JP5580247B2

JP5580247B2 - パターン検査装置

Info

Publication number: JP5580247B2
Application number: JP2011099735A
Authority: JP
Inventors: 卓男板垣; 智史須山
Original assignee: 株式会社ユニオンアロー・テクノロジー
Priority date: 2011-04-27
Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2014-08-27
Anticipated expiration: 2031-04-27
Also published as: CN102759679B; TWI418814B; KR101264764B1; JP2012230062A; TW201243354A; CN102759679A; KR20120121824A

Description

本発明は、基板上に形成されるとともに第一方向に長尺な導電パターンの対象範囲内における断線位置を検出するパターン検査装置に関する。

従来からフラットパネルディスプレイなどの分野において、基板上に複数の導電パターンを配設した回路基板が多用されている。かかる回路基板においては、導電パターンに断線や短絡が生じていると本来の機能を発揮できない。そこで、回路基板の製造に際しては、各導電パターンに対して断線や短絡に関する検査を行われている。この検査を容易かつ高精度にするために、従来から、多数の検査技術が提案されている。

例えば、特許文献１，２には、導電パターンに断線が生じていると判断された場合において、当該導電パターンのうち、どこで断線が生じているかという断線位置を検出する技術が開示されている。

具体的には、特許文献１には、第一給電電極、検査電極、第二給電電極を順に配するとともに、これら三つの電極を断線が生じている導電パターン（以下「断線パターン」という）に沿って移動させ、その際に、検査電極に誘起される交流電圧値の変化に基づいて断線位置を特定する技術が開示されている。

また、特許文献２には、断線パターンの一端から検査信号を供給するとともに、検出電極を断線パターンに沿って移動させながら検査信号を読み取り、読み取り信号が検出されなくなる位置を断線箇所と特定する技術が開示されている。

特開２００８−１０２０３１号公報特開２００６−２８４５９７号公報

しかしながら、こうした先行技術文献１，２記載の技術は、全ての導電パターンが、所定の間隔をあけて平行に配設されているような場合には有効ではあるものの、導電パターンの配設角度が、適宜異なっているような場合には応用し難いという問題があった。

例えば、フラットパネルディスプレイに用いられる基板には、実際に可視像を表示する画素領域が設けられている。この画素領域において、複数の導電パターンは、所定の間隔をあけて平行に配設されている。また、画素領域の外側において複数の導電パターンは、駆動ＩＣに接続される。ここで、通常、駆動ＩＣの端子ピッチは、画素領域における導電パターンの配設ピッチよりも大幅に小さい。したがって、複数の導電パターンを駆動ＩＣに接続するためには、画素領域の外側において、導電パターンの配設ピッチを急激に狭める必要がある。その結果、画素領域の外側において、多くの導電パターンは、配設ピッチが徐々に小さくなるように、傾斜して配設されることになる。別の見方をすれば、画素領域の外側において、導電パターンごとに異なる配設角度で配設される。

このように配設ピッチが徐々に変化する領域における断線位置の特定を、先行技術文献１，２記載の技術を用いて行うためには、電極を当該傾斜した接続部に沿って移動（トレース）させる必要がある。しかし、既述したとおり、接続の配設角度は導電パターンごとに異なっており、容易にトレース出来ないという問題がある。もちろん、各導電パターンの配設角度を記憶し、その記憶された配設角度方向に電極を移動させる方法もある。しかし、その場合、制御が非常に複雑になるという問題があった。

そこで、本発明では、導電パターンの配設態様に関わらず、簡易に断線位置を特定でき得るパターン検査装置を提供することを目的とする。

本発明のパターン検査装置は、基板上において第一方向に間隔をあけて配設された複数の導電パターンのうち、断線が生じた導電パターンにおいて断線位置を検出するパターン検査装置であって、前記断線が生じた導電パターンの一端から交流電圧を印加する印加手段と、前記基板に間隙を介して対向しつつ、前記複数の導電パターンを横断する方向に移動するセンサと、前記センサに設けられ、互いに異なる方向に延びるとともに互いに電気的に絶縁された２以上のライン状電極であって、それぞれが対向する導電パターンと静電結合する２以上のライン状電極と、前記２以上のライン状電極それぞれで検知される電圧信号の変動タイミングに基づいて、前記断線位置を特定する制御部と、を備えることを特徴とする。

好適な態様では、前記２以上のライン状電極は、少なくとも、第一方向と直交する第二方向に延びる第一ライン状電極と、第一ライン状電極に対して傾斜した方向に延びる第二ライン状電極と、を備え、前記制御部は、前記第一ライン状電極で検知された電圧信号の急変タイミングに基づいて、前記断線の第一方向の位置を特定し、前記第一ライン状電極で検知された電圧信号の急変タイミングおよび前記第二ライン状電極で検知された電圧信号の急変タイミングに基づいて、前記断線の第二方向の位置を特定する。この場合、前記２以上のライン状電極は、さらに、第一ライン状電極に対して傾斜し、第二ライン状電極とは逆の極性に傾斜した方向に延びる第三ライン状電極を備え、前記制御部は、前記第一ライン状電極で検知された電圧信号の急変タイミング、および、前記第二ライン状電極または第三ライン状電極で検知された電圧信号の急変タイミングに基づいて、前記断線の第二方向の位置を特定することが望ましい。この場合、さらに、第一ライン状電極に対して、前記第二ライン状電極は４５度、第三ライン状電極は−４５度、それぞれ傾斜している、ことも望ましい。

他の好適な態様では、前記基板には、複数の導電パターンが第一の間隔をあけて第一方向に配設される画素領域と、前記画素領域の外側に設けられ、導電パターン間の間隔が徐々に変化するように前記複数の導電パターンが配設された領域を有する外部領域と、が形成されており、各ライン状電極は、少なくとも、前記外部領域を縦断する長さを有しており、前記制御部は、ライン状電極それぞれで検知される電圧信号の変動タイミングに基づいて、前記外部領域での断線位置を特定する。

本発明によれば、複数の導電パターンを横断する方向にセンサを移動させた際に、２以上のライン状電極それぞれで検知される電圧信号の変動タイミングに基づいて断線位置を特定するため、導電パターンの配設態様が不明でも、簡易に断線位置を特定できる。

本発明の実施形態において検査対象とする基板の概略図である。本発明の実施形態であるパターン検査装置の概略構成図である。本実施形態での断線位置特定の原理を説明する図である。本実施形態での断線位置特定の原理を説明する図である。本実施形態での断線位置特定の原理を説明する図である。他の実施形態での断線位置特定の原理を説明する図である。他の実施形態での断線位置特定の原理を説明する図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態のパターン検査装置１０は、フラットパネルディスプレイなどに用いられるガラス基板に形成された導電パターン１１０の良否検査に用いられる検査装置で、特に、断線位置の特定に有用な構成となっている。このパターン検査装置１０について詳説する前に、本実施形態で検査対象としている基板の構成について簡単に説明する。

図１は、フラットパネルディスプレイに用いられる基板の概略構成図である。この基板は、複数の導電パターン１１０ａがＹ方向に配設された第一層、複数の導電パターン１１０ｂがＸ方向に配された第二層、および、第一層と第二層の間に介在する絶縁層がＺ方向に積層されて構成される。

第一層に形成された導電パターン１１０ａおよび第二層に形成された導電パターン１１０ｂ（以下、両者を区別しない場合は添字アルファベットを省略して「導電パターン１１０」という）は、画素領域Ｅ１において、互いに交差するように配設されている。この両層の導電パターン１１０ａ，１１０ｂの交差点によって１画素が形成され、これらの画素の集まりによって可視像が表示される画素領域Ｅ１が構成される。この画素領域Ｅ１内において、導電パターン１１０は、所定の第一間隔をあけて平行に並ぶことになる。

各導電パターン１１０は、画素領域Ｅ１の外側において、駆動ＩＣ（図示せず）に接続される。この駆動ＩＣの接続端子は、画素領域Ｅ１における導電パターン１１０の配設ピッチよりも大幅に小さいピッチで並んでいる。そのため、複数の導電パターン１１０は、駆動ＩＣとの接続のため、画素領域Ｅ１の外側において、その配設ピッチが大幅に絞られることになる。その結果、画素領域Ｅ１の外側には、複数の導電パターン１１０が第一間隔より小さい第二間隔をあけて平行に並んだ接続領域Ｅ２と、導電パターン間の間隔が第一間隔から第二間隔に徐々に変化していく中間領域Ｅ３と、が形成される。この中間領域Ｅ３において、殆どの導電パターン１１０はＸ軸またはＹ軸に対して傾斜して配設されており、互いに隣接する導電パターン１１０の配設角度は異なることになる。

各導電パターン１１０の他端（駆動ＩＣに接続されない側の端部）には、導電パッド１１２が設けられている。この導電パッド１１２は、導電パターン１１０よりも幅広に形成されており、各種検査用信号の供給や検出に利用される。

次に、この基板に形成された導電パターン１１０を検査するパターン検査装置１０の構成について図２を参照して説明する。図２は、本実施形態のパターン検査装置１０の概略構成を示す図である。なお、図２では、第二層の導電パターン１１０ｂの図示を省略している。以下では、この図２に基づいて、第一層の導電パターン１１０ａの断線位置特定の原理についてのみ説明するが、この特定原理は、第二層の導電パターン１１０ｂでも同様である。

既述した通り、このパターン検査装置１０は、断線が生じている導電パターン１１０のうち、断線がどこで発生しているかを特定する断線位置の特定に特に有用な構成となっている。なお、以下では、断線位置特定についてのみ詳説するが、パターン検査装置１０に、断線位置の特定機能の他に、断線や短絡の有無の判断機能、短絡位置の特定機能などを搭載してもよい。

パターン検査装置１０は、断線している導電パターン１１０に交流電圧を印加する印加機構１２と、当該印加された交流電圧を検知する二種類のセンサ１８，２０と、を備えている。印加機構１２は、断線している導電パターン１１０の一端（本実施形態では導電パッド１１２）から検査用の交流電圧を印加する機構である。この印加機構１２は、例えば、導電パッド１１２に接触する接触子１４と、接触子１４を介して導電パターン１１０に交流電圧を供給する交流電源１６などから構成される。なお、本実施形態では、接触子１４を用いた接触式で電圧印加しているが、導電パターン１１０と静電結合する電極を用いて非接触式で電圧印加するようにしてもよい。

第一センサ１８および第二センサ２０は、いずれも、印加された交流電圧を検知するもので、制御部２４は、この検知結果に基づいて、断線位置を特定する。この二つのセンサ１８，２０のうち、第一センサ１８は、画素領域Ｅ１での断線の位置特定に用いられる。第二センサ２０は、中間領域Ｅ３および接続領域Ｅ２での断線の位置特定に用いられる。以下では、第二センサ２０での検査範囲である中間領域Ｅ３および接続領域Ｅ２を「外部領域」と呼ぶ。

通常、検査の前の段階では、一つの導電パターン１１０のうち画素領域Ｅ１、外部領域のどちらで断線が生じているかは不明であるため、断線位置を特定する場合、基本的には、第一センサ１８および第二センサ２０の両方を駆動する。ただし、当然ながら、いずれか一方のセンサでの検知結果に基づいて、他方のセンサでの検査範囲内において断線が生じていないことが明確になれば、当該他方のセンサの駆動は省略してもよい。例えば、第一センサ１８で画素領域Ｅ１内に断線が生じていることが検知できた場合には、第二センサ２０での検査は省略してもよい。

次に、各センサの構成について詳説する。第一センサ１８には、対向する導電パターン１１０と静電結合する検出電極２６が設けられている。センサ駆動機構２２は、この検出電極２６が常に、検査対象の導電パターン１１０と対向するべく、第一センサ１８を当該導電パターン１１０に沿って、画素領域Ｅ１の一端から他端へと移動させる。この移動の際に、検出電極２６に誘起された電圧は、増幅器２８で増幅されたうえで、制御部２４に入力される。また、この電圧信号と対応付けられて、第一センサ１８の位置情報も、制御部２４に入力される。制御部２４は、この検出電極２６に誘起される電圧信号が急変した際の第一センサ１８の位置を断線の発生箇所として特定する。

例えば、第一センサ１８を導電パッド１１２側（図２における右側）の端部から、接続領域Ｅ２側（図２における左側）の端部に向かって移動させた場合を考える。この場合、検出電極２６が、断線箇所より導電パッド１１２寄り（電圧の印加箇所寄り）にある間は、対向する導電パターン１１０には交流電圧が印加されているため、当該導電パターン１１０と静電結合される検出電極２６にも、比較的高い電圧が誘起される。一方、検出電極２６が、移動に伴い、断線箇所より導電パッド１１２から遠い位置に移動すると、この時点で、検出電極２６は、電圧が印加されていない導電パターン１１０と対向することになる。その結果、検出電極２６には、殆ど電圧が誘起されないことになり、検出される電圧信号のレベルが立ち下がることになる。制御部２４は、この信号レベルが立ち下がった際の第一センサ１８の位置を、断線の発生箇所として特定する。

ここで、これまでの説明で明らかなとおり、この第一センサ１８で断線を検出するためには、検出電極２６を常に検査対象の導電パターン１１０の真上に位置させておくことが必要となる。全ての導電パターン１１０が、Ｘ軸またはＹ軸に平行な方向に延びている画素領域Ｅ１においては、検出電極２６を断線パターンに沿って移動させることは比較的容易である。

しかし、中間領域Ｅ３のように導電パターン１１０の配設角度がそれぞれ異なっていたり、中間領域Ｅ３・接続領域Ｅ２の境界のように導電パターン１１０が途中で屈曲していたりする場合には、検出電極２６を導電パターン１１０に沿って移動させることが困難となる。もちろん、各導電パターン１１０の配設角度を記憶しておき、その記憶された配設角度方向に検出電極２６を移動させる方法もある。しかし、その場合、制御が非常に複雑になるという問題があった。

本実施形態では、かかる問題を解決するために、外部領域（中間領域Ｅ３および接続領域Ｅ２）において断線を検出するための第二センサ２０を設けている。

この第二センサ２０は、対向する導電パターン１１０と静電結合する三つのライン状電極３０，３２，３４を有している。三つのライン状電極３０，３２，３４は、互いに異なる方向に延びている。具体的には、第一ライン状電極３０は、複数の導電パターン１１０の配設方向と直交する方向（図２においてＸ軸方向）に延びるライン状の電極である。第二ライン状電極３２および第三ライン状電極３４は、第一ライン状電極３０を挟んで線対称に配置されたライン状電極で、それぞれ、第一ライン状電極３０に対して＋４５度および−４５度傾斜した方向に延びている。

この三つのライン状電極３０，３２，３４は、いずれも、外部領域を縦断し得る長さを有している。したがって、各ライン状電極３０，３２，３４のＸ方向幅は、外部領域のＸ方向幅とほぼ同じとなっている。なお、図面では、三つのライン状電極３０，３２，３４の先端が互いに接触するように図示しているが、実際には、三つのライン状電極３０，３２，３４は接触しておらず、互いに電気的に絶縁されている。

この三つのライン状電極３０，３２，３４が設けられた第二センサ２０は、センサ駆動機構２２により、Ｙ方向、すなわち、複数の導電パターン１１０を横断する方向に移動させられる。このときの移動位置は、各ライン状電極３０，３２，３４で検知された電圧信号と関連付けられて制御部２４に送られる。制御部２４は、この三つのライン状電極３０，３２，３４それぞれで検知される電圧信号の変動タイミングに基づいて、断線位置を特定する。この特定の原理について図３〜図５を参照して説明する。

図３〜図５は、断線位置特定の様子を示す図である。より詳しくは、図３は導電パターン１１０がマイナス側に傾斜した範囲で断線が発生している場合の、図４は導電パターン１１０がプラス側に傾斜した範囲で断線が発生している場合の、図５は導電パターン１１０がＸ方向に延びている範囲で断線が発生している場合の断線位置特定の様子を示している。図３〜図５において、図面左側にはライン状電極で検知される電圧信号が図示されている。また、図３〜図５において、アルファベットａ〜ｄの上側には、タイミングａ〜ｄにおけるライン状電極３０，３２，３４と断線が生じている導電パターン１１０との相対位置関係が図示されている。この相対位置関係を示す各図において、図面右側が、導電パッド１１２側になる。そして、各図においては、各導電パターン１１０のうち電圧が誘起されている部分を太線で、断線により電圧の供給が途絶えている部分を細線で図示している。

はじめに図３を参照して、導電パターン１１０がマイナス側に傾斜した範囲で断線が発生している場合の断線位置特定の原理について説明する。この場合、断線位置特定は、主に第一ライン状電極３０で検知された電圧信号（以下「第一検出信号」という）と、導電パターン１１０と逆極性（プラス側）に傾斜した第二ライン状電極３２で検知された電圧信号（以下「第二検出信号」という）に基づいて行なわれる。そのため、図３では、第一、第二ライン状電極３０，３２のみを図示し、第三ライン状電極３４の図示は省略する。

タイミングａにおいて、第二センサ２０は、初期位置に位置している。この段階において、第一ライン状電極３０および第二ライン状電極３２は、いずれも、電圧印加された導電パターン１１０と対向していない。そのため、この段階で、第一、第二ライン状電極３０，３２のいずれにおいても電圧は誘起されておらず、第一、第二検出信号は、いずれも、ほぼ０となる。

第二センサ２０がＹ方向に移動していくと、タイミングｂにおいて、第一ライン状電極３０および第二ライン状電極３２の先端が、電圧印加された導電パターン１１０と対向する位置に到達する。このとき、この導電パターン１１０との静電結合により、第一ライン状電極３０および第二ライン状電極３２に所定レベルの電圧が誘起される。したがって、タイミングｂの段階で、第一、第二検出信号がともに立ち上がることになる。

第二センサ２０がさらに移動し、タイミングｃにおいて、第一ライン状電極３０が断線箇所の真上に到達すると、第一ライン状電極３０に誘起される電圧レベルが低下し、第一検出信号が立ち下がることになる。一方で、第二ライン状電極３２は、電圧が印加されている導電パターン１１０と対向した状態のままであるため、第二検出信号は、所定レベルを維持したままとなる。そして、第二センサ２０がさらに移動し、タイミングｄにおいて、第二ライン状電極３２も、断線箇所の真上に到達すると、第二検出信号も立ち下がることになる。

つまり、第二センサ２０の移動にともない、第一ライン状電極３０が断線箇所の真上に到達すると第一検出信号の立ち下りが発生する。また、第二ライン状電極３２が断線箇所の真上に到達すると第二検出信号の立ち下がりが発生する。制御部２４は、この二つの信号の立ち下がりタイミングに基づいて断線箇所を特定している。

すなわち、初期位置から第一ライン状電極３０が断線箇所の真上に到達するまでに第二センサ２０が移動した距離（タイミングａ〜ｃの間の移動距離）は、そのまま、初期位置から断線箇所までのＹ方向（導電パターン１１０の横断方向）の距離ｈ１となる。初期位置は既知であるため、この第二センサ２０の移動距離ｈ１が分かれば、断線箇所のＹ方向位置が特定できることになる。そして、この移動距離ｈ１は、第一検出信号の立ち下がりタイミングに基づいて算出できるため、制御部２４は、当該第一検出信号の立ち下がりタイミングに基づいて、断線箇所のＹ方向位置を算出する。

また、第二ライン状電極３２は、第一ライン状電極３０に対して＋４５度傾斜しているため、第二ライン状電極３２の先端から断線箇所までのＸ方向距離ｈ２は、タイミングｄにおける第二ライン状電極３２の先端から断線箇所までのＹ方向距離ｈ３と同じになる。そして、このＹ方向距離ｈ３とは、第一ライン状電極３０が断線箇所の真上に到達してから、第二ライン状電極３２が断線箇所の真上に到達するまでに、第二センサ２０が移動した距離と等しいことになる。この距離ｈ３は、第一検出信号の立ち下がりタイミング、および第二検出信号の立ち下がりタイミングに基づいて算出できる。したがって、制御部２４は、この第一、第二検出信号の立ち下がりタイミングに基づいて、断線箇所のＸ方向位置を算出する。

次に、図４を参照して、導電パターン１１０がプラス側に傾斜した範囲で断線が発生している場合の断線位置特定の原理について説明する。この場合、断線位置特定は、主に第一ライン状電極３０で検知された電圧信号（第一検出信号）と、導電パターン１１０と逆極性（マイナス側）に傾斜した第三ライン状電極３４で検知された電圧信号（以下「第三検出信号」という）と、に基づいて行なわれる。そのため、図４では、第一、第三ライン状電極３０，３４のみを図示し、第二ライン状電極３２の図示を省略する。

図４に示すように、タイミングａにおいて、初期位置に位置する第二センサ２０を、断線位置を特定するためにＹ方向に移動させていったとする。ここで、初期位置の段階において、第一ライン状電極３０および第三ライン状電極３４は、いずれも、電圧印加された導電パターン１１０と対向していない。そのため、この段階では、第一、第三ライン状電極３０，３４のいずれにも電圧は誘起されておらず、第一、第三検出信号のレベルは、ほぼ０となる。

第二センサ２０がＹ方向に移動し、タイミングｂにおいて、第三ライン状電極３４が断線箇所を越えると、第三ライン状電極３４に所定レベルの電圧が誘起され、第三検出信号が立ち上がることになる。一方、第一ライン状電極３０は、この時点では、まだ、電圧印加された導電パターン１１０とは対向していないため、第一検出信号は、ほぼ０のままである。

第二センサ２０が、さらにＹ方向に移動し、タイミングｃにおいて、第一ライン状電極３０が断線箇所を越えると、第一ライン状電極３０にも所定レベルの電圧が誘起され、第一検出信号が立ち上がる。そして、第二センサ２０がさらに移動すると、タイミングｄにおいて、第一ライン状電極３０および第三ライン状電極３４の両方が同時に、電圧印加された導電パターン１１０と対向しない位置に到達する。その結果、第一、第三検出信号が、ほぼ同時に立ち下がることになる。

つまり、第二センサ２０の移動にともない、第三ライン状電極３４が断線箇所を越えると第三検出信号が立ち上がる。また、第一ライン状電極３０が断線箇所を超えると第一検出信号が立ち上がる。制御部２４は、この二つの検出信号の立ち上がりタイミングに基づいて断線箇所を特定する。

すなわち、初期位置から第一ライン状電極３０が断線箇所を越えるまで（タイミングａからタイミングｃまで）の間に第二センサ２０が移動した距離ｈ１は、そのまま、初期位置から断線箇所までのＹ方向の距離となる。初期位置は既知であるため、この第二センサ２０の移動距離ｈ１が分かれば、断線箇所のＹ方向位置が特定できることになる。この移動距離ｈ１は、第一検出信号の立ち下がりタイミングに基づいて算出できるため、制御部２４は、第一検出信号の立ち上がるタイミングに基づいて、断線箇所のＹ方向位置を算出する。

また、第三ライン状電極３４は、−４５度傾斜しているため、第三ライン状電極３４が断線箇所を越えたタイミング（タイミングｂ）における第三ライン状電極３４の先端から断線箇所までのＸ方向距離ｈ２は、当該タイミングｂにおける第三ライン状電極３４の先端から断線箇所までのＹ方向距離ｈ３と同じになる。そして、第三ライン状電極３４の先端から断線箇所までのＹ方向距離ｈ３とは、第三ライン状電極３４が断線箇所を越えてから、第一ライン状電極３０が断線箇所を越えるまでに、第二センサ２０が移動した距離と等しいことになる。この移動距離ｈ３は、第三検出信号の立ち上がりタイミングおよび、第一検出信号の立ち上がりタイミングに基づいて算出できるため、制御部２４は、両検出信号の立ち上がりタイミングに基づいて、断線箇所のＸ方向位置を算出する。

次に、図５を参照して、導電パターン１１０がＸ方向に平行な範囲で断線が発生している場合の断線位置特定の原理について説明する。この場合、第一検出信号および第二検出信号に基づいて断線位置を特定してもよいし、第一検出信号および第三検出信号に基づいて断線位置を特定してもよい。

すなわち、図５に示すように、この場合、第一検出信号は、第一ライン状電極３０が断線箇所の真上に到達した時点で、瞬間的にのみ立ち上がることになる。換言すれば、第一検出信号の立ち上がりタイミングは、第一検出信号の立ち下がりタイミングでもある。

したがって、第一検出信号および第二検出信号に基づいて断線位置を特定する場合には、図３の場合と同様に、第一検出信号の立ち下がりタイミング（立ち上がりタイミング）に基づいて断線位置のＹ方向位置を、第一、第二検出信号の立ち下がりタイミングに基づいて断線位置のＸ方向位置を算出すればよい。

また、第一検出信号および第三検出信号に基づいて断線位置を特定する場合には、図４の場合と同ように、第一検出信号の立ち上がりタイミング（立ち下がりタイミング）に基づいて断線位置のＹ方向位置を、第一、第三検出信号の立ち上がりタイミングに基づいて断線位置のＸ方向位置を算出すればよい。

そして、以上の説明で明らかなとおり、本実施形態によれば、導電パターン１１０の配設角度が、プラス側に傾斜、マイナス側に傾斜、Ｘ方向のいずれであっても、確実に断線位置を特定できる。

なお、上述の説明で明らかなとおり、断線箇所における導電パターン１１０の配設角度の極性によって、断線位置特定に利用する信号の種類が異なってくる。そのため、断線位置特定には、導電パターン１１０の配設角度の極性判断も必要となる。この極性判断は、例えば、第一、第二検出信号の立ち上がりタイミングに基づいて行なうことができる。すなわち、導電パターン１１０の配設角度がマイナス側（第二ライン状電極３２の傾斜角度とは逆極性側）である場合、第一、第二検出信号は、ほぼ、同時に立ち上がる。一方、導電パターン１１０の配設角度がプラス側（第二ライン状電極３２の傾斜角度と同極性側）である場合、第二検出信号の立ち上がりタイミングは、第一検出信号の立ち上がりタイミングよりも遅れることになる。したがって、制御部２４は、この第一、第二検出信号の立ち上がりタイミングに基づいて、導電パターン１１０の配設角度の極性を判断できる。また、同様の原理で、第一、第三検出信号の立ち下がりタイミングに基づいて、配設角度の極性判断を行なってもよい。

また、上述の説明では、第二ライン状電極３２および第三ライン状電極３４の配設角度を、それぞれ第一ライン状電極３０に対して＋４５度、−４５度傾斜としたが、当然ながら、他の配設角度としてもよい。他の配設角度θを用いる場合には、図３〜図５における距離ｈ３に対してｔａｎ｜θ｜を乗じた値を、ライン状電極の先端から断線箇所までのＸ方向拒理ｈ２として用いればよい（ｈ２＝ｈ３・ｔａｎ｜θ｜）。

また、上述の説明では、ライン状電極を三つ設けているが、互いに異なる方向に傾斜するライン状電極を二以上有するのであれば、他の個数であってもよい。ただし、断線位置算出の演算を容易にするためには、少なくとも、Ｘ方向（導電パターン１１０の配設方向と直交する方向）に延びるライン状電極を有することが望ましい。

なお、ライン状電極を二つだけとした場合でも、ライン状電極を三つ設けた場合とほぼ同様の手順で断線位置を特定できる。例えば、Ｘ方向に延びる第一ライン状電極３０と、当該ライン状電極に対して＋４５度傾斜した方向に延びる第二ライン状電極３２と、を備える場合を考える。この場合、導電パターン１１０がマイナス側（第二ライン状電極３２と逆極性側）に傾斜した範囲、または、導電パターン１１０がＸ方向に延びている範囲で断線が発生している場合には、図４、図６を用いて説明した場合と同様の原理で、断線位置を特定できる。

一方、導電パターン１１０がプラス側（第二ライン状電極３２と同極性側）に傾斜した範囲での断線位置を特定する場合には、さらなる条件分けが必要となる。これについて、図６，７を参照して説明する。

はじめに、図６に示すように、導電パターン１１０の傾斜角度αが、＋４５度未満（α＜４５°）の場合を考える。この場合、断線箇所のＹ方向位置は、図４を用いて説明した場合と同様に、初期位置から第一ライン状電極３０の検出信号が立ち上がるタイミングまでに第二センサ２０が移動した距離ｈ１から得ることができる。

一方、この場合における、断線箇所のＸ方向位置は、第二ライン状電極３２が断線箇所の真上に位置した時点（図６のタイミングｄ）における、第二ライン状電極３２の先端から断線箇所までのＸ方向距離ｈ２に等しい。そして、このＸ方向距離ｈ２は、第一ライン状電極３０が断線箇所の真上に位置したタイミング（図６のタイミングｂ）から、第二ライン状電極３２が断線箇所の真上に位置したタイミング（図６のタイミングｄ）までの間に第二センサ２０が移動した距離ｈ３に等しい。ここで、第一ライン状電極３０が断線箇所の真上に位置するタイミングｂとは、すなわち、第一検出信号が立ち上がるタイミングである。また、第二ライン状電極３２が断線箇所の真上に位置するタイミングｄとは、すなわち、第二検出信号が立ち下がるタイミングである。したがって、導電パターン１１０の傾斜角度が＋４５度未満の場合には、第一検出信号の立ち上がりタイミングおよび第二検出信号の立ち下がりタイミングから断線箇所のＸ方向位置を得ることができる。

次に、図７を参照して、導電パターン１１０の傾斜角度αが＋４５度超過（α＞４５°）の場合を考える。この場合においても、断線箇所のＹ方向位置は、図４を用いて説明した場合と同様に、初期位置から第一ライン状電極３０の検出信号が立ち上がるタイミングまでに第二センサ２０が移動した距離ｈ１から得ることができる。

一方、この場合における、断線箇所のＸ方向位置は、第二ライン状電極３２が断線箇所の真上に位置した時点（図７のタイミングｃ）における、第二ライン状電極３２の先端から断線箇所までのＸ方向距離ｈ２に等しい。そして、このＸ方向距離ｈ２は、第一ライン状電極３０が断線箇所の真上に位置したタイミング（図７のタイミングｂ）から、第二ライン状電極３２が断線箇所の真上に位置したタイミング（図７のタイミングｃ）までの間に第二センサ２０が移動した距離ｈ３に等しい。ここで、第一ライン状電極３０が断線箇所の真上に位置するタイミングとは、すなわち、第一検出信号が立ち上がるタイミングである。また、第二ライン状電極３２が断線箇所の真上に位置するタイミングとは、すなわち、第二検出信号が立ち上がるタイミングである。したがって、導電パターン１１０の傾斜角度が＋４５度超過の場合には、第一検出信号の立ち上がりタイミングおよび第二検出信号の立ち上がりタイミングから断線箇所のＸ方向位置を得ることができる。

導電パターン１１０の傾斜角度αが、第二ライン状電極３２の傾斜角度と等しい（α＝４５°）場合には、第二ライン状電極３２が断線箇所を越えた時点で、第二検出信号が瞬間的にのみ立ち上がる。換言すれば、第二検出信号の立ち上がりタイミングは、第二検出信号の立ち下がりタイミングとほぼ同じである。したがって、図６、図７を用いて説明した二つの原理のうち、いずれを用いても、断線箇所のＸ方向位置を得ることができる。

つまり、以上の説明から明らかなとおり、ライン状電極が二つであっても、適宜、利用するタイミングを変更することで、断線箇所を特定することができる。なお、断線箇所の特定に立ち上がりタイミング、立ち下りタイミングのいずれを利用するかは、第一検出信号および第二検出信号の立下りタイミング・立ち上がりタイミングの一致性に基づいて判断すればよい。

１０パターン検査装置、１２印加機構、１４接触子、１６交流電源、１８第一センサ、２０第二センサ、２２センサ駆動機構、２４制御部、２６検出電極、２８増幅器、３０第一ライン状電極、３２第二ライン状電極、３４第三ライン状電極、１１０導電パターン、１１２導電パッド。

Claims

基板上において第一方向に間隔をあけて配設された複数の導電パターンのうち、断線が生じた導電パターンにおいて断線位置を検出するパターン検査装置であって、
前記断線が生じた導電パターンの一端から交流電圧を印加する印加手段と、
前記基板に間隙を介して対向しつつ、前記複数の導電パターンを横断する方向に移動するセンサと、
前記センサに設けられ、互いに異なる方向に延びるとともに互いに電気的に絶縁された２以上のライン状電極であって、それぞれが対向する導電パターンと静電結合する２以上のライン状電極と、
前記２以上のライン状電極それぞれで検知される電圧信号の変動タイミングに基づいて、前記断線位置を特定する制御部と、
を備えることを特徴とするパターン検査装置。
請求項１に記載のパターン検査装置であって、
前記２以上のライン状電極は、少なくとも、第一方向と直交する第二方向に延びる第一ライン状電極と、第一ライン状電極に対して傾斜した方向に延びる第二ライン状電極と、を備え、
前記制御部は、
前記第一ライン状電極で検知された電圧信号の急変タイミングに基づいて、前記断線の第一方向の位置を特定し、
前記第一ライン状電極で検知された電圧信号の急変タイミングおよび前記第二ライン状電極で検知された電圧信号の急変タイミングに基づいて、前記断線の第二方向の位置を特定する、
ことを特徴とするパターン検査装置。
請求項２に記載のパターン検査装置であって、
前記２以上のライン状電極は、さらに、第一ライン状電極に対して傾斜し、第二ライン状電極とは逆の極性に傾斜した方向に延びる第三ライン状電極を備え、
前記制御部は、
前記第一ライン状電極で検知された電圧信号の急変タイミング、および、前記第二ライン状電極または第三ライン状電極で検知された電圧信号の急変タイミングに基づいて、前記断線の第二方向の位置を特定する、
ことを特徴とするパターン検査装置。
請求項３に記載のパターン検査装置であって、
第一ライン状電極に対して、前記第二ライン状電極は４５度、第三ライン状電極は−４５度、それぞれ傾斜している、ことを特徴とするパターン検査装置。
請求項１から４のいずれか１項に記載のパターン検査装置であって、
前記基板には、
複数の導電パターンが第一の間隔をあけて第一方向に配設される画素領域と、
前記画素領域の外側に設けられ、導電パターン間の間隔が徐々に変化するように前記複数の導電パターンが配設された領域を有する外部領域と、
が形成されており、
各ライン状電極は、少なくとも、前記外部領域を縦断する長さを有しており、
前記制御部は、ライン状電極それぞれで検知される電圧信号の変動タイミングに基づいて、前記外部領域での断線位置を特定する、
ことを特徴とするパターン検査装置。