KR101384518B1

KR101384518B1 - 도전패턴 검사장치 및 검사방법

Info

Publication number: KR101384518B1
Application number: KR1020127004075A
Authority: KR
Inventors: 슈지 야마오카
Original assignee: 에프컴 코포레이션; 로체 시스템즈(주)
Priority date: 2009-08-17
Filing date: 2010-08-12
Publication date: 2014-04-11
Also published as: WO2011021567A1; JP2011038962A; CN102472788A; KR20120056256A; JP4723664B2; TW201132996A; TWI474012B

Abstract

기판상에 형성된 복수개의 도전패턴의 결함위치를 신속하고 간단하게 특정할 수 있는 수단을 제공한다. 도전패턴의 검사장치(10)는, 제 1전극(12)을 통해 도전패턴(17)에 전기신호를 제공하는 공급부(20)와, 도전패턴(17)을 따라 제 1전극(12)에서 일정 간격으로 배치된 복수의 제 2전극(14)을 통해, 도전패턴(17)에서 공급부(20)에 의해 인가된 전기신호를 각각 검출하는 수용부(13)와, 제 1전극(12) 및 제 2전극(14)을, 첫 번째 도전패턴(17)에서 N번째 도전패턴(17)을 향해서 주사하는 조작부(24)와, 수용부(13)가 검출한 각 도전패턴(17)의 전기신호를 토대로 단선이 있는 도전패턴(17)의 개수번째 및 당해 도전패턴(17)상에 있어서 단선의 위치를 판단하는 제어부(23),를 구비한다.

Description

도전패턴 검사장치 및 검사방법{ELECTRICAL CONDUCTION PATTERN INSPECTION APPARATUS AND INSPECTION METHOD}

본 발명은, 기판상에 형성된 도전패턴의 전기적 결합을 검출하는 검사장치 및 검사방법에 관한 것이다.

최근, 전자기기의 소형화 및 경량화에 따라, 회로기판은 소형화되고, 회로기판상의 도전패턴은 고밀도화되고 있다. 도전패턴의 고밀도화에 의해, 단락이나 단선 등의 결함이 발생하기 쉬워졌다. 이 때문에, 세밀한 도전패턴을 검사하는 방법이나 장치에 대한 연구가 이루어지고 있다. 이 도전패턴의 단락 및 단선상황을 검사하는 방법은, 크게 2가지로 분류된다.

첫째, 프로브 카드를 이용하는 방법이다. 프로브 카드상에 도전패턴마다 한 쌍의 검사용 촉침이, 도전패턴의 양단에 접촉하도록 형성된다. 검사시에는, 각각의 검사용 촉침이, 각각 대응하는 도전패턴의 양단에 정확히 접촉하도록, 회로기판상에 프로브 카드가 설치된다. 프로브 카드에서 도전패턴의 일단에 접하는 검사용 촉침에 전기신호가 흐른다. 전기신호는 도전패턴을 개재하여 타단에 전달되며, 타단으로부터 전기신호가 프로브 카드로 전달된다. 이 방법에 의해, 도전패턴의 결함 유무의 검사가 이루어진다.

두 번째, 프로브를 주사시키는 방법이다. 회로기판상의 도전패턴의 일단에 전극판이 배치된다. 전극판은 회로기판상의 도전패턴의 일단 전부와 회로기판을 개재하여 정전결합이 가능한 넓이를 갖는다. 프로브는, 도전패턴의 타단측에 배치된다. 프로브의 선단부는, 회로기판상의 도전패턴의 어느 하나에만 접촉하도록 형성되어 있다. 전기신호가 프로브에서 도전패턴으로 흐르고, 도전패턴을 전해져서 전극판으로 전달한다. 이에 의해 도전패턴의 도전 테스트 등이 이루어진다. 또한, 프로브를 주사시킴으로써, 도전패턴마다 도전테스트가 이루어진다(특허문헌1). 이 방법에 있어서는, 전극판 대신에 센서부가, 프로브와 반대측의 도전패턴 단에 설치될 수도 있다(특허문헌2). 센서부는 도전패턴상에 비접촉으로 배치된다. 센서부는 프로브와 동조하여 주사되고, 상기와 마찬가지로 도전패턴마다 결함의 유무검사가 이루어진다. 프로브를 두 방향으로 주사시키실 수도 있다(특허문헌3).

(특허문헌1) 일본특허공개 2003-344474호 공보

(특허문헌2) 일본특허공개 2006-300665호 공보

(특허문헌3) 일본특허공개 2008-281576호 공보

상술한 첫 번째 방법에 있어서는, 검사용 촉침이 도전패턴의 양단에 접촉하도록 형성되어 있다. 이 방법에 의해, 단락 등의 유무는 검출되지만, 검출된 결함의 위치를 특정하는 것은 불가능하다.

상술한 두 번째 방법에 있어서는, 프로브의 일방향의 주사에 의해, 결함이 있는 도전패턴을 특정할 수 있다. 그러나, 도전패턴상에서 결함의 위치는 특정할 수 없다. 위치를 특정하기 위해서는, 다시 프로브나 카메라 등을 주사하여 탐색할 필요가 있다. 또한, 프로브 등을 움직이는 방향이 2차원으로 증가함으로써, 프로브 등의 제어기능이 복잡해지고, 시간도 필요하게 된다. 카메라가 사용되는 경우는, 카메라 자체 및 카메라를 조작하는 제어장치가 필요하게 된다. 카메라로 촬영한 영상에 의해 검출하는 경우, 화질은 색정보(색조나 계조)를 갖는 화소에 의해 결정된다. 화소는 색정보를 갖는 최소의 단위이며, 세밀함에는 한계가 있다. 이 때문에, 고밀도화된 회로기판에 있어서, 영상을 통한 검출에는 한계가 있다.

본 발명은, 상술된 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 기판상에 형성된 복수개의 도전패턴의 결함위치를 신속하고 간단하게 특정할 수 있는 수단을 제공하는 것이다.

발명에 따른 도전패턴 검사장치는, 기판에 병열로 형성된 N개의 직선상의 도전패턴의 상태를 검사하는 장치이며, 제1전극을 개재하여 상기 도전패턴 중 어느 하나에 전기신호를 공급하는 인가수단과, 상기 도전패턴을 따라 상기 제1전극에서 일정 간격으로 배치된 복수의 제2전극을 통해, 상기 도전패턴에서 상기 인가수단에 의해 인가된 전기신호를 각각 검출하는 검출수단과, 상기 제1전극 및 상기 제2전극을, 첫 번째 도전패턴에서 N번째 도전패턴을 향하여 주사하는 주사수단과, 상기 검출수단이 검출한 각 도전패턴의 전기신호를 토대로, 단선이 있는 도전패턴의 개수번째 및 당해 도전패턴 상에 있어서 단선의 위치를 판단하는 단선판단수단을 포함한다.

상기 검출수단은, 상기 제2전극을 개재하여, 상기 제1전극에 의해 전기신호가 인가된 도전패턴 및 당해 도전패턴과 인접하는 도전패턴에서 당해 전기신호를 검출하는 것이며, 상기 검출수단이 검출한 전기신호를 토대로, 단락이 있는 도전패턴의 개수번째를 판단하는 단락판단수단, 을 더 포함한다.

상기 제1전극은 상기 도전패턴에 대하여 접촉하는 것이며, 상기 제2전극은 상기 도전패턴에 대하여 비접촉하는 것이 바람직하다.

상기 단선판단수단은, k번째 도전패턴에서 상기 제2전극을 개재하여 검출된 각 전기신호 중 적어도 어느 하나가, 미리 설정된 제1 기준값보다 작을 때, 당해 k번째의 도전패턴이 단선되었다고 판단할 수 있다.

상기 단선판단수단은, k번째 도전패턴에서 상기 제2전극을 개재하여 검출된 각 전기신호에 있어서, 상기 제1 기준값보다 작은 전기신호가 검출된 제2전극의 위치를 토대로 당해 k번째의 도전패턴에 있어서 단선위치를 판단할 수 있다.

상기 단락판단수단은, 상기 검출수단이 검출한 k번째의 도전패턴을 개재하여 상기 제2전극으로부터 얻은 전기신호가, 미리 설정된 제2 기준값보다 큰 경우에, 당해 k번째의 도전패턴이 단락되었다고 판단할 수 있다.

상기 도전패턴 검사장치는, 상기 도전패턴에 대하여 절연층을 개재하여 다른 직선상의 도전패턴이 구비된 상기 기판의 검사에 있어서, 상기 단락판단수단은, 상기 검출수단이 검출한 k번째의 도전패턴을 개재하여 상기 제2전극으로부터 얻은 각 전기신호 중 적어도 어느 하나가, 미리 설정된 제3 기준값보다 클 때, 당해 k번째의 도전패턴과 상기 다른 도전패턴이 단락되었다고 판단할 수 있다.

상기 단락판단수단은, k번째의 도전패턴으로부터 상기 제2전극을 개재하여 검출된 각 전기신호에 대하여, 상기 제3 기준값보다 큰 전기신호가 검출된 제2전극의 위치를 토대로 당해 k번째의 도전패턴에 있어서 단락위치를 판단할 수 있다.

본 발명에 따른 도전패턴 검사방법은, 기판에 병열로 형성된 N개의 직선상의 도전패턴의 상태를 검사하는 방법이며, 제1전극을 개재하여 상기 도전패턴 중 어느 하나에 전기신호를 공급하는 인가공정과, 상기 도전패턴을 따라 상기 제1전극에서 일정 간격으로 배치된 복수의 제2전극을 개재하여, 상기 도전패턴에서 상기 인가수단에 의해 인가된 전기신호를 각각 검출하는 검출공정과, 상기 제1전극 및 상기 제2전극을, 첫 번째의 도전패턴에서 N번째의 도전패턴을 향하여 주사하는 주사공정과, 상기 검출공정에 있어서 검출된 각 도전패턴의 전기신호를 토대로, 단선이 있는 도전패턴의 개수번째 및 당해 도전패턴상에 있어서 단선의 위치를 특정하는 단선위치 특정공정을 포함한다.

상기 검출공정은, 상기 제2전극을 개재하여, 상기 제1전극에서 전기신호가 인가된 도전패턴 및 당해 도전패턴과 인접하는 도전패턴에서 당해 전기신호를 검출하는 공정이며, 상기 검출공정에 있어서 검출된 전기신호를 토대로 단락이 있는 도전패턴의 개수번째를 판단하는 단락판단공정을 더 포함할 수 있다.

상기 제1전극은, 상기 도전패턴에 대하여 접촉하는 것이며, 상기 제2전극은 상기 도전패턴에 대하여 비접촉인 것이 바람직하다.

k번째의 도전패턴에서 상기 제2전극을 개재하여 검출된 각 전기신호 중 적어도 어느 하나가, 미리 설정된 제1 기준값보다 작을 때, 당해 k번째의 도전패턴이 단선되었다고 판단할 수 있다.

k번째의 도전패턴에서 상기 제2전극을 개재하여 검출된 각 전기신호에 있어서, 상기 제1 기준값보다 작은 전기신호가 검출된 제2전극의 위치를 토대로 당해 k번째의 도전패턴에 있어서 단선위치를 판단할 수 있다.

상기 검출수단이 검출한 k번째의 도전패턴을 개재하여 상기 제2전극으로부터 얻은 전기신호가, 미리 설정된 제2 기준값보다 큰 경우, 당해 k번째의 도전패턴이 단락되었다고 판단할 수 있다.

상기 도전패턴 검사방법은, 상기 도전패턴에 대하여 절연층을 개재하여 도전패턴이 다른 도전패턴이 구비된 상기 기판의 검사에 있어서, k번째의 도전패턴을 개재하여 상기 제2전극으로부터 얻은 각 전기신호 중 적어도 어느 하나가, 미리 설정된 제3 기준값보다 클 때, 당해 k번째의 도전패턴과 상기 다른 도전패턴이 단락되었다고 판단할 수 있다.

k번째의 도전패턴에서 상기 제2전극을 개재하여 검출된 각 전기신호에 대하여, 상기 제3 기준값보다 큰 전기신호가 검출된 제2전극의 위치를 토대로 당해 k번째의 도전패턴에 있어서 단락위치를 판단할 수 있다.

본 발명에 의하면, 기판상에 형성된 N개의 도전패턴에 대하여 제1전극 및 복수의 제2전극을 각 도전패턴에 대하여 주사함으로써, 단선이 있는 도전패턴의 개수번째 및 위치를 특정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도전패턴 검사장치(10)의 모식도이다.
도 2는 도전패턴 검사장치(10)의 개략측면도이다.
도 3은, 도전패턴 검사방법을 도시하는 순서도이다.
도 4는 단선ㆍ단락의 판단을 나타내는 순서도이다.
도 5는 정상적인 도전패턴(17)에서 검출된 전기신호를 도시하는 모식도이다.
도 6은 단선이 있는 도전패턴(17)에서 검출된 전기신호를 도시하는 모식도이다.
도 7은 단선이 있는 도전패턴(17)에서 검출된 전기신호를 도시하는 모식도이다.
도 8은 단락이 있는 도전패턴(17)에서 검출된 전기신호를 도시하는 모식도이다.
도 9는 정상적인 도전패턴(17)에서 검출된 전기신호를 도시하는 모식도이다.
도 10은 제2 도전패턴(47)과의 사이에 단락이 있는 도전패턴(17)에서 검출된 전기신호를 도시하는 모식도이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예가 설명된다. 또한, 이하에 설명될 각 실시예는 본 발명의 일예에 지나지 않고, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서, 본 발명의 실시예를 적절히 변경할 수 있다.

<도전패턴 검사장치(10)의 개략>

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도전패턴 검사장치(10)의 모식도이다. 도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 도전패턴 검사장치의 개략측면도이다. 또한, 도 2에 있어서, 앞으로 설명될 제1전극지지부재(18)는 생략되어 있다.

도전패턴 검사장치(10)는 주로, 공급부(20), 제1전극(12), 수용부(13), 신호처리부(21), 제어부(23), 조작부(24) 및 지지대(30)를 구비한다. 지지대(3)는 검사대상을 유지하는 기대이다. 제1전극(12) 및 수용부(13)는 지지대(30)의 검사대상이 유지되는 면상(面上)에 설치되어 있다. 제1전극(12)은 공급부(20)와 도선(26)으로 접속된다. 수용부(13)는, 지지대(30)와 마주보는 면에 복수의 제2전극(14)을 갖는다. 제2전극(14)은, 도선(27)을 개재하여 신호처리부(21)와 접속된다. 공급부(20)는 도선(28)을 개재하여 제어부(23)와 접속된다. 또한, 제어부(23)는, 신호처리부(21), 조작부(24)와 전기적으로 도선 등을 개재하여 접속된다. 각 구성에 대한 상세한 설명은 이하에서 한다. 공급부(20)가 본 발명에 있어서 인가수단에 상당한다. 수용부(13)가 본 발명에 있어서 검출수단에 상당한다. 조작부(24)가 본 발명에 있어서 주사수단에 상당한다. 제어부(23)가, 본 발명에 있어서 단선판단수단 및 단락판단수단에 상당한다.

도전패턴 검사장치 및 방법을 설명하기 위해, 검사대상인 기판(11)이 도시되어 있다. 또한, 기판(11)평면상에 있어서 도전패턴(17)에 평행한 방향을 방향101, 도전패턴에 수직인 방향을 방향102로 사용한다.

<기판(11)>

기판(11)은, 액정패널 등에 이용되는 기판이고, 기저부(33)상에 도전패턴(17)이 형성되어 있다. 기저부(33)는, 절연체로 이루어진 박층판이며, 주재료로는 유리나 플라스틱을 들 수 있다. 각각의 도전패턴(17)은, 대체로 동일한 직선형상이며, 기저부(33)상에 N개가 병열로 형성되어 있다. 즉, N개의 도전패턴(17)은, 상호가 거의 평행하여 기저부(33)의 상면에 나란히 형성되어 있다. 도전패턴(17)은, 도전성의 재료로 형성되어 있고, 이와 같은 재료로는, 예를 들어, 인듐과 주석의 산화물(ITO), 은, 알루미늄 등을 들 수 있다.

<제1전극(12)>

제1전극(12)은, 상술한 바와 같이, 도선(26)에 의해 공급부(20)와 전기적으로 접속되어 있다. 제1전극 지지부재(18)는 제1전극(12)을 지지한다. 도 1에 있어서, 제1전극지지부재(18)는, 제1전극(12)을 옆에서 지지하고 있으나, 이 형태에 한정되지 않고, 제1전극지지부재(18) 위에서 제1전극(12)을 지지하는 것도 가능하다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1전극(12)의 선단은 접촉부(16)를 갖는다. 접촉부(16)는, 도전패턴(17)의 일방향인 제1단(35) 부근에 접촉하듯이 배치된다. 제1전극(12)의 접촉부(16)는, 이웃하는 도전패턴(17)의 간격보다 작으며, 접촉부(16)가 이웃하는 2개의 도전패턴(17)에 동시에 접촉하는 경우는 없다. 환언하면 접촉부(16)는 도전패턴(17)중 어느 하나와만 접촉할 수 있다.

제1전극(12)은 도전패턴(17)과 접촉하고 있기 때문에, 도전패턴(17)에 대하여 인가 가능한 전기신호의 크기가, 비접촉인 전극에 비해 크다. 그 결과, 각 제2전극(14)이 검출하는 전기신호에 있어서 노이즈가 작아진다. 접촉부(16)는 도전체이다. 도전체로는, 예를 들어 텅스텐함금으로 대표되는 금속 등을 들 수 있다. 접촉부(16)가 도전패턴(17) 중 어느 하나와만 접촉하기에는, 예를 들어 접촉부(16)가 금속섬유라고 하면 그 단면의 직경이 50~70㎛정도인 것이 바람직하다.

<수용부(13)>

도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 수용부(13)는, 복수의 제2전극(14)과 제2전극지지부재(19)를 구비한다. 제2전극지지부재(19)는, 각 제2전극(14)을 기판(11)과 대향시키고, 또한, 제2전극(14)을 기판(11)에서 일정 거리만큼 떨어진 위치에 지지한다. 도 1에 있어서는, 제2전극지지부재(19)의 하방으로 배치된 제2전극(14)이 점선으로 표시되어 있다. 제2전극지지부재(19)에 의해 지지된 복수의 제2전극(14)을 일체로 하여 방향102로 이동가능하다. 복수의 제2전극(14)은, 제1전극(12)이 접촉하는 도전패턴(17)을 따라, 제1전극이 접촉하는 제1단(35)에서 반대측의 제2단(36)까지, 일정 간격으로 일렬로 배치되어 있다. 즉, 각 제2전극(14)은 도전패턴(17)과 비접촉이며, 정전결합을 통해 도전패턴(17)에서 전기신호를 검출한다.

제2전극(14)은, 제1전극(12)이 접촉하는 도전패턴(17) 및 그에 이웃하는 도전패턴(17)을 포함하는 복수의 도전패턴(17)과 대향하는 크기이다. 예를 들어, 제1전극(12)이 접촉하는 도전패턴(17)이외의 도전패턴(17)에도 전기신호가 주어져 있으면, 제2전극(14)은 그 복수의 도전패턴(17)에서 동시에 전기신호를 검출한다.

<조작부(24)>

제1전극지지부재(18) 및 제2전극지지부재(19)는, 조작부(24)에 의해, 도시하지 않은 모터로부터 구동전달 되어, 일체로서 방향102로 이동될 수 있다. 모터에서 제1전극지지부재(18) 및 제2전극지지부재(19)로의 구동전달은, 공지의 기어기구나, 벨트기구 등에 의해 실현된다. 또한, 제1전극지지부재(18) 및 제2전극지지부재(19)의 위치는, 센서나 엔코더, 스텝핑 모터의 스텝양을 토대로 파악된다. 제1전극지지부재(18) 및 제2전극지지부재(19)가 주사방향103으로 이동됨으로써, 제1전극(12) 및 복수의 제2전극(14)이, 각 도전패턴(17)에 대하여 주사된다.

<신호처리부(21)>

도 1에 도시된 바와 같이, 신호처리부(21)는, 제2전극(14)이 검출한 전기신호를 수신한다. 신호처리부(21)는, 수신한 신호를 증폭함과 동시에, 필터에 의해 노이즈를 제거하고, 일정의 순서로 시리얼로 출력한다.

<제어부(23)>

제어부(23)는, 예를 들어, 컴퓨터와 같이 정보처리장치로 구성되어 있다. 제어부(23)에는, 공급부(20)에서 제1전극(12)으로 출력시키는 전기신호의 타이밍이나 크기를 지시하기 위한 프로그램이나. 제1전극지지부재(18) 및 제2전극지지부재(19)를 소정의 타이밍으로 소정의 위치로 이동시키기 위한 프로그램, 신호처리부(21)에서 출력된 전기신호를 토대로, 도전패턴(17)이 단선 또는 단락된 위치를 특정하기 위한 프로그램 등이 인스톨되어 있다.

<도전패턴 검사방법>

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 도전패턴 검사장치(10)에 있어서의 도전패턴 검사방법이 설명된다.

검사대상인 기판(11)은, 미리 지지대(30)상에 고정된다. 이 고정방법은 특별히 한정되지 않고, 로봇이나 인력에 의해 기판(11)이 지지대(30)의 소정위치에 고정된다. 제어부(23)는, 검사개시의 지시를 접수하면, 제1전극지지부재(18) 및 제2전극지지부재(19)를 한 개의 도전패턴(17)에 대응하는 검사개시위치로 이동시킨다(S1). 검사개시위치에 있어서, 제1전극(12)이 첫 번째 도전패턴(17)과 접촉한다. 또한, 각 제2전극(14)은, 첫 번째의 도전패턴(17)을 포함하는 복수의 도전패턴(17)에 대향한다. 또한, 검사개시위치는, 반드시 기판(11)에 있어서 첫 번째의 도전패턴(17)에 한정되지 않지만, 본 명세서에 있어서는, 검사가 개시되는 도전패턴(17)이 첫 번째 도전패턴(17)으로 칭한다.

<인가공정>

제어부(23)는, 공급부(20)에, 제1전극(12)을 통해 전기신호를 첫 번째의 도전패턴(17)에 인기하고, 전기신호 공급을 개시한다(S2). 이 전기신호의 일예로, 교류전압을 들 수 있고, 전압은 20V정도이다. 전압이 20V이상이면, 각 제2전극(14)이 충분한 크기의 전기신호를 검출하기 때문에, 검출된 전자신호와 노이즈의 판별이 용이하다.

<주사공정>

제어부(23)는, 제1전극지지부재(18) 및 제2전극지지부재(19)를 첫 번째의 도전패턴(17)에서 N번째 도전패턴(17)을 향하여 이동시킨다(S3). 제1전극(12)은, 어느 하나의 도전패턴(17)과 접촉하므로, 이 주사에 있어서, 첫 번째의 도전패턴(17)에서 N번째의 도전패턴에 대하여 순서대로 제1전극(12)으로부터 전기신호가 각각 인가된다.

<검출공정>

제어부(23)는, 제1전극지지부재(18) 및 제2전극지지부재(19)의 주사과정에 있어서, 제1전극(12) 및 제2전극(14)이 측정위치에 위치하는 지를 판별한다(S4). 제1전극(12) 및 제2전극(14)이 측정위치에 도달하지 않으면(S4:NO), 제어부(23)는 제1전극지지부재(18) 및 제2전극지지부재(19)의 주사를 계속한다. 이 측정위치란, 각 도전패턴(17)에서 전기신호를 검출할 수 있는 위치이다. 예를 들어, 제1전극지지부재(18) 및 제2전극지지부재(19)의 이동거리가, 리니어 엔코더나 모터의 엔코더에 의해 검출되고 그 이동거리 및 각 도전패턴(17)의 피치를 토대로, 제1전극(12) 및 제2전극(14)이 측정위치에 위치했는지가 판단된다. 그리고, 제어부(23)는, 제1전극(12) 및 제2전극(14)이 측정위치에 위치하면(S4:YES), 그 도전패턴(17)에 공급되어 각 제2전극(14)에서 검출되는 전기신호를, 신호처리부(21)로부터 수신한다. 이 전기신호는, 전기신호로서 제어부(23)의 RAM으로 격납된다(S5).

제어부(23)는, 한 개의 도전패턴(17)으로부터의 전기신호를 검출한 후, 제1전극지지부재(18) 및 제2전극지지부재(19)가 종료위치에 도달했는지를 판단한다(S6). 검사종료위치란, 기판(11)에 N개의 도전패턴(17)이 형성되어 있으면, 제1전극(12) 및 제2전극(14)이 N번째의 도전패턴(17)을 넘어서 기판(11)의 단측으로 이동한 위치이다. 검사종료위치에서는, 제1전극(12)이 N번째의 도전패턴(17)과 접촉하고, 각 제2전극(14)은, N번째의 도전패턴(17)을 포함하는 복수의 도전패턴(17)에 대향한다. 또한, 검사종료위치는, 반드시 기판(11)에 있어서 N번째의 도전패턴(17)을 지난 위치로 한정되지 않는다.

제어부(23)는, 제1전극지지부재(18) 및 제2전극지지부재(19)가 종료위치에 도달되어 있지 않으면(S6:NO), 전술한 측정위치의 판단(S4) 및 측정과 검출한 전기신호의 격납(S5)을 반복한다. 제어부(23)는, 제1전극지지부재(18) 및 제2전극지지부재(19)가 종료위치에 도달하면(S6:YES), 전기신호의 공급 및 측정을 정지한다(S7). 그리고 제어부(23)는 격납된 전기신호로부터 각각의 도전패턴(17)에 대응하는 라인데이터를 추출하여(S8), 첫 번째부터 N번째의 도전패턴(17)의 각각에 대하여, 단선 및 단락을 판단한다(S9).

<단선판단공정 및 단락판단공정>

도 4에 도시하는 바와 같이, 제어부(23)는, RAM으로부터 첫 번째에서 N번째의 도전패턴(17)에 있어서 검출된 전기신호를 순차적으로 독출한다(S21). 그리고, 독출한 k번째의 도전패턴(17)의 전기신호를 제1기준값과 비교한다(S22). 이 제1기준값은, 도전패턴(17)에 단선이 있었을 때 검출되는 전기신호의 크기를 토대로 미리 설정된 값이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 도전패턴(17)에 단선 또는 단락이 없는 경우, 즉, 도전패턴(17)이 정상인 경우에는, k번째의 도전패턴에 대향된 7개의 제2전극(14)으로부터 각각 얻은 전기신호의 크기는 거의 같다.

도 6에 도시된 바와 같이, 예를 들어 제1전극(12)측에서 헤아린 5개째의 제2전극(14)과 6개째의 제2전극(14)의 사이에 있어서 도전패턴(17)에 단선이 발생되면, 제1전극(12)으로부터 인가된 전기신호는 5개째의 제2전극(14)에서는 정상적으로 검출되지만, 6개째의 제2전극(14)에서는 검출되지 않거나 미약한 전기신호가 검출된다.

또한, 도7에 도시된 바와 같이, 예를 들어 제1전극(12)측에서 헤아린 5개째의 제2전극(14)의 직하(直下)에 있어서 도전패턴(17)에 단선이 발생되면, 제1전극(12)에서 인가된 전기신호는 5개째의 제2전극(14)에서 정상적인 때의 반정도의 크기로 검출되고, 6개째의 제2전극(14)에서는 검출되지 않거나 미약한 전기신호가 검출된다. 이와 같이, 단선이 있는 위치의 직상의 제2전극(14)에 의해 검출되는 전기신호의 크기보다 약간 큰 값이 제1기준값으로 미리 설정되어 있다.

제어부(23)는, k번째의 도전패턴(17)에 있어서 각 제2전극(14)에서 검출된 전기신호 중, 예를 들어 5개째의 제2전극(14)이 검출한 전기신호가 제1기준값보다 작으면(S22:YES), k번째의 도전패턴(17)에 있어서 5개째의 제2전극(14)부근에 단선이 있다고 보고, 단선이 있는 k번째와 5개째의 제2전극(14)의 위치를 RAM에 격납한다(S23).

제어부(23)는, k번째의 도전패턴(17)의 전기신호 중 어느 하나가 제1기준값보다 크면(S22:NO), 그 전기신호를 제2기준값과 비교한다(S24). 이 제2기준값은, 도전패턴(17)에 단락이 있었을 때 검출되는 전기신호의 크기를 토대로 미리 설정되는 값이다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 예를 들어 제1전극(12)측에서 헤아려서 2개째의 제2전극(14)과 3개째의 제2전극(14)의 사이에 있어서, k번째의 도전패턴(17)이 (k+1)번째의 도전패턴(17)과 단락되어 있으면, 제1전극(12)에서 k번째의 도전패턴(17)에 인가된 전기신호는, (k+1)번째의 k번째의 도전패턴(17)에도 전달되어, 각 제2전극(14)은, k번째의 도전패턴(17) 및 (k+1)번째의 도전패턴(17)에서 전기신호를 검출한다. 따라서, 각 제2전극(14)에서 검출되는 전기신호는, 정상적일 때의 2배정도 크기로 검출된다. 이와 같이, 단락이 있을 때에 각 제2전극(14)에서 검출되는 전기신호의 크기보다 약간 작은 값이 제2기준값으로 미리 설정된다.

제어부(23)는, k번째의 도전패턴(17)에 있어서 각 제2전극(14)에서 검출된 전기신호 중 어느 하나가 제2기준값보다 크면(24:YES), k번째의 도전패턴(17)에 단락이 있다고 보고 단락이 있는 k번째의 RAM에 격납한다(S25).

제어부(23)는, k번째의 도전패턴(17)에 있어서 각 제2전극(14)에서 검출된 전기신호 중 어느 하나가 제2기준값보다 작으면(S24:NO), k번째의 도전패턴(17)은 정상이라고 보고 RAM에 격납한다(S26).

제어부(23)는, 독출한 k번째를 카운트업하여(S27), k=n이 아니면(S28:NO), 다음의(k+1)번째의 도전패턴(17)의 전기신호를 RAM으로부터 독출하여 동일한 단선ㆍ단락의 판단을 행하고, k=N이면 (S28:YES), 단선ㆍ단락의 판단을 수료한다.

<표시공정>

도 3에 도시하는 바와 같이, 제어부(23)는, 단선ㆍ단락의 판단을 수료한 후, RAM에 격납된 단선위치ㆍ단락위치를 독출하여, 검사결과로 디스플레이 등의 표시부에 표시한다(S10). 이 표시를 토대로, 검사자는 기판(11)의 어느 한 위치에 단선 또는 단락이 있는지를 알 수 있다.

<본 실시예의 작용효과>

상술된 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 제1전극(12) 및 복수의 제2전극(14)이 기판(11)에 대하여 일방향으로 주사되는 것만으로, 단선이 있는 개수번째 및 위치가 특정되므로, 검사에 요하는 시간이 종래 보다 현격하게 단축된다. 또한, 동일한 주사에 의해 단락이 있는 개수번째에 대해서도 특정된다. 또한, 제1전극(12)이 도전패턴(17)에 접촉하므로, 제2전극(14)에 있어서 노이즈와 구별이 가능한 정도의 큰 전기신호를 검출할 수 있다. 또한, 제2전극(14)이 도전패턴(17)에 비접촉 하므로, 제2전극(14)을 주사하는 것에 의해 도전패턴(17)이 파손되는 일이 없다. 나아가, 각 도전패턴(17)에 대한 각 제2전극의 위치가 다소 틀어지더라고, 단선ㆍ단락의 검사가 가능하다.

<변형예>

또한, 본 발명은, 실시에 있어서 표시된 기판(11)에 대해서만 검사를 행할 수 있는 것이 아니며, 예를 들어, 액정화면 등에 채용되는 박막트랜지스터(TFT)가 삽입된 2층으로 이루어진 액정패널에 대하여 검사를 행할 수 있다.

<기판51>

도 9에 도시된 바와 같이, 기판(51)은, 기판(11)과 마찬가지로 액정패널 등에 이용되는 기판이고, 기저부(33)상에 형성된 도전패턴(17)에 대하여, 기저부(33)의 일부를 절연층으로, 기저부(33)내부에 제2도전패턴(47)이 형성되어 있다. 즉, 도전패턴(17)이 기저부(33)의 표층으로 형성되고, 제2도전패턴(47)이 기저부(33)내층으로 형성되어 있다. 또한, 각 도에 있어서는, 제2도전패턴(47)이 파선으로 표시되어 있다.

각 제2도전패턴(47)은, 대체로 동일 직선형상이며, 도 9에 도시된 평면시에 있어서 도전패턴(17)과 거의 직교하도록 X개가 병열로 형성되어 있다. 제2도전패턴(47)의 개수, 즉 X개는 도전패턴(17)의 개수, 즉 N개와 같아야 할 필요는 없다.

상술된 단락판정공정에 있어서, 제어부(23)는, RAM에서 첫 번째에서 N번째의 도전패턴(17)에 있어서 검출된 전기신호를 순차적으로 독출하고, 독출한 k번째의 도전패턴(17)의 전기신호를 제3기준값과 비교한다. 이 제3기준값은, 도전패턴(17)과 제2도전패턴(47)의 사이에 단락이 있었을 때에 검출되는 전기신호의 크기를 토대로 미리 설정되는 값이다.

도 9에 도시되는 바와 같이, 도전패턴(17)과 제2도전패턴(47)의 사이에 단락이 없을 때, 즉 도전패턴(17)과 제2도전패턴(47)의 사이에 크로스쇼트가 없을 때에는, k번째의 도전패턴(17)에 대향된 7개의 제2전극(14)으로부터 각각 얻는 전기신호의 크기는 거의 같다.

도 10에 있어서, × 로 표시되는 바와 같이, 예를 들어 제1전극(12)측에서 헤아려서 4개째의 재2전극(14)의 직하에 있어서 k번째의 도전패턴(17)과 제2도전패턴(47)의 사이에 단락(크로스 쇼트)이 발생하면, 제1전극(12)에서 k번째의 도전패턴(17)에 인가된 전기신호가, 단락한 제2도전패턴(47)에도 전달되고, 4개째 제2전극(14)은, k번째, k+1번째, k+2번째의 각 도전패턴(17)에서 전기신호를 검출한다. 따라서, 4개째의 제2전극(14)에서 검출되는 전기신호는, 정상적인 때의 2배 이상의 크기로 검출된다. 이와 같이, 단락이 있을 때에 제2전극(14)에서 검출될 전기신호의 크기보다 약간 작은 값이 제3기준값으로 미리 설정되어 있다.

제어부(23)는, k번째의 도전패턴(17)에 있어서 제2전극(14)에서 검출된 전기신호 중, 예를 들어 4개째의 제2전극(14)이 검출한 전기신호가 제3기준값보다 크면, k번째의 도전패턴(17)이, 4개째의 제2전극(14)부근에 있어서 제2도전패턴(47)과 단락되었다고 판단하여, 단락이 있는 k번째와 4개째의 제2전극(14)의 위치를 RAM에 격납한다. 한편, 제어부(23)는, k번째의 도전패턴(17)에 있어서 각 제2전극(14)에서 검출된 전기신호 중 어느 하나가 제3기준값보다 작으면, k번째의 도전패턴(17)은 정상이라고 판단한다. 이와 같이 하여, 기판(51)에 대하여, 도전패턴(17)과 제2도전패턴(47)의 사이에 있어서 단락이 있는 개수번째 및 위치가 특정된다.

본 발명은, 기판상에 형성된 도전패턴의 전기적 결함을 검출하는 검사장치 및 검사방법에 이용가능하다.

10 : 도전패턴 검사장치
11,51 : 기판
12 : 제1전극
13 : 수용부
14 : 제2전극
17 : 도전패턴
18 : 지지부재
20 : 공급부
21 : 신호처리부
23 : 제어부
24 : 조작부
26,27,28 : 도선
30 : 지지대
33 : 기저부
35 : 제1단
36 : 제2단
47 : 제2도전패턴
101 : 도전패턴(17)에 평행한 방향
102 : 도전패턴(17)에 수직인 방향
103 : 주사방

Claims

기판에 병렬로 형성된 N개의 직선 형태의 도전패턴의 상태를 검사하는 장치에 있어서,
제1전극을 개재하여 상기 도전패턴의 어느 하나에 전기신호를 공급하는 인가수단과,
상기 도전패턴을 따라 상기 제1전극으로부터 일정 간격으로 배치된 복수의 제2전극을 개재하여, 상기 도전패턴에서 상기 인가수단에 의해 인가된 전기신호를 각각 검출하는 검출수단과,
상기 제1전극 및 상기 제2전극을, 첫 번째 도전패턴에서 N번째 도전패턴을 향하여 주사하는 주사수단과,
상기 검출수단이 검출한 각 도전패턴의 전기신호를 토대로, 단선이 있는 도전패턴의 개수번째 및 당해 도전패턴 상에 있어서 단선의 위치를 판단하는 단선판단수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 도전패턴 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 검출수단은, 상기 제2전극을 개재하여, 상기 제1전극에 의해 전기신호가 인가된 도전패턴 및 당해 도전패턴과 인접하는 도전패턴에서 당해 전기신호를 검출하는 것이며,
상기 검출수단이 검출한 전기신호를 토대로, 단락이 있는 도전패턴의 개수번째를 판단하는 단락판단수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도전패턴 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 제1전극은 상기 도전패턴에 대하여 접촉하는 것이며, 상기 제2전극은 상기 도전패턴에 대하여 비접촉하는 것을 특징으로 하는 도전패턴 검사장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서,
상기 단선판단수단은, k번째 도전패턴에서 상기 제2전극을 개재하여 검출된 각 전기신호 중 적어도 어느 하나가, 미리 설정된 제1 기준값보다 작을 때, 당해 k번째의 도전패턴이 단선되었다고 판단하는 것을 특징으로 하는 도전패턴 검사장치.
제4항에 있어서,
상기 단선판단수단은, k번째 도전패턴에서 상기 제2전극을 개재하여 검출된 각 전기신호에 있어서,
상기 제1 기준값보다 작은 전기신호가 검출된 제2전극의 위치를 토대로 당해 k번째의 도전패턴에 있어서 단선위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 도전패턴 검사장치.
제2항에 있어서,
상기 단락판단수단은, 상기 검출수단이 검출한 k번째의 도전패턴을 개재하여 상기 제2전극으로부터 얻은 전기신호가, 미리 설정된 제2 기준값보다 큰 경우에, 당해 k번째의 도전패턴이 단락되었다고 판단하는 것을 특징으로 하는 도전패턴 검사장치.
제2항에 있어서,
상기 도전패턴에 대하여 절연층을 개재하여 다른 직선 형태의 도전패턴이 구비된 상기 기판의 검사에 있어서,
상기 단락판단수단은, 상기 검출수단이 검출한 k번째의 도전패턴을 개재하여 상기 제2전극으로부터 얻은 각 전기신호 중 적어도 어느 하나가, 미리 설정된 제3 기준값보다 클 때, 당해 k번째의 도전패턴과 상기 다른 도전패턴이 단락되었다고 판단하는 것을 특징으로 하는 도전패턴 검사장치.
제7항에 있어서,
상기 단락판단수단은, k번째의 도전패턴으로부터 상기 제2전극을 개재하여 검출된 각 전기신호에 대하여, 상기 제3 기준값보다 큰 전기신호가 검출된 제2전극의 위치를 토대로 당해 k번째의 도전패턴에 있어서 단락위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 도전패턴 검사장치.
기판에 병렬로 형성된 N개의 직선 형태의 도전패턴의 상태를 검사하는 방법에 있어서,
제1전극을 개재하여 상기 도전패턴 중 어느 하나에 전기신호를 공급하는 인가공정과,
상기 도전패턴을 따라 상기 제1전극에서 일정 간격으로 배치된 복수의 제2전극을 개재하여, 상기 도전패턴에서 상기 인가공정에 있어서 인가된 전기신호를 각각 검출하는 검출공정과,
상기 제1전극 및 상기 제2전극을, 첫 번째의 도전패턴에서 N번째의 도전패턴을 향하여 주사하는 주사공정과,
상기 검출공정에 있어서 검출된 각 도전패턴의 전기신호를 토대로, 단선이 있는 도전패턴의 개수번째 및 당해 도전패턴 상에 있어서 단선의 위치를 특정하는 단선위치 특정공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 도전패턴 검사방법.
제9항에 있어서,
상기 검출공정은, 상기 제2전극을 개재하여, 상기 제1전극에서 전기신호가 인가된 도전패턴 및 당해 도전패턴과 인접하는 도전패턴에서 당해 전기신호를 검출하는 공정이며,
상기 검출공정에 있어서 검출된 전기신호를 토대로 단락이 있는 도전패턴의 개수번째를 판단하는 단락판단공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도전패턴 검사방법.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 제1전극은, 상기 도전패턴에 대하여 접촉하는 것이며, 상기 제2전극은 상기 도전패턴에 대하여 비접촉인 것을 특징으로 하는 도전패턴 검사방법.
제9항 또는 제10항에 있어서,
k번째의 도전패턴에서 상기 제2전극을 개재하여 검출된 각 전기신호 중 적어도 어느 하나가, 미리 설정된 제1 기준값보다 작을 때, 당해 k번째의 도전패턴이 단선되었다고 판단하는 것을 특징으로 하는 도전패턴 검사방법.
제12항에 있어서,
k번째의 도전패턴에서 상기 제2전극을 개재하여 검출된 각 전기신호에 있어서, 상기 제1 기준값보다 작은 전기신호가 검출된 제2전극의 위치를 토대로 당해 k번째의 도전패턴에 있어서 단선위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 도전패턴 검사방법.
제10항에 있어서,
k번째의 도전패턴을 개재하여 상기 제2전극으로부터 얻은 전기신호가, 미리 설정된 제2 기준값보다 클 때, 당해 k번째의 도전패턴이 단락되었다고 판단하는 것을 특징으로 하는 도전패턴 검사방법.
제10항에 있어서,
상기 도전패턴에 대하여 절연층을 개재하여 다른 도전패턴이 구비된 상기 기판의 검사에 있어서,
k번째의 도전패턴을 개재하여 상기 제2전극으로부터 얻은 각 전기신호 중 적어도 어느 하나가, 미리 설정된 제3 기준값보다 클 때, 당해 k번째의 도전패턴과 상기 다른 도전패턴이 단락되었다고 판단하는 것을 특징으로 하는 도전패턴 검사방법.
제15항에 있어서,
k번째의 도전패턴에서 상기 제2전극을 개재하여 검출된 각 전기신호에 대하여, 상기 제3 기준값보다 큰 전기신호가 검출된 제2전극의 위치를 토대로 당해 k번째의 도전패턴에 있어서 단락위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 도전패턴 검사방법.