CN102901923B - 用于检测电路的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于检测电路的系统，其包括：缺陷探测子系统；以及附加子系统，所述附加子系统可在除检测期间以外的时间内工作，用于对接受检测的电路施加时变电压并用于感测所述电路中各种不同潜在缺陷位置处的电性状态的差异。

Description

用于检测电路的系统及方法
技术领域
本发明大体而言涉及电路的自动检测。
背景技术
以下公开案被认为代表本技术的现状并以引用方式并入本文中：
美国专利第5,124,635号、第4,983,911号以及第5,124,635号。
发明内容
本发明力图提供一种用于电路的自动检测的改良系统及方法。
因此，根据本发明的优选实施例，提供一种用于检测电路的系统，其包括：缺陷探测子系统；以及附加子系统，所述附加子系统可在除检测期间以外的时间内工作，用于对接受检测的电路施加时变电压并用于感测所述电路中各种不同潜在缺陷位置处的电性状态的差异。
优选地，所述附加子系统可操作以提供对所述电路中的缺陷位置的指示。此外，或作为另一选择，所述附加子系统可操作以在对所述电路所界定的座标系中提供对缺陷位置的登记。此外，或作为另一选择，所述附加子系统可操作以提供适用于提高所述电路的检测对比度的输出。
根据本发明的优选实施例，所述用于检测电路的系统还包括调制器，所述调制器具有校准模式及缺陷探测模式，当所述时变电压正施加至所述电路时，所述调制器可在所述缺陷探测模式中工作。此外，所述附加子系统在其校准操作期间可操作以对接受检测的所述电路的多个潜在缺陷位置施加电压。
优选地，所述系统包括照相机，并可感测所述调制器上不同位置处的光强度，所述不同位置对应于接受检测的所述电路中的所述各种不同潜在缺陷位置。此外，所述附加子系统可操作以建立所述照相机的电压输出与在所述调制器上的所述不同位置处的所感测光强度之间的关系。
根据本发明的优选实施例，所述附加子系统可操作以通过以下方式提供对接受检测的所述电路上所述各种不同潜在缺陷位置处的缺陷位置的指示：当对所述电路上的所述各种不同潜在缺陷位置施加所述电压时，感测与所述各种不同潜在缺陷位置相对应的所述调制器上的不同位置处的所述光强度，并比较所述调制器上所述不同位置处的所述所感测光强度。
根据本发明的另一优选实施例，还提供一种用于检测电路的方法，所述方法包括：校准步骤及检测步骤，所述校准步骤包括：对接受检测的电路施加时变电压；以及感测所述电路中各种不同潜在缺陷位置处的电性状态的差异。
优选地，所述检测步骤还包括对接受检测的所述电路施加所需的时变电压。此外，或作为另一选择，所述校准步骤还包括对接受检测的所述电路的多个位置施加电压。此外，或作为另一选择，所述检测步骤还包括感测调制器上不同位置处的光强度，所述不同位置对应于接受检测的所述电路中的所述各种不同潜在缺陷位置。
根据本发明的优选实施例，所述方法提供对所述电路中的缺陷位置的指示。此外，或作为另一选择，所述方法在对所述电路所界定的座标系中提供对缺陷位置的登记。此外，或作为另一选择，所述方法提供对比度增强的检测输出。
优选地，所述用于检测电路的方法还包括：建立照相机的电压输出与在所述调制器上的所述不同位置处的所感测光强度之间的关系。
根据本发明的优选实施例，所述校准步骤包括以下述方式提供对所述电路上所述不同潜在缺陷位置处的可能缺陷的位置的指示：当对所述电路上的所述各种不同潜在缺陷位置施加所述电压时，感测与所述各种不同潜在缺陷位置相对应的所述调制器上的不同位置处的所述光强度，并比较所述调制器上所述不同位置处的所述所感测光强度。
优选地，所述校准步骤还包括感测调制器上不同位置处的光强度，所述不同位置对应于接受检测的所述电路中的所述各种不同潜在缺陷位置。此外，所述用于检测电路的方法还包括：建立照相机的电压输出与在所述调制器上的所述不同位置处所感测光强度之间的关系。此外，或作为另一选择，所述校准步骤包括以下述方式提供对所述电路上所述各种不同潜在缺陷位置处的可能缺陷的位置的指示：当对所述电路上的所述各种不同潜在缺陷位置施加所述电压时，感测与所述各种不同潜在缺陷位置相对应的所述调制器上的不同位置处的所述光强度，并比较所述调制器上所述不同位置处的所述所感测光强度。
附图说明
结合附图阅读下文详细说明，可更充分地理解并领会本发明，在附图中：
图1为根据本发明的优选实施例而进行构造及操作的用于检测电路的系统的简化示意图；以及
图2为用于例示本发明的优选实施例的操作的一组简化轨迹线。
具体实施方式
现在参照图1，其例示根据本发明的优选实施例而进行构造及操作的用于检测电路的系统的优选实施例。
如图1所示，提供一种用于检测电路的系统，所述系统优选地但非必定基于可自加利福尼亚州圣何塞（San Jose,CA）的烽腾科技公司（PhotonDynamics Inc.，隶属于Orbotech公司）购得的AC4XXX电路检测系统的底架100。底架100优选地包括基板支撑总成102，基板支撑总成102用于支撑欲被检测的电路（electrical circuit to be inspected；ECTBI）104（例如，平板显示器基板）。门架（gantry）106可相对于基板支撑总成102及相对于ECTBI 104而沿纵向轴线108选择性地定位。电光检测总成110安装于门架106上并可沿轴线112而在门架106上选择性地定位，轴线112大致垂直于轴线108。
如图1中的放大部分A所示，电光检测总成110优选地包括例如美国专利第5,124,635号中所述的调制器120，所述美国专利的说明以引用方式并入本文中。调制器120优选地保持于ECTBI104上方一固定距离（通常为50微米）处。照明源122（例如LED阵列）被定位成经由扩束器123及分束器124而将光能引导至调制器120上。调制器的导电涂层125优选地耦合至电压源126。ECTBI104上的各种导体优选地耦合至由参考编号128统一标示的各种电压源。照相机130经由分束器124而观察调制器120。
图1中的放大部分B显示校准过程的实例。轨迹线A显示自电压源126施加的方波形式的电压，电压源126产生被标示为VRMS的有效电压（RMS voltage）。应理解，电源电压可具有任何适宜的波形。电压VRMS用于设定偏压点（bias point），相对于所述偏压点来测量各种电压。优选地，偏压点通常在调制传递函数（modulation transfer function）的准线性区域中位于能使电压随光的变化量最大化的所选点处，如上述美国专利第5,124,635号中所述。
优选地，在负载循环中的位于所施加方波电压之后且充分位于方波电压转变之前的一部分处，使第二校准电压+VCAL、矩形脉冲或另一可再现波形（reproduciblewaveform）与电源电压方波进行加性组合，以使调制器120能够稳定至准稳定状态。在标示为TS1的第一时刻，照相机130捕获调制器120上的图像的样本S1。在随后的第二时刻TS2，当方波电压处于其标称值时或当其被偏置一第二校准电压（例如，-VCAL）时，照相机130捕获图像的第二样本S2。
将对应于S1及S2的光强度作为对应校准电压的差值的函数进行比较，以确定增益。增益是距离、电压、介电性反射镜堆叠（mirror stack）的反射效率、以及调制器120材料的局部固有增益的函数。每一测量位置处的增益由GAIN=(ΔVCAL)/(S2-S1)表示。
图像处理可在所捕获的图像上同时对所有点执行此种增益校准功能。此后，可通过测量相对于VRMS（其为偏压点BP）的差分电压来确定任何电压的大小。
应理解，可通过对光强度进行连续采样来完成相对于偏压点的测量。首先，当偏压源处于（正）稳态电压且用于在ECTBI104的两端施加电压的激励电源处于（正）稳态电压时，在第一时刻对光强度进行采样，以获得样本S1。随后，当偏压源处于（正）稳态电压且用于在ECTBI104的两端施加电压的激励电源处于（负）稳态电压时，在第二时刻对光强度进行采样，以获得样本S2。通过偏压源及激励电源而施加的电压之间的差值在第一时刻为ΔV1，在第二时刻为ΔV2。
未知电压（即，在任意面板像素XY处测得的电压）或ΔV1-2=GAIN(S2-S1)。此差值首先将消除偏移误差。当其中一个样本测量值是相对于电路的接地电位时，所测得的电压将等于未知电压。
调制器120与ECTBI104之间的距离被优选地控制成在不引起副作用（例如，短路、热传递或由于应力而引起的机械畸变）的条件下尽可能地接近。该距离被选择成使信噪比（尤其是对于由相邻电压点所产生的电场的串扰所引起的噪声）最大化。一条尤其适用于其中电压源区域被界定成像素区域的LCD面板的工作规则是：将调制器120相对于ECTBI104放置成使调制器120与ECTBI104之间的距离小于所检测的ECTBI104上的不同位置之间的距离，并优选地不大于像素区域的直径的30%。
如轨迹线B所示，本发明的特别的特征为，在校准期间以及在照相机130捕获图像之前或之后，对ECTBI104上的至少一个位置施加时变电压。与无缺陷位置相比，ECTBI104上的缺陷位置对此种时变电压的响应有所不同。这些响应是作为由调制器在分别对应于ECTBI104上的缺陷位置及无缺陷位置的位置处所反射的不同光强度而被感测到。因此，与其中在校准期间不对ECTBI104施加时变电压的美国专利第5,124,635号所代表的先前技术相比，此处针对缺陷位置及无缺陷位置计算所得的增益相差更大。
此可在参阅图1所示的轨迹线C后得知，其中根据本发明在ECTBI104上的缺陷位置所产生的光强度显示为实线，而根据先前技术在缺陷位置处所产生的光强度显示为虚线。
因此，应理解，本发明的各实施例将显著地提高信噪比，并因此显著地提高探测灵敏度及对比度，从而提高探测性能。还应理解，本发明的各实施例可在对电路所界定的座标系中提供对潜在缺陷位置的登记。
现在参照图2，其为大体上对应于图1所示轨迹线A、轨迹线B及轨迹线C的一组轨迹线。在图2中，轨迹线A可相同于图1所示的轨迹线A。在图2中，显示轨迹线B包括对ECTBI上的不同导体（例如，LCD平板显示器中的数据（D）导体及门极（G）导体）施加时变电压。在图2中，轨迹线C1例示ECTBI上的无缺陷位置对所施加的时变电压的响应，其中所述位置（例如像素）保持其电压。轨迹线C2例示ECTBI上的潜在缺陷位置对所施加的时变电压的响应。参阅轨迹线C2可理解，当缺陷位置（例如像素）无法保持其电压时，根据所施加的电压的极性，会漏掉该缺陷位置。
出现于轨迹线C1及轨迹线C2中的每一位置的光强度值被优选地表达成每一位置的增益，并用于报告潜在缺陷位置。此种报告可有利地用于指导修复功能。
所属领域的技术人员应理解，本发明并不限于上文具体所示及所述者。相反，本发明的范围包括上述特征的组合及子组合、以及其在先前技术中未出现的修改及变型。

Claims (24)

1.一种用于检测电路的系统，其特征在于，包括：
缺陷探测子系统；
附加子系统，可在除检测期间以外的时间内工作，用于对接受检测的电路施加时变电压并用于感测所述电路中各种不同潜在缺陷位置处的电性状态的差异；以及
调制器，具有校准模式及缺陷探测模式，当所述时变电压正施加至所述电路时，所述调制器可在所述缺陷探测模式中工作。
2.如权利要求1所述的用于检测电路的系统，其特征在于，所述附加子系统可操作以提供对所述电路中的缺陷位置的指示。
3.如权利要求1或2所述的用于检测电路的系统，其特征在于，所述附加子系统可操作以在对所述电路所界定的座标系中提供对缺陷位置的登记。
4.如权利要求1或2中的任一项所述的用于检测电路的系统，其特征在于，所述附加子系统可操作以提供适用于提高所述电路的检测对比度的输出。
5.如权利要求1所述的用于检测电路的系统，其特征在于，所述附加子系统在其校准操作期间可操作以对接受检测的所述电路的多个潜在缺陷位置施加电压。
6.如权利要求5所述的用于检测电路的系统，其特征在于，所述缺陷探测子系统包括照相机，并可感测所述调制器上不同位置处的光强度，所述不同位置对应于接受检测的所述电路中的所述各种不同潜在缺陷位置。
7.如权利要求6所述的用于检测电路的系统，其特征在于，所述附加子系统可操作以建立所述照相机的电压输出与在所述调制器上的所述不同位置处的所感测光强度之间的关系。
8.如权利要求5所述的用于检测电路的系统，其特征在于，所述附加子系统可操作以通过以下方式提供对接受检测的所述电路上所述各种不同潜在缺陷位置处的缺陷位置的指示：当对所述电路上的所述各种不同潜在缺陷位置施加所述电压时，感测与所述各种不同潜在缺陷位置相对应的所述调制器上的不同位置处的光强度，并比较所述调制器上所述不同位置处所感测的所述光强度。
9.如权利要求1所述的用于检测电路的系统，其特征在于，所述缺陷探测子系统包括照相机，并可操作以感测与接受检测的所述电路中所述各种不同潜在缺陷位置相对应的所述调制器上的不同位置处的光强度。
10.如权利要求9所述的用于检测电路的系统，其特征在于，所述附加子系统可操作以建立所述照相机的电压输出与所述调制器上所述不同位置处的所感测光强度之间的关系。
11.如权利要求9所述的用于检测电路的系统，其特征在于，所述附加子系统可操作以通过以下方式提供对接受检测的所述电路上所述各种不同潜在缺陷位置处的缺陷位置的指示：当对所述电路上的所述各种不同潜在缺陷位置施加所述电压时，感测与所述各种不同潜在缺陷位置相对应的所述调制器上的不同位置处的所述光强度，并比较所述调制器上所述不同位置处所感测的所述光强度。
12.如权利要求1所述的用于检测电路的系统，其特征在于，所述附加子系统可操作以通过以下方式提供对接受检测的所述电路上所述各种不同潜在缺陷位置处的缺陷位置的指示：当对所述电路上的所述各种不同潜在缺陷位置施加所述电压时，感测与所述各种不同潜在缺陷位置相对应的所述调制器上的不同位置处的光强度，并比较所述调制器上所述不同位置处所感测的所述光强度。
13.如权利要求1所述的用于检测电路的系统，其特征在于，所述附加子系统在其校准操作期间可操作以对接受检测的所述电路的多个位置施加电压。
14.一种用于检测电路的方法，所述方法包括：
校准步骤，包括：
对接受检测的电路施加时变电压；以及
感测所述电路中各种不同潜在缺陷位置处的电性状态的差异；以及
检测步骤，包括：
感测调制器上不同位置处的光强度，所述不同位置对应于接受检测的所述电路中的所述各种不同潜在缺陷位置。
15.如权利要求14所述的用于检测电路的方法，其特征在于，所述检测步骤还包括对接受检测的所述电路施加所需的时变电压。
16.如权利要求14或15所述的用于检测电路的方法，其特征在于，所述校准步骤还包括对接受检测的所述电路的多个位置施加电压。
17.如权利要求14或15中任一项所述的用于检测电路的方法，其特征在于，所述方法提供对所述电路中的缺陷位置的指示。
18.如权利要求14或15中任一项所述的用于检测电路的方法，其特征在于，所述方法在对所述电路所界定的座标系中提供对缺陷位置的登记。
19.如权利要求14或15中任一项所述的用于检测电路的方法，其特征在于，所述方法提供对比度增强的检测输出。
20.如权利要求14所述的用于检测电路的方法，其特征在于，包括：建立照相机的电压输出与在所述调制器上的所述不同位置处的所感测光强度之间的关系。
21.如权利要求14或15中任一项所述的用于检测电路的方法，其特征在于，所述校准步骤包括以下述方式提供对所述电路上所述不同潜在缺陷位置处的可能缺陷的位置的指示：当对所述电路上的所述各种不同潜在缺陷位置施加所述电压时，感测与所述各种不同潜在缺陷位置相对应的所述调制器上的不同位置处的所述光强度，并比较所述调制器上所述不同位置处所感测的所述光强度。
22.一种用于检测电路的方法，所述方法包括：
校准步骤，包括：
对接受检测的电路施加时变电压；
感测所述电路中各种不同潜在缺陷位置处的电性状态的差异；以及
感测调制器上不同位置处的光强度，所述不同位置对应于接受检测的所述电路中的所述各种不同潜在缺陷位置。
23.如权利要求22所述的用于检测电路的方法，其特征在于，还包括：建立照相机的电压输出与在所述调制器上的所述不同位置处所感测光强度之间的关系。
24.如权利要求22所述的用于检测电路的方法，其特征在于，所述校准步骤包括以下述方式提供对所述电路上所述各种不同潜在缺陷位置处的可能缺陷的位置的指示：当对所述电路上的所述各种不同潜在缺陷位置施加所述电压时，感测与所述各种不同潜在缺陷位置相对应的所述调制器上的不同位置处的所述光强度，并比较所述调制器上所述不同位置处所感测的所述光强度。
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