JP4825083B2

JP4825083B2 - なぞり式回路基板検査装置

Info

Publication number: JP4825083B2
Application number: JP2006230020A
Authority: JP
Inventors: 林光明小; 見忠古; 水智久清; 企達也比
Original assignee: Adtec Engineering Co Ltd
Current assignee: Adtec Engineering Co Ltd
Priority date: 2006-08-28
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2026-08-28
Also published as: JP2008051727A; KR20080019531A; CN101135714A; TW200811451A

Description

この発明は、なぞり式回路基板検査装置に関する。

液晶基板等の基板の回路パターンのショートやオープン等を検査する装置として、なぞり式と呼ばれる検査装置が例えば特許第２６７０６５５号などにより本願出願人により提案されている。
このなぞり式検査装置は、複数の針状の電極（ニードルと呼ばれる）を、回路パターンに順次接触させながら（なぞり）、多数の回路パターンのショートやオープン等を検査する構成になっている。

検査対象である基板のうち、液晶パネルや有機ELパネルやSTNパネルなどの中小型液晶表示器用の基板は、小型化、高精細化がさらに進んでおり、パターン間隔の狭ピッチ化が進んでいる。また、一枚の大型のガラス基板などに多数の回路パターンを形成する多面付けと呼ばれる手法も普及しており、精細化した多量のパターンを一度に検査するために、多数の電極と電源及び検出装置を備える構成になってきている。

特許第２６７０６５５号公報

前記した多面付けやパターン本数の増加により、なぞり用電極であるニードルの摩耗も大きくなる問題があり、また、プラス側のニードルの摩耗が大きい所謂「片減り」といわれる現象が問題になってきている。このようなニードルの摩耗、片減りが増加すると、ニードルの交換頻度が高くなる上、生産ロットの途中でニードルの交換が必要になる等、生産効率の悪化をもたらす問題がある。

また、なぞり式検査装置においては、被測定対象である基板配線の形状によってニードルの配線を変える必要があるが、前記したように多面付け、パターン本数の増加により、検査装置のニードルの本数も多くなり、多数の配線や配線確認の作業が大変であり、検査の段取りに時間がかかるという問題がある。
本発明はこれらの従来の問題点を解決することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のなぞり式回路基板検査装置は、被検査対象に摺動接触する複数の電極と、該電極に電源を供給する複数の定電流源と、該定電流源から電源を供給し、該電極間の電圧を測定して導通と非導通を判定する判定装置と、を備え、前記電極と前記定電流源との間に設けられ、前記電極を個々に前記複数の定電流源と接続或いは非接続とすることが可能であり、更に該電極に供給される電源の極性を切り替えることが可能なスイッチマトリクスを、更に備えたことを特徴とする。
更に請求項２の発明においては、前記電極を上下方向に移動させて、電極を被検査対象に接触或いは非接触とする昇降装置と、前記スイッチマトリクスにより、前記定電流源と接続されない電極を、該昇降装置を制御して被検査対象と非接触とさせる制御装置と、を更に備えたことを特徴とする。

本発明のなぞり式回路基板検査装置によれば、電極の極性を簡単に切り替えることが可能であり、これにより電極の摩耗バランスを維持でき、電極の片減りを防止でき、生産ロット途中での電極交換などをする必要がなくなる効果がある。
またスイッチマトリクスにより電極と定電流源の接続を自在に切り替えられるため、基板サイズや電極パターンの異なるロットでも人手配線換えせずにすみ、段取り時間が短縮できる効果がある。
更に請求項２の発明においては、スイッチマトリクスによる切り替えにより使用しない電極については非接触とすることができるから、電極の摩耗を抑制できる。

以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は検査装置Ａの全体の構成を示す正面図であり、検査対象である被検査基板５０をスライドテーブル９上に載置し、ニードル装置１により被検査基板５０の回路パターン５１、５２に接触して、ショート及びオープンの検査を行うように構成されている。スライドテーブル９は図面上左右方向に移動可能であり、左方向に移動する時にニードル装置１は回路パターン５１、５２に「なぞり」接触して、検査を行うように構成されている。従って、図面上右方向がなぞり方向である。
検査装置Ａは更に極性切替装置であり、またスイッチ装置であるスイッチマトリクス２、測定装置３及び判定装置４を備えている。

ニードル装置１は図２に示すように、複数のニードル１１を有しており、これらがスイッチマトリクス２に接続している。
各ニードル１１は、図３に示すように各ニードルホルダ１５に保持されている。ニードルホルダ１５はエアシリンダ１７によりガイド１６上を昇降し、各ニードル１１を被検査基板５０に対して接触又は非接触とするように構成されている。なお１９は微調整用の上下ねじである。
また、ニードル１１は前後移動ねじ１８により前後方向（なぞり方向）に移動させることが可能になっており、図４に示すようになぞり方向に位置をずらして被検査基板５０に接触することができるようになっている。
ニードル装置１は、この実施形態では４本のニードル１１が一組になっており、この４本のニードル１１により、１の検査を行うようになっている。
図１に示す実施形態においては、複数のニードル１１により同時に複数の被検査基板５０を検査するように構成されているが、以下では、４本のニードル１１により、１の被検査基板５０の検査を行う実施例を説明する。

図４にブロック図を示す。
この実施形態のニードル装置１は、前記したように４本のニードル１１〜１４が１セットになっており、複数のセットを有しているが、以下では１セットの構成のみを説明する。ニードル１１〜１４はスイッチマトリクス２を介して、測定装置３に接続している。なお、１セットのニードル数は４本に限定されることなく、必要に応じて増減が可能である。
ニードル１１〜１３は、同一直線上に並んでおり、回路パターン５１のオープンを検査し、ニードル１４は回路パターン５１とは異なる回路パターン５２に接触するようになぞり方向にずらして配置され、回路パターン５１と回路パターン５２の間のショート部５３を検出するように構成されている。

スイッチマトリクス２は、接点Ａ〜接点Ｐの接点を有し、接点Ａ〜接点Ｈが測定装置３の定電流源３０及び電圧測定器３５に接続し、接点Ｉ〜接点Ｐが定電流源３１と電圧測定器３６に接続するように構成されている。
電圧測定器３５と電圧測定器３６は２つのニードル１１〜１４間の電圧を測定し、該電圧信号は判定装置４に送られ、該ニードル１１〜１４間の導通／非導通を検出するようになっている。
なお、スイッチマトリクス２としてはフォトＭＯＳリレーなどの半導体スイッチを用いることが望ましい。

判定装置４における判定結果は、制御装置５に送られ、ここで表示、告知或いは他のデータ処理が行われるように構成されている。制御装置５はまた、操作者の指示などに基づいてスイッチマトリクス２の切替指示信号を出力し、接点制御装置６を介して切替を実行させるようになっている。

ニードル１１〜１３は、回路パターン５１の長さに応じて３本の中の２本を使用して、回路パターン５１のオープンを検査する。
いま、ニードル１１とニードル１３により回路パターン５１のオープンの検査を行う場合について説明する。
スイッチマトリクス２において接点Ｉおよび接点Ｎをオンとし、他の接点をオフとすれば、定電流源３１からの電流が接点Ｉ、ニードル１１、回路パターン５１、ニードル１３、接点Ｎと流れる。このときニードル１１の極性はプラス、ニードル１３の極性はマイナスである。電圧測定器３６は、この時のニードル１１とニードル１３間の電圧を測定する。回路パターン５１に欠損箇所や切断箇所がない場合には、回路の通常の抵抗値に対応した電圧となり、欠損などがあれば、検出電圧は高くなるから、判定装置４はこれを検出して、異常／正常の判定を行う。

ニードル１１をプラスの極性のまま「なぞり」検査を継続すると、ニードル１１と回路パターン５１の擦れ合いに加えて、プラス側では電子イオンによる酸化が起こり、マイナス側より摩耗が増進する。これによりプラス側の電極の摩耗が大きい所謂「片減り」が生ずる。
本発明の実施形態では、スイッチマトリクス２により簡単に極性を切り替えることができるため、この片減りを防止することが可能である。即ち、スイッチマトリクス２において接点Ｍおよび接点Ｊをオンとし、他の接点をオフとすれば、定電流源３１からの電流が接点Ｍ、ニードル１３、回路パターン５１、ニードル１１、接点Ｊと流れ、ニードル１３の極性をプラス、ニードル１１の極性をマイナスとすることができる。
極性切替は制御装置５からの指令により接点制御装置６により行われ、操作者の指示或いは他の指令などに対応して行われる。
なお、上記ではニードル１１とニードル１３を使用する場合について説明したが、ニードル１１とニードル１２或いはニードル１２とニードル１３を使用する場合も、スイッチマトリクス２のスイッチの切替を適宜行うことにより極性の切替を行う。

前記したように、ニードル１１〜ニードル１３は回路パターン５１の長さに応じて選択的に使用することが可能である。例えば図４において、上記ではニードル１１とニードル１３を用いたが、回路パターン５１が短い場合には、ニードル１１とニードル１２を使用することにより対応することが可能になっている。極性の切替だけでなく、このような使用するニードル１１〜１３の切替もスイッチマトリクス２により簡単に行うことができる。
この切替は、スイッチマトリクス２において、接点Ｉと接点Ｌをオンし、他の接点をオフとすれば、定電流源３１からの電流は接点Ｉからニードル１１、回路パターン５１、ニードル１２、接点Ｌと流れて、ニードル１１とニードル１２の間の回路パターン５１のオープンを検査することができる。
また、この場合も接点Ｋと接点Ｊをオンとすれば極性の切替が可能である。
なお、この実施形態では、制御装置５はスイッチマトリクス２の切り替えに対応して、使用しないニードルをエアシリンダ１７により上昇させて、基板５０に接触させないようになっている。例えば図３において、上記設定ではニードル１２は使用しないため、制御装置５はエアシリンダ１７に指令を出して、ニードル１２を上昇させて基板５０に接触しないようにする。この構成により、ニードルの無駄な摩耗を排除することが可能になる。

図４の実施形態では、更にニードル１４を用いてショート部５３の有無の検査も可能になっている。このニードル１４を用いる設定もスイッチマトリクス２を用いて簡単に行うことが可能である。
ニードル１１とニードル１３により回路パターン５１のオープンの検査を行い、同時にニードル１３とニードル１４によりショート部５３の検査を行う場合について説明する。
上記と同様にスイッチマトリクス２において接点Ｉおよび接点Ｎをオンとし、定電流源３１からの電流を接点Ｉ、ニードル１１、回路パターン５１、ニードル１３、接点Ｎと流して回路パターン５１のオープンを検査する。同時に、接点Ｅと接点Ｈをオンとし、ショート部５３の有無を検査する。ショート部５３が存在すれば、定電流源３０からの電流は接点Ｅ、ニードル１３、ショート部５３、ニードル１４、接点Ｈと流れ、所定の電圧が電圧測定器３５により検出されるから、ショート部５３の存在をチェックできる。

上記のようなニードル群と測定装置３の切替は、従来は配線の切り換えによって行っており、ニードルの多数化や基板サイズの多様化によりその作業負担が増大しているが、上記構成により人手による配線換えをせずにすみ、大幅な効率化が可能である。
また、上記実施形態においては、４本のニードルを１組として用いているが、これに限定されるものではなく、ニードルの本数、配線の接続関係など検査の内容に応じて多様な形態が可能であり、前記した特許第２６７０６５５号に開示されているような検査方法も全て可能である。このような多様な検査についても、スイッチマトリクス２により、配線換えなどを行うことなく実施できる。

本発明の一実施形態を示す概略正面図。本発明の一実施形態のニードル装置１を示す説明図。本発明の一実施形態のニードル装置１を示す概略側面図。本発明の一実施形態のブロック図。

符号の説明

１：ニードル装置、２：スイッチマトリクス、３：測定装置、４：判定装置、５：制御装置、６：接点制御装置、９：スライドテーブル、１１：ニードル、１２：ニードル、１３：ニードル、１４：ニードル、１５：ニードルホルダ、１６：ガイド、１７：エアシリンダ、１８：前後移動ねじ、１９：上下ねじ、３０：定電流源、３１：定電流源、３５：電圧測定器、３６：電圧測定器、５０：被検査基板、５１：回路パターン、５２：回路パターン、５３：ショート部。

Claims

被検査対象に摺動接触する複数の電極と、
該電極に電源を供給する複数の定電流源と、
該定電流源から電源を供給し、該電極間の電圧を測定して導通と非導通を判定する判定装置と、を備え、
前記電極と前記定電流源との間に設けられ、前記電極を個々に前記複数の定電流源と接続或いは非接続とすることが可能であり、更に該電極に供給される電源の極性を切り替えることが可能なスイッチマトリクスを、更に備えた、
なぞり式回路基板検査装置。
前記電極を上下方向に移動させて、電極を被検査対象に接触或いは非接触とする昇降装置と、
前記スイッチマトリクスにより前記定電流源と接続されない電極を、該昇降装置を制御して被検査対象と非接触とさせる制御装置と、
を更に備えた請求項1のなぞり式回路基板検査装置。