JPH0784010A - 非接触マルチプローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画素電極と相似形の多数のプローブ電極を画
素電極ピッチに対応させて一体的に作成した検査精度が
高く、安価でしかも構成が簡単な非接触マルチプローブ
を得ることを目的とする。 【構成】 ＦＰＣ基板１と、被検査基板に配列された画
素電極と同形または小さい形状をなし、前記ＦＰＣ基板
１のおもて面に横一列に配列され、画素ピッチＰの間隔
を有する複数のプローブ電極２と、プローブ電極２と僅
かな隙間を介して、該プローブ電極２を取り囲むように
形成されたグランド接地電極６と、横一列に配列された
プローブ電極２の両端部のグランド接地電極６に設けら
れた位置合せ用の覗窓３と、スルーホール４を介して前
記ＦＰＣ基板１の裏面に形成され前記プローブ電極２の
各々に接続された引き出し線５と、前記プローブ電極が
頂面に位置し、かつ外側になるように前記ＦＰＣ基板を
固定するガラス基台とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば薄膜トランジスタ
アクティブマトリクス基板を検査するための検査装置に
使用する非接触プローブに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】薄膜トランジスタアクティブマトリクス
基板は、複数のデータ線、ゲート線、薄膜トランジスタ
「Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ（以下、
ＴＦＴと略称する）」、画素電極、容量素子をガラス基
板上に製膜およびフォトリゾ技術を用いて形成したもの
である。この製造工程での塵埃やフォトレジスト欠陥等
に起因して、配線の短絡、断線やＴＦＴの不良等の欠陥
が発生する。

【０００３】従来、この薄膜トランジスタアクティブマ
トリクス基板の欠陥検査としては、基板内の全てのゲー
ト線とデータ線の電気抵抗を測定し、短絡と断線を検出
する方法が行われている。

【０００４】一方、ＴＦＴの不良等を含む画素電極毎の
検査は、全画素電極を検査するのではなく、マトリクス
の周辺に測定用サンプルとして設けられたＴＦＴを測定
することにより代用している。

【０００５】また、表示エリア内にある全てのＴＦＴを
検査する方法としては、個々の画素電極に機械的な接触
式プローブを当てることにより可能ではあるが、この方
法は、画素電極に損傷を与え、かつ膨大な回数（１枚の
液晶表示器は、およそ１０万個以上の画素電極から成
る）の測定を必要とするため実用的でない。そこで最近
全ての画素電極の試験方法として、電気−光学素子を用
いた画素電極電位の検査方法（特開平３−１４２４９８
号公報）、画素電極毎の容量素子に蓄積された電荷を検
出することにより検査する方法（特開平３−２００１２
１号公報）、ＴＦＴをＯＮ、ＯＦＦさせることによる画
素電極毎のインピーダンスが変化することを利用してイ
ンピーダンス解析により画素電極欠陥を検査する方法等
が提案されている。

【０００６】また、前述した検査方法の実用化例とし
て、薄膜トランジスタアクティブマトリクス基板上の被
検査画素電極に接続されているデータ線に交流電圧を与
え、かつゲート線にＴＦＴをオンさせる電圧を与えるこ
とにより、ＴＦＴに接続されている画素電極の電位を交
流電位として、被検査画素電極の真上に、画素電極とは
非接触に位置決めされた同軸形状のプローブを用い、そ
のプローブと被検査画素電極間の静電容量を介して、被
検査画素電極の交流電位を増幅器に導き検出して、この
交流電位の検出状態によって被検査画素電極の配線の短
絡、断線やＴＦＴの不良等の欠陥を検査する方法（特願
平４−７９３９９号）が提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記検査方法
を実施するために用いる同軸の非接触プローブは単一の
プローブであり、上記検査方法を有効に実施するため
に、複数本のプローブを用いて同時に複数の画素電極の
検査を行って、検査時間を短くすることが望まれてい
る。

【０００８】そこで、従来は図１０に示すように、同軸
ケーブル１１２を複数本並設して一本化した非接触マル
チプローブを構成しているが、電極を薄膜トランジスタ
アクティブマトリクス基板の画素電極と相似形の矩形に
することができず、効率の良い高精度の電位測定ができ
ないという問題があった。つまり、同軸ケーブル１１２
を複数本並設して一本化した非接触マルチプローブは画
素電極とプローブ電極との位置合わせが困難であり、さ
らに同軸ケーブル１１２の径以下の狭いピッチの画素電
極にプローブ電極を該プローブ電極間の十分なシールド
効果を維持しながら配列することができないという問題
点があった。

【０００９】本発明は上記のような問題点を解消するこ
とを課題になされたもので、検査対象となる画素電極ピ
ッチに対応して多数のプローブ電極を形成し、効率の良
い高精度の検査を行うことのできる簡単な構成で、しか
も組立て・調整が容易で安価な非接触マルチプローブを
提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る非接触マル
チプローブは、可撓性を有するフレキシブルプリント回
路基板と、被検査基板にマトリックス状に配列された画
素電極と同形または画素電極より小さい形状をなし、被
検査基板の画素電極と同ピッチで前記フレキシブルプリ
ント回路基板のおもて面に横一列に形成された複数のプ
ローブ電極と、前記プローブ電極と僅かな隙間を隔て
て、該プローブ電極を取り囲むように形成されたシール
ド用のグランド接地電極と、横一列に形成された複数の
プローブ電極の両端部のグランド接地電極に設けられた
覗窓であって、覗窓内に前記プローブ電極に対応した形
状とピッチでパターン形成された位置合わせ用マーカー
を有する覗窓と、前記フレキシブルプリント回路基板の
裏面に形成され、スルーホールを介して各々のプローブ
電極に接続される引き出し線と、前記プローブ電極が頂
面に位置し、かつ外側になるように前記フレキシブルプ
リント回路基板を接着固定するガラス基台と、を有する
ことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】本発明における非接触マルチプローブは、可撓
性を有するフレキシブルプリント回路基板のおもて面に
画素電極と同形または画素電極より小さい形状を有する
複数のプローブを画素電極と同ピッチで横一列に配列し
ている。このプローブ電極は僅かな隙間を介して、該プ
ローブ電極を取り囲むように形成されたグランド接地電
極によってシールドされている。そして前記プローブ電
極が外側になるようにガラス基台の頂面に固定されてい
る。前記プローブ電極は前記フレキシブルプリント回路
基板の裏面に形成された引き出し線とスルーホールを介
して接続されている。従って、プローブ電極を画素電極
のピッチに合わせて配列することが可能であり、効率の
良い高精度の検査を行うことができる。

【００１２】また、横一列に配列された複数のプローブ
電極の両端部のグランド接地電極に覗窓を設け、この覗
窓内にプローブ電極と同形・同ピッチでパターン形成さ
れた位置合わせ用マーカーを有するしているので、プロ
ーブ電極を画素電極の相対的な位置合わせを容易に行う
ことができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面について説明す
る。図１はプローブ電極および引き出し線の配設状態を
示すフレキシブルプリント回路基板の展開図、図２はプ
ローブ電極形成面の一部の拡大図、図３は引き出し線形
成面（図２の電極形成面の裏側）の一部の拡大図、図４
は覗窓形成部の拡大図である。

【００１４】図１乃至図４においては、１はポリイミド
等の極薄い絶縁シートを母材として表裏両面に銅箔を例
えばメッキ、蒸着などで施こしたフレキシブルプリント
回路基板（以下、ＦＰＣ基板と称す）、２は被検査基板
にマトリックス状に配列された画素電極と同形または画
素電極よりやや小さい形状をしており、画素電極ピッチ
Ｐを保持して幅方向に１列に上記ＦＰＣ基板１のおもて
面に配設された複数のプローブ電極、３は端部のプロー
ブ電極２から画素電極ピッチＰもしくはピッチの整数倍
を保持して設けた画素電極を見ることのできる位置合せ
用の覗窓である。この場合、母材は２５μｍ程度の厚み
で透明性を有するものを用い、母材の表裏両面に施こし
た銅箔を欠除して覗窓３を形成している。また、この覗
窓３は１つの画素電極に対応する大きさであってもよい
が、位置合せが容易なように、複数個の画素電極、例え
ば３個の画素電極を見ることができる大きさとし、透明
性を有する母材に画素電極との位置合せ用マーカー３ａ
1 〜３ａ3 が形成されている。この例では３個の位置合
せ用マーカー３ａを示したが必要に応じてその数を増減
しても良い。また、覗窓３をＦＰＣ基板１の両端に設け
ても良い。

【００１５】上記プローブ電極２はスルーホール４によ
ってＦＰＣ基板１の裏面に設けた引き出し線５に接続さ
れている。一方、プローブ電極２は被検査画素電極以外
の画素電極や被検査画素電極に隣接するデータ線・ゲー
ト線からの電気的影響を取り除くために僅かなギャップ
２ａを介してグランド接地電極６（ＦＰＣ基板１に施さ
れた銅箔メッキ）によって取り囲まれており、また裏面
の引き出し線５もまた隣接するプローブ電極のクロスト
ークを避けるために僅かなギャップ５ａを介してグラン
ド接地電極７（ＦＰＣ基板１に施された銅箔メッキ）で
囲まれている。また、引き出し線５は、引き出し密度を
緩和させるため、図示するように交互に引き出してもよ
い。８は引き出し線５を外部の増幅器（図示せず）に接
続するためのコネクター部である。

【００１６】図５は本発明の非接触マルチプローブヘッ
ドの構造例を示すもので、上記プローブ電極２を設けた
ＦＰＣ基板１を図６に示す端部がプリズム形のガラス基
台９の表面に、プローブ電極２がガラス基台９の頂面に
位置し、かつ外側になるように接着剤などで接着固定
し、非接触マルチプローブ１０を構成している。

【００１７】そして、上記ガラス基台９はガラス保持機
構１１に取付けられ、上記コネクター部８を処理基板１
２のコネクター部１３に接続し、Ｚ方向のスライド機構
（図示せず）により被検査基板２１に接近させて前述の
電位測定を行うものである。この場合、プローブ電極２
と被検査画素電極３５の位置合せは、上部より顕微鏡１
６を用いて覗窓３に形成されたマーカー３ａ1 〜３ａ3
（図４参照）と、プローブ電極と対向する被検査画素電
極の隣接電極とを重ね合わせることによって行なうの
で、この位置合せは容易、かつ正確にできる。

【００１８】以下、本発明の非接触マルチプローブ１０
を用いる検査装置の１例を図７を用いて説明する。ま
ず、被検査基板２１を、基板吸着が可能なチャック２２
の上に固定する。

【００１９】そして、被検査基板２１と相対向させて、
上記構成の本発明非接触プローブ１０を、高さ方向Ｚ及
び図示Ｘ方向に位置決め、及び移動可能な機構部２４に
より支持する。

【００２０】一方チャック２２は、Ｘ方向に直角で紙面
に垂直なＹ方向に位置決め、及び移動可能な機構部２７
により支持され、両機構部２４、２７を用いることで、
非接触プローブ１０を、基板２１上の任意の画素電極上
に任意の距離を隔てて位置決めすることができるように
なっている。

【００２１】接触式プローブ２８は、データ線及びゲー
ト線に電圧を供給するためのプローブであり、図には示
されていない電源に接続されている。なお、図７におい
て、２５はＸ方向位置決めガイド、２６は架台をそれぞ
れ示している。

【００２２】図８は典型的な被検査基板２１の１画素電
極の構成を示すもので、ＴＦＴ３１は、ソース接点３
２、ドレイン接点３３、ゲート接点３４を有する。ソー
ス接点３２は画素電極３５に、ドレイン接点３３はデー
タ線３６に、またゲート接点３４はゲート線３７にそれ
ぞれ接続されている。画素電極３５には、蓄積容量を形
成する容量素子３８の電極が接続されており、容量素子
３８の他の電極は、接地されたＣｓ線と呼ばれる蓄積容
量用対向電極線３９に接続されている。

【００２３】被検査基板２１は、このような画素電極３
５の配列から成っており、各画素電極３５は特定のゲー
ト線とデータ線を用いることによりアドレス可能であ
る。被検査画素電極をアドレスするデータ線に周波数ｆ
（Ｈｚ）の交流電圧を与え、被検査画素電極をアドレス
するゲート線に適当なバイアス電圧を与えることによ
り、交流電圧に対して、ＴＦＴ３１が常にオン又はオフ
状態にすることができる。このような条件の下では、被
検査画素電極３５の電位は周波数ｆ（Ｈｚ）の交流成分
を持ち、特にＴＦＴをオン状態にしたときとオフ状態に
したときの交流成分の振幅は大きく異なる。

【００２４】この被検査画素電極の交流電位を検知する
ために、図９（ａ），（ｂ）に示すように、非接触マル
チプローブ１０を被検査画素電極３５，４２，４３等を
含むライン上に適当な距離を隔てて位置決めする。例え
ば、被検査画素電極３５をアドレスするデータ線３６に
交流電圧を印加し、同じくアドレスするゲート線３７に
被検査画素電極を制御するＴＦＴ３１の制御電圧を印加
することにより、被検査画素電極３５が正常に動作して
いるか否かを、非接触マルチプローブ１０の被検査画素
電極３５に対向するプローブ電極の電位測定から検出す
る。この時、隣接する画素電極４２，４３等を同時に駆
動させれば、同時に、その動作検出を行うことができ
る。なお図９において、４０，４１は被検査画素電極３
５の隣の画素電極（被検査画素電極とアドレスされるデ
ータ線が共通）、４２，４３は被検査画素電極３５の隣
の画素電極（被検査画素電極とアドレスされるゲート線
が共通）を示している。

【００２５】このように、非接触マルチプローブ１０は
図７に示した駆動機構によって移動しながら、該非接触
マルチプローブ１０の直下で駆動する複数の画素電極を
一度に効率よく、かつ迅速に検査することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、非接触
マルチプローブのプローブ電極を可撓性を有するフレキ
シブルプリント回路基板のおもて面に画素電極と同形ま
たは画素電極より小さい形状で複数個横一列に配列して
形成しているので、プローブ電極を画素電極のピッチに
合わせて容易に配列することが可能であり、一度に複数
の画素電極を効率よく迅速に検査することができる。

【００２７】また、前記プローブ電極は僅かな隙間を介
して、該プローブ電極を取り囲むように形成されたグラ
ンド接地電極によってシールドされているので、プロー
ブ電極間のシールドが確実に行われる。また、横一列に
配列された複数のプローブ電極の両端部のグランド接地
電極に覗窓を設け、この覗窓内にプローブ電極の形状と
ピッチに対応してパターン形成された位置合わせ用マー
カーを有するしているので、プローブ電極と画素電極と
の相対的な位置合わせを容易に行うことができ、信頼性
の高い画素電極の検査を行うことができる。

【００２８】また、プローブ電極や覗窓はフレキシブル
プリント回路基板にパターン形成技術によって、容易か
つ精密に形成することが可能であり、高精度の非接触マ
ルチプローブを形成することが可能であり、しかも非接
触マルチプローブの組み立てや調整を容易に行うことが
可能で製造コストを安価にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る非接触マルチプローブに用いるフ
レキシブルプリント回路基板の展開図である。

【図２】図１のフレキシブルプリント回路基板のプロー
ブ電極形成面の一部の拡大図である。

【図３】図１のフレキシブルプリント回路基板の引き出
し線形成面の一部の拡大図である。

【図４】図１のフレキシブルプリント回路基板の覗窓形
成部の拡大図である。

【図５】本発明に係る非接触マルチプローブの組み付け
状態を示す斜視図である。

【図６】本発明に係る非接触マルチプローブのフレキシ
ブルプリント回路基板を組み付けるガラス基台の斜視図
である。

【図７】本発明に係る非接触マルチプローブを使用する
検査装置の正面図である。

【図８】被検査基板の一画素電極の構成図である。

【図９】被検査基板と被検査基板上に非接触マルチプロ
ーブを位置決めした状態を示す斜視図である。

【図１０】従来の非接触マルチプローブの斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ フレキシブルプリント回路基板 ２ プローブ電極 ３ 覗窓 ４ スルーホール ５ 引き出し線 ６ グランド接地電極 ９ ガラス基台

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可撓性を有するフレキシブルプリント回
   路基板と、 被検査基板にマトリックス状に配列された画素電極と同
   形または画素電極より小さい形状をなし、被検査基板の
   画素電極と同ピッチで前記フレキシブルプリント回路基
   板のおもて面に横一列に形成された複数のプローブ電極
   と、 前記プローブ電極と僅かな隙間を隔てて、該プローブ電
   極を取り囲むように形成されたシールド用のグランド接
   地電極と、 横一列に形成された複数のプローブ電極の両端部のグラ
   ンド接地電極に設けられた覗窓であって、覗窓内に前記
   プローブ電極に対応した形状とピッチでパターン形成さ
   れた位置合わせ用マーカーを有する覗窓と、 前記フレキシブルプリント回路基板の裏面に形成され、
   スルーホールを介して各々のプローブ電極に接続される
   引き出し線と、 前記プローブ電極が頂面に位置し、かつ外側になるよう
   に前記フレキシブルプリント回路基板を接着固定するガ
   ラス基台と、 を有することを特徴とする非接触マルチプローブ。