CN1721861A - 探测装置及其制造方法与使用它的基板检测方法 - Google Patents

Abstract

一种探测装置，它具备检测设备10、中间基板3以及探测基板4，检测设备10与中间基板3的基端侧电气连接，中间基板3的前端侧与探测基板4的基端侧电气连接，探测基板4的前端侧与检测对象基板电气连接，其中，对于一个中间基板3电气连接多个探测基板4。由于当特定的探测基板4损伤时，能够仅交换该特定的探测基板4而继续使用其他探测基板4，故很经济。

Description

探测装置及其制造方法与使用它的基板检测方法

本申请是申请人于2000年11月13日提交的、申请号为“00815632.8”的、发明名称为“探测装置及其制造方法与使用它的基板检测方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及检查液晶面板等时所采用的探测装置及其制造方法与使用它的基板检测方法、

背景技术

以往，如众所周知，在检测液晶面板等(以下，仅称为检测对象基板)时，实用上广泛采用各种形式的探测装置。

参照图9以及图10对于其中的一示例进行说明。图9是表示以往的探测装置的检测情况的主视图，图10是其平面图。

该探测装置具备检测设备10、中间基板3、探测基板4。检测设备10与中间基板3的基端侧e1电气连接。中间基板3的前端侧e2与探测基板4的基端侧b1电气连接。探测基板4的前端侧b2可与检测对象基板11电气连接。检测设备10具备TAB(Tape Automated bonding，磁带自动连接)盒2、控制基板1、信号发生器9。信号发生器9通过信号发送线12与控制基板1电气连接。控制基板1与TAB盒2的基端侧c2电气连接。TAB盒2的前端侧c 1与中间基板3的基端侧e1电气连接。

控制基板1、中间基板3以及探测基板4都为细长的矩形，在控制基板1与中间基板3的中间，以规定间隔设有多个TAB盒2。

在探测基板4上，例如以50μm这样的极小间隔并列设有多个检测端子4a。使得这些检测端子4a的前端侧与形成在检测对象物11上的多个焊盘(pad)在位置上精确重合，在通过加压并使两者接触而导通的状态下，能够进行规定的检测。

然而，对于上述检测端子4a，由于它的端子宽例如为20μm的这样地微小，在用加压冲头对检测基板4施加压力并使得检测端子4a与检测对象基板11的焊盘接触时等的情况下，容易损伤检测端子4a。而且，由于检测基板4为长条形尺寸，当多个检测端子4a中的一个产生断线等的缺陷时，必须将长条形的检测基板全体替换成新的检测基板，不仅价格上昂贵，而且，进行交换的成品率较差，在经济方面较为不利。

而且，上述的探测装置一般是通过ACF(Anisotropic Conducttive Film，各向异性导电膜)分别接合“探测基板4与中间基板3”、“中间基板3与TAB盒2”，将“TAB盒2与控制基板1”进行焊锡接合，故由高分子树脂膜构成的探测基板4会受到热量或应力等的影响而容易产生变形。结果，对于形成越长的探测基板，越容易产生检测端子4a的间距不一致的情况，而影响到端子图案的精度提高。又，还存在这样的缺陷，例如，即使制造获得了高精度的探测装置，随着此后环境条件的变化，也容易产生检测端子4a的间距不一致的情况，而导致探测基板4的寿命(能够维持高精度状态的期间)较短。

再者，由于如此的原因，在检测中很难维持多个检测端子4a与检测对象基板11的焊盘的精度位置的一致，存在很难进行稳定检测的问题。

本发明鉴于上述问题，其第1目的在于，提供一种在产生断线等问题的情况下能够经济地替换成新的探测基板的探测装置。

又，本发明的第2目的在于提供一种使用寿命长的探测装置，它在制作探测装置时能够减小探测基板的检测端子间距不一致的情况并能够提高端子图案的精度，同时，即使在制作装置之后，也能够长时间维持装置的精度。

又，本发明的第3目的在于，提供一种采用上述探测装置能够进行稳定检测的方法。

发明内容

为了达成上述目的，本发明的第一方面提供了一种探测装置的制造方法，所述探测装置具备检测设备、中间基板以及探测基板，所述检测设备与所述中间基板的基端侧电气连接，所述中间基板的前端侧与所述探测基板的基端侧电气连接，所述探测基板的前端侧可以与检测对象基板电气连接，其中，

对于无机材料构成的一个所述中间基板并列设置多个所述探测基板，所述检测设备具备与信号发生器电气连接的控制基板、以及多个TAB盒，所述多个TAB盒各自的基端侧与所述控制基板电气连接，并且多个TAB盒的各自的前端侧与所述中间基板的基端侧电气连接，

所述探测基板具备并列设置的多个检测端子，这些检测端子的基端侧与并列设置于中间基板上的多个电极的前端侧连接，并且所述各检测端子的前端侧与并列设置于所述检测对象基板上的多个焊盘连接，

所述探测基板的检测端子的宽度尺寸比所述检测对象基板的各焊盘的宽度尺寸以及所述焊盘间的间隔尺寸两者都小，

其特征在于，

所述方法采用ACF(Anisotropic Conductive Film，各向异性导电膜)、ACP(Anisotropic Conductive Paste，各向异性导电胶)、NCF(Non-ConductiveFilm，非导电膜)、NCP(Non-Conductive Paste，非导电胶)中的任意一种，将所述探测基板与所述中间基板热压接，形成所述探测基板，以使得与所述检测对象基板的焊盘组连接的所述探测基板的前端侧端子组形成的间隔p3比所述焊盘组形成的间距p1大，并且与所述中间基板的电极组连接的所述探测基板的基端侧端子组的形成间距p4比所述电极组的形成间距p2小。

附图说明

图1是表示本发明的探测装置的一示例的平面图。

图2表示检测对象基板的焊盘、探测基板的检测端子以及中间基板的电极之间的关系，(A)是表示检测对象基板的焊盘的平面图，(B)是表示检测基板的检测端子的平面图，(C)是表示中间基板的电极的平面图。

图3是表示本发明的探测装置的其他示例的平面图。

图4是表示本发明的探测装置的其他示例的平面图。

图5是表示本发明的探测装置的其他示例的主视图。

图6是表示本发明的探测装置的其他示例的平面图。

图7是表示对于一个探测基板设置多个TAB盒的示例的平面图。

图8是表示使得TAB盒与探测基板的位置关系向左右的任何一方偏移的示例的平面图。

图9是表示以往的探测装置的检测状态的主视图。

图10是图9的平面图。

最佳实施形态

以下，参照附图对于本发明的最佳实施形态进行说明。

图1是本发明的探测装置的一实施例的平面图。又，本实施例的探测装置的侧面情况与图9相同。

如图所示，该探测装置具备检测设备10、一个中间基板3、多个探测基板4。中间基板呈现为细长的(例如，200mm以上的)矩形状，将检测设备10与该中间基板3的基端侧e1电气连接。沿着中间基板3的前端侧e2的端边缘，以规定间隔并列设置多个呈现短(例如，20mm左右的)矩形状的探测基板4，各探测基板4的基端侧b1分别与一个中间基板3的前端侧e2电气连接。通过加压使得各探测基板4的前端侧b2与检测对象基板11(参照图9)接触并能电气连接。

检测设备10具备多个TAB(tape automated bongding，磁带自动连接)盒2、细长的(例如，200mm以上的)矩形状的控制基板1、信号发生器9。TAB盒2是在聚酰亚胺树脂等的高耐热性的薄膜上层压成铜箔等的金属膜并通过蚀刻形成布线图案的集成电路元件密封用的盒体。在本实施例中，各TAB盒2中密封有作为检测对象基板11的例如用于点亮驱动液晶面板的驱动用集成元件。各TAB盒2具备分别用于连接基端侧(控制基板1的侧)c2与前端侧(中间基板3的侧)c1的电极组，各TAB盒2的基端侧c2与控制基板1电气连接，各TAB盒的前端侧c 1与中间基板3的基端侧e1电气连接。又，在控制基板1上电气连接着信号发生器9。

这里，“电气连接”是指使之成为导通状态，例如，接合形成于中间基板3的多个电极3a的前端侧与形成于探测基板4的多个检测端子4a的基端侧并使之成为导通状态。同样地，接合形成于中间基板3的多个电极3a的基端侧与形成于TAB盒2的前端侧的多个电极并使之成为导通状态。而且，接合形成于TAB盒2的基端侧的多个电极与形成于控制基板1的多个电极并使之为导通状态。

又，焊锡接合TAB盒2与控制基板1并使它们为导通状态。而且，也可以采用ACF、压接等的其他接合方法。又，通过信号发送线12使得控制基板1与信号发生器9为导通状态。另一方面，利用ACF(Anisotropic Conductive Film：各向异性导电膜)接合探测基板4与中间基板3并使它们为导通状态。中间基板3与TAB盒2也同样用ACF进行接合构成导通状态。这里，ACF是指同时具有胶接、导电、绝缘这3种功能的连接材料，它是通过热压接而在膜厚方向上具有导通性、在表面方向上具有绝缘性的这样的在电气上各向异性的高分子膜，它是通过在具有胶接性以及绝缘性的高分子材料中混合导电性微颗粒而形成的材料。

又，探测基板4是FPC(Flexible Printed Circuit，柔性印刷电路)，它由低吸湿性玻璃环氧、液晶聚合物、聚酰亚胺、聚苯撑氧或者聚苯撑***(polyphenylether etty 1 ether)等的有机类材料的绝缘基板与形成在该绝缘基板上的铜、镍、金等的导电性电极构成，并采用吸湿膨胀系数为10ppm/％RH以下的物质，而最好采用吸湿膨胀系数为5ppm/％RH以下的物质。

又，若以玻璃环氧基板构成探测基板4，则在加压连接时电极导通容易变得不均匀，同时重复加压时，容易产生裂缝，而若以聚酰亚胺薄膜等的耐热性膜构成检测基板4时，则能够解决上述问题。

又，中间基板3由玻璃、氧化铝、氮化铝、碳化硅、富铝红柱石(mullite)等的陶瓷材料或者涂有陶瓷的低热膨胀率金属材料等的无机类材料的绝缘基板与形成在该绝缘基板上的ITO(indium Tin Oxide，氧化铟锡)、铝、铬等的导电性电极构成，采用其吸湿膨胀系数在1ppm/％RH以下的物质。又，将中间基板3与检测对象基板的热膨胀率差设定在5ppm/℃以下。

如上所述，在本探测装置中，由于将探测基板4以及中间基板3的吸湿膨胀系数设定在上述范围内，故能够高精度地接合中间基板3的电极3a以及探测基板4的检测端子4a。

即，当全长为30mm的探测基板4的吸湿膨胀系数为10ppm/％RH的情况下，当使得湿度为40％左右时，全长为增减12μm。对此，由于检测端子4a的间距一般为50μm，故最好使得探测基板4的吸湿膨胀系数在10ppm/％RH以下。

又，关于热膨胀率(coefficient of thermal expansion：一般称为CTE)差，当中间基板3与检测对象基板11的热膨胀率差为5ppm/℃时，对于全长为300mm的中间基板3，若温度上升10℃，则增长15μm。即便从该方面出发，也最好中间基板3与检测对象基板11的热膨胀率差为5ppm/℃以下。

又，为了避免探测基板4的尺寸变化影响到中间基板3的变形，而最好使得中间基板3的厚度为探测基板4的厚度2.5倍以上。又，可以分别通过半添加法(semi-additive)、减法使得探测基板4的检测端子4a以及中间基板3的电极3a形成规定的图案，而也可以采用其他方法。

在图2(A)中表示形成于检测对象基板11的导电性焊盘11a，在图2(B)中表示形成于探测基板4的检测端子4a，再者，在图2(C)中表示形成于中间基板3的电极3a。使得形成于探测基板4的多个检测端子4a的宽度尺寸w2小于焊盘11a的宽度尺寸w1以及焊盘11a相互间的间隔尺寸s1，所述探测基板4与形成于检测对象基板11的多个焊盘11a连接。

结果，在将探测基板4的前端侧b2与检测对象基板11连接的情况下，相对于焊盘11a组，检测端子4a组的定位精度许可范围变宽，能够防止相邻的焊盘11a间的短路。

又，在该探测装置中，与检测对象基板11的焊盘11a组连接的探测基板4的前端侧检测端子4a组的间隔p3大于焊盘11a组所形成的间距p1，并且与中间基板3的电极3a组连接的探测基板4的基端侧检测端子4a组所形成的间距p4小于中间基板3的电极3a组所形成的间距p2。通过ACF将这样的探测基板4与中间基板3进行热压接而进行制造。

结果，由于在电气连接探测基板4与中间基板3时能够对应地获得因探测基板4的基端侧的热膨胀以及探测基板4的前端侧的收缩所引起的间距变化，故能够获得一定精度(精度偏差小的状态)的探测装置。

又，对于探测基板4的检测端子4a组，各检测端子4a的前端位于比探测基板4的前端侧的端边缘更内侧的位置，即使得位于比基端边缘仅s2(例如，0.1～0.2mm)的内侧，故在使得探测基板4与检测对象基板11接触并连接时，不会产生检测端子4a组从前端侧剥离的故障情况。

又，替代将探测基板4连接到中间基板3时所使用的上述ACF，而可以采用ACP(Anisotropic Conductive Paste，各向异性导电胶)或NCF(Non-Conductive Film，非导电膜)或NCF(Non-Conductive Paste，非导电胶)中的任意一种。ACP是与ACF相同地同时具有胶接、导电、绝缘这3种功能的连接材料，是糊状的材料。NCF以及NCP是具有绝缘功能的薄膜状连接材料或糊状连接材料。

根据本探测装置，将探测基板4的检测端子4a与检测对象基板11(例如，液晶面板)的焊盘11a加压接触并进行电气连接，由此能够进行必要的检测。此时，信号发生器9产生点亮图案信号。

控制基板1具有变换信号电平的电路，而一般信号发生器9与控制基板1隔开一定距离，则能够施行对付噪声的措施并处理信号。控制基板1将从信号发生器9获得信号例如变换成LVDS(Low Voltage Differential Signal，低压差动信号)，并提供给TAB盒2。

TAB盒2接收点亮图案信号并产生驱动检测对象基板11的电压。由此，在检测对象基板11为液晶面板等的情况下，能够以目测进行检测。

如上所述，本发明的探测装置是相对于一个长的中间基板3以规定间距并列设置多个探测基板4。结果，当在这些探测基板4内产生断线等的缺陷的情况下，能够仅交换产生缺陷的特定探测基板4，能够经济地进行探测基板4的交换。

又，通过加工工序由不易受到湿度影响的无机类材料构成中间基板3，采用其吸湿膨胀系数为1ppm/％RH以下的中间基板3，对于这样的中间基板3连接探测基板4，因此，在制作探测装置时，能够减小因湿度影响导致的加工精度的不稳定性。而且，能够减小检测端子4a的间距不一致的情况，能够提高端子图案的精度。

又，对于探测基板4，也采用其吸湿膨胀系数在10ppm/％RH以下的材料，故能够进一步减小因湿度影响导致的加工精度的不稳定性，同时能够进一步提高检测端子的图案精度，并且，即使在装置制作之后，也能够在长时间内维持其精度。

又，由于使得与检测对象基板11的焊盘11a组连接的探测基板4的检测端子4a组的宽度尺寸w2小于焊盘11a的宽度尺寸w1以及焊盘11a相互之间的间隔尺寸s1，因此，相对于焊盘11a组，检测端子4a组的定位精度的许可范围变大，并且可以防止相邻的焊盘11a相互之间的短路。

又，由于使得中间基板3与检测对象基板11之间的热膨胀率差在5ppm/℃以下，能够进行稳定的检测，同时，由于使得中间基板的厚度为探测基板4的2.5倍以上，故能够更稳定地进行检测。

以上，对于本发明的探测装置的一实施形态进行了描述，本发明处理上述之外的形态，例如，也可以是图3～图5所示的形态。

图1中所示的上述的探测装置具备单一的中间基板3，与此相对，图3所示的探测装置具备多个中间基板3。这些中间基板3与同前述的中间基板3相同材料的细长矩形状的单一的增强板5胶接。然后，如图所示，多个(该示例中为6个)TAB盒2与各中间基板3电气连接。

另一方面，在图4中所示的探测装置在具备多个控制基板1的这一点上与上述各实施例不同。该实施例也是将多个(该示例中为4个)TAB盒2与各控制基板1电气连接。

又，在图5中，并不如上述实施形态(图1、图3、图4的形态)那样将控制基板1与TAB盒2直接接合，而是进行间接接合，即通过连接基板6电气连接两者。连接基板6由FPC(Flexible Printed Circuit，柔性印刷电路)构成，如图所示那样以弯折压接的方式接将连接基板6与控制基板1连接接合。使得连接基板6在长度上具有一定余地，而能够容易地交换TAB盒2。

再者，图6所示的探测装置在构造上，替代TAB盒2而在中间基板3上安装驱动用集成电路元件7，将探测基板4以及连接基板6与这些驱动用集成电路元件7电气连接。

具体地，如图所示，以规定间隔在中间基板3上安装多个驱动用集成电路元件7，位于各驱动用集成电路元件7的前端侧的电极7a与探测基板4的基端侧电气连接。位于驱动用集成电路元件7的基端侧的电极7a通过连接基板6与控制基板1电气连接。

又，上述驱动用集成电路元件7为液晶驱动IC，并且是指定液晶的各象素的导通、截止以及亮度电平等。另一方面，上述的TAB盒2在形成电路的TAB磁带上安装驱动IC。

因此，对于上述将驱动用集成电路元件7直接安装到中间基板3上的类型(图6所示的类型)，能够省略将电路元件与TAB磁带连接的工序，故具有低成本且能够对应细微图案的优点。

又，TAB盒2、探测基板4、连接基板6、驱动用集成电路元件7的接合间距可以是恒定或任意，也可以根据需要选择规定的间距。

又，也可以如图7所示那样，将多个(该示例中为2个)TAB盒2与一个探测基板4连接，或者，也可以如图8所示那样，设置使得TAB盒2与探测基板4的位置关系为朝左右任意一方偏移的关系。

工业利用性

如上所述，对于本发明的探测装置及其制造方法以及采用它的基板检测方法，能够经济地交换探测基板，同时能够提高探测基板的检测端子的精度，故能够适用于检测液晶屏等的基板。

Claims (1)

1.一种探测装置的制造方法，所述探测装置具备检测设备、中间基板以及探测基板，所述检测设备与所述中间基板的基端侧电气连接，所述中间基板的前端侧与所述探测基板的基端侧电气连接，所述探测基板的前端侧可以与检测对象基板电气连接，其中，

对于无机材料构成的一个所述中间基板并列设置多个所述探测基板，所述检测设备具备与信号发生器电气连接的控制基板、以及多个TAB盒，所述多个TAB盒各自的基端侧与所述控制基板电气连接，并且多个TAB盒的各自的前端侧与所述中间基板的基端侧电气连接，

所述探测基板具备并列设置的多个检测端子，这些检测端子的基端侧与并列设置于中间基板上的多个电极的前端侧连接，并且所述各检测端子的前端侧与并列设置于所述检测对象基板上的多个焊盘连接，

所述探测基板的检测端子的宽度尺寸比所述检测对象基板的各焊盘的宽度尺寸以及所述焊盘间的间隔尺寸两者都小，

其特征在于，

所述方法采用ACF(Anisotropic Conductive Film，各向异性导电膜)、ACP(Anisotropic Conductive Paste，各向异性导电胶)、NCF(Non-ConductiveFilm，非导电膜)、NCP(Non-Conductive Paste，非导电胶)中的任意一种，将所述探测基板与所述中间基板热压接，形成所述探测基板，以使得与所述检测对象基板的焊盘组连接的所述探测基板的前端侧端子组形成的间隔p3比所述焊盘组形成的间距p1大，并且与所述中间基板的电极组连接的所述探测基板的基端侧端子组的形成间距p4比所述电极组的形成间距p2小。

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