KR101052490B1

KR101052490B1 - 어레이 테스트 장치

Info

Publication number: KR101052490B1
Application number: KR1020090135981A
Authority: KR
Inventors: 박정희
Original assignee: 주식회사 탑 엔지니어링
Priority date: 2009-12-31
Filing date: 2009-12-31
Publication date: 2011-07-29
Also published as: CN102117589A; TW201122492A; KR20110079030A

Abstract

본 발명에 따른 어레이 테스트 장치는, 기판이 이송되는 방향으로 이동이 가능하게 배치되는 프레임과 프레임상에 탈착이 가능하게 설치되고 프로브핀을 가지는 프로브헤드가 구비되는 트레이로 구성되는 프로브모듈을 포함하여 구성됨으로써, 대면적의 기판에 효율적으로 대응할 수 있는 효과가 있다.

어레이, 테스트, 기판

Description

어레이 테스트 장치 {APPARATUS FOR TESTING ARRAY}

본 발명은 어레이 테스트 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 평판디스플레이(FPD, flat panel display)란 브라운관을 채용한 텔레비전이나 모니터보다 두께가 얇고 가벼운 영상표시장치이다. 평판디스플레이로는 액정디스플레이(LCD, liquid crystal display), 플라즈마디스플레이(PDP, plasma display panel), 전계방출디스플레이(FED, field emission display), 유기발광다이오드(OLED, organic light emitting diodes) 등이 개발되어 사용되고 있다.

이 중에서, 액정디스플레이는 매트릭스형태로 배열된 액정 셀들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여 액정 셀들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치이다. 액정디스플레이는 얇고 가벼우며 소비전력과 동작전압이 낮은 장점 등으로 인하여 널리 이용되고 있다. 이러한 액정디스플레이에 일반적으로 채용되는 액정패널의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상부기판에 컬러필터 및 공통전극을 형성하고, 상부기판과 대응되는 하부기판에 박막트랜지스터(TFT, thin film transistor) 및 화소전극을 형성한다.

이어서, 기판들에 각각 배향막을 도포한 후 이들 사이에 형성될 액정층내의 액정분자에 프리틸트 각(pre-tilt angle)과 배향방향을 제공하기 위해 배향막을 러빙(rubbing)한다.

그리고, 기판들 사이의 갭을 유지하는 한편 액정이 외부로 새는 것을 방지하고 기판들 사이를 밀봉시킬 수 있도록 적어도 어느 하나의 기판에 페이스트를 소정패턴으로 도포하여 페이스트 패턴을 형성한 다음, 기판들 사이에 액정층을 형성하는 과정을 통하여 액정패널을 제조하게 된다.

이러한 공정 중에 박막트랜지스터(TFT) 및 화소전극이 형성된 하부기판(이하, "기판"이라 한다.)에 구비되는 게이트라인 및 데이터라인의 단선, 화소셀의 색상 불량 등의 결함이 있는지를 테스트하는 공정을 수행하게 된다.

기판을 테스트하기 위하여, 모듈레이터가 구비되는 테스트모듈과, 복수의 프로브핀(probe pin)이 구비되는 프로브모듈을 구비한 어레이 테스트 장치가 사용된다. 이러한 어레이 테스트 장치는, 복수의 프로브핀을 기판에 배치된 전극에 대응되도록 위치시키고, 프로브핀을 전극에 가압하여 접촉시킨 후, 전극에 소정의 전기신호를 인가하는 과정을 통하여 진행된다.

최근, 액정패널의 양산성을 확보하기 위하여 기판의 면적이 큰 대면적의 기판을 가공하여 액정패널을 제조하고 있다. 한편, 대면적의 기판에 배치되는 각각의 전극에 프로브핀을 통하여 전기신호를 인가하기 위해서는 프로브모듈의 크기도 대면적의 기판에 대응되도록 커져야 한다. 따라서, 프로브모듈이 대면적의 기판에 대 응하여 효율적으로 작동될 수 있도록 프로브모듈의 구성이나 구동방법에 있어서 최적의 설계가 요구된다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 대면적의 기판에 효율적으로 대응할 수 있도록 구성되는 프로브모듈을 가지는 어레이 테스트 장치를 제공하는 데에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 어레이 테스트 장치는, 기판에 대한 결함여부를 테스트하는 테스트부와, 상기 기판을 상기 테스트부로 이송시키는 기판이송유닛과, 상기 기판상에 배치된 전극으로 전기신호를 인가하는 프로브모듈을 포함하는 어레이 테스트 장치에 있어서, 상기 프로브모듈은, 상기 기판이 이송되는 방향으로 이동이 가능하게 설치되는 프레임과, 상기 프레임에 탈착이 가능하게 설치되고, 상기 기판의 전극과 접촉하는 프로브핀을 가지는 프로브헤드가 구비되는 트레이를 포함하여 구성될 수 있다.

여기에서, 상기 프로브핀을 하강시켜 상기 프로브핀을 상기 기판의 전극과 접촉시킬 수 있도록, 상기 프로브모듈에는 상기 프로브핀을 승강시키는 헤드승강유닛이 구비될 수 있고, 상기 프레임을 승강시키는 프레임승강유닛이 구비될 수 있으며, 상기 트레이를 승강시키는 트레이승강유닛이 구비될 수 있다.

한편, 상기 프레임은, 상기 기판이 이송되는 방향과 수직인 방향으로 연장되는 한 쌍의 제1프레임부재와, 상기 기판이 이송되는 방향으로 연장되는 한 쌍의 제2프레임부재가 서로 일체로 결합되는 구성으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 트레이는, 상기 기판이 이송되는 방향과 수직인 방향으로 연장되는 한 쌍의 제1트레이부재와, 상기 기판이 이송되는 방향으로 연장되는 한 쌍의 제2트레이부재가 서로 일체로 결합되는 구성으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 프레임과 상기 트레이가 서로 연결되는 부위에는 완충부재가 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 어레이 테스트 장치는, 기판이 이송되는 방향으로 이동이 가능하게 배치되는 프레임을 마련하고, 기판의 전극의 개수 및 배치위치에 대응하는 프로브헤드가 설치되는 트레이를 프레임상에 장착하여 기판의 전극으로 전기신호가 인가될 수 있도록 할 수 있다. 따라서, 기판의 전극의 개수 및 배치위치가 다른 기판을 테스트하는 경우 프로브모듈 전체를 교체할 필요가 없이 트레이만 교체하면 되므로, 다양한 종류의 기판에 효율적으로 대응할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 어레이 테스트 장치는, 프로브모듈이, 두 개의 부품, 즉, 프레임과, 프로브헤드가 설치되는 트레이로 분리되어 구성되므로, 프로브모듈을 설계하고 구성하는 과정에서의 복잡성을 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 어레이 테스트 장치는, 프로브모듈을 설치하는 과정을, 프레임을 베이스상에 설치하고, 트레이를 프레임상에 설치하는 두 개의 과정으로 분리할 수 있으므로, 프로브헤드가 일체로 구성된 하나의 대형 프로브모듈을 베이스상에 한번에 설치하는 것에 비하여, 대형 프로브모듈을 설치하는 과정에서 프로브모듈의 중량이나 크기로 인하여 발생할 수 있는 문제를 제거할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 어레이 테스트 장치에 관한 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 어레이 테스트 장치는, 베이스(10)와, 기판(S)을 테스트하는 테스트부(20)와, 기판(S)을 테스트부(20)로 로딩하는 로딩부(30)와, 테스트부(20)로부터 기판(S)을 언로딩하는 언로딩부(40)를 포함하여 구성될 수 있다.

로딩부(30)는 테스트의 대상이 되는 기판(S)을 지지함과 아울러 기판(S)을 테스트부(20)로 이송시키는 역할을 수행하며, 언로딩부(40)는 테스트가 완료된 기판(S)을 지지함과 아울러 테스트부(20)로부터 이송시키는 역할을 수행한다.

로딩부(30) 및 언로딩부(40)에는, 소정의 간격으로 이격되게 배치되며 기판(S)이 탑재되는 복수의 지지플레이트(50)와, 기판(S)을 이송시키기 위한 기판이송유닛(60)이 구비될 수 있다.

지지플레이트(50)에는 기판(S)을 부양시키기 위한 공기가 분사되는 공기구멍(51)이 형성될 수 있으며, 공기구멍(51)은 공기를 공급하는 정압원과 연결될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 기판이송유닛(60)은 기판(S)이 이송되는 방향과 평행한 방향(Y축방향)으로 연장되는 가이드레일(61)과, 가이드레일(61)에 이동이 가능하게 설치되는 지지부재(62)와, 지지부재(62)에 설치되며 기판(S)의 하측면이 흡착되는 흡착판(63)과, 흡착판(63)을 상하방향(Z축방향)으로 승강시키는 흡착판승강장치(64)를 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 구성에 의하여, 지지플레이트(50)의 상부로 기판(S)이 반입되면, 흡착판(63)이 상승하여 기판(S)의 하측면을 흡착하여 지지한다. 이와 같은 상태에서 지지부재(62)가 가이드레일(61)을 따라 이동하면서 기판(S)을 테스트부(20)로 이송시킨다. 가이드레일(61)으로는 리니어모터와 같은 직선이송기구가 적용될 수 있다. 한편, 흡착판(63)에는 공기가 통과하는 흡착홀이 형성될 수 있고, 흡착홀에는 공기를 흡입하는 부압원이 연결될 수 있다.

테스트부(20)는 기판(S)의 전기적 결함여부를 테스트하는 역할을 한다. 테스트부(20)는, 로딩부(30)에 의하여 로딩된 기판(S)이 배치되는 테스트플레이트(21)와, 테스트플레이트(21)상에 배치된 기판(S)의 전기적 결함여부를 테스트하는 테스트모듈(22)과, 테스트플레이트(21)상에 배치된 기판(S)의 전극(S1)으로 전기신호를 인가하기 위한 프로브모듈(23)과, 테스트모듈(22) 및 프로브모듈(23)을 제어하는 제어유닛(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다.

테스트모듈(22)은 테스트플레이트(21)의 상측에서 기판(S)이 이송되는 방향과 수직인 방향(X축방향)으로 연장되는 지지대(223)에 X축방향으로 이동이 가능하게 설치될 수 있다. 그리고, 테스트모듈(22)은 지지대(223)의 연장방향(X축방향)을 따라 복수로 구비될 수 있다. 테스트모듈(22)은 테스트플레이트(21)상에 배치된 기판(S)의 상측에 배치되어 기판(S)의 결함여부를 검출한다. 테스트모듈(22)은, 테스트플레이트(21)상에 배치된 기판(S)에 인접되는 모듈레이터(221)와, 모듈레이 터(221)를 촬상하는 촬상장치(222)를 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 테스트부(20)는 반사방식 및 투과방식으로 두 가지의 형태로 나눌 수 있다. 반사방식의 경우에는, 광원이 테스트모듈(22)과 함께 배치되고, 테스트모듈(22)의 모듈레이터(221)에 반사층이 구비되며, 이에 따라, 광원에서 발광된 광이 모듈레이터(221)로 입사된 후 모듈레이터(221)의 반사층으로부터 반사될 때, 반사되는 광의 광량을 측정함으로써, 기판(S)의 결함여부를 검출하게 된다. 투과방식의 경우에는, 광원이 테스트플레이트(21)의 하측에 구비되며, 이에 따라, 광원에서 발광되어 모듈레이터(221)를 투과하는 광의 광량을 측정함으로써, 기판(S)의 결함여부를 검출하게 된다. 본 발명에 따른 어레이 테스트 장치의 테스트부(20)로는 이러한 반사방식 및 투과방식이 모두 적용될 수 있다.

테스트모듈(22)의 모듈레이터(221)에는, 기판(S)과의 사이에서 발생되는 전기장의 크기에 따라 반사되는 광의 광량(반사방식의 경우) 또는 투과되는 광의 광량(투과방식의 경우)을 변경하는 전광물질층(electro-optical material layer)이 구비된다. 전광물질층은, 기판(S)과 모듈레이터(221)에 전기가 인가될 때 발생되는 전기장에 의하여 특정의 물성이 변경되는 물질로 이루어져 전광물질층으로 입사되는 광의 광량을 변경한다. 이러한 전광물질층은 전기장의 크기에 따라 일정한 방향으로 배열되는 특성을 가지는 물질로 이루어져 이에 입사하는 광을 편광시키는 고분자 분산형 액정(PDLC, polymer dispersed liquid crystal)으로 이루어질 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 프로브모듈(23)은, 베이스(10)상에서 기판(S)이 이송되는 방향(Y축방향)으로 이동이 가능하게 설치되는 프레임(70)과, 프레임(70)에 탈착이 가능하게 설치되는 트레이(80)와, 트레이(80)에 구비되며 복수의 프로브핀(91)을 가지는 프로브헤드(90)를 포함하여 구성될 수 있다.

프레임(70)은 그 강성을 증가시킬 수 있도록 사각형형상의 격자형으로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 프레임(70)은, 기판(S)이 이송되는 방향과 수직인 방향(X축방향)으로 연장되는 한 쌍의 제1프레임부재(71)와, 기판(S)이 이송되는 방향(Y축방향)으로 연장되는 한 쌍의 제2프레임부재(72)가 서로 일체로 결합되는 구성으로 형성될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 대면적의 기판(S)에 대응하여 프레임(70)의 크기가 대형화되더라도 한 쌍의 제1프레임부재(71) 사이의 간격 및 한 쌍의 제2프레임부재(72) 사이의 간격이 일정하게 유지될 수 있다.

프레임(70)은 베이스(10)상에서 Y축방향으로 이동이 가능하게 설치된다. 이를 위하여 베이스(10)상에는 Y축방향으로 연장되는 프레임이동가이드(73)가 설치될 수 있으며, 프레임(70)에는 프레임이동가이드(73)와 연결되는 프레임이동장치(74)가 설치될 수 있다. 프레임이동가이드(73)와 프레임이동장치(74)의 상호작용에 의하여 프레임(70)이 Y축방향으로 이동될 수 있다. 프레임(70)을 이송시키는 프레임이동가이드(73) 및 프레임이동장치(74)의 구성으로는 리니어모터나 볼스크류 등 다양한 직선이송기구가 적용될 수 있다.

트레이(80)는 그 강성을 증가시킬 수 있도록 사각형형상의 격자형으로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 트레이(80)는, 기판(S)이 이송되는 방향과 수직인 방향(X축방향)으로 연장되는 한 쌍의 제1트레이부재(81)와, 기판(S)이 이송되는 방 향(Y축방향)으로 연장되는 한 쌍의 제2트레이부재(82)가 서로 일체로 결합되는 구성으로 형성될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 트레이(80)는, 한 쌍의 제1트레이부재(81) 사이의 간격 및 한 쌍의 제2트레이부재(82) 사이의 간격이 일정하게 유지될 수 있다.

트레이(80)는 프레임(70)의 상측에서 하강하여 프레임(70)의 상부에 탈착이 가능하게 안착될 수 있다. 이를 위하여, 프레임(70)의 제2프레임부재(72)에는 소정의 깊이를 가지고 Y축방향으로 연장되는 삽입홈(721)이 형성될 수 있으며, 트레이(80)의 제2프레임부재(82)에는 제2프레임부재(72)의 삽입홈(721)에 대응되는 형상으로 돌출되며 Y축방향으로 연장되는 삽입돌기(821)가 형성될 수 있다. 따라서, 트레이(80)가 프레임(70)의 상측에서 하강하여 제2프레임부재(72)의 삽입홈(721)에 제2트레이부재(82)의 삽입돌기(821)가 삽입되는 것에 의하여 트레이(80)가 프레임(70)상에 연결될 수 있다.

한편, 본 발명의 제1실시예에서는 상기한 바와 같이, 프레임(70)의 제2프레임부재(72)와 트레이(80)의 제2트레이부재(82)가 서로 연결되는 구성에 대하여 제시하지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 기판(S)상에 전극(S1)이 배치되는 위치에 대응할 수 있도록, 프레임(70)의 제1프레임부재(71)와 트레이(80)의 제1트레이부재(81)가 서로 연결되는 구성이 적용될 수 있으며, 프레임(70)의 제1프레임부재(71)와 트레이(80)의 제1트레이부재(81)가 서로 연결되는 것과 함께 프레임(70)의 제2프레임부재(72)와 트레이(80)의 제2트레이부재(82)가 서로 연결되는 구성이 적용될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 프로브헤드(90)는 트레이(80)에 승강이 가능하게 설치될 수 있다. 본 발명의 제1실시예에서는 프로브헤드(90)가 트레이(80)의 제1트레이부재(81)에 설치되는 구성에 대하여 제시하지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 기판(S)상에 전극(S)이 배치되는 위치에 대응할 수 있도록, 프로브헤드(90)가 트레이(80)의 제2트레이부재(82)에 설치되는 구성이 적용될 수 있으며, 프로브헤드(90)가 트레이(80)의 제1트레이부재(81) 및 제2트레이부재(82)에 모두 설치되는 구성이 적용될 수 있다.

프로브헤드(90)는, 복수의 프로브핀(91)이 구비되는 프로브핀부재(92)와, 프로브핀부재(92)를 상하방향(Z축방향)으로 승강시키는 헤드승강유닛(93)과, 프로브핀부재(92)를 제1트레이부재(81)가 연장되는 방향(X축방향)으로 이동시키는 헤드이동유닛(94)를 포함하여 구성될 수 있다.

헤드승강유닛(93)으로는 유체의 압력에 의하여 작동하는 실린더나 전기적으로 작동하는 리니어모터 등과 같이 프로브핀부재(92)를 상승시키거나 하강시킬 수 있는 다양한 구성이 적용될 수 있다. 이러한 헤드승강유닛(93)은, 기판(S)이 테스트플레이트(21)상에 배치된 상태에서 프로브핀(91)이 기판(S)의 전극(S1)을 가압하여 접촉할 수 있도록 프로브핀부재(92)를 하강시키는 역할을 수행한다.

프로브헤드(90)는 헤드이동유닛(94)의 동작에 의하여 X축방향으로 이동될 수 있다. 헤드이동유닛(94)으로는 리니어모터 또는 볼스크류와 같은 직선이송기구가 적용될 수 있다.

한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 프레임(70)과 트레이(80)가 서로 연결되는 부위에는 완충부재(78)가 구비되는 것이 바람직하다. 이러한 완충부재(78)로는 탄성을 가지는 재질로 이루어지는 탄성부재나 스프링 등이 적용될 수 있다. 예를 들어, 프레임(70)의 제2프레임부재(72)와 트레이(80)의 제2트레이부재(82)가 서로 연결되는 구성의 경우에, 완충부재(78)는 제2프레임부재(72)의 삽입홈(721)의 내부에 삽입될 수 있다. 이러한 완충부재(78)가 구비되는 것에 의하여, 프레임(70)상에 트레이(80)가 안착되는 경우, 프레임(70)이 이동하는 경우 또는 프로브헤드(90)가 승강하는 경우에 발생하는 진동을 완충부재(78)로 흡수하여 소멸시킬 수 있다.

이하, 도 5 내지 도 10을 참조하여, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1실시예에 따른 어레이 테스트 장치의 동작에 대하여 설명한다.

먼저, 어레이 테스트 장치에 프로브모듈(23)을 설치하기 위하여, 베이스(10)상에 Y축방향으로 연장되는 한 쌍의 프레임이동가이드(73)를 설치하고, 프레임이동가이드(73)상에 프레임(10)을 설치한다. 그리고, 프레임(10)상에 프로브헤드(90)가 구비되는 트레이(80)를 안착시키는 것을 통하여, 프로브모듈(23)을 설치하는 작업이 완료된다.

한편, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 기판(S)은, 기판(S)에 대한 소정의 처리가 완료된 후 절단되어 실제 제품에 적용되는 패널영역(P)을 포함하여 구성될 수 있다. 이러한, 패널영역(P)의 주위에는 전기신호가 인가되는 전극(S1)이 형성된다. 패널영역(P)의 크기 및 위치, 패널영역(P)이 기판(S) 내에서 차지하는 영역의 범위에 따라, 기판(S)상에 배치되는 전극(S1)의 개수 및 배치위치가 달라지게 된다.

따라서, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 기판(S)상에 배치되는 전극(S1)의 개수 및 배치위치에 대응되도록, 프로브헤드(90)가 다양한 개수로 다양한 위치에 설치되는 트레이(80)가 다수개가 구비될 수 있다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 기판(S)의 내부에 세로방향(Y축방향)으로 3개의 패널영역(P)이 존재하고, 하나의 패널영역(P)의 주위에 X축방향으로의 간격이 X1이고 Y축방향으로의 간격이 Y1인 두 개의 전극(S1)이 배치되는 경우에는, 도 6에 도시된 바와 같이, X축방향으로의 간격이 X1이고, Y축방향으로의 간격이 Y1인 두 개의 프로브헤드(90)를 구비하는 트레이(80)가 프레임(70)에 안착된다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 기판(S)의 내부에 가로방향(X축방향)으로 두 개의 패널영역(P)이 존재하며 세로방향(Y축방향)으로 두 개의 패널영역(P)이 존재하고, 하나의 패널영역(P)의 주위에 X축방향으로의 간격이 X2이고 Y축방향으로의 간격이 Y2인 두 개의 전극(S1)이 배치되는 경우에는, 도 8에 도시된 바와 같이, X축방향으로의 간격이 X2이고, Y축방향으로의 간격이 Y2인 두 쌍의 프로브헤드(90)를 구비하는 트레이(80)가 프레임(70)에 안착된다.

따라서, 프로브헤드(90)의 개수 및 배치위치가 다른 트레이(80)를 복수로 마련하고, 기판(S)의 전극(S1)의 개수 및 배치위치에 따라 트레이(80)를 교체하여 프레임(70)에 안착시키는 것을 통하여 어레이 테스트 장치로 반입되는 다양한 종류의 기판(S)에 대응할 수 있다.

한편, 어레이 테스트 장치로 반입되는 기판(S)에 대응하는 트레이(80)를 프레임(70)에 안착시킨 후에는, 외부로부터 로딩부(30)부로 기판(S)이 반입된다. 그 리고, 지지플레이트(50)의 공기구멍(51)으로 공기가 분사되어 기판(S)이 부양된 상태에서, 기판이송유닛(60)의 흡착판(63)이 기판(S)의 하측면을 흡착하여 지지한 상태로 Y축방향으로 이동하면, 기판(S)이 테스트부(20)로 이동된다. 이와 함께, 프레임(70)이 프레임이동장치(74)의 구동에 의하여 프레임이동가이드(73)를 따라 기판(S)의 이송방향(Y축방향)으로 이동하면, 프레임(70)의 이동에 의하여 프레임(70)에 안착된 트레이(80) 및 트레이(80)에 구비된 프로브헤드(90)가 Y축방향으로 이동한다. 이에 따라, 도 9에 도시된 바와 같이, 프로브헤드(90)의 프로브핀(91)은 기판(S)의 상측에서 기판(S)의 전극(S1)과 수직방향(Z축방향) 및 수평방향으로 일치되도록 정렬된다. 이때, 프로브헤드(90)는 헤드이동유닛(94)의 구동에 의하여 X축방향으로 이동될 수 있으며, 이에 따라, 프로브핀(91)이 기판(S)의 전극(S1)과 대응되는 위치로 이동될 수 있다.

이와 같이, 기판(S)이 테스트부(20)로 이송되고, 프로브핀(91)이 기판(S)의 전극(S1)과 정렬되면, 테스트부(20)에서 기판(S)의 결함여부를 테스트하는 동작이 수행된다.

기판(S)의 결함여부를 테스트하기 위하여 지지플레이트(50)의 공기구멍(51)으로부터 공기의 분사가 차단되면, 기판(S)은 지지플레이트(50)의 상측면에 접촉된 상태로 지지된다. 이때, 도 10에 도시된 바와 같이, 헤드승강유닛(93)의 구동에 의하여 프로브헤드(90)의 프로브핀부재(92)가 하측방향으로 하강하는데, 이에 따라, 프로브핀(91)이 기판(S)의 전극(S1)을 가압하며, 기판(S)의 전극(S1)으로 전기신호가 인가된다. 그리고, 테스트모듈(22)이 하강하여 모듈레이터(221)가 기판(S)의 상 측면에 인접한 상태에서 모듈레이터(221)에 전기가 인가된다.

이때, 기판(S)과 모듈레이터(221)의 사이에는 전기장이 발생되는데, 이러한 전기장에 의하여 전광물질층을 이루는 전광물질의 특성이 변경된다. 이에 따라, 반사방식의 경우에는 광원에서 모듈레이터(221)로 입사된 후 모듈레이터(221)의 반사층에서 반사되는 광의 광량이 변경되며, 투과방식의 경우에는 광원에서 출사되어 모듈레이터(221)를 통과하는 광의 광량이 변경된다. 따라서, 촬상장치(222)에서 촬상한 모듈레이터(221)의 이미지로부터 광의 광량을 분석하여 기판(S)과 모듈레이터(221) 사이에서 발생되는 전기장의 크기를 검출할 수 있다. 기판(S)에 결함이 없는 경우에는 기판(S)과 모듈레이터(221) 사이에는 미리 설정된 범위 내의 정상적인 전기장이 형성되지만, 기판(S)에 결함이 있는 경우에는 기판(S)과 모듈레이터(221) 사이에 전기장이 형성되지 않거나 정상적인 경우에 비하여 작은 크기의 전기장이 형성된다. 따라서, 검출된 전기장의 크기를 이용하여 기판(S)의 결함여부를 측정할 수 있다.

한편, 테스트부(20)에서는 기판(S)의 각 패널영역(P)에 대한 결함여부를 측정하는데, 이를 위해서는 기판(S)이 순차적으로 테스트부(20)를 향하여 이송된다. 이때, 프로브헤드(90)의 프로브핀부재(92)가 헤드승강유닛(93)의 구동에 의하여 상승되고, 지지플레이트(50)의 공기구멍(51)으로부터 공기의 분사가 다시 개시되면, 기판(S)은 지지플레이트(50)의 상측면으로부터 부양된다. 이때, 흡착판(63)이 기판(S)의 하측면을 흡착하여 기판(S)을 지지한 상태로 Y축방향으로 이동되면, 기판(S)의 각 패널영역(P) 중 테스트 대상이 되는 패널영역(P)이 테스트부(2)로 이동 된다. 그리고, 지지플레이트(50) 공기구멍(51)으로부터 공기의 분사가 차단되면 기판(S)은 지지플레이트(50)의 상측면에 접촉된 상태로 지지된다. 그리고, 프레임(70)이 프레임이동장치(74)의 구동에 의하여 프레임이동가이드(73)를 따라 Y축방향으로 이동하며 이에 따라 프레임(70)에 안착된 트레이(80) 및 트레이(80)에 장착된 프로브헤드(90)가 테스트 대상이 되는 패널영역(P)의 전극(S1)과 일치되는 위치로 이동할 수 있다. 그리고, 프로브헤드(90)의 프로브핀부재(92)가 헤드승강유닛(93)의 구동에 의하여 하강되면서, 프로브핀(91)이 기판(S)의 전극(S1)을 가압하며, 기판(S)의 전극(S1)으로 전기신호가 인가된다.

상기한 바와 같은 과정은 순차적으로 및 반복적으로 이루어지며, 이에 따라, 기판(S)상의 각 패널영역(P)에 대한 테스트가 수행될 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 제1실시예에 따른 어레이 테스트 장치는, 기판(S)이 이송되는 방향(Y축방향)으로 이동이 가능하게 배치되는 프레임(70)을 구비하고, 기판(S)의 전극(S1)의 개수 및 배치위치에 대응하는 프로브헤드(90)가 설치되는 트레이(80)를 프레임(70)상에 장착하여 기판(S)의 전극(S1)으로 전기신호가 인가될 수 있도록 할 수 있다. 따라서, 기판(S)의 전극(S1)의 개수 및 배치위치가 다른 기판(S)을 테스트하는 경우 프로브모듈(23) 전체를 교체할 필요가 없이 트레이(80)만 교체하면 되므로, 다양한 종류의 기판(S)에 효율적으로 대응할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 어레이 테스트 장치는, 프로브모듈(23)이, 두 개의 부품, 즉, 프레임(10)과, 프로브헤드(90)가 설치되는 트레이(80)로 분 리되어 구성되므로, 프로브모듈(23)을 설계하고 구성하는 과정에서의 복잡성을 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 어레이 테스트 장치는, 프로브모듈(23)을 설치하는 과정을, 프레임(70)을 베이스(10)상에 설치하고, 트레이(80)를 프레임(70)상에 설치하는 두 개의 과정으로 분리할 수 있으므로, 프로브헤드(90)가 일체로 구성된 하나의 대형 프로브모듈을 베이스(10)상에 한번에 설치하는 것에 비하여, 대형 프로브모듈을 설치하는 과정에서, 대형 프로브모듈의 중량이나 크기로 인하여 발생할 수 있는 문제를 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 어레이 테스트 장치는, 프레임(70) 및/또는 트레이(80)가 사각형 형상의 격자형으로 형성될 수 있으므로, 프레임(70) 및/또는 트레이(80)가 변형되는 현상을 방지할 수 있고, 이에 따라, 프레임(70) 및/또는 트레이(80)의 변형에 의하여 프로브헤드(90)의 위치가 변동되어 기판(S)상의 전극(S1)으로 전기신호가 제대로 인가되지 않는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 제1실시예에 따른 어레이 테스트 장치의 효과는 대면적의 기판(S)에 대한 테스트를 수행하기 위하여 프로브모듈(23)이 대형화되는 경우에 더욱 유리하다.

이하, 도 11 및 도 12를 참조하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 어레이 테스트 장치에 대하여 설명한다. 전술한 본 발명의 제1실시예에서 설명한 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 어레이 테스트 장치는, 프레임(70)의 하측에 설치되어 프레임(70)을 승강시키는 프레임승강유닛(110)이 구비될 수 있다.

프레임승강유닛(110)은 프레임이동장치(74)의 상측에 설치되는 구동장치(111)와, 구동장치(111)와 프레임(70)를 연결하며 구동장치(111)의 구동력을 프레임(70)으로 전달하는 동력전달부재(112)를 포함하여 구성될 수 있다.

구동장치(110)로, 예를 들면, 구동장치(111)가 공기압 또는 유압으로 동작하는 실린더가 되고 동력전달부재(112)가 실린더와 연결되는 로드가 되는 구성이 채용될 수 있다. 다만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 아니하며, 구동장치(110)로 가동자와 고정자의 전자기적 상호작용에 의하여 작동하는 리니어모터가 채용될 수 있는 등, 프레임(70)을 승강시키기 위한 다양한 구성이 적용될 수 있다.

이러한 구성에 의하여, 프레임(70)의 Y축방향으로의 이동에 의하여 프레임(70)에 안착된 트레이(80) 및 트레이(80)에 설치된 프로브헤드(90)가 Y축방향으로 이동하면, 도 11에 도시된 바와 같이, 프로브헤드(90)의 프로브핀(91)이 기판(S)의 상측에서 기판(S)의 전극(S1)과 수직방향(Z축방향) 및 수평방향으로 일치되도록 정렬된다. 이때, 프레임승강유닛(110)의 구동에 의하여 프레임(70)이 하측방향으로 하강한다. 따라서. 도 12에 도시된 바와 같이, 프레임(70)에 연결된 트레이(80)에 설치된 프로브헤드(90)가 하측방향으로 하강하며, 이에 따라, 프로브핀(91)이 기판(S)상의 전극(S1)를 가압하면서 기판(S)의 전극(S1)으로 전기신호가 인가될 수 있다.

이와 같은 본 발명의 제2실시예에 따른 어레이 테스트 장치는, 프레임(70)의 상하방향(Z축방향)으로의 상승 및 하강에 의하여 프로브헤드(90)에 구비된 프로브핀(91)이 기판(S)의 전극(S1)으로부터 이격되거나 기판(S)의 전극(S1)에 접촉될 수 있다. 따라서, 프로브헤드(90)에는 프로브핀(91)을 상승시키거나 하강시키기 위한 헤드승강유닛(93)을 별도로 구비할 필요가 없으므로, 프로브헤드(90)에 헤드승강유닛(93)을 설치하는 데에 있어서의 복잡성을 제거할 수 있으며, 트레이(80)의 무게를 줄여 트레이(80)를 교체하는 작업을 용이하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

이하, 도 13 및 도 14를 참조하여, 본 발명의 제3실시예에 따른 어레이 테스트 장치에 대하여 설명한다. 전술한 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에서 설명한 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 어레이 테스트 장치는, 트레이(80)의 일측에 설치되어 트레이(80)를 승강시키는 트레이승강유닛(120)이 구비될 수 있다.

트레이승강유닛(120)은 프레임(70)에 설치되는 구동장치(121)와, 구동장치(121)와 트레이(70)를 연결하며 구동장치(121)의 구동력을 트레이(80)로 전달하는 동력전달부재(122)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 구동장치(120)는, 제2프레임부재(72)의 삽입홈(721)의 내부에 설치되고 제2트레이부재(82)의 삽입돌기(821)와 연결되어, 삽입돌기(821)를 승강시키거나 하강시키는 것에 의하여 트레이(80)가 상승되거나 하강되는 구성으로 이루어질 수 있다.

구동장치(120)로, 예를 들면, 구동장치(121)가 공기압 또는 유압으로 동작하는 실린더가 되고 동력전달부재(122)가 실린더와 연결되는 로드가 되는 구성이 채용될 수 있다. 다만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 아니하며, 구동장치(120)로 가동자와 고정자의 전자기적 상호작용에 의하여 작동하는 리니어모터가 채용될 수 있는 등, 트레이(80)를 승강시키기 위한 다양한 구성이 적용될 수 있다.

이러한 구성에 의하여, 프레임(70)의 Y축방향으로의 이동에 의하여 프레임(70)에 안착된 트레이(80) 및 트레이(80)에 설치된 프로브헤드(90)가 Y축방향으로 이동하면, 도 13에 도시된 바와 같이, 프로브헤드(90)의 프로브핀(91)이 기판(S)의 상측에서 기판(S)의 전극(S1)과 수직방향(Z축방향) 및 수평방향으로 일치되도록 정렬된다. 이때, 트레이승강유닛(120)의 구동에 의하여 트레이(80)가 하측방향으로 하강한다. 이에 따라. 도 14에 도시된 바와 같이, 트레이(80)에 설치된 프로브헤드(90)가 하측방향으로 하강하며, 프로브핀(91)이 기판(S)상의 전극(S1)를 가압하면서 기판(S)의 전극(S1)으로 전기신호가 인가될 수 있다.

이와 같은 본 발명의 제3실시예에 따른 어레이 테스트 장치는, 트레이(80)의 상하방향(Z축방향)으로의 상승 및 하강에 의하여 프로브헤드(90)에 구비된 프로브핀(91)이 기판(S)의 전극(S1)으로부터 이격되거나 기판(S)의 전극(S1)을 가압할 수 있다. 따라서, 프로브헤드(90)에는 프로브핀(91)을 상승시키거나 하강시키기 위한 헤드승강유닛(93)을 별도로 구비할 필요가 없으므로, 프로브헤드(90)에 헤드승강유닛(93)을 설치하는 데에 있어서의 복잡성을 제거할 수 있으며, 트레이(80)의 무게를 줄여 트레이(80)를 교체하는 작업을 용이하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 제3실시예에 따른 어레이 테스트 장치는, 본 발명의 제2실시예와 같이 중량이 비교적 큰 프레임(70)을 상승시키거나 하강시키지 않고, 프레임(70)에 비하여 중량이 비교적 작은 트레이(80)를 상승시키거나 하강시키는 구성으로 이루어지므로, 프로브헤드(90)의 프로브핀(91)을 상승시키거나 하강시키기 위하여 요구되는 동력을 줄일 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 각 실시예에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 어레이 테스트 장치가 도시된 사시도이다.

도 2는 도 1의 어레이 테스트 장치의 기판이송유닛이 도시된 사시도이다.

도 3은 도 1의 어레이 테스트 장치의 프로브모듈이 도시된 분해사시도이다.

도 4는 도 1의 어레이 테스트 장치의 프로브모듈의 프로브헤드가 도시된 분해사시도이다.

도 5는 도 1의 어레이 테스트 장치에 의하여 테스트되는 기판의 일례가 도시된 평면도이다.

도 6은 도 5의 기판에 대응되는 프로브모듈이 도시된 평면도이다.

도 7은 도 1의 어레이 테스트 장치에 의하여 테스트되는 기판의 다른 예가 도시된 평면도이다.

도 8은 도 7의 기판에 대응되는 프로브모듈이 도시된 평면도이다.

도 9 및 도 10은 도 1의 어레이 테스트 장치의 작동상태도이다.

도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 어레이 테스트 장치가 도시된 일부 단면도이다.

도 12는 도 11의 어레이 테스트 장치의 작동상태도이다.

도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 어레이 테스트 장치가 도시된 일부 단면도이다.

도 14는 도 13의 어레이 테스트 장치의 작동상태도이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

22: 테스트모듈 23: 프로브모듈

50: 지지플레이트 70: 프레임

80: 트레이 90: 프로브헤드

Claims

기판에 대한 결함여부를 테스트하는 테스트부와, 상기 기판을 상기 테스트부로 이송시키는 기판이송유닛과, 상기 기판상에 배치된 전극으로 전기신호를 인가하는 프로브모듈을 포함하는 어레이 테스트 장치에 있어서,

상기 프로브모듈은,

상기 기판이 이송되는 방향으로 이동이 가능하게 설치되는 프레임; 및

상기 프레임에 탈착이 가능하게 설치되고, 상기 기판의 전극과 접촉하는 프로브핀을 가지는 프로브헤드가 구비되는 트레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이 테스트 장치.
제1항에 있어서,

상기 프로브모듈에는, 상기 프로브핀을 승강시키는 헤드승강유닛이 구비되는 것을 특징으로 하는 어레이 테스트 장치.
제1항에 있어서,

상기 프로브모듈에는, 상기 프레임을 승강시키는 프레임승강유닛이 구비되는 것을 특징으로 하는 어레이 테스트 장치.
제1항에 있어서,

상기 프로브모듈에는, 상기 트레이를 승강시키는 트레이승강유닛이 구비되는 것을 특징으로 하는 어레이 테스트 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 프레임은,

상기 기판이 이송되는 방향과 수직인 방향으로 연장되는 한 쌍의 제1프레임부재와, 상기 기판이 이송되는 방향으로 연장되는 한 쌍의 제2프레임부재가 서로 일체로 결합되는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 어레이 테스트 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 트레이는, 상기 기판이 이송되는 방향과 수직인 방향으로 연장되는 한 쌍의 제1트레이부재와, 상기 기판이 이송되는 방향으로 연장되는 한 쌍의 제2트레이부재가 서로 일체로 결합되는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 어레이 테스트 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 프레임과 상기 트레이가 서로 연결되는 부위에는 완충부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 어레이 테스트 장치.