CN1193240C

CN1193240C - 适于利用滚动线控测器的扫描技术的检测装置和方法

Info

Publication number: CN1193240C
Application number: CNB018046525A
Authority: CN
Inventors: 殷琸
Original assignee: Micro Inspection Inc
Current assignee: Micro Inspection Inc
Priority date: 2000-02-07
Filing date: 2001-02-06
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2021-02-06
Also published as: KR20010077693A; AU2001232404A1; US6753684B2; WO2001057545A1; KR100368075B1; CN1398352A; US20030006757A1

Abstract

本发明涉及一种利用滚动线探测器的电极图案的检测装置及方法，其包括：至少一个滚动线探测器，其具有可转动的滚动线，以实现不滑动地越过电极图案进行滚动接触；一个控制单元，其用于控制检测装置的整个操作，并根据通过滚动线探测器的滚动线探测到的电信号识别电特性。与通过测试针模块进行的传统探测方法相比，本发明的优点在于，不受产品式样或结构的影响，本发明的检测方法能够灵活地适用于具有不同形式的电极图案。本发明的另一个优点在于，即使在检测时，也不会在象素部分产生划痕，从而提高了成品的产量。

Description

适于利用滚动线探测器的扫描技术的检测装置和方法

技术领域

本发明涉及用于对形成在如PDP(等离子显示板)这样的面板型产品上的电极图案的电特性(如断路/短路)进行检测的装置和方法。

背景技术

通常，如图1a和1b所示，例如PDP这样的玻璃面板包括一块前面板10以及一块后面板11。在前面板10和后面板11的表面上形成有大量的电极图案10a和11a。

在42英寸的PDP中，电极图案10a和10b中的一个的线宽和节距分别为50μm和300μm，从而在线长度为1m的情况下，不仅在用于形成电极图案的工艺中，而且在之后重复进行的加热工艺等制造工艺中会频繁出现以下情况，即：使线断开，以形成断路状态；或与一相邻线连接，以形成短路状态。因此，为了提高PDP的成品产量，用于检测所形成的电极图案是否短路/断路的检测工序在制造工艺中是必需的。

如上所述，且如图2所示，在现有技术中为了检测电极图案10a和10b的电特性，使用了一测试针模块12。在利用测试针进行检测时，应使形成在测试探针模块12上的大量针12a接触连接部分，即接触电极图案10a的两端10b、10c以及电极图案11a的两端11b、11c，之后在一个检测目标物体的电极图案和一个相邻图案之间进行连续性测试。随后，检测相应图案的电特性，即是断路还是短路。

但是，上述检测方法具有以下一些缺点。

第一，图2的测试针模块12为价格很高的消耗品且寿命较短。因此，其成为使产品成本提高的一个因素。即，通过测试针模块12进行的检测为加压接触型，这种测试针易于损坏。

第二，在改变物品的样式或结构时，由于改变了电极图案的位置和节距等，因此，必须全部更换常规的测试针模块12以及相关的机械部分。因此，由于不能灵活地改变物品的样式或结构，从而传统的检测方法不能被灵活地使用。

第三，在以图1a和1b所示的方式形成电极图案时，由于在检测时，除了PDP图案的连接器连接部分以外，必须使测试针模块12的针12a接触象素部分“A”和“B”。因此，其缺点在于，通过接触所产生的划伤将成为另一个产生损坏的因素。

第四，在形成有电极图案的玻璃面板的平面度不良的情况下，由于需使测试针模块12的针12a正确接触电极图案。因此，必须通过一个独立的精密大型真空夹盘固定整个玻璃面板，且需要具有x-y-θ三根轴线的精密伺服机构，这些均成为提高制造成本的因素。

发明内容

因此，本发明的第一个目的在于提供一种适于利用滚动线探测器的扫描技术的检测装置和方法，以便解决以上问题。其中，可以灵活地将本发明的方法和装置用于具有不同式样的电极图案，并能够减少产生划伤的因素，降低制造成本。

本发明的第二个目的在于提供一种适于利用滚动线探测器的扫描技术的检测装置和方法，在该装置和方法中，能够提高检测的精确性，并能够有效地更换消耗部分。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供一种利用滚动线的电极图案检测装置，用于对形成于一块面板上的电极图案的电特性进行检测，该装置包括：至少一个以上滚动线探测器，它具有转动的滚动线，以不滑动地越过电极图案进行滚动接触；一个控制单元，其用于控制检测装置的整个操作，并根据通过设置在滚动线探测器中的滚动线探测到的电信号识别电特性；以及一个空气静力垫，其用于以与电极图案相距一恒定的间隙地使所述滚动线探测器浮起。

根据本发明的另一方面，提供一种利用滚动线的扫描型检测方法，该方法包括以下步骤：通过利用具有以恒定速度转动的滚动线的第一和第二滚动线探测器，按顺序进行对多个电极图案的滚动接触操作，并对所述多个电极图案进行扫描；从电极图案的一侧对第一滚动线探测器的滚动线作用一个电信号；比较经所述电极图案传送至所述电极图案另一侧的第二滚动线探测器的滚动线的电信号；以及识别电极图案的连续性状态。

附图简述

下面参照附图能够更好地理解本发明，这些附图仅用于说明，因此不应构成对本发明的限制，其中：

图1a和1b为说明形成在一普通PDP上的电极图案的视图；

图2为说明用于检测电极图案的电特性的传统测试探针模块的视图；

图3为用于说明本发明整个系统的结构的框图；

图4a和4b为说明本发明的滚动线探测器布局的视图；

图5a为本发明的滚动线探测器的透视图；

图5b为本发明的滚动线探测器的剖视图；

图6a和6b为说明本发明中一导线固定件和一专用工具的结构的视图，其中，所述专用工具用于拆装导线固定件的导线；

图7为根据本发明，通过一个空气静力垫使滚动线探测器浮起的机构的视图。

本发明的详细描述

下面参照附图，通过本发明的一个最佳实施例，对适于利用滚动线探测器的扫描技术的检测装置和方法进行说明。

参见图3，本发明的整个系统包括一个用于控制检测装置的整个操作的控制单元20；一个由触摸式操纵板或键盘、鼠标等构成的输入单元21，其用于向控制单元20输入命令；一个显示单元22，其用于根据控制单元20的控制显示检测装置的工作状态；一个用于在控制单元20和一外部装置之间提供接口的总线网23；以及一个滚动线模块24，其用于根据控制单元20的控制实现一根导线在一个电极图案上的滚动接触，以便对电极图案进行扫描并提供扫描信息。

滚动线模块24包括：一个滚动线探测器，该探测器与电极图案形成滚动接触，以便与扫描速度同步；一个用于使滚动线转动的小型伺服马达；一个用于探测马达转动速度的编码器；一个装载/卸载致动器；以及一个空气静力垫127。

参见图4a和4b，连接器的连接部分可以使用至少两个滚动线探测器110。如图4a所示，就一块前面板而言，可以使用四个滚动线探测器110，即，两个滚动线探测器分别用于面板100的左侧/右侧。并且，如图4b所示，就后面板而言，可以使用八个滚动线探测器110，即面板100的左侧/右侧以及在分隔面板100中央部分的电极图案100的位置的左侧/右侧分别设有两个滚动线探测器110。此外，可以使本发明的滚动线探测器装置与一独立的静电容型近程传感装置结合使用。

在滚动线探测器装置100中，如图5所示，一伺服马达111由控制单元20控制驱动，且通过一个托架121被固定至一个支承体120上。通过伺服马达111连接并转动第一齿轮112，且使该齿轮与转动轴123的第二齿轮113相连，所述转动轴被支承至两个轴支承件122a和122b上，这两个轴支承件被固定至支承体120上且可以转动。将第一伞形齿轮114a和114b分别安装至转动轴123的左右端部，且将一个用于探测转动速度的盘124可分离地安装至伞形齿轮114b的右端内侧，且使盘124与一个光电传感器125结合。

另一方面，将轴支承件126a和126b安装至倾斜支承装置116a和116b上，所述倾斜支承装置对应于支承体120的端部伸出。使第二伞形齿轮115a和115b分别连接至轴支承件126a和126b的上部，且使它们与支承至转动轴123的第一伞形齿轮114a和114b啮合。将彼此对应的两个导线固定件117安装至轴支承件126a和126b上，以便使它们连接并转动至第二伞形齿轮115a和115b处。

并且，将空气静力垫127的主体安装至支承体120的下部。在一块金属电极板128上导引一根导线118，所述金属电极板被安装至空气静力垫127主体的前表面，且被固定至导线固定件117a和117b上。

此处，使伺服马达111、导线118以及光电传感器125与控制单元20电连接。

参考标号130，131和132指的是一个电极终端、一根电线以及一个固定孔。

采用以上结构，在本发明的滚动线探测器装置中，根据伺服马达111的转动，通过与第一齿轮112啮合的第二齿轮113使转动轴123转动。固定至转动轴123的第一伞形齿轮114a和114b以及与第一伞形齿轮114a和114b啮合的第二伞形齿轮115a和115b被连接并转动。也使在相同轴线与第二伞形齿轮115a和115b一起转动的导线固定件117a和117b转动，以便能够准确地锁定及转动相对于导线固定件中央轴线固定的导线。同时，根据伺服马达111的转动速度，确定导线118外径的圆周速度，通过控制单元20调整滚动线探测器110扫描电极图案101的圆周速度以及线速度，在不会产生相对滑动的情况下，滚动接触仅可在电极图案101和导线118之间进行。

下面以下一个实施例详细说明通过上述装置对电特性，即电极图案101的断路和短流路状态进行检测的方法。

参见图4，可以分别使用滚动线探测器110和具有相同结构的四个滚动线探测器。第一和第三滚动线探测器在电极图案101一侧进行扫描，第二和第四滚动线探测器在电极图案101的另一侧进行扫描。同时，第一和第三滚动线探测器扫描相邻的电极图案，同样，第二和第四滚动线探测器扫描相邻的电极图案。第一至第四滚动线探测器的扫描速度以相同方式被预先控制。

当进行上述扫描操作时，控制单元20例如对第一滚动线探测器的滚动线施加电信号，此后探测通过电极图案传送至第二滚动线探测器的电信号。当相应的电极图案未断开时，从第二滚动线探测器传送一个外加信号，否则，不传送外加信号。这样，能够检测相应电极图案的断路状态，并且如果在第二和第四滚动线探测器处均探测到外加信号，那么相邻电极图案则彼此短路，因此也能够检测电极图案的短路状态。

另外，在本发明的扫描方法中，可自由选择检测装置以及电极图案可以是固定的或可移动的。根据本发明，由于能够进行不会损坏电极图案的接触式检测，因此在检测电极图案的象素位置的情况下，滚动接触操作不会产生划伤。同样，由于检测方法使用的是扫描型式，因此，其能够对应各种电极图案，且检测装置不必根据图案变化而替换，因此能够非常灵活地使用该装置。

并且，仅在能够进行准确的转动工作时，本发明中所用的导线才能获得检测的准确性。在用于本发明的导线中，其具有对应于电极图案间距的小于0.2mm的细小直径，因此存在这样的问题，即非常难以将导线固定至导线固定件的中央轴线。根据本发明，可以按照以下方式解决上述问题。即，如在图6详细说明的那样，导线固定件包括一个连接单元117a、一个固定单元117b以及一个固定单元117c，这些单元由两个具有圆形轮廓的凹槽P1和P2分为三个部分，这些凹槽沿导线固定件中部的圆周面形成。固定单元117c具有一个较长的狭缝S1以及一个较短的狭缝S2。狭缝S1和S2具有较小的宽度，该宽度小于导线118的直径，且在开口端的中央朝向轴向的内侧。同样，使狭缝S1和S2在导线固定件117c的剖面中心处以交叉形式交叉。分别在狭槽S1和S2的端部形成大于狭槽宽度且朝径向穿入的圆柱形孔H。在较长的狭槽S1的中部形成也朝径向穿入的孔H1，以被用于扩宽狭槽S1。采用上述结构，在导线固定件中，将固定单元117b插入滚动线探测器的轴支承件126a和126b内，之后将卡环(未示出)安装至凹槽P1和P2，从而将滚动线探测器110装配并固定至倾斜支承装置116a和116b。同时，将连接单元117a连接固定至第二伞形齿轮115a和115b。同样，当将导线固定至导线固定件上时，应使用专用工具119。所述工具119可为钳子型，且上部和下部锥销119a和119b与钳子的端部相对，从而使它们彼此对应。锥销119a和119b的自由端的直径小于孔H1的直径，而其直径逐步朝钳子的主体增大且在固定件处直径大于孔H1的直径。

因此，将锥销119a和119b插入伸至较长狭槽的孔H1的上部入口和下部入口内且通过夹紧专用工具119被压紧，随后逐步将锥销119a和119b插至较长狭槽S1的孔H1中，以便扩宽较长狭槽，从而能够容易地将导线118插入导线固定件117内。在插入之后，当从孔H1移开转用工具的锥销时，使较长的狭槽恢复至以前的形状，并准确地使导线固定至与狭槽交叉的位置处，即轴的中心，因此，在使它们转动时，由于它们的同心度，能够获得高的准确度。

在插入导线时狭槽被扩宽的情况下，形成在狭缝S1和S2端部处的圆柱形孔H能够减小狭槽端部的集中应力。因此，当重复更换和安装消耗物时，其在机械方式上是合理的。

另一方面，如图7所示，可以使滚动线探测器110与空气静力垫150一起使用。

通常，由于在保管工艺或通过多种工艺(如在炉子中涂覆介电层的工艺)会使玻璃面板100扭曲，在传统工艺中，通过一大型真空夹盘固定玻璃面板之后进行检测。但是，这种装置造价较高，因此其成为一个提高产品成本的因素。所以，在本发明中，将具有一个空气喷嘴127a的空气静力垫127安装在底部，且使玻璃面板100的一个检测面和滚动线探测器的主体浮起，以保持它们彼此间具有恒定的距离。因此，虽然玻璃面板是弯曲的，但是仍能维持检测的准确性。即，通过介于其间的板簧151和152使滚动线探测器110的装置连接至一个支承件160上，以便与检测面平行，因此能够使其上下，即以重力方向自由运动。在金属电极板128上导引用于探测电信号的导线，并通过考虑预先设计的浮起条件能够使其定位。即，该位置应低于空气静力垫127下表面的位置，因此，虽然检测表面是弯曲的，但是在以恒定的距离使滚动线118浮起的状态下，使导线能够实现有效地滚动接触，从而可扫描检测面。

如上所述，本发明通过滚动线探测器进行的扫描方法能够检测形成在面板型产品(如PDP)上的电极图案的电特性。与通过测试探针模块进行的传统技术中的探测方法相比，本发明的优点在于，不受产品式样或结构的影响，本发明的检测方法能够灵活地适用于具有不同形式的电极图案。

本发明的另一个优点在于，即使在检测时，也不会在象素部分产生划痕，从而提高了成品的产量。

本发明的另一个优点在于，作为电信号探测部件，即作为芯部消耗品的滚动线不仅能够被容易地安装和更换，而且还能够与空气静力垫一起使用。结果是，能够降低制造成本并提高检测的准确度。

本发明的另一个优点在于，本发明的检测装置能够与独立的电容式近程传感探头装置以及一个面板输送导引装置一起使用，因此，能够实现更有效的检测。

由于在不脱离本发明思想或实质性特征的情况下，本发明存在多种实施形式。因此，必须理解，以上所述的实施例不应受到前面说明书中任意细节的限制。除非另作说明，否则应在权利要求限定的思想和范围内广义地解释这些实施例。因此，落入权利要求所限定的集合和限定范围内的所有变化和改进均应落入权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种利用滚动线的电极图案检测装置，用于对形成于一块面板上的电极图案的电特性进行检测，该装置包括：

至少一个以上滚动线探测器，它具有转动的滚动线，以不滑动地越过电极图案进行滚动接触；

一个控制单元，其用于控制检测装置的整个操作，并根据通过设置在滚动线探测器中的滚动线探测到的电信号识别电特性；以及

一个空气静力垫，其用于以与电极图案相距一恒定的间隙地使所述滚动线探测器浮起。

2.根据权利要求1所述的电极图案检测装置，其特征在于，所述滚动线探测器包括：

一个伺服马达，该马达由所述控制单元驱动；

一系列动力传输装置，该动力传输装置与伺服马达的转动轴相连且能够转动；

与动力传输装置相连且能够转动的两个导线固定件；一根滚动线，所述滚动线被连接在两个导线固定件的中心轴线之间且被固定；一个用于导引、支承和电接触所述滚动线的金属电极板。

3.根据权利要求1或2所述的电极图案检测装置，其特征在于，所述装置还包括一个用于探测转动速度的盘，该盘能够通过连接至伺服马达的一根转动轴转动；以及一个用于探测所述盘的转动速度的光电传感器。

4.根据权利要求2所述的电极图案检测装置，其特征在于，所述滚动线固定件具有两个狭槽，该两个狭槽中朝向滚动线固定件的轴向的一个较长而另一个较短，且在导线固定件剖面的中心处彼此交叉；分别形成至狭槽端部的穿孔；以及一个形成在较长狭槽中央的独立穿孔。

5.根据权利要求4所述的电极图案检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括一个专用工具，在所述专用工具的端部形成一个锥销，以便将所述锥销插入穿孔内时，能够打开所述狭槽。

6.一种利用滚动线的扫描型检测方法，该方法包括以下步骤：

通过利用具有以恒定速度转动的滚动线的第一和第二滚动线探测器，按顺序进行对多个电极图案的滚动接触操作，并对所述多个电极图案进行扫描；

从电极图案的一侧对第一滚动线探测器的滚动线作用一个电信号；

比较经所述电极图案传送至所述电极图案另一侧的第二滚动线探测器的滚动线的电信号；以及

识别电极图案的连续性状态。

7.根据权利要求6所述的扫描型检测方法，其特征在于，探测所述滚动线的转动速度并与越过电极图案的扫描速度相比较，并通过控制单元实现同步。

8.根据权利要求6所述的扫描型检测方法，其特征在于，通过第三和第四滚动线探测器对与由第一和第二滚动线探测器扫描的电极图案相邻的电极图案进行扫描，当通过第一和第三滚动线探测器施加的电信号未传送至第二和第四滚动线探测器时，判定相应的电极图案是断开的；而在第一和第三滚动线探测器中的任何一个施加的电信号被传送至第二和第四滚动线探测器时，判定相应的电极图案是短路的。