CN101739923A - 被检查基板的对准装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种被检查基板的对准装置。该被检查基板的对准装置对大型的被检查基板可靠地进行预对准。包括:Xθ轴工件载置台,支承被检查基板能在X轴方向上移动且能绕θ轴方向旋转;YZ轴接触载置台,构成为与该Xθ轴工件载置台分别独立的构件而沿Y轴方向架设;控制部,控制上述Xθ轴工件载置台及YZ轴接触载置台。上述控制部具有这样的功能,即,基于由上述YZ轴接触载置台侧的上述Y轴预对准传感器及至少2个上述X轴预对准传感器检测出的上述被检查基板的位置信息,控制上述Xθ轴工件载置台的上述θ轴旋转机构及X轴直线运动机构而使上述工作台在X轴方向上移动并使其适当地旋转,从而对该被检查基板进行预对准。
Description
技术领域
本发明涉及一种在检查大型的LCD基板等被检查基板时对该被检查基板进行预对准的被检查基板的对准装置。
背景技术
在检查LCD基板等被检查基板的情况下,使用探测器等检查装置。在该检查装置中,需要使检查装置的探针与被检查基板上的电极准确地对位。
在这种情况下,通常在进行预对准之后进行使探针与电极准确地对位的2阶段的调整。如图2的(A)所示,以往的预对准在玻璃基板等被检查基板2相对于工作台1错位地载置时,面板夹具3接触并推动被检查基板2,如图2的(B)所示地使被检查基板2挪动至设定位置而对被检查基板2进行预对准。
在这种情况下,由于利用面板夹具3直接接触于被检查基板2,因此,有时会损伤被检查基板2。另外,在被检查基板2的尺寸变大时,也存在无法利用面板夹具3推动的情况。
另一方面,如专利文献1所述,存在将被检查基板载置于机器人手臂的状态下进行预对准的例子。另外,如专利文献2所述,存在利用检测机构检测LCD基板的边缘而检测X轴方向上的倾斜,根据该倾斜使载置机构旋转来调整LCD基板的朝向而进行预对准的例子。
专利文献1:日本特开平9-138256号公报
专利文献2:日本特公平6-27752号公报
但是,在上述专利文献1的被检查基板的对准方法中,仅限于可载置于机器人手臂的尺寸的被检查基板,无法对较大尺寸的被检查基板进行预对准。
另外,在上述专利文献2的LCD基板的对准方法中,在原理上也能够对较大尺寸的被检查基板进行预对准,但专利文献2仅仅是原理,并没有明确具体地利用哪种机构来进行。
发明内容
本发明即是鉴于上述的问题点而做成的,其目的在于提供一种能够对较大尺寸的被检查基板具体地进行预对准的被检查基板的对准装置。
本发明的对准装置是为了解决上述问题而做成的,其特征在于,包括:Xθ轴工件载置台,在X轴方向上延伸地构成,其支持被检查基板使其能在X轴方向上移动且能绕θ轴方向旋转;YZ轴接触载置台,构成为与该Xθ轴工件载置台不同的构件而沿Y轴方向架设在该Xθ轴工件载置台的上方,支承X轴预对准传感器及Y轴预对准传感器使其能在Y轴方向及Z轴方向上移动;控制部,控制上述Xθ轴工件载置台及YZ轴接触载置台;上述Xθ轴工件载置台包括:架台,是在X轴方向上延伸的构架;工作台,支承上述被检查基板;θ轴旋转机构,设置在该工作台的下侧面,用于使工作台旋转;X轴直线运动机构,支承于上述架台,用于支承上述θ轴旋转机构,通过该θ轴旋转机构使上述工作台在X轴方向上移动;上述YZ轴接触载置台包括:支承臂部,沿Y轴方向架设在上述Xθ轴工件载置台的上方;Y轴直线运动机构,安装在该支承臂部而位于上述Xθ轴工件载置台的上方;多个接触载置板,被该Y轴直线运动机构能在Y轴方向上移动地支承;第一X轴预对准传感器,设置于该多个接触载置板中的一个端部侧的接触载置板,检测上述被检查基板的X轴方向位置;第二X轴预对准传感器及Y轴预对准传感器,设置于另一个端部侧的接触载置板,其中,该第二X轴预对准传感器用于检测上述被检查基板的X轴方向位置,该Y轴预对准传感器用于检测上述被检查基板的Y轴方向的位置;Z轴直线运动机构,设置于上述各接触载置板,支承具有与上述被检查基板上的电极接触的探针的测头组件能在Z轴方向上移动;上述控制部具有这样的功能,即,基于由上述YZ轴接触载置台侧的上述Y轴预对准传感器及至少2个所述X轴预对准传感器检测出的上述被检查基板的位置信息,控制上述Xθ轴工件载置台的上述θ轴旋转机构及X轴直线运动机构而使上述工作台在X轴方向上移动并使其适当地旋转,从而对该被检查基板进行预对准。
基于由上述Y轴预对准传感器及X轴预对准传感器检测出的上述被检查基板的位置信息,利用上述Xθ轴工件载置台的上述θ轴旋转机构及X轴直线运动机构调整上述工作台而对被检查基板进行预对准,因此,即使对于大型的被检查基板,也能够可靠地进行预对准。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的对准机构的立体图。
图2是表示以往的被检查基板的调整方法的示意图。
图3是表示本发明的第1实施方式的对准机构的俯视图。
图4是表示本发明的第1实施方式的对准机构的俯视图。
图5是表示本发明的第1实施方式的第1Z轴载置部的立体图。
图6是表示本发明的第1实施方式的第1Z轴载置部的主视图。
图7是表示本发明的第1实施方式的X轴预对准传感器的示意图。
图8是表示用本发明的第1实施方式的X轴预对准传感器检测不同厚度的被检查基板的状态的示意图。
图9是表示本发明的第1实施方式的第2Z轴载置部的主视图。
图10是表示利用本发明的第1实施方式的对准机构对准被检查基板的示意图。
图11是表示自图10的状态由第1X轴预对准传感器检测被检查基板边缘的状态的示意图。
图12是表示自图11的状态由第2X轴预对准传感器检测被检查基板边缘的状态的示意图。
图13是表示自图12的状态使被检查基板旋转而进行校正的状态的示意图。
图14是表示自图13的状态使Y轴预对准传感器移动而检测被检查基板的边缘的状态的示意图。
图15是表示本发明的第2实施方式的对准机构的俯视图。
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的实施方式的对准机构。
第1实施方式
如图1、3、4所示,对准机构11主要由Xθ轴工件载置台12、YZ轴接触载置台13构成。
Xθ轴工件载置台12构成为沿X轴方向延伸,是用于支承大型的LCD基板等被检查基板P(参照图10)使其能在X轴方向上移动且能绕θ轴方向旋转的装置。该Xθ轴工件载置台12主要由架台15、工作台16、θ轴旋转机构(未图示)和X轴直线运动机构17构成。
架台15是沿X轴方向延伸地构成的基座。该架台15与后述的YZ轴接触载置台13的2个架台30一同安装于底板(未图示)而安装在设置空间的地面部。架台15构成为在其上方侧包括在X轴方向上平行地延伸的3根支承框架19。架台15是例如横宽为2m、高度为1m、长度为5m左右的大型构件。
工作台16是用于支承大型的被检查基板P的构件。工作台16形成为比被检查基板P更大尺寸的四边形板状,在其上侧面设有用于吸附支承被检查基板P的真空槽21。真空槽21连接于真空装置(未图示)而被适当抽成真空。
θ轴旋转机构是用于使工作台16旋转的装置。作为θ轴旋转机构,能够采用公知的技术。例如,θ轴旋转机构由扇状的驱动机构构成。具体地讲,θ轴旋转机构在多处(例如在环状位置等间隔的4处)设有R导轨(环状导轨的一部分),可旋转地支承工作台16,利用转动机构使工作台16的缘部挪动地使工作台16旋转。转动机构由步进电动机等具有角度调整功能的驱动电动机、连结于该驱动电动机的螺杆、和拧入到该螺杆中的移动螺母构成,该移动螺母固定于工作台16的缘部。于是,利用驱动电动机使螺杆仅旋转设定角度而使螺杆准确地移动,使工作台16准确地仅旋转设定角度。R导轨以支承于基板(未图示)的状态安装于工作台16的下侧面,可旋转地支承工作台16。
X轴直线运动机构17是用于使工作台16在X轴方向上移动的装置。该X轴直线运动机构17由2条导轨22和1个线性电动机23构成。2条导轨22分别安装于架台15的3个支承框架19中的两端的支承框架19。在该导轨22上可滑动地安装有引导件(未图示)。通过在该引导件上安装上述θ轴旋转机构的基板,支承被支承于θ轴旋转机构的工作台16能沿着导轨22在X轴方向上移动。
线性电动机23安装于架台15的3根支承框架19中的正中间的支承框架19。该线性电动机23的滑动件安装于θ轴旋转机构的基板。由此,支承于导轨22的θ轴旋转机构由线性电动机23驱动而在X轴方向上移动,支承于θ轴旋转机构的工作台16沿着导轨22在X轴方向上移动。
YZ轴接触载置台13是用于支承后述的X轴预对准传感器38及Y轴预对准传感器40等能在Y轴方向及Z轴方向上移动的装置。YZ轴接触载置台13相对于Xθ轴工件载置台12构成为单独的构件。YZ轴接触载置台13横跨沿X轴方向配设的Xθ轴工件载置台12的上侧地沿Y轴方向配设。YZ轴接触载置台13主要由支承臂部25、Y轴直线运动机构26、第1Z轴载置部27和第2Z轴载置部28构成。
支承臂部25是横跨Xθ轴工件载置台12的上侧地架设的构件。该支承臂部25由2个架台30、和梁构件31构成。架台30是构成YZ轴接触载置台13两侧的腿部的构件。架台30在Xθ轴工件载置台12的两侧位置安装于底板(未图示)而安装于设置空间的地面部。梁构件31是在工作台16的上侧位置沿水平方向架设的构件。梁构件31的两端部固定于2个架台30。由此,支承臂部25在工作台16的上侧位置沿Y轴方向呈拱形架设。
Y轴直线运动机构26是用于使第1Z轴载置部27及第2Z轴载置部28在Y轴方向上移动的装置。该Y轴直线运动机构26由导轨33和线性电动机34构成。导轨33安装于在Y轴方向上延伸的梁构件31的纵向壁。线性电动机34与导轨33平行且一体地安装于梁构件31。在导轨33上可滑动地安装有线性电动机34的滑动件35。滑动件35在线性电动机34中设有2个。在各滑动件35上分别设有第1Z轴载置部27及第2Z轴载置部28。各滑动件35被线性电动机34控制为分别独立地移动。
第1Z轴载置部27是用于进行使载置在工作台16上的被检查基板P在X轴方向上大致对位、之后使被检查基板P准确地对位、与被检查基板P上的试验电路E(参照图4)的电极电接触的装置。如图5、6所示,第1Z轴载置部27由接触载置板37、X轴预对准传感器38、Z轴直线运动机构39、检索用照相机40、对准照相机41和测头组件42构成。
接触载置板37是直接安装于Y轴直线运动机构26的滑动件35的板材。利用接触载置板37支承Z轴直线运动机构39等。
X轴预对准传感器38是为了调整工作台16上的被检查基板P的X轴方向的大致位置而检测工作台16的缘部的传感器。如图5~8所示,X轴预对准传感器38构成为包括发出检查光C的发光元件(未图示)、和接受自该发光元件发出而在被检查基板P的表面反射的检查光C的受光元件(未图示)。这些发光元件及受光元件配设为,该检查光C与被检查基板P的缘部平行。这一点依据以下理由。如图8的(A)、(B)所示,在配设为检查光C与被检查基板P的缘部正交时,由被检查基板P的厚度而导致偏移。图8的(A)是薄的被检查基板P的例子,图8的(B)是厚的被检查基板P的例子。与图8的(A)的薄的被检查基板P相比,在图8的(B)的厚的被检查基板P的情况下,检查光C在接近发光元件的位置反射而比薄的被检查基板P更快地检测出。相对于此,在使检查光C的朝向与被检查基板P的缘部平行时,与被检查基板P的厚度无关。因此,将发光元件及受光元件配设为,该检查光C与被检查基板P的缘部平行。
图5、6所示的Z轴直线运动机构39是用于支承检索用照相机40等而使其在Z轴方向上移动的装置。Z轴直线运动机构39由Z轴移动机构部39A、Z轴载置板39B和Z轴电动机39C构成。Z轴移动机构部39A是用于能在Z轴方向上滑动地支承Z轴载置板39B的构件。Z轴移动机构部39A由导轨等构成。Z轴载置板39B是用于支承检索用照相机40等的构件。Z轴载置板39B包括具有水平延伸的2个臂的托架39D,在该托架39D上安装有检索用照相机40等。Z轴电动机39C是用于使Z轴载置板39B在Z轴方向上移动的电动机。在Z轴电动机39C中包括螺杆和移动螺母(均未图示),移动螺母固定于Z轴载置板39B,使Z轴载置板39B在Z轴方向上移动。
检索用照相机40是用于以大视场检索被检查基板P的定位用标记的照相机。对准照相机41是用于准确地识别由检索用照相机40指定的定位用标记而使被检查基板P准确地对位的照相机。对准照相机41以小视场拍摄被检查基板P。检索用照相机40及对准照相机41分别支承于托架39D的2个臂。测头组件42是用于与被检查基板P的试验电路E的电极电接触而进行检查的构件。
第2Z轴载置部28是用于进行使载置在工作台16上的被检查基板P的X轴方向及Y轴方向大致对位、之后使被检查基板P准确地对位、与被检查基板P上的电极电接触的装置。该第2Z轴载置部28整体与上述第1Z轴载置部27同样。如图9所示,在第2Z轴载置部28中,在第1Z轴载置部27的基础之上还包括Y轴预对准传感器43。该Y轴预对准传感器43是为了调整工作台16上的被检查基板P的Y轴方向的大致位置而检测工作台16的缘部的传感器。Y轴预对准传感器43构成为与X轴预对准传感器38同样地包括发光元件和受光元件。这些发光元件及受光元件配设成,该检查光C与被检查基板P的缘部平行。由此,X轴预对准传感器38和Y轴预对准传感器43配设成,X轴预对准传感器38的检查光C与Y轴预对准传感器43的检查光C形成正交的位置关系。
如上所述地构成的被检查基板P的对准机构11如下地动作。根据图10~14进行说明。
首先,如图10所示,被检查基板P载置于Xθ轴工件载置台12的工作台16,被该Xθ轴工件载置台12移送到YZ轴接触载置台13侧。此时,若被检查基板P错位,则如图11所示,2个X轴预对准传感器38中的一个率先检测被检查基板P的缘部。接着,如图12所示,另一个X轴预对准传感器38检测被检查基板P的缘部。基于这2个X轴预对准传感器38的检测偏差,利用控制部45将被检查基板P的倾斜编入坐标而进行计算。然后,如图13所示,利用控制部45控制Xθ轴工件载置台12的θ轴旋转机构,使工作台16旋转上述被检查基板P的倾斜量而进行校正。
接着,第2Z轴载置部28利用Y轴直线运动机构26在Y轴方向上移动,利用Y轴预对准传感器43检测被检查基板P的缘部。
由此,确定被检查基板P的X轴方向及Y轴方向的位置和被检查基板P的角度,使被检查基板P进行大致对位。
接着,利用检索用照相机40,以大视场拍摄被检查基板P而确定被检查基板P的定位用标记。接着,利用对准照相机41,以小视场拍摄被检查基板P的定位用标记而准确地调整被检查基板P的位置。接着,测头组件42的探针接触于试验电路E的电极而进行检查。
通过以上操作,即使对于大型的被检查基板P,也能够可靠地进行预对准。
即使在为了由控制部45进行校正而将Xθ轴工件载置台12和YZ轴接触载置台13做成各自独立的构件的情况下,也能够校正被检查基板P的错位而可靠地进行预对准。
由于在YZ轴接触载置台13的Z轴直线运动机构39中包括为了检索被检查基板P的定位用标记而以大视场拍摄被检查基板P的检索用照相机40、和为了准确地定位被检查基板P而以小视场拍摄被检查基板P的对准照相机41,因此,X轴预对准传感器38及Y轴预对准传感器43相互结合,能够在短时间内容易且准确地使大型的被检查基板P对位。结果,提高了被检查基板P的检查作业性。
由发出检查光C的发光元件、和接受自该发光元件发出而在上述被检查基板的表面反射的检查光C的受光元件构成X轴预对准传感器38及Y轴预对准传感器43,将上述发光元件和受光元件配设为上述检查光C与被检查基板P的缘部平行,因此,能够准确地检测被检查基板P的缘部。结果,能够在短时间内容易且准确地使大型的被检查基板P对位,提高了被检查基板P的检查作业性。
另外,由于控制部45具有吸收作为独立构件的Xθ轴工件载置台12和YZ轴接触载置台13设置时等的错位的校正功能,因此,即使Xθ轴工件载置台12和YZ轴接触载置台13因各种状况而错位,也能够使大型的被检查基板P准确地对位。
第2实施方式
接着,根据图15说明本发明的第2实施方式。
由于本实施方式的对准机构51的整体构造与上述第1实施方式的对准机构11大致相同,因此,对相同的构件标注相同的附图标记省略其说明。本实施方式的对准机构51在第1实施方式的对准机构11中追加了第3Z轴载置部52和第4Z轴载置部53。
第3Z轴载置部52除了上述图5、6所示的上述第1实施方式的第1Z轴载置部27的各装置中的X轴预对准传感器38、检索用照相机40、对准照相机41以外,仅额外形成有测头组件42。在安装于接触载置板37的Z轴直线运动机构39的Z轴载置板39B上安装有测头组件42。该第3Z轴载置部52利用由控制部45控制的Y轴直线运动机构26在Y轴方向上适当地移动,测头组件42的探针与被检查基板P的试验电路E的电极互相对齐。然后,利用Z轴直线运动机构39使测头组件42上下运动而使探针与被检查基板P的试验电路E的电极电接触。
第4Z轴载置部53是与第3Z轴载置部52同样的装置。在本实施方式中,追加第3Z轴载置部52和第4Z轴载置部53这2个装置而做成4个Z轴载置部。做成4个Z轴载置部的原因在于,被检查基板P上的试验电路E配设成4列。即,在本实施方式的被检查基板P中,由于试验电路E配设成4行4列,因此,将第1Z轴载置部27、第2Z轴载置部28、第3Z轴载置部52及第4Z轴载置部53分别对准试验电路E的列地配设,同时使4个测头组件42的探针分别与4个试验电路E接触,以4次接触完成1张被检查基板P的试验。
具体地讲,利用Y轴直线运动机构26使第1Z轴载置部27及第2Z轴载置部28在Y轴方向上适当地移动,由X轴预对准传感器38及Y轴预对准传感器43检测被检查基板P的缘部,指定被检查基板P的X轴方向及Y轴方向的位置和被检查基板P的角度,使被检查基板P大致对位。接着,利用检索用照相机40检索被检查基板P的定位用标记,利用对准照相机41准确地调整被检查基板P的位置。
接着,控制部45基于准确地定位的被检查基板P计算被检查基板P上的各试验电路E的位置,控制Y轴直线运动机构26,使第3Z轴载置部52及第4Z轴载置部53分别与第1Z轴载置部27及第2Z轴载置部28一同移动而对准第1行的各试验电路E。接着,利用Z轴直线运动机构39使测头组件42的各探针接触于各试验电路E的电极而进行检查。一边利用Xθ轴工件载置台12使被检查基板P在X轴方向上移动、一边使测头组件42的各探针与第2~4行的各试验电路E的电极接触而进行检查。然后,以这4次接触完成1张被检查基板P的试验。
由此,起到与上述第1实施方式同样的效果,并且,由于利用4个Z轴载置部平行地检查,因此能够谋求检查作业的效率化。特别是在大型的被检查基板P中,若Z轴载置部的数量较少,则该Z轴载置部的移动量较多,检查作业花费时间,但通过像本实施方式这样地利用4个Z轴载置部平行地检查,能够谋求检查作业的效率化。
变形例
在上述第1实施方式中,将利用该Y轴直线运动机构能在Y轴方向上移动地支承的Z轴载置部设置为第1Z轴载置部27和第2Z轴载置部28这2个,但也可以设置3个以上。在被检查基板P为大型时,并不限定为其缘部也维持为准确的尺寸,因此,在多处检测被检查基板P的缘部而在坐标上确认其各位置。此时,在它们互相错位的情况下,判断其是否处于误差的范围内。这样,若在误差范围内则可忽视,若超出误差范围,则根据各点的平均值指定坐标。
在上述第2实施方式中,相对于第1实施方式追加2个Z轴载置部52、53而做成4个Z轴载置部(第1~第4Z轴载置部27、28、52、53),但也可以相对于第1实施方式追加1个或3个以上Z轴载置部而做成3个Z轴载置部或者5个以上Z轴载置部。根据被检查基板P的尺寸、试验电路E的个数等诸条件来设定Z轴载置部的设置个数。
另外,在设有多个Z轴载置部的情况下,Y轴预对准传感器43期望设置在多个Z轴载置部中的端部的Z轴载置部,但X轴预对准传感器38也可以设置于各Z轴载置部。由于只要能够在分开一定程度的2处位置检测被检查基板P的缘部即可,因此,也可以设置在多个Z轴载置部中的分开一定程度的2个Z轴载置部。另外,也可以在所有的Z轴载置部中设置X轴预对准传感器38,适当地选择分开一定程度的2个Z轴载置部的X轴预对准传感器38而检测被检查基板P的缘部。
由此,也能够起到与上述第1及第2实施方式同样的作用、效果。
Claims (3)
1.一种被检查基板的对准机构,其特征在于,
包括:
Xθ轴工件载置台,在X轴方向上延伸地构成,支承被检查基板使其能在X轴方向上移动且能绕θ轴方向旋转;
YZ轴接触载置台,构成为与该Xθ轴工件载置台分别独立的构件,沿Y轴方向架设在该Xθ轴工件载置台的上方,支承X轴预对准传感器及Y轴预对准传感器使其能在Y轴方向及Z轴方向上移动;
控制部,控制上述Xθ轴工件载置台及YZ轴接触载置台;
上述Xθ轴工件载置台包括:
架台,是在X轴方向上延伸的构架;
工作台,支承上述被检查基板;
θ轴旋转机构,设置在该工作台的下侧面,用于使工作台旋转;
X轴直线运动机构,支承于上述架台,该X轴直线运动机构支承上述θ轴旋转机构,通过该θ轴旋转机构使上述工作台在X轴方向上移动;
上述YZ轴接触载置台包括:
支承臂部,沿Y轴方向架设在上述Xθ轴工件载置台的上方;
Y轴直线运动机构,安装在该支承臂部而位于上述Xθ轴工件载置台的上方;
多个接触载置板,被该Y轴直线运动机构支承为能在Y轴方向上移动;
第一X轴预对准传感器,设置于该多个接触载置板中的一个端部侧的接触载置板,用于检测上述被检查基板的X轴方向位置;
第二X轴预对准传感器及Y轴预对准传感器,设置于另一个端部侧的接触载置板,其中,该第二X轴预对准传感器用于检测上述被检查基板的X轴方向位置,该Y轴预对准传感器用于检测上述被检查基板的Y轴方向的位置;
Z轴直线运动机构,设置于上述各接触载置板,支承具有与上述被检查基板上的电极接触的探针的测头组件能在Z轴方向上移动;
上述控制部具有这样的功能,即,基于由上述YZ轴接触载置台侧的上述Y轴预对准传感器及至少2个所述X轴预对准传感器检测出的上述被检查基板的位置信息,控制上述Xθ轴工件载置台的上述θ轴旋转机构及X轴直线运动机构而使上述工作台在X轴方向上移动并使其适当地旋转,从而对该被检查基板进行预对准。
2.根据权利要求1所述的被检查基板的对准机构,其特征在于,
仅在多个接触载置板中的两个端部侧的接触载置板中包括上述第一X轴预对准传感器或者上述第二X轴预对准传感器及Y轴预对准传感器,并且,在上述两个端部侧的接触载置板的各Z轴直线运动机构中分别包括为了检索被检查基板的定位用标记而以大视场拍摄被检查基板的检索用照相机、和为了准确地定位被检查基板而以小视场拍摄被检查基板的对准照相机;
在上述多个接触载置板中的中间的接触载置板中仅包括上述测头组件。
3.根据权利要求1所述的被检查基板的对准机构,其特征在于,
上述Y轴预对准传感器及第一、第二X轴预对准传感器包括发出检查光的发光元件、和接受自该发光元件发出并在上述被检查基板的表面反射的检查光的受光元件;
将上述发光元件和受光元件配设成,上述检查光与上述被检查基板的缘部平行。
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