導電體圖案檢查裝置的製作方法

2023-11-06 02:32:37 2

本發明涉及對在基板上形成的導電體圖案使用非接觸的檢查電極進行電性檢查的導電體圖案檢查裝置。

背景技術：

一般來說，在用於安裝電子部件的由硬質樹脂構成的電路基板、彎曲自由的柔性電路基板上，形成有用於連接部件間的導電體圖案。此外，在太陽能電池、太陽發電用面板等中使用的電路基板中，例如，組合而形成用於從一根短路棒的側方起電的多個電極梳齒狀地延出的梳形狀的導電體圖案。

檢測有無這些導電體圖案中的短路、斷線的以往的電性檢查中，在將尖端形狀的檢查探頭向成為檢查對象的導電體圖案、電極推壓而進行了電性連接後，供電檢查信號，檢測相當於從該導電體圖案供應的檢查信號的檢測信號，判定有無基於斷線、短路的缺陷。

進而，為了實現檢查的高效化，一邊使檢查電極側或電路基板側的其中一個移動，一邊對多個電路基板連續地實施檢查。在使該檢查探頭與導電體圖案接觸的情況下，為了實現接觸電阻的降低而某種程度的按壓起作用，所以給予刮削導電體圖案的傷等損傷。

此外，作為防止在檢查時給予的對導電體圖案的損傷的檢查裝置，例如，在專利文獻1：(日本)特開2004-191381號公報中，公開了對導電體圖案以非接觸的方式實施電性檢查的導電體圖案檢查裝置。

該導電體圖案檢查裝置在至少使由供電電極和傳感器電極構成的一組檢查電極接近檢查對象的導電體圖案而電容耦合的狀態下，從供電電極施加作為檢查信號的交流檢查信號，由傳感器電極檢測在導電體圖案傳播的交流檢查信號，通過所檢測的檢測信號的電平，進行有無斷線以及短路的檢查。

在以前述的非接觸的方式利用了電容耦合的檢查裝置中，檢查電極空開預先決定的距離、所謂縫隙而與導電體圖案對置，檢測從導電體圖案側傳播的交流檢查信號。與將直流信號用作檢查信號的檢查裝置的檢測值相比，通過電容耦合來檢測交流的檢查信號的檢測值成為微小的值。

特別是，在導電體圖案和檢查電極之間的距離即電容耦合中的電極間距離變動的情況下，所取得的檢測信號的信號值較大地變動。這是相對於成為進行檢查的好壞判定的基準的閾值，所取得的信號值較大地變動的情況，即使實際上導電體圖案正常，若距離過遠，則所檢測的檢測值比閾值低而判斷為不良的狀況被顧慮。

若提升檢查電極的移動機構、或電路基板的輸送機構的動作精度，則能夠使這樣的導電體圖案和檢查電極之間的距離的變動降低。但是，提高這些移動機構或輸送機構的動作精度不容易，需要進一步的構成部位的尺寸的高精度化，還包含裝配調整的提高等人的能力的提高。此外，設想為了實現生產效率的提高，形成導電體圖案的基板也要求大型化，在大型基板上要求當前的檢查精度或這以上的檢查精度，所以技術的難易度變高，製造成本也大幅度提高。

技術實現要素：

按照本發明的實施方式，提供使按照對置的導電體圖案和檢查電極的距離的變動的檢測信號的值的變動減少，取得更準確的有無導電體圖案的缺陷的檢查結果的導電體圖案檢查裝置。

實施方式的導電體圖案檢查裝置具備：檢查信號供應部，生成用於向以在電路基板上配置為列狀的方式形成的多個導電體圖案進行供電的交流的檢查信號；供電電極部，與所述多個導電體圖案電容耦合，向每隔一列的導電體圖案供電所述檢查信號；受電電極部，由第一傳感器電極以及第二傳感器電極構成，所述第一傳感器電極與供電了所述檢查信號的第一導電體圖案電容耦合，檢測所述檢查信號作為第一檢測信號，所述第二傳感器電極與沒有供電所述檢查信號的第二導電體圖案電容耦合，在該第二導電體圖案中流過所述檢查信號時，檢測其作為第二檢測信號；檢測信號處理部，算出將所述第一檢測信號和所述第二檢測信號相加後的和信號、和從所述第一檢測信號減去了所述第二檢測信號的差信號，將所述差信號除以所述和信號，生成判定用信號；以及缺陷判定部，將所述判定用信號與預先設定的閾值進行比較，判定有無缺陷。

附圖說明

圖1是表示本發明的第一實施方式所涉及的導電體圖案檢查裝置的概念的結構的框圖。

圖2是表示在傳感器電極和導電體圖案之間的距離變化時的檢查信號的輸出變動的例子的圖。

圖3是用於說明導電體圖案檢查裝置的缺陷判定中的判定用信號與閾值的關係的圖。

圖4是表示本發明的第二實施方式所涉及的導電體圖案檢查裝置的概念的結構的框圖。

圖5是表示本發明的第三實施方式所涉及的導電體圖案檢查裝置的概念的結構的框圖。

具體實施方式

以下，參照附圖詳細說明本發明的實施方式。

[第一實施方式]

圖1是表示本發明的第一實施方式所涉及的導電體圖案檢查裝置的概念的結構的框圖，圖2是表示在第一實施方式的導電體圖案檢查裝置中的距離變化時的檢查信號的輸出變動、和用於比較的以往的導電體圖案檢查裝置的檢查信號的輸出變動的圖。此外，圖3是用於說明導電體圖案檢查裝置的缺陷判定中的判定用信號與閾值的關係的圖。

在本實施方式中，作為導電體圖案檢查裝置1的檢查對象的一例，將在圖1所示的太陽發電用面板等中利用的電路基板2上形成的由導電體構成的兩個梳形狀的導電體圖案7設為對象。這些梳形狀由多個梳齒部和一個短路棒部構成。

這些梳形狀都形成為多個平行的梳齒部的一端被開路，各另一端與一個短路棒部共同連結。該導電體圖案7中，一對梳形狀被配置為將梳齒部交替地咬合。此時，相互的導電體圖案7a、7b中的梳齒部與梳齒部空開一定的間隔，以使不具有接觸、重合。

本實施方式的導電體圖案檢查裝置1主要由以下部件構成：由進行交流的檢查信號的供電的供電電極部3、以及進行該檢查信號的檢測的受電電極部5構成的檢查電極部6；生成檢查信號的檢查信號供應部8；對所檢測的檢測信號進行包含檢波以及放大的運算處理的檢測信號處理部9；進行有無缺陷的好壞判定的缺陷判定部28；控制各構成部位的控制部10；以及在檢查時輸送電路基板的移動機構11以及驅動控制部12。在以下的說明中，將在檢查時嚮導電體圖案7供電的交流的信號稱為檢查信號，將從導電體圖案檢測的檢查信號記載為檢測信號。

以下，詳細進行說明。檢查電極部6在未圖示的一個電極基板的與導電體圖案7對置的面上，形成有供電電極部3和受電電極部5。另外，電極基板也可以對供電電極部3和受電電極部5獨立地形成，但在該情況下，構成為位置關係被固定。將在該電路基板2上形成的導電體圖案、和與電極基板的導電體圖案7對置的面的間隙稱為以下說明的間隔。

供電電極部3被配置在與一方的導電體圖案7a的短路棒部上方對置的位置。從而，對於配置為列狀的梳齒部的導電體圖案7，向每隔一列的導電體圖案、即在圖1中僅導電體圖案7a輸入交流的檢查信號。此外，在本實施方式中，是如後述那樣一邊輸送電路基板一邊實施檢查的方式，所以在導電體圖案7a的短路棒部通過供電電極部3的下方時電容耦合，從供電電極部3對導電體圖案7a輸入交流的檢查信號。

受電電極部5由檢測流過導電體圖案7的檢查信號作為檢測信號的矩形形狀的成對的傳感器電極4(4a、4b)構成。這些傳感器電極4由電阻率低的導電體材料例如金屬材料通過公知的形成方法而形成。在供電電極部3處於短路棒部上方時，傳感器電極4a、4b分別配置為在導電體圖案7a、7b的鄰接的梳齒部的上方處於對置的位置。此時，沒有特別限定傳感器電極4a、4b與梳齒部的哪個地方對置。

在圖1中，以與導電體圖案7a[第一導電體圖案]的梳齒部對置的方式配置傳感器電極4a[第一傳感器電極]，以與鄰接的導電體圖案7b[第二導電體圖案]的梳齒部對置的方式配置傳感器電極4b[第二傳感器電極]。傳感器電極4需要至少一對且鄰接配置的傳感器電極4a以及傳感器電極4b。另外，在通過電容耦合進行交流的檢查信號的供應以及檢測的情況下，為了使所傳播的檢查信號的信號值儘量大，期望供電電極部3以及傳感器電極4形成為與導電體圖案對置的面積變大。

檢查信號供應部8生成用於嚮導電體圖案7輸入的檢查信號，並向供電電極部3輸出。該檢查信號例如是200khz～800khz左右的波段內的交流信號，也可以在工場出廠時基於設計標準來設定，或使用者根據檢查對象而適當選擇設定。由傳感器電極4檢測的各個檢測信號被輸出至檢測信號處理部9。

檢測信號處理部9由兩個放大部21以及放大部22、差動放大部23、加法部24、兩個檢波部25以及檢波部26、運算部27構成。

放大部21對傳感器電極4a檢測而輸入的交流的檢測信號a[第一檢測信號]進行放大，並輸出至加法部24。同樣，放大部22對傳感器電極4b檢測而輸入的交流的檢測信號b[第二檢測信號]進行放大，並輸出至加法部24。設為放大部21和放大部22具有相同的特性，以相同的放大率來放大。加法部24分別將放大後的檢測信號a和檢測信號b相加(a+b)，並輸出至檢波部26。

差動放大部23取得從傳感器電極4a以及傳感器電極4b分別輸入的檢測信號a和檢測信號b的差(a-b)，並輸出至檢波部25。

檢波部26對來自加法部24的相加後的交流的檢測信號施加檢波處理，生成和信號(a+b)，並輸出至運算部27。同樣，檢波部25對來自差動放大部23的取得差的交流的檢測信號，通過檢波處理而生成差信號(a-b)，並輸出至運算部27。

在此，在導電體圖案7a、7b都是沒有短路的正常的導電體圖案的情況下，來自傳感器電極4b的檢測值為0，僅從傳感器電極4a檢測。從而，僅從放大部21放大的檢測信號通過加法部24，被輸出至檢波部26。此外，僅從傳感器電極4a檢測到的檢測信號從差動放大部23被輸出至檢波部25。

相反，在導電體圖案7a、7b短路的情況下，從傳感器電極4a、4b分別檢測到大致相同的值的交流的檢測信號。從而，從放大部21、22分別放大後的檢測信號通過加法部24，成為2倍的檢測信號被輸出至檢波部26。此外，由於傳感器電極4a與傳感器電極4b的差而0等級(level)的檢測信號從差動放大部23被輸出至檢波部25。

運算部27進行將分別輸入的差信號(a-b)除以和信號(a+b)的運算處理。此時，也可以作為前處理而對差信號以及和信號實施平滑化處理。進而，由於共模噪聲n與和信號(a+b)重疊，所以在進行了扣除該噪聲量的減去處理後，進行除法處理，生成判定用信號p。即，判定用信號p通過p＝(a-b)/(a+b-n)……式(1)來求得。

接著，運算部27將所生成的判定用信號p輸出至缺陷判定部28。

如後述那樣，缺陷判定部28預先設定判定用的閾值，通過所取得的判定用信號p與閾值的比較，判定有無缺陷。該有無缺陷的判定結果被輸出至控制部10。

此外，電路基板2通過移動機構11在檢查時向圖1所示的箭頭s的方向被輸送。該箭頭s的方向是與導電體圖案7的梳部分延長的方向相同的方向。移動機構11通過按照來自控制部10的指示的驅動控制部12而被驅動控制。

控制部10由進行裝置整體的各構成部分的控制的運算處理部(cpu)29、和存儲與程序、數據相關的信息的存儲器30構成。存儲器30例如利用rom、ram或閃速存儲器等通用存儲器，存儲控制用程序、各種運算用程序以及數據(表)等。運算處理部29按照所設定的程序等，對所輸入或指示的信息進行運算處理，進行各構成部分的操作指示。

進而，在控制部10中，設置有顯示部31以及輸入部32。顯示部31顯示有無缺陷的判定結果、各構成部分的操作指示以及驅動狀態等。此外，輸入部32是用於進行操作指示、設定的由鍵盤、觸摸面板等構成的輸入設備。控制部10接受來自缺陷判定部28的判定結果，將其內容顯示在顯示部31的畫面上。

接著，說明由檢測信號處理部9的運算部27生成的判定用信號p。

關於該判定用信號p，若傳感器電極4和導電體圖案7的間隔(縫隙)變動，則式(1)中的分母和分子等同地變化。因此，基於縫隙變動的影響被消除，能夠生成數值的變動少的判定用信號p。

在本實施方式中，例如，將傳感器電極4和導電體圖案7的間隔設定500μm作為檢查時的基準間隔，在圖2中示出在使移動的電路基板變動時的輸出變動。在此，將本實施方式中的判定用信號設為p，僅將以往的差信號(a-b)，將以往的判定用信號設為q。

參照圖2所示的特性，說明傳感器電極4和導電體圖案7的間隔存在較大的變動的例子。

在相對於500μm的基準間隔，作為第一例，產生了350μm的變動、即傳感器電極4和導電體圖案7接近距離150μm的變動的情況下，判定用信號p的輸出變動產生信號值中的+18％的輸出變動。相對於此，在判定用信號q中，產生+168％的輸出變動。

同樣，作為第二例，在相對於500μm的基準間隔，產生了600μm的變動、即傳感器電極4和導電體圖案7遠離距離150μm的變動的情況下，判定用信號p的輸出變動產生信號值中的-6％的變動，但以往的判定用信號q的輸出變動產生-48％的輸出變動。

從而，在存在間隔大的變動的情況下，本實施方式的檢測到的檢測信號的值與以往的檢測信號相比，能夠使輸出變動減少到1/8～1/9左右。此外，如圖3所示，基於缺陷判定部28的判定中，預先設定判定用的閾值，通過與本實施方式的判定用信號p進行比較，判定有無缺陷。在以下的說明中，不考慮共模噪聲n而進行說明。在此，設定為在導電體圖案7a、7b短路的情況下，從傳感器電極4a、4b檢測到的檢測信號a和檢測信號b是相同電位的交流信號，放大部21、22的放大率也等同。在此，將閾值設定為「1」。

在缺陷判定部28中，在從運算部27輸入的判定用信號p為「0」的情況下，在前述的式(1)中，分子的(a-b)為「0」。也就是說，認為來自傳感器電極4a和傳感器電極4b的檢測信號a和檢測信號b相等。這能夠判定為導電體圖案7a、7b之間短路，是有缺陷的導電體圖案。另一方面，在從運算部27輸入的判定用信號為「1」的情況下，在前述的式(1)中，分子的(a-b)為1。也就是說，考慮a＝1、b＝0，即，能夠判定為沒有導電體圖案7a、7b的短路，是正常的導電體圖案。

根據以上，如圖3所示，在判定用信號pok達到作為閾值的「1」的情況下，判定為是正常的導電體圖案，在判定用信號png為「0」或閾值以外的情況下，能夠判定為是有缺陷的導電體圖案。

另外，用於前述的判定的閾值設定為「1」的固定值，但不需要限定於固定值或固定的範圍(圖3所示的虛線)。例如，將閾值始終改寫為在緊前判定為良好的判定用信號(其中，峰值)，設定為新的閾值。也可以將該新的閾值設為判定基準、或將以將該新的閾值設為中心的任意的數值的寬度而設定的判定範圍內設為判定基準，對於適合於這些判定基準的判定用信號，判定為沒有缺陷。

根據本實施方式的導電體圖案檢查裝置，關於在從供應了檢查信號的導電體圖案檢測到的檢測信號，即使在檢查電極部和成為檢查對象的導電體圖案的間隔有變動的情況下，與以往的輸出變動相比，也能夠格外地減少輸出變動。因此，能夠與檢查電極部和導電體圖案的間隔的變動的有無、大小無關地取得沒有輸出變動的判定用信號，能夠準確地基於與成為判定基準的閾值的比較來判定有無缺陷。

[第二實施方式]

圖4是表示本發明的第二實施方式所涉及的導電體圖案檢查裝置的概念的結構的框圖。另外，在本實施方式中，對與前述的第一實施方式等同的構成部位賦予相同的參照標號，省略其詳細的說明。在前述的第一實施方式中，成為用於實現作用效果的最小結構是一個供電電極部3以及兩個傳感器電極4的結構，但實際上，需要配置能夠與成為檢查對象的導電體圖案的數目對應的多個傳感器電極4。

在本實施方式中，如圖4所示，是在梳形狀的導電體圖案中的全部梳齒部的上方配置傳感器電極4(4a、4b)的結構。傳感器電極4a組向放大部21以及差動放大部23分別輸出所檢測到的交流的檢測信號a。此外，傳感器電極4b組向放大部22以及差動放大部23分別輸出所檢測到的交流的檢測信號b。放大部21、22以及差動放大部23的以後的結構、信號處理與前述的第一實施方式等同。

此外，在缺陷判定部28的判定中，在多個導電體圖案之中例如存在一處短路處的情況下，如第一實施方式那樣，判定用信號p不成為「0」，成為小於「1」的數值。在本實施方式中，將考慮了重疊的共模噪聲n的小於「1」的數值設定為閾值，將該閾值以下判定為有缺陷的導電體圖案。

在本實施方式中，能夠得到與前述的第一實施方式等同的作用效果。進而，是在梳形狀的導電體圖案中的全部梳齒部的上方配置傳感器電極4的結構，所以通過將檢查對象的電路基板一次輸送，能夠檢查全部導電體圖案中的短路的缺陷的有無。

[第三實施方式]

圖5是表示本發明的第三實施方式所涉及的導電體圖案檢查裝置的概念的結構的框圖。另外，在本實施方式中，對與前述的第一實施方式等同的構成部位賦予相同的參照標號，省略其詳細的說明。

在前述的第一實施方式以及第二實施方式中，是供電電極部3與梳形狀的導電體圖案7的短路棒部對置的配置結構，所以僅被應用於梳形狀的導電體圖案7。

本實施方式的導電體圖案檢查裝置1將在液晶面板、觸摸面板等中使用的電路基板41上形成的平行地配置為列狀而電分離的多個導電體圖案42設為檢查對象。對這些導電體圖案42進行電性檢查，判定有無短路以及斷線的缺陷。另外，各導電體圖案42隻要能夠在電路基板41上確定圖案的位置，不是必須平行以及等間隔的配置也能夠檢查。

本實施方式的檢查電極部6由供電電極部3和受電電極部5構成。如圖5所示，供電電極部3由多個供電電極3a構成，各供電電極3a被配置在與列狀的被配置的導電體圖案42的每隔一列對置的位置，以不鄰接的方式被配置。此外，受電電極部5由多個傳感器電極4(4a、4b)構成，以與在檢查範圍內存在的全部導電體圖案42對置的方式配置傳感器電極4a。供電電極3a和傳感器電極4a的間隔沒有特別限定，即使在導電體圖案42的兩端，也可以以成為接近的位置的方式配置。

另外，雖不是必須，但在檢查電極部6中空開任意的間隔、例如1至2cm的間隔而配置了供電電極3a和傳感器電極4a的情況下，還能夠根據檢測信號a檢測與其對置的導電體圖案42中的斷線的缺陷。也就是說，通過在通過斷線處時，暫時地從供電電極3a輸入的檢查信號沒有到達傳感器電極4a，從傳感器電極4a輸出的檢測信號a斷絕，從而能夠探測基於斷線的缺陷。

作為該一例，如圖5所示，設置僅對從放大部21輸出的交流的檢測信號a進行檢波處理的檢波部43，通過缺陷判定部28來判定該檢波處理後的判定用信號r的信號變化，從而能夠判定有無斷線的缺陷。從而，雖沒有圖示，但將兩個第一、第二檢查電極部6在導電體圖案42的長邊方向上空開一根量以上的導電體圖案42的長度而並排配置，將第一檢查電極部和第二檢查電極以錯開導電體圖案42的一條線的方式配置相互的供電電極3a。進而，通過追加對從放大部21、22輸出的交流的檢測信號a、b分別進行檢波處理的兩個檢波部43，從而能夠判定對於全部導電體圖案的短路和斷線的有無。

如上說明，本實施方式的導電體圖案檢查裝置中，檢測信號處理部9輸出與前述的第一實施方式等同的判定用信號p，從而能夠判定有無導電體圖案42中的短路的缺陷。進而，通過追加檢查電極部6以及檢波部43，能夠判定對於全部導電體圖案的短路和斷線的有無。

根據本發明的實施方式的導電體圖案檢查裝置，能夠使由對置的導電體圖案和檢查電極的距離的變動引起的檢測信號的值的變動減少，取得更準確的有無導電體圖案的缺陷的檢查結果。