JP3131131B2 - 導電性パターンが形成された基板の検査方法およびそれに用いる検査装置 - Google Patents

導電性パターンが形成された基板の検査方法およびそれに用いる検査装置

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示パネルの透
明基板や、プリント基板などの導電膜が一定のパターン
で形成された基板の検査方法およびそれに用いる検査装
置に関する。さらに詳しくは、非接触で簡単に導電性パ
ターンの断線やショートを検査することができる基板の
検査方法およびそれに用いる検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえば、液晶パネルの透明基板には各
画素に対応した透明電極膜が縦横に形成される。この透
明電極膜は光を透過させるとともに導電性でなければな
らないため、ITOや酸化スズなどからなる透明導電性
膜をガラス基板などに成膜してパターニングすることに
より形成される。この電極膜は厚さが0.1〜0.2μm
程度で、幅が小さいものでは0.15mm程度、電極膜
の間隔も小さいものでは0.15mm程度であるため、
均一に成膜されていないと断線が生じたり、パターニン
グ時のエッチングが完全に行われていないと隣接する電
極膜間で短絡するという問題がある。
【0003】とくに最近の液晶パネルの高品位、高精細
画像化の要請にともない、各画素が微細化され、電極膜
の幅が細くなるとともに、電極膜の間隔も狭くなり、そ
れぞれ0.1mm程度以下が要求されるようになってい
る。そのため、一層電極パターンの形成後各パターンの
断線やショートの検査が必要になっている。
【0004】一方プリント基板においても、とくにコン
ピュータ関係のパソコンやCPUなどにおいては、高密
度配線になっており、配線は細くて数が多く、しかもそ
の間隔も狭くなっている。
【0005】従来のこの種のパターンの断線やショート
の検査方法は、探針(いわゆるプローブ)を各電極膜の
両端に並べて接触させ、探針間に電圧を印加することに
よりその間の電流を調べたり、または各電極膜の端部で
プローブをスイープさせることにより順次各電極膜の断
線やショートの検査をしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述の電極膜の両端間
に探針を立てて検査をする方法では、電極膜の数が数百
本から数千本になると探針の数が非常に多くなる。一
方、探針は電極膜との接触が適度になるようにスプリン
グを介して形成されており、しかも電極膜の幅が狭く電
極膜間の間隔も狭いため、0.15mm程度以下の細い
探針にするには1本あたり1万円以上となる。その結
果、数千本以上並べると非常に高価な検査装置になると
いう問題がある。
【0007】また、前述のように電極膜の幅が狭く、そ
れにともない探針も細くなるため、探針と電極との接触
抵抗が大きくなったり、多数の探針を正確に所定の位置
に合わせることができない。そのため、検査に時間がか
かるとともに正確な検査をすることができないという問
題がある。さらに、最近の微細化にともない、100μ
m程度以下の探針にする必要があるが、そのような探針
を作製することは不可能になってきている。
【0008】また、電極膜上において探針をスイープさ
せる方法では、探針と電極膜との接触が不充分の場合が
生じたり、スイープ時に電極膜を傷つけたりするという
問題がある。
【0009】本発明はこのような問題を解決し、高価な
探針を使用せず、非接触で簡単に電極膜の異常を検出す
ることができる導電性パターンが形成された基板の検査
方法およびそれに用いる検査装置を提供することを目的
とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明による基板の検査
方法は、マイクロ波発生器からのマイクロ波を伝送する
マイクロ波伝送路または該伝送路の近傍を導電性パター
ンが形成された被検査基板を通過させ、該被検査基板に
よるマイクロ波の変化をマイクロ波検出器により検出す
ることにより該被検査基板に形成された導電性パター
ンの異常を検出することを特徴とする。
【0011】前記マイクロ波の変化の検出をマイクロ波
の振幅および/または位相の変化を検出することにより
行うことが、導電性パターンのわずかな異常でも確実に
検出することができるため好ましい。
【0012】本発明の導電性パターンが形成された基板
の検査装置は、マイクロ波発生器と、該発生器からのマ
イクロ波を伝送するマイクロ波伝送路および該伝送路内
またはその近傍に設けられた被検査基板の通過路を有す
るアプリケータ部と、該アプリケータ部により変化する
マイクロ波を検出し得る位置に設けられたマイクロ波検
出器とからなり、前記被検査基板の通過路を通過する基
板に設けられた導電性パターンの異常を検出するもので
ある。
【0013】前記マイクロ波検出器が、前記アプリケー
タ部における反射によるマイクロ波を検出する検出器
と、該アプリケータ部における透過によるマイクロ波を
検出する検出器の両方を有することが、微妙な異常でも
確実に検出することができるため好ましい。
【0014】前記マイクロ波伝送路が導波管からなり、
前記被検査基板の通過路が前記導波管の対向する壁面に
設けられたスリットであることが、簡単な構成で確実に
導電性パターンの異常を検出することができるため好ま
しい。
【0015】
【発明の実施の形態】つぎに、図面を参照しながら、本
発明の検査方法およびそれに用いる検査装置について説
明をする。
【0016】図1は、本発明の検査装置の一実施形態の
ブロック説明図、図2はマイクロ波波形の変化の例を示
す図である。
【0017】図1において、1はマイクロ波発生器、2
はサーキュレータで、一つのポートから入力したマイク
ロ波は第2のポートからアプリケータ部3に供給される
とともに、その反射波が第3のポートからも出力され、
それを第1のマイクロ波検出器4により検波することに
より、アプリケータ部で変化し、反射波に現われるマイ
クロ波の振幅や位相を知ることができる。3はアプリケ
ータ部で、たとえば導波管からなるマイクロ波伝送路3
1と、その一部に設けられた被検査基板の通過路32と
からなっている。この例では、被検査基板の通過路32
は導波管の上下両面に設けられたスリットからなってい
る。5は位相とか振幅を検出できる第2のマイクロ波検
出器で、アプリケータ部3を通過した透過波に現われる
マイクロ波の振幅や位相を検出することができる。な
お、第2のマイクロ波検出器5に入るマイクロ波を小さ
くするため、図示しない方向性結合器や減衰器などを介
して一部のマイクロ波を入力させることができる。
【0018】この第1および第2のマイクロ波検出器
4、5を設けることにより、マイクロ波伝送路31の方
向と被検査基板6の方向の関係により透過波または反射
波のいずれかでマイクロ波の変化が検出しにくい場合で
も、反対の反射波または透過波のいずれかには現われや
すく、確実に異常を検出しやすい。また、被検査基板の
通過路32は、図1に示される例では導波管の対向する
幅広面(電界と垂直の面)にスリットが設けられ、電界
の方向と同じ方向に被検査基板が進むように設けられて
いるが、このように設ければ電界を強く検出することが
でき、配線パターンが細い場合などに検知しやすい。し
かし、配線パターンの幅が広く量が多い場合には反射が
多くなり過ぎるため、かえって検出しにくくなり、導波
管の対向する幅狭面(電界と平行な面)に設けた方がよ
く、また電界方向と斜めになる方向に設ければ、その中
間の感度が得られる。
【0019】この構成で、マイクロ波発生器1から放射
されたマイクロ波はサーキュレータ2を経てアプリケー
タ部3のマイクロ波伝送路31を通過し、透過波は第2
のマイクロ波検出器5で検出され、反射波は第1のマイ
クロ波検出器4により検出される。アプリケータ部3に
何も存在しなければマイクロ波伝送路31を通過し、ま
たは反射するマイクロ波は変化を受けずに、図2(a)
に示されるように、一定の振幅A0 および位相で検出さ
れる。
【0020】しかし、アプリケータ部3に、たとえば導
電性パターンが形成された被検査基板6が挿入されてい
ると、マイクロ波が吸収されたり、反射されたりする。
すなわち、基板がマイクロ波損失の小さい誘電体からな
っており導電性パターンが形成されていなければマイク
ロ波は何の影響を受けることもなくそのまま透過する
が、導電性パターンが形成されていると導電性パターン
で一部が反射し、または透過する際に位相が変化し、さ
らに導電性パターン上に高周波電流が発生しマイクロ波
の振幅や位相に変化が生じる。
【0021】たとえば正常な導電性パターンが形成され
た被検査基板6をアプリケータ部3に挿入すると、図2
(b)に示されるように、何も挿入しないときの波形
(図2(a)参照)に比べて位相φ1 だけずれ、振幅A
1 の波形が得られる。なお、図2(b)において横軸は
時間を表し、時間t1 は被検査基板6の挿入前の状態、
時間t2 が被検査基板6を挿入している時間、t3 が被
検査基板6を挿入し終わって何も挿入されていない状態
を表している。またこの例では導電性パターンは基板内
で同じパターンが形成されているものとしているため、
導電性パターンに異常がなければ被検査基板6が通過し
ている間同じ波形が得られている。
【0022】もし、導電性パターンに断線やショートな
どの異常があると、導電性パターンに誘起される高周波
電流にも変化が生じ、また導電性パターンによる反射の
割合も変わり、位相や振幅がさらに変化し、たとえば図
2(c)に示されるように、波形がさらに変化する。す
なわち、図2(c)において、横軸は(b)と同様に時
間を表し、時間t4 は被検査基板6が挿入されていない
状態、時間t5 は被検査基板6が挿入され、被検査基板
6が正常な状態、時間t6 は被検査基板6の導電性パタ
ーンに異状がある場合を、時間t7 は被検査基板6の正
常部分が通過している状態を、時間t8 は被検査基板6
が通過し終えて何も挿入されていない状態を示す。図2
(c)に示されるように、導電性パターンに異常がある
部分が通過する時間t6 においては、何も挿入されてい
ない(a)の波形にたいして位相がφ2 ((b)に示さ
れる正常な導電性パターンに比してφ2 −φ1 )だけず
れ、振幅がA2 になっている。
【0023】以上のように、検査をする導電性パターン
が形成された被検査基板6をアプリケータ部3内に通過
させ、第1および/または第2のマイクロ波検出器4、
5により被検査基板6で反射し、または透過したマイク
ロ波を検出し、それによって得られる(c)の波形を
(b)の波形と比較することにより、(b)と同じ波形
が得られれば良品であり、(b)と異なる波形が得られ
れば導電性パターンに異状があり不良であることが判明
する。すなわち、導電性パターンの形状により導電性パ
ターンを通過したマイクロ波の振幅や位相に変化が生じ
る。そのため、正常なパターンが形成された基板であれ
ば常に同じ振幅で同じ位相の波形、すなわち同じ形状の
マイクロ波の波形がえられる。したがって、正常な基板
のマイクロ波の波形と異なる波形が現れた場合は基板の
導電性パターンに断線やショートなどの異常があること
を示しており、導電性パターンの良否を判定することが
できる。
【0024】なお、正常な基板の波形と検査される基板
の波形との比較は、アナログのコンパレータにより波形
で直接比較してもよいし、横軸の時間または距離に対す
る振幅をデジタル化してコンピュータによりデジタル値
で比較することもできる。また、本発明によれば、基板
としての良否の判定をすることはできるがどの配線が不
良であるかの特定をすることはできない。しかし、この
種の基板は不良品の修復作業をするより、すべての配線
をはがして作り直したほうが効率的でありとくに問題に
はならない。もし修復作業をする必要があれば、不良品
の基板を探針による再検査で再測定をして異常のある配
線を特定し、修復をすることができる。
【0025】前述の例では、マイクロ波伝送路として導
波管を用いたが、導波管に限らずストリップラインや対
向したアンテナの間の空中でもよい。ストリップライン
の場合には、ストリップライン上の一定の空隙を常に保
って被検査基板が通過できるように、被検査基板の通過
路が設けられる。また、アンテナ間の空間を利用する場
合においては、その空間において一定の場所を一定の方
向で被検査基板が通過し得るように、被検査基板の通過
路を設ければよい。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば基
板表面に形成された導電性パターンの状態をマイクロ波
を用いて検査するため、高価な探針を多数使用する必要
がなく、しかも導電性パターンの幅やピッチが小さくな
っても、またパターンの数が非常に多くなっても一度で
簡単に検査をすることができる。その結果、非常に短時
間で安価に検査をすることができる。
【0027】さらに、非接触で検査をすることができる
ため、基板や導電性パターンに傷をつけたり、接触不良
による検査ミスが発生することがなく、信頼性の高い検
査をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の検査装置の概要を示すブロック説明図
である。
【図2】本発明の検査方法により検出されるマイクロ波
波形の説明図である。
【符号の説明】
1 マイクロ波発生器 3 アプリケータ部 4 第1のマイクロ波検出器 5 第2のマイクロ波検出器 6 被検査基板 31 マイクロ波伝送路 32 被検査基板の通過路

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マイクロ波発生器からのマイクロ波を伝
    送するマイクロ波伝送路または該伝送路の近傍を導電性
    パターンが形成された被検査基板を通過させ、該被検査
    基板によるマイクロ波の変化をマイクロ波検出器により
    検出することにより該被検査基板に形成された導電性
    パターンの異常を検出する基板の検査方法。
  2. 【請求項2】 前記マイクロ波の変化の検出をマイクロ
    波の振幅および/または位相の変化を検出することによ
    り行う請求項1記載の検査方法。
  3. 【請求項3】 マイクロ波発生器と、該発生器からのマ
    イクロ波を伝送するマイクロ波伝送路および該伝送路内
    またはその近傍に設けられた被検査基板の通過路を有す
    るアプリケータ部と、該アプリケータ部により変化する
    マイクロ波を検出し得る位置に設けられたマイクロ波検
    出器とからなり、前記被検査基板の通過路を通過する基
    板に設けられた導電性パターンの異常を検出する基板の
    検査装置。
  4. 【請求項4】 前記マイクロ波検出器が、前記アプリケ
    ータ部における反射によるマイクロ波を検出する検出器
    と、該アプリケータ部における透過によるマイクロ波を
    検出する検出器の両方を有する請求項3記載の検査装
    置。
  5. 【請求項5】 前記マイクロ波伝送路が導波管からな
    り、前記被検査基板の通過路が前記導波管の対向する壁
    面に設けられたスリットである請求項3記載の検査装
    置。
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