KR200164792Y1 - 엘씨디 검사용 프로브 블록 - Google Patents

Abstract

본 고안은 제조된 박막형 LCD(Thin Film Transistor - Liquid Crystal Display)를 제품에 장착하기 전에 불량여부를 검사하는 고밀도 프로브 블록(probe block)에 관한 것으로, 전기 전도성이 우수한 얇은 판재를 전기제판(電氣製版)형 핀(EFF:Electro Fine Forming)방식을 이용하여 수십 내지 수백 개의 핀을 1개의 어레이(array)로 구성한 다음 다층 구조로 적층시켜 본 고안 프로브 블록을 구성함으로써 짧은 시간 안에 저가의 프로브 블록을 생산할 수 있어서 종래의 복잡하고 까다로운 생산방식과 내구성이 약한 문제점들을 동시에 개선할 수 있다.

또한, 제작공정이 매우 단순하고 정밀도 및 내구성이 뛰어나며 종래 방법에서는 LCD 터미널 단자 1 포인트(point)당 1개의 핑거로 접촉하기 때문에 접촉불량이나 접촉저항이 비교적 높았으나 본 고안에서는 LCD 터미널 단자 1 포인트 당 2개의 핑거가 동시에 접촉하도록 구성함으로써 종래 접촉방식에 비해 접촉불량이나 접촉저항을 절반 정도로 줄일 수 있어서 제품의 신뢰성이 향상되며, 핑거의 단면형상은 폭에 비해 두께를 얇게 형성하여 상ㆍ하 탄성력과 복원력을 향상시켜 프로브 블록의 수명을 늘리고, 핑거의 좌ㆍ우로는 휘어짐을 적게 하여 좌ㆍ우로 배열된 핑거와 핑거 간의 접촉 및 간섭을 최소화함으로써 프로브 블록의 신뢰성과 내구성과 생산성 및 정밀도를 향상시키고 생산원가는 절감시킨 것이다.

Description

엘씨디 검사용 프로브 블록{Prove block for testing Liquid Crystal Display}

본 고안은 제조된 박막형 LCD(Thin Film Transistor - Liquid Crystal Display)를 텔레비젼이나 모니터 등과 같은 제품에 장착하기 전에 불량여부(出畵檢査)를 미리 검사하는 프로브 블록(probe block)에 관한 것으로, 상세하게는 고정밀도의 프로브 블록을 전기제판(電氣製版)형 핀 플레이트(EFP:Electro Fine Plate)방식으로 간편하게 제작할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 고화질 박형 추세에 편승하여 컬러 텔레비젼이나 노트북 컴퓨터용 모니터, 퍼스널 컴퓨터의 모니터 등에 그 사용이 점점 증가하고 있는 박막형(TFT) LCD는 가장자리 부분에 영상신호, 동기신호, 색상신호 등과 같은 각종 전기신호가 인가되는 X 어드레스 라인과 Y 어드레스 라인(수천 내지 수만 개의 고밀도 접속단자가 블록단위로 빙둘러 배치된다.)이 교차하는 형상으로 배치되며 두 라인이 모두 활성화 될 때 그 교차지점의 화소가 활성화된다.

X, Y 어드레스 라인은 고해상도를 위해 매우 폭이 좁고 미세하게 가공되므로 라인 공정상의 불량에 의해 이 미세한 X, Y 어드레스 라인이 중간에서 끊어지면 패널이 구동될 때 신호가 전달되지 못하는 부분에 직선으로 불량화소가 발생하여 희거나 검은 선이 보이는 단선불량이 발생된다.

또한 X, Y 어드레스 라인을 절연시키는 절연막에 불량이 발생하여 X, Y 어드레스 라인이 교차지점에서 단락되는 경우에는 패널 구동시 십자 모양의 불량화소가 발생되므로(단락불량) 제조가 완료된 LCD는 텔레비젼이나 모니터에 장착하기 전에 LCD와 LCD 시험장치를 프로브 블록으로 연결한 다음 출화검사(出畵檢査)를 실시하여 불량여부를 검사(시험)하게 된다.

상기 LCD의 X, Y 어드레스 라인의 말단부에 연결되는 터미널 단자는 약 0.05∼0.1mm 전후의 이격거리(pitch)를 가지므로 LCD의 검사를 위하여 LCD 터미널 단자와 LCD 시험장치를 전기적으로 연결하는 프로브 블록의 핑거 또한 상기 터미널 단자와 같은 고 밀도의 피치를 가져야 하는 고정밀 고부가가치 제품이다.

박막형 LCD의 검사(시험)에 사용된 종래의 프로브 블록은 니들핀(Needle Pin) 방식과 마이크로 핑거(MICRO Finger)방식이 있으며, 니들핀 방식은 도 3, 도 4와 같이 단면이 둥근 도전성 와이어(wire)를 사용하여 핀의 양끝 부분을 물리적이거나 부식에 의한 방법으로 수 회 또는 수십 회에 걸쳐 가공하여 핀의 끝 부분을 테이퍼 형상으로 형상화함으로써 비로소 한 개의 핑거를 완성하게 된다.

상기의 과정으로 완성 된 낱개의 핑거는 도 4와 같이 밴딩각도와 밴딩거리를 달리한 다음 수십 내지 수백 개로 조합하여 조립하기 때문에 초정밀을 요하는 생산설비 및 검사장비가 필요하며, 숙련된 생산인력이 필수 조건이어서 생산원가는 높고 생산성은 크게 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 작업공정을 간단히 살펴보면, 수십 내지 수백 미크론(1/1000mm)의 크기를 갖는 둥근 와이어의 양쪽 끝 부분을 테이퍼 형상으로 가공하고, 가공된 핑거를 평행하도록 이격시켜 절연을 유지한 다음 몰딩 또는 밴딩하고, 몰딩 또는 밴딩 된 핑거를 다층으로 겹친 다음 2차 몰딩하여 하나의 프로브 블록을 완성하게된다.

종래의 프로브 블록은 상기한 바와 같이 낱개의 핀(핑거)을 일일이 조립하므로 수많은 작업 공정이 소요될 뿐 아니라 수㎛의 정밀도를 유지해야 하는 특성상 생산성이 극히 떨어지고 불량률이 매우 높아지는 단점이 있었다.

특히, 이들 핀(핑거)의 단면형상이 둥근 형상으로 되어 있고 도 4와 같이 거의 직각에 가까운 각도로 절곡되어 있어서 접촉압력이 작용될 경우 운동방향을 종잡을 수 없으므로 인접하는 핑거와 접촉(short)되는 현상이 있을 뿐 아니라 사용 중 또는 취급부주의로 인해 핑거가 상ㆍ하 또는 좌ㆍ우로 휘어지는 경우에도 인접하는 핑거들 끼리 빈번히 접촉되며, 수 십㎛(0.075mm)으로 유지되는 핑거의 간격(Pitch)이 사용에 의해서도 변화되므로 프로브 블록에 의한 검사에러가 비교적 높은 편이다.

또한, 핑거는 도 3과 같이 높낮이를 달리하면서 한 개씩 1열로 나열되므로 핑거 끼리의 조밀한 간격을 달성하므로 제조가 어렵고 원가가 상승될 뿐 아니라 핑거의 간격을 더욱 조밀하게 제조하기가 어려운 편이다.

또한, 마이크로 핑거방식(M.F 방식)은 폴리이미드(Polyilide) 필름에 동판을 접착시켜 필요로 하는 동판부분은 남겨두고 나머지 부분은 부식시켜 제거한 다음 핑거 부분을 도금 처리하여 판(plate)형태로 가공하고 핑거의 끝 부분은 정밀가공용 레이저를 이용하여 손가락과 같은 형상으로 가공한 것으로, 이는 제작공정이 매우 단순한 반면 고도의 정밀성이 요구되며, 폴리이미드 필름과 동판은 탄력성이 약하고 경도가 낮아서 접촉저항이 높고 내구성이 약해 수명이 짧은 편이므로 교체비용이 많이 소요되는 등의 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 제작이 간단하고 편리한 전기제판(電氣製版)형 핀 플레이트(EFP:Electro Fine Plate)방식으로 제조가 간편하면서 정밀도가 높은 저가의 프로브 블록(probe block)을 제공함에 목적이 있다.

본 고안에서 전기제판(電氣製版)형 핀 플레이트(EFP) 방식이란 전기 전도성이 좋은 얇은 판재를 전기제판형 핀(Electro Fine Forming) 방식을 이용하여 수십 내지 수백 개의 핀을 1개의 어레이(array)로 구성한 다음 다층 구조로 적층시켜 고정한 다음 핀의 양측을 절단시키고 핀의 말단부에 위치하는 핑거는 도전성 물질로 피복시킨 다음 다층 구조로 적층시켜 프로브 블록을 구성함으로써 짧은 시간 내에 저가의 프로브 블록을 생산할 수 있어서 종래의 복잡하고 까다로운 생산방식과 내구성이 약한 문제점들을 동시에 개선할 수 있다.

또한, 프로브 블록의 본체는 가볍고 가공성이 우수한 경량금속으로 형성하고, 경량금속의 내부에 경량금속보다 강도가 월등히 높은 금속블록을 매입시킨 다음 체결수단으로 고정시켜 LCD 시험장치에 탈ㆍ부착할 수 있도록 한다.

또한, 제작공정이 매우 단순하고 정밀도 및 내구성이 뛰어나며 종래 방법에서는 LCD 터미널 단자 1 포인트(point)당 1개의 핑거로 접촉하기 때문에 접촉불량이나 접촉저항이 비교적 높았으나 본 고안의 프로브 블록은 LCD 터미널 단자 1 포인트 당 2개의 핑거가 동시에 접촉하도록 구성함으로써 1 포인트 당 1개의 핑거가 접촉하는 종래 접촉방식에 비해 접촉불량이나 접촉저항을 절반 정도로 줄일 수 있어서 제품의 신뢰성을 향상시키고, 핑거의 단면형상은 폭에 비해 두께를 얇게 형성하여 상ㆍ하로는 탄성력과 복원력이 뛰어나도록 하여 프로브 블록의 수명을 연장시키고, 핑거의 좌ㆍ우로는 휘어짐을 적게 하여 좌ㆍ우로 배열된 핑거와 핑거 간의 접촉 및 간섭을 최소화함으로써 프로브 블록의 신뢰성과 내구성을 크게 향상시켰다.

따라서, 종래 프로브 블록의 제작방식에 비해 생산성 향상, 정밀도 유지용이, 제작불량률 감소, 생산원가 절감, 제품의 신뢰성과 내구성 향상 등을 대폭 개선할 수 있다.

도 1 : 종래 프로브 블록의 평면도.

도 2 : 종래 프로브 블록의 핑거부분 정면도.

도 3 : 종래 프로브 블록의 핑거 부분 정면도.

도 4 : 종래 프로브 블록의 핑거 부분 측면확대도.

도 5 : 본 고안 프로브 블록의 평면도.

도 6 : 본 고안 프로브 블록의 우측면도.

도 7 : 본 고안 프로브 블록의 좌측면도.

도 8 : 본 고안 프로브 블록의 단면도.

도 9 : 본 고안 금속블록이 프로브 블록 본체에 체결된 상태의 단면도.

도 10 : 본 고안 금속블록의 핀 홀 부분 단면도.

도 11 : 본 고안 금속블록의 체결공 부분 단면도.

도 12 : 본 고안 프로브 블록의 핑거 접촉 관계도.

도 13 : 본 고안 프로브 블록의 핑거부분 측면확대도.

도 14 : 본 고안 핑거 부분 평단면도.

도 15 : 본 고안 프로브 블록의 핑거부분 측면도.

도 16 : 본 고안 핀 어레이의 평면도.

도 17 : 본 고안의 작업공정 순서도.

도 18 : 본 고안 프로브 블록의 패턴도.

도 19 : 본 고안에서 절단공정이 완료된 핀 어레이의 평면도.

도 20 : 본 고안에서 핑거 부분의 확대단면도.

도 21 : 본 고안의 사용상태도.

＆lt;도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(2)--프로브 블록 본체 (4)--금속 합금판

(6)--금속 핀 (8)--핀 어레이

(10)--폴리이미드 시트 (12)--밴딩몰드

(14)--알루미늄 본체 (16)--LCD 시험장치

(18)--금속블록 (20)--핑거

(22)--보호판 (24)--체결수단

(26)--피스 (28)--체결공

(30)--고정핀 (32)--핀 홀

(34)--LCD 모듈의 터미널 단자 (36)--연결부

(38)--패턴 (40)--장공

(42)--경사부 (44)--연장부

(46)(48)--지지부 (50)(52)(54)(56)--홀

(58)(60)(62)(64)--지그 홀 (66)(68)--핀

이하, 본 고안 프로브 블록(2)의 바람직한 기술구성 및 작용관계를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하고자 한다.

본 고안의 프로브 블록(2)은 도전성이 우수한 금속 합금판(4)을 전기제판형 핀 플레이트(EFP:Electro Fine Plate) 방식으로 제조하여 복수 개의 금속 핀(6)이 조밀한 간격으로 평행 나열되는 구성의 핀 어레이(8)와, 나열된 복수 핀(6)의 상부면이나 하부면 또는 상ㆍ하부면에 접합되어 핀(6)들의 간격(pitch)과 절연을 유지하는 절연성 폴리이미드 시트(Polyimide sheet)(10)와, 핀 어레이(8)를 다층구조로 적층시킨 다음 밴딩하여 층간 간격과 절연을 유지하는 밴딩몰드(12)와, 다층 구조로 밴딩되거나 밴딩된 핀 어레이(8)가 고정되는 알루미늄 본체(14)와, 알루미늄 본체(14)내에 매입되어 LCD 시험장치(16)에 체결되는 경질의 금속블록(18)과, 핀(6)의 양측 끝 부분에 대칭구조로 절곡되어 LCD의 터미널 단자와 LCD 시험장치(16)에 전기적으로 각각 접촉되는 핑거(20)와, 프로브 블록(2)의 양측에 고정되는 보호판(22)으로 구성되며, 상기 핀(6)과 핑거(20)는 전기제판형 핀 플레이트 방식으로 제조되어 매우 조밀한 간격을 유지하게 된다.

또한, 프로브 블록(2)의 본체(14)는 가볍고 가공성이 우수한 알루미늄 재질로 형성하되 강도(내구성)가 떨어지는 점을 감안하여 알루미늄 본체(14)의 내부, 바람직하게는 밴딩몰드(12)와 알루미늄 본체(14) 사이에 철재(鐵材)와 같이 알루미늄보다 강도(내구성)가 월등히 높은 금속블록(18)을 매입시킨 다음 도 9와 같이 체결수단(24)으로 알루미늄 본체(14)에 고정시켜 본 고안 프로브 블록(2)을 LCD 시험장치(16)에 탈ㆍ부착할 수 있도록 한다.

상기 금속블록(18)에는 도 10과 같이 피스(26)를 이용하여 LCD 시험장치(16)에 고정할 수 있는 체결공(28)을 형성하고, 체결공(28)의 양측에는 도 11과 같이 LCD 시험장치(16)의 고정핀(30)이 삽입되는 한 쌍의 핀 홀(pin hole)(32)을 형성하여 LCD를 시험할 때 프로브 블록(2)을 LCD 시험장치(16)에 견고히 체결시켜 유동을 방지할 수 있도록 하고, 상기 핀 홀(32)의 내부에는 연질의 합성수지링(32a)이나 고무링을 삽입시켜 결합되는 핀(30)의 마모를 방지하고 압력이나 충격을 흡수할 수 있도록 한다.

핀(6)의 양측 끝 부분에 대칭구조로 절곡되는 핑거(20)는 다층(4개층) 구조에 의해 도 12와 같이 LCD 모듈의 터미널 단자(34) 표면에 2개씩 위치하도록 하여 접촉점이 2개소가 되게 구성함으로써 1개의 핑거(20)가 미쳐 접촉되지 않더라도 나머지 1개의 핑거(20)가 LCD 모듈의 터미널 단자(34)에 접촉되게 함으로써 핑거(20)와 LCD 터미널 단자(34)간의 접촉불량과 접촉저항을 줄일 수 있도록 한다.

상기 핑거(20)는 박막형 LCD 모듈의 터미널 단자(34)에 접촉시킬 때 접촉불량 및 채터링(Chattering)현상을 방지하기 위하여 핑거(20)의 모서리 부분은 도 13과 같이 둥근 원호형상으로 형성하여 접촉불량 및 채터링(Chattering)현상을 방지하고 LCD 모듈의 터미널 단자(34)와 접촉할 때 표면 손상을 방지하도록 하고, 또한 금(金)도금으로 피막을 형성하여 부식을 방지하도록 한다.

또한, 핑거(20)의 단면구조는 도 14와 같이 상ㆍ하 뚜께(t)보다 좌ㆍ우 폭(W)을 좁게 형성하여(예 : 두께 0.04mm 폭 0.08mm) 핑거(20)의 상ㆍ하 탄성력과 복원력을 향상시키고, 좌ㆍ우로의 휨 현상을 줄여줌으로써 조밀한 간격으로 배열되는 핑거(20)와 핑거(20) 간의 쇼트(short) 현상을 방지하도록 한다.

한편, 핑거(20)의 각도와 박막형 LCD 모듈의 터미널 단자 표면의 각도를 직각으로 형성하는 경우 상ㆍ하 접촉시 미끄럼 현상이 발생하여 LCD 모듈의 터미널 단자(34) 표면을 손상시킬 수 있으므로 도 13, 도 15와 같이 핀(6)의 단부를 절곡시켜 LCD 모듈의 터미널 단자(34)와 일정한 각도(θ)를 유지하도록 한다.

상기 각도(θ)는 100°~ 120°범위로 절곡시켜 핑거(20)의 운동방향이 LCD 터미널 단자(34)의 길이방향으로 결정되게 함으로써 인접하는 핑거(20) 끼리의 접촉현상을 방지하도록 한다.

한편, 핀(6)의 제작은 전기제판형 핀 플레이트(EFP)방식의 특수공법으로 약 0.04mm 두께의 텅스텐 판이나 니켈(Ni) 합금판(4)을 도 16과 같이 약 0.15mm 간격(pitch)으로 배열시키고, 핀(6)의 양측 말단부에 위치하는 핑거(20)의 끝부분은 테이퍼 형상을 가지도록 한다.

또한, 핀(6)의 수량은 적용 LCD 모듈의 터미널 단자(34)의 피치에 따라 수십 내지 수백 개로 구성되며 핀(6)의 양측 끝단은 전기제판형 핀 플레이트 방식으로 가공할 때 도 16과 같이 일체형으로 연결되어 있도록 한다.

즉, 합금판(4)의 가장자리 부분에는 연결부(36)가 형성되어 수백 개의 핀(6)이 약 0.15mm의 간격을 유지하면서 상기 연결부(36)와 일체형으로 연결되기 때문에 보관성과 작업성이 좋고 핀(6) 배열을 위한 작업공정을 생략할 수 있어서 핀(6) 배열용 지그가 불필요하며 중간 조립공정을 거쳐서 연결부(36)를 레이저 가공 등으로 커팅(Cutting)하면 복수 개의 핀(6)들이 낱개로 각각 분리되므로 전기적으로는 절연된다.

본 고안에서 핀 어레이(8)의 원재료인 합금판(Pin sheet)은 니켈합금으로 코발트(Co)를 10% 미만으로 함유시켜 경도를 높이고(HV=400~500) 내열성을 향상시키도록 한다.

상기 코발트(Co)는 내부식성(耐腐蝕性)이 있어서 대기 중에서 녹이 쓸지 않고 니켈(Ni)은 화학적으로 매우 안정한 금속으로 산과 알카리에 대한 저항이 매우 크며 내구성과 내마모성도 우수한 편이다.

도 17은 본 고안 프로브 블록(2)의 제조공정 순서도를 도시한 것으로, 순서도에 의거 본 고안 프로브 블록(2)의 전체 제조공정을 순차적으로 설명하면 다음과 같다.

제 1공정 : 핀 어레이(Pin array) 제작공정

전기(電氣) 전도성과 경도 및 내부식성(耐腐蝕性)등이 우수하고 두께가 얇은 금속합금판재 이를테면 니켈-코발트 합금판(4)의 상부면에 도 18과 같이 패턴(38)을 접합 또는 접촉시킨 다음 전기제판형 핀 플레이트(EFP)방식으로 가공하여 도 15와 같이 합금판(4)의 길이방향으로 길쭉한 장공(40)이 형성되게 하고, 장공(40)과 장공(40) 사이에는 길쭉한 형상의 핀(6)이 각각 형성되게 하고, 장공(40)의 양측 끝 부분은 부식(제거)되지 않도록 처리하여 복수 개의 핀(6)과 연결부(36)가 일체형으로 연결되게 한다.

상기 연결부(36)는 합금판(4)의 가장자리 부분에 빙둘러 형성되므로 장공(40)과 장공(40)사이에 길쭉한 형상의 핀(6)이 남아 있게 되며, 핑거(20)의 양측에는 도 12, 도 15와 같이 점차적으로 좁아지는 경사부(42)가 형성되며, 경사부(42)에는 합금판(4)의 가장자리 부분(연결부)과 연결되는 연장부(44)를 형성하도록 한다.

상기에서 핑거(20)의 경사부(42)는 전기제판(電氣製版)형 핀 플레이트(EFP)방식에 의해 도 12와 같이 핑거(20)의 좌ㆍ우측에 형성되나, 도 13과 같이 핑거(20)의 전ㆍ후측에 형성할 수도 있으며, 사안에 따라서는 핑거(20)의 전ㆍ후ㆍ좌ㆍ우측에 모두 형성할 수도 있다.

합금판(4)의 전ㆍ후측 가장자리 부분에는 바깥방향으로 돌출되는 지지부(46)(48)를 형성하고, 상기 지지부(46)(48)의 좌ㆍ우측에는 한 쌍의 홀(50)(52)(54)(56)과 한 쌍의 지그 홀(58)(60)(62)(64)을 각각 형성하여 핀 어레이(8)를 제작하도록 한다.

상기 홀(50)(52)(54)(56)은 핀 어레이(8)를 다층구조로 적층시킬 때 도 8과 같이 알루미늄 본체(14)의 전ㆍ후 양측에 각각 설치되는 핀(66)(68)에 끼워 핀 어레이(8)의 유동을 방지할 수 있으며, 지그 삽입공(58)(60)(62)(64)은 도 8, 도 15와 같이 핀(6)의 말단부를 절곡할 때 지그를 삽입시켜 임시로 고정시키는 구멍으로 핀(6)의 말단부를 고르게 절곡시킬 수 있다.

한편, 핀(6)의 원재료인 합금판(4)의 크기를 300mm×400mm로 하는 경우 합금판(4) 1장 당 약 130여 개의 어레이 핀(크기: 약 25mm×35mm)을 얻을 수 있으므로 짧은 시간 내에 많은 양의 핑거(20)를 동시에 얻을 수 있어서 핀 어레이(8)를 저렴한 가격으로 생산할 수 있게된다.

또한, 핀 어레이(8)의 원재료인 합금판(Pin sheet)(4)은 중량비로 니켈(Ni) 90%에 코발트(Co) 10%를 함유시켜 경도(HV=약 400~500)와 내열성을 높이도록 한다.

상기 코발트(Co)는 내부식성(耐腐蝕性)이 있어서 대기 중에서 녹이 쓸지 않고 니켈(Ni)은 화학적으로 매우 안정한 금속으로 산과 알카리에 대한 저항이 크며 내구성과 내마모성도 우수한 편이므로 본 고안 핀(6) 재료금속으로는 안성맞춤이다.

본 고안에서 핀 어레이(8)를 제작할 때 전기제판형 핀 플레이트(EFP)방식 대신 부식에 의한 방식이나 레이저 가공법 또는 포토-에칭(photo-etching) 가공법을 이용하여 제작할 수도 있으며 그 작용ㆍ효과는 물론 동일시된다.

제 2공정 : 1차 금(金) 도금공정

도 16과 같이 제 1 공정에서 완성된 핀 어레이(8)의 표면 전체에 적절한 두께의 금(金)도금 피막을 형성하여 부식을 방지하고 전기전도성을 크게 향상시키도록 한다.

제 3공정 : 폴리이미드(Polyilide) 접착공정

핀 어레이(8)의 양측 상부면이나 하부면 또는 상ㆍ하부면에 적절한 두께의 절연성 폴리이미드 시트(10)를 접합(부착)시켜 각 핀(6)들의 간격(패턴)과 절연을 유지하도록 하고, 도 8과 같이 나중에 상부나 하부 또는 상ㆍ하부로 적층되는 핀 어레이(8) 끼리의 층간 간격유지와 층간 절연을 달성하도록 한다.

제 4공정 : 벤딩 공정

제 1 공정에서 핀 어레이(8)의 지지부(46)(48)에 형성된 홀(50)(52)(54)(56)과 지그 홀(58)(60)(62)(64)은 다층 구조로 적층되는 핀 어레이(8)를 밴딩하거나 몰딩할 때 위치결정용으로 사용하게된다.

즉, 핀 어레이(8)를 합성수지재(또는 몰딩재)로 밴딩하거나 또는 몰딩할 때 지지부(46)(48)의 안쪽에 위치하는 지그 삽입공(58)(60)(62)(64)들이 기준이 되며, 상기 지그 삽입공(58)(60)(62)(64)으로 지그 핀(Jig Pin)을 넣어 핀 어레이(8)의 유동을 방지한 다음 핀(6)의 양측 끝 부분을 대칭형으로 밴딩하여 도 13, 도 15와 같이 핑거(20)가 일정각도(θ)를 유지할 수 있도록 한다.

제 5공정 : 본체 조립공정

프로브 블록(2) 본체 저면에 형성되는 삽입공에 금속블록(18)을 끼워 넣은 다음 도 9와 같이 체결수단(24)으로 알루미늄 본체(14)에 고정하고, 금속블록(18)과 알루미늄 본체(14)에 도 10과 같이 피스(26)를 이용하여 LCD 시험장치(16)에 고정할 수 있는 체결공(28)을 형성하고, 체결공(28)의 양측에는 도 11과 같이 LCD 시험장치(16)의 고정핀(30)이 삽입되는 한 쌍의 핀 홀(pin hole)(32)을 형성하여 LCD를 시험할 때 프로브 블록(2)을 LCD 시험장치(16)에 견고히 체결시켜 유동을 방지할 수 있도록 하고, 핀 홀(32)의 내부에는 연질의 합성수지링(32a)이나 고무링을 삽입시켜 결합되는 핀(30)의 마모를 방지하고 압력이나 충격을 흡수할 수 있도록 한다.

제 6공정 : 핀 어레이 조립공정

프로브 블록(2)의 전ㆍ후 양측으로는 핀(66)(68)이 2개 있고 핀 어레이(8)의 양측에는 위치고정용 홀(50)(52)(54)(56)이 4개 있으며 이는 핀(6)과 핀(6) 사이가 0.15mm인 핀 어레이(8)를 다층으로 중첩시켜 배열하면 조립이 완성되면 도 15와 같이 적층된 핀 어레이(8)별 핑거(20)와 핑거(20)의 간격(d)이 0.075mm로 유지되게 4개의 홀(50)(52)(54)(56) 중 2개씩 엇갈리게 설치하여 0.075mm의 편차를 갖도록 한다. 따라서 별도의 위치결정용 지그가 필요 없어진다.

이렇게 형성한 핀 어레이(8)를 4단으로 쌓아 놓음으로써 각 핑거(20)의 끝단 패턴간격(d)이 자동적으로 세트되므로 미숙련자라도 쉽게 조립할 수 있다.

핀 어레이(8)를 위와 같이 적치 조립한 다음 합성수지(에폭시)재와 같은 밴드몰드(12)로 몰딩하거나 접착제를 이용하여 적층구조의 핀 어레이(8)를 알루미늄 본체(14)에 고정시킨다.

제 7공정 : 절단(Cutting)공정

핀 어레이(8)가 몰딩 고정 된 알루미늄 본체(14)를 지그(jig:도시안됨)에 고정시킨 다음 핀(6)의 양측 끝 부분에 위치하는 연장부(44)를 레이저 빔으로 절단시켜 연결부(36)를 제거하면 도 2와 같이 층별 핑거(20)의 끝단부가 수평상태로 유지된다. 도 19는 절단공정이 완료된 낱개의 핀 어레이(8)를 평면도적으로 도시한 것이다.

제 8공정 : 연삭공정

알루미늄 본체(14)를 지그에 고정시킨 채로 핑거(20)의 끝 부분을 고속 정밀 연삭하여 알루미늄 본체(14)의 수평면과 평행하도록 함으로써 핑거(20)의 양끝 부분의 접촉성을 유지하도록 한다.

제 9공정 : 핀 첨단부 모서리 부식(에칭)공정

고속 정밀연삭에 의해 날카로운 모서리 부분으로 된 핑거(20)의 끝 부분은 도 13과 같이 호형으로 부식시켜 핑거(20)가 LCD 모듈의 터미널 단자(34)와 LCD 시험장치(16)와 접촉할 때 접촉성이 좋도록 하고 이들 제품에 흠집을 내지 않도록 하고, 부식시간은 짧게하여 핑거(20)의 과도한 부식을 방지하도록 한다.

제 10공정 : 2차 금(金)도금공정

연삭과정과 부식과정을 거친 핑거(20)의 끝단을 다시 한번 금도금하여 통전성 및 접촉성을 높여 준다.

제 11공정 : 측면 플레이트 조립공정

각 핀(6)의 벤딩각도를 유지 및 보호하기 위해 알루미늄 본체(14)의 양측면에 핀 보호판(22)을 부착한다.

이상과 같은 공정으로 본 고안의 프로브 블록(2)이 완성된다.

미 설명 부호 (70)은 LCD 패널, (72)는 LCD 이송지그, (74)는 시험기의 터미널 단자, (76)은 TAB-IC(Tape Automated Bonding IC), (78)은 고정수단, (80)은 LCD 시험장치의 터미널 단자, (82)는 핀 어레이 지지부이다.

이와 같이 구성하여서 된 본 고안은 도 20과 같이 시험 대상 박막형 LCD의 블록과 대응하는 위치마다 본 고안의 프로브 블록(2)을 위치시켜 일측의 핑거(20)들을 LCD 시험장치(16)의 터미널 단자(80)에 전기적으로 접촉시킨 후 고정수단(70)으로 고정시켜 사용하는 것으로, 종래와 같이 LCD 이송지그(72)의 도움으로 LCD가 상승 이송되어 프로브 블록(2)의 핑거(20)와 LCD 모듈의 터미널 단자(34)가 전기적으로 접촉되면 LCD의 불량여부를 시험(出畵檢査)할 수 있게 된다.

이상과 같은 구성의 본 고안 프로브 블록(2)은 종래 사용하던 프로브 블록에 비하여 다음과 같은 장점을 지닌다.

본 고안은 전기제판(電氣製版)형 핀(Electro Fine Forming) 방식을 이용하여 수십 내지 수백 개의 핀을 1개의 어레이(array)로 구성한 다음 다층 구조로 적층시켜 고정한 다음 핀의 양측을 절단시키고 핀의 말단부에 위치하는 핑거는 도전성 물질로 피복시킨 다음 적층시켜 프로브 블록을 구성함으로써 짧은 시간 내에 저가의 프로브 블록을 생산할 수 있어서 종래의 복잡하고 까다로운 생산방식과 내구성이 약한 문제점들을 동시에 개선할 수 있는 효과가 있다.

또한, 종래의 프로브 블록은 현미경과 같은 확대장치를 이용하여 핑거와 핑거 사이의 피치를 배열하였기 때문에 배열하는 핑거의 수만큼 작업공수가 필요한 문제점이 있었으나 본 고안은 상기와 같이 제작공정이 획기적으로 줄어들어 제작경비를 저렴하게 할 수 있으며, 제작불량률을 감소시킬 수 있으며 핀의 간격유지와 절연이 용이하여 정밀도를 높일 수 있으며 사용상의 신뢰도를 높일 수 있고 고장이 많이 발생할 수 있는 요소를 근본적으로 제거함으로써 신뢰성 및 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 핑거(20)의 배열이 종래에는 LCD 모듈의 터미널 단자(34) 1 포인트 당 1 핑거 접촉방식이지만, 본 고안은 LCD 모듈의 터미널 단자(34) 1 포인트 당 2개의 핑거(20)가 접촉되므로 접촉불량이나 접촉저항이 줄어들어 접촉신뢰도가 향상되며, 핑거의 단면형상은 폭에 비해 두께를 얇게 형성하여 상ㆍ하 탄성력과 복원력을 향상시켜 프로브 블록의 수명을 늘리고, 핑거의 좌ㆍ우로는 휘어짐을 적게 하여 좌ㆍ우로 배열된 핑거와 핑거 간의 접촉 및 간섭을 최소화함으로써 프로브 블록의 신뢰성과 내구성과 생산성 및 정밀도는 향상되고 생산원가는 절감되는 등의 효과가 있는 유용한 고안이다.

Claims (11)

1. 엘씨디(L.C.D) 검사용 프로브 블록에 있어서, 전기제판(電氣製版)형 핀 플레이트(EFP:Electro Fine Plate)방식으로 제조가 간편하면서 정밀도가 높은 저가의 프로브 블록(probe block)을 제조하도록 한 엘씨디 검사용 프로브 블록.
2. 엘씨디(L.C.D) 검사용 프로브 블록에 있어서, 복수 개의 핀을 형성하는 핀 어레이 제작공정과, 핀 어레이의 표면에 금도금하여 부식방지와 도전성을 향상시키는 공정과, 핀어레이의 표면에 절연성 폴리이미드 시트(10)를 접합(부착)시켜 각 핀(6)들의 간격(패턴)과 절연을 유지하도록 하고, 적층되는 핀 어레이(8) 끼리의 층간 간격유지와 절연을 달성하는 폴리이미드 접착공정과, 적층된 핀 어레이를 프로브 블록 본체에 고정시키는 밴딩공정과, 경량금속의 본체에 경질 금속블록(18)을 끼워 넣는 본체조립공정과, 적층되는 핀 어레이 끼리 0.075mm 전후의 이격편차를 갖게 함으로써 핑거(20)의 간격이 자동세트되게 한 핀 어레이 조립공정과, 조립에 의해 자동세트 된 핀 어레이의 연장부를 절단하여 적층된 핀 어레이의 층별 핑거(20) 끝단부를 수평상태로 유지하는 절단공정과, 절단된 핑거(20)의 끝 부분을 고속 정밀 연삭하여 프로브 블록 본체와 수평면을 유지하는 연삭공정과, 연삭된 핑거의 모서리 부분을 호형으로 부식시키는 부식공정과, 부식된 핑거부분을 금도금하여 통전성 및 접촉성을 높이는 도금공정과, 핀과 핑거를 보호하기 위하여 프로브 블록의 측면에 측면플레이트를 고정하는 조립공정으로 이루어진 엘씨디 검사용 프로브 블록.
3. 엘씨디(L.C.D) 검사용 프로브 블록에 있어서, 복수 개의 금속 핀(6)이 조밀한 간격으로 평행 나열되는 핀 어레이(8)와, 나열된 복수 핀(6)의 상부면이나 하부면 또는 상ㆍ하부면에 접합되어 핀(6)들의 간격(pitch)과 절연을 유지하는 절연성 폴리이미드 시트(Polyimide sheet)(10)와, 핀 어레이(8)를 다층구조로 적층시킨 다음 밴딩하여 층간 간격과 절연을 유지하는 밴딩몰드(12)와, 다층 구조로 밴딩된 핀 어레이(8)가 고정되는 알루미늄 본체(14)와, 핀(6)의 양측 끝 부분에 대칭구조로 절곡되어 LCD의 터미널 단자와 LCD 시험장치(16)에 전기적으로 각각 접촉되는 핑거(20)와, 프로브 블록(2)의 양측에 고정되는 보호판(22)으로 구성하여서 된 엘씨디 검사용 프로브 블록.
4. 엘씨디(L.C.D) 검사용 프로브 블록에 있어서, 전기(電氣) 전도성과 경도 및 내부식성(耐腐蝕性)이 우수한 합금판(4)의 상부면에 패턴(38)을 접합시킨 다음 전기제판형 핀 플레이트(EFP)방식으로 가공하여 합금판(4)의 길이방향으로 길쭉한 장공(40)을 형성하여 장공(40)과 장공(40) 사이에는 길쭉한 형상의 핀(6)과 핑거(20)를 형성하고, 합금판(4)의 전ㆍ후측 가장자리 부분에 지지부(46)(48)를 형성하고, 지지부(46)(48)의 좌ㆍ우측에 한 쌍의 홀(50)(52)(54)(56)과 한 쌍의 지그 홀(58)(60)(62)(64)을 형성하여 핀 어레이(8)를 제작한 다음 표면 도금하고, 핀 어레이(8)의 양측 상부면이나 하부면 또는 상ㆍ하부면에 절연성 폴리이미드 시트(10)를 접합시켜 각 핀(6)의 간격과 절연을 유지하고, 프로브 블록(2) 본체 저면에 금속블록(18)을 끼워 넣은 다음 체결수단으로 고정하고, 적층ㆍ몰딩된 핀 어레이(8)를 지그에 고정시킨 다음 핀(6)의 연장부(44)를 레이저 빔으로 절단시켜 연결부(36)를 제거하고, 핑거(20)의 끝 부분을 고속 정밀 연삭하여 알루미늄 본체(14)의 수평면과 평행하도록 하고, 핑거(20)의 모서리 부분은 호형으로 부식시킨 다음 금도금하여 통전성 및 접촉성을 높이고, 알루미늄 본체(14)의 양측면에 핀 보호판(22)을 부착하여서 된 엘씨디 검사용 프로브 블록.
5. 제 3 항에 있어서, 프로브 블록(2)은 LCD 터미널 단자(34) 1 포인트 당 2개의 핑거(20)가 동시에 접촉하도록 구성하여 접촉불량과 접촉저항을 줄여 제품의 신뢰성을 향상시키도록 함을 특징으로 하는 엘씨디 검사용 프로브 블록.
6. 제 3 항 또는 제 5 항에 있어서, 핑거(20)의 폭(W)에 비해 두께를 얇게 형성하여 상ㆍ하로는 탄성력과 복원력을 향상시켜 수명을 연장시키고, 핑거(20)의 좌ㆍ우로는 휘어짐을 적게 하여 핑거(20)와 핑거(20)간의 접촉 및 간섭을 최소화함을 특징으로 하는 엘씨디 검사용 프로브 블록.
7. 제 3 항 또는 제 5 항에 있어서, 프로브 블록(2)의 본체(14)는 가볍고 가공성이 우수한 경량금속으로 형성하고, 경량금속의 내부에 경량금속보다 강도가 월등히 높은 금속블록을 매입시킨 다음 체결수단으로 고정시켜 LCD 시험장치에 탈ㆍ부착할 수 있도록 함을 특징으로 하는 엘씨디 검사용 프로브 블록.
8. 제 3 항 또는 제 5 항에 있어서, 금속블록(18)에 피스(26)를 이용하여 LCD 시험장치(16)에 고정할 수 있는 체결공(28)과 LCD 시험장치(16)의 고정핀(30)이 삽입되는 한 쌍의 핀 홀(32)을 형성하고, 핀 홀(32)의 내부에는 연질의 합성수지링(32a)이나 고무링을 삽입시켜 결합되는 핀(30)의 마모를 방지하고 압력이나 충격을 흡수할 수 있도록 함을 특징으로 하는 엘씨디 검사용 프로브 블록.
9. 제 3 항 또는 제 5 항에 있어서, 핀(6)의 단부를 100°~ 120°범위로 절곡시켜 핑거(20)의 운동방향이 LCD 터미널 단자(34)의 길이방향으로 결정되게 함을 특징으로 하는 엘씨디 검사용 프로브 블록.
10. 제 3 항 또는 제 5 항에 있어서, 핀 어레이(8)의 원재료인 합금판(Pin sheet)은 니켈합금으로 코발트(Co)를 10% 미만으로 함유시켜 경도를 높이고 내열성을 향상시키도록 함을 특징으로 하는 엘씨디 검사용 프로브 블록.
11. 제 4 항에 있어서, 적층된 핀 어레이(8)별 핑거(20)와 핑거(20)의 간격(d)이 0.075mm로 유지되게 4개의 홀(50)(52)(54)(56) 중 2개씩 엇갈리게 설치하여 0.075mm의 편차를 갖도록 함으로써 각 핑거(20)의 끝단 패턴간격(d)이 자동적으로 세트되게 함을 특징으로 하는 엘씨디 검사용 프로브 블록.