基板位置偏差檢測裝置及基板位置偏差檢測方法
2023-05-22 05:10:56
專利名稱：基板位置偏差檢測裝置及基板位置偏差檢測方法
技術領域：
本發明涉及可檢測與表面配設有導電圖形的基板的輸送方向大致垂直的方向上的位置偏差的基板位置偏差檢測裝置和基板位置偏差檢測方法。
背景技術：
現在，作為確定表面配設有導電圖形的基板的誤差的方法有作用於基板端部的光學檢測方法或作用於基板端部的機械檢測方法等。
或者，如特開平10-311861所述，在基板上配設有圖形的情況下，採用在導電圖形的兩側配置傳感器，根據傳感器檢測信號的差分，檢測出位置偏差的方法。
但是，在光學檢測方法中，由於發光裝置有問題或周圍氣氛的狀態，會使檢測水平發生變化。因此，幾乎不可能進行高精度檢測。在機械檢測中也存在著同樣的問題。
另外，特開平10-311861的方法，是將基板位於對配線圖形進行通路檢查的通路檢查裝置的位置上並固定，然後，必須在X和Y相互垂直的方向上，置備4個間隔為導電圖形線寬一半左右的一對傳感器。而且，還必須置備微細且高精度的間隔為導電圖形線寬一半左右的一對傳感器，只用於特殊用途。
因此，希望開發可設置在輸送帶上所希望的位置上、結構簡單且具有不隨時間變化的高精度的基板位置偏差檢測裝置。
發明內容
本發明目的是為了解決上述問題，提供可設置在輸送帶上所希望的位置上、結構簡單且具有不隨時間變化的高精度的基板位置偏差檢測裝置和基板位置偏差檢測方法。
作為達到上述目的裝置之一，例如具有以下結構。
其特徵在於，即是檢測與表面配設有導電圖形的基板的輸送方向大致垂直的方向上的位置偏差的基板位置偏差檢測裝置。該裝置具有下述裝置與前述配設在基板表面的導電圖形的輸送方向的前方端部距有一定距離、在至少有2處的預定位置、與基板表面配設的導電圖形以非接觸方式進行電容耦合的圖形端部檢測裝置、從前述導電圖形的其他部位，向前述輸送方向的前方端部提供交流信號的信號提供裝置、通過各前述圖形端部檢測裝置，檢測出前述信號提供裝置提供的交流信號的檢測時間偏差，從而檢測出被輸送的檢查基板的位置偏差的位置偏差檢測裝置，前述信號提供裝置，在前述檢查基板至少是前述輸送方向前方端部到達前述圖形端部檢測裝置的位置時，提供前述交流信號，前述位置偏差檢測裝置是將檢測信號的相差比例作為前述檢查基板的傾斜比例。
另外例如，其特徵在於，前述位置偏差檢測裝置，是將各前述圖形端部檢測裝置檢測的最小檢測電平和最大檢測電平之間的中間電平信號檢測時的前述檢測基板的位置，作為前述輸送方向前方端部的前述位置偏差檢測裝置到達位置，從前述各位置偏差檢測裝置的檢測信號的差，檢測出相對於前述各位置偏差檢測裝置配設位置的傾斜程度和相對於輸送方向的位置偏差。
另外例如，其特徵在於，前述信號提供裝置，是利用在前述導電圖形的其他部位以非接觸方式進行電容耦合的裝置，提供前述交流信號的。
另外例如，其特徵在於，前述基板是用於液晶顯示面板的基板，前述導電圖形是ITO膜。或者，前述基板是用於液晶顯示面板的基板，前述導電圖形是鋁膜。
另外例如，其特徵在於，前述液晶顯示面板用基板是玻璃基板或塑料基板。
另外，具有與基板表面配設的導電圖形的輸送方向的前方端部距有一定距離、在至少有2處的預定位置、與基板表面配設的導電圖形以非接觸方式進行電容耦合的圖形端部檢測裝置，同時，還具有向前述導電圖形提供交流信號的信號提供裝置，可檢測與前述基板輸送方向大致垂直的方向的位置偏差的基板位置偏差檢測裝置的基板位置偏差檢測方法。用前述圖形端部檢測裝置，經前述導電圖形，對被提供給輸送過來的前述基板的前述導電圖形的前述交流信號進行檢測；通過前述圖形端部檢測裝置，檢測出前述交流信號的檢測時間偏差，用檢測被輸送過來的檢查基板的位置偏差的檢測方法，對基板位置偏差進行檢測。
另外例如，本發明還具有以下特徵，前述位置偏差的檢測，是將各前述圖形端部檢測裝置檢測的最小檢測電平和最大檢測電平之間的中間電平檢測時的前述檢測基板的位置，作為前述輸送方向前方端部的前述位置偏差檢測裝置的到達位置，從前述各位置偏差檢測裝置檢測的信號差，檢測出相對於前述各位置偏差檢測裝置配置位置的傾斜程度和相對於輸送方向的位置偏差。
圖1是本發明的一個實施例的基板位置偏差檢測裝置的檢測原理說明圖。
圖2是對本實施例的基板位置偏差檢測裝置的基板位置偏差檢測控制進行說明的流程圖。
圖3是通過本實施例的位置偏差傳感器2對基板位置偏差檢測原理進行說明的圖。
具體實施例方式
下面，參照各圖對本發明的一個實施例進行詳細說明。以下，將對作為檢查圖形的、形成液晶顯示面板的點矩陣顯示用面板在組裝前的點矩陣圖形是否良好進行檢查的電路圖檢查裝置作為例子進行說明。
但是，本發明不局限於下面說明的例子。只要是在一方端部，在端部圖形不同的圖形群的位置，可放置分別被公共電容耦合的通用傳感器的圖形均可。
圖1是本發明的一個實施例的基板位置偏差檢測裝置的檢測原理說明圖。
本實施例的基板位置偏差檢測裝置，是將檢測基板放在XYZ三維工作檯30上，通過控制XYZ三維工作檯30，進行三維移動，將基板控制在任意位置，在基板位置偏差檢測時，對在與放置在按箭頭A方向輸送的XYZ三維工作檯30上的、表面配設有導電圖形的基板20的輸送方向大致垂直的方向上的位置偏差進行檢測的裝置。
在基板20的表面配設有規定的導電圖形25。在本實施例中，基板20是液晶顯示面板用基板，具體的基板材料為玻璃，在玻璃制基板(玻璃基板)表面配設有導電圖形。
但是，本實施例不局限於玻璃基板，只要能具有相同功能，也可以使用其它材質的基板。例如，由塑料制的基板，也能達到與玻璃制的基板相同的功能，並能減少破損的可能性。因而，用塑料基板代替玻璃基板不需要改變下述的控制，可以進行完全相同的檢查。
另外，基板20表面配設的用於檢測的導電圖形，不要與基板移動方向平行，而是配設成垂直方向。
XYZ三維工作檯30不僅可沿箭頭A方向移動，也可沿與A方向垂直的方向移動。通過改變後述的定位傳感器的配置，和改變XYZ三維工作檯30的移動方向，也可檢測與箭頭A方向垂直的方向的位置偏差。
在本實施例中，通過改變後述的傳感器的配置，只要導電圖形不與基板移動方向平行，任意方向的圖形，都可檢測出基板的位置偏差。下面，對導電圖形為ITO薄膜的例子進行說明。
在本實施例的基板位置偏差檢測裝置中，將距有一定距離、在至少有2處的預定位置、與基板表面配設的導電圖形以非接觸方式進行電容耦合的、作為圖形端部檢測裝置的定位傳感器1、2，和從導電圖形25的輸送方向後方的其它部位，嚮導電圖形25的輸送方向前方端部25a提供交流信號的、作為信號提供裝置的供電部3，定位在無圖示的傳感器面板的同一平面內，並進行固定。
定位傳感器1、2是具有相同面積的導電平板，供電部3也是導電平板。因此，向供電部3提供某一頻率的高頻交流信號(脈衝信號)，通過與基板20表面的導電圖形25之間的適當的間隔，雖非接觸，但處於電容耦合狀態，交流信號可通過供電部3提供給基板20的導電圖形25。
因此，供電部3與內藏有以規定頻率振動的振動電路的信號發生器4連接，將振動電路振動產生的規定頻率的交流信號提供給供電部3。
然後，在定位傳感器1、2處於導電圖形25的配設位置的情況下，從供電部3通過導電圖形25到定位傳感器1、2形成電路，供電部3提供的交流信號通過定位傳感器1、2被送到放大器電路12。這樣，控制部11讀取經A/D轉換電路13轉換的放大器電路12的增幅檢測信號的數位訊號，檢測出兩定位傳感器1、2的檢測信號的檢測時間，可檢測出基板20的位置偏差。
在本實施例的圖1所示結構中，定位傳感器1、2被設置在能夠在基板20的位置沒有偏差的情況下進行輸送時，在完全相同的時刻檢測出檢測信號的位置上。這樣的結構，就可將兩定位傳感器1、2的檢測信號的偏差比例作為基板20的位置偏差比例。
但是，本實施例不局限於以上的例子。例如，基板20在位置沒有偏差的情況下進行輸送時，儘管時間不是完全相同，如果預先知道兩定位傳感器1、2的檢測信號的偏差比例，就可根據該檢測信號的偏差比例的誤差，確定基板20的位置誤差。這樣，通過在基板20沒有位置偏差時兩定位傳感器1、2的檢測信號的檢測時間，和實際基板20輸送時的兩定位傳感器1、2的檢測信號的檢測時間的變化，檢測基板20的位置偏差的程度，這與基本檢測方法沒有差別。
參照圖2的流程圖，對具有以上結構的本實施例的基板位置偏差檢測裝置的基板位置偏差檢測控制進行說明。圖2是對本實施例的基板位置偏差檢測裝置的基板位置偏差檢測控制進行說明的流程圖。
本實施例的基板位置偏差檢測裝置，為了無位置偏差地向，對檢查對象基板的圖形是否良好進行檢查的基板檢查裝置提供基板，設計在基板輸送帶的基板檢查裝置的前面。
步驟S1，將檢查對象基板放在輸送帶上，向基板位置偏差檢測裝置的方向輸送。在步驟S2中，檢查基板是否被送到本實施例的基板位置偏差檢測裝置的上記XYZθ工作檯30的位置。若未被輸送到XYZθ工作檯30的位置，則退回到步驟S1，繼續輸送基板。
在步驟S2中若基板被輸送到XYZθ工作檯30的位置，則進入步驟S3，讓基板在XYZθ工作檯30上定位並裝好。
然後，進入步驟S4，控制XYZθ工作檯30，為了使定位傳感器1、2和供電部3，在與基板表面的導電圖形處於以非接觸方式進行電容耦合的狀態下進行基板位置偏差檢測，確定基板20的初步位置。該初步位置為定位傳感器1、2什麼都沒檢測的位置(未檢測位置)。為使基板位置偏差檢測容易調整，控制部11在步驟S5啟動信號發生器14，向供電部3提供交流信號。
然後，在步驟S6，讓XYZθ工作檯30沿Y方向(圖1的箭頭A方向)以一定速度移動。同時，控制部11在步驟S7，驅動放大器12，並啟動A/D轉換電路13，將定位傳感器1、2的輸出轉換成相應的數位訊號並讀取。
然後，在步驟S8，讓定位傳感器1、2的輸出從未檢測狀態向檢測狀態轉移，監測其輸出是否處於飽和狀態。若定位傳感器1、2的輸出都未處於飽和狀態，則退回到步驟S6，繼續監測基板的移動和定位傳感器1、2的輸出。
如果在步驟S8，定位傳感器1、2雙方的輸出都處於飽和狀態，則進入步驟S9，與在步驟S7收集的定位傳感器1、2的檢測信號電平進行比較，將完全沒有檢測信號輸出時的信號輸出電平與輸出飽和時的信號輸出電平進行比較，求出中間電平信號輸出的時間，對兩定位傳感器1、2的檢測信號進行比較，看哪個定位傳感器的輸出早，早多少，即，檢測定位傳感器1、2的輸出信號的中間電平信號的輸出時間差。
然後，進入步驟S10，根據上述檢測的時間差，檢測出基板位置的偏差。在本實施例中，由供電部3向基板上面配置的導電圖形提供交流信號，隨著導電圖形與定位傳感器1、2接近，由供電部3提供的交流信號在定位傳感器1、2的檢測輸出增加。當導電圖形與定位傳感器1、2的位置完全對應時，傳感器的檢測信號為最大，進入飽和狀態。當導電圖形的邊界正好位於傳感器1、2的正下方時，檢測信號輸出為中間電平。
這樣，由於定位傳感器1、2的檢測時間的偏差與基板的位置偏差成比例，在步驟S10，根據定位傳感器1、2檢測的偏差時間，檢測出產生了多大的位置偏差。
在本實施例中，位置偏差量的檢測處理，參照圖3進行詳細說明。圖3對本實施例的用定位傳感器1、2檢測基板位置偏差的原理進行說明。
如圖3所示，檢查基板20的表面配設有導電圖形25，在定位傳感器1、2到達導電圖形25的位置之前，供電部3到達圖形配設位置，在步驟5，保持向供電部3提供交流信號的狀態。
XYZθ工作檯30沿圖3箭頭A方向移動，導電圖形25逐漸到達傳感器1、2相對的位置，相對位置的面積逐漸增加，當導電圖形完全到達定位傳感器1、2相對位置時，傳感器1、2的檢測輸出飽和。該狀態為圖3下部所示。
由於定位傳感器1、2的形狀，前後左右是對稱的，在檢測信號的中間電平的位置，是導電圖形端部剛好移動到定位傳感器1、2一半的位置(中央位置)，因此，可以檢測出正確的基板表面的導電圖形配設端部位置。
比較兩定位傳感器1、2的檢測信號電平，檢測出與中間電平的時間的偏差量x，通過與基板20的移動速度比較，可檢測出基板位置偏差的大小。
而且，這種檢測完全可以是非接觸的，由於檢測信號的電平與位於傳感器對面的導電圖形的面積成比例，因此可非常精確地檢測出基板的位置偏差。
特別是在上述的本實施例中，並不是將檢測信號的絕對值作為檢測基準，而是通過相對兩定位傳感器1、2的輸出信號進行比較，檢測出偏移程度的，因此，不會受到控制部11、檢測電路12、13和信號發生器14性能下降或隨時間產生變化等的影響，可獲得高可靠性的檢測結果。
在步驟S11，控制XYZθ工作檯30，消除基板的位置偏差，將基板控制到正確的位置上。然後，在步驟S12，在位置正確的狀態下，進行基板是否良好的檢查處理。至此，該處理結束。
另外，即使控制XYZθ工作檯30同時搭載數個基板，由於位置偏差檢測精度高，一次位置偏差檢測即可將全部基板的位置偏差修正正確。
在以上的說明中，導電圖形是ITO圖形，但只要可與供電部3對面和定位傳感器1、2對面的導電圖形交流連接，導電圖形的種類不受限制。
例如，用鋁膜代替ITO膜也可以進行同樣的檢測。幾乎不受導電圖形材料不同的影響，任何材料都可進行完全相同的檢測。其他材料如銅、銀或金。
在圖1、3的示例中供電部3是一個，在與定位傳感器1、2相對的導電圖形是分別獨立的圖形的情況下，可將供電部分離成二個，分別向各定位傳感器1、2位置的導電圖形供電。
另外，在本實施例中，由於檢測的是定位傳感器1、2的相對的檢測信號的偏差，因此供電部3的形狀是任意的，不只局限於圖1和圖2的示例。再者，即使不是非接觸的，而是如測頭形狀直接與導電圖形接觸，提供交流信號的也可。
在本實施例中，由於不是通過比較檢測信號的絕對值檢測位置偏移的，因此無需嚴格控制傳感器和導電圖形的間隔，就能進行正確的檢測，因此，控制在步驟4的初期位置，就沒有問題。
但是，在更準確地進行間隔控制的情況下，例如，將檢查基板放到XYZθ工作檯30上後，一次就將XYZθ工作檯30升向傳感器面板。然後，檢查基板20表面與傳感器面板是否對接。若基板表面與傳感器面板沒有對接，則繼續使XYZθ工作檯30上升。
若基板20表面與傳感器面板對接，則下降到規定距離。這樣，就可正確地控制定位傳感器1、2和供電部3與基板表面的導電圖形之間的間隔，不僅可處於非接觸電容偶合狀態，也可使檢測信號的電平在一定範圍內。
以上說明的本發明，由於位置偏差的檢測不以檢測信號的絕對值為基準，而是通過對圖形端部檢測裝置的輸出信號進行比較，檢測偏差程度的。因此，可以簡單的結構得到不受各結構性能下降及時間變化等因素影響的可靠性高的基板位置偏差的檢測結果。
權利要求
1.一種基板位置偏差檢測裝置，其特徵在於，可檢測與表面配設有導電圖形的基板的輸送方向大致垂直的方向上的位置偏差的基板位置偏差檢測裝置，該裝置具有下述裝置與所述配設在基板表面的導電圖形的輸送方向的前方端部距有一定距離、在至少有2處的預定位置、與基板表面配設的導電圖形以非接觸方式進行電容耦合的圖形端部檢測裝置，從所述導電圖形的其他部位，向所述輸送方向的前方端部提供交流信號的信號提供裝置，通過各所述圖形端部檢測裝置，檢測出所述信號提供裝置提供的交流信號的檢測時間偏差，從而檢測出被輸送的檢查基板的位置偏差的位置偏差檢測裝置，所述信號提供裝置，在所述檢查基板至少是所述輸送方向前方端部到達所述圖形端部檢測裝置的位置時，提供所述交流信號，所述位置偏差檢測裝置是將檢測信號的相差比例作為所述檢查基板的傾斜比例。
2.根據權利要求1所述的位置偏差檢測裝置，其特徵在於，所述位置偏差檢測裝置，是將各所述圖形端部檢測裝置檢測的最小檢測電平和最大檢測電平之間的中間電平信號檢測時的所述檢測基板的位置，作為所述輸送方向前方端部的所述位置偏差檢測裝置到達位置，從所述各位置偏差檢測裝置的檢測信號的差，檢測出相對於所述各位置偏差檢測裝置配設位置的傾斜程度和相對於輸送方向的位置偏差。
3.根據權利要求1或權利要求2所述的基板位置偏差檢測裝置，其特徵在於，所述信號提供裝置，是利用在所述導電圖形的其他部位以非接觸方式進行電容耦合的裝置，提供所述交流信號。
4.根據權利要求1至權利要求3任一項所述的基板位置偏差檢測裝置，其特徵在於，所述基板是液晶顯示面板用的基板，所述導電圖形是ITO膜。
5.根據權利要求1至權利要求3中的任一項所述的基板位置偏差檢測裝置，其特徵在於，所述基板是液晶顯示面板用的基板，所述導電圖形是鋁膜。
6.根據權利要求4或權利要求5所述的基板位置偏差檢測裝置，其特徵在於，所述液晶顯示面板用基板是玻璃基板或塑料基板。
7.一種基板位置偏差檢測方法，其特徵在於，具有與基板表面配設的導電圖形的輸送方向的前方端部距有一定距離、在至少有2處的預定位置、與基板表面配設的導電圖形以非接觸方式進行電容耦合的圖形端部檢測裝置，同時，還具有向所述導電圖形提供交流信號的信號提供裝置，可檢測與所述基板輸送方向大致垂直的方向的位置偏差的基板位置偏差檢測裝置的基板位置偏差檢測方法，用所述圖形端部檢測裝置，經所述導電圖形，對被提供給輸送過來的所述基板的所述導電圖形的所述交流信號進行檢測；通過所述圖形端部檢測裝置，檢測出所述交流信號的檢測時間偏差；用檢測被輸送過來的檢查基板的位置偏差的檢測方法，對基板位置偏差進行檢測。
8.根據權利要求7所述的基板位置偏差檢測方法，其特徵在於，所述位置偏差的檢測，是將各所述圖形端部檢測裝置檢測的最小檢測電平和最大檢測電平之間的中間電平檢測時的所述檢測基板的位置，作為所述輸送方向前方端部的所述位置偏差檢測裝置的到達位置，從所述各位置偏差檢測裝置檢測的信號差，檢測出相對於所述各位置偏差檢測裝置配置位置的傾斜程度和相對於輸送方向的位置偏差。
9.根據權利要求7或權利要求8所述的基板位置偏差檢測方法，其特徵在於，利用所述信號提供裝置進行所述交流信號的提供，是通過與所述導電圖形的其他部位以非接觸方式進行電容耦合的電容耦合部位進行的。
全文摘要
本發明提供用非接觸的簡單的結構，可準確地檢測出基板位置偏差的基板位置偏差檢測裝置和基板位置偏差檢測方法。通過向基板表面配設的導電圖形供電的供電部(3)，向基板(20)表面的導電圖形(25)提供交流信號，讓基板(20)沿箭頭A方向移動，從基板位置偏差傳感器(1)、(2)的交流信號的檢測信號的輸出電平正好在中間電平時的時間差和基板輸送速度，檢測出基板的位置偏差程度。
文檔編號H01L21/68GK1511246SQ0281054
公開日2004年7月7日 申請日期2002年5月23日 優先權日2001年5月24日
發明者山岡秀嗣, 石岡聖悟, 悟 申請人:Oht株式會社