KR101271216B1 - 디스플레이 패널 검사를 위한 프로브 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 테스터의 전기적 신호를 디스플레이패널에 인가하기 위한 디스플레이 패널 검사를 위한 프로브 유닛에 관한 것으로, 디스플레이 패널의 접속단자들과 일대일 접촉되는 제1범프들이 형성된 선단과 탭IC를 구비한 연결부재와 접촉되는 제2범프들이 형성된 후단을 갖는 프로브 시트; 상기 프로브 시트의 상기 제1범프들이 상기 디스플레이 패널의 접속단자들과 접촉시 상기 프로브 시트을 탄력적으로 지지하기 위해 상기 프로브 시트에 부착되는 금속 소재의 탄성 플레이트; 전면과 바닥면을 갖는 메인 바디; 및 상기 메인 바디의 바닥면에 설치되고, 상기 프로브 시트이 안착되는 경사진 바닥면을 갖는 얼라인 블록을 포함하되; 상기 얼라인 블록은 상기 프로브 시트의 선단을 지지하는 제1지지면을 갖으며, 상기 제1범프들이 상기 디스플레이 패널의 접속단자들과 접촉되는 과정에서 탄성력을 제공하는 블레이드를 포함한다.

Description

디스플레이 패널 검사를 위한 프로브 유닛{Probe unit for inspecting display panel}

본 발명은 디스플레이 패널 검사를 위한 프로브 유닛에 관한 것이다.

일반적인 영상 표시 장치의 패널로서 사용되는 액정 디스플레이 패널(liquid crystal display panel; 이하 LCD패널이라 함), 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel; 이하 PDP 패널이라 함), 능동형 유기발광 다이오드 디스플레이 패널(active matrix organic light emitting diode display panel; 이하 AMOLED 패널이라 함)등과 같은 영상 표시 패널의 가장자리 부위에는 전기적인 신호를 인가하기 위한 다수의 전극 패드들이 구비될 수 있다.

상기 영상 표시 패널과 같은 검사 대상물은 상기 전극 패드들과 접촉되도록 구비된 다수의 탐침들을 갖는 프로브 유닛을 이용하여 검사될 수 있다. 상기의 일반적인 프로브 유닛은 베이스 블록과 상기 베이스 블록의 하부면 상에 배치되는 회로 기판과 상기 회로 기판과 연결되며 상기 전극 패드들과 접촉되도록 구성된 다수의 탐침들을 포함할 수 있다.

또한, 상기 탐침들을 상기 베이스 블록에 장착하기 위한 별도의 장착 블록이 사용될 수 있다. 그러나, 상기 탐침들을 상기 전극 패드들에 대응하도록 정밀하게 배열하고 고정시키는 것은 매우 어려운 작업이며, 또한 검사공정을 수행하는 동안 상기 탐침들이 손상되는 경우 손상된 탐침들을 교체하기가 매우 어렵다.

결과적으로, 상기 프로브 유닛의 제조 비용 및 유지 보수 비용을 절감하기는 매우 어려우며, 이에 따라 반복 재현성 및 신뢰성이 확보된 새로운 형태의 프로브 유닛의 개발이 요구되고 있다

본 발명의 목적은 디스플레이 패널의 전극 패드와의 접촉 및 강한 외력에 프로브의 변형 및 위치 변형이 발생되는 것을 방지하여 검사 반복 신뢰성을 높일 수 있는 디스플레이 패널 검사를 위한 프로브 유닛을 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 디스플레이 패널의 전극 패드와의 밀착력을 극대화시킬 수 있는 디스플레이 패널 검사를 위한 프로브 유닛을 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 간단한 구조를 가지며 제조 비용과 유지 보수 비용을 절감할 수 있는 프로브 유닛을 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 패널 검사를 위한 프로브 유닛은 디스플레이 패널의 접속단자들과 일대일 접촉되는 제1범프들이 형성된 선단과 탭IC를 구비한 연결부재와 접촉되는 제2범프들이 형성된 후단을 갖는 프로브 시트; 상기 프로브 시트의 상기 제1범프들이 상기 디스플레이 패널의 접속단자들과 접촉시 상기 프로브 시트을 탄력적으로 지지하기 위해 상기 프로브 시트에 부착되는 금속 소재의 탄성 플레이트; 전면과 바닥면을 갖는 메인 바디; 및 상기 메인 바디의 바닥면에 설치되고, 상기 프로브 시트가 안착되는 경사진 바닥면을 갖는 얼라인 블록을 포함하되; 상기 얼라인 블록은 상기 프로브 시트의 선단을 지지하는 제1지지면을 갖으며, 상기 제1범프들이 상기 디스플레이 패널의 접속단자들과 접촉되는 과정에서 탄성력을 제공하는 블레이드를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 얼라인 블록은 상기 프로브 시트의 후단을 지지하는 제2지지면을 갖으며, 상기 메인 바디의 바닥면에 볼트 고정되는 고정블록; 및 상기 고정블록의 전면에 볼트 고정되고, 상기 블레이드가 구비된 탄성블록을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 탄성블록은 상기 블레이드의 끝단이 상기 메인 바디의 전면으로부터 돌출된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프로브 시트 및 상기 탄성 플레이트는

선단이 상기 블레이드의 끝단으로부터 돌출되며, 상기 프로브 시트의 제1범프들은 상기 블레이드로부터 벗어난 부분에 위치된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 탄성 블록은 상기 제1범프들이 상기 디스플레이 패널의 접속단자들과 접촉될 때 쿠션 및 지지를 위해 플라스틱 소재이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프로브 시트와 상기 탄성 플레이트는 후단 양측에 얼라인홈이 형성되고, 상기 고정블록은 상기 제2지지면의 양측에 상기 얼라인홈이 결합되어 상기 프로브 시트 및 상기 탄성 플레이트의 위치를 정렬시키는 얼라인 돌기가 형성된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 연결부재는 상기 탭IC가 구비된 COG(Chip On Glass) 타입의 글라스 또는 상기 탭IC가 구비된 COF(Chip On Film) 타입의 필름이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 메인 바디의 바닥면에 볼트 체결되고, 상기 프로브 시트와 상기 연결부재의 연결부분을 압박하는 커버를 더 포함한다.

본 발명에 의하면, 프로브 시트의 범프들이 직접적인 가압이 아닌 간접적인 가압에 의해 디스플레이 패널의 전극 패드들과 접촉됨으로써 범프들 및 전극 패드들의 손상을 최소화하여 검사 반복 신뢰성을 높일 수 있는 각별한 효과를 갖는다.

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

또한, 본 발명에 의하면 탄성 플레이트에 의한 1차 가압, 블레이드에 의한 간접적인 2차 가압을 통해 범프들과 전극 패드들 간의 밀착력을 극대화시킬 수 있는 각별한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛이 설치된 프로브 어셈블리를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 요부확대 단면도이다.
도 5 및 도 6은 프로브 시트의 제1범프들과 디스플레이 패널의 전극 패드와의 접촉 과정을 설명하기 위한 도면들이다.

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 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛이 설치된 프로브 어셈블리를 보여주는 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 유닛(10)은 검사 대상물과 접촉하여 상기 대상물을 전기적으로 검사하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들면, LCD 패널, PDP 패널, AMOLED 패널 등과 같은 디스플레이패널(10)의 검사를 위하여 사용될 수 있다. 특히, 디스플레이패널(10)의 전극 패드들(12)과 접촉하여 전기적인 신호를 인가하도록 구성될 수 있다.

도 1을 참조하면, 프로브 어셈블리(1)는 프로브 유닛(10)과, 프로브 유닛(10)을 지지하는 매니퓰레이터(20,manipulator)를 포함한다. 메니퓰레이터(20)는 베이스 플레이트(미도시됨)에 고정 배치되는 아암(22)과, 아암(22)의 선단에 고정볼트에 의해 서로 체결되는 헤드(24), 헤드(24)의 저면에 착탈 가능하게 설치되고 프로브 유닛(10)이 설치되는 고정 플레이트(26) 그리고 헤드(24)와 아암(22) 사이에 설치되는 리니어 가이드(28)를 포함한다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 사시도, 분해 사시도 그리고 요부확대 단면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 프로브 유닛(10)은 메인 바디(100), 얼라인 블록(200), 프로브 시트(300), 탄성 플레이트(400) 그리고 커버(500)를 포함한다.

메인 바디(100)는 볼트에 의해 매니퓰레이터(20; 도 1에 도시됨)에 고정 설치된다. 메인 바디(100)는 전체적으로 육면체 형상을 갖는다. 메인 바디(100)는 전면(110), 후면(120), 바닥면(130), 상면(140) 그리고 양측면을 갖는다. 바닥면(130)에는 얼라인 블록(200)을 고정하기 위한 3개의 볼트 체결공(132)들과, 커버(500)를 고정하기 위한 2개의 볼트 체결공(134)이 형성되어 있다.

얼라인 블록(200)은 메인 바디(100)의 바닥면(130)에 설치된다. 얼라인 블록(200)은 프로브 시트(300)가 경사지게 안착되는 바닥면을 갖는다. 얼라인 블록(200)은 고정블록(210)과 탄성블록(220)을 포함한다. 고정 블록(210)은 메인 바디(100)의 바닥면(130)에 볼트 체결된다. 고정블록(210)은 프로브 시트(300)의 후단을 지지하는 경사진 제2지지면(212)을 갖는다.

얼라인 블록(200)은 제2지지면(212) 양측에 얼라인 돌기(219)가 형성된다. 얼라인 돌기(219)는 프로브 시트(300) 및 탄성 플레이트(400)의 위치 정렬을 위한 것이다. 프로브 시트와 탄성 플레이트는 후단 양측에 얼라인 돌기(219)가 끼워지는 얼라인홈(319,419)이 형성된다.

탄성 블록(220)은 고정블록(210)의 전면에 볼트 체결된다. 탄성 블록(220)은 프로브 시트(300)의 제1범프(314)들이 디스플레이 패널의 전극 패드(12)들과 접촉되는 과정에서 2차 탄성력을 제공하는 블레이드(230)를 포함한다. 블레이드(230)는 프로브 시트(300)의 선단을 지지하는 제1지지면(232)을 갖는다. 제1지지면(232)은 고정블록(210)의 제2지지면(212)의 경사와 연장선상으로 경사지게 형성된다. 블레이드(230)는 끝단이 메인 바디(100)의 전면(110)으로부터 돌출된다. 탄성 블록(220)은 제1범프(314)들이 디스플레이 패널의 전극 패드(12)들과 접촉될 때 쿠션 및 지지를 위해 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK) 등의 플라스틱 소재로 이루어진다.

탄성 플레이트(400)는 프로브 시트(200)의 후면에 부착된다. 탄성 플레이트(400)는 프로브 시트(300)를 탄력적으로 지지하기 위해 금속 소재(가장 바람직한 것은 스테인레스 소재)로 이루어진다. 탄성 플레이트(400)는 프로브 시트(300)의 제1범프(314)들이 디스플레이 패널의 전극 패드(12)들과 접촉시 프로브 시트(300)를 탄력적으로 지지한다.

프로브 시트(300)는 전후 방향으로 연장되는 복수개의 배선(312)을 인쇄 배선 기술에 의해 폴리 이미드 필름(Polyimide Film)과 같은 전기 절연성막의 일측면에 형성한 필름형 프로브이다. 프로브 시트(300)는 평면으로 볼 때 배선(312)의 배열 방향(좌우 방향)으로 긴 직사각형 형성을 갖는다. 프로브 시트(300)는 디스플레이 패널의 전극 패드(12)들과 일대일 접촉되는 제1범프(314)들이 형성된 선단과, 탭IC를 구비한 연결부재(800)와 접촉되는 제2범프(316)들이 형성된 후단을 포함한다. 각 범프(314,316)들은 니켈과 같은 도전성 금속 재료로 형성될 수 있고, 또한 반구형, 짧은 원주형, 짧은 다각 기둥형, 직육면체형, 원형등 그 외의 형상으로 이루어질 수 있다. 제1범프(314)들과 제2범프(316)들은 2열 배치된다. 그리고, 제1범프(314)들과 제2범프(316)들 각각은 디스플레이 패널의 전극 패드(12)와의 접촉성을 높이기 위해 2개의 도전성 돌기가 직렬로 연결된 형태로 이루어진다.

프로브 시트(300)는 끝단에 일정부분 접혀진 부분(302)을 갖는다. 프로브 시트(300)는 디스플레이 패널의 전극 패드(12)들과 얼라인 할 때 패턴들이 잘 보이지 않는다. 따라서, 프로브 시트(300)의 패턴(312)들과 디스플레이 패널의 전극 패드(12)들과의 얼라인을 용이하게 하기 위해 프로브 시트(300)의 끝단을 접으면 상면에서 바라보았을 때 패턴(312)들을 육안으로 쉽게 확인이 가능하다.

프로브 시트(300) 및 탄성 플레이트(400)는 선단이 블레이드(230)의 끝단으로부터 돌출된다. 그리고, 프로브 시트(300)의 제1범프(314)들은 블레이드(230)로부터 벗어난 부분에 위치된다.

미설명부호 900은 테스트 장비의 신호를 전달하는 FPC 필름이다.

연결부재(800)는 프로브 시트(600)의 제2범프(316)들과 전기적으로 연결되고, 탭IC를 구비한 한 COG(Chip On Glass) 타입의 글라스 또는 COF(Chip On Film) 타입의 필름으로 이루어질 수 있다. 연결부재(800)는 FPC 필름(900)과 연결된다.

커버(500)는 프로브 시트(300)와 연결부재(800)의 연결부분을 압박하기 위해 메인바디(100)의 바닥면(130)에 볼트 체결된다.

도 5 및 도 6은 프로브 시트의 제1범프들과 디스플레이 패널의 전극 패드와의 접촉 과정을 설명하기 위한 도면들이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 프로브 유닛(10)의 가압 동작에 의해 프로브 시트(300)의 제1범프(314)들 중 앞줄의 제1범프(314)들이 전극 패드(12)들과 먼저 컨텍되고 뒷줄의 제1범프(314)들이 또 다른 전극 패드(12)들과 컨텍된다. 이때, 탄성 플레이트(400)는 프로브 시트(300)와 함께 수평하게 변위되면서 프로브 시트(300)를 탄력적으로 가압한다. 탄성 플레이트(400)에 의해 탄력적으로 가압되는 프로브 시트(300)는 앞줄과 뒷줄 제1범프(314)들이 수평상태로 전극 패드(12)들과 접촉된다. 이처럼, 탄성 플레이트(400)에 의한 1차 가압 이후에는 2차 가압이 이루어진다. 2차 가압은 블레이드(230)가 변위되면서(휘어지면서) 1차로 변위된 탄성 플레이트(400)의 힘을 흡수하여 앞줄과 뒷줄 제1범프(314)들의 평행도를 유지함과 동시에 가압력을 높여준다. 블레이드(230)는 프로브 시트(300)를 가압하는 탄성 플레이트(400)를 가압하는 간접 방식으로 프로브 시트(300)를 가압한다. 따라서, 과도한 가압에 의해 프로브 시트(300)의 제1범프(314)들 및 디스플레이 패널의 전극 패드(12)들이 손상되는 것을 방지할 수 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.

100 : 메인 바디 200 : 얼라인 블록
300 : 프로브 시트 400 : 탄성 플레이트
500 : 커버

Claims (8)

1. 디스플레이패널을 검사하기 위한 프로브 유닛에 있어서:
   바닥면을 갖는 육면체 형상의 메인 바디;
   상기 메인 바디의 바닥면에 설치되고, 경사진 바닥면을 갖는 얼라인 블록;
   상기 얼라인 블록의 경사진 바닥면에 안착되고, 디스플레이 패널의 접속단자들과 일대일 접촉되는 제1범프들이 형성된 선단과 탭IC를 구비한 연결부재와 접촉되는 제2범프들이 형성된 후단을 갖는 프로브 시트; 및
   상기 프로브 시트의 상기 제1범프들이 상기 디스플레이 패널의 접속단자들과 접촉시 상기 프로브 시트을 탄력적으로 지지하기 위해 상기 프로브 시트에 부착되는 금속 소재의 탄성 플레이트를 포함하되;
   상기 얼라인 블록은 상기 프로브 시트의 선단을 지지하는 제1지지면을 갖으며, 상기 제1범프들이 상기 디스플레이 패널의 접속단자들과 접촉되는 과정에서 탄성력을 제공하는 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이패널을 검사하기 위한 프로브 유닛.
2. 제1항에 있어서,
   상기 얼라인 블록은
   상기 프로브 시트의 후단을 지지하는 제2지지면을 갖으며, 상기 메인 바디의 바닥면에 볼트 고정되는 고정블록; 및
   상기 고정블록의 전면에 볼트 고정되고, 상기 블레이드가 구비된 탄성블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이패널을 검사하기 위한 프로브 유닛.
3. 제2항에 있어서,
   상기 탄성블록은
   상기 블레이드의 끝단이 상기 메인 바디의 전면으로부터 돌출되는 것을 특징으로 하는 디스플레이패널을 검사하기 위한 프로브 유닛.
4. 제3항에 있어서,
   상기 프로브 시트 및 상기 탄성 플레이트는
   선단이 상기 블레이드의 끝단으로부터 돌출되며, 상기 프로브 시트의 제1범프들은 상기 블레이드로부터 벗어난 부분에 위치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이패널을 검사하기 위한 프로브 유닛.
5. 제3항에 있어서,
   상기 탄성 블록은
   상기 제1범프들이 상기 디스플레이 패널의 접속단자들과 접촉될 때 쿠션 및 지지를 위해 플라스틱 소재인 것을 특징으로 하는 디스플레이패널을 검사하기 위한 프로브 유닛.
6. 제2항에 있어서,
   상기 프로브 시트와 상기 탄성 플레이트는
   후단 양측에 얼라인홈이 형성되고,
   상기 고정블록은
   상기 제2지지면의 양측에 상기 얼라인홈이 결합되어 상기 프로브 시트 및 상기 탄성 플레이트의 위치를 정렬시키는 얼라인 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이패널을 검사하기 위한 프로브 유닛.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 연결부재는 상기 탭IC가 구비된 COG(Chip On Glass) 타입의 글라스 또는 상기 탭IC가 구비된 COF(Chip On Film) 타입의 필름인 것을 특징으로 하는 디스플레이패널을 검사하기 위한 프로브 유닛.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 메인 바디의 바닥면에 볼트 체결되고, 상기 프로브 시트와 상기 연결부재의 연결부분을 압박하는 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이패널을 검사하기 위한 프로브 유닛.
   
   
   
   

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