WO2002101326A1 - Dispositif et procede de detection de deplacement de substrats - Google Patents

Dispositif et procede de detection de deplacement de substrats Download PDF

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WO2002101326A1
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detection
displacement
signal
conductive pattern
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Inventor
Shuji Yamaoka
Shogo Ishioka
Original Assignee
Oht Inc.
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/003—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for detecting a substrate position shift.
  • the present invention relates to a substrate displacement detection device and a substrate displacement detection method capable of detecting a displacement in a direction substantially orthogonal to a transport direction of a substrate having a conductive pattern disposed on a surface thereof.
  • Conventional methods for confirming the error of a substrate having a conductive pattern disposed on its surface include, for example, optically detecting the arrival of the substrate end or mechanically detecting the arrival of the substrate end.
  • sensors are arranged on both sides of the conductive pattern, and the detection signal of each sensor is detected.
  • a method of detecting a displacement based on a difference was also employed.
  • the detection level changes depending on the deterioration of the light-emitting means and the state of the surrounding atmosphere, so that high-precision detection was almost impossible. This was the same for mechanical detection.
  • the substrate is positioned and fixed at a position of a continuity inspection device for conducting a continuity inspection of a wiring pattern, and then a gap of about half the line width of the conductive pattern is obtained.
  • a continuity inspection device for conducting a continuity inspection of a wiring pattern
  • a gap of about half the line width of the conductive pattern is obtained.
  • Four pairs of sensors must be provided in the X and Y directions in a direction orthogonal to each other, and a pair of sensors with a spacing of about half the line width of the fine and high-precision conductive pattern must not be provided. And could only be applied to special applications.
  • the present invention has been made with the object of solving the above-described problems, and solves the above-mentioned problems.
  • the present invention can be arranged at a desired position on a transport path, has a simple configuration, and has a high accuracy without a change over time. It is an object of the present invention to provide a substrate position shift detecting device and a substrate position shift detecting method. Disclosure of the invention
  • the following configuration is provided as one means for achieving such an object.
  • a substrate displacement detection device capable of detecting a displacement in a direction substantially orthogonal to a transport direction of a substrate having a conductive pattern disposed on a surface thereof, wherein the device is configured to transport the conductive pattern disposed on the substrate surface.
  • Pattern end detecting means that can be capacitively coupled in a non-contact manner with the conductive pattern disposed on the substrate surface at at least two predicted arrival positions at a predetermined distance away from the upstream end in the direction of the conductive pattern;
  • a signal supply means for supplying an AC signal to the upstream end in the transport direction, and the pattern edge detection means detects a shift in the detection timing of the AC signal supplied by the signal supply means and is transported.
  • a position shift detecting means for detecting a position shift of the test board wherein the signal supply means is arranged such that at least the test board is located at the upstream end in the transport direction at the position of the pattern end detecting means.
  • the positional deviation detecting means is characterized in that the difference ratio of the detection signal and the slope percentage of the test substrate.
  • the displacement detection means may detect the position of the detection substrate at the time of detection of a signal at a substantially intermediate level between the minimum detection level and the maximum detection level of the detection signal from each of the pattern edge detection means, and determine the position of the detection substrate at the upstream end in the transport direction The position of The inclination with respect to the position at which each of the positional deviation detecting means is disposed and the positional deviation with respect to the transport direction are detected from the difference between the detection signals of the respective positional deviation detecting means.
  • the signal supply means can supply the AC signal by capacitive coupling means in non-contact with another part of the conductive pattern.
  • the substrate is a substrate for a liquid crystal display panel, and the conductive pattern is an ITO film.
  • the substrate is a substrate for a liquid crystal display panel, and the conductive pattern is an aluminum film.
  • the substrate for the liquid crystal display panel is a glass substrate or a plastic substrate.
  • a pattern end detecting means capable of capacitively coupling with the conductive pattern in a non-contact manner with the conductive pattern is provided on at least two predicted positions at which the conductive pattern disposed on the substrate surface is at a predetermined distance away from the upstream end in the transport direction of the conductive pattern.
  • a signal supply means capable of supplying an alternating current signal to the conductive pattern, wherein a substrate displacement in a direction substantially perpendicular to a transport direction of the substrate can be detected.
  • a detection method wherein the AC signal supplied to the conductive pattern of the substrate being conveyed is detected by the pattern edge detecting means via the conductive pattern, and the AC signal is detected by the pattern edge detecting means.
  • the displacement of the board by the detection method that detects the displacement of the timing and detects the displacement of the test board that is conveyed. And, for example, the detection of the displacement is performed by detecting the position of the detection substrate at the time of detection of a substantially intermediate level between the minimum detection level and the maximum detection level of the detection signal from each of the pattern edge detection means.
  • the position of the displacement detection means is determined as the arrival position. It is characterized by detecting a tilt with respect to the position at which the displacement detecting means is provided and a displacement with respect to the transport direction.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a detection principle of a substrate displacement detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining board position shift detection control of the board position shift detecting device of the present embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of detecting a substrate displacement using the displacement sensor 2 of the present embodiment.
  • circuit pattern inspection apparatus for inspecting the quality of a dot matrix pattern before bonding in a dot matrix display panel forming a liquid crystal display panel as a pattern to be inspected will be described as an example.
  • any pattern can be arranged as long as a common sensor that can be capacitively coupled in common at a pattern group position having different end patterns at one end. It is not limited.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a detection principle of a substrate displacement detection device according to an embodiment of the present invention.
  • the board position deviation detecting device of the present embodiment controls the XYZ lock table 30 by locking the inspection board on the XYZ lock table 30, thereby enabling three-dimensional movement and positioning control to an arbitrary position.
  • detecting board displacement For example, a position shift in a direction substantially perpendicular to the transfer direction of the substrate 20 having the conductive pattern disposed on the surface, which is locked on the XY lock table 30 controlled to be transferred in the direction of arrow A, is detected. It is a device to do.
  • a predetermined conductive pattern 25 is provided on the surface of the substrate 20.
  • the substrate 20 is a substrate for a liquid crystal display panel, glass is used as a specific substrate material, and a conductive pattern is provided on the surface of a glass substrate (glass substrate).
  • the present embodiment is not limited to a glass substrate, and a substrate made of another material can be used as long as it has a similar function.
  • a plastic substrate it is possible to achieve the same function as a glass substrate, and it is possible to reduce the possibility of breakage. Therefore, even if a plastic substrate is used instead of a glass substrate, there is no need to change the following controls, and the inspection can be performed in exactly the same manner.
  • the conductive pattern used for detection provided on the surface of the substrate 20 is
  • the X ⁇ ⁇ lock table 30 can be moved not only in the direction of arrow ⁇ but also in the direction orthogonal to the direction of arrow A.
  • the direction of movement of the XYZ lock table 30 can be changed. Accordingly, it is also possible to detect a displacement in a direction orthogonal to the arrow A direction.
  • the conductive pattern is in any direction as long as it is not parallel to the substrate moving direction.
  • the conductive pattern is an ITO film
  • the substrate displacement detection device of the present embodiment is And position sensors 1 and 2, which are pattern end detecting means capable of capacitively coupling in a non-contact manner with the conductive pattern disposed on the substrate surface at the two expected positions of arrival, and other conductive elements downstream of the conductive pattern 25 in the delivery direction.
  • a power supply unit 3 which is a signal supply unit for supplying an AC signal at the upstream end portion 25a in the transport direction of the conductive pattern 25 from the part, is positioned and fixed to a sensor panel (not shown) so as to be flush with the sensor panel.
  • the positioning sensors 1 and 2 have a conductive flat plate shape having substantially the same area, and the power supply unit 3 is also formed in a conductive flat plate shape. For this reason, by supplying an AC signal (pulse signal) of a high frequency to the power supply unit 3 to make the distance between the power supply unit 3 and the conductive pattern 25 on the surface of the substrate 20 appropriate, non-contact is achieved. Even in this case, a capacitive coupling state is established, and an AC signal can be supplied to the conductive pattern 25 of the substrate 20 via the power supply unit 3.
  • an AC signal pulse signal
  • a signal generator 4 having a built-in oscillation circuit that oscillates at a predetermined frequency is connected to the power supply unit 3, and an alternating signal of a predetermined frequency oscillated by the oscillation circuit is supplied to the power supply unit 3.
  • the control unit 11 converts the amplified detection signal from the amplifier circuit 12 into a corresponding digital signal by the AZD conversion circuit 13 and captures it, and detects the detection timing of the detection signals of both positioning sensors 1 and 2.
  • the position sensors 1 and 2 are completely the same when the substrate 20 is conveyed without a position shift. It is arranged at the position where the detection signal is detected at the timing. For this reason, Therefore, the ratio of the deviation of the detection signals of the sensors 1 and 2 is configured to be proportional to the positional deviation of the substrate 20.
  • the present embodiment is not limited to the above example.
  • the detection of the two positioning sensors 1 and 2 is performed. If the ratio of the shift of the signal is known in advance, it is possible to recognize the error of the position of the substrate 20 from the error of the ratio of the shift of the detection signal. Therefore, the detection timing of the detection signals of both positioning sensors 1 and 2 when there is no displacement of substrate 20 and the detection timing of the detection signals of both positioning sensors 1 and 2 when substrate 20 is actually conveyed.
  • the degree of displacement of the substrate 20 can be detected from the change with the imaging, and there is no difference in the basic detection method.
  • the conductive pattern 25 disposed on the surface of the substrate 20 is not contacted with the conductive pattern disposed on the substrate surface at at least two predicted arrival positions at a predetermined distance away from the upstream end 25a of the conductive pattern 25 disposed in the transport direction.
  • An AC signal at the upstream end 25 a of the conductive pattern 25 in the transport direction is supplied from the positioning sensors 1 and 2, which are capacitively-coupling pattern end detecting means, and another portion downstream of the conductive pattern 25 in the delivery direction.
  • a power supply unit 3 serving as a signal supply unit is positioned and fixed to a sensor panel (not shown) so as to be flush with the sensor panel.
  • the positioning sensors 1 and 2 are arranged at positions where the detection signal is detected at exactly the same timing when the substrate 20 is conveyed without displacement. For this reason, the deviation ratio between the detection signals of the two positioning sensors 1 and 2 is proportional to the positional deviation of the substrate 20.
  • the present embodiment is not limited to the above example.
  • the detection of the two positioning sensors 1 and 2 is performed. If the ratio of the deviation of the signal is clear in advance, the error of the ratio of the deviation of the detection signal will It is possible to recognize the error. Therefore, the detection timing of the detection signals of both positioning sensors 1 and 2 when there is no displacement of substrate 20 and the detection timing of the detection signals of both positioning sensors 1 and 2 when substrate 20 is actually conveyed.
  • the degree of displacement of the substrate 20 can be detected from the change with the imaging, and there is no difference in the basic detection method.
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining the board position shift detection control of the board position shift detecting device of the present embodiment.
  • the substrate position deviation detecting device of the present embodiment is provided upstream of the substrate inspection device on the substrate transport path in order to supply the substrate without positional deviation to the substrate inspection device for inspecting the quality of the pattern of the substrate to be inspected. Have been.
  • step S1 the substrate to be inspected is set on the transport path and transported in the direction of the substrate displacement detecting device. Then, in step S2, it is checked whether or not the substrate has been delivered to the XYZ Ytable 30 position of the substrate displacement detection apparatus of the present embodiment. If the transfer has not been made to the XYZ0 table 30 position, the flow returns to step S1 to continue the transfer of the substrate.
  • step S2 if the substrate has been transported to the XYZ0 table 30 position in step S2, the process proceeds to step S3, and the substrate is positioned and locked on the XYZ0 table 30.
  • step S4 the XYZ / table 30 is controlled to move the substrate 20 to the position sensors 1, 2 and the power supply unit 3 and the conductive pattern on the substrate surface in a non-contact and capacitive coupling state.
  • Position at the initial position for detection This initial position is a position where the positioning sensors 1 and 2 do not detect anything (undetected position). This makes it easier to detect substrate displacement. Therefore, the control unit 11 activates the signal generator 14 in the subsequent step S5 to supply (feed) the AC signal to the power supply unit 3.
  • step S6 the XYZ0 table 30 is moved at a constant speed in the Y direction (the direction of arrow A in FIG. 1).
  • step S7 the control unit 11 drives the amplifier 12 and activates the AZD conversion circuit 13 to convert the outputs of the positioning sensors 1 and 2 into corresponding digital signals and capture them.
  • step S8 the outputs of the positioning sensors 1 and 2 shift from the undetected state to the detected state, and it is monitored whether or not the outputs have become saturated. If both the outputs of the positioning sensors 1 and 2 are not saturated, the flow returns to step S6, and the movement of the board and monitoring of the outputs of the positioning sensors 1 and 2 are continued.
  • step S8 the process proceeds to step S9, and the detection signal levels of the positioning sensors 1 and 2 collected in step S7 are compared. Then, the signal output level at the time when the detection signal is not output at all and the signal output level at the time when the output is saturated are compared. Compare the detection timings and detect how fast the output of the positioning sensor is, that is, detect the time lag between the timings at which the signals of the intermediate level between the output signals of the positioning sensors 1 and 2 are output. .
  • the degree of substrate position deviation is detected from the degree of deviation.
  • an AC signal is supplied from the power supply unit 3 to the conductive pattern provided on the upper surface of the substrate, and as the conductive pattern approaches the positioning sensors 1 and 2, the positioning sensors 1 and 2 The detection output of the AC signal supplied from the power supply unit 3 by 2 increases. And conductive pad When the line completely reaches the position corresponding to the positioning sensors 1 and 2, the sensor detection signal level becomes the maximum and becomes saturated. When the edge of the conductive pattern is just below the positioning sensors 1 and 2 (just below the center because the positioning sensors are symmetrical in the left and right directions, the detection signal output is almost at an intermediate level.
  • step S10 the deviation time of the detection timing of the detection of the positioning sensors 1 and 2 is detected. Is detected.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of detecting a substrate displacement using the displacement sensors 1 and 2 of the present embodiment.
  • a conductive pattern 25 is provided on the surface of the inspection board 20.Before the positioning sensors 1 and 2 reach the position of the conductive pattern 25, the power supply unit 3 reaches the pattern placement position. Power supply in step S5
  • the end of the conductive pattern moves to a half position (center position) just after the positioning sensors 1 and 2 at the position where the detection signal is at an intermediate level. In this state, the end position of the conductive pattern on the substrate surface can be accurately detected.
  • the detection signal levels of both positioning sensors 1 and 2 are compared,
  • the level of the substrate position deviation can be detected by detecting the degree of deviation X in the level of evening imaging and comparing it with the moving speed of the substrate 20.
  • this detection can be performed in a completely non-contact manner, and the level of the detection signal is almost accurately proportional to the conductive pattern area at the position facing the positioning sensor, so that it is possible to detect the substrate displacement with extremely high accuracy.
  • the absolute value of the detection signal is not used as a detection reference, and the degree of deviation is detected by a relative comparison between the output signals of the two positioning sensors 1 and 2.
  • a highly reliable detection result can be obtained without being affected by deterioration of the performance of the signal generator 1 or the detection circuit sections 12 and 13 or the signal generator 14 or aging.
  • step S11 XYZ Ytable 30 is controlled to eliminate the displacement of the substrate and to control the substrate position to be accurately positioned. Then, in step S15, the board can be inspected for quality in a state where it is accurately positioned. Then, the process ends.
  • the conductive pattern is an ITO pattern.
  • the type of the conductive pattern is not limited. Not restricted.
  • the same inspection can be performed by forming an aluminum film instead of the ITO film.
  • the difference is hardly affected by the difference in the conductive pattern material, and any material can be used for exactly the same inspection.
  • copper or silver may be used, and gold may be used.
  • the positioning sensor In the case where the conductive patterns facing 1 and 2 are independent conductive patterns, the power supply section is separated into two, and it is possible to supply the power separately for each conductive pattern at each of the positioning sensors 1 and 2. Good.
  • the shape of the power supply unit 3 is arbitrary, and is limited to the examples of FIGS. 1 and 2. Things, not more in any shape.
  • the AC signal may be supplied by directly contacting the conductive pattern in the form of a probe instead of non-contact.
  • step S4 since the displacement is not detected by comparing the absolute values of the detection signals, it is not necessary to strictly and accurately control the distance between the sensor unit and the conductive pattern. Therefore, the control to the initial position in step S4 does not matter much.
  • the XYZ ⁇ table 30 is once raised in the sensor panel direction. Then, it is determined whether or not the surface of the substrate 20 has contacted the sensor panel. If the board surface is not in contact with the sensor panel, continue to raise XYZ ZTable 30.
  • the positional deviation detection is not based on the absolute value of the detection signal, but is used for the relative comparison of the output signal of the pattern edge detecting means. Since the degree of misalignment is detected, a highly reliable board misalignment detection result that has a simple configuration and is not affected by performance deterioration or aging of each configuration can be obtained.

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Description

明細書 基板位置ずれ検出装置及び基板位置ずれ検出方法 技術分野
本発明は、 表面に導電パターンの配設された基板の搬送方向にほぼ直 交する方向の位置ずれを検出可能な基板位置ずれ検出装置及び基板位置 ずれ検出方法に関するものである。 背景技術
従来の表面に導電パターンの配設された基板の誤差を確認する方法と しては、 例えば基板端部の到達を光学的に検出したり、 あるいは基板端 部の到達を機械的に検出していた。
あるいは、 特開平 1 0— 3 1 1 8 6 1号のように、 基板上にパターン が配設されている場合に、 導電性パターンの両側面位置にセンサを配置 し、 各センサの検出信号の差分により位置ずれを検出する方法も採用さ れていた。
しかしながら、 光学的に検出する方法では、 発光手段の劣化や周囲雰 囲気の状態により検出レベルが変化してしまうため、 高精度での検出が ほとんど不可能であった。 これは、 機械的な検出であっても同様であつ た。
更に、 特開平 1 0— 3 1 1 8 6 1号の方法は、 基板は配線パターンの 導通検査を行う導通検査装置位置に位置決め固定し、 その後に導電性パ ターンの線幅の半分程度の間隔の一対のセンサを X 方向、 Y方向分の 互いに直交する方向に 4つも備えなければならず、 しかも、 微細かつ高 精度の導電性パターンの線幅の半分程度の間隔の一対のセンサを備えな ければならず、 特殊な用途に適用できるのみであった。
このため、 搬送路上の所望位置に配設可能で、 簡単な構成かつ経時変 化もなく高精度な基板位置ずれ検出装置の実現が望まれていた。
本発明は上述した課題を解決することを目的としてなされたもので、 上述した課題を解決し、 例えば、 搬送路上の所望位置に配設可能で、 簡 単な構成かつ経時変化もなく高精度な基板位置ずれ検出装置及び基板位 置ずれ検出方法を提供することを目的とする。 発明の開示
係る目的を達成する一手段として例えば以下の構成を備える。
即ち、 表面に導電パターンの配設された基板の搬送方向にほぼ直交す る方向の位置ずれを検出可能な基板位置ずれ検出装置であって、 前記基 板表面に配設された導電パターンの搬送方向上流端部の一定距離離反し た少なくとも 2点の到達予想位置に基板表面に配設された導電パターン と非接触で容量結合可能なパターン端部検出手段と、 前記導電パターン の他の部位より前記搬送方向上流端部に交流信号を供給する信号供給手 段と、 それぞれの前記パターン端部検出手段による前記信号供給手段で 供給された交流信号の検出タイミングのずれを検知して搬送されてくる 検査基板の位置ずれを検出する位置ずれ検出手段とを備え、 前記信号供 給手段は前記検査基板が少なくとも前記搬送方向上流端部が前記パター ン端部検出手段位置に到達する時点では前記交流信号を供給し、 前記位置ずれ検出手段は検出信号の相違割合を前記検査基板の傾き割 合とすることを特徴とする。
そして例えば、 前記位置ずれ検出手段は、 各前記パターン端部検出手 段よりの検出信号の最小検出レベルと最大検出レベルのほぼ中間レベル の信号検出時の前記検出基板位置を前記搬送方向上流端部の前記位置ず れ検出手段到達位置とし、 前記各位置ずれ検出手段の検出信号の差から 前記各位置ずれ検出手段配設位置に対する傾きと搬送方向に対する位置 ずれを検出することを特徴とする。
また例えば、 前記信号供給手段は、 前記導電パターンの他の部位と非 接触での容量結合手段により前記交流信号を供給可能であることを特徴 とする。
更に例えば、 前記基板は液晶表示パネル用の基板であり、 前記導電パ ターンは I T O膜であることを特徴とする。 あるいは、 前記基板は液晶 表示パネル用の基板であり、 前記導電パターンはアルミニウム膜である ことを特徴とする。
また例えば、 前記液晶表示パネル用の基板はガラス基板あるいはブラ スチック基板であることを特徴とする。
また、 基板表面に配設された導電パターンの搬送方向上流端部の一定 距離離反した少なく とも 2点の到達予想位置に基板表面に導電パターン と非接触で容量結合可能なパターン端部検出手段を配設すると共に、 前 記導電パターンに交流信号を供給可能な信号供給手段とを備え、 前記基 板の搬送方向にほぼ直交する方向の位置ずれを検出可能な基板位置ずれ 検出装置における基板位置ずれ検出方法であって、 搬送されてくる前記 基板の前記導電パターンに供給される前記交流信号を前記導電パターン を介して前記パターン端部検出手段で検知し、 前記パターン端部検出手 段による前記交流信号の検出夕イミングのずれを検知して搬送されてく る検査基板の位置ずれを検出する検出方法で基板位置ずれを検出する。 そして例えば、 前記位置ずれの検出は、 各前記パターン端部検出手段 よりの検出信号の最小検出レベルと最大検出レベルのほぼ中間レベルの 検出時の前記検出基板位置を前記搬送方向上流端部の前記位置ずれ検出 手段到達位置とし、 前記各位置ずれ検出手段の検出信号の差から前記各 位置ずれ検出手段配設位置に対する傾きと搬送方向に対する位置ずれを 検出することを特徴とする。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明に係る一発明の実施の形態例の基板位置ずれ検出装 置の検出原理を説明するための図である。
第 2図は、 本実施の形態例の基板位置ずれ検出装置の基板位置ずれ検 出制御を説明するためのフローチャートである。
第 3図は、 本実施の形態例の位置ずれセンサ 2による基板位置ずれ検 出原理を説明するための図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照して本発明に係る一発明の実施の形態例を詳細に説 明する。 以下の説明は、 検査するべきパターンとして液晶表示パネルを 形成するドッ トマトリクス表示用パネルにおける張り合わせ前のドッ ト マトリクスパターンの良否を検査する回路パターン検査装置を例として 行う。
しかし、 本発明は以下に説明する例に限定されるものではなく、 一方 端部において端部のパターンが異なるパターン群位置でそれぞれ共通に 容量結合されるコモンセンサを配置可能なパターンであればなんら限定 されるものではない。
図 1は本発明に係る一発明の実施の形態例の基板位置ずれ検出装置の 検出原理を説明するための図である。
本実施の形態例の基板位置ずれ検出装置は、 X Y Z閘テーブル 3 0上 に検査基板を係止して X Y Z閘テーブル 3 0を制御することにより、 3 次元移動、 任意の位置への位置決め制御が可能で、 基板位置ずれ検出時 には例えば矢印 A方向に搬送制御される X Y Ζ閘テーブル 3 0上に係止 された、 表面に導電パターンの配設された基板 2 0の搬送方向にほぼ直 交する方向の位置ずれを検出する装置である。
基板 2 0の表面には所定の導電性パターン 2 5が配設されている。 本 実施の形態例では、 基板 2 0を液晶表示パネル用基板とし、 具体的な基 板材質としてはガラスを用いることとし、 ガラス製基板 （ガラス基板） 表面に導電パターンを配設している。
しかし、 本実施の形態例ではガラス基板に限定されるものではなく、 同様の機能を奏するものであれば他の材質の基板を用いることができる 。 例えば、 プラスチック製の基板とすることにより、 ガラス製の基板と 同様の機能を達成することも可能であり、 かえって破損などの可能性を 軽減できる。 従って、 ガラス基板にかえてプラスチック基板を用いても 以下の制御などに変更は不要であり、 まったく同様にして検査が可能で ある。
なお、 基板 2 0の表面に配設されている検出に用いる導電パターンは
、 基板移動方向と並行ではなく、 直交する方向に配設されていることが 望ましい。
なお、 X Υ Ζ閘テーブル 3 0は矢印 Α方向のみでなく、 矢印 A方向と 直交する方向への移動も可能であり、 後述する位置決めセンサの配置を 変え X Y Z閘テーブル 3 0の移動方向を変えることにより、 矢印 A方向 と直交する方向の位置ずれを検出することも可能である。
本実施の形態例では、 後述するセンサの配置を変えることにより導電 パターンは基板移動方向と並行でなければ、 任意の方向のパターンであ つても基板の位置ずれを検出することが可能である。 以下の説明は、 導 電性パターンとして I T O膜である場合を例として説明を行う。
本実施の形態例の基板位置ずれ検出装置は、 一定距離離反した少なく とも 2点の到達予想位置に基板表面に配設された導電パターンと非接触 で容量結合可能なパターン端部検出手段である位置決めセンサ 1 、 2 と 、 導電パターン 2 5の配送方向下流の他の部位より導電パターン 2 5の 搬送方向上流端部 2 5 aの交流信号を供給する信号供給手段である給電 部 3 とを不図示のセンサパネルに同一平面となるように位置決め固着し ている。
位置決めセンサ 1 、 2はほぼ同じ面積の導電性平板形状であり、 給電 部 3 も導電性平板形状に形成されている。 このため、 給電部 3にある程 度高い周波数の交流信号 （パルス信号） を供給して、 基板 2 0表面の導 電パターン 2 5との間の間隔を適切なものとすることにより、 非接触で あっても容量結合状態となり、 交流信号が給電部 3を介して基板 2 0の 導電パターン 2 5に供給可能状態となる。
このため、 給電部 3には所定周波数で発振する発振回路が内蔵された 信号発生器 4が接続されており、 発振回路で発振された所定周波数の交 流信号が給電部 3に供給される。
そして、 位置決めセンサ 1 、 2が導電パターン 2 5配設位置に来た場 合には、 給電部 3より導電パターン 2 5を介して位置決めセンサ 1 、 2 に導電路が形成され、 給電部 3より供給される交流信号が位置決めセン サ 1 、 2を介してアンプ回路 1 2に送られる。 このため、 制御部 1 1は 、 アンプ回路 1 2よりの増幅検出信号を A Z D変換回路 1 3で対応する デジタル信号に変換して取り込み、 両位置決めセンサ 1 、 2の検出信号 の検出タイミングを検出して基板 2 0の位置ずれを検出可能としている 本実施の形態例の図 1 に示す構成では、 位置決めセンサ 1 、 2は、 基 板 2 0が位置ずれなく搬送されてきた場合には、 まったく同じタイミン グで検出信号が検出される位置に配設されている。 このため、 両位置決 めセンサ 1 、 2の検出信号のずれ割合が基板 2 0の位置ずれに比例する ように構成している。
しかし、 本実施の形態例は以上の例に限定されるものではなく、 例え ば基板 2 0が位置ずれなく搬送されてきた場合にまったく同じタイミン グでなく とも、 両位置決めセンサ 1 、 2の検出信号のずれの割合が予め 明らかであればこの検出信号のずれの割合の誤差より基板 2 0の位置の 誤差を認識することが可能である。 従って、 基板 2 0の位置ずれがない 場合の両位置決めセンサ 1 、 2の検出信号の検出タイミングと、 実際に 基板 2 0が搬送されてきた場合の両位置決めセンサ 1 、 2の検出信号の 検出夕イミングとの変化より基板 2 0の位置ずれ度合いを検出すること ができ、 基本的な検出方法に差異はない。
この基板 2 0の表面に配設された導電パターン 2 5の搬送方向上流端 部 2 5 aの一定距離離反した少なくとも 2点の到達予想位置に基板表面 に配設された導電パターンと非接触で容量結合可能なパターン端部検出 手段である位置決めセンサ 1 、 2 と、 導電パターン 2 5の配送方向下流 の他の部位より導電パターン 2 5の搬送方向上流端部 2 5 aの交流信号 を供給する信号供給手段である給電部 3 とを不図示のセンサパネルに同 一平面となるように位置決め固着している。
即ち、 位置決めセンサ 1 、 2は、 基板 2 0が位置ずれなく搬送されて きた場合にまったく同じ夕イミングで検出信号が検出される位置に配設 されている。 このため、 両位置決めセンサ 1 、 2の検出信号のずれ割合 が基板 2 0の位置ずれに比例する。
しかし、 本実施の形態例は以上の例に限定されるものではなく、 例え ば基板 2 0が位置ずれなく搬送されてきた場合にまったく同じタイミン グでなく とも、 両位置決めセンサ 1 、 2の検出信号のずれの割合が予め 明らかであればこの検出信号のずれの割合の誤差より基板 2 0の位置の 誤差を認識することが可能である。 従って、 基板 2 0の位置ずれがない 場合の両位置決めセンサ 1 、 2の検出信号の検出タイミングと、 実際に 基板 2 0が搬送されてきた場合の両位置決めセンサ 1 、 2の検出信号の 検出夕イミングとの変化より基板 2 0の位置ずれ度合いを検出すること ができ、 基本的な検出方法に差異はない。
以上の構成を備える本実施の形態例の基板位置ずれ検出装置の基板位 置ずれ検出制御を図 2のフローチャートを参照して説明する。 図 2は本 実施の形態例の基板位置ずれ検出装置の基板位置ずれ検出制御を説明す るためのフローチャートである。
本実施の形態例の基板位置ずれ検出装置は、 検査対象基板のパターン などの良否を検査する基板検査装置に位置ずれなしに基板を供給するた めに、 基板搬送路の基板検査装置上流に設けられている。
このため、 ステップ S 1 において、 検査対象基板を搬送路にセッ 卜し て基板位置ずれ検出装置方向に搬送する。 そしてステップ S 2で基板が 本実施の形態例の基板位置ずれ検出装置の上記した X Y Z Θテーブル 3 0位置まで配送されてきたか否かを調べる。 X Y Z 0テーブル 3 0位置 まで搬送されてきていない場合にはステップ S 1 に戻り基板の搬送を続 ける。
一方、 ステップ S 2において基板が X Y Z 0テーブル 3 0位置まで搬 送されてきた場合にはステップ S 3に進み、 X Y Z 0テーブル 3 0上に 基板を位置決め係止する。
そして続くステップ S 4において X Y Z /テーブル 3 0を制御して基 板 2 0を位置決めセンサ 1 、 2及び給電部 3 と基板表面の導電性パター ンとが非接触で容量結合状態となる基板位置ずれ検出のための初期位置 に位置決めする。 この初期位置は、 位置決めセンサ 1 、 2が何も検出し ない位置 （未検出の位置） とする。 これで基板位置ずれ検出の容易が整 つたため、 制御部 1 1は続くステップ S 5において信号発生器 1 4を起 動して交流信号を給電部 3に供給 （給電） する。
そして続くステップ S 6において、 X Y Z 0テーブル 3 0を Y方向 （ 図 1の矢印 A方向） に一定速度で移動させる。 同時に制御部 1 1はステ ップ S 7において、 アンプ 1 2を駆動すると共に A Z D変換回路 1 3を 起動して、 位置決めセンサ 1 、 2の出力を対応するデジタル信号に変換 して取り込む。
そして続くステップ S 8において、 位置決めセンサ 1 、 2の出力が未 検出状態から検出状態に移行し、 その出力が飽和状態となったか否かを 監視する。 位置決めセンサ 1 、 2の出力が共に飽和状態となっていない 場合にはステップ S 6に戻り、 基板の移動と位置決めセンサ 1 、 2出力 の監視を続ける。
一方、 ステップ S 8で位置決めセンサ 1 、 2の両方の出力が共に飽和 した状態となった場合にはステップ S 9に進み、 ステップ S 7で収集し た位置決めセンサ 1 、 2の検出信号レベルを比較し、 検出信号がまった く出力されない時点の信号出力レベルと出力が飽和した時の信号出カレ ベルとを比較し、 ほぼ中間レベルの信号が出力されたタイミングを求め て両位置決めセンサ 1 、 2の検出タイミングを比較し、 どちらの位置決 めセンサの出力がどのく らい早いか、 即ち、 位置決めセンサ 1 、 2の出 力信号の中間レベルの信号が出力されるタイミングのずれ時間を検出す る。
そして続くステップ S 1 0でそのずれ度合いより基板位置ずれ度合い を検出する。 本実施の形態例では、 基板上面に配設された導電パターン には給電部 3より交流信号が供給された状態であり、 導電パターンが位 置決めセンサ 1 、 2に接近するにつれて位置決めセンサ 1 、 2による給 電部 3より供給される交流信号の検出出力が増加する。 そして導電パ夕 ーンが完全に位置決めセンサ 1 、 2対応位置となるとセンサ検出信号レ ベルが最大となり、 飽和状態となる。 そして導電パターンエッジがちょ うど位置決めセンサ 1 、 2の真下 （位置決めセンサが左右、 上下対象形 状であるため中央部真下） のときに検出信号出力がほぼ中間レベルとな る。
このように、 位置決めセンサ 1 、 2の検出タイミングのずれが基板の 位置ずれ量に比例するため、 ステップ S 1 0で位置決めセンサ 1 、 2の 検出夕イミングのずれ時間を検出してどの程度位置ずれを起こしている のかを検出する。
本実施の形態例のこの位置ずれ量の検出処理を図 3を参照して詳細に 説明する。 図 3は本実施の形態例の位置ずれセンサ 1 、 2による基板位 置ずれ検出原理を説明するための図である。
図 3に示すように検査基板 2 0表面には導電パターン 2 5が配設され ており、 位置決めセンサ 1 、 2が導電パターン 2 5位置に到達する以前 に給電部 3はパターン配設位置に到達しており、 ステップ S 5で給電部
3に交流信号を供給した状態に維持されている。
この結果、 X Y Z 0テーブル 3 0が図 3の矢印 A方向に移動してくる と、 センサ 1 、 2の対向位置に導電パターン 2 5が到達し、 徐々に対向 面積が増加し、 完全に位置決めセンサ 1 、 2対向位置に導電パターンが 来ると位置決めセンサ 1 、 2の検出出力が飽和する。 この状態を図 3の 下部に示す。
位置決めセンサ 1 、 2の形状を前後左右対照に形成することにより、 検出信号の中間レベルとなる位置では、 導電パターン端部が位置決めセ ンサ 1 、 2のちようど半分位置 （中央位置） まで移動してきた状態であ り、 正確な基板表面の導電パターン配設端部位置を検出できる。
このため、 両位置決めセンサ 1 、 2の検出信号レベルを比較し、 中間 レベルとなる夕イミングをずれ度合い Xを検出して基板 2 0め移動速度 と比較することにより、 基板位置ずれ度合いを検出することができる。 しかも、 この検出は完全非接触で可能となり、 検出信号のレベルがほ ぼ正確に位置決めセンサ対向位置の導電パターン面積に比例するため、 非常に高精度での基板位置ずれを検出可能となる。
特に、 上述したように本実施の形態例では、 検出信号の絶対値を検出 基準としておらず、 両位置決めセンサ 1 、 2の出力信号の相対比較によ りずれ度合いを検出するため、 制御部 1 1や検出回路部 1 2 、 1 3、 あ るいは信号発生器 1 4の性能の劣化や経時変化などの影響を受けること のない信頼性の高い検出結果が得られる。
このため、 次のステップ S 1 1で X Y Z Θテーブル 3 0を制御して基 板の位置ずれを解消させて正確に位置決めされた基板位置に制御する。 そしてステップ S 1 5で正確に位置決めされた状態で基板の良否検査処 理を行うことができる。 そして当該処理を終了する。
なお、 X Y Z 0テーブル 3 0に複数基板を同時搭載している場合にお いても、 位置ずれ検出精度が高いことより 1回の位置ずれ検出で基板全 体の位置ずれを正確に修正することができる。
以上の説明は、 導電パターンを I T Oパターンとしたが、 給電部 3の 対向位置と位置決めセンサ 1 、 2対向部の導電パターンとが交流的に接 続された状態であれば導電パターンの種別になんら制限されない。
例えば、 I T O膜に代えてアルミニウム膜で形成しても同様に検査で きることは勿論である。 この導電パターン材料の違いに影響を受けるこ とはほとんどなく、 任意の材質でもまったく同様の検査することが可能 である。 この他にも、 例えば、 銅または銀であっても良き、 金であって もよい。
また、 図 1 、 3の例では給電部 3がーつであったが、 位置決めセンサ 1 、 2に対向する導電パターンがそれぞれ独立した導電パターンであつ た場合には給電部を 2つに分離し、 各位置決めセンサ 1 、 2位置の導電 パ夕一ン毎に個別に供給してもよい。
なお、 本実施の形態例では位置決めセンサ 1 、 2の相対的な検出信号 のずれを検出するものであるため、 給電部 3の形状は任意であり、 図 1 、 図 2の例に限定されるものではなく、 任意の形状でより。 更に、 非接 触ではなく、 プローブ形状として直接導電パターンに接触させて交流信 号を供給してもよい。
更に、 本実施の形態例では、 検出信号の絶対値を比較して位置ずれを 検出するのではないために、 センサ部と導電性パターンとの間隔制御を 厳密にかつ、 正確に行う必要がないため、 さほどステップ S 4における 初期位置への制御が問題となることはない。
しかし、 この間隔制御をより正確に行う場合には、 例えば、 検査基板 を X Y Z 0テーブル 3 0に係止した後に、 一旦 X Y Z Θテーブル 3 0を センサパネル方向に上昇させる。 そして、 基板 2 0表面がセンサパネル に当接したか否かを調べる。 基板表面がセンサパネルに当接していない 場合には X Y Z Θテーブル 3 0の上昇を続ける。
一方、 基板 2 0表面がセンサパネル表面に当接した場合には所定距離 分下降させる。 これにより、 位置決めセンサ 1 、 2及び給電部 3 と基板 表面の導電性パターンとの間隔を正確に制御することができ、 非接触で 容量結合状態となるのみではなく、 検出信号のレベルも一定範囲にする ことが可能となる。 産業上の利用可能性
以上説明したように本発明によれば、 位置ずれ検出に検出信号の絶対 値を基準としておらず、 パターン端部検出手段の出力信号の相対比較に よりずれ度合いを検出するため、 簡単な構成でかつ各構成の性能の劣化 や経時変化などの影響を受けることのない信頼性の高い基板位置ずれ検 出結果が得られる。

Claims

請求の範囲
1 . 表面に導電パターンの配設された基板の搬送方向にほぼ直交する 方向の位置ずれを検出可能な基板位置ずれ検出装置であって、
前記基板表面に配設された導電パターンの搬送方向上流端部の一定距 離離反した少なくとも 2点の到達予想位置に基板表面に配設された導電 パターンと非接触で容量結合可能なパターン端部検出手段と、
前記導電パターンの他の部位より前記搬送方向上流端部に交流信号を 供給する信号供給手段と、
それぞれの前記パターン端部検出手段による前記信号供給手段で供給 された交流信号の検出タイミングのずれを検知して搬送されてくる検査 基板の位置ずれを検出する位置ずれ検出手段とを備え、
前記信号供給手段は前記検査基板が少なく とも前記搬送方向上流端部 が前記パターン端部検出手段位置に到達する時点では前記交流信号を供 給し、
前記位置ずれ検出手段は検出信号の相違割合を前記検査基板の傾き割 合とすることを特徴とする基板位置ずれ検出装置。
2 . 前記位置ずれ検出手段は、 各前記パターン端部検出手段よりの検 出信号の最小検出レベルと最大検出レベルのほぼ中間レベルの信号検出 時の前記検出基板位置を前記搬送方向上流端部の前記位置ずれ検出手段 到達位置とし、 前記各位置ずれ検出手段の検出信号の差から前記各位置 ずれ検出手段配設位置に対する傾きと搬送方向に対する位置ずれを検出 することを特徴とする請求項 1記載の基板位置ずれ検出装置。
3 . 前記信号供給手段は、 前記導電パターンの他の部位と非接触での 容量結合手段により前記交流信号を供給可能であることを特徴とする請 求項 1 または請求項 2記載の基板位置ずれ検出装置。
4 . 前記基板は液晶表示パネル用の基板であり、 前記導電パターンは I T O膜であることを特徴とする請求項 1乃至請求項 3のいずれかに記 載の基板位置ずれ検出装置。
5 . 前記基板は液晶表示パネル用の基板であり、 前記導電パターンは アルミニウム膜であることを特徴とする請求項 1乃至請求項 3のいずれ かに記載の基板位置ずれ検出装置。
6 . 前記液晶表示パネル用の基板はガラス基板あるいはプラスチック 基板であることを特徴とする請求項 4または請求項 5記載の基板位置ず れ検出装置。
7 . 基板表面に配設された導電パターンの搬送方向上流端部の一定距 離離反した少なく とも 2点の到達予想位置に基板表面に導電パターンと 非接触で容量結合可能なパターン端部検出手段を配設すると共に、 前記 導電パターンに交流信号を供給可能な信号供給手段とを備え、 前記基板 の搬送方向にほぼ直交する方向の位置ずれを検出可能な基板位置ずれ検 出装置における基板位置ずれ検出方法であって、
搬送されてくる前記基板の前記導電パターンに供給される前記交流信 号を前記導電パターンを介して前記パターン端部検出手段で検知し、 前 記パターン端部検出手段による前記交流信号の検出タイミングのずれを 検知して搬送されてくる検査基板の位置ずれを検出することを特徴とす る基板位置ずれ検出方法。
8 . 前記位置ずれの検出は、 各前記パターン端部検出手段よりの検出 信号の最小検出レベルと最大検出レベルのほぼ中間レベルの検出時の前 記検出基板位置を前記搬送方向上流端部の前記位置ずれ検出手段到達位 置とし、 前記各位置ずれ検出手段の検出信号の差から前記各位置ずれ検 出手段配設位置に対する傾きと搬送方向に対する位置ずれを検出するこ とを特徴とする請求項 7記載の基板位置ずれ検出方法。
9 . 前記信号供給手段による前記交流信号の供給は、 前記導電パター ンの他の部位と非接触で容量結合させた容量結合部位を介して行うこと を特徴とする請求項 7または請求項 8記載の基板位置ずれ検出方法。
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