JP3624570B2 - 液晶表示パネルの検査装置、液晶表示パネルの検査方法及び集積回路の実装方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示パネルの検査用プローブ装置に係り、特に、外部端子部上にICチップを搭載する種類の液晶表示パネルの点灯検査を行う場合に好適なプローブ装置の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の液晶表示装置においては、液晶表示パネルの外周縁部に当該パネルを構成する2枚の基板のいずれかを張り出させ、その張り出し部の表面上に表示領域内から引き出された複数の外部端子を形成した外部端子部を備えたものが一般的である。
【0003】
この外部端子部は、液晶表示パネルの表示動作を行わせるための駆動電圧を印加するための外部端子を配列したものであり、各外部端子には、液晶駆動回路からの配線が接続される。
【0004】
外部端子部における外部端子の数は近年の液晶表示装置の高精細化に伴って増加し、また、端子配列についても挟ピッチ化が進んでいる。そのため、通常は、外部端子部にフレキシブル配線基板をヒートシールを利用して接続する場合が多くなっている。
【0005】
さらに、液晶表示装置の小型化、薄型化に対応するために、上記外部端子部に液晶駆動回路を内蔵したICチップを直接実装したCOG(Chip On Glass) 型の液晶表示パネルがある。この場合、液晶表示パネルの表示領域から引き出された配線層はICチップの出力端子に接続されるべき第1端子群に接続され、この第1端子群に対向する位置に、ICチップの入力端子に対応する第2端子群が配列される。これらの第2端子群はそのまま外部端子部の外縁部に引き出されて外部の制御回路等に接続される外部端子群となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のCOG型の液晶表示パネルにおいては、液晶表示パネルを形成した後、外部端子部上にICチップを実装し、その後に、パネル検査を行うようにしている。しかし、ICチップの実装後にパネル検査を行うと、液晶表示パネル自体が不良である場合、ICチップが不良である場合のいずれにおいても製品としては不良となるため、残りの他方の部品が無駄になってしまうという問題点がある。実際には、液晶表示パネルの不良が多く、ICチップが無駄になってしまう場合が多い。
【0007】
一方、ICチップの実装前にパネル検査を行う場合には、液晶表示パネル自体の簡単な検査を行うことはできるが、液晶駆動回路を介して例えば階調制御による精密な点灯検査を行うことはできず、当該点灯検査を行うには、液晶駆動回路と同様の機能を持つ検査装置を用意しなければならない。
【0008】
さらに、上記ICチップの実装後におけるパネル検査では、第1端子群から先の液晶表示パネルの部分しか検査できず、第2端子群及びこれらに接続された外部端子群の配線検査を同時に行うことはできないため、外部端子部上に欠陥があってもICチップ実装後の検査時までは不良検出ができず、結局、ICチップが無駄になってしまうという問題点がある。
【0009】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、液晶表示パネルの検査用プローブ装置において、ICチップの実装前にほぼ完全なパネル検査を行うことができるとともに、外部端子部上の配線パターンの検査をも同時に行うことができる新規の構成を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明が講じた手段は、複数の接続端子を備えた集積回路が取り付け可能であって、且つ、取り付けられた状態の当該集積回路を、前記接続端子が設けられた側とは反対側から気体供給圧力により押圧するように構成された保持体と、前記集積回路が前記保持体に取り付けられた際に、前記複数の接続端子に対応するように設けられた複数の検査プローブとを有することを特徴とする液晶表示パネルの検査装置である。
【0011】
この手段によれば、保持体を外部端子部上に降下させることによって、外部端子部に集積回路の接続端子を接触させると同時に、検査プローブをも接触させることができるため、この状態で液晶表示パネルの検査を行うことによって集積回路を実装した場合と同様の検査を行うことができる。
【0012】
ここで、前記保持体は複数の配線パターンを含み、前記検査プローブは、端子部と、該端子部と前記配線パターンとの間を接続する可撓性ワイヤを有することが好ましい。また、前記可撓性ワイヤは弾性樹脂によって包摂されていることが好ましい。
また、前記保持体は、上下に貫通する給気孔と、前記給気孔に連続して形成され、可撓性の薄膜が取り付けられた広口開口部と、前記給気孔に連続して形成され、給気装置に接続された給気チューブに接続された上部開口とを有し、前記薄膜は、前記集積回路が取り付けられるように構成されていることが好ましい。
【0013】
この手段によれば、検査プローブは、配線と接触端子部との間を可撓性ワイヤで接続し、弾性樹脂で包摂してなるため、接触端子部の位置を外部端子部の表面高さに応じて柔軟に対応させることができ、確実なコンタクトを得ることができるとともに、集積回路の接続端子と外部端子部との間のコンタクトも安定させることができる。しかも、可撓性ワイヤを接続して弾性樹脂で充填硬化させるだけで形成できるので、容易に製造することができる。
【0014】
また、前記集積回路は、前記保持体に対して弾性的に取り付けられていることが好ましい。
【0015】
この手段によれば、集積回路が保持体に対して弾性的に取り付けられているため、接続端子と外部端子部との間の接触状態を安定させ、確実なコンタクトを得ることができる。
【0016】
さらに、前記保持体は、前記液晶表示パネルに接続されるべき配線基板を装着し、前記配線は、該配線基板に形成された配線層であることが好ましい。
【0017】
この手段によれば、液晶表示パネルに接続されるべき配線基板を保持体に装着してあるため、制作が容易になる。
【0018】
そして、前記保持体は、前記集積回路を着脱可能に保持する保持機構を備えていることが好ましい。
この手段によれば、集積回路を着脱可能に保持する保持機構を備えていることによって、異なる集積回路を適宜選定して検査することができるとともに、集積回路を装着して検査を行った後、そのまま、当該集積回路を外部端子部上に接着固定した後に取り外すことができるため、液晶表示パネルに集積回路を実装することができる。
【0019】
本発明の液晶表示パネルの検査方法は、複数の接続端子を備えた集積回路を、前記接続端子が設けられた側とは反対側から気体供給圧力により押圧することにより、液晶表示パネルの基板に設けられた外部端子部の配線パターンに、前記集積回路の接続端子を所定の押圧力で接触させ、前記外部端子部に対応して設けられた複数の検査プローブを前記外部端子部に接触させ、前記検査プローブを通じて前記集積回路に検査用信号を供給することによって前記液晶表示パネルを電気的に検査することを特徴とする。
また、前記液晶表示パネルを電気的に検査した後、前記集積回路と前記基板とを導電性粒子を分散させた樹脂接着剤を介して接着し、前記集積回路と前記配線パターンとを導電接続することを特徴とする。
また、前記集積回路は、給気孔と当該給気孔に連続して形成された広口開口部とを備えた保持体の前記広口開口部を覆う可撓性の薄膜に固定され、前記給気孔と前記広口開口部とを介して気体を供給して前記薄膜を膨らませることで、前記集積回路が前記保持体に弾性的に取り付けられることを特徴とする。
また、本発明の集積回路の実装方法は、複数の接続端子を備えた集積回路を、前記接続端子が設けられた側とは反対側から気体供給圧力により押圧することにより、前液晶表示パネルの基板に設けられた外部端子部の配線パターンに、前記集積回路の接続端子を所定の押圧力で接触させ、前記外部端子部に対応して設けられた複数の検査プローブを前記外部端子部に接触させ、前記検査プローブを通じて前記集積回路に検査用信号を供給することによって前記液晶表示パネルを電気的に検査し、そのまま、前記集積回路を前記液晶表示パネルに接着固定することを特徴とする。
【0020】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る実施形態について説明する。図1は本実施形態におけるプローブ装置の使用状態を示す拡大一部断面図である。液晶表示パネルは、種々の液晶表示体で構成されるが、図示の例においては、画素電極に接続された配線層11を備えた素子基板10と、対向電極21を備えた対向基板20との間に液晶層30を挟持した状態に構成されている。
【0021】
図3に示すように、素子基板10の外縁部には、対向基板20の端部よりも側方に張り出した外部端子部15が形成されている。この外部端子部15の表面上には、液晶層30に対向する表示領域から引き出された複数の第1引出配線12と、この第1引出配線に対して間隔をもって形成された第2引出配線13とが所定のパターンにて形成されている。
【0022】
第1引出配線12は上記配線層11又は対向電極12に接続されており、図2に示すように、その先端部は所定の集積回路チップ(以下、単にICチップと称する。)Aの出力端子に対応して形成された第1端子12aとなっている。また、第2引出配線13の内側端部は、上記ICチップAの入力端子に対応して形成された第2端子13aとなっており、第2引出配線13の外側端部は、外部の制御回路や給電回路等に接続するための外部端子13bとなっている。外部端子13bは、例えばフレキシブル回路基板の接続端子部Bにおいて、外部端子13bと同一ピッチで配列されるように構成された接続端子に導電接続される。
【0023】
外部端子部15には、図3に示すように複数のICチップAが並ぶように設計されており、これらのICチップAは、制御回路や給電回路に接続される外部端子13bから供給される制御信号及び電力を第2端子13aにて受け、これらの制御信号及び電力に基づいて駆動信号を生成し、第1端子12aから液晶表示パネル内の配線層や対向電極等に向けて駆動信号を送るように構成されている。なお、マーク14は、ICチップAの位置決め用に印刷されたものである。
【0024】
液晶表示パネルの種類によっては、素子基板10の外縁部のみに外部端子部15が形成される場合もあるが、対向基板20の外縁部にも素子基板10の端部から外側へ張り出した部分を形成し、この張り出し部分(の裏側)を上記外部端子部15と同様の外部端子部25として形成する場合もある。
【0025】
本実施形態においては、保持体としてある程度剛性の高い絶縁性の材質(例えば硬質樹脂)で形成された保持板40を、図示しない昇降機構に搭載し、精度良く上下動できるように構成されている。この保持板40の先端部には上下に貫通する給気孔40aと、この給気孔40aの下側に連続して形成された広口開口部40bとが設けられている。給気孔40aの上部開口には、図示しない給気装置に接続された給気チューブ41が接続されている。また、広口開口部40bを密閉するように、可撓性の薄膜、例えば合成ゴムシートで構成された弾性シート42が取り付けられている。
【0026】
この弾性シート42の外面上には上記のICチップAが接着固定されている。このICチップAは、図2又は図3に示す外部端子部15,25に実装するICチップAそのものでもよく、また、そのものではないが検査用に形成されたほぼ同機能を有する他のICチップでもよい。
【0027】
給気孔40aに給気チューブ41を介して気体を供給することによって、広口開口部40bを覆う弾性シート42は下方へ膨らみ、気体の供給圧力に応じた弾性特性によってICチップAを弾性的に保持することができる。
【0028】
保持板40の下面にはフレキシブル回路基板43が接着固定されており、このフレキシブル回路基板43には、表面若しくは内部に形成された所定パターン形状の複数の配線パターン43aが設けられている。これらの複数の配線パターン43aの先端部は接続端子部43bとなっており、この接続端子部43bは、保持板40の下面側であって、上記広口開口部40bの後方に形成された凹部40cに臨んでいる。
【0029】
接続端子部43bには、金線等からなる導電性ワイヤ44の一端がボンディングされている。また、導電性ワイヤ44の他端は、金属製の接触端子45に接続されている。そして、上記の複数の接続端子部43bと、複数の導電性ワイヤ44とをモールドするように、絶縁樹脂を凹部40cに充填した後に、固化させることによってモールド体46が形成されている。このモールド体46は、単に保持板40の凹部40cを充填するだけでなく、導電性ワイヤ44と接触端子45との接続部を覆うように、しかも、接触端子45の下側表面は露出するように、凹部40cから下方へ突出する形状に構成されている。
【0030】
図4は、モールド体46の形成方法を示す斜視図である。フレキシブル回路基板43の表面上にパターン形成された配線パターン43aの接続端子部43bにボンディングされた導電性ワイヤ44は、枠板48の上に複数配列された接続パッド47にボンディングされる。この状態で、フレキシブル回路基板43を図1に示す保持板40の下面に接着固定し、絶縁樹脂を保持板40の凹部40cに流し込む。絶縁樹脂を硬化させた後、枠板48を取り外し、接続パッド47の露出した部分(枠板48に接触していた部分)に接続端子45を接合させる。
【0031】
フレキシブル回路基板43の配線パターン43aには、検査制御装置50が接続され、複数の配線パターン43aに対して、所定の検査サイクル及び検査パターンにて制御信号や電源電位を供給するように構成されている。
【0032】
以上説明した本実施形態によれば、図5に示すように、給気装置から気体を所定圧力で給気チューブ41を介して供給することによって、弾性シート42を下方へ膨らませ、ICチップAを気体圧力によって下方へ突出させた状態に保持する。供給気体の圧力を一定に保ったまま、保持板40を動作させるための図示しない昇降機構によってICチップA及び接触端子45を液晶表示パネルの外部端子部15上に降下させる。
【0033】
次に、図6に示すように、ICチップAの入力端子aと出力端子bとが図1に示す第2端子13aと第1端子12aに接触し、接触端子45が外部端子13bに接触するように、保持板40を素子基板10の上に押し付けると、ICチップAは気体圧力によって膨らんだ弾性シート42によって付与された弾性により所定の強さで外部端子部15上に押し付けられ、また、接触端子45はモールド体46の弾性により所定の強さで外部端子部15上に押し付けられる。
【0034】
このとき、ICチップAの入力端子aと出力端子bとが、それぞれ第2端子13a及び第1端子12aに確実に接触したことを確認するために、一定に保持されていた気体圧力がICチップAの接触圧力によって上昇したことを検知する圧力センサを取付け、この圧力センサの圧力検出値が所定値以上に上昇した場合に昇降機構を停止させ、保持板40の移動を停止させるように制御することが好ましい。
【0035】
保持板40を降下させて、ICチップAの入力端子aが第2引出配線13の第2端子13aに接触し、ICチップAの出力端子bが第1引出配線12の第1端子12aに接触し、しかも、接触端子45が第2引出配線13の外部端子13bに接触した状態とすることによって、ICチップAを実装した状態と同じ状態でフレキシブル回路基板43の配線パターン43aを介して検査を行うことができる。
【0036】
ここで、フレキシブル回路基板43は、第2引出配線13の外部端子に接続されるフレキシブル回路基板と同一若しくは同一構造のものを使用することによって、液晶表示装置として完成した状態と同一の状態で、検査を行うことが可能になる。
【0037】
本実施形態では、ICチップAを第1端子12aと第2端子13aに接触させて、接触端子45を外部端子13bに接触させることにより、液晶表示パネルの点灯検査等を行うことができる。この場合、ICチップAを保持板40に対して真空吸着や把持機構等の方法により着脱可能に保持しておき、ICチップAを液晶表示パネルの外部端子部15に接触させて検査を行った後、検査結果が良好であれば、そのままICチップAを外部端子部15上に実装してしまうことも可能である。
【0038】
ICチップAの実装は、図7に示すように、相互距離を可変に構成した把持腕部61,62を先端部に備え、これらの把持腕部61,62でICチップAを挟持するように構成された、上記実施形態における保持板40を兼用する検査アーム60によって実施される。この検査アーム60には、上記保持板40と同様に、フレキシブル回路基板43の配線パターン43aに接続された接触端子45と同一のプローブ構造が設けられている。このように、上記把持腕部61,62によりICチップAを挟持するとともにプローブ構造を設けることによって、上記実施形態の保持板40とほぼ同様の構造を実現している。
【0039】
この検査アーム60を液晶表示パネルの外部端子部15上に降下させて、上述と同様に液晶表示パネルの検査を行うことができる。このとき、液晶表示パネルに不良が発見されなかった場合には、その後、当該検査アーム60をそのままICチップAの実装ヘッドとして使用する。実装方法としてヒートシール法を用いる場合には、図8に示すように、実装前に外部端子部15上に異方性導電接着シート70を敷き、把持腕部61と62によってICチップAを挟持した状態で、検査時と同様に外部端子部15上に降下させ、ICチップAの入力端子及び出力端子と外部端子部15上に形成された端子部とが異方性導電接着シート70を介して正規に接触するように位置決めする。なお、異方性導電接着シート70は、例えば光硬化性又は熱硬化性の樹脂接着剤中に導電性粒子を分散させたものである。
【0040】
次に、把持腕部61,62に挟持されているICチップAの上から図8に示す加圧ツール71によって加熱(200℃程度)しながら加圧し、異方性導電接着シート70を融解させつつ、上下方向の導通を発生させ、ICチップAの端子と外部端子部15上の端子とが導通した状態で接着固定する。
【0041】
この方法によれば、検査アーム60によって液晶表示パネルの検査とICチップAの実装とを連続して行うことができるとともに、ICチップAの実装後にそのまま検査アームによってICチップAの実装不良の確認を行うことも可能である。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば以下の効果を奏する。
【0043】
保持体を外部端子部上に降下させることによって、外部端子部に集積回路の接続端子を接触させると同時に、検査プローブをも接触させることができるため、この状態で液晶表示パネルの検査を行うことによって集積回路を実装した場合と同様の検査を行うことができる。
【0044】
また、検査プローブは、配線と接触端子部との間を可撓性ワイヤで接続し、弾性樹脂で包摂してなるため、接触端子部の位置を外部端子部の表面高さに応じて柔軟に対応させることができ、確実なコンタクトを得ることができるとともに、集積回路の接続端子と外部端子部との間のコンタクトも安定させることができる。しかも、可撓性ワイヤを接続して弾性樹脂で充填硬化させるだけで形成できるので、容易に製造することができる。
【0045】
また、集積回路が保持体に対して弾性的に取り付けられているため、接続端子と外部端子部との間の接触状態を安定させ、確実なコンタクトを得ることができる。
【0046】
また、液晶表示パネルに接続されるべき配線基板を保持体に装着してあるため、制作が容易になる。
【0047】
また、集積回路を着脱可能に保持する保持機構を備えていることによって、異なる集積回路を適宜選定して検査することができるとともに、集積回路を装着して検査を行った後、そのまま、当該集積回路を外部端子部上に接着固定した後に取り外すことができるため、液晶表示パネルに集積回路を実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る液晶表示パネルの検査プローブ装置の使用状態を示す拡大縦断面図である。
【図2】液晶表示パネルの外部端子部上の拡大平面図である。
【図3】液晶表示パネルの外縁部の一部平面図である。
【図4】プローブ構造の形成方法を示すための斜視図である。
【図5】検査開始前の状態を示す縦断面図である。
【図6】検査時の状態を示す縦断面図である。
【図7】異なる実施形態を示す検査アームの平面図である。
【図8】検査アームを用いたICチップの実装工程を示す断面図である。
【符号の説明】
40 保持板
40a 給気孔
40b 広口開口部
41 給気チューブ
42 取付部材
43 フレキシブル回路基板
44 導電性ワイヤ
45 接触端子
46 モールド体
47 接続パッド
Claims (10)
- 複数の接続端子を備えた集積回路が取り付け可能であって、且つ、取り付けられた状態の当該集積回路を、前記接続端子が設けられた側とは反対側から気体供給圧力により押圧するように構成された保持体と、
前記集積回路が前記保持体に取り付けられた際に、前記複数の接続端子に対応するように設けられた複数の検査プローブとを有することを特徴とする液晶表示パネルの検査装置。 - 請求項1に記載の液晶表示パネルの検査装置において、
前記保持体は複数の配線パターンを含み、
前記検査プローブは、端子部と、該端子部と前記配線パターンとの間を接続する可撓性ワイヤを有することを特徴とする液晶表示パネルの検査装置。 - 請求項2に記載の液晶表示パネルの検査装置において、
前記可撓性ワイヤは弾性樹脂によって包摂されていることを特徴とする液晶表示パネルの検査装置。 - 請求項2又は3に記載の液晶表示パネルの検査装置において、
前記保持体は、上下に貫通する給気孔と、
前記給気孔に連続して形成され、可撓性の薄膜が取り付けられた広口開口部と、
前記給気孔に連続して形成され、給気装置に接続された給気チューブに接続された上部開口とを有し、
前記薄膜は、前記集積回路が取り付けられるように構成されていることを特徴とする液晶表示パネルの検査装置。 - 請求項2乃至4のいずれかに記載の液晶表示パネルの検査装置において、
前記保持体は、前記液晶表示パネルに接続されるべき配線基板を装着し、
前記配線パターンは、該配線基板に形成された配線層であることを特徴とする液晶表示パネルの検査装置。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載の液晶表示パネルの検査装置において、
前記保持体は、前記集積回路を着脱可能に保持する保持機構を備えていることを特徴とする液晶表示パネルの検査装置。 - 複数の接続端子を備えた集積回路を、前記接続端子が設けられた側とは反対側から気体供給圧力により押圧することにより、液晶表示パネルの基板に設けられた外部端子部の配線パターンに、前記集積回路の接続端子を所定の押圧力で接触させ、
前記外部端子部に対応して設けられた複数の検査プローブを前記外部端子部に接触させ、
前記検査プローブを通じて前記集積回路に検査用信号を供給することによって前記液晶表示パネルを電気的に検査することを特徴とする液晶表示パネルの検査方法。 - 請求項7に記載の液晶表示パネルの検査方法において、
前記液晶表示パネルを電気的に検査した後、前記集積回路と前記基板とを導電性粒子を分散させた樹脂接着剤を介して接着し、前記集積回路と前記配線パターンとを導電接続することを特徴とする液晶表示パネルの検査方法。 - 請求項7に記載の液晶表示パネルの検査方法において、
前記集積回路は、給気孔と当該給気孔に連続して形成された広口開口部とを備えた保持体の前記広口開口部を覆う可撓性の薄膜に固定され、
前記給気孔と前記広口開口部とを介して気体を供給して前記薄膜を膨らませることで、前記集積回路が前記保持体に弾性的に取り付けられることを特徴とする液晶表示パネルの検査方法。 - 複数の接続端子を備えた集積回路を、前記接続端子が設けられた側とは反対側から気体供給圧力により押圧することにより、前液晶表示パネルの基板に設けられた外部端子部の配線パターンに、前記集積回路の接続端子を所定の押圧力で接触させ、
前記外部端子部に対応して設けられた複数の検査プローブを前記外部端子部に接触させ、
前記検査プローブを通じて前記集積回路に検査用信号を供給することによって前記液晶表示パネルを電気的に検査し、そのまま、前記集積回路を前記液晶表示パネルに接着固定することを特徴とする集積回路の実装方法。
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