JP2007271313A

JP2007271313A - 基板検査装置

Info

Publication number: JP2007271313A
Application number: JP2006094192A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Terada; 茂樹寺田
Original assignee: Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd
Current assignee: Japan Display Central Inc
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2007-10-18

Abstract

【課題】製造コストを抑制するとともに、顕微鏡を精度よくテストヘッドに取り付けできるアレイ基板検査装置を提供する。
【解決手段】デバイス21とプローブ22との位置合わせ用の顕微鏡26を移動可能なＸＹＺステージ29を、テストヘッド15に対して顕微鏡26とともに着脱可能に設ける。ＸＹＺステージ29をテストヘッド15に取り付ける際に、ＸＹＺステージ29とテストヘッド15とを位置合わせ手段33により位置合わせする。大掛かりな移動手段を設ける必要がなく、製造コストを抑制できるとともに、位置合わせ手段33によりＸＹＺステージ29とテストヘッド15とを位置合わせして顕微鏡26を精度よくテストヘッド15に取り付けできる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気素子とプローブとの接触の観察用の顕微鏡を移動可能に備えた基板検査装置に関する。

従来、例えば液晶表示装置などの平面表示装置すなわちフラットパネルディスプレイに使用される基板、例えばアレイ基板を電気的に検査するこの種の基板検査装置は、アレイ基板を位置決め固定するプローバと、所定の電気回路を備えプローバの上方に配設された検査装置本体とを備えている。この検査装置本体は、プローバ上に設置されるテストヘッドを有し、このテストヘッドには、複数のプローブを備えたプローブカードが下部に設けられ、このプローブカードのプローブが、プローバにより位置決めされたアレイ基板上の電気素子と接触することにより、電気素子がテストヘッドの電気回路と電気的に接続されることで、各種測定および検査がなされる。

このような基板検査装置のテストヘッドには、プローブと電気素子とを位置合わせしてこれらプローブと電気素子との接触を観察するための顕微鏡が設けられている。この顕微鏡は、プローバに設けられた移動機構により鏡筒が移動され、観察するプローブを視野に入れることが可能となっている。

ところで、このような基板検査装置をメンテナンスする際には、テストヘッドをプローバに対して取り外すので、その際、顕微鏡をテストヘッドと干渉しない位置まで移動させる移動機構が必要となる。

このような移動機構としては、例えば上下方向、前後方向および左右方向に支柱を設け、この支柱に沿って顕微鏡を移動させるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−３６５６３７号公報

しかしながら、上述のような移動機構を設ける場合では、プローバの規模が大きいため、支柱をプローバの四隅に配設することで移動機構も大掛かりなものとなってしまい、実際に使用する頻度が比較的多くないこれら移動機構のために、製造コストが掛かってしまうという問題点を有している。

また、顕微鏡をテストヘッドに対して着脱可能にすることも考えられるものの、一旦テストヘッドから取り外した顕微鏡は、テストヘッドに再度取り付ける際に、その位置精度を確保することが容易でないという問題点もある。また、従来の半導体用プローバではテストヘッド上の顕微鏡を手動の微動装置で移動させることができるが、大型のフラットパネルディスプレイ用プローバでは、テストヘッド上の顕微鏡まで作業者の手が届かず、別途遠隔操作手段が必要になっている。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、製造コストを抑制するとともに、顕微鏡を容易にかつ精度よくテストヘッドに取り付けできる基板検査装置を提供することを目的とする。

本発明は、電気素子を有する基板を位置決めするプローバと、所定の電気回路を備え、前記プローバに設けられた検査装置本体とを具備し、前記検査装置本体は、前記プローバに対向して設けられたテストヘッドと、前記テストヘッドに設けられ、前記電気素子との接触によりこの電気素子と前記所定の電気回路とを電気的に接続するプローブと、前記電気素子と前記プローブとの位置合わせ用の顕微鏡と、この顕微鏡と一体的に設けられ、この顕微鏡を移動可能とするとともに、前記テストヘッドに対して前記顕微鏡とともに着脱可能な移動手段と、前記移動手段を前記テストヘッドに取り付けた際にこれら移動手段とテストヘッドとの位置合わせをする位置合わせ手段とを具備したものである。

そして、電気素子とプローブとの位置合わせ用の顕微鏡を移動可能な移動手段を、テストヘッドに対して顕微鏡とともに着脱可能に設けるとともに、移動手段をテストヘッドに取り付ける際に、移動手段とテストヘッドとを位置合わせ手段により位置合わせする。

本発明によれば、大掛かりな移動手段を設ける必要がなく、製造コストを抑制できるとともに、位置合わせ手段により移動手段とテストヘッドとを位置合わせして顕微鏡を容易にかつ精度よくテストヘッドに取り付けできる。

以下、本発明の一実施の形態の基板検査装置の構成を図１を参照して説明する。

図１において、１は基板検査装置としてのアレイ基板検査装置を示し、このアレイ基板検査装置１は、液晶表示装置としての液晶ディスプレイなどのフラットパネルディスプレイに使用される基板としてのアレイ基板２に発生する各種電気的な検査に用いられるものである。

そして、このアレイ基板検査装置１は、アレイ基板２を位置決めするプローバ４と、電気的な検査をする図示しない電気回路、コンピュータおよびソフトなどを備えた検査装置本体５とを有している。

プローバ４は、アレイ基板２を真空吸着する真空吸着機構を有するバキュームチャック11と、このバキュームチャック11を移動させるＸＹＺθテーブル12とを備えている。

また、検査装置本体５は、プローバ４の上部に対向してこのプローバ４の上方に配設されたテストヘッド15と、このテストヘッド15およびプローバ４の制御用の操作部16とを備えている。

テストヘッド15のプローバ４に対向する下部には、アレイ基板２上に実装された電気素子としてのデバイス21と接触してこれらデバイス21を検査装置本体５の電気回路と電気的に接続するプローブ22が所定位置に多数設けられたプローブカード23が配設されている。

また、テストヘッド15には、デバイス21上に設けられたテストパッド25とプローブ22との位置合わせ用の顕微鏡26が設けられている。

顕微鏡26は、テストヘッド15に穿設された孔部としてのプローブ観察用穴27に挿入されているとともに、このプローブ観察用穴27の上部に設けられた台座28に、移動手段としてのＸＹＺステージ29とともに着脱可能となっている。また、この顕微鏡26には、デバイス21とプローブ22との接触部に照明を当てる図示しない落射照明装置が設けられている。さらに、この顕微鏡26には、図示しないＴＶカメラが付属している。

ＸＹＺステージ29は、顕微鏡26と一体的に設けられ、この顕微鏡26を移動可能とするものであり、プローブ観察用穴27のサイズ内を移動可能なＸＹストロークと、顕微鏡26の焦点合わせ用の、例えば２０ｍｍ程度のＺストロークとを有している。また、このＸＹＺステージ29には、位置決め用のボス31が下方に突設されている。このボス31は、台座28の上部に設けられた位置合わせ用の位置決めピン32に嵌合されることで、ＸＹＺステージ29を顕微鏡26とともにテストヘッド15に位置合わせするものである。したがって、これらボス31と位置決めピン32とにより、位置合わせ手段33が構成されている。

さらに、ＸＹＺステージ29の動作制御用の配線35が、顕微鏡26の落射照明装置用の配線36および顕微鏡26のＴＶカメラ用の配線37とともに、コネクタ38を介してプローバ４に着脱可能に接続されている。このため、ＸＹＺステージ29は、プローバ４側からの信号に基づいて電動により顕微鏡26を移動可能となっている。

次に、上記一実施の形態の動作を説明する。

まず、操作部16を操作して、検査されるアレイ基板２を、プローバ４のバキュームチャック11にて真空吸着して平面度を出し、このアレイ基板２をＸＹＺθテーブル12により適宜移動させて位置決めする。

次いで、操作部16を操作して、テストヘッド15のプローブカード23のプローブ22を顕微鏡26により観察しつつ、アレイ基板２のデバイス21上のテストパッド25に位置合わせして、プローブ22とテストパッド25とを接触させることで、検査装置本体５内の各種電気回路とデバイス21とを電気的に接続し、電気回路により各デバイス21を検査する。

アレイ基板検査装置１のメンテナンスの際には、コネクタ38を介して各配線35，36，37をプローバ４から取り外すとともに、テストヘッド15に対して顕微鏡26をＸＹＺステージ29とともに取り外し、プローバ４とテストヘッド15とをそれぞれメンテナンスする。

メンテナンスが終了すると、ＸＹＺステージ29とともに顕微鏡26をテストヘッド15に取り付ける。このとき、顕微鏡26をプローブ観察用穴27に挿入しつつ、ＸＹＺステージ29のボス31を台座28の位置決めピン32に嵌合することで、顕微鏡26を取り外し前の位置に再度固定し、コネクタ38を介して各配線35，36，37をプローバ４に接続する。

上述したように、上記一実施の形態では、デバイス21とプローブ22との位置合わせ用の顕微鏡26を移動可能なＸＹＺステージ29を、テストヘッド15に対して顕微鏡26とともに着脱可能に設けるとともに、ＸＹＺステージ29をテストヘッド15に取り付ける際に、ＸＹＺステージ29とテストヘッド15とを位置合わせ手段33により位置合わせする構成とした。

このため、例えばプローバなどに設けた移動手段により顕微鏡をテストヘッド外へと移動させる従来の場合と比較して、ストロークが５００ｍｍを超えるような大掛かりな移動手段を設ける必要がなく、アレイ基板検査装置１の製造コストを抑制できるとともに、位置合わせ手段33によりＸＹＺステージ29とテストヘッド15とを位置合わせして顕微鏡26を容易にかつ精度よくテストヘッド15に取り付けできる。

すなわち、顕微鏡26は、プローバ４およびテストヘッド15のメンテナンス用に取り外すだけなので、テストヘッド15から取り外す頻度が小さいから、このように作動させる頻度が少ない移動手段をアレイ基板検査装置１に設ける必要がないことで、この移動手段の製造にかかるコストを削減することができる。

また、一旦取り外したＸＹＺステージ29および顕微鏡26は、位置合わせ手段33により取り外す前と同じ位置に容易に位置合わせして取り付けできるので、初期化時間が必要なく、プローバ４の立ち上げ時間を削減でき、稼働率を向上できる。

さらに、ＸＹＺステージ29が、顕微鏡26を電動により移動可能とすることで、顕微鏡26の位置を容易に調整できる。特に、アレイ基板２が大きいものである場合には、作業者が手で顕微鏡26の位置を調整することが容易でないので、電動により顕微鏡26を移動させることで、作業性が良好になる。

なお、上記一実施の形態では、顕微鏡26をプローブ観察用穴27に挿入するアレイ基板検査装置１について説明したが、テストヘッド15外部に顕微鏡26を取り付けるアレイ基板検査装置１であっても同様の作用効果を奏することが可能である。

本発明の一実施の形態の基板検査装置を示す説明図である。

符号の説明

１基板検査装置としてのアレイ基板検査装置
２基板としてのアレイ基板
４プローバ
５検査装置本体
15 テストヘッド
21 電気素子としてのデバイス
22 プローブ
26 顕微鏡
29 移動手段としてのＸＹＺステージ
33 位置合わせ手段

Claims

電気素子を有する基板を位置決めするプローバと、
所定の電気回路を備え、前記プローバに設けられた検査装置本体とを具備し、
前記検査装置本体は、
前記プローバに対向して設けられたテストヘッドと、
前記テストヘッドに設けられ、前記電気素子との接触によりこの電気素子と前記所定の電気回路とを電気的に接続するプローブと、
前記電気素子と前記プローブとの位置合わせ用の顕微鏡と、
この顕微鏡と一体的に設けられ、この顕微鏡を移動可能とするとともに、前記テストヘッドに対して前記顕微鏡とともに着脱可能な移動手段と、
前記移動手段を前記テストヘッドに取り付けた際にこれら移動手段とテストヘッドとの位置合わせをする位置合わせ手段と
を具備したことを特徴とした基板検査装置。
移動手段は、顕微鏡を電動により移動可能である
ことを特徴とした請求項１記載の基板検査装置。