JPH11174108A5

JPH11174108A5 -

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Publication number: JPH11174108A5
Application number: JP1997362295A
Authority: JP
Filing date: 1997-12-12
Publication date: 2005-06-23

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に設けられた電極配線の断線、短絡の有無を検査するために使用される電極配線の検査装置に関する。 [0001]
[Technical Field to which the Invention Belongs]
The present invention relates to an electrode wiring inspection device used to inspect electrode wiring provided on a substrate for breaks and short circuits.

ここで、ＰＤＰの構成を、図８に示すＡＣ型ＰＤＰの１例を挙げて説明しておく。図８はＰＤＰの構成を示した斜視図であるが、分かり易くするために前面板（ガラス基板８１０）と背面板（ガラス基板８２０）とを実際より離して示してある。図８に示すように、２枚のガラス基板８１０、８２０が互いに平行に且つ対向して配設されており、両者は背面板となるガラス基板８２０上に互いに平行に設けられた障壁（セル障壁とも言う）８３０により、一定の間隔に保持されている。前面板となるガラス基板８１０の背面側には、放電維持電極である透明電極８４０とバス電極である金属電極８５０とで構成される複合電極が互いに平行に形成され、これを覆って、誘電体層８６０が形成されており、更にその上に保護層（ＭｇＯ層）８７０が形成されている。また、背面板となるガラス基板８２０の前面側には前記複合電極と直交するように障壁８３０間に位置してアドレス電極８８０が互いに平行に形成されており、更に障壁８３０の壁面とセル底面を覆うように螢光体８９０が設けられている。障壁８３０は放電空間を区画するためのもので、区画された各放電空間をセルないし単位発光領域と言う。このＡＣ型ＰＤＰは面放電型であって、前面板上の複合電極間に交流電圧を印加して放電させる構造である。この場合、交流をかけているために電界の向きは周波数に対応して変化する。そして、この放電により生じる紫外線により螢光体８９０を発光させ、前面板を透過する光を観察者が視認できるものである。なお、ＤＣ型ＰＤＰにあっては、電極は誘電体層で被覆されていない構造を有する点でＡＣ型と相違するが、その放電効果は同じである。また、図８に示すものは、ガラス基板８２０の一面に下地層８６７を設けその上に誘電体層８６５を設けた構造となっているが、下地層８６７、誘電体層８６５は必ずしも必要としない。 The structure of a PDP will now be described using an example of an AC-type PDP shown in Figure 8. Figure 8 is a perspective view showing the structure of a PDP, but for ease of understanding, the front panel (glass substrate 810) and rear panel (glass substrate 820) are shown separated from each other. As shown in Figure 8, two glass substrates 810 and 820 are arranged parallel to each other and facing each other, and are maintained at a constant distance by barriers (also called cell barriers) 830 provided parallel to each other on the glass substrate 820, which serves as the rear panel. Composite electrodes consisting of transparent electrodes 840 serving as discharge sustain electrodes and metal electrodes 850 serving as bus electrodes are formed parallel to each other on the rear side of the glass substrate 810, which serves as the front panel. Covering these are formed dielectric layers 860, on which is further formed a protective layer (MgO layer) 870. Address electrodes 880 are formed parallel to each other on the front side of the glass substrate 820, which serves as the rear panel, and are positioned between barriers 830, perpendicular to the composite electrodes. Furthermore, phosphors 890 are provided to cover the walls of the barriers 830 and the bottoms of the cells. The barriers 830 serve to divide the discharge space, and each divided discharge space is called a cell or unit light-emitting area. This AC-type PDP is a surface discharge type, and discharge occurs when an AC voltage is applied between the composite electrodes on the front panel. In this case, because an AC voltage is applied, the direction of the electric field changes depending on the frequency. Ultraviolet light generated by this discharge causes the phosphors 890 to emit light , and the light that passes through the front panel is visible to the viewer. DC-type PDPs differ from AC-type PDPs in that the electrodes are not covered with a dielectric layer, but the discharge effect is the same. Furthermore, the structure shown in FIG. 8 has a base layer 867 provided on one surface of the glass substrate 820 and a dielectric layer 865 provided thereon, but the base layer 867 and the dielectric layer 865 are not necessarily required.

従来より、電極配線の断線、短絡を検査する方法としては、図５に示すように、タングステン等を針状にした針（５１１〜５１３）２本ないし３本を用いて、それぞれ１方向になぞりながら、断線、短絡を検査するなぞり方式が知られている。液晶表示装置（ＬＣＤ）等の基板の検査にも用いられているものである。この方法では、針１本のなぞる方向を１軸として、通常、針２本の２軸ないし針３本の３軸による検査が行われている。このなぞり方式により、図５にその一部を示すような所定ピッチの直線状の電極配線を検査する場合の例を説明する。針５１１が配線５４１上に、針５１２が配線５４２上に接する場合には、導通がなければ両配線間には短絡がなく、導通があれば両配線間には短絡があると判断される。また、針５１１が配線５４１上に、針５１２も配線５４１上に接する場合には、導通がなければ両針間で配線５４１に断線があり、導通があれば両針間では配線には断線がないと判断できる。このような前提のもとで、例えば、針５１１と針５１２を、配線５４１上にともに接する状態から、それぞれ (1)方向、 (2)方向（図面の丸付き数字は括弧付き数字で記す。以下同様。）に同じスピードで移動させると, 両針間には、配線に異常がなければ、配線のピッチに対応した所定の電圧波形（矩形波）が得られるが、配線に断線がある場合には、電圧波形に異常が出る。これにより配線の断線を確認できる。また、例えば、針５１１が配線５４１上に接し、針５１３が配線５４２上に接する状態から、それぞれ (1)方向、 (3)方向に同じスピードで移動させると、両針間の導通に異常がなければ、所定の電圧が得られるが、隣接する２配線に導通がある場合には、電圧に異常が出る。これにより配線間の導通を確認できる。このような、なぞり方式は、針先を電極パターンに接するために位置精度は比較的ゆるくてすむが、針間のタイミングをとることが難しく、針の圧痕が残るという問題があった。 A conventional method for inspecting electrode wiring for breaks and shorts is the tracing method, as shown in FIG. 5 , in which two or three needle-shaped tungsten needles (511-513) are used to trace in one direction to inspect for breaks and shorts. This method is also used to inspect substrates for liquid crystal displays (LCDs). In this method, the tracing direction of one needle is defined as one axis, and inspection is typically performed using two needles in two axes or three needles in three axes. An example of inspecting linear electrode wiring with a predetermined pitch using this tracing method, as partially shown in FIG. 5 , will be described. When needle 511 contacts wire 541 and needle 512 contacts wire 542, if there is no continuity, it is determined that there is no short circuit between the two wires, and if there is continuity, it is determined that there is a short circuit between the two wires. Furthermore, when needle 511 and needle 512 are both on wire 541, if there is no continuity, it can be determined that there is a break in wire 541 between the two needles; if there is continuity, it can be determined that there is no break in the wire between the two needles. Based on this premise, for example, if needles 511 and 512 are moved at the same speed from a state where they are both on wire 541 in directions (1) and (2) (numbers in circles in the drawings are written in parentheses; the same applies below) , a predetermined voltage waveform (rectangular wave) corresponding to the pitch of the wire will be obtained between the two needles if there is no abnormality in the wire. However, if there is a break in the wire, an abnormality will appear in the voltage waveform. This allows for confirmation of a break in the wire. Furthermore, for example, if needle 511 is on wire 541 and needle 513 is on wire 542, if they are moved at the same speed in directions (1) and (3) , respectively, if there is no abnormality in the continuity between the two needles, a predetermined voltage will be obtained. However, if there is continuity between the two adjacent wires, an abnormality will appear in the voltage. This allows for the confirmation of electrical continuity between the wires. This type of tracing method requires relatively loose positioning accuracy because the needle tip touches the electrode pattern, but it has the problem of being difficult to time the needles and leaving indentations.

このプローブカードを用いた検査方法は、例えば、図６（ｂ）に示すような、直線状の電極配線を所定ピッチに多数配設した場合については以下のように行う。図６（ｂ）に示すように、はじめに、 (1)の領域の配線の両端部を、プローブカード６１０Ａ、６１０Ｂの針端子にて、それぞれ、接触させる。プローブカード６１０Ａの針Ｐ１とプローブカード６１０Ｂの針Ｐ２とがともに配線６４１に接触しており、各プローブカードの針は順次隣の配線に接触している。この状態で、プローブカード６１０Ａの所定の１針とプローブカード６１０Ｂの所定の１針の、所定の２針を選択し、この２針間に電圧をかけ、その間の電圧をチェックすることにより、該２針間の断線ないし導通状態を知ることができる。即ち、図６（ｂ）に示す２針Ｐ１、Ｐ２を指定すれば配線６４１の断線の有無を確認でき、２針Ｐ１、Ｐ３を指定すれば、隣接する配線６４１、配線６４２間の導通の有無を確認することができる。実際には、検査する２針の指定は、図示していない検出部により、順に変え（走査し）て行う。そして、得られた電圧波形を処理部にて処理して配線の断線の有無、隣接する配線間の導通の有無を検出する。このようにして (1)の領域の各配線について全て、配線の断線の有無、隣接する配線間の導通の有無を検出する。次いで、 (2)の領域の各配線全てについては、プローブカード６１０Ａを矢印の方向に、Ｐ１がＰ５の位置にくるまで移動させ、プローブカード６１０Ｂを矢印の方向に、Ｐ２がＰ６の位置にくるまで移動させ、各針を配線に接するようにする。尚、プローブカード６１０Ａ、６１０Ｂの移動を行う際には、一旦針を配線から離した状態とする。前述のようにして、 (2)の領域の各配線について全て、配線の断線の有無、隣接する配線間の導通の有無を検出する。このプローブカードを用いた検査方法は、このようにして、２個のプローブをそれぞれプローブの端子数（針の数）と針間のピッチに対応する所定のピッチでそれぞれ、配線に直交する方向に、順送りしながら基板全域の全ての配線について検査を行うものである。 The inspection method using this probe card is performed as follows, for example, when a large number of linear electrode wirings are arranged at a predetermined pitch, as shown in FIG. 6(b). As shown in FIG. 6(b), first, both ends of the wiring in region (1) are brought into contact with the needle terminals of probe cards 610A and 610B, respectively. Both needle P1 of probe card 610A and needle P2 of probe card 610B are in contact with wiring 641 , and the needles of each probe card are in contact with the adjacent wiring in sequence. In this state, two predetermined needles, one of which is a predetermined needle of probe card 610A and one of which is a predetermined needle of probe card 610B, are selected, a voltage is applied between these two needles, and the voltage between them is checked to determine the disconnection or continuity between the two needles. That is, by selecting two needles P1 and P2 shown in FIG. 6(b), the presence or absence of a disconnection in wiring 641 can be confirmed, and by selecting two needles P1 and P3, the presence or absence of continuity between adjacent wirings 641 and 642 can be confirmed. In practice, the two probes to be inspected are sequentially selected (scanned) by a detection unit (not shown). The obtained voltage waveform is then processed by a processing unit to detect the presence or absence of a break in the wiring and the presence or absence of continuity between adjacent wirings. In this manner, the presence or absence of a break in the wiring and the presence or absence of continuity between adjacent wirings are detected for all wirings in region (1) . Next, for all wirings in region (2) , probe card 610A is moved in the direction of the arrow until P1 reaches position P5, and probe card 610B is moved in the direction of the arrow until P2 reaches position P6, so that each probe comes into contact with the wiring. Note that when moving probe cards 610A and 610B, the probes are temporarily removed from the wiring. In this manner, the presence or absence of a break in the wiring and the presence or absence of continuity between adjacent wirings are detected for all wirings in region (2) . In this inspection method using a probe card, two probes are fed in sequence in a direction perpendicular to the wiring at a predetermined pitch corresponding to the number of terminals (number of needles) of the probe and the pitch between the needles, thereby inspecting all wiring across the entire substrate.

しかし、この方法の場合、例えば、後述する図３（ａ）や図３（ｂ）に示すような形状の電極配線については、プローブカードを３個としても、１度で基板全域の全ての配線の断線、短絡の検査を行うことができず、検査効率が落ちるという問題があった。また、図３（ａ）や図３（ｂ）に示す形状の電極配線はともに、外側と内側では、即ち点線(1) 側と点線(2) 側とでは、プローブカードのプローブ全体に対する位置が異なるため、また配線のピッチが異なるため、外側と内側では、それぞれオフセット量を考慮し、且つ針ピッチの異なる別のプローブカードを用意する必要があるが、プローブカードは高価であるため、この対応はコスト的に問題が多かった。また、プローブの針（ピン）数増加はコスト高につながるという問題もある。 However, with this method, for example, for electrode wiring shapes such as those shown in Figures 3(a) and 3(b), even with three probe cards, it is not possible to test for open circuits and short circuits in all wiring across the entire substrate at once, resulting in a problem of reduced testing efficiency. Furthermore, for both electrode wiring shapes shown in Figures 3(a) and 3(b), the positions of the probes on the probe card relative to the entire substrate are different between the outer and inner sides, i.e., the dotted line (1) side and the dotted line (2) side. Because the wiring pitch is also different, it is necessary to prepare separate probe cards with different needle pitches for the outer and inner sides, taking into account the offset amount. However, since probe cards are expensive, this solution poses many cost problems. Another problem is that increasing the number of probe needles (pins) leads to higher costs.

また、ＰＤＰ用基板（背面板、前面板）の電極パターンの断線、短絡を検査する別の方法としては、図７に示すように、フレキシブルなベースフィルム７２５上に端子用電極配線７２７が形成された配線フィルム（ＦＰＣとも言う、ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔＣｉｒｃｕｉｔｓ）からなるプローブカード７２０を固定した、１２８個ないし２５６個の端子をもつプローブヘッド７１０を用いるもので、図６（ａ）に示す針を用いたプローブカード６１０と同様に、各プローブを配線方向に直交する方向に、所定のピッチで順送り移動させながら、断線、短絡を検査する配線フィルムからなるプローブによる検査方法も試みられた。尚、図７（ｂ）は図７（ａ）のＥ１側からみた図である。この方法は、図６に示す針を端子としたプローブカードに代え、ＦＰＣの配線部を端子としたもので、基板の電極パターンとＦＰＣの配線とを面接触させるものである。この方法の場合は、ＦＰＣを基板の電極パターンと面接触させる際に、接触不良の発生を防止させることが難しい上に、プローブの端子用電極パターンを用いるため、針を用いた場合に比べその位置精度は厳しく求められるようになるという問題があり、すでに限界が見えている。また、一般には、上記針を固定したプローブカードを用いた検査方法と同様、検査の対象となる基板の電極配線の形状によっては、検査に手間取る問題があった。 Another method for inspecting the electrode patterns of PDP substrates (rear and front panels) for breaks and shorts has been proposed. This method uses a probe head 710 with 128 to 256 terminals, to which a probe card 720 made of a wiring film ( also called Flexible Print Circuits (FPC)) with terminal electrode wiring 727 formed on a flexible base film 725 is fixed, as shown in FIG. 7. Similar to the needle-based probe card 610 shown in FIG. 6 ( a ), an inspection method using probes made of wiring film has also been attempted, in which each probe is moved sequentially at a predetermined pitch in a direction perpendicular to the wiring direction to inspect for breaks and shorts. Note that FIG. 7( b) is a view from the E1 side of FIG. 7( a). This method uses the wiring portions of the FPC as terminals instead of the probe card with needles as shown in FIG. 6, and brings the electrode patterns of the substrate into surface contact with the wiring of the FPC. In this method, it is difficult to prevent poor contact when the FPC is brought into surface contact with the electrode pattern on the board, and since the terminal electrode pattern of the probe is used, stricter positioning accuracy is required compared to when needles are used, and the limitations of this method are already apparent. Also, as with the above-mentioned inspection method using a probe card with fixed needles, there is generally a problem that the inspection can be time-consuming depending on the shape of the electrode wiring on the board to be inspected.

【００１０】
【発明が解決しようすとる課題】
上記のように、従来の図５に示すなぞり式の検査方法の場合には、そのタイミングのとり方が難しく、且つ電極パターンに圧痕跡が残るという問題があり、図６（ｂ）に示す針を固定したプローブカードを用いた検査方法の場合には、電極配線の絵柄によっては効率的な検査ができないという問題があり、ＦＰＣ配線を端子としたプローブカードを用いた検査方法においては、端子位置精度の点や、端子の接触不良の発生ということから限界が見えている。このため、ますますの大型化とセルの微細化が進み、且つ、電極配線の形状も多種となるＰＤＰ用の電極配線を始めとして、いわゆる基板上に設けられた電極配線の断線、短絡の検査においては、上記の検査方法とは異なる、効率的にかつ、各種電極配線の絵柄に対応できる方法が求められていた。本発明は、これに対応するためのもので、基板上に設けられた電極配線の断線、短絡の検査する検査装置であって、効率的にかつ、各種電極配線の絵柄に対応できる検査装置を提供しようとするものである。 [0010]
[Problem that the invention aims to solve]
As described above, the conventional tracing -type inspection method shown in FIG. 5 has problems such as difficulty in timing and leaving impressions on the electrode pattern. The inspection method using a probe card with fixed needles shown in FIG. 6 (b) has problems such as inefficient inspection depending on the pattern of the electrode wiring. The inspection method using a probe card with FPC wiring as terminals has limitations due to the accuracy of terminal positioning and the occurrence of poor terminal contact. For this reason, a method different from the above inspection method is needed to inspect for breaks and shorts in electrode wiring provided on a substrate, including electrode wiring for PDPs, which are becoming increasingly larger and smaller and have a variety of electrode wiring shapes. The present invention addresses this need by providing an inspection device for inspecting for breaks and shorts in electrode wiring provided on a substrate , which is efficient and can accommodate various electrode wiring patterns.

【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の電極配線の検査装置は、基板上に設けられた電極配線の断線、短絡の有無を検査する検査装置であって、基板を固定して載置し、基板を所定の検査領域に運搬するステージと、基板の電極配線の配線方向であるＹ方向に沿って、ステージ上の基板のＹ方向幅を跨ぐように、基板面と所定の略一定間隔で離れて設けられ、且つ、ステージとは独立して、基板の配線方向に略直交して基板面に沿うＸ方向に基板のＸ方向幅の全ての範囲を移動できる移動部と、前記移動部にてそれぞれ所定のＹ方向位置にに固定された、電極配線の断線、短絡の有無を検査するための、４個のプローブヘッド部とを有し、前記４個のプローブヘッド部は、それぞれ、互いに接触しない範囲で、移動部に固定されるＹ方向位置を独立に制御可能なものであり、且つ、各プローブヘッド部は、基板の電極配線の複数本にそれぞれ独立して電気的に接触できる所定ピッチ間隔の複数個の端子を持つプローブカードを有し、プローブカードのＸ、Ｙ位置とＸ方向とＹ方向に直交するＺ位置を所定の範囲で調整できるものであることを特徴とするものである。そして、上記において、ステージには、ＸＹ平面における回転方向を調整するための回転方向位置制御部を備えていることを特徴とするものである。そしてまた、上記におけるプローブヘッド部のプローブカードの端子が針からなり、各針の先端部を基板の電極配線に接触させるものであることを特徴とするものである。また、上記におけるステージは、少なくとも基板の配線方向に略直交して基板面に沿うＸ方向に移動できるもので、Ｘ方向に沿って、被検査基板が所定の検査領域に供給されるものであることを特徴とするものである。また、上記における移動部は、ステージのＸ方向の２つの辺部に沿いそれぞれ設けられた、２つのＸ方向移動する支持部により支持されて、Ｘ方向を移動するものであることを特徴とするものである。また、上記における移動部は４個のプローブヘッド部のＹ方向移動用の支持軸となるもので、各プローブヘッド部は、サーボモータ駆動ないしステッピングモータ駆動により位置制御されて、移動部における所定のＹ方向位置に移動されるものであり、該各プローブヘッド部のプローブカードは、ステッピングモータ駆動により位置制御されて所定のＸ方向位置に調整されるものであることを特徴とするものである。また、該各プローブヘッド部のプローブカードは、ＭＨモータによりＸＹ平面における回転方向（θ軸）の位置制御がされて、所定の回転方向位置に制御されるものであることを特徴とするものである。また、上記において、基板上の基板位置を認識するための絵柄および基板上の電極配線を認識するためのカメラを備えていることを特徴とするものであり、該基板位置を認識するためのカメラは、プローブヘッド部に一体となり、設けられていることを特徴とするものである。更に、該基板位置を認識するためのカメラを、それぞれ、４個のプローブヘッド部のうちの、Ｙ方向の両端の各１個にそれぞれ備えていることを特徴とするものである。 [0011]
[Means for solving the problem]
The electrode wiring inspection device of the present invention is an inspection device that inspects the electrode wiring provided on a substrate for the presence or absence of breaks and shorts, and includes: a stage on which the substrate is fixed and placed, and which transports the substrate to a predetermined inspection area; a movable unit that is provided at a predetermined approximately constant interval from the substrate surface so as to straddle the Y direction width of the substrate on the stage along the Y direction, which is the wiring direction of the electrode wiring of the substrate, and that is movable independently of the stage in the X direction along the substrate surface, approximately perpendicular to the wiring direction of the substrate, over the entire range of the X direction width of the substrate; and four probe head units that are fixed to predetermined Y direction positions on the movable unit, for inspecting the presence or absence of breaks and shorts in the electrode wiring, and the four probe head units are each capable of independently controlling the Y direction positions where they are fixed to the movable unit within a range where they do not contact each other, and each probe head unit has a probe card having a plurality of terminals at a predetermined pitch that can be electrically contacted independently with a plurality of electrode wirings of the substrate, and the X and Y positions of the probe card and the Z position perpendicular to the X and Y directions can be adjusted within a predetermined range. The above-mentioned device is characterized in that the stage is provided with a rotation direction position control unit for adjusting the rotation direction in the XY plane. The terminals of the probe card of the probe head unit are needles, and the tips of each needle are brought into contact with the electrode wiring of the substrate. The above-mentioned stage is characterized in that it can move in the X direction along the substrate surface, at least approximately perpendicular to the wiring direction of the substrate, and the substrate to be inspected is supplied to a predetermined inspection area along the X direction. The above-mentioned moving unit is characterized in that it moves in the X direction while being supported by two support units movable in the X direction, each of which is provided along two sides of the stage in the X direction. The above-mentioned moving unit serves as a support axis for moving the four probe head units in the Y direction, and each probe head unit is position-controlled by a servo motor or a stepping motor to be moved to a predetermined Y-direction position on the moving unit, and the probe card of each probe head unit is position-controlled by the stepping motor to be adjusted to a predetermined X-direction position. The probe card of each probe head unit is characterized in that its position in the rotational direction (θ axis) on the XY plane is controlled by an MH motor, and it is controlled to a predetermined rotational position. Furthermore, the above-mentioned probe card is characterized in that it is provided with a pattern for recognizing the substrate position on the substrate and a camera for recognizing the electrode wiring on the substrate, and the camera for recognizing the substrate position is characterized in that it is integrally provided with the probe head unit. Furthermore, the camera for recognizing the substrate position is provided in each of the four probe head units, one at each end in the Y direction.

【００１３】
【作用】
本発明の電極配線の検査装置は、このような構成にすることにより、基板上に設けられた電極配線の断線、短絡の検査装置であって、効率的にかつ、各種電極配線の絵柄に対応できる、検査装置の提供を可能としている。また、大型基板にも対応できるものとしている。具体的には、基板上に設けられた電極配線の断線、短絡の有無を検査する検査装置であって、基板を固定して載置し、基板を所定の検査領域に運搬するステージと、基板の電極配線の配線方向であるＹ方向に沿って、ステージ上の基板のＹ方向幅を跨ぐように、基板面と所定の略一定間隔で離れて設けられ、且つ、ステージとは独立して、基板の配線方向に略直交して基板面に沿うＸ方向に基板のＸ方向幅の全ての範囲を移動できる移動部と、前記移動部にてそれぞれ所定のＹ方向位置に固定された、電極配線の断線、短絡の有無を検査するための、４個のプローブヘッド部とを有し、前記４個のプローブヘッド部は、それぞれ、互いに接触しない範囲で、移動部に固定されるＹ方向位置を独立に制御可能なものであり、且つ、各プローブヘッド部は、基板の電極配線の複数本にそれぞれ独立して電気的に接触できる所定ピッチ間隔の複数個の端子を持つプローブカードを有し、プローブカードのＸ、Ｙ、Ｚ位置を所定の範囲で調整できるものであることにより、これを達成している。即ち、４個のプローブヘッド部を互いに接触しない範囲でＹ方向位置を独立に制御可能で、且つ、各プローブヘッド部はプローブカードのＸ、Ｙ位置とＸ方向とＹ方向に直交するＺ位置を所定の範囲で調整できることにより、更には、ステージに、ＸＹ平面における回転方向を調整するための回転方向位置制御部を備えていることにより、各種絵柄の電極配線に、効率的に対応できるようにしている。 [0013]
[Effect]
By configuring the electrode wiring inspection device of the present invention as described above , it is possible to provide an inspection device that inspects electrode wiring provided on a substrate for breaks and short circuits, and that is efficient and can handle various electrode wiring patterns, and is also capable of handling large substrates. Specifically , this is an inspection device that inspects for breaks and shorts in electrode wiring provided on a substrate , and includes: a stage on which the substrate is fixed and placed, and which transports the substrate to a predetermined inspection area; a moving unit that is disposed at a predetermined approximately constant interval from the substrate surface so as to straddle the Y-direction width of the substrate on the stage along the Y direction, which is the wiring direction of the electrode wiring of the substrate, and that is movable independently of the stage in the X direction, which is approximately perpendicular to the wiring direction of the substrate, along the substrate surface, over the entire range of the X-direction width of the substrate; and four probe head units that are fixed to predetermined Y-direction positions on the moving unit, for inspecting for breaks and shorts in the electrode wiring, and the four probe head units are each capable of independently controlling the Y-direction positions at which they are fixed to the moving unit within a range where they do not come into contact with each other, and each probe head unit has a probe card having a plurality of terminals at a predetermined pitch that can be electrically contacted independently with a plurality of electrode wirings of the substrate, and the X, Y, and Z positions of the probe card can be adjusted within a predetermined range. That is, the Y-direction positions of the four probe head units can be controlled independently within a range where they do not come into contact with each other, and each probe head unit can adjust the X and Y positions of the probe card and the Z position perpendicular to the X and Y directions within a predetermined range. Furthermore, the stage is equipped with a rotation direction position control unit for adjusting the rotation direction in the XY plane, making it possible to efficiently accommodate electrode wiring with various patterns.

【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の電極配線の検査装置の実施の形態を挙げて説明する。図１は実施の形態の１例の概略平面図で、図２は図１のＡ１−Ａ２からみた概略断面図で、図３は基板の配線状態と、各プローブヘッド部のプローブカードの位置を示した図で、図４はプローブヘッド部の概要を分かり易く示した斜視図である。尚、図３においては、形状を分かり易くするために配線の数は極度に少なくしてあるが、その数は通常、数百本に及ぶ。また、図１〜図４中、Ｙ方向は配線の方向を示し、Ｘ方向は配線に直交する基板面に沿う方向、Ｚ方向はＸＹ平面に直交する方向を示している。図１〜図４中の点線矢印は、各部の移動できる方向を示したものである。図１〜図４中、１００は検査装置、１１０はステージ、１１１はステージ支持部、１１３は回転駆動部、１１５はレール、１２０は移動部、１２１は支持部、１２３、１２５はレール、１２７はモータ、１２９はネジ部、１３０、１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃ、１３０Ｄはプローブヘッド部、１３３、１３３Ａ、１３３Ｂ、１３３Ｃ、１３３Ｄはプローブカード、１３４は針、１３６は固定部、１３７は（Ｚ移動用）レール、１３８はＸ移動部、１３９はＹ移動部、１５０はベンチ、１８０は基板、１９０は基板供給装置、１９５は検査ブースである。図１、図２に示す装置は、ＰＤＰ用の背面基板用の電極配線を設けた基板の、配線の断線、短絡の有無を検査する検査装置であり、基板１８０を固定して載置し、基板を所定の検査領域に運搬するステージ１１０と、基板１８０の電極配線の配線方向であるＹ方向に沿って、ステージ１１０上の基板１８０のＹ方向幅を跨ぐように、基板面と所定の略一定間隔で離れて設けられ、且つ、ステージ１１０とは独立して、基板１８０の配線方向に略直交して基板面に沿うＸ方向に基板のＸ方向幅の全ての範囲を移動できる移動部１２０と、移動部１２０にてそれぞれ所定の位置に固定された、電極配線の断線、短絡の有無を検査するための、４個のプローブヘッド部１３０とを有している。 [0015]
[Embodiments of the Invention]
An embodiment of an electrode wiring inspection device according to the present invention will now be described. Fig. 1 is a schematic plan view of one embodiment, Fig. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line A1-A2 in Fig. 1, Fig. 3 is a diagram showing the wiring state of the substrate and the position of the probe card in each probe head unit , and Fig. 4 is a perspective view showing an outline of the probe head unit in an easily understandable manner. While the number of wires in Fig. 3 has been reduced to an extremely small number to make the shape easier to understand, the number typically reaches several hundred. In Figs. 1 to 4 , the Y direction indicates the direction of the wiring, the X direction indicates the direction along the substrate surface perpendicular to the wiring, and the Z direction indicates the direction perpendicular to the XY plane . The dotted arrows in Figs. 1 to 4 indicate the directions in which each part can move. In Figures 1 to 4 , 100 is an inspection device, 110 is a stage, 111 is a stage support unit, 113 is a rotation drive unit, 115 is a rail, 120 is a moving unit, 121 is a support unit, 123 and 125 are rails, 127 is a motor, 129 is a screw unit, 130, 130A, 130B, 130C, and 130D are probe head units, 133, 133A, 133B, 133C, and 133D are probe cards, 134 is a needle, 136 is a fixed unit, 137 is a rail (for Z movement), 138 is an X moving unit, 139 is a Y moving unit, 150 is a bench, 180 is a substrate, 190 is a substrate supply device, and 195 is an inspection booth. The apparatus shown in FIGS. 1 and 2 is an inspection apparatus that inspects a substrate provided with electrode wiring for a rear substrate of a PDP for the presence or absence of breaks or shorts in the wiring, and includes a stage 110 on which substrate 180 is fixed and placed, and which transports the substrate to a predetermined inspection area; a moving unit 120 that is provided at a predetermined approximately constant interval from the substrate surface along the Y direction, which is the wiring direction of the electrode wiring of substrate 180, so as to straddle the Y direction width of substrate 180 on stage 110, and that can move independently of stage 110 in the X direction along the substrate surface, approximately perpendicular to the wiring direction of substrate 180, over the entire range of the X direction width of the substrate; and four probe head units 130 that are fixed at predetermined positions by moving unit 120, for inspecting the presence or absence of breaks or shorts in the electrode wiring.

プローブヘッド部１３０のプローブカード１３３としては、図５や図６（ａ）に示す端子が針からなり、各針の先端部を基板の電極配線に接触させるものが好ましいが、特にこれに限定はされない。検査原理については、図６に示すものと同じであるが、本装置１００は、各プローブカード１３３Ａ〜１３３Ｄの位置をそれぞれ独立に調整できる。ステージ１１０は、少なくとも基板１８０の配線方向に略直交するＸ方向に移動できるもので、本装置１００においては、検査対象となる基板１８０は、基板供給装置１９０にてステージ１１０上に載せられ、レール１１５上を走行し、検査を行う検査ブース１９５内へと運ばれて検査される。尚、必要に応じ、検査対象となる基板の供給位置や、検査後の基板の排出位置を図１に示す位置と変えても良い。例えば、図１に於いて検査ブース１９５の右側に基板供給位置を設け、検査良品は検査後基板供給位置に戻し、検査不良品は、検査ブース１９５の左側に排出するようにしても良い。 The probe card 133 of the probe head unit 130 is preferably one in which the terminals are needles, as shown in Figures 5 and 6(a), and the tip of each needle is brought into contact with the electrode wiring of the substrate, but is not particularly limited thereto. The inspection principle is the same as that shown in Figure 6, but the present apparatus 100 can independently adjust the positions of each of the probe cards 133A to 133D. The stage 110 is movable at least in the X direction, which is approximately perpendicular to the wiring direction of the substrate 180. In the present apparatus 100, the substrate 180 to be inspected is placed on the stage 110 by a substrate supply device 190, travels on rails 115, and is transported into an inspection booth 195 where the inspection is performed. Note that the supply position of the substrate to be inspected and the discharge position of the substrate after inspection may be changed from the positions shown in Figure 1, if necessary. For example, in FIG. 1, a substrate supply position may be provided on the right side of the inspection booth 195, and inspected products that pass inspection may be returned to the substrate supply position after inspection, while inspected products that fail inspection may be discharged to the left side of the inspection booth 195.

ステージ１１０には、ＸＹ平面における回転方向を調整するための回転方向位置制御部（回転駆動部１１３）を備えている。また、ステージ１１０は、図示はしていないが、真空引き用の吸着溝を設けて基板１８０を吸着固定している。 The stage 110 is equipped with a rotation direction position control unit ( rotation drive unit 113) for adjusting the rotation direction in the XY plane. In addition, although not shown, the stage 110 is provided with suction grooves for vacuuming, which suction-fix the substrate 180.

次いで、装置１００を用いて図３に示すような形状の配線を有するガラス基板を検査する場合について、その動作の１例を簡単に説明しておく。先ず、移動部１２０を第１の位置Ｐ１０に固定した状態で、点線 (1)、 (2)、 (3)、 (4)の位置にプローブヘッド１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃ、１３０Ｄを合わせ、各プローブヘッドに対応するプローブカード１３３Ａ、１３３Ｂ、１３３Ｃ、１３３ＤのＸ、Ｙ、Ｚ方向位置および回転方向（θ軸）位置を調整し、図６（ｂ）に示すのと同様に、端子（針）が配線と電気的に接するようにする。尚、 (1)における位置と (2)における位置では、また、 (3)における位置と (4)における位置では、１つの配線でもそのＸ方向位置が異なるため、この異なるＸ方向のオフセット量を各プローブヘッド毎にそれぞれ調整する。この調整は、前述したように、図４に示すＸ移動部１３８の移動により行う。この状態で、図６（ｂ）に示す方法と同様にして、 (1)の位置と (2)の位置の間のプローブカードの端子（針）が接している各配線については、それぞれ断線、短絡の有無が確認できる。また、 (3)の位置と (4)の位置のプローブカードの端子（針）が接している各配線についても、それぞれ断線、短絡の有無が確認できる。同様に、 (2)の位置のプローブカードの端子（針）が接している各配線と (3)の位置のプローブカードの端子（針）が接している各配線の断線と短絡の有無についても確認できる。このようにして第１の位置Ｐ１０における測定（検査）を終了した後、各プローブカードのＺ方向位置を変えて、配線から離れるようにしてから、図６（ｂ）の方法と同様に、配線のピッチ、プローブカードの端子（針）ピッチに対応した所定のピッチで、移動部１２０を配線方向に直交するＸ方向に沿い、第２の位置（図示していない）へと順送りする。第２の位置においても、第１の位置Ｐ１０における場合と同様に、プローブカード１３３Ａ、１３３Ｂ、１３３Ｃ、１３３ＤのＸ、Ｙ、Ｚ方向位置および回転方向（θ軸）位置を調整し、端子（針）が配線と電気的に接するようにし、第１の位置Ｐ１０における場合と同様にプローブカードの端子（針）が接している各配線の断線、短絡の有無を検査する。この操作を繰り返し、ガラス基板全域の配線について、断線、短絡の有無を確認できる。 Next, an example of the operation of the apparatus 100 for inspecting a glass substrate having wiring shaped as shown in FIG. 3 will be briefly described. First, with the moving unit 120 fixed at the first position P10, the probe heads 130A, 130B, 130C, and 130D are aligned with the positions indicated by dotted lines (1) , (2) , (3) , and (4) . The X, Y, and Z directions and the rotational (θ-axis) positions of the probe cards 133A, 133B, 133C, and 133D corresponding to each probe head are adjusted so that the terminals (needles) are in electrical contact with the wiring, as shown in FIG. 6(b). Note that the X-direction position of a single wiring differs between positions (1) and (2) , and between positions (3) and (4) . Therefore, the offset amount in the X-direction is adjusted for each probe head. This adjustment is performed by moving the X moving unit 138 shown in FIG. 4, as described above. In this state, similarly to the method shown in FIG. 6 ( b), the presence or absence of a disconnection or short circuit can be confirmed for each of the wirings in contact with the terminals (needles) of the probe card between positions (1) and (2). The presence or absence of a disconnection or short circuit can also be confirmed for each of the wirings in contact with the terminals (needles) of the probe card at positions (3) and (4) . Similarly, the presence or absence of a disconnection or short circuit can also be confirmed for each of the wirings in contact with the terminals (needles) of the probe card at position (2) and each of the wirings in contact with the terminals (needles) of the probe card at position (3) . After completing the measurement (inspection) at the first position P10 in this manner, the Z-direction position of each probe card is changed to move away from the wirings, and then, similarly to the method shown in FIG. 6( b), the moving unit 120 is moved sequentially to a second position (not shown) along the X-direction perpendicular to the wiring direction at a predetermined pitch corresponding to the pitch of the wirings and the pitch of the terminals (needles) of the probe card. At the second position, as in the case of the first position P10, the X, Y, and Z directions and the rotational direction (θ axis) positions of the probe cards 133A, 133B, 133C, and 133D are adjusted so that the terminals (needles) are in electrical contact with the wiring, and the presence or absence of breaks or short circuits in each of the wirings to which the terminals (needles) of the probe cards are in contact is inspected as in the case of the first position P10 . By repeating this operation, the presence or absence of breaks or short circuits can be checked for the wiring over the entire glass substrate.

図３（ｂ）に示すような形状の配線を有するガラス基板を検査する場合は、移動部１２０におけるプローブヘッド１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃ、１３０ＤのＹ方向位置を、それぞれ (5)、 (6)、 (7)、 (8)として上記と同様にして検査できる。 When inspecting a glass substrate having wiring of the shape shown in Figure 3(b), the Y-direction positions of the probe heads 130A, 130B, 130C, and 130D on the moving part 120 can be set to (5) , (6) , (7) , and (8) , respectively, and the inspection can be performed in the same manner as above.

Claims

an inspection device for inspecting electrode wiring for breaks and shorts, the inspection device comprising: a stage on which the substrate is fixed and placed, and which transports the substrate to a predetermined inspection area; a movable unit which is disposed at a predetermined approximately constant interval from the substrate surface so as to straddle the Y direction width of the substrate on the stage along the Y direction, which is the wiring direction of the electrode wiring of the substrate, and which is movable independently of the stage in the X direction along the substrate surface, approximately perpendicular to the wiring direction of the substrate, over the entire range of the X direction width of the substrate; and four probe head units which are fixed to predetermined Y direction positions on the movable unit and which inspect the electrode wiring for breaks and shorts, the four probe head units being capable of independently controlling the Y direction positions where they are fixed to the movable unit, provided that they do not come into contact with each other, and each probe head unit has a probe card having a plurality of terminals at a predetermined pitch that can be individually electrically contacted with a plurality of electrode wirings of the substrate, and the X and Y positions of the probe card and a Z position perpendicular to the X and Y directions can be adjusted within a predetermined range.

2. The electrode wiring inspection device according to claim 1, wherein the stage is provided with a rotation direction position control unit for adjusting the rotation direction on the XY plane.

3. The electrode wiring inspection device according to claim 1, wherein the terminals of the probe card of the probe head portion are needles, and the tip of each needle is brought into contact with the electrode wiring of the substrate.

4. The electrode wiring inspection device according to claim 1, wherein the stage is movable at least in an X direction along the surface of the substrate, substantially perpendicular to the wiring direction of the substrate, and the substrate to be inspected is supplied to a predetermined inspection area along the X direction.

5. The electrode wiring inspection device according to claim 1, wherein the moving part is supported by two support parts movable in the X direction and provided along two sides of the stage in the X direction, and moves in the X direction.

6. An electrode wiring inspection apparatus according to claim 1, wherein the moving section serves as a support shaft for moving the four probe head sections in the Y direction, and each probe head section is positionally controlled by a servo motor or a stepping motor, and is moved to a predetermined Y direction position on the moving section.

7. The electrode wiring inspection device according to claim 6, wherein the probe card of each probe head portion is positionally controlled by a stepping motor drive and adjusted to a predetermined position in the X direction.

8. The electrode wiring inspection device according to claim 7, wherein the probe card of each probe head portion is controlled by an MH motor in a rotational direction (θ axis) on an XY plane, and is controlled to a predetermined rotational position.

9. An electrode wiring inspection device according to claim 1, further comprising a pattern for recognizing the position of the substrate on the substrate and a camera for recognizing the electrode wiring on the substrate.

10. The electrode wiring inspection device according to claim 9, wherein the camera for recognizing the position of the substrate is provided integrally with the probe head portion.

11. The electrode wiring inspection device according to claim 10, wherein a camera for recognizing the position of the substrate is provided on each of the four probe head units at both ends in the Y direction.