JP2008111740A - 検査装置及び検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外部接続端子と検査用端子との間に配置される埃の影響を排除し、高い精度で被検物の電気的特性を検査することのできる検査装置を提供する。
【解決手段】本発明の検査装置は、検査用端子と、前記検査用端子上に設けられた異方性導電フィルム５とを備え、前記異方性導電フィルム５が、絶縁性フィルム１７と、前記絶縁性フィルム１７を厚み方向に貫通し、前記絶縁性フィルム１７の表面から突出する複数の導電部材１８とを備え、前記複数の導電部材１８の間隔Ｗ２及び前記導電部材１８の前記絶縁性フィルム１７の表面から突出する部分の高さＨが、クリーンルームの清浄度の基準となる微粒子の大きさよりも大きいことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、被検物が正常に動作するか否かを検査するための検査装置及び検査方法に関するものである。

液晶装置やＥＬ装置等の電気光学装置の製造工程においては、点灯検査等をはじめとする電気特性の検査が行われている。この検査工程においては、電気光学パネルの外部接続端子にプローブカードのプローブ（針）を接触させ、テスターとの間で信号のやり取りを行っていた。しかしながら、従来のプローブカードは、基板上に多数のプローブを立て、各プローブからケーブルを引き回す構造であったため、電気光学パネルの外部接続端子の増加に伴ってプローブを増やすのにも限界があった。そこで、近年、従来のプローブカードよりも微細な検査用端子を備えた検査用治具を用い、検査用端子と外部接続端子との間に異方性導電ゴムを挟んで両者を導通させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−３４０９６３号公報

しかしながら、異方性導電ゴムは傷や埃の影響を受け易く、十分な検査精度が得られないという問題があった。例えば、電気光学パネルの点灯検査を行う場合には、それぞれの画素毎に輝度及び点灯状態（点灯むらや断線の有無等）が検査されるが、外部接続端子と検査用端子との間に埃が配置されると、埃が配置された部分の導通が不十分となり、正しい検査が行えなくなる。また、画素の輝度が不十分であったり、画素が非点灯であった場合には、電気光学パネル全体が不良と判断され、歩留まりを低下させる原因となる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、外部接続端子と検査用端子との間に配置される埃の影響を排除し、高い精度で被検物の電気的特性を検査することのできる検査装置及び検査方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の検査装置は、被検物の電気的特性をクリーンルーム内で検査する際に用いる検査装置であって、検査用端子と、前記検査用端子上に設けられた異方性導電フィルムとを備え、前記異方性導電フィルムが、絶縁性フィルムと、前記絶縁性フィルムを厚み方向に貫通し、前記絶縁性フィルムの表面から突出する複数の導電部材とを備え、前記複数の導電部材の間隔及び前記導電部材の前記絶縁性フィルムの表面から突出する部分の高さが、前記クリーンルームの清浄度の基準となる微粒子の大きさよりも大きいことを特徴とする。この構成によれば、導電部材と導電部材との間に段差が形成されているので、異方性導電フィルムの表面に微粒子（埃）が付着しても、微粒子（埃）をこの段差部分に逃がすことができる。このため、導電部材と外部接続端子との導通を十分に確保することができ、高い精度で被検物の検査を行うことができる。

本発明においては、前記複数の導電部材の間隔及び前記導電部材の前記絶縁性フィルムの表面から突出する部分の高さが１０μｍ〜１００μｍであることが望ましい。１０μｍよりも小さくすると、クリーンルームに浮遊する大きな微粒子の影響を排除できない可能性があり、１００μｍよりも大きくすると、製造が困難になったり、取り扱い性が悪くなる惧れがあるからである。

本発明においては、前記導電部材は、中心部に開口部を有する円筒状に形成され、前記開口部の直径は、前記クリーンルームの清浄度の基準となる微粒子の大きさよりも大きいことが望ましい。この構成によれば、導電部材の上面に微粒子（埃）が付着しても、微粒子（埃）を導電部材の開口部に逃がすことができる。このため、導電部材と外部接続端子との導通を十分に確保することができ、高い精度で被検物の検査を行うことができる。

本発明においては、前記被検物を前記検査用端子上に押し付ける押圧部材と、前記押圧部材の前記被検物と接触する面に設けられた弾性部材とを備えることが望ましい。この構成によれば、被検物を検査用端子上に均一に押し付けることができる。本発明の異方性導電フィルムの場合、押圧部材で押し付けた時の柔軟性が異方性導電ゴムに比べて小さいため、異方性導電フィルムを均一に押し付けることが、より一層重要な課題となる。本発明の場合、押圧部材と被検物との間に弾性部材を設けてクッションとしているため、押圧部材による押圧力を被検物全体に分散させることができ、均一な加圧が可能となる。

本発明においては、前記押圧部材が前記検査用端子に対して一定の位置関係を保つようにガイドするガイド部材を備えることが望ましい。この構成によれば、押圧部材を被検物の所望の位置に正確に押し付けることができる。このため、被検物を常に同じ位置で均一に加圧することができる。

本発明においては、前記検査用端子が設けられた配線基板と、前記配線基板を支持する支持体と、前記支持体と前記配線基板との間に設けられた弾性部材とを備えることが望ましい。この構成によれば、配線基板と支持体との間に弾性部材を設けてクッションとしているため、押圧部材による押圧力を被検物全体に分散させることができ、均一な加圧が可能となる。

本発明においては、前記被検物には、複数の外部接続端子が所定の配列軸に沿って設けられ、前記配線基板は、前記外部接続端子の配列軸に沿って複数設けられていることが望ましい。この構成によれば、配線基板が外部接続端子の配列軸に沿って複数配置されているため、１つの配線基板によって被検物との電気的接続を行う場合に比べて、配線基板の捩れ等が少なくなり、均一な加圧が可能となる。

本発明の検査方法は、被検物の電気的特性をクリーンルーム内で検査する検査方法であって、前記被検物に設けられた外部接続端子と検査装置に設けられた検査用端子とを異方性導電フィルムを介して電気的に接続する工程を備え、前記異方性導電フィルムとして、絶縁性フィルムと、前記絶縁性フィルムを厚み方向に貫通し、前記絶縁性フィルムの表面から突出する複数の導電部材とを備え、前記複数の導電部材の間隔及び前記導電部材の前記絶縁性フィルムの表面から突出する部分の高さが、前記クリーンルームの清浄度の基準となる微粒子の大きさよりも大きいものを用いることを特徴とする。この方法によれば、導電部材と導電部材との間に段差が形成されているので、異方性導電フィルムの表面に微粒子（埃）が付着しても、微粒子（埃）をこの段差部分に逃がすことができる。このため、導電部材と外部接続端子との導通を十分に確保することができ、高い精度で被検物の検査を行うことができる。また、被検物の検査をクリーンルームで行うので、微粒子自体の数が少なくなり、更に検査精度が高まる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。

また、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。この際、水平面内における所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向をＺ軸方向とする。例えば、本実施形態においては、Ｘ軸方向を被検物である有機ＥＬパネルの発光素子の配列軸の方向、Ｙ軸方向を発光素子と接続された外部接続端子の延在方向、Ｚ軸方向を鉛直方向としている。

図１は、本発明の検査装置の一実施の形態を示す概略構成図である。この検査装置は、クリーンルーム内で有機ＥＬパネル２０の電気的特性を検査する検査装置である。より具体的には、有機ＥＬパネル２０を完成した後、有機ＥＬパネル２０に電子部品やフレキシブル配線基板を接続する前に、発光素子の輝度及び点灯状態（点灯むらや断線の有無等）を検査するものである。

図１に示すように、検査装置１は、被検物である有機ＥＬパネル２０を支持する支持体２と、支持体２上に設けられた弾性部材１９と、弾性部材１９上に設けられた複数の配線基板３と、配線基板３上に設けられた複数の検査用端子４と、支持体２に立設されたガイド部材としての２本のガイドロッド９と、２本のガイドロッド９に支持された押圧部材１０と、有機ＥＬパネル２０を支持体２上に位置決めする位置決め部材６，７，８と、支持体２を押圧部材１０に向けて上昇又は下降させるカム１５と、検査用端子４を介して有機ＥＬパネル２０に検査信号を供給する検査回路１６とを備えている。

有機ＥＬパネル２０は、互いに対向する第１基板２１及び第２基板２２を備えている。第１基板２１は、ガラスや石英、プラスチック等からなる基板本体を基体としてなり、基板本体の第２基板２２側に、発光素子２３としての有機ＥＬ素子が設けられている。第１基板２１は、Ｘ軸方向に長い帯状の形状を有しており、第１基板２１上には、複数の発光素子２３が第１基板２１の長手方向であるＸ軸方向に沿って配列され、これら複数の発光素子２３によってライン状の発光素子列が形成されている。

第１基板２１と第２基板２２とが対向する対向領域の周縁部には、平面視矩形状の図示略のシール材が形成されており、該シール材によって第１基板２１と第２基板２２とが接着されている。シール材の内側には発光領域が設けられており、該発光領域に、発光素子２３と、該発光素子２３を駆動する図示略の駆動素子が設けられている。発光素子２３は、第１基板２１、第２基板２２及びシール材によって囲まれた空間に密封されている。

第１基板２１には、第２基板２２の外側に張り出す張出し部２６が設けられている。張出し部２６は、第１基板２１の長手方向（Ｘ軸方向）に平行な１辺に沿って設けられている。張出し部２６には、発光領域に設けられた複数の発光素子２３とそれぞれ電気的に接続された複数の外部接続端子２４が設けられている。これらの外部接続端子２４は、Ｘ軸方向に沿って一定の間隔で配列されている。

支持体２上には、第１基板２１の長手方向（Ｘ軸方向）に延びる帯状の弾性部材１９が設けられている。また、弾性部材１９上には、第１基板２１の長手方向（Ｘ軸方向）に沿って複数の配線基板３が設けられている。これら複数の配線基板３を挟んだ両側には、有機ＥＬパネル２０のＸ軸方向の位置決めを行う一対の位置決め部材７，７が設けられている。また、位置決め部材７，７に隣接して、有機ＥＬパネル２０のＹ軸方向の位置決めを行う位置決め部材６，６及び位置決め部材８が設けられている。位置決め部材６は、有機ＥＬパネル２０の長手方向両側に一つずつ設けられている。位置決め部材８は、複数の配線基板３上に跨ってＸ軸方向に帯状に設けられており、有機ＥＬパネル２０の張出し部２６の先端と当接して有機ＥＬパネル２０のＹ軸方向の位置を位置決めする。

なお、図１では、配線基板３の数を４つとしているが、配線基板３の数は第１基板２１の長手方向（すなわち有機ＥＬパネル２０の長手方向）の長さに応じて適宜変更可能である。このように第１基板２１の長さに応じて複数の配線基板３を配置することにより、１つの配線基板で全ての外部接続端子を接続する場合に比べて、配線基板の捩れ等を少なくすることができる。その結果、高い接続信頼性が得られると共に、有機ＥＬパネル２０を配線基板３上に押圧する際の圧力が均一になる。

配線基板３上には、複数の検査用端子４が設けられている。これらの検査用端子４は、第１基板２１の長手方向に沿って一定の間隔で配列されている。配線基板３上には、これら複数の検査用端子４に跨ってＸ軸方向の延びる帯状の異方性導電部材５が設けられている。異方性導電部材５は、厚み方向（Ｚ軸方向）に導電性を有し、平面方向（ＸＹ平面に平行な方向）には導電性を持たない導電異方性を備えた導電部材である。異方性導電部材５としては、図２及び図３に示した異方性導電フィルムが用いられる。

図２は、検査用端子４と外部接続端子２４との接続領域を第１基板２１側からみた平面図である。同図に示すように、同領域には、複数の検査用端子４と外部接続端子２４とがＸ軸方向に沿って配列されている。複数の検査用端子４は、それぞれ検査回路１６の出力端子と電気的に接続されており、複数の外部接続端子２４は、それぞれ発光領域に設けられた発光素子２３と電気的に接続されている。そして、上記接続領域において、複数の検査用端子４と複数の外部接続端子２４とがそれぞれ平面的に重なって配置されており、複数の端子４及び２４に跨ってＸ軸方向に延在する異方性導電フィルム５の導電部材１８のうち、検査用端子４と外部接続端子２４との間に挟まれたものが両端子を電気的に接続している。その余の導電部材１８は、端子間の電気的接続に寄与せず、したがってＸ軸方向に関して隣接する端子が短絡しない構造となっている。

図３は、異方性導電フィルム５の断面構造を示す部分断面図である。異方性導電フィルム５は、ポリイミドフィルム等の絶縁性フィルム１７と、該絶縁性フィルム１７を厚み方向に貫通し、絶縁性フィルム１７の表面から突出する複数の導電部材１８とを備えている。複数の導電部材１８の間隔Ｗ２及び導電部材１８の絶縁性フィルム１７の表面から突出する部分の高さＨは、クリーンルームの清浄度の基準となる微粒子の大きさよりも大きく形成されている。また、導電部材１８の直径Ｗ１は、導電部材１８が端子間に介在して両端子を短絡させないように、端子間の間隔よりも小さく形成されている。

ここで、日本で一般に使用されている清浄度の規格としては、米国連邦規格、日本工業規格、米国航空宇宙局規格、国立感染症研究所病原体等安全管理規定等があり、それぞれの規格毎に基準となる体積や粒子径が異なったものとなっている。例えば、米国連邦規格では、１立方フィートの空気中に含まれる０．５μｍ以上の大きさの粒子の数をもってクリーンルームの清浄度（クラス）を規定している。これらの規格においては、いずれも１０μｍよりも小さな微粒子を基準としており、１０μｍ以上の大きさの微粒子は空調設備によってクリーンルームから排除されるものとしている。したがって、本実施形態では、導電部材１８の間隔Ｗ２及び導電部材１８の絶縁性フィルム１７の表面から突出する部分の高さＨを、例えば１０μｍ〜１００μｍとしている。１０μｍ以上としておけば、いずれの規格で規定されたクリーンルームにおいても、異方性導電フィルム５の表面に付着する微粒子（埃）の影響を排除することができる。一方、１００μｍよりも大きくすると、製造が困難になったり、取り扱い性が悪くなる惧れがあるからである。

上記異方性導電フィルム５は、外部接続端子２４と検査用端子４との接続に際して、有機ＥＬパネル２０の張出し部２６と配線基板３との間に介装される。そして、有機ＥＬパネル２０を押圧部材１０によって配線基板３上に押圧することにより、外部接続端子２４と検査用端子４とが導電部材１８に接触し、両者が電気的に接続される。

図１に戻って、押圧部材１０は、２本のガイドロッド９，９によって案内されながら、検査用端子に対して一定の位置関係を保った状態で、支持体２に近づき又は遠ざかる方向に平行移動するように構成されている。２本のガイドロッド９，９は、複数の配線基板３を挟んだ両側に１本ずつ配置されており、有機ＥＬパネル２０を配線基板３上にセットするときは、ガイドロット９，９に沿って押圧部材１０を支持体２から遠ざけるように移動させ、セットした後は押圧部材１０を有機ＥＬパネル２０の上部に近接する位置まで移動させる。

押圧部材１０は、複数の配線基板３に跨ってＸ軸方向に帯状に延びる本体部１１と、該本体部１１からＹ軸方向に張り出す張出し部１２と、張出し部１２の配線基板側の面に設けられた弾性部材１３とを備えている。本体部１１のＸ軸方向両端部には、それぞれガイドロッド９を嵌め込むための開口部１４が設けられている。そして、この開口部１４にガイドロット９を挿入して押圧部材１０を移動させることにより、押圧部材１０を有機ＥＬパネル２０上の所望の位置に配置することができるようになっている。張出し部１１は、複数の異方性導電部材５に跨ってＸ軸方向に帯状に延びており、弾性部材１２は、張出し部１１全体に設けられて有機ＥＬパネル２０の張出し部２６を均一に加圧するようになっている。

支持体２の押圧部材１０とは反対側に、カム１５を備えた昇降装置３０が設けられている。カム１５はＸ軸に平行な回転軸１５ａを有し、該回転軸１５ａの周りに回転することにより支持体２を押圧部材１０に向けて上昇又は下降させるようになっている。有機ＥＬパネル２０を配線基板３と接続する場合には、まず、有機ＥＬパネル２０を位置決め部材６〜８を用いて支持体２上に位置決めし、有機ＥＬパネル２０の外部接続端子２４と配線基板３の検査用端子４とが互いに対向するように配置する。そして、有機ＥＬパネル２０の上部に押圧部材２０を近接して配置した後、カム１５を回転して支持体２をガイドロッド９，９に沿って上昇させ、押圧部材１０と配線基板３（より正確には異方性導電フィルム５）との間に有機ＥＬパネル２０を挟み込む。これにより、外部接続端子２４と検査用端子４とが異方性導電フィルム５を介して電気的に接続される。

以上説明したように本実施形態の検査装置１によれば、異方性導電フィルム５が絶縁性フィルム１７から突出する導電部材１８を備えているので、異方性導電フィルム５の表面に微粒子（埃）が付着しても、微粒子（埃）を導電部材１８と導電部材１８との間の段差部分に逃がすことができる。このため、導電部材１８と外部接続端子２４との導通を十分に確保することができ、高い精度で有機ＥＬパネル２０の検査を行うことができる。

また、押圧部材１０の有機ＥＬパネル２０と接触する面に弾性部材１３が設けられ、更に支持体２と配線基板３との間に弾性部材１９が設けられているので、有機ＥＬパネル２０の張出し部２６を検査用端子４上に均一に押し付けることができる。本実施形態の異方性導電フィルム５の場合、押圧部材１０で押し付けた時の柔軟性が異方性導電ゴムに比べて小さいため、異方性導電フィルム５を均一に押し付けることが、より一層重要な課題となる。本実施形態の場合、有機ＥＬパネル２０の上下両面に弾性部材１３を配置してクッションとしているため、押圧部材１０による押圧力を有機ＥＬパネル全体に分散させることができ、均一な加圧が可能となる。

なお、本実施形態では、異方性導電フィルム５の導電部材１８を円柱状に形成したが、図４に示すように、中心部に開口部１８Ｈを有する円筒状に形成しても良い。この場合、開口部１８Ｈの直径は、クリーンルームの清浄度の基準となる微粒子の大きさよりも大きくなるように形成する。この構成によれば、導電部材１８の上面に微粒子（埃）が付着しても、微粒子（埃）を導電部材１８の開口部１８Ｈに逃がすことができる。このため、導電部材１８と外部接続端子２４との導通を十分に確保することができ、高い精度で有機ＥＬパネル２０の検査を行うことができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。また、本実施形態では、被検物として有機ＥＬパネル２０を用いたが、被検物は有機ＥＬパネルに限らず、液晶パネル等の他の電気光学パネルを用いても良い。

本発明の検査装置の一実施形態を示す概略構成図である。 同検査装置の検査用端子と被検物の外部接続端子との接続領域の平面図である。 検査用端子と外部接続端子とを接続する異方性導電フィルムの断面図である。 同異方性導電フィルムの他の構成例を示す断面図である。

符号の説明

１…検査装置、２…支持体、３…配線基板、４…検査用端子、５…異方性導電フィルム、６，７，８…位置決め部材、９…ガイドロッド（ガイド部材）、１０…押圧部材、１３…弾性部材、１６…検査回路、１７…絶縁性フィルム、１８…導電部材、１８Ｈ…開口部、１９…弾性部材、２０…有機ＥＬパネル（被検物）、２３…発光素子、２４…外部接続端子

Claims (8)

1. 被検物の電気的特性をクリーンルーム内で検査する際に用いる検査装置であって、
   検査用端子と、前記検査用端子上に設けられた異方性導電フィルムとを備え、
   前記異方性導電フィルムが、絶縁性フィルムと、前記絶縁性フィルムを厚み方向に貫通し、前記絶縁性フィルムの表面から突出する複数の導電部材とを備え、
   前記複数の導電部材の間隔及び前記導電部材の前記絶縁性フィルムの表面から突出する部分の高さが、前記クリーンルームの清浄度の基準となる微粒子の大きさよりも大きいことを特徴とする検査装置。
2. 前記複数の導電部材の間隔及び前記導電部材の前記絶縁性フィルムの表面から突出する部分の高さが１０μｍ〜１００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
3. 前記導電部材は、中心部に開口部を有する円筒状に形成され、前記開口部の直径は、前記クリーンルームの清浄度の基準となる微粒子の大きさよりも大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の検査装置。
4. 前記被検物を前記検査用端子上に押し付ける押圧部材と、前記押圧部材の前記被検物と接触する面に設けられた弾性部材とを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の検査装置。
5. 前記押圧部材が前記検査用端子に対して一定の位置関係を保つようにガイドするガイド部材を備えることを特徴とする請求項４に記載の検査装置。
6. 前記検査用端子が設けられた配線基板と、前記配線基板を支持する支持体と、前記支持体と前記配線基板との間に設けられた弾性部材とを備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の検査装置。
7. 前記被検物には、複数の外部接続端子が所定の配列軸に沿って設けられ、前記配線基板は、前記外部接続端子の配列軸に沿って複数設けられていることを特徴とする請求項６に記載の検査装置。
8. 被検物の電気的特性をクリーンルーム内で検査する検査方法であって、
   前記被検物に設けられた外部接続端子と検査装置に設けられた検査用端子とを異方性導電フィルムを介して電気的に接続する工程を備え、
   前記異方性導電フィルムとして、絶縁性フィルムと、前記絶縁性フィルムを厚み方向に貫通し、前記絶縁性フィルムの表面から突出する複数の導電部材とを備え、前記複数の導電部材の間隔及び前記導電部材の前記絶縁性フィルムの表面から突出する部分の高さが、前記クリーンルームの清浄度の基準となる微粒子の大きさよりも大きいものを用いることを特徴とする検査方法。

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