KR20100079286A - 노이즈 차폐를 위한 다층구조의 인쇄회로기판을 구비한 프로브유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유닛베이스부, 상기 유닛베이스부의 전면을 따라 장착된 복수개의 머니퓰레이터부 및 상기 머니퓰레이터부들 각각에 장착되어 피검사체를 검사하는 복수개의 프로브블록부들을 구비하는 프로브 유닛에 관한 것이다. 상기 프로브 유닛은, 상기 유닛베이스부의 상부에 배치된 프로브회로기판부; 및 상기 프로브회로기판부와 상기 프로브블록부들을 서로 연결시키며, 상기 연결되는 신호들을 사전에 정해진 갯수로 적층된 다층인쇄회로기판의 각 층별로 분리하여 전달하는 인터페이스부;를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 본 발명은 인터페이스부에서 발생하는 고주파 노이즈의 영향을 최소화 할 수 있다.

프로브 유닛, 프로브회로기판, 인터페이스부, 다층인쇄회로기판

Description

노이즈 차폐를 위한 다층구조의 인쇄회로기판을 구비한 프로브유닛{Probe unit including a multi-layered PCB for shielding noise}

본 발명은 LCD 패널 등에 신호를 인가하여 패널의 상태를 검사하는 프로브 유닛(Probe Unit)에 관한 것이다.

프로브 유닛은 LCD 패널 등 평판 디스플레이 패널이 정상 작동되는지 여부를 확인하기 위한 테스트 장비이다. 프로브 유닛은, 검사모듈로부터 입력된 검사신호를 검사의 대상인 패널에 인가하거나, 패널로부터 검침된 신호를 검사모듈로 출력하는 기능을 수행한다. 검사모듈 또는 테스터기는 프로브 유닛을 통해 입력되는 신호를 측정하거나, 검사신호를 발생하여 프로브 유닛을 통해 출력하는 기능을 수행한다.

종래의 프로브 유닛은, 피검사체인 패널의 접촉전극과 접촉하기 위한 다수 개의 탐침들이 고정 장착된 프로브블록부, 검사모듈로부터 프로브블록부로 검사신호를 출력하거나 탐침으로부터 검침된 검침신호를 프로브블록부를 통해 입력받아 검사모듈로 출력하는 프로브회로기판부, 프로브회로기판부와 프로브블록부를 연결하는 인터페이스부를 구비한다. 또한, 종래의 프로브 유닛 중에는 프로브회로기판 부 자체의 유지 및 보수의 편의를 위해 유닛베이스부의 상부측에 프로브회로기판부를 배치하는 형태도 개발되어 있다.

그러나, 이러한 형태의 프로브 유닛은 프로브회로기판부와 프로브블록부와의 간격을 크게하여, 인터페이스부에 의해 연결해야 하는 거리도 증가시킨다. 이에 따라 종래 인터페이스부를 주로 구성하는 FPC(Flexible Printed Circuit) 필름의 길이가 길어져 FPC 필름을 통한 고주파 노이즈의 발생이 심하게 된다. 이러한 고주파 노이즈는 피검사체인 패널 등에까지 영향을 미쳐 프로브 유닛에 의해 수행되는 전체적인 검사의 신뢰성 및 안정성을 저하시키는 원인이 되고 있다.

본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위해, 인터페이스부에서 발생하는 고주파 노이즈의 영향을 최소화하는 할 수 있는 프로브 유닛을 제공하는 데 목적이 있다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 유닛베이스부, 상기 유닛베이스부의 전면을 따라 장착된 복수개의 머니퓰레이터부 및 상기 머니퓰레이터부들 각각에 장착되어 피검사체를 검사하는 복수개의 프로브블록부들을 구비하는 프로브 유닛에 관한 것으로, 상기 프로브 유닛은, 상기 유닛베이스부의 상부에 배치된 프로브회로기판부; 및 상기 프로브회로기판부와 상기 프로브블록부들을 서로 연결시키며, 상기 연결되는 신호들을 사전에 정해진 갯수로 적층된 다층인쇄회로기 판의 각 층별로 분리하여 전달하는 인터페이스부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 인터페이스부의 다층인쇄회로기판은, 상기 인터페이스부에 의해 연결되는 신호 중 서로 연이어 전송되는 신호들이 각각 짝수 또는 홀수에 해당하는 신호로 구분하여 전송되는 경우, 상기 짝수 및 홀수에 해당하는 신호들이 그라운드층으로 분리된 별개의 층들에 형성된 배선들을 통하여 각각 전달된다.

여기서, 상기 다층인쇄회기판은 상기 별개의 층들에 형성된 배선들을 위에서 투영해 보았을 때 서로 중복되지 않도록 평행하게 배치되는 것이 바람직하다.

상기 프로브회로기판부는, 상기 프로브블록부의 갯수에 대응하여 각각 형성된 복수개의 제1커넥터들을 구비하고, 상기 인터페이스부는, 상기 제1커넥터들에 각각 대응하며 상기 다층인쇄회로기판의 일단부에 형성된 제2커넥터들과, 상기 복수개의 프로브블록부들에 각각 연결되며 상기 다층인쇄회로기판의 타단부에 형성된 제3커넥터들과, 상기 제1커넥터들과 상기 제2커넥터들을 각각 연결하는 복수개의 제1연결부들을 구비한다.

여기서, 상기 인터페이스부의 다층인쇄회로기판은 상기 유닛베이스부의 아래측에 배치되고, 상기 유닛베이스부는, 상기 인터페이스부의 제1연결부를 통해 상기 제1커넥터와 상기 제2커넥터를 연결하기 위한 관통공을 구비한다.

그리고, 상기 인터페이스부의 제1연결부는 FPC 필름으로 마련되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 다층인쇄회로기판의 제3커넥터는 상기 인터페이스부와 상기 프로브블록부의 연결 규격이 일치하도록 형성될 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 프로브 유닛은, 유닛베이스부의 상부에 프로브회로기판부를 설치함에 따라 프로브회로기판부 자체의 유지 및 보수를 용이하게 수행할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 프로브 유닛은 프로브회로기판부와 프로브블록부들 사이에 전송되는 신호들을 그라운드층이 포함된 다층인쇄회로기판을 통해 연결함으로써, 인터페이스부의 길이 증가에 따라 전송과정에서 커지는 고주파 노이즈에 대한 영향을 최소화 할 수 있어 프로브 유닛의 신뢰성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.

첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프로브 유닛의 구성 및 동작을 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 유닛의 사시도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 유닛(1)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 프로브 스테이지(도시되지 않음)의 상부에 플레이트 구조를 갖는 유닛베이스부(10), 유닛베이스부(10)의 전면을 따라 장착된 복수개의 머니퓰레이터부(20), 머니퓰레이터부(20)에 장착되어 피검사체를 검사하는 프로브블록부(30)와 검사모듈(도시되지 않음)로부터 전송된 신호를 프로브 유닛(1)으로 전달하고, 프로브 유닛(1)으로부터 검출된 신호를 검사모듈(도시되지 않음)로 전달하는 프로브회로기판부(40), 프로브회로기판부(40)와 프로브블록부(30)를 연결시키는 인터페이스부(50)를 구비한다.

유닛베이스부(10)는, 프로브 유닛(1)의 지지대로서, 패널 지지테이블(미도 시)과 검사모듈(도시되지 않음)에 인접하여 배치된다. 이 패널 지지테이블의 상부에는 LCD 패널, PDP 등 피검사체가 위치하며, 프로브 유닛(1)은 검사모듈과 연결되어, 검사모듈이 필요한 검사를 할 수 있도록 매개역할을 수행한다. 검사모듈은 프로브 유닛(1)을 통한 검사를 위해 다양한 측정기와 점등기를 구비할 수 있다.

머니퓰레이터부(20)는 유닛베이스부(10)의 전면 가장자리를 따라 설치되며, 피검사체의 크기 및 피검사체의 전극의 갯수 및 위치에 따라 다양한 위치에 다양한 갯수로 마련될 수 있다.

프로브블록부들(30)은 머니퓰레이터부(20)의 전단에 설치되며 피검사체의 전극과 접촉하는 탐침을 각각 구비하고 있다. 프로브블록부들(30)은 후술하는 인터페이스부(50)를 통해 프로브회로기판부(40)와 연결되어 피검사체로 검사를 위한 신호를 인가하거나 피검사체로부터 검출된 신호를 인터페이스부(50)를 통해 프로브회로기판부(40)로 출력하는 기능을 수행한다. 여기서 프로브블록부들(30)과 인터페이스부(50)는 프로브블록부들(30)과 인터페이스부(50)의 제3커넥터(도5의(a), 58)를 각각 결합함으로써 연결된다. 도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 제3커넥터(도5의(a), 58)는 연결용 FPC 필름(32)의 일단을 제2푸셔부재(52)로 결합함으로써 프로브블록부(30)에 연결된다.

프로브회로기판부(40)는, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 유닛베이스부(10)의 상부에 마련된 플레이트(42)에 설치된 프로브회로기판(44)과, 프로브회로기판(44)의 전면 가장자리를 따라 제1커넥터들(도시되지 않음)을 구비하고 있다. 프로브회로기판부(40)는 검사모듈로부터 전송된 신호를 후술하는 인터페이스부(50)를 통하여 전술한 프로브블록부들(30)로 출력하거나 프로브블록부들(30)로부터 검출된 신호를 인터페이스부(50)를 통하여 입력받는다. 여기서, 프로브회로기판부(40)의 제1커넥터들(도시되지 않음)과 이에 대응하는 제1연결부(55)의 일단은 제1푸셔부재(46)에 의하여 결합함으로써 연결된다.

인터페이스부(50)는, 도2에 도시된 바와 같이, 프로브회로기판부(40)와 프로브블록부들(30)의 사이를 연결하는 기능을 수행하며, 인터페이스부(50)의 지지를 위한 지지용 플레이트(52), 지지용 플레이트(52) 상에 탑재되는 다층인쇄회로기판(54), 다층인쇄회로기판(54)의 양단에 각각 형성된 제2커넥터들(56)과 제3커넥터들(도5의(a), 58), 프로브회로기판부(40)의 제1커넥터들(도시되지 않음)과 제2커넥터들(56)의 각각을 연결하는 제1연결부들(55)을 구비한다.

다층인쇄회로기판(54)에 대해서는, 도4 및 도5를 참조하여, 구체적으로 설명한다. 도4에 도시된 바와 같이, 다층인쇄회로기판(54)은 제1연결부들(55)과 연결하기 위한 6개의 제2커넥터들(56), 프로브블록부들(30) 각각과 연결하기 위한 6개의 제3커넥터들(58), 다층인쇄회로기판(54)을 접지하기 위한 접지홀들(542)을 구비하고 있다. 접지홀들(542)은 전도성을 가진 고정부재에 의해 지지용 플레이트(52)에 고정된다.

다층인쇄회로기판(54) 각각에 대해서는 도5를 참조하여 구체적으로 설명한다. 도5의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 다층인쇄회로기판(54)은 제2커넥터(56)와 제3커넥터(58)를 연결하는 8개의 연결배선(57)이 별개의 층에 각각 배치되어 있다. 또한, 다층인쇄회로기판(54)을 통해 전송되는 신호 중 서로 연이어 전송되는 신호들이 각각 짝수 또는 홀수에 해당하는 신호로 구분하여 전송되는 경우, 짝수 및 홀수에 해당하는 신호들은 그라운드층(573)으로 분리된 별개의 층들에 형성된다. 즉, 도5의 (b)에 도시된 바와 같이, 홀수 신호에 대응하는 배선(571)들과 짝수 신호에 대응하는 배선(572)들은 각각 별개의 층에 형성되어 있다. 도5의 (b)에 도시된 바와 같이, 피검사체인 패널의 방향에도 그라운드층(573)을 추가로 적층시켜 피검사체로 유입되는 고주파 노이즈를 최소화 시킬 수 있다.

도5의 (b)에 도시된 바와 같은 그라운드층(573)이 포함된 다층인쇄회로기판(54)은, 전송되는 신호들간의 간섭을 최소화함과 동시에 전송되는 신호들에 의해 발생되는 고주파 노이즈를 효과적으로 차폐시킨다.

제1연결부들(55)은 프로브회로기판(44)과 제2커넥터들(56) 사이를 각각 연결한다. 다층인쇄회로기판(54)이, 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 유닛베이스부(10)의 하부에 설치된 경우, 제1연결부들(55)을 통해 상부에 배치된 프로브회로기판(44)과 하부에 설치된 제2커넥터들(56)을 연결하기 위해서 유닛베이스부(10)에는 도1 및 도2에 도시된 바와 같은 관통공(15)이 형성되어 있는데, 이러한 관통공(15)을 통해 프로브회로기판(44)과 제2커넥터들(56)을 용이하게 연결하기 위해 도6 및 도7에 도시된 바와 같이 제1연결부들(55)은 연성을 가진 FPC(Flexible Printed Circuit) 필름으로 마련된다. 제1연결부(55)의 일단은, 도2에 도시된 바와 같이, 제1푸셔부재(46)에 의해 프로브회로기판(44)에 연결되고, 제1연결부(55)의 타단은 제2커넥터(56)의 단자들에 각각 연결된다. 연결방식은 소켓과 같은 연결소자를 이용하거나 솔더링(soldering)에 의한 부착 방식을 이용할 수 있다.

또한, 도5의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 제3커넥터(58)를 프로브블록부(30)의 접속부의 규격과 대응하도록 형성함으로써, 제3커넥터(58)를 프로브블록부(30)에 바로 연결하는 것이 가능하다. 즉, 이러한 연결은, 도2에 도시된 바와 같이, 제3커넥터(58)와 연결용 FPC 필름(32)의 일단을 제2푸셔부재(59)에 의해 결합함으로써 이루어지고, 연결용 FPC 필름(32)의 타단을 프로브블록부(30)의 접속부에 연결함으로써 이루어진다.

도6 및 도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 유닛(1)에 적용되는 인터페이스부들(50)의 사진이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 유닛(1)에 적용되는 인터페이스부(50)를 나타낸 것이다.

도7에 도시된 인터페이스부(50)는, 다층인쇄회로기판(54)이 2개로 프로브회로기판부(40)와 프로브블록부(30) 사이의 간격이 큰 프로브 유닛에 적용될 수 있다. 이들 사이는 FPC 필름과 같은 연성 재질의 연결부를 이용하여 연결할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

본 발명은 LCD 패널 등 평판 디스플레이 패널이 정상 작동되는 여부를 검사하는 장비로서, 반도체 및 평판 디스플레이 패널의 검사와 관련된 전자분야에서 유 용하게 사용될 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 유닛의 사시도이다.

도 2는, 도 1의 'A'에 대한 확대도이다.

도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 유닛의 측면도이다.

도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 유닛의 다층인쇄회로기판의 평면도이다.

도 5의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 유닛의 다층인쇄회로기판을 설명하기 위한 평면도이고, 도 5의 (b)는 도 5의 (a)에 도시된 'B-B'에 대한 단면도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 유닛의 다층인쇄회로기판의 사진이다.

도 7은 본 발명의 변형된 실시예에 따른 프로브 유닛의 다층인쇄회로기판의 사진이다.

Claims (7)

1. 유닛베이스부, 상기 유닛베이스부의 전면을 따라 장착된 복수개의 머니퓰레이터부 및 상기 머니퓰레이터부들 각각에 장착되어 피검사체를 검사하는 복수개의 프로브블록부들을 구비하는 프로브 유닛에 있어서,

   상기 유닛베이스부의 상부에 배치된 프로브회로기판부; 및

   상기 프로브회로기판부와 상기 프로브블록부들을 서로 연결시키며, 상기 연결되는 신호들을 사전에 정해진 갯수로 적층된 다층인쇄회로기판의 각 층별로 분리하여 전달하는 인터페이스부;를

   구비하는 것을 특징으로 하는 프로브 유닛.
2. 제1항에 있어서,

   상기 인터페이스부의 다층인쇄회로기판은, 상기 인터페이스부에 의해 연결되는 신호 중 서로 연이어 전송되는 신호들이 각각 짝수 또는 홀수에 해당하는 신호로 구분하여 전송되는 경우, 상기 짝수 및 홀수에 해당하는 신호들이 그라운드층으로 분리된 별개의 층들에 형성된 배선들을 통하여 각각 전달되는 것을 특징으로 하는 프로브 유닛.
3. 제2항에 있어서,

   상기 다층인쇄회기판은 상기 별개의 층들에 형성된 배선들을 위에서 투영해 보았을 때 서로 중복되지 않도록 평행하게 배치된 것을 특징으로 하는 프로브 유닛.
4. 제1항에 있어서,

   상기 프로브회로기판부는, 상기 프로브블록부의 갯수에 대응하여 각각 형성된 복수개의 제1커넥터들을 구비하고,

   상기 인터페이스부는, 상기 제1커넥터들에 각각 대응하며 상기 다층인쇄회로기판의 일단부에 형성된 제2커넥터들과, 상기 복수개의 프로브블록부들에 각각 연결되며 상기 다층인쇄회로기판의 타단부에 형성된 제3커넥터들과, 상기 제1커넥터들과 상기 제2커넥터들을 각각 연결하는 복수개의 제1연결부들을 구비하는 것을 특징으로 하는 프로브 유닛.
5. 제4항에 있어서,

   상기 인터페이스부의 다층인쇄회로기판은 상기 유닛베이스부의 아래측에 배치되고,

   상기 유닛베이스부는, 상기 인터페이스부의 제1연결부를 통해 상기 제1커넥터와 상기 제2커넥터를 연결하기 위한 관통공을 구비하는 것을 특징으로 하는 프로브 유닛.
6. 제4항에 있어서,

   상기 인터페이스부의 제1연결부는 FPC 필름으로 마련되는 것을 특징으로 하는 프로브 유닛.
7. 제4항에 있어서,

   상기 다층인쇄회로기판의 제3커넥터는 상기 인터페이스부와 상기 프로브블록부의 연결 규격이 일치하도록 형성된 것을 특징으로 하는 프로브 유닛.

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