WO2006112543A1

WO2006112543A1 - 検査装置および導電パターン検査方法

Info

Publication number: WO2006112543A1
Application number: PCT/JP2006/308683
Authority: WO
Inventors: Hiroshi Hamori; Shuji Yamaoka; Shogo Ishioka
Original assignee: Oht Inc.
Priority date: 2005-04-19
Filing date: 2006-04-19
Publication date: 2006-10-26
Also published as: TW200643434A; JP2006300665A

Abstract

導電パターンのオープン/ショートを検出可能な検査装置と検査方法を提供する。規則的に配列された導電パターン15a,15bのいずれか一つの一方端のみにプローブ30の先端部を接触させるとともに、その配線パターンと隣接パターンに跨る大きさを有するセンサ部20を、それらのパターンから所定距離離間した位置に非接触で位置決めし、それらプローブ30とセンサ部20とを同期させて検査対象基板上を移動させる。そして、例えば、正常時の検出信号レベルと異常時の検出対象レベルの差や、検出信号間のレベル変化の傾向をもとにパターンの短絡等を判断する。

Description

明細書検査装置および導電パターン検査方法技術分野

本発明は、例えば、ガラス基板に形成された導電パターンの良否を検査可能な検査装置および導電パターン検査方法に関するものである。背景技術

回路基板上に形成された導電パターン（導体パターン）を検査する方法としては、検査対象とする導体パターンの両端にピンを接触させて、その一端側より検査信号を供給し、他端側よりその検査信号を受電することで、その導体パターンの導通試験等を行う接触方式が知られている。この方法（ピンコンタクト方式とも呼ばれ、その詳細は、例えば、特許文献 1に記載されている）は、受電端で検査信号が検出されれば、導通が確保されたとして、被検査パターンが正常状態にあり、逆に検査信号が検出されなければ、導体パターンが断線状態にあると判断するものである。

また、被検査導体パターンに供給した検査信号が、その導体パターンを正常に通過したことを確認するだけでなく、被検査導体パターンに隣接するパターンにも検査プローブを配置し、その隣接パターンから検査信号が検出されたか否かに基づいて、被検査導体パターンと隣接パタ一ンとの短絡（ショート）状態を判定する方法もある。

特許文献 1 特開昭 6 2— 2 6 9 0 7 5号公報

しかしながら、上記のピンコンタクト方式による検査では、検査対象とする基板の全端子に、例えば、金属'' I生のピンプローブを立てて、これらのプローブを経由して導電パターンへ電気信号を送り込んでいる。そのため、検査信号について良好な S / N比（信号対雑音比）が得られるという利点はあるものの、近時における高密度化した導体パターンの検査に対応できないという問題がある。

例えば、配線ピッチ幅が 5 0 以下の高細密なパターンを検査する場合、狭ピッチ多本数プローブで構成されるプローブカードは製造コストが高くなる。また、断線状態を検査するためのオープン検出センサと、隣接パターンとの短絡状態（ショート状態）を検査するためのショートセンサを個別に設けることは、検査結果の解析用プログラムや検査装置の構成が複雑化するだけでなく、センサユニットそのものの小型化に限界があるため、効率的な検査ができない。

一方、 T F T (薄膜トランジスタ）を組み込んでなる液晶表示パネルにおけるデータラインのパターンとゲートラインのパターン間の短絡（層間ショート、あるいはクロスショートともいう）については、従来よりパターンの画像処理に基づく検査を行っていた。しかし、解像度ゃ処理速度等の点から、このような層間ショートを確実かつ高速に検出することが困難であるという問題があった。発明の開示

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、導電パターンのオープン状態ショート状態を高精度で検出できる検査装置および導電パターン検査方法を提供することである。

また、本発明の他の目的は、簡易な装置構成で T F T基板における導電パターンのオープン状態 Zショート状態を検出可能な検査装置および導電パターン検査方法を提供することである。

かかる目的を達成し、上述した課題'を解決する一手段として、例えば、以下の構成を備える。すなわち、本発明は、基板に配された導電パターンの状態を検査する検査装置であって、検査対象とする前記導電パ夕 —ンの一方端部に検査信号を供給する信号供給手段と、前記検査対象とする導電パターンの他方端部において、少なくとも前記導電パターンとその導電パターンに隣接する導電パターンとを覆う大きさの信号検出手段と、前記導電パターンを順次走査するよう前記信号供給手段と前記信号検出手段を位置決め移動させる走査手段と、前記信号検出手段で検出された信号の変化に基づいて前記導電パターンの良否を識別する識別手段とを備え、前記信号供給手段は少なくとも前記導電パターンの配設ピツチ幅と同等あるいはそれ以下の幅の信号供給端子を有し、その信号供給端子で前記導電パターンの一方端部を順次なぞりながら前記走査方向へ移動し、前記信号検出手段は前記信号供給手段と同期して前記走査方向へ移動するとともに、前記導電パターンとの間の容量結合を介して非接触で前記検査信号を検出することを特徴とする。

例えば、前記識別手段は、前記信号検出手段が前記検査対象とする導電パターンより順次検出した前記検査信号のうち 2つの信号が連続して正常状態時の信号レベルよりも高いレベルを示した場合に前記導電パ夕ーンが隣接パターンと短絡していると判断することを特徴とする。

また、例えば、前記識別手段は、前記信号検出手段が前記検査対象とする導電パターンより前記検査信号を検出しない場合、その導電パターンが断線していると判断することを特徴とする。

例えば、前記導電パターンが 2つの異なる配線層に配されているとき、前記信号検出手段により検出された前記検査信号のレベルが正常状態時の信号レベルよりも低い場合、前記識別手段は、一方の配線層の導電パターンが他方の配線層の導電パターンと層間短絡していると.判断することを特徴とする。例えば、前記導電パターンが 2つの異なる配線層に配されているとき、前記信号検出手段が前記検査対象とする導電パターンより順次検出した前記検査信号のうち単独の信号レベルが正常状態時の信号レベルよりも高い場合、前記識別手段は、その導電パターンが、前記信号検出手段と前記信号供給手段で挟まれた領域以外に領域において断線していると判断することを特徴とする。

また、例えば、前記識別手段は、前記検出した検査信号の信号レベルと所定の閾値とを比較した結果をもとに前記検査対象とする導電パターンの断線および導電パターン相互の短絡を識別することを特徴とする。例えば、前記識別手段は、前記検出した検査信号各々について、その前後の信号とのレベル差より検査信号全体のレベル変化傾向を求め、前記検査対象とする導電パターンより検出した検査信号のレベル変化が前記レベル変化傾向と一致しない場合、その導電パターンに断線または隣接パターンとの短絡があると判断することを特徴とする。

上述した課題を解決する他の手段として、例えば、以下の構成を備える。すなゎぢ、本発明は、基板に配された導電パターンの状態を検査する検査装置における導電パターン検査方法であって、少なくとも前記導電パターンの配設ピッチ幅と同等あるいはそれ以下の幅の信号供給端子を有する信号供給手段より検査対象とする前記導電パターンの一方端部に検査信号を供給するステップと、前記検査対象とする導電パターンの他方端部において、少なくとも前記導電パターンとその導電パターンに隣接する導電パターンとを覆う大きさの信号検出手段によって、前記導電パターンとの間の容量結合を介して非接触で前記検査信号を検出するステップと、前記信号供給端子が前記導電パターンの一方端部を順次なぞるとともに、前記信号検出手段が前記信号供給手段と同期して前記導電パターンの他方端部を順次走査するように前記信号供給手段と前記信号検出手段を位置決め移動させるステップと、前記信号検出ステップで検出された信号の変化に基づいて前記導電パターンの状態を識別するステツプとを備えることを特徴とする。

例えば、前記識別ステップは、前記信号検出手段が前記検査対象とする導電パターンより順次検出した前記検査信号のうち 2つの信号が連続して正常状態時の信号レベルよりも高いレベルを示した場合に前記導電パターンが隣接パターンと短絡していると判断し、前記信号検出手段が前記検査対象とする導電パターンより前記検査信号を検出しない場合には、その導電パターンが断線していると判断することを特徴とする。例えば、前記識別ステップは、前記導電パターンが 2つの異なる配線層に配されているとき、前記信号検出手段により検出された前記検査信号のレベルが正常状態時の信号レベルよりも低い場合、その導電パターンが他層の導電パターンと層間短絡していると判断することを特徴とする。

また、例えば、前記識別ステップは、前記導電パターンが 2つの異なる配線層に配されているとき、前記信号検出手段が前記検査対象とする導電パターンより順次検出した前記検査信号のうち単独の信号レベルが正常状態時の信号レベルよりも高い場合、その導電パターンが、前記信号検出手段と前記信号供給手段で挟まれた領域以外に領域において断線していると判断することを特徴とする。

例えば、前記識別ステップは、前記検出した検査信号の信号レベルと所定の閾値とを比較した結果をもとに前記検査対象とする導電パターンの断線および導電パターン相互の短絡を識別することを特徴とする。また、例えば、前記識別ステップは、前記検出した検査信号各々について、その前後の信号とのレベル差より検査信号全体のレベル変化傾向を求め、前記検査対象とする導電パターンより検出した検査信号のレべル変化が前記レベル変化傾向と一致しない場合、その導電パターンに断線または隣接パターンとの短絡があると判断することを特徴とする。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の実施の形態例に係る基板検査装置における導電パターンの検査方法の原理を説明するための図である。

第 2図は、実施の形態例に係る基板検査装置の具体的な構成を示すブロック図である。

第 3図は、実施の形態例に係る基板検査装置での検査手順を示すフロ一チヤ一卜である。

第 4図は、実施の形態例に係る基板検査装置での導電パターンの良否判断処理手順を示すフローチャートである。

第 5図は、実施.の形態例に係る基板検査装置における検査結果の一例を示す図である。

第 6図は、実施の形態例に係る基板検査装置における T F T基板の検査結果の一例を示す図である。

第 7図は、実施の形態例に係る基板検査装置における検出信号のレべル判定方法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、添付図面を参照して、本発明に係る実施の形態例を詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する構成要素の相対配置、数値等に何ら限定されるものではなく、特定的な記載がない限り本発明の範囲を以下の記載の限定する趣旨ではない。

図 1は、本実施の形態例に係る基板検査装置における導電パターンの検査方法の原理を説明するための図で'ある。図 1に示す基板検査装置の検査対象基板 1 0は、例えば、液晶表示パネルや夕ツチ式パネルであり、ここでは、ガラス製の基板上に規則的に配設された列状導電パターン 1 5の良否（その導電パターンの断線状態、および配線パターン相互の短絡状態）を検査する。なお、各列状導電パターン 1 5は、例えば、これらのパネルにおける張り合わせ前の配線パターンであって、ほぼ同一のパターン形状を有し、その導電性材料として、例えば、クロム、銀、アルミニウム、 I T O等が使用されている。

プローブ 3 0は、列状導電パターン 1 5のピッチより十分小径の検査信号供給端子である。プローブ 3 0の先端部は、例えば可撓性を有しており、導電パターンのいずれか一つのみに接触するように構成されている。そして、その先端部が列状導電パターン 1 5に接触することで、検査用信号がその導電パターンに供給される。ここでは、検査対象のパターンに順次、検査用信号を供給するため、基板 1 0の一方端部より他方端部まで、図中の矢印方向にプローブ 3 0が走査される。その間、供給部（交流信号発生部） 3 5からは、プローブ 3 0に対して検査信号が供給され続ける。

センサ部 2 0は、液晶表示パネルの列状導電パターン 1 5と所定距離離間した位置に位置決めされており、プローブ 3 0に同期して、図中の矢印方向に走査される。センサ部 2 0は、例えば、これらの配線パターン 2本分に跨る（少なくとも 2本の配線パターンを覆う）大きさを有する長方形状の電極板である。検査時には、センサ部 2 0が跨ぐ 2本の配線パターンのうち、いずれか 1本の配線パターンにプローブ 3 0から検査信号が供給される。よって、列状導電パターン 1 5に供給された検査信号は、それらの導電パターンとセンサ部 2 0間の容量結合（静電結合 ) を介して、センサ部 2 0へ到達する。

なお、上記の走査は、センサ部 2 0とプローブ 3 0を同期させて移動させるか、あるいは、センサ部 2 0とプローブ 3 0の位置を固定したまま、それらが基板（液晶表示パネル） 1 0に対して、図 1の矢印方向へ相対的に移動するように、基板 1 0が載置された不図示のステージ（例えば、 X Y Z 0角度の 4軸制御により三次元位置制御が可能なもの）を mオーダーで移動させるようにしてもよい。いずれの場合でも、センサ部 2 0が跨ぐ 2本の配線パターンのいずれかに常にプローブ 3 0から検査信号が供給されるよう、センサ部 2 0とプローブ 3 0の位置制御、および走査制御が行われる。

センサ部 2 0で検出した信号は微小な信号であることから、それを所定の増幅度で増幅するために増幅器 2 5へ送られる。増幅器 2 5は、例えば、入力インピーダンスが Zの演算増幅器 (オペアンプ) 等で構成されている。増幅部 2 5で増幅された信号は、検出結果を表示する表示装置 2 6へ入力される。ここでは、センサ部 2 0の直後に増幅器 2 5を配することで、検出信号に対する外来ノイズ等の影響を排除している。上記の構成により、検査信号供給端子（プローブ） 3 0に交流電源 3

5から交流検査信号を供給し、検査信号の供給されている列状導電パ夕ーン 1 5を一方の電極とし、センサ部 2 0を他方の電極とする静電結合を形成して、センサ部 2 0よりの検出信号を増幅器 2 5で増幅して、得られた検査信号を調べる。その結果、基板 1 0上に列状に配された導電パターン 1 5のオープン状態等を個別に検査できる。

すなわち、列状導電パターン 1 5のうち、検査対象の導電パターンに検査信号が供給されると、その導電パターン幅の導体とセンサ部 2 0の対向部分（電極板）とで形成される静電容量を介して、交流電流である検査信号が増幅器 2 5側へ供給される。このため、増幅器 2 5の出力端からは所定振幅の交流電圧が出力される。よって、この出力電圧は、主にセンサ部 2 0の対向部位の面積、および導体とセンサ部間の距離（ギヤップ）により定まる。

例えば、液晶パネル等、隣接する導電パターンがすべて同じピッチで配設されているような場合には、導電パターンとセンサ部 2 0の導電パターンの対向部分とで形成される静電容量は、ほぼ同じとなる。その結果、パターンに短絡等がない場合には、後述するように各導電パターンに対して、ほぼ同レベルの検出信号が得られる。

一方、導電パターンに短絡があれば、検査対象の導電パターンと、それと短絡している導電パターンの両方に検査信号が供給される。そこで、増幅器 2 5の出力波形を監視して導電パターンが短絡しているかどうかを判断する。このようにすることで、プローブの特な位置合わせ等を行わなくても、簡単な構成で確実に不良品を検出し、不良箇所を特定できる。

なお、検査対象とする導電パターンは、上記の列状導電パターンに限定されず、例えば、導電パターンの一端が開放され、その基部がショートバーで短絡された櫛歯状導電パターンであっても、それらを順次、走査することによって、上記と同じ原理でパターンの良否を判定できる。

図 2は、上述した検査方法を実現する検査装置の具体的な構成例である。図 2において、図 1と同じ構成要素には同一の参照番号を付している。図 2において、検査対象である液晶パネル 1 0が検査位置に位置決めされ、液晶パネル 1 0上の検査対象導電パターンの一端において、検査対象の導電パターンと非接触状態でセンサ部 2 0が配されている。また、その導電パターンの他端には、プローブ 3 0が、その先端部が導電パターンに接触するよう位置決めされている。

センサ部 2 0は、少なくとも表面に金属電極（例えば、アルミニウム ( A 1 ) 電極）が配設されており、例えば、半導体を電極として使用した場合に比べて、導電パターンとの間の静電容量が大きくなるように構成されている。センサ部 2 0が検出した信号は、アナログ信号処理回路 5 0に送られる。そして、アナログ信号処理回路 5 0でアナログ信号処理された信号は制御部 6 0に送られ、配線パターンの良否が判断される。なお、制御部 6 0は、後述するように、検査信号供給端子 3 0に検査信号を供給する制御も行う。

アナログ信号処理回路 5 0は、センサ部 2 0からの検出信号を増幅する増幅器 5 1、増幅器 5 1で増幅した検出信号の雑音成分を除去し、検査信号のみを通過させるためのバンドパスフィルタ 5 2、そのバンドパスフィル夕 5 2からの信号を全波整流する整流回路 5 3、整流回路 5 3 で全波整流された検出信号を平滑する平滑回路 54を有している。

制御部 6 0は、後述する検査シーケンス等の統括的な制御を含む、検査装置全体の制御を司る、例えばマイクロプロセッサからなる中央処理部（C PU) 6 1、 C PU 6 1の制御手順、基板検査手順等をコンビュ一夕プログラムとして記憶する ROM6 2、 C PU 6 1の処理情報（制御データ、検査データ）等を一時的に記憶する作業領域として使用される RAM 6 3、アナログ信号処理回路 5 0からのアナログ信号を対応するデジタル信号に変換する A/Dコンバータ 64、検査信号供給端子 3 0に検査信号を供給する信号供給部 6 5、検査結果や操作指示ガイダンス等を可視表示する、例えば、 C RTや液晶表示器等からなる表示部 6 6を備えている。

なお、信号供給部 6 5は、例えば、検査信号として信号レベル 1 0 V p— p, 1 0 0 KH zの正弦波信号を生成し、それを検査信号供給端子 3 0に供給する。この場合、ノンドパスフィルタ 5 2は、 Ι Ο Ο ΚΗ ζ の信号を通過させるための帯域を有する。

検査信号供給端子（プローブ） 3 0は、その先端部が検査対象である導電パターンのうち、信号の供給端子部（接続端子）等を横断するようになぞりながら移動し、各導電パターンに順次、検査信号を供給する。プローブ 3 0の先端部は、例えば、可撓性のあるタングステン合金で形成され、検査対象パターンのパターンピッチ以下（導電パターンのパターン幅、およびパターン間隙以下）の大きさのものを使用する。例えば、基部の線径を 1 5 0 i m、先端部（なぞり部分）径を 1 5 j mとすることにより、検査対象パターン幅が 3 0 mの導電パターンで、そのパターン間隙が 2 0 z m程度の基板の導電パターンを検査することができる。

口ポットコントローラ 7 0は、制御部 6 0の制御を受けてスカラー口ポット 8 0を制御する。スカラー口ポット 8 0は、液晶パネル 1 0を検査位置に位置決めして保持するとともに、ロボットコントローラ 7 0の制御に従って、検査信号供給端子 3 0の先端部が液晶パネル 1 0のすベての接続端子に接触する状態で保持し、先端部がすべての接続端子を順次、なぞるように走査する。

次に、本実施の形態例に係る基板検査装置における検査方法を説明する。図 3は、本実施の形態例の検査手順を示すフローチャートである。最初に、図 3のステップ S 1で、検査対象である液晶パネル 1 0を不図示の搬送路に従って、基板検査装置の所定位置（検査位置）に搬送してセットする。続いて、ステップ S 2において、検査対象パターンに不良箇所があることを示すフラグ（N Gフラグ）をリセットし、検査対象導電パターンを示す Nフラグに「 1」をセットして、最初の導電パターンの良否判断を行える状態にする。これにより検査開始準備が終了したことになるため、続くステップ S 3において、制御部 6 0は、検査開始を示すスタート指示入力を待つ。

スタート指示があればステップ S 4に進み、ロボットコントローラ 7 0に指示を与えてスカラー口ポット 8 0を制御し、検査信号供給端子（プローブ） 3 0を検査対象の導電パターンの検査開始位置に移動させる。そして、ステップ S 5において、信号供給部 6 5を起動して、検査信号供給端子（プローブ） 3 0に検査信号を出力し、その先端部を検査対象導電パターンに接触させ、所定の導電パターンに信号供給部 6 5からの検査信号が伝達、供給される状態に維持する。

それと同時にアナログ信号処理回路 5 0を起動して、センサ部 2 0からの検査信号の読込みを開始する。以後、検査信号供給端子 3 0による "なぞり" が終了するまで、順次、一定時間ごとの検出デ一夕を取り込んで、それを、例えば R A M 6 3に順次、格納する。検査信号供給端子 3 0による検査対象の導電パターンに対する走査がすべて終了すると、ステップ S 7に進み、信号供給部 6 5を消勢する。その後、後述する導電パターンの良否判断処理に移行する。

図 4は、本実施の形態例における基板検査装置での導電パターンの良否判断処理手順を示すフローチャートである。基板検査装置が、例えば n本目の導電パターンを検査している場合、図 4のステップ S 1 1において、その導電パターン（n本目）に検査信号を供給しているときのセンサ部 2 0の検出電圧値を読み出す。それが最初のパターン（ 1本目）であれば、検査信号供給端子 3 0がなぞりを開始した位置の導電パターンに検査信号を供給している場合のセンサ部 2 0による検出電圧値を読み出す。

続いて、ステップ S 1 2において、センサ部 2 0での検出電圧（出力電圧）が、パターンが正常状態にあるときの検出レベルを基準とした規定閾値以上か否か、また、検査対象配線パターン以外の隣接パターンからも信号検出されたか否かを調べる。それが規定閾値以下で、隣接パ夕ーンからも信号検出がない場合には、その配線パターンは正常であるとして、ステップ S 1 3に進む。一方、ステップ S I 2において、センサ部 2 0で検出した信号の値が規定閾値以上であり、検査対象配線パターン以外の隣接パターンからも信号検出された場合には、ステップ S 1 5に進み、 n本目の配線パターンは、それに隣接する配線パターンと短絡していると判定する。そして、続くステップ S 1 6において、 N Gフラグに「 1」をセットしてからステップ S 1 7に進む。すなわち、検査の途中で短絡が検出された場合には、それ以上の "なぞり制御" を中止し、直ちに対象基板が不良であるとして、次の処理に移行すれば、より検査時間を短縮できる。

ステップ S 1 3では、 Nフラグの値を調べ、それが検査すべき配線パターンの最後の配線パターンを示しているか否かを判断する。 1枚の液晶パネル 1 0の検査対象配線パターンすべてに対して、その良否判断が終了していない場合には、ステップ S 1 4に進み、次に検査する配線パターンを特定するため、 Nフラグを 1だけインクリメントする ( n = n + D o そして、処理をステツプ S 1 1に戻す。検査対象とするすべての配線パターンについて検査が終了したかどうかの判定は、例えば、センサ部 2 0や検査対象基板（液晶パネル 1 0 ) の移動距離が、すべての配線パターン幅の合計と、それらのパターン間隔の合計とを合算して得た距離に合致しているか否かに基づいて行うようにする。

一方、ステップ S 1 3で、検査対象の配線パターンの良否判定が最後まで終了していると判断された場合には、処理をステップ S 1 7に進める。ステップ S 1 7では、検査結果の表示を行う。例えば、 N Gフラグを調べ、その N Gフラグがセットされている場合には、表示部 6 6に、液晶パネル 1 0がその配線パターンに短絡を生じている不良パネルである旨の表示（N G表示）を行う。 N Gフラグがセットされていない場合には、液晶パネル 1 0が正常であることを示す表示（O K表示）を行うステップ S I 8では、基板検査装置より液晶パネルを取り外す（液晶パネルを搬送位置まで下降させて搬送路上に載置し、次のステージに搬送するか、あるいは、不良パネルを搬送路から外す等の処理を行う）。そして、続くステップ S 1 9で、液晶パネルの検査が終了したか否かを調べる。次に検査すべき液晶パネルがある場合には、処理を図 3に示すステップ S 1に戻し、新たな液晶パネルのセットを行う。しかし、次に検査すべきパネルがないときには、ステップ S 1 9で検査終了として、本処理を終了する。

なお、上記の例では、検査結果が得られる毎に逐一、パターンが短絡状態等か否かを判断するように制御しているが、これに限定されず、例えば、一枚の検査基板（液晶パネル）のすベての検査対象パターンからの検査結果を収集してから、一括してデータ処理等を行うことで基板の良否を判定するようにしてもよい。

また、検査対象である液晶パネルのセットやその取り外しについては、上記の例に限定されるものではなく、例えば、自動的に液晶パネルのセットおよび取り外しを行い、取り外した液晶パネルを、その良否判断に従って自動的に良品収納部、あるいは不良品収納部に収納するようにしてもよい。また、上記の検査工程を製造ラインの一部に組み込み、上流側から送られてきた液晶パネルを検査し、良品のみを下流に搬送するようにしてもよい。

次に、本実施の形態例に係る基板検査装置における検査結果について具体的に説明する。図 5は、本実施の形態例に係る基板検査装置において、検査対象が列状導電パターンであるときの検査結果の一例を示している。図 5に示すように、プローブ 3 0は、各導電パターン 1 5 a , 1 5 b…に交流検査信号を供給しながら矢印方向へ移動し、センサ部 2 0 もプローブ 3 0と同期して同方向へ移動することで、検査対象である液晶パネルの導電パターン 1 5より非接触で検査信号を検知する。検査対象の導電パターンが、図 5の導電パターン 1 5 a， 1 5 bのように短絡等のない正常なパターンである場合、これらの導電パターン 1 5 a , 1 5 bに順次、検査信号が供給されると、各導電パターンと不図示のステ —ジとの間に等価的に接続された容量（キャパシ夕）があるため、センサ部 2 0より、どのパターンからもほぼ同レベルの検出信号 S G 1 , S G 2が得られる。

一方、導電パターン 1 5 c， 1 5 dのように、パターン間に短絡 9 0 がある場合、プローブ 3 0が交流検査信号を供給している導電パターン 1 5 cのみならず、それと短絡している導電パターン 1 5 dにも検査信号が流れ込む。その結果、導電パターン 1 5 c， 1 5 dの両方から検出信号 S G 3， S G 4が得られることになる。また、導電パターン間に短絡がある場合、短絡のない場合と比較して検出信号の強度に差異が生じ、センサ 2 0が感知する電圧レベルにも変化が生じる。

つまり、図 5に示すように、短絡している導電パターン 1 5 c， 1 5 dからは、他の正常な導電パターンから得られるレベルよりも高いレべルの信号が検出される。しかも、パターン間に短絡がある場合、高レべルの信号（S G 3， S G 4 ) が時系列で 2本続けて検出されるという特徴を有する。このように高レベル信号が検出されるのは、導電パターンの一部に短絡がある場合、センサ部 2 0に対向する導電パターンの面積がパターンが正常なときの導電パターン 1本分のほぼ倍の 2本分の面積となるため、増幅器 2 5の出力は、短絡のない場合に比し大幅に上昇するからである。

他方、図 5の導電パターン 1 5 f のように、その一部にオープン箇所 9 1があるときは、プローブ 3 0がその導電パターン 1 5 f に接触し、検査信号が供給されていても、センサ 2 0は、そのパターンからは全く信号を検出しない。そのため、増幅器 2 5の出力端には検出信号が現れない。

次に、本実施の形態例に係る基板検査装置における検査結果についての他の例を説明する。図 6は、 TFT (薄膜トランジスタ）を組み込んでなる、配線層が 2層構造の液晶表示パネル等（以下、単に T F T基板ともいう）を検査対象とした場合のパターン検査結果の一例を示している。この TFT基板には、第 1の配線層と第 2の配線層が上層ノ下層の位置関係で積層状態に形成されており、その第 1の配線層は、液晶ディスプレイに配された T F Tトランジスタ（不図示）のデータラインとしての導電パターン 1 5が下部ガラス基板上に形成され、第 2の配線層は、ゲートラインとしての導電パターン 1 7が導電パターン 1 5と直交するよう上部ガラス基板上に形成されてなる。また、導電パターン 1 5は、その一端が開放され、基部は、タブ（TAB) 領域 1 8を介してショ —トパー 1 9で短絡された構成を有する。

図 6に示す 2層の導電パターンを有する T F T基板においても、その導電パターンの検査において、プローブ 3 0を矢印方向へ移動させて各導電パターン 1 5 a， 1 5 b…に交流検査信号を供給しながら、センサ部 2 0をプローブ 3 0と同期して同方向へ移動させる。センサ部 2 0は、導電パターン 1 5より非接触で検査信号を検知する。導電パターンに短絡等がない場合、それらのパターンからは、 S G 1， S G 4, S G 6 ， S G 7等のように、ほぼ同レベルの検出信号が得られる。

導電パターン 1 5 b, 1 5 c間に短絡箇所 94がある場合、導電パターン 1 5 bと、それと短絡している導電パターン 1 5 cにも検査信号が流れ込むため、それら両方の導電パターンから検出信号 S G 2， S G 3 が得られる。このとき、図 5に示す場合と同様、短絡のないときの信号レベルと比較して信号強度に差異が生じ、正常時のレベルよりも高いレベルの信号（S G 2， S G 3 ) が 2本続けて検出される。

一方、図 6において X印で示すように、第 1の配線層の導電パターン 1 5 eと第 2の配線層の導電パターン 1 7 d間に短絡（眉間ショート、あるいはクロスショートともいう） 9 5がある場合、プローブ 3 0より導電パターン 1 5 eに供給された検査用交流電流 iは、その短絡箇所 9 5で分流し、電流 i ' ， i〃として第 2の配線層の導電パターン 1 7 d に流れる。これは、導電パターン 1 7各々に、不図示のステージとの間に容量（キャパシ夕） C ,, C ₂が等価的に接続されているため、給電部としてのプローブ 3 0からの信号電流が、各導電パターンを介して、これらの容量へ流れ込むからである。

このように、 T F T基板に層間ショートがある場合、その短絡箇所で検査信号電流が一方の層の導電パターンから他層の導電パターンへ分流する。そのため、図 6において、導電パターン 1 5 e上に位置するセンサ部 2 0で検出される信号レベルは、図 6の検出信号 S G 5のように、短絡がないときの正常時のレベルよりも低くなる。従って、このレベルを検出するだけで、層間における短絡の有無の判定を容易に行える。他方、タブ（T A B ) 領域 1 8において、導電パターン 1 5 hの一部にオープン箇所 9 6があるときは、その導電パターン 1 5 hの一方端にプローブ 3 0より検査信号が供給されても、その検査電流のほとんどが、導電パターンとの容量結合を介してセンサ 2 0側へ流れる。これは、タブ領域にオープン箇所があると、グランド（G N D ) が取れた状態になるからである。よって、この場合、センサ 2 0で検出される信号レべルは、図 6における信号 S G 8のように、正常時のレベルよりも高くなる。

なお、図 5および図 6に示す検査では、増幅器 2 5の出力に対して一定の閾値を設定して、検出信号のレベルがその閾値以上であれば、そのときのプローブ 30の位置をもとに、その導電パターンに他のパターンとの短絡箇所があると判断している。これは、短絡している導電パターンでの検出波形が正常時の検出波形とレベルに大きな差異があるため、例えば、正常時の平均検出レベルに、正常時と短絡時の検出信号の差分の半分 (1/2) の値を加算した値を短絡か否かの閾値に設定しても短絡を検出できる。

しかし、上述したように、本実施の形態例に係る基板検査装置では、検査対象の導電パターンと非接触状態でセンサ部が配されているため、実際にはギヤップ変動等の測定条件や個々の検査対象物（液晶表示パネル等）によって、そのセンサ部で検出される電圧レベルに変動が生じる。例えば、図 7 (b) において点線で示すように測定電圧のレベル全体に対して変動が生じる場合、図 7 (a) に示すように増幅器の出力電圧波形に一定の閾値 A _lhを設定しても、正常な導電パターンと短絡等のあるパターンを、測定電圧のレベルだけに基づいて正確に識別することは困難になる。

そこで、 '図 7 (b) に示すように、各信号波形について、その前後の信号波形とのレベル差を求め、そのレベル差の増加あるいは減少傾向より出力電圧波形全体の変化傾向を求める。例えば、図 7 (b) において、各々の信号波形について、その前後の信号波形とのレベル差 ΔΑ,〜 ΔΑ₈を求める。そして、それらのレベル差が示す変化傾向を、図 7 ( b) の点線で示す出力電圧波形全体の変化傾向と判断する。

図 7 (b) に示す例では、信号 S G aと信号 S G bのレベル差 Δ A₃ と、信号 S G bと信号 S G cのレベル差 Δ A₄が、他の信号間におけるレベル差（変化傾向）と大きく異なっている。そのため、信号間のレべル差の変化傾向が、信号 SGbについては、点線で示す全体の変化傾向と一致しないと判断できる。従って、この場合は、信号 SGbが、短絡等のる導電パターンに対応した信号であると判定することができる。図 7 ( c ) は、出力電圧波形全体の変化傾向が図 7 ( b ) とは異なるときの例、すなわち、点線で示すように、変化傾向が緩やかである場合を示している。この場合においても、各々の信号波形について、その前後の信号波形とのレベル差を求め、それらの変化傾向が、点線で示す出力電圧波形全体の変化傾向と一致するかどうかをもとに、短絡等のある導電パターンの有無を判定する。

このように、隣接パターンの検出信号のレベル差の変化傾向に基づいて相対的な比較をすることで、導電パターンの短絡等の有無を検出する方法は、各導電パターンからの検出データを R A M等に順次、格納し、すべての導電パターンの走査終了後、一括して、それら導電パターンの良否判断処理を行う検査方法に合致するものである。

以上説明したように、本実施の形態例によれば、規則的に配列された導電パターンのいずれか一つの一方端のみにプローブの先端部を接触させるとともに、その導電パターンと、それに隣接するパターンとに跨る大きさのセンサ部を、それらのパターンから所定距離離間した位置に非接触状態で位置決めし、それらプローブとセンサ部とを同期させて検査対象基板上を移動させる。こうすることで、従来のように検査対象の導電パターン各々に位置決めして検査ピンを接触させる必要がなく、単に検査対象パターンをなぞり走査するだけで、導電パターンの短絡ゃォープン状態を検出できる。そのため、検査装置を簡略化できるとともに、確実かつ信頼性の高いパターン検査を実現することが可能となる。

また、検査すべき導電パターンのピッチが異なっていても、特別の制御を行うことなく、単に検査プローブのなぞり位置が確実に検査対象パターンを横切るように走査させるのみで、確実に導電パターンの短絡を検出できる。しかも、検出の判断対象となる正常時の検出信号レベルと異常時の検出対象レベルの差が明確に出るだけでなく、特に、短絡がある場合、時系列で並べた信号中に高レベルの信号が 2本続けて検出されるため、確実かつ信頼性の高い検査結果が得られる。

さらには、検査対象パターンのうち、例えば、その接続端子部を順次、走査するだけで足りるため、検査対象パターンのパターン配設状況が変更しても、検査ピンの正確な位置決め等が不要で、単に走査するルートを制御するのみで、複雑な配線であっても、また検査対象パターンのパターン間隔がまちまちであっても、何ら複雑な位置決め制御なしに導電パターンの短絡検査が行える。

また、配線層が 2層構造の T F T基板が検査対象のときでも、第 1の配線層の導電パターンと第 2の配線層の導電パターンとの間で層間ショ一卜がある場合、そのパターンからの検出信号のレベルが、短絡のない正常時のレベルよりも低くなるため、そのレベルを検出するだけで、層間における短絡の有無の判定を容易に行うことができる。産業上の利用可能性

本発明によれば、検査対象である基板上の導電パターンの短絡状態等を精度よく、かつ簡単に検出できる。

また、本発明によれば、 T F T基板における層間ショート等を含む、種々の仕様の導体パターンの短絡等を、簡単かつ簡易な制御で確実に検出することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 基板に配された導電パターンの状態を検査する検査装置であって

5 検査対象とする前記導電パターンの一方端部に検査信号を供給する信号供給手段と、

前記検査対象とする導電パターンの他方端部において、少なくとも前記導電パターンとその導電パターンに隣接する導電パターンとを覆う大きさの信号検出手段と、

0 前記導電パターンを順次走査するよう前記信号供給手段と前記信号検出手段を位置決め移動させる走査手段と、

前記信号検出手段で検出された信号の変化に基づいて前記導電パターンの良否を識別する識別手段とを備え、

前記信号供給手段は少なくとも前記導電パターンの配設ピッチ幅と同5 等あるいはそれ以下の幅の信号供給端子を有し、その信号供給端子で前記導電パターンの一方端部を順次なぞりながら前記走査方向へ移動し、前記信号検出手段は前記信号供給手段と同期して前記走査方向へ移動するとともに、前記導電パターンとの間の容量結合を介して非接触で前記検査信号を検出することを特徴とする検査装置。

0 2 . 前記識別手段は、前記信号検出手段が前記検査対象とする導電パターンより順次検出した前記検査信号のうち 2つの信号が連続して正常状態時の信号レベルよりも高いレベルを示した場合に前記導電パターンが隣接パターンと短絡していると判断することを特徴とする請求項 1記載の検査装置。

5 3 . 前記識別手段は、前記信号検出手段が前記検査対象とする導電パ ' ターンより前記検査信号を検出しない場合、その導電パターンが断線していると判断することを特徴とする請求項 1記載の検査装置。

4 . 前記導電パターンが 2つの異なる配線層に配されているとき、前記信号検出手段により検出された前記検査信号のレベルが正常状態時の信号レベルよりも低い場合、前記識別手段は、一方の配線層の導電パタ

5 ーンが他方の配線層の導電パターンと層間短絡していると判断することを特徴とする請求項 1記載の検査装置。

5 . 前記導電パターンが 2つの異なる配線層に配されているとき、前記信号検出手段が前記検査対象とする導電パターンより順次検出した前記検査信号のうち単独の信号レベルが正常状態時の信号レベルよりも高0 い場合、前記識別手段は、その導電パターンが、前記信号検出手段と前記信号供給手段で挟まれた領域以外に領域において断線していると判断することを特徴とする請求項 1記載の検査装置。

6 . 前記識別手段は、前記検出した検査信号の信号レベルと所定の閾値とを比較した結果をもとに前記検査対象とする導電パターンの断線お5 よび導電パターン相互の短絡を識別することを特徴とする請求項 1乃至 5のいずれかに記載の検査装置。

7 . 前記識別手段は、前記検出した検査信号各々について、その前後の信号とのレベル差より検査信号全体のレベル変化傾向を求め、前記検查対象とする導電パターンより検出した検査信号のレベル変化が前記レ0 ベル変化傾向と一致しない場合、その導電パターンに断線または隣接パターンとの短絡があると判断することを特徴とする請求項 1乃至 5のいずれかに記載の検査装置。

8 . 基板に配された導電パターンの状態を検査する検査装置における導電パターン検査方法であって、

5 少なくとも前記導電パターンの配設ピッチ幅と同等あるいはそれ以下

' の幅の信号供給端子を有する信号供給手段より検査対象とする前記導電パターンの一方端部に検査信号を供給するステップと、

前記検査対象とする導電パターンの他方端部において、少なくとも前記導電パターンとその導電パターンに隣接する導電パターンとを覆う大きさの信号検出手段によって、前記導電パターンとの間の容量結合を介して非接触で前記検査信号を検出するステップと、

前記信号供給端子が前記導電パターンの一方端部を順次なぞるとともに、前記信号検出手段が前記信号供給手段と同期して前記導電パターンの他方端部を順次走査するように前記信号供給手段と前記信号検出手段を位置決め移動させるステツプと、

前記信号検出ステップで検出された信号の変化に基づいて前記導電パターンの状態を識別するステップとを備えることを特徴とする導電パ夕 —ン検査方法。

9 . 前記識別ステップは、前記信号検出手段が前記検査対象とする導電パターンより順次検出した前記検査信号のうち 2つの信号が連続して5 正常状態時の信号レベルよりも高いレベルを示した場合に前記導電バターンが隣接パターンと短絡していると判断し、前記信号検出手段が前記検査対象とする導電パターンより前記検査信号を検出しない場合には、その導電パターンが断線していると判断することを特徴とする請求項 8 記載の導電パターン検査方法。

0 1 0 . 前記識別ステップは、前記導電パターンが 2つの異なる配線層に配されているとき、前記信号検出手段により検出された前記検査信号のレベルが正常状態時の信号レベルよりも低い場合、その導電パターンが他層の導電パターンと層間短絡していると判断することを特徴とする請求項 9記載の導電パターン検査方法。

5 1 1 . 前記識別ステップは、前記導電パターンが 2つの異なる配線層 ' に配されているとき、前記信号検出手段が前記検査対象とする導電パ夕ーンより順次検出した前記検査信号のうち単独の信号レベルが正常状態時の信号レベルよりも高い場合、その導電パターンが、前記信号検出手段と前記信号供給手段で挟まれた領域以外に領域において断線していると判断することを特徴とする請求項 9記載の導電パターン検査方法。

1 2 . 前記識別ステップは、前記検出した検査信号の信号レベルと所定の閾値とを比較した結果をもとに前記検査対象とする導電パターンの断線および導電パターン相互の短絡を識別することを特徴とする請求項 8乃至 1 1のいずれかに記載の導電パターン検査方法。

1 3 . 前記識別ステップは、前記検出した検査信号各々について、その前後の信号とのレベル差より検査信号全体のレベル変化傾向を求め、前記検査対象とする導電パターンより検出した検査信号のレベル変化が前記レベル変化傾向と一致しない場合、その導電パターンに断線または隣接パターンとの短絡があると判断することを特徴とする請求項 8乃至 1 1のいずれかに記載の導電パターン検査方法。

1 4 . 請求項 8乃至 1 3のいずれかに記載の導電パターン検査方法をコンピュータ制御で実現するためのコンピュータプログラムを記憶するコンピュータ可読記録媒体。

1 5 . 請求項 8乃至 1 3のいずれかに記載の導電パターン検査方法をコンピュータ制御で実現するためのコンピュータプログラム列。