JP4163435B2 - 被検査基板の検査装置 - Google Patents
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- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルのような被検査基板の通電試験をする検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示パネルのような表示用パネルの目視点灯検査装置において、被検査基板としての表示用パネルを、基板用カセットから検査ステージに搬送して、その検査ステージにおいて斜めの状態で検査し、検査ステージから基板用カセットに搬送するものがある。
【０００３】
そのような検査装置においては、カセットに対し水平状態で搬送される未検査の表示用パネルや検査ステージに対し斜めに搬送される検査済みの表示用パネルを、いつの時点で水平状態から傾斜状態の搬送に、及び傾斜状態から水平状態に変更するかが大きな問題である。
【０００４】
この種の検査装置の１つとして、未検査のパネルを水平搬送のロボットアームにより基板用カセットから水平に取り出してプリアライメント機構に水平状態で渡し、そのパネルをプリアライメント機構において水平状態から傾斜状態に変更し、傾斜状態のパネルを中継機構により傾斜状態で搬送して検査ステージに傾斜状態で渡し、検査済みのパネルを前記と逆に搬送及び変更して基板用カセットに搬送するものがある（特開平１１−１８３８６４号公報）。
【０００５】
この検査装置において、プリアライメント機構は、パネルを水平と斜めとに選択的に変更する機能のみならず、パネルを９０度回転させてその長手方向を変更するターンテーブルの機能をも備えている。
【０００６】
【解決しようとする課題】
しかし、パネルの傾斜状態の搬送は水平状態の搬送に比べて不安定要素が多く、そのような不安定要素はパネルのサイズが大型化するほど顕著になる。また、パネルが大型化すると、装置のサイズがパネルサイズの倍のオーダで大きくなり、装置の占有面積が増大し、原価のアップを招き、搬送距離が長くなり、搬送時間が長くなる等の種々の問題を生じる。
【０００７】
本発明の目的は、被検査基板の大型化にともなう装置の専有面積の増大及び原価のアップを可能な限り少なくすることにある。
【０００８】
【解決手段、作用および効果】
本発明の検査装置は、被検査基板を受ける検査ステージであって受けた被検査基板が水平となる受渡位置及び受けた被検査基板が斜めとなる検査位置とに選択的に変位可能の検査ステージと、該検査ステージを受渡位置と検査位置とに選択的に変位させる変位機構と、検査位置に変位されている検査ステージ上に受けられている被検査基板の電極に接触される接触子を備える１以上のプローブユニットと、前記検査ステージが受渡位置に変位されているとき、前記検査ステージに対する被検査基板の受け渡しをする受渡装置とを含む。
【０００９】
未検査の被検査基板は、受渡装置により水平状態で搬送されて、受渡位置に変位されている検査ステージに水平状態で渡され、検査ステージが変位機構により受渡位置から検査位置に変位されることにより傾斜状態に変更され、その状態で点灯検査をされる。
【００１０】
検査済みの被検査基板は、検査ステージが変位機構により検査位置から受渡位置に移動されることにより傾斜状態から水平状態に変更され、その状態で受渡装置に渡されて、水平状態で搬送される。
【００１１】
本発明によれば、検査ステージを変位させることにより被検査基板を水平状態及び傾斜状態に選択的に変更するから、被検査基板を傾斜状態で搬送する装置が不要になり、その結果被検査基板の大型化にともなう装置の専有面積の増大及び原価のアップが少ない。
【００１２】
本発明に係る検査装置は、さらに、被検査基板を有する１以上のカセットが設置されるカセット設置台を含み、前記受渡装置は前記検査ステージと前記カセットとに対し被検査基板を水平の状態で受け渡す。このため、被検査基板を、カセット及び検査ステージの両者に対し、水平の状態で受け渡すことができる。
【００１３】
本発明に係る検査装置において、前記検査ステージは検査部に配置され、前記カセット設置台は前記検査部から左右方向に間隔をおいたカセット設置部に配置され、前記受渡装置は前記検査部と前記カセット設置部との間に位置するローダ部に配置されている。このため、検査部、ローダ部及びカセット設置部を前後方向に配置した場合に比べ、検査部、ローダ部及びカセット設置部の後に空間が形成されるから、その空間を制御装置等の配置空間として有効に利用することができる。
【００１４】
本発明に係る検査装置は、さらに、前記プローブユニットを前記検査ステージが検査位置に変位されているときの被検査基板と交差するＺ方向へ移動させる移動機構を含む。このため、被検査基板とプローブユニットとをＺ方向へ相対的に移動させるための移動機構を検査ステージに設ける必要がないから、Ｚ方向における検査ステージの高さ寸法が小さくなり、プローブユニットに対する被検査基板の位置が安定する。
【００１５】
前記変位機構は、水平方向へ伸びる状態にベースに配置されたリードスクリューと、該リードスクリューに螺合されたリードナットと、前記リードスクリューの延在方向と直交する方向へ伸びる軸線の周りに枢軸運動可能に一端部においてリードナットに組み付けられた１以上のリンクアームとを含み、前記検査ステージは、前記両リンクアームの他端部と前記ベースとに枢軸的に組み付けられていてもよい。そのようにすれば、リードスクリューの回転にともなってリードナットが移動することにより、検査ステージが受け渡し位置と検査位置とに選択的に確実に変位される。
【００１６】
好ましい実施例においては、移動機構は、前記プローブユニットを受ける可動テーブルと、該可動テーブルを前記Ｚ方向へ移動可能に本体に組み付けている１以上のリニアガイドと、前記可動テーブルを前記Ｚ方向へ移動させる移動機構とを備えることができる。
【００１７】
前記検査ステージは、前記被検査基板を受けるチャックトップと、該チャックトップが組み付けられたバックライトユニットと、該バックライトユニットを前記被検査基板と平行の面内で二次元的に移動させると共に前記Ｚ方向へ伸びるＺ軸線の周りに角度的に回転させるアライメントステージとを備えることができる。そのようにすれば、バックライトユニットを備えた点灯検査装置として用いることができるにも関わらず、Ｚ方向における検査ステージの高さ寸法をより小さくすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１から図３を参照するに、検査装置１０は、長方形の液晶表示パネルを被検査基板１２とする目視点灯検査装置として用いられる。被検査基板１２は斜めの状態で検査される。
【００１９】
以下、説明を簡略にし、かつ、容易に理解し得るようにするために、検査装置１０に斜め配置された被検査基板１２と平行の面内における左右方向及び斜め上下の方向（斜め前後方向）をそれぞれＸ方向及びＹ方向といい、その被検査基板１２に垂直の方向をＺ方向という。また、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向へ伸びる軸線を、それぞれ、Ｘ軸線、Ｙ軸線及びＺ軸線という。
【００２０】
検査装置１０は本体１４を含む。本体１４の前面上部の左端側領域は、斜め上向きの傾斜面部１６とされている。本体１４は、複数のチャンネル部材を組み立てた本体フレームと、該本体フレームに取り外し可能に取り付けられた複数のパネルとにより筐体の形に形成されている。
【００２１】
本体１４のうち、傾斜面部１６の配置領域に対応する領域は被検査基板を検査する検査部２０とされており、右端側の領域はカセット設置部２２とされており、検査部２０とカセット設置部２２との間の領域は被検査基板のためのローダ部２４とされている。傾斜面部１６は、被検査基板１２より大きい矩形の開口２６を有している。
【００２２】
検査部２０には、被検査基板１２への通電のための複数のプローブユニット２８と、被検査体１２を受ける検査ステージ３０と、検査ステージ３０を変位させる変位機構３２とが配置されている。
【００２３】
これに対し、カセット設置部２２には被検査基板１２を収容する複数のカセット３４を設置するカセット設置台３６が配置されており、ローダ部２４には検査ステージ３０とカセット３４とに対する被検査基板１２の受け渡しをする受渡装置として機能するロボット３８が配置されている。
【００２４】
カセット３４は、被検査基板１２を水平に収容するように、未検査の被検査基板１２用のカセットと、検査済みの被検査基板１２用のカセットとに分けられている。
【００２５】
図示の例では、プローブユニット２８は、被検査基板１２の長方形の対向する２つの長辺（Ｘ辺）及び１つの短辺（Ｙ辺）のいずれか１つに個々に対応されており、またプローブユニット２８毎のＺ移動装置４０によりＺ方向へ移動可能に組み付けられている。図４に示す例では、Ｚ駆動装置４０を残りの短辺にも配置している。
【００２６】
しかし、実際には、プローブユニット２８及びＺ移動装置４０は、検査すべき被検査基板１２の電極の配置位置及び検査の種類に応じて、１つの辺、隣り合う２つの辺又は全ての辺に配置される。
【００２７】
図４及び図５に示すように、各プローブユニット２８は、複数のプローブブロック４２を矩形の板状プローブベース４４に取り付け、プローブベース４４をＺ移動装置４０に備えられた板状の可動テーブル４６の上に配置している。可動テーブル４６については、後にＺ移動装置４０と共に説明する。
【００２８】
各プローブブロック４２は、その下側に並列的に組み付けられた複数のプローブを有する。各プローブは、先端を接触子とするポゴピンタイプのプローブ、針先を接触子とするニードルタイプ又はブレードタイプのプローブ（プローブ針）、若しくは、電気絶縁性フィルムの一方の面に形成された複数の配線の先端部又はこの先端部に形成された突起電極を接触子とするフィルム状プローブ（プローブ要素）である。そのような各プローブブロックの１つとして、特開平１０−１３２８５３号公報に記載されている公知のものを用いることができる。
【００２９】
Ｘ辺に配置された各プローブユニット２８のプローブベース４４は、少なくともプローブブロック４２が可動テーブル４６から本体１４内に突出するように、Ｘ方向へ伸びるリニアガイド４８によりＸ方向へ移動可能に可動テーブル４６に組み付けられていると共に、Ｘ駆動機構５０によりＸ方向における位置を調整される。
【００３０】
リニアガイド４８は、Ｘ方向へ伸びるガイドレールと、該ガイドレールにこれの長手方向へ移動可能に嵌合されたスライドガイドとを備える市販されている一般的なリニアガイドである。
【００３１】
図示の例では、ガイドレールは可動テーブル４６に組み付けられており、スライドガイドはプローブベース４４に組み付けられている。しかし、ガイドレールをプローブベース４４に組み付け、スライドガイドを可動テーブル４６に組み付けてもよい。
【００３２】
Ｙ辺に配置されたプローブユニット２８は、少なくともプローブブロック４２が可動テーブル４６から本体１４内に突出するように、プローブベース４４において図５に示すスペーサ５２を介して可動テーブル４６に組み付けられている。
【００３３】
各Ｘ駆動機構５０は、Ｘ軸モータ５４を可動テーブル４６に組み付け、Ｘ方向へ伸びるリードスクリュー５６をＸ軸モータ５４に結合させ、リードナット５８をリニアガイド４８のスライドガイドに組み付けると共に、リードスクリュー５６に螺合させている。
【００３４】
各Ｘ駆動機構５０は、リードスクリュー５６をＸ軸モータ５４により回転させて、リードスナット５８をＸ方向へ移動させることにより、プローブベース４４を可動テーブル４６に対してＸ方向へ変位させる。これにより、長方形の短辺に配置されたプローブユニット２８の接触子に対する長辺に配置されたプローブユニット２８の接触子の位置を調整することができる。
【００３５】
Ｙ辺に配置されたプローブユニット２８はその長手方向の各端部にテレビカメラ６０を有しており、またＸ辺に配置された各プローブユニット２８はＹ辺に配置されたプローブユニット２８の側と反対の側の端部にテレビカメラ６０を有している。
【００３６】
各テレビカメラ６０は、表示用パネル１２に形成されているアライメントマークを撮影するように、プローブベース４４に支持されている。テレビカメラ６０の出力信号は、表示用パネル１２とプローブユニット２８との相対的な位置決め（アライメント）に用いられる。位置決めは、表示用パネル１２のアライメントマークがテレビカメラ６０の視野内の所定の座標位置になるように、表示用パネル１２を検査ステージ３０のアライメントステージ７４により移動させることにより行われる。
【００３７】
各Ｚ移動装置４０は、前記した可動テーブル４６のほかに、さらに、可動テーブル４６を本体１４に装着している一対のリニアガイド６２と、傾斜面部１６の開口１６を形成する面に配置された中空モータ６４と、中空モータ６４の回転される中空部に螺合されたリードスクリュー６６とを備えている。中空モータ６４とリードスクリュー６６とは、可動テーブル４６をＺ方向へ移動させるＺ移動機構を形成している。
【００３８】
各可動テーブル４６は、長方形の対応する辺の方向へ伸びる板状部材から形成されており、またリニアガイド６２及びＺ移動機構により本体１４の傾斜面部１６と平行に支持されている。
【００３９】
各リニアガイド６２は、Ｚ方向へ伸びるガイドレールと、ガイドレールにＺ方向へ移動可能に嵌合されたスライドガイドとを含む一般的なリニアガイドである。ガイドレールは開口１６を形成する面に組み付けられており、スライドガイドは可動テーブル４６に組み付けられている。
【００４０】
各中空モータ６４は中空部の回転軸線がＺ方向へ伸びるように傾斜面部１６に組み付けられており、各リードスクリュー６６はＺ方向へ伸びるように可動テーブル４６に組み付けられている。
【００４１】
図６及び図７に示すように、検査ステージ３０は、被検査基板１２を受けて解除可能に真空的に吸着するチャックトップ７０と、チャックトップ７０が組み付けられたバックライトユニット７２と、チャックトップ７０及びバックライトユニット７２を被検査基板１２と平行の面内で二次元的に移動させると共にＺ軸線の周りに角度的に回転させる機能を有する一体的なアライメントステージ７４と、ロボット３８への被検査基板１２の受け渡し時に被検査基板１２をチャックトップ７０に対し昇降させる複数の基板リフター７６とを備えている。
【００４２】
図６及び図７に示すように、変位機構３２は、水平方向へ伸びる状態に本体１４に配置された板状のベース８０と、ベース８０にＹ方向へ伸びる状態に配置されたリードスクリュー８２と、リードスクリュー８２に螺合されたリードナット８４と、Ｘ方向へ伸びる軸線の周りに枢軸運動可能に一端部においてリードナット８４に組み付けられた１以上のリンクアーム８６と、リードスクリュー８２を回転させる回転機構８８とを含む。図示の例では、一対のリンクアーム８６が用いられている。
【００４３】
検査ステージ３０は、Ｙ方向に間隔をおいた２箇所において、両リンクアーム８６の他端部とベース８０とに枢軸的に組み付けられている。ベース８０は、Ｘ方向に間隔をおいた一対の組付台部９０を前端部に有しており、両組付台９０にステージ３０を枢軸的に組み付けている。リードスクリュー８２とリンクアーム８６とは、一対のガイド９２にＹ方向へ移動可能に受けられた支持台９４を介して枢軸運動可能に結合されている。
【００４４】
検査ステージ３０は、リードナット８４が図７に実線で示すように後退されていると、被検査基板１２をロボット３８に対し水平状態で受け渡すように変位され、リードスクリュー８２が回転されてリードナット８４が図７に一点鎖線で示す位置に前進されると、受けている被検査基板１２が本体１４の傾斜面部１６と平行の傾斜状態となるように変位される。
【００４５】
被検査体１２は、検査ステージ３０が図７に一点鎖線で示す傾斜状態において検査される。それゆえに、検査ステージ３０は、変位機構３２により、図７に実線で示す受渡位置と、図７に一点鎖線で示す検査位置とに選択的に変位される。
【００４６】
図１及び図２に示すように、ロボット３８は、ローダ部２４をＹ方向へ平行に伸びる一対のガイドレール１００に移動可能に支持されており、また、モータ１０２とモータ１０２により回転されるリードスクリュー１０４とを備えるロボット移動機構によりＹ方向の適宜な位置へ移動されて、カセット３４及び検査ステージ３０に対する被検査基板１２の受け渡し及び搬送をする。
【００４７】
ロボット３８は、ガイドレール１００に沿って移動されるスライダ１０６と、スライダ１０６の上に取り付けられた駆動機構１０８と、駆動機構１０８により駆動されて被検査基板１２の受け渡しをするロボットアーム１１０とを備えている。被検査基板１２は、その長手方向がロボットアーム１１０の長手方向と一致するように水平の状態で、ロボット３８により搬送されると共に、受け渡しをされる。
【００４８】
検査装置１０は、検査ステージ３０がプリアライメントステージとして作用するように、２組のストッパ１１２と、２組のプッシャー１１４とをチャックトップ７０に配置している（図６参照）。ストッパ１１２は仮想的な長方形の隣り合う２つの縁部に対応する箇所に設けられており、プッシャー１１４はその長方形の他の隣り合う縁部に対応する箇所に設けられている。
【００４９】
Ｘ方向（長手方向）の縁部に位置するストッパ１１２は、斜め下方側となる縁部に配置されている。各プッシャー１１４は、図示しないアクチュエータによりチャックトップ７０上の被検査基板１２に当接しない位置と、その被検査基板１２を対向する縁部のストッパ１１２に押圧する位置とに角度的に回転される。
【００５０】
具体的には、各プッシャー１１４は、搬送ロボット３８に対する被検査基板１２の受け渡しをするとき、被検査基板１２に当接しない位置に後退され、被検査基板１２を受け取った後その被検査基板１２をチャックトップ７０に吸着する前に、その被検査基板１２をストッパ１１２に押圧する。これにより、被検査基板１２は、その縁部がストッパ１１２に接触することにより、検査ステージ３０上においてプリアライメントをされる。
【００５１】
次に図８から図１１を参照して、検査装置１０による被検査基板１２の受け渡し及びその被検査基板１２の点灯検査について説明する。
【００５２】
先ず、ロボット３８が未検査の被検査基板１２をロボットアーム１１０によりカセット３４から取り出して検査ステージ３０に搬送する。
【００５３】
この時点までに、検査ステージ３０は、図８に示すように、被検査基板１２を水平に受けるように受渡位置に変位されていると共に、基板リフター７６をチャックトップ７０から突出させている。また、各プローブユニット２８はＺ方向へ上昇されており、各プッシャー１１４は被検査基板に接触しない位置に後退されている。
【００５４】
次いで、図８に示すように、ロボットアーム１１０が、前進されて基板リフター７６の間に移動された後、わずかに下降される。これにより、被検査基板１２が基板リフター７６に載せられる。
【００５５】
次いで、ロボットアーム１１０が後退され、基板リフター７６が下降される。これにより、図９に示すように、被検査基板１２がチャックトップに載せられる。
【００５６】
次いで、各プッシャー１１４が作動されて被検査基板１２を対向するストッパ１１２に押す。これにより、被検査基板１２はプリアライメントをされる。
【００５７】
次いで、被検査基板１２がチャックトップ７０に真空的に吸着され、その状態で変位機構３２の回転機構８８が作動される。これにより、図１０に示すように、検査ステージ３０が斜めに、すなわち検査位置に変位される。この状態において、被検査基板１２は、その下端縁がＸ方向のストッパ１１２に当接されているから、チャックトップ７０から滑落することを防止されている。
【００５８】
次いで、精密アライメントがテレビカメラ６０及びアライメントステージ７４を利用して行われる。
【００５９】
次いで、各プローブユニット２８が被検査基板１２に対して移動されて、各プローブユニット２８の接触子が被検査基板１２の電極に押圧される。この状態で、被検査基板１２に通電されて、被検査基板１２の点灯検査が行われる。
【００６０】
次いで、検査済みの被検査基板１２が除去される。この除去作業は、各機器が上記と逆に作動することにより行われる。
【００６１】
上記のように、検査ステージ３０を変位させることにより被検査基板１２を水平状態及び傾斜状態に選択的に変更するならば、被検査基板１２を傾斜状態で搬送する装置が不要になり、その結果被検査基板１２の大型化にともなう装置の専有面積の増大及び原価のアップが少なくなる。また、図２から明らかなように、検査部２０、ローダ部２４及びカセット設置部２２の後に空間を制御装置等の配置空間として有効に利用することができる。
【００６２】
上記実施例では、１つのロボットアーム１１０を備えたロボット３８を用いているが、駆動機構１０８により別々に駆動されて被検査基板１２を別々に受け渡す２以上のロボットアーム１１０を備えたロボットを用いてもよい。
【００６３】
２つのロボットアームを備えたロボットを用いる場合、カセットに対する被検査基板の受け渡しは、一方のロボットアームに受けている検査済みの被検査基板を適宜なカセット群のカセットに渡すと共に、他のカセット内の未検査の被検査基板を同じロボットアーム又は他方のロボットアームに受け取るように、制御することができる。
【００６４】
また、検査ステージ３０に対する被検査基板の受け渡しは、検査済みの被検査基板を一方のロボットアームに受け取ると共に、他方のロボットアームに受けている未検査の被検査基板を検査ステージ３０に渡すように、制御することができる。
【００６５】
上記の実施例では、被検査基板の長手方向を変更するターンテーブルを備えていないが、そのようなターンテーブルを備えていてもよい。
【００６６】
本発明は上記実施例に限定されない。例えば、搬送ロボットを被検査基板の受け渡し経路の系列毎に設けてもよい。また、本発明は、目視点灯検査装置のみならず、自動点灯検査装置や、液晶表示パネル用のガラス基板の検査装置等、他の検査装置にも適用することができる。
【００６７】
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】本発明に係る検査装置の一実施例を示す正面図であってカセット設置部及びローダ部の前面パネルを除去した状態の図である。
【図２】図１における２−２線に沿って得た断面図である。
【図３】図１における３−３線に沿って得た断面図である。
【図４】プローブユニット及びその近傍部の詳細を示す平面図である。
【図５】図４における５−５線に沿って得た断面図である。
【図６】検査ステージ及び変位機構の一実施例を示す平面図である。
【図７】図６に示す検査ステージ及び変位機構の正面図である。
【図８】検査装置の動作を説明するための図である。
【図９】図８に続く動作を説明するための図である。
【図１０】図９に続く動作を説明するための図である。
【図１１】図１０に続く動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１０ 検査装置
１２ 被検査基板
１４ 本体
１６ 傾斜面部
２０ 検査部
２２ カセット設置部
２４ ローダ部
２６ 開口
２８ プローブユニット
３０ 検査ステージ
３２ 変位機構
３４ カセット
３６ カセット設置台
３８ ロボット（受渡装置）
４０ Ｚ移動装置
４６ 可動テーブル
６４ 中空モータ
６６ リードスクリュー
７０ チャックトップ
７２ バックライトユニット
７４ アライメントステージ
７６ 基板リフター
８０ ベースプレート
８２ リードスクリュー
８４ リードナット
８６ リンクアーム
８８ 回転機構
１１０ ロボットアーム
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルのような被検査基板の通電試験をする検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示パネルのような表示用パネルの目視点灯検査装置において、被検査基板としての表示用パネルを、基板用カセットから検査ステージに搬送して、その検査ステージにおいて斜めの状態で検査し、検査ステージから基板用カセットに搬送するものがある。
【０００３】
そのような検査装置においては、カセットに対し水平状態で搬送される未検査の表示用パネルや検査ステージに対し斜めに搬送される検査済みの表示用パネルを、いつの時点で水平状態から傾斜状態の搬送に、及び傾斜状態から水平状態に変更するかが大きな問題である。
【０００４】
この種の検査装置の１つとして、未検査のパネルを水平搬送のロボットアームにより基板用カセットから水平に取り出してプリアライメント機構に水平状態で渡し、そのパネルをプリアライメント機構において水平状態から傾斜状態に変更し、傾斜状態のパネルを中継機構により傾斜状態で搬送して検査ステージに傾斜状態で渡し、検査済みのパネルを前記と逆に搬送及び変更して基板用カセットに搬送するものがある（特開平１１−１８３８６４号公報）。
【０００５】
この検査装置において、プリアライメント機構は、パネルを水平と斜めとに選択的に変更する機能のみならず、パネルを９０度回転させてその長手方向を変更するターンテーブルの機能をも備えている。
【０００６】
【解決しようとする課題】
しかし、パネルの傾斜状態の搬送は水平状態の搬送に比べて不安定要素が多く、そのような不安定要素はパネルのサイズが大型化するほど顕著になる。また、パネルが大型化すると、装置のサイズがパネルサイズの倍のオーダで大きくなり、装置の占有面積が増大し、原価のアップを招き、搬送距離が長くなり、搬送時間が長くなる等の種々の問題を生じる。
【０００７】
本発明の目的は、被検査基板の大型化にともなう装置の専有面積の増大及び原価のアップを可能な限り少なくすることにある。
【０００８】
【解決手段、作用および効果】
本発明の検査装置は、被検査基板を受ける検査ステージであって受けた被検査基板が水平となる受渡位置及び受けた被検査基板が斜めとなる検査位置とに選択的に変位可能の検査ステージと、該検査ステージを受渡位置と検査位置とに選択的に変位させる変位機構と、検査位置に変位されている検査ステージ上に受けられている被検査基板の電極に接触される接触子を備える１以上のプローブユニットと、前記検査ステージが受渡位置に変位されているとき、前記検査ステージに対する被検査基板の受け渡しをする受渡装置とを含む。
【０００９】
未検査の被検査基板は、受渡装置により水平状態で搬送されて、受渡位置に変位されている検査ステージに水平状態で渡され、検査ステージが変位機構により受渡位置から検査位置に変位されることにより傾斜状態に変更され、その状態で点灯検査をされる。
【００１０】
検査済みの被検査基板は、検査ステージが変位機構により検査位置から受渡位置に移動されることにより傾斜状態から水平状態に変更され、その状態で受渡装置に渡されて、水平状態で搬送される。
【００１１】
本発明によれば、検査ステージを変位させることにより被検査基板を水平状態及び傾斜状態に選択的に変更するから、被検査基板を傾斜状態で搬送する装置が不要になり、その結果被検査基板の大型化にともなう装置の専有面積の増大及び原価のアップが少ない。
【００１２】
本発明に係る検査装置は、さらに、被検査基板を有する１以上のカセットが設置されるカセット設置台を含み、前記受渡装置は前記検査ステージと前記カセットとに対し被検査基板を水平の状態で受け渡す。このため、被検査基板を、カセット及び検査ステージの両者に対し、水平の状態で受け渡すことができる。
【００１３】
本発明に係る検査装置において、前記検査ステージは検査部に配置され、前記カセット設置台は前記検査部から左右方向に間隔をおいたカセット設置部に配置され、前記受渡装置は前記検査部と前記カセット設置部との間に位置するローダ部に配置されている。このため、検査部、ローダ部及びカセット設置部を前後方向に配置した場合に比べ、検査部、ローダ部及びカセット設置部の後に空間が形成されるから、その空間を制御装置等の配置空間として有効に利用することができる。
【００１４】
本発明に係る検査装置は、さらに、前記プローブユニットを前記検査ステージが検査位置に変位されているときの被検査基板と交差するＺ方向へ移動させる移動機構を含む。このため、被検査基板とプローブユニットとをＺ方向へ相対的に移動させるための移動機構を検査ステージに設ける必要がないから、Ｚ方向における検査ステージの高さ寸法が小さくなり、プローブユニットに対する被検査基板の位置が安定する。
【００１５】
前記変位機構は、水平方向へ伸びる状態にベースに配置されたリードスクリューと、該リードスクリューに螺合されたリードナットと、前記リードスクリューの延在方向と直交する方向へ伸びる軸線の周りに枢軸運動可能に一端部においてリードナットに組み付けられた１以上のリンクアームとを含み、前記検査ステージは、前記両リンクアームの他端部と前記ベースとに枢軸的に組み付けられていてもよい。そのようにすれば、リードスクリューの回転にともなってリードナットが移動することにより、検査ステージが受け渡し位置と検査位置とに選択的に確実に変位される。
【００１６】
好ましい実施例においては、移動機構は、前記プローブユニットを受ける可動テーブルと、該可動テーブルを前記Ｚ方向へ移動可能に本体に組み付けている１以上のリニアガイドと、前記可動テーブルを前記Ｚ方向へ移動させる移動機構とを備えることができる。
【００１７】
前記検査ステージは、前記被検査基板を受けるチャックトップと、該チャックトップが組み付けられたバックライトユニットと、該バックライトユニットを前記被検査基板と平行の面内で二次元的に移動させると共に前記Ｚ方向へ伸びるＺ軸線の周りに角度的に回転させるアライメントステージとを備えることができる。そのようにすれば、バックライトユニットを備えた点灯検査装置として用いることができるにも関わらず、Ｚ方向における検査ステージの高さ寸法をより小さくすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１から図３を参照するに、検査装置１０は、長方形の液晶表示パネルを被検査基板１２とする目視点灯検査装置として用いられる。被検査基板１２は斜めの状態で検査される。
【００１９】
以下、説明を簡略にし、かつ、容易に理解し得るようにするために、検査装置１０に斜め配置された被検査基板１２と平行の面内における左右方向及び斜め上下の方向（斜め前後方向）をそれぞれＸ方向及びＹ方向といい、その被検査基板１２に垂直の方向をＺ方向という。また、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向へ伸びる軸線を、それぞれ、Ｘ軸線、Ｙ軸線及びＺ軸線という。
【００２０】
検査装置１０は本体１４を含む。本体１４の前面上部の左端側領域は、斜め上向きの傾斜面部１６とされている。本体１４は、複数のチャンネル部材を組み立てた本体フレームと、該本体フレームに取り外し可能に取り付けられた複数のパネルとにより筐体の形に形成されている。
【００２１】
本体１４のうち、傾斜面部１６の配置領域に対応する領域は被検査基板を検査する検査部２０とされており、右端側の領域はカセット設置部２２とされており、検査部２０とカセット設置部２２との間の領域は被検査基板のためのローダ部２４とされている。傾斜面部１６は、被検査基板１２より大きい矩形の開口２６を有している。
【００２２】
検査部２０には、被検査基板１２への通電のための複数のプローブユニット２８と、被検査体１２を受ける検査ステージ３０と、検査ステージ３０を変位させる変位機構３２とが配置されている。
【００２３】
これに対し、カセット設置部２２には被検査基板１２を収容する複数のカセット３４を設置するカセット設置台３６が配置されており、ローダ部２４には検査ステージ３０とカセット３４とに対する被検査基板１２の受け渡しをする受渡装置として機能するロボット３８が配置されている。
【００２４】
カセット３４は、被検査基板１２を水平に収容するように、未検査の被検査基板１２用のカセットと、検査済みの被検査基板１２用のカセットとに分けられている。
【００２５】
図示の例では、プローブユニット２８は、被検査基板１２の長方形の対向する２つの長辺（Ｘ辺）及び１つの短辺（Ｙ辺）のいずれか１つに個々に対応されており、またプローブユニット２８毎のＺ移動装置４０によりＺ方向へ移動可能に組み付けられている。図４に示す例では、Ｚ駆動装置４０を残りの短辺にも配置している。
【００２６】
しかし、実際には、プローブユニット２８及びＺ移動装置４０は、検査すべき被検査基板１２の電極の配置位置及び検査の種類に応じて、１つの辺、隣り合う２つの辺又は全ての辺に配置される。
【００２７】
図４及び図５に示すように、各プローブユニット２８は、複数のプローブブロック４２を矩形の板状プローブベース４４に取り付け、プローブベース４４をＺ移動装置４０に備えられた板状の可動テーブル４６の上に配置している。可動テーブル４６については、後にＺ移動装置４０と共に説明する。
【００２８】
各プローブブロック４２は、その下側に並列的に組み付けられた複数のプローブを有する。各プローブは、先端を接触子とするポゴピンタイプのプローブ、針先を接触子とするニードルタイプ又はブレードタイプのプローブ（プローブ針）、若しくは、電気絶縁性フィルムの一方の面に形成された複数の配線の先端部又はこの先端部に形成された突起電極を接触子とするフィルム状プローブ（プローブ要素）である。そのような各プローブブロックの１つとして、特開平１０−１３２８５３号公報に記載されている公知のものを用いることができる。
【００２９】
Ｘ辺に配置された各プローブユニット２８のプローブベース４４は、少なくともプローブブロック４２が可動テーブル４６から本体１４内に突出するように、Ｘ方向へ伸びるリニアガイド４８によりＸ方向へ移動可能に可動テーブル４６に組み付けられていると共に、Ｘ駆動機構５０によりＸ方向における位置を調整される。
【００３０】
リニアガイド４８は、Ｘ方向へ伸びるガイドレールと、該ガイドレールにこれの長手方向へ移動可能に嵌合されたスライドガイドとを備える市販されている一般的なリニアガイドである。
【００３１】
図示の例では、ガイドレールは可動テーブル４６に組み付けられており、スライドガイドはプローブベース４４に組み付けられている。しかし、ガイドレールをプローブベース４４に組み付け、スライドガイドを可動テーブル４６に組み付けてもよい。
【００３２】
Ｙ辺に配置されたプローブユニット２８は、少なくともプローブブロック４２が可動テーブル４６から本体１４内に突出するように、プローブベース４４において図５に示すスペーサ５２を介して可動テーブル４６に組み付けられている。
【００３３】
各Ｘ駆動機構５０は、Ｘ軸モータ５４を可動テーブル４６に組み付け、Ｘ方向へ伸びるリードスクリュー５６をＸ軸モータ５４に結合させ、リードナット５８をリニアガイド４８のスライドガイドに組み付けると共に、リードスクリュー５６に螺合させている。
【００３４】
各Ｘ駆動機構５０は、リードスクリュー５６をＸ軸モータ５４により回転させて、リードスナット５８をＸ方向へ移動させることにより、プローブベース４４を可動テーブル４６に対してＸ方向へ変位させる。これにより、長方形の短辺に配置されたプローブユニット２８の接触子に対する長辺に配置されたプローブユニット２８の接触子の位置を調整することができる。
【００３５】
Ｙ辺に配置されたプローブユニット２８はその長手方向の各端部にテレビカメラ６０を有しており、またＸ辺に配置された各プローブユニット２８はＹ辺に配置されたプローブユニット２８の側と反対の側の端部にテレビカメラ６０を有している。
【００３６】
各テレビカメラ６０は、表示用パネル１２に形成されているアライメントマークを撮影するように、プローブベース４４に支持されている。テレビカメラ６０の出力信号は、表示用パネル１２とプローブユニット２８との相対的な位置決め（アライメント）に用いられる。位置決めは、表示用パネル１２のアライメントマークがテレビカメラ６０の視野内の所定の座標位置になるように、表示用パネル１２を検査ステージ３０のアライメントステージ７４により移動させることにより行われる。
【００３７】
各Ｚ移動装置４０は、前記した可動テーブル４６のほかに、さらに、可動テーブル４６を本体１４に装着している一対のリニアガイド６２と、傾斜面部１６の開口１６を形成する面に配置された中空モータ６４と、中空モータ６４の回転される中空部に螺合されたリードスクリュー６６とを備えている。中空モータ６４とリードスクリュー６６とは、可動テーブル４６をＺ方向へ移動させるＺ移動機構を形成している。
【００３８】
各可動テーブル４６は、長方形の対応する辺の方向へ伸びる板状部材から形成されており、またリニアガイド６２及びＺ移動機構により本体１４の傾斜面部１６と平行に支持されている。
【００３９】
各リニアガイド６２は、Ｚ方向へ伸びるガイドレールと、ガイドレールにＺ方向へ移動可能に嵌合されたスライドガイドとを含む一般的なリニアガイドである。ガイドレールは開口１６を形成する面に組み付けられており、スライドガイドは可動テーブル４６に組み付けられている。
【００４０】
各中空モータ６４は中空部の回転軸線がＺ方向へ伸びるように傾斜面部１６に組み付けられており、各リードスクリュー６６はＺ方向へ伸びるように可動テーブル４６に組み付けられている。
【００４１】
図６及び図７に示すように、検査ステージ３０は、被検査基板１２を受けて解除可能に真空的に吸着するチャックトップ７０と、チャックトップ７０が組み付けられたバックライトユニット７２と、チャックトップ７０及びバックライトユニット７２を被検査基板１２と平行の面内で二次元的に移動させると共にＺ軸線の周りに角度的に回転させる機能を有する一体的なアライメントステージ７４と、ロボット３８への被検査基板１２の受け渡し時に被検査基板１２をチャックトップ７０に対し昇降させる複数の基板リフター７６とを備えている。
【００４２】
図６及び図７に示すように、変位機構３２は、水平方向へ伸びる状態に本体１４に配置された板状のベース８０と、ベース８０にＹ方向へ伸びる状態に配置されたリードスクリュー８２と、リードスクリュー８２に螺合されたリードナット８４と、Ｘ方向へ伸びる軸線の周りに枢軸運動可能に一端部においてリードナット８４に組み付けられた１以上のリンクアーム８６と、リードスクリュー８２を回転させる回転機構８８とを含む。図示の例では、一対のリンクアーム８６が用いられている。
【００４３】
検査ステージ３０は、Ｙ方向に間隔をおいた２箇所において、両リンクアーム８６の他端部とベース８０とに枢軸的に組み付けられている。ベース８０は、Ｘ方向に間隔をおいた一対の組付台部９０を前端部に有しており、両組付台９０にステージ３０を枢軸的に組み付けている。リードスクリュー８２とリンクアーム８６とは、一対のガイド９２にＹ方向へ移動可能に受けられた支持台９４を介して枢軸運動可能に結合されている。
【００４４】
検査ステージ３０は、リードナット８４が図７に実線で示すように後退されていると、被検査基板１２をロボット３８に対し水平状態で受け渡すように変位され、リードスクリュー８２が回転されてリードナット８４が図７に一点鎖線で示す位置に前進されると、受けている被検査基板１２が本体１４の傾斜面部１６と平行の傾斜状態となるように変位される。
【００４５】
被検査体１２は、検査ステージ３０が図７に一点鎖線で示す傾斜状態において検査される。それゆえに、検査ステージ３０は、変位機構３２により、図７に実線で示す受渡位置と、図７に一点鎖線で示す検査位置とに選択的に変位される。
【００４６】
図１及び図２に示すように、ロボット３８は、ローダ部２４をＹ方向へ平行に伸びる一対のガイドレール１００に移動可能に支持されており、また、モータ１０２とモータ１０２により回転されるリードスクリュー１０４とを備えるロボット移動機構によりＹ方向の適宜な位置へ移動されて、カセット３４及び検査ステージ３０に対する被検査基板１２の受け渡し及び搬送をする。
【００４７】
ロボット３８は、ガイドレール１００に沿って移動されるスライダ１０６と、スライダ１０６の上に取り付けられた駆動機構１０８と、駆動機構１０８により駆動されて被検査基板１２の受け渡しをするロボットアーム１１０とを備えている。被検査基板１２は、その長手方向がロボットアーム１１０の長手方向と一致するように水平の状態で、ロボット３８により搬送されると共に、受け渡しをされる。
【００４８】
検査装置１０は、検査ステージ３０がプリアライメントステージとして作用するように、２組のストッパ１１２と、２組のプッシャー１１４とをチャックトップ７０に配置している（図６参照）。ストッパ１１２は仮想的な長方形の隣り合う２つの縁部に対応する箇所に設けられており、プッシャー１１４はその長方形の他の隣り合う縁部に対応する箇所に設けられている。
【００４９】
Ｘ方向（長手方向）の縁部に位置するストッパ１１２は、斜め下方側となる縁部に配置されている。各プッシャー１１４は、図示しないアクチュエータによりチャックトップ７０上の被検査基板１２に当接しない位置と、その被検査基板１２を対向する縁部のストッパ１１２に押圧する位置とに角度的に回転される。
【００５０】
具体的には、各プッシャー１１４は、搬送ロボット３８に対する被検査基板１２の受け渡しをするとき、被検査基板１２に当接しない位置に後退され、被検査基板１２を受け取った後その被検査基板１２をチャックトップ７０に吸着する前に、その被検査基板１２をストッパ１１２に押圧する。これにより、被検査基板１２は、その縁部がストッパ１１２に接触することにより、検査ステージ３０上においてプリアライメントをされる。
【００５１】
次に図８から図１１を参照して、検査装置１０による被検査基板１２の受け渡し及びその被検査基板１２の点灯検査について説明する。
【００５２】
先ず、ロボット３８が未検査の被検査基板１２をロボットアーム１１０によりカセット３４から取り出して検査ステージ３０に搬送する。
【００５３】
この時点までに、検査ステージ３０は、図８に示すように、被検査基板１２を水平に受けるように受渡位置に変位されていると共に、基板リフター７６をチャックトップ７０から突出させている。また、各プローブユニット２８はＺ方向へ上昇されており、各プッシャー１１４は被検査基板に接触しない位置に後退されている。
【００５４】
次いで、図８に示すように、ロボットアーム１１０が、前進されて基板リフター７６の間に移動された後、わずかに下降される。これにより、被検査基板１２が基板リフター７６に載せられる。
【００５５】
次いで、ロボットアーム１１０が後退され、基板リフター７６が下降される。これにより、図９に示すように、被検査基板１２がチャックトップに載せられる。
【００５６】
次いで、各プッシャー１１４が作動されて被検査基板１２を対向するストッパ１１２に押す。これにより、被検査基板１２はプリアライメントをされる。
【００５７】
次いで、被検査基板１２がチャックトップ７０に真空的に吸着され、その状態で変位機構３２の回転機構８８が作動される。これにより、図１０に示すように、検査ステージ３０が斜めに、すなわち検査位置に変位される。この状態において、被検査基板１２は、その下端縁がＸ方向のストッパ１１２に当接されているから、チャックトップ７０から滑落することを防止されている。
【００５８】
次いで、精密アライメントがテレビカメラ６０及びアライメントステージ７４を利用して行われる。
【００５９】
次いで、各プローブユニット２８が被検査基板１２に対して移動されて、各プローブユニット２８の接触子が被検査基板１２の電極に押圧される。この状態で、被検査基板１２に通電されて、被検査基板１２の点灯検査が行われる。
【００６０】
次いで、検査済みの被検査基板１２が除去される。この除去作業は、各機器が上記と逆に作動することにより行われる。
【００６１】
上記のように、検査ステージ３０を変位させることにより被検査基板１２を水平状態及び傾斜状態に選択的に変更するならば、被検査基板１２を傾斜状態で搬送する装置が不要になり、その結果被検査基板１２の大型化にともなう装置の専有面積の増大及び原価のアップが少なくなる。また、図２から明らかなように、検査部２０、ローダ部２４及びカセット設置部２２の後に空間を制御装置等の配置空間として有効に利用することができる。
【００６２】
上記実施例では、１つのロボットアーム１１０を備えたロボット３８を用いているが、駆動機構１０８により別々に駆動されて被検査基板１２を別々に受け渡す２以上のロボットアーム１１０を備えたロボットを用いてもよい。
【００６３】
２つのロボットアームを備えたロボットを用いる場合、カセットに対する被検査基板の受け渡しは、一方のロボットアームに受けている検査済みの被検査基板を適宜なカセット群のカセットに渡すと共に、他のカセット内の未検査の被検査基板を同じロボットアーム又は他方のロボットアームに受け取るように、制御することができる。
【００６４】
また、検査ステージ３０に対する被検査基板の受け渡しは、検査済みの被検査基板を一方のロボットアームに受け取ると共に、他方のロボットアームに受けている未検査の被検査基板を検査ステージ３０に渡すように、制御することができる。
【００６５】
上記の実施例では、被検査基板の長手方向を変更するターンテーブルを備えていないが、そのようなターンテーブルを備えていてもよい。
【００６６】
本発明は上記実施例に限定されない。例えば、搬送ロボットを被検査基板の受け渡し経路の系列毎に設けてもよい。また、本発明は、目視点灯検査装置のみならず、自動点灯検査装置や、液晶表示パネル用のガラス基板の検査装置等、他の検査装置にも適用することができる。
【００６７】
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】本発明に係る検査装置の一実施例を示す正面図であってカセット設置部及びローダ部の前面パネルを除去した状態の図である。
【図２】図１における２−２線に沿って得た断面図である。
【図３】図１における３−３線に沿って得た断面図である。
【図４】プローブユニット及びその近傍部の詳細を示す平面図である。
【図５】図４における５−５線に沿って得た断面図である。
【図６】検査ステージ及び変位機構の一実施例を示す平面図である。
【図７】図６に示す検査ステージ及び変位機構の正面図である。
【図８】検査装置の動作を説明するための図である。
【図９】図８に続く動作を説明するための図である。
【図１０】図９に続く動作を説明するための図である。
【図１１】図１０に続く動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１０ 検査装置
１２ 被検査基板
１４ 本体
１６ 傾斜面部
２０ 検査部
２２ カセット設置部
２４ ローダ部
２６ 開口
２８ プローブユニット
３０ 検査ステージ
３２ 変位機構
３４ カセット
３６ カセット設置台
３８ ロボット（受渡装置）
４０ Ｚ移動装置
４６ 可動テーブル
６４ 中空モータ
６６ リードスクリュー
７０ チャックトップ
７２ バックライトユニット
７４ アライメントステージ
７６ 基板リフター
８０ ベースプレート
８２ リードスクリュー
８４ リードナット
８６ リンクアーム
８８ 回転機構
１１０ ロボットアーム
Claims (3)
- 被検査基板を受ける検査ステージであって受けた被検査基板が水平となる受渡位置及び受けた被検査基板が斜めとなる検査位置とに選択的に変位可能の検査ステージと、該検査ステージを受渡位置と検査位置とに選択的に変位させる変位機構と、検査位置に変位されている検査ステージ上に受けられている被検査基板の電極に接触される接触子を備える１以上のプローブユニットと、前記検査ステージが受渡位置に変位されているとき、前記検査ステージに対する被検査基板を水平の状態で受け渡す受渡装置と、前記プローブユニットを前記検査ステージが検査位置に変位されているときの被検査基板と交差するＺ方向へ移動させる移動機構と、被検査基板を有する１以上のカセットが設置されるカセット設置台とを含み、
前記検査ステージは検査部に配置され、前記カセット設置台は前記検査部から左右方向に間隔をおいたカセット設置部に配置され、前記受渡装置は前記検査ステージと前記カセットとに対する被検査基板の受け渡しをするように前記検査部と前記カセット設置部との間に位置するローダ部に配置されているおり、
前記受け渡し装置は、さらに、前記被検査基板を前記カセットに対し水平の状態で受け渡す、被検査基板の検査装置。 - 前記変位機構は、水平方向へ伸びる状態にベースに配置されたリードスクリューと、該リードスクリューに螺合されたリードナットと、前記リードスクリューの延在方向と直交する方向へ伸びる軸線の周りに枢軸運動可能に一端部においてリードナットに組み付けられた１以上のリンクアームとを含み、前記検査ステージは、前記両リンクアームの他端部と前記ベースとに枢軸的に組み付けられている、請求項１に記載の検査装置。
- 前記検査ステージは、前記被検査基板を受けるチャックトップと、該チャックトップが組み付けられたバックライトユニットと、該バックライトユニットを前記被検査基板と平行の面内で二次元的に移動させると共に前記Ｚ方向へ伸びるＺ軸線の周りに角度的に回転させるアライメントステージとを備える、請求項１に記載の検査装置。
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