KR20110011540A - 프로브 장치 - Google Patents

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KR20110011540A
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토모아키 쿠가
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가부시키가이샤 니혼 마이크로닉스
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Abstract

본 발명은 프로브 홀더에 대한 프로브의 변위량의 차를 가능한 한 작게 하여, 올바른 시험을 가능하게 하는데 있다. 프로브 장치에 있어서, 결합 블록을 지지 블록의 아래쪽에 설치하는 설치 장치는, 결합 블록 및 지지 블록의 어느 한쪽에 형성된 요소와, 상기 요소에 결합된 연결부재와, 상기 연결부재를 결합 블록 또는 지지 블록에 설치하는 제1 나사부재와, 연결부재를 상하방향으로 관통하여, 결합 블록 및 상기 지지 블록의 다른 쪽에 결합된 제2 나사부재를 갖춘다.

Description

프로브 장치{Probe Apparatus}
본 발명은 액정표시패널과 같은 평판상 피검사체의 통전시험에 이용되는 프로브 장치에 관한 것이다.
액정표시패널과 같은 평판상 피검사체는, 일반적으로 프로브 유닛과 같은 프로브 장치를 이용하는 검사장치 즉 시험장치에 의해 검사 즉 시험된다. 그와 같은 프로브 장치의 하나로서, 특허문헌 1 및 2에 기재된 것이 있다.
특허문헌 1에 기재된 프로브 장치는, 시험장치의 본체 프레임에 설치되는 판상의 슬라이드 베이스와, 프로브 베이스에 설치된 연결 블록과, 높이 위치를 조정 가능하게 연결 블록에 연결된 지지 블록과, 복수의 프로브를 프로브 홀더에 지지시킨 프로브 블록(프로브 조립체)으로서 지지 블록에 설치된 프로브 블록을 포함한다.
프로브 블록은, 프로브 홀더에서 위쪽으로 돌출하는 볼록부(凸部)가 지지 블록에 형성된 오목부(凹部)에 끼워 넣어진 상태로, 한 쌍의 나사부재에 의해 지지 블록에 설치되어 있다. 이에 의해, 프로브 블록은 지지 블록에 대하여 해제 가능하게 유지되어 있다.
각 프로브는, 판상의 침 중앙영역, 침 중앙영역에서 앞쪽으로 일체로 연장하는 선단영역, 선단 침선영역에서 아래쪽으로 돌출하는 선단 침선, 침 중앙영역에서 뒤쪽으로 일체로 연장하는 후단영역, 및 후단영역에서 위쪽으로 돌출하는 후단 침선을 갖는다. 그와 같은 프로브는, 침 중앙영역의 두께방향이 좌우방향이 된 상태로, 프로브 홀더에 배치되어 있다.
프로브 조립체는, 프로브 및 프로브 홀더 외에, 침 중앙영역을 그 두께방향으로 관통하여 연장하고, 양 단부에서 프로브 홀더에 지지된 한 쌍의 가이드 바와, 선단 침선을 받아들이도록 좌우방향으로 간격을 둔 복수의 슬릿을 갖는, 프로브 홀더에 지지된 선단쪽 슬릿 바와, 후단 침선을 받아들이도록 좌우방향으로 간격을 둔 복수의 슬릿을 갖는, 프로브 홀더에 지지된 후단쪽 슬릿 바를 갖춘다.
특허문헌 1에 기재된 프로브 장치에 있어서, 프로브는, 한 쌍의 가이드 바에 의해 프로브 홀더에 지지되어 있다. 그와 같은 프로브 장치에 있어서는, 선단 침선 및 후단 침선이 각각 피검사체의 전극 및 타브(tab)와 같은 배선 시트의 접속부에 눌려, 오버 드라이브가 각 프로브에 작용하면, 프로브 홀더에 대한 프로브의 변위량이 각 프로브와 가이드 바의 사이에 존재하는 갭의 크기에 따라 다르다.
상기와 같은 갭이 프로브와 가이드 바 사이에 형성되는 것은, 설계 상 및 가공 상 허용되는 공차(公差)에 의해 피할 수 없다. 그 결과, 선단 침선과 피검사체의 전극간의 접촉, 및 후단 침선과 배선 시트의 랜드 사이의 전기적인 접촉이 불안정해져, 올바른 시험 즉 검사가 행해지지 않는다.
상기 과제를 해결하기 위해, 특허문헌 2에 기재된 프로브 장치에 있어서는, 상기 가이드 바를 위치 결정 핀으로 하고, 또 앞쪽으로 향해 개방하는 コ자상의 제1 및 제2 요소(凹所)를 각각 각 프로브의 침 중앙부의 전단부(前端部) 및 후단부(後端部)에 설치하고, 뒤쪽으로 돌출되어 제1 및 제2 오목부(凹部)에 끼워진 제1 및 제2 볼록부를 각각 선단쪽 슬릿 바 및 블록 편(片)의 후단부에 설치한 하중받이 바에 설치하고 있다.
특허문헌 2에 기재된 프로브 장치에 있어서는, 가이드 바를 위치 결정 핀으로 하고, 제1 오목부 및 제1 볼록부가 결합되어 있고, 그리고 제2 오목부 및 제2 볼록부가 결합되어 있음으로 인해, 오버 드라이브가 각 프로브에 작용했을 때의 블록 편에 대한 프로브의 변위량의 차이를 저감하고 있다.
그러나 특허문헌 2에 기재된 프로브 장치에는, 프로브 블록을 지지 블록(슬라이드 블록)에 설치하는 설치 장치에 대해 전혀 개시되어 있지 않다.
또, 특허문헌 1에 기재되어 있는 설치 장치에서는, 프로브, 프로브 블록, 접속 시트, 보조 블록 등의 소모품의 교환 시의 침선 위치의 재현성을 얻기 위해, 스토퍼, 복수의 볼록부, 복수의 플랜저, 복수의 푸셔 핀, 복수의 압축 코일 스프링 등, 복잡한 조작을 필요로 하는 복수의 부재를 이용하고 있기 때문에, 설치 장치의 형상 및 구조가 복잡해질 뿐 아니라, 소모품의 교환작업이 번잡해진다.
특허문헌 1: 일본 특개2004-191064호 공보 특허문헌 2: 일본 특개2009-115585호 공보
본 발명의 목적은, 설치 장치의 형상 및 구조를 간략화함과 동시에, 소모품의 교환작업을 용이하게 하는데 있다.
본 발명에 따른 프로브 장치는, 지지 블록과, 상기 지지 블록의 아래쪽에 배치된 결합 블록과, 상기 결합 블록을 상기 지지 블록의 아래쪽에 설치하는 설치 장치와, 선단 침선 및 후단 침선을 갖는 복수의 프로브 및 상기 프로브가 배치된 프로브 홀더를 갖춘 프로브 조립체로서, 상기 프로브를 좌우방향으로 간격을 두고 전후방향으로 연장하는 상태로 상기 프로브 홀더에 배치하고 있고, 또 상기 결합 블록의 아래쪽에 설치된 프로브 조립체를 포함한다.
상기 설치 장치는, 상기 결합 블록 및 상기 지지 블록의 어느 한쪽에 형성된 요소(凹所)와, 상기 요소에 끼워진 연결부재와, 상기 연결부재를 상기 결합 블록 또는 상기 지지 블록에 설치하는 제1 나사부재와, 상기 연결부재를 상하방향으로 관통하여, 상기 결합 블록 및 상기 지지 블록의 다른쪽에 결합된 제2 나사부재를 갖춘다.
상기 요소 및 상기 연결부재는, 원형 또는 다각형의 횡단면 형상을 가질 수 있다.
상기 설치 장치는, 상기 결합 블록 및 상기 지지 블록의 상기 한쪽에 형성된 제2 요소로서, 좌우방향 및 전후방향에 의해 형성되는 XY면 내를 연장하고, 상기 결합 블록 및 상기 지지 블록의 상기 한쪽에 형성된 상기 요소에 연통(連通)된 제2 요소와, 상기 연결부재로부터 상기 XY면 내를 연장하여, 상기 제2 요소에 받아들여진 핀 부재를 더 갖출 수 있다.
게다가 상기 설치 장치는, 상기 연결부재 및 상기 지지 블록의 상기 한쪽에 형성된 제3 요소로서, 상기 연결부재 및 상기 지지 블록의 다른쪽으로 개방하는 제3 요소와, 상기 연결부재 및 상기 지지 블록의 다른쪽에서 상하방향으로 연장하여, 상기 제3 요소에 받아들여진 제2 핀 부재를 갖출 수 있다.
상기 결합 블록은, 아래쪽으로 향하는 단부(段部)로서, 상기 프로브 조립체가 배치된 단부를 선단쪽에 가짐과 동시에, 상기 연결부재가 끼워진 상기 요소를 갖고, 게다가 상기 제2 나사부재가 결합된 암나사 구멍을 가질 수 있다.
상기 요소는 상기 결합 블록에 형성되어 있고, 상기 연결부재는 상기 제1 나사부재에 의해 상기 지지 블록에 설치되어 있고, 상기 제1 나사부재는 상기 연결부재를 위쪽에서 아래쪽으로 관통하여, 상기 결합 블록에 결합되어 있어도 좋다.
본 발명에 따른 프로브 장치는, 상기 결합 블록의 아래쪽에 배치되고 후단부가 상기 결합 블록의 위쪽으로 꺾인 배선 시트로서, 복수의 접속부를 전단부 아래면에 갖춤과 동시에, 상기 접속부로부터 뒤쪽으로 연장하는 복수의 제1 배선을 갖춘 배선 시트와, 상기 결합 블록의 후단부와 상기 지지 블록 사이에 배치되고 상기 결합 블록 또는 상기 지지 블록에 설치된 접속 블록과, 상기 접속 블록에서 뒤쪽으로 연장하는 상태로 상기 접속 블록의 아래쪽에 선단부에서 장착된 접속 시트로서, 전후방향으로 연장하는 복수의 제2 배선을 갖고, 각 제2 배선의 선단부가 상기 제1 배선에 접촉된 접속 시트와, 상기 접속 블록의 아래쪽 부분으로서, 상기 제1 및 제2 배선의 접촉부에 대응하는 부분에 배치된 엘라스토머를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 프로브 장치에 있어서, 결합 블록을 지지 블록의 아래쪽에 설치하는 설치 장치는, 결합 블록 및 지지 블록의 어느 한쪽에 형성된 요소와, 상기 요소에 끼워 결합된 연결부재와, 상기 연결부재를 결합 블록 또는 연결부재에 설치하는 제1 나사부재와, 연결부재를 상하방향으로 관통하여, 결합 블록 및 상기 지지 블록의 다른쪽에 결합된 제2 나사부재를 갖춘다.
이 때문에, 프로브 조립체 및 배선 시트의 교환은, 결합 블록을 지지 블록으로부터 분리한 상태에서 할 수 있다. 또, 프로브의 교환은, 결합 블록을 지지 블록으로부터 분리하고, 프로브 조립체를 결합 블록으로부터 분리한 상태에서 할 수 있다. 게다가, 접속 시트의 교환은, 결합 블록을 지지 블록으로부터 분리하고, 접속 블록을 지지 블록으로부터 분리한 상태에서 할 수 있다.
상기의 결과로, 본 발명에 의하면, 종래 기술에 비해, 설치 장치의 형상 및 구조가 간략화함과 동시에, 프로브를 포함하는 소모품의 교환작업이 용이해진다.
도1은 본 발명에 따른 프로브 장치의 한 실시예를 나타낸 정면도이다.
도2는 도1에 나타낸 프로브 장치의 우측면도이다.
도3은 도1에 나타낸 프로브 장치의 평면도이다.
도4는 도3에서의 Ⅳ부분의 확대도이다.
도5는 도1에서의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도이다.
도6은 도1에 나타낸 프로브 장치를 분해하여 나타낸 단면도이다.
도7은 프로브 조립체 및 결합 블록을 제거한 정면도이다.
도8은 결합 블록을 지지 블록에 설치하는 설치 장치의 한 실시예를 나타낸 분해 사시도이다.
도9는 프로브 조립체의 일부를 확대하여 나타낸 정면도이다.
도10은 도9에 나타낸 프로브 조립체의 우측면도이다.
도11은 도9에서의 ΧΙ-ΧΙ선 단면도이다.
도12는 프로브의 후단 침선 및 그 근방의 한 실시예를 나타낸 확대 단면도이다.
도13은 프로브 및 블록 편의 오목부 및 볼록부, 및 그들 근방의 한 실시예를 나타낸 확대 단면도이다.
도14는 엘라스토머 및 그 근방의 확대 단면도이다.
도15는 프로브 조립체의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
[용어에 대해서]
본 발명에 있어서는, 도1에 있어서, 상하방향을 상하방향 또는 Z방향이라 하고, 좌우방향을 좌우방향 또는 X방향이라 하고, 종이 뒷방향을 전후방향 또는 Y방향이라 한다. 그러나 그들 방향은 워크 테이블과 같이 패널받이에 받아진 피검사체의 자세에 따라 다르다.
그 때문에, 본 발명에 따른 프로브 장치는, 본 발명에서 말하는 상하방향(Z방향)이 실제로 상하방향이 되는 상태, 상하 반대로 되는 상태, 비스듬한 방향이 되는 상태 등, 어느 한 방향이 되는 상태로 시험장치에 설치되어 사용된다.
[실시예]
도1 내지 도4를 참조하면, 프로브 장치(10)는, 일부를 도2, 5, 10, 11 및 15에 나타낸 액정표시패널을 피검사체(12)로 하고, 피검사체(12)의 점등검사에 이용된다. 피검사체(12)는 장방형의 형상을 갖고 있고, 또 복수의 전극(14)(도10, 11 및 15 참조)을 적어도 장방형의 서로 이웃하는 2개의 변에 대응하는 가장자리에 소정의 피치로 형성하고 있다. 각 전극(14)은, 이것이 배치된 가장자리와 직교하는 방향(X방향 또는 Y방향)으로 연장하는 띠 모양의 형상을 갖고 있다.
도1 내지 도5를 참조하면, 프로브 장치(10)는, 프로브 조립체(16)와, 프로브 조립체(16)를 지지하는 지지 블록(18)과, 지지 블록(18)이 연결되는 연결 블록(20)과, 지지 블록(18)의 아래쪽(Z방향에서의 어느 한쪽)에 지지된 결합 블록(22)과, 결합 블록(22)을 지지 블록(18)의 아래쪽에 설치하는 설치 장치(24)와, 결합 블록(22)의 아래쪽에 지지된 배선 시트(26)와, 지지 블록(18)의 아래쪽에 설치된 접속 블록(28)을 포함한다.
프로브 장치(10)는, 시험장치의 전체 프레임(도시하지 않음)에 설치되는 평판상의 프로브 베이스(30)에, 연결 블록(20)이 설치됨으로써, 시험장치에 그 일부로서 조립된다.
도9 내지 도11을 참조하면, 프로브 조립체(16)는, 도전성 재료에 의해 제작된 복수의 프로브(32)를, 블록 편(34)의 아래면에 전후방향으로 간격을 두고 설치된 한 쌍의 슬릿 바(36)에, 좌우방향으로 간격을 두고 뒷방향으로 연장하는 상태로 배치하고, 원형의 횡단면 형상을 갖는 바 부재(38)를 프로브(32)에 관통시켜, 양 바 부재(38)의 단부를 한 쌍의 커버(40)에 의해 블록 편(34)에 설치하고 있다.
각 프로브(32)는, 도11에 나타낸 바와 같이, 사각형을 한 판상의 침 주체부(32a)와, 침 주체부(32a)의 전단에서 앞쪽으로 일체로 연장하는 선단 영역(32b)과, 침 주체부(32a)의 후단에서 뒤쪽으로 일체로 연장하는 후단 영역(32c)과, 선단 영역(32b)의 선단에서 아래쪽으로 구부러진 선단 침선(32d)과, 후단 영역(32c)의 후단에서 위쪽으로 구부러진 후단 침선(32e)을 갖춘 블레이드 타입의 침으로 되어 있다. 선단 침선(32d) 및 후단 침선(32e)은 삼각형으로 형성되어, 끝이 날카롭게 되어 있다.
블록 편(34) 및 각 슬릿 바(36)는, 모두 전기 절연성을 갖는 세라믹, 합성수지 등에 의해 좌우방향으로 긴 각주상의 형상을 갖는다.
각 슬릿 바(36)는, 전기 절연성의 재료에 의해 각주상의 형상으로 제작되어 있고, 또 블록 편(34)의 전부(前部) 아래면 또는 후부(後部) 아래면에 좌우방향으로 연장하는 상태로 장착되어 있다. 각 슬릿 바(36)는 도9 내지 도12에 나타낸 바와 같이, 그 길이방향(좌우방향)으로 소정의 간격을 두고 전후방향으로 연장하고 아래쪽으로 개방하는 복수의 슬릿(42)을 아래면에 갖는다.
바 부재(38)는, 도시한 예에서는 원형의 단면형상을 갖고 있고, 또 세라믹과 같은 경질의 전기 절연성의 재료에 의해 형성되어 있다. 바 부재(38)는, 프로브(32)의 침 주체부(32a)를 관통하고 있다. 그러나 바 부재(38)는, 도전성의 재료를 전기 절연성의 재료로 피복한 것이어도 좋고, 또 사각형, 육각형 등의 다각형과 같은 다른 횡단면 형상을 갖고 있어도 좋다.
각 프로브(32)는, 침 주체부(32a)의 두께방향을 좌우방향으로 하고 선단 침선(32d) 및 후단 침선(32e)을 각각 블록 편(34)에서 앞쪽 및 뒤쪽으로 돌출시킨 상태로, 슬릿 바(36)에 병렬로 배치되어 있고, 게다가 선단 영역(32b) 및 후단 영역(32c)을 슬릿 바(36)의 슬릿(42)에 끼우고 있다.
각 커버(40)는, 도1 및 9에 나타낸 바와 같이, 안쪽에 위치된 판상의 커버 부재(40a)와, 그 바깥쪽에 위치된 판상의 커버 부재(40b)에 의해 형성되어 있다.
각 커버(40)는, 또 도1, 2, 9 및 10에 나타낸 바와 같이, 커버 부재(40a, 40b)를 관통하여, 블록 편(34)의 좌우방향에서의 단부에 결합된 복수의 나사부재(44)에 의해, 블록 편(34)의 좌우방향에서의 측면에 분리 가능하게 설치되어 있다.
또, 각 커버(40)는, 복수의 위치결정 핀(46)에 의해, 블록 편(34)에 대하여 위치가 결정되어 있다. 각 위치결정 핀(46)은, 블록 편(34)의 좌우방향에서의 단부(端部)에, 그 단부에서 좌우방향으로 돌출하는 상태로 설치되어 있고, 또 양 커버 부재(40a, 40b)에 끼워넣어져 있다.
안쪽의 각 커버 부재(40a)는, 바 부재(38)의 단부를 받아들이는 구멍(48)(도9 참조)을 갖는다. 이에 의해, 바 부재(38)는, 커버 부재(40a 및 40b)와 함께, 나사부재(44) 및 위치결정 핀(46)에 의해, 블록 편(34)에 설치되어, 위치가 결정되어 있다.
도10, 11 및 13에 나타낸 바와 같이, 앞쪽의 슬릿 바(36) 및 각 프로브(32)는, 각각 뒤쪽으로 돌출하는 볼록부(50) 및 앞쪽으로 개방된 오목부(52)를 후단부 및 전단부에 갖춘다. 볼록부(50) 및 오목부(52)는, コ자상의 단면형상을 가짐과 동시에, 서로 결합되어 있다.
또, 볼록부(50) 및 오목부(52)는, 각각 아래쪽(Z방향에서의 어느 한쪽)에 위치하는 아래 가장자리 및 윗 가장자리(50a 및 52a)와, 위쪽(Z방향에서의 다른쪽)에 위치하는 윗 가장자리 및 아래 가장자리(50b 및 52b)를 갖는다.
볼록부(50)의 아래 가장자리(50a)와 오목부(52)의 아래 가장자리(52b)는 아래쪽을 향하고 있고, 볼록부(50)의 윗 가장자리(50b)와 오목부(52)의 윗 가장자리(52a)는 위쪽을 향하고 있다. 오목부(52)의 윗 가장자리(52a)는, 뒤쪽으로 갈수록 낮게 되어 있다. 이에 의해, 오목부(52)의 안쪽 저부(底部)의 아래쪽으로 부가적인 오목부(52c)가 형성되어 있다.
또, 프로브 조립체(16)는, 좌우방향으로 간격을 둔 복수의 위치결정 핀(54)(도1 참조)을 포함한다. 각 위치결정 핀(54)은, 블록 편(34)에 설치되어 있고, 또 블록 편(34)에서 위쪽으로 연장해 있다. 게다가 각 위치결정 핀(54)은, 결합 블록(22)에 설치된 위치결정 구멍(도시하지 않음)에 결합되어, 그 위치결정 구멍과 함께 프로브 조립체(16)를 결합 블록(22)에 대하여 위치 결정하고 있다.
상기와 반대로, 위치결정 핀(54)을 결합 블록(22)에 설치하고, 위치결정 구멍을 블록 편(34)에 설치해도 좋다.
각 프로브(32)는, 볼록부(50) 및 오목부(52)가 서로 결합되고, 그리고 바 부재(38)가 프로브(32)를 관통하고, 게다가 선단 영역(32b) 및 후단 영역(32c)이 슬릿(42)에 결합된 상태로, 슬릿 바(36)에 배치된다.
또, 각 프로브(32)는, 그와 같은 슬릿 바(36)가, 나사부재, 접착제 등에 의해, 블록 편(34)에 상기와 같이 설치됨과 동시에, 커버(40)가 블록 편(34)에 상기와 같이 설치됨으로써, 블록 편(34)에 설치되어 유지된다.
결합 블록(22)은, 도6 및 8에 나타낸 바와 같이, 프로브 조립체(16)가 배치된 하향 단부(段部)(56)를 갖는다. 하향 단부(56)는, 결합 블록(22)의 하부의 전단부(前端部)를 좌우방향으로 연장하고 있다.
프로브 조립체(16)는, 도1, 5 및 6에 나타낸 바와 같이, 결합 블록(22)의 관통구멍(57)을 위쪽에서 아래쪽으로 관통하여, 블록 편(34)에 설치된 암나사 구멍(58)에 결합된 나사머리 달린 나사부재(60)에 의해, 위치결정 핀(54)이 상기한 위치결정 구멍에 삽입된 상태로 하향 단부(56)에 유지되어 있다.
도면에 있어서는, 서로 이웃하는 프로브(32)가 좌우방향으로 크게 간격을 두고 있는 듯이 나타내고 있지만, 실제로는 프로브(32)의 배열 피치는 작다. 프로브(32)의 수, 두께 치수 및 배열 피치, 및 슬릿 바(36)의 슬릿의 수, 배치 피치 및 폭 치수는, 피검사체(12)의 종류, 특히 전극의 배치 피치와 폭 치수에 따라 다르다.
프로브 조립체(16)는, 양 슬릿 바(36)를 상기한 상태로 블록 편(34)에 설치한 상태에서, 각 프로브(32)의 양 단부를 슬릿 바(36)의 슬릿(42)에 찔러 넣음과 동시에, 볼록부(50) 및 오목부(52)를 결합시키고, 바 부재(38)를 프로브(32)와 커버 부재(40a)에 찔러 통과시키고, 그 후 각 커버(40)를 나사부재(44) 및 위치결정 핀(46)으로 블록 편(34)에 설치함으로써 조립할 수 있다.
한쪽 커버(40)는, 양 슬릿 바(36)를 블록 편(34)에 설치한 후에, 블록 편(34)에 설치해도 좋다.
프로브 조립체(16)의 분해는, 상기와 반대의 작업을 실행함으로써 할 수 있다. 프로브(32)의 교환은, 상기와 반대의 작업을 실행하여, 원래의 프로브를 새로운 프로브로 변경한 후, 상기와 같은 작업을 실행함으로써 행할 수 있다.
결합 블록(22)에의 프로브 조립체(16)의 설치는, 위치결정 핀(54)(도1 및 6 참조)을 결합 블록(22)의 상기한 위치결정 구멍에 끼워 넣은 상태로, 나사부재(60)를 결합 블록(22)의 관통구멍(57)에 위쪽에서 아래쪽으로 통과시켜, 블록 편(34)의 상기한 암나사 구멍에 결합시킴으로써 할 수 있다.
결합 블록(22)으로부터의 프로브 조립체(16)의 분리는, 상기와 반대의 작업을 실행함으로써 할 수 있다.
본 실시예에 있어서는, 블록 편(34)과 슬릿 바(36)는 복수의 프로브(32)를 상하방향에서의 한쪽 끝(아래쪽)에 좌우방향으로 간격을 두고 병렬로 배치한 프로브 홀더를 구성하고 있다.
도1 내지 7을 참조하면, 지지 블록(18)은, 판상의 2개의 지지부(18a 및 18b)에 의해 L자상의 횡단면 형상으로 제작되어 있다. 연결 블록(20)은 프로브 베이스(30)에 설치되는 주체부(20a)와, 주체부(20a)의 상부에서 앞쪽으로 연장하는 연장부(20b)에 의해 역L자상의 형상을 갖는다.
도시한 예에서는, 지지 블록(18)은 결합 블록(22)과 함께 지지체를 형성하고 있고, 나사부재(60)는 프로브 조립체(16)를 결합 블록(22)에 설치하는 설치구(具)로서 작용한다.
지지 블록(18)은, 좌우방향으로 간격을 두고 상하방향으로 연장하는 한 쌍의 가이드 레일(62)과, 양 가이드 레일(62) 사이를 상하방향으로 연장하는 가이드(64)에 의해 연결 블록(20)의 주체부(20a)의 전면에 상하방향으로 이동 가능하게 연결되어 있음과 동시에, 볼트(66)에 의해 연결 블록(20)의 연장부(20b)에 상하방향의 위치를 조정 가능하게 연결되어 있다.
양 가이드 레일(62) 및 가이드(64)는 각각, 리니어 레일 및 리니어 가이드이다. 양 가이드 레일(62)은, 지지 블록(18)의 지지부(18a)의 후단면(後端面)에 설치되어 있다. 이에 대하여, 가이드(64)는, 좌우방향에서의 양 가이드 레일(62) 사이에 배치되어 있고, 또 양 가이드 레일(62)에 의해 상하방향으로 이동 가능하게 안내되도록, 연결 블록(20)의 주체부(20a)의 전단면(前端面)에 설치되어 있다.
볼트(66)는, 연결 블록(20)의 연장부(20b)를 위쪽에서 아래쪽으로 관통하고 있고, 또 지지 블록(18)에 형성된 나사구멍(68)에 결합되어 있다. 지지 블록(18)은, 도1에 나타낸 바와 같이, 좌우방향으로 간격을 두고 배치된 한 쌍의 압축 코일 스프링(70)에 의해 아래쪽으로 힘이 가해져 있다.
각 압축 코일 스프링(70)은, 연결 블록(20)의 연장부(20b) 위에 복수의 나사부재(71)(도3 및 5 참조)에 의해 설치된 판상의 스프링 누름(72)과, 지지 블록(18)과의 사이에, 연결 블록(20)의 연장부(20b)를 상하방향으로 관통하는 상태로, 배치되어 있다. 이에 의해, 나사구멍(68)에의 볼트(66)의 조임 양을 조정함으로써, 지지 블록(18) 나아가서는 프로브 조립체(16)의 높이 위치를 조정할 수 있다.
스프링 누름(72)은, 드라이버와 같은 공구의 선단부를 위쪽에서 끼워 넣어, 볼트(66)의 회전량을 조정하는 관통구멍(72a)을 갖는다. 이에 의해, 스프링 누름(72)을 지지 블록(18)으로부터 분리하지 않고, 지지 블록(18) 나아가서는 프로브 조립체(16)의 높이 위치의 조정을 할 수 있기 때문에, 그와 같은 높이 위치의 조정이 용이해진다.
연결 블록(20)은, 도5에 나타낸 바와 같이, 연결 블록(20)을 위쪽에서 아래쪽으로 관통하여 프로브 베이스에 결합된 복수의 볼트(76)에 의해 프로브 베이스(30)에 분리 가능하게 설치되어 있다. 각 볼트(76)는, 연결 블록(20)의 주체부(20a)를 위쪽에서 아래쪽으로 관통하고 있고, 또 프로브 베이스(30)에 형성된 나사구멍(78)에 결합되어 있다.
도1 내지 8을 참조하면, 설치 장치(24)는, 결합 블록(22)에 형성된 요소(凹所)(80)(도6 및 8 참조)와, 요소(80)에 결합된 연결부재(82)와, 연결부재(82)를 지지 블록(18)의 아래쪽에 설치하여 지지 블록(18)에 지지시키는 복수의 나사부재(84)(도3 및 7 참조)와, 연결부재(82)의 관통구멍(85)을 상하방향으로 관통하여, 결합 블록(22)의 나사구멍(88)에 결합된 나사부재(86)를 포함한다.
요소(80) 및 연결부재(82)는 원형의 횡단면 형상을 갖고 있다. 또, 나사부재(84)는, 도3 및 7에 나타낸 바와 같이, 지지 블록(18)의 지지부(18b)를 위쪽에서 아래쪽으로 관통하여, 연결부재(82)의 암나사 구멍(83)(도7 및 8 참조)에 결합되어 있다. 게다가 나사부재(86)의 하단부는, 결합 블록(22)에 설치된 암나사 구멍(88)에 결합되어 있다.
도시한 예에서는, 암나사 구멍(88)은, 도6에 나타낸 바와 같이, 결합 블록(22)의 주체부(22a)에 변위가 불가능하게 설치된 너트(22b)이지만, 도8에 나타낸 바와 같이 주체부(22a)에 직접 형성해도 좋다.
결합 블록(22)에의 프로브 조립체(16)의 설치는, 위치결정 핀(54)(도1 참조)을 결합 블록(22)의 상기한 위치결정 구멍에 찔러 넣은 상태로, 나사부재(60)를 결합 블록(22)의 관통구멍(57)에 위쪽에서 아래쪽으로 통과시켜, 블록 편(34)의 암나사 구멍(58)에 결합시킴으로써 할 수 있다.
설치 장치(24)는, 연결부재(82)가 나사부재(84)에 의해 지지 블록(18)에 설치되고, 나사부재(86)가 연결부재(82)를 상하방향으로 관통하여, 암나사 구멍(88)에 결합됨으로써, 결합 블록(22)을 지지 블록(18)의 지지부(18b)의 아래쪽에 설치하고 있다.
또, 설치 장치(24)는, 요소(80)와 연결부재(82)가 결합되어 있음으로써, 결합 블록(22)을 지지 블록(18)에 대하여, 좌우방향 및 전후방향에 의해 형성되는 XY면 내에서의 소정의 위치에 유지하고 있다.
도시한 예에서는, 설치 장치(24)는, 결합 블록(22)에 형성되고, XY면 내를 연장하여 요소(80)에 연통(連通)되는 요소(90)와, 연결부재(82)로부터 XY면 내를 연장하고, 그리고 요소(90)에 받아들여진 핀 부재(92)와, 지지 블록(18)의 지지부(18b)의 아래면에 형성되고, 그리고 연결부재(82) 쪽으로 개방하는 한 쌍의 요소(94)와, 연결부재(82)의 위쪽으로 연장하여, 요소(94)에 받아들여진 한 쌍의 핀 부재(96)를 더 갖춘다.
요소(90) 및 핀 부재(92)는, XY면 내에서 나사부재(86)보다 앞쪽의 위치에서 한방향(도시한 예에서는 X방향)으로 연장하고 있다. 이에 대하여, 양 요소(94) 및 양 핀 부재(96)의 각각은, 요소(90) 및 핀 부재(92)가 연장하는 방향과 교차하는 방향, 바람직하게는 직행하는 방향(도시한 예에서는 Y방향)으로 이간되어 있다.
설치 장치(24)는, 상기 요소(90, 94) 및 핀 부재(92, 96)에 의해, 결합 블록(22)을 지지 블록(18)에 대하여, 좌우방향 및 전후방향에서의 소정의 위치에 유지하고 있음과 동시에, 상하방향으로 연장하는 θ축선 주위에서의 소정의 각도위치에 유지하고 있다.
요소(80)를 지지 블록(18)에 설치하고, 연결부재(82)를 결합 블록(22)에 나사로 고정해도 좋다. 또, 요소(90, 94)와, 핀 부재(92, 96)를 상기와 반대의 부재에 설치해도 좋다.
지지 블록(18)에의 결합 블록(22)의 설치는, 핀 부재(96)를 대응하는 요소(94)에 위치시킨 상태로, 연결부재(82)를 나사부재(84)에 의해 지지 블록(18)의 아래쪽에 설치하고, 이어서 연결부재(82)를 요소(80)에 결합시키고, 핀 부재(92)를 대응하는 요소(90)에 위치시킨 상태로, 나사부재(86)를 결합 블록(22)의 암나사 구멍(88)에 결합함으로써 할 수 있다.
지지 블록(18)으로부터의 결합 블록(22)의 분리는, 상기와 반대의 작업을 실행함으로써 할 수 있다.
도2, 5 및 6에 나타낸 바와 같이, 배선 시트(26)는, 플렉시블 인쇄배선회로(FPC)에 의해 형성된 전부(前部) 영역(26a)과, 전부 영역(26a)의 후단부에 이어지는 타브(TAB)에 의해 형성된 중간 영역(26b)과, 중간 영역(26b)의 후단부에 이어지는 플렉시블 인쇄배선회로(FPC)에 의해 형성된 후부(後部) 영역(26c)을 갖는 복합 회로 시트로 되어 있다.
도2, 5, 6, 8, 11 및 12에 나타낸 바와 같이, 배선 시트(26)는, 고정판(100)에 의해 결합 블록(22)의 아래쪽에 위치되어 있고, 또 피검사체(12)를 구동하는 집적회로(102)를 중간 영역(26b)에 배치하고 있다.
배선 시트(26)의 전부 영역(26a)은 좌우방향으로 간격을 둔 복수의 접속 랜드(104)(도11, 12 참조)를 선단부 아래면에 갖춤과 동시에, 접속 랜드(104)에서 뒤쪽으로 좌우방향으로 간격을 두고 병렬로 연장하는 복수의 배선(106)(도11, 12 및 14 참조)을 갖춘다.
각 배선(106)에 설치된 접속 랜드(104)를 후단 침선(32e)과 배선 시트(26)의 배선(106)과의 접속부로 하는 대신, 각 배선(106)의 일부를 그와 같은 접속부로 해도 좋다.
배선 시트(26)의 중간 영역(26b)은, 좌우방향으로 간격을 둔 복수의 앞쪽 배선과, 좌우방향으로 간격을 둔 복수의 뒤쪽 배선을 갖는다. 앞쪽 배선은, 그 전단부에서 배선(106)의 후단부에 접속되어 있음과 동시에, 후단부에서 집적회로(102)의 출력단자에 접속되어 있다. 이에 대하여, 뒤쪽 배선은, 전단부에서 집적회로(102)의 입력단자에 접속되어 있다.
배선 시트(26)의 후부 영역(26c)은 좌우방향으로 간격을 둔 복수의 배선을 갖고 있고, 또 그들 배선은, 그 전단부에서 중간 영역(26b)의 뒤쪽 배선에 접속되어 있다. 배선 시트(26)는, 후부 영역(26c)의 후단부에서 결합 블록(22)의 위쪽으로 꺾여, 배선(106)의 후단부를 위쪽으로 향하고 있다(도8 및 14 참조).
도2, 5 및 6을 참조하면, 접속 블록(28)은, 지지 블록(18)의 아래쪽을 좌우방향으로 연장하고 있고, 또 결합 블록(22)의 후단부와 지지 블록(18)과의 사이에 위치되어 있다. 접속 블록(28)은 좌우방향으로 간격을 둔 복수의 나사부재(110)와, 전후방향으로 간격을 둔 복수의 위치결정 핀(112)에 의해 지지 블록(18)의 아래쪽에 분리 가능하게 설치되어 있다.
각 나사부재(110)는, 접속 블록(28)을 아래쪽에서 위쪽으로 관통하여, 지지 블록(18)에 결합되어 있다. 각 위치결정 핀(112)은, 접속 블록(28) 및 지지 블록(18)의 어느 한쪽에 상하방향으로 연장하는 상태로 고정되고, 접속 블록(28) 및 지지 블록(18)의 다른쪽에 설치된 위치결정 구멍에 결합되어 있다.
도2, 5, 6 및 14를 참조하면, 프로브 장치(10)는, 접속 블록(28)으로부터 뒤쪽으로 연장하는 상태로 선단부에서 접속 블록(28)의 아래쪽에 장착된 접속 시트(114)와, 접속 블록의 아래쪽에 장착된 엘라스토머(116)를 더 포함한다.
접속 시트(114)는, 좌우방향으로 간격을 두고 전후방향으로 연장하는 복수의 배선(118)(도14 참조)을 갖는다. 각 배선(118)의 최소한 선단부는, 접속 시트(114)의 아래면에 노출되고, 배선 시트(26)의 위쪽으로 꺾인 배선(106)에 접촉되어 있다.
접속 시트(114)의 배선(118)은, 프로브 장치(10)가 시험장치에 설치된 상태에서, 시험장치의 전기회로에 접속된다. 이 때문에, 각 프로브(32)는, 배선 시트(26)의 배선(106), 집적회로(102), 및 접속 시트(114)의 배선(118)을 통하여 시험장치의 전기회로에 접속된다.
엘라스토머(116)는, 접속 블록(28)의 아래쪽에 있고, 배선 시트(26)의 배선 및 접속 시트(114)의 배선(118)의 접촉부에 대응하는 부분에 배치되어 있다. 이 때문에, 엘라스토머(116), 배선 시트(26)의 배선(106) 및 접속 시트(114)의 배선(118)은, 결합 블록(22) 및 접속 블록(28)이 지지 블록(18)에 설치된 상태에서, 압축 변형된다(도14 참조). 이에 의해, 배선 시트(26)의 배선(106) 및 접속 시트(114)의 배선(118)은, 강하게 눌려 확실하게 접촉한다.
지지 블록(18)에의 결합 블록(22)의 설치는, 나사부재(86)를 연결부재(82)에 통과시킨 상태로 연결부재(82)를 지지 블록(18)에 설치하고, 프로브 조립체(16)를 결합 블록(22)에 설치하고, 접속 블록(28)을 지지 블록(18)에 설치한 후, 나사부재(86)를 결합 블록(22)의 암나사 구멍(88)에 조여 넣음으로써 행해진다.
지지 블록(18)에의 결합 블록(22)의 분리는, 암나사 구멍(88)에의 나사부재(86)의 결합을 해제함으로써 행할 수 있다.
이 때문에, 프로브 조립체(16) 및 배선 시트(26)의 교환은, 결합 블록(22)을 지지 블록(18)으로부터 분리한 상태에서 할 수 있다. 또, 프로브(32)의 교환은, 결합 블록(22)을 지지 블록(18)으로부터 분리하고, 프로브 조립체(16)를 결합 블록(22)으로부터 분리한 상태에서 할 수 있다. 게다가, 접속 시트(114)의 교환은, 결합 블록(22)을 지지 블록(18)으로부터 분리하고, 접속 블록(28)을 지지 블록(18)으로부터 분리한 상태에서 할 수 있다.
상기의 결과로서, 프로브 장치(10)에 의하면, 종래기술에 비해 설치 장치(24)의 형상 및 구조가 간략화됨과 동시에, 프로브(32)를 포함한 소모품의 교환 작업이 용이해진다.
결합 블록(22)이 상기와 같이 지지 블록(18)에 설치되면, 각 프로브(32)의 후단 침선(32e)은, 도12에 나타낸 바와 같이 배선 시트(26)의 접속 랜드(104)에 눌린다. 접속 랜드(104)에의 후단 침선(32e)의 눌림은, 각 프로브(32)에 하기와 같이 작용한다.
각 프로브(32)는, 선단 침선(32d)이 위쪽으로 변위하도록, 도11에서 시계방향으로의 회전력을 받아, 도13에 나타낸 바와 같이, 오목부(52)의 아래 가장자리(52a)가 슬릿 바(36)의 볼록부(50)의 아래 가장자리(50a)에 눌림과 동시에, 오목부(52)의 윗 가장자리(52b)가 슬릿 바(36)의 볼록부(50)의 윗 가장자리(50b)에 눌린다.
이에 의해, 프로브(32)는 서로 결합되는 볼록부(50) 및 오목부(52)에 설계 상 및 가공 상의 공차에서 기인하는 갭이 존재해도, 선단 침선(32d)은 같은 높이 위치에 유지한다. 그 결과, 프로브 홀더에 대한 프로브의 변위량의 차가 현저하게 작아져, 올바른 시험을 할 수 있다.
프로브(32)의 선단 침선이 위쪽으로 변위할 때, 오목부(52)의 부가적인 오목부(52c)는, 볼록부(50)의 후단(後端) 하부가 들어가는 공간으로서 작용한다. 또 프로브(32)는 슬릿 바(36)에 눌려, 좌우방향으로의 변위가 방지된다.
피검사체를 시험하는 시험장치에 있어서는, 상기와 같은 형상 구조를 갖는 복수의 프로브 장치(10)를 프로브 베이스(30)에 배치한 복수의 프로브 유닛이 이용된다.
도15를 참조하면, 프로브 조립체(120)는, 전후의 슬릿 바(36, 36) 사이에 있고, 프로브(122)의 위쪽을 좌우방향으로 연장하는 편(片)부재(piece)(124)를 더 포함한다. 편부재(124)는, 프로브(122)의 위쪽을 좌우방향으로 연장하는 판상의 주체부(124a)와, 프로브(122)와 뒤쪽의 슬릿 바(36)와의 사이를 좌우방향으로 연장하여 아래쪽으로 돌출하는 판상의 돌출부(124b)에 의해 역L자상의 단면형상으로 제작되어 있다.
각 프로브(122)는, 선단쪽 오목부(52)의 안쪽 바닥에서 전단(前端)까지 돌출하여, 앞쪽의 슬릿 바(36)의 볼록부(50)에 접하는 앞쪽 볼록부(122a)와, 편부재(124)의 주체부(124a)의 아래면 및 돌출부(124b)의 전면(前面)에 접하는 위쪽 돌출부(122b)를 갖는다.
각 프로브(122)는, 후단 침선(32e)이 접속 시트(26)의 접속 랜드(104)에 눌린 상태로, 선단 침선(32d)이 피검사체(12)의 전극(14)에 눌렸을 때, 볼록부(122a)가 앞쪽의 슬릿 바(36)의 볼록부(50)에 강하게 눌린다. 그에 의해, 프로브 홀더에 대한 프로브(122)의 좌우방향, 전후방향 및 상하방향으로의 변위가 확실하게 방지된다.
도15에 나타낸 프로브 조립체(120)는, 좌우방향으로 연장하여 프로브(122)를 관통하는 바 부재(38)를 갖추고 있지 않다. 그러나 그와 같은 바 부재(38)를 갖추고 있어도 좋다.
상기 실시예에 있어서, 볼록부(50) 및 오목부(52)를, 상기와 반대로, 각각 프로브 및 프로브 홀더의 어느 한쪽에 설치해도 좋다. 이 경우, 도15에서의 실시예에서, 볼록부(122a)는 앞쪽의 슬릿 바(36)에 설치할 수 있다.
또, 블레이드 타입의 프로브 대신에, 금속 세선(細線)에 의해 제작한 니들 타입의 프로브, 각 배선의 일부를 프로브로서 이용하는 프로브 요소 등, 다른 프로브를 이용해도 좋다.
본 발명은, 액정표시패널용 프로브 장치뿐만 아니라, 박막 트랜지스터가 형성된 유리기판과 같은 다른 표시용 기판용 프로브 장치, 집적회로와 같은 다른 평판상 피검사체용 프로브 장치에도 적용할 수 있다.
본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 특허청구의 범위에 기재된 취지를 벗어나지 않는 한, 각종 변경이 가능하다.
10: 프로브 장치 12: 표시용 기판
14: 표시용 기판의 전극 16: 프로브 조립체
18: 지지 블록 20: 연결 블록
22: 결합 블록 24: 설치 장치
26: 배선 시트 26a: 전부(前部) 영역
26b: 중간 영역 26c: 후부(後部) 영역
28: 접속 블록 30: 프로브 베이스
32: 프로브 32a: 침 주체부
32b: 선단 영역 32c: 후단 영역
32d: 선단 침선 32e: 후단 침선
34: 블록 편(片) 36: 슬릿 바
38: 바 부재 40: 커버
40a, 40b: 커버 부재 42: 슬릿
50: 볼록부(凸部) 52: 오목부(凹部)
50a, 52a: 아래 가장자리 50b, 52b: 윗 가장자리
56: 하향 단부(段部) 58: 암나사 구멍
60: 나사부재(설치구(具)) 80: 요소(凹所)
82: 연결부재 84, 86: 나사부재
90, 94: 요소(凹所) 92, 96: 핀 부재
100: 고정판 102: 집적회로
104: 접속 랜드(접속부) 106: 배선
110: 나사부재 112: 위치결정 핀
114: 접속 시트 116: 엘라스토머(elastomer)
120: 프로브 조립체 122: 프로브

Claims (7)

  1. 지지 블록;
    상기 지지 블록의 아래쪽에 배치된 결합 블록;
    상기 결합 블록을 상기 지지 블록의 아래쪽에 설치하는 설치 장치; 및
    선단 침선 및 후단 침선을 갖는 복수의 프로브 및 상기 프로브가 배치된 프로브 홀더를 갖춘 프로브 조립체로서, 상기 프로브를 좌우방향으로 간격을 두고 전후방향으로 연장하는 상태로 상기 프로브 홀더에 배치하고 있고, 또 상기 결합 블록의 아래쪽에 설치된 프로브 조립체를 포함하고,
    상기 설치 장치는, 상기 결합 블록 및 상기 지지 블록의 어느 한 쪽에 형성된 요소;
    상기 요소에 결합된 연결부재;
    상기 연결부재를 상기 결합 블록 또는 상기 지지 블록에 설치하는 제1 나사부재; 및
    상기 연결부재를 상하방향으로 관통하고, 상기 결합 블록 및 상기 지지 블록의 다른쪽에 결합된 제2 나사부재를 갖춘 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 요소 및 상기 연결부재는, 원형 또는 다각형의 횡단면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 설치 장치는, 상기 결합 블록 및 상기 지지 블록의 상기 한쪽에 형성된 제2 요소로서, 좌우방향 및 전후방향에 의해 형성되는 XY면 내를 연장하고, 상기 결합 블록 및 상기 지지 블록의 상기 한쪽에 형성된 상기 요소에 연통(連通)되는 제2 요소와, 상기 연결부재로부터 상기 XY면 내를 연장하고, 상기 제2 요소에 받아들여지는 핀 부재를 더 갖춘 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 설치 장치는, 상기 연결부재 및 상기 지지 블록의 상기 한쪽에 형성된 제3 요소로서, 상기 연결부재 및 상기 지지 블록의 다른쪽으로 개방하는 제3 요소와, 상기 연결부재 및 상기 지지 블록의 다른쪽에서 상하방향으로 연장하고, 상기 제3 요소에 받아들여지는 제2 핀 부재를 더 갖춘 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 결합 블록은, 아래쪽으로 향하는 단부(段部)로서, 상기 프로브 조립체가 배치된 단부를 선단쪽에 가짐과 동시에, 상기 연결부재가 결합된 상기 요소를 갖고, 게다가 상기 제2 나사부재가 결합된 암나사 구멍을 갖는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 요소는 상기 결합 블록에 형성되어 있고, 상기 연결부재는 상기 제1 나사부재에 의해 상기 지지 블록에 설치되어 있고, 상기 제1 나사부재는 상기 연결부재를 위쪽에서 아래쪽으로 관통하여, 상기 결합 블록에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 결합 블록의 아래쪽에 배치되고 후단부가 상기 결합 블록의 위쪽으로 꺾인 배선 시트로서, 복수의 접속부를 전단부 아래면에 갖춤과 동시에, 상기 접속부에서 뒤쪽으로 연장하는 복수의 제1 배선을 갖춘 배선 시트;
    상기 결합 블록의 후단부와 상기 지지 블록 사이에 배치되고 상기 결합 블록 또는 상기 지지 블록에 설치된 접속 블록;
    상기 접속 블록에서 뒤쪽으로 연장하는 상태로 상기 접속 블록의 아래쪽에 선단부에서 장착된 접속 시트로서, 전후방향으로 연장하는 복수의 제2 배선을 갖고, 각 제2 배선의 선단부가 상기 제1 배선에 접촉된 접속 시트; 및
    상기 접속 블록의 아래쪽 부분으로서, 상기 제1 및 제2 배선의 접촉부에 대응하는 부분에 배치된 엘라스토머를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
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