CN106568993B - 可编程的显示面板检测用探针结构及检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示面板检测用探针结构，包括PCB基板、设置在PCB基板上的PCB探针微元(PCB Pin微元)阵列以及分布在探针微元和PCB板上的各项异性导电微球和导电固化胶，其中PCB探针微元阵列的分布包含有对应于各型号的带检测PAD的位置和尺寸的检测区域，PCB探针微元阵列上分布有至少两个各项异性导电微球。本发明也公开了一种具有该探针结构的检测系统，包括探针结构和驱动控制器，驱动控制器用以识别探针微元阵列与待测显示面板PAD的导通情况，并将外部显示面板检测信号接入。与现有技术相比，使用本发明提供的探针结构及驱动控制器，具有型号通用性，改变了现有每个型号需要单独的探针设计结构，进而需要购买整套检测Jig，极大的降低了成本，避免浪费。
Description
技术领域
本发明属于显示面板检测技术领域，具体而言，本发明涉及一种显示面板表面过程检测设备。
背景技术
现有的液晶显示用小尺寸产品型号种类较多，使得检测专用设备(业内称Jig)的通用性非常差，为此，在检测设备的投入上，生产企业的投资巨大。
以某工厂为例，每天生产10万片，需使用的检测设备为100台，以5个型号算，每个型号将使用20台设备，由于型号间不通用，给设备投资、生产切换带来很多问题。往往产品型号生命周期结束，这些专用检测Jig即堆放在仓库，也不好处理。例如，图1中给出了现有技术中显示面板PAD的结构及检测用Jig探针结构，由图可知，现有探针结构为金属探针的结构，对应不同型号的显示面板，检测PAD的数量及位置分布有差异，因此检测Jig的探针结构也不同，所以型号间的探针结构不通用。同时，机械式探针直径形状尺寸多在1mm左右，受限于装配结构，不能进一步缩短间距。检测时，机械控制按压接触，每一根探针都对应显示面板上的一个PAD，不同型号PAD的位置、尺寸、数量不同，造成检测设备用Jig探针的位置和数量就不同，导致现有检测设备不能通用。为此，如果能将检测用探针结构通用于各种型号件，则可节省至少1半以上的设备投入。
发明内容
经过不懈的研究，本发明人出乎意料地发现通过在PCB板上由导电微球与固体胶设置导电位置，以及结合设置PCB探针微元，从而获得通用的检测探针结构及具有该检测探针结构的检测系统。
鉴于此，本发明的目的在于提供一种可编程的显示面板检测用探针结构，该探针结构简单，且能通用于检测各种型号的液晶显示用小尺寸产品。
本发明的另一目的在于提供具有上述探针结构的检测系统，该系统通过使用本发明提供的探针结构及驱动控制器，具有型号通用性，改变了现有每个型号需要单独的探针设计结构，进而需要购买整套检测Jig，极大的降低了成本，避免浪费。
本发明的技术方案如下：
显示面板检测用探针结构，包括PCB基板、设置在PCB基板上的PCB探针微元(PCBPin微元)阵列以及分布在探针微元和PCB板上的各项异性导电微球和导电固化胶，其中PCB探针微元阵列的分布包含有对应于各型号的带检测PAD的位置和尺寸的检测区域，PCB探针微元阵列上分布有至少两个各项异性导电微球。
其中，各项异性导电微球的分布密度为为2个～50个每平方毫米。
其中，各向异性的导电固化胶为UV胶；
其中，导电微球是微米级的金属微球或合金微球，例如铜微球、铝微球、银微球以及表面镀膜具有导电性能的高分子小球。
其中，微米级的金属微球的直径满足产品PAD的30-50um的最小间距。
其中，微米级的金属微球的直径为3um-10um，优选3um-5um。
其中，各项异性导电胶均匀涂覆在PCB基板及PCB探针微元阵列上方，并通过UV和加热法固化。
一种具有上述探针结构的可编程检测系统，面板检测系统，包括所述探针结构、驱动控制器及外围处理电路模块；和显示面板信号源，探针结构中的导电微球与显示面板PAD电连接，且每个显示面板PAD对应两个或两个以上的PCB Pin微元，每一个PCB Pin微元，均与驱动控制器的外围处理电路模块一的对应引脚电气相连，处理后与驱动控制器的可编程器件对应引脚相连，每一个PCB Pin微元，又与驱动控制器的外围处理模块二的对应引脚电气相连，外围处理模块二是多路选通开关，其控制选通的信号引脚与可编程器件的对应引脚相连，其输入信号引脚与显示面板信号源对应信号线电气相连，其中，驱动控制器用以识别探针结构与待测显示面板PAD的导通情况，并将外部显示面板检测信号接入。
进一步地，所述可编程控制器例如为FPGA、CPLD或DS等，用以识别探针与待测显示面板PAD的导通情况，并将外部显示面板检测信号接入某探针，后传输至面板上的PAD。
不同于现有的机械式单针结构对应每一个检测PAD，本发明的探针结构，能使得每个检测PAD对应多个本发明的探针微元Pin，即总有至少两个探针微元Pin与每个显示检测PAD对应。同时，使用本发明提供的探针结构及驱动控制器，具有型号通用性，改变了现有每个型号需要单独的探针设计结构，进而需要购买整套检测Jig，极大的降低了成本，避免浪费。
附图说明
图1给出了现有技术中显示面板PAD的结构及检测用Jig探针结构示意图；其中9为显示面板；10为检测PAD；11为现有Jig机械式探针。
图2为本发明一实施方式的显示面板检测用探针结构PCB的示意图，其中，2为PCB基板；3为PCB探针微元；
图3为本发明一实施方式的显示面板检测用探针结构PCB涂覆UV固化胶及金属微球后的示意图，其中，4为导电微球，41为UV固化胶；
图4为本发明一实施方式的具有图1中探针结构的检测系统的示意图；其中，1为探针结构；5为控制器；6为外部电路模块一；7为外部电路模块二；8为现有显示面板检测信号。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的显示面板检测用探针结构及包括该结构的检测系统进行进一步说明，该说明仅仅是示例性的，并不旨在限制本发明的保护范围。
图2为本发明一实施方式的显示面板检测用探针结构PCB的示意图。如图2所示，本发明的显示面板检测用探针结构，包括PCB基板2、设置在PCB基板上的PCB探针微元3(PCBPin微元)阵列，以及分布在探针微元3和PCB板上的各项异性的微米级铜微球4和导电固化胶41，铜微球的直径为3um，导电微球4和导电固化胶41(例如UV胶)的分布情况参见图3。各项异性导电微球的分布密度为为2个～50个每平方毫米，以便保证在每个PCB探针微元上分布有至少两个各项异性导电微球。其中，PCB探针微元阵列的分布包含有对应于各型号的带检测PAD的位置和尺寸的检测区域，PCB探针微元阵列中的微元的数量和间距分布，可根据显示面板PAD大小、显示面板检测PAD数量、显示面板检测PAD间距的具体需求设置。在本发明的一具体实施方式中，显示面板检测PAD长宽大小通常在0.5～1.5mm，间距0.5～1mm，因此，本发明PCB探针微元，长宽设置为0.1mm～0.2mm，间距为0.1～0.2mm。如此确保，对应同一个显示面板PAD，至少有两个PCB探针微元。各项异性导电胶均匀涂覆在PCB基板及PCB探针微元阵列上方，并通过UV和加热法固化。
在另一实施方式中，铜微球替换为铝微球，直径为5um。
在另一实施方式中，导电微球是表面镀膜具有导电性能的高分子小球，直径为10um。
由以上描述可知，经过PCB制作(目前PCB制作工艺已满足4mil即0.1mm的水平)形成探针微元、UV胶与导电微球混合(微球密度控制)、混合胶涂覆、混合胶固化的制作工艺，结果是，导电微粒与下方PCB探针微元导通，但是探针微元与探针微元之间并不导通，且导电微球牢牢固化，不容易脱落。
需说明的是，该探针结构，属耗材，测试一定数量的产品后，需更换。
图4显示了本发明使用具有上述探针结构的检测系统，包括探针结构1、驱动控制器5以及相应的外围处理电路模块、现有的显示面板信号源8；探针结构中的导电微球4与显示面板PAD相连，且每个显示面板PAD对应两个或两个以上的PCB Pin微元3，每一个PCB Pin微元3，均与驱动控制器外围处理电路模块一6的对应引脚电气相连，处理后与驱动控制器5的可编程器件FPGA对应引脚相连。每一个PCB Pin微元3，又与驱动控制器5的外围处理模块二7的对应引脚电气相连。外围处理模块二是一种多路选通开关，其控制选通的信号引脚与可编程器件FPGA对应引脚相连，其输入信号引脚与现有显示面板信号源8对应信号线电气相连，输出信号与探针微元电气连接。如图4所示，该驱动控制器5的主要作用是：
1、通过对外部电路模块一的检测判断，顺序检测探针微元的导通情况。当与显示检测面板接触时，因至少有两个探针微元与同一检测PAD接触，所以，至少有两组探针微元电气上导通。不与PAD接触时，所有的探针微元不导通。这是控制器识别探针接触PAD情况的关键技术原理。
2、一旦识别某探针微元3与检测PAD接触，驱动控制器输出控制信号给外部电路模块二，使得某现有显示面板信号源8对应信号，传往某探针微元。
基于此过程，容易想到的是，设置一个存储单元，对上述探针微元接触情况识别结果进行记录，对同一种型号的检测，因PAD不变，不需要在控制器在每一个待检测品检测时，都进行再次识别。为技术人员可知，此处不再赘述。
使用本发明的检测信号传输过程详细描述如下。当本发明探针结构与产品测试PAD通过各向异性导电微球连通后，本发明控制器，会从以扫描方式判断各阵列微元的连通情况，当发现两者连通，就输出连通控制信号，将某一具体检测信号与该组阵列微元连通。将所有检测信号连通后，进行检测。
同时，容易想到的是，不使用本发明探针结构，使用其他高密度机械式探针结构，结合本发明的基本原理及控制器模块，也可以实现，也是本发明的权利保护的范畴。为技术人员可知，此处不再赘述。
由上述描述可知，不同于现有机械式单针结构对应每一个检测PAD，本发明的探针结构，能使得每个检测PAD对应多个本发明的探针微元Pin，即总有至少两个探针微元Pin与每个显示检测PAD对应。同时，使用本发明提供的探针结构及驱动控制器，具有型号通用性，改变了现有每个型号需要单独的探针设计结构，进而需要购买整套检测Jig，极大的降低了成本，避免浪费。
尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种具有探针结构的面板检测系统，其特征在于，包括显示面板检测用探针结构、驱动控制器及其外围处理电路模块和显示面板信号源，所述驱动控制器的外围处理电路模块包括外围处理电路模块一和外围处理电路模块二，所述显示面板检测用探针结构包括PCB基板、设置在PCB基板上的PCB Pin微元阵列以及分布在探针微元和PCB板上的各向异性导电微球和导电固化胶，其中PCB Pin微元阵列的分布包含有对应于各型号的待检测PAD的位置和尺寸的检测区域，PCB Pin微元阵列上分布有至少两个各向异性导电微球；
探针结构中的导电微球与显示面板PAD电连接，且每个显示面板PAD对应两个或两个以上的PCB Pin微元，每一个PCB Pin微元均与驱动控制器的外围处理电路模块一的对应引脚电连接，处理后与驱动控制器的可编程器件对应引脚相连，每一个PCB Pin微元又与驱动控制器的外围处理电路模块二的对应引脚电气相连，外围处理电路模块二是多路选通开关，其控制选通的信号引脚与可编程器件的对应引脚相连，其输入信号引脚与显示面板信号源对应信号线电连接，其中，驱动控制器用以识别探针结构与待测显示面板PAD的导通情况，并将外部显示面板检测信号接入。
2.如权利要求1所述的面板检测系统，其中，各向异性导电微球的分布密度为2-50个/mm2。
3.如权利要求1所述的面板检测系统，其中，各向异性的导电固化胶为UV胶。
4.如权利要求1所述的面板检测系统，其中，导电微球为铜微球、铝微球、银微球以及表面镀膜具有导电性能的高分子微球。
5.如权利要求1所述的面板检测系统，其中，导电微球是微米级的金属微球或合金微球。
6.如权利要求5所述的面板检测系统，其中，微米级的金属微球的直径满足产品PAD的30-50um的最小间距。
7.如权利要求5所述的面板检测系统，其中，微米级的金属微球的直径为3um-10um。
8.如权利要求1-6任一项所述的面板检测系统，其中，各向异性导电胶均匀涂覆在PCB基板及PCB探针微元阵列上方，并通过UV和加热法固化。
9.如权利要求1所述的面板检测系统，其中，所述可编程控制器为FPGA、CPLD或DS，用以识别探针与待测显示面板PAD的导通情况，并将外部显示面板检测信号接入某探针，后传输至面板上的PAD。
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