JP3545655B2

JP3545655B2 - Electrical connection device

Info

Publication number: JP3545655B2
Application number: JP25449899A
Authority: JP
Inventors: 裕小坂; 勲植木; 上人尾石
Original assignee: Micronics Japan Co Ltd
Current assignee: Micronics Japan Co Ltd
Priority date: 1999-09-08
Filing date: 1999-09-08
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2019-09-08
Also published as: KR100340465B1; JP2001074778A; TW536625B; KR20010029582A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネルのような被検査基板の通電試験に用いるプローブカードのような電気接続装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
仮想的な四角形の少なくとも隣り合う２つの辺のそれぞれに複数の電極を配列した液晶パネルは、プローブカード、プローブユニット等の電気接続装置を用いて通電試験をされる。
【０００３】
この種の電気接続装置の１つとして、液晶パネルの電極に個々に接触される複数のプローブを並列的に配置した複数のプローブブロックを、矩形の開口を有する板状のフレームに取り付けたものがある（例えば、特開平８−２０１４３０号公報）。
【０００４】
この電気接続装置においては、プローブが液晶パネルの電極に正確に接触するように、プローブブロックがフレームに対して位置決められるとともに、電気接続装置が液晶プローバに対して位置決められる。
【０００５】
一方、液晶パネルには、パネル自体の大きさ、電極の配置ピッチ、電極数等が異なる種々のものが存在する。このため、液晶パネルの通電試験は、一般に、検査すべき液晶パネルの種類に応じた電気接続装置を用いて行われる。
【０００６】
【解決しようとする課題】
しかし、従来の電気接続装置では、電気接続装置全体が一種類の液晶パネルの検査に使用し得るにすぎないから、電気接続装置全体を検査すべき液晶パネルに応じたものに交換し、プローバに対する位置調整を行う作業を、検査すべき液晶パネルの種類を変更するたびに行わなければならない。
【０００７】
また、液晶パネルの大型化にともなって、電気接続装置自体も大型化している今日では、そのような電気接続装置の取り扱いが難しく、電気接続装置の交換作業が困難になり、交換を複数の作業者により行わざるを得ない。
【０００８】
それゆえに、電気接続装置においては、種類の異なる被検査基板を検査するときの装置自体の取り扱いを容易にすることが重要である。
【０００９】
【解決手段、作用及び効果】
本発明に係る電気接続装置は、仮想的な四角形の第１の辺にあって本体に取り外し可能に配置された第１のプローブユニットと、前記第１の辺の隣りの第２の辺にあって前記本体に取り外し可能に配置された第２のプローブユニットとを含む。各プローブユニットは、前記本体に取り外し可能に配置されかつ対応する前記辺の長手方向へ伸びるプローブベースと、該プローブベースの一端部に配置された原点マークと、該原点マークを被検査基板と垂直の方向から撮影するように前記プローブベースに配置されたカメラと、前記プローブベースに配置された複数のプローブとを含む。各テレビカメラは、その焦点位置を、前記原点マークの高さ位置に対応する原点位置と、前記プローブに接触する前記被検査基板の高さ位置に対応するコンタクト位置と、前記被検査基板を前記プローブから離して前記被検査基板の位置合わせをする位置に対応するアライメント位置とに変更可能の３焦点式のカメラである。
【００１０】
電気接続装置は、各プローブユニットが本体に取り外し可能に配置されているから、本体は複数種類の被検査基板に共通に利用することができ、したがって被検査基板の種類を変更するとき、装置全体を交換することなく、プローブユニットを交換すればよく、交換作業が容易になる。
【００１１】
また、各プローブユニットが原点マークとカメラとをプローブベースに配置しているから、新たなプローブユニットは、対応する原点マークと被検査基板に形成されているアライメントマークとを対応するカメラで撮影し、両マークが一致するように、対応するプローブベースとプローバ又は被検査基板とを相対的に変位させることにより、プローバ又は被検査基板に対するプローブユニットの位置調整をすることができ、そのような位置調整作業が容易になる。
【００１２】
それゆえに、本発明によれば、種類の異なる被検査基板を検査するときの装置自体の取り扱いが容易になる。
【００１３】
前記第１及び第２のプローブユニットのいずれか一方の原点マーク及びカメラは、前記第１及び第２のプローブユニットの他方の側と反対側の端部に配置してもよい。このようにすれば、両プローブユニットの位置調整を別々に行うことができる。また、両原点マーク間の距離及び両カメラ間の距離が大きくなるから、プローブユニットの位置調整が正確になる。
【００１４】
前記本体は、開口を有するフレームと、前記第１のプローブユニットを前記第１の辺の長手方向へ移動させる移動機構とを備えていてもよい。このようにすれば、第２のプローブユニットの位置調整はプローバの測定ステージにより被検査基板を第２のプローブユニットに対して移動させることにより行い、第１のプローブユニットの位置調整は第２のプローブユニットの位置調整後に移動機構により第１のプローブユニットを被検査基板に対して移動させることにより行うことができる。その結果、プローバ又は被検査基板に対するプローブユニットの位置調整をより容易にかつより正確に行うことができる。
【００１５】
本体は、また、前記第１のプローブユニットを前記被検査基板と垂直の軸線の周りに角度的に回転させる回転機構を備えていてもよい。このようにすれば、熱伸縮等によりプローブの配置ピッチにずれが生じたとき、被検査基板の電極の配列方向に対するプローブの配列方向を回転機構により修正してコンタクト不良を解消することができる。
【００１６】
電気接続装置は、さらに、前記第１の辺と対向する第３の辺にあって前記本体に取り外し可能に配置された第３のプローブユニットを含み、第３のプローブユニットは、前記本体に取り外し可能に配置されかつ対応する辺の長手方向へ伸びる第３のプローブベースと、該第３のプローブベースの一端部に配置された第３の原点マークと、該第３の原点マークを被検査基板と垂直の方向から撮影するように前記第３のプローブベースに配置された第３のカメラと、前記第３のプローブベースに配置された複数の第３のプローブとを含むことができる。このようにすれば、矩形の３つの辺に複数の電極を備えた被検査基板の通電試験をすることができる。
【００１７】
前記第２のプローブユニットは、さらに、そのプローブベースの他端部に配置された第４の原点マークと、該第４の原点マークを前記本体と垂直の方向から撮影するように前記プローブベースに配置された第４のカメラとを含むことができる。このようにすれば、先ず第２のプローブユニットの両原点マーク及び両カメラを利用して、被検査基板に対する第２のプローブユニットの位置調整をし、第１のプローブユニットの原点マーク及びカメラを利用して、被検査基板に対する第１のプローブユニットの位置調整をすることができるから、第１及び第２のプローブユニットに位置合わせが容易にかつ正確になる。
【００１８】
好ましい実施例において、各カメラは対応するプローブベースに取り外し可能に配置されており、各原点マークはマークホルダにより対応するプローブベースに組み付けられている。
【００１９】
また、本体は、さらに、前記第３のプローブユニットを前記第３の辺の長手方向へ移動させる移動機構を備えていてもよいし、前記第２又は第３のプローブユニットを前記被検査基板と垂直の軸線の周りに角度的に回転させる回転機構を備えていてもよい。
【００２０】
好ましい実施例において、各移動機構は、前記本体のフレームに配置されたガイドであって前記第１又は第３の辺の長手方向へ伸びるガイド部を有するガイドと、該ガイドに配置された移動体と、該移動体を前記ガイドに対し前記第１又は第３の辺の長手方向へ移動させる機構とを備える。
【００２１】
好ましい実施例において、各回転機構は、一端部及び他端部を有する回転体であって前記一端部及び前記他端部のいずれか一方において前記垂直な軸線の周りに角度的に回転可能に前記移動体に組み付けられた回転体と、該回転体を前記垂直な軸線の周りに角度的に回転移動させる機構とを備える。
【００２２】
各カメラは、その焦点位置を少なくとも、原点マークの高さ位置に対応する原点位置と、プローブに接触している被検査基板の高さ位置に対応するコンタクト位置と、プローブから離された被検査基板の位置合わせをする位置に対応するアライメント位置とに変更可能のカメラとすることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１から図４を参照するに、プローブカードすなわち電気接続装置１０は、長方形をした液晶パネル１２の通電試験に用いられる。液晶パネル１２は、長方形をした複数の電極を長方形の隣り合う２つの辺（Ｘ辺及びＹ辺）のそれぞれに並列的に配置しており、また図５に示すように十字状のアライメントマーク１４を少なくとも３つの隅角部に有している。
【００２４】
液晶パネル１２は、液晶プローバの検査ステージ１６に載置され、その状態で検査ステージ１６により電気接続装置１０に対し、液晶パネル１２の長手方向（Ｘ方向）と、液晶パネル１２の幅方向（Ｙ方向）と、液晶パネル１２と垂直の方向（Ｚ方向）とへ移動されるとともに、Ｚ方向へ伸びる軸線の周りに角度的に回転される。
【００２５】
検査ステージ１６は、液晶パネル１２をＸ方向へ移動させるＸステージ１８と、ステージ１８に支持されて液晶パネル１２をＹ方向へ移動させるＹステージ２０と、ステージ２０に支持されて液晶パネル１２をＺ方向へ移動させるＺステージ２２と、ステージ２２に支持されて液晶パネル１２をＺ方向へ伸びる軸線の周りに角度的に回転させるθステージ２４とを備える。
【００２６】
電気接続装置１０は、装置本体３０と、仮想的な四角形のＸ辺にあって本体３０に取り外し可能に配置されたプローブユニット３２と、Ｘ辺の隣りのＹ辺にあって本体３０に取り外し可能に配置されたプローブユニット３４とを含む。
【００２７】
図示の例では、プローブユニット３２はデータ側プローブユニットとして用いられ、プローブユニット３４はゲート側プローブユニットとして用いられる。しかし、前記と逆に用いてもよい。
【００２８】
本体３０は、プローブユニット３２をＸ辺の長手方向（Ｘ方向）へ移動させる移動機構３６を、長方形の開口３８を有する板状のフレーム４０の上に配置している。移動機構３６は、Ｘ方向へ伸びるガイド部を有する１以上のガイド４２をフレーム４０の上に配置し、Ｘ方向へ伸びる板状の移動体４４をＸ方向へ移動可能にガイド４２の上に配置している。
【００２９】
ガイド４２は、Ｘ方向へ伸びるＸ軸レールであり、図示しない複数のねじ部材によりフレーム４０に取り付けられている。移動体４４は、ガイド４２のガイド部に滑動可能に嵌合された複数のスライドガイド４６を有しており、またほぼ水平に維持されている。スライドガイド４６は、移動体４４の長手方向に間隔をおいている。
【００３０】
移動機構３６のリードナット４８は、移動体４４に組み付けられており、またリードスクリュー５０と螺合されている。移動体４４は、リードスクリュー５０がＸ軸モータ５２により回転されることにより、Ｘ方向へ移動される。モータ５２は、ブラケット５４によりフレーム４０の上に組み付けられている。
【００３１】
プローブユニット３２は、Ｘ方向へ伸びる板状のプローブベース５６を移動体４４上に配置し、複数のプローブブロック５８をプローブベース５６に配置し、図５に示す十字状の原点マーク６０を有するガラス板のような透明板６２をマークホルダ６４によりプローブベース５６の一端部に組み付け、原点マーク６０を撮影するテレビカメラ６６をプローブベース５６の一端部に組み付けている。
【００３２】
プローブユニット３４は、Ｙ方向へ伸びる板状のプローブベース６８をフレーム４０上に配置し、複数のプローブブロック７０をプローブベース６８に配置し、図５に示す十字状の原点マーク６０を有するガラス板のような透明板７２をマークホルダ７４によりプローブベース６８の一端部及び他端部に組み付け、原点マークを撮影するテレビカメラ７６をプローブベース６８の一端部及び他端部のそれぞれに組み付けている。
【００３３】
プローブユニット３２のプローブベース５６は、長手方向の各端部において位置決めピン７８と取付ねじ８０とにより移動体４４の上に組み付けられていることにより、フレーム４０ひいては本体３０に対し取り外し可能である。
【００３４】
これに対し、プローブユニット３４のプローブベース６８は、長手方向の各端部において位置決めピン８２と取付ねじ８４とにより、スペーサ８６を介してフレーム４０の上に組み付けられていることにより、本体３０に対し取り外し可能である。
【００３５】
各プローブブロック５８は、複数のプローブ８８を幅方向（Ｘ方向）に並列的に配列しており、またプローブ８８の先端（針先）をフレーム４０の下方へ突出させた状態に、プローブベース５６に組み付けられている。図示の例では、各プローブ８８は、ポゴピンタイプすなわちスプリングピンタイプのプローブであるが、ニードルタイプのプローブ、ブレードタイプのプローブ又はバンプタイプのプローブであってもよい。
【００３６】
各プローブブロック７０も、複数のプローブ８８を幅方向（Ｙ方向）に並列的に配列しており、またプローブ８８の先端（針先）をフレーム４０の下方へ突出させた状態に、プローブベース６８に組み付けられている。
【００３７】
マークホルダ６４及び７４は、それぞれ、原点マーク６０がプローブ８８の先端（針先）より数ｍｍ程度高くなるように、対応するプローブベース５６及び６８に組み付けられている。
【００３８】
テレビカメラ６６及び７６は、それぞれ、対応する原点マーク６０とその下側に配置される液晶パネル１２の対応するアライメントマーク１４とを上方から撮影するように、対応するプローブベース５６及び６８の端部に組み付けられている。テレビカメラ６６及びマークホルダ６４は、プローブユニット３４側と反対側の部位に設けられている。
【００３９】
プローブユニット３２及び３４の各原点マーク６０と対応するプローブ８８との位置関係は、液晶パネル１２の対応するアライメントマーク１４と電極との位置関係と同じになるように、予め調整されている。
【００４０】
テレビカメラ６６及び７６は、その焦点位置を、電気接続装置１０における原点マーク６０の高さ位置に対応する原点位置と、プローブ８８に接触する液晶パネル１２の高さ位置に対応するコンタクト位置と、液晶パネル１２をプローブ８８から離して液晶パネル１２の位置合わせをする位置に対応するアライメント位置とに変更可能の３焦点式のカメラである。
【００４１】
電気接続装置１０は、プローブユニット３２側のプローブ８８の配列方向とプローブユニット３４側のプローブ８８の配列方向とが直角となるとともに、移動機構３６による移動方向とプローブユニット３４側のプローブ８８の配列方向とが直角となるように、製作されている。また、各テレビカメラ６６及び７６は、対応する原点マーク６０を視野の中央で撮影するように、それぞれ対応するプローブベース５６及び６８に組み付けられている。
【００４２】
異なる種類の液晶パネル１２の通電試験をするとき、その液晶パネル１２に応じたプローブユニット３２及び３４がそれぞれ移動体４４及びスペーサ８６に取り付けられる。
【００４３】
プローブユニット３２及び３４がそれぞれ移動体４４及びスペーサ８６に取り付けられた状態において、Ｘ方向及びＹ方向におけるプローブユニット３２及び３４の位置が相対的にずれている可能性があり、またＸ方向及びＹ方向における検査ステージ１６上の液晶パネル１２に対するプローブユニット３２及び３４の位置が相対的にずれている可能性があり、さらにプローブユニット３２及び３４の対応するテレビカメラ６６又は７６の光軸が検査ステージ１６のＺ軸線に対し傾いている可能性がある。
【００４４】
特に、テレビカメラの光軸が検査ステージのＺ軸線（Ｚステージによる移動方向）に対して傾いていると、たとえ原点マークとアライメントマークとがアライメント位置において一致していても、液晶パネルがコンタクト位置に移動されたとき、液晶パネルがプローブユニットに対しＸ方向又はＹ方向へ変位し、コンタクト位置において液晶パネルの電極がプローブに接触しないことがある。
【００４５】
このため、液晶パネル１２をアライメント位置とコンタクト位置とに移動させてプローブユニット３２及び３４の位置調整をすること、特にコンタクト位置において原点マーク６０とアライメントマーク１４とを一致させた後、液晶パネル１２をアライメント位置に下降させ、その位置における原点マーク６０とアライメントマーク１４とのすれ量又はその位置における液晶パネルの座標位置を得ることは、テレビカメラの光軸とＺ軸線とが傾いている場合に重要である。
【００４６】
それえゆえに、次に、装置本体３０（プローバ）及び液晶パネル１２に対するプローブユニット３２及び３４の位置調整がプローブユニット３４及び３２の順に以下のような手順により自動的に行われる。
【００４７】
先ず、図６（Ａ）に示すように、液晶パネル１２が検査ステージ１６によりプローブユニット３４のプローブ８８から下方へ離れたアライメント位置に移動される。
【００４８】
次いで、プローブユニット３４用の各アライメントマーク１４が対応するテレビカメラ７６の視野に入るように、液晶パネル１２が検査ステージ１６によりＸ方向及びＹ方向へ移動されるとともに、Ｚ軸線の周りに角度的に回転される。
【００４９】
プローブユニット３４用の各アライメントマーク１４が対応するテレビカメラ７６の視野に入ると、そのときのプローブユニット３４の原点マークとアライメントマークとのずれ量ΔＸ及びΔＹ（又は、液晶パネルの座標位置）が測定され、そのずれ量（又は、座標位置）が図示しないメモリに記憶される。
【００５０】
次いで、図６（Ｂ）に示すように、液晶パネル１２のアライメントマーク１４がプローブユニット３４の原点マーク６０と一致するように、液晶パネル１２が検査ステージ１６により所定量（前記メモリに記憶したずれ量ΔＸ及びΔＹ）だけ移動される。アライメントマーク１４が原点マーク６０と一致すると、そのときの液晶パネル１２の座標位置が前記メモリに記憶される。
【００５１】
次いで、図６（Ｃ）に示すように、液晶パネル１２が検査ステージ１６によりプローブユニット３４のプローブ８８に接触するコンタクト位置に移動され、その位置におけるプローブユニット３４の原点マーク６０と液晶パネル１２のアライメントマーク１４とのずれ量ΔＸ及びΔＹ（又は、液晶パネル１２の座標位置）が再度測定され、そのずれ量（又は、座標位置）が前記メモリに記憶される。
【００５２】
次いで、図７（Ａ）に示すように、液晶パネル１２のアライメントマーク１４がコンタクト位置においてプローブユニット３４の原点マーク６０と一致するように、液晶パネル１２の下降、その状態での液晶パネル１２の移動、液晶パネル１２のコンタクト位置への上昇、及び、その位置における原点マークとアライメントマークとの位置関係の確認が一回以上行われる。このときの液晶パネルの下降、移動及び上昇は、いずれも、検査ステージ１６により行われる。
【００５３】
液晶パネル１２のアライメントマーク１４がコンタクト位置においてプローブユニット３４の原点マーク６０と一致すると、そのときの液晶パネル１２の座標位置が前記メモリに記憶される。
【００５４】
次いで、図７（Ｂ）に示すように、液晶パネル１２が検査ステージ１６によりアライメント位置に下降され、その位置におけるプローブユニット３４の原点マーク６０とアライメントマーク１４とのずれ量ΔＸ及びΔＹ（又は、そのときの液晶パネル１２の座標位置）が測定され、そのずれ量（又は、座標位置）が前記メモリに記憶される。
【００５５】
上記の作業すなわち工程は、プローブユニット３４用の両アライメントマークを用いて行われる。このため、装置本体３０に対するプローブユニット３４の位置決めが正確に行われる。前記のような工程により、本体３０ひいてはプローバと液晶パネル１２とに対するプローブユニット３４の位置調整が終了する。
【００５６】
この状態においては、一般に図８（Ａ）に示すように、プローブユニット３２の原点マーク６０に対応するアライメントマーク１４はプローブユニット３２のテレビカメラ６６の視野内に入っている。
【００５７】
しかし、プローブユニット３２の原点マーク６０に対応するアライメントマーク１４が対応するテレビカメラ６６の視野内に入っていないと、そのアライメントマーク１４が対応するテレビカメラ６６の視野内に入るように、プローブユニット３２が移動機構３６によりＸ方向に移動される。
【００５８】
次いで、そのアライメントマーク１４が対応するテレビカメラ６６の視野内に入ると、そのときのプローブユニット３２の原点マーク６０とアライメントマーク１４とのずれ量ΔＸ、ΔＹ（又は、そのときの液晶パネル１２の座標位置）が測定され、そのずれ量（又は、座標位置）が前記メモリに記憶される。
【００５９】
次いで、図８（Ｂ）に示すように、プローブユニット３２の原点マーク６０が液晶パネル１２のアライメントマーク１４と一致するように、プローブユニット３２が移動機構３６により所定量Ｘ方向へ移動される。
【００６０】
次いで、図８（Ｃ）に示すように、液晶パネル１２が検査ステージ１６によりプローブユニット３２のプローブ８８に接触するコンタクト位置に移動され、その位置におけるプローブユニット３２の原点マークと液晶パネル１２のアライメントマーク１４とのずれ量ΔＸ及びΔＹ（又は、液晶パネル１２の座標位置）が再度測定され、そのずれ量（又は、座標位置）が前記メモリに記憶される。
【００６１】
次いで、図９（Ａ）に示すように、コンタクト位置においてプローブユニット３２の原点マークが少なくともＸ方向において液晶パネル１２のアライメントマーク１４と一致するように、検査ステージ１６による液晶パネル１２の下降、その状態での移動機構３６によるＸ方向へのプローブユニット３２の移動、検査ステージ１６による液晶パネル１２のコンタクト位置への上昇、及び、コンタクト位置における原点マークとアライメントマークとの位置関係の確認が一回以上行われる。
【００６２】
液晶パネル１２のアライメントマーク１４がコンタクト位置においてプローブユニット３２の原点マークと一致すると、そのときの液晶パネル１２の座標位置が前記メモリに記憶される。
【００６３】
次いで、図９（Ｂ）に示すように、液晶パネル１２が検査ステージ１６によりアライメント位置に下降され、その位置におけるプローブユニット３２の原点マーク６０とアライメントマーク１４とのずれ量ΔＸ及びΔＹ（又は、液晶パネルの座標位置）が測定され、そのずれ量（又は、座標位置）が前記メモリに記憶される。
【００６４】
上記のような工程により、プローブユニット３４に対するプローブユニット３２の位置調整が終了し、本体３０ひいてはプローバと液晶パネル１２とに対するプローブユニット３２の位置調整が終了する。
【００６５】
プローブユニット３２に関する上記工程においては、プローブユニット３２のＸ方向における位置を調整しているが、Ｙ方向における位置を調整していない。これは、液晶パネルの電極が一般にその配列方向と直角の方向に長いから（図１３参照）、Ｙ方向におけるプローブユニット３２の位置は、プローバ及び液晶パネルに対するプローブユニット３４の調整が終了したことにより、許容範囲内に調整されるためである。
【００６６】
上記のように、液晶パネル１２をアライメント位置とコンタクト位置とに移動させてプローブユニット３２及び３４の位置調整をする理由、特にコンタクト位置において原点マークとアライメントマークとを一致させた後、液晶パネルをアライメント位置に下降させ、その位置における原点マークとアライメントマークとのずれ量又はその位置における液晶パネルの座標位置を得る理由は、対応するテレビカメラの光軸が検査ステージのＺ軸線に対して傾いていることによる。
【００６７】
図７（Ｂ）及び図９（Ｂ）のようにして最終的に得られたずれ量（又は、座標位置）は、その後の同種の液晶パネルの検査時のアライメントに利用される。
【００６８】
以後の同種の液晶パネルは、アライメント位置においてアライメントマーク１４が原点マーク６０に対し図７（Ｂ）及び図９（Ｂ）に示す最終的なずれ量（又は、座標位置）を有するように、検査ステージ１６により位置を調整される。
【００６９】
しかし、以後の同種の液晶パネルのアライメントは、プローブユニット３４の側の両テレビカメラのみを用いて行ってもよい。また、コンタクト位置においてアライメントマーク１４の位置の確認を時々行ってもよい。
【００７０】
原点マークとアライメントマークとが一致しているか否かの確認をする工程及び原点マークとアライメントマークとのずれ量を算出する工程において、各テレビカメラは、液晶パネル１２がアライメント位置に移動されている状態において焦点位置を対応する原点位置とアライメント位置とに少なくとも一回切り換えられ、また液晶パネル１２がコンタクト位置に移動されている状態において焦点位置を対応する原点位置とコンタクト位置とに少なくとも一回切り換えられる。
【００７１】
上記のように、本体３０を複数種類の液晶パネルに共通に利用し、検査すべき液晶パネルの種類を変更するときは、装置全体を交換することなく、プローブユニット３２，３４のみを交換するならば、装置全体を交換する場合に比べ、ユニットの交換作業が容易になる。
【００７２】
また、原点マーク６０と液晶パネルのアライメントマーク１４とを所定のテレビカメラ６６又は７６で撮影し、両マークが一致するように、新たなプローブユニットのプローブベースをプローバに対して変位させることにより、プローバに対する位置調整をするならば、装置全体の位置調整をする場合に比べ、位置調整作業が容易になる。
【００７３】
液晶パネル１２の場合、一般に図１３に示すように、長い複数の電極１１２が矩形の辺の方向に並列的に形成されている。また、プローブの配置ピッチが検査中の温度変化によるプローブブロック等の伸縮により変化すると、それに起因する配置ピッチの累積誤差により、電極１１２に接触しないプローブが存在することがある。このようなコンタクト不良は、特に、電極数の多いデータ側プローブユニットにおいて生じやすい。
【００７４】
そのようなプローブの配置ピッチずれによるコンタクト不良が生じたときは、図１３に示すように、電極１１２へのプローブのコンタクトラインを１１４から１１６に又はその逆に所定量θだけ変化させて、プローブの配置ピッチを見かけ上変化させることが好ましい。
【００７５】
そのような見かけ上の変化は、図１０から図１２に示すように、プローブユニット３２を液晶パネルと垂直のＺ軸線の周りに角度的に回転させる回転機構９０により発生することができる。
【００７６】
回転機構９０は、長い板状の回転体９２をその一端部においてピン９４及び軸受９６によりＺ軸線の周りに角度的に回転可能に移動体４４に組み付けている。プローブベース５６は、回転体９２の上に組み付けられている。ピン９４及び軸受９６は、テレビカメラ６６が配置された側に設けられている。
【００７７】
回転体９２の回転精度は、ピン９４と、軸受９６と、移動体４４の上に取り付けられたＲガイドレール１００と、Ｒガイドレール１００に滑動可能に嵌合されかつ回転体９２に取り付けられたＲガイド９８とにより規制されている。Ｒガイド９８は、回転体９２の他端部の下側に下向きに取り付けられている。
【００７８】
回転体９２は、リードスクリュー１０２と、リードスクリュー１０２を前進後退させる中空モータ１０４と、回転体９２をリードスクリュー１０２に向けて付勢している引っ張りコイルばね１０６とにより、ピン９４の周りに角度的に回転される。
【００７９】
リードスクリュー１０２は、モータ１０４を貫通して、回転体９２の他端部側面に当接している。中空モータ１０４は、ブラケット１０８によりフレーム４０の上に取り付けられている。
【００８０】
上記のような回転機構９０を備えた電気接続装置において、検査中に温度上昇によると思われるコンタクト不良が発生したときは、先ず検査ステージ上の液晶パネルに対するゲート側プローブユニット３４の位置が再度確認される。この作業は図７及び図８に関連して説明した手法で行われる。
【００８１】
次いで、データ側プローブユニット３２の原点マークと液晶パネル１２のアライメントマーク１４との位置ずれ量が確認される。
【００８２】
次いで、確認したずれ量からそれに対応する補正量θが、予め設定されているプログラムにしたがって計算される。
【００８３】
次いで、プローブユニット３２を移動機構３６によりＸ方向へ移動させることにより、プローブユニット３２の原点マークと液晶パネル１２のアライメントマーク１４との位置合わせが行われる。
【００８４】
次いで、回転機構９０の中空モータ１０４が回転されて、プローブユニット３２がピン９４の周りに所定角度回転される。これにより、プローブの配置ピッチが見かけ上変化し、温度変化に起因するコンタクト不良が解消される。
【００８５】
上記のような見かけ上の変化は、プローブブロックの温度それに配置された温度センサにより監視し、そのプローブブロックの温度が変化したとき、予め設定されたプログラムにしたがって移動機構３６及び回転機構９０を作動させることにより、発生してもよい。
【００８６】
図１４に示すように、Ｘ辺と対向する第３の辺に複数の電極を配置した液晶パネルは、さらに、第３の移動機構１２０と第３のプローブユニット１２２とを第３の辺に配置した電気接続装置を用いて検査される。
【００８７】
第３の移動機構１２０及び第３のプローブユニット１２２は、図１から図４の実施例における移動機構３６及びプローブユニット３２と同様に同様の部材で構成されている。
【００８８】
それゆえに、第３の移動機構１２０は、ガイド４２、移動体４４、スライドガイド４６、リードナット４８、リードスクリュー５０、Ｘ軸モータ５２、ブラケット５４等を備えている。これらの部材は、移動機構３６のそれらと同じである。
【００８９】
プローブユニット１２２は、プローブベース５６、複数のプローブブロック５８、原点マーク６０を有する透明板６２、マークホルダ６４、テレビカメラ６６等を備えている。これらの部材は、プローブユニット３２におけるそれらと同じである。
【００９０】
なお、図１０から図１２に示すような回転機構をプローブユニット３２用又はプローブユニット１２２用にも設けてもよい。本発明は、液晶パネルの通電試験に用いる電気接続装置のみならず、他の平板状の被検査基板の通電試験に用いる電気接続装置にも適用することができる。
【００９１】
上記実施例では、プローブユニット３２及び３４をそれぞれ移動機構３６及びスペーサ８６によりフレーム４０に取り付けているが、移動機構３６及びスペーサ８６を用いることなくプローブユニット３２及び３４をフレーム４０に取り付けてもよい。また、プローブユニット３２，３４を、Ｌ字状又はコ字状の補助部材若しくはプローブユニット毎の補助部材によりフレーム４０に取り付けてもよい。
【００９２】
本発明は、上記実施例に限定されない。本発明は、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電気接続装置の一実施例を示す平面図
【図２】図１の２−２線に沿って得た断面図
【図３】図１の３−３線に沿って得た断面図
【図４】図１に示す電気接続装置の後面図
【図５】アライメントマークと原点マークとを示す斜視図
【図６】ゲート側プローブユニットと液晶パネルとの位置合わせ方法を説明するための図
【図７】位置合わせ方法の図６に続く工程のを説明するための図
【図８】データ側プローブユニットと液晶パネルとの位置合わせ方法を説明するための図
【図９】位置合わせ方法の図８に続く工程を説明するための図
【図１０】電気接続装置の他の実施例を示す断面図
【図１１】図１０に示す電気接続装置の右側面図
【図１２】図１０に示す電気接続装置の平面図
【図１３】コンタクト不良を修正する方法を説明するための図
【図１４】３つのプローブユニットを備えた電気接続装置の実施例を示す平面図
【符号の説明】
１０電気接続装置
１２液晶パネル
１４アライメントマーク
１６検査ステージ
３０装置本体
３２，３４，１２２プローブユニット
３６，１２０移動機構
３８開口
４０フレーム
４２ガイド
４４移動体
５２Ｘ軸モータ
５６，６８プローブベース
５８，７０プローブブロック
６０原点マーク
６４，７４マークホルダ
６６，７６テレビカメラ
８８プローブ
９０回転機構
９２回転体
１０４中空モータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrical connection device such as a probe card used for an energization test of a substrate to be inspected such as a liquid crystal panel.
[0002]
[Prior art]
A liquid crystal panel in which a plurality of electrodes are arranged on at least two adjacent sides of a virtual quadrangle is subjected to an energization test using an electrical connection device such as a probe card or a probe unit.
[0003]
As one of this type of electrical connection device, there is one in which a plurality of probe blocks in which a plurality of probes that are individually contacted with electrodes of a liquid crystal panel are arranged in parallel are attached to a plate-like frame having a rectangular opening. (For example, JP-A-8-201430).
[0004]
In this electrical connection device, the probe block is positioned with respect to the frame and the electrical connection device is positioned with respect to the liquid crystal prober so that the probe accurately contacts the electrode of the liquid crystal panel.
[0005]
On the other hand, there are various types of liquid crystal panels having different sizes, the arrangement pitch of electrodes, the number of electrodes, and the like. For this reason, the current-carrying test of the liquid crystal panel is generally performed using an electrical connection device corresponding to the type of the liquid crystal panel to be inspected.
[0006]
[Problems to be solved]
However, in the conventional electrical connection device, the entire electrical connection device can only be used for the inspection of one type of liquid crystal panel. Therefore, the entire electrical connection device is replaced with one corresponding to the liquid crystal panel to be inspected, and The position adjustment operation must be performed every time the type of liquid crystal panel to be inspected is changed.
[0007]
In addition, with the increase in size of liquid crystal panels, the electrical connection device itself is also increasing in size today. It is difficult to handle such an electrical connection device, making it difficult to replace the electrical connection device. It must be done by a person.
[0008]
Therefore, in the electrical connection device, it is important to facilitate handling of the device itself when inspecting different types of substrates to be inspected.
[0009]
[Solution, action and effect]
An electrical connection device according to the present invention is provided between a first probe unit that is detachably disposed on a main body on a first side of a virtual quadrangle, and a second side adjacent to the first side. And a second probe unit detachably disposed on the main body. Each probe unit is detachably disposed on the main body and extends in the longitudinal direction of the corresponding side, an origin mark disposed on one end of the probe base, and the origin mark perpendicular to the substrate to be inspected. A camera arranged on the probe base so as to take an image from the direction, and a plurality of probes arranged on the probe base. Each television camera has a focal position, an origin position corresponding to a height position of the origin mark, a contact position corresponding to a height position of the board to be in contact with the probe, and the board to be inspected. It is a trifocal camera that can be changed to an alignment position corresponding to a position where the substrate to be inspected is positioned away from the probe.
[0010]
Since each probe unit is detachably arranged on the main body of the electrical connection device, the main body can be used in common for a plurality of types of substrates to be inspected. It is sufficient to replace the probe unit without exchanging the probe, and the replacement work becomes easy.
[0011]
Since each probe unit has an origin mark and a camera arranged on the probe base, the new probe unit photographs the corresponding origin mark and the alignment mark formed on the substrate to be inspected with the corresponding camera. The position of the probe unit relative to the prober or the substrate to be inspected can be adjusted by relatively displacing the corresponding probe base and the prober or the substrate to be inspected so that the two marks coincide. Adjustment work becomes easy.
[0012]
Therefore, according to the present invention, it is easy to handle the apparatus itself when inspecting different types of substrates to be inspected.
[0013]
The origin mark and the camera of one of the first and second probe units may be arranged at the end opposite to the other side of the first and second probe units. In this way, the position adjustment of both probe units can be performed separately. Further, since the distance between both origin marks and the distance between both cameras are increased, the position adjustment of the probe unit becomes accurate.
[0014]
The main body may include a frame having an opening and a moving mechanism that moves the first probe unit in the longitudinal direction of the first side. In this way, the position adjustment of the second probe unit is performed by moving the substrate to be inspected with respect to the second probe unit by the measurement stage of the prober, and the position adjustment of the first probe unit is performed by the second probe unit. This can be done by moving the first probe unit relative to the substrate to be inspected by the moving mechanism after the position adjustment of the probe unit. As a result, the position adjustment of the probe unit with respect to the prober or the substrate to be inspected can be performed more easily and accurately.
[0015]
The main body may further include a rotation mechanism that rotates the first probe unit angularly about an axis perpendicular to the substrate to be inspected. In this way, when a displacement occurs in the probe arrangement pitch due to thermal expansion and contraction or the like, the contact arrangement can be resolved by correcting the arrangement direction of the probe with respect to the arrangement direction of the electrodes on the substrate to be inspected by the rotation mechanism.
[0016]
The electrical connection device further includes a third probe unit that is detachably disposed on the main body at a third side facing the first side, and the third probe unit is detached from the main body. A third probe base that is arranged and extends in the longitudinal direction of the corresponding side, a third origin mark arranged at one end of the third probe base, and the third origin mark as a substrate to be inspected And a third camera disposed on the third probe base so as to photograph from a direction perpendicular to the first probe base, and a plurality of third probes disposed on the third probe base. In this way, it is possible to conduct an energization test on a substrate to be inspected having a plurality of electrodes on three sides of the rectangle.
[0017]
The second probe unit further includes a fourth origin mark arranged at the other end of the probe base, and the probe base so as to photograph the fourth origin mark from a direction perpendicular to the main body. And a fourth camera arranged. In this way, first, the position of the second probe unit with respect to the substrate to be inspected is adjusted using both the origin marks and the cameras of the second probe unit, and the origin mark and the camera of the first probe unit are adjusted. Since the position of the first probe unit can be adjusted with respect to the substrate to be inspected, the alignment of the first and second probe units can be performed easily and accurately.
[0018]
In the preferred embodiment, each camera is removably disposed on a corresponding probe base, and each origin mark is assembled to the corresponding probe base by a mark holder.
[0019]
The main body may further include a moving mechanism for moving the third probe unit in the longitudinal direction of the third side, and the second or third probe unit may be connected to the substrate to be inspected. You may provide the rotation mechanism rotated angularly around the vertical axis.
[0020]
In a preferred embodiment, each moving mechanism includes a guide disposed on a frame of the main body and having a guide portion extending in a longitudinal direction of the first or third side, and a moving body disposed on the guide. And a mechanism for moving the moving body in the longitudinal direction of the first or third side with respect to the guide.
[0021]
In a preferred embodiment, each rotating mechanism is a rotating body having one end and the other end, and can be rotated angularly about the vertical axis at one of the one end and the other end. A rotating body assembled to the moving body, and a mechanism for angularly rotating the rotating body around the vertical axis.
[0022]
Each camera has its focal position at least at the origin position corresponding to the height position of the origin mark, the contact position corresponding to the height position of the board to be inspected in contact with the probe, and the inspected object separated from the probe. The camera can be changed to the alignment position corresponding to the position where the substrate is aligned.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 4, the probe card, that is, the electrical connection device 10 is used for an energization test of a rectangular liquid crystal panel 12. In the liquid crystal panel 12, a plurality of rectangular electrodes are arranged in parallel on two adjacent sides (X side and Y side) of the rectangle, and a cross-shaped alignment mark 14 as shown in FIG. In at least three corners.
[0024]
The liquid crystal panel 12 is placed on the inspection stage 16 of the liquid crystal prober, and in this state, the inspection stage 16 makes the longitudinal direction (X direction) of the liquid crystal panel 12 and the width direction (Y) of the liquid crystal panel 12 with respect to the electrical connection device 10. Direction) and a direction perpendicular to the liquid crystal panel 12 (Z direction), and is rotated angularly about an axis extending in the Z direction.
[0025]
The inspection stage 16 includes an X stage 18 that moves the liquid crystal panel 12 in the X direction, a Y stage 20 that is supported by the stage 18 and moves the liquid crystal panel 12 in the Y direction, and a stage 20 that supports the liquid crystal panel 12 in the Z direction. A Z stage 22 that moves in the direction, and a θ stage 24 that is supported by the stage 22 and rotates angularly around an axis that extends the liquid crystal panel 12 in the Z direction.
[0026]
The electrical connection apparatus 10 is detachable from the apparatus main body 30, a probe unit 32 detachably disposed on the main body 30 on the X side of the virtual square, and on the Y side adjacent to the X side. And the probe unit 34 disposed in the position.
[0027]
In the illustrated example, the probe unit 32 is used as a data side probe unit, and the probe unit 34 is used as a gate side probe unit. However, it may be used in reverse to the above.
[0028]
In the main body 30, a moving mechanism 36 that moves the probe unit 32 in the longitudinal direction (X direction) of the X side is disposed on a plate-like frame 40 having a rectangular opening 38. In the moving mechanism 36, one or more guides 42 having guide portions extending in the X direction are arranged on the frame 40, and a plate-like moving body 44 extending in the X direction is arranged on the guide 42 so as to be movable in the X direction. doing.
[0029]
The guide 42 is an X-axis rail extending in the X direction, and is attached to the frame 40 by a plurality of screw members (not shown). The moving body 44 has a plurality of slide guides 46 slidably fitted to the guide portions of the guides 42 and is maintained substantially horizontal. The slide guide 46 is spaced in the longitudinal direction of the moving body 44.
[0030]
The lead nut 48 of the moving mechanism 36 is assembled to the moving body 44 and is screwed with the lead screw 50. The moving body 44 is moved in the X direction when the lead screw 50 is rotated by the X-axis motor 52. The motor 52 is assembled on the frame 40 by a bracket 54.
[0031]
In the probe unit 32, a plate-like probe base 56 extending in the X direction is arranged on the moving body 44, a plurality of probe blocks 58 are arranged on the probe base 56, and a glass having a cross-shaped origin mark 60 shown in FIG. A transparent plate 62 such as a plate is assembled to one end portion of the probe base 56 by a mark holder 64, and a television camera 66 for photographing the origin mark 60 is assembled to one end portion of the probe base 56.
[0032]
In the probe unit 34, a plate-like probe base 68 extending in the Y direction is arranged on the frame 40, a plurality of probe blocks 70 are arranged on the probe base 68, and a glass plate having a cross-shaped origin mark 60 shown in FIG. Such a transparent plate 72 is assembled to one end and the other end of the probe base 68 by the mark holder 74, and a television camera 76 for photographing the origin mark is assembled to each of the one end and the other end of the probe base 68.
[0033]
The probe base 56 of the probe unit 32 is detachable from the frame 40 and thus the main body 30 by being assembled on the movable body 44 by positioning pins 78 and mounting screws 80 at each end in the longitudinal direction.
[0034]
On the other hand, the probe base 68 of the probe unit 34 is assembled to the main body 30 by being assembled on the frame 40 via the spacer 86 by the positioning pin 82 and the mounting screw 84 at each end in the longitudinal direction. It can be removed.
[0035]
Each probe block 58 has a plurality of probes 88 arranged in parallel in the width direction (X direction), and the probe base 56 in a state in which the tip (needle tip) of the probe 88 protrudes downward from the frame 40. It is assembled to. In the illustrated example, each probe 88 is a pogo pin type or spring pin type probe, but may be a needle type probe, a blade type probe, or a bump type probe.
[0036]
Each probe block 70 also has a plurality of probes 88 arranged in parallel in the width direction (Y direction), and the probe base 68 in a state where the tip (needle tip) of the probe 88 protrudes downward from the frame 40. It is assembled to.
[0037]
The mark holders 64 and 74 are assembled to the corresponding probe bases 56 and 68 so that the origin mark 60 is about several millimeters higher than the tip (needle tip) of the probe 88, respectively.
[0038]
The television cameras 66 and 76 respectively end the corresponding probe bases 56 and 68 so as to photograph the corresponding origin mark 60 and the corresponding alignment mark 14 of the liquid crystal panel 12 disposed below the corresponding origin mark 60 from above. It is assembled to. The television camera 66 and the mark holder 64 are provided at a site opposite to the probe unit 34 side.
[0039]
The positional relationship between each origin mark 60 of the probe units 32 and 34 and the corresponding probe 88 is adjusted in advance so as to be the same as the positional relationship between the corresponding alignment mark 14 and the electrode of the liquid crystal panel 12.
[0040]
The television cameras 66 and 76 have their focal positions at an origin position corresponding to the height position of the origin mark 60 in the electrical connection device 10 and a contact position corresponding to the height position of the liquid crystal panel 12 in contact with the probe 88. This is a trifocal type camera that can be changed to an alignment position corresponding to a position where the liquid crystal panel 12 is positioned away from the probe 88.
[0041]
In the electrical connecting apparatus 10, the arrangement direction of the probes 88 on the probe unit 32 side and the arrangement direction of the probes 88 on the probe unit 34 side are at right angles, and the movement direction by the moving mechanism 36 and the arrangement of the probes 88 on the probe unit 34 side. It is manufactured so that the direction is at a right angle. Each TV camera 66 and 76 is assembled to the corresponding probe base 56 and 68 so that the corresponding origin mark 60 is photographed at the center of the field of view.
[0042]
When conducting energization tests of different types of liquid crystal panels 12, probe units 32 and 34 corresponding to the liquid crystal panels 12 are attached to the moving body 44 and the spacer 86, respectively.
[0043]
In a state where the probe units 32 and 34 are attached to the moving body 44 and the spacer 86, respectively, the positions of the probe units 32 and 34 in the X direction and the Y direction may be relatively shifted, and the X direction and Y There is a possibility that the positions of the probe units 32 and 34 relative to the liquid crystal panel 12 on the inspection stage 16 in the direction are relatively shifted, and the optical axis of the corresponding TV camera 66 or 76 of the probe units 32 and 34 is the inspection stage. There is a possibility of tilting with respect to the 16 Z-axis.
[0044]
In particular, if the optical axis of the TV camera is tilted with respect to the Z axis of the inspection stage (the direction of movement by the Z stage), the liquid crystal panel will be in the contact position even if the origin mark and alignment mark are aligned at the alignment position. The liquid crystal panel may be displaced in the X direction or the Y direction with respect to the probe unit, and the electrode of the liquid crystal panel may not contact the probe at the contact position.
[0045]
For this reason, the liquid crystal panel 12 is moved to the alignment position and the contact position to adjust the positions of the probe units 32 and 34. In particular, after the origin mark 60 and the alignment mark 14 are aligned at the contact position, the liquid crystal panel 12 Is lowered to the alignment position to obtain the amount of slip between the origin mark 60 and the alignment mark 14 at that position or the coordinate position of the liquid crystal panel at that position when the optical axis and the Z-axis line of the TV camera are tilted. is important.
[0046]
Therefore, next, the position adjustment of the probe units 32 and 34 with respect to the apparatus main body 30 (prober) and the liquid crystal panel 12 is automatically performed in the order of the probe units 34 and 32 in the following procedure.
[0047]
First, as shown in FIG. 6A, the liquid crystal panel 12 is moved to the alignment position away from the probe 88 of the probe unit 34 by the inspection stage 16.
[0048]
Next, the liquid crystal panel 12 is moved in the X direction and the Y direction by the inspection stage 16 so that each alignment mark 14 for the probe unit 34 falls within the field of view of the corresponding TV camera 76 and is angularly rotated around the Z axis. To be rotated.
[0049]
When each alignment mark 14 for the probe unit 34 enters the field of view of the corresponding television camera 76, the deviation amounts ΔX and ΔY (or the coordinate position of the liquid crystal panel) between the origin mark and the alignment mark of the probe unit 34 at that time are obtained. The measured deviation amount (or coordinate position) is stored in a memory (not shown).
[0050]
Next, as shown in FIG. 6B, the liquid crystal panel 12 is moved by the inspection stage 16 by a predetermined amount (the deviation stored in the memory) so that the alignment mark 14 of the liquid crystal panel 12 coincides with the origin mark 60 of the probe unit 34. By the amount ΔX and ΔY). When the alignment mark 14 coincides with the origin mark 60, the coordinate position of the liquid crystal panel 12 at that time is stored in the memory.
[0051]
Next, as shown in FIG. 6C, the liquid crystal panel 12 is moved by the inspection stage 16 to a contact position where the liquid crystal panel 12 contacts the probe 88 of the probe unit 34, and the origin mark 60 of the probe unit 34 and the liquid crystal panel 12 at that position are moved. The deviation amounts ΔX and ΔY (or the coordinate position of the liquid crystal panel 12) from the alignment mark 14 are measured again, and the deviation amounts (or coordinate positions) are stored in the memory.
[0052]
Next, as shown in FIG. 7A, the liquid crystal panel 12 is lowered so that the alignment mark 14 of the liquid crystal panel 12 coincides with the origin mark 60 of the probe unit 34 at the contact position. The movement, the rise of the liquid crystal panel 12 to the contact position, and the confirmation of the positional relationship between the origin mark and the alignment mark at that position are performed once or more. The liquid crystal panel is lowered, moved, and raised at this time by the inspection stage 16.
[0053]
When the alignment mark 14 of the liquid crystal panel 12 coincides with the origin mark 60 of the probe unit 34 at the contact position, the coordinate position of the liquid crystal panel 12 at that time is stored in the memory.
[0054]
Next, as shown in FIG. 7B, the liquid crystal panel 12 is lowered to the alignment position by the inspection stage 16, and the deviation amounts ΔX and ΔY (or the deviation between the origin mark 60 of the probe unit 34 and the alignment mark 14 at that position) The coordinate position of the liquid crystal panel 12 at that time) is measured, and the shift amount (or coordinate position) is stored in the memory.
[0055]
The above operation or process is performed using both alignment marks for the probe unit 34. For this reason, positioning of the probe unit 34 with respect to the apparatus main body 30 is performed accurately. The position adjustment of the probe unit 34 with respect to the main body 30 and thus the prober and the liquid crystal panel 12 is completed by the process as described above.
[0056]
In this state, the alignment mark 14 corresponding to the origin mark 60 of the probe unit 32 is generally within the field of view of the TV camera 66 of the probe unit 32 as shown in FIG.
[0057]
However, if the alignment mark 14 corresponding to the origin mark 60 of the probe unit 32 is not within the field of view of the corresponding television camera 66, the probe unit is set so that the alignment mark 14 is within the field of view of the corresponding television camera 66. 32 is moved in the X direction by the moving mechanism 36.
[0058]
Next, when the alignment mark 14 enters the field of view of the corresponding TV camera 66, the amount of deviation ΔX, ΔY between the origin mark 60 of the probe unit 32 and the alignment mark 14 at that time (or the liquid crystal panel 12 at that time). (Coordinate position) is measured, and the shift amount (or coordinate position) is stored in the memory.
[0059]
Next, as shown in FIG. 8B, the probe unit 32 is moved in the X direction by a predetermined amount by the moving mechanism 36 so that the origin mark 60 of the probe unit 32 coincides with the alignment mark 14 of the liquid crystal panel 12.
[0060]
Next, as shown in FIG. 8C, the liquid crystal panel 12 is moved by the inspection stage 16 to a contact position where the liquid crystal panel 12 contacts the probe 88 of the probe unit 32, and the origin mark of the probe unit 32 and the alignment of the liquid crystal panel 12 at that position. The deviation amounts ΔX and ΔY (or the coordinate position of the liquid crystal panel 12) from the mark 14 are measured again, and the deviation amounts (or coordinate positions) are stored in the memory.
[0061]
Next, as shown in FIG. 9A, the liquid crystal panel 12 is lowered by the inspection stage 16 so that the origin mark of the probe unit 32 coincides with the alignment mark 14 of the liquid crystal panel 12 at least in the X direction at the contact position. The movement of the probe unit 32 in the X direction by the moving mechanism 36 in the state, the rise of the liquid crystal panel 12 to the contact position by the inspection stage 16, and the confirmation of the positional relationship between the origin mark and the alignment mark at the contact position are performed once. This is done.
[0062]
When the alignment mark 14 of the liquid crystal panel 12 coincides with the origin mark of the probe unit 32 at the contact position, the coordinate position of the liquid crystal panel 12 at that time is stored in the memory.
[0063]
Next, as shown in FIG. 9B, the liquid crystal panel 12 is lowered to the alignment position by the inspection stage 16, and the deviation amounts ΔX and ΔY (or the deviation between the origin mark 60 and the alignment mark 14 of the probe unit 32 at that position) The coordinate position of the liquid crystal panel) is measured, and the shift amount (or coordinate position) is stored in the memory.
[0064]
Through the above-described steps, the position adjustment of the probe unit 32 with respect to the probe unit 34 is completed, and the position adjustment of the probe unit 32 with respect to the main body 30 and consequently the prober and the liquid crystal panel 12 is completed.
[0065]
In the above process related to the probe unit 32, the position of the probe unit 32 in the X direction is adjusted, but the position in the Y direction is not adjusted. This is because the electrodes of the liquid crystal panel are generally long in the direction perpendicular to the arrangement direction (see FIG. 13), and the position of the probe unit 32 in the Y direction is due to the completion of the adjustment of the probe unit 34 with respect to the prober and the liquid crystal panel. This is because it is adjusted within an allowable range.
[0066]
As described above, the reason for adjusting the position of the probe units 32 and 34 by moving the liquid crystal panel 12 to the alignment position and the contact position, in particular, after matching the origin mark and the alignment mark at the contact position, The reason why the position is lowered to the alignment position and the deviation amount between the origin mark and the alignment mark at that position or the coordinate position of the liquid crystal panel at that position is obtained is that the optical axis of the corresponding TV camera is tilted with respect to the Z-axis line of the inspection stage Because it is.
[0067]
The displacement (or coordinate position) finally obtained as shown in FIGS. 7B and 9B is used for alignment at the time of subsequent inspection of the same type of liquid crystal panel.
[0068]
Subsequent liquid crystal panels of the same type are inspected so that the alignment mark 14 has the final shift amount (or coordinate position) shown in FIGS. 7B and 9B with respect to the origin mark 60 at the alignment position. The position is adjusted by the stage 16.
[0069]
However, the subsequent alignment of the same type of liquid crystal panel may be performed using only both TV cameras on the probe unit 34 side. Further, the position of the alignment mark 14 may be confirmed from time to time at the contact position.
[0070]
In the step of confirming whether or not the origin mark and the alignment mark coincide with each other and the step of calculating the deviation amount between the origin mark and the alignment mark, each television camera has the liquid crystal panel 12 moved to the alignment position. In the state, the focus position is switched at least once between the corresponding origin position and alignment position, and when the liquid crystal panel 12 is moved to the contact position, the focus position is switched at least once between the corresponding origin position and contact position. It is done.
[0071]
As described above, when the main body 30 is commonly used for a plurality of types of liquid crystal panels and the type of liquid crystal panel to be inspected is changed, only the probe units 32 and 34 are replaced without replacing the entire apparatus. In this case, the unit replacement work is facilitated as compared with the case where the entire apparatus is replaced.
[0072]
In addition, by photographing the origin mark 60 and the alignment mark 14 of the liquid crystal panel with a predetermined television camera 66 or 76 and displacing the probe base of the new probe unit with respect to the prober so that both marks coincide, If the position adjustment with respect to the prober is performed, the position adjustment work becomes easier as compared with the case of adjusting the position of the entire apparatus.
[0073]
In the case of the liquid crystal panel 12, generally, as shown in FIG. 13, a plurality of long electrodes 112 are formed in parallel in the direction of a rectangular side. Further, when the probe arrangement pitch changes due to expansion or contraction of the probe block or the like due to a temperature change during the inspection, there may be a probe that does not contact the electrode 112 due to an accumulated error of the arrangement pitch caused by the change. Such a contact failure is likely to occur particularly in a data-side probe unit having a large number of electrodes.
[0074]
When contact failure occurs due to such a displacement of the arrangement pitch of the probe, as shown in FIG. 13, the probe contact line to the electrode 112 is changed from 114 to 116 or vice versa by a predetermined amount θ. It is preferable to apparently change the arrangement pitch.
[0075]
Such an apparent change can be generated by a rotating mechanism 90 that angularly rotates the probe unit 32 around the Z axis perpendicular to the liquid crystal panel, as shown in FIGS.
[0076]
The rotating mechanism 90 has a long plate-shaped rotating body 92 assembled at one end thereof to the moving body 44 by a pin 94 and a bearing 96 so as to be angularly rotatable around the Z axis. The probe base 56 is assembled on the rotating body 92. The pin 94 and the bearing 96 are provided on the side where the TV camera 66 is disposed.
[0077]
The rotational accuracy of the rotating body 92 is such that the pin 94, the bearing 96, the R guide rail 100 mounted on the moving body 44, the R guide rail 100 is slidably fitted and attached to the rotating body 92. It is regulated by the R guide 98. The R guide 98 is attached downward to the lower side of the other end of the rotating body 92.
[0078]
The rotating body 92 is angled around the pin 94 by a lead screw 102, a hollow motor 104 that moves the lead screw 102 forward and backward, and a tension coil spring 106 that biases the rotating body 92 toward the lead screw 102. Rotated.
[0079]
The lead screw 102 penetrates the motor 104 and is in contact with the other end side surface of the rotating body 92. The hollow motor 104 is mounted on the frame 40 by a bracket 108.
[0080]
In the electrical connection device provided with the rotating mechanism 90 as described above, when a contact failure that seems to be caused by a temperature rise occurs during the inspection, first, the position of the gate side probe unit 34 with respect to the liquid crystal panel on the inspection stage is confirmed again. Is done. This operation is performed by the method described with reference to FIGS.
[0081]
Next, the amount of positional deviation between the origin mark of the data side probe unit 32 and the alignment mark 14 of the liquid crystal panel 12 is confirmed.
[0082]
Next, a correction amount θ corresponding to the confirmed deviation amount is calculated according to a preset program.
[0083]
Next, the probe unit 32 is moved in the X direction by the moving mechanism 36, thereby aligning the origin mark of the probe unit 32 and the alignment mark 14 of the liquid crystal panel 12.
[0084]
Next, the hollow motor 104 of the rotation mechanism 90 is rotated, and the probe unit 32 is rotated around the pin 94 by a predetermined angle. Thereby, the arrangement pitch of the probes changes apparently, and the contact failure caused by the temperature change is eliminated.
[0085]
The apparent change as described above is monitored by the temperature of the probe block and a temperature sensor arranged thereon, and when the temperature of the probe block changes, the moving mechanism 36 and the rotating mechanism 90 are operated according to a preset program. May be generated.
[0086]
As shown in FIG. 14, in the liquid crystal panel in which a plurality of electrodes are arranged on the third side facing the X side, the third moving mechanism 120 and the third probe unit 122 are further arranged on the third side. It is inspected using the electrical connection device.
[0087]
The third moving mechanism 120 and the third probe unit 122 are composed of the same members as the moving mechanism 36 and the probe unit 32 in the embodiment of FIGS.
[0088]
Therefore, the third moving mechanism 120 includes a guide 42, a moving body 44, a slide guide 46, a lead nut 48, a lead screw 50, an X-axis motor 52, a bracket 54, and the like. These members are the same as those of the moving mechanism 36.
[0089]
The probe unit 122 includes a probe base 56, a plurality of probe blocks 58, a transparent plate 62 having an origin mark 60, a mark holder 64, a television camera 66, and the like. These members are the same as those in the probe unit 32.
[0090]
10 to 12 may be provided for the probe unit 32 or the probe unit 122. The present invention can be applied not only to an electrical connection device used for an energization test of a liquid crystal panel but also to an electrical connection device used for an energization test of another flat substrate to be inspected.
[0091]
In the above embodiment, the probe units 32 and 34 are attached to the frame 40 by the moving mechanism 36 and the spacer 86, respectively. However, the probe units 32 and 34 may be attached to the frame 40 without using the moving mechanism 36 and the spacer 86. . Further, the probe units 32 and 34 may be attached to the frame 40 by an L-shaped or U-shaped auxiliary member or an auxiliary member for each probe unit.
[0092]
The present invention is not limited to the above embodiments. The present invention can be variously modified without departing from the gist thereof.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of an electrical connection device according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG.
4 is a rear view of the electrical connection device shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a perspective view showing an alignment mark and an origin mark.
FIG. 6 is a diagram for explaining a method of aligning the gate-side probe unit and the liquid crystal panel.
FIG. 7 is a diagram for explaining a process subsequent to FIG. 6 in the alignment method;
FIG. 8 is a diagram for explaining a method of aligning the data side probe unit and the liquid crystal panel;
FIG. 9 is a diagram for explaining a process following FIG. 8 of the alignment method;
FIG. 10 is a cross-sectional view showing another embodiment of the electrical connection device
11 is a right side view of the electrical connection apparatus shown in FIG.
12 is a plan view of the electrical connection device shown in FIG.
FIG. 13 is a diagram for explaining a method for correcting a contact failure;
FIG. 14 is a plan view showing an embodiment of an electrical connection device including three probe units.
[Explanation of symbols]
10 Electrical connection device
12 LCD panel
14 Alignment mark
16 Inspection stage
30 Device body
32, 34, 122 Probe unit
36,120 moving mechanism
38 opening
40 frames
42 Guide
44 mobile
52 X-axis motor
56, 68 Probe base
58, 70 Probe block
60 Origin mark
64, 74 Mark holder
66,76 TV camera
88 probes
90 Rotating mechanism
92 Rotating body
104 Hollow motor

Claims

A main body, a first probe unit that is detachably disposed on the first side of the imaginary quadrilateral, and a second side that is adjacent to the first side and is detached from the main body; A second probe unit arranged in a possible manner,
Each probe unit is detachably disposed on the main body and extends in the longitudinal direction of the corresponding side, an origin mark disposed on one end of the probe base, and the origin mark perpendicular to the substrate to be inspected. A camera disposed on the probe base so as to photograph from the direction of, and a plurality of probes disposed on the probe base,
Each camera has a focal position, an origin position corresponding to a height position of the origin mark, a contact position corresponding to a height position of the board to be in contact with the probe, and the board to be inspected. An electrical connection device which is a trifocal camera which can be changed to an alignment position corresponding to a position where the substrate to be inspected is positioned away from the probe.

2. The origin mark and the camera of one of the first and second probe units are arranged at an end opposite to the other side of the first and second probe units. Electrical connection device.

The electrical connection device according to claim 1, wherein the main body includes a frame having an opening, and a moving mechanism that moves the first probe unit in a longitudinal direction of the first side.

4. The electrical connection device according to claim 1, wherein the main body further includes a rotation mechanism that rotates the first probe unit angularly about an axis perpendicular to the substrate to be inspected.

And a third probe unit that is detachably disposed on the main body at a third side facing the first side, the third probe unit being detachably disposed on the main body and A third probe base extending in the longitudinal direction of the corresponding side, a third origin mark disposed at one end of the third probe base, and the third origin mark from a direction perpendicular to the substrate to be inspected. 5. The apparatus according to claim 1, comprising: a third camera arranged on the third probe base so as to take an image; and a plurality of third probes arranged on the third probe base. Electrical connection apparatus as described in.

The second probe unit further includes a fourth origin mark disposed at the other end of the probe base, and the probe base so as to photograph the fourth origin mark from a direction perpendicular to the main body. The electrical connecting device according to claim 1, further comprising a fourth camera disposed.

The probe unit according to any one of claims 1 to 6, wherein each camera is detachably disposed on a corresponding probe base, and each origin mark is assembled to the corresponding probe base by a mark holder.

The electrical connection device according to claim 5, wherein the main body further includes a moving mechanism that moves the third probe unit in a longitudinal direction of the third side.

Each moving mechanism includes a guide disposed on the frame of the main body and having a guide portion extending in a longitudinal direction of the first or third side, a movable body disposed on the guide, and the movable body The electrical connection device according to claim 8, further comprising: a mechanism that moves the guide in a longitudinal direction of the first or third side with respect to the guide.

10. The electrical connection device according to claim 5, wherein the main body further includes a rotation mechanism that angularly rotates the first or third probe unit about an axis perpendicular to the substrate to be inspected.

The main body further includes a rotation mechanism that rotates the first or third probe unit angularly about an axis perpendicular to the substrate to be inspected,
Each rotating mechanism includes a rotating body assembled to the movable body so as to be angularly rotatable around the vertical axis at either one end or the other end, and the rotating body around the vertical axis. The electrical connection device according to claim 9 , further comprising: