JP2003215528A - Ｌｃｄ検査プローブの位置合わせ方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プローブ治具とＬＣＤ基板の位置合わせを高精
度で得ることができ、しかも温度ドリフトや外乱に影響
を受けにくいものとする。 【解決手段】ＬＣＤ基板の端子群とプローブ治具のプロ
ーブ群とを電気的に接続して、プローブ治具に設けられ
たマークと、ＬＣＤ基板のマークとを重ねるように光学
的にビデオカメラ５０１、５０３により読み取り、両マ
ークを所定の位置関係に位置制御する。このとき、撮像
装置がパレットの内部に埋設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液晶表示デバイ
ス（ＬＣＤ基板と称する）の接続パターン等にプローブ
を接触させて、試験、検査等を行うのに利用される装置
に係わり、特に、接続精度を向上させたＬＣＤ検査プロ
ーブの位置合せ方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＣＤ基板の点灯状態を試験、検査する
場合、ＬＣＤ基板をパレット上に平面的に載置し、この
パレットを平面的にＸ軸方向、Ｙ軸方向、回転（θ）方
向に位置調整し、所定位置に設置されているプローブを
近付けて、ＬＣＤ基板の接続パターンに電気的接触を行
い、試験、検査を行っている。

【０００３】ここで、パレットを調整する装置は、Ｘ軸
方向用のステージ、Ｙ軸方向用のステージ、θ方向用の
ステージを積み重ねることにより構成されている。そし
て、パレット及びその上面のＬＣＤ基板を位置調整する
場合、ビデオカメラにより監視しており、ＬＣＤ基板の
位置パターンを写し出して調整作業を行っている。

【０００４】ビデオカメラでＬＣＤ基板の位置調整を行
う場合、その基準となる基準データは、メモリに記憶さ
れており画像比較結果得られた誤差データにより調整を
行っている。この調整が終わると、プローブ治具が下降
されて、ＬＣＤ基板の接続パターンに電気的に接続され
る。よって、上記の調整作業のときに比較対象とされる
基準データは、プローブ治具の位置をメモリのデータ上
で表していることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
システムは、パレット上のＬＣＤ基板をビデオカメラで
監視して、そのパターンをメモリの基準データと比較し
て、Ｘ、Ｙ、θ方向の調整を行い、この調整の完了の
後、プローブ治具を下降させて接続パターンにプローブ
を接続している。しかし、この方式は、メモリの基準デ
ータが正確にプローブ治具の位置に対応していること、
及びビデオカメラの撮影情報が正確であることが前提と
なる。

【０００６】このために、ビデオカメラの取り付け位置
とプローブ治具の位置との相互関係は極めて高精度でな
ければならず、組み立て精度に厳格なものが要求され
る。また温度ドリフト等によりビデオカメラの撮影条件
に狂いが生じることがあり、そのときは再度初期設定処
理を行うか、基準データの調整を行う必要が生じる。

【０００７】そこでこの発明は、プローブ治具とＬＣＤ
基板の位置合わせを、高精度で得ることができ、しかも
温度ドリフトや外乱に影響を受けにくくしたＬＣＤ検査
プローブの位置合せ装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、パレットに
位置決め保持されたＬＣＤ基板に対して、プローブ治具
を近づけて、ＬＣＤ基板の端子群とプローブ治具のプロ
ーブ群とを電気的に接続して前記ＬＣＤ基板の検査を行
なうために、前記パレットを通じて前記ＬＣＤ基板とプ
ローブ治具との位置合わせを行なう方式として、プロー
ブ治具に設けられたマークとＬＣＤ基板のマークとを、
前記パレットの内部に埋設されている光学的な撮像手段
により撮影して、そのずれ情報に基づいて両マークが所
定の位置関係となるように、前記ＬＣＤ基板を保持して
いる前記パレットを搭載した調整テーブルを位置制御す
ることを特徴とする。

【０００９】上記の手段により、両マークが照準とされ
て読み取られるために、カメラの取り付け精度は関係な
く、また、温度ドリフト等による電気的変化があって
も、精度よくプローブをＬＣＤ基板の端子に位置合わせ
を行うことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例を図面を
参照して説明する。図１はこの発明の前提となる例を示
す図である。１００はＬＣＤ基板であり、このＬＣＤ基
板は、パレット２００上に精度良く位置決めされて保持
されている。パレット２００は、さらに調整テーブル装
置３００上に精度良く位置決めされて載置されている。
このパレット２００は例えば透明な材質により構成され
ている。調整テーブル装置３００は、平面的に直交する
Ｘ軸、Ｙ軸方向のテーブルと、回転方向（θ方向）のテ
ーブルを有する（図３参照）。この調整テーブル装置３
００は、パターン比較及び制御装置５０３により制御さ
れる。

【００１１】プローブ治具４００は、図示矢印Ａ方向に
下降して、そのプローブをＬＣＤ基板１００の端子に電
気的に接続することができる。プローブ治具４００の機
械的駆動装置及び調整テーブル装置３００の機械的駆動
装置については図示していないが周知の機構がある。

【００１２】プローブ治具４００のプローブがＬＣＤ基
板１００の端子に電気的に接続する場合、その位置合わ
せが行われる。この位置合わせを行うための、監視位置
情報は、次のように得られる。即ち、ビデオカメラ５０
１、５０２がプローブ治具４００のマークと、ＬＣＤ基
板１００のマークとを撮像して、そのマーク画像の位置
誤差を監視することにより得られる。ビデオカメラ５０
１、５０２からの撮像信号は、パターン比較及び制御装
置５０３に入力される。パターン比較及び制御装置５０
３は、プローブ治具４００のマークとこれに対応するＬ
ＣＤ基板１００のマークとが所定の関係になるように、
調整テーブル装置３００を制御する。

【００１３】プローブ治具４００のマークとこれに対応
するＬＣＤ基板１００のマークとは、例えばモニタ５０
４に表示される。例えばマークＭ１１がビデオカメラ５
０１により撮像されたプローブ治具４００のマークであ
り、マークＭ２１が同じくビデオカメラ５０１により撮
像されたＬＣＤ基板１００のマークである。この例では
マークＭ１は格子状であり、マークＭ２１は四角形であ
る。マークＭ２１が格子に合致した状態となったときに
位置合わせが完了する。

【００１４】位置合わせが行われ、プローブ治具４００
のプローブとＬＣＤ基板１００の所定の端子とが接続さ
れると、プローブを通して各種の電気的試験が行われ
る。例えば、所定の画像を表示させてその様子を別の監
視カメラで撮像して画像処理により確認を行う等の試験
である。このときは、バックライト６００がオンし、液
晶表示機能が発揮されるように設定される。

【００１５】このシステムは、ＬＣＤ基板１００に設け
られているマークと、プローブ治具４００に設けられて
いるマークとをビデオカメラで撮像し、照準媒体として
利用しながら位置合わせをおこなっている点に特徴があ
る。

【００１６】図２は、ＬＣＤ基板１００を取り出して原
理的に示している。ＬＣＤ基板１００は、２枚の透明ガ
ラス１０１、１０２間に液晶１０３を封じ込めたもので
あり、液晶セルを制御するために、ガラス１０２には透
明電極から導出した多数の端子群が導出されている。端
子群は、横２０００本、縦５００本程も存在する。ここ
でガラス１０２の４つの角部には、マークＭ２１、Ｍ２
２、Ｍ２３、Ｍ２４が塗布されている。図２（Ｃ）は、
ＬＣＤ基板１００がパレット２００に載置された状態を
示している。

【００１７】図３（Ｂ）は、プローブ治具４００とＬＣ
Ｄ基板１００とビデオカメラ５０１、５０２の配置例を
示している。ビデオカメラ５０１、５０２は、それぞれ
ＬＣＤ基板１００に設けられているマークとプローブ治
具４００に設けられているマークとを重ねて撮像しなけ
ればならない。したがって、プローブ治具４００の角部
には、例えば透明板（例えばガラス）４０１、４０２、
４０３、４０４が設けられ、この透明板４０１、４０
２、４０３、４０４に格子のマークが塗布されている。
これにより、ビデオカメラ５０１、５０２は、プローブ
治具４００に設けられているマークとＬＣＤ基板１００
に設けられているマークとを重ねて撮像することができ
る。図３（Ａ）はビデオカメラ５０１が、透明板４０１
に設けられている格子のマークとＬＣＤ基板１００に設
けられているマークＭ２１とを重ねて撮像した状態を示
している。この状態は理想的な位置合わせ状態を示して
いるが、位置ずれが生じている場合には、格子の四角形
に対して四角形のマークＭ２１が傾いている。

【００１８】図４もこの発明の前提となる例である。上
記した例では、ビデオカメラ５０１、５０２がプローブ
治具４００の上部に設置されていた。しかし、図４
（Ａ）の例では、プリズム７０１、７０２により光軸の
向きを変えて、サイドからビデオカメラを配置できるよ
うにした例である。この例では、マークを読み取るため
の照明は、自己照明でありビデオカメラ５０１、５０２
側から照明光を照射している。

【００１９】しかしこの照明方法に限らず図４（Ｂ）に
示すように、本来備えらえているバックライト６００の
光を照明として利用してもよい。この場合、当然、調整
テーブル３００は、バックライト６００の光がマークの
光路を通るようにフレーム枠となっている。

【００２０】図５（Ａ）は、さらに他の例を示してい
る。上記した実施例では、ビデオカメラ５０１、５０２
は、プローブ治具４００の上側に配置されている。しか
し、調整テーブルの下側に配置されてもよい。このよう
な配置の場合、プローブ治具４００を移動させたり、パ
レット２００を移動させたりして作業を行う側にカメラ
がないので空間的な余裕があり作業が容易となる。図５
（Ａ）の例の場合、プリズム７０１、ビデオカメラ５０
１、７０２、ビデオカメラ５０２を調整テーブル３００
の下側に配置している。また、プローブ治具４００の上
側には、マークに対応する位置に、プリズム８０３、８
０４を配置し、それぞれのプリズム８０３、８０４を介
して光源８０１、８０２により照明を行うようにしてい
る。光源８０１、８０２、プリズム８０３、８０４を省
略して、カメラ側から自己照明をおこなってもよい。

【００２１】図５（Ｂ）は、この発明に係る実施例であ
る。この実施例は、パレット２００とビデオカメラ５０
１、５０２を一体化して、周辺の簡素化を図ったもので
ある。パレット２００は、厚みが大きくなるが、ビデオ
カメラ支持するための機構が不要となる。パレット２０
０において、ＬＣＤ基板１００のマークに対応する各位
置には、厚み方向と側部方向に連続する断面Ｌ字状の穴
が開設されている。穴２２１、２２２の角部にはプリズ
ム７０１、７０２が配置されマーク位置を通る光をビデ
オカメラに導くようにしている。この実施例においても
照明方法は、バックライトを利用してもよく、自己照明
であってもよい。

【００２２】図６（Ａ）は、さらにまた他の実施例であ
る。図５（Ｂ）の実施例と若干異なる。この実施例は、
先のプリズム７０１、７０２に変えてハーフミラー７１
１、７１２が利用されている。さらにパレット２００の
穴２２１、２２２は、ハーフミラー７１１、７１２を介
してバックライト６００からの光も通過できるように構
成されている。これによりバックライト６００の照明を
利用してマークの位置合わせ作業を行うことができる。

【００２３】上記した実施例においては、ビデオカメラ
５０１、５０２は、対向する位置に配置されいるかのよ
うに示した。これは構成をわかり安くするためであり、
実際にはビデオカメラ５０１、５０２は、図６（Ｂ）に
示すすように、併設して配列されている。

【００２４】上記した説明では、ＬＣＤ基板１００の大
きさ（面積）については触れていない。したがって、図
６（Ｂ）に示すビデオカメラ５０１、５０２間の距離Ｌ
１（ＬＣＤ基板のマーク間の距離に対応）については説
明していない。しかしこのシステムは、ＬＣＤ基板の大
きさに応じて、各種の距離Ｌ２、Ｌ３でビデオカメラを
配置可能なパレットが用意されている。即ち、図７に示
すように、パレット２００Ａ、２００Ｂは、それぞれ異
なる大きさのＬＣＤ基板１００Ａ、１００Ｂを保持する
ことができる。そしてそれぞれのＬＣＤ基板１００Ａ、
１００Ｂのマーク間隔は異なるので、それぞれに応じた
間隔でビデオカメラ５５１、５５２、及び５６１、５６
２を取り付けることができるようになっている。なお、
試験装置において、このような大きさの異なるパレット
に交換された場合は、当然、ＬＣＤ基板の端子に対応す
る大きさのプローブ治具に交換される。

【００２５】図８（Ａ）はマークの比較例を説明するた
めに、原理的に示した例である。上記した実施例におい
ては、ビデオカメラ５０１、５０２がパターンの画像情
報を取り込み、この画像情報により位置合わせ制御を行
うものとした。しかし、図８に示すように、粗調整と、
精密な微調整とを区別して位置合わせを行ってもよい。
即ち、９０１、９０２は粗調整用のビデオカメラであ
る。粗調整が行われるときは、ビデオカメラ９０１、９
０２により取り込まれた画像情報により調整テーブルの
制御が行われる。この調整は、簡単な調整であり、例え
ば格子の中に四角のマークがほぼ位置すればよいものと
されている。この調整が終わると、続いてビデオカメラ
５０１、５０２により取り込まれた画像情報により調整
テーブルの制御が行われる。この調整は高精度で位置合
わせが行われる。

【００２６】このような調整を行うために、例えば、図
８（Ｂ）に示すように、格子マークに対して粗調整側で
は四角マークが十分小さく、微調整側では四角マークが
大きく形成されている。

【００２７】照準を合わせるためのマークの種類は、上
記した例に限らず、図９に示すような各種のマークを利
用することができる。斜線を付したマークが例えばＬＣ
Ｄ基板１００に設けられているマーク、白抜きのマーク
がプローブ治具４００のマークである。

【００２８】さらにまた、上記した実施例では、透明材
やガラス材にマークを塗布しておくものとして説明した
が、開設穴による穴の形状を選定してマークとしてもよ
い。また切抜きによる形状でマークとしてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によると、
プローブ治具とＬＣＤ基板の位置合わせを高精度で得る
ことができ、しかも温度ドリフトや外乱に影響を受けに
くいシステムを構築でいる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の前提となる例を示す図。

【図２】ＬＣＤ基板の説明図。

【図３】マークとＬＣＤ基板とプローブ治具の関係を示
す説明図。

【図４】この発明の他の実施例を示す図。

【図５】同じくこの発明の前提となる例を示す図。

【図６】同じくこの発明の前提と、この発明に係る実施
例を示す図。

【図７】同じくこの発明の他の実施例を示す図。

【図８】同じくこの発明のマークの比較例を示す図。

【図９】マークの例を示す図。

【符号の説明】

１００…ＬＣＤ基板、２００…パレット、３００…調整
テーブル、４００…プローブ治具、５０１、５０２…ビ
デオカメラ、５０３…パターン比較及び制御装置、５０
４…モニタ、６００…バックライト。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パレットに位置決め保持されたＬＣＤ基板
   に対して、プローブ治具を近づけて、ＬＣＤ基板の端子
   群とプローブ治具のプローブ群とを電気的に接続して前
   記ＬＣＤ基板の検査を行なうために、前記パレットを通
   じて前記ＬＣＤ基板とプローブ治具との位置合わせを行
   なう方式として、 プローブ治具に設けられたマークとＬＣＤ基板のマーク
   とを、前記パレットの内部に埋設されている光学的な撮
   像手段により撮影して、そのずれ情報に基づいて両マー
   クが所定の位置関係となるように、前記ＬＣＤ基板を保
   持している前記パレットを搭載した調整テーブルを位置
   制御することを特徴とするＬＣＤ検査プローブの位置合
   わせ方法。
2. 【請求項２】平面的な直交するＸ軸、Ｙ軸方向及び回転
   方向への位置調整が可能な調整テーブル装置と、 前記調整テーブル装置の上面に載置されたパレットと、 前記パレットに保持されるＬＣＤ基板と、 前記ＬＣＤ基板の角部の少なくとも２箇所の光透過部に
   付された第１のマークと、 前記パレットの上側で、前記ＬＣＤ基板の端子に対応し
   たプローブを有し、このプローブを前記ＬＣＤ基板に近
   接して接触することができる上下可動自在なプローブ装
   置と、 前記プローブ装置の一部の光透過部に設けられ、前記Ｌ
   ＣＤ基板の第１のマークに対応した位置であって、前記
   第１のマークと組み合わせることができる第２のマーク
   と、 前記パレットに埋設されており、前記第１と第２のマー
   クを光学的に重ねて撮影する撮影手段と、 前記撮影手段により撮像された前記第１と第２のマーク
   の画像情報から所定の位置関係のずれを検出して、前記
   ずれ量に応じて前記調整テーブル装置を制御し、前記ず
   れ量をなくすための制御手段とを具備したことを特徴と
   するＬＣＤ検査プローブの位置合わせ装置。