KR101264764B1

KR101264764B1 - 도전 패턴 검사 장치

Info

Publication number: KR101264764B1
Application number: KR1020120014791A
Authority: KR
Inventors: 다쿠오 이타가키; 사토시 스야마
Original assignee: 가부시키가이샤 유니온 아로 테크놀로지
Priority date: 2011-04-27
Filing date: 2012-02-14
Publication date: 2013-05-15
Also published as: KR20120121824A; CN102759679B; TWI418814B; CN102759679A; JP5580247B2; JP2012230062A; TW201243354A

Abstract

본 발명은, 도전 패턴의 배치 형성 양태에 상관없이, 간이하게 단선 위치를 특정할 수 있는 도전 패턴 검사 장치를 제공하는 것을 과제로 한다. 그 해결 수단으로서, 도전 패턴 검사 장치는, 단선이 발생한 도전 패턴(110)의 일단으로부터 교류 전압을 인가하는 인가 수단과, 기판에 간극을 개재하여 대향하면서, 상기 복수의 도전 패턴(110)을 횡단하는 방향으로 이동하는 센서와, 상기 센서에 형성되어, 서로 다른 방향으로 연장됨과 함께 서로 전기적으로 절연된 2 이상의 라인 형상 전극(30, 32)과, 상기 2 이상의 라인 형상 전극(30, 32) 각각에서 검지되는 전압 신호의 변동 타이밍에 기초하여, 상기 단선 위치를 특정하는 제어부를 구비한다.

Description

도전 패턴 검사 장치{CONDUCTIVE PATTERN INSPECTION DEVICE}

본 발명은, 기판 상에 형성됨과 함께 제1 방향으로 장척(長尺)의 도전 패턴의 대상 범위 내에서의 단선 위치를 검출하는 도전 패턴 검사 장치에 관한 것이다.

종래부터 플랫 패널 디스플레이 등의 분야에 있어서, 기판 상에 복수의 도전 패턴을 배치 형성한 회로 기판이 많이 사용되고 있다. 이러한 회로 기판에 있어서는, 도전 패턴에 단선이나 단락이 발생되어 있으면 본래의 기능을 발휘할 수 없다. 그래서, 회로 기판의 제조시에는, 각 도전 패턴에 대하여 단선이나 단락에 관한 검사가 행하여지고 있다. 이 검사를 용이하게 또한 고정밀도로 하기 위하여, 종래부터, 다수의 검사 기술이 제안되어 있다.

예를 들어, 특허문헌 1, 2에는, 도전 패턴에 단선이 발생되어 있다고 판단된 경우에 있어서, 당해 도전 패턴 중, 어디에서 단선이 발생되어 있는가라는 단선 위치를 검출하는 기술이 개시되어 있다.

구체적으로는, 특허문헌 1에는, 제1 급전 전극, 검사 전극, 제2 급전 전극을 순서대로 배치함과 함께, 이들 3개의 전극을 단선이 발생되어 있는 도전 패턴(이하 「단선 패턴」이라고 한다)을 따라 이동시키고, 그 때에, 검사 전극에 유기(誘起)되는 교류 전압값의 변화에 기초하여 단선 위치를 특정하는 기술이 개시되어 있다.

또한, 특허문헌 2에는, 단선 패턴의 일단(一端)으로부터 검사 신호를 공급함과 함께, 검출 전극을 단선 패턴을 따라 이동시키면서 검사 신호를 판독하고, 판독 신호가 검출되지 않게 되는 위치를 단선 지점으로 특정하는 기술이 개시되어 있다.

일본 공개특허공보 제2008-102031호 일본 공개특허공보 제2006-284597호

그러나, 이러한 선행기술문헌 1, 2에 기재된 기술은, 모든 도전 패턴이, 소정의 간격을 두고 평행하게 배치 형성되어 있는 경우에는 유효하지만, 도전 패턴의 배치 형성 각도가, 적절히 다른 경우에는 응용하기 어렵다는 문제가 있었다.

예를 들어, 플랫 패널 디스플레이에 사용되는 기판에는, 실제로 가시 상(像)을 표시하는 화소 영역이 형성되어 있다. 이 화소 영역에서, 복수의 도전 패턴은, 소정의 간격을 두고 평행하게 배치 형성되어 있다. 또한, 화소 영역의 외측에서 복수의 도전 패턴은, 구동 IC에 접속된다. 여기서, 통상, 구동 IC의 단자 피치는, 화소 영역에서의 도전 패턴의 배치 형성 피치보다 대폭 작다. 따라서, 복수의 도전 패턴을 구동 IC에 접속하기 위해서는, 화소 영역의 외측에서, 도전 패턴의 배치 형성 피치를 급격하게 좁힐 필요가 있다. 그 결과, 화소 영역의 외측에서, 많은 도전 패턴은, 배치 형성 피치가 서서히 작아지도록, 경사지게 배치 형성되게 된다. 별도의 관점에서 보면, 화소 영역의 외측에서, 도전 패턴마다 다른 배치 형성 각도로 배치 형성된다.

이와 같이 배치 형성 피치가 서서히 변화되는 영역에서의 단선 위치의 특정을, 선행기술문헌 1, 2에 기재된 기술을 이용하여 행하기 위해서는, 전극을 당해 경사진 접속부를 따라 이동(트레이스)시킬 필요가 있다. 그러나, 기술한 바와 같이, 접속의 배치 형성 각도는 도전 패턴마다 달라, 용이하게 트레이스할 수 없다는 문제가 있다. 물론, 각 도전 패턴의 배치 형성 각도를 기억하고, 그 기억된 배치 형성 각도 방향으로 전극을 이동시키는 방법도 있다. 그러나, 그 경우, 제어가 매우 복잡해진다는 문제가 있었다.

그래서, 본 발명에서는, 도전 패턴의 배치 형성 양태에 상관없이, 간이하게 단선 위치를 특정할 수 있는 도전 패턴 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 도전 패턴 검사 장치는, 기판 상에서 제1 방향으로 간격을 두고 배치 형성된 복수의 도전 패턴 중, 단선이 발생한 도전 패턴에 있어서 단선 위치를 검출하는 도전 패턴 검사 장치로서, 상기 단선이 발생한 도전 패턴의 일단으로부터 교류 전압을 인가하는 인가 수단과, 상기 기판에 간극을 개재하여 대향하면서, 상기 복수의 도전 패턴을 횡단하는 방향으로 이동하는 센서와, 상기 센서에 형성되어, 서로 다른 방향으로 연장됨과 함께 서로 전기적으로 절연된 2 이상의 라인 형상 전극으로서, 각각이 대향하는 도전 패턴과 정전 결합하는 2 이상의 라인 형상 전극과, 상기 2 이상의 라인 형상 전극 각각에서 검지되는 전압 신호의 변동 타이밍에 기초하여, 상기 단선 위치를 특정하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

바람직한 양태에서는, 상기 2 이상의 라인 형상 전극은, 적어도, 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 연장되는 제1 라인 형상 전극과, 제1 라인 형상 전극에 대하여 경사진 방향으로 연장되는 제2 라인 형상 전극을 구비하고, 상기 제어부는, 상기 제1 라인 형상 전극에서 검지된 전압 신호의 급변 타이밍에 기초하여, 상기 단선의 제1 방향의 위치를 특정하고, 상기 제1 라인 형상 전극에서 검지된 전압 신호의 급변 타이밍 및 상기 제2 라인 형상 전극에서 검지된 전압 신호의 급변 타이밍에 기초하여, 상기 단선의 제2 방향의 위치를 특정한다. 이 경우, 상기 2 이상의 라인 형상 전극은, 제1 라인 형상 전극에 대하여 경사지고, 제2 라인 형상 전극과는 반대의 극성으로 경사진 방향으로 연장되는 제3 라인 형상 전극을 더 구비하고, 상기 제어부는, 상기 제1 라인 형상 전극에서 검지된 전압 신호의 급변 타이밍, 및, 상기 제2 라인 형상 전극 또는 제3 라인 형상 전극에서 검지된 전압 신호의 급변 타이밍에 기초하여, 상기 단선의 제2 방향의 위치를 특정하는 것이 바람직하다. 이 경우, 또한, 제1 라인 형상 전극에 대하여, 상기 제2 라인 형상 전극은 45도, 제3 라인 형상 전극은 -45도, 각각 경사져 있는 것도 바람직하다.

다른 바람직한 양태에서는, 상기 기판에는, 복수의 도전 패턴이 제1 간격을 두고 제1 방향으로 배치 형성되는 화소 영역과, 상기 화소 영역의 외측에 형성되어, 도전 패턴 사이의 간격이 서서히 변화되도록 상기 복수의 도전 패턴이 배치 형성된 영역을 가지는 외부 영역이 형성되어 있고, 각 라인 형상 전극은, 적어도, 상기 외부 영역을 종단하는 길이를 가지고 있고, 상기 제어 장치는, 라인 형상 전극 각각에서 검지되는 전압 신호의 변동 타이밍에 기초하여, 상기 외부 영역에서의 단선 위치를 특정한다.

본 발명에 의하면, 복수의 도전 패턴을 횡단하는 방향으로 센서를 이동시켰을 때에, 2 이상의 라인 형상 전극 각각에서 검지되는 전압 신호의 변동 타이밍에 기초하여 단선 위치를 특정하기 때문에, 도전 패턴의 배치 형성 양태가 불분명하여도, 간이하게 단선 위치를 특정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 있어서 검사 대상으로 하는 기판의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태인 도전 패턴 검사 장치의 개략 구성도이다.
도 3은 본 실시형태에서의 단선 위치 특정의 원리를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 실시형태에서의 단선 위치 특정의 원리를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 실시형태에서의 단선 위치 특정의 원리를 설명하는 도면이다.
도 6은 다른 실시형태에서의 단선 위치 특정의 원리를 설명하는 도면이다.
도 7은 다른 실시형태에서의 단선 위치 특정의 원리를 설명하는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시형태의 도전 패턴 검사 장치(10)는, 플랫 패널 디스플레이 등에 사용되는 유리 기판에 형성된 도전 패턴(110)의 양부(良否) 검사에 사용되는 검사 장치로서, 특히, 단선 위치의 특정에 유용한 구성으로 되어 있다. 이 도전 패턴 검사 장치(10)에 대해 상세히 설명하기 전에, 본 실시형태에서 검사 대상으로 하고 있는 기판의 구성에 대해 간단히 설명한다.

도 1은, 플랫 패널 디스플레이에 사용되는 기판의 개략 구성도이다. 이 기판은, 복수의 도전 패턴(110a)이 Y방향으로 배치 형성된 제1층, 복수의 도전 패턴(110b)이 X방향으로 배치된 제2층, 및, 제1층과 제2층 사이에 개재되는 절연층이 Z방향으로 적층되어 구성된다.

제1층에 형성된 도전 패턴(110a) 및 제2층에 형성된 도전 패턴(110b)(이하, 양자를 구별하지 않는 경우에는 첨자 알파벳을 생략하여 「도전 패턴(110)」이라고 한다)은, 화소 영역(E1)에서, 서로 교차하도록 배치 형성되어 있다. 이 양층의 도전 패턴(110a, 110b)의 교차점에 의해 1화소가 형성되고, 이들 화소의 집합에 의해 가시 상이 표시되는 화소 영역(E1)이 구성된다. 이 화소 영역(E1) 내에서, 도전 패턴(110)은, 소정의 제1 간격을 두고 평행하게 늘어서게 된다.

각 도전 패턴(110)은, 화소 영역(E1)의 외측에서, 구동 IC(도시 생략)에 접속된다. 이 구동 IC의 접속 단자는, 화소 영역(E1)에 있어서의 도전 패턴(110)의 배치 형성 피치보다 대폭 작은 피치로 늘어서 있다. 그 때문에, 복수의 도전 패턴(110)은, 구동 IC와의 접속 때문에, 화소 영역(E1)의 외측에서, 그 배치 형성 피치가 대폭 좁혀지게 된다. 그 결과, 화소 영역(E1)의 외측에는, 복수의 도전 패턴(110)이 제1 간격보다 작은 제2 간격을 두고 평행하게 늘어선 접속 영역(E2)과, 도전 패턴 사이의 간격이 제1 간격에서 제2 간격으로 서서히 변화되어 가는 중간 영역(E3)이 형성된다. 이 중간 영역(E3)에서, 대부분의 도전 패턴(110)은 X축 또는 Y축에 대하여 경사지게 배치 형성되어 있어, 서로 인접하는 도전 패턴(110)의 배치 형성 각도는 다르게 된다.

각 도전 패턴(110)의 타단[구동 IC에 접속되지 않는 측의 단부(端部)]에는, 도전 패드(112)가 형성되어 있다. 이 도전 패드(112)는, 도전 패턴(110)보다 폭이 넓게 형성되어 있어, 각종 검사용 신호의 공급이나 검출에 이용된다.

다음으로, 이 기판에 형성된 도전 패턴(110)을 검사하는 도전 패턴 검사 장치(10)의 구성에 대해 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는, 본 실시형태의 도전 패턴 검사 장치(10)의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 또한, 도 2에서는, 제2층의 도전 패턴(110b)의 도시를 생략하고 있다. 이하에서는, 이 도 2에 기초하여, 제1층의 도전 패턴(110a)의 단선 위치 특정의 원리에 대해서만 설명하는데, 이 특정 원리는, 제2층의 도전 패턴(110b)에서도 동일하다.

기술한 바와 같이, 이 도전 패턴 검사 장치(10)는, 단선이 발생되어 있는 도전 패턴(110) 중, 단선이 어디에서 발생하고 있는지를 특정하는 단선 위치의 특정에 특히 유용한 구성으로 되어 있다. 또한, 이하에서는, 단선 위치 특정에 대해서만 상세히 설명하지만, 도전 패턴 검사 장치(10)에, 단선 위치의 특정 기능 외에, 단선이나 단락 유무의 판단 기능, 단락 위치의 특정 기능 등을 탑재해도 된다.

도전 패턴 검사 장치(10)는, 단선되어 있는 도전 패턴(110)에 교류 전압을 인가하는 인가 기구(12)와, 당해 인가된 교류 전압을 검지하는 2종류의 센서(18, 20)를 구비하고 있다. 인가 기구(12)는, 단선되어 있는 도전 패턴(110)의 일단[본 실시형태에서는 도전 패드(112)]으로부터 검사용의 교류 전압을 인가하는 기구이다. 이 인가 기구(12)는, 예를 들어, 도전 패드(112)에 접촉하는 접촉자(14)와, 접촉자(14)를 통하여 도전 패턴(110)에 교류 전압을 공급하는 교류 전원(16) 등으로 구성된다. 또한, 본 실시형태에서는, 접촉자(14)를 이용한 접촉식으로 전압 인가하고 있으나, 도전 패턴(110)과 정전 결합하는 전극을 이용하여 비접촉식으로 전압 인가하도록 해도 된다.

제1 센서(18) 및 제2 센서(20)는, 모두, 인가된 교류 전압을 검지하는 것으로서, 제어부(24)는, 이 검지 결과에 기초하여, 단선 위치를 특정한다. 이 2개의 센서(18, 20) 중, 제1 센서(18)는, 화소 영역(E1)에서의 단선의 위치 특정에 사용된다. 제2 센서(20)는, 중간 영역(E3) 및 접속 영역(E2)에서의 단선의 위치 특정에 사용된다. 이하에서는, 제2 센서(20)에서의 검사 범위인 중간 영역(E3) 및 접속 영역(E2)을 「외부 영역」이라고 부른다.

통상, 검사 전의 단계에서는, 하나의 도전 패턴(110) 중 화소 영역(E1), 외부 영역의 어느 쪽에서 단선이 발생되어 있는지는 불분명하기 때문에, 단선 위치를 특정하는 경우, 기본적으로는, 제1 센서(18) 및 제2 센서(20)의 양방을 구동시킨다. 단, 당연하지만, 어느 일방의 센서에서의 검지 결과에 기초하여, 타방의 센서에서의 검사 범위 내에서 단선이 발생되어 있지 않은 것이 명확해지면, 당해 타방의 센서의 구동은 생략해도 된다. 예를 들어, 제1 센서(18)에서 화소 영역(E1) 내에 단선이 발생되어 있는 것을 검지할 수 있었을 경우에는, 제2 센서(20)에서의 검사는 생략해도 된다.

다음으로, 각 센서의 구성에 대해 상세히 설명한다. 제1 센서(18)에는, 대향하는 도전 패턴(110)과 정전 결합하는 검출 전극(26)이 형성되어 있다. 센서 구동 기구(22)는, 이 검출 전극(26)이 항상, 검사 대상의 도전 패턴(110)과 대향하도록, 제1 센서(18)를 당해 도전 패턴(110)을 따라, 화소 영역(E1)의 일단에서 타단으로 이동시킨다. 이 이동시에, 검출 전극(26)에 유기된 전압은, 증폭기(28)로 증폭된 후에, 제어부(24)에 입력된다. 또한, 이 전압 신호와 대응지어져, 제1 센서(18)의 위치 정보도, 제어부(24)에 입력된다. 제어부(24)는, 이 검출 전극(26)에 유기되는 전압 신호가 급변하였을 때의 제1 센서(18)의 위치를 단선의 발생 지점으로서 특정한다.

예를 들어, 제1 센서(18)를 도전 패드(112)측(도 2에 있어서의 우측)의 단부로부터, 접속 영역(E2)측(도 2에 있어서의 좌측)의 단부를 향하여 이동시킨 경우를 생각한다. 이 경우, 검출 전극(26)이, 단선 지점보다 도전 패드(112) 근처(전압의 인가 지점 근처)에 있는 동안은, 대향하는 도전 패턴(110)에는 교류 전압이 인가되어 있기 때문에, 당해 도전 패턴(110)과 정전 결합되는 검출 전극(26)에도, 비교적 높은 전압이 유기된다. 한편, 검출 전극(26)이, 이동에 수반하여, 단선 지점보다 도전 패드(112)로부터 먼 위치로 이동하면, 이 시점에서, 검출 전극(26)은, 전압이 인가되어 있지 않은 도전 패턴(110)과 대향하게 된다. 그 결과, 검출 전극(26)에는, 거의 전압이 유기되지 않게 되고, 검출되는 전압 신호의 레벨이 하강하게 된다. 제어부(24)는, 이 신호 레벨이 하강하였을 때의 제1 센서(18)의 위치를, 단선의 발생 지점으로서 특정한다.

여기서, 지금까지의 설명으로 분명한 바와 같이, 이 제1 센서(18)로 단선을 검출하기 위해서는, 검출 전극(26)을 항상 검사 대상의 도전 패턴(110)의 바로 위에 위치시켜 둘 필요가 있게 된다. 모든 도전 패턴(110)이, X축 또는 Y축에 평행한 방향으로 연장되어 있는 화소 영역(E1)에서는, 검출 전극(26)을 단선 패턴을 따라 이동시키는 것은 비교적 용이하다.

그러나, 중간 영역(E3)과 같이 도전 패턴(110)의 배치 형성 각도가 각각 다르거나, 중간 영역(E3)·접속 영역(E2)의 경계와 같이 도전 패턴(110)이 도중에 굴곡되어 있는 경우에는, 검출 전극(26)을 도전 패턴(110)을 따라 이동시키는 것이 곤란해진다. 물론, 각 도전 패턴(110)의 배치 형성 각도를 기억해 두고, 그 기억된 배치 형성 각도 방향으로 검출 전극(26)을 이동시키는 방법도 있다. 그러나, 그 경우, 제어가 매우 복잡해진다는 문제가 있었다.

본 실시형태에서는, 이러한 문제를 해결하기 위하여, 외부 영역[중간 영역(E3) 및 접속 영역(E2)]에서 단선을 검출하기 위한 제2 센서(20)를 형성하고 있다.

이 제2 센서(20)는, 대향하는 도전 패턴(110)과 정전 결합하는 3개의 라인 형상 전극(30, 32, 34)을 가지고 있다. 3개의 라인 형상 전극(30, 32, 34)은, 서로 다른 방향으로 연장되어 있다. 구체적으로는, 제1 라인 형상 전극(30)은, 복수의 도전 패턴(110)의 배치 형성 방향과 직교하는 방향(도 2에 있어서 X축 방향)으로 연장되는 라인 형상의 전극이다. 제2 라인 형상 전극(32) 및 제3 라인 형상 전극(34)은, 제1 라인 형상 전극(30)을 사이에 두고 선대칭으로 배치된 라인 형상 전극으로서, 각각, 제1 라인 형상 전극(30)에 대하여 +45도 및 -45도 경사진 방향으로 연장되어 있다.

이 3개의 라인 형상 전극(30, 32, 34)은, 모두, 외부 영역을 종단할 수 있는 길이를 가지고 있다. 따라서, 각 라인 형상 전극(30, 32, 34)의 X방향 폭은, 외부 영역의 X방향 폭과 대략 동일하게 되어 있다. 또한, 도면에서는, 3개의 라인 형상 전극(30, 32, 34)의 선단이 서로 접촉하도록 도시하고 있으나, 실제로는, 3개의 라인 형상 전극(30, 32, 34)은 접촉하고 있지 않고, 서로 전기적으로 절연되어 있다.

이 3개의 라인 형상 전극(30, 32, 34)이 형성된 제2 센서(20)는, 센서 구동 기구(22)에 의해, Y방향, 즉, 복수의 도전 패턴(110)을 횡단하는 방향으로 이동된다. 이 때의 이동 위치는, 각 라인 형상 전극(30, 32, 34)에서 검지된 전압 신호와 관련지어져 제어부(24)로 보내진다. 제어부(24)는, 이 3개의 라인 형상 전극(30, 32, 34) 각각에서 검지되는 전압 신호의 변동 타이밍에 기초하여, 단선 위치를 특정한다. 이 특정의 원리에 대해 도 3∼도 5를 참조하여 설명한다.

도 3∼도 5는, 단선 위치 특정의 모습을 나타내는 도면이다. 보다 상세하게는, 도 3은 도전 패턴(110)이 마이너스측으로 경사진 범위에서 단선이 발생하고 있는 경우의, 도 4는 도전 패턴(110)이 플러스측으로 경사진 범위에서 단선이 발생하고 있는 경우의, 도 5는 도전 패턴(110)이 X방향으로 연장되어 있는 범위에서 단선이 발생하고 있는 경우의 단선 위치 특정의 모습을 나타내고 있다. 도 3∼도 5에 있어서, 도면 좌측에는 라인 형상 전극에서 검지되는 전압 신호가 도시되어 있다. 또한, 도 3∼도 5에 있어서, 알파벳 a∼d의 상측에는, 타이밍 a∼d에 있어서의 라인 형상 전극(30, 32, 34)과 단선이 발생되어 있는 도전 패턴(110)의 상대 위치 관계가 도시되어 있다. 이 상대 위치 관계를 나타내는 각 도면에 있어서, 도면 우측이, 도전 패드(112)측이 된다. 그리고, 각 도면에 있어서는, 각 도전 패턴(110) 중 전압이 유기되어 있는 부분을 굵은 선으로, 단선에 의해 전압의 공급이 끊어져 있는 부분을 가는 선으로 도시하고 있다.

먼저 도 3을 참조하여, 도전 패턴(110)이 마이너스측으로 경사진 범위에서 단선이 발생하고 있는 경우의 단선 위치 특정의 원리에 대해 설명한다. 이 경우, 단선 위치 특정은, 주로 제1 라인 형상 전극(30)에서 검지된 전압 신호(이하 「제1 검출 신호」라고 한다)와, 도전 패턴(110)과 역극성(플러스측)으로 경사진 제2 라인 형상 전극(32)에서 검지된 전압 신호(이하 「제2 검출 신호」라고 한다)에 기초하여 행하여진다. 그 때문에, 도 3에서는, 제1, 제2 라인 형상 전극(30, 32)만을 도시하고, 제3 라인 형상 전극(34)의 도시는 생략한다.

타이밍 a에 있어서, 제2 센서(20)는, 초기 위치에 위치하고 있다. 이 단계에서, 제1 라인 형상 전극(30) 및 제2 라인 형상 전극(32)은, 모두, 전압 인가된 도전 패턴(110)과 대향하고 있지 않다. 그 때문에, 이 단계에서, 제1, 제2 라인 형상 전극(30, 32) 중 어느 것에서도 전압은 유기되어 있지 않고, 제1, 제2 검출 신호는, 모두 대략 0이 된다.

제2 센서(20)가 Y방향으로 이동해 가면, 타이밍 b에 있어서, 제1 라인 형상 전극(30) 및 제2 라인 형상 전극(32)의 선단이, 전압 인가된 도전 패턴(110)과 대향하는 위치에 도달한다. 이 때, 이 도전 패턴(110)과의 정전 결합에 의해, 제1 라인 형상 전극(30) 및 제2 라인 형상 전극(32)에 소정 레벨의 전압이 유기된다. 따라서, 타이밍 b의 단계에서, 제1, 제2 검출 신호가 함께 상승하게 된다.

제2 센서(20)가 더욱 이동하고, 타이밍 c에 있어서, 제1 라인 형상 전극(30)이 단선 지점의 바로 위에 도달하면, 제1 라인 형상 전극(30)에 유기되는 전압 레벨이 저하되어, 제1 검출 신호가 하강하게 된다. 한편, 제2 라인 형상 전극(32)은, 전압이 인가되어 있는 도전 패턴(110)과 대향한 상태 그대로이기 때문에, 제2 검출 신호는, 소정 레벨을 유지한 그대로가 된다. 그리고, 제2 센서(20)가 더욱 이동하고, 타이밍 d에 있어서, 제2 라인 형상 전극(32)도, 단선 지점의 바로 위에 도달하면, 제2 검출 신호도 하강하게 된다.

즉, 제2 센서(20)의 이동에 수반하여, 제1 라인 형상 전극(30)이 단선 지점의 바로 위에 도달하면 제1 검출 신호의 하강이 발생한다. 또한, 제2 라인 형상 전극(32)이 단선 지점의 바로 위에 도달하면 제2 검출 신호의 하강이 발생한다. 제어부(24)는, 이 2개의 신호의 하강 타이밍에 기초하여 단선 지점을 특정하고 있다.

즉, 초기 위치부터 제1 라인 형상 전극(30)이 단선 지점의 바로 위에 도달할 때까지 제2 센서(20)가 이동한 거리(타이밍 a∼c 사이의 이동 거리)는, 그대로, 초기 위치부터 단선 지점까지의 Y방향[도전 패턴(110)의 횡단 방향]의 거리(h1)가 된다. 초기 위치는 기지(旣知)이기 때문에, 이 제2 센서(20)의 이동 거리(h1)를 알면, 단선 지점의 Y방향 위치를 특정할 수 있게 된다. 그리고, 이 이동 거리(h1)는, 제1 검출 신호의 하강 타이밍에 기초하여 산출할 수 있기 때문에, 제어부(24)는, 당해 제1 검출 신호의 하강 타이밍에 기초하여, 단선 지점의 Y방향 위치를 산출한다.

또한, 제2 라인 형상 전극(32)은, 제1 라인 형상 전극(30)에 대하여 +45도 경사져 있기 때문에, 제2 라인 형상 전극(32)의 선단부터 단선 지점까지의 X방향 거리(h2)는, 타이밍 d에 있어서의 제2 라인 형상 전극(32)의 선단부터 단선 지점까지의 Y방향 거리(h3)와 동일하게 된다. 그리고, 이 Y방향 거리(h3)란, 제1 라인 형상 전극(30)이 단선 지점의 바로 위에 도달하고 나서, 제2 라인 형상 전극(32)이 단선 지점의 바로 위에 도달할 때까지, 제2 센서(20)가 이동한 거리와 동일하게 된다. 이 거리(h3)는, 제1 검출 신호의 하강 타이밍, 및 제2 검출 신호의 하강 타이밍에 기초하여 산출할 수 있다. 따라서, 제어부(24)는, 이 제1, 제2 검출 신호의 하강 타이밍에 기초하여, 단선 지점의 X방향 위치를 산출한다.

다음으로, 도 4를 참조하여, 도전 패턴(110)이 플러스측으로 경사진 범위에서 단선이 발생하고 있는 경우의 단선 위치 특정의 원리에 대해 설명한다. 이 경우, 단선 위치 특정은, 주로 제1 라인 형상 전극(30)에서 검지된 전압 신호(제1 검출 신호)와, 도전 패턴(110)과 역극성(마이너스측)으로 경사진 제3 라인 형상 전극(34)에서 검지된 전압 신호(이하 「제3 검출 신호」라고 한다)에 기초하여 행하여진다. 그 때문에, 도 4에서는, 제1, 제3 라인 형상 전극(30, 34)만을 도시하고, 제2 라인 형상 전극(32)의 도시를 생략한다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 타이밍 a에 있어서, 초기 위치에 위치하는 제2 센서(20)를, 단선 위치를 특정하기 위하여 Y방향으로 이동시켜 갔다고 하자. 여기서, 초기 위치의 단계에서, 제1 라인 형상 전극(30) 및 제3 라인 형상 전극(34)은, 모두, 전압 인가된 도전 패턴(110)과 대향하고 있지 않다. 그 때문에, 이 단계에서는, 제1, 제3 라인 형상 전극(30, 34)의 어느 것에도 전압은 유기되어 있지 않아, 제1, 제3 검출 신호의 레벨은, 대략 0이 된다.

제2 센서(20)가 Y방향으로 이동하고, 타이밍 b에 있어서, 제3 라인 형상 전극(34)이 단선 지점을 넘으면, 제3 라인 형상 전극(34)에 소정 레벨의 전압이 유기되어, 제3 검출 신호가 상승하게 된다. 한편, 제1 라인 형상 전극(30)은, 이 시점에서는, 아직, 전압 인가된 도전 패턴(110)과는 대향하고 있지 않기 때문에, 제1 검출 신호는, 대략 0인 그대로이다.

제2 센서(20)가, 더욱 Y방향으로 이동하고, 타이밍 c에 있어서, 제1 라인 형상 전극(30)이 단선 지점을 넘으면, 제1 라인 형상 전극(30)에도 소정 레벨의 전압이 유기되어, 제1 검출 신호가 상승한다. 그리고, 제2 센서(20)가 더욱 이동하면, 타이밍 d에 있어서, 제1 라인 형상 전극(30) 및 제3 라인 형상 전극(34)의 양방이 동시에, 전압 인가된 도전 패턴(110)과 대향하지 않는 위치에 도달한다. 그 결과, 제1, 제3 검출 신호가, 대략 동시에 하강하게 된다.

즉, 제2 센서(20)의 이동에 수반하여, 제3 라인 형상 전극(34)이 단선 지점을 넘으면 제3 검출 신호가 상승한다. 또한, 제1 라인 형상 전극(30)이 단선 지점을 넘으면 제1 검출 신호가 상승한다. 제어부(24)는, 이 2개의 검출 신호의 상승 타이밍에 기초하여 단선 지점을 특정한다.

즉, 초기 위치부터 제1 라인 형상 전극(30)이 단선 지점을 넘을 때까지(타이밍 a에서 타이밍 c까지)의 사이에 제2 센서(20)가 이동한 거리(h1)는, 그대로, 초기 위치부터 단선 지점까지의 Y방향의 거리가 된다. 초기 위치는 기지이기 때문에, 이 제2 센서(20)의 이동 거리(h1)를 알면, 단선 지점의 Y방향 위치를 특정할 수 있게 된다. 이 이동 거리(h1)는, 제1 검출 신호의 하강 타이밍에 기초하여 산출할 수 있기 때문에, 제어부(24)는, 제1 검출 신호가 상승하는 타이밍에 기초하여, 단선 지점의 Y방향 위치를 산출한다.

또한, 제3 라인 형상 전극(34)은, -45도 경사져 있기 때문에, 제3 라인 형상 전극(34)이 단선 지점을 넘은 타이밍(타이밍 b)에 있어서의 제3 라인 형상 전극(34)의 선단부터 단선 지점까지의 X방향 거리(h2)는, 당해 타이밍 b에 있어서의 제3 라인 형상 전극(34)의 선단부터 단선 지점까지의 Y방향 거리(h3)와 동일하게 된다. 그리고, 제3 라인 형상 전극(34)의 선단부터 단선 지점까지의 Y방향 거리(h3)란, 제3 라인 형상 전극(34)이 단선 지점을 넘고 나서, 제1 라인 형상 전극(30)이 단선 지점을 넘을 때까지, 제2 센서(20)가 이동한 거리와 동일하게 된다. 이 이동 거리(h3)는, 제3 검출 신호의 상승 타이밍 및, 제1 검출 신호의 상승 타이밍에 기초하여 산출할 수 있기 때문에, 제어부(24)는, 양 검출 신호의 상승 타이밍에 기초하여, 단선 지점의 X방향 위치를 산출한다.

다음으로, 도 5를 참조하여, 도전 패턴(110)이 X방향에 평행한 범위에서 단선이 발생하고 있는 경우의 단선 위치 특정의 원리에 대해 설명한다. 이 경우, 제1 검출 신호 및 제2 검출 신호에 기초하여 단선 위치를 특정해도 되고, 제1 검출 신호 및 제3 검출 신호에 기초하여 단선 위치를 특정해도 된다.

즉, 도 5에 나타내는 바와 같이, 이 경우, 제1 검출 신호는, 제1 라인 형상 전극(30)이 단선 지점의 바로 위에 도달한 시점에서, 순간적으로만 상승하게 된다. 바꿔 말하면, 제1 검출 신호의 상승 타이밍은, 제1 검출 신호의 하강 타이밍이기도 하다.

따라서, 제1 검출 신호 및 제2 검출 신호에 기초하여 단선 위치를 특정하는 경우에는, 도 3의 경우와 마찬가지로, 제1 검출 신호의 하강 타이밍(상승 타이밍)에 기초하여 단선 위치의 Y방향 위치를, 제1, 제2 검출 신호의 하강 타이밍에 기초하여 단선 위치의 X방향 위치를 산출하면 된다.

또한, 제1 검출 신호 및 제3 검출 신호에 기초하여 단선 위치를 특정하는 경우에는, 도 4의 경우와 마찬가지로, 제1 검출 신호의 상승 타이밍(하강 타이밍)에 기초하여 단선 위치의 Y방향 위치를, 제1, 제3 검출 신호의 상승 타이밍에 기초하여 단선 위치의 X방향 위치를 산출하면 된다.

그리고, 이상의 설명으로 분명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 도전 패턴(110)의 배치 형성 각도가, 플러스측으로 경사, 마이너스측으로 경사, X방향 중 어느 것이라도, 확실하게 단선 위치를 특정할 수 있다.

또한, 상기 서술한 설명으로 분명한 바와 같이, 단선 지점에서의 도전 패턴(110)의 배치 형성 각도의 극성에 의해, 단선 위치 특정에 이용하는 신호의 종류가 달라진다. 그 때문에, 단선 위치 특정에는, 도전 패턴(110)의 배치 형성 각도의 극성 판단도 필요하게 된다. 이 극성 판단은, 예를 들어, 제1, 제2 검출 신호의 상승 타이밍에 기초하여 행할 수 있다. 즉, 도전 패턴(110)의 배치 형성 각도가 마이너스측[제2 라인 형상 전극(32)의 경사 각도와는 역극성측]인 경우, 제1, 제2 검출 신호는, 대략, 동시에 상승한다. 한편, 도전 패턴(110)의 배치 형성 각도가 플러스측[제2 라인 형상 전극(32)의 경사 각도와 동(同)극성측]인 경우, 제2 검출 신호의 상승 타이밍은, 제1 검출 신호의 상승 타이밍보다 늦어진다. 따라서, 제어부(24)는, 이 제1, 제2 검출 신호의 상승 타이밍에 기초하여, 도전 패턴(110)의 배치 형성 각도의 극성을 판단할 수 있다. 또한, 동일한 원리로, 제1, 제3 검출 신호의 하강 타이밍에 기초하여, 배치 형성 각도의 극성 판단을 행하여도 된다.

또한, 상기 서술한 설명에서는, 제2 라인 형상 전극(32) 및 제3 라인 형상 전극(34)의 배치 형성 각도를, 각각 제1 라인 형상 전극(30)에 대하여 +45도, -45도 경사로 하였으나, 당연하지만, 다른 배치 형성 각도로 해도 된다. 다른 배치 형성 각도 θ를 이용하는 경우에는, 도 3∼도 5에 있어서의 거리(h3)에 대하여 tan│θ│를 곱한 값을, 라인 형상 전극의 선단부터 단선 지점까지의 X방향 거리(h2)로서 이용하면 된다(h2=h3·tan│θ│).

또한, 상기 서술한 설명에서는, 라인 형상 전극을 3개 형성하고 있으나, 서로 다른 방향으로 경사지는 라인 형상 전극을 2 이상 가지는 것이면, 다른 개수여도 된다. 단, 단선 위치 산출의 연산을 용이하게 하기 위해서는, 적어도, X방향[도전 패턴(110)의 배치 형성 방향과 직교하는 방향]으로 연장되는 라인 형상 전극을 가지는 것이 바람직하다.

또한, 라인 형상 전극을 2개만으로 한 경우에도, 라인 형상 전극을 3개 형성한 경우와 대략 동일한 순서로 단선 위치를 특정할 수 있다. 예를 들어, X방향으로 연장되는 제1 라인 형상 전극(30)과, 당해 라인 형상 전극에 대하여 +45도 경사진 방향으로 연장되는 제2 라인 형상 전극(32)을 구비하는 경우를 생각한다. 이 경우, 도전 패턴(110)이 마이너스측[제2 라인 형상 전극(32)과 역극성측]으로 경사진 범위, 또는, 도전 패턴(110)이 X방향으로 연장되어 있는 범위에서 단선이 발생하고 있는 경우에는, 도 4, 도 6을 이용하여 설명한 경우와 동일한 원리로, 단선 위치를 특정할 수 있다.

한편, 도전 패턴(110)이 플러스측[제2 라인 형상 전극(32)과 동극성측]으로 경사진 범위에서의 단선 위치를 특정하는 경우에는, 추가적인 조건 구분이 필요하게 된다. 이에 대하여, 도 6, 7을 참조하여 설명한다.

먼저, 도 6에 나타내는 바와 같이, 도전 패턴(110)의 경사 각도(

)가, +45도 미만(

<45°)인 경우를 생각한다. 이 경우, 단선 지점의 Y방향 위치는, 도 4를 이용하여 설명한 경우와 마찬가지로, 초기 위치부터 제1 라인 형상 전극(30)의 검출 신호가 상승하는 타이밍까지 제2 센서(20)가 이동한 거리(h1)로부터 얻을 수 있다.

한편, 이 경우에 있어서의, 단선 지점의 X방향 위치는, 제2 라인 형상 전극(32)이 단선 지점의 바로 위에 위치한 시점(도 6의 타이밍 d)에 있어서의, 제2 라인 형상 전극(32)의 선단부터 단선 지점까지의 X방향 거리(h2)와 동일하다. 그리고, 이 X방향 거리(h2)는, 제1 라인 형상 전극(30)이 단선 지점의 바로 위에 위치한 타이밍(도 6의 타이밍 b)부터, 제2 라인 형상 전극(32)이 단선 지점의 바로 위에 위치한 타이밍(도 6의 타이밍 d)까지의 사이에 제2 센서(20)가 이동한 거리(h3)와 동일하다. 여기서, 제1 라인 형상 전극(30)이 단선 지점의 바로 위에 위치하는 타이밍 b란, 즉, 제1 검출 신호가 상승하는 타이밍이다. 또한, 제2 라인 형상 전극(32)이 단선 지점의 바로 위에 위치하는 타이밍 d란, 즉, 제2 검출 신호가 하강하는 타이밍이다. 따라서, 도전 패턴(110)의 경사 각도가 +45도 미만인 경우에는, 제1 검출 신호의 상승 타이밍 및 제2 검출 신호의 하강 타이밍으로부터 단선 지점의 X방향 위치를 얻을 수 있다.

다음으로, 도 7을 참조하여, 도전 패턴(110)의 경사 각도(

)가 +45도 초과(

>45°)인 경우를 생각한다. 이 경우에 있어서도, 단선 지점의 Y방향 위치는, 도 4를 이용하여 설명한 경우와 마찬가지로, 초기 위치부터 제1 라인 형상 전극(30)의 검출 신호가 상승하는 타이밍까지 제2 센서(20)가 이동한 거리(h1)로부터 얻을 수 있다.

한편, 이 경우에 있어서의, 단선 지점의 X방향 위치는, 제2 라인 형상 전극(32)이 단선 지점의 바로 위에 위치한 시점(도 7의 타이밍 c)에 있어서의, 제2 라인 형상 전극(32)의 선단부터 단선 지점까지의 X방향 거리(h2)와 동일하다. 그리고, 이 X방향 거리(h2)는, 제1 라인 형상 전극(30)이 단선 지점의 바로 위에 위치한 타이밍(도 7의 타이밍 b)부터, 제2 라인 형상 전극(32)이 단선 지점의 바로 위에 위치한 타이밍(도 7의 타이밍 c)까지의 사이에 제2 센서(20)가 이동한 거리(h3)와 동일하다. 여기서, 제1 라인 형상 전극(30)이 단선 지점의 바로 위에 위치하는 타이밍이란, 즉, 제1 검출 신호가 상승하는 타이밍이다. 또한, 제2 라인 형상 전극(32)이 단선 지점의 바로 위에 위치하는 타이밍이란, 즉, 제2 검출 신호가 상승하는 타이밍이다. 따라서, 도전 패턴(110)의 경사 각도가 +45도 초과인 경우에는, 제1 검출 신호의 상승 타이밍 및 제2 검출 신호의 상승 타이밍으로부터 단선 지점의 X방향 위치를 얻을 수 있다.

도전 패턴(110)의 경사 각도(

)가, 제2 라인 형상 전극(32)의 경사 각도와 동일한(

=45°) 경우에는, 제2 라인 형상 전극(32)이 단선 지점을 넘은 시점에서, 제2 검출 신호가 순간적으로만 상승한다. 바꿔 말하면, 제2 검출 신호의 상승 타이밍은, 제2 검출 신호의 하강 타이밍과 대략 동일하다. 따라서, 도 6, 도 7을 이용하여 설명한 2개의 원리 중, 어느 것을 이용하여도, 단선 지점의 X방향 위치를 얻을 수 있다.

즉, 이상의 설명으로부터 분명한 바와 같이, 라인 형상 전극이 2개라도, 적절히, 이용하는 타이밍을 변경함으로써, 단선 지점을 특정할 수 있다. 또한, 단선 지점의 특정에 상승 타이밍, 하강 타이밍 중 어느 것을 이용할지는, 제1 검출 신호 및 제2 검출 신호의 하강 타이밍·상승 타이밍의 일치성에 기초하여 판단하면 된다.

10 도전 패턴 검사 장치
12 인가 기구
14 접촉자
16 교류 전원
18 제1 센서
20 제2 센서
22 센서 구동 기구
24 제어부
26 검출 전극
28 증폭기
30 제1 라인 형상 전극
32 제2 라인 형상 전극
34 제3 라인 형상 전극
110 도전 패턴
112 도전 패드

Claims

기판 상에서 제1 방향으로 간격을 두고 배치 형성된 복수의 도전 패턴 중, 단선이 발생한 도전 패턴에 있어서 단선 위치를 검출하는 도전 패턴 검사 장치로서,
상기 단선이 발생한 도전 패턴의 일단(一端)으로부터 교류 전압을 인가하는 인가 수단과,
상기 기판에 간극을 개재하여 대향하면서, 상기 복수의 도전 패턴을 횡단하는 방향으로 이동하는 센서와,
상기 센서에 형성되어, 서로 다른 방향으로 연장됨과 함께 서로 전기적으로 절연된 2 이상의 라인 형상 전극으로서, 각각이 대향하는 도전 패턴과 정전 결합하는 2 이상의 라인 형상 전극과,
상기 2 이상의 라인 형상 전극 각각에서 검지되는 전압 신호의 변동 타이밍에 기초하여, 상기 단선 위치를 특정하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 도전 패턴 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 2 이상의 라인 형상 전극은, 적어도, 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 연장되는 제1 라인 형상 전극과, 제1 라인 형상 전극에 대하여 경사진 방향으로 연장되는 제2 라인 형상 전극을 구비하고,
상기 제어부는,
상기 제1 라인 형상 전극에서 검지된 전압 신호의 급변 타이밍에 기초하여, 상기 단선의 제1 방향의 위치를 특정하고,
상기 제1 라인 형상 전극에서 검지된 전압 신호의 급변 타이밍 및 상기 제2 라인 형상 전극에서 검지된 전압 신호의 급변 타이밍에 기초하여, 상기 단선의 제2 방향의 위치를 특정하는 것을 특징으로 하는 도전 패턴 검사 장치.
제2항에 있어서,
상기 2 이상의 라인 형상 전극은, 제1 라인 형상 전극에 대하여 경사지고, 제2 라인 형상 전극과는 반대의 극성으로 경사진 방향으로 연장되는 제3 라인 형상 전극을 더 구비하고,
상기 제어부는,
상기 제1 라인 형상 전극에서 검지된 전압 신호의 급변 타이밍, 및, 상기 제2 라인 형상 전극 또는 제3 라인 형상 전극에서 검지된 전압 신호의 급변 타이밍에 기초하여, 상기 단선의 제2 방향의 위치를 특정하는 것을 특징으로 하는 도전 패턴 검사 장치.
제3항에 있어서,
제1 라인 형상 전극에 대하여, 상기 제2 라인 형상 전극은 45도, 제3 라인 형상 전극은 -45도, 각각 경사져 있는 것을 특징으로 하는 도전 패턴 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 기판에는,
복수의 도전 패턴이 제1 간격을 두고 제1 방향으로 배치 형성되는 화소 영역과,
상기 화소 영역의 외측에 형성되어, 도전 패턴 사이의 간격이 서서히 변화되도록 상기 복수의 도전 패턴이 배치 형성된 영역을 가지는 외부 영역이 형성되어 있고,
각 라인 형상 전극은, 적어도, 상기 외부 영역을 종단하는 길이를 가지고 있고,
상기 제어부는, 라인 형상 전극 각각에서 검지되는 전압 신호의 변동 타이밍에 기초하여, 상기 외부 영역에서의 단선 위치를 특정하는 것을 특징으로 하는 도전 패턴 검사 장치.