JP5408488B2 - 基板検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイに用いられるＴＦＴアレイを備えるＴＦＴパネル基板を検査する基板検査装置に関し、特に、ＴＦＴパネル基板に検査駆動信号を供給するプローバフレームに関する。

フラットパネルディスプレイのパネルは、その製造工程において、通常マザーガラス基板の上にＴＦＴアレイのパターンを含む複数のパネルを形成し、このマザーガラス基板から各パネルを切り出している。このフラットパネルディスプレイの製造、検査において、マザーガラス基板から各パネルを切り離す前に、マザーガラス基板の状態において、ＴＦＴパネル基板を評価する必要がある。

ＴＦＴパネル基板（薄膜トランジスタアレイパネル基板）は、マザーガラス基板の各パネル上のマトリックス状のＴＦＴアレイ（薄膜トランジスタアレイ）が配置されるＴＦＴアレイは、アモルファスシリコンを用いるパネルと、ポリシリコンを用いるパネルが知られている。ポリシリコンを用いるパネルでは、ガラス基板上のＴＦＴアレイに駆動信号を供給してパネルを駆動する駆動回路を形成する。

ガラス基板とで形成される基板上には、ＴＦＴアレイからなる複数のパネルが形成される。各ＴＦＴアレイは、マトリックス状の配列された複数のＴＦＴ（基板薄膜トランジスタ）を備え、このＴＦＴパネル基板は、走査信号電極端子、映像信号電極端子から入力される信号によって駆動される。

この基板上の各パネルに形成されるＴＦＴアレイを検査する検査装置としてＴＦＴパネル基板検査装置が知られている。

基板上には、マトリックス状の配列された薄膜トランジスタから成るＴＦＴアレイが形成され、また、各薄膜トランジスタを駆動する信号電極端子（走査信号電極端子、映像信号電極端子）が形成される。

一方、ＴＦＴパネル基板検査装置は、ガラス基板への電圧印加ユニットであるプローバフレームを備える。プローバフレームは、多数のプローブピンを備え、基板の信号電極端子と電気的に接続して、基板に検査信号を供給する。プローブピンのピン数および配列は、基板の信号電極端子に対応して設けられる。

ＴＦＴパネル基板検査装置において、基板の信号電極端子と検査回路との間を、プローバフレームのプローブピンを介して接続し、プローブピンを通して検査駆動信号をＴＦＴアレイに供給する。ＴＦＴアレイから検出した検出信号や、電子線照射により得られる二次電子を検出することによって駆動状態を検出し、ゲートソース間の短絡、点欠陥、断線等の検査を行う。このような、ＴＦＴパネル基板検査装置として、例えば特許文献１が知られている。

ＴＦＴパネル基板の信号線は通常５本以上あり、１０００本を備える構成となる場合もある。ＴＦＴパネル基板上には、この信号線と接続するためのパッドと呼ばれる電極を備え、この電極にプローバフレームが備えるプローブピンと呼ばれる針を接触させることによって駆動電圧を印加して電気的な駆動を行っている。

ＴＦＴパネル基板検査装置は、このプローブピンと電極との接触が良好であることを前提として行われる。プローブピンと電極との接触が不良である場合には、プローブピンと電極との接触不良をＴＦＴパネルの欠陥として誤検出することになる。その結果、欠陥のないＴＦＴパネルを不良品として誤判定することになり、検査精度や検査効率が低下することになる。

ＴＦＴパネル基板の大型化や生産効率性からマザーガラス基板が大型化する傾向にある。そのため、多数のプローブピンを備えるプローバフレームが使用される。大型のプローバフレームを用いた場合には、プローブピンとＴＦＴパネル基板の電極とを良好に接触させるために、プローバフレームに高い剛性が求められる。

しかしながら、大型のプローバフレームでは、フレームの自重たわみやプローブピンの反力などによってフレームにひずみが発生し、プローブピンとＴＦＴパネル基板の電極パッドとの接触圧力が場所によって均一とならず、ＴＦＴアレイに安定した検査信号を印加することが困難となり、検査結果の信頼性に影響することになる。

また、プローバフレームの歪みは、検査装置内におけるプローバフレームの搬送に支障が生じることになる。ＴＦＴパネル基板やマザーガラス基板の大型化が進むと、プローバフレームの剛性を高めることでは対応が困難となることが予想される。

本発明の出願人は、このようなプローバフレームの剛性を高めるという課題に鑑み、プローバフレームを外フレームと内フレームとで構成し、内フレームを外フレームに対して引っ張り荷重を付与して支持することによって、内フレームの面剛性を高め、歪みの少ないプローバフレームを構成することを提案している（特許文献２参照）。

図９は、特許文献２で提案するプローバフレームの構成例を説明するための平面図である。

図９において、プローバフレーム１１１は外フレーム１１２と内フレーム１１３とを備える。外フレーム１１２はＴＦＴパネル基板（図示していない）を囲む枠形状の部材で構成し、内フレーム１１３は外フレーム１１２の内側に設ける桁材で構成する。内フレーム１１３は、複数の内フレームを組み合わせることで複数の領域を形成する他、内フレームと外フレームとを組み合わせることによって複数の領域を形成する。この領域はマザーガラス基板上に設けた各ＴＦＴパネル基板に対応して設け、この領域の空間を通してＴＦＴパネル基板に電子線を照射する。

外フレーム１１２および内フレーム１１３には、ＴＦＴパネル基板の電極と接触するプローブピンが設けられる。なお、図９では何れも図示していない。

各内フレーム１１３を、外フレーム１１２に対してそれぞれ独立して引っ張り荷重を付与して支持させる構造とすることによって、隣接する内フレームからの影響を低減し、歪みが生じにくい構造とし、内フレームの面剛性を高め、プローバフレームの歪みを低減している。

特開２００４−２３９８９６号 国際公開番号ＷＯ２００９／０１６７６３

前記した、外フレームと内フレームとを備えるプローバフレームでは、内フレームを外フレームの内周壁に引っ張り荷重を付加して取り付けることによって、内フレームの自重やプローブピンの反力によるたわみを低減させ、面剛性を高めることができるが、外フレームの引っ張り荷重に対する曲げ剛性が低い場合には、内フレームは十分な面剛性を得ることができない。

図１０は、引っ張り荷重による外フレームの曲げ変形を説明するための概略図である。図１０において、外フレーム１１２は、互いに対向配置される２つの縦外フレーム１１２Ａと、互いに対向配置される２つの横外フレーム１１２Ｂとを備え、これら縦外フレーム１１２Ａと横外フレーム１１２Ｂとによって矩形の枠構造を形成する。

この外フレーム１１２の内側には、対向する縦外フレーム１１２Ａの間に、横内フレーム１１３Ｂが連結部T1、T2によって引っ張り荷重を付加された状態で取り付けられ、また、対向する横外フレーム１１２Ｂの間に、縦内フレーム１１３Ａが連結部T3〜T８によって引っ張り荷重を付加された状態で取り付けられる。

連結部T1、T2の引っ張り荷重によって、縦外フレーム１１２Ａはそれぞれa1,a2に示す曲げ変形が生じる。また、連結部T3〜T8の引っ張り荷重によって、横内フレーム１１３Ａはそれぞれb1,b2に示す曲げ変形が生じる。なお、図１０において、d1,d2、e1〜e6は連結部における変形量を示し、c1〜c6は横内フレーム１１３Ｂに対する縦内フレーム１１３Ａの変形量を示している。

プローバフレームは、マザーガラス基板が大面積化するに伴って大型化する傾向にある。そのため、外フレームの一辺の長さも長尺化し、外フレームの曲げ剛性も相対的に低下し、たわみ量が増加することになる。外フレームの曲げ剛性を高める構成として、外フレームを構成する枠材の幅を増すことが考えられるが、この場合には、外フレームのサイズが大きくなるため、プローバフレームおよびプローバフレームを備える基板検査装置が大型化するという問題が発生する。

そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、外フレームの曲げ剛性を向上させることを目的とし、これによって、プローバフレームの面剛性を高め、歪みを少なくすることを目的とする。

さらに、プローバフレームの面剛性を高め、歪みを少なくすることにより、各プローブピンとＴＦＴパネル基板の電極との接触圧力を均一化することを目的とする。

さらに、ＴＦＴパネル基板に安定した検査信号を供給して、ＴＦＴパネル基板検査装置の信頼性を高めることを目的とする。

本発明の基板検査装置が備えるプローバフレームは、プローバフレームを外フレームと内フレームとで構成し、内フレームを外フレームに対して引っ張り荷重を付与して支持することによって、内フレームの面剛性を高め、歪みの少ないプローバフレームを構成する。

外フレームはＴＦＴパネル基板を囲む枠形状の部材で構成し、内フレームは外フレームの内側に設ける桁材で構成する。内フレームは、複数の内フレームを組み合わせることで複数の領域を形成する他、内フレームと外フレームとを組み合わせることによって複数の領域を形成する。この領域はマザーガラス基板上に設けた各ＴＦＴパネル基板に対応して設け、この領域の空間を通してＴＦＴパネル基板に電子線を照射する。

外フレームおよび内フレームには、ＴＦＴパネル基板の電極と接触するプローブピンが設けられる。各内フレームはそれぞれ独立して引っ張り荷重を付与されて外フレームに支持することによって、内フレームの面剛性を高める。

本発明の基板検査装置は、ＴＦＴパネル基板に電子線を照射する電子線発生源と、電子線の照射によりＴＦＴパネル基板のピクセルから発生した二次電子を検出する二次電子検出器と、複数のＴＦＴパネル基板上の電極に接触し、この電極を通してピクセルに基準電圧を印加する複数のプローブピンを備える電圧印加ユニットを備える。

ＴＦＴパネル基板検査装置は、電圧印加ユニットをＴＦＴパネル基板に載置して、プローブピンをＴＦＴパネル基板の電極に接触させ、プローブピンを介してＴＦＴパネル基板に検査信号を供給し、各ピクセルを駆動する。駆動状態のピクセルに対して、電子線発生源から電子線を照射する。電子線照射によってピクセルから二次電子が放出される。放出される二次電子量はピクセルの電圧状態に依存するため、二次電子検出器によってピクセルから放出された二次電子を検出することによって、ピクセルの電圧状態を知ることができる。

ピクセルの電圧状態は、印加した検査信号により変化する。検出した二次電子によって得られるピクセルの電圧状態と、正常なピクセルに検査信号を印加したときに得られる電圧状態とを比較することによって、ＴＦＴパネル基板の欠陥検査を行う。

本発明が備える電圧印加ユニットは、ＴＦＴパネル基板の外周を囲むプローバフレームを有する。このプローバフレームは、複数のＴＦＴパネル基板を囲む枠形状の外フレームとこの外フレーム内に設ける少なくとも1つの内フレームを備える。内フレームは、外フレームの内周壁に引っ張り荷重を付加して取り付ける。外フレームと内フレームは、ＴＦＴパネル基板上の電極と対向する面にプローブピンを備える。

内フレームを外フレームの内周壁に引っ張り荷重を付加して取り付けることによって、内フレームの自重やプローブピンの反力によるたわみを低減させ、面剛性を高める。

本発明の外フレームは、アルミニウム合金の板材を基材とし、このアルミニウム合金の板材に、ステンレス合金の板材と繊維強化樹脂の板材の少なくとも何れか一方の板材を層状に連結して層構造を構成する。この層構造とすることによって、外フレームの曲げ剛性を向上させる。

本発明の外フレームの層構造は第１、２の形態を備える。
本発明の外フレームの第１の形態の層構造は、プローバフレームが形成する面と垂直な方向に板材を層状に連結してなる。

第１の形態の層構造は、プローバフレームを基板上に載置した状態において、アルミニウム合金の板材に、ステンレス合金の板材と繊維強化樹脂の板材の少なくとも何れか一方の板材を上下方向に積層する層構造であり、板材の面内において水平方向の引っ張り強度を高め、これによってプローバフレームの辺部分の曲げ剛性を向上させる。この曲げ剛性の向上によって、内フレームに対して、内フレームの自重やプローブピンの反力によるたわみを抑制するに十分な引っ張り荷重を付与することができる。

また、第１の形態の層構造によれば、板材の面内において、ステンレス合金の板材および繊維強化樹脂の板材、あるいは、ステンレス合金の板材又は繊維強化樹脂の面積を広くとることができるため、外フレーム自体の自重によって、外フレームが下方にたわむことを抑制することができる。

第２の形態の層構造は、外フレームのアルミニウム合金の板材の内周面と外周面の少なくとも何れか一方の周面に、ステンレス合金の板材と繊維強化樹脂の板材の少なくとも何れか一方の板材を層状に連結してなる層構造であり、外フレームの垂直方向の曲げ剛性を高めることが可能となる。この曲げ剛性の向上によって、外フレームの自重たわみやプローブピンの反力によるたわみを抑制することができると同時に内フレームに十分な引っ張り荷重を付与することができる。

また、第２の形態の層構造によれば、側面内において、ステンレス合金の板材および繊維強化樹脂の板材、あるいは、ステンレス合金の板材又は繊維強化樹脂の面積を広くとることができるため、水平方向の曲げ剛性を高めることができ、内フレームに対して十分な引っ張り荷重を付与することができる。

アルミニウム合金の板材は、一枚で構成する他に複数枚で構成することができ、板厚の合計は10mmから20mmである。アルミニウム合金の板材は、中空四角管でも良い。

また、アルミニウム合金の板材と積層するステンレス合金の板材および繊維強化樹脂の板材は、それぞれ一枚で構成する他に複数枚で構成することができ、ステンレス合金の板材と繊維強化樹脂の板材を積層してなる場合の板厚の合計、あるいは、ステンレス合金の板材又は繊維強化樹脂の板材の一方の板材の場合の板厚の合計は1mmから4mmである。

繊維強化樹脂は炭素繊維強化樹脂（CFRP）とする他、アラミド繊維強化樹脂（AFRP）を用いることができる。

本発明の外フレームは、外フレームの曲げ剛性を向上させるために、さらに別の構成を備える。外フレームは、内フレームと非接続状態において、外フレームの少なくとも一辺は、プローブピンを備える面と反対側に向かって湾曲した凸形状とする。

外フレームの凸状の湾曲形状は、プローバフレームを基板上に載置した状態において、外フレームの一辺のほぼ中央部分を両端部分よりも上方に湾曲して形状である。

この湾曲形状とすることによって、板材の面内において水平方向の引っ張り強度を高め、これによってプローバフレームの辺部分の曲げ剛性を向上させる。この曲げ剛性の向上によって、内フレームに対して、内フレームの自重やプローブピンの反力によるたわみを抑制するに十分な引っ張り荷重を付与することができる。

本発明によれば、プローバフレームの面剛性を高め、歪みを少なくすることができる。また、プローバフレームの面剛性を高め、歪みを少なくすることにより、各プローブピンとＴＦＴパネル基板の電極との接触圧力を均一化することができる。

ＴＦＴパネル基板に安定した検査信号を供給して、ＴＦＴパネル基板検査装置の信頼性を高めることができる。

本発明の接着剤注入装置の概略を説明するための概略図である。 本発明のプローバフレームの構成を説明するための平面概略図である。 本発明の外フレームの第１の積層構造例を説明するための断面図である。 本発明の外フレームの第１の積層構造例を説明するための断面図である。 本発明の外フレームの第２の積層構造例を説明するための概略斜視図である。 本発明の第２の態様を説明するための概略図である。 本発明の基板検査装置が備えるプローバフレームの構成を説明するための図である。 本発明の基板検査装置が備えるプローバフレームの構成を説明するための図である。 従来のプローバフレームの構成例を説明するための平面図である。 引っ張り荷重による外フレームの曲げ変形を説明するための概略図である。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の基板検査装置に用いるプローブピンアセンブリの構成を説明するための図である。以下では、ＴＦＴパネル基板として液晶パネルの場合を例として説明する。

液晶パネル２０は基板検査装置１が検査する検査対象であり、ＴＦＴパネル基板２１上にはＴＦＴアレイ２３が形成されている。このＴＦＴパネル基板２１に形成されるＴＦＴアレイ２３のレイアウトは、例えば液晶パネルのサイズや仕様に応じて種々に設定される。ＴＦＴパネル基板２１上のＴＦＴアレイ２３には薄膜トランジスタがマトリックス状に形成され、各薄膜トランジスタを駆動する信号電極端子（例えば、走査信号電極端子，映像信号電極端子）が形成されている。また、ＴＦＴパネル基板２１のアレイ２３の外側には、液晶基板の外部と電気的に接続するための電極２２が形成される。

本発明の基板検査装置１は、ＴＦＴパネル基板２１の電極２２と電気的に接続し検査を行うためにプローバフレームアセンブリ１０を備える。プローバフレームアセンブリ１０はプローバフレーム１１を備える。プローバフレーム１１は、ＴＦＴパネル基板２１の電極２２と電気的に接続するプローブピンを備える。プローブピンのピン数及び配列は、ＴＦＴパネル基板２１の電極２２に対応して設けられる。

プローバフレーム１１は外フレーム１２と内フレーム１３とから成り、外フレーム１２は複数のＴＦＴパネル基板２１を囲む枠を構成し、その内周壁に引っ張り荷重を付加して複数の内フレーム１３を取り付けている。

外フレーム１２および内フレーム１３は、ＴＦＴパネル基板２１上の電極と対向する面にプローブピン１６を備える。

液晶パネル２０はパレット４上に配置され、プローバフレーム１１は液晶パネル２０上に配置される。液晶パネル２０のＴＦＴパネル基板２１とプローバフレーム１１との間は、前記した電極２２とプローブピン１４の電気的接触で行われ、プローバフレーム１１とパレット４との間は、プローバフレーム１１及びパレット４に設けたパレット側コネクタ４ａにより行われる。なお、図１では、パレット４に設けたパレット側コネクタ４ａのみを示し、プローバフレーム１１側のコネクタは省略している。

さらに、パレット４はステージ５上に載置され、移動自在とすることができる。パレット４とステージ５との間は、パレット４側に設けたパレット側コネクタ４ｂとステージ５側に設けたステージ側コネクタ５ａとにより行われる。

本発明の外フレームは、外フレームの曲げ剛性を向上させるために、第１の態様および第２の態様を備える。

第１の態様は、外フレームの少なくとも一辺を複数種の異なる板材を層状に連結した層構造とすることによって、外フレームの曲げ剛性を向上させる。第２の態様は、外フレームの少なくとも一辺を湾曲させて凸形状とすることによって、外フレームの曲げ剛性を向上させる。

はじめに、外フレームの曲げ剛性を向上させるための第１の態様について、図３〜図５を用いて説明する。

本発明の外フレームの曲げ剛性を向上させる第１の態様は、外フレームの少なくとも一辺を、アルミニウム合金の板材に、ステンレス合金の板材と繊維強化樹脂の板材の少なくとも何れか一方の板材を層状に連結して構成するものである。

アルミニウム合金、ステンレス合金、および炭素繊維強化樹脂（CFRP）のヤング率Ｅおよび比重SPGRはそれぞれ以下の表に示す値を有している。

ステンレス合金および炭素繊維強化樹脂のヤング率Ｅは、アルミニウム合金のヤング率Ｅよりも大きい。そのため、アルミニウム合金の基材に対してステンレス合金の板材あるいは炭素繊維強化樹脂の板材を積層して連結させることによって、外フレームのヤング率Ｅを高め、曲げ剛性を向上させることができる。

ここでは、炭素繊維強化樹脂を例として示しているが、炭素繊維強化樹脂の他にアラミド繊維強化樹脂（AFRP）等を用いても良い。

第１の態様について、図２〜図５を用いて説明する。

図２は、本発明のプローバフレームの構成を説明するための平面概略図である。図２において、プローバフレーム１１は、内側に開口が形成された外周枠を有する矩形状の枠構造の外フレーム１２と、外フレーム１２の外周枠の内側に取り付けられる内フレーム１３とを備える。

外フレーム１２は、外フレームを構成する外周枠の４辺の内の少なくとも一辺について、アルミニウム合金の板材３０を基材とし、このアルミニウム合金の板材３０に、ステンレス合金の板材３１と繊維強化樹脂の板材３２の少なくとも何れか一方の板材を層状に連結してなる層構造とする。

図２において、ステンレス合金の板材３１および繊維強化樹脂の板材３２は一点鎖線で示している。

以下、ステンレス合金の板材３１を例として説明するが、層構造は繊維強化樹脂の板材３２、あるいはステンレス合金の板材３１と繊維強化樹脂の板材３２とを積層したものを用いても良い。ステンレス合金の板材３１と繊維強化樹脂の板材３２との積層は、ステンレス合金の板材３１と繊維強化樹脂の板材３２とを隣接させた構造とする他、ステンレス合金の板材３１と繊維強化樹脂の板材３２との間にアルミニウム合金の板材３０を挟む構造としてもよい。

繊維強化樹脂は、炭素繊維強化樹脂（CFRP）とする他、アラミド繊維強化樹脂（AFRP）を用いることができる。

外フレーム１２のアルミニウム合金の板材から成る外周枠の４辺の内、対向する２辺にステンレス合金の板材３１Ａを積層し、他の対向する２辺にステンレス合金の板材３１Ｂを積層する。

以下、外フレームの積層構造例について、図３〜図５を用いて説明する。

はじめに、外フレームの第１の積層構造例について図３，４の断面図を用いて説明する。図３，４は図２中のA1-A2の断面、あるいはB1-B2の断面における積層構造を示している。第１の積層構造例は、プローバフレームが形成する面と垂直な方向に板材を層状に連結してなる。

図３に示す構成例は、アルミニウム合金の板材３０に、ステンレス合金の板材３１又は繊維強化樹脂の板材３２の何れか一方の板材を積層してなる積層構造例を示している。図４に示す構成例は、アルミニウム合金の板材３０に、ステンレス合金の板材３１と繊維強化樹脂の板材３２の両方の板材を積層してなる積層構造例を示している。

図３（ａ）に示す構成は、ステンレス合金の板材３１の上下をアルミニウム合金の板材３０ａおよび３０ｂで挟み、これらの板材を連結材３３で結合する構成例である。また、図３（ｂ）に示す構成は、繊維強化樹脂の板材３２の上下をアルミニウム合金の板材３０ａと３０ｂで挟み、これらの板材を連結材３３で結合する構成例である。

図３（ａ），（ｂ）に示す構成例において、アルミニウム合金の板材３０ａの板厚t1aとアルミニウム合金の板材３０ｂの板厚t1bを合計した板厚を10mm〜20mmとし、板材３０ａと板材３０ｂとの間に挟み込むステンレス合金の板材３１の板厚t2、又は繊維強化樹脂の板材３２の板厚t3を１mm〜4mmとする。

図３（ｃ）に示す構成は、アルミニウム合金の板材３０の上面にステンレス合金の板材３１を重ね、これらの板材を連結材３３で結合する構成例である。また、図３（ｄ）に示す構成は、アルミニウム合金の板材３０の上面に繊維強化樹脂の板材３２を重ね、これらの板材を連結材３３で結合する構成例である。

図３（ｃ），（ｄ）に示す構成例において、アルミニウム合金の板材３０の板厚t1を10mm〜20mmとし、ステンレス合金の板材３１の板厚t2又は繊維強化樹脂の板材３２の板厚t3を１mm〜4mmとする。

図４（ａ）に示す構成は、アルミニウム合金の板材３０の上面にステンレス合金の板材３１と繊維強化樹脂の板材３２とを重ね、これらの板材を連結材３３で結合する構成例である。

図４（ｂ）に示す構成は、アルミニウム合金の板材３０の上面にステンレス合金の板材３１又は繊維強化樹脂の板材３２を重ね、アルミニウム合金の板材３０の下面に繊維強化樹脂の板材３２又はステンレス合金の板材３１を重ね、これらの板材を連結材３３で結合する構成例である。

図４（ｃ）に示す構成は、ステンレス合金の板材３１と繊維強化樹脂の板材３２とを積層した積層体の上下を、アルミニウム合金の板材３０ａおよび板材３０ｂで挟み、これらの板材を連結材３３で結合する構成例である。

図４（ａ），（ｂ）に示す構成例において、アルミニウム合金の板材３０の板厚t1を10mm〜20mmとし、ステンレス合金の板材３１の板厚t2又は繊維強化樹脂の板材３２の板厚t3を１mm〜4mmとする。また、図４（ｃ）に示す構成例において、アルミニウム合金の板材３０ａの板厚t1と板材３０ｂの板厚t2との合計を10mm〜20mmとし、ステンレス合金の板材３１の板厚t2と繊維強化樹脂の板材３２の板厚t3との合計を１mm〜4mmとする

次に、外フレームの第２の積層構造例について図５の概略斜視図を用いて説明する。第２の積層構造例は、外フレームのアルミニウム合金の板材の内周面と外周面の少なくとも何れか一方の周面に、ステンレス合金の板材と繊維強化樹脂の板材の少なくとも何れか一方の板材を層状に連結してなる。

図５に示す構成例は、アルミニウム合金の板材３０の内周面３０inと外周面３０outの少なくとも何れか一方の周面に、ステンレス合金の板材３１（３１Ａ，３１Ｂ）と繊維強化樹脂の板材３２（３２Ａ，３２Ｂ）を連結してなる。なお、図５では連結材は示していない。

次に、外フレームの曲げ剛性を向上させるための第２の態様について、図６を用いて説明する。

本発明の外フレームの曲げ剛性を向上させる第２の態様は、内フレームを接続していない状態において、外フレームの少なくとも一辺を、プローブピンを備える面と反対側に向かって湾曲させて凸形状とするものである。第２の態様について、図６の概略図を用いて説明する。

図６（ａ），（ｃ）は、外フレーム１２において、内フレーム１３を接続していない状態を示している。この状態において、外フレームの辺部分を、プローブピンを備える面と反対側に向かって湾曲させて凸形状とする。図６（ｃ）は断面を示している。

図６（ａ），（ｃ）中の矢印は、外フレーム１２の各辺が上方に湾曲した状態を示している。この湾曲状態は、外フレーム１２の各辺の中央付近を両端よりも上方位置（プローブピンを備える面と反対側の位置）とする。この外フレーム１２の辺部分を湾曲させることで、板材の面内において水平方向の引っ張り強度を高め、これによってプローバフレームの辺部分の曲げ剛性を向上させる。この曲げ剛性の向上によって、内フレームに対して、内フレームの自重やプローブピンの反力によるたわみを抑制するに十分な引っ張り荷重を付与する。

図６（ｂ），（ｄ）は、外フレーム１２の内側に内フレーム１３を取り付け、外フレーム１２によって内フレーム１３を支持した状態を示している。図６（ｄ）は断面を示している。外フレーム１２の湾曲状態は、内フレーム１３による引っ張り負荷や自重によって矢印の方向に応力を受けて変形する。

なお、第２の態様は、第１の態様と共に構成する他、単独の構成として用いても良い。

図７、図８は、本発明の基板検査装置が備えるプローバフレーム１１の構成を説明するための図であり、複数の内フレームを構成する例を示している。

プローバフレーム１１は、複数の内フレーム１３と、この複数の内フレーム１３の外周を囲むように配置して各内フレーム１３に張力を付与する外フレーム１２とを備える。

図７は、外フレーム１２が８本の内フレーム１３を囲んで支持する構成を示している。外フレーム１２は、内周部分に開口部分を有し、この開口部分に複数本の内フレーム１３を張力付与可能に支持する。内フレーム１３は、複数本の第１のフレーム１３ａと第２のフレーム１３ｂと、内フレーム１３の各フレームを外フレーム１２の内周壁に取り付ける複数の連結部１４を備える。なお、図では、第２のフレーム１３ｂを中央部分に１本のみを設け、第１のフレーム１３ａを３本並列の設ける構成を示しているが、これらの構成は、液晶パネル２０内に形成するＴＦＴパネル基板２１の枚数および配列に応じて設定することができる。

また、第１のフレーム１３ａと第２のフレーム１３ｂは桁状の部材からなり、このフレームには、プローブピン１６を取り付けるプローブピンブラケット１５が設けられる。

内フレームの第１のフレーム１３ａは縦フレームを構成し、第２のフレーム１３ｂは横フレームを構成している。第１のフレーム１３ａと第２のフレーム１３ｂは、その両端を外フレーム１２の内周壁に対して、少なくとも内フレームの面内方向で回転自在とする連結部１４によって、張力を付与して取り付けられる。図７，８の構成では、第１のフレーム１３ａと第２のフレーム１３ｂの各両端を外フレーム１２の内周壁に取り付ける。

この連結部１４は、内フレーム１３を外フレーム１２に対して、内フレームの面内方向で回転自在とすることで、外フレーム１２と内フレーム１３との位置ずれにより歪みが内フレーム１３に影響を与えないように構成している。また、連結部１４は、内フレーム１３のフレーム材に張力を付与し、フレーム材の自重やプローブピンの反力によるたわみを低減する。

また、第１のフレーム１３ａと第２のフレーム１３ｂは、配置方向を異ならせているため、内フレーム１３の内面において交差することになる。この交差部１７において、第１のフレーム１３ａと第２のフレーム１３ｂとが接触状態にあると、フレームの長さ方向に相対的な変形が生じた場合に、互いに干渉してフレームに歪みが生じることになる。そこで、第１のフレーム１３ａと第２のフレーム１３ｂとは、交差部１７において互いに干渉しない構成とする。この構成は、例えば、第１のフレーム１３ａと第２のフレーム１３ｂの何れか一方に貫通口を形成し、他方に貫通部材を形成し、貫通口内の貫通部材を通すことで実現することができる。

なお、図８において、基板検査装置１は、液晶パネル２０のＴＦＴパネル基板２１上にプローバフレーム１１を載置し、内フレーム１３のプローブピンブラケット１５に取り付けたプローブピン１６をＴＦＴパネル基板２１上の電極２２と接触させる。プローブピン１６とＴＦＴパネル基板２１の電極２２とのコンタクト状態において、プローブピン１６から電極２２を通してＴＦＴパネル基板２１のピクセルに検査信号を供給する。

電子線源２からＴＦＴパネル基板２１のピクセルに電子線を照射し、ピクセルから放出される二次電子を二次電子検出器３で検出し、検出した二次電子に基づいてピクセルの欠陥検査を行う。

本発明の基板検査装置は、液晶ディスプレイに用いられる液晶基板、有機ＥＬディスプレイに用いられる有機ＥＬ基板に適用することができる。

１ 基板検査装置
２ 電子線源
３ 二次電子検出器
４ パレット
４ａ パレット側コネクタ
４ｂ パレット側コネクタ
５ ステージ
５ａ ステージ側コネクタ
１０ プローバフレームアセンブリ
１１ プローバフレーム
１２ 外フレーム
１３ 内フレーム
１３ａ 第１のフレーム
１３ｂ 第２のフレーム
１４ 連結部
１５ プローブピンブラケット
１６ プローブピン
１７ 交差部
２０ 液晶パネル
２１ パネル基板
２２ 電極
２３ アレイ
３０ 板材
３０in 内周面
３０out 外周面
３０ａ，３０ｂ 板材
３１ 板材
３１Ａ，３１Ｂ 板材
３２ 板材
３２ａ，３２ｂ 板材
３３ 連結材
１１１ プローバフレーム
１１２ 外フレーム
１１２Ａ 縦外フレーム
１１２Ｂ 横外フレーム
１１３ 内フレーム
１１３Ａ 縦内フレーム
１１３Ｂ 横内フレーム
t1，t1a，t1b 板厚
t2 板厚
t3 板厚
T1- T8 連結部

Claims (6)

1. ＴＦＴパネル基板に電子線を照射する電子線発生源と、
   前記電子線の照射により前記ＴＦＴパネル基板のピクセルから発生した二次電子を検出する二次電子検出器と、
   前記複数のＴＦＴパネル基板上の電極に接触し、当該電極を通して前記ピクセルに基準電圧を印加する複数のプローブピンを備える電圧印加ユニットを備え、
   前記電圧印加ユニットは、前記ＴＦＴパネル基板の外周を囲むプローバフレームを有し、
   当該プローバフレームは、前記複数のＴＦＴパネル基板を囲む枠形状の外フレームと、この外フレームの内側に設ける少なくとも１つの内フレームとを備え、
   前記内フレームは、前記外フレームの内周壁に引っ張り荷重を付加して取り付け、
   前記外フレームおよび前記内フレームは、前記ＴＦＴパネル基板上の電極と対向する面に前記プローブピンを備え、
   前記外フレームの少なくとも一辺は、アルミニウム合金の板材を基材とし、当該アルミニウム合金の板材に、ステンレス合金の板材と繊維強化樹脂の板材の少なくとも何れか一方の板材を層状に連結してなる層構造であることを特徴とする、基板検査装置。
2. 前記外フレームの層構造は、プローバフレームが形成する面と垂直な方向に板材を層状に連結してなることを特徴とする、請求項１に記載の基板検査装置。
3. 前記層構造は、前記外フレームのアルミニウム合金の板材の内周面と外周面の少なくとも何れか一方の周面に、ステンレス合金の板材と繊維強化樹脂の板材の少なくとも何れか一方の板材を層状に連結してなる層構造であることを特徴とする、請求項１に記載の基板検査装置。
4. 前記アルミニウム合金の板材の板厚の合計は10mmから20mmであり、ステンレス合金の板材と繊維強化樹脂の板材を積層してなる場合の板厚の合計、あるいは、ステンレス合金の板材又は繊維強化樹脂の板材の一方の板材とする場合の板厚の合計は1mmから4mmであることを特徴とする、請求項１から３の何れか一つに記載の基板検査装置。
5. 前記繊維強化樹脂は、炭素繊維強化樹脂であることを特徴とする、請求項１から４の何れか一つに記載の基板検査装置。
6. 前記外フレームは、前記内フレームと非接続状態において、当該外フレームの少なくとも一辺は、前記プローブピンを備える面と反対側に向かって湾曲した凸形状であることを特徴とする、請求項１から５の何れか一つに記載の基板検査装置。