JP2004245770A

JP2004245770A - 液晶基板検査装置

Info

Publication number: JP2004245770A
Application number: JP2003037982A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Tanaka; 岳田中
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2003-02-17
Filing date: 2003-02-17
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2023-02-17
Also published as: JP4096249B2

Abstract

【課題】プローバフレームのひずみを低減し、液晶基板の全電極に対するプローブピンの接触不良を解消する。
【解決手段】自重等でひずんだプローバフレームに曲げモーメントを発生させ、プローバフレームのたわんだ部分を上方につり上げることによりプローバフレームのひずみを低減させ、液晶基板とプローバフレームとの間の平行度を高め、液晶基板の全電極に対してプローブピンが良好に接触するようにする。液晶基板検査装置１０は、プローバ１を用いて液晶基板３の検査を行う装置であり、プローバ１を取り付けるプローバ取付フレーム１ａと、プローバ取付フレーム１ａに曲げモーメントを発生させてプローバフレーム１ａのたわみを調整するベンディング機構４とを備える。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスブレイなどに使われる液晶基板の検査に使用する液晶基板検査に関し、特に、基板検査に用いるプローバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶基板や薄膜トランジスタアレイ基板（ＴＦＴアレイ基板）は、マトリックス状に配置された薄膜トランジスタと、この薄膜トランジスタに駆動信号を供給する信号電極とを備える。
【０００３】
ガラス基板等で形成される基板上に複数のＴＦＴアレイを備え、各ＴＦＴアレイはマトリックス状に配列された複数の薄膜トランジスタを備え、この薄膜トランジスタは、走査信号電極端子，映像信号電極端子からの信号により駆動される。
【０００４】
基板に形成されるＴＦＴアレイを検査する装置としてＴＦＴアレイ検査装置や液晶基板検査装置等の基板検査装置が知られている。基板検査装置は、走査信号電極端子，映像信号電極端子と電気的に接続する検査用プローバと検査回路を備える。検査回路は、所定の電圧を検査用プローバに印加し、印加により流れる電流を検出して、ゲート−ソース間の短絡、点欠陥、断線等を調べる。
【０００５】
液晶基板上に形成されるＴＦＴアレイは様々なサイズや仕様があり、それぞれレイアウトが異なり、液晶基板上に形成される駆動用電極もレイアウト毎に異なる。
【０００６】
そのため、液晶基板を検査する基板検査装置においても、ＴＦＴアレイのレイアウトに応じて検査用プローバ電極の電極位置を設定したものを用意しておき、検査する液晶基板に応じて交換し、検査を行っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
液晶基板を検査する際には、プローバフレームを液晶基板の上方から被せ、液晶基板上に形成した電極に、プローバフレームに下方に向けて配置したプローブピンを接触させることにより、液晶基板とプローバとに間の電気的接続を行っている。このとき、プローバフレームを構成するフレーム材は、プローバフレーム自体の重さや、プローブピンの反力や、加工ひずみ等によりひずみが生じる。
【０００８】
このフレーム材のひずみの総量が、プローブピンのストロークの範囲内であれが、プローバフレームが備える全プローブピンを液晶基板の全電極に接触させることができるが、フレーム材のひずみの総量がプローブピンのストロークの範囲を越える場合には、一部のプローブピンは液晶基板側の電極に接触することができない。
【０００９】
図６，図７は、フレーム材のひずみによりプローブピンと液晶基板側の電極との非接触状態を説明するための断面図である。
【００１０】
図６において、プローバ１を構成するプローバフレーム２は自重等により、中央部と端部との間にδのひずみが生じる。ひずんだ状態のプローバフレーム２を基板３上に載置すると、プローバフレーム２の中央部分（図中のＡの部分）にあるプローブピン１ｂは基板３上に形成した電極（図６には示していない）と接触する。図７（ａ）は、プローブピン１ｂと電極３ａとの接触状態を示している。プローブピン支持部１ｃ内に所定のストロークで保持されたプローブピン１の先端の接点１ｄは、基板３上に形成した電極３ａと接触する。
【００１１】
一方、ひずみδがプローブピン１ｂのストロークを越える場合には、プローバフレーム２の端部（図中のＢの部分）にあるプローブピン１ｂは基板３上に形成した電極（図６には示していない）と接触しない。図７（ｂ）は、プローブピン１ｂと電極３ａとの非接触状態を示している。ひずみδにより、プローブピン１の先端の接点１ｄは、基板３上に形成した電極３ａと接触することができない。
【００１２】
そのため、従来の基板検査装置では、プローバフレームのひずみにより、プローブピンと基板側電極との電気的接触が不良となるという問題がある。この問題は、基板が大型化（例えば、１１００ｍｍ×１３００ｍｍ）に伴って発生頻度が高まることになる。
【００１３】
そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、プローバフレームのひずみを低減し、液晶基板の全電極に対するプローブピンの接触不良を解消することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、自重等でひずんだプローバフレームに曲げモーメントを発生させ、プローバフレームのたわんだ部分を上方につり上げることによりプローバフレームのひずみを低減するものであり、プローバフレームのひずみを低減することにより、液晶基板とプローバフレームとの間の平行度を高め、液晶基板の全電極に対したプローブピンが良好に接触するようにする。
【００１５】
本発明の液晶基板検査装置は、プローバを用いて液晶基板の検査を行う液晶基板検査装置において、プローバフレームを取り付けるプローバ取付フレームと、プローバフレームに曲げモーメントを発生させてプローバフレームのたわみを調整するベンディング機構とを備えた構成とし、このベンディング機構によりプローバフレームに曲げモーメントを発生させてプローバのたわみを調整する。
【００１６】
ベンディング機構の第１の形態は、プローバ取付フレームにおいてプローバフレームを支持する支持部と、プローバフレームの端部に力を加える第１の付勢手段とを備えた構成とする。第１の付勢手段は、プローバフレームに力を付与することにより、支持部を支点としてプローバフレームに曲げモーメントを発生させ、この曲げモーメントによりプローバフレームのたわみを調整する。調整量は、第１の付勢手段による付与力により調整することができる。
【００１７】
この第１の付勢手段は、プローバ取付フレームにボルトを締め込むネジ機構とすることができ、ボルトの締め込量によりプローバフレームのたわみの調整量を調整することができる。また、このネジ機構には、ボルトの締め込み量を表す目盛板を備える構成としてもよい。この目盛板は、ボルトの回転角度によりボルトの締め込み量を表わしており、調整時においてこの目盛板から読み取ったボルトの締め込み量をプローバフレームのたわみ調整量の目安とする他、目盛板から予めボルトの締め込み量を読み取っておき、その後の調整においてこのボルトの締め込み量を基準値として使用するようにしてもよい。
【００１８】
ベンディング機構の第２の形態は、プローバフレームにプローバ取付フレームを押圧する第２の付勢手段を備えた構成とする。第２の付勢手段によりプローバ取付フレームをプローバフレームに押圧すると、プローバ取付フレームからの反作用によりプローバフレームに曲げモーメントを発生する。この曲げモーメントによりプローバフレームのたわみを調整する。
【００１９】
第２の付勢手段は偏心カムを備えた構成とすることができ、この偏心カムを回転させることにより、プローバ取付フレームをプローバフレームに押圧する。また、偏心カムは、プローバフレームをプローバ取付フレームに対して止める止めネジと共にリニアロックを構成する。偏心カムによりプローバフレームを押圧し、止めネジによりこの状態を保持することにより、プローバフレームをプローバ取付フレームに固定する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図１は本発明の液晶基板検査装置を説明するために各構成部分を分離して示した概略図である。
【００２２】
液晶基板３は液晶基板検査装置１が検査する検査対象であり、基板上にはＴＦＴアレイ３ａが形成されている。この液晶基板３に形成されるＴＦＴアレイ３ａのレイアウトは、例えば液晶パネルのサイズや仕様に応じて種々に設定される。液晶基板３上のＴＦＴアレイ３ａには薄膜トランジスタがマトリックス状に形成され、各薄膜トランジスタを駆動する信号電極端子（例えば、走査信号電極端子，映像信号電極端子）が形成されている。また、液晶基板３のアレイ３ａの外側には、液晶基板の外部と電気的に接続するための電極３ｂが形成される。
【００２３】
本発明の液晶基板検査装置１は、液晶基板３の電極３ｂと電気的に接続し検査を行うためにプローバ１を備える。プローバ１はプローバフレーム１ａを備え、液晶基板３の電極３ｂと電気的に接続するプローブピン１ｂを備える。プローブピン１ｂのピン数及び配列は、液晶基板３の電極３ｂに対応して設けられる。
【００２４】
液晶基板３はパレット７上に配置され、プローバフレーム１ａは液晶基板３上に配置される。液晶基板３とプローバフレーム１ａとの間は、前記した電極３ｂとプローブピン１ｂとの電気的接触で行われ、プローバフレーム１ａとパレット７との間は、プローバフレーム１ａ及びパレット７に設けたコネクタ７ａにより行われる。なお、図１では、パレット７に設けたパレット側コネクタ７ａのみを示し、プローバフレーム１ａ側のコネクタは省略している。
【００２５】
さらに、パレット７はステージ８上に載置され、移動自在とすることができる。パレット７とステージ８との間は、パレット７側に設けたパレット側コネクタ７ｂとステージ８側に設けたステージ側コネクタ８ａとにより行われる。
【００２６】
図２は、本発明の液晶基板検査装置によるプローバフレームを説明するための断面図であり、ベンディング機構のフレーム材のひずみ調整により、プローブピンと液晶基板側の電極との間で良好な接触が得られる状態を示している。
【００２７】
図２において、プローバフレーム１ａは、その外側部分をプローバ取付フレーム２により支持される。プローバ取付フレーム２は、プローバフレーム１ａを内側に支持する開口部を備えた枠体により形成することができ、その枠体の外周部分によりプローバ取付フレーム２を支持する。プローバフレーム１ａ外周部分、及びプローバ取付フレーム２のプローバフレーム１ａを支持する外周部分には、ベンディング機構４が設けられる。
【００２８】
ベンディング機構４は、プローバフレーム１ａに曲げモーメントを発生させると共に、プローバフレーム１ａをプローバ取付フレーム２に固定する。この曲げモーメントにより、プローバフレーム１ａの中央部分には上方に引き上げる方向に力を加わり、プローバフレーム１ａのひずみ調整が行われる。なお、ベンディング機構４は、ひずみの調整量を変更することができる。
【００２９】
プローバフレーム１ａのひずみ調整が行われることにより、プローバフレーム１ａの設けられたプローブピン１ｂは、中央部分のみならず端部においても基板３側の電極（図２には示していない）と良好に電気的に接触させることができる。
【００３０】
なお、ベンディング機構４は、プローバフレーム１ａ及びプローバ取付フレーム２の外周部分の任意の位置に配置することができるが、プローバフレーム１ａが桟部分を備える場合には、この桟部分の両端位置に配置することでより高い効果を得ることができる。
【００３１】
以下、本発明の液晶基板検査装置が備えるベンディング機構について、図３〜図５を用いて説明する。なお、図３はベンディング機構の第１の構成例を説明するための断面図及び平面図であり、図４，５はベンディング機構の第２の構成例を説明するための断面図及び平面図である。
【００３２】
はじめに、ベンディング機構の第１の構成例について説明する。図３（ａ）は、ベンディング機構によるプローバフレームのひずみ調整を行っていない状態を示し、図３（ｂ）は、ベンディング機構によるプローバフレームのひずみ調整を行っている状態を示している。
【００３３】
ベンディング機構４の第１の構成例は、プローバ取付フレーム２側に形成した支持部２ａと、プローバ１のプローバフレーム１ａの端部に力を加える第１の付勢手段５とを備える。
【００３４】
支持部２ａは、プローバフレーム１ａの端部において、プローバフレーム１ａの下面に向かって突出して形成され、プローバフレーム１ａがプローバ取付フレーム２上に配置されたとき、プローバフレーム１ａの下面の一部と当接し、当該当接点を支点としてプローバフレーム１ａを支持する。
【００３５】
また、第１の付勢手段５は、支持部２ａに対して外側位置において、プローバフレーム１ａの端部に力を加え、これにより、支持部２ａを支点とするプローバフレーム１ａに曲げモーメントを付与する。第１の付勢手段５は、支点となる支持部２ａと、ボルト５ａ及びボルト孔１ｂ，２ｂのネジ機構とを含む。ネジ機構において、ボルト孔１ｂはプローバフレーム１ａ側に形成され、ボルト孔２ｂはプローバ取付フレーム２側に形成される。ボルト５ａをボルト孔１ｂ，２ｂ内に締め込むことにより、支持部２ａに対して外側となるプローバフレーム１ａの端部を下方に押し下げる。これにより、プローバフレーム１ａには曲げモーメントが発生し、支持部２ａに対して内側となるプローバフレーム１ａの中央部分は上方に引き上げられる（図３（ｂ）中の矢印方向）。
【００３６】
ベンディング機構４によるひずみ調整の調整量は、ネジ機構のボルト５ａによる締め込み量に関連しており、ボルト５ａの回転角度により表すことができる。
【００３７】
本発明のベンディング機構４は、このひずみ調整の調整量を表示する構成として、第１付勢手段５において、ボルト５ａは例えば穴付きボルトとすることができ、上端部に基準位置を示すマーカ５ｂを設けると共に、プローバフレーム１ａの上表面のボルト５ａの外周部分に目盛板５ｃを設ける。目盛板５ｃに対するマーカ５ｂの位置はボルト５ａの回転位置を表しており、この位置によりボルト５ａの締め込みの程度を知ることができ、ひずみ調整の調整量を知ることができる。
【００３８】
このマーカ５ｂ及び目盛板５ｃの使い方として、例えば、ひずみ調整の操作において、現在行っているひずみの調整量を確認する他、あらかじめ行った調整により得られた調整量のデータを記録しておき、以後のひずみ調整において、この調整量データを読み出し基準値として調整を行うことができる。
【００３９】
次に、ベンディング機構の第２の構成例について説明する。図４（ａ）は、ベンディング機構によるプローバフレームのひずみ調整を行っていない状態を示し、図４（ｂ）は、ベンディング機構によるプローバフレームのひずみ調整を行っている状態を示している。また、図５（ａ），（ｃ）は、ベンディング機構を上方又は下方から見た図であり、図５（ｂ）は、ベンディング機構の断面図である。なお、図４，５には、図４で示したベンディング機構の第２の構成例も合わせて示している。
【００４０】
ベンディング機構４の第２の構成例は、プローバフレーム１ａ側に形成した第２の付勢手段６を備える。
【００４１】
第２の付勢手段６は、プローバフレーム１ａ側からプローバ取付フレーム２の端部に力を加え（図４（ｂ）中の矢印Ｐ１）、これにより、プローバ取付フレーム２側からの反作用によりプローバフレーム１ａを中央部に向かう押力を（図４（ｂ）中の矢印Ｐ２）プローバフレーム１ａに付与する。この押力は、前記したベンディング機構４の第１の構成によりプローバフレーム１ａを上方に引き上げる作用力を増やす方向に働く（図４（ｃ）中の矢印Ｐ３）。
【００４２】
第２の付勢手段６は、偏心カム６ｂとこの偏心カム６ｂを回転させるネジ６ａ、及びプローバフレーム１ａとプローバ取付フレーム２との位置関係を保持する止めネジ６ｃとを含む。偏心カム６ｂはリニアロックとも呼ばれる機構を構成し、図５（ｃ）に示すように、ネジ６ａを回転させることにより、プローバ取付フレーム２の端部を外側に押す。プローバ取付フレーム２は図示しない構成により固定されているため、プローバフレーム１ａはプローバ取付フレーム２側から反作用を受ける。
【００４３】
この反作用は、プローバフレーム１ａを中央部に向かう押力となる（図４（ｂ）中の矢印Ｐ２）。プローバフレーム１ａは、第１の付勢手段５によりプローバフレーム１ａの中央部分が上方に引き上げられる方向の作用力が働いているため、この反作用力は、プローバフレーム１ａの中央部分を上方に引き上げる方向の力を増やす方向に働く。
【００４４】
また、第２の付勢手段６は、プローバフレーム１ａを任意の締め込み位置で固定し、ひずみの調整状態を保持する。
【００４５】
なお、上記説明では、第２の付勢手段６をプローバフレーム１ａ側に形成した例を示しているが、プローバ取付フレーム２側に形成する構成としてもよい。この場合には、プローバ取付フレーム２側からプローバフレーム１ａ側を押圧し、プローバフレーム１ａを上方に押し上げてひずみを調整する。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、プローバフレームのひずみを低減し、液晶基板の全電極に対するプローブピンの接触不良を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶基板検査装置を説明するために各構成部分を分離して示した概略図である。
【図２】本発明の液晶基板検査装置によるプローバフレームを説明するための断面図である。
【図３】ベンディング機構の第１の構成例を説明するための断面図及び平面図である。
【図４】ベンディング機構の第１，２の構成例を説明するための断面図である。
【図５】ベンディング機構の第１，２の構成例を説明するための断面図及び平面図である。
【図６】フレーム材のひずみによりプローブピンと液晶基板側の電極との非接触状態を説明するための断面図である。
【図７】フレーム材のひずみによりプローブピンと液晶基板側の電極との非接触状態を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１…プローバ、１ａ…プローバフレーム、１ｂ…プローブピン、２…プローバ取付フレーム、２ａ…支持部、２ｂ…ボルト孔、３…基板、３ａ…ＴＦＴアレイ、３ｂ…電極、４…ベンディング機構、５…第１付勢手段、５ａ…ボルト、５ｂ…マーカ、５ｃ…目盛板、６…第２付勢手段、６ａ…ネジ、６ｂ…偏心カム、７…パレット、７ａ，７ｂ…パレット側コネクタ、８…ステージ、８ａ…ステージ側コネクタ、１０…液晶基板検査装置。

Claims

プローバを用いて液晶基板の検査を行う液晶基板検査装置において、
前記プローバを取り付けるプローバ取付フレームと、
前記プローバフレームに曲げモーメントを発生させてプローバフレームのたわみを調整するベンディング機構とを備えることを特徴とする、液晶基板検査装置。
前記ベンディング機構は、
前記プローバ取付フレームにおいてプローバフレームを支持する支持部と、
プローバの端部に力を加える第１の付勢手段とを備え、
前記第１の付勢手段による力により前記支持部を支点としてプローバフレームに曲げモーメントを発生させ、当該曲げモーメントによりプローバフレームのたわみを補正することを特徴とする請求項１に記載の液晶基板検査装置。
前記第１の付勢手段はプローバ取付フレームにボルトを締め込むネジ機構を備え、当該ボルトの締め込み量を表す目盛板を備えることを特徴とする請求項２に記載の液晶基板検査装置。
前記ベンディング機構は、
前記プローバフレームに前記プローバ取付フレームを押圧する第２の付勢手段を設け、当該押圧によるプローバ取付フレームからの反作用によりプローバフレームに曲げモーメントを発生させ、当該曲げモーメントによりプローバフレームのたわみを補正することを特徴とする請求項１に記載の液晶基板検査装置。
前記第２の付勢手段は偏心カムを備え、
当該偏心カムは、プローバフレームをプローバ取付フレームに対して止める止めネジと共に、プローバフレームを固定することを特徴とする請求項４に記載の液晶基板検査装置。