CN100368762C - 导电体检查装置及导电体检查方法 - Google Patents

Abstract

本发明的导电体状态检查装置，是在检查对象为导体的情况时，可依非接触且高精度地检测出检查对象的状态。在经从供电部供电着检查信号的检查对象导电体(520)附近，大致平行配设2片感测板(570、580)，利用感测板(570)的测定电平，检查相对向于感测板(570)的导电标志份形状，同时，将感测板(570、580)所产生的检测信号利用减法器(550)进行减法运算，并利用除法器(560)将其中一感测板所产生的检测值除以减法运算结果，而将其中一感测板所产生的检测值予以规格化，并检测出由二感测板所产生的相对检测信号值比率，将感测板与导电体(520)间的距离所对应的检测结果当作X而获得。

Description

导电体检查装置及导电体检查方法

技术领域

本发明涉及可检查经施加交流信号的检查对象导电体状态的导电体位置检查装置、及导电体位置检查方法。

背景技术

当制造在基板上形成有导电图案的电路基板时，需要检查基板上所形成导电图案是否有断线或短路等情形。

传统的导电图案的检查手法，已知有如专利文献1，使针脚接触于导电图案两端，通过从其中一端侧的针脚将电气信号供应给导电图案，再从另一端侧的针脚接收此电气信号，执行导电图案的导通测试等的接触式检查手法(针脚接触方式)。电气信号的供给是将金属探针立触于整个端子上之后，再使电流流通于导电图案中而实施的。

此针脚接触方式因为直接使针脚探针进行接触，因而具有S/N比较高的优点。

专利文献1日本专利特开昭62-269075号公报

但是，譬如在液晶显示面板中采用的玻璃基板上形成的电路配线图案等，因为图案厚度较薄，且与基板间的固接力也较少，因而将发生使针脚接触并损及图案的问题。

再者，在行动电话用液晶面板等之中，配线间距也较细密化，在制作狭窄间距的多数根探针方面，必须耗费颇多的劳力与成本。

再者，同时必须依每个配线图案的不同(依每个检查对象)，制作对应使用新探针。为此将导致检查成本变为更高，对电子零件的低成本化将造成颇大的阻碍。

此外，如液晶面板中所采用配线图案一样，图案并未完全独立，当存在有如多个图案成耦接状态的情况时，因为在电路方面多个图案将处于短路状态，所以截至目前尚无适当的检查装置。

发明内容

本发明是以解决上述问题为目的而构思的，因而在解决上述问题，其目的在于提供一种即便任何电路图案，均可检查图案形状，且依非接触可高精度地检测出检查对象状态的检查系统及检查方法。

达成相关目的的一种手段，譬如具备下述构造。

即，其特征为具备有：定位离开检查对象导电体既定距离，并可将交流信号施加给上述检查对象导电体的供电板；可检测出由经上述供电板施加交流信号的检查对象导电体所产生的检查信号，且由导电材料形成板状的感测板；使上述检查对象导电体静电感应于上述感测板，并测定检测信号电平的电平测定机构；以及利用上述电平测定机构的测定电平，判断上述检查对象导电体状态的判断机构。

然后，譬如上述判断机构利用由上述感测板所产生的检测电平，判断上述检查对象导电体形状。

再者，譬如上述判断机构当上述电平测定机构的测定电平在既定电平以上的情况时，便判断为上述检查对象导电体的检测对象区域的面积过多，反之，当在既定电平以下的情况时，便判断为上述检查对象导电体的至少含检查对象区域在内的面积过小。

再者，譬如上述感测板被2片大致平行定位；上述电平测定机构测定由经上述2片感测板的上述检查对象导电体产生的检测信号电平；上述判断机构利用上述各个感测板所产生的检测信号电平的相对检测信号值比率，而判断上述检查对象导电体相对于上述感测板的位置。

再者，譬如上述判断机构是将由其中一感测板所产生的测定信号电平值，除以各个感测板所产生的测定信号电平值的减法运算结果，并利用除法运算结果，判断上述检查对象导电体相对于上述感测板的位置。

再者，本发明的导电体检查方法，是可将导电材料所形成的感测板与供电板与检查对象导电体隔开既定距离进行定位的导电体检查装置的导电体检查方法，其特征为：对上述供电板供应交流信号，并对上述检查对象导电体施加交流信号，使上述检查对象导电体与上述感测板静电感应，利用上述感测板检测出由经上述供电板施加交流信号的检查对象导电体所产生的检查信号，并利用上述所检测出的测定电平判断上述检查对象导电体状态。

然后，本发明的导电体检查方法，其特征为譬如：利用由上述感测板所产生的检测电平，判断上述检查对象导电体形状。

再者，本发明的导电体检查方法，其特征为譬如：当上述测定电平在既定电平以上的情况时，便判断为上述检查对象导电体的检测对象区域的面积过多，反之，当在既定电平以下的情况时，便判断为上述检查对象导电体的至少含检查对象区域在内的面积过小。

再者，本发明的导电体检查方法，其特征为譬如：上述感测板被2片大致平行定位，测定经由上述2片感测板的由上述检查对象导电体产生的检测信号电平，并利用上述各个感测板所产生的检测信号电平的相对检测信号值比率，判断上述检查对象导电体相对于上述感测板的位置。

再者，本发明的导电体检查方法，其特征为譬如：将由其中一感测板所产生的测定信号电平值，除以各个感测板所产生的测定信号电平值的减法运算结果，并利用除法运算结果，判断上述检查对象导电体相对于上述感测板的位置。

附图说明

图1为本发明一实施例的导电体位置检查装置构造说明图；

图2为本实施例的检查对象的导电体状态测定原理说明图；

图3为图2构造的等效电路例图；

图4为图3变化的等效电路例图。

具体实施方式

以下，参照图式详细说明本发明一实施例。

本实施例的导电体位置检查装置，使由导电体所形成的感测板，与经供应检查信号(如交流信号)的检查对象进行静电感应，求取经该传感器所检测出的检查对象产生的检测信号的电平，再从所求得电平求取检查区域中经供应检查信号的导电体形状，由此检查导电体的良否。

再者，平行配设2片感测板，并求取经该感测板所检测出的由检查对象所产生的检测检查信号比率，再从所求得比率也可判断检查对象位置。

第1实施例

首先参照图1所示详细说明本发明一实施例。图1所示的是本发明一实施例的导电体位置检查装置构造说明图。

在图1中，组件符号500是检查对象基板，在基板500中譬如配设着检查对象的配线图案。510是对检查对象的导电体520供应检查信号的供电部，譬如将1KHz以上且20Vp-p的交流信号，供应配线于基板500上的配线图案中的检查对象导电体520。另外，在下述说明中，虽检查信号以上述规格的交流信号为对象，但是本实施例并不仅限于上述例子，可采用任意信号。最好为100KHz以下。

从供电部510对导电体520进行供电的方法，除了直接将供电部与部分导电体520予以耦接并供应检查信号的方法，此外还可譬如将离开导电体520既定距离的导电板，与导电体520成静电感应状态，并利用静电感应进行供电。此外，也可在端部具备线圈，并形成电磁感应状态进行供电。本实施例在供电方法方面并无限制。

520是基板上所配设的检查对象导电体，譬如基板配线图案等。除了基板上所配设检查对象的导电性图案等之外，还可以线材、金属片等任意导体为对象。

530是测定着由感测板a 570所产生的检测信号电平的电平测定部A，540是测定着由感测板b 580所产生的检测信号电平的电平测定部B。

电平测定部A 530、电平测定部B 540可譬如检测出一定时间内的尖峰并当作测定电平，也可将在相同时序下所检测出的二感测板a 570、感测板b 580的检测电平，当作测定电平。

550是求取电平测定部A 530的测定电平、与电平测定部B 540的测定电平间的微分(减法运算结果)的减法器，560是将由电平测定部B 540所产生的测定值，除以减法器550的减法运算结果的除法器。

再者，570是靠近由导电材料所形成的导电体520的感测板a，580是从导电材料所形成的导电体520看去，位于深侧的感测板b。感测板a 570与感测板b 580被定位维持着大致平行状态。

当仅检查导电体形状，并未测定感测板570、580距导电体520间的距离的情况时，便可省略其中一感测板，譬如省略感测板580、其中一电平测定器、减法器550、除法器560。

针对具备以上构造的本实施例，参照图2至图4说明检查对象的导电体状态的测定原理。图2所示的是本实施例的检查对象的导电体状态测定原理说明图；图3所示的是图2构造的等效电路例图；图4所示的是图3变化的等效电路例图。

图2所示例子是采取从供电部510对导电体520所进行的供电方法，在导电体其中一端部附近离开导电体520既定距离定位着供电板510a，使供电板510a与导电体520进行静电感应而供电的方法。然后，将供电板510a与导电体520间的静电容量设为C1，将感测板与导电体520间的静电容量设为C2。

若将供电板510a相对向于导电体520的面积设为S1、距离设为d1的话，空气中的静电容量(电容值)C1可表为下式1所示。

C1＝8.85×10^-12(S1/d1)...1

同样的，若将供电板510a相对向于感测板的导电体面积设为S2、将感测板与导电体520问的距离设为d2的话，感测板与导电体间的静电容量(电容值)C2可表为下式2所示。

C2＝8.85×10^-12(S2/d2)...2

若将供电部510的输出电阻设为0，将导电体520的浮动电容(floating capacity)设为Cs，将电平测定部的输入电阻设为Ri的话，等效电路便形成如图3所示电路。

在图3中，Vi是由供电部所供电的检查信号的供电电压，Vd是对电平测定部A 530的检测电压。

其中，若供电部510的振荡频率为一定值fo(最好设为低于100KHz)的话，各电容器的电阻便成为下示的一定值。

R1＝(1/2πfoC1)，

R2＝(1/2πfoC2)，

Rs＝(1/2πfoCs)

由上述，图3所示的等效电路便可如图4所示。

若从图4的等效电路求取检测电压Vd的话，便如下式：

Vd＝(RiRsVi)/(R1+Rs)(R2+Ri)

若上式中各值具有一定的稳定性的话，Vd便将成为稳定的值。

利用此现象，在导电体形状检测部590便预先测定导电体520形状为正常形状的情况时的Vd，并设为基准值，当测定检查对象的导电体520时，检测值未在一定范围内的情况时，便判断导电体形状异常。

即，在本实施例中，此电平测定部A 530的测定电平在一定范围内的话，便判断为正常状态，反之，若未在一定范围内的话，便判断为异常形状。

如上述所说明，依照本实施例的话，便可在非接触于检查对象的情况下，确实检测出检查对象的形状异常。因此，当导电体部分发生破损(如：图案开放状态)的情况时，检测信号值便降低。

此外，当导电体部分发生短路(如：图案短路状态)的情况时，检测信号值便提高。

在上述检查中，分别检查着检查对象的导电体520与感测板间的距离、供电板510a与导电体520间的距离，若可控制在一定距离内的话，便将大幅提升上述检查精度。所以，本实施例中，便如图1所示，具备2片感测板570、580，更具备减法器550、除法器560，构成直接测定感测板距导电体520间的距离的构造。

其次，针对以上直接测定感测板距导电体520间的距离的构造进行说明。

若将电平测定部A 530的测定结果设为Va，将电平测定部B 540的测定结果设为Vb的话，(1/Va)便为感测板a 570与导电体520间的距离成正比的量，而(1/Vb)则成为感测板b 580与导电体520间的距离成正比的量。

即，若将从距导电体较远的感测板b 580起至导电体520间的距离，减掉从较近的感测板a 570起至导电体520间的距离的话，而变为感测板a 570与感测板b 580间的距离d之后，此感测板间的距离d可认为与(1/Vb)-(1/Va)成正比，并成立下式：

(1/Vb)-(1/Va)∝d的关系。

此(1/Vb)-(1/Va)的倒数1/{(1/Vb)-(1/Va)}，可认为相当于d测定时点的测定电压电平，求取Va/[1/{(1/Vb)-(1/Va)}]的事，相当于Va以d为基础进行规格化的事，此倒数可设定为与距导电体520间的距离成正比的值。

即，1/<Va/[1/{(1/Vb)-(1/Va)}]>是与距导电体520间的距离成正比的值，若整理此式的话，便如下式：

1/<Va/[1/{(1/Vb)-(1/Va)}]>

＝[1/{(1/Vb)-(1/Va)}]/Va

＝{(Va×Vb)/(Va-Vb)}/Va

＝Vb/(Va-Vb)

利用图1的减法器550与除法器560达成此式，除法器560的输出X是与感测板a 570距导电体520间的距离成正比的值。

而且，因为此X值是以感测板a 570与感测板b 580的各个检测信号电平相对值为基准，因而即便譬如导电体520所感应的检查信号值产生变动等情况时，仍可将此影响抵消。

由上述，便能获得可靠性较高，且对应着感测板与导电体520间的距离的测定结果。

所以，仅要预先获得导电体与感测板间的距离所对应，构成基准的测定结果的话，再将测定时所检测出X值、与构成基准的测定结果进行比较的话，便可获得精度较高的检测结果。

另外，在上述说明中，虽在感测板b 580与导电体520之间，设置着感测板a 570，但是即便连接于电平测定部A 530的感测板a 570处于高电阻状态，且减少感测板b 580的检测信号电平对感测板a 570的影响，比率仍无变化，若构成图1所示构造的话，便可将此影响相抵消，在测定结果上也将不致发生误差。

即，依照图1的测定装置的话，即便在感测板与导电体520之间，设置着导电材料、介电材料、绝缘材等各种材料，在这些相对于接地未处于低电阻屏蔽状态的前提下，便可获得对应于感测板与导电体520间的距离的测定结果X，可适用于其它方面的机器。

再者，即便供电给导电体的检查信号电平产生变动，因为检测结果比率并无变化，因此供电方法便无受限制，也可采用上述供电方法。

产业上的可利用性

如上述，依照本发明的话，便可提供当检查对象为导体的情况时，可依非接触且高精度地检测出检查对象状态的导电体状态检查装置及方法。

Claims (2)

1.一种导电体检查装置，其特征为具备有：

供电板，其被定位离开检查对象导电体既定距离，并可将交流信号施加给上述检查对象导电体；

感测板，其由导电材料形成板状，且可检测出由经上述供电板施加交流信号的检查对象导电体所产生的检查信号；

电平测定机构，其使上述检查对象导电体与上述感测板静电感应，以测定检测信号电平；以及

判断机构，其利用从上述电平测定机构所得到的检测信号电平，判断上述检查对象导电体的位置；

上述感测板，被2片大致平行定位；

上述电平测定机构，测定由经上述2片感测板的上述检查对象导电体产生的检测信号电平；

上述判断机构将由其中一感测板所产生的检测信号电平值，除以各个感测板所产生检测信号电平值的减法运算结果，并利用除法运算结果，判断上述检查对象导电体相对于上述感测板的位置。

2.一种导电体检查方法，是可将导电材料所形成的感测板与供电板与检查对象导电体隔开既定距离进行定位的导电体检查装置的导电体检查方法，其特征为：

对上述供电板供应交流信号，并对上述检查对象导电体施加交流信号；

使上述检查对象导电体与上述感测板静电感应，利用上述感测板检测出由经上述供电板施加交流信号的检查对象导电体所产生的检查信号；

利用上述所检测出的检测信号电平，判断上述检查对象导电体的位置；

上述感测板被2片大致平行定位，测定由经上述2片感测板的上述检查对象导电体产生的检测信号电平，将由其中一感测板所产生的检测信号电平值，除以各个感测板所产生检测信号电平值的减法运算结果，并利用除法运算结果，判断上述检查对象导电体相对于上述感测板的位置。

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