KR20170065499A - 비전 가이드 정렬을 이용하는 전기적 시험 시스템 - Google Patents

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에릭 케이 제이스
토마스 에이 르블랑
케빈 마이클 오코너
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이스트맨 코닥 캄파니
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Abstract

본 전기적 시험 시스템은 각 프레임이 복수의 기표(fiducial mark)를 포함하는, 기판의 웹의 연속적인 프레임들 상에 제조된 디바이스들에 대한 전기적 시험들을 수행하기에 적합하다. 본 디지털 이미징 시스템은 프레임의 디지털 이미지를 캡처하며, 이는 시험 패드들의 세트의 위치들 및 기표들의 위치들 간 공간적 관계들을 결정하기 위해 분석된다. 프레임은 시험 패드들과 전기 접촉하도록 조정되는 시험 프로브들의 세트를 포함하는 전기적 시험 고정부로 전진한다. 복수의 기점 센서를 포함하는 기점 감지 시스템은 기표들의 위치들을 결정한다. 전기적 시험 고정부의 위치는 시험 프로브들이 대응하는 시험 패드들과 정렬되도록 결정된 공간적 관계들 및 결정된 기표 위치들에 응답하여 조정되고, 디바이스의 전기적 시험이 수행된다.

Description

비전 가이드 정렬을 이용하는 전기적 시험 시스템{ELECTRICAL TEST SYSTEM WITH VISION-GUIDED ALIGNMENT}
본 발명은 롤 투 롤 전기적 시험 분야에, 그리고 보다 상세하게는 시험될 디바이스들의 시험 패드들에 접촉하기 위한 시험 프로브들의 비전 가이드 정렬(vision-guided alignment)과 관련된다.
터치 스크린들은 예를 들어, 손가락, 손 또는 스타일러스에 의해 터치의 존재 및 위치 양자를 검출하도록 구성될 수 있는 영역들을 갖는 시각적 디스플레이들이다. 터치 스크린들은 텔레비전들, 컴퓨터들, 컴퓨터 주변장치들, 모바일 컴퓨팅 디바이스들, 자동차들, 가전 제품들 및 게임 콘솔들에서, 뿐만 아니라 다른 산업용, 상업용 및 가정용 애플리케이션들에서 발견될 수 있다. 정전식 터치 스크린은 투명도를 지나치게 손상시키지 않는 도전성 패턴들을 구비하는 실질적으로 투명한 기판을 포함하는데 - 이는 도전체들이 실질적으로 투명한 인듐 주석 산화물과 같은 물질로 만들어지거나, 또는 도전체들은 충분히 좁으며 투명도는 도전체들을 포함하지 않는 비교적 큰 개방 영역들에 의해 제공되기 때문이다. 금속성 도전체들을 갖는 정전식 터치 스크린에 대해서는, 피처들이 높은 전도성을 가지나 또한 매우 좁은 것이 바람직하다. 정전식 터치 스크린 필름들은 무전해 도금된 금속층에서 기인하여 개선된 도전성을 갖는 극세한 피처들을 갖는 물품의 예이다.
기획된 정전식 터치 기술은 정전식 터치 기술의 변형이다. 기획된 정전식 터치 스크린들은 격자를 형성하는 전도성 물질의 행들 및 열들의 행렬로 구성된다. 이러한 격자에 인가되는 전압은 균일한 정전기장을 생성하며, 이는 측정될 수 있다. 전도성 객체, 이를테면 손가락이 접촉 상태가 될 때, 그것은 해당 지점의 국소 정전기장을 왜곡한다. 이는 정전용량의 변화로서 측정가능하다. 정전용량은 격자 상의 모든 교차점에서 측정될 수 있다. 이러한 방식으로, 시스템은 터치들을 정확하게 추적할 수 있다. 기획된 정전식 터치 스크린들은 상호 정전식 센서들 또는 또는 자기 정전식 센서들 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 상호 정전식 센서들에는, 각 열 및 각 행의 모든 교차에 커패시터가 존재한다. 예를 들어, 16x14 어레이는 224개의 독립적인 커패시터를 가질 수 있다. 전압은 행들 또는 열들에 인가된다. 손가락 또는 전도성 스타일러스를 센서의 표면에 가까이 가져가는 것은 국소 정전기장을 변화시키며 이는 상호 정전용량을 감소시킨다. 격자 상의 모든 개별적인 지점의 정전용량 변화는 다른 축의 전압을 측정함으로써 터치 위치를 정확하게 결정하기 위해 측정될 수 있다. 상호 정전용량은 다수의 손가락, 손바닥 또는 스타일러스가 동시에 정확하게 추적될 수 있는 멀티-터치 동작을 가능하게 한다.
Petcavich 외에 의한 WO 2013/063188은 가요성 투명한 유전체 기판 상에 도전체 패턴을 프린트하기 위해 롤 투 롤 프로세스를 사용하여 정전식 터치 센서를 제조하는 방법을 개시한다. 제1 플렉소그래픽 인쇄판을 사용하여 제1 도전체 패턴이 유전체 기판의 제1 측 상에 인쇄되고 그 다음 경화된다. 제2 플렉소그래픽 인쇄판을 사용하여 제2 전체 패턴이 유전체 기판의 제2 측 상에 인쇄되고 그 다음 경화된다. 패턴들을 사용하는데 사용되는 잉크는 후속 무전해 도금 동안 시드층(seed layer)으로서의 역할을 하는 촉매 처리액을 포함한다. 무전해 도금된 물질(예를 들어, 구리)은 정전식 터치 센서의 탁월한 성능을 위해 필요한 격자의 좁은 선들의 저 비저항을 제공한다. Petcavich 외는 플렉소그래픽으로 인쇄된 물질의 선 폭이 1 마이크론 내지 50 마이크론일 수 있음을 나타낸다.
플렉소그래피는 다량의 인쇄 부수를 위해 통상적으로 사용되는 프린팅 또는 패턴 형성 방법이다. 그것은 통상적으로 이에 한정되는 것은 아니지만, 페이퍼, 페이퍼보드 스톡, 골판지, 중합체 필름들, 직물, 금속박들, 유리, 유리 코팅 물질들, 가요성 유리 물질들 및 다수의 물질의 합판들을 포함하여, 다양한 연질 또는 용이하게 변형되는 물질에 인쇄하기 위한 롤 투 롤 포맷에 채용된다. 또한 거친 표면들 및 신축성있는 중합체 필름들이 플렉소그래피를 사용하여 경제적으로 인쇄된다.
플렉소그래픽 인쇄기 부재들은 때로는 릴리프 인쇄기 부재들, 릴리프 함유 인쇄판들, 인쇄기 슬리브들, 또는 인쇄기 실린더들로서 알려져 있고, 인쇄가능한 물질에 사용하는 잉크가 도포되는 볼록한 릴리프 이미지들을 구비한다. 볼록한 릴리프 이미지들에 잉크가 도포되는 동안, 오목한 릴리프 "바닥"은 잉크 없이 유지된다.
플렉소그래픽 인쇄는 종래 과거에는 이미지들의 인쇄를 위해 사용되었지만, 보다 최근의 플렉소그래픽의 사용들은 디바이스들, 이를테면 터치 스크린, 센서 필름들, 안테나들, 및 전자장치 또는 다른 산업들에 사용될 다른 디바이스들의 기능성 인쇄를 포함해왔다. 그러한 디바이스들은 통상적으로 도전성 패턴들을 포함한다.
터치 스크린 센서 필름의 광학적 품질 및 신뢰성을 개선하기 위해, 격자 선들의 폭이 대략 2 마이크론 내지 10 마이크론, 그리고 한층 더 바람직하게는 4 마이크론 내지 8 마이크론인 것이 바람직하다는 것이 발견되었다. 덧붙여, 고 용량 롤 투 롤 제조 프로세스와 호환가능하기 위해, 플렉소그래픽으로 인쇄된 물질을 롤 투 롤 무전해 도금 시스템에서 무전해 도금하는 것이 바람직하다.
터치 스크린 센서 필름이 인쇄되고 롤 투 롤 포맷으로 도금된 후, 결함이 있는 터치 스크린 센서 디바이스들을 배제하기 위해 전기적 시험이 통상적으로 수행된다. 고 용량 롤 투 롤 제조 프로세스와의 호환가능성을 위해, 그것들이 여전히 롤 포맷으로 있는 동안 그리고 롤에서 분리되기 전에 터치 스크린 센서 디바이스들을 전기적으로 시험하는 것이 바람직하다. 이는 후속 롤 투 롤 프로세스들 이를테면 보호용 라이너들 또는 필름들의 적용이 있는 경우에 특히 해당한다.
전기적으로 시험될 디바이스의 시험 패드들을 이용하여 시험 프로브들을 정렬하기 위해 머신 비전 시스템들(machine vision systems)을 사용하는 것이 알려져있다. 예를 들어, "Printed circuit board test fixture and method"라는 명칭의, Caggiano에 대한 미국 특허 5,442,299, 및 "Test fixture alignment system"라는 명칭의, Swart 외의 미국 특허 5,321,351은 시험 프로브들의 정렬이 인쇄 회로 기판 상에 형성된 기표들에 대해 감지된 위치들을 참조하여 수행되는 인쇄 회로 기판에 대한 시험 시스템들을 개시한다.
디바이스 소형화가 점차 강조되면서, 시험 패드들의 크기 및 간격을 감소시키는 것이 바람직하고, 이에 의해 시험 프로브들에 대한 보다 엄격한 정렬 허용 오차를 필요로 한다. 덧붙여, 기판의 가요성 웹 상의 디바이스들의 롤 투 롤 제조를 위해, 예를 들어 인쇄 동안 웹 장력 또는 어긋남으로 인한 왜곡이 있을 수 있다. 왜곡은 시험 패드들에 관한 기표들의 배치 오차를 야기할 수 있다. 동시에 시험되는 대면적 디바이스 또는 대면적 디바이스들의 세트에 대해, 기표들의 그러한 배치 오차들은 특히 시험 패드들이 소형이고 밀접하게 이격되는 경우, 시험 패드들과 시험 프로브 정렬에 대한 신뢰성을 감소시킬 수 있다. 시험 패드에서 빗나간 시험 프로브는 개방 회로의 잘못된 검출을 야기할 수 있고, 그에 따라 잘못된 실수가 기록되게 된다.
필요한 것은 시험 패드들에 관한 기표들의 배치에 왜곡이 존재하더라도, 전기적 시험 고정부의 시험 프로브들을 디바이스의 시험 패드들에 신뢰성 높게 정렬하는 것이 가능한 머신 비전 시스템이다.
롤 투 롤 전기적 시험을 위한 시험 프로브들의 정렬은, 복수의 기표 및 관심 피처들의 세트를 포함하는 물품에 동작을 수행하도록 구성된 시스템들에 보다 총체적인 문제이다. 문제는 기표들이 피처들의 세트의 위치들을 결정하기 위해 제공되는 경우, 그리고 기표들 및 피처들의 세트 사이에 가변 배치 오차가 존재하는 경우, 기표들의 위치에 대한 결정은 피처들의 세트의 위치들에 관해 신뢰할 수 없는 정보를 제공할 수 있다는 것이다. 가변 배치 오차가 충분히 클 때, 후속해서 수행되는 동작은 때로 그것의 계획된 위치에서 빗나갈 수 있다. 필요한 것은 관심 피처들과 연관된 기표들의 배치 정확성에 불확실성이 존재하더라도, 관심 피처들의 위치들에 대해 정확하게 결정할 수 있는 시스템이다.
본 발명은 각 프레임이 복수의 기표를 포함하고 디바이스가 일련의 시험 패드를 갖는, 기판의 웹의 연속적인 프레임들 상에 제조된 일련의 디바이스를 시험하도록 구성된 전기적 시험 시스템을 포함하고, 상기 전기적 시험 시스템은:
웹 수송 경로를 따라 상기 기판의 웹을 전진시키기 위한 웹 수송 시스템;
상기 기판의 웹 상의 특정 디바이스의 시험 패드들과 전기 접촉하도록 조정되는 시험 프로브들의 세트를 포함하는 전기적 시험 고정부;
상기 시험 프로브들의 세트와 연관된 시험 기구;
상기 기표들 및 상기 특정 디바이스의 상기 시험 패드들을 포함하는 특정 프레임의 적어도 부분의 디지털 이미지를 캡처하도록 구성되는 디지털 이미징 시스템;
각각이 연관된 기표의 위치를 감지하도록 조정되는 복수의 기점 센서를 포함하는 기점 감지 시스템; 및
제어기로서:
캡처된 디지털 이미지에서 상기 기표들의 위치들 및 시험 패드들의 위치들 간 공간적 관계들을 결정하기 위해 상기 디지털 이미징 시스템에 의해 캡처되는 디지털 이미지를 분석하고,
상기 기점 감지 시스템을 사용하여 상기 기표들의 위치들을 결정하고,
상기 시험 프로브들이 대응하는 시험 패드들과 정렬되도록 상기 기표들의 위치들 및 시험 패드들의 위치들 간 결정된 상기 공간적 관계들 및 결정된 상기 기표들의 결정된 상기 위치들에 응답하여 상기 전기적 시험 고정부의 위치를 조절하고,
상기 시험 프로브들을 상기 시험 패드들과 전기적으로 접촉하도록 이동시키고,
상기 시험 기구를 사용하여 상기 특정 디바이스의 전기적 시험을 수행하도록 구성되는, 상기 제어기를 포함한다.
본 발명은 시험 프로브들이 시험 패드들의 그것들의 공칭의 위치들로부터의 임의의 편차를 보상하기 위해 시험 패드에 관해 보다 정확하게 위치될 수 있고, 그렇게 함으로써 전기적 시험의 신뢰성을 개선할 수 있다는 이점을 갖는다.
그것은 기표들 및 시험 패드들의 세트 사이에 가변 배치 오차들이 있을 때에도 정확한 정렬이 가능하다는 추가 이점을 갖는다.
시험 패드들의 위치들의 정확한 추정치들은 디바이스가 시험 기구에 근접하게 위치될 때 그것이 시험 패드들의 이미지들을 캡처하기 위해 디지털 이미징 시스템을 위치시키는데 알맞지 않을 때에도 결정될 수 있는 추가 이점들 갖는다.
그것은 디지털 이미징 시스템을 캘리브레이트하기 위한 수단을 제공하는 또한 추가 이점을 갖는다.
도 1은 기판의 양측 상에 롤 투 롤 인쇄하기 위한 플렉소그래픽 인쇄 시스템의 개략적인 측면도이다;
도 2는 본 발명의 실시예들을 사용하여 인쇄될 수 있는 터치 센서를 갖는 터치 스크린을 갖는 장치를 위한 상위-레벨 시스템 도해이다;
도 3은 도 2의 터치 센서의 측면도이다 ;
도 4는 도 3의 터치 센서의 제1 측 상에 인쇄되는 전도성 패턴의 상면도이다;
도 5는 도 3의 터치 센서의 제2 측 상에 인쇄되는 전도성 패턴의 상면도이다;
도 6은 투명한 기판의 웹 상에 형성되는 터치 센서의 상면도이다;
도 7은 터치 센서들의 세 개의 연속적인 프레임을 도시하는 도 6의 기판의 웹의 낮은 배율의 상면도이다;
도 8은 대표적인 롤 투 롤 전기적 시험 시스템의 개략적인 측면도이다;
도 9는 도 7의 상면도와 유사하나, 또한 기판의 웹에 관한 전기적 시험 고정부의 위치를 도시한다;
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 롤 투 롤 전기적 시험 시스템의 개략적인 측면도이다;
도 11은 도 7의 상면도와 유사하나, 또한 라인 스캔 카메라에 의한 이미지 라인들의 캡처를 도시한다;
도 12는 본 발명의 실시예에 따라 디바이스들을 전기적 시험하는 방법을 위한 흐름도이다;
도 13은 동일한 배향의 다수의 터치 센서를 포함하는 프레임의 상면도이다;
도 14는 터치 센서들 중 두 개가 180도 회전된다는 점을 제외하고는, 도 13과 유사하다;
도 15a는 디바이스 부근에 표시를 제공함으로써 시험 결과와 디바이스를 연결짓는 것을 예시한다;
도 15b는 디바이스의 식별 코드를 사용하여 시험 결과와 디바이스를 연결짓는 것을 예시한다;
도 16은 퓨즈 블로잉(fuse blowing) 동작이 수행될 퓨즈들을 포함하는 물품의 예를 도시한다;
도 17은 본 발명의 실시예에 따라 물품에 대한 동작을 수행하기 위한 롤 투 롤 시스템의 개략적인 측면도이다;
도 18은 본 발명의 실시예에 따라 물품에 대한 동작을 수행하는 일반화된 방법에 대한 흐름도이다; 그리고
도 19는 저항기 트리밍을 물질 제거 동작이 위해 수행될 저항기 어레이를 포함하는 물품의 예를 도시한다.
첨부된 도면들이 본 발명의 개념들을 예시하기 위한 것이고 일정한 비율이 아닐 수 있다는 것이 이해될 것이다. 가능한 경우, 도면들에 공통적인 동일한 피처들을 지정하기 위해 동일한 참조 부호들을 사용했다.
본 설명은 특히 본 발명에 따른 장치의 부분을 형성하거나, 또는 그러한 장치와 보다 직접적으로 공조하는 요소들에 관할 것이다. 구체적으로 도시, 라벨링, 또는 설명되지 않은 요소들은 해당 기술분야의 통상의 기술자들에게 주지된 다양한 형태를 취할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 다음 설명 및 도면들에서, 가능한 경우, 동일한 요소들을 지정하기 위해 동일한 참조 부호들을 사용했다. 요소들 및 구성요소들이 본 발명의 범위를 제한하지 않고, 적절하게 단수 또는 복수의 형태로 지칭될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
본 발명은 본 출원에 설명된 실시예들의 조합들을 포괄한다. "특정 실시예" 기타 같은 종류의 것에 대한 언급들은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 존재하는 피처들을 지칭한다. "실시예" 또는 "특정 실시예들"에 대한 서로 다른 언급들은 반드시 동일한 실시예 또는 실시예들을 지칭하는 것은 아니나; 그러한 실시예들은 그렇게 표시되지 않거나 해당 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하지 않는 한, 상호 배타적이지 않다. 명백히 다르게 언급되거나 상황에 의해 요구되지 않는 한, 단어 "또는"은 본 발명에서 비-배타적인 의미로 사용된다는 것이 주의되어야 한다.
본 발명의 예시적인 실시예들은 개략적으로 예시되고 명확성을 위해 일정한 비율이 아닐 수 있다. 해당 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명의 예시적인 실시예들의 요소들의 특정 크기 및 상호 연결들을 용이하게 결정할 수 있을 것이다.
업스트림 및 다운스트림에 대한 언급들은 본 출원에서 흐름의 방향을 지칭한다. 웹 매체는 웹 수송 경로를 따라 웹 전진 방향으로 업스트림으로부터 다운스트림으로 이동한다.
본 출원에 설명된 바와 같이, 본 발명의 대표적인 실시예들은 전기적 시험 고정부가 특정 디바이스의 적어도 시험 패드들 플러스 연관된 기표들의 디지털 이미지를 캡처하기 위한 디지털 이미징 시스템을 사용하여, 그리고 연관된 기표들의 위치들을 감지하기 위해 별개의 기점 감지 시스템을 사용하여 기판의 웹 상에 형성된 시험 패드들에 정렬되는 비전 가이드 롤 투 롤 전기적 시험 시스템 및 방법을 제공한다. 또한 디지털 이미징 시스템 플러스 별개의 기점 감지 시스템을 사용한 피처들의 위치 결정에 대한 광범위한 응용들이 아래 설명될 바와 같이 고려된다. 본 발명의 상황 내에서, 용어 "비전 가이드(vision-guided)"는 기구(예를 들어, 전기적 시험 고정부)의 대상물(예를 들어, 전기적 디바이스)와의 정렬을 가이딩하기 위한 디지털 이미징 시스템(즉, 컴퓨터 비전 시스템)의 사용을 지칭한다.
롤 투 롤 전기적 시험에 대한 상황은 터치 스크린들에 대해 플렉소그래픽으로 인쇄된 터치 센서 필름들에 관하여 제공될 것이다. 도 1은 기판(150)의 양측 상에 터치 센서 필름들을 롤 투 롤 인쇄하기 위해 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 플렉소그래픽 인쇄 시스템(100)의 개략적인 측면도이다. 기판(150)은 플렉소그래픽 인쇄 시스템(100)을 통해 공급 롤(102)로부터 테이크 업 롤(104)로 웹으로서 공급된다. 기판(150)은 제1 측(151) 및 제2 측(152)을 갖는다. 임의로, 인쇄된 피처들은 그 후 전도성을 개선시키기 위해 무전해 도금될 수 있다.
플렉소그래픽 인쇄 시스템(100)은 기판(150)의 제1 측(151) 상에 인쇄하도록 구성되는 두 개의 인쇄 모듈(120 및 140), 뿐만 아니라 기판(150)의 제2 측(152) 상에 인쇄하도록 구성되는 두 개의 인쇄 모듈(110 및 130)을 포함한다. 기판의 웹(150)은 전체로 보아 롤 투 롤 방향(105)(도 1의 예에서 좌에서 우)으로 이동한다. 그러나, 다양한 롤러(106 및 107)가 웹 긴장 상태를 조절하고, 버퍼를 제공하며, 반대 측 상에 인쇄하기 위해 기판(150)을 역전시키는데 요구될 때 기판의 웹의 방향을 국부적으로 변경하기 위해 사용된다. 특히, 인쇄 모듈(120) 롤러(107)가 기판의 웹(150)의 국소 방향을 그것이 실질적으로 우에서 좌 방향으로 이동하도록 역전시키는 역할을 한다는 것에 주목한다.
인쇄 모듈들(110, 120, 130, 140)의 각각은 각각, 각각의 플렉소그래픽 인쇄판(112, 122, 132, 142)이 장착되는 각각의 판 실린더(111, 121, 131, 141)를 포함하여 몇몇 유사한 구성요소를 포함한다. 각 플렉소그래픽 인쇄판(112, 122, 132, 142)은 기판(150) 상에 인쇄될 이미지 패턴을 획정하는 볼록한 피처들(113)을 갖는다. 각 인쇄 모듈(110, 120, 130, 140)은 또한 기판(150)의 측이 대응하는 플렉소그래픽 인쇄판(112, 122, 132, 142)과의 접촉부로 틈입하도록 구성되는 각각의 가압 실린더(impression cylinder)(114, 124, 134, 144)를 포함한다. (기판(150)의 제1 측(151) 상에 인쇄하기 위한) 인쇄 모듈들(120 및 140)의 가압 실린더들(124 및 144)은 도 1에 도시된 뷰에서 반시계 방향으로 회전하는 한편, (기판(150)의 제2 측(152) 상에 인쇄하기 위한) 인쇄 모듈들(110 및 130)의 가압 실린더들(114 및 134)은 본 도면에서 시계 방향으로 회전한다.
또한 각 인쇄 모듈(110, 120, 130, 140)은 대응하는 플렉소그래픽 인쇄판(112, 122, 132, 142)에 잉크를 제공하기 위한 각각의 아닐록스 롤러(anilox roller)(115, 125, 135, 145)를 포함한다. 인쇄 산업에서 주지된 바와 같이, 아닐록스 롤러는 셀들로서 알려진 매우 미세한 수백만의 딤플을 포함하는 외측 표면을 갖고, 일반적으로 스틸 또는 알루미늄 코어로 구성되는, 하드 실린더이다. 잉크는 트레이 또는 격실 저장소(미도시)에 의해 아닐록스 롤러에 제공된다. 몇몇 실시예에서, 인쇄 모듈들(110, 120, 130, 140)의 일부 또는 전부는 또한 기판(150) 상에 인쇄된 잉크를 경화하기 위한 각각의 UV 경화 스테이션들(116, 126, 136, 146)을 포함한다.
도 2는 디스플레이 디바이스(520) 및 디스플레이 디바이스(520)의 가시 영역의 적어도 부분을 오버레이하는 터치 센서(530)를 포함하는 터치 스크린(510)을 갖는 장치(500)에 대한 상위-레벨 시스템 도해이다. 터치 센서(530)는 터치를 감지하고 감지된 터치를 터치 스크린 제어기(580)에 대응시키는 전기 신호들(예를 들어 정전용량 값들과 관련 있는)을 전달한다. 터치 센서(530)는 아래에 설명될 롤 투 롤 전기적 시험 시스템을 사용하여 검사될 수 있는 물품의 예이다.
도 3은 터치 센서(530)의 개략적인 측면도이다. 투명한 기판(540), 예를 들어 폴리에틸렌 테레프타레이트는 제1 측(541) 상에 형성된 제1 전도성 패턴(550), 및 제2 측(542) 상에 형성된 제2 전도성 패턴(560)을 갖는다.
도 4는 위에서 설명된 바와 같이 플렉소그래픽 인쇄 시스템(100)(도 1)의 하나 이상의 인쇄 모듈 이를테면 인쇄 모듈(120 및 140)(도 1)을 사용하여 기판(540)(도 3)의 제1 측(541)(도 3) 상에 인쇄될 수 있는 도전성 패턴(550)의 예를 도시한다. 도전성 패턴(550)은 채널 패드들(554)의 어레이에 연결되는 교차하는 미세 라인들(551 및 553)의 격자 열들(555)을 포함하는 격자(552)를 포함한다. 격자 라인들(556)은 채널 패드들(554)을 터치 스크린 제어기(580)(도 2)에 연결되는 연결기 패드들(558)에 연결한다. 도전성 패턴(550)은 몇몇 실시예에서 단일 인쇄 모듈(120)에 의해 인쇄될 수 있다. 그러나, 미세 라인들(551 및 553)(예를 들어, 대략 4 마이크론 내지 8 마이크론의 선 폭들을 갖는)을 위한 최적의 인쇄 조건들이 통상적으로 보다 넓은 채널 패드들(554), 연결기 패드들(558) 및 상호연결 라인들(556)을 인쇄하기 위한 것과 상이하기 때문에, 미세 라인들(551 및 553)을 인쇄하기 위한 하나의 인쇄 모듈(120) 및 보다 넓은 피처들을 인쇄하기 위한 제2 인쇄 모듈(140)을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 뿐만 아니라, 미세 라인들(551 및 553)의 클린한 교차들을 위해, 또한 하나의 인쇄 모듈(120)을 사용하여 미세 라인들(551)의 하나의 세트를 인쇄 및 경화하는 것, 그리고 제2 인쇄 모듈(140)을 사용하여 미세 라인들(553)의 제2 세트를 인쇄 및 경화하는 것, 그리고 인쇄 모듈들(120 및 140)과 유사하게 구성된 제3 인쇄 모듈(도 1에 미도시)을 사용하여 보다 넓은 피처들을 인쇄하는 것이 바람직할 수 있다.
도 5는 위에서 설명된 바와 같이 플렉소그래픽 인쇄 시스템(100)(도 1)의 하나 이상의 인쇄 모듈 이를테면 인쇄 모듈(110 및 130)(도 1)을 사용하여 기판(540)(도 3)의 제2 측(542)(도 3) 상에 인쇄될 수 있는 도전성 패턴(560)의 예를 도시한다. 도전성 패턴(560)은 채널 패드들(564)의 어레이에 연결되는 교차하는 미세 라인들(561 및 563)의 격자 열들(565)을 포함하는 격자(562)를 포함한다. 격자 라인들(566)은 채널 패드들(564)을 터치 스크린 제어기(580)(도 2)에 연결되는 연결기 패드들(568)에 연결한다. 몇몇 실시예에서, 도전성 패턴(560)은 단일 인쇄 모듈(110)에 의해 인쇄될 수 있다. 그러나, 미세 라인들(561 및 563)(예를 들어, 대략 4 마이크론 내지 8 마이크론의 선 폭들을 갖는)을 위한 최적의 인쇄 조건들이 통상적으로 보다 넓은 채널 패드들(564), 연결기 패드들(568) 및 상호연결 라인들(566)을 위한 것과 상이하기 때문에, 미세 라인들(561 및 563)을 인쇄하기 위한 하나의 인쇄 모듈(110) 및 보다 넓은 피처들을 인쇄하기 위한 제2 인쇄 모듈(130)을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 뿐만 아니라, 미세 라인들(561 및 563)의 클린한 교차들을 위해, 또한 하나의 인쇄 모듈(110)을 사용하여 미세 라인들(561)의 하나의 세트를 인쇄 및 경화하는 것, 그리고 제2 인쇄 모듈(130)을 사용하여 미세 라인들(563)의 제2 세트를 인쇄 및 경화하는 것, 그리고 인쇄 모듈들(110 및 130)과 유사하게 구성된 제3 인쇄 모듈(도 1에 미도시)을 사용하여 보다 넓은 피처들을 인쇄하는 것이 바람직할 수 있다.
대안적으로는, 몇몇 실시예에서 전도성 패턴(550)이 인쇄 모듈들(110 및 130)과 유사하게 구성된 하나 이상의 인쇄 모듈을 사용하여 인쇄될 수 있고, 전도성 패턴(560)은 도 1의 인쇄 모듈들(120 및 140)과 유사하게 구성된 하나 이상의 인쇄 모듈을 사용하여 인쇄될 수 있다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 터치 스크린(510)의 동작 시, 터치 스크린 제어기(580)가 연결시 패드들(558)을 통해 격자 열들(555)을 순차적으로 전기 구동할 수 있고 패드들(568)을 통해 격자 행들(565) 상의 전기 신호들을 순차적으로 감지할 수 있다. 다른 실시예들에서, 격자 열들(555) 및 격자 행들(565)의 구동 및 감지 역할들은 서로 바뀔 수 있다.
도 6은 제1 에지(543) 부근 기표들(531 및 532) 및 제2 에지(544) 부근 기표들(533 및 534)과 함께 투명한 기판의 웹(150) 상에 형성되는 터치 센서(530)의 상면도이다. 기표들(531, 532, 533 및 534)은 연관된 터치 센서(530)의 타겟 위치에 관해 미리 결정된 타겟 위치들에 형성된다. 제1 측(541) 상에 형성되는 격자(552)(도 4) 및 제2 측(542)(도 3) 상에 현성되는 격자(562)(도 5)는 도 6에서 음영 영역으로 함께 표현된다. 제1 측(541) 상에서, 연결기 패드들(558)은 상호연결 라인들(556)에 의해 열 채널 패드들(554)에 연결되고 격자(552)를 통해 프로브 패드들(559)에 연결된다. 제2 측(542) 상에서, 연결기 패드들(568)은 상호연결 라인들(566)에 의해 열 채널 패드들(564)에 연결되고 격자(562)를 통해 프로브 패드들(569)에 연결된다. (명확성을 위해, 단지 상호연결 라인들(556 및 566)의 서브세트만 도시된다.) 몇몇 실시예에서, 기표들 중 일부 이를테면 기표들(531 및 532)이 기판(150)의 제1 측(541) 상에 형성되고 다른 기표들 이를테면 기표들(533 및 534)이 기판(150)의 제2 측(542)(도 3) 상에 형성된다.
터치 센서(530) 및 기표들(531, 532, 533 및 534)은 두 개의 프레임 경계(546), 뿐만 아니라 제1 및 제2 에지들(543, 544) 사이에 획정되는 기판(150)의 프레임(300) 내에 형성된다. 도 7은 도 6과 유사하나 프레임 경계들(546)에 의해 분리되는 세 개의 연속적인 프레임(300)이 도시되도록 기판의 웹(150)의 낮은 배율의 상면도를 도시한다. 각 프레임(300)은 터치 센서(530) 및 연관된 기표들(531, 532, 533 및 534)을 포함한다. 도 7에 도시된 예에서, 기표들(531 및 532)은 그것들의 중심 대 중심 위치들이 떨어진 간격(D1)이도록 형성된다.
도 6에 대한 논의로 돌아가, 특정 터치 센서(530)가 임의의 전기적 결함들을 갖는지 여부를 결정하기 위해, 전기적 시험이 기판(150)의 제1 측(541) 상의 연결기 패드들(558) 및 대응하는 프로브 패드들(559) 간 그리고 기판(150)의 제2 측(542)(도 3) 상의 연결기 패드들(568) 및 대응하는 프로브 패드들(569) 간 연속성 또는 저항을 시험하기 위해 수행되어, 전기적 단락들 및 개방들을 살핀다. 본 출원에서 용어 "시험 패드들"은 연결기 패드들(558, 568) 뿐만 아니라 프로브 패드들(559, 569)을 포함하기 위해 총칭하여 사용될 것이다.
도 8은 기본 롤 투 롤 전기적 시험 시스템(200)의 개략적인 측면도이다. 기판의 웹(150)은 롤러들(206 및 207)에 의해 웹 수송 경로(205)를 따라 공급 롤(202)로부터 테이크 업 롤(204)로 가이딩된다. 롤러들(206 및 207)은 웹 수송 시스템의 부분이며, 이는 기판의 웹(150)을 적절한 긴장량으로 전진시키기 위한 적어도 하나의 모터(미도시)를 포함한다. 기판의 웹(150)은 시험 패드들의 제1 세트(연결기 패드들(558) 및 프로브 패드들(559))를 웹(150)의 제1 측(151) 상에 접촉시키기 위해 상측 시험 프로브들(222)을 갖는 상측 시험 베드(221) 및 제2 세트의 시험 패드(연결기 패드들(568) 및 프로브 패드들(569))를 웹(150)의 제2 측(152) 상에 접촉시키기 위해 하측 시험 프로브들(224)을 갖는 하측 시험 베드(223)를 갖는 전기적 시험 고정(220)부로 가이딩된다. 아래에서 설명될 바와 같이, 전기적 시험 고정부(220)는 그것의 위치 및 배향이 시험 프로브들(222 및 224)을 연결기 패드들(558, 568) 및 프로브 패드들(559, 569)과 정렬되어 접촉되게 조절될 수 있도록 이동가능하다.
시험 기구(240)를 사용하여 전기적 시험을 수행하기 위한 전기적 시험 고정부(220)의 닫힌 위치가 상측 시험 프로브들(222) 및 하측 시험 프로브들(224)이 각각의 시험 패드들과 접촉하여 위치되는 도 8에 도시된다. 전기적 시험 고정부(220)는 또한 상측 시험 프로브들(222) 및 하측 시험 프로브들(224)이 기판(150)의 웹이 다음 프레임(300)(도 7)의 터치 센서(530)(도 7)를 시험하기 위해 전진될 수 있게 하기 위한 시험 패드들에 접촉하는 것에서 철수되는 열린 위치(미도시)를 갖는다. 전기적 시험 고정부(220)은 예를 들어 상측 시험 베드(221) 및 하측 시험 베드(223)를 기판의 웹(150)에서 떨어져 수직으로 이동시킴으로써, 또는 상측 시험 베드(221) 및 하측 시험 베드(223) 중 하나 또는 양자를 클램셸 같이 개방하기 위한 힌지에 대해 회전시킴으로써 개방될 수 있다.
프레임(300)이 전기적 시험 고정부(220)에 위치되도록 기판의 웹(150)이 전진되었을 때, 전기적 시험 고정부(220)의 어느 하나의 측 상의 클램프들(245)은 기판의 웹(150)을 정지 위치에 고정하며, 여기서 기판의 웹은 롤러들(207)에 기대 클램핑된다. 도 8에 도시된 예에서, 제1 기점 센서(251) 및 제2 기점 센서(252)를 포함하는 기점 감지 시스템(250)이 전기 시험 고정부(220)에 위치되는 프레임(300)의 기표들(531, 532)(도 9)의 근사 위치들의 기판의 웹(150)을 보기 위해 제공된다. 제1 기점 센서(251) 및 제2 기점 센서(252)는 포토다이오드, 포토다이오드 어레이, CMOS 센서, 전하 결합 소자, 디지털 카메라, 또는 기표들(531, 532)을 감지할 수 있는 해당 기술분야에 알려진 다른 유형의 감지 기술을 포함할 수 있다. 제1 기점 센서(251) 및 제2 기점 센서(252)는 중심 대 중심 간격(D2)을 가지며, 이는 공칭상 도 7의 기표들(531 및 532) 간 타겟 간격(D1)과 동일하다. (이상적으로는 기표들(531 및 532) 간 간격(D1)이 D2와 동일하나, 제조 허용 오차가 D1을 약간 달라지게 할 수 있다.)
제어기(260)는 기점 감지 시스템(250)을 사용하여 기표들(531, 532)의 위치들을 결정한다. 터치 센서(530) 및 기표들(531, 532) 간 알려진 타겟 공간적 관계들에 기초하여, 제어기(260)는 시험 프로브들(222)이 제1 측(151) 상의 대응하는 시험 패드들(연결기 패드들(558) 및 프로브 패드들(559))과 정렬되도록, 그리고 시험 패드들(224)이 제2 측(152) 상의 대응하는 시험 패드들(연결기 패드들(568) 및 프로브 패드들(569))과 정렬되도록, 전기적 시험 고정부(220)의 위치를 조절한다.
도 9를 참조하면, 전기적 시험 고정부(220)(도 8)의 위치의 조절은 기판의 웹(150)의 표면에 평행한 x-y 평면 내에서 전기적 시험 고정부(220)를 병진 이동시키는 것을 포함할 수 있다. 전기적 시험 고정부(220)의 위치의 조절은 전기적 시험 고정부(220)를 기판의 웹(150)의 표면에 수직하는 축에 대해 θ도만큼 회전시키는 것을 포함할 수 있다. 그 다음 전기적 시험 고정부(220)는 폐쇄되어 시험 프로브들(222, 224)이 기판의 웹(150)과 접촉되게 하고, 제어기는 특정 디바이스의 전기적 시험이 시험 기구(240)를 사용하여 수행되게 한다.
도 9는 도 7의 상면도와 유사하나, 가장 오른쪽 프레임(300)의 터치 센서(530)를 도시하는 대신, 전기적 시험 고정부(220)의 상측 시험 프로브들(222a, 222b) 및 하측 시험 프로브들(224a, 224b)의 위치들이 중심 프레임(300)의 터치 센서(530)에 대해 도시되는 연결기 패드들(558, 568) 및 프로브 패드들(559, 569)의 위치들에 관한 프로브 구성을 예시하기 위해 구성된다. 기판의 웹(150)의 제1 측(151)(도 8) 상에서 상측 시험 프로브들(222a)은 연결기 패드들(558)에 대응하고 상측 시험 프로브들(222b)은 프로브 패드들(559)에 대응한다. 기판의 웹(150)의 제2 측(152)(도 8) 상에서 하측 시험 프로브들(224a)은 연결기 패드들(568)에 대응하고 하측 시험 프로브들(224b)은 프로브 패드들(569)에 대응한다. 도 9에서는, 기판의 웹(150)이 도 7의 가장 오른쪽 프레임(300)이 전기적 시험 고정부(220)에 위치될 때까지 매체 전진 방향(208)을 따라 전진되었다.
또한 제1 기점 센서(251)(도 8)와 연관된 제1 시계(253) 제2 기점 센서(252)(도 8)와 연관된 제2 시계(254)가 도 9의 가장 오른쪽 프레임에 도시된다. 기점 센서들(251, 252)의 시계(253, 254)가 통상적으로 기표들(531, 532)보다 크다는 것에 주의하자. 일반적으로, 기점 센서들(251, 252)의 시계들(253, 254)은 대응하는 기표들(531, 532)의 위치의 예상되는 가변성보다 커야 한다. 이는 기표들(531, 532)의 위치가 달라질 때 그것들의 검출을 가능하게 한다. 위치의 가변성의 일부분은 기판의 웹(150)이 전진되고 그 다음 정지 및 클램핑될 때 기판의 웹(150)의 허용 오차를 전기적 시험 고정부(220)에 관해 위치시키는 것에서 기인할 수 있다. 위치의 가변성의 다른 부분은 기표들(531, 532)의 형성 동안 예를 들어 웹 신장 또는 어긋남으로 인한 제조 허용 오차에서 기인할 수 있다. 기점의 기하학적 구조 및 센서 구성에 따라, 몇몇 실시예에서(미도시), 시계(253, 254)는 반드시 전체 대응하는 기표보다 클 필요는 없다. 예를 들어, 십자 형상을 갖는 기표에 대해, 중대한 측위 정보는 아암들의 양 극단이 아니라, 십자의 두 개의 아암이 교차하는 위치에 포함된다.
도 8에 도시된 대표적인 롤 투 롤 전기적 시험 시스템(200)의 만족스러운 동작은 주어진 프레임(300) 내 기표들(531, 532) 및 시험 패드들(연결기 패드들(558, 568) 및 프로브 패드들(559, 569)) 간 상대 위치들의 제조 오차가 충분히 작은 것에 따른다. 도 9에 도시된 바와 같이, 시계들(253 및 254)은 전체 프레임(300)보다 훨씬 더 작다. 시험 패드들(연결기 패드들(558, 568) 및 프로브 패드들(559, 569))의 위치들은 시험 패드들 및 기표들(531, 532) 간 이상적인 공간적 관계들, 뿐만 아니라 각각, 기표들(251, 252)에 의해 측정된 기표들(531, 532)의 실제 위치들에 기초하여 추정된다. 기점 감지 시스템(250)(도 8)은 높은 정확도로 기표들(531, 532)의 실제 위치들을 결정할 수 있으나, 제조 관련 왜곡은 연결기 패드들(558, 568) 및 프로브 패드들(559, 569)의 추정된 위치들에 오차들을 야기할 수 있다. 이는 특히 연결기 패드들(558, 568) 및 프로브 패드들(559, 569)이 작고 함께 밀접하게 이격되는 경우, 또는 연결기 패드들(558, 568) 및 프로브 패드들(559, 569)이 기표들(531, 532)에서 비교적 멀리 위치되는 경우 문제가 될 수 있다. 그러한 상황들에서, 시험 프로브들(222a, 222b, 224a, 224b)은 특정 시험 프로브가 대응하는 시험 패드에서 어긋나기 때문에 잘못된 "전기적 개방들"이 검출될 수 있거나, 또는 특정 시험 프로브가 두 개의 인접한 시험 패드 사이를 브리징할 수 있기 때문에 잘못된 "전기적 단락"들이 검출될 수 있기에 충분하게 오정렬될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 대표적인 개선된 롤 투 롤 전기적 시험 시스템(210)의 개략적인 측면도를 도시한다. 개선된 롤 투 롤 전기적 시험 시스템(210) 및 기본 롤 투 롤 전기적 시험 시스템(200)(도 8) 간 주요 차이는 터치 센서(530)에 대한 시험 패드들(즉, 연결시 패드들(558, 568) 및 프로브 패드들(559, 569)), 뿐만 아니라 연관된 기표들(531, 532)을 포함하는 프레임(300)(도 7)의 적어도 부분의 디지털 이미지를 캡처하기 위한 전기적 시험 시스템(210)에 디지털 이미징 시스템(270)이 포함된 것이다. 도 10에 도시된 예에서, 디지털 이미징 시스템(270)은 라인 스캔 카메라(271), 렌즈(272), 광원(273), 및 표면 인코더(274)를 포함한다. 라인 스캔 카메라(271)는 매체 전진 방향(208)(도 11)에 수직한 방향을 따라 정밀한 간격을 두고 떨어져 이격되는 포토 센서들(미도시)의 1차원 어레이를 포함한다. 광원(273)으로부터의 광은 제1 측(151) 및 제2 측(152) 상의 피처들이 렌즈(272)를 통해 이미징되고 라인 스캔 카메라(271)에 의해 캡처되도록 기판의 웹(150)을 통해 투과된다. 표면 인코더(274)는 기판의 웹(150)이 전진된 거리가 측정될 수 있도록 기판의 웹(150)의 표면과 접촉한다.
도 11에 예시된 바와 같이, 표면 인코더(274)가 기판의 웹(150)이 매체 전진 방향(208)으로 단일 이미지 라인(275)의 선 폭과 공칭상 동일한 거리(d)만큼 전진되었음을 표시할 때, 라인 스캔 카메라(271)(도 10)는 다음 이미지 라인(275)을 캡처하도록 제어된다. 특히, 표면 인코더(274)는 기판의 웹(150)의 위치를 나타내는 인코더 신호를 제공하고, 연속적인 이미지 라인들(275)을 캡처하기 위한 타이밍은 기판의 웹(150)이 라인 스캔 카메라(271)를 지나 이동할 때 인코더 신호에 응답하여 결정된다. 이러한 방식으로, 디지털 이미징 시스템(270)(도 10)의 라인 스캔 카메라(271)는 기판의 웹(150)이 웹 수송 경로(205)(도 10)를 따라 이동될 때 연속적인 이미지 라인들의 세트를 캡처한다. 연속적인 이미지 라인들의 세트(275)는 시험 패드들(연결기 패드들(558, 568) 및 프로브 패드들(559, 569)) 뿐만 아니라 연관된 기표들(531, 532)을 포함하는 복합 디지털 이미지를 제공하기 위해 제어기(260)에 의해 조합된다. 발생할 수 있는 문제는 표면 인코더(274)의 어긋남 또는 표면 인코더(274) 상의 미립자 오염 물질들의 증가로 인해, 매체 전진 방향을 측정하는 데 오차들이 있을 수 있고, 그에 따라 라인 스캔 카메라(271)에 의한 연속적인 라인 라인들(275)의 캡처가 잘못된 간격으로 트리거될 수 있다는 것이다. 이로 인해, 왜곡(이를테면 매체 전진 방향(208)에 따른 신장 또는 축소)이 제어기(260)에 의해 분석되는 복합 디지털 이미지로 도입될 수 있고, 그에 따라 시험 패드들(연결기 패드들(558, 568) 및 프로브 패드들(559, 569))의 위치들 및 기표들(531, 532)의 위치들 사이에 결정되는 공간적 관계들이 부정확하게 될 수 있게 된다. 따라서, 이후에 보다 상세하게 논의될 바와 같이, 표면 인코더(274)로부터의 인코더 신호를 캘리브레이트하기 위한 방법을 제공하는 것이 바람직할 수 있다.
도 10을 참조하여 위에서 설명된 전기적 시험 시스템(210)의 예에는, 고도의 정확성으로 기표들(531, 532)의 위치들을 결정할 수 있으나, 시험 패드들(연결기 패드들(558, 568) 및 프로브 패드들(559, 569))의 실제 위치들에 대한 직접 정보는 제공하지 않는 제1 감지 시스템(기점 감지 시스템(250)); 및 기표들(531, 532) 뿐만 아니라 시험 패드들(연결기 패드들(558, 568) 및 프로브 패드들(559, 569))을 포함하는 복합 이미지를 제공할 수 있으나, 특히 매체 전진 방향(208)에 따른 이미지 왜곡에 약한 제2 감지 시스템(디지털 이미징 시스템(270))이 있다. 통상적으로, 기점 감지 시스템(250)은 디지털 이미징 시스템(270)의 웹 수송 경로(205) 다운스트림을 따라 위치되고 디지털 이미징 시스템(270)과 연관된 시계보다 훨씬 더 작은 연관된 시계들(253, 254)(도 11)을 갖는 복수의 기점 센서(251, 252)를 포함한다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 시험 패드의 보다 정확한 추정치들을 결정하고 전기적 시험 고정부(220)의 위치를 적절하게 조절하기 위해 기점 감지 시스템(250)에 의해 결정되는 기표 위치들이 디지털 이미징 시스템(270)에 의해 제공되는 디지털 이미지와 함께 사용된다. 그러한 실시예들에서, 기점 감지 시스템(250)에 의해 제공되는 매우 정확한 거리 측정치들이 복합 디지털 이미지 내 기하학적 왜곡을 보상하기 위해 그리고 그렇게 함으로써 디지털 이미징 시스템(270)을 캘리브레이트하기 위해 사용될 수 있다.
도 12는 기판의 웹(150) 상의 연속적인 프레임들(300) 상에 제조된 디바이스들을 전기적 시험하기 위해 도 10의 개선된 롤 투 롤 전기적 시험 시스템(210)을 사용하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다. 각 프레임(300)은 연관된 복수의 기표(305)(예를 들어, 기표들(531, 532)) 및 일련의 시험 패드(310)(예를 들어, 연결기 패드들(558, 568) 및 프로브 패드들(559, 569))를 갖는 연관된 전기적 디바이스(예를 들어, 터치 센서(530))를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 방법의 단계들 중 일부 또는 전부가 전기적 시험 시스템(210)의 구성요소들을 적절히 제어하기 위해 그리고 연관된 분석 동작들을 수행하기 위해 제어기(260)를 사용함으로써 수행된다.
프레임을 디지털 이미징 시스템으로 전진시키는 단계(315)에서, 특정 프레임(300)이 디지털 이미징 시스템(270)에 근접할 때까지 기판의 웹(150)이 웹 수송 경로(205)를 따라 전진된다. 디지털 이미지를 캡처하는 단계(320)는 디지털 이미징 시스템(270)을 사용하여 디지털 이미지(325)를 캡처하기 위해 사용된다. 디지털 이미지(325)는 연관된 기표들(305) 및 연관된 디바이스의 시험 패드들(310)을 포함하는 특정 프레임(300)의 적어도 부분을 포함한다.
그 다음 디지털 이미지를 분석하는 단계(330)는 캡처된 디지털 이미지(325) 내에서 기표 위치들(335) 및 시험 패드 위치들(340)을 결정하기 위해 제어기(260)를 사용하여 캡처된 디지털 이미지(325)를 자동으로 분석하기 위해 사용된다. 기표 위치들(335) 및 시험 패드 위치들(340)은 해당 기술분야에 알려진 임의의 방법을 사용하여 결정 및 표현될 수 있다. 대표적인 실시예들에서, 기표 위치들(335) 및 시험 패드 위치들(340)은 임의의 적절한 피처 검출 방법을 사용하여 대응하는 기표들(305) 및 시험 패드들(310)을 검출함으로써 결정된다. 대표적인 실시예에서, 그 다음 검출된 기표들(305) 및 시험 패드들(310)의 중심들이 계산되고, 디지털 이미지(325) 내 중심들의 x-y 픽셀 위치들이 대응하는 기표 위치들(335) 및 시험 패드 위치들(340)을 나타내기 위해 사용된다. 기표들(305) 및 시험 패드들(310)을 검출하기 위해 디지털 이미지를 분석하기 위한 방법들 및 대응하는 중심들을 계산하기 위한 방법들은 해당 기술분야의 통상의 기술자들에게 주지될 것이고 임의의 그러한 방법이 본 발명에 따라 사용될 수 있다. 중심들을 계산하는 것은 피처의 위치를 식별하는 것의 일례를 나타내나, 검출된 기표들(305) 및 시험 패드들(310)의 위치들을 식별하는데 적절한 임의의 다른 수단이 대안적으로 본 발명에 따라 사용될 수 있다.
그 다음 공간적 관계들을 결정하는 단계(345)가 캡처된 디지털 이미지(325)에서 시험 패드들(310)의 결정된 시험 패드 위치들(340) 및 기표들(305)의 결정된 기표 위치들(335) 간 공간적 관계들(350)을 결정하기 위해 사용된다. 공간적 관계들(350)은 해당 기술분야에 알려진 임의의 적절한 방법을 사용하여 표현될 수 있다. 대표적인 실시예에서, 기표 위치들(335)은 좌표계를 정의하기 위해 사용된다. 예를 들어, 두 개의 기표(305)가 존재하는 경우, 제1 축은 결정된 기표 위치들(335)을 지나는 것으로 정의될 수 있고, 제2 축은 제1 축에 직교하고 기표 위치들(335) 중 하나를 지나는 것으로 정의될 수 있다. 두 개 이상의 기표가 존재하는 경우, 근사 프로세스(fitting process)가 결정된 기표 위치들(335)에 가장 일치하는 좌표계를 정의하기 위해 사용될 수 있다. 그 다음 좌표계에서 시험 패드 위치들(340)의 좌표들이 결정되고 공간적 관계(350)의 표현으로 사용될 수 있다. 다양한 실시예에서, 좌표들은 다양한 단위 이를테면 픽셀 좌표들 또는 물리적 좌표들(예를 들어, 밀리미터)로 표현될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상대 좌표계는 기표 위치들(335) 중 두 개 간 거리에 의해 정규화되는 것으로 정의될 수 있다. 다른 대표적인 실시예들에서, 기표 위치들(335)에 관한 시험 패드 위치들(340)의 공간적 관계들(350)은 시험 패드 위치들(340) 및 기표 위치들 중 하나 이상 간 편차 거리들(예를 들어, Δx 및 Δy)로 표현될 수 있다.
몇몇 경우, 디지털 이미징 시스템(270)(도 10)과 연관된 광학 시스템이 특정 기하학적인 왜곡들(예를 들어, "핀쿠션 왜곡(pincushion distortion)" 또는 "배럴 왜곡(barrel distortion)")을 캡처된 디지털 이미지(325)로 동입할 수 있다. 뿐만 아니라, 디지털 이미징 시스템(270)이 라인 스캔 카메라(271)일 때, 표면 인코더에 대한 캘리브레이션 오차들로 인한(예를 들어, 표면 인코더(274) 상의 미립자들 또는 표면 인코더(274)의 어긋남으로 인한) 연속적인 이미지 라인들(275)의 타이밍의 임의의 오차들이 추가 기하학적 왜곡들을 도입할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 디지털 이미징 시스템(270)에 의해 도입되는 임의의 기하학적 왜곡들이 (예를 들어, 알려진 하학적 구조를 갖는 격자의 이미지를 캡처함으로써) 특징지어질 수 있고, 캡처된 디지털 이미지(325)는 공간적 관계들(350)을 결정하는 프로세스의 부분으로서 기하학적 왜곡들을 보상하도록 조절될 수 있다. 보상은 디지털 이미지를 분석하는 단계(330) 또는 공간적 관계들을 결정하는 단계(345)의 부분으로 행해질 수 있다.
다음으로, 프레임을 시험 고정부로 전진시키는 단계(360)가 프레임(300)이 전기적 시험 고정부(220)에 근접할 때까지 웹 수송 경로(205)(도 10)를 따라 기판의 웹(150)을 전진시키기 위해 사용된다. 도 10을 참조하여 이전에 논의된 바와 같이, 전기적 시험 고정부(220)는 연관된 디바이스(예를 들어, 도 11의 터치 센서(530))의 대응하는 시험 패드들(310)과 전기 접촉하도록 조정되는 시험 프로브들(222, 224)의 세트를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 기판의 웹(150)은 디바이스가 기판의 웹(150) 상의 그것의 공칭 위치에 위치되는 경우 시험 패드들(310)이 시험 프로브들(222, 224)과 정렬될 수 있는 위치에 정지된다. 바람직하게는, 전기적 시험이 수행된 후까지 기판의 웹(150)의 임의의 추가 움직임을 방지하기 위해 (예를 들어, 도 10의 클램프들(245)을 사용하여) 기판의 웹(150)이 정지되면 고정 위치에 그것이 클램핑된다.
기표들을 감지하는 단계(365)에서, 기점 감지 시스템(250)(도 10)이 바람직하게는 기판의 웹(150)이 정지되어 있는 동안, 감지된 기표 위치들(370)을 결정하기 위해 기표들(305)의 위치들을 감지하기 위해 사용된다. 이전에 논의된 바와 같이, 대표적인 실시예에서, 기점 감지 시스템(250)은 시스템 가변성의 예상되는 범위를 고려하여 기표들(305)을 검출하기에 충분히 큰 대응하는 시계(253, 254)를 갖는 복수의 기점 센서(251, 252)를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 기점 센서들(251, 252)은 기표들(305)을 포함하는 기판의 웹의 부분의 디지털 이미지를 캡처하는 디지털 카메라 시스템이다. 그 다음 캡처된 디지털 이미지들을 자동으로 분석함으로써 감지된 기표 위치들(370)이 결정될 수 있다. 예를 들어, 캡처된 디지털 이미지들에서 기표들(305)의 중심들이 감지된 기표 위치들(370)을 획정하기 위해 결정 및 사용될 수 있다. 캘리브레이션 프로세스는 캡처된 디지털 이미지들 내 픽셀 위치들을 전기적 시험 고정부(220)(도 10) 내 실제 물리적 위치들과 정확하게 관련짓기 위해 시스템 구성 스테이지 동안 사용될 수 있다.
다음으로, 시험 고정부 위치를 조절하는 단계(375)가 시험 프로브들(222, 224)(도 10)이 대응하는 시험 패드들(310)과 적절하게 정렬되도록, 감지된 기표 위치들(370)과 함께, 캡처된 디지털 이미지(325)에서의 시험 패드들(310)의 위치들 및 기표들(305)의 위치들 간 공간적 관계(350)에 응답하여 전기적 시험 고정부(220)(도 10)의 위치를 조절하기 위해 사용된다. 대표적인 실시예에서, 시험 패드들(310)의 예상되는 위치들은 감지된 기표 위치들(370)에 관한 시험 패드들(310)의 예상되는 위치들을 추정하기 위한 공간적 관계들(350)에 의해 특정되는 상대 위치 정보를 사용함으로써 결정된다. 시험 프로브들(222, 224)을 대응하는 시험 패드들(310)과 정렬시키는 것의 신뢰성을 증가시키기 위해, 각 시험 패드(310)의 예상되는 위치가 시험 패드(310) 내 중앙 위치(예를 들어, 중심)에 대응하는 것이 바람직하다. 이는 감지된 기표 위치들 및 공간적 관계들(350)의 결정 동안의 기표들(305) 및 시험 패드들(310)의 중심들을 계산함으로써 실현될 수 있다.
시험 프로브들(222, 224)의 위치들은 일반적으로 개별적으로 조절가능하지 않고 유닛으로 이동된다. 따라서, 시험 패드들(310)의 예상되는 위치들이 결정되면, 전기적 시험 고정부(220)의 위치는 시험 프로들(222, 224)을 시험 패드들(310)의 예상되는 위치들과 정렬하도록 조절된다. 다양한 실시예에서, 시험 고정부 위치의 조절은 기판의 웹(150)(도 10)의 표면에 평행한 평면 내에서 전기적 시험 고정부(220)를 병진 이동시키는 것, 뿐만 아니라 전기적 시험 고정부(220)를 기판의 웹(150)의 표면에 수직하는 축에 대해 회전시키는 것을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 전기적 시험 고정부에 적용되어야 하는 병진 이동량 및 회전량을 특정하는 정렬 파라미터들은 전기적 시험 고정부(220) 내에 미리 정의된 시험 프로브 구성과 연관된 시험 프로브들(222, 224)의 알려진 위치들 및 시험 패드들(310)의 예상되는 위치들에 기초하여 근사 프로세스(예를 들어, 알려진 최소 제곱법 분석)를 사용함으로써 결정된다. 예를 들어, 정렬 파라미터들은 전기적 시험 고정부(220)를 이동시키기 위한 x- 및 y- 방향들(도 9)의 거리들을 특정하는 병진 이동 파라미터들, 및 전기적 시험 고정부(220)를 회전시키기 위한 각도(θ)를 특정하는 회전 파라미터를 포함할 수 있다. 그 다음 시험 고정부 위치를 조절하는 단계(375)가 결정된 정렬 파라미터들에 응답하여 전기적 시험 고정부(220)의 위치를 조절한다. 몇몇 실시예에서, 전기적 시험 고정부(220)의 상측 시험 베드(221) 및 하측 시험 베드(223)의 위치들은 독립적으로 조절될 수 있다. 그러한 경우들에서, 정렬 파라미터들은 상측 시험 베드(221) 및 하측 시험 베드(223)의 위치들을 조절하기 위한 정렬 파라미터들의 별개의 세트들을 포함할 수 있다.
시험 프로브들을 시험 패드들에 접촉하도록 이동시키는 단계(380)가 시험 프로브들(222, 224)(도 10)을 대응하는 시험 패드들(310)과 전기적으로 접촉하도록 이동시키기 위해 사용된다. 몇몇 실시예에서, 이는 연관된 시험 프로브들(222)이 기판의 웹(150)의 제1 측(151) 상의 시험 패드들(310)과 전기 접촉 상태가 될 때까지 상측 시험 베드(221)(도 10)를 하강시킴으로써 실현된다. 마찬가지로, 하측 시험 베드(223)는 연관된 시험 프로브들(224)이 기판의 웹(150)의 제2 측(152) 상의 시험 패드들(310)과 전기 접촉 상태가 될 때까지 상승될 수 있다. 다른 경우들에서, 시험 프로브들(222, 224)을 대응하는 시험 패드들(310)과의 전기 접촉부로 연장시키기 위한 상이한 메커니즘들이 사용될 수 있다.
전기적 시험을 수행하는 단계(385)에서, 프레임(300) 내에 포함되는 디바이스(들)의 전기적 시험은 시험 프로브들의 세트(222, 224)(도 10)와 연관된 시험 기구(240)(도 4)를 사용하여 수행된다. 몇몇 실시예에서, 전기적 시험은 적절한 시험 패드들(310)의 쌍들 사이에 전기적 연결이 존재한다는 것, 그리고 다른 시험 패드들(310)의 쌍들 사이에 원치 않는 단락들이 존재하지 않는다는 것을 검증하는 것을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 시험 패드(310)의 쌍들이 예상되는 범위들 내에 들어간다는 것을 확실히 하기 위해 전기적 특성들 이를테면 저항, 정전용량 또는 유도용량이 그것들 사이에서 측정될 수 있다. 몇몇 경우, 전기적 시험을 수행하는 것은 적절한 전기적 신호(예를 들어, 전압 또는 전류)를 시험 패드들(310) 중 하나 이상에 인가하는 것, 및 다른 시험 패드들(310)에서 대응하는 반응을 측정하는 것을 포함할 수 있다.
전기적 시험 단계(385)가 완료된 후, 결과들이 적절한 수단을 사용하여(예를 들어, 결과들을 메모리(265)에 저장함으로써) 기록될 수 있다. 그 다음 기판의 웹(150)은 다음 프레임(300) 상의 디바이스들을 시험하기 위해 전진될 수 있다. 도 12의 단계들이 그 다음 기판의 웹(150) 상의 각 연속적인 프레임(300)에 대해 반복될 수 있다.
도 11에 대한 논의로 돌아가, 세 개의 프레임(300a, 300b 및 300c)의 상면도가 예시되며, 여기서 프레임(300a)는 이미 전기적 시험 고정부(220)에 도달해 있고 그것의 기표들(531, 532)이 기점 센서들(251, 252)(도 10)의 시계들(253, 254) 내에 있도록 위치되며, 그에 따라 그것들의 위치들이 기점 감지 시스템(250)(도 10)에 의해 감지될 수 있게 된다. 프레임(300c)은 디지털 이미징 시스템(270)(도 10)에 근접해 있고 프레임(300c)이 매체 전진 방향(208)을 따라 라인 스캔 카메라(271)를 지나 전진될 때 라인 스캔 카메라(271)가 라인 이미지들(275)을 순차적으로 캡처하도록 위치된다. 프레임(300b)은 디지털 이미징 시스템(270)(도 10) 및 전기적 시험 고정부(220) 간 위치의 중간에 있다. 프레임들(300a 및 300b)에 대한 라인 이미지들(275)은 그것들이 프레임(300c)의 현재 위치를 지날 때 이미 캡처되었다.
프레임(300a)에서, 기표(531)가 매체 전진 방향(208)을 따라 기표(532)에서 떨어져 이격되고, 그에 따라 기점 감지 시스템(250)이 기표들(531 및 532) 간 실제 거리(D1)를 정확하게 결정할 수 있게 된다는 것에 주목하자. 몇몇 실시예에서, 기점 감지 시스템(250)에 의해 결정되는 D1의 값은 표면 인코더(274)로부터의 인코더 신호를 캘리브레이트하기 위해 사용될 수 있다. 인코더 신호의 캘리브레이션의 임의의 부정확성들은 기점 감지 시스템(250)에 의해 결정되는 기표들(531 및 532) 간 실제 거리(D1)와 라인 스캔 카메라(271)에 의해 캡처되는 디지털 이미지에서의 기표들(531 및 532) 간 대응하는 거리의 차이를 야기할 것이다. 기점 감지 시스템(250) 및 라인 스캔 카메라(271)에 의해 결정되는 거리들의 비는 매체의 웹(150)이 순차적인 이미지 라인들(275)을 캡처하는 사이에 전진되는 거리(d)가 보다 정확해지도록 표면 인코더(274)의 캘리브레이션을 조절하기 위한 척도 인자를 제공하기 위해 사용될 수 있다.
광학 감지의 양 유형의 예시를 위해, 도 11은 프레임(300c)에 대한 라인 이미지들(275)이 라인 스캔 카메라(271)에 의해 캡처되고 있을 때 프레임(300a)에 대해 각각 기표들(531, 532)에 중심을 둔 기점 센서들(251, 252)의 시계(253, 254)를 도시한다. 그러나, 실제는, 기판의 웹(150)이 정지되고 클램프들(245)(도 10)에 의해 클램핑될 때 기표들(531, 532)이 시계(253, 254) 내에 중심을 둘 것이다. 그에 반해, 기판의 웹(150) 상의 프레임(300c)이 라인 스캔 카메라(271)를 지나 이동하고 있을 때 라인 이미지들(275)이 라인 스캔 카메라(271)에 의해 캡처될 것이다. 대표적인 실시예에서는, 라인 스캔 카메라(271) 및 기점 감지 시스템(250)(도 10) 간 거리가 특정 프레임(예를 들어, 프레임(300a))의 기표들(531, 532)이 연관된 기점 센서들(251, 252)에 근접하고 기판의 웹(150)이 정지될 때, 라인 스캔 카메라(271)의 시계가 두 개의 연속적인 프레임(이를테면 프레임들(300b 및 300c)) 간 프레임 사이 영역에 위치되도록 제공된다. 프레임 사이 영역은 프레임 경계(546)를 포함할 수 있고, 일반적으로, 임의의 연속적인 프레임들에 대한 터치 센서(530)의 부분들 또는 기표들(531, 532)을 포함하지 않는다. 이러한 방식으로, 디지털 이미징 시스템(270)에 의해 디지털 이미지(325)(도 12)를 캡처하는 것은 기판의 웹(150)이 정지될 때에도 방해받지 않는다.
바람직한 실시예에서, 기점 감지 시스템(250)(도 10)의 기점 센서들(251, 252)은 디지털 카메라 시스템이며, 여기서 디지털 카메라 시스템들의 시계들(253, 254)은 대응하는 기표들(531, 532)의 위치의 예상되는 가변성보다 크다. 추가적으로, 바람직한 실시예에서, 디지털 카메라 시스템들의 각각은 디지털 이미징 시스템(270)의 시계보다 작은 시계를 갖는다. (디지털 이미징 시스템(270)이 라인 스캔 카메라(271)를 사용하는 경우, 디지털 이미징 시스템(270)의 "시계"는 특정 이미지 라인(275)에 대응할 수 있는, 라인 스캔 카메라(271)의 시계보다는 복수의 이미지 라인을 조합함으로써 형성되는 복합 디지털 이미지의 영역에 대응하는 것으로 고려될 수 있다.) 바람직하게는 디지털 이미징 시스템(270)의 시계는 기표들(531, 532)과 함께 특정 디바이스의 시험 패드들(연결기 패드들(558, 568) 및 프로브 패드들(559, 569))을 포함하는 특정 프레임(300c)의 적어도 부분을 포함하도록 배열된다. 기점 센서들(251, 252)의 시계(253, 254)가 일반적으로 비교적 작을 것이라는 하나의 이유는 전기적 시험 고정부(220)의 구성요소들이 통상적으로 디바이스(즉, 터치 센서(530)를 포함하는 프레임(300a)의 중심 영역을 뷰에서 가릴 것이라는 것이다.
상기 예들은 매체 전진 방향(208)을 따라 떨어져 이격되는 두 개의 기표(531, 532)의 위치들을 결정하기 위해 두 개의 기점 센서(251, 252)를 사용하는 것을 설명했다. 다른 실시예들에서는, 세 개 이상의 기점 센서가 대응하는 기표들의 세트의 위치들을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 일련의 세 개 이상의 기표는 대응하는 일련의 기점 센서를 사용하여 프레임 내 보다 국소 규모의 왜곡을 감지 및 보상하기 위해 프레임(300) 내에서 직선을 따라 위치될 수 있다. 세 개 이상의 기표(예를 들어, 기표들(531, 532, 533 및 534))의 다른 구현예에서, 기표들 및 대응하는 기점 센서들은 직선을 따라 배치되지 않고, 하나보다 많은 방향에 따른 왜곡을 보상하기 위해 사용될 수 있다. 이는 디바이스(즉, 터치 센서(530))의 피처들이 그것들의 공칭 위치들에서 이동되게 할 수 있는 매체의 웹(150)으로 도입되는 임의의 왜곡들을 보다 정확하게 결정하는 것을 가능하게 할 것이다. 결과적으로, 이는 트랙 내 방향(즉, 도 9의 x-방향) 및 트랙 교차 방향(즉, 도 9의 y-방향)으로, 예상되는 시험 패드 위치들을 보다 정확하게 결정하는 것을 가능하게 할 것이다.
디바이스들, 이를테면 플렉소그래픽 인쇄 시스템(100)(도 1)의 제1 인쇄 모듈(130)에 의해 기판의 웹(150)의 제1 측(151) 상에 인쇄되는 시험 패드들의 제1 세트(연결기 패드들(558) 및 프로브 패드들(559)) 및 플렉소그래픽 인쇄 시스템(100)의 제2 인쇄 모듈(140)에 의해 기판의 웹(150)의 제2 측(152) 상에 인쇄되는 시험 패드들의 제2 세트(연결기 패드들(568) 및 프로브 패드들(569))을 갖는 터체 센서들(530)의 시험을 위해서는, 제1 측(151) 상에 제1 인쇄 모듈(130)에 의해 인쇄되는 제1 세트의 기표(531, 532), 및 제2 측(152) 상에 제2 인쇄 모듈(140)에 의해 인쇄되는 제2 세트의 기표(533, 534)를 갖는 것이 바람직하다. 이는 두 개의 추가 기점 센서(도 10에 미도시)를 필요로 하나, 그것은 특정 측(예를 들어, 제2 측(152)) 상에 인쇄되는 시험 패드들에 대해 예상되는 시험 패드 위치들을 결정하기 위해 사용되는 기표들이 기판의 웹(150)의 해당 측 상에 시험 패드들(예를 들어, 연결기 패드들(568) 및 프로브 패드들(569))을 인쇄하기 위해 사용되는 동일한 인쇄 스테이션에 의해 인쇄되지 않은 경우 도입될 수 있는 오차원을 제거한다.
위에서 설명된 예들에서, 각 프레임(300)은 단지 하나의 터치 센서(530)를 포함했다. 다른 실시예들에서는, 단일 프레임(300)은 프레임의 크기에 관한 개별적인 디바이스의 크기에 따라 복수의 터치 센서(530)를 포함할 수 있다. 도 13은 단일 프레임(300)이 네 개의 터치 센서(530a, 530b, 530c, 530d)를 포함하는 예를 도시한다. 보다 좁은 웹들 및 보다 넓은 웹들도 가능하나, 프레임(300)의 폭(W)은 통상적으로 기판의 웹(150)의 폭이며, 이는 약 14 인치일 수 있다. 플렉소그래픽 인쇄 시스템(100)(도 1)을 사용하여 인쇄된 프레임(300)의 길이(L)은 일반적으로 판 실린더, 이를테면 판 실린더(111)의 둘레에 대응하며, 이는 약 18 인치일 수 있다. 터치 센서(530)의 크기에 따라, 각 프레임(300) 내에 복수의 터치 센서를 갖는 것이 비용 효율적일 수 있다.
도 13에 도시된 예에서, 프로브 패드들(559)은 제1 간격(S1)으로 이격되고 연결기 패드들(558)은 S1보다 작은 제2 간격(S2)으로 이격된다. 유사하게, 연결기 패드들(568)은 프로브 패드들(569)의 간격보다 작은 간격으로 이격된다. 이는 터치 센서(530)가 터치 스크린으로 통합될 때 작은 연결기(미도시)를 사용하는 것이 바람직하기 때문이다. 연결기 패드들(558 및 568)은 통상적으로 연결기의 접속을 용이하게 하기 위해 터치 센서들(530a, 530b, 530c, 530d)의 에지(535)에 또는 그 부근에 위치된다.
프레임(300)의 네 개의 터치 센서(530a, 530b, 530c, 530d)가 도 13에서와 같이 동일한 배향으로 배향될 때, 약간 조밀하게 이격된 연결기 패드들(558, 568), 이를테면 터치 센서들(530a 및 530b)과 연관된 연결기 패드들은 기판의 웹(150)의 제1 측(151) 상의 기표들(531, 532)과 비교적 가깝게 그리고 기판의 웹(150)의 제2 측(152) 상의 기표들(533, 534)에서 비교적 멀게 위치될 수 있다. 예상되는 시험 패드 위치들의 결정에 대한 정확성이 대응하는 기표들로부터의 그것들의 거리와 관련이 있을 것이기 때문에, 이는 예상되는 시험 패드 위치들 중 일부를 상당히 낮은 정도의 정확성을 갖게 야기할 수 있다. 조밀하게 이격된 연결기 패드들(558, 568)의 예상되는 시험 패드 위치들에 대한 결정의 정확성은 터치 센서들(530a, 530b, 530c 및 530d)의 레이아웃을 도 14에서와 같이 구성함으로써 개선될 수 있으며, 여기서 터치 센서(530a 및 530b)에 대해 조밀하게 이격된 연결기 패드들(558, 568)이 터치 센서(530c 및 530b)에 대해 조밀하게 이격된 연결기 패드들(558, 568) 부근에 있으며, 양자는 기판의 웹(150)의 폭에 걸쳐 대략 중간쯤에 위치된다. 이는 터치 센서들(530a 및 530b)의 배향이 터치 센서들(530c 및 530d)의 배향에 관해 180도 회전되도록 플렉소그래픽 인쇄 시스템(100)(도 1)에 대해 플렉소그래픽 인쇄판들을 레이아웃함으로써 달성될 수 있다.
몇몇 경우, 기판의 웹(150)의 왜곡은 그것이 시험 프로브들(222, 224)의 전부를 그것들의 대응하는 시험 패드들(예를 들어, 연결기 패드들(558, 568) 및 프로브 패드들(559, 569))과 일제히 정렬하는 것이 가능하지 않을 수 있도록 하는 것일 수 있다. 이러한 경우에는 전기적 시험 고정부(220)를 한번에 터치 센서들(530a, 530b, 530c, 530d)의 하나씩과 정렬하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 시험 프로브들(222, 224)은 먼저 디바이스가 시험될 수 있도록 터치 센서(530a)의 시험 패드들(예를 들어, 연결기 패드들(558, 568) 및 프로브 패드들(559, 569))과 정렬될 수 있다. 그 다음 전기적 시험 고정부(220)의 위치는 그것들이 순차적으로 검사될 수 있도록 터치 센서들(530b, 530c 및 530d)의 시험 패드들과 정렬하도록 조절될 수 있다. 이러한 방식으로, 터치 센서들(530a, 530b, 530c, 530d)의 각각은 그것들이 동시에 검사될 수 없다는 사실에도 불구하고 개별적으로 검사될 수 있다.
시험 패드들(예를 들어, 연결기 패드들(558, 568) 및 프로브 패드들(559, 569))에 관해 전기적 시험 고정부(220)를 위치시키는 것에 대한 신뢰성의 추가 개선들은 개별적인 시험 프로브들(222, 224)(도 10)의 위치들의 시스템 편차들의 오차들을 보상하기 위해 적응형 학습 프로세스를 사용할 수 있다. 예를 들어, 셋 업 프로세스에서, 시험 패드들의 중심들이 결정될 수 있고 개별적인 시험 프로브들(222, 224)의 위치 결정 시 제로 오차를 가정하면, 전기적 시험 고정부는 각 시험 프로브(222, 224)가 그것의 중심에서 대응하는 시험 패드에 접촉하게 할 수 있는 이상적인 위치에 대응하는 제1 위치로 이동될 수 있다. 이러한 제1 단계에서, 전기적 결함들이 존재하지 않는다는 것이 확인될 수 있다. 그 다음 전기적 시험 고정부(220)는 임의의 시험 프로브들(222 또는 224)이 대응하는 시험 패드와의 전기 접촉이 끊어졌는지를 체크하기 위해 +x 방향으로 좁은 시험 패드(예를 들어, 연결기 패드(558))의 폭의 절반보다 작은, 그러나 대략적으로는 동일한, 거리만큼 이동될 수 있다. 유사한 검사들이 -x 방향, +y 방향, 및 -y 방향의 작은 움직임들을 사용하여 행해질 수 있다. 그러한 적응형 학습 프로세스를 통해, 어느 특정 시험 프로브들(222, 224)이 다양항 방향에서 가장 큰 위치 오차를 갖는지 그리고 오차들이 얼마나 큰 지가 결정될 수 있다. 그렇게 함으로써 시험 프로브들(222, 224)의 전체 세트의 신뢰성 높은 접촉이 시험 프로브 위치들의 계통적 오차들, 뿐만 아니라 이미지 왜곡 및 웹 왜곡을 고려하여 수립될 수 있도록 전기적 시험 고정부(220)의 변형된 모션량이 결정될 수 있다.
전기적 시험이 전기적 시험을 수행하는 단계(385)(도 12)에서 수행된 후, 전기적 시험의 결과(예를 들어, "통과" 또는 "실패")는 검사된 대응하는 디바이스와 연결지어질 필요가 있다. 검사 결과를 대응하는 디바이스와 연결짓는 하나의 방법은 도 15a에 도시된다. 이러한 경우, 물리적 표시(390)가 디바이스(예를 들어, 터치 센서(530))에 근접한 기판의 웹(150) 상에 형성되어 디바이스가 전기적 시험을 통과했는지 또는 실패했는지 여부에 대한 표시를 제공한다. 물리적 표시(390)는 해당 기술분야에 알려진 임의의 프로세스, 이를테면 잉크를 기판의 웹(150)에 도포하는 것, 또는 레이저를 사용하여 기판의 웹(150) 상에 표시를 버닝(burning)하는 것 또는 기판의 웹(150)에 홀을 형성하는 것을 사용하여 형성될 수 있다. 그 후 물리적 표시(390)는 양호한 그리고 열악한 디바이스들을 구분하기 위해 검출될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 디바이스가 전기적 시험을 통과한 경우 어떠한 표시도 형성되지 않을 수 있고, 디바이스가 전기적 시험에 실패한 경우 표시가 형성될 수 있다(또는 그 반대). 다른 실시예들에서, 디바이스가 전기적 시험을 통과하는지 여부에 따라 상이한 마크들이 형성될 수 있다.
대안적으로, 고유 식별 코드가 각 디바이스와 연관될 수 있다. 이러한 경우, 각 디바이스를 전기적 시험의 결과와 연결짓는 단계는 전기적 시험 결과를 해당 디바이스에 대한 식별 코드와 함께 메모리(265)(도 10)에 저장하는 단계를 포함할 수 있다. 도 15b는 각 디바이스와 연관된 식별 코드가 디바이스(예를 들어, 터치 센서(530))에 근접한 기판의 웹(150) 상에 형성되는 바코드(395)를 사용하여 표현되는 예를 도시한다. 다른 경우들에서, 식별 코드는 단순히 매체의 웹(150) 상의 디바이스의 위치에 대한 표시를 제공할 수 있고, 식별 코드에 대한 표시는 매체의 웹(150) 상에 물리적으로 형성되지 않을 수 있다.
위에서 나타낸 바와 같이, 본 발명의 대표적인 실시예들은 전기적 시험 고정부가 특정 디바이스(예를 들어, 터치 센서(530))의 적어도 시험 패드들 플러스 연관된 기표들(531, 532)의 디지털 이미지를 그것들의 공간적 관계들을 수립하기 위해 캡처하기 위한 디지털 이미징 시스템(270)을 사용하여, 그리고 또한 연관된 기표들(531, 532)의 위치들을 감지하기 위해 별개의 기점 감지 시스템(250)을 사용하여 기판의 웹(150) 상에 형성된 시험 패드들에 정렬되는 롤 투 롤 전기적 시험 시스템 및 연관된 방법을 제공한다. 아래에 설명될 바와 같이 복수의 기표 및 피처들의 세트를 갖는 물품에 대해 다양한 다른 유형의 동작들을 수행하기 위해 아날로그 유형들의 시스템들 및 방법들이 사용될 수 있다.
도 16은 기표들(601, 602) 및 회로(618)와 연관되는 퓨즈들(610)의 어레이에 연결되는 프로브 패드들(615)의 세트(총괄하여 "피처들"의 세트로 지칭된다)를 갖는 물품(600)의 상면도를 도시한다. 몇몇 실시예에서, 퓨즈들(610)의 상태(개방 또는 단락)는 회로(618)의 동작에 영향을 미칠 수 있다. 다른 실시예들에서, 퓨즈들(610)의 상태는 전기적으로 판독가능한 코드로서의 역할을 할 수 있다. 대표적인 실시예에서, 퓨즈들(610)은 바람직한 상태를 갖도록(예를 들어, 바람직한 코드를 저장하도록) 물품(600)을 구성하기 위해 선택적으로 "블로잉(blowing)"된다. 그 후, 그것은 퓨즈들의 상태를 전기적으로 판독(예를 들어, 코드를 판독)하는 것에 유용할 수 있다. 어느 하나의 경우, 시스템(630) 이를테면 전기적 시험 시스템(210)(도 10)과 유사한, 도 17에 도시된 시스템이 사용될 수 있다. 시스템(630)이 공급 롤(202), 테이크 업 롤(204), 및 롤러들(206 및 207)을 포함하는 웹 수송 시스템을 포함하나, 이들 구성요소는 물품(600)이 가요성 웹 상에 형성되는 경우 단지 그러한 시스템(630)에 포함될 수 있다. 다른 실시예들(미도시)에서는, 물품(600)이 강성 기판 상에 형성될 수 있고 시스템(630) 내에 물품(600)을 수송 및 배치하기에 적절한 수송 시스템 구성요소들을 필요로 할 수 있다. 그러한 수송 시스템들의 예들은 진공 홀드 다운 또는 정전기 홀드 다운을 갖는 컨베이어 벨트, 또는 수송 시스템에 관해 고정된 위치에 물품(600)을 홀딩하기 위한 기계적 클램프들을 갖는 기판 홀더를 포함할 수 있다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 퓨즈들(610)을 블로잉 또는 검사하는 동작들을 수행하기 위해 시스템(630)이 사용되는 대표적인 실시예가 설명될 것이다. 디지털 이미징 시스템(270)은 피처들의 세트(예를 들어, 프로브 패드들(615)) 및 기표들(601, 602)을 포함하는 물품(600)의 적어도 부분의 디지털 이미지를 캡처하도록 구성되고, 기점 감지 시스템(250)은 기표들(601, 602)의 위치들을 감지하도록 구성된다. 기구(635)는 물품(600)에 대해 바람직한 동작을 수행하도록 구성되고, 각각의 시험 프로브들(222, 224)을 갖는 상측 시험 베드(221) 및 하측 시험 베드(223) 양자, 뿐만 아니라 원하는 동작들을 수행하기 위해 검사 프로브들(222, 224)을 통해 전기적 신호들을 제어가능하게 인가하도록 조정되는 전기적 고정부(640)를 포함한다. 예를 들어, 퓨즈들(610)을 선택적으로 블로잉하기 위해, 전기적 고정부(640)는 프로브 패드들(615)을 통해 퓨즈들(610)에 걸쳐 충분히 높은 전압을 제어가능하게 인가할 수 있다. 유사하게, 퓨즈들(610)의 상태를 검사하기 위해, 전기적 고정부(640)가 위에서 설명된 터치 센서들(530)의 롤 투 롤 검사를 위한 실시예들에서와 같이 프로브 패드들(615)의 쌍들 간 전기적 연속성을 검사하기 위해 사용될 수 있다. 제어기(260)는 바람직한 동작(들)을 수행하도록 시스템(630)의 구성요소들을 제어하도록 구성된다.
물품에 대해 동작을 수행하기 위한 시스템(630)의 다른 측면들은 도 10 및 도 11에 관해 설명된 롤 투 롤 전기적 시험 시스템(210)에 관해 위에서 설명된 실시예들에서의 측면들과 유사할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 디지털 이미징 시스템(270)은 물품(600)이 라인 스캔 카메라(271)를 지나 이동될 때 연속적인 이미지 라인들(275)의 세트를 캡처하도록 구성되는 라인 스캔 카메라(271)를 포함할 수 있고, 그에 따라 연속적인 이미지 라인들의 세트가 복합 디지털 이미지를 제공하도록 조합되게 된다. 디지털 이미징 시스템(270)은 또한 물품(600)의 표면에 접촉하도록 그리고 물품(600)의 위치를 나타내는 인코더 신호를 제공하도록 구성되는 표면 인코더(274)를 더 포함할 수 있고, 여기서 연속적인 이미지 라인들(275)을 캡처하기 위한 타이밍은 인코더 신호에 응답하여 결정된다. 이전에 설명된 바와 같이, 몇몇 실시예에서, 기점 감지 시스템(250)에 의해 감지된 기표들(601, 602)의 위치들 간 차이가 인코더 신호를 캘리브레이트하기 위해 사용될 수 있다.
전기적 시험 시스템(210)과 유사할 수 있는 시스템(630)의 다른 측면들은 기점 감지 시스템에 복수의 디지털 카메라 시스템의 사용; 기표의 위치의 예상되는 가변성보다 큰 시계 크기; 및 디지털 이미징 시스템(270)의 시계보다 작은 디지털 카메라 시스템들의 시계를 포함할 수 있다.
일반화된 시스템의 몇몇 측면은 또한 물품(600)의 성질 뿐만 아니라 일반화된 시스템이 기능하는 방식에 따라 상이할 수 있다. 도 10 및 도 11을 참조하여 설명된 롤 투 롤 전기적 시험 시스템(210)에서, 웹 수송 시스템은 기판의 웹(150)을 매체 수송 경로(208)를 따라 전진시킨다. 일반화된 시스템의 몇몇 실시예에서는, 물품(600)을 전방으로 그리고 그 다음 반대 방향으로 이동시키는 것이 필수적이다. 예를 들어, 도 19의 아래에 도시된 저항기 어레이를 검사 및 트리밍하기 위해, 물품(600)은 전기 시험 스테이션으로부터 레이저 트리밍 스테이션으로 앞으로 그리고 그 다음 사후-트리밍 전기적 시험을 위해 전기적 시험 스테이션으로 뒤로 이동될 수 있다. 그러한 실시예에서, 표면 인코더(274)의 판독 오차들은 방향의 역전 동안의 어긋남 또는 영향으로 인해 증가될 수 있다. 이는 각 동작에 대해 해당 물품을 정확하게 위치시키기 위해 그리고 디지털 이미징 시스템의 캘리브레이션을 제공하기 위해 기점 감지 시스템(250)의 필요를 증가시킬 수 있다. 도 10의 전기적 시험 시스템(210)에 관한 다른 차이는 물품(600)이 투명하지 않은 경우, 광원(273) 배치의 변경이 요구될 수 있다는 것이다.
일반화된 시스템(630)에서의 하나의 추가 차이는 위치의 조절(이를테면 병진 이동 또는 회전)이 물품(600)의 성질 및 시스템(630)의 구성에 따라, 기구(635) 또는 물품(600) 중 어느 하나에 대해 행해질 수 있다는 것이다. 몇몇 실시예에서, 물품(600)의 병진 이동은 컨베이어 벨트 또는 병진 이동 스테이지(미도시) 상에서 행해질 수 있고, 물품(600)의 회전은 회전 스테이지(미도시)를 사용하여 행해질 수 있다.
복수의 기표(405) 및 피처들(410)의 세트를 포함하는 물품(400)에 대해 동작을 수행하기 위해 기구(635)를 사용하기 위한 일반화된 방법이 도 17의 시스템(630) 및 도 18에 도시된 흐름도에 관해 설명된다. 대표적인 실시예에서, 방법의 단계들 중 일부 또는 전부가 시스템(630)의 구성요소들을 적절히 제어하기 위해 그리고 연관된 분석 동작들을 수행하기 위해 제어기(260)를 사용함으로써 수행된다.
물품을 디지털 이미징 시스템에 근접하게 위치시키는 단계(415)에서, 물품(400)이 디지털 이미징 시스템(270)에 근접하게 위치된다. 예시된 롤 투 롤 구성에서, 이러한 단계는 특정 물품(400)이 디지털 이미징 시스템(270)에 근접할 때까지 기판의 웹(150)이 웹 수송 경로(205)를 따라 전진됨으로써 수행될 수 있다. 디지털 이미지를 캡처하는 단계(420)는 디지털 이미징 시스템(270)을 사용하여 디지털 이미지(425)를 캡처하기 위해 사용된다. 디지털 이미지(425)는 연관된 기표들(405) 및 피처들(410)을 포함하는 물품(400)의 적어도 부분을 포함한다. 예시된 구성에서, 디지털 이미징 시스템(270)은 물품(400)이 라인 스캔 카메라(271)를 지나 이동될 때 라인마다 디지털 이미지(425)를 캡처하는 라인 스캔 카메라(271)를 포함한다. 다른 실시예들에서, 디지털 이미징 시스템(270)은 2-차원 디지털 카메라를 사용할 수 있다.
그 다음 디지털 이미지를 분석하는 단계(430)는 캡처된 디지털 이미지(425) 내에서 기표 위치들(435) 및 피처 위치들(440)을 결정하기 위해 제어기(260)를 사용하여 캡처된 디지털 이미지(425)를 자동으로 분석하기 위해 사용된다. 기표 위치들(435) 및 피처 위치들(440)은 해당 기술분야에 알려진 임의의 방법을 사용하여 결정 및 표현될 수 있다. 대표적인 실시예들에서, 기표 위치들(435) 및 피처 위치들(440)은 임의의 적절한 피처 검출 방법을 사용하여 대응하는 기표들(405) 및 피처들(410)(예를 들어, 프로브 패드들(615))을 검출함으로써 결정된다. 그 다음 검출된 기표들(405) 및 피처들(410)의 중심들이 계산되고, 디지털 이미지(425) 내 중심들의 x-y 픽셀 위치들이 대응하는 기표 위치들(435) 및 피처 위치들(440)을 나타내기 위해 사용된다. 기표들(405) 및 시험 패드들(410)을 검출하기 위해 디지털 이미지를 분석하기 위한 방법들 및 대응하는 중심들을 계산하기 위한 방법들은 해당 기술분야의 통상의 기술자들에게 주지될 것이고 임의의 그러한 방법이 본 발명에 따라 사용될 수 있다.
그 다음 공간적 관계들을 결정하는 단계(445)가 캡처된 디지털 이미지(425)에서 피처들(410)의 결정된 피처 위치들(440) 및 기표들(405)의 결정된 기표 위치들(435) 간 공간적 관계들(450)을 결정하기 위해 사용된다. 도 12를 참조하여 이전에 설명된 바와 같이, 공간적 관계들(450)은 해당 기술분야에 알려진 임의의 적절한 방법을 사용하여 표현될 수 있다. 디지털 이미징 시스템(270)과 연관된 광학 시스템이 캡처된 디지털 이미지(425)로 기하학적 왜곡들을 도입하는 경우들에 대해, 캡처된 디지털 이미지(425)는 공간적 관계들(350)을 결정하는 프로세스의 부분으로서 기하학적 왜곡들을 보상하도록 조절될 수 있다. 보상은 디지털 이미지를 분석하는 단계(430) 또는 공간적 관계들을 결정하는 단계(445)의 부분으로 행해질 수 있다.
다음으로, 물품을 기구에 근접하게 위치시키는 단계(460)가 물품(400)이 그것에 대해 동작을 수행할 기구(635)에 근접하도록 물품(400)을 위치시키기 위해 사용된다. 예시된 롤 투 롤 구성에서, 이러한 단계는 물품(400)이 기구(635)에 근접할 때까지 기판의 웹(150)을 웹 수송 경로(205)를 따라 전진시킴으로써 수행될 수 있다. 도 10을 참조하여 이전에 논의된 바와 같이, 대표적인 기구(635)는 연관된 물품(400)의 대응하는 피처들(410)(예를 들어, 프로브 패드들(615))과 전기 접촉하도록 조정되는 시험 프로브들(222, 224)의 세트를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 기판의 웹(150)은 물품(400)이 기판의 웹(150) 상의 그것의 공칭 위치에 위치되는 경우 피처들(410)이 시험 프로브들(222, 224)과 정렬될 수 있는 위치에 정지된다. 바람직하게는, 동작이 수행된 후까지 기판의 웹(150)의 임의의 추가 움직임을 방지하기 위해 (예를 들어, 클램프들(245)을 사용하여) 기판의 웹(150)이 정지되면 고정 위치에 그것이 클램핑된다.
기표들을 감지하는 단계(465)에서, 기점 감지 시스템(250)이 바람직하게는 물품(400)이 고정 위치에 정지되어 있는 동안, 감지된 기표 위치들(470)을 결정하기 위해 기표들(405)의 위치들을 감지하기 위해 사용된다. 이전에 논의된 바와 같이, 대표적인 실시예에서, 기점 감지 시스템(250)은 시스템 가변성의 예상되는 범위를 고려하여 기표들(405)을 검출하기에 충분히 큰 대응하는 시계(253, 254)를 갖는 복수의 기점 센서(251, 252)를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 기점 센서들(251, 252)은 기표들(405)을 포함하는 기판의 웹의 부분의 디지털 이미지를 캡처하는 디지털 카메라 시스템이다. 그 다음 캡처된 디지털 이미지들을 자동으로 분석함으로써 감지된 기표 위치들(470)이 결정될 수 있다. 예를 들어, 캡처된 디지털 이미지들에서 기표들(405)의 중심들이 감지된 기표 위치들(470)을 획정하기 위해 결정 및 사용될 수 있다. 캘리브레이션 프로세스는 캡처된 디지털 이미지들 내 픽셀 위치들을 기구(635) 내 실제 물리적 위치들과 정확하게 관련짓기 위해 시스템 구성 스테이지 동안 사용될 수 있다.
예상되는 피처 위치들들 결정하는 단계(475)가 감지된 기표 위치들(470)에 관한 피처들(410)의 예상되는 위치들을 추정하기 위한 공간적 관계들(450)에 의해 특정되는 상대 위치 정보를 사용하여 피처들(410)의 예상되는 피처 위치들(480)을 결정하기 위해 사용된다. 대표적인 실시예에서, 예상되는 피처 위치들(480)은 피처들(410) 내 중앙 위치(예를 들어, 중심)에 대응한다.
다음으로, 물품 또는 기구의 위치를 조절하는 단계(485)가 기구(635)가 물품(400)에 대해 동작을 수행하기 위해 적절하게 위치되도록 예상되는 피처 위치들(480)에 응답하여 기구(635) 또는 물품(400)의 위치를 조절하기 위해 사용된다. 대표적인 실시예에서, 기구(635)의 위치는 시험 프로브들(222, 224)이 대응하는 피처들(410)(예를 들어, 프로브 패드들(615))과 적절하게 정렬되도록 조절된다.
대표적인 실시예에서, 기구(635)의 요소들(예를 들어, 시험 프로브들(222, 224))은 개별적으로 조절가능하지 않고 유닛으로 이동되어야 한다. 따라서, 피처들(410)의 예상되는 위치들이 결정되면, 기구(635)의 위치는 시험 프로브들(222, 224)을 피처들(410)의 예상되는 위치들과 정렬하도록 조절된다. 다양한 실시예에서, 기구(635)의 위치의 조절은 기판의 웹(150)의 표면에 평행한 평면 내에서 기구(635)를 병진 이동시키는 것, 뿐만 아니라 기구(635)를 기판의 웹(150)의 표면에 수직하는 축에 대해 회전시키는 것을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 기구에 적용되어야 하는 병진 이동량 및 회전량을 특정하는 정렬 파라미터들은 기구(635) 내에 미리 정의된 시험 프로브 구성과 연관된 시험 프로브들(222, 224)의 알려진 위치들 및 예상되는 피처 위치들(480)에 기초하여 근사 프로세스(예를 들어, 알려진 최소 제곱법 분석)를 사용함으로써 결정된다. 예를 들어, 정렬 파라미터들은 기구(635)를 이동시키기 위한 x- 및 y- 방향들(도 9)의 거리들을 특정하는 병진 이동 파라미터들, 및 기구(635)를 회전시키기 위한 각도(θ)를 특정하는 회전 파라미터를 포함할 수 있다. 그 다음 물품 또는 기구의 위치를 조절하는 단계(485)가 결정된 정렬 파라미터들에 응답하여 기구(635)의 위치를 조절한다. 몇몇 실시예에서, 기구(635)의 다양한 구성요소(예를 들어, 상측 시험 베드(221) 및 하측 시험 베드(223))의 위치들은 독립적으로 조절될 수 있다. 그러한 경우들에서, 정렬 파라미터들은 상이한 구성요소들의 위치들을 조절하기 위한 정렬 파라미터들의 별개의 세트들을 포함할 수 있다.
동작을 수행하는 단계(490)에서, 바람직한 동작이 기구(635)를 사용하여 물품(400)에 대해 수행된다. 도 16에 대해 이전에 설명된 바와 같이, 대표적인 실시예에서 동작은 시험 프로브들(222, 224)을 프로브 패드들(615)과 접촉되게 하는 것 및 퓨즈들(610)을 선택적으로 블로잉하기 위해 또는 퓨즈들(610)의 상태를 검출하기 위해 프로브 패드들(615)을 통해 적절한 전기적 신호들을 인가하는 것을 포함할 수 있다.
다른 실시예들에서, 동작을 수행하는 단계(490)에 의해 수행되는 동작은 예를 들어, 증착 프로세스 또는 인쇄 프로세를 사용하여 물품(400)에 물질을 부가하는 것을 포함할 수 있다. 그러한 실시예들에는, 일반적으로 물품(400)에 접촉하기 위한 어떠한 시험 프로브(222, 224)도 없을 수 있다. 오히려, 기구(635)는 미리 결정된 위치들에 배치되는 하나 이상의 증착 또는 인쇄 디바이스, 이를테면 잉크 제트식 디바이스를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 물품(400) 상의 특정 피처(410)는 물질 증착 또는 인쇄에 대한 국소 정렬 타겟들로서의 역할을 할 수 있는 한편, 기표들(405)은 전역 위치 참조 표시들로서의 역할을 한다. 물질의 인쇄 또는 증착은 예를 들어, 이미지들을 보이게 준비하기 위한, 또는 기능적 디바이스들을 제조하기 위한, 또는 3차원 패턴들을 형성하기 위한 것일 수 있다. 물품(400)에 대한 증착 또는 인쇄 디바이스들의 정렬은 특정 물품(400)의 적어도 피처들(410) 플러스 연관된 기표들(405)의 디지털 이미지를 캡처하기 위한 디지털 이미징 시스템(270) 및 연관된 기표들(405)의 위치들을 감지하기 위해 별개의 기점 감지 시스템(250)을 사용하여 위에서 설명된 바와 같이 수행된다.
또 다른 실시예들에서, 동작을 수행하는 단계(490)에 의해 수행되는 동작은 물품(400)에서 물질을 제거하는 것을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서 물질 제거는 동작 이를테면 에딩 프로세스, 연마 프로세스, 드릴링 프로세스, 밀링 프로세스 또는 절단 프로세스를 사용하여 수행될 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 동작을 수행하는 단계(490)에 의해 수행되는 동작은 물품(400)을 (예를 들어, 밀링 동작 또는 할렬절삭 동작을 사용하여) 다수의 피스로 절단하는 것 또는 물품(400)을 (예를 들어, 접착 동작 또는 용접 동작을 사용하여) 다른 대상에 접촉시키는 것을 포함할 수 있다.
도 19는 연관된 프로브 패드들(615)을 갖는 저항기들(620)의 어레이, 뿐만 아니라 기표들(601, 602)을 포함하는 대표적인 물품(600)의 상면도이다. 저항기들(620)은 예를 들어, 강성 기판 상에 후막 스크린 인쇄에 의해 형성되거나 기판의 웹(150)(도 1) 상에 플렉소그래피로 인쇄될 수 있다. 저항기들(620)의 저항 값들의 변화들은 예를 들어, 인쇄 변경들 또는 물질 변경들로 인해 발생할 수 있다. 저항 값들은 저항기 트리밍으로서도 알려진 프로세스에서 저항기 물질을 제어가능하게 제거함으로써 그것들의 타겟 값들로 야기될 수 있다. 물질은 예를 들어, 레이저 연마 또는 연마 물질의 사출물들을 저항기들(620)로 제어가능하게 지향시킴으로써 제거될 수 있다. 제1 동작에서, 초기 저항 값들을 시험 프로브들이 (위에서 설명된 바와 같은 물품 또는 기구의 위치를 조절하는 단계(485)를 사용하여) 프로브 패드들(615)과 정렬되는 전기적 시험을 통해 결정될 수 있고, 전기적 고정부(640)는 알려진 전압을 프로브 패드들(615)에 인가하고 그 결과로 초래된 전류를 측정할 수 있다. 제2 동작에서, 적어도 하나의 레이저 또는 적어도 하나의 연마 토출물이 (위에서 설명된 바와 같은 물품 또는 기구의 위치를 조절하는 단계(485)를 사용하여) 선택된 저항기들(620)과 정렬될 수 있고, 저항기들(620)은 목표 저항 값들을 제공하기 위해 트리밍될 수 있다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005

Claims (19)

  1. 각 프레임이 복수의 기표(fiducial mark)를 포함하고 디바이스가 일련의 시험 패드를 갖는, 기판의 웹의 연속적인 프레임들 상에 제조된 일련의 디바이스를 시험하도록 구성된 전기적 시험 시스템으로서,
    웹 수송 경로를 따라 상기 기판의 웹을 전진시키기 위한 웹 수송 시스템;
    상기 기판의 웹 상의 특정 디바이스의 상기 시험 패드들과 전기 접촉하도록 조정되는 시험 프로브들의 세트를 포함하는 전기적 시험 고정부;
    상기 시험 프로브들의 세트와 연관된 시험 기구;
    상기 기표들 및 상기 특정 디바이스의 상기 시험 패드들을 포함하는 특정 프레임의 적어도 부분의 디지털 이미지를 캡처하도록 구성되는 디지털 이미징 시스템;
    각각이 연관된 기표의 위치를 감지하도록 조정되는, 복수의 기점 센서를 포함하는 기점 감지 시스템; 및
    제어기로서:
    캡처된 디지털 이미지에서 상기 기표들의 위치들 및 시험 패드들의 위치들 간 공간적 관계들을 결정하기 위해 상기 디지털 이미징 시스템에 의해 캡처되는 상기 디지털 이미지를 분석하고,
    상기 기점 감지 시스템을 사용하여 상기 기표들의 위치들을 결정하고,
    상기 시험 프로브들이 대응하는 시험 패드들과 정렬되도록, 상기 기표들의 위치들 및 시험 패드들의 위치들 간 결정된 상기 공간적 관계들 및 결정된 상기 기표들의 상기 위치들에 응답하여 상기 전기적 시험 고정부의 위치를 조절하고,
    상기 시험 프로브들을 상기 시험 패드들과 전기적으로 접촉하도록 이동시키고,
    상기 시험 기구를 사용하여 상기 특정 디바이스의 전기적 시험을 수행하도록 구성되는, 상기 제어기를 포함하는
    전기적 시험 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 디지털 이미징 시스템은 상기 기판의 웹이 상기 웹 수송 경로를 따라 매체 전진 방향으로 이동될 때 연속적인 이미지 라인들의 세트를 캡처하도록 구성되는 라인 스캔 카메라를 포함하되, 상기 연속적인 이미지 라인들의 세트는 상기 디지털 이미지를 제공하도록 조합되는
    전기적 시험 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 디지털 이미징 시스템은 상기 기판의 웹의 표면에 접촉하도록 그리고 상기 기판의 웹의 위치를 나타내는 인코더 신호를 제공하도록 구성되는 인코더를 더 포함하고, 상기 연속적인 이미지 라인들을 캡처하기 위한 타이밍은 상기 인코더 신호에 응답하여 결정되는
    전기적 시험 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기점 센서들 중 적어도 두 개는 상기 매체 전달 방향을 따라 서로 이격되고, 상기 기점 센서들 중 상기 적어도 두 개를 사용하여 결정되는 상기 기표들의 상기 위치들 간 차이가 상기 인코더 신호를 캘리브레이트하기 위해 사용되는
    전기적 시험 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 라인 스캔 카메라 및 상기 기점 감지 시스템 간 거리는, 프레임의 상기 기표들이 연관된 상기 기점 센서들에 근접할 때, 상기 라인 스캔 카메라의 시계(field-of-view)가 두 개의 연속적인 프레임 간 프레임 사이 영역에 위치되도록 제공되는
    전기적 시험 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기점 센서들은 디지털 카메라 시스템들인
    전기적 시험 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 디지털 카메라 시스템들의 각각은 대응하는 기표의 위치의 예상되는 가변성보다 큰 시계를 갖는
    전기적 시험 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 디지털 카메라 시스템들의 각각은 상기 디지털 이미징 시스템의 시계보다 작은 시계를 갖는
    전기적 시험 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기적 시험 고정부에서의 상기 시험 프로브들의 세트는:
    상기 기판의 웹의 제1 표면 상에서 시험 패드들의 제1 세트에 접촉하도록 구성되는 시험 프로브들의 제1 그룹; 및
    상기 기판의 웹의 제2 표면 상에서 시험 패드들의 제2 세트에 접촉하도록 구성되는 시험 프로브들의 제2 그룹을 포함하는
    전기적 시험 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기적 시험 고정부의 상기 위치의 상기 조절은 상기 기판의 웹의 표면에 평행한 평면 내에서 상기 전기적 시험 고정부를 병진 이동시키는 것을 포함하는
    전기적 시험 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기적 시험 고정부의 상기 위치의 상기 조절은 상기 기판의 웹의 표면에 수직하는 축에 대해 상기 전기적 시험 고정부를 회전시키는 것을 포함하는
    전기적 시험 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 기점 감지 시스템은 상기 디지털 이미징 시스템의 상기 웹 수송 경로 다운스트림을 따라 위치되는
    전기적 시험 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 디지털 이미징 시스템은 기하학적 왜곡들을 캡처된 상기 디지털 이미지에 도입하고, 상기 기표들의 상기 위치들 및 상기 시험 패드들의 상기 위치들 간 상기 공간적 관계들의 상기 결정은 상기 기하학적 왜곡들을 보상하는 것을 포함하는
    전기적 시험 시스템.
  14. 청구항 1의 전기적 시험 시스템을 사용하여 검사된 적어도 하나의 디바이스를 포함하는 물품.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 디바이스 상에 형성된 시험 패드들은 상기 기판의 웹 상에 인쇄에 의해 형성된
    물품.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 디바이스 상에 형성된 인쇄된 상기 시험 패드들은 무전해 도금된
    물품.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 기표 및 제2 기표는 상기 시험 패드들 중 적어도 일부를 인쇄하기 위해 사용된 동일한 인쇄 스테이션에 의해 상기 기판의 웹 상에 인쇄된
    물품.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 시험 패드들은:
    제1 간격을 갖는 제1 복수의 시험 프로브에 대응하는 제1 복수의 시험 패드; 및
    상기 제1 간격보다 적은 제2 간격을 갖는 제2 복수의 시험 프로브에 대응하는 제2 복수의 시험 패드로서, 상기 제2 복수의 시험 패드는 상기 적어도 하나의 디바이스의 에지에 근접하게 배치되는, 상기 제2 복수의 시험 패드를 포함하는
    물품.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 물품은 동일한 프레임 내에 형성되는 제1 디바이스 및 제2 디바이스를 적어도 포함하고, 상기 제2 디바이스는 상기 제1 디바이스와 유사하나, 상기 제1 디바이스의 상기 제2 복수의 시험 패드가 상기 제2 디바이스의 상기 제2 복수의 시험 패드에 근접하도록 180도 회전되는
    물품.
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