KR102036000B1 - 터치 스크린 패널의 터치 감지용 전극 검사 장치 - Google Patents

터치 스크린 패널의 터치 감지용 전극 검사 장치 Download PDF

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박정갑
강기영
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Abstract

본 발명은, 터치 스크린 패널의 터치 감지용 전극을 검사하는 검사장치에 있어서, 베이스부; 상기 베이스부의 상부에 배치되며 상면에 안착되는 검사대상 기판을 3차원 이동 및 회전시킬 수 있는 기판안착부; 상기 기판안착부의 일측에 배치되되 상기 기판안착부의 전후방향으로 이동가능하게 배치되며 상기 기판의 적어도 일부에 접촉하여 상기 기판의 전기적 특성을 측정할 수 있는 프로브 갠트리(gantry); 및 상기 기판안착부의 타측에 배치되되 상기 기판안착부의 전후방향으로 이동가능하게 배치되며 상기 기판의 열적 특성의 화상 정보를 획득할 수 있는 열화상 갠트리(gantry)를 포함하고, 상기 열화상 갠트리는, 상기 기판안착부의 전후좌우방향으로 이동가능하게 배치되는, 분해능이 서로 다른 복수의 열화상 카메라를 포함하며, 상기 기판의 전체를 촬영하여 터치 감지용 전극의 대략적인 불량위치 정보를 획득하는 제1열화상 카메라; 및 상기 제1열화상 카메라에 의해 획득되는 대략적인 불량위치 정보를 기초로 상기 대략적인 불량위치 부근을 촬영하여 상기 터치 감지용 전극의 세부적인 불량위치 정보를 획득하는, 상기 제1열화상 카메라에 비해 분해능이 높은 제2열화상 카메라를 포함하는 터치 감지용 전극 검사장치를 제공한다.

Description

터치 스크린 패널의 터치 감지용 전극 검사 장치{Apparatus for Testing of Touch Electrode of Touch Screen Panel}
본 발명은 터치 스크린 패널의 터치 감지용 전극 검사 장치에 관한 것이다.
터치 스크린 패널은 사람의 손 또는 터치용 도구를 이용하여 화면을 건드려 컴퓨팅 기기를 구동하는 데 사용되는 입력장치다. 터치 스크린 패널은 이러한 화면을 건드리는 명령 입력 동작을 감지하기 위해 배치되는 터치 감지용 전극을 포함할 수 있다.
이 터치 감지용 전극은 제작/배치과정에서 손상되어 단선(open) 또는 단락(short)될 가능성이 있기 때문에, 터치 감지용 전극을 실 제품에 사용하기 전에 불량 유무 등을 검사하여 불량품을 가려내는 검사공정이 진행될 수 있다.
터치 감지용 전극 검사 기술에 관하여, 전극에 전기신호를 인가하여 전극 배선의 단락 및 단락을 판단하는 방법(공개특허공보 제 10-2011-0083196호) 및 열화상 카메라를 이용하여 전극의 불량 유무와 불량 위치를 검사하는 방법(일본 공개특허공보 11-094918호)이 종래에 개시되어 있다.
그러나, 상기 종래기술들은 비접촉 방식으로 전극의 불량 유무를 검사하여 전극 손상이 최소화되거나, 불량 위치를 검사하여 검사시간을 단축시킬 수 있는 장점은 있으나, 검사공정이 종료된 후 곧바로 리페어(repair)공정을 수행할 수 있을 정도로 불량위치가 정확히 특정되지는 못하므로 터치 스크린 패널의 수율을 증대시킬 수는 없다는 단점이 있다.
따라서, 종래의 터치 감지용 전극 검사기술이 갖는 문제점을 해결할 수 있는 검사장치 개발이 요구된다.
본 발명에 의해 해결하고자 하는 과제는, 상기 언급한 종래기술의 단점을 보완한, 터치 감지용 전극의 전기적 특성 측정 및 열화상 측정을 하되, 열화상 측정 단계에 있어서, 복수개의 열화상 카메라를 구비하여 정확하게 불량위치를 특정할 수 있어 터치 스크린 패널의 수율을 증가시킬 수 있는 검사장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 터치 스크린 패널의 터치 감지용 전극을 검사하는 검사장치에 있어서, 베이스부; 상기 베이스부의 상부에 배치되며 상면에 안착되는 검사대상 기판을 3차원 이동 및 회전시킬 수 있는 기판안착부; 상기 기판안착부의 일측에 배치되되 상기 기판안착부의 전후방향으로 이동가능하게 배치되며 상기 기판의 적어도 일부에 접촉하여 상기 기판의 전기적 특성을 측정할 수 있는 프로브 갠트리(gantry); 및 상기 기판안착부의 타측에 배치되되 상기 기판안착부의 전후방향으로 이동가능하게 배치되며 상기 기판의 열적 특성의 화상 정보를 획득할 수 있는 열화상 갠트리(gantry)를 포함하는 터치 감지용 전극 검사장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 열화상 갠트리는, 상기 프로브 갠트리에 의해 측정되는 기판의 전기적 특성 정보에 따라 선택적으로 구동되어 상기 기판의 열적 특성을 촬영하는 것을 특징으로 하는 터치 감지용 전극 검사장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 열화상 갠트리는, 분해능이 서로 다른 복수의 열화상 카메라를 포함하는 터치 감지용 전극 검사장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 열화상 카메라는, 상기 기판의 전체를 촬영하여 터치 감지용 전극의 대략적인 불량위치 정보를 획득하는 제1열화상 카메라; 및 상기 제1열화상 카메라에 의해 획득되는 대략적인 불량위치 정보를 기초로 상기 대략적인 불량위치 부근을 촬영하여 상기 터치 감지용 전극의 세부적인 불량위치 정보를 획득하는, 상기 제1열화상 카메라에 비해 분해능이 높은 제2열화상 카메라를 포함하는 터치 감지용 전극 검사장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 불량위치는 상기 터치 감지용 전극의 위치 좌표 값의 형태로 획득되는 것을 특징으로 하는 터치 감지용 전극 검사장치를 제공한다.
본 발명의 추가적인 해결수단은 아래에서 이어지는 설명에서 일부 설명될 것이고, 그 설명으로부터 부분적으로 용이하게 확인할 수 있게 되거나, 또는 본 발명의 실시에 의해 지득될 수 있다.
전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두는 단지 예시적이고 설명을 위한 것이며 청구범위에 기재된 본 발명을 제한하지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치에 의하면 복수의 서로 다른 분해능을 가진 열화상 카메라를 이용하여 불량전극의 위치가 정확히 특정될 수 있으므로, 전극 검사공정이 종료된 후 별도의 불량위치를 특정하는 공정 필요 없이 곧바로 리페어 공정을 진행할 수 있으므로 공정 상 비용 및 시간 저감의 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치에 의하면, 종래에는 불량위치를 특정하는 데 소요되는 별도 공정의 비용 및 시간 문제에 의하여 폐기되었던 기판을, 본 발명에 따르면 폐기하지 않고 리페어 공정을 바로 진행할 수 있으므로, 터치 감지용 전극이 포함된 터치 스크린 패널의 수율을 현저히 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치에 의하면 터치 감지용 전극의 터치 불량 검사를, 터치 감지용 전극이 형성된 원장 단위의 어레이 기판(터치 스크린 패널)에서 수행할 수 있으므로 불필요한 추가 공정을 진행하지 않고 리페어 또는 폐기 등의 조치를 취할 수 있어 공정 상 비용 저감의 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 사용 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 검사 순서의 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 기판안착부의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 기판안착부의 스테이지 유닛의 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 프로브 카드 이송부의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 프로브 갠트리의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 프로브 갠트리의 컨택유닛의 사용상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 정렬모듈과 컨택유닛의 프로브 카드 간 배치관계를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 프로브 카드 버퍼부와 프로브 카드 이송부 및 컨택유닛 간 연결관계를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 프로브 카드 버퍼부의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 열화상 갠트리의 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 열화상 갠트리의 열화상 촬영부의 구성도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 각 구성요소에 의해 순차적으로 수행되어 획득할 수 있는 검사 이미지를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태에 대하여 상세하게 서술하도록 한다.
다만, 본 발명의 구체적 일 실시 형태를 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예들을 포함할 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다.
본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 단지 명세서를 용이하게 작성하기 위해 사용되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미나 역할을 갖는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 사용 상태를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치는 베이스부(200), 기판안착부(300), 프로브 카드 이송부(400), 프로브 갠트리(gantry)(500), 열화상 갠트리(gantry)(700) 및 프로브 카드 버퍼부(800)를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 피검사대상물인 기판을 검사하는 동작 및 상태를 대략 파악할 수 있다.
도 2(a)를 참조하면, 피검사대상물인 기판은 기판안착부(300)에 안착되고, 프로브 갠트리(500) 및 열화상 갠트리(700)가 차례로 전후 방향으로 이동하면서 각각 전기적 특성을 측정하고, 열화상 이미지를 촬영하여 기판의 불량유무 및 불량위치를 파악할 수 있다.
도 2(b)를 참조하면, 피검사대상물인 기판은 프로브 갠트리(500) 및 열화상 갠트리(700)에 의해 검사가 완료된 후 기판안착부(300)로부터 언로딩(unloading)되어 다음 후속공정을 수행하기 위해 이송될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 검사 순서의 예시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사방법은 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 프로브 갠트리(500)를 이용한 전기적 특성 검사를 수행하여 검사대상 기판의 불량 셀 유무를 판단하여 불량 셀이 없는 경우 검사를 종료하여 후속 수행되는 다음 단계로 넘어갈 수 있다. 불량 셀이 있는 경우 해당 기판에 대하여 열화상 갠트리(700)를 이용하여 열적 특성 검사를 수행하여 터치 감지용 전극의 불량위치를 획득할 수 있다. 여기서 열적 특성 검사는 열화상 갠트리(700)에 구비되는 열화상 카메라를 이용하여 열화상 이미지를 획득하는 것을 의미할 수 있다. 열화상 갠트리(700)에 의해 수행되는 열적 특성 검사는 프로브 갠트리(500)에 의해 수행되는 전기적 특성 검사에서 불량 셀이 검출되는 지 여부에 따라 선택적으로 수행될 수 있다.
후술하겠지만, 열적 특성 검사를 통해 전극의 정확한 불량위치가 획득되면 기판안착부(300)로부터 기판을 장탈(unloading)하고 리페어(repair)장비로 전송하여 곧바로 리페어 할 수 있다.
도 3(b)에 도시된 바와 같이, 복수의 원장 단위의 어레이 기판에 대한 검사를 진행할 수도 있다. 후술하는 도 4에 본 발명의 일 실시예에 따른 기판안착부(300)의 스테이지 유닛(301)이 두 개로, 이를 기초로 도 3(b)에는 두 개의 기판에 대한 검사를 진행하는 프로세스가 도시된다. 후술하겠지만 기판안착부(300)의 스테이지 유닛(301)이 반드시 도면에 도시된 것처럼 두 개로 한정되는 것은 아니다.
다시 도 3(b)를 참조하면, 프로브 갠트리(500)가 제1기판에 대한 전기적 특성 검사를 수행하여 불량 셀의 유무를 판단하고 불량 셀 유무에 따라 선택적으로 열화상 갠트리(700)가 열적 특성 검사를 수행하고, 이후 제2기판에 대하여 앞서 제1기판을 검사하는 프로세스와 같은 과정이 반복 수행될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 기판안착부의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 기판안착부의 스테이지 유닛의 분해사시도이다.
도 4를 참조하면, 기판안착부(300)는 검사대상 기판을 이동시키고 회전시키는 복수개의 스테이지 유닛(301)을 포함할 수 있다.
스테이지 유닛(301)은 도 4에 예시적으로 표현된 바와 같이 두 개로 구성될 수 있으며, 각 스테이지 유닛(301)은 개별 독립 구동될 수 있다. 후술하겠지만, 개별 독립적으로 전후방향(Y축방향)으로 이동되거나 360°회전될 수 있다.
스테이지 유닛(301)은 도 5에 도시된 바와 같이, 스테이지부(310), 하부 프레임(320, 330), 회전부(340) 및 컨택유도부(350)를 포함할 수 있다.
스테이지부(310)는 평판 형상일 수 있다.
스테이지부(310)는 표면을 관통하여 형성되는 하나 이상의 흡착구멍(311)을 포함할 수 있다. 검사대상 기판은 후술하는 흡착수단(321)이 흡착구멍(311)을 통해 공기를 흡착시킴에 따라 스테이지부(310)에 흡착될 수 있다.
스테이지부(310)는 표면을 관통하여 형성되는 하나 이상의 관통구멍(313)을 포함할 수 있다. 관통구멍(313)은 스테이지부(310)의 가장자리에 하나 이상 형성될 수 있다. 후술하는 탈착핀부(323)는 관통구멍(313)을 통해 검사대상 기판의 장착/탈(loading/unloading)을 제어할 수 있다.
하부 프레임(320, 330)은 스테이지부(310)의 하부에 배치될 수 있다. 하부 프레임(320, 330)은 제1하부 프레임(320) 및 제1하부 프레임의 하부에 배치되는 제2하부 프레임(330)을 포함할 수 있다.
하부 프레임(320, 330)은 표면에 설치되는 흡착수단(321), 탈착핀부(323) 및 센터링부(331)를 포함할 수 있다.
흡착수단(321) 및 탈착핀부(323) 각각의 기능 및 역할은 전술한 바와 같다.
센터링부(331)는 스테이지부(310)에 안착되는 기판의 중앙과 스테이지부(310)의 중앙이 일치하지 않는 경우 양자를 일치시키기 위해 기판을 이동시킬 수 있도록 구성된다.
회전부(340)는 하부 프레임(320, 330)의 하부에 배치되어 스테이지부(310)를 회전시키도록 구성될 수 있다. 스테이지부(310)를 회전시켜 그 위에 안착되는 기판을 회전시킬 수 있다. 이는 기판의 전 방향을 전체적으로 골고루 검사하기 위함이다. 회전부는 스테이지부(310), 하부 프레임(320, 330) 및 검사대상 기판을 동시에 회전시킬 수 있다.
컨택유도부(350)는 회전부(340)의 하부에 배치되어 컨택유도부(350)를 제외한 스테이지 유닛(301) 전체를 상하방향(Z축방향)으로 이동시킬 수 있다. 이에 의해 스테이지부(310)에 안착되는 검사대상 기판이 후술하는 프로브 갠트리(500)의 컨택유닛(530)에 접촉될 수 있고, 기판의 전기적 특성이 측정될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 프로브 카드 이송부의 사시도이다.
도 6을 참조하면, 프로브 카드 이송부(400)는 프로브 이송 프레임(410), 암(arm) 거치대(420), 프로브 이송 암(arm)(430)을 포함할 수 있다.
프로브 이송 프레임(410)은 전술한 도 1에 도시된 바와 같이 기판안착부(300)의 일측에 배치될 수 있고, 프로브 갠트리(500)의 일측에 인접 배치될 수 있다. 바람직하게는, 프로브 카드 버퍼부(800)와 인접 배치되고 프로브 갠트리(500)의 컨택유닛(530)의 하부에 배치될 수 있다. 프로브 이송 프레임(410)의 내측에는 후술하는 암(arm) 거치대(420)가 이동될 수 있는 레일이 설치될 수 있다.
암(arm) 거치대(420)는 후술하는 프로브 이송 암(arm)(430)의 길이방향의 양 단에 설치될 수 있고, 프로브 이송 프레임(410) 내측에 설치되는 레일을 따라 전후방향(Y축방향)으로 슬라이딩 이동될 수 있다.
프로브 이송 암(arm)(430)은 암(arm) 거치대(420)의 내측에 설치되는 레일을 따라 상하방향(Z축방향)으로 이동될 수 있다. 프로브 이송 암(arm)(430)은 일측에 임시고정되는 프로브 카드(532)를 프로브 카드 버퍼부(800)로부터 프로브 갠트리(500)의 컨택유닛(530)까지 운반할 수 있다.
여기서, 프로브 카드(532)에는 길이방향의 양단에 컨택유닛(530)과 잘 결합될 수 있도록 도 6(b)에 도시된 바와 같이 제로-포인트 결합부재가 설치될 수 있다. 여기서 잘 결합되는 것의 의미는 프로브 이송 암(arm)(430)의 프로브 카드(532)와 컨택유닛(530)간 결합부위가 아주 정확하게 도킹되지 않더라도 원할하게 결합되는 것을 의미한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 프로브 갠트리의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 프로브 갠트리의 컨택유닛의 사용상태를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 프로브 갠트리(500)는 프로브 갠트리 프레임(510), 테스터 유닛(520) 및 컨택유닛(530)을 포함할 수 있다.
프로브 갠트리 프레임(510)은 기판안착부(300)의 일측에 배치되되, 베이스부(200)의 상면에 설치되는 레일을 따라 기판안착부(300)의 전후방향(Y축방향)으로 이동할 수 있다. 대략 'ㄷ'형상으로 형성될 수 있다.
테스터 유닛(520)은 프로브 갠트리 프레임(510)의 상부에 설치될 수 있다. 테스터 유닛(520)은 프로브 카드(532) 및 컨택유닛(530)과 전기적 연결되어 검사대상 기판의 적어도 일부에 접촉하는 프로브 카드(532)에 의하여 검사대상 기판의 전기적 특성을 측정할 수 있다.
여기서, 검사대상 기판에 형성되는 터치 감지용 전극은 X축 또는 Y축으로 배열되는 복수개의 구동 전극(Tx) 라인과 수신 전극(Rx) 라인을 포함하여 구성될 수 있다. 전기적 특성은 본 발명의 다양한 실시예에 따라 구동 전극(Tx)과 수신 전극(Rx)의 양 터치 감지용 전극 간에 형성되는 커패시터의 커패시턴스 값일 수도 있고, 주파수나 전극의 저항 값일 수 있으며, 교류신호가 인가된 상태에서 측정되는 전압 값일 수도 있다. 여기서 불량유무는 측정된 전기적 특성 값을 소정의 기준 값과 비교하여 판단할 수 있다. 이때 소정의 기준 값은 통상적으로 다수개의 터치 감지용 전극에 대해 측정한 전기적 특성 값들 중 일정한 측정 범위 내에 있는 전기적 특성 값들을 수집하여 평균을 취한 값으로 설정할 수 있다. 예를 들어 터치 감지용 전극의 단선(open)이나 단락(short) 불량이 존재하거나 기타 전극 모양의 불량이 존재하는 등의 이유로 인하여 터치 감지용 전극 간의 커패시턴스 값이 변하게 되면, 기준 값과 다른 전기적 특성 값이 측정되므로, 이를 통하여 터치 감지용 전극의 불량을 감지하여 불량의 유무를 파악할 수 있다.
컨택유닛(530)은 프로브 카드(532)를 고정할 수 있는 고정부재의 역할을 할 수 있다. 프로브 카드(532)는 컨택유닛(530)에 전술한 바와 같이 제로-포인트 결합부재에 의해 원할하게 결합될 수 있다.
도시되지는 않았지만, 컨택유닛(530)의 상부에 배치되어 프로브 카드(532)의 수평도를 정렬할 수 있는 정렬 스테이지(미도시)를 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 컨택유닛(530)에 전술한 프로브 카드 이송부(400)로부터 이송된 프로브 카드(532)가 컨택되는 모습을 대략 파악할 수 있다.
컨택유닛(530)은 컨택유닛 베이스(531) 및 정렬카메라(533)를 포함할 수 있다.
컨택유닛 베이스(531)는 길이방향의 양단의 적어도 한 곳 이상에 설치되는 정렬카메라(533)를 포함할 수 있다.
정렬카메라(533)는 좌우방향(X축방향)에 있어서 컨택유닛(530)과 프로브 카드(532)가 검사대상 기판의 중앙부에 위치하는 지 여부를 촬영하여 정렬할 수 있는 기초 정보를 제공할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 정렬모듈과 컨택유닛의 프로브 카드 간 배치관계를 나타내는 도면이다.
도 9a 및 9b를 참조하면, 정렬모듈(540)은 핀카메라 모듈(550)을 포함할 수 있다. 정렬모듈(540)은 컨택유닛에 장착되는 프로브 카드(532)의 수평도를 측정하고 수평에 가깝게 정렬될 수 있도록 도와주는 역할을 할 수 있다.
핀카메라 모듈(550)은 정렬모듈(540)의 길이방향의 양단의 적어도 한 곳 이상에 설치될 수 있다. 바람직하게는, 핀카메라 모듈(550)은 정렬모듈(540)에 복수개가 아닌 한 개가 설치되어 정렬모듈(540)의 길이방향을 따라 슬라이딩될 수 있다.
핀카메라 모듈(550)은 핀카메라(551)와 변위 측정센서(552)를 포함할 수 있다.
핀카메라(551)는 프로브 카드(532)를 촬영하여 프로브 카드(532) 핀(pin)의 상태를 검사할 수 있다. 검사대상 기판에 접촉하는 프로브 카드(532)의 핀이 불량상태로 기판에 접촉하면 전기적 특성 신호 측정에 오류가 생길 가능성이 높으므로, 핀의 상태를 검사할 필요가 있다.
변위 측정센서(552)는 도 9c에 도시된 바와 같이, 프로브 카드(532)의 하부에서 좌우(X축방향)으로 이동되면서 프로브 카드(532)와의 거리를 측정하여 프로브 카드(532)의 수평도를 확인할 수 있다. 변위 측정센서(552)에 의해 얻어지는 정보를 기초로, 위에서 언급한 정렬 스테이지(미도시)에 의해 프로브 카드(532)의 수평도가 조절될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 프로브 카드 버퍼부와 프로브 카드 이송부 및 컨택유닛 간 연결관계를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 프로브 카드 버퍼부의 사시도이다.
도 10을 참조하면, 프로브 카드 버퍼부(800)는 프로브 갠트리(500)의 일측에 설치될 수 있다.
프로브 카드 버퍼부(800)는 프로브 카드(532)를 저장하고 프로브 갠트리(500)로 이송할 수 있다. 프로브 카드(532)는 프로브 카드 이송부(400)에 의해 프로브 갠트리(500)의 컨택유닛(530)으로 이송될 수 있다.
도 11을 참조하면, 프로브 카드 버퍼부(800)는 프로브 카드 적재부(810), 프로브 카드 리프터(820), 프로브 카드 리프터 암(arm)(830)을 포함할 수 있다.
프로브 카드 적재부(810)는 상하방향(Z축방향)을 따라 프로브 카드(532)를 적재하여 저장할 수 있다. 프로브 카드(532)가 이송되어야 하는 경우 아래에 위치한 것부터 차례로 인출될 수 있다.
프로브 카드 리프터(820)는 프로브 카드(532) 투입 및 배출 시 프로브 카드(532)를 프로브 카드 적재부(810)에 적재하거나, 프로브 카드 적재부(810)로부터 전술한 프로브 카드 이송부(400)로 전달할 수 있게 상하방향(Z축방향)으로 이동될 수 있다.
프로브 카드 리프터 암(arm)(830)은 프로브 카드 리프터(820) 상에 배치되어 프로브 카드(532)를 임시 거치할 수 있다. 프로브 카드 리프터 암(arm)(830)은 전후방향(Y축방향)으로 이동될 수 있어, 이에 의해 프로브 카드(532) 투입 및 배출 시 프로브 카드(532)를 프로브 카드 적재부(810)에 적재하거나, 프로브 카드 적재부(810)로부터 전술한 프로브 카드 이송부(400)로 전달할 수 있다.
즉, 프로브 카드 리프터(820)와 프로브 카드 리프터 암(arm)(830)은 각각 Z축방향 및 Y축방향으로 이동될 수 있어 프로브 카드(532)를 프로브 카드 적재부(810)에 이송하거나, 프로브 카드 이송부(400)에 이송할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 열화상 갠트리의 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 열화상 갠트리의 열화상 촬영부의 구성도이다.
도 12를 참조하면, 열화상 갠트리(700)는 열화상 갠트리 프레임(710), 열화상 촬영부(720) 및 리뷰 카메라(730)를 포함할 수 있다.
열화상 갠트리 프레임(710)은 기판안착부(300)의 타측에 배치되되, 베이스부(200)의 상면에 설치되는 레일을 따라 기판안착부(300)의 전후방향(Y축방향)으로 이동할 수 있다. 대략 'ㄷ'형상으로 형성될 수 있다.
즉, 열화상 갠트리(700)는 프로브 갠트리(500)와 기판안착부(300)를 사이에 두고 서로 대향 배치될 수 있다. 다만, 서로 대향 배치된 상태에서 전후방향(Y축방향)으로 각 개별 구동되어 각자 자신의 역할에 따른 검사를 수행할 수 있다.
열화상 촬영부(720)는 열화상 갠트리 프레임(710)의 상부에 배치될 수 있다.
열화상 촬영부(720)는 열화상 갠트리 프레임(710)의 상부에서 좌우방향(X축방향)으로 이동하여 검사대상 기판을 촬영하여 열화상 이미지를 획득할 수 있다. 열화상 촬영부(720)는 분해능이 서로 다른 복수의 열화상 카메라를 포함할 수 있다.
리뷰 카메라(730)는 열화상 갠트리 프레임(710)에 형성되는 레일(731)을 따라 좌우방향(X축방향)으로 이동하여 검사대상 기판을 촬영하여 리뷰 이미지(review image)를 획득할 수 있다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열화상 촬영부(720)는 제1열화상 카메라(721), 제2열화상 카메라(722) 및 원점 카메라(723)을 포함할 수 있다.
상대적으로 분해능이 낮고 촬영범위가 넓은 제1열화상 카메라(721)를 이용하여 검사대상 기판 전체를 촬영하여 터치 감지용 전극의 대략적인 불량위치 정보를 획득할 수 있다. 즉, 1차로 광역 검사가 수행될 수 있다. 제1열화상 카메라(721)의 분해능은 검사대상 기판 전체를 대략적으로 단시간 내에 촬영하여 전극의 대략적인 불량위치를 획득할 수 있을 정도면 족하다.
제2열화상 카메라(722)는 제1열화상 카메라(721)에 비해 높은 분해능 및 좁은 촬영범위를 가질 수 있다. 제2열화상 카메라(722)는 제1열화상 카메라(721)에 의해 획득되는 대략적인 불량위치 부근으로 이동하여 해당 부분을 촬영하여 보다 정확한 불량위치를 특정할 수 있다. 즉, 2차로 국소 검사가 수행될 수 있다. 제2열화상 카메라(722)의 분해능은 검사대상 기판의 국소 부위를 촬영하여 전극의 세부적인 불량위치를 정확히 획득할 수 있을 정도면 족하다.
불량위치를 정확히 특정하기 위해서는, 위에서 언급한 본 발명의 일 실시예와 같이, 전체적으로 분해능이 낮은 제1열화상 카메라를 이용하여 기판을 전체적으로 촬영한 후 불량이 있는 대략적인 위치가 확인되면 해당 위치를 분해능이 높은 제2열화상 카메라를 이용하여 자세하게 촬영하는 과정을 거쳐야 한다. 하나의 열화상 카메라를 이용하면, 예를 들어 분해능이 상대적으로 낮은 카메라를 이용하면 촬영범위가 넓어 기판 전체를 촬영하는 데 적은 시간이 소요될 수는 있으나 정확한 불량위치를 특정할 수 없고, 분해능이 상대적으로 높은 카메라를 이용하면 정확한 불량위치를 특정할 수는 있으나, 촬영범위가 좁아 기판의 모든 부분을 촬영하기 위해 시간이 많이 소요되는 단점이 있다. 즉, 하나의 열화상 카메라로는 광역 촬영 및 국소 촬영 중 어느 하나만 가능한 것이다. 설령 하나의 열화상 카메라를 이용하여 광역 및 국소 촬영이 모두 가능하다고 가정하더라도, 그러기 위해서는 분해능을 자유자재로 조절하거나 열화상 카메라를 정밀하게 이송시켜야 하는데, 열화상 카메라를 이와 같이 구성하는 것은 쉽지 않을 뿐 더러 가능하더라도 비용 및 시간 효율이 매우 낮을 수 밖에 없다.
원점 카메라(723)는 제1열화상 카메라(721) 및 제2열화상 카메라(722)에 의해 얻어지는 열화상 이미지에 표시되는 불량위치의 정확한 좌표 특정을 위하여 기준이 되는 원점 좌표를 확인할 수 있게 한다. 이를 통해 검사대상 기판의 좌표 정밀/정확도를 확보하며, 불량위치의 정확한 좌표를 확보할 수 있다.
원점 카메라(723), 제1열화상 카메라(721)와 제2열화상 카메라(722)는 서로 평행하여 인접하게 배치될 수 있다. 원점 카메라(723)는 제1열화상 카메라(721)와 제2열화상 카메라(722)의 사이에 배치되어 기준이 되는 원점 좌표를 확인할 수 있게 한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치의 각 구성요소에 의해 순차적으로 수행되어 획득할 수 있는 검사 이미지를 나타내는 도면이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치(100)는 프로브 갠트리(500)을 이용하여 검사대상 기판의 전기적 특성을 측정하고 이로부터 기판의 셀(cell)에 불량이 있는지 여부를 검사하고 불량 셀 여부를 나타내는 UI Image를 획득할 수 있다. 이 UI Image를 기초로 검사대상 기판에 불량 셀이 존재하는 것으로 판단되면, 열화상 갠트리(700)를 이용하여 검사대상 기판의 열화상 이미지를 획득할 수 있다. 열화상 이미지에는 불량이 발생한 위치가 표시될 수 있고, 이를 좌표 값의 형태로 획득하여 불량위치를 특정할 수 있다. 이 때, 제1열화상 카메라(721)를 이용하여 기판 전체를 촬영하여 대략적인 불량위치를 측정하고, 제1열화상 카메라(721)보다 분해능이 높은 제2열화상 카메라(722)를 이용하여 대략적인 불량위치 부근을 촬영하여 보다 정확한 세부적인 불량위치를 측정할 수 있다. 제1열화상 카메라(721)에 의해 획득되는 1차 열화상 테스트 이미지를 기초로 대략적인 불량위치가 측정되고, 그 불량위치 부근을 촬영하는 제2열화상 카메라(722)에 의해 획득되는 2차 열화상 테스트 이미지를 기초로 세부적인 불량위치가 측정될 수 있다.
이 후 리뷰 카메라(730)에 의해 얻어지는 리뷰 이미지를 통해 불량위치를 육안으로 쉽게 확인할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지용 전극 검사장치(100)에 의해 위와 같이 기판의 터치 감지용 전극을 검사하여 불량 검출 및 불량이 존재하는 경우 불량위치를 정확히 특정할 수 있다. 이와 같은 검사 과정을 거친 후 기판은 본 검사장치(100)로부터 장탈(unloading)되어 불량을 수리하는 리페어 공정을 거칠 수 있다.
종래에는, 앞에서도 언급하였지만, 정확한 불량위치를 특정할 수 없으므로, 수리하기 위해서는 검사 이후에 정확한 불량위치를 특정하는 공정을 별도로 거쳐야 했다. 그런데 불량위치를 특정하는 공정은 시간 및 비용이 많이 소요되어 투입 자원 대비 기판 수율이 좋지 않았다. 그러나, 본 발명의 검사장치(100)는 광역검사용 제1열화상 카메라(721) 및 국소검사용 제2열화상 카메라(722)를 구비하는 열화상 갠트리(700)에 의해 적은 시간 및 비용으로 불량위치를 정확히 특정할 수 있다. 따라서, 기판을 본 검사장치(100)로부터 장탈한 후 별도의 불량위치 특정하는 공정 없이 곧바로 리페어 공정을 수행할 수 있으므로, 투입 자원 대비 기판 수율을 현저히 증가시킬 수 있다.
본 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 본 실시예의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
본 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 따라서 본 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등하거나 균등하다고 인정되는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 검사장치
200: 베이스부
300: 기판안착부
400: 프로브 카드 이송부
500: 프로브 갠트리
700: 열화상 갠트리

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 터치 스크린 패널의 터치 감지용 전극을 검사하는 검사장치에 있어서,
    베이스부;
    상기 베이스부의 상부에 배치되어 상면에 안착되는 원장 단위의 검사대상 기판을 3차원 이동 및 회전시킬 수 있되, 복수개가 배치되어 각각 독립적으로 이동 및 회전될 수 있는 스테이지 유닛을 포함하는 기판안착부;
    상기 기판안착부의 일측에 배치되되 상기 기판안착부의 전후방향으로 이동가능하게 배치되며 상기 기판의 적어도 일부에 접촉하여 상기 기판의 전기적 특성을 측정할 수 있는 프로브 갠트리(gantry); 및
    상기 기판안착부의 타측에 배치되되 상기 기판안착부의 전후방향으로 이동가능하게 배치되며 상기 기판의 열적 특성의 화상 정보를 획득할 수 있는 열화상 갠트리(gantry)
    를 포함하고,
    상기 스테이지 유닛은,
    표면을 관통하여 형성되는 하나 이상의 흡착구멍을 포함하여 상기 기판이 상기 흡착구멍을 통해 흡착될 수 있는 평판 형상의 스테이지부;
    상기 스테이지부의 하부에 배치되어 상기 흡착구멍을 통해 상기 기판을 상기 스테이지부에 흡착시킬 수 있는 흡착수단;
    상기 스테이지부의 하부에 배치되어 상기 스테이지부의 가장자리에 형성되는 하나 이상의 관통구멍을 통해 상하이동되어 상기 기판의 탈착을 조절하는 탈착핀부;
    상기 탈착핀부의 하부에 배치되어 상기 스테이지부를 회전시킬 수 있는 회전부; 및
    상기 회전부의 하부에 배치되어 상기 스테이지부에 안착되는 기판이 상기 프로브 갠트리에 컨택될 수 있도록 상기 스테이지부를 상하방향으로 이동시키는 컨택유도부
    를 포함하며,
    상기 열화상 갠트리는,
    상기 기판안착부의 전후좌우방향으로 이동가능하게 배치되는, 분해능이 서로 다른 복수의 열화상 카메라를 포함하며,
    상기 기판의 전체를 촬영하여 터치 감지용 전극의 대략적인 불량위치 정보를 획득하는 제1열화상 카메라;
    상기 제1열화상 카메라에 인접 배치되되 촬상 방향이 평행하도록 배치되어 상기 제1열화상 카메라에 의해 획득되는 대략적인 불량위치 정보를 기초로 상기 대략적인 불량위치 부근을 촬영하여 상기 터치 감지용 전극의 세부적인 불량위치 정보를 획득하는, 상기 제1열화상 카메라에 비해 분해능이 높은 제2열화상 카메라; 및
    상기 제1열화상 카메라와 제2열화상 카메라의 사이에 인접 배치되되 촬상 방향이 평행하도록 배치되어 상기 제1열화상 카메라와 제2열화상 카메라에 의해 얻어지는 불량위치의 좌표를 특정하기 위한 기준이 되는 원점 카메라
    를 포함하는 터치 감지용 전극 검사장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 열화상 갠트리는,
    상기 프로브 갠트리에 의해 측정되는 기판의 전기적 특성 정보에 따라 선택적으로 구동되어 상기 기판의 열적 특성을 촬영하는 것
    을 특징으로 하는 터치 감지용 전극 검사장치.
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서,
    상기 불량위치는
    상기 터치 감지용 전극의 위치 좌표 값의 형태로 획득되는 것
    을 특징으로 하는 터치 감지용 전극 검사장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제2항에 있어서,
    상기 프로브 갠트리는,
    상기 기판안착부의 전후방향으로 이동가능한 프로브 갠트리 프레임;
    상기 프로브 갠트리 프레임의 상부에 배치되어 상기 기판의 전기적 특성을 측정하는 테스터 유닛; 및
    상기 테스터 유닛의 하부에 배치되며, 탈착가능하게 구성되고 상기 기판의 적어도 일부에 접촉하는 프로브 카드를 포함하는 컨택 유닛
    을 포함하는 터치 감지용 전극 검사장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프로브 갠트리는,
    상기 컨택유닛의 하부에 배치되며, 상기 프로브 카드의 길이방향의 양 단에 대응되는 위치에 배치되는 변위 측정센서를 포함하여 상기 프로브 카드의 길이방향의 수평도를 정렬하는 정렬모듈
    을 더 포함하는 터치 감지용 전극 검사장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 프로브 갠트리의 일측에 배치되어 상기 프로브 카드를 상기 컨택 유닛에 이송하거나 회수하도록 구성되는 프로브 카드 이송부
    를 더 포함하는 터치 감지용 전극 검사장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 프로브 카드 이송부는,
    내측에 형성되는 레일을 포함하는 프로브 이송 프레임;
    상기 프로브 이송 프레임에 전후이동 가능하게 결합되는 암(arm) 거치대; 및
    상기 암(arm)거치대에 상하이동 가능하게 결합되는 프로브 이송 암(arm)
    을 포함하는 터치 감지용 전극 검사장치.
  12. 삭제
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