한 패널의 제조과정에서 최종적으로 검사 공정을 거치게 된다. 검사 공정은 불량품을 가려내기 위한 과정으로 생산된 모든 제품은 전기적 불량 검사와 터치감지 기능에 대한 검사와 영상표출 기능에 대한 검사 등을 받게 된다.

디스플레이 패널의 경우에는, 디스플레이 패널을 구동하는 구동칩이 실장되는 패드에 컨택 블록(contact block) 혹은 프루브 블록(probe block)을 접촉시켜 검사를 진행한다.

패널을 검사하기 위한 장비는 컨택 블록(contact block) 혹은 프루브 블록(probe block)을 전극패턴을 가지는 패드나 복수 개의 연결배선에 서로 일대일 대응하여 접촉시키는데, 이러한 접촉 과정에서 핀미스(pinmiss)가 발생할 수 있다.

특히, 패널들이 고성능화되면서 패드를 구성하는 전극들 사이의 피치(간격)가 매우 좁아지고 있는데, 컨택 블록이나 프루브 블록의 연결패턴 및 연결배선을 형성하기 위해 에칭 및 도금 방식을 사용하기 때문에 제조공정상 피치(간격)의 한계가 있다. 따라서, 패널을 접촉시켜 불량 검사를 실시할 시에 패널의 고성능화에 따른 미세피치의 요구와 가공정밀도의 한계로 인해 핀미스(pinmiss)의 문제가 발생한다.

본 발명의 목적은 상기한 점을 감안하여 안출한 것으로, 특히 패널의 불량 검사 과정에서 패널의 고성능화에 따른 미세피치의 요구와 가공정밀도의 한계로 인해 발생하는 핀미스를 검사하는 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 핀미스 검사 장치의 특징은, 패널의 패드전극에 접촉되는 컨택에 파형을 발생하여 출력하는 신호발생기와, 상기 컨택에서 출력되는 파형으로부터 정전용량을 측정하는 신호측정기와, 상기 신호측정기에서 측정된 정전용량을 기준 정전용량과 비교하여 상기 패드전극과 상기 컨택 간의 핀미스 여부를 결정하는 컨트롤러를 포함하여 구성되는 것이다.

바람직하게, 상기 컨트롤러는 상기 신호측정기에서 측정된 정전용량을 상기 기준 정전용량과 비교하고, 그 비교 결과에 따른 차이 값이 산출되는 경우에 상기 핀미스가 발생한 것으로 판정할 수 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 핀미스 검사 방법의 특징은, 패널의 패드전극에 접촉되는 컨택의 컨택핀 간의 정전용량을 측정하는 단계와, 상기 측정된 정전용량을 기준 정전용량과 비교하는 단계와, 상기 측정된 정전용량과 상기 기준 정전용량의 비교 결과에 따른 차이 값을 산출하는 단계와, 상기 산출된 차이 값을 사용하여 상기 패드전극과 상기 컨택핀 간의 핀미스 여부를 결정하는 단계로 이루어지는 것이다.

바람직하게, 상기 핀미스 여부를 결정하는 단계는, 상기 측정된 정전용량과 상기 기준 정전용량의 비교 결과에 따른 차이 값이 발생함에 따라 상기 패드전극과 상기 컨택핀 간에 핀미스가 발생한 것을 결정할 수 있다.

본 발명에 따르면, 다양한 패널의 불량을 검사할 시에 패널에 구비되는 패드와 컨택 블록(프루브 블록) 간에 발생할 수 있는 핀미스 문제를 해결할 수 있다. 그에 따라, 디스플레이 패널이나 터치 패널이나 제어 패널 등의 다양한 패널에 대한 불량 검사에 신뢰성을 높일 수 있으며, 패널의 완성품에 대한 신뢰성도 현저하게 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 핀미스 검사 장치의 구성을 나타낸 다이어그램이고,
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 핀미스 검사 장치의 구성을 나타낸 다이어그램이고,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 핀미스 검사 방법의 절차를 나타낸 플로우챠트이다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예의 구성과 그 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.

본 발명에서는 패널의 불량을 검사하기 위해 접촉되는 패널의 패드를 복수 개의 전극이 패터닝된 패드전극으로 설명하며, 또한 검사장비측에 마련되어 패드전극에 접촉되는 컨택 블록 혹은 프루브 블록은 컨택(contact)으로 설명한다. 또한, 패드전극과 일대일 대응하여 접촉되는 컨택의 연결패턴 및 연결배선을 컨택핀(contact pin)으로 설명한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 핀미스 검사 장치 및 방법의 바람직한 실시 예를 자세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 핀미스 검사 장치의 구성을 나타낸 다이어그램이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 핀미스 검사 장치는 신호발생기(20)와 신호측정기(30)와 컨트롤러(40)로 구성된다.

신호발생기(20)는 패널이 로딩될 때, 패널(10)의 패드전극에 접촉되는 컨택에 파형을 발생하여 출력한다. 여기서, 컨택은 패널(10)의 검사를 위해 패드전극에 일대일 대응하여 접촉되는 적어도 하나의 컨택핀으로 구성된다.

신호발생기(20)는 교류파형을 발생하여 컨택으로 출력하는데, 그 교류파형은 정현파일 수 있다. 이를 위해, 신호발생기(20)는 교류파형을 발생시키는 오실레이터, 그 오실레이터에서 발생된 교류파형을 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 DA 변환기, 그리고 그 DA 변환기의 출력을 증폭하는 증폭기를 포함할 수 있다.

상기와 같이 오실레이터와 DA 변환기와 증폭기를 포함하는 신호발생기(20)는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 CPLD(Complex Programmable Logic Device)로 구현될 수 있다.

신호측정기(30)는 컨택에서 출력되는 파형으로부터 정전용량을 측정한다. 특히, 신호측정기(30)는 컨택의 컨택핀에서 출력되는 파형을 증폭하는 증폭기, 그 증폭기의 출력을 필터링하는 대역필터, 그리고 그 대역필터의 출력을 디지털 신호로 변환하여 출력하는 AD 변환기를 포함할 수 있다.

본 발명의 장치는 컨택의 컨택핀 별로 신호발생기(20)에 출력되는 파형을 인가시키고, 또한 그 컨택핀 별로 출력되는 파형을 신호측정기(30)로 전달하여 컨택의 컨택핀 별로 독립적인 핀미스 검사를 실현할 수 있다. 이를 위해 신호발생기(20) 출력되는 파형을 컨택을 구성하는 컨택핀 별로 입력시키고, 컨택핀 별로 출력되는 파형을 신호측정기(30)로 입력시키기 위한 스위칭을 수행하는 먹스(21)를 더 포함할 수 있다.

컨트롤러(40)는 신호측정기(30)에서 측정된 정전용량을 기준 정전용량과 비교하여 패드전극과 컨택 간의 핀미스 여부를 결정한다. 보다 상세하게, 컨트롤러(40)는 측정 정전용량을 기준 정전용량과 비교한 후 그 비교 결과에 따른 차이 값에 기반하여 핀미스 여부를 판별한다.

컨트롤러(40)는 신호측정기(30)에서 측정된 정전용량을 미리 설정된 기준 정전용량과 비교하고, 그 비교 결과에 따른 차이 값이 산출되는 경우에 패드전극과 컨택 간에 핀미스가 발생한 것으로 판정한다. 즉, 컨택핀으로부터 측정된 정전용량과 기준 정전용량 간이 차이 값이 발생하면 핀미스가 발생한 것으로 결정한다.

한편, 신호측정기(30)에 구비되어 대역필터의 출력을 디지털 신호로 변환하여 출력하는 AD 변환기는 컨트롤러(40)에 SPI(Serial Peripheral Interconnect) 버스나 I2C(Inter-Integrated Circuit) 버스로 연결될 수 있다. 또한, AD 변환기의 후단에는 보정 엔진(Calibration engine)을 더 구비할 수도 있다.

도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 핀미스 검사 장치의 구성을 나타낸 다이어그램이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 장치는 전술된 신호발생기(20)와 신호측정기(30)와 컨트롤러(40) 이외에 통신모듈(50)과 디스플레이부(60)를 더 구비할 수 있다.

통신모듈(50)은 신호발생기(20)에서 출력되는 파형의 주파수와 전압과 전류 중 적어도 하나를 컨트롤러(40)를 통해 설정하기 위한 구성이며, 또한 통신모듈(50)는 신호측정기(30)에서 측정된 정전용량과 기준 정전용량을 비교한 결과를 외부로 송신하기 위한 구성이다. 여기서, 통신모듈(50)에 의해 외부로 송신되는 정보는 컨트롤러(40)에 의해 결정된 핀미스 판별 정보일 수 있다. 다른 예로, 신호발생기(20)에서 출력되는 파형의 주파수와 전압과 전류 중 적어도 하나를 컨트롤러(40)를 통해 설정하기 위해 키보드나 터치스크린과 같은 외부 입력기를 구비할 수도 있다.

디스플레이부(60)는 신호측정기(30)에서 측정된 정전용량, 그리고 그 측정된 정전용량과과 기준 정전용량을 비교한 결과를 수치 또는 그래프로 디스플레이한다. 또한, 디스플레이부(60)는 전술된 통신모듈(50)이나 외부 입력기를 통해 수신되는 설정 값 즉, 신호발생기(20)에서 출력되는 파형의 주파수와 전압과 전류 중 적어도 하나에 대한 설정 값을 디스플레이할 수도 있다.

별도의 예로, 본 발명의 장치는 기준 정전용량, 신호측정기(30)에서 측정된 정전용량, 기준 정전용량과 측정된 정전용량을 비교한 결과에 대한 정보를 저장하는 룩업테이블을 더 구비할 수 있다. 룩업테이블은 컨트롤러(40)에 실장되는 구성으로 이해될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 핀미스 검사 방법의 절차를 나타낸 플로우챠트로서, 도 1 및 2를 통해 설명된 핀미스 검사 장치가 수행하는 핀미스 검사 절차에 관한 것이다.

도 3을 참조하면, 먼저 불량 검사를 위해 패널이 로딩됨에 따라, 그 로딩되는 패널의 패드전극에 접촉되는 컨택의 컨택핀 간의 정전용량을 측정한다(S10).

이어, 상기 측정된 정전용량을 미리 설정된 기준 정전용량과 비교한다(S20). 여기서, 기준 정전용량은 로딩되는 패널의 종류나 사양에 상관없이 고정 값으로 설정될 수도 있고, 로딩되는 패널의 종류나 사양에 따라 변동되는 변수 값으로 설정될 수 있다.

이어, 측정된 정전용량과 기준 정전용량을 비교한 결과에 따른 차이 값(오차)을 산출한다(S30).

그리고, 산출된 차이 값을 사용하여 패드전극과 컨택핀 간의 핀미스 여부를 결정한다(S40). 보다 상세하게, 핀미스 여부를 결정할 시에는 측정된 정전용량과 기준 정전용량의 비교 결과에 따른 차이 값이 발행하면, 패드전극과 컨택핀 간에 핀미스가 발생한 것을 결정한다. 반면에, 측정된 정전용량과 기준 정전용량의 비교 결과에 따른 차이 값이 0이면, 핀미스가 발생하지 않는 것으로 판별한다. 여기서, 핀미스가 발생하지 않는 것으로 판별하기 위한 차이 값은 0의 값에 어느 정도의 마진 값을 적용할 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 핀미스 검사 장치 및 방법은 LCD Auto Prober나 Prober station와 같은 디스플레이 패널 검사 장비, 반도체 분야의 컨택 검사 장비, 그리고 PCB(Printed Circuit Board)의 컨택 검사 장비에 적용 가능할 것이다.

지금까지 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위 내에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다.

그러므로 여기서 설명한 본 발명의 실시 예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 상술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 패널
20: 신호발생기
30: 신호측정기
40: 컨트롤러
50: 통신모듈
60: 디스플레이부

Claims (13)

1. 패널의 패드전극에 일대일 대응하여 접촉되는 컨택핀으로 구성되는 컨택에 파형을 발생하여 출력하는 신호발생기;
   상기 컨택에서 출력되는 파형으로부터 정전용량을 측정하는 신호측정기;
   상기 신호측정기에서 측정된 정전용량을 기준 정전용량과 비교하여 상기 패드전극과 상기 컨택 간의 핀미스 여부를 결정하는 컨트롤러; 그리고
   상기 신호발생기에서 출력되는 파형을 상기 컨택을 구성하는 컨택핀 별로 입력시키고, 상기 컨택핀 별로 출력되는 파형을 상기 신호측정기로 입력시키기 위한 스위칭을 수행하는 먹스를 포함하되,
   상기 컨트롤러는,
   상기 신호측정기에서 측정된 각 컨택핀의 정전용량을 상기 기준 정전용량과 비교하고, 그 비교 결과에 따른 차이 값이 산출되는 경우에 상기 핀미스가 발생한 것으로 판정하며,
   상기 기준 정전용량은 상기 패널의 종류나 사양에 따라 변동되는 변수 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 핀미스 검사 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 신호발생기는,
   교류파형을 발생하여 출력하는 것을 특징으로 하는 핀미스 검사 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 신호발생기는,
   정형파를 발생하여 출력하는 것을 특징으로 하는 핀미스 검사 장치.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 신호발생기는,
   파형을 발생시키는 오실레이터와,
   상기 오실레이터에서 발생된 파형을 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 DA 변환기와,
   상기 DA 변환기의 출력을 증폭하는 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 핀미스 검사 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 신호측정기는,
   상기 컨택에서 출력되는 파형을 증폭하는 증폭기와,
   상기 증폭기의 출력을 필터링하는 대역필터와,
   상기 대역필터의 출력을 디지털 신호로 변환하여 출력하는 AD 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 핀미스 검사 장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 신호발생기에서 출력되는 파형의 주파수와 전압과 전류 중 적어도 하나를 상기 컨트롤러를 통해 설정하기 위한 외부 입력기 또는 통신모듈을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 핀미스 검사 장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 통신모듈은,
   상기 신호측정기에서 측정된 정전용량을 상기 기준 정전용량과 비교한 결과를 외부로 송신하는 것을 특징으로 하는 핀미스 검사 장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 신호측정기에서 측정된 정전용량을 상기 기준 정전용량과 비교한 결과를 수치 또는 그래프로 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핀미스 검사 장치.
10. 삭제
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 정전용량과, 상기 신호측정기에서 측정된 정전용량을 상기 기준 정전용량과 비교한 결과에 대한 정보를 저장하는 룩업테이블을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핀미스 검사 장치.
12. 삭제
13. 삭제

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