JPS6361965A

JPS6361965A - パタ−ン基板の検査方法および装置

Info

Publication number: JPS6361965A
Application number: JP61207419A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Matsuda; 勉松田; Masatoshi Saito; 正敏斉藤; Takumi Suzuki; 巧鈴木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1986-09-03
Filing date: 1986-09-03
Publication date: 1988-03-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイ、ＥＣ
ディスプレイ、およびタッチパネル等のパターン基板の
電極の断線およびショートなどを検知するパターン基板
の検査方法および装置に関する。

（従来技術）従来、プリント回路基板の回路の断線やショートを検査
する方法を応用して、液晶ディスプレイなどのパターン
基板の透明電極（以下単に電極という）の断線やショー
トを検査する試みがなされている。

従来のパターン基板の電極の検査は、たとえば、上記電
極の両電極端部に、スプリングコンタクトプローブ（以
下単にプローブという）を圧力をかけながら押し当て、
この状態で上記電極に通電し、この電極に通電された電
気信号の変位量をテスターで検知することにより行なっ
ている。

しかしながら、上記従来の検査方法（もしくは検査装置
）は、上記電極のパターンが高密度になる程、すなわち
単位長さ当りの電極の本数が増加する程、この電極の電
極端部に圧接するプローブのプランジャーの先端の外径
を小さくする必要があり、結果的に、上記プランジャー
の先端が針状となるため、上記電極を傷付ける欠点があ
った。

この電極の損Ｓは、パターン基板としてガラス基板を用
いた場合よりもプラスチック基板を用いた場合の方がそ
の物性から明らかなように著しい。

また、電極の傷は、断線やパターン異常、および電極端
部間での抵抗変化をもたらし、パターン基板の機能不良
の原因となるため、極力回避する必要がある。

さらに、上記従来の検査方法は、上記プローブを上下動
させながら、上記電極を１本ずつ検査しなければならず
、かつ各電極とプローブとの高精度な位置合わせを必要
とするため、数１０本本数１００本の電極を有する高密
度パターン基板の場合、その検査時間がかかりすぎて検
査効率が悪い。

一方、こうした検査効率を改善するために、多数の電極
の両電極端部に、数本〜数１０本のプローブをそれぞれ
少しずつタイミングをずらしながら垂直に圧接させて、
上記プローブの本数分の電極の検査を短時間で行なう方
法も試みられている。

しかし、この従来の検査方法は、多数のプローブを必要
とするばかりでなく、パターン基板の形状が変る毎にこ
の基板に適合する専用のプローブ支持治具（台座）を設
計、製作する必要があり、また上記プローブ支持治具と
パターン基板の各電極との間に高い位置精度が要求され
るため、検査装置自体が極めて高価となる。

上述の理由や、また現在市販されているプローブのプラ
ンジャーの最小径が約０．５＋＋ｌＩｎ程度しかなく、
１ｍｍ当り３本以上の電極を有するパターン基板の検査
に事実上対応できないため、従来のパターン基板の検査
は、一般的に目視検査に依存しているにのように、とく
に上記電極が、たとえば透明電極薄膜として通常使用さ
れる酸化錫あるいは酸化インジウム膜のように透明な場
合、上記従来の検査方法および装置は、上記電極を傷付
けやすく、またその検査時間のロスが多く、かつコスト
高で、高密度電接パターン基板には適用できなくなる等
の種々の欠点を有していた。

（目　　　的）本発明の目的は、パターン基板の電極を傷付けることな
く、また検査時間を短縮でき、かつ低コストで、高密度
電極パターン基板にも適用することのできるパターン基
板の検査方法および装置を提供することにある。

（構　　成）本発明によるパターン基板の検査方法は、上記電極の電
極端部に、上記プローブを摺動させながら接触させるこ
とにより、上記電極に通電された電気信号の変位量を上
記摺動するプローブを介してテスターで検知することを
特徴とする。

また５本発明によるパターン基板の検査装置は、上記プ
ローブのプランジャーの先端を曲面に形成したことを特
徴としする。

さらに、本発明による他のパターン基板の検査装置は、
上記プローブのプランジャーの先端に導電性ブラシを植
設したことを特徴とする。

また、本発明によるさらに他のパターン基板の検査装置
は、上記プローブのプランジャーの先端に、円柱状もし
くは球状の回転子を回転自在に配設したことを特徴とす
る。

ここで、この発明による検査方法および検査装置の検査
対象となるパターン基板の電極は、前述した酸化錫や酸
化インジウム膜などからなる透明電極、および通常の電
子回路のプリント基板の銅や白金などからなる電極等、
どのような素材、形状の電極であってもよい。

また、上記プローブとしては、たとえば、オルガン針（
株）製のＰＴＰシリーズＲタイプ、ＰＴＰシリーズＸタ
イプ、理化電子工業（株）製の１０シリーズＲタイプ、
ＭＳシリーズＲタイプ、１００シリーズＲタイプ、湘南
エンジニアリング（株）製の１シリーズＤタイプ、２シ
リーズＤタイプ、３シリーズＤタイプ、日本スプリング
プローブ（株）製の１０シリーズＤタイプ、２０シリー
ズＤタイプ、３０シリーズＤタイプ、（株）精研製のＳ
ＡシリーズＳタイプ、ＳＨシリーズＳタイプ、ＳＹシリ
ーズＤタイプ、などの市販の各プローブの中から、後述
する条件を満足するものが適宜選定される。ここで適当
なプローブがない場合（たとえば第５図ないし第１２図
に示すプローブの場合）には、新たなプローブを設計、
製作してもよい。

一方、上記電極に通電された電気信号の変位量を検知す
るテスターとしては、市販の抵抗測定器、電圧計、検流
計などを使用してもよく、また上記変位量を検知する回
路を独自に設計してもよい。

また、上記プローブを電極端子上を接触させながら移動
させる手段としては、オペレーターが手動走査で行なっ
てもよく、プローブ保持治具を自動的に往復移動するよ
う構成してもよい。さらに、上記テスターにより検知し
た電気信号は、マイクルコンピューターで処理してもよ
く、この電気信号およびプローブの移動をマイクロコン
ピュータ−を使用して自動処理、および自動制御するこ
とことにより、上記電極の検査効率をより向上させるこ
とができる。

以下、図示の一実施例に基づいて、本発明による検査方
法および検査装置を具体的に説明する。

本発明の検査装置は、たとえば第１図に示すように、パ
ターン基板１の多数の電極２の一方の電極端部２ａに全
接続された導電性コネクター３、もしくは第２図に示す
ように、一方の電極端部２ａに接触する第１のプローブ
４と、パターン基板１の電極２の他方の電極端部２ｂに
接触する第２のプローブ５と、導電性コネクター３もし
くは第１のプローブ４と第２のプローブ５とを介して＠
極２に通電された電気信号を検知するテスターＴとで構
成されている。

プローブ４およびプローブ５は、第３図に示すように、
電極端部２ａ（２ｂ）に接触するプランジャー６と、プ
ランジャー６を進退自在に支持するバーレール７と、バ
ーレール７内に装着されていてプランジャー６を突出さ
せるスプリング８とで構成されている。

第１図に示す検査装置は、プローブ５のバーレール７を
プローブホルダー９に装着し、プランジャー６の先端６
ａを電極２の電極端部２ｂにプローブホルダー９の自重
により接触させた状態で、プローブ５を矢印方向に摺動
させながら、各電極２の各電極端部２ａ　−２ｂ間に順
次通電し、このときの抵抗値、電流値、電圧値、などの
電気信号をテスターＴで検知することにより、電極２の
検査を行なう。

一方、第２図に示す検査装置は、２本のプローブ４，５
を、前述のように一対の各プローブホルダー９にそれぞ
れ装着し、各プローブ４，５のプランジャー６の先端６
ａを電極２の各電極電極端部２ａ、２ｂにプローブホル
ダー９の自重によりそれぞれ接触させた状態で、両プロ
ーブ４，５をそれぞれ矢印方向に摺動させながら、上記
前者の場合と同様にして電極２の検査を行なう。この後
者の検査装置は、２本のプローブを使用する必要がある
が、上記前者の検査装置のように電極２の電極端部２ａ
を導電性コネクタ３により全接触させる手間が省けると
ともに、プローブ４，５を周知にＸＹステージに取付け
ることにより、任意の電極２の検査を行なうことができ
る利点がある。

電極２の検査結果は、たとえば通電された電極２の抵抗
値の変化をテスターＴで検知する場合には、テスターＴ
が、正規の抵抗値を示したときは正常、ωの抵抗値を示
したときは断線、正規の抵抗値より５０〜２００％の高
い抵抗値を示したときはピンホール、凹状くぼみ、およ
び細りなどのパターン異常、正規の抵抗値の１０倍以上
の高い抵抗値を示したときは隣接する電極とのショート
を、それぞれ示している。

上述の検査装置には、たとえば第４図に示すようにプラ
ンジャー６の先端６ａに曲面６ｂを形成し。

または第５図ないし第８図に示すようにプランジャー６
の先端６ａに導電性ブラシ６Ｃを植設、さらには、第９
図ないし第１２図に示すようにプランジャー６の先端６
ａに回転子６ｄを回転自在に配設したプローブが適宜選
択的に使用される。

ここで、プランジャー６の先端６ａに曲面６ｂを形成し
たプローブは、曲面６ｂの曲率半径Ｒが０．０２５ｍｍ
以下の場合にはパターン基板１に傷が付き易く、２．５
＋ｎｍ以上の場合には電極２の検知精度が低下した。ま
た、プランジャー６の先端６ｂに導電性ブラシ６ｃを植
設したプローブは、導電性ブラシ６ｃが太さ１μｍ〜５
００μｍの導電性炭素繊維、銅線、白金線、または金線
を０．１ｍｍ２〜２．５ｍｍ”内に１本以上の密度で束
ねて構成したちの以外のプローブではパターン基板１に
傷が付いたり、電極２の検知精度が低下した。

また、プランジャー６の先端６ａに回転子６ｄを配設し
たプローブは、回転子６ｄの曲率半径Ｒが０．０２５＋
ｎｍ以下の場合にはパターン基板１に傷が付き易く、２
．５ｍｍ以上の場合には電極２の検知精度が低下した。

さらに、プランジャー６は、ベリリウム鋼、硬質燐青銅
、もしくは炭素工具鋼を素材とし、曲面６ｂおよび回転
子６ｄが燐を含有または燐を含有しないロジウム、金、
白金、もしくはニッケルにより鍍金されたちの以外のプ
ローブでは、パターン基板１に偏が付き易くなった。

ところで、長さ２８０ＩＩＩＩｎ、幅４５０μｍ、ピッ
チ１５０μｍの酸化インジウム膜からなる１００本の電
極２がプリントされたパターン基板１に対する検査を実
施した結果、従来の検査方法では、日本スプリングプロ
ーブ（株）製、ＩＯＦプローブ（材質：ベリリウム鋼、
ロジウム鍍金、接触圧：５５ｇ）の場合、ガラス基板で
は４３本、フィルム基板では全数の電極に傷が発生し、
理化電子工業（株）製、ＲＭ−２０プローブ（材質：Ｓ
Ｋ鋼、全鍍金、接触圧：２５０ｇ）の場合、ガラス基板
では３５本、フィルム基板では全数の電極に傷が発生し
た。

これに対し、本発明の検査方法では、日本スプリングプ
ローブ（株）製、１０Ｄ（材質：ベリリウム銅、ロジウ
ム鍍金、接触圧：４３ｇ、　Ｒ＝１＋ｎ＋ｎ）、３０Ｄ
（材質：硬質燐青銅、ロジウム鍍金、接触圧：８７　ｇ
　、　Ｒ＝　、５５ｍｍ）、理化電子工業（株）製、Ｒ
Ｍ　−１２ＲＬＬ（材質：ベリリウム銅、ロジウム鍍金
、接触圧：２５ｇ、Ｒ＝１ｍｍ）、ＲＭ−３１３ＲＡ（
材質：ＳＫ鋼、全鍍金、接触圧：４２　ｇ　、　Ｒ＝０
．４５ｍｍ）の第４図に示すように曲面６ｂを形成した
各プローブの場合、ガラス基板およびフィルム基板とも
全数の電極とも傷は発生しなかった。

また、第５図に示すように導電性ブラシ６ｃを板状に束
ねたプローブ（材質：太さ５０μｍ以上の導電性カーボ
ン繊維、接触圧：３５ｇ、　Ｌ＝１０＋＋ｕｎ、　ｗ＝
２　ｍｎ＋）、第６図に示すように導電性ブラシ６ｃを
一列に並べたプローブ（材質：太さ１５０μｍの銅線、
接触圧：６２ｇ、Ｌ＝８ｍｍ、Ｗ＝２ｍｍ）、第７図に
示すように導電性ブラシ６ｃを円柱状に束ねたプローブ
（材質：太さ２０μｍの導電性カーボン繊維、接触圧：
４３ｇ、　Ｌ＝５ｍｍ、　Ｄ＝０．８ｍｍ、および材質
二人さ２００　ｐ　ｍの金線、接触圧ニア５ｇ、　Ｌ＝
１５ｎ＋＋ｎ、　Ｄ＝０．５ｍｍ）、第８図に示すよう
に導電性ブラシ６ｃを一本のみ植設したプローブ（材質
：太さ１００μｍの銅線、接触圧：１８ｇ、Ｌ　＝１３
ｍｍ）、の場合も、それぞれ傷は発生しなかった。

さらに、第９図に示すように球状の回転子６ｄを配設し
たプローブ（材質：ベリリウム銅、ロジウム鍍金、接触
圧：４５ｇ、Ｒ＝１ｍｍ、および材質＝ＳＫ鋼、全鍍金
、接触圧：３４　ｇ　、　Ｒ＝　、５ｍｍ）、第１０図
に示すように円柱状の回転子６ｄを配設したプローブ（
材質：硬質燐青銅、ロジウム鍍金、接触圧＝９１ｇ、Ｒ
＝　１　、５ｍｍ）、第１１図に示すように円板状の回
転子６ｄを植設したプローブ（材質：ベリリウム銅、ロ
ジウム鍍金、接触圧：２３ｇ、Ｒ＝１ｍｍ）、第１２図
に示すように車輪状の回転子６ｄを配設したプローブ（
材質：ベリリウム鋼銅、ロジウム鍍金、接触圧：６７ｇ
　、　Ｒ＝　、５ｍｍ）の場合も、それぞれ但は発生し
なかった。

（効　　果）本発明によるパターン基板の検査方法および装置は、上
述のように、電極の電極端部に対してプローブを摺動さ
せながら接触させて検査するので、多数の電極を儂付け
ることなく連続的に短時間内で検査することができ、か
つ専用のプローブ支持治具を必要としないので低コスト
で、高密度電極パターン基板にも適用することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の斜視図、第２図は本発明の
他の実施例の斜視図、第３図はプローブの断面図、第４
図ないし第１２図は上記プローブのプランジャーの先端
形状を示す部分拡大図である。１・・・パターン基板、２・・・電極、３・・・導電性
コネクター、４，５・・・プローブ、６・・・プランジ
ャー、　６ａ・・・プランジャーの先端、６ｂ・・・曲
面、６Ｃ・・・導電性ブラシ、６ｄ・・・回転子、Ｔ・
・・テスター。

Claims

【特許請求の範囲】１、パターン基板の電極の断線、ショートおよびパター
ン異常等を検査する検査方法であって、上記パターン基
板の多数の電極の一方の電極端部に全接続された導電性
コネクターもしくは上記一方の電極端部に接触する第１
のプローブと、上記パターン基板の電極の他方の電極端
部に接触する第２のプローブとを介して上記電極に通電
するとともに、上記第２のプローブもしくは上記第１、
第２の両プローブを上記電極の各電極端部上を摺動させ
ながら、上記電極に通電された電気信号の変位量をテス
ターにより検知することを特徴とするパターン基板の検
査方法。２、上記プローブと電極端部との接触圧を１０ｇ〜１０
０ｇとした特許請求の範囲第１項記載のパターン基板の
検査方法。３、パターン基板の多数の電極の一方の電極端部に全接
続される導電性コネクターもしくは上記一方の電極端部
に接触させて配置される第１のプローブと、上記パター
ン基板の電極の他方の電極端部に接触する第２のプロー
ブと、上記導電性コネクターもしくは第１のプローブと
上記第２のプローブを介して上記電極に通電された電気
信号を検知するテスターとを有し、上記第２のプローブ
もしくは上記第１、第２の両プローブを上記電極の電極
端部上を摺動させながら、上記電極に通電した電気信号
の変位量を上記テスターで検知するパターン基板の検査
装置であって、上記電極端部に接触するプローブのプラ
ンジャーの先端を曲面に形成したことを特徴とするパタ
ーン基板の検査装置。４、上記プランジャーの先端に形成した曲面の曲率半径
を０．０２５ｍｍ〜２．５ｍｍとした特許請求の範囲第
３項記載のパターン基板の検査装置。５、上記プランジャーが、ベリリウム銅、硬質燐青銅、
もしくは炭素工具鋼を素材とし、すくなくともその先端
の曲面が燐を含有または燐を含有しないロジウム、金、
白金、もしくはニッケルにより鍍金されてなる特許請求
の範囲第３項記載のパターン基板の検査装置。６、パターン基板の多数の電極の一方の電極端部に全接
続される導電性コネクターもしくは上記一方の電極端部
に接触させて配置される第１のプローブと、上記パター
ン基板の電極の他方の電極端部に接触する第２のプロー
ブと、上記導電性コネクターもしくは第１のプローブと
上記第２のプローブとを介して上記電極に通電された電
気信号を検知するテスターとを有し、上記第２のプロー
ブもしくは上記第１、第２の両プローブを上記電極の電
極端部上を摺動させながら上記電極に通電した電気信号
の変位量を上記テスターで検知するパターン基板の検査
装置であって、上記電極端部に接触するプローブのプラ
ンジャーの先端に導電性ブラシを植設したことを特徴と
するパターン基板の検査装置。７、上記導電性ブラシが、太さ１μｍ〜５００μｍの導
電性炭素繊維、銅線、白金線、または金線を０．１ｍｍ
＾２〜２．５ｍｍ＾２内に一本以上の密度で束ねて構成
された特許請求の範囲第６項記載のパターン基板の検査
装置。８、パターン基板の多数の電極の一方の電極端部に全接
続される導電性コネクターもしくは上記一方の電極端部
に接触させて配置される第１のプローブと、上記パター
ン基板の電極の他方の電極端部に接触する第２のプロー
ブと、上記導電性コネクターもしくは第１のプローブと
上記第２のプローブとを介して上記電極に通電された電
気信号を検知するテスターとを有し、上記第２のプロー
ブもしくは上記第１、第２の両プローブを上記電極の電
極端部上を摺動させながら上記電極に通電した電気信号
の変位量を上記テスターで検知するパターン基板の検査
装置であって、上記電極端部に接触するプローブの先端
に円柱状もしくは球状の回転子を回転自在に配設したこ
とを特徴とするパターン基板検査装置。９、上記回転子の半径を０．０２５ｍｍ〜２．５ｍｍと
した特許請求の範囲第８項記載のパターン基板の検査装
置。１０、上記プランジャーが、ベリリウム銅、硬質燐青銅
、もしくは炭素工具鋼を素材とし、すくなくともその上
記回転子が燐を含有または燐を含有しないロジウム、金
、白金、もしくはニッケルにより鍍金されてなる特許請
求の範囲第８項記載のパターン基板の検査装置。