JP2004287368A - 検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の点灯検査用の検査装置の場合には、ＬＣＤパネルの点灯検査を自動化することができるが、バックライトを用いてＬＣＤ基板を照射する際に、バックライトによる照明ムラが生じるため、照明ムラによる明暗がＬＣＤパネルの表示画像にできる僅かな表示欠陥に影響して表示欠陥を正確に検出することが難しい。
【解決手段】本発明のＬＣＤパネルの検査装置１０は、ＬＣＤ基板Ｓを照明する光源を内蔵する、移動可能な載置台１３と、ＬＣＤパネルＳ１の電極に接触するプローブカード１５と、点灯検査用の信号を発生するパターンジェネレータ２５と、ＬＣＤパネルＳ１に信号を印加した時にＬＣＤパネルＳ１を撮像するＣＣＤカメラ１６とを備え、上記光源として多数の白色ＬＥＤ１８を上記載置台１３内全体に均等に分散させて配置すると共に、白色ＬＥＤ１８とＬＣＤ基板Ｓの載置面との間に拡散板１９を設けたものである。
【選択図】 図２
【解決手段】本発明のＬＣＤパネルの検査装置１０は、ＬＣＤ基板Ｓを照明する光源を内蔵する、移動可能な載置台１３と、ＬＣＤパネルＳ１の電極に接触するプローブカード１５と、点灯検査用の信号を発生するパターンジェネレータ２５と、ＬＣＤパネルＳ１に信号を印加した時にＬＣＤパネルＳ１を撮像するＣＣＤカメラ１６とを備え、上記光源として多数の白色ＬＥＤ１８を上記載置台１３内全体に均等に分散させて配置すると共に、白色ＬＥＤ１８とＬＣＤ基板Ｓの載置面との間に拡散板１９を設けたものである。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、検査装置に関し、更に詳しくは、ＬＣＤパネルまたは撮像素子の良否を自動的且つ正確に検出することができる検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＣＤパネル及び撮像素子の電気的検査や高温検査等の環境検査を行う場合には、それぞれ別々の検査装置を用いて検査を行っていた。ＬＣＤパネルの点灯検査を行う場合には、例えば手動によってＬＣＤ基板を検査用ソケットに装着し、パターンジェネレータ等の信号発生器からの信号をソケットからＬＣＤパネルに印加すると共にＬＣＤ基板の背面から照明を照射してスクリーン上に画像を映し出し、この画像に基づいて画像の表示欠陥に有無等の良否を目視によって判断していた。
【０００３】
しかしながら、このような検査方法では、検査効率が悪く、検査コストが高くなり、しかも目視判断では個人差があり検査結果にバラツキが生じるという課題があった。そこで、ＬＣＤ基板の検査を自動化した技術が特許文献１及び特許文献２において提案されている。
【０００４】
特許文献１の技術は、ＬＣＤ基板の検査領域の左右にアライメント領域を設け、各アライメント領域に配置された載置台を検査領域に交互に移動させてＬＣＤ基板の検査効率を高めたものである。そして、検査領域ではＬＣＤパネルの電極端子にプローブから点灯検査用の電気信号を与え、カメラでＬＣＤパネルを撮像する際に載置台内に設けられたバックライトからＬＣＤ基板を照明して点灯検査を行うようにしている。
【０００５】
また、特許文献２の技術は、ＬＣＤパネルの電極端子のそれぞれに接触させるプローブ端子と、このプローブ端子からＬＣＤパネルの電極端子のそれぞれに信号を印加する信号印加手段と、表示した画像を取り込む画像取込手段と、取り込んだ画像を処理する画像処理手段と、その画像処理した結果に基づいてＬＣＤパネルの表示不良を判別する表示不良判別手段とを備え、ＬＣＤパネルの電極端子とプローブ端子との接触不良と、ＬＣＤパネルの欠陥と、を判別する判別手段を設けたものである。そして、画像を取り込む際にステージ内に埋設されたバックライトを使用する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−１０２４７６号公報（請求項１及び段落［００３４］〜［００３７］）
【特許文献２】
特開平９−９６８２５号公報（請求項２及び段落［００１２］〜［００１８］）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の点灯検査用の検査装置の場合には、ＬＣＤパネルの点灯検査を自動化することができるが、バックライトを用いてＬＣＤ基板を照射する際に、バックライトによる照明ムラが生じるため、照明ムラによる明暗がＬＣＤパネルの表示画像にできる僅かな表示欠陥に影響して表示欠陥を正確に検出することが難しいという課題があった。特に最近のように画素数が飛躍的に高くなって高精細化してくると、微妙な諧調変化等による表示ムラを正確に検出することが難しく、検査精度の向上が望めない虞がある。また、高温検査等の環境検査を行う場合には、別の検査装置を用いて行っていた。更に、撮像素子の検査を行う場合にも、ＬＣＤパネルの場合と同様に基板に形成された撮像素子を低コストでムラなく均等な明るさで照明することが難しいという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、高精細なＬＣＤパネルであっても表示ムラ等の画像欠陥を自動的に正確且つ確実に検出することができるＬＣＤパネルの検査装置を提供することを目的としている。また、撮像素子の受光検査を低コストで高い信頼性を持って行うことができる撮像素子の検査装置を併せて提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の検査装置は、ＬＣＤパネルが形成された基板を載置する載置台と、この載置台上のＬＣＤパネルを照明する多数の点光源からなる光源と、この光源からの照明光を拡散させる拡散板と、この拡散板を介して照明された上記ＬＣＤパネルに点灯検査用の信号を印加するプローブカードと、このプローブカードに送る点灯検査用の信号を発生する信号発生器と、この信号発生器から上記ＬＣＤパネルに上記信号を印加した状態で上記ＬＣＤパネルを撮像する撮像手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の請求項２に記載の検査装置は、請求項１に記載の発明において、上記撮像手段を包囲して外光を遮断する遮蔽体を設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の請求項３に記載の検査装置は、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記撮像手段を上記プローブカードから退避する位置まで移動可能に設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の請求項４に記載の検査装置は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、上記基板には複数の上記ＬＣＤパネルが形成され、上記光源は上記点灯検査用の信号が印加されたＬＣＤパネルを照射する上記点光源のみが点灯するように制御されることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項５に記載の検査装置は、撮像素子が形成された基板を載置する載置台と、この載置台上の撮像素子を照明する多数の点光源からなる光源と、この光源からの照明光を拡散させる拡散板と、この拡散板を介して照明された上記撮像素子からの信号を検出するプローブカードとを備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項６に記載の検査装置は、請求項５に記載の発明において、上記基板には複数の上記撮像素子が形成され、上記光源は上記各撮像素子それぞれに対応する上記点光源のみが点灯するように制御されることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項７に記載の検査装置は、請求項１〜請求項６にいずれか１項に記載の発明において、上記載置台は移動可能に構成されてなることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項８に記載の検査装置は、請求項１〜請求項７にいずれか１項に記載の発明において、上記光源が上記載置台内に配置されたことを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の請求項９に記載の検査装置は、請求項１〜請求項８にいずれか１項に記載の発明において、上記載置台の載置面を加熱する加熱手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の請求項１０に記載の検査装置は、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の発明において、上記点光源の印加電力を調整する可変電源を備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明の請求項１１に記載の検査装置は、請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の発明において、上記点光源として白色発光ダイオードを設けたことを特徴とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。
本実施形態の検査装置は例えばＬＣＤパネルの点灯検査に好適に用いられるものである。この検査装置１０は、例えば図１に示すように、ＬＣＤパネルが形成された基板（以下、「ＬＣＤ基板」と称す。）Ｓを搬送するローダ室１１と、このローダ室１１に隣接しＬＣＤ基板Ｓの点灯検査を行うプローバ室１２とを備え、ローダ室１１からプローバ室１２内へＬＣＤ基板Ｓを搬送し、プローバ室１２内でＬＣＤ基板Ｓを一枚ずつ点灯検査する。このＬＣＤ基板Ｓは、直径２００ｍｍの円形のガラス基板である。ＬＣＤ基板Ｓの上面には各辺が２０ｍｍ前後の矩形状のＬＣＤパネルＳ１がマトリックス状に形成されている。ＬＣＤ基板Ｓ上に略同一サイズのＬＣＤパネルＳ１が一つだけ形成されているものであっても良い。各ＬＣＤパネルＳ１の周囲には点灯検査用の信号を印加する電極が複数配置されている。
【００２１】
上記ローダ室１１は、ＬＣＤ基板を搬送する搬送機構（図示せず）と、ＬＣＤ基板の予備位置合わせを行なうプリアライメント機構（図示せず）とを備え、搬送機構によりローダ室１１とプローバ室１２間でＬＣＤ基板Ｓを搬送すると共にプローバ室１２へＬＣＤ基板を搬送する間にプリアライメント機構によりＬＣＤ基板Ｓのプリアライメントを行う。尚、１１ＡはＬＣＤ基板をローダ室１１内に搬入する搬入口であり、開閉扉（図示せず）を具備している。
【００２２】
上記プローバ室１２は、図１に示すように、ＬＣＤ基板を載置し且つＬＣＤ基板を上下方向（Ｚ方向）に昇降する昇降機構を有する載置台１３と、この載置台１３を支持し且つ水平方向（ＸＹ方向）に移動させるＸＹテーブル１４と、載置台１３の上方に配置され且つヘッドプレート１２Ａにクランプ機構（図示せず）を介して固定されたプローブカード１５と、このプローブカード１５の上方に配置された撮像手段（例えば、ＣＣＤカメラ）１６とを備え、ＸＹテーブル１４を作動させて載置台１３上のＬＣＤ基板Ｓをプローブカード１５の真下まで移動させ、載置台１３を上昇させてプローブカード１５のプローブ１５ＡとＬＣＤパネルＳ１の電極とを接触させてＬＣＤパネルＳ１の点灯検査を行い、ＣＣＤカメラ１６を介してＬＣＤパネルＳ１に表示された画像を撮像し、その撮像画像を表示装置１７の表示画面に表示する。
【００２３】
また、図１には図示してないが、プローバ室１２内にはアライメント機構が配設され、このアライメント機構を介してＬＣＤパネルＳ１の電極とプローブカード１５のプローブ１５Ａとを正確に位置合わせを行なうようにしてある。アライメントを行う時にはＬＣＤパネルＳ１の周辺に形成されたターゲットマークを用いる。アライメント機構としては従来公知のものを使用することができる。
【００２４】
上記載置台１３は例えば図２に示すように筒状の金属製容器として形成されている。載置台１３の上面は、光を透過する円形状の透明基板（例えば、アクリル樹脂）１３Ａによって形成されている。また、載置台１３内の下面には点光源、例えば白色発光ダイオード（以下、「白色ＬＥＤ）と称す。）１８が例えばマトリックス状に多数実装配置され、各白色ＬＥＤ１８から白色光を照射する。図２では白色ＬＥＤ１８が大きく図示されているが、その直径は３ｍｍ程度、その中心間距離は５ｍｍ程度である。これらの白色ＬＥＤ１８にはバックライト電源１８Ａが接続され、このバックライト電源１８Ａを介して白色ＬＥＤ１８をＯＮ、ＯＦＦ制御すると共にその明るさを制御する。本実施形態では、白色ＬＥＤ１８としてモールド型のＬＥＤを配線基板１８Ｂに実装したものを用いている。白色ＬＥＤ１８としては、モールド型以外のＬＥＤ、例えばＬＥＤ素子を配線基板に直接表面実装したものを用いても良い。
【００２５】
上記多数の白色ＬＥＤ１８の上方には光を全面に均等に拡散する拡散板１９が配置され、拡散板１９によって各白色ＬＥＤ１８からの照射光が拡散板１９全面を均一な明るさで上方へ透過する。拡散板１９の上面には第１偏光板２０が配置されている。拡散板１９及び第１偏光板２０を介して白色ＬＥＤ１８の照射光がＬＣＤ基板Ｓに形成されたＬＣＤパネルＳ１全体を均一な明るさでムラなく照明する。
【００２６】
上記プローブカード１５は、図２に示すように、ＬＣＤパネルＳ１の複数の電極に対応する複数本のプローブ１５Ａを有し、これらのプローブ１５Ａは中央開口１５Ｂの周囲に配置されている。このプローブカード１５とＣＣＤカメラ１６の間には第２偏光板２１が配置されている。載置台１３内の白色ＬＥＤ１８からの照明光は拡散板１９、第１偏光板２０、透明基板１３Ａ及びＬＣＤパネルＳ１を白抜きの矢印で示すように透過し、プローブカード１５の開口部を通って第２偏光板２１を透過した後、ＣＣＤカメラ１６に入射する。
【００２７】
また、上記透明基板１３Ａの外周縁部表面には図３の（ａ）、（ｂ）に示すようにＬＣＤ基板Ｓを吸着するための細長形状の吸着溝１３Ｂが２箇所に形成され、これらの吸着溝１３Ｂは互いに径方向反対側に対向して配置されている。そして、吸着溝１３Ｂの長手方向中央には透明基板１３Ａ内に形成された排気通路１３Ｃが開口し、排気通路１３Ｃに配管２２を介して真空排気装置（図示せず）が接続されている。また、吸着溝１３Ｂの長手方向両側にはそれぞれ昇降ピン２３が貫通する貫通孔１３Ｄが形成され、ＬＣＤ基板Ｓの受け渡しを行う際に、昇降ピン２３が載置台１３の表面で昇降する。これらの昇降ピン２３は載置台１３の下方で連結され、同図の（ｂ）に矢印で示すように昇降駆動機構（図示せず）により一体的に昇降する。
【００２８】
而して、上記プローブカード１５の外周縁部上面には点灯検査用の信号を印加するための接続端子が複数形成され、これらの接続端子にインターフェース（図示せず）を介してＬＣＤドライバ２４及び信号発生器（パターンジェネレータ）２５が順次接続されている。このパターンジェネレータ２５は制御部２６により制御される。制御部２６の制御下でパターンジェネレータ２５は各種の点灯検査用の信号を発生する。これらの信号はＬＣＤドライバ２４を介してプローブカード１５からＬＣＤパネルＳ１に印加される。
【００２９】
また、上記ＣＣＤカメラ１６には画像処理部１６Ａを介して制御部２６が接続されている。点灯検査用の信号を印加した時にＬＣＤパネルＳ１に表示される画像をＣＣＤカメラ１６で撮像し、画像処理部１６Ａで処理された画像情報を制御部２６に取り込む。制御部２６は、予め設定した基準画像を記憶する記憶部と、基準画像とＣＣＤカメラ１６からの撮像情報を比較して撮像画像の良否を判断する画像判断部とを備えている。
【００３０】
また、上記ＣＣＤカメラ１６は、図４に示すように、支持体２７によって昇降可能に支持され、支持体２７を介してヘッドプレート１２Ａ上のガイドレール２８に従ってプローブカード１５の中央開口部１５Ｂと退避位置（図１において一点鎖線で示した位置）との間で往復移動する。即ち、支持体２７は、ＣＣＤカメラ１６を支持する第１支持体２７Ａと、第１支持体２７Ａをガイドレール２７Ｂに従って昇降可能に支持する第２支持体２７Ｃとを有し、ヘッドプレート１２Ａ上に配設されたガイドレール２８上を往復移動する。尚、図示してないが、第１支持体２７Ａには昇降操作用の摘みが取り付けられ、この摘みを介してＣＣＤカメラ１６の撮像位置を調節する。
【００３１】
更に、上記ＣＣＤカメラ１６は、例えば図１に示すように、矩形状の遮蔽体（フード）２９によって包囲され、このフード２９を介して外光を遮断し、ＬＣＤパネルＳ１を外光の影響を受けることなく鮮明に撮像できるようにしてある。そして、プローブカード１５を交換する時には、フード２９を取り外し、ＣＣＤカメラ１６をプローブカード１５の真上から退避させた状態でプローブカードを交換する。
【００３２】
次に、動作について説明する。まず、ＬＣＤ基板Ｓをカセット単位でローダ室１１内に搬入する。そして、ＬＣＤ基板Ｓの検査を行う場合には、ローダ室１１内で搬送機構が駆動してカセット内からＬＣＤ基板Ｓを搬出した後、プリアライメント機構によりプリアライメントを行なう。その後、搬送機構がプリアライメント機構からプローバ室１２へＬＣＤ基板Ｓを搬送する。
【００３３】
この間にプローバ室１２内では載置台１３が所定の位置で待機している。ローダ室１１からプローバ室１２内へＬＣＤ基板Ｓを搬入すると、載置台１３では昇降ピン２３が載置台１３の表面から突出してＬＣＤ基板Ｓを搬送機構から受け取る。載置台１３上でＬＣＤ基板Ｓを受け取ると、昇降ピン２３が載置台１３内に下降してＬＣＤ基板Ｓを載置台１３上に載置すると共に真空排気装置が作動する。真空排気装置が作動し、排気通路１３Ｃから吸着溝１３ＢとＬＣＤ基板Ｓ間の空気を排気すると、吸着溝１３Ｂ内が減圧状態になってＬＣＤ基板Ｓを載置台１３上に真空吸着する。そして、バックライト電源１８Ａから白色ＬＥＤ１８に電源を投入し、ＬＣＤ基板Ｓを照明する。この際、ＬＣＤ基板Ｓの種類に即してバックライト電源１８Ａの電圧を適宜調整することにより白色ＬＥＤ１８の照度を適宜制御することができる。
【００３４】
白色ＬＥＤ１８は載置台１３内全体に均等に分散して配置されているため、各白色ＬＥＤ１８から拡散板１９を照明すると、各白色ＬＥＤ１８が点光源であっても各白色ＬＥＤ１８からの照明光は拡散板１９においてそれぞれ拡散され、拡散板１９全面から均一な照明光として第１偏光板２０に入射し、この偏光板２０において偏光されてＬＣＤパネルＳ１を照明する。従って、各白色ＬＥＤ１８は拡散板１９を介して全てのＬＣＤパネルＳ１を均一にムラなく照明し、いずれのＬＣＤパネルＳ１においても微妙な諧調差を忠実に反映した画像を鮮明に表示することができる。従って、ＣＣＤカメラ１６は、フード２９の働きと相俟って第２偏光板２１を介してＬＣＤパネルＳ１に表示された画像を鮮明に撮像することができる状態になる。
【００３５】
然る後、載置台１３がＸＹテーブル１４上でＸＹ方向に移動する間にアライメント機構を介して載置台１３上のＬＣＤパネルＳ１の電極とプローブカード１５のプローブ１５Ａのアライメントを行う。アライメントを行う場合にはＬＣＤパネルＳ１に形成されたターゲットマークを用いる。アライメント後、載置台１３がＸＹテーブル１４上を移動し、最初に検査すべきＬＣＤパネルＳ１をプローブカード１５の真下に位置させた後、載置台１３が上昇してＬＣＤパネルＳ１の各電極と、これらの電極に対応するプローブ１５Ａとがそれぞれ電気的に接触する。
【００３６】
次いで、制御部２６がパターンジェネレータ２５において点灯検査用信号を発生させ、パターンジェネレータ２５からの点灯検査用信号をＬＣＤドライバ２４を介してＬＣＤパネルＳ１に順次印加して種々のパターンの画像をＬＣＤパネルＳ１に表示する。この際、白色ＬＥＤ１８からの照明光は拡散板１９全面で均一な明るさになって第１偏光板２０、透明基板１３Ａを介してＬＣＤ基板Ｓを照射する。そして、プローブカード１５の中央開口１５Ｂを通ったＬＣＤパネルＳ１の透過光は第２偏光板２１において偏光される。ＣＣＤカメラ１６は第２偏光板２１からの透過光に基づいてＬＣＤパネルＳ１の表示画像を撮像し、その撮像画像を画像処理部１６Ａにおいて画像処理した後、制御部２６へ出力する。
【００３７】
制御部２６では画像処理装置１６Ａから取り込んだ画像情報と基準画像とを比較し、撮像画像の良否を判断する。この際、ＬＣＤ基板Ｓの如何なる場所のＬＣＤパネルＳ１であっても全面が均一な明るさで照明されるため、各ＬＣＤパネルＳ１の微妙な表示上の欠陥をＣＣＤカメラ１６によって見逃すことなく確実に検出して撮像することができ、延いては画像情報と基準画像を比較し、表示上の欠陥を確実に検出し、把握することができる。そして、載置台１３を移動させて次のＬＣＤパネルＳ１の点灯検査を行う。最終的には全てのＬＣＤパネルＳ１の検査結果を表示装置１７の表示画面にマッピング表示する。
【００３８】
以上説明したように本実施形態によれば、ＬＣＤパネルＳ１が形成されたＬＣＤ基板Ｓを載置し且つＬＣＤ基板Ｓを照明する多数の白色ＬＥＤ１８を内蔵する、移動可能な載置台１３と、この載置台１３の上方に配置され且つＬＣＤパネルＳ１に点灯検査用の信号を印加するプローブカード１５と、このプローブカード１５に送る点灯検査用の信号を発生するパターンジェネレータ２５と、このパターンジェネレータ２５からＬＣＤパネルＳ１に点灯検査用信号を印加した状態でＬＣＤパネルＳ１を撮像するＣＣＤカメラ１６とを備え、複数の白色ＬＥＤ１８を点光源として載置台１３内全体に均等に分散させて配置すると共に、白色ＬＥＤ１８とＬＣＤ基板Ｓの載置面との間に拡散板１９を設けたため、ＬＣＤ基板Ｓ全面を均一な明るさでムラなく照明し、高精細なＬＣＤパネルＳ１であってもＬＣＤパネルＳ１の所在場所に関係なく画像欠陥を自動的に正確且つ確実に検出することができる。また、本実施形態によれば、光源として小さな点光源を用いたため、光源部の小型化を図ることができる。また、点光源として白色ＬＥＤ１８を用いたため、光源を長寿命化（半永久化）することができると共に消費電力を節約することができる。
【００３９】
また、ＬＣＤ基板Ｓには複数のＬＣＤパネルＳ１が形成され、多数の点光源は点灯検査用の信号が印加されたＬＣＤパネルＳ１を照射する点光源のみが点灯するように制御されるようにすれば、消費電力を節約することができる。また、白色ＬＥＤ１８の印加電力を調整するバックライト電源１８Ａを備えているため、ＬＣＤパネルＳ１の種類や使用実態に即して白色ＬＥＤ１８の明るさを制御することができる。
【００４０】
また、本実施形態によれば、ＣＣＤカメラ１６を包囲して外光を遮断するフード２９を設けたため、外光の影響を受けることなくＬＣＤパネルＳ１に鮮明な画像を表示させることができ、より確実且つ正確な点灯検査を行なうことができる。また、ＣＣＤカメラ１６をプローブカード１５から退避する位置まで移動可能に設けたため、ＬＣＤ基板Ｓの種類に即してプローブカード１５を簡単に交換することができる。
【００４１】
図５は本発明の他の実施形態の検査装置の要部を示す図で、例えば撮像素子の受光検査に好適に用いられる検査装置である。
本実施形態の検査装置は、図示してないが、複数の撮像素子（例えば、ＣＣＤ型撮像素子）が形成された基板（以下、「ＣＣＤ基板」と称す。）を搬送するローダ室と、このローダ室に隣接しＣＣＤ基板の受光検査を行うプローバ室とを備えている。プローバ室は、例えば図５に示すように、載置台５０と、載置台５０の上方に配置されたプローブカード６０と、このプローブカード６０と電気的に接続されたテスタ（図示せず）とを備え、載置台５０が水平方向及び上下方向に移動し、載置台５０上のＣＣＤ基板Ｗの各ＣＣＤ型撮像素子とプローブカード６０のプローブ６１とが電気的に接触し、テスタを介してＣＣＤ型撮像素子の受光検査を行う。受光検査とは、ＣＣＤ基板の下面に形成された受光部を照明した時にＣＣＤ基板の上面に形成された電極から信号を取り出して行うＣＣＤ型撮像素子の機能検査のことを云う。
【００４２】
而して、上記載置台５０は図５に示すように筒状の金属製容器として形成されていると共に、その載置面は光を透過する円形状の透明基板（例えば、アクリル樹脂）５１によって形成されている。この透明基板５１には上記実施形態と同様にＣＣＤ基板Ｗを真空吸着する真空吸着手段が形成されている。また、載置台５０内の下面には点光源、例えば白色発光ダイオード（以下、「白色ＬＥＤ）と称す。）５２が例えばマトリックス状に多数実装配置され、各白色ＬＥＤ５２から白色光を照射する。白色ＬＥＤ５２は上記実施形態に用いられたものと同一のものが用いられる。これらの白色ＬＥＤ５２にはバックライト電源５２Ａが接続され、このバックライト電源５２Ａを介して白色ＬＥＤ５２をＯＮ、ＯＦＦ制御すると共にその明るさを制御する。
【００４３】
また、多数の白色ＬＥＤ５２の上方には光を全面に均等に拡散する拡散板５３が配置され、この拡散板５３によって各白色ＬＥＤ５２からの照射光を拡散板５３全面で均一な明るさで上方へ透過する。この拡散板５３の上面には透明加熱板５４が配置されている。この透明加熱板５４は、ガラス基板の両面を例えばＳｎをドープしたＩｎ２Ｏ３（ＩＴＯ）等からなる透明抵抗体膜をスパッタリング等によりコーティングして形成され、光をムラなく透過するように形成されている。従って、白色ＬＥＤ５２の照射光は、拡散板５３、透明加熱板５４及び透明基板５１を透過しＣＣＤ基板ＷのＣＣＤ型撮像素子を均一な明るさでムラなく照明することができる。
【００４４】
また、透明加熱板５４にはヒータコントローラ５４Ａが接続され、このヒータコントローラ５４Ａには透明基板５１に装着された温度センサ５４Ｂが接続されている。従って、ヒータコントローラ５４Ａは、温度センサ５４Ｂの検出温度に基づいて透明加熱板５４を制御し、延いては透明基板５１上のＣＣＤ基板Ｗを高温検査時の温度（例えば、６０℃）に設定することができる。
【００４５】
次に、動作について説明する。ローダ室からプローバ室内の載置台５０上にＣＣＤ基板Ｗを搬送し、載置台５０の透明基板５１上にＣＣＤ基板Ｗを載置する。載置台５０では真空吸着手段によって透明基板５１上にＣＣＤ基板Ｗを真空吸着する。次いで、載置台５０が水平方向に移動して透明基板５１上のＣＣＤ基板Ｗの最初に検査すべきＣＣＤ型撮像素子とプローブカード６０のプローブ６１とのアライメントを行う。その後、載置台５０が上昇してＣＣＤ型撮像素子の各電極と、これらの電極に対応するプローブ１５Ａとがそれぞれ電気的に接触する。
【００４６】
この際、バックライト電源５２Ａから白色ＬＥＤ５２に電源を投入し、ＣＣＤ基板Ｗを照明すると、各白色ＬＥＤ５２が点光源であっても各白色ＬＥＤ５２からの照明光は拡散板５３においてそれぞれ拡散され、拡散板５３全面から均一な照明光として透明加熱板５４及び透明基板５１を透過し、ＣＣＤ基板Ｗ全面を均一にムラなく照明することができる。この際、必要に応じてバックライト電源５２Ａの電圧を適宜調整することにより白色ＬＥＤ５２の照度を適宜制御する。この照明をＣＣＤ型撮像素子の受光部で受光し、照明の明るさに応じた信号をＣＣＤ型撮像素子の電極から出力すると、テスタはプローブカード６０のプローブ６１を介してＣＣＤ型撮像素子からの信号を検出してその電気的特性等の機能検査する。その後、載置台５０が下降し、後のＣＣＤ型撮像素子の検査を順次行う。
【００４７】
また、高温検査を行う場合には、温度センサ５４Ｂの検出温度に基づいて作動するヒータコントローラ５４Ａによって透明加熱板５４を加熱し、この透明加熱板５４によって載置台５０上のＣＣＤ基板Ｗを高温検査時の温度（例えば、６０℃）に設定し、この温度下で上述した要領でＣＣＤ基板Ｗの各ＣＣＤ型撮像素子の受光検査を行う。
【００４８】
以上説明したように本実施形態によれば、ＣＣＤ型撮像素子が形成されたＣＣＤ基板Ｗを載置する載置台５０と、この載置台５０上のＣＣＤ基板Ｗを照明する多数の点光源５２からなる光源と、この光源からの照明光を拡散させる拡散板５３と、この拡散板５３を介して照明されたＣＣＤ型撮像素子からの信号を検出するプローブカード６０とを備えているため、ＣＣＤ基板Ｗ全面を均一な明るさでムラなく照明し、複数のＣＣＤ型撮像素子の受光検査を自動的に行うことができ、しかも各ＣＣＤ型撮像素子それぞれについて安定した信頼性の高い検査を行うことができる。
【００４９】
また、本実施形態によれば、透明加熱板５４を設けてＣＣＤ基板Ｗの載置面を形成する透明基板５１を加熱するようにしたため、受光検査及び高温検査を一台のプローブ装置で行うことができ、しかも検査結果のバラツキを抑制し、あるいは防止することができる。従って、従来のように受光検査と高温検査とをそれぞれに専用の検査装置を設置する必要がなく、設備コスト及び検査コストを削減することができる。また、その他上記実施形態の同様の作用効果を期することができる。
【００５０】
また、図６は更に他の実施形態の検査装置の要部を示す図で、図５に示す検査装置と同様にＣＣＤ型撮像素子の受光検査に好適に用いられる検査装置である。本実施形態の載置台７０は、透明基板７１、多数の白色ＬＥＤ７２、拡散板７３及びコイルヒータ７４を備え、コイルヒータ７４以外は図５に示す検査装置に準じて構成されている。
【００５１】
コイルヒータ７４は透明基板７１と拡散板７３の間に配置されている。そして、コイルヒータ７４には例えば温水発生器７４Ａが接続され、温水発生器７４Ａにおいて生成した温水がコイルヒータ７４を循環し、透明基板７１を介してＣＣＤ基板Ｗを所定温度に加熱する。この温水発生器７４Ａにはコントローラ７４Ｂが接続され、このコントローラ７４Ｂには透明基板７１に装着された温度センサ７４Ｃが接続されている。従って、コントローラ７４Ｂは温度センサ７４Ｃの検出温度に基づいて温水発生器７４Ａを制御してコイルヒータ７４を循環する温水の温度及び流量を制御することによってＣＣＤ基板Ｗの温度を制御する。
【００５２】
本実施形態の場合においても上記実施形態と同様にＣＣＤ基板Ｗの各ＣＣＤ型撮像素子の受光検査及び高温検査を一台で行うことができる。しかし、受光検査の場合に多数の白色ＬＥＤ７２からの照明光が透明基板７１を透過する際に透明基板７１にコイルヒータ７４の影を作り、ＣＣＤ基板Ｗへの照射にムラができる。そこで、この欠点を抑制するために、コイルヒータ７４と透明基板７１の間に更に拡散板を配置することもできる。
【００５３】
尚、本発明は上記実施形態に何等制限されるものではなく、必要に応じて各構成要素を適宜設計変更することができる。例えば、上記各実施形態では白色ＬＥＤ１８をマトリックス状に配列した場合について説明したが、その他の配列形態を採用することもできる。また、受光検査用の信号を検出しているＣＣＤ型撮像素子部のみを照射するように点光源を点灯制御しても良い。更に、点光源として白色ＬＥＤを例に挙げて説明したが、その他の点光源を用いても良い。また、ＬＣＤパネルＳ１の検査装置１０の載置台１３に、ＣＣＤ基板Ｗの検査装置の場合と同様に載置台１３に加熱手段を設け、ＬＣＤパネルＳ１の高温検査を行えるようにしても良い。また、加熱手段は、図５〜図７に示す実施形態の加熱手段に制限されるものではなく、必要に応じて適宜設計変更することができる。例えば、透明加熱板はＩＴＯ以外の透明抵抗体膜を用いても良い。また、図６に示す実施形態では熱媒体として温水を用いたが、例えば空気等その他の熱媒体を用いても良い。また、白色ＬＥＤ等の点光源からの発熱を加熱手段として用いることもできる。更に、撮像素子はＣＣＤ型に制限されるものではなく、ＭＯＳ型にも適用することができる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の請求項１〜請求項４及び請求項７〜請求項１１に記載の発明によれば、高精細なＬＣＤパネルであっても画像欠陥を自動的に正確且つ確実に検出することができるＬＣＤパネルの検査装置を提供することができる。
【００５５】
また、本発明の請求項５〜請求項１１に記載の発明によれば、撮像素子の受光検査を低コストで高い信頼性を持って行うことができる撮像素子の検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の検査装置の一実施形態を模式的に示す正面図である。
【図２】図１に示す検査装置の要部を示す模式図である。
【図３】図１に示す載置台の要部を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図４】図１に示すＣＣＤカメラの取り付け状態を模式的に示す側面図である。
【図５】本発明の検査装置の他に実施形態の要部を示す模式図である。
【図６】本発明の検査装置の更に他に実施形態の要部を示す模式図である。
【図７】図６に示すコイルヒータを取り出して示す平面図である。
【符号の説明】
１０ 検査装置
１３、５０、７０ 載置台
１３Ａ 透明基板（載置面）
１５ プローブカード
１５Ａ プローブ
１６ ＣＣＤカメラ（撮像手段）
１８、５２、７２ 白色ＬＥＤ（点光源）
１８Ａ バックライト電源（可変電源）
１９、５３、７３ 拡散板
２０ 第１偏光板
２１ 第２偏光板
２５ パターンジェネレータ（信号発生器）
２９ フード（遮蔽体）
５４ 透明加熱板（加熱手段）
Ｓ ＬＣＤ基板（基板）
Ｓ１ ＬＣＤパネル
Ｗ ＣＣＤ基板（基板）
【産業上の利用分野】
本発明は、検査装置に関し、更に詳しくは、ＬＣＤパネルまたは撮像素子の良否を自動的且つ正確に検出することができる検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＣＤパネル及び撮像素子の電気的検査や高温検査等の環境検査を行う場合には、それぞれ別々の検査装置を用いて検査を行っていた。ＬＣＤパネルの点灯検査を行う場合には、例えば手動によってＬＣＤ基板を検査用ソケットに装着し、パターンジェネレータ等の信号発生器からの信号をソケットからＬＣＤパネルに印加すると共にＬＣＤ基板の背面から照明を照射してスクリーン上に画像を映し出し、この画像に基づいて画像の表示欠陥に有無等の良否を目視によって判断していた。
【０００３】
しかしながら、このような検査方法では、検査効率が悪く、検査コストが高くなり、しかも目視判断では個人差があり検査結果にバラツキが生じるという課題があった。そこで、ＬＣＤ基板の検査を自動化した技術が特許文献１及び特許文献２において提案されている。
【０００４】
特許文献１の技術は、ＬＣＤ基板の検査領域の左右にアライメント領域を設け、各アライメント領域に配置された載置台を検査領域に交互に移動させてＬＣＤ基板の検査効率を高めたものである。そして、検査領域ではＬＣＤパネルの電極端子にプローブから点灯検査用の電気信号を与え、カメラでＬＣＤパネルを撮像する際に載置台内に設けられたバックライトからＬＣＤ基板を照明して点灯検査を行うようにしている。
【０００５】
また、特許文献２の技術は、ＬＣＤパネルの電極端子のそれぞれに接触させるプローブ端子と、このプローブ端子からＬＣＤパネルの電極端子のそれぞれに信号を印加する信号印加手段と、表示した画像を取り込む画像取込手段と、取り込んだ画像を処理する画像処理手段と、その画像処理した結果に基づいてＬＣＤパネルの表示不良を判別する表示不良判別手段とを備え、ＬＣＤパネルの電極端子とプローブ端子との接触不良と、ＬＣＤパネルの欠陥と、を判別する判別手段を設けたものである。そして、画像を取り込む際にステージ内に埋設されたバックライトを使用する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−１０２４７６号公報（請求項１及び段落［００３４］〜［００３７］）
【特許文献２】
特開平９−９６８２５号公報（請求項２及び段落［００１２］〜［００１８］）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の点灯検査用の検査装置の場合には、ＬＣＤパネルの点灯検査を自動化することができるが、バックライトを用いてＬＣＤ基板を照射する際に、バックライトによる照明ムラが生じるため、照明ムラによる明暗がＬＣＤパネルの表示画像にできる僅かな表示欠陥に影響して表示欠陥を正確に検出することが難しいという課題があった。特に最近のように画素数が飛躍的に高くなって高精細化してくると、微妙な諧調変化等による表示ムラを正確に検出することが難しく、検査精度の向上が望めない虞がある。また、高温検査等の環境検査を行う場合には、別の検査装置を用いて行っていた。更に、撮像素子の検査を行う場合にも、ＬＣＤパネルの場合と同様に基板に形成された撮像素子を低コストでムラなく均等な明るさで照明することが難しいという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、高精細なＬＣＤパネルであっても表示ムラ等の画像欠陥を自動的に正確且つ確実に検出することができるＬＣＤパネルの検査装置を提供することを目的としている。また、撮像素子の受光検査を低コストで高い信頼性を持って行うことができる撮像素子の検査装置を併せて提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の検査装置は、ＬＣＤパネルが形成された基板を載置する載置台と、この載置台上のＬＣＤパネルを照明する多数の点光源からなる光源と、この光源からの照明光を拡散させる拡散板と、この拡散板を介して照明された上記ＬＣＤパネルに点灯検査用の信号を印加するプローブカードと、このプローブカードに送る点灯検査用の信号を発生する信号発生器と、この信号発生器から上記ＬＣＤパネルに上記信号を印加した状態で上記ＬＣＤパネルを撮像する撮像手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の請求項２に記載の検査装置は、請求項１に記載の発明において、上記撮像手段を包囲して外光を遮断する遮蔽体を設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の請求項３に記載の検査装置は、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記撮像手段を上記プローブカードから退避する位置まで移動可能に設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の請求項４に記載の検査装置は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、上記基板には複数の上記ＬＣＤパネルが形成され、上記光源は上記点灯検査用の信号が印加されたＬＣＤパネルを照射する上記点光源のみが点灯するように制御されることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項５に記載の検査装置は、撮像素子が形成された基板を載置する載置台と、この載置台上の撮像素子を照明する多数の点光源からなる光源と、この光源からの照明光を拡散させる拡散板と、この拡散板を介して照明された上記撮像素子からの信号を検出するプローブカードとを備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項６に記載の検査装置は、請求項５に記載の発明において、上記基板には複数の上記撮像素子が形成され、上記光源は上記各撮像素子それぞれに対応する上記点光源のみが点灯するように制御されることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項７に記載の検査装置は、請求項１〜請求項６にいずれか１項に記載の発明において、上記載置台は移動可能に構成されてなることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項８に記載の検査装置は、請求項１〜請求項７にいずれか１項に記載の発明において、上記光源が上記載置台内に配置されたことを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の請求項９に記載の検査装置は、請求項１〜請求項８にいずれか１項に記載の発明において、上記載置台の載置面を加熱する加熱手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の請求項１０に記載の検査装置は、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の発明において、上記点光源の印加電力を調整する可変電源を備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明の請求項１１に記載の検査装置は、請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の発明において、上記点光源として白色発光ダイオードを設けたことを特徴とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。
本実施形態の検査装置は例えばＬＣＤパネルの点灯検査に好適に用いられるものである。この検査装置１０は、例えば図１に示すように、ＬＣＤパネルが形成された基板（以下、「ＬＣＤ基板」と称す。）Ｓを搬送するローダ室１１と、このローダ室１１に隣接しＬＣＤ基板Ｓの点灯検査を行うプローバ室１２とを備え、ローダ室１１からプローバ室１２内へＬＣＤ基板Ｓを搬送し、プローバ室１２内でＬＣＤ基板Ｓを一枚ずつ点灯検査する。このＬＣＤ基板Ｓは、直径２００ｍｍの円形のガラス基板である。ＬＣＤ基板Ｓの上面には各辺が２０ｍｍ前後の矩形状のＬＣＤパネルＳ１がマトリックス状に形成されている。ＬＣＤ基板Ｓ上に略同一サイズのＬＣＤパネルＳ１が一つだけ形成されているものであっても良い。各ＬＣＤパネルＳ１の周囲には点灯検査用の信号を印加する電極が複数配置されている。
【００２１】
上記ローダ室１１は、ＬＣＤ基板を搬送する搬送機構（図示せず）と、ＬＣＤ基板の予備位置合わせを行なうプリアライメント機構（図示せず）とを備え、搬送機構によりローダ室１１とプローバ室１２間でＬＣＤ基板Ｓを搬送すると共にプローバ室１２へＬＣＤ基板を搬送する間にプリアライメント機構によりＬＣＤ基板Ｓのプリアライメントを行う。尚、１１ＡはＬＣＤ基板をローダ室１１内に搬入する搬入口であり、開閉扉（図示せず）を具備している。
【００２２】
上記プローバ室１２は、図１に示すように、ＬＣＤ基板を載置し且つＬＣＤ基板を上下方向（Ｚ方向）に昇降する昇降機構を有する載置台１３と、この載置台１３を支持し且つ水平方向（ＸＹ方向）に移動させるＸＹテーブル１４と、載置台１３の上方に配置され且つヘッドプレート１２Ａにクランプ機構（図示せず）を介して固定されたプローブカード１５と、このプローブカード１５の上方に配置された撮像手段（例えば、ＣＣＤカメラ）１６とを備え、ＸＹテーブル１４を作動させて載置台１３上のＬＣＤ基板Ｓをプローブカード１５の真下まで移動させ、載置台１３を上昇させてプローブカード１５のプローブ１５ＡとＬＣＤパネルＳ１の電極とを接触させてＬＣＤパネルＳ１の点灯検査を行い、ＣＣＤカメラ１６を介してＬＣＤパネルＳ１に表示された画像を撮像し、その撮像画像を表示装置１７の表示画面に表示する。
【００２３】
また、図１には図示してないが、プローバ室１２内にはアライメント機構が配設され、このアライメント機構を介してＬＣＤパネルＳ１の電極とプローブカード１５のプローブ１５Ａとを正確に位置合わせを行なうようにしてある。アライメントを行う時にはＬＣＤパネルＳ１の周辺に形成されたターゲットマークを用いる。アライメント機構としては従来公知のものを使用することができる。
【００２４】
上記載置台１３は例えば図２に示すように筒状の金属製容器として形成されている。載置台１３の上面は、光を透過する円形状の透明基板（例えば、アクリル樹脂）１３Ａによって形成されている。また、載置台１３内の下面には点光源、例えば白色発光ダイオード（以下、「白色ＬＥＤ）と称す。）１８が例えばマトリックス状に多数実装配置され、各白色ＬＥＤ１８から白色光を照射する。図２では白色ＬＥＤ１８が大きく図示されているが、その直径は３ｍｍ程度、その中心間距離は５ｍｍ程度である。これらの白色ＬＥＤ１８にはバックライト電源１８Ａが接続され、このバックライト電源１８Ａを介して白色ＬＥＤ１８をＯＮ、ＯＦＦ制御すると共にその明るさを制御する。本実施形態では、白色ＬＥＤ１８としてモールド型のＬＥＤを配線基板１８Ｂに実装したものを用いている。白色ＬＥＤ１８としては、モールド型以外のＬＥＤ、例えばＬＥＤ素子を配線基板に直接表面実装したものを用いても良い。
【００２５】
上記多数の白色ＬＥＤ１８の上方には光を全面に均等に拡散する拡散板１９が配置され、拡散板１９によって各白色ＬＥＤ１８からの照射光が拡散板１９全面を均一な明るさで上方へ透過する。拡散板１９の上面には第１偏光板２０が配置されている。拡散板１９及び第１偏光板２０を介して白色ＬＥＤ１８の照射光がＬＣＤ基板Ｓに形成されたＬＣＤパネルＳ１全体を均一な明るさでムラなく照明する。
【００２６】
上記プローブカード１５は、図２に示すように、ＬＣＤパネルＳ１の複数の電極に対応する複数本のプローブ１５Ａを有し、これらのプローブ１５Ａは中央開口１５Ｂの周囲に配置されている。このプローブカード１５とＣＣＤカメラ１６の間には第２偏光板２１が配置されている。載置台１３内の白色ＬＥＤ１８からの照明光は拡散板１９、第１偏光板２０、透明基板１３Ａ及びＬＣＤパネルＳ１を白抜きの矢印で示すように透過し、プローブカード１５の開口部を通って第２偏光板２１を透過した後、ＣＣＤカメラ１６に入射する。
【００２７】
また、上記透明基板１３Ａの外周縁部表面には図３の（ａ）、（ｂ）に示すようにＬＣＤ基板Ｓを吸着するための細長形状の吸着溝１３Ｂが２箇所に形成され、これらの吸着溝１３Ｂは互いに径方向反対側に対向して配置されている。そして、吸着溝１３Ｂの長手方向中央には透明基板１３Ａ内に形成された排気通路１３Ｃが開口し、排気通路１３Ｃに配管２２を介して真空排気装置（図示せず）が接続されている。また、吸着溝１３Ｂの長手方向両側にはそれぞれ昇降ピン２３が貫通する貫通孔１３Ｄが形成され、ＬＣＤ基板Ｓの受け渡しを行う際に、昇降ピン２３が載置台１３の表面で昇降する。これらの昇降ピン２３は載置台１３の下方で連結され、同図の（ｂ）に矢印で示すように昇降駆動機構（図示せず）により一体的に昇降する。
【００２８】
而して、上記プローブカード１５の外周縁部上面には点灯検査用の信号を印加するための接続端子が複数形成され、これらの接続端子にインターフェース（図示せず）を介してＬＣＤドライバ２４及び信号発生器（パターンジェネレータ）２５が順次接続されている。このパターンジェネレータ２５は制御部２６により制御される。制御部２６の制御下でパターンジェネレータ２５は各種の点灯検査用の信号を発生する。これらの信号はＬＣＤドライバ２４を介してプローブカード１５からＬＣＤパネルＳ１に印加される。
【００２９】
また、上記ＣＣＤカメラ１６には画像処理部１６Ａを介して制御部２６が接続されている。点灯検査用の信号を印加した時にＬＣＤパネルＳ１に表示される画像をＣＣＤカメラ１６で撮像し、画像処理部１６Ａで処理された画像情報を制御部２６に取り込む。制御部２６は、予め設定した基準画像を記憶する記憶部と、基準画像とＣＣＤカメラ１６からの撮像情報を比較して撮像画像の良否を判断する画像判断部とを備えている。
【００３０】
また、上記ＣＣＤカメラ１６は、図４に示すように、支持体２７によって昇降可能に支持され、支持体２７を介してヘッドプレート１２Ａ上のガイドレール２８に従ってプローブカード１５の中央開口部１５Ｂと退避位置（図１において一点鎖線で示した位置）との間で往復移動する。即ち、支持体２７は、ＣＣＤカメラ１６を支持する第１支持体２７Ａと、第１支持体２７Ａをガイドレール２７Ｂに従って昇降可能に支持する第２支持体２７Ｃとを有し、ヘッドプレート１２Ａ上に配設されたガイドレール２８上を往復移動する。尚、図示してないが、第１支持体２７Ａには昇降操作用の摘みが取り付けられ、この摘みを介してＣＣＤカメラ１６の撮像位置を調節する。
【００３１】
更に、上記ＣＣＤカメラ１６は、例えば図１に示すように、矩形状の遮蔽体（フード）２９によって包囲され、このフード２９を介して外光を遮断し、ＬＣＤパネルＳ１を外光の影響を受けることなく鮮明に撮像できるようにしてある。そして、プローブカード１５を交換する時には、フード２９を取り外し、ＣＣＤカメラ１６をプローブカード１５の真上から退避させた状態でプローブカードを交換する。
【００３２】
次に、動作について説明する。まず、ＬＣＤ基板Ｓをカセット単位でローダ室１１内に搬入する。そして、ＬＣＤ基板Ｓの検査を行う場合には、ローダ室１１内で搬送機構が駆動してカセット内からＬＣＤ基板Ｓを搬出した後、プリアライメント機構によりプリアライメントを行なう。その後、搬送機構がプリアライメント機構からプローバ室１２へＬＣＤ基板Ｓを搬送する。
【００３３】
この間にプローバ室１２内では載置台１３が所定の位置で待機している。ローダ室１１からプローバ室１２内へＬＣＤ基板Ｓを搬入すると、載置台１３では昇降ピン２３が載置台１３の表面から突出してＬＣＤ基板Ｓを搬送機構から受け取る。載置台１３上でＬＣＤ基板Ｓを受け取ると、昇降ピン２３が載置台１３内に下降してＬＣＤ基板Ｓを載置台１３上に載置すると共に真空排気装置が作動する。真空排気装置が作動し、排気通路１３Ｃから吸着溝１３ＢとＬＣＤ基板Ｓ間の空気を排気すると、吸着溝１３Ｂ内が減圧状態になってＬＣＤ基板Ｓを載置台１３上に真空吸着する。そして、バックライト電源１８Ａから白色ＬＥＤ１８に電源を投入し、ＬＣＤ基板Ｓを照明する。この際、ＬＣＤ基板Ｓの種類に即してバックライト電源１８Ａの電圧を適宜調整することにより白色ＬＥＤ１８の照度を適宜制御することができる。
【００３４】
白色ＬＥＤ１８は載置台１３内全体に均等に分散して配置されているため、各白色ＬＥＤ１８から拡散板１９を照明すると、各白色ＬＥＤ１８が点光源であっても各白色ＬＥＤ１８からの照明光は拡散板１９においてそれぞれ拡散され、拡散板１９全面から均一な照明光として第１偏光板２０に入射し、この偏光板２０において偏光されてＬＣＤパネルＳ１を照明する。従って、各白色ＬＥＤ１８は拡散板１９を介して全てのＬＣＤパネルＳ１を均一にムラなく照明し、いずれのＬＣＤパネルＳ１においても微妙な諧調差を忠実に反映した画像を鮮明に表示することができる。従って、ＣＣＤカメラ１６は、フード２９の働きと相俟って第２偏光板２１を介してＬＣＤパネルＳ１に表示された画像を鮮明に撮像することができる状態になる。
【００３５】
然る後、載置台１３がＸＹテーブル１４上でＸＹ方向に移動する間にアライメント機構を介して載置台１３上のＬＣＤパネルＳ１の電極とプローブカード１５のプローブ１５Ａのアライメントを行う。アライメントを行う場合にはＬＣＤパネルＳ１に形成されたターゲットマークを用いる。アライメント後、載置台１３がＸＹテーブル１４上を移動し、最初に検査すべきＬＣＤパネルＳ１をプローブカード１５の真下に位置させた後、載置台１３が上昇してＬＣＤパネルＳ１の各電極と、これらの電極に対応するプローブ１５Ａとがそれぞれ電気的に接触する。
【００３６】
次いで、制御部２６がパターンジェネレータ２５において点灯検査用信号を発生させ、パターンジェネレータ２５からの点灯検査用信号をＬＣＤドライバ２４を介してＬＣＤパネルＳ１に順次印加して種々のパターンの画像をＬＣＤパネルＳ１に表示する。この際、白色ＬＥＤ１８からの照明光は拡散板１９全面で均一な明るさになって第１偏光板２０、透明基板１３Ａを介してＬＣＤ基板Ｓを照射する。そして、プローブカード１５の中央開口１５Ｂを通ったＬＣＤパネルＳ１の透過光は第２偏光板２１において偏光される。ＣＣＤカメラ１６は第２偏光板２１からの透過光に基づいてＬＣＤパネルＳ１の表示画像を撮像し、その撮像画像を画像処理部１６Ａにおいて画像処理した後、制御部２６へ出力する。
【００３７】
制御部２６では画像処理装置１６Ａから取り込んだ画像情報と基準画像とを比較し、撮像画像の良否を判断する。この際、ＬＣＤ基板Ｓの如何なる場所のＬＣＤパネルＳ１であっても全面が均一な明るさで照明されるため、各ＬＣＤパネルＳ１の微妙な表示上の欠陥をＣＣＤカメラ１６によって見逃すことなく確実に検出して撮像することができ、延いては画像情報と基準画像を比較し、表示上の欠陥を確実に検出し、把握することができる。そして、載置台１３を移動させて次のＬＣＤパネルＳ１の点灯検査を行う。最終的には全てのＬＣＤパネルＳ１の検査結果を表示装置１７の表示画面にマッピング表示する。
【００３８】
以上説明したように本実施形態によれば、ＬＣＤパネルＳ１が形成されたＬＣＤ基板Ｓを載置し且つＬＣＤ基板Ｓを照明する多数の白色ＬＥＤ１８を内蔵する、移動可能な載置台１３と、この載置台１３の上方に配置され且つＬＣＤパネルＳ１に点灯検査用の信号を印加するプローブカード１５と、このプローブカード１５に送る点灯検査用の信号を発生するパターンジェネレータ２５と、このパターンジェネレータ２５からＬＣＤパネルＳ１に点灯検査用信号を印加した状態でＬＣＤパネルＳ１を撮像するＣＣＤカメラ１６とを備え、複数の白色ＬＥＤ１８を点光源として載置台１３内全体に均等に分散させて配置すると共に、白色ＬＥＤ１８とＬＣＤ基板Ｓの載置面との間に拡散板１９を設けたため、ＬＣＤ基板Ｓ全面を均一な明るさでムラなく照明し、高精細なＬＣＤパネルＳ１であってもＬＣＤパネルＳ１の所在場所に関係なく画像欠陥を自動的に正確且つ確実に検出することができる。また、本実施形態によれば、光源として小さな点光源を用いたため、光源部の小型化を図ることができる。また、点光源として白色ＬＥＤ１８を用いたため、光源を長寿命化（半永久化）することができると共に消費電力を節約することができる。
【００３９】
また、ＬＣＤ基板Ｓには複数のＬＣＤパネルＳ１が形成され、多数の点光源は点灯検査用の信号が印加されたＬＣＤパネルＳ１を照射する点光源のみが点灯するように制御されるようにすれば、消費電力を節約することができる。また、白色ＬＥＤ１８の印加電力を調整するバックライト電源１８Ａを備えているため、ＬＣＤパネルＳ１の種類や使用実態に即して白色ＬＥＤ１８の明るさを制御することができる。
【００４０】
また、本実施形態によれば、ＣＣＤカメラ１６を包囲して外光を遮断するフード２９を設けたため、外光の影響を受けることなくＬＣＤパネルＳ１に鮮明な画像を表示させることができ、より確実且つ正確な点灯検査を行なうことができる。また、ＣＣＤカメラ１６をプローブカード１５から退避する位置まで移動可能に設けたため、ＬＣＤ基板Ｓの種類に即してプローブカード１５を簡単に交換することができる。
【００４１】
図５は本発明の他の実施形態の検査装置の要部を示す図で、例えば撮像素子の受光検査に好適に用いられる検査装置である。
本実施形態の検査装置は、図示してないが、複数の撮像素子（例えば、ＣＣＤ型撮像素子）が形成された基板（以下、「ＣＣＤ基板」と称す。）を搬送するローダ室と、このローダ室に隣接しＣＣＤ基板の受光検査を行うプローバ室とを備えている。プローバ室は、例えば図５に示すように、載置台５０と、載置台５０の上方に配置されたプローブカード６０と、このプローブカード６０と電気的に接続されたテスタ（図示せず）とを備え、載置台５０が水平方向及び上下方向に移動し、載置台５０上のＣＣＤ基板Ｗの各ＣＣＤ型撮像素子とプローブカード６０のプローブ６１とが電気的に接触し、テスタを介してＣＣＤ型撮像素子の受光検査を行う。受光検査とは、ＣＣＤ基板の下面に形成された受光部を照明した時にＣＣＤ基板の上面に形成された電極から信号を取り出して行うＣＣＤ型撮像素子の機能検査のことを云う。
【００４２】
而して、上記載置台５０は図５に示すように筒状の金属製容器として形成されていると共に、その載置面は光を透過する円形状の透明基板（例えば、アクリル樹脂）５１によって形成されている。この透明基板５１には上記実施形態と同様にＣＣＤ基板Ｗを真空吸着する真空吸着手段が形成されている。また、載置台５０内の下面には点光源、例えば白色発光ダイオード（以下、「白色ＬＥＤ）と称す。）５２が例えばマトリックス状に多数実装配置され、各白色ＬＥＤ５２から白色光を照射する。白色ＬＥＤ５２は上記実施形態に用いられたものと同一のものが用いられる。これらの白色ＬＥＤ５２にはバックライト電源５２Ａが接続され、このバックライト電源５２Ａを介して白色ＬＥＤ５２をＯＮ、ＯＦＦ制御すると共にその明るさを制御する。
【００４３】
また、多数の白色ＬＥＤ５２の上方には光を全面に均等に拡散する拡散板５３が配置され、この拡散板５３によって各白色ＬＥＤ５２からの照射光を拡散板５３全面で均一な明るさで上方へ透過する。この拡散板５３の上面には透明加熱板５４が配置されている。この透明加熱板５４は、ガラス基板の両面を例えばＳｎをドープしたＩｎ２Ｏ３（ＩＴＯ）等からなる透明抵抗体膜をスパッタリング等によりコーティングして形成され、光をムラなく透過するように形成されている。従って、白色ＬＥＤ５２の照射光は、拡散板５３、透明加熱板５４及び透明基板５１を透過しＣＣＤ基板ＷのＣＣＤ型撮像素子を均一な明るさでムラなく照明することができる。
【００４４】
また、透明加熱板５４にはヒータコントローラ５４Ａが接続され、このヒータコントローラ５４Ａには透明基板５１に装着された温度センサ５４Ｂが接続されている。従って、ヒータコントローラ５４Ａは、温度センサ５４Ｂの検出温度に基づいて透明加熱板５４を制御し、延いては透明基板５１上のＣＣＤ基板Ｗを高温検査時の温度（例えば、６０℃）に設定することができる。
【００４５】
次に、動作について説明する。ローダ室からプローバ室内の載置台５０上にＣＣＤ基板Ｗを搬送し、載置台５０の透明基板５１上にＣＣＤ基板Ｗを載置する。載置台５０では真空吸着手段によって透明基板５１上にＣＣＤ基板Ｗを真空吸着する。次いで、載置台５０が水平方向に移動して透明基板５１上のＣＣＤ基板Ｗの最初に検査すべきＣＣＤ型撮像素子とプローブカード６０のプローブ６１とのアライメントを行う。その後、載置台５０が上昇してＣＣＤ型撮像素子の各電極と、これらの電極に対応するプローブ１５Ａとがそれぞれ電気的に接触する。
【００４６】
この際、バックライト電源５２Ａから白色ＬＥＤ５２に電源を投入し、ＣＣＤ基板Ｗを照明すると、各白色ＬＥＤ５２が点光源であっても各白色ＬＥＤ５２からの照明光は拡散板５３においてそれぞれ拡散され、拡散板５３全面から均一な照明光として透明加熱板５４及び透明基板５１を透過し、ＣＣＤ基板Ｗ全面を均一にムラなく照明することができる。この際、必要に応じてバックライト電源５２Ａの電圧を適宜調整することにより白色ＬＥＤ５２の照度を適宜制御する。この照明をＣＣＤ型撮像素子の受光部で受光し、照明の明るさに応じた信号をＣＣＤ型撮像素子の電極から出力すると、テスタはプローブカード６０のプローブ６１を介してＣＣＤ型撮像素子からの信号を検出してその電気的特性等の機能検査する。その後、載置台５０が下降し、後のＣＣＤ型撮像素子の検査を順次行う。
【００４７】
また、高温検査を行う場合には、温度センサ５４Ｂの検出温度に基づいて作動するヒータコントローラ５４Ａによって透明加熱板５４を加熱し、この透明加熱板５４によって載置台５０上のＣＣＤ基板Ｗを高温検査時の温度（例えば、６０℃）に設定し、この温度下で上述した要領でＣＣＤ基板Ｗの各ＣＣＤ型撮像素子の受光検査を行う。
【００４８】
以上説明したように本実施形態によれば、ＣＣＤ型撮像素子が形成されたＣＣＤ基板Ｗを載置する載置台５０と、この載置台５０上のＣＣＤ基板Ｗを照明する多数の点光源５２からなる光源と、この光源からの照明光を拡散させる拡散板５３と、この拡散板５３を介して照明されたＣＣＤ型撮像素子からの信号を検出するプローブカード６０とを備えているため、ＣＣＤ基板Ｗ全面を均一な明るさでムラなく照明し、複数のＣＣＤ型撮像素子の受光検査を自動的に行うことができ、しかも各ＣＣＤ型撮像素子それぞれについて安定した信頼性の高い検査を行うことができる。
【００４９】
また、本実施形態によれば、透明加熱板５４を設けてＣＣＤ基板Ｗの載置面を形成する透明基板５１を加熱するようにしたため、受光検査及び高温検査を一台のプローブ装置で行うことができ、しかも検査結果のバラツキを抑制し、あるいは防止することができる。従って、従来のように受光検査と高温検査とをそれぞれに専用の検査装置を設置する必要がなく、設備コスト及び検査コストを削減することができる。また、その他上記実施形態の同様の作用効果を期することができる。
【００５０】
また、図６は更に他の実施形態の検査装置の要部を示す図で、図５に示す検査装置と同様にＣＣＤ型撮像素子の受光検査に好適に用いられる検査装置である。本実施形態の載置台７０は、透明基板７１、多数の白色ＬＥＤ７２、拡散板７３及びコイルヒータ７４を備え、コイルヒータ７４以外は図５に示す検査装置に準じて構成されている。
【００５１】
コイルヒータ７４は透明基板７１と拡散板７３の間に配置されている。そして、コイルヒータ７４には例えば温水発生器７４Ａが接続され、温水発生器７４Ａにおいて生成した温水がコイルヒータ７４を循環し、透明基板７１を介してＣＣＤ基板Ｗを所定温度に加熱する。この温水発生器７４Ａにはコントローラ７４Ｂが接続され、このコントローラ７４Ｂには透明基板７１に装着された温度センサ７４Ｃが接続されている。従って、コントローラ７４Ｂは温度センサ７４Ｃの検出温度に基づいて温水発生器７４Ａを制御してコイルヒータ７４を循環する温水の温度及び流量を制御することによってＣＣＤ基板Ｗの温度を制御する。
【００５２】
本実施形態の場合においても上記実施形態と同様にＣＣＤ基板Ｗの各ＣＣＤ型撮像素子の受光検査及び高温検査を一台で行うことができる。しかし、受光検査の場合に多数の白色ＬＥＤ７２からの照明光が透明基板７１を透過する際に透明基板７１にコイルヒータ７４の影を作り、ＣＣＤ基板Ｗへの照射にムラができる。そこで、この欠点を抑制するために、コイルヒータ７４と透明基板７１の間に更に拡散板を配置することもできる。
【００５３】
尚、本発明は上記実施形態に何等制限されるものではなく、必要に応じて各構成要素を適宜設計変更することができる。例えば、上記各実施形態では白色ＬＥＤ１８をマトリックス状に配列した場合について説明したが、その他の配列形態を採用することもできる。また、受光検査用の信号を検出しているＣＣＤ型撮像素子部のみを照射するように点光源を点灯制御しても良い。更に、点光源として白色ＬＥＤを例に挙げて説明したが、その他の点光源を用いても良い。また、ＬＣＤパネルＳ１の検査装置１０の載置台１３に、ＣＣＤ基板Ｗの検査装置の場合と同様に載置台１３に加熱手段を設け、ＬＣＤパネルＳ１の高温検査を行えるようにしても良い。また、加熱手段は、図５〜図７に示す実施形態の加熱手段に制限されるものではなく、必要に応じて適宜設計変更することができる。例えば、透明加熱板はＩＴＯ以外の透明抵抗体膜を用いても良い。また、図６に示す実施形態では熱媒体として温水を用いたが、例えば空気等その他の熱媒体を用いても良い。また、白色ＬＥＤ等の点光源からの発熱を加熱手段として用いることもできる。更に、撮像素子はＣＣＤ型に制限されるものではなく、ＭＯＳ型にも適用することができる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の請求項１〜請求項４及び請求項７〜請求項１１に記載の発明によれば、高精細なＬＣＤパネルであっても画像欠陥を自動的に正確且つ確実に検出することができるＬＣＤパネルの検査装置を提供することができる。
【００５５】
また、本発明の請求項５〜請求項１１に記載の発明によれば、撮像素子の受光検査を低コストで高い信頼性を持って行うことができる撮像素子の検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の検査装置の一実施形態を模式的に示す正面図である。
【図２】図１に示す検査装置の要部を示す模式図である。
【図３】図１に示す載置台の要部を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図４】図１に示すＣＣＤカメラの取り付け状態を模式的に示す側面図である。
【図５】本発明の検査装置の他に実施形態の要部を示す模式図である。
【図６】本発明の検査装置の更に他に実施形態の要部を示す模式図である。
【図７】図６に示すコイルヒータを取り出して示す平面図である。
【符号の説明】
１０ 検査装置
１３、５０、７０ 載置台
１３Ａ 透明基板（載置面）
１５ プローブカード
１５Ａ プローブ
１６ ＣＣＤカメラ（撮像手段）
１８、５２、７２ 白色ＬＥＤ（点光源）
１８Ａ バックライト電源（可変電源）
１９、５３、７３ 拡散板
２０ 第１偏光板
２１ 第２偏光板
２５ パターンジェネレータ（信号発生器）
２９ フード（遮蔽体）
５４ 透明加熱板（加熱手段）
Ｓ ＬＣＤ基板（基板）
Ｓ１ ＬＣＤパネル
Ｗ ＣＣＤ基板（基板）
Claims (11)
- ＬＣＤパネルが形成された基板を載置する載置台と、この載置台上のＬＣＤパネルを照明する多数の点光源からなる光源と、この光源からの照明光を拡散させる拡散板と、この拡散板を介して照明された上記ＬＣＤパネルに点灯検査用の信号を印加するプローブカードと、このプローブカードに送る点灯検査用の信号を発生する信号発生器と、この信号発生器から上記ＬＣＤパネルに上記信号を印加した状態で上記ＬＣＤパネルを撮像する撮像手段とを備えたことを特徴とする検査装置。
- 上記撮像手段を包囲して外光を遮断する遮蔽体を設けたことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
- 上記撮像手段を上記プローブカードから退避する位置まで移動可能に設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の検査装置。
- 上記基板には複数の上記ＬＣＤパネルが形成され、上記光源は上記点灯検査用の信号が印加されたＬＣＤパネルを照射する上記点光源のみが点灯するように制御されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の検査装置。
- 撮像素子が形成された基板を載置する載置台と、この載置台上の撮像素子を照明する多数の点光源からなる光源と、この光源からの照明光を拡散させる拡散板と、この拡散板を介して照明された上記撮像素子からの信号を検出するプローブカードとを備えたことを特徴とする検査装置。
- 上記基板には複数の上記撮像素子が形成され、上記光源は上記各撮像素子それぞれに対応する上記点光源のみが点灯するように制御されることを特徴とする請求項５に記載の検査装置。
- 上記載置台は移動可能に構成されてなることを特徴とする請求項１〜請求項６にいずれか１項に記載の検査装置。
- 上記光源が上記載置台内に配置されたことを特徴とする請求項１〜請求項７にいずれか１項に記載の検査装置。
- 上記載置台の載置面を加熱する加熱手段を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項８にいずれか１項に記載の検査装置。
- 上記点光源の印加電力を調整する可変電源を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の検査装置。
- 上記点光源として白色発光ダイオードを設けたことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の検査装置。
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