KR102150940B1 - 프로브 블록 별 자동 정밀 제어가 가능한 어레이 테스트 장치 - Google Patents

프로브 블록 별 자동 정밀 제어가 가능한 어레이 테스트 장치 Download PDF

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김창규
이예슬
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(주)티에스이
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Abstract

본 발명에 따르면, 프로브 블록 개별 제어를 통해 피검대상 기판의 패턴 불량을 검사하는 프로브 블록 별 자동 정밀 제어가 가능한 어레이 패턴 검사 장치는, 거더를 포함하는 베이스부, 베이스부의 상부에 배치되며 상면에 피검대상이 안착되어 기판을 이동시킬 수 있는 기판안착부 및 기판안착부의 일측에 배치되어 상기 기판안착부에 의해 이동되는 피검대상 기판의 적어도 일부와 접촉하여 기판의 전기적 특성을 측정할 수 있는 프로브 갠트리(gantry)를 포함할 수 있다.

Description

프로브 블록 별 자동 정밀 제어가 가능한 어레이 테스트 장치{Apparatus for Testing Array for Precise Control of Probe Blocks}
본 발명은 프로브 블록 별 자동 정밀 제어가 가능한 어레이 테스트 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제1얼라인 카메라를 통해 피검대상의 얼라인 마크를 확인하여 위치를 조정한 후, 제2얼라인 카메라를 통해 피검대상과 프로브 핀의 변위 일치 여부를 판단하여, 프로브 블록의 제1, 2 및 3 방향의 변위를 개별적으로 수정할 수 프로브 블록 별 자동 정밀 제어가 가능한 어레이 테스트 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
디스플레이 제품 제조의 최종 공정인 검사 공정은 종래 디스플레이의 회로패턴에 프로브 블록의 프로브 핀을 물리적으로 접촉시킨 후 테스터에서 전기적인 신호를 인가해 피검대상 디스플레이의 회로패턴을 측정 및 검사하여 측정 데이터를 출력하는 방식으로 진행되어 왔다.
특허등록 제10-2036000호인 종래 어레이 테스트 장치는 피검대상의 모델별 디스플레이의 회로패턴의 위치가 상이해지므로 그에 대응하여 측정 및 검사할 수 있도록 프로브 블록 및 프로브 핀의 교체가 필요했다.
하지만 위와 같이, 적재된 프로브 블록 및 프로브 핀을 모델별 디스플레이에 대응하여 교체하더라도 맞춤형 프로브 모델이 아닌 이상 디스플레이의 회로패턴과 프로브 블록 간 미세 이격이 발생되어 왔다.
따라서 종래 어레이 테스트 장치는 글라스 안착 스테이지 및 프로브 블록을 움직여서 피검대상인 글라스의 각 회로패턴에 각 프로브 조정 블록을 위치 조정 기능이 필연적으로 요구되었고, 이에 대한 조정 방식으로 다양한 방식이 개발되어 왔으나 프로브 조정 블록 및 프로브 핀이 정확한 변위에 위치시키기 어렵다는 문제점이 지적되어 왔다.
한편, 피검대상인 글라스의 회로패턴과 프로브 블록이 미세 이격된 상황에서 디스플레이의 회로패턴에 대한 정확한 측정 및 검사에 어려움이 따랐고 필연적으로 글래스 회로패턴의 측정에 따른 테스트의 정밀도가 떨어졌을 뿐만 아니라 정확하고 신뢰성 있는 데이터를 얻지 못한다는 추가 문제점도 꾸준히 지적되어 왔다.
상술한 종래 어레이 테스트 장치의 문제점을 해결하기 위해 일부 국내 및 해외의 관련 업체에서는 프로프 핀 미세 조정이 가능한 어레이 테스트 장치에 대한 연구를 수행한 사례가 있으나, 실제 제품화하기에는 프로프 블록의 X,Y 및 Z축 이동 구동부 및 컨트롤부 구조를 구비하기 위해서 소모되는 비용이 과도하거나, 그렇지 않더라도 해당 장치의 제조 단가 대비 종래 어레이 테스트 장치에 비해 효과가 크지 않아 시장 경쟁력이 떨어져 본격 상용화된 사례는 찾아볼 수 없었다.
따라서, 상술한 것과 같이 종래기술이 갖는 문제점을 해결할 수 있는 장치 개발이 요구된다.
본 발명에 의해 해결하고자 하는 과제는 상기 언급한 종래기술의 단점을 보완하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 다음과 같다.
첫째, 모델별로 상이한 피검대상의 회로에 대응 가능하도록 다종의 프로브 블록 적재가 가능한 프로브 블록 별 자동 정밀 제어가 가능한 어레이 테스트 장치를 제공하고자 한다.
둘째, 피검대상 회로와 프로브 핀 간의 위치 정밀 계측을 위하여 제1얼라인 카메라 및 제2얼라인 카메라를 통한 2단계 측정이 가능한 프로브 블록 별 자동 정밀 제어가 가능한 어레이 테스트 장치를 제공하고자 한다.
셋째, 피검대상의 회로와 프로브 핀의 이격 정도를 제2얼라인 카메라로 확인하고, 프로브 핀이 피검대상으로부터 이격된 경우 프로브 블록의 제1방향, 제2방향 및 제3방향축 상 위치의 미세 조정이 가능한 프로브 블록 별 자동 정밀 제어가 가능한 어레이 테스트 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따르면, 프로브 블록 별 자동 정밀 제어를 통해 피검대상 기판의 패턴 불량을 검사하는 프로브 블록 별 자동 정밀 제어가 가능한 어레이 패턴 검사 장치는, 거더를 포함하는 베이스부, 베이스부의 상부에 배치되며 상면에 피검대상이 안착되어 기판을 이동시킬 수 있는 기판안착부 및 기판안착부의 일측에 배치되어 상기 기판안착부에 의해 이동되는 피검대상 기판의 적어도 일부와 접촉하여 기판의 전기적 특성을 측정할 수 있는 프로브 갠트리(gantry)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 프로브 갠트리는 피검대상 기판에 접촉할 수 있는 프로브 핀을 구비하는 하나 이상의 프로브 블록이 거치되고 피검대상 기판의 위치에 따라 위치 조정이 가능하도록 구성되는 컨택 스테이지부, 컨택 스테이지부의 일측에 배치되고 프로브 블록과 피검대상 기판 간 위치 정렬을 위하여 피검대상 기판 상의 정렬 표지(align mark)를 인식하도록 구성되는 제1얼라인 카메라를 포함할 수 있다.
이 때, 프로브 갠트리는 프로브 핀과 피검대상 기판의 컨택패드 간 위치 정렬 여부를 촬영할 수 있도록 구성되는 제2얼라인 카메라 및 제2얼라인 카메라로부터 얻어지는 촬영 정보를 기초로 정렬을 위해 프로브 블록을 개별 이동시킬 수 있도록 구성되는 프로브 블록 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
또한, 제2얼라인 카메라는 거더의 일측에 배치되며 피검대상 기판과 프로브 블록의 프로브 핀 간 변위 일치여부의 정밀한 측정을 위해 초근접 촬영할 수 있도록 제1방향 및 제3방향으로 제2얼라인 카메라 이동 조작이 가능한 제2얼라인 카메라 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
나아가, 제2얼라인 카메라는 제1방향을 따라 연속적으로 이동하여 리니어 이미지를 획득할 수 있는 라인 스캔 카메라로 대체될 수 있다.
한편, 제2얼라인 카메라는 피검대상과 프로브 블록의 제1방향 변위를 대비하여 프로브 블록의 제1방향 변위 수정여부를 판단하는 제1방향 변위 연산부 및 피검대상과 프로브 블록의 제2방향 변위를 대비하여 프로브 블록의 제2방향 변위 수정여부를 판단하는 제2방향 변위 연산부의 연산을 통하여 피검대상과 프로브 블록 간 변위 일치여부를 판단하는 블록 컨트롤 연산부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 프로브 블록 컨트롤러는 프로브 블록의 단위별 그랩이 가능한 프로브 블록 홀딩부, 프로브 블록의 제1방향 미세 변위 이동 조작이 가능한 제1방향 변위 컨트롤러, 프로브 블록의 제2방향 미세 변위 이동 조작이 가능한 제2방향 변위 컨트롤러 및 프로브 블록의 제3방향 미세 변위 이동 조작이 가능한 제3방향 변위 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
이 때, 프로브 블록 별 자동 정밀 제어가 가능한 어레이 패턴 검사 장치는 프로브 갠트리의 후방 일측에 배치되어 프로브 블록을 적재할 수 있도록 구성되는 프로브 블록 버퍼부 및 프로브 갠트리와 프로브 블록 버퍼부 간 일측에 배치되어 프로브 블록을 컨택 스테이지부에 이송하거나 회수하도록 구성되는 프로브 블록 이송부를 더 포함할 수 있다.
한편, 기판안착부는 표면을 관통하여 형성되는 하나 이상의 흡착구멍을 포함하여 피검대상이 흡착구멍을 통해 흡착될 수 있는 평판 형상의 적재플레이트부, 적재플레이트부의 하부에 배치되어 흡착구멍을 통해 피검대상을 적재플레이트부에 흡착시킬 수 있는 흡착수단, 적재플레이트부의 하부에 배치되어 적재플레이트부에 형성되는 관통구멍을 통해 상하이동되어 피검대상의 탈착을 조절하는 탈착핀부 및 탈착핀부의 하부에 배치되어 적재플레이트부에 안착되는 피검대상이 프로브 갠트리에 컨택될 수 있도록 적재플레이트부를 상하방향으로 이동시키는 컨택유도부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 추가적인 해결수단은 아래에서 이어지는 설명에서 일부 설명될 것이고, 그 설명으로부터 부분적으로 용이하게 확인할 수 있게 되거나, 또는 본 발명의 실시에 의해 지득될 수 있다.
전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두는 단지 예시적이고 설명을 위한 것이며 청구범위에 기재된 본 발명을 제한하지 않는다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.
첫째, 제1얼라인 카메라를 통하여 피검대상의 얼라인 마크를 확인하고 피검대상과 프로브 블록 간 위치를 1차 정밀 조정할 수 있다.
둘째, 제2얼라인 카메라를 통하여 피검대상의 회로와 프로브 블록의 개별 단위 간 변위 일치 여부를 판단하고, 변위가 불일치하는 경우 프로브 블록 컨트롤러를 통해 프로브 블록의 3방향 변위를 독립적으로 2차 정밀 조정할 수 있다.
셋째, 피검대상의 모델 별로 대응 검사할 수 있도록 다종의 프로브 블록을 적재하고 프로브 블록 이송부에 의해 프로브 블록을 자동으로 교체할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 프로브 갠트리의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 제1얼라인 카메라의 구성도 및 기능을 표현하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 제2얼라인 카메라의 구성도 및 기능을 표현하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 제2얼라인 카메라 컨트롤러의 구성도 및 제2얼라인 카메라 컨트롤러에 의해 조정되는 제2얼라인 카메라를 나타내는 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 블록 컨트롤 연산부의 알고리즘을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 프로브 블록 컨트롤러를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 프로브 블록 컨트롤러에 의해 제1방향, 제2방향 및 제3방향 변위가 독립적으로 조정되는 프로브 블록을 나타내는 도면이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 피검대상과 프로브 블록 간의 변위가 서로 일치한 상태를 나타내는 도면이다.
도10 내지 도12는 본 발명의 일 실시예에 다른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 피검대상과 프로브 블록 간의 변위 일치여부를 확인하고, 양자간 변위를 수정하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 프로브 블록 버퍼부를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 프로브 블록 이송부를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 프로브 블록 이송부에 의해 프로브 블록 그랩부의 제1방향, 제2방향 및 제3방향 변위를 조정하는 모습을 나타내는 도면이다.
도16은 프로브 블록 이송부 및 프로브 블록 버퍼부에 의해 피검대상에 따라 프로브 블록을 로딩/언로딩 알고리즘을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태에 대하여 상세하게 서술하도록 한다.
다만, 본 발명의 구체적인 일 실시 형태를 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예 들을 포함할 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다.
본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 단지 명세서를 용이하게 작성하기 위해 사용되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미나 역할을 갖는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 사시도이다.
본 발명의 일실시례에 따르는 프로브 블록(390) 별 자동 정밀 제어가 가능한 어레이 패턴 검사 장치는 베이스부(100), 기판안착부(200) 및 프로브 갠트리(300)를 포함할 수 있다.
베이스부(100)는 거더(110)를 포함할 수 있다.
베이스부(100)는 형상이 변하지 않는 강체(rigid body, 예를 들어 철, 알루미늄, 구리 등과 같은 금속 또는 폴리스티렌(PS), ABS, 폴리아세탈(POM), 폴리에틸렌(PE), 폴리염화비닐(PVC), 폴리카보네이트(PC), 폴리카프로락톤(PCL) 및 폴리프로필렌(PP) 등과 같은 합성수지가 선택될 수 있다)로 형성될 수도 있다.
기판안착부(200)는 적재플레이트부, 흡착수단, 탈착핀부 및 컨택유도부를 포함할 수 있다.
적재플레이트부는 표면을 관통하여 형성되는 하나 이상의 흡착구멍을 포함하여 피검대상(20)이 흡착구멍을 통해 흡착될 수 있는 평판 형상일 수 있으며, 이에 한정되지 않고 평판 이외의 형상을 가질 수 있다.
흡착부재는 적재플레이트부의 하부에 배치되어 흡착구멍을 통해 피검대상(20)을 적재플레이트부에 흡착시킬 수 있다.
탈착핀부는 적재플레이트부의 하부에 배치되어 적재플레이트부에 형성되는 관통구멍을 통해 상하이동되어 피검대상(20)의 탈착을 조절할 수 있다.
컨택유도부는 탈착핀부의 하부에 배치되어 적재플레이트부에 안착되는 피검대상(20)이 프로브 갠트리(300)에 컨택될 수 있도록 적재플레이트부를 상하방향으로 이동시킬 수 있다.
프로브 갠트리(300)는 컨택 스테이지부(310), 제1얼라인 카메라(320), 제2얼라인 카메라(350) 및 프로브 블록 컨트롤러(360)를 포함할 수 있다.
상기 각각의 구성의 자세한 기능에 대해서는 후술한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 프로브 갠트리(300)의 사시도이다.
프로브 갠트리(300)는 컨택 스테이지부(310), 제1얼라인 카메라(320), 제2얼라인 카메라(350) 및 프로브 블록 컨트롤러(360)를 포함할 수 있다.
제2얼라인 카메라(350)는 제2얼라인 카메라 컨트롤러(351)를 더 포함할 수 있으며, 프로브 블록 컨트롤러(360)는 프로브 블록 홀딩부(361), 제1방향 변위 컨트롤러(362), 제2방향 변위 컨트롤러(363) 및 제3방향 변위 컨트롤러(364)를 더 포함할 수 있다.
프로브 갠트리(300)는 리뷰 카메라를 더 포함할 수 있다.
리뷰 카메라는 베이스부(100)의 일측에 배치되며 제1방향 및 제3방향으로 이동하며 어레이 패턴검사 장치의 테스트 결과 오류 여부를 사용자 육안으로 확인할 수 있도록 2차원 이미지를 촬영할 수 있다.
리뷰 카메라는 테스트 결과, 불량 발생 여부를 체크하기 위하여 사용자가 육안으로 확인할 수 있는 촬영 이미지를 제공할 수 있다.
리뷰 카메라의 렌즈는 불량 여부를 확인하려는 피검대상(20)의 임의의 지점과 리뷰 카메라(380)간 거리에 따라 배율을 조절할 수 있도록 여러 장의 렌즈가 조합될 수 있다.
컨택 스테이지부(310)는 피검대상(20) 기판에 접촉할 수 있는 프로브 핀을 구비하는 하나 이상의 프로브 블록(390)이 거치되고 피검대상(20) 기판의 위치에 따라 위치 조정이 가능하도록 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 제1얼라인 카메라(320)의 구성도 및 기능을 표현하는 도면이다.
제1얼라인 카메라(320)는 도3의 (a)에 도시된 바와 같이 제1방향을 따라 이동 할 수 있다.
제1얼라인 카메라(320)는 컨택 스테이지부(310)의 일측에 배치되고 프로브 블록(390)과 피검대상(20) 기판 간 위치 정렬을 위하여 피검대상(20) 기판 상의 정렬 표지(21)(align mark)를 인식하도록 구성될 수 있다.
보다 상세히는, 도3의 (b)에 도시된 바와 같이 제1얼라인 카메라(320)는 피검대상(20)의 상면 일측에 배치된 정렬표지를 탐색할 수 있다.
제1얼라인 카메라(320)가 피검대상(20)의 상면 일측에 배치된 정렬표지를 인식한 경우, 프로브 블록(390)의 위치 조정이 필요하지 않으므로 컨택 스테이지부(310)의 작동 없이 기판안착부(200)의 컨택유도부를 통해 기판안착부(200)에 안착된 피검대상(20)을 상방향으로 이동시킬 수 있다.
제1얼라인 카메라(320)가 피검대상(20)의 상면 일측에 배치된 정렬표지를 인식하지 못한 경우, 프로브 블록(390)의 위치 조정이 필요하므로 제1방향을 따라 제1얼라인 카메라(320)를 이동하여 정렬표지를 탐색할 수 있다. 제1얼라인 카메라(320)가 정렬표지를 인식한 경우, 제1얼라인 카메라(320)가 이동한 거리에 대응하여 컨택 스테이지부(310)를 통해 프로브 블록(390)의 변위를 조정할 수 있다. 이 후, 기판안착부(200)의 컨택유도부를 통해 기판안착부(200)에 안착된 피검대상(20)을 상방향으로 이동시켜 피검대상(20)과 프로브 블록(390)의 컨택을 유도할 수 있다.
결과적으로, 제1얼라인 카메라(320)를 통하여 피검대상(20)의 얼라인 마크를 확인하고 피검대상(20)과 프로브 블록(390) 간 위치를 1차 정밀 조정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 제2얼라인 카메라(350)의 구성도 및 기능을 표현하는 도면이다.
제2얼라인 카메라(350)는 거더(110)의 일측에 배치되며 피검대상(20) 기판과 프로브 블록(390)의 프로브 핀 간 변위 일치여부의 정밀한 측정을 위해 초근접 촬영할 수 있도록 제1방향 및 제3방향으로 제2얼라인 카메라(350) 이동 조작이 가능한 제2얼라인 카메라 컨트롤러(351)를 더 포함할 수 있다.
제2얼라인 카메라(350)는 제1방향을 따라 연속적으로 이동하여 리니어 이미지를 획득할 수 있는 라인 스캔 카메라로 대체될 수 있다.
라인 스캔 카메라는 단위 장면 당 한 프레임씩 촬영하는 아레아 카메라와 달리, 단위 장면 당 한 라인씩 촬영할 수 있다.
라인 스캔 카메라는 정지상태에서 촬영가능한 아레아 카메라와 달리, 이동 중에도 촬영할 수 있다.
따라서, 제2얼라인 카메라(350)가 라인 스캔 카메라로 구성되는 경우, 피검대상(20)이 이동하더라도 촬영 가능하며, 2대의 1Mega 아레아 카메라를 사용하는 것과 같은 해상도를 구현할 수 있으며, 피검대상(20)의 이동속도에 대응하여 제2얼라인 카메라(350)의 싱크속도를 조절하여 Image Smeat를 방지할 수 있으며, Frame Overlap 에 의해 중복되는 부분에 대한 별도의 영상 처리 없이 촬영 영상을 사용할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 제2얼라인 카메라 컨트롤러(351)의 구성도 및 제2얼라인 카메라 컨트롤러(351)에 의해 조정되는 제2얼라인 카메라(350)를 나타내는 도면이다.
제2얼라인 카메라 컨트롤러(351)는 피검대상(20) 기판과 프로브 블록(390)의 프로브 핀 간 변위 일치여부의 정밀한 측정을 위해 초근접 촬영할 수 있도록 제1방향 및 제3방향으로 제2얼라인 카메라(350)를 이동 조작할 수 있다.
제2얼라인 카메라 컨트롤러(351)는 피검대상(20)의 회로 기판과 프로브 블록(390)의 미세 Pitch 단위별 변위 대응여부를 검사하기 위하여 제2얼라인 카메라(350)를 제1방향 및 제3방향으로 미세 이동시킬 수 있다.
결과적으로, 제2얼라인 카메라(350)를 통하여 피검대상(20)의 회로와 프로브 블록(390)의 개별 단위 간 변위 일치 여부를 판단하고, 변위가 불일치하는 경우 프로브 블록 컨트롤러(360)를 통해 프로브 블록(390)의 3방향 변위를 독립적으로 2차 조정할 수 있다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 블록 컨트롤 연산부(352)의 알고리즘을 나타내는 도면이다.
블록 컨트롤 연산부(352)는 제1방향 변위 연산부, 제2방향 변위 연산부 및 제3방향 변위 연산부를 포함할 수 있다.
블록 컨트롤 연산부(352)는 피검대상(20)과 프로브 블록(390) 간 변위 일치여부를 판단할 수 있다.
블록 컨트롤 연산부(352)는 피검대상(20)과 프로브 블록(390)을 그랩하고 촬영할 수 있다. 상기 촬영한 2개의 이미지를 병합하여 피검대상(20)과 프로브 블록(390)의 변위 일치여부를 판단하여 프로브 블록(390)의 변위를 조정할 수 있다.
제1방향 변위 연산부는 피검대상(20)과 프로브 블록(390)의 제1방향 변위를 대비하여 프로브 블록(390)의 제1방향 변위 수정여부를 판단할 수 있다.
제2방향 변위 연산부는 피검대상(20)과 프로브 블록(390)의 제2방향 변위를 대비하여 프로브 블록(390)의 제2방향 변위 수정여부를 판단할 수 있다.
제3방향 변위 연산부는 피검대상(20)과 프로브 블록(390)의 제3방향 변위를 대비하여 프로브 블록(390)의 제3방향 변위 수정여부를 판단할 수 있다.
보다 상세하게는, 제1방향 변위 연산부는 제2얼라인 카메라(350)가 촬영한 장면을 토대로 피검대상(20) 회로의 제1방향 위치와 프로브 블록(390)의 제1방향 위치를 상호 대비하여 프로브 블록(390)이 제1방향축 상 올바른 위치에 놓여있는지를 판단할 수 있다.
프로브 블록(390)이 제1방향축상 올바른 위치에 놓여있는 경우, 제2방향 변위 연산부는 프로브 블록(390)의 제2방향 변위를 판단할 수 있다.
프로브 블록(390)이 제1방향축상 올바르지 못한 위치에 놓여있는 경우, 제1방향 변위 연산부는 프로브 블록 컨트롤러(360)의 제1방향 변위 컨트롤러(362)를 조작하여 프로브 블록(390)의 제1방향의 위치를 미세 조정할 수 있다. 프로브 블록(390)의 제1방향 미세조정이 종료된 후, 제2방향 변위 연산부는 프로브 블록(390)의 제2방향 변위를 판단할 수 있다.
제2방향 변위 연산부는 제2얼라인 카메라(350)가 촬영한 장면을 토대로 피검대상(20) 회로의 제2방향 위치와 프로브 블록(390)의 제2방향 위치를 상호 대비하여 프로브 블록(390)이 제2방향축 상 올바른 위치에 놓여있는지를 판단할 수 있다.
프로브 블록(390)이 제2방향축상 올바른 위치에 놓여있는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 프로브 블록(390)은 피검대상(20)의 회로의 불량여부를 판단할 수 있다.
프로브 블록(390)이 제2방향축상 올바르지 못한 위치에 놓여있는 경우, 프로브 블록 컨트롤러(360)의 제2방향 변위 컨트롤러(363)를 조작하여 프로브 블록(390)의 제2방향의 위치를 미세 조정할 수 있다. 프로브 블록(390)의 제2방향 미세조정이 종료된 후, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 프로브 블록(390)은 피검대상(20)의 회로의 불량여부를 판단할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 프로브 블록 컨트롤러(360)를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 프로브 블록 컨트롤러(360)에 의해 제1방향, 제2방향 및 제3방향 변위가 독립적으로 조정되는 프로브 블록(390)을 나타내는 도면이다.
프로브 블록 컨트롤러(360)는 프로브 블록 홀딩부(361), 제1방향 변위 컨트롤러(362), 제2방향 변위 컨트롤러(363) 및 제3방향 변위 컨트롤러(364)를 더 포함할 수 있다.
프로브 블록 홀딩부(361)는 프로브 블록(390)의 단위별 그랩이 가능할 수 있다.
도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1방향 변위 연산부에 의해 피검대상(20) 회로와 프로브 블록(390) 간 제1방향축 변위에 이격이 발생했다고 판단되는 경우 제1방향 변위 컨트롤러(362)는 프로브 블록(390)의 제1방향 미세 변위 이동 조작이 가능할 수 있다.
도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 제2방향 변위 연산부에 의해 피검대상(20) 회로와 프로브 블록(390) 간 제2방향축 변위에 이격이 발생했다고 판단되는 경우 제2방향 변위 컨트롤러(363)는 프로브 블록(390)의 제2방향 미세 변위 이동 조작이 가능할 수 있다.
도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 제3방향 변위 연산부에 의해 피검대상(20) 회로와 프로브 블록(390) 간 제3방향축 변위에 이격이 발생했다고 판단되는 경우 제3방향 변위 컨트롤러(364)는 프로브 블록(390)의 제3방향 미세 변위 이동 조작이 가능할 수 있다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 피검대상(20)과 프로브 블록(390) 간의 변위가 서로 일치한 상태를 나타내는 도면이다.
도10 내지 도12는 본 발명의 일 실시예에 다른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 피검대상(20)과 프로브 블록(390) 간의 변위 일치여부를 확인하고, 양자간 변위를 수정하는 과정을 나타내는 도면이다.
도9 에 도시된 바와 같이, 피검대상(20)의 회로에 대응되는 프로브 블록(390)은 제1방향 및 제2방향 위치 모두 올바른 변위이다.
도10의 (a)에 도시된 바와 같이, 피검대상(20)의 회로에 대응되는 프로브 블록(390)은 제2방향 위치는 올바른 변위이나, 제1방향 위치는 올바르지 못한 변위이다.
도11 의 (a)에 도시된 바와 같이, 피검대상(20)의 회로에 대응되는 프로브 블록(390)은 제1방향 위치는 올바른 변위이나, 제2방향 위치는 올바르지 못한 변위이다.
도12 의 (a)에 도시된 바와 같이, 피검대상(20)의 회로에 대응되는 프로브 블록(390)은 제1방향 및 제2방향 위치 모두 올바르지 못한 변위이다.
도9 에 도시된 바와 같이, 피검대상(20)의 회로에 대응되는 프로브 블록(390)은 제1방향 및 제2방향 위치 모두 올바른 변위이므로, 프로브 블록 컨트롤러(360)의 작동 없이 프로브 블록(390)은 올바르게 위치하여 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치는 피검대상(20)의 회로를 검사할 수 있다.
도10의 (a)에 도시된 바와 같이, 피검대상(20)의 회로에 대응되는 프로브 블록(390)은 제2방향 위치는 올바른 변위이나, 제1방향 위치는 올바르지 못한 변위이므로, 도10의 (b)에 도시된 바와 같이, 프로브 블록 컨트롤러(360)의 제1방향 변위 컨트롤러(362)의 제1방향 변위 미세 조작을 통해 프로브 블록(390)을 올바른 위치로 이동시킴에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치는 피검대상(20)의 회로를 검사할 수 있다.
도11의 (a)에 도시된 바와 같이, 피검대상(20)의 회로에 대응되는 프로브 블록(390)은 제1방향 위치는 올바른 변위이나, 제2방향 위치는 올바르지 못한 변위이므로, 도11의 (b)에 도시된 바와 같이, 프로브 블록 컨트롤러(360)의 제2방향 변위 컨트롤러(363)의 제2방향 변위 미세 조작을 통해 프로브 블록(390)을 올바른 위치로 이동시킴에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치는 피검대상(20)의 회로를 검사할 수 있다.
도12의 (a)에 도시된 바와 같이, 피검대상(20)의 회로에 대응되는 프로브 블록(390)은 제1방향 및 제2방향 위치 모두 올바르지 못한 변위이므로, 도12의 (b)에 도시된 바와 같이, 프로브 블록 컨트롤러(360)의 제1방향 및 제2방향 변위 컨트롤러(363)의 제1방향과 제2방향 변위 미세 조작을 통해 프로브 블록(390)을 올바른 위치로 이동시킴에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치는 피검대상(20)의 회로를 검사할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 프로브 블록 버퍼부(400)를 나타내는 도면이다.
프로브 블록 버퍼부(400)는 프로브 갠트리(300)의 후방 일측에 배치되어 하나 이상의 프로브 블록(390)을 적재할 수 있다.
프로브 블록 버퍼부(400)는 피검대상(20) 디스플레이의 모델에 대응되어 맞춤 테스트할 수 있도록 다수의 프로브 블록(390)을 보관할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 프로브 블록 이송부(410)를 나타내는 도면이다.
프로브 블록 이송부(410)는 프로브 블록 그랩부(414), 제1방향 구동부(411), 제2방향 구동부(412) 및 제3방향 구동부(413)를 포함할 수 있다.
프로브 블록 그랩부(414)는 피검대상(20)의 디스플레이 모델에 따라 프로브 갠트리(300)의 프로브 블록(390) 단위별 로딩/언로딩 가능하다.
프로브 블록 그랩부(414)는 도 14에 도시된 바와 같이 4개의 유닛이 형성될 수 있으나, 도14와 달리 그 이하 또는 그 이상의 유닛이 포함될 수 있다. 프로브 블록 그랩부(414)의 단위별 미세 조정을 위해 프로브 블록 그랩부(414)의 유닛의 개수에 대응되어 제1방향 구동부(411) 및 제3방향 구동부(413)가 추가적으로 포함될 수 있다.
제1방향 구동부(411)는 제1방향 구동플레이트(411A)를 포함할 수 있으며, 프로브 블록 그랩부(414) 유닛별 제1방향 미세 변위 이동 조작할 수 있다.
제1방향 구동부(411)는 동력을 생성하여 생성된 동력을 제1방향 구동플레이트(411A)로 전달할 수 있다. 제1방향 구동플레이트(411A)는 이를 프로브 블록 그랩부(414)에 전달하여 프로브 블록 그랩부(414) 단위별로 제1방향 변위를 미세 조정할 수 있다.
제2방향 구동부(412)는 프로브 블록 그랩부(414)를 제2방향 미세 변위 이동 조작할 수 있다.
제3방향 구동부(413)는 프로브 블록 그랩부(414)유닛별 제3방향 미세 변위 이동 조작할 수 있다.
프로브 블록 이송부(410)는 프로브 갠트리(300)와 프로브 블록 버퍼부(400) 간 일측에 배치되어 프로브 블록(390)을 컨택 스테이지부(310)에 이송하거나 회수할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 프로브 블록 이송부(410)에 의해 프로브 블록 그랩부(414)의 제1방향, 제2방향 및 제3방향 변위를 조정하는 모습을 나타내는 도면이다.
프로브 블록 그랩부(414)는 프로브 블록(390)의 단위별 그랩이 가능할 수 있다.
도 15의 (a)에 도시된 바와 같이, 프로브 갠트리(300)의 프로브 블록(390)과 프로브 블록 이송부(410)의 프로브 블록 그랩부(414)간 제1방향축 변위에 차이가 있는 경우, 제1방향 구동부(411)는 프로브 블록 그랩부(414)의 단위별 제1방향 미세 변위 이동 조작할 수 있다.
도 15의 (b)에 도시된 바와 같이, 프로브 갠트리(300)의 프로브 블록(390)과 프로브 블록 이송부(410)의 프로브 블록 그랩부(414)간 제2방향축 변위에 차이가 있는 경우, 제2방향 구동부(412)는 프로브 블록 그랩부(414)전체를 제2방향 미세 변위 이동 조작할 수 있다.
도 15의 (c)에 도시된 바와 같이, 프로브 갠트리(300)의 프로브 블록(390)과 프로브 블록 이송부(410)의 프로브 블록 그랩부(414)간 제3방향축 변위에 차이가 있는 경우, 제3방향 구동부(413)는 프로브 블록 그랩부(414)의 단위별 제3방향 미세 변위 이동 조작할 수 있다.
도16은 프로브 블록 이송부(410) 및 프로브 블록 버퍼부(400)에 의해 피검대상(20)에 따라 프로브 블록(390)을 로딩/언로딩 알고리즘을 나타내는 도면이다.
피검대상(20)의 모델이 기존 검사에서 진행된 피검모델과 동일한 경우, 본 발명의 일 실시례에 따르는 프로브 블록 어레이 테스트 장치는 프로브 블록 이송부(410) 및 버퍼부(400)의 구동 없이 검사를 진행할 수 있다.
피검대상(20)의 모델이 기존 검사에서 진행된 피검모델과 다른 경우, 프로브 블록 이송부(410)는 구동될 수 있다.
보다 상세하게는, 프로브 블록 이송부(410)는 종래 검사 진행된 프로브 블록(390)을 언로딩할 수 있다.
프로브 블록 그랩부(414)와 프로브 블록(390)의 제1방향 변위가 일치하지 않는 경우, 제1방향 구동부(411)를 작동하여 프로브 블록 그랩부(414)의 제1방향 변위를 프로브 갠트리(300)의 프로브 블록(390)의 제1방향 변위와 일치하도록 조정할 수 있다.
프로브 블록 그랩부(414)와 프로브 블록(390)의 제1방향 변위가 제1방향 구동부(411)에 의해 서로 일치하거나 처음부터 일치하는 경우, 제2방향 변위 일치여부를 판단할 수 있다.
프로브 블록 그랩부(414)와 프로브 블록(390)의 제2방향 변위가 일치하지 않는 경우, 제1방향 구동부(411)를 작동하여 프로브 블록 그랩부(414)의 제2방향 변위를 프로브 갠트리(300)의 프로브 블록(390)의 제2방향 변위와 일치하도록 조정할 수 있다.
프로브 블록 그랩부(414)와 프로브 블록(390)의 제2방향 변위가 제2방향 구동부(412)에 의해 서로 일치하거나 처음부터 일치하는 경우, 제3방향 변위 일치여부를 판단할 수 있다.
프로브 블록 그랩부(414)와 프로브 블록(390)의 제3방향 변위가 일치하지 않는 경우, 제3방향 구동부(413)를 작동하여 프로브 블록 그랩부(414)의 제3방향 변위를 프로브 갠트리(300)의 프로브 블록(390)의 제3방향 변위와 일치하도록 조정할 수 있다.
프로브 블록 그랩부(414)와 프로브 블록(390)의 제3방향 변위가 제3방향 구동부(413)에 의해 서로 일치하거나 처음부터 일치하는 경우, 프로브 블록 이송부(410)는 프로브 블록 버퍼부(400)로 이동하여 언로딩한 프로브 블록(390)을 프로브 블록 버퍼부(400)에 적재시킬 수 있다.
프로브 블록 이송부(410)는 피검대상(20)의 모델에 대응되는 프로브 블록(390)을 로딩할 수 있다. 프로브 블록 이송부(410)는 프로브 갠트리(300)에 프로브 블록(390)을 도킹할 수 있다.
상술한 프로세스를 통해 프로브 블록 어레이 테스트 장치는 피검대상(20)의 모델 별로 대응 검사할 수 있으며 다종의 프로브 블록(390)을 적재하고 프로브 블록 이송부(410)에 의해 프로브 블록(390)을 자동으로 교체할 수 있다.
본 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 본 실시예의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
본 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 따라서 본 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등하거나 균등하다고 인정되는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 - 검사장치
20 - 피검대상
21 - 정렬 표지
100 - 베이스부
110 - 거더
200 - 기판안착부
300 - 프로브 갠트리
310 - 컨택 스테이지부
320 - 제1얼라인 카메라
350 - 제2얼라인 카메라
351 - 제2얼라인 카메라 컨트롤러
352 - 블록 컨트롤 연산부
360 - 프로브 블록 컨트롤러
361 - 프로브 블록 홀딩부
362 - 제1방향 변위 컨트롤러
362A - 제1방향 플레이트
363 - 제2방향 변위 컨트롤러
364 - 제3방향 변위 컨트롤러
380 - 리뷰 카메라
390 - 프로브 블록
400 - 프로브 블록 버퍼부
410 - 프로브 블록 이송부
411 - 제1방향 구동부
411A - 제1방향 구동플레이트
412 - 제2방향 구동부
413 - 제3방향 구동부
414 - 프로브 블록 그랩부

Claims (13)

  1. 프로브 블록 정밀 제어를 통해 피검대상 기판의 패턴 불량을 검사하는 프로브 블록 별 자동 정밀 제어가 가능한 어레이 패턴 검사 장치에 있어서,
    거더를 포함하는 베이스부;
    상기 베이스부의 상부에 배치되며 상면에 상기 피검대상이 안착되어 기판을 이동시킬 수 있는 기판안착부;
    상기 기판안착부의 일측에 배치되어 상기 기판안착부에 의해 이동되는 상기 피검대상 기판의 적어도 일부와 접촉하여 상기 피검대상의 전기적 특성을 측정할 수 있는 프로브 갠트리(gantry);
    상기 프로브 갠트리의 후방 일측에 배치되어 하나 이상의 상기 프로브 블록을 적재할 수 있도록 구성되는 프로브 블록 버퍼부; 및
    상기 프로브 갠트리와 상기 프로브 블록 버퍼부 간 일측에 배치되어 상기 프로브 블록을 상기 프로브 갠트리에 이송하거나 회수하도록 구성되는 프로브 블록 이송부
    를 포함하며,

    상기 기판안착부는,
    표면을 관통하여 형성되는 하나 이상의 흡착구멍을 포함하여 상기 피검대상이 상기 흡착구멍을 통해 흡착될 수 있는 평판 형상의 적재플레이트부;
    상기 적재플레이트부의 하부에 배치되어 상기 흡착구멍을 통해 상기 피검대상을 상기 적재플레이트부에 흡착시킬 수 있는 흡착수단;
    상기 적재플레이트부의 하부에 배치되어 상기 적재플레이트부에 형성되는 관통구멍을 통해 상하이동되어 상기 피검대상의 탈착을 조절하는 탈착핀부; 및
    상기 탈착핀부의 하부에 배치되어 상기 적재플레이트부에 안착되는 상기 피검대상이 상기 프로브 갠트리에 컨택될 수 있도록 상기 적재플레이트부를 상하방향으로 이동시키는 컨택유도부
    를 포함하며,

    상기 프로브 갠트리는,
    상기 피검대상 기판에 접촉할 수 있는 프로브 핀을 구비하는 하나 이상의 상기 프로브 블록이 거치되고 상기 피검대상 기판의 위치에 따라 위치 조정이 가능하도록 구성되는 컨택 스테이지부;
    상기 컨택 스테이지부의 일측에 배치되고 상기 프로브 블록과 상기 피검대상 기판 간 위치 정렬을 위하여 제1방향을 따라 이동 가능하고 상기 피검대상 기판 상의 정렬 표지(align mark)를 인식하도록 구성되는 제1얼라인 카메라;
    상기 프로브 핀과 상기 피검대상 기판의 컨택패드 간 위치 정렬 여부를 촬영할 수 있도록 구성되는 제2얼라인 카메라; 및
    상기 제2얼라인 카메라로부터 얻어지는 촬영 정보를 기초로 정렬을 위해 상기 프로브 블록을 개별 이동시킬 수 있도록 구성되는 프로브 블록 컨트롤러
    를 더 포함하며,

    상기 제2얼라인 카메라는,
    상기 거더의 일측에 배치되며 상기 피검대상 기판과 상기 프로브 블록의 상기 프로브 핀 간 변위 일치여부의 정밀한 측정을 위해 초근접 촬영할 수 있도록 제1방향 및 제3방향으로 상기 제2얼라인 카메라 이동 조작이 가능한 제2얼라인 카메라 컨트롤러;
    상기 피검대상과 상기 프로브 블록의 제1방향 변위를 대비하여 상기 프로브 블록의 제1방향 변위 수정여부를 판단하는 제1방향 변위 연산부; 및
    상기 피검대상과 상기 프로브 블록의 제2방향 변위를 대비하여 상기 프로브 블록의 제2방향 변위 수정여부를 판단하는 제2방향 변위 연산부
    의 연산을 통하여 상기 피검대상과 상기 프로브 블록 간 변위 일치여부를 판단하는 블록 컨트롤 연산부
    를 포함하며,

    상기 프로브 블록 컨트롤러는,
    상기 프로브 블록의 단위별 그랩이 가능한 프로브 블록 홀딩부;
    상기 프로브 블록의 제1방향 미세 변위 이동 조작이 가능한 제1방향 변위 컨트롤러;
    상기 프로브 블록의 제2방향 미세 변위 이동 조작이 가능한 제2방향 변위 컨트롤러; 및
    상기 프로브 블록의 제3방향 미세 변위 이동 조작이 가능한 제3방향 변위 컨트롤러
    를 더 포함하며,

    상기 프로브 블록 이송부는,
    상기 프로브 갠트리의 상기 프로브 블록 단위별 로딩/언로딩이 가능한 프로브 블록 그랩부;
    상기 프로브 블록 그랩부 유닛별 제1방향 미세 변위 이동 조작이 가능한 제1방향 구동부;
    상기 프로브 블록 그랩부의 제2방향 미세 변위 이동 조작이 가능한 제2방향 구동부; 및
    상기 프로브 블록 그랩부 유닛별 제3방향 미세 변위 이동 조작이 가능한 제3방향 구동부
    를 포함하는 프로브 블록 별 자동 정밀 제어가 가능한 어레이 패턴 검사 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2얼라인 카메라는,
    제1방향을 따라 연속적으로 이동하여 리니어 이미지를 획득할 수 있는 라인 스캔 카메라인 것
    을 특징으로 하는 프로브 블록 별 자동 정밀 제어가 가능한 어레이 패턴 검사 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부의 일측에 배치되고 제1방향 및 제3방향으로 이동하며 상기 어레이 패턴검사 장치의 테스트 결과 오류 여부를 사용자 육안으로 확인할 수 있도록 2차원 이미지를 촬영하는 리뷰 카메라
    를 더 포함하는 프로브 블록 별 자동 정밀 제어가 가능한 어레이 패턴 검사 장치.

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