JP3187855B2 - 表示パネル用プローバ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、表示パネル用プロー
バに関し、例えば大型の液晶（以下、単にＬＣＤという
場合がある）表示パネルに用いられるプローバに利用し
て有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示パネル用プローバとして、例え
ば特開昭６１−７０５７９号公報がある。このプローバ
は、表示パネルの載置台に対してＸ軸ステージにより表
示パネルのＸ軸に沿って平行移動するＸプローブヘッド
と、Ｙ軸ステージにより表示パネルのＹ軸に沿って平行
移動するＹプローブヘッドとともに、表示パネルのＸ軸
及びＹ軸に沿って平行移動するＸＹステージにより表示
パネルの任意の位置に接触する第３のプローブヘッドを
設けるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の表示パネル用プ
ローバでは、アクティブマトリックス方式の液晶表示パ
ネルの場合、各画素毎に対して逐一チェックを行うもの
である。このため、液晶表示パネルの大画面、言い換え
るならば、多画素化に伴い試験時間が膨大になるという
問題がある。この発明の目的は、試験時間の大幅短縮化
を実現した表示パネル用プローバを提供することにあ
る。この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特
徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになる
であろう。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、この発明の表示パネル用プ
ローバは次の構成を備えている。（ａ）表示パネルの電
極と同一ピッチに配列された配線手段が形成されたフレ
キシブル配線基板と、上記配線手段に接続端側が電気的
に接続され、先端部分が測定すべき電極に合わせて取り
付けられたプローブと、上記フレキシブル配線基板とと
もにプローブを挟むように設けられ、上記プローブが挿
入されるガイド部分が設けられたフィルムとによって構
成される積層構造体。（ｂ）上記積層構造体と、上記プ
ローブの先端にバネ性を持たせるための弾性体を介して
上記積層構造体が取り付けられるプローブ取付体とによ
って構成されるプローブアッセンブリ。（ｃ）表示パネ
ルの全電極に対して上記プローブが同時に電気的接触を
得るように複数の上記プローブアッセンブリが一体的に
取り付けられる取付板。

【０００５】

【作用】上記した手段によれば、表示パネルの大画面化
に伴う電極の増大に対して、比較的少ない数のプローブ
が取り付けられた積層構造のプローブを持つプローブア
ッセンブリの組み合わせにより対処できるから、試験時
間の短縮化が図られるとともに個々のプローブアッセン
ブリはフィルムのプローブガイド部分にプローブの先端
を挿入して、フレキシブル配線基板とフィルムにより積
層構造にしてプローブ取付体に取付ければよいからその
組立が簡単に行える。

【０００６】

【実施例】図１には、この発明に係る表示パネル用プロ
ーバの一実施例の要部が拡大された断面図が示されてい
る。タブ（ＴＡＢ）基板は、フレキシブルフラットケー
ブル等の製造技術を利用し、フレキシブルなフィルムベ
ースに写真技術を用いて測定すべき表示パネル（以下、
単にＬＣＤパネルという場合がある）の１つの辺に形成
される複数の電極ピッチに合わせて、先端部が位置合わ
せされた配線層が形成されてなるものである。上記タブ
基板の先端部に対応してプローブガイド（針穴ガイド）
としてのフィルムが形成される。このフィルムの先端部
分には、上記電極に対応した配列を持つプローブガイド
として長丸又は櫛状に形成される。このプローブガイド
は、特に制限されないが、プレス打ち抜き加工又はレー
ザー光線等を利用して上記電極の配列ピッチに合わせて
正確に形成される。

【０００７】このプローブガイドには、タングステン等
を主成分とする比較的硬度の高い導電性金属からなるプ
ローブの先端が挿入される。このプローブは、従来の固
定プローブボードに用いられるプローブと基本的には同
じものを用いることができるが、その長さが従来のもの
に比べて大幅に短く形成される。すなわち、この実施例
のプローブは、先端が約９０°折り曲げられて、その折
り曲げ部分から数ｍｍの長さで切断されている。上記フ
ィルムのプローブガイドは、ＬＣＤパネルの電極ピッチ
に正確に合わせて形成されているので、それに各プロー
ブの折り曲げられた先端部分を挿入することにより、各
プローブの先端を測定すべ表示パネルの電極に正しく揃
えることができる。

【０００８】上記のようにフィルムの上に並べられたプ
ローブの上からタブ基板を重ね合わせることより、プロ
ーブの接続端とタブ基板に形成された配線とを電気的に
接触させることができる。この接触をより確実に固定的
にするために、例えばハンダを用いてハンダ付けをする
ものであってもよいし、異方性導電膜のような接続媒体
を用いて接続する。上記ハンダ付けは、例えばタブ基板
に形成される配線手段の接続部とプローブの接続端にハ
ンダ層を形成しておいて、上記のように重ね合わせた状
態で加熱処理することにより比較的簡単に行うことがで
きる。このとき、フィルムベース上のプローブが配列さ
れる部分以外の表面に、プローブの直径（高さ）より若
干薄いスペーサを設けるようにしてもよい。この実施例
では、このスペーサとして、後述するような例えばシリ
コンゴムが用いられる。上記のように、プローブは、タ
ブ基板とフィルムにより上下から挟まれて固定される。
このように信号伝送経路を構成するタブ基板、ＬＣＤパ
ネルの電極への接触を行うプローブ及びその先端の位置
合わせを行うフィルムが積層構造に一体化される。表示
パネルの１つの辺に対応した多数の電極のうち、それが
適当な割合で分割され、分割された複数からなる電極に
対応して上記１つの積層構造のプローブが設けられる。
それ故、１つの液晶パネルの１つの辺には複数からなる
積層構造のプローブが用いられる。

【０００９】上記積層構造にされたプローブは、その先
端部分にバネ性を持たせるために弾性体としての例えば
シリコンゴムを介してプローブ取付体の下面に取付けら
れる。このプローブ取付体の下面は、液晶パネルの面に
対して角度を持つようにテーパー状にされる。そして、
上記積層構造からなるプローブの先端部分に対応して、
弾性体としてのシリコンゴムが設けられる。上記の積層
構造のプローブのプローブ取付体への取り付けは、クラ
ンピングプレートにより行われる。このクランピングプ
レートは、フィルムの下面から支えてプローブ組立体の
支持面に押し付けるように固定する。例えば、クランピ
ングプレートは、プローブの軸と直角な方向での断面
が、凹状になっており、その底面で上記積層構造のプロ
ーブを支え、両方の側面にプローブアッセンブリを挟む
ようにしてプローブ取付体に固定される。これにより、
半導体チップへの繰り返し圧着に対して、適度の強度を
以って上記のような柔軟性を持つフィルムやフレキシブ
ル配線基板及びプローブからなる積層構造を維持でき
る。以上のような積層構造のプローブとそれをシリコン
ゴムのような弾性体を介して取付けられるプローブ取付
体とにより表示パネルの１つの辺に設けられる複数の電
極に対応した１つのプローブアッセンブリが構成され
る。

【００１０】特に制限されないが、タブ基板に形成され
る配線は、良好な信号伝達を行うようにするため、各信
号伝送路としての配線間にはシールド線が設けられる。
先端部において配線層が密集することによって上記シー
ルド線を形成するスペースが不足するようなら、その部
分を除いてシールド線が設けられる。プローブ取付体
は、タブ取付基板にプローブ群取付ネジにより仮止めさ
れる。特に制限されないが、プローブ取付体は、上記仮
止め部分から左方向に延びて後述するようなマニピュレ
ータを介して共通の取付板に取付けられる。

【００１１】図２には、上記プローブアッセンブリが取
付板に取り付けられた状態の一実施例の断面図が示され
ている。この実施例では、プローブアッセンブリを構成
するプローブ取付体に設けられたプローブ群取付ねじ
（仮止）に対して右側先端部において、ネジＢによりマ
ニピュレータに取付けられ、それを介して取付板に取り
付けられる。すなわち、取付板の上面側に固定的に搭載
されたマニピュレータのアームが取付板の開口部を通し
て下側に延び、プローブ取付体のネジ孔とネジＢにより
固定される。マニピュレータのアーム中間部には、貫通
穴が設けられており、これを介して上記仮止されたプロ
ーブ群取付ネジが取り除かれる。このため、プローブ取
付体は、タブ取付基板から解放され、マニピュレータの
アームの動きに従い、Ｘ，Ｙ，Ｚ及びθ方向に微調整さ
れる。これは、上記タブ取付基板により各辺に対応した
プローブ群のプローブ先端は、位置合わせされている
が、それを１つの取付体に共通に取り付けたときの相互
の位置ずれを上記マニピュレータの調整により補正する
ものである。

【００１２】上記プローブ先端の補正は、後述する図４
に示すように、ＬＣＤパネルの各電極に各プローブアッ
センブリのプローブ先端が合うよう、各プローブアッセ
ンブリ毎に行うものである。このとき、取付板に対して
ネジＢにより固定的にアッセンブリ取付板が取付けら
れ、タブ取付基板とプローブ取付基板とはフレキシブル
配線基板（タブ基板）により接続されている。これによ
り、上記プローブ取付体はマニピュレータのアームの動
きに応じて自由に位置調整が可能にされる。上記のよう
に４個のタブ取付基板を各辺に対応した取付基板を介し
て１つの取付板に取り付けるとき、専用の調整治具を用
いて１の辺又は全ピンのプローブの先端が基準面に合う
ように予め調整することにより、取付板に取り付けてか
らマニピュレータによるプローブ先端の微調整を大幅に
簡略化することができる。

【００１３】タブ基板の他端側はドライブ用ＩＣが実装
された基板と接続される。このドライブ用ＩＣは、特に
制限されないが、ＬＣＤパネルの駆動回路に対応したド
ライブ用ＩＣである。このようにドライブ用ＩＣをタブ
取付基板に搭載させるようにすることにより、それに内
蔵される記憶回路（ラッチ回路）を利用できるから、テ
スター側との間のケーブルを少なくすることができる。
すなわち、試験用のデータをシリアルに入力させること
ができるからである。また、この実施例では、タブ取付
基板は、ネジＡにより取付板に対して直接的に取付けら
れる。この構成に代え、後述するようにＬＣＤパネルの
１つの辺に対応した複数のプローブアッセンブリを取付
基板に取付け、それを介して間接的に取付板に取り付け
るようにしてもよい。

【００１４】図３には、上記フィルムに設けられるプロ
ーブガイド部分の他の一実施例の平面図が示されてい
る。針穴は、完全にそれぞれが独立した長丸形である必
要はなく、プローブがＬＣＤパネルの電極に接触する
際、その先端部分の微小移動量をカバーするような構成
であればよい。それ故、同図のようにプローブガイド部
分はプローブの配列方向に沿った先端部分が櫛状の溝が
連結されたような構成としてもよいし、フィルムベース
のプローブ先端に対応した端部を櫛状にして、それを実
質的なプローブガイドとして構成するものであってもよ
い。

【００１５】図４には、この発明に係る表示パネル用プ
ローバの一実施例の全体平面図が示されている。この実
施例では、前述のように試験時間の短縮化等のためにＬ
ＣＤパネルの全電極に対して同時接触を行うようにす
る。このようにＬＣＤパネルの全電極に対して同時接触
を行うようにする場合、ＬＣＤパネルに全電極に対応し
て設けられるプローブの数が膨大となり、その取り付け
作業が難しく、かつ、煩わしいものとなる。

【００１６】この実施例では、ＬＣＤパネルの持つ電極
に対して比較的少ない数からなる複数のプローブが固定
的に設けられる前記のようなプローブアッセンブリを用
いる。すなわち、上記ＬＣＤパネルの持つ多数の電極に
対して分担させて上記各プローブアッセンブリを割り当
てるようにする。特に制限されないが、この実施例で
は、ＬＣＤパネルを横方向に走るように配置される走査
線に対応した電極を３分割して、３つからなるプローブ
アッセンブリを設ける。また、ＬＣＤパネルを縦方向に
走るように配置される信号線に対応した電極を４分割し
て、４つからなるプローブアッセンブリを設ける。この
場合、ＬＣＤパネルの長手方向に配置される４つのプロ
ーブアッセンブリは、同一の信号線の両端に対して電気
的接触を行うようにするものである。このようにプロー
ブを配置したときには、両端での導通チェックにより、
信号線電極の途中断線を簡単に検出することが可能とな
る。

【００１７】上記のように同一の信号線の両端にプロー
ブを割り当てるものの他、ＬＣＤパネルの信号線電極を
奇数番目と偶数番目のものに分割し、例えば上側のプロ
ーブアッセッブリユニットは１つおきに奇数番目の信号
線電極に接続し、下側のプローブアッセンブリユニット
は、１つのおきに偶数番目の信号線電極に接続するよう
にしてもよい。この場合は、プローブの数を半分にで
き、かつそのピッチを信号線電極のピッチの２倍に大き
くすることができる。その反面、上記信号線に画素信号
を供給し、画素の明点検査や暗点検査により間接的に信
号線の断線等を検出するものとなる。このことは、ＬＣ
Ｄパネルの横方向に延長されるよう配置される走査線電
極に対応して、左右に３個ずつ設けられるプローブアッ
センブリにおいても同様である。

【００１８】ＬＣＤパネルの４つの各辺に対応して設け
られる各プローブアッセンブリは、同図に点線で示した
タブ取付基板によりそれぞれ仮止めされ、１つの辺に対
応した複数のタブ取付基板は、特に制限されないが、取
付基板に取付けられる。この取付基板を介してＬＣＤパ
ネルに対応した枠からなる取付板に取り付けられる。こ
のようにＬＣＤパネルの１つの辺に対応した複数のプロ
ーブアッセンブリを１つの取付基板に取付けるとき、適
当な位置合わせ治具を用いて、各プローブアッセンブリ
におけるプローブの先端が１直線上に並ぶようにする。
このようにすれば、それを枠状の取付板に取り付けると
き、ＬＣＤパネルの１つの辺に対応した電極への位置合
わせが簡略化できる。このようにして、ＬＣＤパネルの
全電極に同時接触するプローブボードが形成される。

【００１９】上記マニピュレータに代えて、上記取付基
板に取付けられた複数のプローブアッセンブリを取付板
にネジ等で取り付けるときに位置合わせして組み立てる
ようにしてもよい。この場合、取付基板に取付けネジを
設け、取付けネジを挟んでＸ方向とそれに直角なＹ方向
に楕円形の穴を形成しておいて、偏心カム等により取付
板に対してＸ及びＹ方向の微調整を行うようにするもの
であってもよい。この場合には、マニピュレータを用い
た場合のように個々のプローブアッセンブリのプローブ
先端の微調整を簡単には行えないが、プローバの構成の
簡素化ができる。

【００２０】上記の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 （１） フレキシブル配線基板にＬＣＤパネルの１つの
辺に設けられた電極に対応した配線手段を形成してそれ
に接続端側が電気的に接続され、先端部分が測定すべき
電極に合わせて取付けられたプローブを設け、このフレ
キシブル配線基板とともにプローブを挟むようにしたフ
ィルムにプローブが挿入されるガイド部分を設け、これ
らの積層構造体を上記プローブの先端にバネ性を持たせ
るための弾性体を介在させてプローブ取付体の下面に対
してクランピングプレートにより下面側から押し付ける
ように取り付けてプローブアッセンブリを構成し、上記
個々のプローブアッセンブリのプローブ先端位置を調整
可能にするマニピュレータを設けることにより、表示パ
ネルの大画面化に伴う電極の増大に対して、比較的少な
い数のプローブを備える積層構造からなるプローブアッ
センブリの組み合わせにより対処できるから、その組立
が簡単に行えるという効果が得られる。

【００２１】（２） ＬＣＤパネルの電極への接触は、
細い線条からなるプローブ（針）を用いるものであるた
め、ＬＣＤパネルの電極と接触するときプローブの先端
がバネ性を持って電極表面を水平方向に擦って、電極表
面の酸化膜やゴミを除去するので、良好な電気的接触を
得ることができるという効果が得られる。 （３） 上記（１）により、ＬＣＤパネルの全電極に同
時接触が可能になるから、試験時間の短縮化を可能にな
るという効果が得られる。 （４） プローブは、それ自体で接触圧を決定するバネ
性を持たなくてよく、タブ基板とフィルムより挟まれて
固定されるから極細い線材を用いることができる。これ
により、従来のプローブのように先細りのテーパーを形
成する必要がなく、プローブの加工が簡単になるととも
に多数のプローブを高密度に配列することができるとい
う効果が得られる。

【００２２】以上本発明者によりなされた発明を実施例
に基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、前
記積層構造からなるプローブにバネ性を持たせるための
弾性体は、シリコンゴムの他、フィルムベース又はタブ
基板にそって板バネを組み込むもの等のように種々の実
施形態を採ることができる。プローブアッセンブリの数
は、検査を行うべきＬＣＤパネルの大きさに対応して区
々となるものである。例えば、ラップトップ型マイクロ
コンピュータ用のＬＣＤパネルでは、縦横の比がカラー
テレビジョンのように３対４にされるものではなく、１
０対４のように任意の横長に設定される。それ故、プロ
ーブアッセンブリの数も信号線に対応して１０個設け、
走査線に対応して４個設ける等のように種々の実施形態
を採ることができる。ＬＣＤパネルの全電極に対応して
上記プローブアッセンブリを複数個一体的に取り付ける
ための各部材の構成は、種々の実施形態を採ることがで
きるものである。この発明は、ＬＣＤパネル等のような
パネル形態の各種表示装置の試験を行う表示パネル用プ
ローバとして広く利用することができる。

【００２３】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、フレキシブル配線基板に表
示パネルの電極に対応した配線手段を形成してそれに接
続端側が電気的に接続され、先端部分が測定すべき電極
に合わせて取付けられたプローブを設け、このフレキシ
ブル配線基板とともにプローブを挟むようにしたフィル
ムにプローブが挿入されるガイド部分を設け、これらの
積層構造体を上記プローブの先端にバネ性を持たせるた
めの弾性体を介在させてプローブ取付体の下面に対して
クランピングプレートにより下面側から押し付けるよう
に取り付けてプローブアッセンブリを構成し、上記個々
のプローブアッセンブリのプローブ先端位置を調整可能
にするマニピュレータを介在させて取付板に取り付ける
ことにより、表示パネルの大画面化に伴う電極の増大に
対して、比較的少ない数のプローブを備える積層構造か
らなるプローブアッセンブリの組み合わせにより対処で
きるからその組立が簡単に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る表示パネル用プローバの一実施
例を示す要部が拡大された断面図である。

【図２】この発明に係るプローブアッセンブリが取付板
に取り付けられた状態の一実施例を示す断面図である。

【図３】フィルムに設けられるプローブガイドの他の一
実施例を示す平面図である。

【図４】この発明に係る表示パネル用プローバの一実施
例を示す全体平面図である。

【符号の説明】

ＬＣＤ…液晶表示パネル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−273328（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−118458（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−219875（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−37571（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−71782（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−218472（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 1/073 G01R 31/28 H01L 21/66

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 次の構成を備える表示パネル用プロー
   バ。 （ａ）表示パネルの電極と同一ピッチに配列された配線
   手段が形成されたフレキシブル配線基板と、上記配線手
   段に接続端側が電気的に接続され、先端部分が測定すべ
   き電極に合わせて取り付けられたプローブと、上記フレ
   キシブル配線基板とともにプローブを挟むように設けら
   れ、上記プローブが挿入されるガイド部分が設けられた
   フィルムとによって構成される積層構造体。 （ｂ）上記積層構造体と、上記プローブの先端にバネ性
   を持たせるための弾性体を介して上記積層構造体が取り
   付けられるプローブ取付体とによって構成されるプロー
   ブアッセンブリ。 （ｃ）表示パネルの全電極に対して上記プローブが同時
   に電気的接触を得るように複数の上記プローブアッセン
   ブリが一体的に取り付けられる取付板。
2. 【請求項２】 上記プローブアッセンブリは、仮止め手
   段により表示パネルの１つの辺に対応した取付基板に一
   時的に固定され、プローブアッセンブリがマニピュレー
   タを介して上記取付板に取り付けられた後は上記取付基
   板から開放されて上記マニピュレータの操作によりプロ
   ーブ先端の位置調整が可能にされるものであることを特
   徴とする請求項１記載の表示パネル用プローバ。
3. 【請求項３】 上記弾性体はシリコンゴムのような柔軟
   性のある弾性材料からなるものであることを特徴とする
   請求項１又は請求項２に記載の表示パネル用プローバ。
4. 【請求項４】 上記フィルムに設けられるプローブガイ
   ド部分は、上記プローブの配列方向に沿った長丸又は櫛
   状にされるものであることを特徴とする請求項１から請
   求項３までのいずれか１項に記載の表示パネル用プロー
   バ。