JP2009150768A - プローブユニット及び検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易点灯検査用配線の省スペース化、メンテナンスの容易化及びコスト低減を図る。
【解決手段】プローブユニットは、プローブ組立体と外部装置とを電気的に接続する接続ケーブル部を備え、この接続ケーブル部は、ＦＰＣケーブルの各配線を前記プローブ組立体の各探針側に電気的に接続する短絡部とを備えている。この短絡部は、前記プローブ組立体の各探針側の各配線に個別に設けられたショートバンプと、一列に並んだ全ショートバンプに一度に接触する長尺のショートバーとを備えている。前記各ショートバンプは、赤緑青に対応してそれぞれ横一列に並べられると共に赤緑青の各列が互いにずれた位置に配設される。前記ショートバーが赤緑青に対応して３本設けられると共に、各ショートバーが全ショートバンプに一度に接触する長さに設定された。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＣＤパネル等の検査対象板の簡易点灯検査に用いるプローブユニット及び検査装置に関するものである。

フラットパネルディスプレイ（FPD）、例えばＬＣＤパネルの製造工程においては、そのＬＣＤパネルの点灯検査が行われる。この検査には、一般に、複数のプローブを有するプローブユニットを備えた検査装置が用いられる。この場合、検査装置の各プローブをＬＣＤパネルの電極に押し当てた状態で、所定の電極に所定の電気信号を供給することにより行われる。

このような検査装置の一例を図２に示す。図示する検査装置１は主に、パネルセット部２と、測定部３とから構成されている。

パネルセット部２は、外部から挿入されたＬＣＤパネル５を測定部３へ搬送し、検査終了後のＬＣＤパネル５を外部へ搬送するための装置である。パネルセット部２は、開口部６の奥にパネルセットステージ７を有し、このパネルセットステージ７でＬＣＤパネル５を支持して、測定部３へ搬送する。また、パネルセットステージ７は、測定部３で検査終了後のＬＣＤパネル５を受け取って外部へ搬送する。

測定部３は、パネルセット部２から渡されたＬＣＤパネル５を支持して試験するための装置である。測定部３は、チャックトップ８やプローバ９等を備えて構成されている。

チャックトップ８は、ＬＣＤパネル５を支持するための部材である。このチャックトップ８は、ＸＹＺθステージ(図示せず)に支持されて、ＸＹＺ軸方向への移動及び回転が制御されて、ＬＣＤパネル５の位置が調整される。プローバ９は主に、ベースプレート１０、プローブユニット１１を備えて構成されている。プローブユニット１１は水平面に対して傾斜して設けられている。このプローブユニット１１は、ベースプレート１０の開口１０Ａに臨ませた状態でベースプレート１０に支持されている。

プローブユニット１１は、図３示すように、プローブベース１２と、支持部１３と、プローブ組立体１４と、接続ケーブル部１５とを備えて構成されている。

前記プローブベース１２は、プローブ組立体１４を支持した複数の支持部１３を一体的に支持する板材である。このプローブベース１２で、複数のプローブ組立体１４が支持部１３を介して、ワークテーブル１６上のＬＣＤパネル５に面した状態で支持されている。

前記支持部１３は、その基端側が前記プローブベース１２に支持された状態で、その先端側で前記プローブ組立体１４を支持するための部材である。この支持部１３は、図４，５に示すように、前記プローブベース１２に直接取り付けられて全体を支持するサスペンションブロック１８と、このサスペンションブロック１８の先端部に支持されるスライドブロック１９と、このスライドブロック１９の内側面（図４中の下側面）に一体的に取り付けられたプローブプレート２０とを備えて構成されている。

プローブ組立体１４は、ＬＣＤパネル５の回路の電極に接触して、検査信号を伝えるための部材である。プローブ組立体１４は、プローブプレート２０の下側面に取り付けられている。このプローブ組立体１４は、図６〜８に示すように、プローブブロック２２と、プローブ２３とを備えて構成されている。プローブブロック２２はプローブプレート２０の下側面に直接取り付けられている。このプローブブロック２２の下側にプローブ２３が取り付けられている。プローブ２３は、ＬＣＤパネル５の回路の電極に直接接触する部材である。プローブ２３は、その先端部と基端部とにそれぞれ探針２３Ａ，２３Ｂを備え、先端部の探針２３ＡがＬＣＤパネル５の回路の電極に接触され、基端部の探針２３Ｂが接続ケーブル部１５の端子に接触される。

接続ケーブル部１５は、前記プローブ２３と外部装置 (図示せず)とを電気的に接続するための部材である。この接続ケーブル部１５は具体的には、前記プローブ２３の探針２３Ｂとプローブベース１２側の回路とに直接的に接続されて、このプローブベース１２側の回路を介して外部装置と電気的に接続されている。即ち、この接続ケーブル部１５は、前記プローブ組立体１４のプローブ２３と外部装置とを、プローブベース２のプリント基板１６を介して電気的に接続している。この接続ケーブル部１５は、ＦＰＣプレート２７と、駆動用集積回路２８と、ＦＰＣケーブル２９とから構成されている。

前記ＦＰＣプレート２７は、前記接続ケーブル部１５を前記プローブ組立体１４側に固定するための部材である。ＦＰＣプレート２７は、プローブプレート２０の下側に取り付けられている。

駆動用集積回路２８は、検査に伴う処理を行う回路である。駆動用集積回路２８は、ＦＰＣプレート２７の下側に取り付けられている。駆動用集積回路２８の一方はＦＰＣケーブル２９に接続されている。駆動用集積回路２８の他方は各配線３０を介して各端子に接続されている。そして、この端子がプローブ２３の基端側の探針２３Ｂに接続されている。

ＦＰＣケーブル２９は、検査に伴う電気信号を伝えるためのケーブルである。ＦＰＣケーブル２９は、その配線３０の一方がＦＰＣプレート２７に固定されて駆動用集積回路２８に電気的に接続された状態で、他方がプローブベース１２の下側に設けられたプリント基板(図示せず)に接続されている。これにより、ＦＰＣケーブル２９は、このプリント基板を介して外部装置と電気的に接続されている。

以上の検査装置１で行う点灯検査のなかには特許文献１のような簡易点灯検査がある。この簡易点灯検査では、ＬＣＤパネル５に、ショーティングバーとコンタクト専用パッド(いずれも図示せず)を備える必要があった。

ショーティングバーは、ＬＣＤパネル５の全画素のＲ同士、Ｇ同士及びＢ同士、ゲート同士をそれぞれショートさせてプローブの接触する端子数を減少させる配線である。コンタクト専用パッドは、前記ショーティングバーを信号発生器(図示せず)と接続するための専用パッドである。

簡易点灯検査での検査信号は、ゲート側に共通の１つの信号、データ側のＲＧＢそれぞれに共通の３つの信号である。これらの信号が各端子にそれぞれ供給されて、簡易点灯検査が行われる。

しかし、このような簡易点灯検査においては、ＬＣＤパネル５のショーティングバーが破損していた場合、それに対応するＬＣＤパネル５の画面が表示抜けしてしまう構造となっている。この場合、表示抜けが、ＬＣＤパネル５の画面の不良なのか、ショーティングバーの破損によるものなのかの判別が困難であった。特に、自動検査化においては、ショーティングバーの破損でも、ＬＣＤパネル５の画面の不良と判別されてしまう。

ショーティングバーの欠陥自体は、ＬＣＤパネル５の製品としての良否に関係がなく問題にならないものであるため、ＬＣＤパネル５の画面不良と判別するのを回避する必要がある。このため、ＯＬＢパッドへ直接コンタクトを行い、コンタクトユニット側で信号分離と同一信号の短絡を行い、ショーティングバーが破損していた場合でも、表示抜けとなることを防ぐという検査方式が考案されている。この場合は、コンタクト専用パッドは不要となる。

このような簡易点灯検査用の検査装置には、プローブブロック２２の入力側接続ＦＰＣ配線で、信号の分離、同一信号の短絡を行うようにしたものがある。

また、プローブブロック２２の入力側接続ＦＰＣにバンプを形成して、Ｒのバンプ同士、Ｇのバンプ同士、Ｂのバンプ同士をそれぞれ接続するように、横一列に並列配線されたＦＰＣを熱圧着して接続されたものがある。
特開平１１−１４５５６号公報

ところが、プローブブロック２２の入力側接続ＦＰＣ配線で、信号の分離、同一信号の短絡を行うようにした簡易点灯検査用の検査装置では、ＦＰＣ配線の引き廻しにより、配線が複雑化、多層化すると共に、コストが嵩み、配線部分のスペースが嵩むという問題がある。

また、各バンプをＦＰＣに熱圧着して接続した簡易点灯検査用の検査装置では、熱圧着による接続のため、修理、メンテナンスが困難である。また、熱圧着の構造上、熱の影響による隣接圧着箇所の剥がれ等の問題がある。さらに、各信号列の圧着箇所を離す必要があり、このため、広いスペースが必要になって、配線部分のスペースが嵩むという問題がある。

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであり、簡易点灯検査のための配線部分の省スペース化、メンテナンスの容易化及びコスト低減を図ったプローブユニット及び検査装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために本発明に係るプローブユニットは、簡易点灯検査のために検査対象板の回路の電極に接触するプローブ組立体と、当該プローブ組立体と外部装置とを電気的に接続する接続ケーブル部とを備え、前記接続ケーブル部が、電気信号を伝えるＦＰＣケーブルと、当該ＦＰＣケーブルの各配線を前記プローブ組立体の各探針側に電気的に接続する短絡部とを備え、前記短絡部が、前記ＦＰＣケーブル側又は前記プローブ組立体の各探針側の各配線に個別に設けられたショートバンプと、一列に並んだ全ショートバンプに一度に接触する長尺のショートバーとを備え、前記各ショートバンプのうち、赤に対応するショートバンプ、緑に対応するショートバンプ及び青に対応するショートバンプがそれぞれ横一列に並べられると共に赤緑青の各列が互いにずれた位置に配設され、前記ショートバーが赤緑青に対応して３本設けられると共に、各ショートバーが、赤の列の全ショートバンプ、緑の列の全ショートバンプ及び青の列の全ショートバンプにそれぞれ一度に接触する長さに設定されたことを特徴とする。

本発明に係る検査装置は、検査対象板の検査に用いる検査装置であって、外部から挿入された検査対象板を検査終了後に外部へ搬出するパネルセット部と、当該パネルセット部から渡された検査対象板を支持して試験する測定部とを備え、前記測定部のプローブユニットとして、上述したプローブユニットを用いたことを特徴とする。

以上のように、赤の列のショートバンプ、緑の列のショートバンプ及び青の列のショートバンプと、各列の全ショートバンプにそれぞれ一度に接触するショートバーとを備えたので、簡易点灯検査のための配線部分の省スペース化、メンテナンスの容易化及びコスト低減を図ることができる。

以下、本発明の実施形態に係るプローブユニット及び検査装置について、添付図面を参照しながら説明する。

本実施形態のプローブユニット及び検査装置は、全体的には前記従来のプローブユニット及び検査装置とほぼ同様である。本実施形態に係るプローブユニット及び検査装置の特徴は、プローブベース１２側の信号ケーブルの各配線をプローブ組立体の各探針側に電気的に接続する短絡部を設けた点にある。この短絡部において、入力される信号を種類別に分けて配列（千鳥配列等）されたバンプが形成され、これらに対して横一列方向に並列されたショートゴムを圧接して短絡させることで、信号分離と同一信号短絡を可能にしたものである。このプローブ組立体の部分以外の部分の構成は前記従来の検査装置と同様であるので、ここでは同一部材には同一符号を付して説明する。

本実施形態に係るプローブユニットは、従来のプローブユニット１１と同様のプローブベース１２と支持部１３とを備えているが、他の部材は異なる。即ち、図１に示すプローブ組立体３２及び接続ケーブル部３３は従来のプローブユニット１１と異なっている。

プローブ組立体３２は、簡易点灯検査のためにＬＣＤパネル５の回路の電極に接触して、検査信号を伝えるための部材である。プローブ組立体３２は、プローブプレート２０の下側面に取り付けられている。このプローブ組立体３２は、前記従来のプローブユニット１１と同様のプローブブロック３５とプローブ３６とを備えて構成されている。

接続ケーブル部３３は、プローブベース１２のプリント基板を介して前記プローブ組立体３２と外部装置とを電気的に接続するための部材である。接続ケーブル部３３は具体的には、ＦＰＣプレート３８と、電気信号を伝えるプローブ側ＦＰＣケーブル３９と、当該プローブ側ＦＰＣケーブル３９の各配線３９Ａを前記プローブ組立体３２の各探針３６Ｂ側に電気的に接続する短絡部４０とを備えて構成されている。

前記ＦＰＣプレート３８は、プローブ側ＦＰＣケーブル３９及び短絡部４０を支持して、プローブ３６と外部装置側とを接続するための部材である。ＦＰＣプレート３８は、本体部３８Ａと、前方係止部３８Ｂと、支持板部３８Ｃとから構成されている。本体部３８Ａは、プローブブロック３５の幅に合わせた長さの長方体状に形成されている。前方係止部３８Ｂは、本体部３８Ａの前方に一体的に取り付けられて、プローブブロック３５に係止してこのプローブブロック３５と共に連続した構造体を構成している。支持板部３８Ｃは、後述する各ショートバンプ４３を一体的に支持する部分である。支持板部３８Ｃは、本体部３８Ａの基端部に一体的に支持されている。ＦＰＣプレート３８は、プローブプレート２０の下側であって、プローブ組立体３２の基端側に取り付けられている。

プローブ側ＦＰＣケーブル３９は、ＦＰＣプレート３８の支持板部３８Ｃに取り付けられて、プローブ３６と短絡部４０との間で電気信号を伝えるための部材である。プローブ側ＦＰＣケーブル３９は、支持板部３８Ｃの下側面のプローブ３６の探針３６Ｂに面する位置から上側面まで沿わせて配設されている。そして、支持板部３８Ｃの上側面に短絡部４０が設けられている。

短絡部４０は、ＬＣＤパネル５の回路の電極の数だけあるプローブ３６に対して、３つの信号を振り分けるための装置である。具体的には、簡易点灯検査を行う際に、データ側に供給されるＲＧＢそれぞれに共通の３つの検査信号を、前記電極の数だけあるプローブ３６に対してそれぞれ選択的に振り分けるための装置である。

短絡部４０は、図９〜１２に示すように、下側受け部４１と、上側受け部４２とから構成されている。下側受け部４１は、千鳥状に配列されたショートバンプ４３によって構成されている。このショートバンプ４３は、支持板部３８Ｃの上側面に配設されたプローブ側ＦＰＣケーブル３９の各配線３９Ａに、それぞれ個別に設けられている。各ショートバンプ４３のうち、赤に対応するショートバンプ４３Ｒ、緑に対応するショートバンプ４３Ｇ及び青に対応するショートバンプ４３Ｂがそれぞれ横一列に並べられると共に赤緑青の各列が互いにずれた位置に配設されている。ここでは千鳥状に配列されている。なお、各ショートバンプ４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂは、それぞれずれた位置で横一列に並べられていればよく、各列が一定間隔を空けた千鳥状に限らず、他の態様の配列でもよい。

上側受け部４２は、信号ケーブル４６と、コネクタ４７と、ショートプレート４８と、ショートバー４９とから構成されている。

信号ケーブル４６は、プローブベース１２側の回路から延びたケーブルである。この信号ケーブル４６には、データ側のＲＧＢそれぞれに共通の３つの信号を伝える３つの配線(図示せず)が設けられている。コネクタ４７は、信号ケーブル４６の３つの配線と、３本のショートバー４９をそれぞれ接続するための部材である。ショートプレート４８は、ショートバー４９を支持するための板材である。ショートプレート４８は、三列に並んだ各ショートバンプ４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂを全部覆うことができる広さに形成されている。ショートプレート４８は、プローブベース１２の下側に、下側受け部４１に臨ませた状態で取り付けられている。これにより、プローブ組立体３２をプローブプレート２０に取り付けると、下側受け部４１と上側受け部４２とが互いに接触し、プローブ組立体３２をプローブプレート２０から取り外すと、下側受け部４１と上側受け部４２とが互いに分離するようになっている。

ショートバー４９は、一列に並んだ全ショートバンプ４３に一度に接触して、共通の信号を伝えるための部材である。ショートバー４９は、赤緑青（ＲＧＢ）に対応して並列に３本配設されている。さらに、各ショートバー４９は、それぞれ一列に並んだ各ショートバンプ４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂに一度に接触できる長さに設定されている。各ショートバー４９は、具体的には、赤の列の全ショートバンプ４３Ｒ、緑の列の全ショートバンプ４３Ｇ及び青の列の全ショートバンプ４３Ｂにそれぞれ一度に接触する長さに設定されている。ショートバー４９は、横一列に並べられた全ショートバンプ４３に一度に接触できる長さのショートゴムで構成されている。このショートゴムとしては具体的には加圧導電ゴムで構成されている。この加圧導電ゴムが全ショートバンプ４３に弾性的にほぼ均等圧で接触して、一度に共通信号を伝えることができるようになっている。

以上のように構成されたプローブユニットでは、次のように作用する。

プローブユニットのプローブ組立体３２と接続ケーブル部３３とをプローブプレート２０の下側面に取り付けて、プローブベース１２に固定された支持部１３側にプローブ組立体１４を取り付けることで、短絡部４０の下側受け部４１と上側受け部４２とが互いに接触して重なり合う。これにより、下側受け部４１の各ショートバンプ４３と、上側受け部４２の各ショートバー４９とが互いに接触する。このとき、３本のショートバー４９は、赤に対応する全ショートバンプ４３Ｒ、緑に対応する全ショートバンプ４３Ｇ及び青に対応する全ショートバンプ４３Ｂにそれぞれ弾性的にほぼ均等圧で接触する。これにより、データ側のＲＧＢそれぞれに共通の３つの信号が、それぞれに対応したプローブ側ＦＰＣケーブル３９の各配線３９Ａに伝わり、この各配線３９Ａを介して各プローブ３６に伝わる。

プローブユニットのプローブ組立体３２は、ＬＣＤパネル５に臨ませて配設され、各プローブ３６の先端側の探針３６Ａが、ＬＣＤパネル５の表面に形成された回路の各電極に接触されて、ＲＧＢに対応した３つの共通信号が送信される。

この３つの共通信号は、短絡部４０の各ショートバンプ４３と、上側受け部４２の各ショートバー４９とで、ＲＧＢに対応してそれぞれ選択的に振り分けられる。

これにより、ＬＣＤパネル５のＲＧＢの各素子に、簡易点灯検査用に検査信号が送信されて点灯検査が行われる。

メンテナンス時には、プローブ組立体３２及び接続ケーブル部３３をプローブプレート２０の下側面から取り外すだけで、下側受け部４１の各ショートバンプ４３と、上側受け部４２の各ショートバー４９とは互いに分離してしまう。これにより、プローブ３６等のメンテナンスを行う。

以上のように、短絡部４０を設けて、この短絡部４０の各ショートバンプ４３に対して各ショートバー４９を圧接するだけで、容易に、ＲＧＢの信号を分離し、同一信号を短絡することができるようになる。さらに、各機能を持ったパーツを容易に分離化することが可能となる。これにより、短絡部４０の周囲を省スペース化することができる。

さらに、プローブ組立体３２及び接続ケーブル部３３をプローブプレート２０に対して着脱するだけで、短絡部４０の電気的接続と切り離しが容易に行えるようになり、着脱作業やメンテナンスの作業性が向上する。

さらに、短絡部４０は主に、ショートバンプ４３とショートバー４９とから構成されているため、構造が簡単で、コスト低減を図ることができる。

［変形例］
前記実施形態に係るプローブユニットを備えた検査装置としては、前記従来の検査装置に限るものではなく、前記プローブユニットを備えることができるすべての検査装置に対して本願発明を適用することができる。

前記実施形態では、ＦＰＣプレート３８側にショートバンプ４３、プローブベース１２の回路側にショートバー４９を設けたが、ショートバンプ４３とショートバー４９の位置を逆にしても良い。この場合も、前記同様の作用、効果を奏することができる。

本発明の実施形態に係るプローブユニットの要部を示す側面図である。 従来の検査装置を示す正面図である。 従来の検査装置のプローブユニットおよびワークテーブルを示す斜視図である。 従来の検査装置のプローブユニットを示す斜視図である。 従来の検査装置のプローブユニットを示す平面図である。 従来の検査装置のプローブユニットを示す側面断面図（図５のＡ−Ａ線矢視断面図）である。 従来の検査装置のプローブユニットの要部を示す側面図である。 従来の検査装置のプローブユニットの要部を示す底面図である。 本発明の実施形態に係る短絡部の上側受け部を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る短絡部の上側受け部を示す正面図である。 本発明の実施形態に係る短絡部の下側受け部を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る短絡部を示す正面図である。

符号の説明

５：ＬＣＤパネル、１１：プローブユニット、１２：プローブベース、１３：支持部、２０：プローブプレート、３２：プローブ組立体、３３：接続ケーブル部、３５：プローブブロック、３６：プローブ、３６Ａ：探針、３６Ｂ：探針、３８：ＦＰＣプレート、３８Ａ：本体部、３８Ｂ：前方係止部、３８Ｃ：支持板部、３９：プローブ側ＦＰＣケーブル、３９Ａ：各配線、４０：短絡部、４１：下側受け部、４２：上側受け部、４３：ショートバンプ、４３Ｒ：赤に対応するショートバンプ、４３Ｇ：緑に対応するショートバンプ、４３Ｂ：青に対応するショートバンプ、４６：信号ケーブル、４７：コネクタ、４８：ショートプレート、４９：ショートバー。

Claims (6)

1. 簡易点灯検査のために検査対象板の回路の電極に接触するプローブ組立体と、当該プローブ組立体と外部装置とを電気的に接続する接続ケーブル部とを備え、
   前記接続ケーブル部が、電気信号を伝えるＦＰＣケーブルと、当該ＦＰＣケーブルの各配線を前記プローブ組立体の各探針側に電気的に接続する短絡部とを備え、
   前記短絡部が、前記ＦＰＣケーブル側又は前記プローブ組立体の各探針側の各配線に個別に設けられたショートバンプと、一列に並んだ全ショートバンプに一度に接触する長尺のショートバーとを備え、
   前記各ショートバンプのうち、赤に対応するショートバンプ、緑に対応するショートバンプ及び青に対応するショートバンプがそれぞれ横一列に並べられると共に赤緑青の各列が互いにずれた位置に配設され、
   前記ショートバーが赤緑青に対応して３本設けられると共に、各ショートバーが、赤の列の全ショートバンプ、緑の列の全ショートバンプ及び青の列の全ショートバンプにそれぞれ一度に接触する長さに設定されたことを特徴とするプローブユニット。
2. 請求項１に記載のプローブユニットにおいて、
   前記プローブ組立体の基端側にＦＰＣプレートが設けられ、当該ＦＰＣプレートに、前記各ショートバンプ又は各ショートバーのいずれか一方を一体的に支持する支持板部が設けられ、
   前記ショートバンプ又はショートバーのいずれか他方を一体的に支持するショートプレートが前記支持板部に面して設けられ、
   前記支持板部に前記ショートプレートを押し当てて前記各ショートバンプと各ショートバーとを電気的に接続することを特徴とするプローブユニット。
3. 請求項１又は２に記載のプローブユニットにおいて、
   前記各ショートバンプが千鳥配列されたことを特徴とするプローブユニット。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプローブユニットにおいて、
   前記各ショートバーが、横一列に並べられた全ショートバンプに一度に接触できる長さのショートゴムで構成されたことを特徴とするプローブユニット。
5. 請求項４に記載のプローブユニットにおいて、
   前記ショートゴムが、加圧導電ゴムで構成されたことを特徴とするプローブユニット。
6. 検査対象板の検査に用いる検査装置であって、
   外部から挿入された検査対象板を検査終了後に外部へ搬出するパネルセット部と、当該パネルセット部から渡された検査対象板を支持して試験する測定部とを備え、
   前記測定部のプローブユニットとして、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプローブユニットを用いたことを特徴とする検査装置。

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