CN103308817B - 阵列基板线路检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及线路检测技术领域，公开了一种阵列基板线路检测装置及检测方法，将所述输入端传感器设于待测配线的信号输入端，将其中一个所述输出端传感器设于待测配线的信号输出端，其余的输出端传感器设于与待测配线相邻的配线的信号输出端；通过电压检测仪测量所述待测配线的输出电压；根据所测得输出电压来判断所述待测配线的线路导通情况。本发明在传感器进行线路扫描时，对于短路或断路不良就可以直接找到具体位置坐标，不需要通过PDS或AOI进行扫描，从而减少了工序，节省检测时间，从而节约设备的生产成本。

Description

阵列基板线路检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及线路检测技术领域，特别是涉及一种适用于阵列基板的线路检测装置及检测方法。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器（简称：TFT-LCD）的阵列基板经过复杂的工艺流程制造，基板上线路容易形成断路和短路现象，检测出基板上线路的断路和短路并进行维修可提高产品的良率，加快设备的检测速度和减少设备的硬件结构都可以达到提高检测效率和节约成本的目的。

TFT-LCD的阵列基板中有大量的平行配线，平行配线一般包括栅线和数据线，这类平行配线由于颗粒或金属残留等原因造成断路和短路时，现有检测方式为需要先通过线路检测传感器（英文名为LineDetectSensor，简称LDS）进行线扫描，找出整根不良线的发生位置，如图1，以栅线1为例，在栅线1的信号输入端设置电压输入端2和与该电压输入端2连接的输入端传感器3，在栅线1的信号输出端设置输出端传感器4，该输出端传感器4与等效电阻器5连接；图2为该LDS检测装置的等效线路图，图中的箭头方向为信号传递方向，V_in为输入电压，V_out为输出电压，C₁₀为输入端传感器的电容，C₂₀为输出端传感器的电容，R₁₀为待测配线的等效电阻。LDS检测之后，需要再通过位置检测传感器（英文名为PositionDetectSensor，简称PDS）或通过自动光学检测器（英文名为AutoOpticalInspection，简称AOI）对发生不良线进行扫描找出不良线上具体的位置坐标。上述现有的检测方式工序较多，检测速度较慢，且成本较高。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何减少阵列基板线路检测的工序，以节约成本。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种阵列基板线路检测装置，其包括：

电压输入端；

输入端传感器，所述输入端传感器与所述电压输入端连接；

等效电阻器；

电压检测仪，所述电压检测仪与所述等效电阻器并联；

输出端传感器，所述输出端传感器至少为两个，分别与所述等效电阻器连接。

进一步地，待测配线为栅线，所述输出端传感器为三个，其中一个输出端传感器设于所述栅线的信号输出端，其余两个输出端传感器分别设于与所述栅线相邻的两个公共电极的信号输出端。

进一步地，待测配线为数据线，所述输出端传感器为两个，分别设于相邻的两根数据线的信号输出端。

本发明还提供一种基于上述的阵列基板线路检测装置的检测方法，其包括以下步骤：

将所述输入端传感器设于待测配线的信号输入端，将其中一个所述输出端传感器设于待测配线的信号输出端，其余的输出端传感器设于与待测配线相邻的配线的信号输出端；

通过电压检测仪测量所述待测配线的输出电压；

根据所测得输出电压与正常的输出电压值进行对比，来判断所述待测配线的线路导通情况。

进一步地，所述待测配线为栅线，所述输出端传感器为三个，其中一个输出端传感器设于所述栅线的信号输出端，其余两个输出端传感器分别设于与所述栅线相邻的两个公共电极的信号输出端。

进一步地，所述待测配线为数据线，所述输出端传感器为两个，分别位于相邻的两根数据线的信号输出端。

进一步地，当所述待测配线有信号输出但与正常值不一致时，则判断待测配线发生短路，根据所述电压检测仪所测量出待测配线的输出电压值计算出发生短路的位置距离坐标零点的长度。

进一步地，当所述待测配线没有信号输出时，则判断待测配线发生断路，将所述输入端传感器向所述待测配线的输出端方向移动直到输出端传感器检测到信号。

进一步地，当所述输入端传感器移动到输出端传感器检测到信号时，根据所述电压检测仪所测量出待测配线的输出电压值计算出发生断路的的位置距离坐标零点的长度。

进一步地，在完成根据所测得的所述待测配线的输出电压来判断所述待测配线的线路导通情况的步骤之后还包括以下步骤：将全部的输出端传感器垂直于待测配线的长度方向移动一个检测单元的位置，以测量下一个检测单元的线路导通情况。

（三）有益效果

上述技术方案所提供的一种阵列基板线路检测装置及检测方法，在传感器进行线路扫描时，对于短路或断路不良就可以直接找到具体位置坐标，不需要通过PDS或AOI进行扫描，从而减少了工序，节省检测时间，从而节约设备的生产成本。

附图说明

图1是现有LDS检测装置示意图；

图2是现有LDS检测的等效线路图；

图3是本发明线路检测装置正常回路下的示意图；

图4是本发明线路检测装置正常回路下的等效电路图；

图5是本发明线路检测装置短路下的示意图；

图6是本发明线路检测装置短路下的示意图；

图7是本发明线路检测装置断路下的示意图；

图8是本发明线路检测装置断路下的示意图。

其中，1、栅线；2、电压输入端；3、输入端传感器；4、输出端传感器；5、等效电阻器；6、公共电极；7、像素区域；10、栅线；20、电压输入端；30、输入端传感器；41、第一输出端传感器；42、第二输出端传感器；43、第三输出端传感器；50、等效电阻器；60、公共电极；70、像素区域；80、电压检测仪。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例一

如图3所示，本发明的一种阵列基板线路检测装置，其包括：电压输入端20；输入端传感器30，该输入端传感器30与电压输入端20连接；等效电阻器50，该等效电阻器50为线路检测设备上连接输出端传感器导线的等效电阻；电压检测仪80，该电压检测仪80与等效电阻器50并联，用于测量待测配线的输出电压；输出端传感器，该输出端传感器至少为两个，分别与等效电阻器50连接。其中，输入端传感器30和输出端传感器均为线路检测传感器。

本实施例的待测配线为栅线10，输出端传感器40设置为三个，分别设为第一输出端传感器41、第二输出端传感器42和第三输出端传感器43，其中第一输出端传感器41设于栅线10的信号输出端，第二输出端传感器42和第三输出端传感器43分别设于与栅线10相邻的两个公共电极60的信号输出端，与栅线10相邻的两个公共电极分别为：一个公共电极位于栅线的一侧，另一个公共电极位于栅线的另一侧的像素区域。

本实施例中将栅线10以及位于该栅线两侧相邻的公共电极作为一个检测单元，每一次进行一个检测单元的线路检测作业，当这一个检测单元检测完成后移动检测单元的整数倍的位置进行下一个检测单元的线路检测。

检测过程中，将输入端传感器30置于栅线的信号输入端，电压输入端输入电压，输入端传感器检测到输入电压信号，并经栅线传送给输出端传感器，当第一输出端传感器41检测到正常的输出电压信号时，则说明所检测的栅线导通情况正常，无短路或断路现象，如图3和4所示，此时，第二输出端传感器42和第三输出端传感器43均无信号；

当第一输出端传感器检测到的输出电压信号与正常的输出电压不一致时，则说明所检测的栅线发生了短路现象，此时，若第二输出端传感器42有信号传递，则说明该第二输出端传感器42所对应的公共电极60与栅线之间发生了短路，如图5和图6所示；若第三输出端传感器43有信号传递，则说明该第三输出端传感器43与栅线之间发生了短路，若第二输出端传感器42和第三输出端传感器43均有信号，则说明该两个公共电极与栅线之间均发生了短路现象；

当第一输出端传感器41没有接收到信号时，则说明栅线10发生了断路，如图7和图8所示。

实施例二

本实施例的阵列基板线路检测装置与实施例一的区别仅在于：待测配线为数据线，输出端传感器为两个，分别设于相邻的两根数据线的信号输出端。

本实施例中，每一组相邻的两根数据线作为一个检测单元，每一次进行一个检测单元的线路检测作业，当这一个检测单元检测完成后移动检测单元的整数倍的位置进行下一个检测单元的线路检测。每一检测单元中的两个输出端传感器设为第一输出端传感器和第二输出端传感器。

检测过程中，将输入端传感器置于其中一根数据线的信号输入端，电压输入端输入电压，输入端传感器检测到输入电压信号，并经该数据线传送给输出端传感器，其中，第一输出传感器与输入传感器位置相对，当第一输出端传感器检测到正常的输出电压信号时，则说明所检测的数据线导通情况正常，无短路或断路现象，此时，第二输出端传感器均无信号；当第一输出端传感器检测到的输出电压信号与正常的输出电压不一致时，则说明所检测的数据线发生了短路现象，此时，第二输出端传感器有信号传递；当第一输出端传感器没有接收到信号，则说明与第一输出端传感器相对应的数据线发生了断路。

实施例三

本实施例是基于上述的实施例一的阵列基板线路检测装置的检测方法，其包括以下步骤：

S1、将输入端传感器设于待测配线的信号输入端，将其中一个所述输出端传感器设于待测配线的信号输出端，其余的输出端传感器设于与待测配线相邻的配线的信号输出端；

S2、通过电压检测仪测量所述待测配线的输出电压；

S3、根据所测得输出电压来判断待测配线的线路导通情况。

S4、将全部的输出端传感器垂直于待测配线的长度方向移动一个检测单元的位置，以测量下一个检测单元的线路导通情况。

如图3所示，本实施例的待测配线为栅线10，输出端传感器为三个，分别设为第一输出端传感器41、第二输出端传感器42和第三输出端传感器43，其中第一输出端传感器41设于栅线10的信号输出端，第二输出端传感器42和第三输出端传感器43分别设于与栅线相邻的两个公共电极60的信号输出端，与栅线相邻的两个公共电极分别为：一个公共电极位于栅线的一侧，另一个公共电极位于栅线的另一侧的像素区域。

本实施例将栅线10以及位于该栅线两侧相邻的公共电极60作为一个检测单元，每一次进行一个检测单元的线路检测作业，当这一个检测单元检测完成后移动检测单元的整数倍的位置进行下一个检测单元的线路检测。

检测过程中，将输入端传感器置于栅线的信号输入端，电压输入端输入电压，输入端传感器检测到输入电压信号，并经栅线传送给输出端传感器。

如图3和图4所示，当第一输出端传感器检测到正常的输出电压信号时，则说明所检测的栅线导通情况正常，无短路或断路现象，此时，第二输出端传感器和第三输出端传感器均无信号。所述栅线的信号输出端的正常的输出电压信号为栅线导通情况正常时，通过下述公式1计算出来的正常输出电压V_out'：

${V_{\mathrm{out}}}^{\′}=\frac{R_2*V_{\mathrm{in}}}{\sqrt{{(\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_0{c}_0}+\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_1{c}_1})}^2+{(R_1+R_2)}^2}}...\left(1\right)$

其中，R₁为栅线10的等效电阻值，可通过万用表等仪器检测得到，R₂为等效电阻器50的阻值，V_in为电压输入端20的输入电压，ω₀为输入端传感器30的角频率，C₀为输入端传感器30的电容，ω₁为第一输出端传感器41的角频率，C₁为第一输出端传感器41的电容。

当通过电压检测仪80测量的第一输出端传感器41检测到的输出电压信号V_out与正常的输出电压V_out'不一致时，则说明所检测的栅线发生了短路现象，此时，若第二输出端传感器42有信号传递，则说明该第二输出端传感器43所对应的公共电极60与栅线10之间发生了短路，如图5和图6所示；若第三输出端传感器有信号传递，则说明该第三输出端传感器43与栅线之间发生了短路；若第二输出端传感器和第三输出端传感器43均有信号，则说明该两个公共电极与栅线之间均发生了短路现象；

当栅线10与其相邻的两个公共电极60中的其中一个公共电极发生短路时，其发生短路的位置距离坐标零点的长度x₁可通过以下公式2求出：

$V_{\mathrm{out}}=\frac{R_2*V_{\mathrm{in}}}{\frac{\sqrt{{(L-x_1)}^2*r^2+{\left(\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_i{c}_i}\right)}^2}*\sqrt{{(L-x_1)}^2*R^2+{\left(\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_1{c}_1}\right)}^2}}{\sqrt{{(L-x_1)}^2*r^2+{\left(\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_i{c}_i}\right)}^2}+\sqrt{{(L-x_1)}^2*R^2+{\left(\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_1{c}_1}\right)}^2}}+\sqrt{{(R_2+x_{1}R)}^2+{\left(\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_0{c}_0}\right)}^2}}$

$...\left(2\right)$

该公式2由以下公式3-6推导得出：

$Z_1=\frac{\sqrt{{(L-x_1)}^2*r^2+{\left(\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_i{c}_i}\right)}^2}*\sqrt{{(L-x_1)}^2*R^2+{\left(\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_1{c}_1}\right)}^2}}{\sqrt{{(L-x_1)}^2*r^2+{\left(\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_i{c}_i}\right)}^2}+\sqrt{{(L-x_1)}^2*R^2+{\left(\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_1{c}_1}\right)}^2}}...\left(3\right)$

$Z_2=\sqrt{{(R_2+x_{1}R)}^2+{\left(\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_0{c}_0}\right)}^2}...\left(4\right)$

Z=Z₁+Z₂.....（5）

$V_{\mathrm{out}}=\frac{R_2*V_{\mathrm{in}}}{Z}...\left(6\right)$

其中，以栅线10的信号输入端为坐标零点，L为栅线10的总长度，x₁为发生短路的位置距离坐标零点的长度；

V_in为电压输入端20的输入电压，V_out为通过电压检测仪80测量出的栅线10的输出电压；

Z₁为一个待测单元的阻抗，Z₂为等效电阻器50的阻抗；

R为栅线10单位长度的等效电阻值，其中，R₁为栅线10的等效电阻值，r为与栅线10发生短路的公共电极60单位长度的等效电阻值，r₁为与栅线10发生短路的公共电极60的等效电阻值，R₂为等效电阻器50的阻值；

ω₀为输入端传感器30的角频率，C₀为输入端传感器30的电容，ω₁为第一输出端传感器41的角频率，C₁为第一输出端传感器41的电容，ω_i为与待测配线发生短路的配线的信号输出端的角频率，C_i为与待测配线发生短路的配线的信号输出端的电容，其中，i为大于2的自然数，本实施例中i为2或3，ω₂为第二输出端传感器42的角频率，C₂为第二输出端传感器42的电容，ω₃为第三输出端传感器43的角频率，C₃为第三输出端传感器43的电容。

如图7和图8所示，当电压检测仪80没有检测到栅线的输出信号时，可以认定栅线发生断路，第一输出端传感器41没有接收到信号，此时，将输入端传感器30向栅线10的输出端方向移动直到第一输出端传感器检测到信号，电压检测仪80可以检测到信号，该栅线10发生断路的的位置距离坐标零点的长度x₂可通过以下公式7求出：

$x_2=L-\frac{\sqrt{{\left(\frac{R_2*V_{\mathrm{in}}}{V_{\mathrm{out}}}\right)}^2-{(\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_0{c}_0}+\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_1{c}_1})}^2}-R_2}{R}...\left(7\right)$

公式7由以下公式8和公式9推导出：

$V_{\mathrm{out}}=\frac{R_2*V_{\mathrm{in}}}{\sqrt{{(\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_0{c}_0}+\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_1{c}_1})}^2}+{[(L-x_2)R+R_2]}^2}...\left(8\right)$

$(L-x_2)R=\sqrt{{\left(\frac{R_2*V_{\mathrm{in}}}{V_{\mathrm{out}}}\right)}^2-{(\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_0{c}_0}+\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_1{c}_1})}^2}-R_2...\left(9\right)$

其中，以栅线10的信号输入端为坐标零点，x₂为发生断路的位置距离坐标零点的长度，L为栅线总长度；R为栅线10单位长度的等效电阻值，其中，V_in为电压输入端20的电压，V_out为通过电压检测仪80测量出栅线的输出电压，R₂为等效电阻器50的阻值。ω₀为输入端传感器30的角频率，C₀为输入端传感器30的电容，ω₁为第一输出端传感器41的角频率，C₁为第一输出端传感器41的电容。

实施例四

本实施例为基于上述实施例二的阵列基板线路检测装置的检测方法，该实施例四与实施例三的区别仅在于待测配线为数据线，相应地，输出端传感器为两个，分别位于相邻的两根数据线的信号输出端，其检测过程和计算过程与实施例三一致，只需要把栅线变为其中一根数据线，与栅线发生短路或断路的两个公共电极变为另一根数据线即可。

本实施例中，每一组相邻的两根数据线作为一个检测单元，每一次进行一个检测单元的线路检测作业，当这一个检测单元检测完成后移动检测单元的整数倍的位置进行下一个检测单元的线路检测。每一检测单元中的两个输出端传感器设为第一输出端传感器和第二输出端传感器。

上述技术方法所提供的阵列基板线路检测装置及检测方法，在传感器进行线路扫描时，对于短路或断路不良就可以直接找到具体位置坐标，不需要通过PDS或AOI进行扫描，从而减少了工序，节省检测时间，从而节约设备的生产成本。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种阵列基板线路检测装置，其特征在于，包括：

电压输入端；

输入端传感器，所述输入端传感器与所述电压输入端连接；

等效电阻器；

电压检测仪，所述电压检测仪与所述等效电阻器并联；

输出端传感器，所述输出端传感器至少为两个，分别与所述等效电阻器连接，

其中，输入端传感器用于与待测配线的信号输入端相连，其中一个所述输出端传感器用于与待测配线的信号输出端相连，其余的输出端传感器用于与待测配线相邻的配线的信号输出端相连。

2.如权利要求1所述的阵列基板线路检测装置，其特征在于，待测配线为栅线，所述输出端传感器为三个，其中一个输出端传感器设于所述栅线的信号输出端，其余两个输出端传感器分别设于与所述栅线相邻的两个公共电极的信号输出端。

3.如权利要求1所述的阵列基板线路检测装置，其特征在于，待测配线为数据线，所述输出端传感器为两个，分别设于相邻的两根数据线的信号输出端。

4.一种基于权利要求1-3任一项所述的阵列基板线路检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述输入端传感器设于待测配线的信号输入端，将其中一个所述输出端传感器设于待测配线的信号输出端，其余的输出端传感器设于与待测配线相邻的配线的信号输出端；

通过电压检测仪测量所述待测配线的输出电压；

根据所测得输出电压与正常的输出电压值进行对比，来判断所述待测配线的线路导通情况。

5.如权利要求4所述的检测方法，其特征在于，当所述待测配线有信号输出但与正常值不一致时，则判断待测配线发生短路，根据所述电压检测仪所测量出待测配线的输出电压值计算出发生短路的位置距离坐标零点的长度，

具体地，根据下述公式计算出发生短路的位置距离坐标零点的长度，

$V_{out}=\frac{R_2*V_{in}}{\frac{\sqrt{{(L-x_1)}^2*r^2+{\left(\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_i{c}_i}\right)}^2}*\sqrt{{(L-x_1)}^2*R^2+{\left(\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_1{c}_1}\right)}^2}}{\sqrt{{(L-x_1)}^2*r^2+{\left(\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_i{c}_i}\right)}^2}+\sqrt{{(L-x_1)}^2*R^2+{\left(\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_1{c}_1}\right)}^2}}+\sqrt{{(R_2+x_{1}R)}^2+{\left(\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_0{c}_0}\right)}^2}}$

其中，以待测配线的信号输入端为坐标零点，L为待测配线的总长度，x1为发生短路的位置距离坐标零点的长度；

Vin为电压输入端的输入电压，Vout为通过电压检测仪测量出的待测配线的输出电压；

R为待测配线单位长度的等效电阻值，其中，R1为待测配线的等效电阻值，r为与待测配线发生短路的相邻配线单位长度的等效电阻值，r1为与待测配线发生短路的相邻配线的等效电阻值，R2为等效电阻器的阻值；

ω0为输入端传感器的角频率，C0为输入端传感器的电容，ω1为第一输出端传感器的角频率，C1为第一输出端传感器的电容，ωi为与待测配线发生短路的配线的信号输出端的角频率，Ci为与待测配线发生短路的配线的信号输出端的电容，其中，i为大于2的自然数，

其中，所述待测配线为栅线或数据线，当待测配线为栅线时，相邻配线为公共电极，当待测配线为数据线时，相邻配线为数据线。

6.如权利要求4所述的检测方法，其特征在于，当所述待测配线没有信号输出时，则判断待测配线发生断路，将所述输入端传感器向所述待测配线的输出端方向移动直到输出端传感器检测到信号。

7.如权利要求6所述的检测方法，其特征在于，当所述输入端传感器移动到输出端传感器检测到信号时，根据所述电压检测仪所测量出待测配线的输出电压值计算出发生断路的位置距离坐标零点的长度，其中，当待测配线为栅线时，以栅线的信号输入端为坐标零点，当待测配线为数据线时，以数据线的信号输入端为坐标零点。

8.如权利要求4所述的检测方法，其特征在于，在完成根据所测得的所述待测配线的输出电压来判断所述待测配线的线路导通情况的步骤之后还包括以下步骤：将全部的输出端传感器垂直于待测配线的长度方向移动一个检测单元的位置，以测量下一个检测单元的线路导通情况。