JP4487519B2 - 電子機器の機能検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示パネル等の高精細電子機器の機能を検査する機能検査装置に関するものである。

通常、液晶表示モジュールの製造プロセスにおいては、不良箇所を早期に発見して部材の歩留まりを高め総合的に液晶表示モジュールのコストを低減するために、製造工程の途中で液晶駆動用の信号を液晶表示パネルに入力してその機能検査を行っている。

例えば、駆動回路素子としてのドライバＬＳＩを、液晶表示パネルの接続端子が配列された基板端部に直接搭載したＣＯＧ実装方式の液晶表示モジュールにおいては、ドライバＬＳＩをＣＯＧ実装した後、外部駆動制御回路基板と電気接続する為のフレキシブル配線基板を対応する接続端子列部にボンディングする前に、ここまでの製造プロセスで発生した不良箇所の有無を確認する機能検査を行う。

上述の機能検査を行う従来の検査装置は、検査対象の液晶表示パネルの各接続端子に導通接触させるコンタクト部材として、必要な本数のプローブを接触させるべき接続端子に対し弾接可能に同じ配列ピッチで設けてなるプローブユニットを備えている（特許文献１参照）。
特開平１０−６２４５１号公報

従来の上記機能検査装置による場合、検査対象の液晶表示パネルの機種が替わる毎にその接続端子列の端子ピッチや接続端子数が変わるため、機種毎に専用のプローブユニットを準備しておく必要があり、この為のコストが検査装置のコストアップを招く要因となる。

また、通常のプローブの最小ピッチは０．２ｍｍ程度であり、これより小さいピッチの接続端子列には特殊なタイプのプローフが必要となり、検査対象製品の接続端子ピッチが細かくなればなる程その機能検査装置のコストは増加し、製品の高精細化に逆行することになる。

本発明は、検査対象機器の機種変更に低コストで柔軟に対応でき、高精細化する検査対象機器にも好適な機能検査装置を提供することを課題とする。

本発明は、基板の一端部に複数の配線が引き出され、これら配線の各接続端子が配列された接続端子列に第１のフレキシブル配線基板の所定の端子がボンディングされることにより前記第１のフレキシブル配線基板に電気接続され、該第１のフレキシブル配線基板を介して外部回路に接続される電子機器の機能を、前記第１のフレキシブル配線基板の前記電子機器へのボンディングに先立って検査する機能検査装置であって、前記電子機器の機能を検査するための検査信号を出力させる検査回路部と、前記第１のフレキシブル配線基板と同一形状で同一構造に製造された第２のフレキシブル配線基板を設置可能な設置部と、を備え、前記設置部に設置された前記第２のフレキシブル配線基板を前記接続端子列に導通接触させるコンタクト部材として用い、該コンタクト部材における所定の端子を介して前記検査回路部と前記接続端子列を導通接続させることを特徴とするものである。

本発明の電子機器の機能検査装置によれば、検査対象機器の検査信号を入力させる接続端子列に導通接触させるコンタクト部材として、その検査対象機器の製品において外部回路との接続端子列に電気接続される配線部材と同一に製造された部材つまり同じ製造ロットの配線部材を用いるから、機種毎に専用のコンタクト部材を準備する必要がなく、その分コストが低減されると共に、接続端子ピッチが微細な高精細機器の機能検査にも低コストで対応可能となる。

本発明の電子機器の機能検査装置は、電極が形成された一対の基板間に液晶が挟持されてなる液晶表示パネルの機能検査に好適であり、且つ、液晶表示パネルの基板端部の接続端子列に電気接続される配線部材がフレキシブル配線基板である場合、このフレキシブル配線基板は機能検査装置のコンタクト部材として好適であり、接続端子列に対して常に安定して確実に導通接触させることができる。

また、コンタクト部材がフレキシブル配線基板である場合は、機能検査装置にフレキシブル配線基板を加温するヒーターとフレキシブル配線基板の温度を検知する熱電対を設け、熱電対の温度検知信号に応じてヒーターへの通電を制御することにより、フレキシブル配線基板の温度を適正範囲内に保持する構成とすることが好ましく、これにより、コンタクト部材として用いるフレキシブル配線基板がボンディングの際の加熱による接続端子側基板との膨張率の差に起因する位置ズレを補償するために予め配線ピッチを小さくしたものである場合でも、位置ズレなく接続端子列に導通接触させることができる。

図１は、本発明の実施形態としての液晶表示パネルの機能検査装置とこれによる機能検査動作を示す模式的断面図で、図２は検査対象の液晶表示パネルからなる液晶表示モジュールを示す斜視図である。

まず、本機能検査装置の検査対象の液晶表示パネルからなる液晶表示モジュールについて説明する。図２に示されるように、本実施形態に係わる液晶表示モジュールＭLは、液晶表示パネルＬpにドライバＬＳＩを実装する方式としてＣＯＧ（Chip On Glass）方式が採用されたものである。即ち、液晶を挟持する一対のガラス基板１、２のうちの一方のガラス基板２の一端部を他方のガラス基板１の対応する端面から突出させ、この突出部２ａにドライバＬＳＩ３がＣＯＧ実装されている。

検査対象の液晶表示パネルＬpは、図１に示されるように、一対のガラス基板１、２をそれぞれの電極４、５が形成された面を対向させてシール材６で接合し、この各電極形成面とシール材６で囲まれた空間に、液晶Ｌを封入してなる。なお、両ガラス基板１、２の各電極形成面には、液晶分子の配向を規制する配向膜７、８がそれぞれ被着されている。

また、本実施形態の液晶表示パネルＬpは、両ガラス基板１、２にそれぞれ設けられた電極４、５に対応する各接続端子を一方のガラス基板２側にまとめて配置したものであり、ガラス基板２の突出部２ａに双方の電極４、５にそれぞれ接続されたリード配線９が引き出され、各リード配線９の各接続端子９ａが配置されたチップ搭載エリアにドライバＬＳＩ３が異方性導電接着材１０を介してＣＯＧ搭載されている。

チップ搭載エリアの入力ポートから突出部２ａの突出側端部に向けて、複数の入力配線１１が配設され、突出部２ａ端部には、各入力配線１１の外部接続端子１１ａが所定のピッチで配列されている。この外部接続端子１１ａには、図２に示すように、外部駆動制御回路（不図示）と液晶表示パネルＬpを電気接続するフレキシブル配線基板１２が接続されている。なお、本発明に係わる機能検査は、上記フレキシブル配線基板１２を取り付ける前に行う。

次に、本実施形態の機能検査装置について説明する。
本機能検査装置は、図１に示すように、大略、コンタクトヘッド部Ｈｃと検査信号を出力するテスター部Ｔからなる。

コンタクトヘッド部Ｈｃでは、図示しない駆動機構により昇降される昇降ブロック１３の下面に回路基板１４が例えばネジ止め等の方法により適宜取り外し可能に設置され、この回路基板１４はテスター部Ｔの検査信号発生回路１５に電気接続されている。そして、回路基板１４の下面には、コンタクト部材として、製品としての液晶表示モジュールに設置される上述のフレキシブル配線基板１２と実質的に同一に製造されたフレキシブル配線基板１２´が、コネクタ１６を介して着脱自在に設置されている。ここで、実質的に同一に製造されたフレキシブル配線基板１２´とは、フレキシブル配線基板１２として製造されたものであるがコンタクト部材として使用するもののことである。

フレキシブル配線基板１２´は、そのベースフィルム１２´ａ側表面を回路基板１４に密着させ、配線１２´ｂが形成された表面を下方に向けた状態で、一方の端部がコネクタ１６内に着脱自在に挿着されている。これにより、フレキシブル配線基板１２´の配線１２´ｂと回路基板１４の対応する配線（不図示）とが導通接続される。

そして、フレキシブル配線基板１２´のコネクタ１６に挿着される端部とは反対側の端部は、回路基板１４の端面から突出させてあり、この突出部１２´ｃが検査対象の液晶表示パネルＬpの外部回路接続端子１１ａに対する導通接触部となる。この突出させた導通接触部１２´ｃと昇降ブロック１３の下面との間には、ゴム等の弾性材からなる緩衝パッド１７が介装されている。なお、フレキシブル配線基板１２´の配線１２´ｂ形成面には図示しない絶縁保護膜が被着されているが、導通接触部１２´ａには絶縁保護膜が被着されず、各配線１２´ｂが露出している。

フレキシブル配線基板１２´が設置される回路基板１４の下面には、フレキシブル配線基板１２´の設置位置を決めるための位置決めピン１８を突出させてある。この位置決めピン１８は、昇降ブロック１３の下面の所定位置に立設され、回路基板１４を貫通させてその下面から突出させてある。この位置決めピン１８の突出先端部に、フレキシブル配線基板１２´に穿設されている位置決め孔１２´ｄを通すことにより、一端部をコネクタ１６に挿着されたフレキシブル配線基板１２´のコンタクトヘッドＨcにおける設置位置が確定する。

次に、本機能検査機による液晶表示パネルの点灯機能検査動作について、図１に基づき説明する。
まず、コンタクト部材とする上述のフレキシブル配線基板１２´をコンタクトヘッドＨcに装着する。この場合、フレキシブル配線基板１２´の導通接触部とする端部とは反対側の端部をコネクタ１６内に確実に挿着した後、位置決め孔１２´ｃを位置決めピン１８に通してフレキシブル配線基板１２´のコンタクトヘッドＨcにおける設置位置を確定させ、図示しない固定ピンにより回路基板１４の下面に密着させた状態で固定する。

次に、検査対象の液晶表示パネルＬpを所定の検査台（不図示）上に載置し、ガラス基板１、２の端面を基準として位置決めを行う。これにより、フレキシブル配線基板１２´の導通接触部１２´ｃにおける各配線１２´ｂつまり各接続端子とこれらに対応する液晶表示パネルＬpの各外部回路接続端子１１ａとがそれぞれ対向した配置となる。なお、検査対象が高精細液晶表示パネルの場合は、撮像カメラによる接続端子同士の位置決めを行うことが好ましい。

この後は、昇降ブロック１３等と一体にフレキシブル配線板１２´を下降させ、各配線１２´ｂの接続端子部を液晶表示パネルＬpの対応する各外部回路接続端子１１ａに当接させる。このとき、フレキシブル配線板１２´の下降ストロークを若干大き目に設定し、各配線１２´ｂの接続端子部１２´ｃを対応する各外部回路接続端子１１ａに対して緩衝パッド１７の弾発力により弾接させる。これにより、各配線１２´ｂの接続端子部１２´ｃを対応する各外部回路接続端子１１ａに対し、常に充分な接触面積を確保して適正に導通接触させることができる。

上述したコンタクトヘッドＨc側の各接続端子部１２´ｃを対応する各外部回路接続端子１１ａに対し適性に導通接触させた状態下で、テスター部Ｔの検査信号発生回路１５から検査信号を出力させて液晶表示パネルＬpを点灯させ、画素欠陥の有無を点検する。

次に、検査対象の液晶表示パネルを種類の異なるものに変える。新たな検査対象の液晶表示パネルは、図３に示すように、ＴＡＢ／ＣＯＦ実装方式の液晶表示パネルＬp´である。即ち、外部駆動制御回路に電気接続する配線部材として、駆動回路素子のドライバＬＳＩ２１が配線パターンが形成されたフィルムシート２２上にＣＯＦ（Chip On Film）方式で直接搭載されたＴＡＢ（Tape Automated Bonding）配線シート２０を用いている。

ＴＡＢ配線シート２０は、前の検査対象液晶表示パネルで用いた配線部材のＦＰＣとは外形が大きくことなる配線部材であり、前の検査で用いたコネクタ１６にＴＡＢ配線シート２０を挿着できない。従って、コネクタ１６を回路基板１４と共にＴＡＢ配線シート２０が挿着できるものに取り換える。

取り換えられたコネクタにＴＡＢ配線シート２０を挿着した後は、上記液晶表示パネルＬpのときと同じ手順で点灯機能検査を行えばよい。

以上のように、本実施形態の機能検査装置によれば、検査対象の液晶表示パネルを液晶表示モジュールとして製品化するときに実装される配線部材を機能検査装置のコンタクト部材として使用するから、検査対象液晶表示パネルの機種毎に専用のコンタクト部材を準備しておく必要がなく、多機種の製品の機能検査に適用可能で汎用性に優れると共に、配線の接続端子ピッチが極めて細かい高精細な電子機器製品の機能検査にも好適な機能検査装置を、低コストで提供可能となる。

次に、上記液晶表示パネル用機能検査装置の変形例について、図４に基づき説明する。
本変形例の機能検査装置は、上述の実施形態の機能検査装置に、コンタクト部材を加温するヒータ２４と、そのコンタクト部材の温度を検知する熱電対２５を、新たに設けたものである。

すなわち、昇降ブロック１３の先端部に電熱ヒータ２４を内蔵し、昇降ブロック１３の先端面には熱電対２５が設置されている。従って、熱電対２５による温度検知信号に応じて電熱ヒータ２４がオン・オフ制御されることにより、コンタクト部材として設置されたフレキシブル配線基板２６のうち、少なくとも電熱ヒータ２４と熱電対２５の検温部２５ａに近い導通接触部（配線２６ｂの接続端子部）２６ｃが一定の温度範囲内に加温され保持される。

本変形例の機能検査装置は、フレキシブル配線基板２６がボンディング時に加熱圧着された際に熱膨張して接続端子ピッチが広がることを見込んでその分だけ小さく形成されたものである場合に、好適に用いられる。

接続端子ピッチがボンディング時に熱膨張することを前提にその分だけ小さく形成されたフレキシブル配線基板２６をコンタクト部材として使用する場合、そのフレキシブル配線基板２６を加温せずに機能検査を行うと位置ズレが発生し、検査対象液晶表示パネルの各接続端子にフレキシブル配線基板２６の対応する各配線２６ｂの接続端子部２６ｃを導通接触させることができない。

しかし、本変形例の機能検査装置によれば、フレキシブル配線基板２６がボンディング時における熱膨張を見込んだものである場合は、その少なくとも導通接触部の接続端子部２６ｃを実装時のボンディングの際に加温される温度と同程度に加温することができるから、常に位置ズレを起こすことなく検査対象液晶表示パネルの各接続端子にフレキシブル配線基板２６の対応する接続端子部２６ｃを確実に導通接触させることができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、コンタクト部材としてのフレキシブル配線基板１２´の配線１２´ｂのうちの導通接触部となる接続端子１２´ｃを検査対象液晶表示パネルＬpの外部接続端子１１ａに直接接触させているが、異方性導電シート等の導通接合部材を介して接触させる構成としてもよく、これにより、導通接触部の接続端子１２´ｃが検査回数を重ねるにつれて磨耗する度合いが抑制され、機能検査装置の耐久性が向上する。

また、本発明は、液晶表示パネルの点灯検査装置に限らず、複数の配線の接続端子が微細なピッチで配列され、これを外部駆動制御回路に配線部材を介して電気接続する、電子機器の機能検査装置として広く適用可能である。

本発明の一実施形態としての液晶表示パネルの機能検査装置とその機能検査動作を示す模式的断面図である。 上記機能検査装置の検査対象としての液晶表示モジュールを示す斜視図である。 上記機能検査装置の他の検査対象としての液晶表示モジュールを示す斜視図である。 上記実施形態の変形例を示す模式的断面図である。

符号の説明

１、２ ガラス基板
３、２１ ドライバＬＳＩ
４ シール材
９ リード配線
１１ 入力配線
１２、 フレキシブル配線基板
１２´、２６ フレキシブル配線基板（コンタクト部材）
１３ 昇降ブロック
１４ 回路基板
１５ 検査信号発生回路
１６ コネクタ
１７ 緩衝パッド
１８ 位置決めピン
Ｌp、Ｌp´ 液晶表示パネル
Ｈｃ コンタクトヘッド部
Ｔ テスター部

Claims (5)

1. 基板の一端部に複数の配線が引き出され、これら配線の各接続端子が配列された接続端子列に第１のフレキシブル配線基板の所定の端子がボンディングされることにより前記第１のフレキシブル配線基板に電気接続され、該第１のフレキシブル配線基板を介して外部回路に接続される電子機器の機能を、前記第１のフレキシブル配線基板の前記電子機器へのボンディングに先立って検査する機能検査装置であって、
   前記電子機器の機能を検査するための検査信号を出力させる検査回路部と、
   前記第１のフレキシブル配線基板と同一形状で同一構造に製造された第２のフレキシブル配線基板を設置可能な設置部と、
   を備え、
   前記設置部に設置された前記第２のフレキシブル配線基板を前記接続端子列に導通接触させるコンタクト部材として用い、該コンタクト部材における所定の端子を介して前記検査回路部と前記接続端子列を導通接続させることを特徴とする電子機器の機能検査装置。
2. 前記電子機器は、電極が形成された一対の基板間に液晶が挟持されてなる液晶表示パネルであり、
   前記第１のフレキシブル配線基板は、前記電極に配線接続された前記接続端子列に導通接続されることを特徴とする請求項１に記載の電子機器の機能検査装置。
3. 前記コンタクト部材を加温するヒーターと、該コンタクト部材の温度を検知する熱電対と、を備え、
   前記熱電対の温度検知信号に応じて前記ヒーターへの通電を制御することにより、前記コンタクト部材の温度を所定範囲内に保持することを特徴とする請求項２に記載の電子機器の機能検査装置。
4. 前記コンタクト部材を、前記接続端子列に前記第１のフレキシブル配線基板が加熱圧着される際の温度と等しい温度に保持することを特徴とする請求項３に記載の電子機器の機能検査装置。
5. 前記第１のフレキシブル配線基板が前記接続端子列に加熱圧着される前の該接続端子列に前記第２のフレキシブル配線基板を導通接触させて前記電子機器の機能を検査することを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の電子機器の機能検査装置。

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