KR102339087B1 - 오작동 방지 가능한 프로브 블록 어레이 테스트 장치 - Google Patents

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이훈구
한상학
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(주)티에스이
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Abstract

본 발명은 오작동 방지 가능한 프로브 블록 어레이 테스트 장치에 관한 것으로서, 프로브 블록은 피검대상의 모델에 따라 탈착 가능한 프로브 유닛 및 프로브 유닛 일측에 배치되어 프로브 유닛의 결합 여부를 감지하고, 프로브 유닛이 프로브 블록에 결합되지 않은 경우 프로브 블록 이송부의 이동을 유도하는 제1신호를 발생하며, 프로브 유닛이 프로브 블록에 결합되어 있는 경우 제1신호를 발생하지 않는 제1신호부를 포함하며, 프로브 유닛은 프로브 유닛이 프로브 블록에 결합되어 있는 경우 프로브 블록 이송부의 이동을 유도하는 제2신호를 발생하며, 프로브 유닛이 프로브 블록에 결합되어 있지 않은 경우 제2신호를 발생하지 않는 제2신호부를 포함하고, 프로브 블록 그랩부는 제2결합부와 결합하는 제2피결합부 및 프로브 유닛이 결합되지 않은 프로브 블록에 프로브 유닛을 결합하기 위하여 프로브 블록 이송부가 프로브 유닛을 결합해야 할 위치로 이동할 수 있도록 제1신호부에서 발생하는 제1신호를 수신하며, 프로브 유닛이 결합되어 있는 프로브 블록에 프로브 유닛을 교체하기 위하여 프로브 블록 이송부가 프로브 유닛을 교체해야 할 위치로 이동할 수 있도록 제2신호부에서 발생하는 제2신호를 수신할 수 있는 신호 수신부를 포함한다.

Description

오작동 방지 가능한 프로브 블록 어레이 테스트 장치{Array test device capable of preventing probe block malfunction}
본 발명은 오작동 방지 가능한 프로브 블록 어레이 테스트 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프로브 블록은 피검대상의 모델에 따라 탈착 가능한 프로브 유닛 및 프로브 유닛 일측에 배치되어 프로브 유닛의 결합 여부를 감지하고, 프로브 유닛이 프로브 블록에 결합되지 않은 경우 프로브 블록 이송부의 이동을 유도하는 제1신호를 발생하며, 프로브 유닛이 프로브 블록에 결합되어 있는 경우 제1신호를 발생하지 않는 제1신호부를 포함하며, 프로브 유닛은 프로브 유닛이 프로브 블록에 결합되어 있는 경우 프로브 블록 이송부의 이동을 유도하는 제2신호를 발생하며, 프로브 유닛이 프로브 블록에 결합되어 있지 않은 경우 제2신호를 발생하지 않는 제2신호부를 포함하고, 프로브 블록 그랩부는 제2결합부와 결합하는 제2피결합부 및 프로브 유닛이 결합되지 않은 프로브 블록에 프로브 유닛을 결합하기 위하여 프로브 블록 이송부가 프로브 유닛을 결합해야 할 위치로 이동할 수 있도록 제1신호부에서 발생하는 제1신호를 수신하며, 프로브 유닛이 결합되어 있는 프로브 블록에 프로브 유닛을 교체하기 위하여 프로브 블록 이송부가 프로브 유닛을 교체해야 할 위치로 이동할 수 있도록 제2신호부에서 발생하는 제2신호를 수신할 수 있는 신호 수신부를 포함하는 오작동 방지 가능한 프로브 블록 어레이 테스트 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
일반적으로 OLED 패널(Organic Light Emitting Diode Panel)은 액티브 매트릭스(Active Matrix) 형태로 배열된 화소에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여 화소를 제어함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있는 표시 장치이다. OLED 패널은 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있으며, 최근에는 테블릿 PC, 휴대형 음향 장치 및 스마트폰과 같은 휴대형 단말기에 적용되는 소형 화면을 표시하기 위한 수단으로서 널리 이용되고 있다.
한편, 소형 표시 패널의 제작 공정 중에는 표시 패널에 전기적 신호를 인가하여 정상적으로 작동하는지 검사하는 공정이 수행되며, 이때 사용되는 장치가 프로브 검사장치이다. 이러한, 프로브 검사장치는 표시 패널에 형성되어 있는 전지 접점(Pad)에 전기적인 신호를 인가하기 위해 콘택터를 이용하여 전기적인 특성을 테스트하는 시스템을 사용하고 있다.
한편, 피검대상인 단말기의 종류에 따라 다양한 사이즈 및 성능의 표시 패널이 생산되므로 검사 대상 표시 패널의 변경에 따른 측정 장비의 프로브 모델 교체가 용이하여야 하며, 이를 위해 자동으로 프로브 블록을 교체할 수 있는 프로브 블록 이송부가 구비되어 있다.
다만, 종래 프로브 검사장치에 구비되어 있는 프로브 블록 이송부는 프로브 블록을 교체하는 과정에서 새로운 프로브 블록을 파지한 프로브 블록 이송부가 프로브 블록이 탈거되지 않은 프로브 갠트리로 이동하여 충돌로 인해 프로브 블록이 파손되거나 프로브 블록을 단위별로 교체하는 과정에 프로브 블록이 낙하하여 검사장치가 파손될 수 있다는 문제점이 있었다.
상술한 프로브 검사장치의 문제점을 해결하기 위해 일부 국내 및 해외의 관련 업체에서는 프로브 블록 교체 시 오작동을 방지할 수 있는 구조 및 기능에 대한 연구를 수행한 사례가 있으나, 실제 제품화하기에는 그 구조를 구비하기 위해서 소모되는 비용이 과도하거나, 그렇지 않더라도 해당 장치의 제조 단가 대비 종래 프로브 검사장치에 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, 프로브 유닛 탈거 시, 탈거 위치와 다른 위치에 프로브 블록 이송부가 배치되는 경우 프로브 블록 낙하에 의한 검사장치의 파손 및 피검대상 파손을 방지할 수 있는 오작동 방지 가능한 프로브 블록 어레이 테스트 장치를 제공하고자 한다.
둘째, 프로브 유닛 결합 시, 프로브 블록이 기 장착된 위치에 프로브 블록 이송부가 배치되거나 목표하고자 하는 다른 위치에 프로브 블록을 장착하는 것을 방지할 수 있는 오작동 방지 가능한 프로브 블록 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.
이 때, 프로브 블록 이송부는 프로브 유닛의 로딩/언로딩이 가능한 프로브 블록 그랩부, 프로브 블록 그랩부 유닛별 제1방향 미세 변위 이동 조작이 가능한 제1방향 구동부, 프로브 블록 그랩부의 제2방향 미세 변위 이동 조작이 가능한 제2방향 구동부, 프로브 블록 그랩부 유닛별 제3방향 미세 변위 이동 조작이 가능한 제3방향 구동부를 포함할 수 있다.
또한, 프로브 블록은 피검대상의 모델에 따라 탈착 가능한 프로브 유닛 및 프로브 유닛 일측에 배치되어 프로브 유닛의 결합 여부를 감지하고, 프로브 유닛이 프로브 블록에 결합되지 않은 경우 프로브 블록 이송부의 이동을 유도하는 제1신호를 발생하며, 프로브 유닛이 프로브 블록에 결합되어 있는 경우 제1신호를 발생하지 않는 제1신호부 및 프로브 유닛과 결합하는 제1피결합부를 포함할 수 있다.
나아가, 프로브 유닛은 프로브 블록과 결합 여부를 감지할 수 있도록 제1신호부에 접촉하는 제1감지부, 프로브 유닛의 일측에 배치되어 제1피결합부와 결합하는 제1결합부 및 프로브 유닛의 타측에 형성되어 프로브 블록 그랩부와 결합하는 제2결합부를 포함할 수 있다.
한편, 프로브 블록 그랩부는 제2결합부와 결합하는 제2피결합부 및 프로브 유닛이 결합되지 않은 프로브 블록에 프로브 유닛을 결합하기 위하여 프로브 블록 이송부가 프로브 유닛을 결합해야 할 위치로 이동할 수 있도록 제1신호부에서 발생하는 제1신호를 수신하는 신호 수신부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 프로브 유닛은 프로브 유닛이 프로브 블록에 결합되어 있는 경우 프로브 블록 이송부의 이동을 유도하는 제2신호를 발생하며, 프로브 유닛이 프로브 블록에 결합되어 있지 않은 경우 제2신호를 발생하지 않는 제2신호부를 포함하며, 신호 수신부는 프로브 유닛이 결합되어 있는 프로브 블록에 프로브 유닛을 교체하기 위하여 프로브 블록 이송부가 프로브 유닛을 교체해야 할 위치로 이동할 수 있도록 제2신호부에서 발생하는 제2신호를 수신할 수 있다.
이 때, 프로브 블록 그랩부는 프로브 유닛 탈거 시, 프로브 유닛의 낙하로 인한 파손을 방지할 수 있도록 상기 프로브 유닛의 일측을 가압하여 고정하는 고정부
또한, 프로브 블록 그랩부는 프로브 블록 그랩부의 이동범위를 제한하는 가이더 를 포함할 수 있다.
나아가, 가이더는 프로브 블록 그랩부의 제1방향축 상 이동범위를 기 설정된 범위로 제한하는 제1가이더 및 프로브 블록 그랩부의 제3방향축 상 이동범위를 기 설정된 범위로 제한하는 제2가이더를 포함할 수 있다.
한편, 프로브 블록은 테스터기와 결합하여 프로브 블록의 정상 작동 여부를 시험할 수 있는 검지부를 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, 프로브 유닛 탈거 시, 탈거 위치와 다른 위치에 프로브 블록 이송부가 배치되는 경우 프로브 블록 낙하에 의한 검사장치의 파손 및 피검대상 파손을 방지할 수 있다.
둘째, 프로브 유닛 결합 시, 프로브 블록이 기 장착된 위치에 프로브 블록 이송부가 배치되거나 목표하고자 하는 다른 위치에 프로브 블록을 장착하는 것을 방지할 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 실시례에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 프로브 갠트리의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 프로브 블록 이송부를 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록의 상세도 및 조립도이다.
도 6은 프로브 유닛의 상세도이다.
도 7 및 도 8은 프로브 블록 그랩부의 상세도 및 조립도이다.
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 실시례에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 사시도이다.
본 발명의 일 실시례에 따르는 프로브 블록(300) 어레이 테스트 장치는 베이스부(100), 기판안착부(120) 및 프로브 갠트리(200)를 포함할 수 있다.
베이스부(100)는 거더(110)를 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(200)에 컨택될 수 있도록 적재플레이트부를 상하방향으로 이동시킬 수 있다.
프로브 갠트리(200)는 컨택 스테이지부, 제1얼라인 카메라(220), 제2얼라인 카메라(250) 및 프로브 블록 컨트롤러를 포함할 수 있다.
상기 각각의 구성의 자세한 기능에 대해서는 후술한다.
도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 프로브 갠트리(200)의 사시도이다.
프로브 갠트리(200)는 컨택 스테이지부, 제1얼라인 카메라(220), 제2얼라인 카메라(250) 및 프로브 블록 컨트롤러를 포함할 수 있다.
제2얼라인 카메라(250)는 제2얼라인 카메라 컨트롤러를 더 포함할 수 있으며, 프로브 블록 컨트롤러는 프로브 블록 홀딩부, 제1방향 변위 컨트롤러, 제2방향 변위 컨트롤러 및 제3방향 변위 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
프로브 갠트리(200)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(280)간 거리에 따라 배율을 조절할 수 있도록 여러 장의 렌즈가 조합될 수 있다.
컨택 스테이지부는 피검대상(20) 기판에 접촉할 수 있는 프로브 핀을 구비하는 하나 이상의 프로브 블록(300)이 거치되고 피검대상(20) 기판의 위치에 따라 위치 조정이 가능하도록 구성될 수 있다.
제1얼라인 카메라(220)는 제1방향을 따라 이동 할 수 있다.
제1얼라인 카메라(220)는 컨택 스테이지부의 일측에 배치되고 프로브 블록(300)과 피검대상(20) 기판 간 위치 정렬을 위하여 피검대상(20) 기판 상의 정렬 표지(21)(align mark)를 인식하도록 구성될 수 있다.
보다 상세히는, 제1얼라인 카메라(220)는 피검대상(20)의 상면 일측에 배치된 정렬표지를 탐색할 수 있다. 제1얼라인 카메라(220)가 피검대상(20)의 상면 일측에 배치된 정렬표지를 인식한 경우, 프로브 블록(300)의 위치 조정이 필요하지 않으므로 컨택 스테이지부의 작동 없이 기판안착부(120)의 컨택유도부를 통해 기판안착부(120)에 안착된 피검대상(20)을 상방향으로 이동시킬 수 있다.
제1얼라인 카메라(220)가 피검대상(20)의 상면 일측에 배치된 정렬표지를 인식하지 못한 경우, 프로브 블록(300)의 위치 조정이 필요하므로 제1방향을 따라 제1얼라인 카메라(220)를 이동하여 정렬표지를 탐색할 수 있다. 제1얼라인 카메라(220)가 정렬표지를 인식한 경우, 제1얼라인 카메라(220)가 이동한 거리에 대응하여 컨택 스테이지부를 통해 프로브 블록(300)의 변위를 조정할 수 있다. 이 후, 기판안착부(120)의 컨택유도부를 통해 기판안착부(120)에 안착된 피검대상(20)을 상방향으로 이동시켜 피검대상(20)과 프로브 블록(300)의 컨택을 유도할 수 있다.
결과적으로, 제1얼라인 카메라(220)를 통하여 피검대상(20)의 얼라인 마크를 확인하고 피검대상(20)과 프로브 블록(300) 간 위치를 1차 정밀 조정할 수 있다.
제2얼라인 카메라(250)는 거더(110)의 일측에 배치되며 피검대상(20) 기판과 프로브 블록(300)의 프로브 핀 간 변위 일치여부의 정밀한 측정을 위해 초근접 촬영할 수 있도록 제1방향 및 제3방향으로 제2얼라인 카메라(250) 이동 조작이 가능한 제2얼라인 카메라 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
제2얼라인 카메라(250)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(250)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(250)의 싱크속도를 조절하여 Image Smeat를 방지할 수 있으며, Frame Overlap 에 의해 중복되는 부분에 대한 별도의 영상 처리 없이 촬영 영상을 사용할 수 있다.
제2얼라인 카메라 컨트롤러는 피검대상(20) 기판과 프로브 블록(300)의 프로브 핀 간 변위 일치여부의 정밀한 측정을 위해 초근접 촬영할 수 있도록 제1방향 및 제3방향으로 제2얼라인 카메라(250)를 이동 조작할 수 있다. 제2얼라인 카메라 컨트롤러는 피검대상(20)의 회로 기판과 프로브 블록(300)의 미세 Pitch 단위별 변위 대응여부를 검사하기 위하여 제2얼라인 카메라(250)를 제1방향 및 제3방향으로 미세 이동시킬 수 있다.
결과적으로, 제2얼라인 카메라(250)를 통하여 피검대상(20)의 회로와 프로브 블록(300)의 개별 단위 간 변위 일치 여부를 판단하고, 변위가 불일치하는 경우 프로브 블록 컨트롤러를 통해 프로브 블록(300)의 3방향 변위를 독립적으로 2차 조정할 수 있다.
블록 컨트롤 연산부는 제1방향 변위 연산부, 제2방향 변위 연산부 및 제3방향 변위 연산부를 포함할 수 있다. 블록 컨트롤 연산부는 피검대상(20)과 프로브 블록(300) 간 변위 일치여부를 판단할 수 있다. 블록 컨트롤 연산부는 피검대상(20)과 프로브 블록(300)을 그랩하고 촬영할 수 있다. 상기 촬영한 2개의 이미지를 병합하여 피검대상(20)과 프로브 블록(300)의 변위 일치여부를 판단하여 프로브 블록(300)의 변위를 조정할 수 있다.
제1방향 변위 연산부는 피검대상(20)과 프로브 블록(300)의 제1방향 변위를 대비하여 프로브 블록(300)의 제1방향 변위 수정여부를 판단할 수 있다.
제2방향 변위 연산부는 피검대상(20)과 프로브 블록(300)의 제2방향 변위를 대비하여 프로브 블록(300)의 제2방향 변위 수정여부를 판단할 수 있다.
제3방향 변위 연산부는 피검대상(20)과 프로브 블록(300)의 제3방향 변위를 대비하여 프로브 블록(300)의 제3방향 변위 수정여부를 판단할 수 있다.
보다 상세하게는, 제1방향 변위 연산부는 제2얼라인 카메라(250)가 촬영한 장면을 토대로 피검대상(20) 회로의 제1방향 위치와 프로브 블록(300)의 제1방향 위치를 상호 대비하여 프로브 블록(300)이 제1방향축 상 올바른 위치에 놓여있는지를 판단할 수 있다.
프로브 블록(300)이 제1방향축상 올바른 위치에 놓여있는 경우, 제2방향 변위 연산부는 프로브 블록(300)의 제2방향 변위를 판단할 수 있다.
프로브 블록(300)이 제1방향축상 올바르지 못한 위치에 놓여있는 경우, 제1방향 변위 연산부는 프로브 블록 컨트롤러의 제1방향 변위 컨트롤러를 조작하여 프로브 블록(300)의 제1방향의 위치를 미세 조정할 수 있다. 프로브 블록(300)의 제1방향 미세조정이 종료된 후, 제2방향 변위 연산부는 프로브 블록(300)의 제2방향 변위를 판단할 수 있다.
제2방향 변위 연산부는 제2얼라인 카메라(250)가 촬영한 장면을 토대로 피검대상(20) 회로의 제2방향 위치와 프로브 블록(300)의 제2방향 위치를 상호 대비하여 프로브 블록(300)이 제2방향축 상 올바른 위치에 놓여있는지를 판단할 수 있다.
프로브 블록(300)이 제2방향축상 올바른 위치에 놓여있는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 프로브 블록(300)은 피검대상(20)의 회로의 불량여부를 판단할 수 있다.
프로브 블록(300)이 제2방향축상 올바르지 못한 위치에 놓여있는 경우, 프로브 블록 컨트롤러의 제2방향 변위 컨트롤러를 조작하여 프로브 블록(300)의 제2방향의 위치를 미세 조정할 수 있다. 프로브 블록(300)의 제2방향 미세조정이 종료된 후, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 프로브 블록(300)은 피검대상(20)의 회로의 불량여부를 판단할 수 있다.
프로브 블록 컨트롤러는 프로브 블록 홀딩부, 제1방향 변위 컨트롤러, 제2방향 변위 컨트롤러 및 제3방향 변위 컨트롤러를 더 포함할 수 있다. 프로브 블록 홀딩부는 프로브 유닛(310) 을 파지할 수 있다.
제1방향 변위 연산부에 의해 피검대상(20) 회로와 프로브 블록(300) 간 제1방향축 변위에 이격이 발생했다고 판단되는 경우 제1방향 변위 컨트롤러는 프로브 블록(300)의 제1방향 미세 변위 이동 조작이 가능하다.
제2방향 변위 연산부에 의해 피검대상(20) 회로와 프로브 블록(300) 간 제2방향축 변위에 이격이 발생했다고 판단되는 경우 제2방향 변위 컨트롤러는 프로브 블록(300)의 제2방향 미세 변위 이동 조작이 가능하다.
제3방향 변위 연산부에 의해 피검대상(20) 회로와 프로브 블록(300) 간 제3방향축 변위에 이격이 발생했다고 판단되는 경우 제3방향 변위 컨트롤러는 프로브 블록(300)의 제3방향 미세 변위 이동 조작이 가능하다.
피검대상(20)의 회로에 대응되는 프로브 블록(300)은 제1방향 및 제2방향 위치 모두 올바른 변위인 경우, 프로브 블록 컨트롤러의 작동 없이 프로브 블록(300)은 올바르게 위치하여 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치는 피검대상(20)의 회로를 검사할 수 있다.
피검대상(20)의 회로에 대응되는 프로브 블록(300)은 제2방향 위치는 올바른 변위이나, 제1방향 위치는 올바르지 못한 변위인 경우, 프로브 블록 컨트롤러의 제1방향 변위 컨트롤러의 제1방향 변위 미세 조작을 통해 프로브 블록(300)을 올바른 위치로 이동시킴에 따라, 피검대상(20)의 회로를 검사할 수 있다.
피검대상(20)의 회로에 대응되는 프로브 블록(300)은 제1방향 위치는 올바른 변위이나, 제2방향 위치는 올바르지 못한 변위인 경우, 프로브 블록 컨트롤러의 제2방향 변위 컨트롤러의 제2방향 변위 미세 조작을 통해 프로브 블록(300)을 올바른 위치로 이동시킴에 따라, 피검대상(20)의 회로를 검사할 수 있다.
피검대상(20)의 회로에 대응되는 프로브 블록(300)은 제1방향 및 제2방향 위치 모두 올바르지 못한 변위인 경우, 프로브 블록 컨트롤러의 제1방향 및 제2방향 변위 컨트롤러의 제1방향과 제2방향 변위 미세 조작을 통해 프로브 블록(300)을 올바른 위치로 이동시킴에 따라, 피검대상(20)의 회로를 검사할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 프로브 블록 어레이 테스트 장치의 프로브 블록 이송부(410)를 나타내는 도면이다.
프로브 블록 버퍼부(400)는 프로브 갠트리(200)의 후방 일측에 배치되어 하나 이상의 프로브 블록(300)을 적재할 수 있다. 프로브 블록 버퍼부(400)는 피검대상(20) 디스플레이의 모델에 대응되어 맞춤 테스트할 수 있도록 다수의 프로브 블록(300)을 보관할 수 있다.
프로브 블록 이송부(410)는 프로브 블록 그랩부(420), 제1방향 구동부(411), 제2방향 구동부(412) 및 제3방향 구동부(413)를 포함할 수 있다.
프로브 블록 그랩부(420)는 피검대상(20)의 디스플레이 모델에 따라 프로브 유닛(310)의 로딩/언로딩 가능하다.
제1방향 구동부(411)는 제1방향 구동플레이트를 포함할 수 있으며, 프로브 블록 그랩부(420) 유닛별 제1방향 미세 변위 이동 조작할 수 있다.
제1방향 구동부(411)는 동력을 생성하여 생성된 동력을 제1방향 구동플레이트로 전달할 수 있다. 제1방향 구동플레이트는 이를 프로브 블록 그랩부(420)에 전달하여 프로브 블록 그랩부(420) 단위별로 제1방향 변위를 미세 조정할 수 있다.
제2방향 구동부(412)는 프로브 블록 그랩부(420)를 제2방향 미세 변위 이동 조작할 수 있다.
제3방향 구동부(413)는 프로브 블록 그랩부(420)유닛별 제3방향 미세 변위 이동 조작할 수 있다.
프로브 블록 이송부(410)는 프로브 갠트리(200)와 프로브 블록 버퍼부(400) 간 일측에 배치되어 프로브 블록(300)을 컨택 스테이지부에 이송하거나 회수할 수 있다.
프로브 갠트리(200)의 프로브 블록(300)과 프로브 블록 이송부(410)의 프로브 블록 그랩부(420)간 제1방향축 변위에 차이가 있는 경우, 제1방향 구동부(411)는 프로브 블록 그랩부(420)의 단위별 제1방향 미세 변위 이동 조작할 수 있다.
프로브 갠트리(200)의 프로브 블록(300)과 프로브 블록 이송부(410)의 프로브 블록 그랩부(420)간 제2방향축 변위에 차이가 있는 경우, 제2방향 구동부(412)는 프로브 블록 그랩부(420)전체를 제2방향 미세 변위 이동 조작할 수 있다.
프로브 갠트리(200)의 프로브 블록(300)과 프로브 블록 이송부(410)의 프로브 블록 그랩부(420)간 제3방향축 변위에 차이가 있는 경우, 제3방향 구동부(413)는 프로브 블록 그랩부(420)의 단위별 제3방향 미세 변위 이동 조작할 수 있다.
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.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록(300)의 상세도 및 조립도이다.
도 6은 프로브 유닛(310)의 상세도이다.
프로브 블록(300)은 프로브 유닛(310), 제1신호부(301), 제1피결합부(302) 및 검지부(303)를 포함할 수 있다.
제1피결합부(302)는 프로브 유닛(310)과 결합할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 제1결합부(312)가 삽입될 수 있도록 제1피결합부(302)는 제1결합부(312)의 형상에 대응되는 홈의 형상을 가질 수 있으나, 이와 달리 제1피결합부(302)의 형상이 돌출부로 형성되고 제1결합부(312)가 홈의 형상을 가질 수 있으며, 제1결합부(312) 및 제1피결합부(302)가 결합하기 위한 공지의 다른 수단이 채택될 수 있다.
프로브 유닛(310)은 피검대상의 모델에 전기적으로 접촉하여 피검대상의 성능 및 불량 여부를 테스트할 수 있다. 프로브 유닛(310)은 피검대상의 모델에 대응되어 테스트할 수 있는 모델로 교체할 수 있도록 프로브 블록(300)으로부터 탈착 가능하게 결합될 수 있다.
검지부(303)는 테스터기와 결합하여 프로브 블록(300)의 정상 작동 여부를 시험할 수 있다.
제1신호부(301)는 프로브 블록(300) 일측에 배치되어 프로브 유닛(310)의 결합 여부를 감지할 수 있으며, 프로브 블록 이송부(410)의 이동 위치를 유도하는 소정의 신호를 발생할 수 있다.
보다 상세하게는, 제1신호부(301)은 프로브 유닛(310)이 프로브 블록(300)에 결합되지 않은 경우 프로브 블록 이송부(410)의 이동을 유도하는 제1신호를 발생할 수 있다. 프로브 유닛(310)이 프로브 블록(300)에 결합되어 있는 경우 제1신호를 발생하지 않는다.
결과적으로, 프로브 유닛(310) 결합 시, 프로브 블록 이송부(410)의 이동을 유도하는 신호를 발생하여 프로브 블록 이송부(410)가 정확한 위치로 이동하는 것을 유도할 수 있으며, 프로브 블록(300)이 기 장착된 위치에 프로브 블록 이송부(410)가 배치되거나 목표하고자 하는 다른 위치에 프로브 블록(300)을 장착하는 것을 방지할 수 있다.
프로브 유닛(310)은 제1감지부(311), 제1결합부(312), 제2신호부(316) 및 제2결합부(317)를 포함할 수 있다.
제1감지부(311)는 프로브 블록(300)과 결합 여부를 감지할 수 있도록 제1신호부(301)에 접촉할 수 있다.
제1신호부(301)와 제1감지부(311)가 센싱하는 방법으로는 QR코드, 비전 방식 및 RFID와 같은 원거리 교신 방식이 채택될 수 있다.
제1결합부(312)는 프로브 유닛(310)의 일측에 배치되어 제1피결합부(302)와 결합할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 돌출된 형상을 가질 수 있으나, 제1피결합부(302)와 제1결합부(312)가 결합하기 위한 공지의 다른 수단이 채택될 수 있다.
제2결합부(317)는 프로브 유닛(310)의 타측에 배치되어 프로브 블록 그랩부(420)과 결합할 수 있다.
보다 상세하게는, 프로브 유닛(310)은 프로브 유닛(310)이 프로브 블록(300)에 결합되어 있는 경우 프로브 블록 이송부(410)의 이동을 유도하는 제2신호를 발생하며, 프로브 유닛(310)이 프로브 블록(300)에 결합되어 있지 않은 경우 제2신호를 발생하지 않는 제2신호부를 포함하며, 신호 수신부(425)는 프로브 유닛(310)이 결합되어 있는 프로브 블록(300)에 프로브 유닛(310)을 교체하기 위하여 프로브 블록 이송부(410)가 프로브 유닛(310)을 교체해야 할 위치로 이동할 수 있도록 제2신호부에서 발생하는 제2신호를 수신할 수 있다.
결과적으로, 프로브 유닛(310) 탈거 시, 탈거 위치와 다른 위치에 프로브 블록 이송부(410)가 배치되는 경우 프로브 블록(300) 낙하에 의한 검사장치의 파손 및 피검대상 파손을 방지할 수 있다.
도 7 및 도 8은 프로브 블록 그랩부(420)의 상세도 및 조립도이다.
프로브 블록 그랩부(420)는 제2피결합부(427), 신호 수신부(425), 고정부(421) 및 가이더(422)를 포함할 수 있다.
제2피결합부(427)는 제2결합부(317)와 결합할 수 있다.
신호 수신부(425)는 프로브 유닛(310)이 결합되지 않은 프로브 블록(300)에 프로브 유닛(310)을 결합하기 위하여 프로브 블록 이송부(410)가 프로브 유닛(310)을 결합해야 할 위치로 이동할 수 있도록 제1신호부에서 발생하는 제1신호를 수신할 수 있다.
신호 수신부(425)는 프로브 유닛(310)이 결합되어 있는 프로브 블록(300)에 프로브 유닛(310)을 교체하기 위하여 프로브 블록 이송부(410)가 프로브 유닛(310)을 교체해야 할 위치로 이동할 수 있도록 제2신호부에서 발생하는 제2신호를 수신할 수 있다.
고정부(421)는 프로브 유닛(310) 탈거 시, 프로브 유닛(310)의 낙하로 인한 파손을 방지할 수 있도록 도 8에 도시된 바와 같이 프로브 유닛(310)의 일측을 가압하여 고정할 수 있다.
가이더(422)는 제1가이더 및 제2가이더를 포함할 수 있다.
가이더(422)는 프로브 블록 그랩부(420)의 이동범위를 제한할 수 있다.
제1가이더는 프로브 블록 그랩부(420)의 제1방향축 상 이동범위를 기 설정된 범위로 제한할 수 있다.
제2가이더는 프로브 블록 그랩부(420)의 제3방향축 상 이동범위를 기 설정된 범위로 제한할 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
100 - 베이스부
110 - 거더
120 - 기판안착부
200 - 프로브 갠트리
220 - 제1얼라인 카메라
250 - 제2얼라인 카메라
280 - 리뷰 카메라
300 - 프로브 블록
301 - 제1신호부
302 - 제1피결합부
303 - 검지부
310 - 프로브 유닛
311 - 제1감지부
312 - 제1결합부
316 - 제2신호부
317 - 제2결합부
400 - 프로브 블록 버퍼부
410 - 프로브 블록 이송부
411 - 제1방향 구동부
411A - 제1방향 구동플레이트
412 - 제2방향 구동부
413 - 제3방향 구동부
420 - 프로브 블록 그랩부
421 - 고정부
422 - 가이더
425 - 신호 수신부
427 - 제2피결합부

Claims (6)

  1. 프로브 블록 정밀 제어를 통해 피검대상의 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 피검대상의 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 피검대상에 접촉할 수 있는 프로브 핀을 구비하는 하나 이상의 상기 프로브 블록이 거치되고 상기 피검대상의 위치에 따라 위치 조정이 가능하도록 구성되는 컨택 스테이지부;
    상기 컨택 스테이지부의 일측에 배치되고 상기 프로브 블록과 상기 피검대상 간 위치 정렬을 위하여 제1방향을 따라 이동 가능하고 상기 피검대상 상의 정렬 표지(align mark)를 인식하도록 구성되는 제1얼라인 카메라;
    상기 프로브 핀과 상기 피검대상의 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 피검대상과 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;
    상기 프로브 블록의 제3방향 미세 변위 이동 조작이 가능한 제3방향 변위 컨트롤러
    를 포함하며,

    상기 프로브 블록 이송부는,
    상기 프로브 블록의 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;
    상기 프로브 블록 그랩부 유닛별 제3방향 미세 변위 이동 조작이 가능한 제3방향 구동부
    를 포함하며,

    상기 프로브 블록은,
    피검대상의 모델에 따라 상기 프로브 블록으로부터 탈착 가능한 프로브 유닛; 및
    상기 프로브 블록 일측에 배치되어 상기 프로브 유닛의 결합 여부를 감지하고, 상기 프로브 유닛이 상기 프로브 블록에 결합되지 않은 경우 상기 프로브 블록 이송부의 이동을 유도하는 제1신호를 발생하며, 상기 프로브 유닛이 상기 프로브 블록에 결합되어 있는 경우 제1신호를 발생하지 않는 제1신호부; 및
    상기 프로브 유닛과 결합하는 제1피결합부;
    를 포함하고,

    상기 프로브 유닛은
    상기 프로브 블록과 결합 여부를 감지할 수 있도록 상기 제1신호부에 접촉하는 제1감지부;
    상기 프로브 유닛의 일측에 배치되어 상기 제1피결합부와 결합하는 제1결합부; 및
    상기 프로브 유닛의 타측에 형성되어 상기 프로브 블록 그랩부와 결합하는 제2결합부
    를 포함하며,

    상기 프로브 블록 그랩부는
    상기 제2결합부와 결합하는 제2피결합부; 및
    상기 프로브 유닛이 결합되지 않은 상기 프로브 블록에 상기 프로브 유닛을 결합하기 위하여 상기 프로브 블록 이송부가 상기 프로브 유닛을 결합해야 할 위치로 이동할 수 있도록 상기 제1신호부에서 발생하는 제1신호를 수신하는 신호 수신부
    를 포함하는 오작동 방지 가능한 프로브 블록 어레이 테스트 장치.
  2. 제1항에 있어서
    상기 프로브 유닛은
    상기 프로브 유닛이 상기 프로브 블록에 결합되어 있는 경우 상기 프로브 블록 이송부의 이동을 유도하는 제2신호를 발생하며, 상기 프로브 유닛이 상기 프로브 블록에 결합되어 있지 않은 경우 제2신호를 발생하지 않는 제2신호부
    를 포함하며,

    상기 신호 수신부는
    상기 프로브 유닛이 결합되어 있는 상기 프로브 블록에 상기 프로브 유닛을 교체하기 위하여 상기 프로브 블록 이송부가 상기 프로브 유닛을 교체해야 할 위치로 이동할 수 있도록 상기 제2신호부에서 발생하는 제2신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 오작동 방지 가능한 프로브 블록 어레이 테스트 장치.
  3. 제2항에 있어서
    상기 프로브 블록 그랩부는
    상기 프로브 유닛 탈거 시, 상기 프로브 유닛의 낙하로 인한 파손을 방지할 수 있도록 상기 프로브 유닛의 일측을 가압하여 고정하는 고정부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 오작동 방지 가능한 프로브 블록 어레이 테스트 장치.
  4. 제2항에 있어서
    상기 프로브 블록 그랩부는
    상기 프로브 블록 그랩부의 이동범위를 제한하는 가이더
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 오작동 방지 가능한 프로브 블록 어레이 테스트 장치.
  5. 제4항에 있어서
    상기 가이더는
    상기 프로브 블록 그랩부의 제1방향축 상 이동범위를 기 설정된 범위로 제한하는 제1가이더; 및
    상기 프로브 블록 그랩부의 제3방향축 상 이동범위를 기 설정된 범위로 제한하는 제2가이더
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 오작동 방지 가능한 프로브 블록 어레이 테스트 장치.
  6. 제1항에 있어서
    상기 프로브 블록은
    테스터기와 결합하여 상기 프로브 블록의 정상 작동 여부를 시험할 수 있는 검지부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 오작동 방지 가능한 프로브 블록 어레이 테스트 장치.
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