(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意のサイズに区分され、配列する複数の導電体パターン群が形成された検査対象となる回路基板を搬送する搬送機構と、
前記回路基板の搬送方向と直交する方向で、前記回路基板以上の幅を有し、上方を通過させる検査ステージと、
前記検査ステージと対向して、前記導電体パターン群内で配列された各導電体パターンに対して離間し、前記直交する方向に近接配置される一対の給電電極とセンサ電極とで検査電極を構成し、複数の前記検査電極が前記検査ステージと対向する検査基板の面上で、前記導電体パターンの延伸方向に沿って交互に、２列に千鳥配置され、且つ前記千鳥配置で前記搬送方向から見て前記センサ電極は互いの端部に重なりを持ち、前記回路基板の幅を超える検査範囲を有するように配置されるセンサ部と、
前記センサ部の前記搬送方向上流側に配置され、前記回路基板上に形成される前記導電体パターン群の有無を位置情報と関連づけて検出するラインセンサと、  
前記ラインセンサからの前記位置情報に基づき、前記回路基板上における前記導電体パターンの両端の位置を算出し、前記検査基板の下方を前記導電体パターンが通過する際に、前記導電体パターンと対向する前記検査電極のうちの少なくとも２つを選択する選択部と、
前記選択された少なくとも２つの検査電極のうちで、少なくとも１つの検査電極の給電電極に、交流の検査信号を印加する検査信号供給部と、
前記選択された少なくとも２つの検査電極のうちで、少なくとも１つのセンサ電極が検出した前記導電体パターンを伝搬した前記検査信号を、良否判定に用いる検出信号にするために、所定の信号処理を施す検出信号処理部と、
前記検出信号処理部から送出された前記検出信号に基づき、前記導電体パターンの良否を判定する欠陥判定部と、
を具備することを特徴とする回路パターン検査装置。
【請求項２】
任意のサイズに区分され、配列する複数の導電体パターン群が形成された検査対象となる回路基板を搬送する搬送機構と、
前記回路基板の搬送方向と直交する方向で、前記回路基板以上の幅を有し、上方を通過させる検査ステージと、
前記検査ステージと対向し、前記回路基板の幅を超える検査範囲を有し、前記導電体パターン群内で配列された各導電体パターンに対して離間する複数の矩形の検査電極を用いて、前記直交する方向に対して前記検査電極の長辺が平行であり、且つ斜め方向に連なるように階段状に配置して、給電電極群とセンサ電極群とを形成し、前記給電電極群と前記センサ電極群とが交互に間隔を空けて配置されるセンサ部と、
前記センサ部の前記検査電極の全ての給電電極群に交流の検査信号を印加する検査信号供給部と、
全ての前記センサ電極群が検出したそれぞれの検査信号を、搬送される前記回路基板の搬送速度に基づくタイミングで切り替えて、１本の前記導電体パターン毎に関連づけた部分的導電体パターンの検出信号として取得する検出信号切替部と、
前記検出信号切替部が取得した検査信号に対して、判定するための所定の信号処理を施す検出信号処理部と、
前記検出信号処理部から送出された検出信号に基づき、前記導電体パターンの良否を判定する欠陥判定部と、
を具備することを特徴とする回路パターン検査装置。
【請求項３】
前記欠陥判定部は、予め良品の導電体パターンとして判定された基準信号を閾値として、該閾値の上下限の判定範囲を設定して記憶し、検査対象の導電体パターンから検出された検出信号を前記判定範囲と比較し、該判定範囲内であれば、良判定し、判定範囲外であれば、不良判定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回路パターン検査装置。
【請求項４】
前記欠陥判定部は、直前に良判定された信号値を基準信号として、上下に判定範囲を設定して記憶し、検査対象の導電体パターンから検出された検出信号を前記判定範囲と比較し、該判定範囲内であれば良判定し、判定範囲外であれば不良判定して、さらに、前記良判定された検出信号の信号値を、新たな基準信号として更新することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回路パターン検査装置。
【請求項５】
前記検査ステージは、
ステージ面に、中心領域から周辺に向かい広がる用に形成される複数の溝と、
前記中心領域に配置され、気体を斜め上方向に噴出する噴出部と、
前記溝のそれぞれの先端部分に開口し、前記気体を吸引する吸気口と、を具備し、
前記検査ステージ上方を通過している前記回路基板の部分を、基板裏面側から前記溝内に沿って斜め上方向に噴出された前記気体により浮上させて、前記導電体パターンと前記検査電極との距離を予め定めた範囲内に設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回路パターン検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に形成された導電体パターン群の各導電体パターンの欠陥を非接触で検査を行う回路パターン検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示デバイスは、ガラス基板上に液晶を用いた液晶表示デバイス又は、プラズマを利用したプラズマ表示デバイスが主流となっている。これらの表示デバスイの製造工程の中で、ガラス基板上に形成された回路配線となる導電体パターンに対して、断線及び短絡の有無の不良検査を行っている。
【０００３】
一般的な導電体パターンの検査手法としては、例えば、特許文献１に記載されるように、導電体パターンの両端に検査プローブのピン先を接触させて、一方の検査プローブから直流検査信号を印加し、他方の検査プローブから伝搬された直流検査信号を検出し、検出信号の有無により断線及び短絡の有無を検査する接触式の検査手法（ピンコンタクト：pin-contact方式）が知られている。
【０００４】
別の検査手法として、特許文献２には、少なくとも一対の検査プローブを導体パターンに近接させて、導体パターンとは非接触で容量結合した状態で移動させつつ、一方の検査プローブから交流検査信号を印加し、他方の検査プローブで導体パターンを伝搬した交流検査信号を検出する。検出信号の波形の変化により、導電体パターンにおける断線及び短絡の有無の検査を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−２６９０７５号公報
【特許文献２】特開２００４−１９１３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した表示デバイスにおいては、テレビジョン等に用いられる大型の画面サイズの表示デバイスに対して、小さい画面サイズの表示デバイスが携帯型の小型電子機器に搭載されている。小さい画面サイズの表示デバイスは、製造コストや生産性（単位時間当たりの製造枚数等）の向上を図るため、大型（面積が大きい）基板を用いて、多数の表示デバイスを一度に製造する製造工程が実施されている。
【０００７】
例えば、大型基板上でマトリックス（matrix）配置に区分された表示デバイスの画面サイズに対応する複数のブロックのパターン群を検査対象として、一対の検査プローブ（検査電極）を備える従来型の回路パターン検査装置で検査を行う場合、その区分された列数と同じ回数を往復移動することとなり、パターン検査に時間を要している。
【０００８】
また、複数の検査プローブを搭載して、検査位置が検査前に変更可能な構成であっても、検査前に、検査対象のパターンの区分サイズ（長さ）に合わせて、配置変更をする必要があり、多品種少数の小型表示デバイスを検査対象とする場合には、その都度、煩雑な変更作業が必要となる。また、１つの基板内に異なる画面サイズの表示デバイスが混在する検査基板においては、対応ができない。
【０００９】
そこで本発明は、基板内上に形成される複数の導電体パターン群から成る回路パターンの画面サイズに関わりなく、検査前調整を必要とせずに種々の画面サイズに対応して、非接触で各導電体パターンの良否判定を実施する回路パターン検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に従う実施形態の回路パターン検査装置は、任意のサイズに区分され、配列する複数の導電体パターン群が形成された検査対象となる回路基板を搬送する搬送機構と、前記回路基板の搬送方向と直交する方向で、前記回路基板以上の幅を有し、上方を通過させる検査ステージと、前記検査ステージと対向して、前記導電体パターン群内で配列された各導電体パターンに対して離間し、前記直交する方向に近接配置される一対の給電電極とセンサ電極とで検査電極を構成し、複数の前記検査電極が前記検査ステージと対向する検査基板の面上で、前記導電体パターンの延伸方向に沿って交互に、２列に千鳥配置され、且つ前記千鳥配置で前記搬送方向から見て前記センサ電極は互いの端部に重なりを持ち、前記回路基板の幅を超える検査範囲を有するように配置されるセンサ部と、前記センサ部の前記搬送方向上流側に配置され、前記回路基板上に形成される前記導電体パターン群の有無を位置情報と関連づけて検出するラインセンサと、前記ラインセンサからの前記位置情報に基づき、前記回路基板上における前記導電体パターンの両端の位置を算出し、前記検査基板の下方を前記導電体パターンが通過する際に、前記導電体パターンと対向する前記検査電極のうちの少なくとも２つを選択する選択部と、前記選択された少なくとも２つの検査電極のうちで、少なくとも１つの検査電極の給電電極に、交流の検査信号を印加する検査信号供給部と、前記選択された少なくとも２つの検査電極のうちで、少なくとも１つのセンサ電極が検出した前記導電体パターンを伝搬した前記検査信号を、良否判定に用いる検出信号にするために、所定の信号処理を施す検出信号処理部と、前記検出信号処理部から送出された前記検出信号に基づき、前記導電体パターンの良否を判定する欠陥判定部と、を具備する。
【００１１】
さらに、他の実施形態の回路パターン検査装置は、任意のサイズに区分され、配列する複数の導電体パターン群が形成された検査対象となる回路基板を搬送する搬送機構と、前記回路基板の搬送方向と直交する方向で、前記回路基板以上の幅を有し、上方を通過させる検査ステージと、前記検査ステージと対向し、前記回路基板の幅を超える検査範囲を有し、前記導電体パターン群内で配列された各導電体パターンに対して離間する複数の矩形の検査電極を用いて、前記直交する方向に対して前記検査電極の長辺が平行であり、且つ斜め方向に連なるように階段状に配置して、給電電極群とセンサ電極群とを形成し、前記給電電極群と前記センサ電極群とが交互に間隔を空けて配置されるセンサ部と、前記センサ部の前記検査電極の全ての給電電極群に交流の検査信号を印加する検査信号供給部と、全ての前記センサ電極群が検出したそれぞれの検査信号を、搬送される前記回路基板の搬送速度に基づくタイミングで切り替えて、１本の前記導電体パターン毎に関連づけた部分的導電体パターンの検出信号として取得する検出信号切替部と、前記検出信号切替部が取得した検査信号に対して、判定するための所定の信号処理を施す検出信号処理部と、前記検出信号処理部から送出された検出信号に基づき、前記導電体パターンの良否を判定する欠陥判定部と、を具備する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、基板内上に形成される複数の導電体パターン群から成る回路パターンの画面サイズに関わりなく、検査前調整を必要とせずに種々の画面サイズに対応して、非接触で各導電体パターンの良否判定を実施する回路パターン検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る回路パターン検査装置の外観構成を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態の回路パターン検査装置を上方から見た外観構成を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施形態の回路パターン検査装置の全体構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、回路パターン検査装置の検査電極の配列例と導電体パターンとの関係について説明するための図である。
【図５】図５（ａ）は、検査ステージにおける検査基板と検査電極との位置調節機構について説明するための図、図５（ｂ）は、位置調整機構の噴出口の概念的構成を示す図であり、図５（ｃ）は、位置調整機構の吸引口の概念的構成を示す図である。
【図６】図６は、第１の実施形態の変形例となる回路パターン検査装置を上方から見た外観構成を示す図である。
【図７】図７は、第２の実施形態の回路パターン検査装置の全体構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、第３の実施形態の回路パターン検査装置の全体構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。  
本発明による回路パターン検査装置は、例えば、ガラス製の基板内で、携帯電子機器用の小型で単一画面サイズの導電体パターン群が複数配置される構成の回路基板と、小型で複数の画面サイズが混在する回路基板のそれぞれを検査対象とする。回路基板上の各画面サイズのパターン群の各導電体パターンに対して、容量結合により交流信号から成る検査信号を印加及び検出して非接触で適正な良否判定を実施する装置である。この回路パターン検査装置は、固定された検査電極と検査ステージの間を、高さ調整されて通過する回路基板の各導電体パターンに対して非接触の検査を行い、各導電体パターンの断線や短絡の不良パターンを検出する。尚、以下の説明において、基板上に形成される表示デバイスの画面サイズに相当する複数の導電体パターン群のブロックは、その大きさをブロックサイズ又は、区分サイズと称している。
【００１５】
検査対象となる導電体パターンは、例えば、液晶表示デバイスやタッチ式パネル等に用いられている回路配線であり、通常は、複数列に平行配列された導電体パターン又は、さらに全ての導電体パターンの一端側が短絡バーにより接続されている櫛歯状の導電体パターンである。尚、同じ導電体パターンに対して、給電電極とセンサ電極が同時に対向して通過できるパターンであれば、等間隔の配置でなくても、また、導電体パターンの途中で曲がりや幅の変化があっても同等に検査可能である。尚、以下の説明では、理解しやすくするために、一定間隔で直線的な列状に形成される導電体パターンを検査対象として説明する。
【００１６】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る回路パターン検査装置の外観構成を示す図である。図２は、回路パターン検査装置を上方から見た外観構成を示す図である。以下の説明において、導電体パターンの延伸方向と交差する方向、本実施形態では、直交する方向（図３の矢印方向）を基板搬送方向又は、搬送方向とする。
【００１７】
本実施形態の回路パターン検査装置１は、装置フレーム２と、検査ステージ１４と、搬送機構３と、センサ部１２と、制御部３１と、検出信号処理部３２とで構成される。
【００１８】
回路パターン検査装置１は、検査対象となる回路基板２１を搬送機構３で搬送して、検査ステージ１４を通過させる。検査ステージ１４を通過する回路基板は、ステージ上のみで気体吹き付けによる浮上で位置（高さ）調整が行われる。検査ステージ１４と対向するセンサ部１２は、近接して通過する回路基板２１の導電体パターン（群）に検査電極１３を量結合させて、交流信号から成る検査信号を印加（給電）し、同一の導電体パターンを流れた検査信号を検出信号として取得する。取得した検出信号は、検出信号処理部３２により、増幅やフィルタ処理されて、欠陥判定に必要な帯域の信号を取り出され、制御部３１に欠陥判定される。その判定結果は、表示部４８に表示される。
【００１９】
装置フレーム２は、設置可能なベースフレーム２ａ上に少なくとも２本の支持フレーム２ｂを鉛直に立設し、それぞれ支持フレーム２ｂの頂部に架設フレーム２ｃを掛け渡すように取り付けている。ベースフレーム２ａと架設フレーム２ｃは、平行になるように構成されている。
【００２０】
本実施形態の搬送機構３は、ベースフレーム２ａと架設フレーム２ｃが成す面に対して直交して通過するように設置される、直線状に延伸する２台の基台３ａ，３ｂと、基台３ａ，３ｂを高さ調整可能に支持する固定脚４ａ，４ｂと、基台３ａ，３ｂの上に重ねて設置される搬送架台３ｃ，３ｅと、搬送架台３ｃ，３ｅ上に配置される移動台６と、移動台６を移動させる駆動源５と、移動台６に立設され、検査対象の回路基板２１を保持する基板保持アーム部７とで構成される。
【００２１】
基板保持アーム部７の頂部は、切り欠き部が形成され、回路基板２１の前後両端が嵌め込まれて基板保持されている。検査ステージ１４における搬送方向の上流側と下流側に配置される複数の搬送用ローラ８からなるローラ搬送機構により、回路基板２１が裏面側から移動可能に支持されている。
【００２２】
搬送架台３ｃ，３ｅは、内部に図示しないネジ軸（スクリューネジ）が延伸方向に配置され、駆動源となるモータ５により回転される。移動台６は、ネジ軸に螺入されたナット部を備えている。モータ５によりネジ軸が回転され、ナット部が移動することで移動台６が移動する。ネジ軸とナット部との間にボールを介在させる所謂、ボールネジを採用してもよい。また、本実施形態では、ネジ軸とナット部の組み合わせにより移動機構を構成したが、他にも種々の公知な機構が適用でき、例えば、ベルト搬送機構、多数のローラを配置したローラ搬送機構、リニアモータを利用したモータスライド搬送機構等があり、これらを組み合わせた構成でもよい。
【００２３】
移動台６を移動させた場合、複数の搬送用ローラ８に回路基板２１の支持された状態で検査ステージ１４を通過する。本実施形態では、搬送架台３ｃ，３ｅと併せて、複数の搬送用ローラ８により、搬送される回路基板２１を均一的に支持し、特に、検査ステージ１４上で局所的な撓み等が生じないように支持している。
【００２４】
本実施形態の検査ステージ１４は、装置フレーム２内で支持フレーム２ｂ間に掛け渡されるように配置されている。検査ステージ１４は、２組の基板保持アーム部７が検査ステージ１４を交差して通り抜ける通路を確保するため、４分割されて構成されている。この分割は、基板保持アーム部７に起因するものであり、異なる搬送機構（例えば、ベルト搬送機構等）を用いた場合には、必ずしも分割する必要はない。
【００２５】
検査ステージ１４は、図５（ａ）に示すように、後述するセンサ部１２の検査電極１３と平行に間隔ｈ１を空けて対向するように作製される。検査ステージ１４には、回路基板２１を浮上させて高さ調整し、原則的に非接触で通過させる高さ調整機構１５が設けられている。本実施形態では、基板搬送には、アームとローラの組み合わせの搬送機構であり、高さ調整機構１５は検査に必要な検査ステージのみの設置として、気体を用いて基板全体を押し上げて搬送する浮上搬送は採用していない。
【００２６】
高さ調整機構１５は、検査ステージ１４に気体の噴出部１９及び吸気口１６を有する複数の溝１８を形成し、図示しないポンプを含む送気ユニットに接続されている。また、検査ステージ１４又はセンサ部１２の近傍には、通過する回路基板２１とセンサ部１間の距離を測定し、フィードバック制御を行うための距離測定センサが設けられている。距離測定センサは、例えば、レーザ光を用いて、回路基板２１に照射し、その微小な反射光から回路基板２１とセンサ部１２間の距離を検出する。
【００２７】
具体例として、高さ調整機構１５は、図５（ｃ）に示すように、検査ステージ１４の上面に、Ｘ字形の凹型の中心領域から周辺に向かい広がりを有する複数の溝１８を形成する。交差する中央領域に気体（空気、窒素ガス等）を噴出する噴出部１９を設けて、中央部分から延伸する溝１８のそれぞれの先端部分に、吸気口１６を設けている。噴出部１９は、気体を図示しないガス源（ボンベ又は、空気であれば、コンプレッサ等）からステージ内の気体通路１７を抜けて、噴出口１９ａより溝１８の延伸方向又は溝１８内に沿って斜め上方、例えば４５度程度に傾けて噴出する。
【００２８】
そして、噴出された気体は、通過する回路基板２１の裏面に当てられて、検査ステージ１４上方のみを、回路基板２１を部分的に浮上させる。浮上させる高さは、距離測定センサにより計測された距離に基づいて、予め定めた距離範囲内となるように、噴出される気体の圧力及び流量が調整される。この距離範囲は、検査電極で最も好ましい検出値が得られる範囲としている。例えば、製造された装置における検査ステージ１４と検査電極１３との間を間隔ｈ1とし、好適な検査電極１３と導電体パターンとの間を間隔ｈ2とした場合には、間隔ｈ1から基板及び導電体パターンの厚さｔを引いた間隔ｈ3を浮上させている。距離測定センサの測定結果に応じて、気体の圧力及び流量を調整して、間隔ｈ3を変化させている。
【００２９】
また、基板裏面で跳ね返された気体は、吸気口１６により吸引される。本実施形態において、気体を基板裏面に対して斜め下方から吹き付けて、基板裏面の広い面積に気体を当てて押し上げている。これにより、基板裏面に広角化して気体を当てるため、吹き付け圧による回路基板２１の局所的な歪みを減少させることができる。これは、従来の基板裏面に垂直に気体を当てるように開口した噴出口と、その噴出口の周回りにリング状の吸気口を配置した構成では、噴出口と対向する基板の局所的部分に垂直に気体が強く当たり、基板を押し上げ、さらに、その周辺で吸引しているため、大型基板においては、浮上させた際に自重により、局所的な歪みを生じさる可能性が高い。
【００３０】
本実施形態の回路パターン検査装置は、後述する容量結合による検査信号の給電し、容量結合により検出するため、検出された信号は、微小な電流値であり、基板の歪みによる導電体パターンと検査電極との距離の変化は、検出結果に大きく影響を与えることとなる。具体的には、容量結合を用いた検査においては、基板の局所的な歪みにより、その部分だけ、検査電極と導電パターンの距離が短くなると、得られる検出信号の信号値が大きくなり、誤判定を招くことも起き得る。この解決手段として、本実施形態では、基板裏面に対して斜め下方から気体を噴出させて、吹き付け面積を大きくして基板を浮上させて、歪みを小さくしている。
【００３１】
次に、センサ部１２について説明する。  
センサ部１２は、検査ステージ１４を通過する回路基板２１の導電体パターン（群）に対して、上方から近接して容量結合する検査電極１３により、交流信号から成る検査信号を印加（給電）し、同一の導電体パターンを流れた検査信号を検出信号として取得する。
【００３２】
センサ部１２は、図１に示すように、回路基板２１の幅（検査幅）よりも長い検出範囲が必要である。このセンサ部１２は、長方形の基板（検査基板と称する）からなり、図１に示すように、少なくとも２つのセンサ支持部材１１により、検査ステージ１４と平行になるように、架設フレーム２ｃに吊り下げられて固定されている。
【００３３】
また、センサ部１２の前方側（搬送されている基板と対向する面側）に、ラインセンサ２０を配置する。このラインセンサ２０は、検査を行う際に、回路基板２１上に形成されている導電体パターンの有無を光学的に検出する。つまり、搬送される回路基板２１がセンサ部１２に到達する前に、基板上のブロック区分された導電体パターンの位置を把握し、後述する制御部３１に測定結果を送出する。この測定結果に基づき、センサ部１２の中の検査に使用する検査電極が選択される。
【００３４】
図４は、回路基板２１の対向面側から見たセンサ部１２における検査電極１３の配置例を示している。ここでは、搬送方向の上流側を第１列（Ａ2Ｂ2…）とし、続く列を第２列（Ａ1Ｂ1…）とする。
【００３５】
検査電極１３は、給電電極Ａ1−Ａnとセンサ電極Ｂ1−Ｂnの一対で構成され、共に同一の導電体パターンと対向する位置で近接して対を成している。これらの検査電極１３は、延伸方向と直交する基板搬送方向（図４の矢印方向）から見て、平行で互いに両端部分に重なり部分ａを持ち、第１列と第２列の検査電極１３が交互となるように少なくとも２列の交互配置、所謂、千鳥配置となっている。図５（ａ）に示すように、この配置を搬送方向から見ると、検査電極１３が隙間なく繋がった１本の検査電極に見なすことができる。実質的には、給電電極Ａとセンサ電極Ｂが交互に導電体パターンと同じ方向に直線的に配置されている。
【００３６】
本実施形態による検査電極１３の給電電極Ａ1とセンサ電極Ｂ1は、を比べてみると、給電電極Ａ1がセンサ電極Ｂ1よりも狭い幅で形成されている。これは、給電電極Ａ1は、検査対象となる１本の導電体パターンのみに検査信号を給電し、隣接する検査対象外の導電体パターンに給電しないように、原則的に導電体パターンの幅以下に形成している。これに対して、センサ電極Ｂ1は、隣接する導電体パターンに掛からなければ、パターン間の部分にはみ出してもよいので、単純に考えれば、センサ電極Ｂ1は、給電電極Ａ1の幅の倍の幅があってもよい。特に、導電体パターンには、交流の検査信号が供給されているため、容量結合を用いて検出する場合、対向する電極の面積が大きい方が検出信号の信号値を大きく取得できる。
【００３７】
本実施形態において給電電極Ａに印加する検査信号は、任意の周波数の正弦波からなる交流信号、又は矩形波（パルス）信号を用いて、容量結合により給電電極Ａに印加し、導電体パターンを流れた検査信号を容量結合でセンサ電極Ｂが検出信号として検出する。周波数は、商用周波数等の扱いやすいものが好適し、さらに、その周波数に適用される低コストの部品があればより好ましい。
【００３８】
図３は、本実施形態の回路パターン検査装置の全体構成を示すブロック図である。  
回路パターン検査装置１は、装置本体として、前述した装置フレーム２と、検査ステージ１４と、搬送機構３と、センサ部１２とを備えている。さらに、得られた検出信号に予め定めた処理を行う検出信号処理部３２と、装置全体を駆動制御し、欠陥判定を行う制御部３１と、入力指示や判定結果等を表示する表示部４８と、が備えられている。
【００３９】
検出信号処理部２３は、ＡＤ変換部４１と信号処理部４２で構成される。ＡＤ変換部４１は、後述する選択された検査電極１３のセンサ電極Ｂから得られた検出信号（電流信号）に対して、Ａ／Ｄ変換を行い、電圧信号に変換する。信号処理部４２は、電圧信号に変換された検出信号に対して、所定の信号処理を施す。この信号処理としては、増幅回路により、センサ電極Ｂで検出された微小なアナログ検出信号を所定の電圧レベル（良否の判断可能なレベル）まで増幅し、バンドパスフィルタを通過させて検出信号から雑音成分を除去し、欠陥判定に必要な帯域の信号を取り出すようにフィルタ処理される。
【００４０】
フィルタ処理された検出信号は、制御部３１に装出される。また、必須ではないが、整流回路により検出信号を全波整流して、平滑回路により、全波整流された検出信号を平滑化処理してもよい。
【００４１】
次に、制御部３１は、欠陥判定部４３と、メモリ４４と、中央処理部（ＣＰＵ）４５と、センサ選択部４６と、検査信号供給部４７とで構成される。  
欠陥判定部４３は、信号処理部４２で信号処理された検出信号に含まれる特徴信号（ピーク値の変化）に基づき、導電体パターンが欠陥か否かを判定する。この判定としては、少なくとも２通りの判定手法がある。
【００４２】
第１の判定手法としては、予め良品における特徴を有する信号を閾値として信号値の上下限の判定範囲を設定する。次に、得られた検出信号を判定範囲と比較して、判定範囲内であれば、良品として判定し、判定幅外であれば、不良品として判定する。  
また、検出信号は、平均値を取った場合に、信号値にノイズ又は、周辺機器から外来した信号によるチャージアップ等が重畳して、平均値自体が揺動するように上下に変動する場合がある。このような場合、第１の判定手法では、判定範囲が固定されているため、検出信号においては、短時間における信号値の変動が少ない場合でも、信号自体のうねり変動により、判定範囲外になり、不良判定される場合がある。
【００４３】
この判定ミスを防止する第２の判定手法としては、まず、直前の信号値（良判定された信号値）を基準信号として、上下に判定範囲を設定する。この判定範囲は予め定められている。その設定直後に得られた検出信号の信号値と、直前の信号値との間の変位量（電圧差）が判定範囲を越えていた場合には、不良判定とし、その判定範囲内であれば、良判定とする。良判定であった場合には、この判定に使用した信号値を、新たな基準信号として更新する。この基準信号を、常に、最新の良判定された検出信号の信号値に更新することで、検出信号（平均値）に大きなうねりが生じていたとしても、常に正しい判定を行うことができる。
【００４４】
この欠陥判定部４３で判定された判定結果は、中央処理部（ＣＰＵ）４５に送出される。ＣＰＵ４５は、プログラムや設定された演算条件により演算処理を行う。ＣＰＵ４５は、欠陥判定部４３で判定された判定結果を表示部４８に表示する。メモリ４４は、ユーザのよる設定条件や検査用プログラム等を書き換え可能に記憶し、ＣＰＵ４５の指示により適宜、読み出され、又は、新たなデータ等が書き込まれている。
【００４５】
また、センサ選択部４６は、図４に示した複数の検査電極１３の中で、検査対象の導電体パターンに応じて、検査に使用する検査電極を選択する。検査信号供給部４７は、選択された給電電極に検査信号を供給する。
【００４６】
本実施形態のＣＰＵ４５は、以下の検査電極１３に対する処理を行う。  
ここで、検査対象の回路基板２１は、図２に示すように、ブロックに区分された複数の導電体パターン群がマトリックス状に形成されていることとする。まず、  搬送される回路基板２１がラインセンサ２０下を通過する際に、光学的に回路基板２１上に形成されている導電体パターンの有無を検出する。その測定結果は御部３１（ＣＰＵ４５）に送出される。
【００４７】
ＣＰＵ４５は、その測定結果から、導電体パターンの両端の位置を算出し、予め関連づけられたラインセンサ２０の読み取り位置（光学センサ素子の位置）と、各検査電極１３の位置による位置情報をセンサ選択部４６に送出する。センサ選択部４６は、入力された位置情報に基づき、検査対象の導電体パターンに対向する機会がある検査電極１３を少なくとも２つ選択する。この選択においては、導電体パターンの両端に最も近くに位置し、全電極面が対向する検査電極１３を選択することが好ましい。図４を例にすると、検査電極Ａ2Ｂ2と検査電極Ａ8Ｂ8が好適し、選択される。
【００４８】
次に、給電電極Ａとセンサ電極Ｂは、対となって検査に使用されるため、これらの検査電極のうち、例えば、給電電極Ａ2を選択する場合には、センサ電極Ｂ8が選択される。また、この反対に、センサ電極Ｂ2を選択する場合には、給電電極Ａ8を選択する。
【００４９】
センサ選択部４６は、選択された給電電極の指定情報を検査信号供給部４７に送出する。検査信号供給部４７は、指定情報に基づき、指定された給電電極に検査信号を印加する。また、指定されたセンサ電極から検出された検査信号は、ＡＤ変換部４１に送出される。尚、ここでは、検査対象となる１つのセンサ電極の検出信号を利用する説明であったが、他にも、検査信号の印加時に、同一の導電体パターン上で対向するセンサ電極（但し、対となっているセンサ電極を除く）があった場合に、それらの電極から検出された検出信号を合算して、ＡＤ変換部４１に送出してもよい。ＡＤ変換部４１にて変換された検出信号は、前述したように信号処理部４２で増幅及びフィルタ処理された後、制御部３１により、欠陥判定されて、その結果が表示部４８に表示される。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態によれば、検査対象の回路基板２１にどのような区分サイズで導電体パターン群が形成されたとしても、直前に読み取った導電体パターンの両端位置から最適な検出電極を選択し、検査信号の印加と検出を最適な状態で実施することができる。特に、基板上に、大きさが異なる区分サイズのブロック（導電体パターン群）が混在しても、何らの調整や切換操作の必要がなく、容易に且つ正確に検査を実施し、適正な良否判定を実施することができる。特に、基板毎に区分サイズが異なる導電パターンが形成された多品種の回路基板が連続して搬送されても、何らの調整も切換操作も必要としない。以上のことから、本発明の実施形態によれば、基板上で単一画面サイズ、又は複数の画面サイズが混在し、複数のブロックに区分されたパターン群の各導電体パターンに対して、非接触で適正な良否判定を実施する回路パターン検査装置を提供することができる。
【００５１】
尚、本実施形態では、給電電極Ａとセンサ電極Ｂの対の検査電極１３を２列で交互配置した例について説明したが、２列に限定されるものではなく、図６に示すように、３列以上の配置であってもよい。この配置例では、搬送方向から見て、例えば、第１列目の検査電極５０ａと５０ｂとの間で、第２列目の検査電極５０ｃが検査電極５０ａの一方に重なるように配置される。さらに、搬送方向から見て、第３列目の検査電極５０ｄが検査電極５０ｃと検査電極５０ｂの両方に掛かるように配置されている。このような重なりを有するように、検査電極５０を４列以上に配置することも可能である。
【００５２】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態の回路パターン検査装置について説明する。  
図７は、回路パターン検査装置の全体構成を示すブロック図である。尚、本実施形態の構成部位で前述した第１の実施形態と同等の構成部位には、同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００５３】
前述した第１の実施形態においては、予め基板上の導電体パターンの存在位置を確認して、使用する検査電極を選択し、それらの使用する検査電極のみ検査信号を印加し、検出信号を取得しているため、検出信号処理部３２と制御部３１には比較的に少ない負荷で処理が可能であった。しかし、テレビジョン等の大型表示デバイスに用いられる基板に形成される導電体パターンは、１ｍ以上となり、前述した第１の実施形態の２列の交互配置された検査電極を利用する場合には、第１列又は第２列の多数の検査電極に対して同時に読み取り、信号処理することとなるため、検出信号処理部３２と制御部３１に多大な負荷を掛けることとなる。
【００５４】
第２の実施形態のセンサ部５１は、小型図面サイズによる導電体パターン群と、大型画面サイズの導電体パターン群の両方に使用可能である。本実施形態において、センサ部５１は、図７に示すように、検査電極５２が回路基板２１の搬送方向から見て、それぞれの端部に重なりを持ちながら、斜め方向に階段状に並ぶ検査電極５２の斜め配列を３段（又は３列）以上に繰り返した配置となっている。
【００５５】
この例では、矩形の検査電極５２は、給電電極群Ａ（Ａ1-1〜Ａ1-6，…，Ａn-1〜Ａn-6）及びセンサ電極群Ｂ（Ｂ1-1〜Ｂ1-6，…，Ｂn-1〜Ｂn-6）が斜め方向に交互に配置されて構成される。具体的には、検査電極５２は、搬送方向に直交する方向に長辺側が平行し、それぞれ斜め方向に連なり、交互に給電電極群Ａとセンサ電極群Ｂとが間隔を空けて配置される。この例では、導電体パターンと平行となる給電電極Ａ1-1とセンサ電極Ｂ1-1との対で１つの検査電極５２を構成する。以降、給電電極Ａ1-2，…，とセンサ電極Ｂ1-2，…，とをそれぞれ１つずつを対として検査電極を構成する。同様に、導電体パターンの延伸方向に、給電電極Ａ2-1とセンサ電極Ｂ2-1を繰り返し配置する。この給電電極Ａとセンサ電極Ｂとの間の距離により、測定可能な画面サイズが決定される。
【００５６】
尚、このような電極配置であれば、各列の平行であり、検査電極となる対は、必ずしも間隔が最も狭い給電電極Ａ1-1とセンサ電極Ｂ1-1の組み合わせに限定されるものではなく、間の電極を飛ばした給電電極Ａ1-1とセンサ電極Ｂ2-1の組み合わせであっても可能である。
【００５７】
次に、取得した検出信号に対して信号処理を行う検出信号処理部５３と欠陥判定を行う制御部３１について説明する。
【００５８】
検出信号処理部５３は、検出信号切替部５４と、ＡＤ変換部４１と、信号処理部４２とで構成される。検出信号切替部５４は、同時に１本の同じ導電体パターンＬ１に対向している複数の検査電極５２から検出されている検出信号を切り換えて取り出し、ＡＤ変換部４１に送出している。検出信号切替部５４は、センサ部５１の近傍に配置することで、微小な値の検出信号に対して外部からノイズ等が重畳することを防止することが好ましい。また、制御部３１は、前述したと同等な欠陥判定部４３と、メモリ４４と、中央処理部（ＣＰＵ）４５と、センサ選択部４６と、検査信号供給部４７とで構成される。
【００５９】
例えば、図７を例とすると、同じ導電体パターンＬ１を同時に通過する一段目に並ぶ検査電極５２は、電極Ａ1-1，Ｂ1-2、電極Ａ2-1，Ｂ2-1、…、電極Ａn-1，Ｂn-1となる。この場合には、全部の給電電極Ａ1-1，Ａ2-1，…，Ａn-1から検査信号を出している状態を維持し、センサ電極Ｂ1-1，Ｂ2-1，…，Ｂn-1が、移動する（基板２１の）導電体パターンＬ１が通過する際に、瞬時に切り換えて、順次、検出信号を取得する。この切り換えるタイミングは、回路基板２１の搬送速度によって適宜、設定される。
【００６０】
その後、搬送により回路基板２１が移動して、次の２段目の検査電極５２（センサ電極Ｂ1-2，Ｂ2-2，…，Ｂn-2）下方を通過する上記導電体パターンＬ１に対して、検査信号の給電と検出信号の検出が行われる。以降、本実施形態では、１本の導電体パターンに対して、６段目までの検査電極５２まで、引き続き検出信号が取得される。
【００６１】
検出信号切替部５４により切替出力された部分的検出信号は、ＡＤ変換部４１により処理が施されて、信号処理部４２では、部分的導電体パターンの検出信号を増幅した後、集合させて、１本分の導電体パターンの検出信号を合成する。その後、前述した信号処理部４２で判定に必要な信号を得るために増幅及びフィルタ処理した後、制御部３１により、欠陥判定されて、その結果が表示部４８に表示される。
【００６２】
このように検査を行うことで、１本の導電体パターンに対して、全ての検査電極５２により区分された部分的導電体パターンから検出信号を取得するため、導電体パターン上に欠陥が生じていた場合には、その欠陥を検出した検査電極５２に基づき、導電パターン上の欠陥の位置を特定することができる。
【００６３】
［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態の回路パターン検査装置について説明する。  
図８は、回路パターン検査装置の全体構成を示すブロック図である。尚、本実施形態の構成部位で前述した第１，第２の実施形態と同等の構成部位には、同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００６４】
本実施形態は、前述した第１の実施形態による２列の交互配置のセンサ部１２と、第２の実施形態による斜め方向に階段状に配置されたセンサ部５１を搭載する装置である。このため制御部３１においては、センサ部１２に検査信号を給電するために、検査電極を選択するためのセンサ選択部４６と、選択された検査電極に検査信号を給電する第１検査信号供給部（検査信号供給部）４７と、センサ部５１の全ての検査電極に検査信号を給電する第２検査信号供給部５５とを有している。検出信号処理部３２は、センサ部５１から検出された検出信号に対して切替入力を行う検出信号切換部５４と、検出信号切換部５４が出力した検出信号又はセンサ部１２から検出された検出信号をＡＤ変換するＡＤ変換部４１と、前述した増幅及びフィルタ処理により欠陥判定に必要な処理を施す信号処理部４２とで構成される。
【００６５】
本実施形態によれば、検査対象となる回路基板に形成された導電体パターンの種別に応じて適宜、設定することで、搬送機構により搬送可能に回路基板であれば、多品種の画面サイズに容易に対応でき、大型テレビジョンの画面サイズの表示デバイス基板から、携帯電話や小型電子カメラの表示デバイス基板まで、多種多様に基板に形成された導電体パターンの欠陥検査を行うことができる。
【符号の説明】
【００６６】
１…回路パターン検査装置、２…装置フレーム、２ａ…ベースフレーム、２ｂ…支持フレーム、２ｃ…架設フレーム、３…搬送機構、３ａ，３ｂ…基台、３ｃ，３ｅ…搬送架台、４ａ，４ｂ…固定脚、５…駆動源、６…移動台、７…基板保持アーム部、８…搬送用ローラ、１１…センサ支持部材、１２…センサ部、１３…検査電極、１４…検査ステージ、１５…高さ調整機構、１６…吸気口、１７…気体通路、１８…溝、１９…噴出部、１９ａ…噴出口、２０…ラインセンサ、２１…回路基板、２２…導電体パターン、２３…検出信号処理部、３１…制御部、３２…検出信号処理部、４１…ＡＤ変換部、４２…信号処理部、４３…欠陥判定部、４４…メモリ、４５…中央処理部（ＣＰＵ）、４６…センサ選択部、４７…検査信号供給部、４８…表示部。
【要約】
【課題】回路パターン検査装置は、大型基板上で小型画面サイズに区分された表示デバイスのパターン群を検査する際に、一対の検査プローブによる検査では、時間を要している。
【解決手段】回路パターン検査装置は、複数の単一画面サイズ、又は複数の画面サイズが混在する回路基板を検査対象として、基板上の各画面サイズのパターン群の各導電体パターンに対して、千鳥配置された検査電極により導電体パターンに応じて選択し、容量結合により交流信号から成る検査信号を印加及び検出して非接触で良否判定を実施する。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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