KR20070102784A - 프로브 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로브 유닛에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 평판 디스플레이(FPD) 패널 상의 데이터 라인과 게이트 라인의 각 픽셀별 색상 표준과 해상도 및 휘도 등의 검사를 위한 전기적 신호 및 영상 신호를 일괄 콘택트 하여 검사하는 프로브 유닛에 관한 것이다.

본 발명에 따른 프로브 유닛은, 피검사소자와 접촉하여 피검사소자의 결함 유무를 검사하는 프로브가 구비되는 프로브 유닛에 있어서, 상기 프로브는 극세선을 이중으로 절곡하여 상부의 수직부와 중간의 절곡부와 하부의 수직부로 분리되게 구성하되, 상기 상부의 수직부는 구동 IC와 전기적으로 연결하여 상측 프로브 블록으로 지지하고 하부의 수직부는 하측 프로브 블록으로 지지하는 것을 특징으로 한다.

프로브 유닛, 이중 절곡, 극세선, 미세 피치

Description

프로브 유닛 {Probe Units}

도 1은 프로브 유닛을 이용하여 피검사소자를 검사하는 모습을 보인 도면,

도 2a와 도 2b는 본 발명에 따른 프로브 유닛의 사시도와 일부 확대 사시도,

도 3은 도 2a의 분해사시도,

도 4는 도 2a에 나타낸 프로브의 조립 상태를 나타내는 측면도,

도 5는 도 4에 프로브의 확대도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 피검사소자 20: 프로브 유닛

21: 본체 21a: 몸체부

21b: 리니어 가이드 21c: 가동부

22: 상부 개재판 23: 구동 IC

24: 상측 프로브 블록 25: 지지필름

26: 하측 프로브 블록 27: 프로브

28: 하부 개재판

본 발명은 프로브 유닛에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 평판 디스플레이(FPD) 패널 상의 데이터 라인과 게이트 라인의 각 픽셀별 색상 표준과 해상도 및 휘도 등의 검사를 위한 전기적 신호 및 영상 신호를 일괄 콘택트 하여 검사하는 프로브 유닛에 관한 것이다.

일반적으로 많이 보급되어 있는 컴퓨터는 개인용 컴퓨터 즉, PC로서 PC에서 출력되는 영상 신호는 일반적으로 많이 사용되고 있는 음극선관을 채용한 디스플레이 모니터를 사용하고 있다.

이러한 음극선관은 소비 전력이 많고, 부피가 커서 이동용이나 휴대용으로 사용하기에 불편하므로, 평판 디스플레이(Flat Panel Display: FPD)라는 디스플레이 소자를 개발하게 되었다.

상기 FPD의 종류로는 플라즈마(Plasma)를 이용한 박막 디스플레이(Display)와, 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display; 이하 LCD라 약칭함), 유기 EL(Organic Electroluminescence) 등 여러 종류가 있다.

상기 FPD의 예로 셀 공정을 거쳐 생산된 LCD 패널은 제조 공정상 발생할 수 있는 결함(예를 들어 점결함, 선결함, 얼룩결함 등)의 유무를 검사하는 검사과정을 거치게 되는데 이때 사용되는 것이 프로브 유닛이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 컴퓨터나 TV 등의 영상 표시장치로 주로 사용되는 FPD와 같은 피검사소자의 경우, 가장자리 부분에 검사신호가 인가되는 복수의 검사단자가 형성된다.

피검사소자의 검사단자에는 피검사소자의 상태를 검사할 수 있도록 피검사소 자를 점등시켜 피검사소자의 이상 유무를 육안으로 판별할 수 있도록 하는 프로브 유닛이 접촉된다.

상기 프로브 유닛은, 크게 FPD의 가장자리에 위치한 다수개의 전극에 시험신호를 인가하는 프로브의 집합체인 프로브 블록과, 상기 프로브 블록과 연결되어 전기신호를 전달하는 TAB IC(Taped Automated Bonding Integrated Circuit)와, FPD을 테스트하기 위한 소정의 신호를 생성하는 신호발생기(Pattern Generator)와, 이를 X, Y Line으로 분할하여 상기 TAB IC에 전달하는 Source/Gate PCB부를 포함하여 구성된다.

이때 신뢰성 있는 테스트를 위해서는 FPD의 전극과 상기 프로브 블록간의 적절한 물리적 압력을 통하여 적절한 접촉저항을 얻을 수 있어야 하며, 프로브 블록내 개별 프로브간 절연성 확보가 필수적이다.

또한, 최근 들어 FPD가 고화질화 되어감에 따라 화소의 밀도가 지속적으로 증가하고 있으며 이로 인해 고밀도의 프로브 블록의 필요성이 날로 증가하고 있다.

현재까지 개발된 프로브로는 텅스텐 또는 레늄 텅스텐 와이어를 모재로 제작된 니들형(Needle Type), 니켈 또는 베릴륨 동을 모재로 제작된 블레이드형(Blade Type), 반도체 MEMS 공정기술을 이용한 MEMS형(MEMS Type) 등이 있다.

이중 현재 가장 널리 사용되고 있는 것은 상기 블레이드형인데, 블레이드형 프로브의 경우 소재의 직경 및 그 가공능력 때문에 고밀도의 프로브 블록을 제작하는 데 있어서 여러 가지 어려움이 있다.

상기 프로브중 니들형은 니들의 직경 때문에 FPD에 형성된 전극 패드의 미세 한 피치(fine pitch)로 인해 피치 대응에 제한이 많으며 MEMS형 및 블레이드형은 피치 대응이 가능하나 내구성이 약하여 콘택트 프로브의 파손이 잦고 전극 패드의 손상을 초래하며 수리가 불가능한 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 극세선을 이중으로 절곡한 프로브를 이용하여 미세 피치 제품의 피치 대응이 가능하고 수직 콘택트 방식으로 전극 패드의 손상을 최소화할 수 있으며 고장이 나면 수리가 용이한 프로브 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명에 따른 프로브 유닛은, 피검사소자와 접촉하여 피검사소자의 결함 유무를 검사하는 프로브가 구비되는 프로브 유닛에 있어서, 상기 프로브는 극세선을 이중으로 절곡하여 상부의 수직부와 중간의 절곡부와 하부의 수직부로 분리되게 구성하되, 상기 상부의 수직부는 구동 IC와 전기적으로 연결하여 상측 프로브 블록으로 지지하고 하부의 수직부는 하측 프로브 블록으로 지지하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.

도 2a와 도 2b는 본 발명에 따른 프로브 유닛의 사시도와 일부 확대 사시도이고, 도 3은 도 2a의 분해사시도이며, 도 4는 도 2a에 나타낸 프로브의 조립 상태를 나타내는 측면도이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 프로브 장치의 일측에 구비되는 프로브 유닛(20)은 본체(21)와, 상부 개재판(22)과, 가요성 인쇄기판인 구동 IC(23)와, 상측 프로브 블록(24)과, 하측 프로브 블록(26)과, 프로브(27) 및 하부 개재판(28)을 포함하여 구성된다.

상기 본체(21)는 프로브 장치의 일측에 장착되는 몸체부(21a)와, 상기 몸체부(21a)의 일측에 활주 가능하게 장착된 가동부(21c)와, 상기 몸체부(21a)와 상기 가동부(21c) 사이에 설치되어 가동부(21c)의 이동을 안내하는 리니어 가이드(21b)로 이루어진다.

프로브(27)의 인터페이스 기능을 담당하는 구동 IC(23) 상부와 가동부(21c)의 하부에는 상부 개재판(22)이 개재된다.

상기 구동 IC(23)는 프로브(27)로 검사신호를 공급하며, 프로브(27)로 공급되는 검사신호를 제어하기 위한 집적회로(IC)가 실장된 테이프 캐리어 패키지 블록이 형성된다.

상기 몸체부(21a)와 가동부(21c) 사이에는 이들을 완충시키는 스프링을 포함하는 탄성부재(미도시)가 개재되어 피검사소자(10)가 상기 프로브 유닛(20)의 프로브(27)에 접촉될 경우에, 상기 가동부(21c)가 상기 리니어 가이드(21b)에 안내되어 상기 몸체부(21a) 측으로 활주되고, 동시에 상기 탄성부재가 상기 가동부(21c)의 활주시 발생하는 충격을 완충시킨다.

상기 구동 IC(23)의 일측에는 다수의 구멍이 종횡으로 형성되어 상기 구멍에 프로브(27)의 상단부가 접촉됨으로써 프로브(27)와 전기적으로 연결된다.

상기 구동 IC(23)와 전기적으로 연결된 프로브(27)의 상부를 지지하고 보호하기 위하여 구동 IC(23)의 하부에 상측 프로브 블록(24)이 위치되고, 상기 지지판(24)의 일측에는 관통공이 종횡으로 형성되어 프로브(27)가 삽입 지지된다.

또한, 상기 프로브(27)는 상측 프로브 블록(24)의 하부에 부착된 폴리에틸렌 필름과 같은 절연체의 지지필름(25)을 관통하여 지지된다.

즉, 상기 프로브(27)의 상단부가 구동 IC(23)와 전기적으로 연결된 상태에서 프로브(27)의 상부가 상측 프로브 블록(24)과 지지필름(25), 하측 프로브 블록(26)에 의해 지지된다.

상기 프로브(27)의 하부를 지지하고 보호하는 하측 프로브 블록(26)의 상부와 지지판(24)의 하부 사이에는 하부 개재판(28)이 개재되고, 엔지니어링 플라스틱 등의 절연체로 이루어지는 상기 하측 프로브 블록(26)의 일측에는 다수의 관통공이 종횡으로 형성되어 프로브(27)가 삽입 지지된 후 하측 프로브 블록(26)의 하부로 돌출된다.

도 5는 도 4에 프로브의 확대도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 프로브(27)는 60㎛ 이하의 극세선을 이중으로 절곡하여, 상부의 수직부(27a)와 중간의 절곡부(27b)와 하부의 수직부(27c)로 분리되게 구성하고 이때 절곡되는 각도(θ)는 90~150°인 것이 바람직하다.

상기한 프로브(27)를 엔지니어링 플라스틱 등의 절연체 즉, 하측 프로브 블록(26)에 피검사소자(10)에 형성된 전극 패드와 같은 위치에 1:1 드릴링을 하여 관 통구멍을 천공하고 삽입함으로써 검사를 하게 된다.

결국, 상기 프로브(27)는 이중으로 절곡되어 상부의 수직부(27a)는 FPCB(23)와 연결된 후 상측 프로브 블록(24)과 지지필름(25)에 의해 지지되고, 하부의 수직부(27c)는 하측 프로브 블록(26)에 의해 지지되며, 중간의 절곡부(27b)는 상측 프로브 블록(24)과 하부 개재판(28) 및 하측 프로브 블록(26)에 의해 형성된 공간(29)에 위치된다.

상기한 프로브 유닛(20)의 구성에서, 피검사소자(10)가 상승하거나 프로브 유닛(20)의 하강하여 피검사소자(10)의 전극 패드에 프로브 유닛(20)의 프로브(27)가 수직으로 콘택트 된다.

상기 프로브 유닛(20)에 구비된 복수의 프로브(27) 사이에 높이의 차이가 발생하거나 상기 피검사소자(10)에 형성된 전극 패드 자체의 두께 차이가 일정하지 않을 경우 일부의 프로브(27)가 전극 패드에 접촉되지 못한다.

이를 방지하기 위해 피검사소자(10)가 상기 프로브 유닛(20)의 프로브(27)를 가압하게 하고, 상기 이중으로 절곡된 프로브(27)가 가압에 의해 변형되어 프로브(27)가 피검사소자(10)에 완전히 접촉되는 것이다.

이와 같이 본 발명에 의하면 프로브(27)가 피검사소자(10)에 수직으로 콘택트 함으로서 피검사소자(10)에 형성된 전극 패드의 손상을 최소화할 수 있으며 프로브(27)의 수리가 용이하다.

그리고 본 발명의 프로브 유닛(20)은 프로브(27) 간의 간격을 미세하게 할 수 있어 COF(Chip On Film) 타입 등의 미세 피치가 형성된 피검사소자(10)들의 피 치에 대응할 수 있고 OLED(Organic Light Emitting Diode)와 같은 소형 패널 검사에 용이하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 극세선을 이중으로 절곡한 프로브를 이용하여 미세 피치 제품의 피치 대응이 가능하고 수직 콘택트 방식으로 검사를 하여 전극 패드의 손상을 최소화할 수 있으며 피 검사면의 이물질등으로 인한 프로브의 파손이 있을시 프로브 교체가 용이하다.

Claims (3)

1. 피검사소자와 접촉하여 피검사소자의 결함 유무를 검사하는 프로브가 구비되는 프로브 유닛에 있어서,

   상기 프로브는 극세선을 이중으로 절곡하여 상부의 수직부와 중간의 절곡부와 하부의 수직부로 분리되게 구성하되, 상기 상부의 수직부는 구동 IC와 전기적으로 연결하여 상측 프로브 블록으로 지지하고 하부의 수직부는 하측 프로브 블록으로 지지하는 것을 특징으로 하는 프로브 유닛.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 프로브의 절곡되는 각도는 90~150°인 것을 특징으로 하는 프로브 유닛.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 상측 프로브 블록의 하부에는 지지필름이 부착되어 상측 프로브 블록 하부에서 상부의 수직부를 지지하는 것을 특징으로 하는 프로브 유닛.

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