KR20020093382A - 엘시디 검사용 프로브 카드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘시디 검사용 프로브 카드에 대한 것으로서, 본 발명은 어셈블리 홀더와; 상기 어셈블리 홀더의 저면 일측에 체결고정되는 기판 홀더와; 상기 기판 홀더와 대응되는 상기 어셈블리 홀더의 저면 타측에 체결고정되는 니들 홀더와; 상기 기판 홀더의 저면에 부착되며, 상부면에는 드라이브 IC가 부착되는 회로 기판과; 판면의 후단부에는 장공의 안치홈을 형성하고, 판면의 저면 센터로부터 선단부측으로 일정한 간격을 유지하면서 평형하게 다수의 텐션부가 형성되도록 하며, 상기 텐션부의 선단에는 하향 돌출되게 접속 단자를 형성한 실리콘 재질의 니들 플레이트와; 가이드 홀을 패턴 가공한 실리콘 재질의 가이드 플레이트와; 상기 니들 플레이트의 안치홈에 안치되면서 상기 회로 기판의 패턴에 탄력적으로 접속되게 삽입되는 콘택터로서 구비되게 하므로서 니들의 집적도를 증대시키며, 일렬 배열로 형성이 가능토록 하는 동시에 균일한 니들 길이에 의한 작용 특성의 균일화 및 고집적 LCD의 특성 검사에도 적용 가능토록 하는데 특징이 있다.

Description

엘시디 검사용 프로브 카드{Probe card for testing LCD}

본 발명은 LCD 검사용 프로브 카드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LCD의 패턴에 접촉하는 니들을 한 장의 실리콘 재질의 플레이트로서 구비하면서 이 니들 플레이트를 웨이퍼 가공 기술을 이용한 식각 공정에 의해 니들의 집적도를 증대시키는 동시에 일렬 배열로 형성이 가능토록 하므로서 균일한 니들 길이에 의한 작용 특성의 균일화 및 고집적 LCD의 특성 검사에도 적용 가능토록 하는 LCD 검사용 프로브 카드에 관한 것이다.

일반적으로 소형 텔레비젼이나 노트북 컴퓨터와 같은 영상 표시장치로서 주로 사용되는 LCD(액정표시장치)는 가장자리 부분에 전기적 신호(영상신호, 동기신호, 색상신호 등)가 인가되도록 하는 수 십 내지 수 백개의 접속 단자가 고밀도로 배치되며, 이러한 LCD는 제품에 장착되기 전에 시험신호를 인가하여 화면의 불량여부를 검사 및 시험하는 출화검사(出畵檢査)를 실시하게 된다.

이렇게 LCD의 전기적 특성을 검사하기 위한 장치로서 구비되는 것이 프로브 카드이며, 도 1은 현재 주로 사용되고 있는 프로브 카드를 도시한 것이다.

종래 사용되던 프로브 카드는 크게 어셈블리 홀더(1)와 이 어셈블리 홀더(1)의 저면 일측에 체결되는 기판 홀더(2), 기판 홀더(2)와 대응되는 타측에 체결되는 니들 홀더(3), 기판 홀더(2)의 저면에 부착되는 회로 기판(4), 니들 홀더(3)의 저면에 부착되는 다수의 니들(5)로서 이루어지는 구성이다.

이와같은 구성에서 기판 홀더(2)에 부착되는 회로 기판(4)에는 드라이브 IC(4a)가 부착되어 있으며, 회로 기판(4)의 니들 홀더(3)측 끝단부에는 판면에 가이드 홀(6a)이 천공되어 있는 니들 가이드 필름(6)이 부착되어 있다.

그리고 니들 홀더(3)는 저면을 기판 홀더(2)측 단부측으로 상향 경사지게 형성하고, 이 경사면에는 다수의 니들(5)이 에폭시 수지(7)에 의해 접합된다.

니들 홀더(3)에 구비되는 니들(5)은 일단부가 하향 절곡되면서 LCD의 패턴과 접촉되는 접속 단부(5a)를 이루고, 타단부는 기판 홀더(2)측으로 연장되면서 상향 절곡되게 하여 그 끝단부가 니들 가이드 필름(6)에 천공된 가이드 홀(6a) 내의 회로 기판(4)에 인쇄된 패턴과 접속이 이루어지게 한다.

따라서 회로 기판(4)의 인쇄된 회로를 통해 니들 가이드 필름(6)측으로 전기적 신호가 전달되면 니들 가이드 필름(6)의 가이드 홀(6a)에서 회로 기판(4)의 패턴과 접속된 상태인 니들(5)의 일단과 LCD의 패턴에 접속되어 있는 타단의 접속 단부(5a)를 통해 전기적 신호가 전달되면서 LCD의 전기적 특성 검사를 수행하게 된다.

이러한 종전의 니들 타입의 프로브 카드에서 니들(5)은 통상 도 2에서와 같이 인접하는 니들(5)간이 서로 접촉되지 않도록 엇갈리게 구비되도록 하고 있다.

즉 종전의 니들(5)은 제작시 외경이 약 120미크론 정도로 형성이 가능한 외경 축소의 한계가 있다.

따라서 이러한 니들(5)을 니들 홀더(3)의 한정된 장착면에 길이방향으로 필요로 하는 수만큼의 니들(5)을 일렬로서 배열시키기가 도저히 불가능하다.

다시말해 LCD에 형성되는 패턴간 간격이 고집적화되는 추세이므로 이들 간격이 하나의 니들(5) 외경보다 작게 형성되면 각 패턴에 단자 접속하게 되는 니들(5)간이 상호 겹쳐질 수 밖에 없다.

이를 방지시키기 위해 현재는 인접하는 니들(5)간 형성 높이와 접속 위치가 서로 다르게 구비되도록 하고 있다.

이러한 니들(5)의 접속 단부(5a) 뿐만 아니라 회로 기판(4)에 접속되는 단부 또한 접속 단부(5a)와 같은 방식으로 형성된다.

하지만 종전의 니들(5)은 전술한 바와같이 제작시 외경 축소의 한계가 있으므로 최근 패턴의 고집적화가 가속화되고 있는 LCD에는 적용이 불가능한 단점이 있다.

그리고 종전에는 니들(5)의 길이 특히 LCD와 회로 기판(4)에 접속되는 끝단부의 길이가 서로 상이하므로 니들(5)을 통해 나타나는 작동 특성이 균일하지 못하고, 각 니들(5) 끝단부에서의 접촉압력이 불균일하면서 사용수명이 단축되는 문제가 있다.

또한 니들 홀더(3)에 각 니들(5)을 정확하게 위치시켜 에폭시 수지를 사용하여 고정하는 작업이 대단히 난해하고, 그에 따른 작업성 악화로 제조 단가가 상승하는 비경제적인 문제와 함께 검사 신뢰성 저하를 초래하게 되는 문제가 있다.

이에 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본발명의 주된 목적은 웨이퍼 가공 기술을 이용하여 니들을 미세한 외경으로 형성하므로서 동일 수평선상에서의 일렬 배열이 가능하게 되는 동시에 각 니들에서의 작용 특성이 동일하게 제공되면서 검사 신뢰성이 향상될 수 있도록 하는데 있다.

또한 본 발명은 조립이 용이해지면서 제작성이 향상되도록 하는데 다른 목적이 있다.

특히 본 발명은 LCD의 고집적화된 패턴에 적용이 가능토록 하는데 또다른 목적이 있다.

도 1은 일반적인 엘시디 검사용 프로브 카드의 측단면도,

도 2는 종래 니들의 장착 구성을 도시한 요부 확대도,

도 3은 본 발명에 따른 엘시디 검사용 프로브 카드의 측단면도,

도 4는 본 발명에 따른 노즐 플레이트의 일부 생략 저면 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 노즐 플레이트의 후단부를 도시한 측단면도,

도 6은 본 발명에 따른 노즐 플레이트의 일부를 정면에서 본 도면,

도 7은 본 발명에 따른 가이드 플레이트를 도시한 사시도,

도 8은 본 발명에 따른 노즐 플레이트의 평면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 어셈블리 홀더 20 : 기판 홀더

30 : 니들 홀더 40 : 회로 기판

50 : 니들 플레이트 51 : 확인창

52 : 안치홈 53 : 텐션부

53a : 접속 돌기 60 : 가이드 플레이트

70 : 콘택터

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 어셈블리 홀더와; 상기 어셈블리 홀더의 저면 일측에 체결고정되는 기판 홀더와; 상기 기판 홀더와 대응되는 상기 어셈블리 홀더의 저면 타측에 체결고정되는 니들 홀더와; 상기 기판 홀더의 저면에 부착되며, 상부면에는 드라이브 IC가 부착되는 회로 기판과; 판면을 웨이퍼 가공 기술을 이용하여 후단부에는 장공의 안치홈을 형성하고, 판면의 저면 센터로부터 선단부측으로 일정한 간격을 유지하면서 평형하게 다수의 텐션부가 형성되도록 하며, 상기 텐션부의 선단에는 하향 돌출되게 접속 단자를 형성한 실리콘 재질의 니들 플레이트와; 상기 회로 기판의 상기 니들 홀더측 선단부의 저면에 부착되어 웨이퍼 가공 기술을 이용하여 가이드 홀을 패턴 가공한 실리콘 재질의 가이드 플레이트와; 상기 니들 플레이트의 후단부에 형성한 안치홈에 안치되면서 상기 가이드 플레이트의 가이드 홀에서 상기 회로 기판의 패턴에 탄력적으로 접속되게 삽입되는 콘택터로서 구비되는 구성이 특징이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 종전의 웨이퍼와 동일한 재질인 실리콘 플레이트를 이용하여 니들 플레이트를 구비하면서 이를 웨이퍼 가공 기술로서 패터닝하여 LCD의 패턴에 접속하게 되는 니들의 접속 단부가 일렬로서 형성이 가능토록 하는데 가장 두드러진 특징이 있다.

즉 본 발명은 도 3에서와 같이 어셈블리 홀더(10)와 이 어셈블리 홀더(10)의 저면에서 일측에는 기판 홀더(20)가 체결고정되고, 그와 대응되는 타측에는 니들 홀더(30)가 구비되도록 하는 구성은 종전과 대동소이하다.

이때의 기판 홀더(20)는 절연 재질로서 구비되도록 하되 니들 홀더(30)는 강성이 더욱 요구되므로 절연 재질이 아닌 재질로서 사용하는 경우에는 그 저면으로 절연성 필름을 부착하여 사용하는 것이 가장 바람직하다.

이러한 구성에서 기판 홀더(20)에는 저면으로 상부면에 드라이브 IC(41)가 부착되도록 한 회로 기판(40)이 부착되고, 니들 홀더(30)에는 한 장의 니들 플레이트(50)가 그 저면으로 부착되도록 한다.

한편 회로 기판(40)에는 니들 홀더(30)측의 일단부로 다수의 가이드 홀(61)이 천공되어 있는 가이드 플레이트(60)가 부착되도록 하고, 니들 플레이트(50)에 형성되는 패턴은 콘텍터(70)에 의해 회로 기판(40)의 패턴과 탄성적으로 접속되는 구성으로 구비되도록 하는 것이다.

이를 보다 구체적으로 설명하면 기판 홀더(20)의 저면에는 본 검사장치에 전기적 신호를 전달하는 회로가 인쇄되어 있는 회로 기판(40)이 종전과 같이 부착된다.

이때의 회로 기판(40)은 플렉시블 기판을 사용하는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명에서 니들 플레이트(50)는 도 4에서와 같이 하나의 실리콘 플레이트로서 이루어지도록 하는데 가장 두드러진 특징이 있다.

니들 플레이트(50)는 니들 홀더(30)의 저면 폭보다는 크게 형성되도록 하여 니들 홀더(30)에 부착시 양측단부가 니들 홀더(30)의 선단부와 후단부로부터 돌출되도록 한다.

이때의 니들 플레이트(50)는 반도체 제조시 웨이퍼 가공에 적용되는 가공 기술 즉 식각 가공 기술을 이용하여 패터닝된다.

니들 플레이트(50)는 상부측 평판의 판면에서 선단부에는 수직으로 관통되도록 확인창(51)을 천공하고, 그와 대응되는 타측의 후단부에는 확인창(51)과 동일선상에 안치홈(52)이 상향 개방되게 요입되도록 한다.

이러한 안치홈(52)은 다시 도 5에서와 같이 바닥면 일부가 소정의 직경으로 하향 관통되게 하여 끼움홀(52a)을 형성한다.

한편 니들 플레이트(50)의 상부면에서 저면에는 일단이 일체로 연결되면서 선단부측으로 연장되는 형상으로 텐션부(53)가 형성되도록 한다.

그리고 상부면의 확인창(51)은 LCD의 패턴을 확인할 수 있도록 하는 구성이므로 텐션부(53)는 확인창(51)의 후방까지만 연장되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

또한 텐션부(53)는 니들 플레이트(50)의 상부면과 연결되는 일단을 축으로 타단이 상하로 요동하는 텐션을 갖도록 하면서 타단의 저면에는 상부면측 확인창(51)과 안치홈(52)간 일직선상에 접속 돌기(53a)가 하향 돌출되도록 하고, 이 접속 돌기(53a)로부터 안치홈(52)의 하향 관통된 끼움홀(52a)간에는 패턴이 인쇄되도록 한다.

특히 텐션부(53)는 도 6에서와 같이 상부면으로부터 길이방향으로 일정한 간격을 유지하면서 복수개로서 형성되도록 한다.

이때 각 텐션부(53)의 선단부에는 동일직선상에 일렬로 2이상의 접속 돌기(53a)가 하향 돌출되게 하고, 접속 돌기(53a)간 그리고 텐션부(53)간 접속 돌기(53a)는 일정한 간격을 갖도록 한다.

그리고 니들 플레이트(50)의 후단부에 형성하게 되는 안치홈(52)은 회로 기판(40)의 선단부에까지 연장되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

이렇게 안치홈(52)이 위치되는 회로 기판(40)의 일단부에는 니들 플레이트(50)와의 사이에 가이드 플레이트(60)가 개제되도록 한다.

가이드 플레이트(60)는 니들 플레이트(50)와 마찬가지로 실리콘 재질의 플레이트로서 이루어지도록 하고, 판면에는 장공의 가이드 홀(61)이 웨이퍼 가공 기술인 식각 공정 기술을 이용하여 형성되도록 한다.

가이드 플레이트(60)의 가이드 홀(61)과 니들 플레이트(50)에 형성되는 안치홈(52)은 상호 연통되며, 가이드 홀(61)에는 회로 기판(40)의 인쇄된 패턴이 위치된다.

이러한 가이드 플레이트(60)의 가이드 홀(61)과 니들 플레이트(50)의 안치홈(52)에는 신축 가능한 형상의 콘텍터(70)가 삽입된다.

콘텍터(70)는 안치홈(52)에 안치되면서 하향 연장된 끝단부는 안치홈(52)에서 하향 관통되게 형성한 끼움홀(52a)에 삽입되면서 고정되며, 상단부는 가이드 홀(61)을 통해서 회로 기판(40)의 패턴과 탄력적으로 접속된다.

즉 콘텍터(70)는 가이드 홀(61)에 삽입되는 부위가 상하로 신축될 수 있게 형성되도록 하여 회로 기판(40)과는 일정한 탄성력으로 접속되는 상태가 되도록 하는 것이다.

한편 콘텍터(70)는 제작시 종전의 니들과 같이 외경 축소의 한계가 있으므로 니들 플레이트(50)에 형성하게 되는 안치홈(52)과 끼움홀(52a) 그리고 가이드 플레이트(60)에 형성하게 되는 가이드 홀(61)을 일렬로 배열하기 곤란하면 도 8에서와 같이 교호로 지그재그의 형상으로 형성되게 할 수도 있다.

그리고 니들 플레이트(50)의 상부면은 평면으로 형성되므로 니들 플레이트(50)가 부착되는 니들 홀더(30)의 저면 및 니들 홀더(30)에 절연성 필름이 부착되는 경우에는 이 절연성 필름과 기판 홀더(20)의 하향 적층시킨 가이드 플레이트(60)의 저면간은 동일 수평선상으로 유지되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

상기한 구성에 따른 본 발명의 작용에 대해서 설명하면 본 발명은 종전과 마찬가지로 회로 기판(40)을 통해 전기적 신호가 인가되면 회로 기판(40)의 선단부에 탄력적으로 접속되어 있는 콘텍터(70)를 통해서 니들 플레이트(50)에 전달된다.

니들 플레이트(50)에서는 인쇄된 패턴을 따라 텐션부(53)의 접속 돌기(53a)에 전기적 신호가 인가되면 LCD의 패턴과 접속되는 접속 돌기(53a)를 통해서 LCD의 패턴에 신호가 전달되어 LCD의 특성을 검사할 수가 있게 된다.

이처럼 본 발명에서와 같이 니들 플레이트(50)를 하나의 구성으로 형성하면서 이를 웨이퍼 가공 기술을 이용하여 식각 공정을 통해 제작하게 되면 니들의 두께를 약 30미크론까지 축소시킬 수가 있게 되므로 LCD의 패턴에 접속하는 접속 돌기(53a)를 일렬로서 형성이 가능해진다.

특히 종전에는 니들을 일일이 제작해야만 하는데 반해 본 발명에서의 니들은 니들 플레이트(50)를 식각 공정을 이용해 필요로 하는 갯수의 접속 돌기(53a)를 형성할 수가 있게 되므로 니들의 제작이 대단히 간편해지게 된다.

또한 니들의 두께를 대단히 박형화하므로서 니들 홀더(30)에서의 한정된 니들 부착면에 더욱 많은 접속 돌기(53a)를 형성할 수가 있게 되므로 최근 패턴이 복잡해지는 LCD의 검사에도 대응이 가능해진다.

그리고 본 발명에서는 니들 플레이트(50)의 폭 다시말해 텐션부(53)의 접속 돌기(53a)로부터 끼움홀(52a)까지의 길이를 자유 자재로 단축시킬 수가 있으면서 이들 길이를 균일하게 형성할 수가 있으므로 특히 고주파 신호의 전달 효율이 향상될 수가 있으며, 동시에 균일한 작용 특성을 구현하게 되므로 검사의 신뢰성이 높아지게 된다.

이와함께 본 발명은 종전과 같이 다수의 니들을 일일이 제작해서 조립할 필요없이 하나의 니들 플레이트(50)를 니들 홀더(30)에 간단히 부착시키기만 하면 손쉽게 조립이 이루어지므로 제작 및 조립 작업성을 대폭 개선하게 되어 제작 비용을 절감할 수가 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 LCD의 패턴에 접속하게 되는 다수의 니들을 실리콘 재질인 하나의 박판 플레이트(50)를 웨이퍼 가공 기술을 이용하여 일시에 형성하게 되므로 제작 및 조립이 간편해지는 작업성 향상이 기대된다.

그리고 LCD 패턴에 접속되는 단위당 니들 폭을 대폭 축소시키게 되므로서 한정된 범위에서의 니들 형성 수를 대폭적으로 증가시킬 수가 있으며, 이로써 니들의 집적도를 향상시키게 되므로서 더욱 복잡해지는 고성능 LCD의 특성 검사에도 적용이 가능해진다.

또한 니들의 길이를 더욱 단축시킬 수가 있게 되므로 고주파 신호의 전달 효율을 향상시키면서 니들 길이의 균일화로 균등한 작용 특성을 발휘할 수 있게 되므로서 검사의 신뢰성을 향상시키게 되는 이점이 있다.

Claims (7)

1. 어셈블리 홀더와;

   상기 어셈블리 홀더의 저면 일측에 체결고정되는 기판 홀더와;

   상기 기판 홀더와 대응되는 상기 어셈블리 홀더의 저면 타측에 체결고정되는 니들 홀더와;

   상기 기판 홀더의 저면에 부착되며, 상부면에는 드라이브 IC가 부착되는 회로 기판과;

   판면을 웨이퍼 가공 기술을 이용하여 후단부에는 장공의 안치홈을 형성하고, 판면의 저면 센터로부터 선단부측으로 일정한 간격을 유지하면서 평형하게 다수의 텐션부가 형성되도록 하며, 상기 텐션부의 선단에는 하향 돌출되게 접속 단자를 형성한 실리콘 재질의 니들 플레이트와;

   상기 회로 기판의 상기 니들 홀더측 선단부의 저면에 부착되어 웨이퍼 가공 기술을 이용하여 가이드 홀을 패턴 가공한 실리콘 재질의 가이드 플레이트와;

   상기 니들 플레이트의 후단부에 형성한 안치홈에 안치되면서 상기 가이드 플레이트의 가이드 홀에서 상기 회로 기판의 패턴에 탄력적으로 접속되게 삽입되는 콘택터;

   로서 구비되는 엘시디 검사용 프로브 카드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 니들 플레이트의 텐션부는 상부면의 길이방향으로 일정한 간격으로 복수개로서 구비되는 엘시디 검사용 프로브 카드.
3. 제 3 항에 있어서, 상기 텐션부에는 2이상의 접속 돌기가 구비되는 엘시디 검사용 프로브 카드.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 니들 플레이트의 안치홈에는 수직으로 관통되게 끼움홀이 천공된 엘시디 검사용 프로브 카드.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 니들 플레이트의 상기 텐션부에 형성되는 접속 돌기로부터 후단부의 안치홈간에는 인쇄된 회로 패턴에 의해 전기적으로 연결되는 엘시디 검사용 프로브 카드.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 니들 플레이트의 안치홈은 교호로 지그재그의 형상으로 형성되는 엘시디 검사용 프로브 카드.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 가이드 플레이트의 가이드 홀은 상기 안치홈의 직상부에 교호로 지그재그의 형상으로 형성되는 엘시디 검사용 프로브 카드.