KR20120072703A - 평판디스플레이 검사용 프로브 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 테스터의 전기적 신호를 디스플레이패널에 인가하기 위한 디스플레이 패널 검사를 위한 프로브 유닛에 관한 것으로, 경사면과 수평면이 형성된 바닥면을 갖는 메인 바디; 바닥면의 경사면에 경사지게 장착되는 고정단 부분과, 바닥면의 수평면으로부터 이격되고 고정단 부분으로부터 경사면과 동일한 기울기로 연장되는 자유단 부분을 포함하는 프로브 시트; 및 바닥면의 수평면에 프로브 시트의 길이방향인 제1방향과 직교하는 제2방향으로 설치되고, 프로브 시트의 자유단 부분의 일부를 탄력적으로 받쳐서 자유단 부분의 휘어짐을 완화하는 시트 지지부재를 포함한다.

Description

평판디스플레이 검사용 프로브 유닛{unit for probing flat panel display}

본 발명은 평판디스플레이 검사용 프로브 유닛에 관한 것이다.

TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)는 평판 디스플레이의 일종으로써, 다수의 박막트랜지스터(TFT)와 화소전극이 배열되어 소정의 크기를 갖는 하판과, 색상을 나타내기 위한 컬러 필터 및 공통전극이 순차적으로 형성되어 있는 상판과, 상기 상판과 하판 사이의 이격공간에 채워져 있는 액정을 가지고 있다.

이와 같은 TFT-LCD는 검사공정에서는 프로브 장치를 이용하여 회로패턴에 전기적인 테스트 신호를 인가함으로써 불량여부를 판별한다.

평판 디스플레이의 불량여부 판별을 위한 프로브 장치에는, 니들 타입(needle type), 블레이드 타입(blade type) 등이 있으며, 이러한 종래 프로브 장치는 프로브를 일일이 수작업을 통해 배열하기 때문에 조립 시간 및 제조 단가가 상승되고, 프로브간의 폭을 일정하게 유지해야하기 때문에 미세 피치 구현이 어려운 문제점이 있다. 또한 프로브와 평판 디스플레이의 접촉시 압력에 의해 프로브의 변형이 손쉽게 발생하고, 변형으로 인해 검사 반복 신뢰성이 낮아지는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 디스플레이 패널의 전극 패드와 프로브 시트의 범프 상호간의 접촉성을 향상시킬 수 있는 평판디스플레이 검사용 프로브 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 프로브 시트의 손상 및 변형을 최소화하여 검사 반복 신뢰성을 높일 수 있는 평판디스플레이 검사용 프로브 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 디스플레이 패널을 검사하기 위한 프로브 유닛은 경사면과 수평면이 형성된 바닥면을 갖는 메인 바디; 상기 바닥면의 경사면에 경사지게 장착되는 고정단 부분과, 상기 바닥면의 수평면으로부터 이격되고 상기 고정단 부분으로부터 상기 경사면과 동일한 기울기로 연장되는 자유단 부분을 포함하는 프로브 시트; 및 상기 바닥면의 수평면에 상기 프로브 시트의 길이방향인 제1방향과 직교하는 제2방향으로 설치되고, 상기 프로브 시트의 상기 자유단 부분의 일부를 탄력적으로 받쳐서 상기 자유단 부분의 휘어짐을 완화하고 프로빙 하중시 압력보완을 하는 시트 지지부재를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프로브 시트는 디스플레이 패널의 접속단자들과 접촉되는 제1범프들을 갖는 패턴시트; 및 상기 패턴시트에 겹쳐지게 부착되어 상기 패턴 시트를 지지하는 베이스 플레이트로 이루어진다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 패턴 시트의 상기 제1범프들은 상기 시트 지지부재에 의해 받쳐지는 위치로부터 벗어난 위치에서 상기 베이스 플레이트와 겹쳐지는 끝단에 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 패턴 시트는 정렬용 마크들을 갖으며, 상기 베이스 플레이트의 끝단으로부터 돌출되게 형성된 연장부분을 더 포함하고, 상기 패턴 시트는 상기 연장부분에 형성된 정렬용 마크들과 상기 디스플레이 패널에 형성된 정렬용 마크의 얼라인 작업이 가능하도록 투명 또는 반투명 소재로 이루어진다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 시트 지지부재는 탄성력을 갖는 기둥 형상이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 시트 지지부재는 그 단면이 원형, 삼각형, 사각형 중에 어느 하나이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 시트 지지부재는 상기 바닥면의 수평면에 형성된 장착홈에 장착된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 시트 지지부재는 상기 바닥면과 마주하는 상기 프로브 시트의 자유단의 일면에 부착된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 평판디스플레이 검사용 프로브 유닛은

상기 프로브 시트의 패턴시트와 연결되고, 탭IC를 구비한 COF(Chip On Film) 타입의 구동 필름 및; 상기 구동필름과 상기 패턴 시트의 연결부분을 압박하기 위해 메인바디에 볼트 체결되는 가압 커버를 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가압 커버는 상기 구동필름과 상기 패턴 시트의 연결부분을 안정적으로 가압하기 위한 탄성 패드를 더 포함한다.

본 발명에 의하면, 디스플레이 패널의 접속 단자와 프로브 시트의 범프 상호간의 접촉성을 향상시킬 수 있는 각별한 효과를 갖는다.

본 발명에 의하면, 프로브 시트의 범프들이 인위적인 구조물이 아닌 시트 지지부재의 복원력 및 베이스 플레이트의 복원력으로 접속 단자들과 접촉됨으로써, 범프들 및 접속단자들에 무리한 힘이 가해지지 않음으로 제1범프들 및 접속단자의 손상 및 변형을 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 검사 반복 신뢰성을 높이고, 범프의 배열 자유도가 높고, 고밀도 직접회로 검사가 가능하다.

본 발명에 의하면, 패턴 시트의 정렬용 마크들과 디스플레이 패널에 형성된 정렬용 마크의 얼라인 작업이 용이하다.

본 발명에 의하면, 유닛 전체의 구조가 단순하여 작업의 간편성 및 신속성은 물론 작업의 효율성 증대에 따른 생산성 향상을 기대할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 평판 표시패널 검사장치의 구성을 개략적으로 보여주는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 평판 표시패널 검사기용 프로브 어셈블리를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 프로브 유닛의 분해 사시도이다.
도 4는 프로브 유닛의 단면도이다.
도 5는 도 4에 표시된 A 부분의 확대도이다.
도 6은 프로브 시트의 범프가 디스플레이 패널의 전극 패드에 접촉된 상태를 보여주는 요부 확대도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 변형예를 보여주는 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 시트 지지부재의 다양한 변형예를 보여주는 도면들이다.
도 8d는 시트 지지부재가 장착되는 장착홈의 다른예를 보여주는 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 유닛을 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

( 실시 예 )

도 1은 본 발명에 따른 평판 표시패널 검사장치의 구성을 개략적으로 보여주는 구성도이다.

도 1에서와 같이, 본 발명의 평판 표시패널 검사장치(10)는 평판 표시패널(D)을 테스트하기 위한 소정의 신호를 발생시키는 테스터(2), 테스터(2)로부터 각각 평판 표시패널(D)로 신호를 분리 전달하는 소스/게이트 인쇄회로기판(3a)을 갖는 인터페이스 유닛(3), 인터페이스 유닛(3)의 소스/게이트 인쇄회로기판(3a)과 프로브 어셈블리(100)의 연성회로필름(119)을 직접 연결시키는 체결용 커넥터(7), 연성회로필름(119)을 통해 인터페이스 유닛(3)으로부터 소정의 신호를 제공받아 평판 표시패널(D)의 접속단자(P)와 접촉하여 전기적 신호를 인가하는 패턴시트(도 2에 도시됨)을 갖는 프로브 어셈블리(100)를 포함한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 평판 표시패널 검사기용 프로브 어셈블리를 보여주는 사시도이다.

도 2를 참조하면, 프로브 어셈블리(100)는 프로브 유닛(200)과, 프로브 유닛(200)을 지지하는 매니퓰레이터(110,manipulator)를 포함한다. 메니퓰레이터(110)는 베이스 플레이트(미도시됨)에 고정 배치되는 아암(112)과, 아암(112)의 선단에 고정볼트에 의해 서로 체결되는 헤드(114), 헤드(114)의 저면에 착탈 가능하게 설치되고 프로브 유닛(200)이 설치되는 고정 플레이트(116) 그리고 헤드(114)와 아암(112) 사이에 설치되는 리니어 가이드(118)를 포함한다.

도 3은 도 2에 도시된 프로브 유닛의 분해 사시도이다. 도 4는 프로브 유닛의 단면도이다. 도 5는 도 4에 표시된 A 부분의 확대도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 프로브 유닛(200)은 메인바디(300), 시트 지지부재(400), 프로브 시트(500), 구동 필름(600), 가압 커버(700)를 포함한다.

(메인 바디)

메인 바디(300)는 볼트에 의해 매니퓰레이터(110)에 고정 설치된다. 메인 바디(300)는 전면(302), 후면(303), 상면(304), 바닥면(305) 그리고 양측면(309)을 포함하는 육면체 형상을 갖는다. 메인 바디(200)의 바닥면(305)은 경사면(305a)과 수평면(305b)을 갖는다. 경사면(305a)에는 프로브 시트(500)의 일부(고정단 부분)가 부착되며, 프로브 시트(500)는 경사면과 동일한 기울기로 경사지게 위치된다. 프로브 시트(500)의 고정은 접착제 또는 양면테이프 등에 의해 이루어진다. 바닥면의(305) 수평면(305b)에는 프로브 시트(500)의 길이방향(제1방향)과 직교하는 제2방향으로 장착홈(310)이 형성된다. 장착홈(310)에는 시트 지지부재(400)가 수평면(305b)로부터 돌출되도록 설치되며, 시트 지지부재(400)의 최하단은 프로브 시트(500)의 자유단부분의 일부분과 접하게 된다.

(시트 지지부재)

시트 지지부재(400)는 프로브 시트(500)의 자유단 부분(504)의 일부를 탄력적으로 받쳐주어 패턴 시트(520)의 제1범프(522)와 평판 표시패널(D)의 접속단자(P)의 접촉 압력을 균일하게 그리고 자유단 부분의 휘어짐을 완화시켜 준다. 시트 지지부재(400)는 원형 단면을 갖는 길이가 긴 원기둥 형상을 갖는다. 시트 지지부재(400)는 고무, 실리콘, 플라스틱 등과 같은 탄성력을 갖는 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. 시트 지지부재(400)는 메인 바디(300) 바닥면(305)의 수평면(305b)에 형성된 장착홈(310)에 접착제 등으로 장착된다.

(프로브 시트)

프로브 시트(500)는 베이스 플레이트(510)와 패턴 시트(520)가 2겹으로 겹쳐진 구조를 갖는다. 베이스 플레이트(510)와 패턴 시트(520)는 접착제에 의해 상호 부착된다. 프로브 시트(500)는 메인 바디(300)의 경사면(305a)에 고정되는 고정단 부분(502)과, 메인 바디(300)의 수평면(305b)으로부터 이격되고 경사면(305a)과 동일한 경사각을 갖는 자유단 부분(504)으로 구분된다.

베이스 플레이트(510)는 탄성력을 갖는 소재로 패턴 시트(520)를 전체적으로 지지하는 역할을 한다. 베이스 플레이트(510)는 스테인리스 소재와 같은 평탄도가 우수한 금속 소재의 플레이트를 사용하는 것이 바람직하다. 베이스 플레이트(510)의 일단은 접착제에 의해 메인 바디의 경사면(305a)에 부착된다.

패턴 시트(520)는 베이스 플레이트(510)의 일단으로부터 돌출된 연장부분(506;도 4 및 도 5에 표시됨)을 갖는다. 패턴 시트(520)는 반투명 소재의 절연 필름으로써 디스플레이 패널(D)의 접속단자(P)들과 접촉되는 제1범프(522)들과, 탭IC(610)를 구비한 구동필름(600)과 접촉되는 제2범프(524)들을 갖는다. 제1범프(522)들은 시트 지지부재(400)에 의해 지지되는 위치로부터 벗어난 위치에서 베이스 플레이트(510)와 겹쳐지는 끝단에 위치된다. 참고도, 도 5, 및 도 6에 표시된 X는 탄성변형구간으로, 시트 지지부재(400)과 프로브 시트(500)의 접촉 위치부터 프로브 시트(5000의 자유단 부분(504) 끝단까지의 거리에 해당된다.

패턴 시트(520)의 연장부분(506)(베이스 플레이트로부터 돌출된 선단)에는 정렬용 마크(526)들이 형성된다. 패턴 시트(520)는 반투명(또는 투명)이기 때문에 패턴 시트(520)의 정렬용 마크(526)들과 디스플레이 패널(D)에 형성된 정렬용 마크(미도시됨)의 얼라인 작업이 용이하다.

도 6은 패턴 시트의 제1범프들이 평판 표시패널의 접속단자들과 접촉된 상태를 보여주는 도면이다.

도 6에서와 같이, 패턴 시트(520)의 제1범프(522)들이 평판 표시패널(D)의 접속단자(P)와 접촉하기 위해 프로브 유닛(200)이 디스플레이 패널(D)을 향해 오버드라이브될 때, 프로브 시트(500)는 끝단이 디스플레이 패널(D)과 접촉되어 휘어지면서 시트 지지부재(400)를 압축하게 되고 그로 인해 그 경사각이 감소된다. 그리고 프로브 시트(500)는 자유단 부분(504)의 탄성변형구간(X)이 거의 수평에 가까운 상태로 탄성변형되면서 제1범프(522)들이 접속단자(P)들에 접촉된다.

프로브 시트(500)는 시트 지지부재(400)의 복원력 및 베이스 플레이트(510)의 복원력으로 제1범프(522)들과 접속단자(P)들의 접촉 압력을 얻을 수 있고, 제1범프(522)들과 접속단자(P)들은 확실하게 전기적으로 접속될 수 있다. 특히, 접속단자들이 접촉되는 제1범프(522)들이 인위적인 구조물에 의해 가압되는 것이 아니라 시트 지지부재(400)의 복원력 및 베이스 플레이트(510)의 복원력으로 자연스럽게 접속단자(P)들과 접촉된다. 따라서, 제1범프(522)들 및 접속단자(P)들에 무리한 힘이 가해지지 않음으로 제1범프들 및 접속단자의 손상(박리, 뭉개짐)을 방지할 수 있다.

참고로, 프로브 시트(500)를 전체적으로 보았을 때, 자유단 부분(504)도 탄성변형 되지만 시트 지지부재(400)에 의해 지지되는 위치부터의 탄성변형이 가장 큰 것을 알 수 있다.

(구동필름)

구동필름(600)는 탭IC(610)를 구비한 COF(Chip On Film) 타입의 필름으로 이루어진다. 구동 필름(600)은 패턴 시트(520)와 연결되기 위해 메인 바디(300)의 경사면(305a)에 위치된다. 구동 필름(600)과 패턴 시트(520)의 연결은 테이프 등에 의해 이루어진다.

(가압 커버)

가압 커버(700)는 구동 필름(600)과 패턴 시트(520)의 연결부분을 압박하기 위해 메인바디(300)의 경사면(205a)에 볼트 체결된다. 가압 커버(700)의 내측면에는 구동 필름(600)과 패턴 시트(520)의 연결부분을 안정적으로 가압하기 위한 탄성 패드(710)가 설치된다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 변형예를 보여주는 도면이다.

도 7에서와 같이, 프로브 유닛(200a)은 앞서 설명한 프로브 유닛(200)과 거의 동일한 구성과 기능을 갖으며, 다만 구동필름(600)과 가압커버(700a)의 위치가 변경되었다. 이러한 변경은 구동필름(600)의 탭IC 및 패턴 시트의 제2범프들과의 접속 패턴들이 저면에 설치되어 있기 때문이다.

도 8a 내지 도 8c는 시트 지지부재의 다양한 변형예를 보여주는 도면들이며, 도 8d는 시트 지지부재가 장착되는 장착홈의 다른예를 보여주는 도면이다.

도 8a 내지 도 8c에 도시된 바와 같이, 시트 지지부재는 탄성력을 갖는 기둥 형상으로, 사각형 단면구조의 시트 지지부재(400a), 삼각형 단면구조의 시트 지지부재(400b), 반구형 단면구조의 시트 지지부재(400c)와 같이 다양한 단면 구조를 가질 수 있다. 특히 사각형 단면구조의 시트 지지부재(400a)는 면접촉으로 프로브 시트(500)를 지지하게 된다. 도 8c에 도시된 반구형 단면구조의 시트 지지부재(400c)는 메인 바디(300)에 부착되지 않고 프로브 시트(500)의 베이스 플레이트(510) 상면에 부착 설치될 수 있다.

도 8d에서와 같이 시트 지지부재가 장착되는 장착홈은 V자 홈으로도 변경 가능하며, 도 8a와 같이 평평한 바닥면에 접착재 등으로 부착 고정될 수도 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

200 : 프로브 유닛
300 : 메인 바디
400 : 시트 지지부재
500 : 프로브 시트
600 : 구동 필름
700 : 가압 커버

Claims (10)

1. 디스플레이 패널을 검사하기 위한 프로브 유닛에 있어서:
   경사면과 수평면이 형성된 바닥면을 갖는 메인 바디;
   상기 바닥면의 경사면에 경사지게 장착되는 고정단 부분과, 상기 바닥면의 수평면으로부터 이격되고 상기 고정단 부분으로부터 상기 경사면과 동일한 기울기로 연장되는 자유단 부분을 포함하는 프로브 시트; 및
   상기 바닥면의 수평면에 상기 프로브 시트의 길이방향인 제1방향과 직교하는 제2방향으로 설치되고, 상기 프로브 시트의 상기 자유단 부분의 일부를 탄력적으로 받쳐서 상기 자유단 부분의 휘어짐을 완화하고 프로빙 하중시 압력보완을 하는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 검사용 프로브 유닛.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 프로브 시트는
   디스플레이 패널의 접속단자들과 접촉되는 제1범프들을 갖는 패턴시트; 및
   상기 패턴시트에 겹쳐지게 부착되어 상기 패턴 시트를 지지하는 베이스 플레이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 검사용 프로브 유닛.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 패턴 시트의 상기 제1범프들은 상기 시트 지지부재에 의해 받쳐지는 위치로부터 벗어난 위치에서 상기 베이스 플레이트와 겹쳐지는 끝단에 제공되는 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 검사용 프로브 유닛.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 패턴 시트는 정렬용 마크들을 갖으며, 상기 베이스 플레이트의 끝단으로부터 돌출되게 형성된 연장부분을 더 포함하고,
   상기 패턴 시트는 상기 연장부분에 형성된 정렬용 마크들과 상기 디스플레이 패널에 형성된 정렬용 마크의 얼라인 작업이 가능하도록 반투명 또는 투명 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 검사용 프로브 유닛.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 시트 지지부재는 탄성력을 갖는 기둥 형상인 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 검사용 프로브 유닛.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 시트 지지부재는 그 단면이 원형, 삼각형, 사각형 중에 어느 하나인 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 검사용 프로브 유닛.
7. 제 2 항에 있어서,
   상기 시트 지지부재는 상기 바닥면의 수평면에 형성된 장착홈에 장착되는 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 검사용 프로브 유닛.
8. 제 2 항에 있어서,
   상기 시트 지지부재는 상기 프로브 시트의 자유단 일면에 부착되는 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 검사용 프로브 유닛.
9. 제 2 항에 있어서,
   상기 평판디스플레이 검사용 프로브 유닛은
   상기 프로브 시트의 패턴시트와 연결되고, 탭IC를 구비한 COF(Chip On Film) 타입의 구동 필름 및;
   상기 구동필름과 상기 패턴 시트의 연결부분을 압박하기 위해 메인바디에 볼트 체결되는 가압 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 검사용 프로브 유닛.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 가압 커버는 상기 구동필름과 상기 패턴 시트의 연결부분을 안정적으로 가압하기 위한 탄성 패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 검사용 프로브 유닛.

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