JPH10253683A - 基板の検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板の撓みを小さくすることにある。 【解決手段】 検査装置は、薄い基板を受ける検査ステ
ージを含む。検査ステージは、基板を支持する基板支持
部を有するテーブルと、基板を基板支持部に対して昇降
させるリフターとを備える。リフターは、基板支持部か
ら突出する位置と突出しない位置とに変位される基板受
け部を、テーブルに支持された基板と平行に伸びる仮想
線の方向に間隔をおいた少なくとも４箇所のそれぞれに
有する。これにより、リフター上の基板の撓みが小さく
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示パネルに
用いる基板を検査する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示パネルすなわち液晶パネルのガ
ラス基板は、一般に、それに形成されたＴＦＴ（薄いフ
ィルム状トランジスタ）アレイの電気的回路機能の試験
すなわち検査をされる。この種の検査は、一般に、基板
を検査ステージに水平に配置し、プローブユニットに対
する基板の位置合わせをし、基板をプローブユニットに
押圧し、その状態で基板の電気回路に通電することによ
り、行われる。

【０００３】検査ステージに対する基板の受け渡しは、
基板を載置する２つの指部を有するフォーク状のハンド
を備えた搬送ロボットすなわち受け渡し機構により行わ
れる。また、プローブユニットに対する基板の位置合わ
せおよび押圧は、基板を支持する検査ステージのテーブ
ルにより行われる。

【０００４】受け渡し機構が基板をハンドに載置する構
造であることに起因して、受け渡し機構のハンドと検査
ステージのテーブルとの間で基板を直接的に受け渡すこ
とができないことから、検査ステージは、基板をテーブ
ルに対して昇降させるリフターを備え、また検査すべき
基板を支持する基板支持部をテーブルに設けている。

【０００５】リフターは、基板を、先ず基板支持部の上
方の位置においてハンドから複数の基板受け部に受け、
次いで基板支持部の位置まで下げることにより基板支持
部に載せ、検査後再び基板支持部より上方へ持ち上げ、
その位置においてハンドに渡す。ハンドは、リフターと
の間における基板の受け渡し時、リフタの隣り合う基板
受け部材の間に位置される。

【０００６】しかし、従来の検査装置では、基板の長手
方向または幅方向に間隔をおいた２箇所もしくは基板の
４つの隅角部をリフターの基板受け部に受ける構造であ
るから、リフターに受けられた基板が撓むことを避ける
ことができない。

【０００７】特に、最終的に複数の液晶パネル基板に分
離されるいわゆる複数取りの基板用の検査装置の場合、
リフターの基板受け部の間隔が大きくなるから、基板が
２０ｍｍから８０ｍｍも大きく撓み、その結果ハンドに
よる基板の受け渡しが不安定になる。また、基板の撓み
が大きくなると、マイクロクラックが基板に生じ、それ
により基板上の電気回路が断線する。

【０００８】

【解決しようとする課題】本発明の目的は、基板の撓み
を小さくすることにある。

【０００９】

【解決手段、作用および効果】本発明の検査装置は、薄
い基板を受ける検査ステージを含む。検査ステージは、
基板を支持する基板支持部を有するテーブルと、基板を
基板支持部に対して昇降させるリフターとを備える。リ
フターは、基板支持部から突出する位置と突出しない位
置とに変位される基板受け部を、テーブルに支持された
基板と平行に伸びる仮想線の方向に間隔をおいた少なく
とも４箇所のそれぞれに有する。

【００１０】基板は、これと平行の少なくとも１つの方
向における少なくとも４箇所においてリフターに受け
る。このため、リフターに受けられた基板は大きく撓む
ことを防止され、その基板の撓みが小さくなる。また、
隣り合う基板受け部の間を伸びる少なくとも３つの指部
を有するハンドを用いることができる。

【００１１】本発明によれば、基板をこれと平行の少な
くとも１つの方向における少なくとも４箇所においてリ
フターに受けるようにしたから、リフターに受けられた
基板が大きく撓むことを防止され、その基板の撓みが小
さい。

【００１２】リフターは、さらに、基板支持部から突出
する位置と突出しない位置とに変位される他の基板受け
部を、テーブルに支持された基板と平行に伸びかつ仮想
線と交差する他の仮想線の方向に間隔をおいた少なくと
も４箇所のそれぞれに有することができる。このように
すれば、基板は、互いに交差する２つの仮想線の方向に
おける少なくとも８箇所においてリフターに受けられる
から、その基板がより撓みにくく、したがって基板の撓
みがより小さくなる。

【００１３】各受け部を、テーブルに支持された基板と
平行に伸びかつ仮想線と直行する他の仮想線の方向へ連
続して伸びる形状とすることができる。このようにすれ
ば、基板は、一方の仮想線の方向に間隔をおいた少なく
とも４箇所であって他方の仮想線の方向に連続する長い
箇所においてリフターに受けられるから、その基板がよ
り撓みにくく、したがって基板の撓みがより小さくな
る。

【００１４】さらに、複数の基板を上下方向に間隔をお
いて水平の状態に収納するカセットと、該カセットおよ
び検査ステージに対し基板の受け渡しをする受け渡し機
構とを含み、カセットは基板を水平の状態に受けるべく
上下方向へ間隔をおいた複数の載置部を有し、各載置部
は、水平面内における第１の方向へ間隔をおいて該第１
の方向と直交する水平の第２の方向へ伸びる少なくとも
４つの支持体を備えることができる。このようにすれ
ば、基板が第１の方向に間隔をおいて第２の方向へ伸び
る少なくとも４箇所において載置部に受けられるから、
基板がカセットにおいて大きく撓むことを防止され、カ
セットにおける基板の撓みが小さくなる。

【００１５】受け渡し機構は、共同して前記基板を受け
るべく同じ方向へ伸びる少なくとも３つの指部を有する
ハンドを備えることができる。このようにすれば、基板
がその両端部のみならず、中間部においてもハンドに受
けられるから、基板がハンド上において大きく撓むこと
を防止され、ハンド上における基板の撓みが小さくな
る。

【００１６】仮想線上にあって両仮想線の交点を中心と
する点対称の位置に基板受け部を配置することができ
る。このようにすれば、同じ方向へ伸びる少なくとも３
つの指部を有するハンドを基板受け部上の基板とテーブ
ルとの間に両仮想線のいずれの方向からも差し込む構造
とすることができる。

【００１７】

【実施の形態】図１〜図６を参照するに、検査装置１０
は、図９に示すような長方形の基板１２または１４の検
査に用いられる。基板１２および１４は、いずれも、液
晶表示パネルすなわち液晶パネル（ＬＣＤ）のためのガ
ラス基板、特にＴＦＴ（薄いフィルム状トランジスタ）
を含む電気回路が形成された基板である。

【００１８】図９（Ａ）は、液晶パネル用の４つの基板
部１２ａ〜１２ｄを有する４つ取りの基板を示し、図９
（Ｂ）は液晶パネル用の６つの基板部１４ａ〜１４ｆを
形成した６つ取りの基板を示す。いずれの基板１２，１
４も、液晶を注入する前の基板である。以下、検査すべ
き基板すなわち被検査基板は基板１２であるものとして
説明する。

【００１９】検査装置１０は、未検査の基板１２および
検査済みの基板１２を貯留する貯留ステーション２０
と、基板１２を検査する検査ステーション２２と、基板
１２を貯留ステーション２０から検査ステーション２２
におよびその逆に搬送する搬送ステーション２４とを含
む。

【００２０】図示の例では、貯留ステーション２０、搬
送ステーション２２および検査ステーション２４は、搬
送ステーション２２が貯留ステーション２０と検査ステ
ーション２４との間となるように、左右方向に配列され
ているが、前後方向に配列されていてもよい。

【００２１】貯留ステーション２０は、基板１２を貯留
する複数のカセット２６が配置されている。各カセット
２６は、搬送ステーション２４の側に開口する筐体２８
と、基板１２を水平に受けてその状態に支持すべく筐体
２８内に上下方向に間隔をおいて形成された複数の載置
部３０とを備える。

【００２２】各載置部３０は、筐体２８内を検査装置１
０の左右方向へ水平に伸びる第１の方向へ長い４つ以上
の支持体３０ａ〜３０ｄにより形成されている。各載置
部３０の支持体３０ａ〜３０ｄは、検査装置１０の前後
方向へ水平に伸びる第２の方向へ間隔をおいており、ま
た上面を同じ高さ位置とされている。

【００２３】支持部３０ａ，３０ｄは、筐体２８の側壁
（図示の例では、前壁および後壁）に組み付けられた側
部支持体である。これに対し、支持部３０ｂ，３０ｃ
は、筐体２８の奥壁（図示の例では、右側壁）に片持ち
梁状に組み付けられた中間の支持体である。

【００２４】検査ステーション２２は、後に受け渡し機
構とともに説明するプリアライメント部３２と、基板１
２への通電に用いるプローブユニット３４と、プローブ
ユニット３４に対する基板１２の精密アライメントと押
圧とをする検査ステージ３６とを備える。

【００２５】プローブユニット３４は、複数のプローブ
ブロック３８を長方形のブロック取付板４０に組み付け
ている。各プローブブロック３８は、通電用の複数のプ
ローブをブロックに並列的に組み付けている。取付板４
０は、基板１２と相似の長方形の開口４２を中央に有す
る。取付板４０の開口４２を形成する縁部のうち、３つ
の縁部のそれぞれに複数のプローブブロック３８が取り
付けられている。

【００２６】検査ステージ３６は、基板１２を水平の状
態に受ける平板状のテーブル４４と、プローブユニット
３４に対するテーブル４４の位置を調整すべくテーブル
４４を支持するテーブル移動機構すなわちステージ４６
と、基板１２をテーブル４４に対して昇降させるべくテ
ーブル４４に配置されたリフター４８とを備える。

【００２７】テーブル４４は、真空チャックのように、
基板１２を上面に解除可能に吸着するワークテーブルの
機能を有する。このため、テーブル４４の上面は、基板
１２を水平に受けてその状態に支持する基板支持部とし
て作用する。

【００２８】ステージ４６は、テーブル４４を、それに
支持された基板１２と平行の互いに直交するＸ軸線の方
向およびＹ軸線の方向へ変位させるとともに、支持され
た基板１２に垂直のθ軸線の方向へ変位させ、さらにθ
軸線の周りに角度的に回転移動させる。このため、テー
ブル４４およびその上の基板１２は、ステージ４６によ
りプローブユニット３４に対し、Ｘ軸線、Ｙ軸線および
Ｚすなわちθ軸線の方向への位置調整をされるととも
に、θ軸線の周りの位置調整をされる。

【００２９】リフター４８は、テーブル４４の上面に対
して出入り可能にテーブル４４に配置された複数の基板
受け５０を有する。図示の例では、基板受け５０は、支
持ピンであり、また各対角線上に４つずつ配置されてい
る。

【００３０】支持ピンすなわち基板受け５０は、テーブ
ル４４上の基板１２の２つの対角線上にあって両対角線
の交点を中心とする点対称の位置に配置されており、ま
た上端がテーブル４４の上面から突出する第１の位置と
上端がテーブル４４内に後退する第２の位置とに図示し
ない昇降手段により同時に変位される。このため、各基
板受け５０の上端は、基板１２を受ける基板受け部とし
て作用する。

【００３１】搬送ステーション２４には、基板１２のた
めの搬送ロボット５２が配置されている。搬送ロボット
５２は、基板１２をカセット２６および検査ステージ３
６に対する基板１２の受け渡しをする受け渡し機構であ
り、また搬送ステーション２４に設けられたガイドレー
ル５４に沿って検査装置１０の前後方向へ移動可能であ
る。

【００３２】搬送ロボットすなわち受け渡し機構５２
は、ガイドレール５４に沿って自走する駆動機構５６
と、駆動機構５６の上方にあって駆動機構５６により変
位されるアーム５８と、アーム５８の先端部に取り付け
られたフォーク状のハンド６０とを備える。

【００３３】駆動機構５６は、自走機能のみならず、ア
ーム５８を上下方向へ伸びる軸線の周りに回転させる機
能、アーム５８を上下方向へ移動させる機能、および、
アーム５８を屈伸させる機能を有する。このため、駆動
機構５６は、アーム５８を駆動する出力軸すなわち駆動
軸５９を有する。

【００３４】アーム５８は、屈伸可能に連結された２つ
のリンクにより形成されており、一端部において駆動機
構５６の駆動軸５９に片持ち梁状に支持されており、他
端部上側にハンド６０を支持している。

【００３５】ハンド６０は、水平方向へ間隔をおいて水
平方向へ互いに平行に伸びる複数の指部６２を有する。
ハンド６０は、カセット２６の中間支持体３０ｂ，３０
ｃおよびリフター４８の中央の基板受け５０を隣り合う
指部６２の間に受け入れることができるとともに、各指
部６２が隣り合う支持体３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０
ｄの間ならびに隣り合う基板受け５０の間に受け入れら
れる形状および寸法を有する。

【００３６】検査時、検査ステージ３６の基板受け５０
は、テーブル４４から上方へ突出されている。この状態
で、先ず受け渡し機構５２が動作する。

【００３７】受け渡し機構５２は、図１に示すようにア
ーム５８を屈曲させた状態で所定のカセット２６の前に
移動し、ハンド６０をそのカセット２６に向けるととも
に、ハンド６０をそのカセット２６の所定の載置部３０
よりわずかに低い高さ位置に調整し、その後受け渡し機
構５２のアーム５８を伸長させる。これにより、ハンド
６０の指部６２は、図２および図３に実線で示すよう
に、カセット２６に向けて前進されて、所定の載置部３
０の下側に差し込まれる。

【００３８】次いで、受け渡し機構５２は、載置部３０
に支持されている基板１２を指部６２に受け取るように
ハンド６０をその載置部３０に対しわずかに上昇させ、
ハンド６０をカセット２６から後退させるようにアーム
５８を屈曲させ、その後プリアライメント部３２の前に
移動する。

【００３９】プリアライメント部３２は、ハンド６０に
対する基板１２の位置を粗調整するステーションであ
る。このため、受け渡し機構５２は、ハンド６０をプリ
アライメント部３２の側に向けるとともに、ハンド６０
の高さ位置を調整し、その後アーム５８を伸長させる。
これにより、ハンド６０上の基板１２は、その隣り合う
２つの縁部をストッパ６４，６６に当接され、ハンド６
０に対して変位される。ストッパ６４および６６は、互
いに直交する２方向（図示の例では、左右方向および前
後方向）へ伸びる。

【００４０】次いで、受け渡し機構５２は、アーム５８
を屈曲させた状態で、検査ステージ３６の前に移動し、
そこでハンド６０を検査ステージ３６に向けるととも
に、ハンド６０を基板受け５０の上端よりわずかに高い
位置に調整し、その後アーム５８を伸長させる。

【００４１】このとき、基板受け５０の上部がテーブル
４４から上方へ突出されているから、図２，図３および
図５に２点鎖線で示すように、ハンド６０の指部６２は
上方から見て隣り合う基板受け５０の間に位置され、ハ
ンド６０上の基板１２は基板受け５０の上方へ移動され
る。

【００４２】次いで、受け渡し機構５２は、ハンド６０
を基板受け５０の上端より低い位置まで下げた後、アー
ム５８を屈曲させる。これにより、基板１２はハンド６
０から基板受け５０に移され、ハンド６０は検査ステー
ジ３６から後退される。

【００４３】受け渡し機構５２は、ハンド６０を検査ス
テージ３６から後退させた状態で待機する。これの代わ
りに、次に検査ステージ３６が動作する。

【００４４】検査ステージ３６は、先ず、基板受け５０
をテーブル４４内に後退させる。これにより、基板受け
５０に受けられていた基板１２はテーブル４４に移され
る。

【００４５】次いで、検査ステージ３６は、テーブル４
４をＸ軸線およびＹ軸線の方向ならびにθ軸線の周りに
変位させることにより、プローブユニット３４に対する
基板１２の精密アライメントをする。

【００４６】次いで、検査ステージ３６は、テーブル４
４をθ軸線の方向へ移動させることにより、基板１２を
プローブユニット３４に押圧する。この状態で、プロー
ブユニット３４を介して基板１２に通電され、基板１２
の検査が行われる。基板１２の精密アライメントおよび
検査は、液晶パネル用の基板部毎に行われる。

【００４７】このため、検査ステージ３６は、１つの液
晶パネル用基板部を検査するたびに、基板１２をプロー
ブから離し、次の液晶パネル用基板部をプローブユニッ
ト３４に対向させ、その液晶パネル用基板部をプローブ
ユニット３４に押圧するように、テーブル４４を変位さ
せる。

【００４８】基板１２の検査が終了すると、検査ステー
ジ３６は、基板受け５０をテーブル４４から突出させ
て、基板１２を基板受け５０に受ける。検査ステージ３
６は、この状態で待機する。その代わりに、次に受け渡
し機構５２が動作する。

【００４９】受け渡し機構５２は、先ず、アーム５８を
伸長させてハンド６０をテーブル４４と基板１２との間
に差し込み、ハンド６０を基板受け５０の上端よりわず
かに高い位置に上昇させる。これにより、基板受け５０
に支持されていた基板１２は、ハンド６０に受けられ
る。

【００５０】次いで、受け渡し機構５２は、アーム５８
を屈曲させてハンド６０を検査ステージ３６から後退さ
せた後、所定のカセット２６の前に移動する。その位置
で、受け渡し機構５２は、ハンド６０の高さ位置をカセ
ット２６の所定の載置部３０の高さ位置に合うように調
整し、アーム５８を伸長させ、その後ハンド６０をその
載置部３０の高さ位置よりわずかに低い位置まで下げ
る。その結果、ハンド６０上の基板１２は載置部３０に
移される。

【００５１】次いで、受け渡し機構５２は、アーム５８
を屈曲させて、ハンド６０をカセット２６から後退させ
た後、次の基板の検査作業にうつる。

【００５２】検査装置１０によれば、カセット２６の各
載置部３０、検査ステージ３６のリフター４８および受
け渡し機構５２のハンド６０が、いずれも、基板１２の
両縁部を受けるとともに、基板２の中間部を受けるか
ら、基板が載置部３０、リフター４８およびハンド６０
に受けられた状態において大きく撓むことなく、基板の
保管、検査および運搬が安定する。

【００５３】また、基板受け５０が基板１２の対角線上
にあって両対角線の交点を中心とする対称に配置されて
いるから、テーブル４４が図３における状態からさらに
９０度回転された状態に維持されている場合でも、フォ
ーク状のハンド６０を基板受け５０上の基板１２とテー
ブル４４との間に差し込むことができる。

【００５４】本発明は、上記実施例に限定されない。た
とえば、基板の各対角線の方向に間隔をおいた４以上の
箇所に基板受けを設けたリフターを用いる代わりに、装
置の前後方向に間隔をおいて装置の左右方向へ連続する
細長い基板受けを備えたリフターを用いてもよい。

【００５５】図７および図８は、上記のようなリフター
を用いた検査ステージ７０の実施例を示す。検査ステー
ジ７０のリフター７２は、装置の前後方向に間隔をおい
て装置の左右方向へ連続する細長い４つの基板受け７４
を備えることを除いて、検査ステージ３６のリフター４
８と同様の機能を有する。各基板受け７４の上面は、基
板受け部として作用する。

【００５６】なお、左右方向または前後方向における検
査ステージの基板受けの数ひいては基板受け部の数、な
らびに、カセットの支持体の数は、いずれも、４以上と
することができる。同様に、カセットのハンドの指部の
数も３以上とすることができる。また、ハンドは、１以
上の真空吸着部を各指部に備えることが好ましい。この
場合、基板の受け渡しをするとき、基板のプリアライメ
ントをするとき、ハンドは基板の新旧吸着を一時的に解
除する。

【００５７】本発明は、複数取りの基板の検査装置のみ
ならず、１つ取りの基板の検査装置にも適用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の検査装置の一実施例を示す平面図であ
る。

【図２】受け渡し機構、カセットおよび検査ステージの
一実施例を示す正面図である。

【図３】図２の平面図である。

【図４】カセットの一部を示す正面図である。

【図５】検査ステージの一実施例を示す平面図である。

【図６】図５に示す検査ステージの正面図である。

【図７】検査ステージの他の実施例を示す、図２と同様
の正面図である。

【図８】図７の平面図である。

【図９】検査すべき基板を示す図であって、（Ａ）は４
つ取りの基板を示し、（Ｂ）は６つ取りの基板を示す。

【符号の説明】

１０ 検査装置 １２、１４ 検査すべき基板 ２０ 貯留ステーション ２２ 検査ステーション ２４ 搬送ステーション ２６ カセット ２８ 筐体 ３０ 載置部 ３２ プリアライメント部 ３４ プローブユニット ３６、７０ 検査ステージ ４４ テーブル ４６ ステージ（テーブル移動機構） ４８、７２ リフター ５０、７４ 基板受け ５２ 受け渡し機構（搬送ロボット） ６０ ハンド ６２ 指部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄い基板を受ける検査ステージを含み、
   前記検査ステージは、基板を支持する基板支持部を有す
   るテーブルと、前記基板を前記基板支持部に対して昇降
   させるリフターとを備え、前記リフターは、前記基板支
   持部から突出する位置と突出しない位置とに変位される
   基板受け部を、前記テーブルに支持された基板と平行に
   伸びる仮想線の方向に間隔をおいた少なくとも４箇所の
   それぞれに有する、基板の検査装置。
2. 【請求項２】 前記リフターは、さらに、前記基板支持
   部から突出する位置と突出しない位置とに変位される基
   板受け部を、前記テーブルに支持された基板と平行に伸
   びかつ前記仮想線と交差する他の仮想線の方向に間隔を
   おいた少なくとも４箇所のそれぞれに有する、請求項１
   に記載の検査装置。
3. 【請求項３】 前記各受け部は、前記テーブルに支持さ
   れた基板と平行に伸びかつ前記仮想線と直行する他の仮
   想線の方向へ連続して伸びる、請求項１に記載の検査装
   置。
4. 【請求項４】 さらに、複数の基板を上下方向に間隔を
   おいて水平の状態に収納するカセットと、該カセットお
   よび前記検査ステージに対し基板の受け渡しをする受け
   渡し機構とを含み、前記カセットは基板を水平の状態に
   受けるべく上下方向へ間隔をおいて形成された複数の載
   置部を有し、各載置部は、水平面内における第１の方向
   へ間隔をおいて該第１の方向と直交する水平の第２の方
   向へ伸びる少なくとも４つの支持体を備える、請求項
   １，２または３に記載の検査装置。
5. 【請求項５】 前記受け渡し機構は、共同して前記基板
   を受けるべく同じ方向へ伸びる少なくとも３つの指部を
   有するハンドを備える、請求項４に記載の検査装置。
6. 【請求項６】 前記基板受け部は、前記仮想線上にあっ
   て両仮想線の交点を中心とする対称の位置に配置されて
   いる、請求項２に記載の検査装置。