KR102121887B1 - 유기발광 다이오드(oled) 패널 테스트용 가변 프로브 유닛 - Google Patents

유기발광 다이오드(oled) 패널 테스트용 가변 프로브 유닛 Download PDF

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Abstract

본 발명은 특히 단자 규격이 서로 다른 여러 종류의 발광소자 패널에 대한 성능 테스트가 하나의 프로브 유닛 장치로 모두 이루어질 수 있는 가변 프로브 유닛에 관한 것으로서, 프로브 블록(20)과, 메인 보드(10) 및, 프로브 블록(20)을 지지하며, 메인 보드(10)가 상부에 안착되는 프레임인 프로브 베이스(30)로 구성되고, 프로브 블록(20)은 연성 회로 기판(22)과 메인 보드(10) 저면의 프로브측 접속 단자(12)를 연결시키는 가동 접속 기판(21)을 포함하며, 가동 접속 기판(21)은 수평 판 형태로 형성되어 연성 회로 기판(22)과 접속되는 프로브측 접속부(312)와, 수평 판 형태로 형성되어 프로브측 접속 단자(12)와 접속되는 메인측 접속부(311) 및, 프로브측 접속부(312)와 메인측 접속부(311)를 연결시키는 가동섹터(313)로 이루어지되, 가동섹터(313)는 수직 판 형태로 형성됨으로써, 피 검사체인 발광 소자 패널의 모델이 변경됨에 따라 프로브 블록(20)이 모델 변경에 대응되게 수평 방향으로 가변되더라도, 가동섹터(313)에서 수평방향의 탄성 변형이 발생됨으로 인해 프로브측 접속 단자(12)와 메인측 접속부(311)의 접속상태가 안정적으로 유지되는 프로브 유닛을 제공하고자 한다.

Description

유기발광 다이오드(OLED) 패널 테스트용 가변 프로브 유닛{Moving probe unit for testing OLED panel}
본 발명은 회로 테스트용 프로브 유닛에 관한 것으로, 특히 단자 규격이 서로 다른 여러 종류의 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 패널에 대한 에이징 또는 성능 테스트가 하나의 프로브 유닛 장치로 모두 이루어질 수 있는 가변 프로브 유닛에 관한 것이다.
디스플레이 기술은 그 발전속도가 시간이 갈수록 가속화 되고 있다. 특히 요즘은 TV나 스마트폰의 화질 선명도가 날로 높아지면서 화질 전쟁이라는 말 까지 있을 정도이다.
종래의 디스플레이 기술에 사용되던 LCD는 자체적으로 빛을 발생하지 못하기 때문에 별도의 발광체가 필요하였지만 최신 디스플레이에 사용되는 소자인 OLED는 유기물 입자 자체가 빛을 내기 때문에 백라이트 유닛이 필요 없고 액정과 각종 레이어들이 필요없다. 또한 얇고 가벼워 크기가 크더라도 쉽게 옮길 수 있으며 다각도에서 봐도 동일한 화질을 제공한다.
OLED에서도 특히 미세 소자의 발광 방식이 능동형인 AMOLED는 각 화소마다 TFT(박막트랜지스터)가 배치되어 각각의 화소가 TFT로 제어되므로 RㆍGㆍB(적ㆍ녹ㆍ청)의 삼원색이 독립적으로 구동된다.
따라서 디스플레이 화질이 선명도가 높아질수록 OLED의 회로 또한 최근에는 마이크로미터 단위까지 미세하게 제작된다.
OLED의 회로 및 전극이 이처럼 수 마이크로미터 단위까지 미세하게 제작되는 결과, OLED의 제조 과정에서 회로의 테스트가 정확하게 이루어지려면 테스트 장비에서 OLED 회로 단자에 접촉되는 접점인 테스트 장비 측 단자도 극히 미세한 크기로 제작된다.
그런데 OLED는 OLED가 사용될 기기에 따라 화소수나 회로의 배치가 달라질 수 있으므로 사용될 기기의 모델에 따라 OLED의 전극 배치 또한 달라진다.
테스트 측의 단자 또한 달라지는 모델에 대응될 수 있으려면, 테스트 장비에서 OLED 단자에 접촉되는 프로브의 배치가 달라져야 한다. 하지만 현재로서는 거의 수 마이크로미터에 달할 정도로 미세한 프로브의 배치가 측정될 OLED의 전극 배치의 변화에 대응되게 변화될 수 있는 구조를 가지는 테스트 장비는 아직 개발되지 않은 실정이다.
따라서 현재에는 OLED가 사용될 제품의 모델이 여러 종류일 경우, 테스트 장비 또한 여러 종류의 모델에 부합되는 프로브 배치를 가지는 서로 다른 별도의 프로브 유닛이 필요하므로, OLED 패널의 테스트를 위한 장비 제작에 막대한 비용이 소요되고 있어, 대책이 필요한 상황이다.
공개특허공보 제10-2014-0127632호(공개일자: 2014. 11. 04)
이에 본 발명은 OLED 제품의 모델이 여러 종류일 경우에도 하나의 프로브 유닛으로 성능 테스트가 가능할 수 있도록 프로브의 배치가 자동으로 변경될 수 있는 구조 및 수단을 갖는 가변 프로브 유닛을 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 OLED 패널 테스트용 가변 프로브 유닛(1)은 일정한 길이로 형성되어, 일 측에는 발광 소자 패널의 미세 전극에 접촉되는 프로브(27)가 설치되고, 프로브(27)로부터 길게 연장되는 연성 회로 기판(22)이 상부에 마련되며, 복수개가 어레이 형태로 병렬로 배치되는 프로브 블록(20)과, 연성 회로 기판(22)에 전기적으로 접촉되는 프로브측 접속 단자(12)가 저면에 설치되고, 상기 프로브측 접속 단자(12)와 통전되는 테스터측 접속 단자(11)가 상면에 탑재되는 메인 보드(10) 및, 프로브 블록(20)을 지지하며, 메인 보드(10)가 상부에 안착되는 프레임인 프로브 베이스(30)로 구성되고, 프로브 블록(20)은 연성 회로 기판(22)과 메인 보드(10) 저면의 프로브측 접속 단자(12)를 연결시키는 가동 접속 기판(21)을 포함하며, 가동 접속 기판(21)은 수평 판 형태로 형성되어 연성 회로 기판(22)과 접속되는 프로브측 접속부(312)와, 수평 판 형태로 형성되어 프로브측 접속 단자(12)와 접속되는 메인측 접속부(311) 및, 프로브측 접속부(312)와 메인측 접속부(311)를 연결시키는 가동섹터(313)로 이루어지되, 가동섹터(313)는 수직 판 형태로 형성됨으로써, 피 검사체인 발광 소자 패널의 모델이 변경됨에 따라 프로브 블록(20)이 모델 변경에 대응되게 수평 방향으로 가변되더라도, 가동섹터(313)에서 수평방향의 탄성 변형이 발생됨으로 인해 프로브측 접속 단자(12)와 메인측 접속부(311)의 접속상태가 안정적으로 유지 가능하다.
이때 가동섹터(313)는 바람직하게는 전부 또는 일부가 곡선 또는 다각형 형상으로 형성됨으로써 가동섹터(313)의 길이가 메인측 접속부(311)와 프로브측 접속부(312)의 직선 거리보다 더 크게 제작됨으로 인해, 상기 프로브 블록(20)이 피 검사체인 발광 소자 패널의 모델 변경으로 인하여 수평 방향으로 가변될 때, 가동섹터(313)의 탄성 변형으로 흡수 가능한 프로브 블록(20)의 수평 방향 가변 거리가 확대될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 프로브 유닛은 상기 프로브 베이스(30)에 설치되어 복수개의 프로브 블록(20) 간의 간격을 조절시키는 방향으로 프로브 블록(20)을 가변시키는 프로브 블록 구동 모듈(40)을 더 포함함으로써, 상기 발광 소자 패널의 규격이 변경될 경우 규격 변경에 따라 발광 소자 패널의 미세 전극의 위치가 변경되면 상기 프로브의 위치가 미세 전극의 위치에 대응되도록 이동될 수 있게 프로브 블록 구동 모듈(40)이 프로브 블록(20)의 위치를 가변시킨다.
여기서 상기 프로브 블록(20)은 바람직하게는 길게 형성되는 가변 프레임(23)과, 가변 프레임(23)의 일 측에 설치되는 머니퓰레이터(24)와, 머니퓰레이터(24)에 결합되는 하우징(25)과, 하우징(25)에 탑재되는 프로브(27)와, 가동 접속 기판(21) 및, 프로브(27)와 가동 접속 기판(21)을 연결시키는 연성 회로 기판(22)으로 이루어지고, 상기 프로브 블록 구동 모듈(40)은 가변 프레임(23)을 이동시키며, 상기 프로브 블록 구동 모듈(40)은 가변 프레임(23)의 길이 방향에 직각으로 배치되는 스크루 축을 회전시키는 스테핑 모터(41)와, 가변 프레임(23)에 설치되며 상기 스크루 축의 회전으로 이동되는 볼 스크루 너트(43)를 포함함으로써, 수 마이크로 단위로 가변 프레임(23)을 이동시킨다.
이때 상기 스테핑 모터(41)는 바람직하게는 가변 프레임(23) 마다 하나씩 설치됨으로써 모든 프로브 블록(20)이 독립적으로 가변 가능하다.
그리고 상기 스크루 축은 바람직하게는 어느 하나의 가변 프레임(23)에 설치된 스테핑 모터(41)로 회전되어, 인접하는 가변 프레임(23)에 설치된 볼 스크루를 이동시킴으로써 인접하는 프로브 블록(20)을 가변시키며, 상기 스크루 축은 인접하는 스크루 축과 평행하면서 서로 다른 가상의 직선 상에 배치되고, 상기 평행하면서 서로 다른 가상의 직선이 제1직선과 제2직선일 때, 어느 임의의 차례로 인접하는 4개의 가변 프레임(23)인 제1 내지 제4 가변 프레임(23)에서, 제1 및 제3가변 프레임(23)에 설치되는 스테핑 모터(41)와 제2 및 제4가변 프레임(23)에 설치되는 볼 스크루는 각각 제1직선 상에 배치되는 스크루 축으로 서로 연결되고, 제2 및 제4가변 프레임(23)에 설치되는 스테핑 모터(41)와 제1 및 제3가변 프레임(23)에 설치되는 볼 스크루는 각각 제2직선 상에 배치되는 스크루 축으로 서로 연결됨으로써, 어느 하나의 가변 프레임(23)에 설치되는 스테핑 모터(41)와 볼 스크루는 어느 하나는 상기 제1직선 상에 배치되고 나머지 하나는 제2직선 상에 배치되어, 모든 가변 프레임(23) 마다 스테핑 모터(41)가 배치되어도 복수개의 프로브 블록(20)이 서로 조밀하게 배치 가능하다.
특히 상기 프로브 베이스(30)에는 바람직하게는 상기 제1 및 제2직선과 평행한 방향으로 하나 이상의 레일이 설치되고, 상기 가변 프레임(23) 마다 가변 프레임(23)이 레일을 따라 슬라이딩 되도록 가이드가 설치됨으로써, 가변 프레임(23)이 프로브 베이스(30)로 지지 되면서 가변 가능하다.
또한 상기 프로브 베이스(30)의 가변을 제어시키는 제어부가 마련되고, 상기 제어부에는 스테핑 모터(41)의 구동을 제어시키는 알고리즘이 탑재되며, 상기 알고리즘에는 바람직하게는 복수개의 프로브 블록(20) 중 어느 하나를 선택적으로 가변시키는 선택 가변 절차와, 선택 가변 절차에서는 선택된 프로브 블록(20)에 설치된 볼 스크루와 스크루 축으로 연결된 인접 프로브 블록(20)의 스테핑 모터(41)가 가동됨으로써 선택된 프로브 블록(20)이 가변되는 절차 및, 선택된 프로브 블록(20)에 설치된 스테핑 모터(41)는 상기 인접 프로브 블록(20)의 스테핑 모터(41)와는 반대 방향으로 동일한 회전수만큼 회전됨으로써, 선택된 프로브 블록(20)이 가변되는 만큼 선택된 프로브 블록(20)의 스테핑 모터(41)에 연결된 반대측 인접 프로브 블록(20)을 밀어내는 절차가 마련된다.
본 발명에 따른 프로브 유닛은 OLED 제품의 모델이 여러 종류일 경우에도 각 모델 종류에 따라 일일이 별도의 프로브 유닛이 제작될 필요가 없이 하나의 프로브 유닛으로 성능 테스트가 가능하여, 막대한 비용 절감 뿐만 아니라 공정의 신속한 진행이 가능한 효과가 있다.
도 1a는 본 발명에 따른 프로브 유닛의 정면 사시도,
도 1b는 본 발명에 따른 프로브 유닛의 측면 사시도,
도 2a는 도 1a에서 메인 보드(10)이 제거된 상태의 사시도,
도 2b는 도 2a에서 프로브 블록과 프로브 블록 구동 모듈만 나타낸 저면 사시도,
도 3a는 도 1b에서 내부 회로 접속 구조의 사시도,
도 3b는 도 3a의 저면 사시도,
도 3c는 도 3a에서 가동 접속 기판의 사시도,
도 3d는 도 3c의 저면 사시도,
도 3e는 종래 접속 기판과 메인 보드의 접속 개념도,
도 3f는 본 발명에 따른 가동 접속 기판과 메인 보드의 상대 가변 개념도,
도 3g는 도 3b에서 가동 접속 기판의 변형 실시예를 나타낸 사시도,
도 3h는 도 3g에서 가동 접속 기판의 사시도,
도 3i는 가동 접속 기판의 작동 개념도,
도 4a는 도 1b에서 어느 하나의 프로브 블록의 사시도,
도 4b는 도 4a의 저면 사시도,
도 4c는 도 4a에서 프로브 블록 선단 부위의 분해 사시도,
도 4d는 도 4b에서 프로브 블록 선단 부위의 확대 사시도,
도 4e는 도 4d의 부분 확대도,
도 4f는 도 4e에서 프로브의 사시도,
도 5a는 프로브 블록과 프로브 블록 구동 모듈의 저면 사시도,
도 5b는 프로브 블록 구동 모듈의 상부 사시도,
도 5c는 프로브 블록 구동 모듈의 설치 상태를 나타낸 측면도,
도 6a는 프로브 블록 구동 모듈의 설치 상태를 나타낸 평면도,
도 6b 및 도 6c는 프로브 블록 구동 모듈의 작동 개념도,
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 프로브 유닛(1)은 도 1a 및 도 2a에 도시된 바와 같이 피검사체에 접촉되는 프로브 블록(20)과, 프로브 블록(20)과 연결되며 테스터 장치와 접속되는 메인 보드(10) 및, 프로브 블록(20)과 메인 보드(10)를 지지하는 프로브 베이스(30)로 구성된다.
이때 후술하는 바와 같이 프로브 블록(20)은 도 3b 및 도 3g에 도시된 바와 같이 연성 회로 기판(22)과 메인 보드(10) 저면의 프로브측 접속 단자(12)를 연결시키는 가동 접속 기판(21)을 포함한다.
프로브 블록(20)은 보다 구체적으로 도 4c에 도시된 바와 같이 피검사체인 발광 소자의 원장 회로에 형성된 미세 전극 단자(미도시)에 접촉될 수 있게 최소한 피검사체인 발광 소자의 미세 전극 단자(미도시)의 폭 보다 작은 두께를 가지고 밀집되게 배치되는 복수개의 프로브(27)와, 프로브(27)가 탑재되는 하우징(25)과, 프로브(27)가 발광 소자의 미세 전극(미도시)에 접촉 또는 이탈되도록 하우징(25)에 결합되어 하우징(25)을 승강시키는 머니퓰레이터(24)와, 하우징(25) 및 머니퓰레이터(24)의 배면에 길게 연장되는 형태로 형성되어 하우징(25) 및 머니퓰레이터(24)와 함께 가변되는 가변 프레임(23)과, 프로브(27)와 통전 가능하게 연결되어 가변 프레임(23) 상부까지 연장 형성되는 리본 형태의 연성 회로 기판(22) 및, 연성 회로 기판(22)과 메인 보드(10) 저면의 프로브측 접속 단자(12)를 연결시키는 가동 접속 기판(21)으로 이루어진다. 이때 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 연성 회로 기판(22)과 가동 접속 기판(21) 사이를 링크시키는 젠더 보드(29)가 삽입될 수 있다.
프로브 블록(20)은 복수개가 설치되며, 복수개의 프로브 블록(20)은 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 피검사체인 발광 소자의 미세 전극(미도시) 배열 방향에 대응되는 방향으로 병렬 배치되어 어레이 형태를 이룬다.
메인 보드(10)는 저면에는 연성 회로 기판(22)과 통전 가능한 복수개의 단자가 형성되고, 상면에는 발광 소자의 테스터 장치(미도시)와 통전되어 테스터 장치(미도시)로부터 인가되는 전기적 신호를 본 발명에 따른 프로브 유닛을 거쳐서 피 검사체인 발광 소자(미도시)로 전달하여 발광 소자의 정상 작동 여부가 판별된다.
프로브 베이스(30)는 도 1a에 도시된 바와 같이 프로브 블록(20)과 메인 보드(10)를 지지하는 프레임 형태의 구조물이다. 프로브 베이스(30)의 상부에는 메인 보드(10)가 안착되고, 프로브 베이스(30)의 정면에는 도 1a에 도시된 바와 같이 프로브 블록(20)이 설치된다. 다만 구체적인 설치 형태는 반드시 도 1a 내지 도 3c에 한정되진 않는다.
그런데, 앞서 배경기술 란에서 설명된 바와 같이, 특히 유기 발광 소자(OLED) 패널은 각종 스마트 기기의 모델이 단기간에 계속 바뀌고 다변화됨에 따라 규격과 종류가 새로운 모델에 맞게 계속 변화된다.
하지만 종래에는 OLED 패널의 규격이나 종류 변경에 대응될 수 있게 프로브 블록을 이동시키려면 프로브 블록과 메인 기판을 연결시키는 접속 기판이 뒤틀리게 되어 도 3e에 도시된 바와 같이 접속 기판과 메인 기판 간의 접속이 끊어지거나, 또는 접속 기판에 수평 방향의 좌굴이 발생되면서 접속 기판 자체의 배선이나 패턴이 손상되는 문제가 있었다.
따라서 종래에는 새로운 모델의 스마트 기기가 개발될 때 마다 새로운 모델의 스마트 기기에 사용되는 OLED 패널의 테스트를 위한 프로브 유닛 또한 새롭게 제작되어야 하고, 구형 OLED 패널 모델의 테스트를 위한 프로브 유닛은 폐기되어야 하므로 막대한 비용이 발생되는 문제가 있었으며, 이러한 막대한 비용은 고스란히 새로운 모델의 스마트 기기 가격에 반영될 수밖에 없었다.
이러한 문제의 해결을 위해 본 발명에 따른 프로브 유닛에서는 메인 보드(10)와 프로브 블록(20)을 연결시키는 접속 기판이 도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이 가동 접속 기판(21)으로 제작된다.
가동 접속 기판(21)은 메인 기판(10)의 저면에 접속되는 부위인 메인 측 접속부(311)와 프로브 블록(20)에 접속되는 부위인 프로브측 접속부(312)가 따로 마련되고, 메인측 접속부(311)와 프로브측 접속부(312)는 가동 섹터(313)로 연결된다.
이때 메인측 접속부(311)와 프로브측 접속부(312)는 종래의 메인 기판(10)과 프로브 블록(20)이 그대로 활용될 수 있어야 하므로 수평 패널 형태이지만, 가동 섹터(313)는 수직판 형태로 제작됨으로써, 비로소 프로브 블록(20)의 수평 방향 가변이 가동 섹터(313)의 탄성 변형으로 흡수될 수 있어서 도 3f에 도시된 바와 같이 가동 접속 기판(21)과 메인 기판(10) 간의 접속이 안정적으로 유지될 수 있게 된다.
이 경우 가동 섹터(313)는 메인측 접속부(311)와 프로브측 접속부(312)까지 일정 길이만큼 연장되어 서로 'ㄱ' 형태로 절곡되는 모양으로 이어지므로 패턴의 연결이 서로 간섭 없이 이어질 수 있게 일정한 면적이 확보되는 면대 면의 만남 형태로 이루어진다.
다만 프로브 블록(20)의 수평 가변이 보다 확실하게 가동 섹터(313)로 흡수될 수 있도록 도 3g 내지 도 3i에서는 추가적인 실시예가 제기된다.
도 3g 내지 도 3i의 실시예에서는 가동섹터(313)는 전부 또는 일부가 곡선 또는 다각형 형상으로 형성됨으로써 가동섹터(313)의 길이가 메인측 접속부(311)와 프로브측 접속부(312)의 직선 거리보다 더 크게 제작됨으로 인해, 상기 프로브 블록(20)이 피 검사체인 발광 소자 패널의 모델 변경으로 인하여 수평 방향으로 가변될 때, 가동섹터(313)의 탄성 변형으로 흡수 가능한 프로브 블록(20)의 수평 방향 가변 거리가 확대될 수 있다.
즉 메인 기판(10)과 프로브 블록(20) 간의 상대 가변이 각도가 틀어지는 형태가 아니라 전단 변형이 일어나는 것처럼 서로 수평 방향으로 어긋나더라도, 가동섹터(313)가 일정 길이만큼 풀리거나 되감김으로 인해 상대 가변이 가동 섹터(313)의 탄성 변형에 흡수될 수 있다.
도 3g 내지 도 3i에서는 가동 섹터(313)가 곡면 형태로 형성되므로, 메인 기판(10)과 프로브 블록(20) 간의 직선거리보다 가동 접속 기판(21)이 펼쳐졌을 때의 길이가 훨씬 길게 형성되어, 가동섹터(313)의 탄성 변형에 흡수될 수 있는 프로브 블록(20)의 가변 거리도 그만큼 커질 수 있다. 다만 가동 섹터(313)의 형태는 반드시 도 3g의 형태에 한정되진 않고, 곡면 대신 다각형 형태로 형성될 수도 있다.
또한 가동 섹터(313)는 도 3h에 도시된 바와 같이 곡면 또는 다각형 형태의 우회 변형 구간(3131)과, 우회 변형 구간(3131)을 메인측 접속부로 이어주는 메인측 연장구간(3132) 및, 우회 변형 구간(3131)을 프로브측 접속부(312)로 이어주는 프로브측 연장구간(313)으로 이루어질 수 있다.
메인측 연장구간(3132)과 프로브측 연장구간(313)으로 인해 프로브 블록(20)이 피검사체의 모델 변경으로 인해 이동될 때 우회 변형 구간(3131)에서 집중적으로 탄성 변형이 일어나더라도 우회 변형 구간(3131)의 변형이 메인측 접속부(311)에 미치는 영향은 더욱 작아지게 되므로 메인측 접속부(311)와 메인 기판(10) 저면의 프로브측 접속 단자(12) 간의 접속은 더욱 안정적으로 유지될 수 있다.
프로브 블록 구동 모듈(40)은 프로브 베이스(30)에 설치되어 복수개의 프로브 블록(20) 간의 간격을 조절시키는 방향으로 플브 블록을 가변시킨다.
따라서 프로브 블록 구동 모듈(40)로 인해 프로브 블록(20)이 가변되면, 피 측정물인 발광 소자 패널의 규격이나 종류가 변경되더라도 이에 대응되게 프로브 블록(20)이 배치됨으로써 종래에는 어느 하나의 프로브 유닛(1)이 어느 한 종류 또는 어느 한 규격의 발광 소자 패널만 테스트 가능함으로 인해, 새로운 제품이 출시될 때 마다 특화된 프로브 유닛(1)이 제작된 후 또 새로운 발광 소자 패널이 출시되면 기존 프로브 유닛(1)은 폐기됨으로 인하여 막대한 비용이 소요되는 문제가 본 발명에서 해결될 수 있다.
프로브 블록(20)은 보다 구체적으로 도 4a 내지 4c에 도시된 바와 같이 길게 형성되는 가변 프레임(23)과, 가변 프레임(23)의 일 측에 설치되는 머니퓰레이터(24)와, 머니퓰레이터(24)에 결합되는 하우징(25)과, 하우징(25)에 탑재되는 프로브와, 가동 접속 기판(21) 및, 프로브(27)와 가동 접속 기판(21)을 연결시키는 연성 회로 기판(22)으로 이루어진다.
피 검사체인 발광 소자 패널은 최근 초고화질로 인한 화소수의 조밀 구조로 인해, 회로 패턴이 형성된 원장의 측면에 단자가 수 마이크로 내지 수십 마이크로 크기로 나란하게 배열되는 구조를 가진다.
프로브 유닛(1)에서 단자에 접촉되는 부위는 도 4e 및 도 4f에 도시된 프로브이다. 프로브는 도 4e에 도시된 것처럼 프로브 블록(20)의 선단 부위의 저면에 설치된다.
그런데 프로브가 설치된 하우징(25)과 머니퓰레이터(24)가 피 검사체의 전극 위치 변화에 대응하기 위해 이동될 경우에 프로브 블록(20)의 후단은 위치가 변화되지 않고 프로브 블록(20)의 선단만 위치가 이동된다면 리본 형태의 연성 회로 기판(22)이 꺾이거나 굴곡이 발생되면서 오류가 발생될 수 있다.
본 발명에서는 이러한 현상이 방지되도록 프로브 블록(20) 전체가 일체로 가변될 수 있게 도 4a에 도시된 바와 같이 가변 프레임(23)이 프로브 블록(20)의 몸체를 이루는 형태로 제작되고, 연성 회로 기판(22)과 프로브 블록(20) 선단이 모두 가변 프레임(23)으로 지지됨으로써, 연성 회로 기판(22)과 핀 형태의 프로브가 동시에 일체로 가변될 수 있어 연성 회로 기판(22)의 굴곡 문제가 방지될 수 있다.
피검사체인 OLED 기판의 전극은 수 마이크로미터 내지 수십 마이크로미터의 극히 미세한 크기로 조밀하게 배치되므로 프로브 블록(20)의 가변 거리도 극히 정밀하게 조절될 수 있어야 한다. 따라서 본 발명에서는 도 2a의 실시예와 같이 스테핑 모터(41)로 프로브 블록(20)이 이동되며, 이때 프로브 블록(20)은 볼 스크루로 안내되면서 가변되므로 극히 정밀한 이동거리의 제어가 가능하다.
특히 스테핑 모터(41)는 도 2a에 도시된 바와 같이 가변 프레임(23) 마다 하나씩 설치됨으로써 모든 프로브 블록(20)이 독립적으로 가변 가능하다. 왜냐하면 피 검사체인 발광 소자 패널의 모델은 다양하게 변화될 수 있으므로 각각의 프로브 블록(20)이 독립적으로 가변될 수 있어야만 피 검사체의 변화에 대응하여 적절하게 프로브가 배치될 수 있기 때문이다.
그런데 이때 모든 프로브 블록(20) 마다 스테핑 모터(41)가 설치될 경우 두 가지 문제가 있을 수 있다.
첫째는 어느 하나의 스테핑 모터(41)로 회전되는 볼 스크루의 스크루 축은 다른 스테핑 모터(41)로 제어되어선 안되므로 모든 프로브 블록(20) 마다 각각 별도의 스크루 축이 설치되어야 하는 점이다.
둘째는 첫째의 문제로 인해 모든 프로브 블록(20) 마다 각각 별도의 스크루 축이 설치된 경우에, 모든 스크루 축이 프로브 블록(20)을 지지하는 베이스(30)에 설치되어야 하는데, 베이스(30)에는 프로브 블록(20)의 수 만큼 스크루 축이 설치되려면 베이스(30)의 크기가 필요 이상으로 커져야 할 수 있고, 또한 일정한 수 만큼의 프로브 블록(20)이 동시에 이동되어야 할 경우, 모든 스테핑 모터(41)가 가동되어야 하므로 전력 소모가 큰 문제가 있다.
이러한 문제의 해결을 위해 본 발명에서는 도 6a에 도시된 바와 같이 스테핑 모터(41)와 볼 스크루 너트(43)는 각각 모든 프로브 블록(20) 마다 하나씩 설치되되, 스크루 축은 인접되는 어느 두 개의 프로브 블록(20) 사이만 연결시키도록 설치된다. 즉 어느 하나의 프로브 블록(20)에 설치된 스테핑 모터(41)는 바로 인접한 프로브 블록(20)에 설치된 볼 스크루 너트(43)에만 연결되게 설치되는 것이다.
또한 어느 하나의 프로브 블록(20)에 함께 설치되는 스테핑 모터(41)와 볼 스크루 너트(43)는 동일한 축을 공유하는 것이 아니라 서로 다른 축을 공유하는 형태로 설치된다. 즉 스크루 축은 인접하는 스크루 축과 평행하면서 서로 다른 가상의 직선 상에 배치되고, 상기 평행하면서 서로 다른 가상의 직선이 제1직선과 제2직선일 때, 어느 임의의 차례로 인접하는 4개의 가변 프레임(23)인 제1 내지 제4 가변 프레임(23)에서, 제1 및 제3가변 프레임(23)에 설치되는 스테핑 모터(41)와 제2 및 제4가변 프레임(23)에 설치되는 볼 스크루 너트(43)는 각각 제1직선 상에 배치되는 스크루 축으로 서로 연결되고, 제2 및 제4가변 프레임(23)에 설치되는 스테핑 모터(41)와 제1 및 제3가변 프레임(23)에 설치되는 볼 스크루 너트(43)는 각각 제2직선 상에 배치되는 스크루 축으로 서로 연결됨으로써, 어느 하나의 가변 프레임(23)에 설치되는 스테핑 모터(41)와 볼 스크루 너트(43)는 어느 하나는 상기 제1직선 상에 배치되고 나머지 하나는 제2직선 상에 배치되어, 모든 가변 프레임(23) 마다 스테핑 모터(41)가 배치되더라도 복수개의 프로브 블록(20)이 서로 조밀하게 배치되는 것이 가능하다.
이로써, 어느 하나의 프로브 블록(20)만 가변되어야 할 경우, 즉 도 6c에 도시된 바와 같이 어느 하나의 프로브 블록(20)만 왼쪽으로 가변되어야 할 경우에, 이 프로브 블록(20)에 설치된 스테핑 모터(41)를 제1스테핑 모터(41a)라 칭하고, 왼쪽에 인접한 프로브 블록(20)에 설치된 스테핑 모터(41)를 제2스테핑 모터(41b)라 칭한다면, 제1스테핑 모터(41a)가 구동되는 만큼 제2스테핑 모터(41b)는 반대로 구동되면, 도 6c의 상부에 화살표로 표시된 프로브 블록(20) 만의 독립적인 가변이 가능하다.
또한 프로브 블록(20)을 가변시키는 스테핑 모터(41)의 제어를 위해 제어부가 별도로 마련될 수 있다. 이때 앞서 설명된 어느 하나의 프로브 블록(20)의 독립적인 가변이 필요한 경우를 위해 제어부에는 스테핑 모터(41)의 구동을 제어시키는 알고리즘이 탑재되며, 상기 알고리즘에는 복수개의 프로브 블록(20) 중 어느 하나를 선택적으로 가변시키는 선택 가변 절차와, 선택 가변 절차에서는 선택된 프로브 블록(20)에 설치된 볼 스크루와 스크루 축으로 연결된 인접 프로브 블록(20)의 스테핑 모터(41)가 가동됨으로써 선택된 프로브 블록(20)이 가변되는 절차 및, 선택된 프로브 블록(20)에 설치된 스테핑 모터(41)는 상기 인접 프로브 블록(20)의 스테핑 모터(41)와는 반대 방향으로 동일한 회전수만큼 회전됨으로써, 선택된 프로브 블록(20)이 가변되는 만큼 선택된 프로브 블록(20)의 스테핑 모터(41)에 연결된 반대측 인접 프로브 블록(20)을 밀어내는 절차가 마련될 수 있다.
또한 프로브 베이스(30)에는 상기 제1 및 제2직선과 평행한 방향으로 하나 이상의 레일이 설치되고, 가변 프레임(23) 마다 가변 프레임(23)이 레일을 따라 슬라이딩 되도록 가이드가 설치됨으로써, 가변 프레임(23)이 프로브 베이스(30)로 지지 되면서 가변 가능하다.
보다 구체적으로 도 2b를 참조하면, 가변 프레임(23)의 길이가 길게 형성되므로 가변 프레임(23)이 전체 길이에 걸쳐 정확하게 횡 방향으로 이동될 수 있게 각각의 가변 프레임(23) 마다 길이방향을 따라 일정한 위치에 제1 내지 제3가이드(44a,44b44c)가 설치되고, 베이스(30)에는 제1내지 제3가이드와 슬라이딩 방식으로 결합되는 제1내지 제3레일이 설치된다. 다만 레일 및 가이드의 수는 반드시 도 2b의 실시예에 한정되진 않는다.
한편, 만일의 경우에, 프로브 블록(20) 간의 충돌이 일어나는 것이 방지될 수 있도록 도 5b에 도시된 바와 같이 가변 프레임(23) 사이에 충돌방지센서가 설치될 수 있다. 충돌방지센서는 프로브 블록(20) 간에 밀착되기 전에 먼저 밀착 상황이 포착될 수 있을 정도의 폭으로 제작되며, 충돌방지센서가 프로브 블록(20) 간의 충돌 가능성을 인식하면, 상기 제어부는 충돌 우려가 있는 두 개의 프로브 블록(20) 사이를 연결시키는 스크루 축을 구동시키는 스테핑 모터(41)에 반대 방향으로 스크루 축을 구동시키거나 정지시키도록 명령을 내릴 수 있게 설정될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
1 : 프로브 유닛 2 : 종래 접속 기판
10 : 메인 보드 11 : 테스터측 접속 단자
12 : 프로브측 접속 단자 20 : 프로브 블록
21 : 가동 접속 기판 22 : 연성 회로 기판
23 : 가변 프레임 24 : 머니퓰레이터
25 : 하우징 26 : 측면 커버
27 : 프로브 28 : 슬릿
29 : 젠더 보드 30 : 프로브 베이스
31 : 정렬 카메라 40 : 프로브 구동 모듈
41 : 스테핑 모터 41a : 제1스테핑 모터
41b : 제2스테핑 모터 42 : 커플러
43 : 볼 스크루 너트 44a : 제1가이드
44b : 제2가이드 44c : 제3가이드
45a : 제1레일 45b : 제2레일
45c : 제3레일 46 : 충돌 방지 센서
311 : 메인측 접속부 312 : 프로브측 접속부
313 : 가동섹터 3131 : 우회 변형 구간
3132 : 메인측 연장구간 3133 : 프로브측 연장구간

Claims (8)

  1. 일정한 길이로 형성되어, 일 측에는 발광 소자 패널의 미세 전극에 접촉되는 프로브(27)가 설치되고, 프로브(27)로부터 길게 연장되는 연성 회로 기판(22)이 상부에 마련되며, 복수개가 어레이 형태로 병렬로 배치되는 프로브 블록(20)과;
    상기 연성 회로 기판(22)에 전기적으로 접촉되는 프로브측 접속 단자(12)가 저면에 설치되고, 상기 프로브측 접속 단자(12)와 통전되는 테스터측 접속 단자(11)가 상면에 탑재되는 메인 보드(10); 및,
    상기 프로브 블록(20)을 지지하며, 메인 보드(10)가 상부에 안착되는 프레임인 프로브 베이스(30);로 구성되고,
    상기 프로브 블록(20)은 연성 회로 기판(22)과 메인 보드(10) 저면의 프로브측 접속 단자(12)를 연결시키는 가동 접속 기판(21)을 포함하며,
    가동 접속 기판(21)은 수평 판 형태로 형성되어 연성 회로 기판(22)과 접속되는 프로브측 접속부(312)와, 수평 판 형태로 형성되어 프로브측 접속 단자(12)와 접속되는 메인측 접속부(311) 및, 프로브측 접속부(312)와 메인측 접속부(311)를 연결시키는 가동섹터(313)로 이루어지되,
    상기 가동섹터(313)는 수직 판 형태로 형성됨으로써, 피 검사체인 발광 소자 패널의 모델이 변경됨에 따라 프로브 블록(20)이 모델 변경에 대응되게 수평 방향으로 가변되더라도, 가동섹터(313)에서 수평방향의 탄성 변형이 발생됨으로 인해 프로브측 접속 단자(12)와 메인측 접속부(311)의 접속상태가 안정적으로 유지되는 프로브 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가동섹터(313)는 전부 또는 일부가 곡선 또는 다각형 형상으로 형성됨으로써 가동섹터(313)의 길이가 메인측 접속부(311)와 프로브측 접속부(312)의 직선 거리보다 더 크게 제작됨으로 인해, 상기 프로브 블록(20)이 피 검사체인 발광 소자 패널의 모델 변경으로 인하여 수평 방향으로 가변될 때, 가동섹터(313)의 탄성 변형으로 흡수 가능한 프로브 블록(20)의 수평 방향 가변 거리가 확대되는 것을 특징으로 하는 프로브 유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프로브 베이스(30)에 설치되어 복수개의 프로브 블록(20) 간의 간격을 조절시키는 방향으로 프로브 블록(20)을 가변시키는 프로브 블록 구동 모듈(40);을 더 포함함으로써,
    상기 발광 소자 패널의 규격이 변경될 경우 규격 변경에 따라 발광 소자 패널의 미세 전극의 위치가 변경되면 상기 프로브의 위치가 미세 전극의 위치에 대응되도록 이동될 수 있게 프로브 블록 구동 모듈(40)이 프로브 블록(20)의 위치를 가변시키는 프로브 유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프로브 블록(20)은 길게 형성되는 가변 프레임(23)과, 가변 프레임(23)의 일 측에 설치되는 머니퓰레이터(24)와, 머니퓰레이터(24)에 결합되는 하우징(25)과, 하우징(25)에 탑재되는 프로브(27)와, 가동 접속 기판(21) 및, 프로브(27)와 가동 접속 기판(21)을 연결시키는 연성 회로 기판(22)으로 이루어지고,
    상기 프로브 블록 구동 모듈(40)은 가변 프레임(23)을 이동시키며,
    상기 프로브 블록 구동 모듈(40)은 가변 프레임(23)의 길이 방향에 직각으로 배치되는 스크루 축을 회전시키는 스테핑 모터(41)와, 가변 프레임(23)에 설치되며 상기 스크루 축의 회전으로 이동되는 볼 스크루 너트(43)를 포함함으로써, 수 마이크로 단위로 가변 프레임(23)을 이동시키는 것을 특징으로 하는 프로브 유닛.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스테핑 모터(41)는 가변 프레임(23) 마다 하나씩 설치됨으로써 모든 프로브 블록(20)이 독립적으로 가변 가능한 것을 특징으로 하는 프로브 유닛.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 스크루 축은 어느 하나의 가변 프레임(23)에 설치된 스테핑 모터(41)로 회전되어, 인접하는 가변 프레임(23)에 설치된 볼 스크루 너트(43)를 이동시킴으로써 인접하는 프로브 블록(20)을 가변시키며,
    상기 스크루 축은 인접하는 스크루 축과 평행하면서 서로 다른 가상의 직선 상에 배치되고,
    상기 평행하면서 서로 다른 가상의 직선이 제1직선과 제2직선일 때,
    어느 임의의 차례로 인접하는 4개의 가변 프레임(23)인 제1 내지 제4 가변 프레임(23)에서, 제1 및 제3가변 프레임(23)에 설치되는 스테핑 모터(41)와 제2 및 제4가변 프레임(23)에 설치되는 볼 스크루 너트(43)는 각각 제1직선 상에 배치되는 스크루 축으로 서로 연결되고,
    제2 및 제4가변 프레임(23)에 설치되는 스테핑 모터(41)와 제1 및 제3가변 프레임(23)에 설치되는 볼 스크루 너트(43)는 각각 제2직선 상에 배치되는 스크루 축으로 서로 연결됨으로써,
    어느 하나의 가변 프레임(23)에 설치되는 스테핑 모터(41)와 볼 스크루 너트(43)는 어느 하나는 상기 제1직선 상에 배치되고 나머지 하나는 제2직선 상에 배치되어, 모든 가변 프레임(23) 마다 스테핑 모터(41)가 배치되어도 복수개의 프로브 블록(20)이 서로 조밀하게 배치 가능한 것을 특징으로 하는 프로브 유닛.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프로브 베이스(30)에는 상기 제1 및 제2직선과 평행한 방향으로 하나 이상의 레일이 설치되고,
    상기 가변 프레임(23) 마다 가변 프레임(23)이 레일을 따라 슬라이딩 되도록 가이드가 설치됨으로써, 가변 프레임(23)이 프로브 베이스(30)로 지지 되면서 가변 가능한 것을 특징으로 하는 프로브 유닛.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 프로브 베이스(30)의 가변을 제어시키는 제어부가 마련되고,
    상기 제어부에는 스테핑 모터(41)의 구동을 제어시키는 알고리즘이 탑재되며,
    상기 알고리즘에는 복수개의 프로브 블록(20) 중 어느 하나를 선택적으로 가변시키는 선택 가변 절차와,
    선택 가변 절차에서는 선택된 프로브 블록(20)에 설치된 볼 스크루와 스크루 축으로 연결된 인접 프로브 블록(20)의 스테핑 모터(41)가 가동됨으로써 선택된 프로브 블록(20)이 가변되는 절차 및,
    선택된 프로브 블록(20)에 설치된 스테핑 모터(41)는 상기 인접 프로브 블록(20)의 스테핑 모터(41)와는 반대 방향으로 동일한 회전수만큼 회전됨으로써, 선택된 프로브 블록(20)이 가변되는 만큼 선택된 프로브 블록(20)의 스테핑 모터(41)에 연결된 반대측 인접 프로브 블록(20)을 밀어내는 절차가 마련되는 것을 특징으로 하는 프로브 유닛.
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