JP2003090855A - 電極検査装置及び電極検査方法 - Google Patents
電極検査装置及び電極検査方法Info
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- JP2003090855A JP2003090855A JP2001282273A JP2001282273A JP2003090855A JP 2003090855 A JP2003090855 A JP 2003090855A JP 2001282273 A JP2001282273 A JP 2001282273A JP 2001282273 A JP2001282273 A JP 2001282273A JP 2003090855 A JP2003090855 A JP 2003090855A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】基板上に配置された複数の電極からなる電極群
の機能を検査を非接触で、かつ、短時間で行うことがで
きる電極検査装置を提供すること。 【解決手段】所定方向と交差する方向に延設された検査
用電極104と、検査用電極104を線状電極202,
203に対し所定の間隔を維持した状態で、走査させる
駆動ステージ22と、検査用電極104と線状電極20
2,203との間に生ずる電気的特性の変化に基づいて
線状電極202,203の機能を判定する測定器31と
を備えていることを特徴とする。
の機能を検査を非接触で、かつ、短時間で行うことがで
きる電極検査装置を提供すること。 【解決手段】所定方向と交差する方向に延設された検査
用電極104と、検査用電極104を線状電極202,
203に対し所定の間隔を維持した状態で、走査させる
駆動ステージ22と、検査用電極104と線状電極20
2,203との間に生ずる電気的特性の変化に基づいて
線状電極202,203の機能を判定する測定器31と
を備えていることを特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電アクチュエー
タを構成する電極基板等のように平板上に設けられた微
細な電極群の機能の検査を行う電極検査装置及び電極検
査方法に関する。
タを構成する電極基板等のように平板上に設けられた微
細な電極群の機能の検査を行う電極検査装置及び電極検
査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】マイクロマシンや小型カメラ等に用いら
れる微小なアクチュエータとして、静電気力を駆動力と
する静電アクチュエータが知られている。静電アクチュ
エータの固定子は例えば図12の(a),(b)に示す
ような電極基板200を備えている。
れる微小なアクチュエータとして、静電気力を駆動力と
する静電アクチュエータが知られている。静電アクチュ
エータの固定子は例えば図12の(a),(b)に示す
ような電極基板200を備えている。
【0003】電極基板200は、ガラス基板201上に
導電性薄膜である複数の線状電極202,203が同一
平面上に交互に、かつ、所定方向に沿って並行に配置さ
れており、電極群が形成されている。線状電極202,
203はそれぞれ通電用配線204,205により互い
に接続されており、いわゆる2相配線となっている。各
相の電位は定常的には同一である。通電用配線204,
205の一端側には通電用パッド206,207が設け
られており、固定子として組み立てられる際に、この通
電用パッド206,207に配線が接続される。また、
線状電極202,203の上には誘電体被膜208が施
されており、外部からの物体との電気的絶縁を確保して
いる。
導電性薄膜である複数の線状電極202,203が同一
平面上に交互に、かつ、所定方向に沿って並行に配置さ
れており、電極群が形成されている。線状電極202,
203はそれぞれ通電用配線204,205により互い
に接続されており、いわゆる2相配線となっている。各
相の電位は定常的には同一である。通電用配線204,
205の一端側には通電用パッド206,207が設け
られており、固定子として組み立てられる際に、この通
電用パッド206,207に配線が接続される。また、
線状電極202,203の上には誘電体被膜208が施
されており、外部からの物体との電気的絶縁を確保して
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した電極群を有す
る電極基板においては次のような問題があった。すなわ
ち、電極基板200において大きな駆動力を得るために
は、線状電極202,203の集積度が高める必要があ
る。一方、製品としての静電アクチュエータの製造歩留
まりを確保するためには、線状電極202,203が所
望の機能を発揮しているか否かの検査が必要となる。こ
のとき、誘電体被膜208が施されているため、例えば
テスターを用いて線状電極202,203への通電を直
接確認することはできない。
る電極基板においては次のような問題があった。すなわ
ち、電極基板200において大きな駆動力を得るために
は、線状電極202,203の集積度が高める必要があ
る。一方、製品としての静電アクチュエータの製造歩留
まりを確保するためには、線状電極202,203が所
望の機能を発揮しているか否かの検査が必要となる。こ
のとき、誘電体被膜208が施されているため、例えば
テスターを用いて線状電極202,203への通電を直
接確認することはできない。
【0005】また、通電用パッド206,207を介し
て相間の絶縁状態や静電容量を測定することはできる
が、線状電極202,203のそれぞれの良否までは検
査できない。
て相間の絶縁状態や静電容量を測定することはできる
が、線状電極202,203のそれぞれの良否までは検
査できない。
【0006】さらに、微小な電気素子を検査する方法と
して、液晶表示装置のTFT基板の検査方法が知られて
いる。この検査方法では、検査用電極を検査対象である
一つの画素に接近させ、インピーダンス等の電気的特性
から画素の正常・異常を判定するようにしている。しか
しながら、この方法では、全ての線状電極202,20
3に同様の検査を行うため、非常に多くの時間が必要と
なり、作業効率が低かった。
して、液晶表示装置のTFT基板の検査方法が知られて
いる。この検査方法では、検査用電極を検査対象である
一つの画素に接近させ、インピーダンス等の電気的特性
から画素の正常・異常を判定するようにしている。しか
しながら、この方法では、全ての線状電極202,20
3に同様の検査を行うため、非常に多くの時間が必要と
なり、作業効率が低かった。
【0007】そこで本発明は、基板上に所定方向に沿っ
て配置された複数の電極からなる電極群の機能を検査を
非接触で、かつ、短時間で行うことができる電極検査装
置及び電極検査方法を提供することを目的としている。
て配置された複数の電極からなる電極群の機能を検査を
非接触で、かつ、短時間で行うことができる電極検査装
置及び電極検査方法を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の電極検査装置及び電極検査方
法は次のように構成されている。
達成するために、本発明の電極検査装置及び電極検査方
法は次のように構成されている。
【0009】(1)所定方向に沿って配置された複数の
線状電極からなる電極群の機能を検査する電極検査装置
において、上記所定方向と交差する方向に延設された検
査用電極と、この検査用電極を上記電極群に対し所定の
間隔を維持した状態で、上記所定方向に沿って走査させ
る検査用電極走査部と、上記検査用電極と上記線状電極
との間に生ずる電気的特性の変化に基づいて上記電極群
の機能を判定する測定部とを備えていることを特徴とす
る。
線状電極からなる電極群の機能を検査する電極検査装置
において、上記所定方向と交差する方向に延設された検
査用電極と、この検査用電極を上記電極群に対し所定の
間隔を維持した状態で、上記所定方向に沿って走査させ
る検査用電極走査部と、上記検査用電極と上記線状電極
との間に生ずる電気的特性の変化に基づいて上記電極群
の機能を判定する測定部とを備えていることを特徴とす
る。
【0010】(2)上記(1)に記載された電極検査装
置であって、上記電気的特性は、上記検査用電極と上記
線状電極との間の静電容量に基づくものであることを特
徴とする。
置であって、上記電気的特性は、上記検査用電極と上記
線状電極との間の静電容量に基づくものであることを特
徴とする。
【0011】(3)上記(1)に記載された電極検査装
置であって、上記検査用電極は、一対の絶縁性部材間に
架設された導電性線であることを特徴とする。
置であって、上記検査用電極は、一対の絶縁性部材間に
架設された導電性線であることを特徴とする。
【0012】(4)上記(1)に記載された電極検査装
置であって、上記検査用電極は、絶縁性平板の表面に形
成された薄膜状電極であることを特徴とする。
置であって、上記検査用電極は、絶縁性平板の表面に形
成された薄膜状電極であることを特徴とする。
【0013】(5)上記(1)に記載された電極検査装
置であって、上記検査用電極は、導電性の板状部材の一
端の稜部であることを特徴とする。
置であって、上記検査用電極は、導電性の板状部材の一
端の稜部であることを特徴とする。
【0014】(6)所定方向に沿って配置された複数の
線状電極からなる電極群の機能を検査する電極検査装置
において、電荷蓄積可能な薄膜状の弾性体と、この弾性
体を上記電極群に対し所定の間隔を維持した状態で、上
記所定方向に沿って走査させる弾性体走査部と、上記弾
性体の変位に基づいて上記電極群の機能を判定する測定
部とを備えていることを特徴とする。
線状電極からなる電極群の機能を検査する電極検査装置
において、電荷蓄積可能な薄膜状の弾性体と、この弾性
体を上記電極群に対し所定の間隔を維持した状態で、上
記所定方向に沿って走査させる弾性体走査部と、上記弾
性体の変位に基づいて上記電極群の機能を判定する測定
部とを備えていることを特徴とする。
【0015】(7)所定方向に沿って配置された複数の
線状電極からなる電極群の機能を検査する電極検査方法
において、上記所定方向と交差する方向に延設された電
極を有する検査用電極を上記電極群に対し所定の間隔を
維持した状態で上記所定方向に沿って走査させる検査用
電極走査工程と、上記検査用電極と上記線状電極との間
に生ずる電気的特性の変化に基づいて上記電極群の機能
を判定する測定工程とを備えていることを特徴とする。
線状電極からなる電極群の機能を検査する電極検査方法
において、上記所定方向と交差する方向に延設された電
極を有する検査用電極を上記電極群に対し所定の間隔を
維持した状態で上記所定方向に沿って走査させる検査用
電極走査工程と、上記検査用電極と上記線状電極との間
に生ずる電気的特性の変化に基づいて上記電極群の機能
を判定する測定工程とを備えていることを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】図1の(a),(b)は本発明の
第1の実施の形態に係る電極検査装置10の構成を模式
的に示す図、図2は電極検査装置10に組み込まれた検
査用電極部100を下面側から見た斜視図、図3は検査
シーケンスを示すフローチャート、図4は初期設定にお
ける検査用電極部100及び電極基板200の位置決め
の方法を示す説明図である。なお、図中矢印XYZは互
いに直交する三方向を示しており、矢印αβγは矢印X
YZの軸回り方向を示している。
第1の実施の形態に係る電極検査装置10の構成を模式
的に示す図、図2は電極検査装置10に組み込まれた検
査用電極部100を下面側から見た斜視図、図3は検査
シーケンスを示すフローチャート、図4は初期設定にお
ける検査用電極部100及び電極基板200の位置決め
の方法を示す説明図である。なお、図中矢印XYZは互
いに直交する三方向を示しており、矢印αβγは矢印X
YZの軸回り方向を示している。
【0017】電極検査装置10は、検査部20と測定部
30を備えている。検査部20は、検査対象となる電極
基板200を保持する試料ホルダHを取り付けるための
固定ステージ21と、後述する検査用電極部100を支
持するとともに図1中矢印X方向に沿って往復動させる
駆動ステージ22とを備えている。固定ステージ21に
は試料ホルダHの位置や姿勢・向きを位置決めするため
の位置調整手段(不図示)が設けられており、初期設定
時に調整を行う。
30を備えている。検査部20は、検査対象となる電極
基板200を保持する試料ホルダHを取り付けるための
固定ステージ21と、後述する検査用電極部100を支
持するとともに図1中矢印X方向に沿って往復動させる
駆動ステージ22とを備えている。固定ステージ21に
は試料ホルダHの位置や姿勢・向きを位置決めするため
の位置調整手段(不図示)が設けられており、初期設定
時に調整を行う。
【0018】測定部30は、電極基板200の電気的特
性を計測し、線状電極202,203の機能を判断する
ための測定器31と、測定を自動的に行うためのコント
ローラ32と、駆動ステージ22を駆動制御するための
ステージ駆動用ドライバ33と、測定器31に接続され
る測定プローブ34〜36とを備えている。さらに、測
定器31とコントローラ32とは信号線37a,37b
により接続され、コントローラ32とステージ駆動用ド
ライバ33とは信号線38a,38bにより接続されて
いる。
性を計測し、線状電極202,203の機能を判断する
ための測定器31と、測定を自動的に行うためのコント
ローラ32と、駆動ステージ22を駆動制御するための
ステージ駆動用ドライバ33と、測定器31に接続され
る測定プローブ34〜36とを備えている。さらに、測
定器31とコントローラ32とは信号線37a,37b
により接続され、コントローラ32とステージ駆動用ド
ライバ33とは信号線38a,38bにより接続されて
いる。
【0019】測定器31は、検査用電極部100と線状
電極202,203の間の電気的特性、例えば静電容量
を測定するためのLCRメータを有している。測定プロ
ーブ34は、測定器31の端子31aと通電用パッド2
06とを導通させるものである。また、測定プローブ3
5は、測定器31の端子31bと検査用電極部100の
検査用電極104とを導通させるものである。さらに、
測定プローブ36は、グランドと検査対象になっていな
いグループの通電用パッド206とを導通させるための
ものである。すなわち、安定した測定データを取得する
ために電位をグランド(0V)にするためのものであ
る。これにより、相隣接する電極の少なくとも一方は、
0Vとなり、検査に際し、有意差がより大きく発生する
可能性が高まり、良否判定が容易になる。なお、3相以
上の電極が配設されている場合には、測定プローブ36
を検査対象になっていない相の電極に接触させるように
する。
電極202,203の間の電気的特性、例えば静電容量
を測定するためのLCRメータを有している。測定プロ
ーブ34は、測定器31の端子31aと通電用パッド2
06とを導通させるものである。また、測定プローブ3
5は、測定器31の端子31bと検査用電極部100の
検査用電極104とを導通させるものである。さらに、
測定プローブ36は、グランドと検査対象になっていな
いグループの通電用パッド206とを導通させるための
ものである。すなわち、安定した測定データを取得する
ために電位をグランド(0V)にするためのものであ
る。これにより、相隣接する電極の少なくとも一方は、
0Vとなり、検査に際し、有意差がより大きく発生する
可能性が高まり、良否判定が容易になる。なお、3相以
上の電極が配設されている場合には、測定プローブ36
を検査対象になっていない相の電極に接触させるように
する。
【0020】上述した測定プローブ34,35と測定器
31の端子31a,31bとを接続する配線は、外部か
らのノイズの影響を極力抑えるためにシールド線を用い
ることが望ましい。なお、図1には図示していないが、
電流用配線と電圧測定用配線を分け、測定対象の直近で
それらを接続する、いわゆる四端子対法と呼ばれる接続
方法をとることにより、測定精度を向上させることが可
能である。
31の端子31a,31bとを接続する配線は、外部か
らのノイズの影響を極力抑えるためにシールド線を用い
ることが望ましい。なお、図1には図示していないが、
電流用配線と電圧測定用配線を分け、測定対象の直近で
それらを接続する、いわゆる四端子対法と呼ばれる接続
方法をとることにより、測定精度を向上させることが可
能である。
【0021】信号線37aはコントローラ32から測定
器31へ測定条件及び測定タイミング等を送るものであ
り、信号線37bは測定器31からコントローラ32へ
測定データを送るものである。信号線38aはコントロ
ーラ32からステージ駆動用ドライバ33への動作指
令、信号線38bはステージ駆動用ドライバ33からコ
ントローラ32へのステージ状態情報(例えば検査用電
極部100の矢印X方向における位置情報)を送るため
のものである。なお、駆動ステージ22が完全にオープ
ンループ駆動の場合、信号線38bは省略可能である。
器31へ測定条件及び測定タイミング等を送るものであ
り、信号線37bは測定器31からコントローラ32へ
測定データを送るものである。信号線38aはコントロ
ーラ32からステージ駆動用ドライバ33への動作指
令、信号線38bはステージ駆動用ドライバ33からコ
ントローラ32へのステージ状態情報(例えば検査用電
極部100の矢印X方向における位置情報)を送るため
のものである。なお、駆動ステージ22が完全にオープ
ンループ駆動の場合、信号線38bは省略可能である。
【0022】次に検査用電極部100について説明す
る。図2に示すように、検査用電極部100は、絶縁性
材料で形成され駆動ステージ22に着脱自在に取り付け
られる板状のホルダ101と、このホルダ101の一端
側に形成されたアーム部102とを備えている。アーム
部102には、スリット102aが形成されている。ス
リット102aの先端には設けられた一対の支持部材1
03a,103bが設けられている。一対の支持部材1
03a,103bの間隔δは電極基板200の幅よりも
大きく形成されている。
る。図2に示すように、検査用電極部100は、絶縁性
材料で形成され駆動ステージ22に着脱自在に取り付け
られる板状のホルダ101と、このホルダ101の一端
側に形成されたアーム部102とを備えている。アーム
部102には、スリット102aが形成されている。ス
リット102aの先端には設けられた一対の支持部材1
03a,103bが設けられている。一対の支持部材1
03a,103bの間隔δは電極基板200の幅よりも
大きく形成されている。
【0023】一対の支持部材103a,103bには導
電性細線からなる検査用電極104が掛け渡されてい
る。検査用電極104は、その径が電極基板200にお
いて検査対象である線状電極202,203の幅の0.
5倍〜2倍に設定されている。検査用電極104の一端
部は取付ネジ106により固定されるとともに、測定プ
ローブ35との電気的接続をとるリード線105が接続
されている。
電性細線からなる検査用電極104が掛け渡されてい
る。検査用電極104は、その径が電極基板200にお
いて検査対象である線状電極202,203の幅の0.
5倍〜2倍に設定されている。検査用電極104の一端
部は取付ネジ106により固定されるとともに、測定プ
ローブ35との電気的接続をとるリード線105が接続
されている。
【0024】なお、アーム部102には、スリット10
2aを貫通するネジ107が捩じ込まれて取り付けられ
ており、一対の支持部材103a,103b間の間隔δ
はネジ107の捩込量によって調整することができる。
したがって、ネジ107の捩込量によって検査用電極1
04の張り具合を調整することができる。
2aを貫通するネジ107が捩じ込まれて取り付けられ
ており、一対の支持部材103a,103b間の間隔δ
はネジ107の捩込量によって調整することができる。
したがって、ネジ107の捩込量によって検査用電極1
04の張り具合を調整することができる。
【0025】このように構成された電極検査装置10に
より図3の(a),(b)に示す手順で電極基板200
の検査を行う。最初に一括して測定を行う(ST1
0)。すなわち、電極基板200をホルダHに取り付
け、固定ステージ21に設置した後、図3の(b)に示
すように、検査用電極部100と電極基板200との相
対位置の初期設定を行う(ST11)。
より図3の(a),(b)に示す手順で電極基板200
の検査を行う。最初に一括して測定を行う(ST1
0)。すなわち、電極基板200をホルダHに取り付
け、固定ステージ21に設置した後、図3の(b)に示
すように、検査用電極部100と電極基板200との相
対位置の初期設定を行う(ST11)。
【0026】図4は、初期設定の具体的な方法について
示す説明図である。すなわち、駆動ステージ22上の検
査用電極部100及び固定ステージ21上の電極基板2
00の複数の部位に対して変位センサ300でZ方向高
さの測定を行う。そして、測定値に基づいて、検査用電
極104と電極基板200の線状電極202,203と
が平行であり、かつ、そのZ方向のギャップが予め定め
られた値となるように、固定ステージ21の位置決め手
段を用いて微調整を行う。
示す説明図である。すなわち、駆動ステージ22上の検
査用電極部100及び固定ステージ21上の電極基板2
00の複数の部位に対して変位センサ300でZ方向高
さの測定を行う。そして、測定値に基づいて、検査用電
極104と電極基板200の線状電極202,203と
が平行であり、かつ、そのZ方向のギャップが予め定め
られた値となるように、固定ステージ21の位置決め手
段を用いて微調整を行う。
【0027】なお、良好なデータを取得するためには、
検査用電極部100と電極基板200との平行度を十分
にとるとともに、ギャップの値を適性化し、さらに走査
方向(矢印X方向)送りの精度確保が必要となる。な
お、このうちギャップの値は、検査用電極部100をス
キャンさせた際に、特性に電気的な有意差が出るように
十分に微小な値に設定する。
検査用電極部100と電極基板200との平行度を十分
にとるとともに、ギャップの値を適性化し、さらに走査
方向(矢印X方向)送りの精度確保が必要となる。な
お、このうちギャップの値は、検査用電極部100をス
キャンさせた際に、特性に電気的な有意差が出るように
十分に微小な値に設定する。
【0028】なお、自由度の一部は、装置の加工精度及
び組立精度により、調整なしでもそれが確保できるよう
であれば、固定されたものであってもよい。電極基板2
00の寸法誤差や電極基板200の取付位置誤差が無視
できる場合、検査に際して必要な最低限の自由度は、検
査用電極部100の走査方向(X方向)の自由度とな
る。
び組立精度により、調整なしでもそれが確保できるよう
であれば、固定されたものであってもよい。電極基板2
00の寸法誤差や電極基板200の取付位置誤差が無視
できる場合、検査に際して必要な最低限の自由度は、検
査用電極部100の走査方向(X方向)の自由度とな
る。
【0029】なお、変位センサ300以外にも、顕微鏡
及び画像センサを用いてフォーカス状態から検査用電極
部100と電極基板200のZ方向高さ情報を取得する
ようにしてもよい。
及び画像センサを用いてフォーカス状態から検査用電極
部100と電極基板200のZ方向高さ情報を取得する
ようにしてもよい。
【0030】次に、測定は、電極基板200の全域にわ
たり繰り返し行い(ST12)、駆動ステージ22を検
査用電極部100が図1中矢印X方向に沿って1ステッ
プずつ移動するように送り動作を行う(ST13)。こ
のとき、測定器31により検査用電極104と線状電極
202との間の静電容量値の変化をデータとして取得
し、記録を行う(ST14)。そして、ST12へ戻
り、1ステップ送りとデータの取得及び記録を繰り返
す。電極基板200の全域における測定が終了した時点
で、ST20へ進む。
たり繰り返し行い(ST12)、駆動ステージ22を検
査用電極部100が図1中矢印X方向に沿って1ステッ
プずつ移動するように送り動作を行う(ST13)。こ
のとき、測定器31により検査用電極104と線状電極
202との間の静電容量値の変化をデータとして取得
し、記録を行う(ST14)。そして、ST12へ戻
り、1ステップ送りとデータの取得及び記録を繰り返
す。電極基板200の全域における測定が終了した時点
で、ST20へ進む。
【0031】図5の(a),(b)は、取得された測定
データの例と、この測定データに基づく正常・異常の判
定方法を示す説明図である。図5の(a)は電極基板2
00が正常な場合の測定データ例を示している。図中G
1は静電容量変化のPV値を示している。測定データで
は、線状電極202の直上で極大値をとり、線状電極2
03の直上で極小値をとる。この場合、測定範囲の全域
に亘って所定の極大値と極小値をとりながら、極大と極
小を繰り返す特性を有しているものとなる。
データの例と、この測定データに基づく正常・異常の判
定方法を示す説明図である。図5の(a)は電極基板2
00が正常な場合の測定データ例を示している。図中G
1は静電容量変化のPV値を示している。測定データで
は、線状電極202の直上で極大値をとり、線状電極2
03の直上で極小値をとる。この場合、測定範囲の全域
に亘って所定の極大値と極小値をとりながら、極大と極
小を繰り返す特性を有しているものとなる。
【0032】図6の(b)は電極基板200の一部に異
常がある場合の測定データ例を示している。すなわち、
一部で極大値が所定の値よりも小さく出ている。これ
は、この部分の線状電極202に何らかの異常、例えば
断線や陥没等が発生していることを示している。図中G
2は異常がみられる線状電極202直上の静電容量変化
のPV値を示しており、正常・異常の判定はしきい値と
して、G1とG2との比で与えられる数値を設定するこ
とで自動的に行える。
常がある場合の測定データ例を示している。すなわち、
一部で極大値が所定の値よりも小さく出ている。これ
は、この部分の線状電極202に何らかの異常、例えば
断線や陥没等が発生していることを示している。図中G
2は異常がみられる線状電極202直上の静電容量変化
のPV値を示しており、正常・異常の判定はしきい値と
して、G1とG2との比で与えられる数値を設定するこ
とで自動的に行える。
【0033】なお、検査用電極部100を走査させる駆
動ステージ22の位置決め精度と走査方向のデータ取得
間隔を電極基板200の線状電極202,203に要求
する寸法精度よりも小さく設定することで、線状電極2
02,203が要求精度を満たしているかどうかを調べ
ることが可能となる。
動ステージ22の位置決め精度と走査方向のデータ取得
間隔を電極基板200の線状電極202,203に要求
する寸法精度よりも小さく設定することで、線状電極2
02,203が要求精度を満たしているかどうかを調べ
ることが可能となる。
【0034】電極基板200の検査における静電容量の
測定では、損失係数を併せて記録することで異常の原因
を知ることも可能である。例えば、測定周波数の増加に
伴い損失係数Dが増加する場合(図6中M1)には、接
触抵抗や断線等の直列の抵抗成分による原因が考えられ
る。逆に測定周波数の増加に伴い損失係数Dが減少する
場合(図6中M2)には、隣り合う電極へのリーク等の
並列の抵抗成分に原因が考えられる。
測定では、損失係数を併せて記録することで異常の原因
を知ることも可能である。例えば、測定周波数の増加に
伴い損失係数Dが増加する場合(図6中M1)には、接
触抵抗や断線等の直列の抵抗成分による原因が考えられ
る。逆に測定周波数の増加に伴い損失係数Dが減少する
場合(図6中M2)には、隣り合う電極へのリーク等の
並列の抵抗成分に原因が考えられる。
【0035】上述したように、本実施の形態に係る電極
検査装置10によれば、ガラス基板201上に所定方向
に沿って配置された複数の電極202,203からなる
電極群の機能を検査する電極検査装置において、電極群
の機能検査を効率的に、また絶縁膜等が介在していた場
合にも非接触で検査することができる。このため、製造
上で生じた欠陥を見つけ分類することで、製品の品質向
上に寄与することができる。
検査装置10によれば、ガラス基板201上に所定方向
に沿って配置された複数の電極202,203からなる
電極群の機能を検査する電極検査装置において、電極群
の機能検査を効率的に、また絶縁膜等が介在していた場
合にも非接触で検査することができる。このため、製造
上で生じた欠陥を見つけ分類することで、製品の品質向
上に寄与することができる。
【0036】なお、上述した電極基板200の通電用パ
ッド206,207では、固定子を組み立てる際にリー
ド線が接続される。このとき、導電性接着剤若しくはハ
ンダが通電用パッド206,207全体に濡れ広がるた
め、リード線を取り付けた後では、測定プローブ34,
35を直接通電用パッド206,207に接触させるこ
とができない場合がある。このような場合には、図7に
示すように、予め測定プローブ34,35を接触させる
ための検査用のランド210を設けるようにしてもよ
い。
ッド206,207では、固定子を組み立てる際にリー
ド線が接続される。このとき、導電性接着剤若しくはハ
ンダが通電用パッド206,207全体に濡れ広がるた
め、リード線を取り付けた後では、測定プローブ34,
35を直接通電用パッド206,207に接触させるこ
とができない場合がある。このような場合には、図7に
示すように、予め測定プローブ34,35を接触させる
ための検査用のランド210を設けるようにしてもよ
い。
【0037】また、電極基板200のZ方向の位置を計
測する際に、上述した例では変位センサ300を用いて
いたが、静電容量の測定系を用いれば新たな装置を追加
することなく、測定が可能となる。例えば図8に示すよ
うに、電極基板200上に初期ギャップ調整用の電極2
20をパターニングしておき、検査用電極部100を所
定のギャップまで接近させたときの静電容量を計測し、
標準値として記憶させる。次に同型の電極基板200を
検査する場合は、初期ギャプ設定のための電極220に
検査用電極部100を接近させ、静電容量が上述した標
準値となうようにZ方向高さを調整すれば適切なギャッ
プとなる。
測する際に、上述した例では変位センサ300を用いて
いたが、静電容量の測定系を用いれば新たな装置を追加
することなく、測定が可能となる。例えば図8に示すよ
うに、電極基板200上に初期ギャップ調整用の電極2
20をパターニングしておき、検査用電極部100を所
定のギャップまで接近させたときの静電容量を計測し、
標準値として記憶させる。次に同型の電極基板200を
検査する場合は、初期ギャプ設定のための電極220に
検査用電極部100を接近させ、静電容量が上述した標
準値となうようにZ方向高さを調整すれば適切なギャッ
プとなる。
【0038】あるいは、特に専用の電極220を基板に
設けるのではなく、電極基板200の一部に正常な線状
電極202が構成されていることが確実な場合には、そ
の線状電極202の測定値が標準値と一致するようにZ
方向高さを調整するようにしてもよい。
設けるのではなく、電極基板200の一部に正常な線状
電極202が構成されていることが確実な場合には、そ
の線状電極202の測定値が標準値と一致するようにZ
方向高さを調整するようにしてもよい。
【0039】図9は、上述した検査用電極部100の第
1の変形例に係る検査用電極部110を示す斜視図であ
る。すなわち、平滑面を有する絶縁性板111(ガラス
基板等)上に導電性薄膜の線状パターン(検査用電極)
112をパターニングした例である。線状パターン11
2の一端にはランド部113が形成されており、ここに
リード線114をハンダ若しくは導電性接着剤等で接続
する。なお、使用時は、図示した上面側を下面側とし
て、すなわち、線状パターン112を下側に向けて用い
る。
1の変形例に係る検査用電極部110を示す斜視図であ
る。すなわち、平滑面を有する絶縁性板111(ガラス
基板等)上に導電性薄膜の線状パターン(検査用電極)
112をパターニングした例である。線状パターン11
2の一端にはランド部113が形成されており、ここに
リード線114をハンダ若しくは導電性接着剤等で接続
する。なお、使用時は、図示した上面側を下面側とし
て、すなわち、線状パターン112を下側に向けて用い
る。
【0040】図10の(a)〜(c)は、上述した検査
用電極部100の第2の変形例に係る検査用電極部12
0を示す図である。すなわち、検査用電極部120は、
薄い導電性板121と、この導電性板の端部に設けられ
た微小幅の稜部(検査用電極)122と、導電性板12
1にハンダ若しくは導電性接着剤等で接続されたリード
線123とを備えている。導電性板121の先端部の稜
部122の幅ηは、図10の(b)に示すように、電極
基板200の線状電極202,203の幅の0.5倍〜
2倍とすることが望ましい。
用電極部100の第2の変形例に係る検査用電極部12
0を示す図である。すなわち、検査用電極部120は、
薄い導電性板121と、この導電性板の端部に設けられ
た微小幅の稜部(検査用電極)122と、導電性板12
1にハンダ若しくは導電性接着剤等で接続されたリード
線123とを備えている。導電性板121の先端部の稜
部122の幅ηは、図10の(b)に示すように、電極
基板200の線状電極202,203の幅の0.5倍〜
2倍とすることが望ましい。
【0041】図10の(c)は、上述した検査用電極部
120を支持アーム130に搭載して用いた例を示す斜
視図である。上述した実施の形態においては、電極基板
200は分割された状態で検査することを前提としてい
たが、分割する前のウエハWの状態で検査を行うように
してもよい。検査用電極部120には、微小幅の稜部1
22よりも電極基板200側に突出した部分を有しない
ので、検査用電極部120を電極基板200に近接させ
ることができ、広い平滑な表面を有するウエハWの状態
でも測ることができる。なお、自動に測定を行う場合
は、測定プローブ34,35をプログラムにより動作さ
せるロボットハンド等に搭載することで実現できる。
120を支持アーム130に搭載して用いた例を示す斜
視図である。上述した実施の形態においては、電極基板
200は分割された状態で検査することを前提としてい
たが、分割する前のウエハWの状態で検査を行うように
してもよい。検査用電極部120には、微小幅の稜部1
22よりも電極基板200側に突出した部分を有しない
ので、検査用電極部120を電極基板200に近接させ
ることができ、広い平滑な表面を有するウエハWの状態
でも測ることができる。なお、自動に測定を行う場合
は、測定プローブ34,35をプログラムにより動作さ
せるロボットハンド等に搭載することで実現できる。
【0042】図11は、本発明の第2の実施の形態に係
る電極検査装置10Aに組み込まれた検査用電極部14
0を示す斜視図である。上述した第1の実施の形態に係
る電極検査装置10においては、計測する電気的特性は
静電容量であるが、本電極検査装置10Aにおいては、
静電気力を用いている。
る電極検査装置10Aに組み込まれた検査用電極部14
0を示す斜視図である。上述した第1の実施の形態に係
る電極検査装置10においては、計測する電気的特性は
静電容量であるが、本電極検査装置10Aにおいては、
静電気力を用いている。
【0043】すなわち、検査用電極部140は、金属を
蒸着した絶縁性薄膜141と、この絶縁性薄膜141に
接続されたリード線142とを備えている。電極基板2
00の電極に非定常な電圧を印加して、一定電位に保っ
た検査用電極部100を接近させると電極基板200の
電極と検査用電極部100との間に電圧の変動に応じた
静電気力の変化が起こり、検査用電極部100の絶縁性
薄膜141が振動する。この振動は、外部から顕微鏡若
しくはカメラ143を用いて観察することができ、振動
状態の大小から検査部位の良否を判定することができ
る。
蒸着した絶縁性薄膜141と、この絶縁性薄膜141に
接続されたリード線142とを備えている。電極基板2
00の電極に非定常な電圧を印加して、一定電位に保っ
た検査用電極部100を接近させると電極基板200の
電極と検査用電極部100との間に電圧の変動に応じた
静電気力の変化が起こり、検査用電極部100の絶縁性
薄膜141が振動する。この振動は、外部から顕微鏡若
しくはカメラ143を用いて観察することができ、振動
状態の大小から検査部位の良否を判定することができ
る。
【0044】本電極検査装置10Aにおいても、上述し
た電極検査装置10と同様の効果がある。
た電極検査装置10と同様の効果がある。
【0045】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではない。すなわち、上述した実施の形態では、
電極が2つの相で構成されている電極基板を例示した
が、3相及び4相等複数の相を有する電極基板であって
も適用可能である。但し、この場合、基板上の全ての配
線を同一平面上に構成することは困難になるので、必要
に応じ立体配線を用いることがある。
るものではない。すなわち、上述した実施の形態では、
電極が2つの相で構成されている電極基板を例示した
が、3相及び4相等複数の相を有する電極基板であって
も適用可能である。但し、この場合、基板上の全ての配
線を同一平面上に構成することは困難になるので、必要
に応じ立体配線を用いることがある。
【0046】また、静電アクチュエータの一構成要素と
しての組立直前の状態を示しているが、当電極基板の製
造工程では大きな面積のウエハに複数の電極を一度に製
作した方が、製造コストの面で有利な場合がある。そこ
で電極機能の検査は、図2のように個々に切断する前の
ウエハの段階で行ってもよい。
しての組立直前の状態を示しているが、当電極基板の製
造工程では大きな面積のウエハに複数の電極を一度に製
作した方が、製造コストの面で有利な場合がある。そこ
で電極機能の検査は、図2のように個々に切断する前の
ウエハの段階で行ってもよい。
【0047】さらに、自動化を行わない場合には、コン
トローラ及びステージ駆動用ドライバを省略してもよ
い。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形
実施可能であるのは勿論である。
トローラ及びステージ駆動用ドライバを省略してもよ
い。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形
実施可能であるのは勿論である。
【0048】
【発明の効果】本発明によれば、基板上に所定方向に沿
って配置された複数の電極からなる電極群の機能を検査
を非接触で、かつ、短時間で行うことが可能となる。
って配置された複数の電極からなる電極群の機能を検査
を非接触で、かつ、短時間で行うことが可能となる。
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る電極検査装置
を構成を模式的に示す図。
を構成を模式的に示す図。
【図2】同電極検査装置に組み込まれた検査用電極部を
下面側から見た斜視図。
下面側から見た斜視図。
【図3】同電極検査装置による検査シーケンスを示すフ
ローチャート。
ローチャート。
【図4】同電極検査装置の初期設定における検査用電極
部及び電極基板の位置決めの方法を示す説明図。
部及び電極基板の位置決めの方法を示す説明図。
【図5】同電極検査装置による測定データを示す説明
図。
図。
【図6】同電極検査装置による異常原因の発生原理を示
す説明図。
す説明図。
【図7】同電極検査装置に適用される電極基板の第1の
変形例を示す平面図。
変形例を示す平面図。
【図8】同電極検査装置に適用される電極基板の第2の
変形例を示す斜視図。
変形例を示す斜視図。
【図9】同電極検査装置に組み込まれる検査用電極部の
第1の変形例を示す斜視図。
第1の変形例を示す斜視図。
【図10】同電極検査装置に組み込まれる検査用電極部
の第2の変形例を示す図。
の第2の変形例を示す図。
【図11】本発明の第2の実施の形態に係る電極検査装
置に組み込まれた検査用電極部の要部を示す斜視図。
置に組み込まれた検査用電極部の要部を示す斜視図。
【図12】静電アクチュエータの固定子を構成する電極
基板を示す図であって、(a)は平面図、(b)は
(a)中A−A線で切断し矢印方向に見た断面図。
基板を示す図であって、(a)は平面図、(b)は
(a)中A−A線で切断し矢印方向に見た断面図。
10…電極検査装置
20…検査部
30…測定部
21…固定ステージ
22…駆動ステージ
30…測定部
31…測定器
32…コントローラ
33…ステージ駆動用ドライバ
34〜36…測定測定プローブ
100…検査用電極部
103a,103b…支持部材
104…検査用電極
200…電極基板
201…ガラス基板
202,203…電極
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 富田 明
神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株
式会社東芝研究開発センター内
Fターム(参考) 2G011 AD01 AE03
2G014 AA02 AA03 AB55 AB59 AC10
AC12
4M106 AA01 AA11 BA01 BA14 CA11
CA16
Claims (7)
- 【請求項1】所定方向に沿って配置された複数の線状電
極からなる電極群の機能を検査する電極検査装置におい
て、 上記所定方向と交差する方向に延設された検査用電極
と、 この検査用電極を上記電極群に対し所定の間隔を維持し
た状態で、上記所定方向に沿って走査させる検査用電極
走査部と、 上記検査用電極と上記線状電極との間に生ずる電気的特
性の変化に基づいて上記電極群の機能を判定する測定部
とを備えていることを特徴とする電極検査装置。 - 【請求項2】上記電気的特性は、上記検査用電極と上記
線状電極との間の静電容量に基づくものであることを特
徴とする請求項1に記載の電極検査装置。 - 【請求項3】上記検査用電極は、一対の絶縁性部材間に
架設された導電性線であることを特徴とする請求項1に
記載の電極検査装置。 - 【請求項4】上記検査用電極は、絶縁性平板の表面に形
成された薄膜状電極であることを特徴とする請求項1に
記載の電極検査装置。 - 【請求項5】上記検査用電極は、導電性の板状部材の一
端の稜部であることを特徴とする請求項1に記載の電極
検査装置。 - 【請求項6】所定方向に沿って配置された複数の線状電
極からなる電極群の機能を検査する電極検査装置におい
て、 電荷蓄積可能な薄膜状の弾性体と、 この弾性体を上記電極群に対し所定の間隔を維持した状
態で、上記所定方向に沿って走査させる弾性体走査部
と、 上記弾性体の変位に基づいて上記電極群の機能を判定す
る測定部とを備えていることを特徴とする電極検査装
置。 - 【請求項7】所定方向に沿って配置された複数の線状電
極からなる電極群の機能を検査する電極検査方法におい
て、 上記所定方向と交差する方向に延設された線状電極を有
する検査用電極を上記電極群に対し所定の間隔を維持し
た状態で上記所定方向に沿って走査させる検査用電極走
査工程と、 上記検査用電極と上記線状電極との間に生ずる電気的特
性の変化に基づいて上記電極群の機能を判定する測定工
程とを備えていることを特徴とする電極検査方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001282273A JP2003090855A (ja) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | 電極検査装置及び電極検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001282273A JP2003090855A (ja) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | 電極検査装置及び電極検査方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003090855A true JP2003090855A (ja) | 2003-03-28 |
Family
ID=19105948
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001282273A Withdrawn JP2003090855A (ja) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | 電極検査装置及び電極検査方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003090855A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103543374A (zh) * | 2012-07-13 | 2014-01-29 | 日置电机株式会社 | 基板检查装置及基板检查方法 |
-
2001
- 2001-09-17 JP JP2001282273A patent/JP2003090855A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103543374A (zh) * | 2012-07-13 | 2014-01-29 | 日置电机株式会社 | 基板检查装置及基板检查方法 |
JP2014020815A (ja) * | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Hioki Ee Corp | 基板検査装置および基板検査方法 |
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