(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブ機能を有し表面から裏面に渡って形成されたプローブブロック電極とこのプローブブロック電極の両方の先端から突出し液晶パネルの電極およびテープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）の端子と接触する突起電極とをもつ透明ブロックと、駆動用ＩＣチップが搭載され透明ブロックのプローブブロック電極と接続されたＴＣＰと、このＴＣＰの入力側端子に接続されたフレキシブルケーブル（ＦＰＣ）と、これら透明ブロックとＴＣＰとを固定する固定プレートと、この固定プレートを保持固定するコンタクトブロックとを有し、前記透明ブロックの一端部にはレンズが形成されていることを特徴とするプローブブロック。
【請求項２】
前記透明ブロックのレンズは複数個設けられていることを特徴とする請求項１記載のプローブブロック。
【請求項３】
前記透明ブロックのレンズは、液晶パネルの電極と接触する突起電極に対向する表面側に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のプローブブロック。
【請求項４】
前記駆動用ＩＣを搭載したＴＣＰは、その出力側端子が前記透明ブロックのプローブブロック電極の一方の突起電極に接触し固定プレートに固定されていることを特徴とする請求項１記載のプローブブロック。
【請求項５】
プローブ機能を有し裏面に形成されたプローブブロック電極とこのプローブブロック電極の両方の先端から突出し液晶パネルの電極およびテープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）の端子と接触する突起電極とをもつ透明ブロックと、駆動用ＩＣチップが搭載され透明ブロックのプローブブロック電極と接続されたＴＣＰと、このＴＣＰの入力側端子に接続されたフレキシブルケーブル（ＦＰＣ）と、透明ブロックとＴＣＰとを固定する固定プレートと、この固定プレートを保持固定するコンタクトブロックとを有し、前記透明ブロックの一端部にはレンズが形成されており、前記ＴＣＰの出力側端子は前記プローブブロック電極の一方の突起電極に接触し前記固定プレートの一端部で固定されていることを特徴とするプローブブロック。
【請求項６】
前記透明ブロックのレンズは複数個設けられていることを特徴とする請求項５記載のプローブブロック。
【請求項７】
前記透明ブロックのレンズは、液晶パネルの電極と接触する突起電極に対向する表面側に設けられていることを特徴とする請求項５または６記載のプローブブロック。
【請求項８】
前記ＴＣＰの入力側は固定されておらず自由端とされており、入力側端子に前記フレキシブルケーブルが接続されていることを特徴とする請求項５記載のプローブブロック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネルの電気特性を検査する検査用プローブ装置のプローブブロックに関し、特に複数のレンズを備えたプローブブロックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、主流となっているのＳ−ＸＧＡ、ＸＧＡなどの解像度の高いファインピッチ（６０〜７０μｍ）のカラー液晶パネルのプローブブロックは、4層4段千鳥構造で多数の針であるプローブを並べて組立てている。しかしながら、針状のプローブとカラー液晶パネルの電極の位置関係を検査装置の顕微鏡を使用し位置合わせしても、手前側のプローブが奥側のプローブの上になり全数を目視確認できないことがある。従って、全数の電極とプローブとの位置合わせの確認を充分できないまま検査すると、カラー液晶パネルが不良と判定され、この不良判定が、カラー液晶パネルの不良による線欠陥であるか、プローブに起因するカラー液晶パネルの不良と見えるのか判定が即座にできにくいという問題がある。
【０００３】
このようなプローブと電極の位置合わせを確認しやすくするプローブブロックが特開平１０−１３２８５２号公報にプローブ基板として開示されている。このプローブ基板は、石英など透明な板から製作し、半導体チップの電極パッドに対応をする位置に配線パターン上から突出する導電性突起を設け、この透明なプローブ基板を半導体チップに被せ、この透明基板に光を透過させ、半導体チップの電極パッドと導電性突起とを観察しながら電極パッドと導電性突起との位置合わせをすることを特徴としている。
【０００４】
また、本発明者は、特開２０００−１２１６６７号公報において、カラー液晶パネル用のプローブブロックとして、液晶パネルの周辺部に一方向に並べて配置される複数の電極のそれぞれに対応するプローブブロック電極の複数本が下面に形成されるとともにプローブブロック電極の一端から突出しプローブヘッドの下降時に液晶パネルの複数の電極に当接する突起電極を有する透明基板と、この透明基板を下方に押さえる固定プレートを介して保持するコンタクトブロックと、このプローブブロック電極のそれぞれの他端と接続する複数のリードを持つ液晶パネル駆動用半導体装置とを備えるプローブブロックを提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１０−１３２８５２号公報のプローブ基板においては、半導体チップより数十倍大きい液晶パネルのプローブブロックに上述の透明基板を用いるにしても、プローブ基板が大きくなり装置も大がかりとなり取り扱いがたいという問題がある。また液晶パネルの大きさおよび電極の位置が種々あり、それに応じて多数の透明基板を準備しなければならず設備費が高くなる。しかも、液晶パネルの大きさや電極の位置が異なるごとに、プローブをもつ透明基板を交換し位置合わせしなければならず準備作業に多大な工数を浪費するという問題がある。また、導電性突起を持つ配線を1枚の透明基板に形成するにしても、透明基板自体が大きいので配線が長くなる。その結果、電圧降下やクロストークが起き、正確な検査ができなくなるという問題がある。
【０００６】
また、上記特開２０００−１２１６６７号公報のプローブブロックでは、透明なプローブブロックの電極とカラー液晶パネルの電極の位置ズレを検査装置の顕微鏡で観察しているが、ファインピッチ（６０〜７０μｍ）の電極配列では、相互の位置をつかむには顕微鏡の倍率を上げなければならず、倍率を上げすぎると暗く写るので観察を容易に出来ないという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、プローブブロックを構成する透明ブロックの表面にレンズを複数個形成することにより、液晶パネルの電極と当接する透明ブロックの突起電極の位置を拡大して容易に相互の電極の位置関係を観察することが出来るプローブブロックを提供することである。
【０００８】
なお、特開平９−２３０３２５号公報には、液晶表示パネルの対向基板の表面に個々の画素に対応してマイクロレンズを形成した液晶表示装置が開示されている。しかし、マイクロレンズを設けているのは、液晶表示装置の白色欠陥の画素に対応したマイクロレンズに対してエネルギービームを選択的に照射し、マイクロレンズを無能化して欠陥画素を正常画素に対して相対的に黒点化することにより欠陥を修正するためである。本願発明のように液晶パネルの電気特性の検査に使用するプローブブロックの表面に複数個のレンズを形成することにより、プローブブロック電極と液晶パネルの電極との相互位置合わせの確認を容易に行うものとは全く目的や構成、作用効果が相違している。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のプローブブロックは、プローブ機能を有し表面から裏面に渡って形成されたプローブブロック電極とこのプローブブロック電極の両方の先端から突出し液晶パネルの電極およびテープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）の端子と接触する突起電極とをもつ透明ブロックと、駆動用ＩＣチップが搭載され透明ブロックのプローブブロック電極と接続されたＴＣＰと、このＴＣＰの入力側端子に接続されたフレキシブルケーブル（ＦＰＣ）と、これら透明ブロックとＴＰＣとを固定する固定プレートと、この固定プレートを保持固定するコンタクトブロックとを有し、前記透明ブロックの一端部にはレンズが形成されていることを特徴とする。前記透明ブロックのレンズは、液晶パネルの電極と当接する突起電極に対向する表面側に複数個設けられている。また、前記駆動用ＩＣを搭載したＴＣＰは、その出力側端子が前記透明ブロックのプローブブロック電極の一方の突起電極に接触接続され固定プレートに固定されている。
【００１０】
また、本発明のプローブブロックは、プローブ機能を有し裏面に形成されたプローブブロック電極とこのプローブブロック電極の両方の先端から突出し液晶パネルの電極およびテープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）の端子と接触する突起電極とをもつ透明ブロックと、駆動用ＩＣチップが搭載され透明ブロックのプローブブロック電極と接続されたＴＣＰと、このＴＣＰの入力側端子に接続されたフレキシブルケーブル（ＦＰＣ）と、透明ブロックとＴＣＰとを固定する固定プレートと、この固定プレートを保持固定するコンタクトブロックとを有し、前記透明ブロックの一端部にはレンズが形成されており、前記ＴＣＰの出力側端子は前記プローブブロック電極の一方の突起電極に接触し前記固定プレートの一端部で固定されていることを特徴とする。前記ＴＣＰの入力側は固定されておらず自由端とされており、入力側端子にフレキシブルケーブルが接続されている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に本発明について図面を参照して説明する。図１（ａ）および（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態におけるプローブブロックを説明するためにプローブ装置を示す平面図およびＡＡ断面図である。また、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ第１の実施の形態における透明ブロック部分の平面図、側面図および正面図である。カラー液晶パネル用のプローブ装置は、図１（ａ）に示すように、矩形状の液晶パネル１２の長尺辺と短尺辺に沿って並べ配置された複数のプローブブロック１を備えている。
【００１２】
このプローブブロック１は、図１（ｂ）に示すように、プローブ機能を有し表面から裏面に渡って形成されたプローブブロック電極４とこのプローブブロック電極４の両方の先端から突出し液晶パネル１２のパネル電極１３およびＴＣＰ６の電極と接触する突起電極５ａ、５ｂとをもつ透明ブロック２と、ＩＣチップが搭載され出力側端子が透明ブロック２の突起電極５ｂに接続されるテープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）６と、このＴＣＰ６の入力側端子に接続されたフレキシブルケーブル（ＦＰＣ）９と、前記透明ブロック２とＴＣＰ６とを固定する固定プレート８と、この固定プレート８を保持固定するコンタクトブロック７とを備えている。そして本実施の形態の特徴は、ＴＣＰ６の出力側端子が透明ブロック２のプローブブロック電極４の突起電極５ｂに接続され、ＴＣＰ６は固定プレート８に固定されていること、および透明ブロック２の端部に複数個のレンズ３が設けられている点である。
【００１３】
次に透明ブロックの製造方法について説明する。カラー液晶パネルの各電極ブロックの幅寸法より約１．２倍の幅（Ｗ）と、長さはカラー液晶パネルの電極長の約５倍の長さ（Ｌ）と、厚み（Ｔ）はカラー液晶パネルの素板の約２倍の寸法でベースとなる透明ブロックを製作する。この透明ブロックの表面側の１端部にレンズ３が複数個加工・研磨により形成されている。この透明ブロックの幅（Ｗ）部分の一端をナイフエッジ形状に研磨加工し、この透明ブロックの表面と裏面に導体を約５００μｍの厚さで蒸着させ、カラー液晶パネルの電極と同じピッチで同じ幅になるように、且つ電極の先端が突起状になるようにエッチング方法によりエッチング処理をして透明ブロックの表面から裏面に渡り導通のある線状のプローブブロック電極を複数本形成する。
【００１４】
このプローブブロック電極４の両端には、液晶パネル１２のパネル電極１３と当接するための突起電極５ａとＴＣＰ６の出力側端子と接続するための突起電極５ｂが設けられている。レンズ３は、突起電極５ａに対向する透明ブロック２の表面に設けられている。このレンズ３により突起電極５ａの近傍を拡大して見ることができるので、液晶パネル１２のパネル電極１３との位置合わせが容易になる。レンズは複数個設けるが図１、あるいは図２に示すように両端部分に設けるのがよい。両端部でプローブブロック電極とパネル電極の位置合わせをすれば、中央部分の位置合わせは自動的になされるからである。
【００１５】
ＴＣＰ６の入力側端子にカラー液晶パネル１２の表示信号を入力出来るようにプリント基板１０の出力側パッドと接続出来るＦＰＣ９を圧接法で圧接する。透明ブロック２とＴＣＰ６とを固定プレート８に固定し、プローブユニットのコンタクトブロック７に取り付けてレンズ付きプローブブロックが完成する。なお、この実施の形態では、透明ブロックの一端部をナイフエッジ状に加工・研磨した例を示したが、これに限らずＲ状など他の形態にしてもよい。
【００１６】
次に、プローブブロック電極４の突起電極５ａと液晶パネル１２のパネル電極１３との位置合わせについて説明する。図１（ｂ）のコンタクトブロック７をＸＹ調整機構（図示せず）を介して保持するプローブヘッドをわずかに上昇させる。そして、ステージ１１と透明ブロック２との隙間に液晶パネル１２を挿入する。挿入された液晶パネル１２はストッパに当接し位置決めされる。
【００１７】
次に、突起電極５ａが液晶パネル１２のパネル電極１３に接触しない程度にプローブヘッドを降ろし、液晶パネル１２の上部にある照明ランプを点灯し、突起電極５ａの位置と液晶パネル１２のパネル電極１３を透明ブロック２のレンズ３を透かして観察しながら、ＸＹ調整機構により突起電極５ａを移動させ、突起電極５ａと液晶パネル１２のパネル電極１３とを一致させる。そして、ＸＹ調整機構のクランプを動作させプローブブロック１を固定する。このような操作を個々のプローブブロックについて行い位置合わせを完了する。
【００１８】
透明ブロック２の表面に設けたレンズ３によって、透明ブロック２とパネル電極１３との位置ズレを拡大して確認することができ、位置合わせを容易に行うことが出来る。ＴＣＰ６若しくは透明ブロック２の一方に不具合が発生しても図に示すように分離できる構造であるので、他方の部材はそのまま使用することが出来る。ここで透明ブロックはガラスや石英などの透明な材料で製作できる。プローブブロックの位置合わせを終了した後、プリント基板１０からの表示信号をＦＰＣ９とＴＣＰ６と透明ブロック２を介してカラー液晶パネル１２のパネル電極１３に入力して表示検査をする。
【００１９】
このように、本発明のプローブブロックは、ベースの透明ブロックのレンズを透かして顕微鏡で観察できるので、プローブブロック電極とパネル電極の位置関係を容易に確認出来る。また、本発明のプローブブロックは、同時に多数の透明ブロックを蒸着方法とエッチング方法で一括して自動化設備で製作出来るので、コストが安く短納期でプローブブロックを製作出来る。さらに、ＴＣＰか透明ブロックのどちらかに不具合が発生しても、透明ブロックとＴＣＰとは分かれていて一体に固定されていないので交換することにより、一方の部品を無駄にすることなく使用することが出来るという利点がある。
【００２０】
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。図３は本発明の第２の実施の形態の断面図である。また、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ第２の実施の形態の透明ブロック部分の平面図、側面図および正面図である。カラー液晶パネルの各電極ブロックの幅寸法より約１．２倍の幅（Ｗ）と、長さはカラー液晶パネルの電極長の約１０倍の長さ（Ｌ）と、厚み（Ｔ）はカラー液晶パネルの素板の約３倍の寸法でベースとなる透明ブロック２１を製作する。
【００２１】
この透明ブロック２１の表面側にレンズ２２を複数個形成するように加工・研磨する。この透明ブロック２１の裏面側に導体を約５００μｍの厚さで蒸着させて、カラー液晶パネルの電極と同じピッチで同じ幅になるように、且つ両端の電極の先端が突起状になるようにエッチング方法によりエッチング処理をして導通のある線状のプローブブロック電極２３を複数本形成する。レンズ２２は、液晶パネル２６のパネル電極２７と当接する突起電極２４ａに対向する表面側に設ける。この第２の実施の形態では透明ブロックの裏面側にのみ電極を形成しているので、表裏両面に電極を形成している第１の実施の形態より製作しやすいという利点がある。
【００２２】
透明ブロック２１の一方の端部の突起電極２４ｂにＴＣＰ２５の出力側端子を接触させ固定プレート２８の一端部で固定する。ＴＣＰ２５の入力側端子にカラー液晶パネルの表示信号を入力出来るようにプリント基板３０の出力側パッドと接続出来るＦＰＣ２９を圧接法で圧接する。ＴＣＰ２５の入力側は自由端となっている。透明ブロック２１とＴＣＰ２５の出力側端子部分を固定プレート２８に固定し、プローブユニットのコンタクトブロック３１に取り付けることによりレンズ付きプローブブロックが完成する。この第２の実施の形態では、ＴＣＰ２５と透明ブロック２１は容易に分離できる構造であるので、ＴＣＰ２５や透明ブロック２１が故障しても取り替えが容易である。
【００２３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、透明ブロックとＴＣＰとを分離できるように接続しているので、どちらか一方に不具合が発生しても他方を無駄にすることなく透明ブロックあるいはＴＣＰを交換して使用することが出来るという効果がある。
【００２４】
また、本発明は、プローブブロックの電極とカラー液晶パネルの電極の位置関係が透明ブロックの表面側から凸状のレンズ部により、コンタクト部分を拡大して観察出来るので位置合せが容易に出来るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の第１の実施の形態におけるプローブブロックを説明するためのプローブ装置を示す平面図およびＡＡ断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ第１の実施の形態における透明ブロック部分の平面図、側面図および正面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ第２の実施の形態における透明ブロック部分の平面図、側面図および正面図である。
【符号の説明】
１    プローブブロック
２，２１    透明ブロック
３，２２    レンズ
４，２３    プローブブロック電極
５ａ，５ｂ，２４ａ，２４ｂ    突起電極
６，２５    ＴＣＰ
７，３１    コンタクトブロック
８，２８    固定プレート
９，２９    ＦＰＣ
１０，３０    プリント基板
１１    ステージ
１２，２６    液晶パネル
１３，２７    パネル電極
【図１】
0004245113.tif 000002
【図２】
0004245113.tif 000003
【図３】
0004245113.tif 000004
【図４】
0004245113.tif 000005