KR20220120342A - 모듈레이터 유지관리부를 포함하는 전기 회로 검사 시스템 - Google Patents

모듈레이터 유지관리부를 포함하는 전기 회로 검사 시스템 Download PDF

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KR20220120342A
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상경 이
희춘 이
퀴앙 순
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오르보테크 엘티디.
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Abstract

본 개시의 전기 회로를 검사하기 위한 시스템은, 상기 전기 회로를 지지하도록 구성된 척(chuck); 상기 척의 상부에서 이동 가능하게 구성되며, 상기 전기 회로의 결함을 검출하기 위해 상기 전기 회로의 상부에 위치되는 모듈레이터; 및 상기 모듈레이터의 표면으로부터 이물질을 제거하기 위한 세정 수단 및 상기 모듈레이터 표면의 평탄도를 검출하기 위한 검출 수단 중 적어도 하나를 포함하는 모듈레이터 유지관리부를 포함하고, 상기 모듈레이터는 상기 모듈레이터 유지관리부에 인접하게 위치되도록 이동 가능하다.

Description

모듈레이터 유지관리부를 포함하는 전기 회로 검사 시스템{electrical circuit inspection system including modulator maintenance unit}
본 개시는 모듈레이터 유지관리부를 포함하는 전기 회로 검사 시스템에 관한 것이다.
액정 디스플레이(LCD) 패널은 전기장 종속적 광 변조 속성을 보이는 액정을 포함한다. 이들은 이미지 및 그 밖의 다른 정보를, 팩스 기계, 랩톱 컴퓨터 스크린에서부터 대형 스크린, 고해상도 TV까지 다양한 장치에 디스플레이하기 위해 자주 사용된다. 액티브 매트릭스 액정 디스플레이(LCD) 패널은 여러 개의 기능층(편광 필름; 박막 트랜지스터(TFT), 저장 커패시터, 픽셀 전극 및 인터커넥트 배선을 포함하는 TFT 유리 기판; 블랙 매트릭스(black matrix)와 컬러 필터 어레이와 투명 공통 전극을 포함하는 컬러 필터 유리 기판; 및 폴리이미드로 제조된 배향 필름; 및 적절한 LCD 셀 두께를 유지하기 위한 플라스틱/유리 스페이서를 포함하는 실제 액정 물질)으로 구성된 복합 계층 구조이다.
LCD와 OLED 패널은 수율을 극대화하기 위해 클린룸 환경에서 고도로 통제된 조건 하에서 제조된다. 그럼에도 불구하고, 상당한 개수의 LCD 및 OLED 패널이 제조상 결함 때문에 폐기되어야 한다.
위에서 설명한 바와 같이, LCD 패널과 같은 복잡한 전자 디바이스의 생산율을 개선하기 위해, 다양한 제조 공정 단계 중에 발생될 수 있는 다양한 결함을 식별하기 위해 다양한 검사 단계가 수행되어야 한다. 이러한 검사 단계는 제조 단계 사이에 또는 전 제조 공정이 종료된 뒤에 수행된다. 이러한 설명된 검사 공정의 한 예는 LC 및 OLED 디스플레이에서 사용된 TFT 어레이의 전기적 결함에 대한 테스트이다. 다양한 검사 장비가 이 같은 테스트를 수행하기 위해 사용된다. 이러한 유형의 한 가지 예시적인 검사 장치는 오보텍(Orbotech)사가 시판 중인 어레이 체커(Array Checker)이다.
본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따르면, 전기 회로를 검사하기 위한 시스템으로서, 상기 전기 회로를 지지하도록 구성된 척(chuck); 상기 척의 상부에서 이동 가능하게 구성되며, 상기 전기 회로의 결함을 검출하기 위해 상기 전기 회로의 상부에 위치되도록 구성되는 모듈레이터; 및 상기 모듈레이터의 표면으로부터 이물질을 제거하기 위한 세정 수단 및 상기 모듈레이터 표면의 평탄도를 검출하기 위한 검출 수단, 중 적어도 하나를 포함하는 모듈레이터 유지관리부를 포함하고, 상기 모듈레이터는 상기 모듈레이터 유지관리부에 인접하게 위치되도록 이동 가능한 것인, 전기 회로 검사 시스템을 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 모듈레이터는, i) 상기 전기 회로의 검사가 시작되기 전에, ii) 상기 전기 회로의 검사가 끝난 후에, 또는 iii) 상기 전기 회로의 검사 동작 도중에 상기 모듈레이터 유지관리부에 인접하게 위치되도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 세정 수단은 하나 이상의 에어 나이프(air knife)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 검출 수단은 레이저 방출부와 레이저 수신부를 갖는 하나 이상의 레이저 센서를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 레이저 방출부는, 상기 레이저 방출부와 상기 레이저 수신부 사이에 위치되는 상기 모듈레이터의 표면과 평행한 방향으로 레이저광을 방출하도록 구성되고, 상기 레이저 방출부로부터 방출된 레이저광은 상기 모듈레이터의 표면과 부분적으로 중첩할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 레이저 수신부는, 상기 레이저 방출부와 상기 레이저 수신부 사이에 위치되는 상기 모듈레이터의 수평 방향으로의 이동에 따른 레이저광의 강도 변화를 검출하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 레이저 수신부에서 검출된 레이저광의 강도 변화에 기초하여, 상기 모듈레이터 표면에 돌출부 및 오목부, 중 적어도 하나가 존재하는지 여부를 결정하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부가, 상기 모듈레이터 표면에 상기 돌출부가 존재한다고 결정한 경우, 상기 세정 수단에 의해 상기 모듈레이터 표면으로부터 이물질을 제거하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부가, 상기 모듈레이터 표면에 상기 돌출부 및 상기 오목부, 중 적어도 하나가 존재한다고 결정한 경우, 상기 제어부에서 이상 신호를 발생시키도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 모듈레이터 유지관리부는 상기 세정 수단 및 상기 검출 수단을 포함하고, 상기 모듈레이터 유지관리부는, 상기 모듈레이터가 상기 모듈레이터 유지관리부와 인접하게 위치되었을 때 상기 세정 수단에 의한 세정 동작 및 상기 검출 수단에 의한 검출 동작을 동시에 수행하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 모듈레이터 유지관리부는 상기 세정 수단을 포함하고, 상기 세정 수단에 의해 상기 모듈레이터 표면으로부터 제거된 이물질을 흡입하기 위한 흡입 수단을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 모듈레이터 유지관리부는 2개의 세정 수단을 포함하고, 상기 흡입 수단은 상기 2개의 세정 수단 사이에 위치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 모듈레이터 유지관리부는, 상기 척의 측면에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 모듈레이터 유지관리부는, 상기 척의 측면들 중, 상기 검사 시스템의 전면부에 인접한 척의 일 측면에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 모듈레이터 유지관리부는, 상기 척의 측면들 중, 상기 검사 시스템의 후면부에 인접한 척의 일 측면에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 모듈레이터 유지관리부는, 상기 척의 측면들 중, 상기 모듈레이터가 상기 전기 회로의 검사를 시작하는 지점과 인접한 척의 일 측면에 배치될 수 있다.
본 개시의 많은 장점은 첨부 도면을 참조함으로써 통상의 기술자가 더 잘 이해할 수 있다.
도 1은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 검사 시스템(100)을 예시하는 개념도이다.
도 2는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 전기 광학 센서부(30)를 예시하는 개념도이다.
도 3은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 모듈레이터 유지관리부(50)를 예시하는 개념도이다.
도 4는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 검출 수단(52)에 의해 모듈레이터(31) 표면의 평탄도를 검출하는 동작을 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 검사 시스템(100')을 예시하는 개념도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 모듈레이터 유지관리부의 검출 수단에 의해 모듈레이터의 표면 상태를 검출한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 모듈레이터 유지관리부의 검출 수단에 의해 다른 모듈레이터의 표면 상태를 검출한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 8은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 모듈레이터 유지관리부(50')를 예시하는 개념도이다.
이제, 첨부 도면에 예시되는, 개시되는 특허 대상에 대한 참조가 상세하게 이루어질 것이다. 본 개시는 특정 실시예 및 이의 특정 피처와 관련하여 특히 도시되고 설명되었다. 본 명세서에 설명된 실시예는 제한하기보다는 예시적인 것으로 간주된다. 본 개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 형태 및 세부 사항에 있어서 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있음은 당업자에게 쉽게 명백할 것이다.
이하에서는, 도 1 내지 도 8을 참조하여, 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 검사 시스템(100)이 더 상세하게 설명된다.
도 1은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, 검사 시스템(100)을 예시하는 개념도이다.
도 1에 도시된 검사 시스템(100)은 전기 광학 센서부(모듈레이터)를 사용하여 전기 회로를 검사하도록 구성될 수 있다. 검사 시스템(100)은, 예컨대 평판 디스플레이의 전기 회로 검사를 위해 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 임의의 다른 적합한 기판 상의 전기 회로의 검사를 위해 사용될 수 있다.
검사 시스템(100)은 섀시(chassis), 예컨대, 오르보테크 엘티디(Orbotech Ltd.)로부터 시판되는 어레이 체커(ARRAY CHECKER) 시스템과 같은 자동 평판 디스플레이 검사 시스템의 섀시(10)를 포함할 수 있다. 이러한 검사 시스템(100)의 섀시(10)에는, 큰 면적에 걸쳐 강성이 유지되도록 그라나이트(granite), 폴리머 캐스팅(polymer casting), 강철, 또는 탄소 섬유와 같은 물질이 사용될 수 있다.
검사 시스템(100)은, 검사될 전기 회로를 포함하는 유리 시트(기판 또는 플레이트로도 지칭될 수 있음)를 지지하는 척(chuck: 20)을 포함할 수 있다. 척(20)은 그 위에 놓이는 유리 시트(미도시)를 지지하고, 유리 시트를 위한 안정된 기준면을 제공한다. 일 예로서, 척(20)의 표면을 통한 공기의 분출에 의해 척(20)과 유리 시트 사이에는 공기 쿠션이 만들어질 수 있다. 이 실시예에서, 유리 시트는 공기 쿠션 위에 떠 있게 되고, 그리퍼(gripper) 또는 스크러버(scrubber)와 같은 기구를 사용하여 정렬될 수 있다. 일단 정렬되면, 공기 분출이 중단되고 유리 시트가 처리 위치에 고정되도록 진공이 인가될 수 있다. 척(20)의 재료는 양극산화 알루미늄(anodized aluminum), 세라믹, 유리 및/또는 금속을 포함할 수 있다.
유리 시트는 공장의 로봇 암(arm)에 의해 척(20) 위로 이동될 수 있다. 척(20)에 의해 지지되는 유리 시트는, 하나 이상의 평판 디스플레이를 위한 복수의 전기 회로들을 포함할 수 있다. 일반적으로 유리 시트 상의 복수의 전기 회로들은 서로 동일하지만, 단일 유리 시트는 서로 상이한 형상 및 디자인의 전기 회로들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 2m x 2m 내지 3m x 3m 크기의 유리 시트는, 검사 후에 전기 회로들을 각각 갖는 다수의 부분들로 분할될 수 있다. 예를 들어, 분할된 전기 회로를 포함하는 디스플레이들은, 텔레비전, 전화, 또는 기타 소형 디스플레이 애플리케이션 장치에 사용될 수 있다. 검사될 전기 회로들 각각은, 예를 들어, 균일하게 이격된, 병렬의 전기 전도체인 적어도 하나의 어레이를 포함할 수 있다. 균일하게 이격된 전도체는 일반적으로 병렬 구성으로 이격될 수 있지만, 균일하게 이격된 전도체는 임의의 적절한 기하학적 구성으로 존재할 수도 있다. 적어도 하나의 어레이는 1차원 또는 2차원일 수 있다. 적어도 하나의 어레이 내의 각각의 전기 전도체는 평판 디스플레이 전기 회로의 적어도 하나의 개별 픽셀과 연관될 수 있다. 예를 들어, 전기 회로는 개별 픽셀의 2차원 어레이를 포함할 수 있고, 픽셀 각각은 회로에 의해 전기적으로 제어되는 개별 전도체로 간주될 수 있다. 이와 같은 전기 회로 각각은 복수의 전도성, 절연성 및 반전도성 요소를 포함할 수 있다. 픽셀 각각은 전기적 신호로 구동될 수 있어서, 픽셀 어레이가 병렬 전도체의 1차원 또는 2차원 어레이에 대응될 수 있다.
구체적으로 도시하지는 않았으나, 검사 시스템(100)은 검사되고 있는 전기 회로의 개별 전도체에 전압을 인가하기 위한 전압 구동부를 포함할 수 있다. 이러한 전압 인가는, 예를 들어, 단락 바, 또는 2차원 어레이 프로빙 시스템에 의해 수행될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 전기 광학 센서부(30), 예를 들어, 전기 광학 모듈레이터를 포함하는 하나 이상의 전기 광학 센서부가 갠트리(gantry)(40), 또는 다른 이동 구조물에 장착될 수 있다. 전기 광학 센서부(30)가 전기 회로 위에서 수직/수평 방향으로 이동 가능할 수 있도록, 갠트리(40)는 섀시(10)에 이동 가능하게 장착될 수 있다. 예를 들어, 유리 시트의 전기 회로를 검사하기 위해, 전기 광학 센서부(30)가 유리 시트의 일부분 위로 수평 방향으로 이동되고, 유리 시트의 표면으로부터 수십 마이크론 내에 위치하도록 하강될 수 있다. 검사가 끝난 후에는 전기 광학 센서부(30)가 유리 시트의 표면으로부터 멀어지도록 상승할 수 있다.
도 2는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 전기 광학 센서부(30)를 예시하는 개념도이다. 전기 광학 센서부(30)는 유리 시트 상의 전기 회로의 전기적 결함을 검출하도록 구성될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전기 광학 센서부(30)는 모듈레이터(31)를 포함할 수 있다. 전기 회로의 검사를 위해, 유리 시트 상의 전극에는 구동 신호가 인가될 수 있다. 유리 시트와 모듈레이터(31) 사이의 갭(gap; 32)은, 전기 회로가 형성된 유리 시트 위의 각각의 픽셀 전극으로부터의 전기장이 모듈레이터(31)에 커플링되도록 하고, 이에 따라 일시적으로 유리 시트의 가시적 디스플레이를 생성할 수 있다. 이러한 가시적 디스플레이는 결함의 식별을 위하여 카메라(33)에 의해 포착될 수 있다. 하나의 영역을 검사한 후에, 모듈레이터(31)가 상승되고 유리 시트의 다른 영역으로 이동되어 이러한 처리가 반복될 수 있다. 이러한 반복 과정을 통해서, 전기 회로의 결함 유무가 검사될 수 있다. 일 실시예에서, 모듈레이터(31)는, 액정 물질(31-1)과 평면 유리(31-2)를 포함할 수 있다. 다만, 전기 광학 센서부(30)의 구성이 도 2에 도시된 형태로 제한되는 것은 아니며, 전기 광학 센서부는 유리 시트 상의 전기적 결함을 검출하기 위해 다양한 형태로 적절히 구성될 수 있으며, 예를 들어, 유리 시트 위의 각각의 픽셀 전극으로부터의 전기장을 모듈레이터에 커플링시키기 위한, 광원, 빔 확장기, 빔 스플리터 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 본 개시의 검사 시스템(100)은 개별 박막 트랜지스터 어레이(TFT Array) 픽셀의 전압을 측정하도록 구성된 반사형 액정 기반 모듈레이터를 사용하는 전압이미징("VOLTAGE IMAGING ®")이라 불리는 방법을 사용할 수 있다. 박막 트랜지스터 어레이(TFT Array) 검사 시 구동 전압 패턴이 테스트 중인 박막 트랜지스터(TFT) 패널에 인가되며, 이러한 전기 광학 모듈레이터를 테스트 중인 박막 트랜지스터(TFT)에 근접한 위치(일반적으로 약 50 ㎛)에 배치하고 이를 고전압 구형파 패턴에 의해 영향을 받게 함으로써 결과로 얻어진 패널 픽셀 전압이 측정될 수 있다. 모듈레이터에 인가되는 전압 구형파 패턴의 진폭은 검사 조건에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 모듈레이터에 인가되는 전압 구형파 패턴의 진폭은 300V와 60㎐의 주파수가 될 수 있다 . 구동 전압이 적용된 테스트 중인 박막트랜지스터(TFT) 어레이의 픽셀에 대한 근접성에 의해 검사 시스템의 전기 광학 모듈레이터 전반에 걸쳐 형성되는 전위는, 모듈레이터의 액정이 전기장 의존 공간 방향을 변경하도록 강제하여 모듈레이터 전반에 걸쳐 광선 투과율을 국부적으로 변화시킨다. 다시 말해, 모듈레이터의 광선 투과율은 이들 근접 픽셀 배열의 전압을 나타내게 된다. 변경된 모듈레이터 투과율을 포착하기 위해, 모듈레이터는 광 파장으로 조명되며, 패널 전압이 적용되는 모듈레이터에 의해 반사된 빛은, 결과 화상을 획득하고 디지털화하는 전압 이미징 광학 서브시스템(VIOS:Voltage imaging Optical Sub-System) 카메라에 이미징 될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 전기 회로의 검사 시, 도 2에 도시된 바와 같이 모듈레이터(31)는 전기 회로를 포함하는 유리 시트의 표면과 일정한 갭(32)을 두고 이격되어 유지될 수 있다. 모듈레이터(31)는 일반적으로 유리 시트 위에서 대략 30㎛ 내지 50㎛ 떨어져 유지될 수 있다. 모듈레이터(31)와 유리 시트 사이의 거리는, 단락, 열전달 또는 스트레스로 인한 기계적 왜곡과 같은 부수적인 영향을 일으키지 않고, 실현 가능한 한 인접하도록 조정될 수 있다.
그러나, 유리 시트와 모듈레이터(31)가 인접하게 위치됨에 따라, 검사 동작 중에, 유리 시트와 모듈레이터(31) 사이에 존재할 수 있는 이물질(예를 들면, 입자들)에 의해 유리 시트 및/또는 모듈레이터(31)에 손상이 발생할 수 있다. 이러한 손상을 방지하기 위해, 종래에는 모듈레이터를 수동으로 언로딩하여 특정 위치(예를 들면, 홈 포지션)에 위치시킨 상태에서, 작업자가 모듈레이터 표면을 직접 닦아내는 방식으로 모듈레이터의 세정을 수행하였다. 그러나, 검사 공정 도중에 장치(시스템)의 동작을 중단시키고 모듈레이터를 세정하는 종래의 방식은, 공정 효율을 저하시킨다. 또한, 검사 결과에 영향을 주는 모듈레이터 표면의 입자들 또는 손상된 스팟들이 매우 작은 크기를 가질 수 있으므로, 작업자의 눈으로 이러한 작은 입자들이나 손상들을 확인하고 제거하는 데에 어려움이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 도 1에 도시된 본 개시의 일 실시형태에 따른 검사 시스템(100)은 모듈레이터 유지관리부(50)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 모듈레이터 유지관리부(50)는 유리 시트를 지지하는 척(20)의 측면에 배치될 수 있다. 그러나, 모듈레이터 유지관리부(50)의 위치가 이에 제한되는 것은 아니며, 모듈레이터 유지관리부(50)는 모듈레이터(31)가 도달할 수 있는, 시스템(100) 내의 임의의 영역에 위치될 수 있다.
도 3은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 모듈레이터 유지관리부(50)를 예시하는 개념도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 모듈레이터 유지관리부(50)는 모듈레이터 표면의 이물질을 제거하기 위한 세정 수단(51)과, 모듈레이터 표면의 평탄도를 검출하기 위한 검출 수단(52) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 세정 수단(51)은 도 3에 도시된 바와 같이 하나 이상의 에어 나이프(air knife)를 포함할 수 있다. 모듈레이터(31)는, 유리 시트의 검사 동작 시작 전에, 검사 동작 후에, 또는 검사 동작 도중에, 에어 나이프에 인접하게(예를 들어, 에어 나이프의 상부에) 위치될 수 있으며, 에어 나이프로부터 모듈레이터(31) 표면을 향해 공기가 분사되어 모듈레이터(31) 표면의 입자들이 제거될 수 있다. 세정 수단(51)으로서 에어 나이프를 사용함으로써, 모듈레이터(31) 표면 손상을 최소화하면서 보다 효과적으로 모듈레이터(31) 표면으로부터 이물질들을 제거할 수 있다. 도 3에서는, 세정 수단(51)이 에어 나이프를 포함하는 것으로 도시하고 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 세정 수단(51)은 와이퍼, 솔, 붓, 천 등과 같은, 모듈레이터(31) 표면의 액체, 고체, 및/또는 기체 입자들을 제거할 수 있는 도구를 하나 이상 포함할 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 모듈레이터 유지관리부(50)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 모듈레이터(31) 표면의 평탄도를 검출하기 위한 검출 수단(52)을 더 포함할 수 있다. 검출 수단(52)을 사용하여 모듈레이터 표면의 평탄도를 검출함으로써, 모듈레이터(31) 표면에 이물질(입자들)이 존재하는지 여부 및/또는 모듈레이터 표면에 손상이 존재하는지 여부를 확인할 수 있다.
검출 수단(52)은, 도 3에 도시된 바와 같이 레이저 방출부(52-1) 및 레이저 수신부(52-2)를 갖는 레이저 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 레이저 방출부(52-1)는 약 1 mm의 원형 스팟 레이저를 방출할 수 있다. 모듈레이터(31)는, 유리 시트의 검사 동작 시작 전에, 검사 동작 후에, 또는 검사 동작 도중에, 검출 수단(52)에 인접하게 위치될 수 있고, 검출 수단(52)은 인접하게 위치된 모듈레이터(31)의 평탄도를 검출할 수 있다. 검출 수단(52)으로서 레이저 센서를 사용함으로써, 모듈레이터(31) 표면 상의 수~수십 ㎛ 크기의 입자나 표면 손상을 검출할 수 있다. 도 3에서는, 검출 수단(52)이 스팟 레이저 센서를 포함하는 것으로 도시하고 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 검출 수단(52)은 CCD 카메라, 3D 카메라 등과 같은 모듈레이터(31) 표면의 평탄도를 검출할 수 있는 도구를 하나 이상 포함할 수 있다.
도 4는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 검출 수단(52)에 의해 모듈레이터(31) 표면의 평탄도를 검출하는 동작을 개략적으로 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 모듈레이터(31)는 검출 수단(52)의 레이저 방출부(52-1)와 레이저 수신부(52-2) 사이에 위치될 수 있으며, 검출 수단(52)은 모듈레이터(31)가 수평 방향으로 이동함에 따라 모듈레이터(31) 표면을 스캔할 수 있다. 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 레이저 방출부(52-1)는 모듈레이터(31)의 표면과 평행하고, 모듈레이터(31)의 이동 방향과 수직한 방향으로 레이저 광을 방출할 수 있다. 검출 수단(52)은, 레이저 방출부(52-1)에서 방출되는 레이저광이, 수평 방향으로 이동하는 모듈레이터(31)의 표면과 부분적으로 중첩하도록 위치될 수 있다. 검출 수단(52)의 레이저 수신부(52-2)에서는, 모듈레이터(31)의 수평 방향으로의 이동에 따른 레이저 광 강도 변화를 검출할 수 있고, 이를 통해, 모듈레이터(31) 표면의 평탄도를 검출할 수 있다. 예를 들어, 검사 시스템(100)의 제어부에서는, 레이저 수신부(52-2)에서 검출된 레이저광의 강도 변화에 기초하여, 모듈레이터(31) 표면에 (이물질 등에 의한) 돌출부 또는 (표면 손상 등에 의한) 오목부가 존재하는지 여부를 결정할 수 있다. 다시 말해, 모듈레이터(31) 표면을 스캔함으로써, 모듈레이터(31) 표면에 이물질이 존재하는지, 그리고 모듈레이터(31) 표면에 손상이 존재하는지 여부를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 검사 시스템(100)은, 제어부가 모듈레이터(31) 표면에 이물질이 존재한다고 결정한 경우, 세정 수단(51)에 의해 모듈레이터(31) 표면으로부터 이물질을 제거하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 검사 시스템(100)은, 제어부가 모듈레이터(31) 표면에 돌출부 및/또는 오목부가 존재한다고 결정한 경우, 메인 시스템 혹은 해당 공장자동화 설비에, 설비의 이상 신호를 전달하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 모듈레이터(31)가 모듈레이터 유지관리부(50)에 인접하게 위치할 때, 세정 수단(51)과 검출 수단(52)이 모두 동작할 수 있으며, 이 경우, 세정 수단(51)은 모듈레이터(31)의 표면의 입자를 제거하고, 검출 수단(52)은 모듈레이터(31) 표면의 평탄도를 검출할 수 있다. 즉, 수평 및/또는 수직 방향으로 이동 가능하도록 구성된 모듈레이터(31)가 모듈레이터 유지관리부(50)와 인접하게 위치되었을 때, 세정 수단(51)에 의한 모듈레이터(31) 표면의 입자 제거와, 검출 수단(52)에 의한 모듈레이터(31) 표면의 상태 검출이 거의 동시에 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 모듈레이터(31)의 이동 방향에서 세정 수단(51)이 검출 수단(52)보다 모듈레이터(31)와 더 가깝게 위치될 수 있으며, 이 경우, 세정 수단(51)에 의한 제거 동작 후에 검출 수단(52)에 의한 검출 동작이 이루어질 수 있다. 다른 실시예에서, 모듈레이터(31)의 이동 방향에서 검출 수단(52)이 세정 수단(51)보다 모듈레이터(31)와 더 가깝게 위치될 수 있으며, 이 경우, 검출 수단(52)에 의한 검출 동작 후에 세정 수단(51)에 의한 제거 동작이 이루어질 수 있다.
위에서는 모듈레이터(31)가 모듈레이터 유지관리부(50)에 인접하게 위치될 때, 세정 수단(51)과 검출 수단(52)이 모두 동작하는 실시예를 설명하였으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 모듈레이터(31)가 모듈레이터 유지관리부(50)에 인접하게 위치할 때, 세정 수단(51)과 검출 수단(52) 중 어느 하나만이 동작하도록 구성될 수도 있다. 또한, 도 3에서는, 모듈레이터 유지관리부(50)가 세정 수단(51)과 검출 수단(52)을 모두 포함하는 것으로 도시하고 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 모듈레이터 유지관리부(50)는 세정 수단(51)과 검출 수단(52) 중 하나만을 포함할 수도 있다.
도 3을 참조하면, 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 모듈레이터 유지관리부(50)는, 세정 수단(51)과 검출 수단(52)을 지지하는 실린더(53)를 더 포함할 수 있다. 실린더(53)에 의해, 세정 수단(51)과 검출 수단(52)의 위치가 수직 방향으로 조정될 수 있고, 이에 따라 검사 시스템(검사 장비) 운용 시 기계적 간섭을 회피할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 모듈레이터 유지관리부(50)는 척(20)의 일 측면에 배치될 수 있다. 모듈레이터 유지관리부(50)가 척(20)의 일 측면에 배치됨으로써, 척(20)에 의해 지지되는 유리 시트를 검사하기 위한 동작을 시작하기 전에, 후에, 또는 도중에 모듈레이터(31)가 척(20)의 측면으로 이동하여, 모듈레이터 유지관리부(50)에 의해 모듈레이터(31) 표면의 세정 및/또는 검출 동작을 수행할 수 있다. 다른 실시예에서, 모듈레이터 유지관리부(50)는, 척(20)의 측면이 아닌, 검사 시스템(100) 내의 모듈레이터(31)가 도달 가능한 임의의 다른 지점에 위치될 수 있다. 이 경우, 모듈레이터(31)의 이동에 의해, 모듈레이터(31)가 모듈레이터 유지관리부(50)에 인접하도록 위치될 수 있으며, 모듈레이터 유지관리부(50)에 인접하게 위치된 모듈레이터(31) 표면의 세정 및/또는 검출 동작이 수행될 수 있다. 모듈레이터 유지관리부(50)의 동작 빈도, 횟수, 시점 등은 작업자의 설정에 의해 제어될 수 있다. 일 실시예에서, 모듈레이터 유지관리부(50)는, 검사 시스템(100)의 제어부에 의해, 모듈레이터(31)가 모듈레이터 유지관리부(50)에 인접하게 위치될 때마다 동작하도록 제어될 수 있다. 다른 실시예에서, 모듈레이터 유지관리부(50)는, 검사 시스템(100)의 제어부에 의해, 유리 시트가 교체될 때마다, 미리 설정된 개수의 유리 시트가 교체될 때마다, 미리 설정된 시간 간격마다, 또는 유리 시트의 검사 전에 및/또는 후에 동작하도록 제어될 수 있다.
도 1에서는, 척(20)의 일 측면에 2개의 모듈레이터 유지관리부(50)가 위치되는 것으로 도시되어 있으나, 모듈레이터 유지관리부(50)의 개수가 이에 제한되는 것은 아니며, 검사 시스템(100)은 1개 또는 복수 개의 모듈레이터 유지관리부(50)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 검사 시스템(100)은 모듈레이터(31)와 동일한 개수의 모듈레이터 유지관리부(50)를 포함할 수 있다. 이 경우, 복수 개의 모듈레이터(31)에 각각 대응하는 복수 개의 유지관리부(50)에 의해, 복수 개의 모듈레이터(31)에 대한 세정 및/또는 검출이 동시에 이루어질 수 있으므로, 모듈레이터(31)의 세정 및/또는 검출 동작이 보다 효율적으로 수행될 수 있다. 다른 실시예에서, 동일한 모듈레이터 유지관리부(50)에 의해, 복수 개의 모듈레이터(31)에 대한 세정 및/또는 검출이 순차적으로 수행될 수 있다.
도 1에서는, 모듈레이터 유지관리부(50)가 검사 시스템(100)의 전면부(즉, 유리 시트가 로딩/언로딩 되는 쪽)에 인접한 척(20)의 일 측면에 위치되는 것으로 도시되어 있으나, 모듈레이터 유지관리부(50)의 위치가 이에 제한되는 것은 아니며, 모듈레이터 유지관리부(50)는 척(20)의 측면들 중 임의의 지점에 위치될 수 있다. 또한, 모듈레이터 유지관리부(50)는 척(20)의 2개 이상의 측면들에 위치될 수도 있다.
도 5는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 검사 시스템(100')을 예시하는 개념도이다. 도 5에 도시된 검사 시스템(100')에서, 모듈레이터 유지관리부(50)의 위치를 제외한 나머지 구성들은 도 1에 도시된 검사 시스템과 동일하게 적용될 수 있으며, 동일한 구성들에 대한 설명은 생략한다. 도 5에서는 모듈레이터 유지관리부(50)의 위치를 보다 명확하게 보여주기 위해, 도 1에 도시된 전기 광학 센서부(30)와 갠트리(40)의 도시를 생략하였다.
도 5를 참조하면, 도 1에 도시된 검사 시스템(100)과 달리, 모듈레이터 유지관리부(50)가 검사 시스템(100')의 후면부에 인접한 척(20)의 일 측면에 위치될 수 있다. 일 실시예에서, 전기 광학 센서부(30)는 검사 시스템(100')의 후면부에 인접한 척(20)의 일 측면에서부터 전기 회로의 검사를 시작하도록 구성될 수 있고, 모듈레이터 유지관리부(50)는 전기 광학 센서부(30)의 검사 시작 위치에 인접하게 위치될 수 있다. 이 경우, 전기 회로 검사 동작의 시작 지점에서, 모듈레이터 유지관리부(50)에 의해 자동으로 모듈레이터(31) 표면의 세정 및/또는 평탄도 검출이 이루어질 수 있다. 따라서, 세정 및/또는 검출을 위한 모듈레이터(31)의 추가적인 이동 없이도, 보다 효율적인 모듈레이터의 세정 및/또는 검출이 가능하다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 모듈레이터 유지관리부의 검출 수단에 의해 모듈레이터의 표면 상태를 검출한 결과를 보여주는 그래프이다. 구체적으로, 도 6에서는, 검출 수단으로서 도 3에 도시된 것과 같은 스팟 레이저 센서를 사용하여, 세정 전과 후의 모듈레이터의 표면을 스캔한 결과를 보여준다. 모듈레이터 표면을 세정하기 위해, 도 3에 도시된 것과 같은 에어 나이프를 세정 수단으로서 사용하였다. 또한, 모듈레이터 표면을 스캔하기 위해, 도 3에 도시된 것과 같은 레이저 센서의 레이저 방출부와 레이저 수신부 사이에서 모듈레이터를 수평 방향으로 이동시키고, 레이저 수신부에서는 모듈레이터 이동에 따른(즉, 시간 경과에 따른) 레이저 강도 변화를 검출하였다. 시간 경과에 따른 레이저 강도 변화를 통해, 모듈레이터 표면의 평탄도를 검출할 수 있다. 도 6에는, 모듈레이터의 표면을 세정하기 전(“세정 전”)과 모듈레이터 표면을 세정한 후(“세정 후”)의 레이저 강도 변화를 검출한 결과가 도시되어 있다. 도 6의 그래프에 도시된 바와 같이, 모듈레이터 세정 전의 표면 스캐닝 결과를 나타내는 그래프에서는 모듈레이터가 평탄하지 않은 표면을 가짐을 알 수 있다. 또한, 모듈레이터 세정 후의 표면 스캐닝 결과를 나타내는 그래프에서는, 세정에 의해 모듈레이터 표면의 입자가 제거되어, 그 결과 모듈레이터가 평탄한(매끄러운) 표면을 가짐을 알 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 검출 수단에 의해 다른 모듈레이터의 표면 상태를 검출한 결과를 보여주는 그래프이다. 구체적으로, 도 7에서는, 세정 수단으로서 도 3에 도시된 것과 같은 에어 나이프를 사용하고, 검출 수단으로서 도 3에 도시된 것과 같은 스팟 레이저 센서를 사용하여 모듈레이터의 표면을 스캔한 결과를 보여준다. 도 7에 도시된 그래프에서는, 세정 후에 모듈레이터가 일부 영역에서 세정 전보다 평탄한 표면 상태를 가지게 되었지만, 다른 일부 영역들에서는 세정 후에도 여전히 평탄하지 않은 표면 상태를 가짐을 것을 보여준다. 이러한 검출 결과를 통해, 모듈레이터 표면에, 세정에 의해 제거될 수 없는 손상이 존재함을 확인할 수 있다.
도 8은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 모듈레이터 유지관리부(50')를 예시하는 개념도이다. 도 8에 도시된 바와 같이 모듈레이터 유지관리부(50')는 모듈레이터(31) 표면의 입자들을 제거하기 위한 세정 수단(51'), 모듈레이터(31)의 표면 상태를 검출하기 위한 검출 수단(52') 및 모듈레이터(31) 표면으로부터 제거된 입자들을 빨아들이기 위한 흡입 수단(54)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 세정 수단(51')은, 도 8에 도시된 바와 같이, 검출 수단(52')의 양 옆에 위치되어 모듈레이터(31) 표면을 향해 공기를 분사하는 2개의 에어 나이프를 포함할 수 있다. 모듈레이터(31)의 표면으로부터 제거된 입자들이 2개의 에어 나이프 사이의 영역에 집중되도록, 2개의 에어 나이프의 공기 분사구는 2개의 에어 나이프 사이의 영역을 향해 위치될 수 있다. 또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 2개의 에어 나이프 사이에, 모듈레이터(31) 표면으로부터 제거된 입자들을 빨아드리는 흡입 수단(54)을 더 포함함으로써, 모듈레이터(31) 표면으로부터 제거된 입자들이 다시 모듈레이터(31)의 표면을 오염시키는 것을 방지할 수 있다. 도 8에서는 모듈레이터 유지관리부(50')가 2개의 세정 수단(51')과 1개의 흡입 수단(54)을 포함하는 것으로 도시하고 있으나, 세정 수단(51') 및 흡입 수단(54)의 배열 및 개수는 이에 제한되지 않고, 하나 이상의 세정 수단과 하나 이상의 흡입 수단이 적절한 위치에 배열될 수 있다.
본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른 검사 시스템은 제어부에 의해 각 구성이 제어될 수 있다. 일 실시형태에서, 하나 이상의 모듈레이터 유지관리부는 제어부에 의해 개별적으로 또는 통합적으로 제어될 수 있다. 또한, 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른 모듈레이터 유지관리부는 세정 수단 및 검출 수단 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 세정 수단과 검출 수단의 동작은 제어부에 의해 개별적으로 또는 통합적으로 제어될 수 있다. 본 개시의 일 실시형태에서, 모듈레이터 유지관리부의 동작 조건, 예를 들어, 동작 시점, 동작 횟수, 동작 빈도, 동작 시간, 동작 순서 등이 작업자(사용자)에 의해 설정될 수 있으며, 이러한 설정에 기초하여, 제어부에 의해 모듈레이터 유지관리부의 동작이 자동적으로 제어될 수 있다.
본 개시의 일 실시형태에 따른 검사 시스템에 의해 수집된 정보는 소프트웨어를 실행하는 하나 이상의 프로세서에 의해 후속적으로 처리될 수 있다. 본 개시의 검사 시스템에 사용되는 소프트웨어는, 모듈레이터 유지관리부를 통해 모듈레이터의 표면을 스캔한 결과를 수신하고, 분석하고, 그 결과를 사용자에게 보고하도록 구성될 수 있다. 또한, 검사 시스템에 사용되는 소프트웨어는, 모듈레이터 표면을 스캔한 결과를 분석하여, 모듈레이터 표면에 임계치(예를 들면, 미리 설정된 개수 및/또는 크기)를 초과하는 손상이 발생된 것으로 결정할 수 있으며, 이 경우 사용자에게 경고를 발생시키도록 구성될 수 있다.
본 개시에 기술된 특허 대상은 때로는 다른 컴포넌트 내에 포함되거나 다른 컴포넌트와 접속되는 상이한 컴포넌트들을 설명한다. 그러한 도시된 아키텍처는 단지 예시적인 것이며 실제로 동일한 기능을 달성하는 많은 다른 아키텍처가 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 개념적 의미에서, 동일한 기능을 달성하기 위한 컴포넌트들의 임의의 배열은 원하는 기능이 달성되도록 효과적으로 "연관된다(associated)". 따라서, 본 개시에서 특정 기능을 달성하기 위해 결합된 임의의 2개의 컴포넌트는, 아키텍처 또는 중간 매개 컴포넌트와 관계없이 원하는 기능이 달성되도록 "서로 연관된(associated with)" 것으로 볼 수 있다. 유사하게, 이와 같이 연관된 임의의 2개의 컴포넌트는 또한 원하는 기능을 달성하기 위해 서로 "접속된(connected)" 또는 "결합된(coupled)" 것으로 간주될 수 있고, 그렇게 연관될 수 있는 임의의 2개의 컴포넌트는 또한 원하는 기능을 달성하기 위해 서로 "결합 가능한(couplable)" 것으로 간주될 수 있다. 결합 가능의 특정 예는, 물리적으로 상호 작용 가능하고 그리고/또는 물리적으로 상호 작용하는 컴포넌트, 및/또는 무선으로 상호 작용 가능하고 그리고/또는 무선으로 상호 작용하는 컴포넌트, 및/또는 논리적으로 상호 작용 가능하고 그리고/또는 논리적으로 상호 작용하는 컴포넌트를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
본 개시 및 그 많은 부수적인 장점들은 전술한 설명에 의해 이해될 것으로 믿어지고, 개시되는 주제로부터 벗어나지 않거나 그 중요한 장점들을 모두 희생하지 않고 컴포넌트의 형태, 구성 및 배열에 있어서 각종 변화가 이루어질 수 있다는 점은 명백할 것이다. 여기에서 설명한 형태는 단지 예를 든 것이고, 첨부되는 청구항들은 그러한 변화들을 망라하고 포함하는 것으로 의도된다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구항들에 의해 한정되는 것으로 이해되어야 한다.
100, 100': 검사 시스템 10: 섀시
20: 척 30: 전기 광학 센서부
31: 모듈레이터 32: 갭(gap)
33: 카메라 40: 갠트리
50, 50': 모듈레이터 유지관리부 51, 51': 세정 수단
52, 52': 검출 수단 52-1: 레이저 방출부
52-2: 레이저 수신부 53: 실린더
54: 흡입 수단

Claims (16)

  1. 전기 회로를 검사하기 위한 시스템으로서,
    상기 전기 회로를 지지하도록 구성된 척(chuck);
    상기 척의 상부에서 이동 가능하게 구성되며, 상기 전기 회로의 결함을 검출하기 위해 상기 전기 회로의 상부에 위치되도록 구성되는 모듈레이터; 및
    상기 모듈레이터의 표면으로부터 이물질을 제거하기 위한 세정 수단 및 상기 모듈레이터 표면의 평탄도를 검출하기 위한 검출 수단, 중 적어도 하나를 포함하는 모듈레이터 유지관리부를 포함하고,
    상기 모듈레이터는 상기 모듈레이터 유지관리부에 인접하게 위치되도록 이동 가능한 것인, 전기 회로 검사 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모듈레이터는, i) 상기 전기 회로의 검사가 시작되기 전에, ii) 상기 전기 회로의 검사가 끝난 후에, 또는 iii) 상기 전기 회로의 검사 동작 도중에 상기 모듈레이터 유지관리부에 인접하게 위치되도록 구성되는 것인, 전기 회로 검사 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 세정 수단은 하나 이상의 에어 나이프(air knife)를 포함하는, 전기 회로 검사 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 검출 수단은 레이저 방출부와 레이저 수신부를 갖는 하나 이상의 레이저 센서를 포함하는 것인, 전기 회로 검사 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 레이저 방출부는, 상기 레이저 방출부와 상기 레이저 수신부 사이에 위치되는 상기 모듈레이터의 표면과 평행한 방향으로 레이저광을 방출하도록 구성되고, 상기 레이저 방출부로부터 방출된 레이저광은 상기 모듈레이터의 표면과 부분적으로 중첩하는 것인, 전기 회로 검사 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 레이저 수신부는, 상기 레이저 방출부와 상기 레이저 수신부 사이에 위치되는 상기 모듈레이터의 수평 방향으로의 이동에 따른 레이저광의 강도 변화를 검출하도록 구성되는 것인, 전기 회로 검사 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 레이저 수신부에서 검출된 레이저광의 강도 변화에 기초하여, 상기 모듈레이터 표면에 돌출부 및 오목부, 중 적어도 하나가 존재하는지 여부를 결정하는 제어부를 더 포함하는, 전기 회로 검사 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어부가, 상기 모듈레이터 표면에 상기 돌출부가 존재한다고 결정한 경우, 상기 세정 수단에 의해 상기 모듈레이터 표면으로부터 이물질을 제거하도록 구성된 것인, 전기 회로 검사 시스템.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제어부가, 상기 모듈레이터 표면에 상기 돌출부 및 상기 오목부, 중 적어도 하나가 존재한다고 결정한 경우, 상기 제어부에서 이상 신호를 발생시키도록 구성된 것인, 전기 회로 검사 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 모듈레이터 유지관리부는 상기 세정 수단 및 상기 검출 수단을 포함하고, 상기 모듈레이터 유지관리부는, 상기 모듈레이터가 상기 모듈레이터 유지관리부와 인접하게 위치되었을 때 상기 세정 수단에 의한 세정 동작 및 상기 검출 수단에 의한 검출 동작을 동시에 수행하도록 구성되는 것인, 전기 회로 검사 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 모듈레이터 유지관리부는 상기 세정 수단을 포함하고, 상기 세정 수단에 의해 상기 모듈레이터 표면으로부터 제거된 이물질을 흡입하기 위한 흡입 수단을 더 포함하는 것인, 전기 회로 검사 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 모듈레이터 유지관리부는 2개의 세정 수단을 포함하고, 상기 흡입 수단은 상기 2개의 세정 수단 사이에 위치되는 것인, 전기 회로 검사 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 모듈레이터 유지관리부는, 상기 척의 측면에 배치되는 것인, 전기 회로 검사 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 모듈레이터 유지관리부는, 상기 척의 측면들 중, 상기 검사 시스템의 전면부에 인접한 척의 일 측면에 배치되는 것인, 전기 회로 검사 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 모듈레이터 유지관리부는, 상기 척의 측면들 중, 상기 검사 시스템의 후면부에 인접한 척의 일 측면에 배치되는 것인, 전기 회로 검사 시스템.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 모듈레이터 유지관리부는, 상기 척의 측면들 중, 상기 모듈레이터가 상기 전기 회로의 검사를 시작하는 지점과 인접한 척의 일 측면에 배치되는 것인, 전기 회로 검사 시스템.
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WO2023194984A1 (en) * 2022-04-08 2023-10-12 Orbotech Ltd. Method of determining an x and y location of a surface particle

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