配線検査方法および配線検査装置
【課題】 本発明は、撮影した複数の赤外線画像から欠陥位置特定に適した画像を抽出して、短絡欠陥部の位置を正確に特定することを目的とする。
【解決手段】 本発明の配線検査方法は、基板に形成された配線の短絡欠陥部の有無を検査する配線検査方法であって、配線に電圧を印加して前記短絡欠陥部を発熱させる発熱工程（Ｓ３〜Ｓ６）と、基板を撮影して複数の時刻毎の赤外線画像を取得する画像取得工程（Ｓ２〜Ｓ５）と、所定時刻の赤外線画像を用いて発熱領域を認識する発熱領域認識工程（Ｓ８）と、発熱領域から短絡欠陥部の位置を特定できるか判定する発熱領域判定工程（Ｓ９）と、発熱領域から短絡欠陥部の位置を特定する欠陥位置特定工程（Ｓ１０）とを含み、発熱領域認識工程はさらに、発熱領域判定工程において短絡欠陥部の位置を特定できないと判定されたとき、所定時刻と異なる別時刻の赤外線画像を用いて、発熱領域を認識することを特徴とする。
【解決手段】 本発明の配線検査方法は、基板に形成された配線の短絡欠陥部の有無を検査する配線検査方法であって、配線に電圧を印加して前記短絡欠陥部を発熱させる発熱工程（Ｓ３〜Ｓ６）と、基板を撮影して複数の時刻毎の赤外線画像を取得する画像取得工程（Ｓ２〜Ｓ５）と、所定時刻の赤外線画像を用いて発熱領域を認識する発熱領域認識工程（Ｓ８）と、発熱領域から短絡欠陥部の位置を特定できるか判定する発熱領域判定工程（Ｓ９）と、発熱領域から短絡欠陥部の位置を特定する欠陥位置特定工程（Ｓ１０）とを含み、発熱領域認識工程はさらに、発熱領域判定工程において短絡欠陥部の位置を特定できないと判定されたとき、所定時刻と異なる別時刻の赤外線画像を用いて、発熱領域を認識することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置に用いられるアクティブマトリクス基板、あるいは太陽電池パネル等のように、複数の配線が形成された基板で、配線の短絡欠陥を検出するのに好適な配線検査方法および配線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、アクティブマトリクス基板あるいは複数の配線が形成された基板は、液晶表示装置、有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置、太陽電池パネル等の種々な製品分野で用いられている。例えば、液晶表示装置は、複数の配線、絵素電極およびスイッチング素子などが形成された一方基板部材であるアクティブマトリクス基板と、対向電極やカラーフィルタが形成された他方基板部材であるカラーフィルタ基板とを有する。液晶表示装置は、前記２枚の基板を間隔をあけて貼合わせ、間隙に液晶材料を注入して液晶層を形成した後に、周辺回路部品を実装して製造する。
【０００３】
アクティブマトリクス基板は、その製造工程において、基板上の配線の断線や短絡などの欠陥が生じることがある。当該欠陥は液晶表示装置の表示欠陥の原因となる。液晶表示装置の表示欠陥などの不良を減少させるためには、前述した液晶材料を注入する工程以前に、アクティブマトリクス基板の欠陥を検出してリペアする必要がある。
【０００４】
図８は、特許文献１に開示されている配線パターンの検査装置である。特許文献１の検査装置は、基板５０上に形成された配線パターン５３に通電電極６１により通電して、配線パターン５３の発熱による赤外線を発生させ、赤外線センサ６３でその赤外線画像を撮像し、撮像信号を画像処理して所定の基準画像データと対比することにより、配線パターン５３の良否を検査する。例えば、図８のＡ部では、配線が断線しており電流が流れないため、Ａ部を含む配線５３は発熱しない。また、図８のＢ部では、配線が短絡しており短絡部にも電流が流れるため、配線５３以外の部分からも赤外線が発生する。
【０００５】
また、図９は、特許文献２に開示されているアクティブマトリクス基板の検査装置である。特許文献２の検査装置は、アクティブマトリクス基板の走査線８１〜８５と信号線９１〜９５の交差点で発生する短絡欠陥７３を検出するものである。
【０００６】
アクティブマトリクス基板の走査線８１〜８５と信号線９１〜９５との間は絶縁されており、正常であれば、走査線８１〜８５と信号線９１〜９５との間に電圧を印加しても電流は流れない。これに対し、例えば、走査線８３と信号線９３の間に短絡欠陥７３が存在すると、短絡欠陥７３を通して走査線８３と信号線９３との間に電流が流れ、発熱が生じて赤外線を放出する。
【０００７】
したがって、走査線８１〜８５と信号線９１〜９５との間に電圧を印加し、赤外線画像を撮影して、発熱領域の有無から短絡欠陥の有無を検出して良品を判別したり、短絡欠陥７３の位置を検出したりすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−３３７４５４号公報（平成１１年１２月１０日公開）
【特許文献２】特開平６−５１０１１号公報（平成６年２月２５日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に開示されている従来の赤外線画像を用いる検査方法では、配線と短絡欠陥部に電流が流れて発熱すると、熱伝導によりその近傍の領域も温度上昇して赤外線を発生する。このため、配線数が比較的少ない場合には発熱領域から短絡欠陥部の位置を特定できるが、高解像度の液晶テレビ等のように、配線数が多く、配線が緻密に形成された基板では、検出された発熱領域中に短絡欠陥部と共に正常な配線や配線交差部等も含まれてしまい、短絡欠陥部が発熱領域中に埋もれてしまうことから、従来の検査では短絡欠陥部の位置を正確に特定できないという問題があった。
【００１０】
本発明は、複数の赤外線画像を撮影し、欠陥位置特定に適した画像を抽出して、短絡欠陥部の位置を正確に特定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の配線検査方法は、基板に形成された配線の短絡欠陥部の有無を検査する配線検査方法であって、配線に電圧を印加して前記短絡欠陥部を発熱させる発熱工程と、基板を撮影して複数の時刻毎の赤外線画像を取得する画像取得工程と、所定時刻の赤外線画像を用いて発熱領域を認識する発熱領域認識工程と、発熱領域から短絡欠陥部の位置を特定できるか判定する発熱領域判定工程と、発熱領域から短絡欠陥部の位置を特定する欠陥位置特定工程とを含み、発熱領域認識工程はさらに、発熱領域判定工程において短絡欠陥部の位置を特定できないと判定されたとき、所定時刻と異なる別時刻の赤外線画像を用いて、発熱領域を認識することを特徴とする。
【００１２】
また、発熱領域判定工程は、発熱領域の大きさを評価する特徴量を算出し、特徴量が所定の範囲内のとき、短絡欠陥部の位置を特定できると判定することを特徴とする。
【００１３】
また、特徴量は、発熱領域から算出した面積、または、発熱領域から算出した配線の発熱幅のうちの少なくとも何れかに対応していることを特徴とする。
【００１４】
また、発熱領域認識工程は、特徴量が所定の範囲より小さいとき、所定時刻よりも遅い時刻の赤外線画像を用いることを特徴とする。
【００１５】
また、発熱領域認識工程は、特徴量が所定の範囲より大きいとき、所定時刻よりも早い時刻の赤外線画像を用いることを特徴とする。
【００１６】
また、配線の抵抗値を測定する抵抗測定工程を有し、抵抗値に応じて、赤外線画像の所定時刻および別時刻を変えることを特徴とする。
【００１７】
本発明の配線検査装置は、基板に形成された配線の短絡欠陥部の有無を検査する配線検査装置であって、配線に電圧を印加して短絡欠陥部を発熱させる発熱手段と、基板を撮影して複数の時刻毎の赤外線画像を取得する画像取得手段と、所定時刻の赤外線画像を用いて発熱領域を認識する発熱領域認識手段と、発熱領域から短絡欠陥部の位置を特定できるか判定する発熱領域判定手段と、発熱領域から短絡欠陥部の位置を特定する欠陥位置特定手段とを含み、発熱領域認識手段はさらに、発熱領域判定手段において短絡欠陥部の位置を特定できないと判定されたとき、所定時刻と異なる別時刻の赤外線画像を用いて、発熱領域を認識することを特徴とする。
【００１８】
また、配線の抵抗値を測定する抵抗測定手段を備え、測定された抵抗値に応じて、赤外線画像の所定時刻および別時刻を変えることを特徴とする。
【００１９】
本発明の配線検査プログラムは、上記配線検査方法を動作させる配線検査プログラムであって、コンピュータを上記の各工程として機能させることを特徴とする。
【００２０】
本発明のプログラム記録媒体は、コンピュータで読取可能な上記配線検査プログラムが記録されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、複数の赤外線画像を撮影し、欠陥位置特定に適した画像を抽出して、短絡欠陥部の位置を正確に特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例に係る配線検査装置を示す模式図である。
【図２】本発明の実施例に係る配線検査装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図３】本発明の実施例に係る配線検査方法を示す検査フロー図である。
【図４】本発明の実施例に係り、時刻毎の赤外線画像を保存した画像テーブルを示した図である。
【図５】本発明の実施例に係り、時刻毎の赤外線画像を重ね合せて示した図である。
【図６】本発明の実施例に係り、時刻毎の赤外線画像を２値化した画像を示す模式図である。
【図７】本発明の実施例に係り、２値化画像から短絡欠陥位置を特定する説明図である。
【図８】従来技術に係る検査装置を説明するための図である。
【図９】従来技術に係る検査装置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図１から図７に示す図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一の部分又は相当部分を表すものとする。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の一実施例である配線検査装置１の模式図である。配線検査装置１は、信号供給部２と、赤外線動画撮影部３と、画像処理部４と、中央制御部５から構成されている。検査すべき基板部材１４は、載置台１５上に載置され、その上に接続部６が載置される。接続部６の底面には、基板部材１４の配線の端子部と電気的導通をとる複数のプローブ（接触針）が設けられている。基板部材１４は、信号供給部２から接続部６を通して電圧が印加されるとともに、赤外線動画撮影部３により表面の赤外線画像が動画で撮影される。
【００２５】
図２は、配線検査装置１の構成を説明するための図である。配線検査装置１は、中央制御部５により、信号供給部２、赤外線動画撮影部３、画像処理部４を制御して、基板部材１４の配線に生じた短絡等の欠陥を検出し、その欠陥の位置を特定する。
【００２６】
信号供給部２は、接続部６と、接続部６に接続された電圧印加部７と抵抗測定部８とを有している。電圧印加部７は、接続部６を通して基板部材１４の配線に一定の電圧を印加する電源である。なお、本実施例では、電圧印加部７という定電圧源を用いた通電方法で説明するが、定電流源を用いた通電方法を採用することで、短絡欠陥部を発熱させるようにしても良い。
【００２７】
抵抗測定部８は、接続部６を通して基板部材１４の配線の抵抗値を測定する測定器である。信号供給部２は、測定した配線の抵抗値をもとに電圧印加部７の印加電圧を調整するが、同一仕様の基板部材１４のように抵抗値が予め予測されている場合は、配線検査装置１に抵抗測定部８を設ける必要はなく、印加電圧を調整しなくてもよい。
【００２８】
赤外線動画撮影部３は、赤外画像撮影部９と赤外画像記憶部１０とを有している。赤外画像撮影部９は、例えば、赤外線カメラであり、基板部材１４の表面から放射される赤外線を捕らえて赤外線画像を形成する。赤外画像撮影部９で撮影された赤外線画像は、たとえばコンピュータに送信され、必要に応じてアナログ／デジタル変換され、赤外画像記憶部１０に与えられる。赤外画像記憶部１０は、赤外画像撮影部９で時刻毎に撮影された複数の赤外線画像を画像テーブルに保存する記憶装置である。なお、本実施例では、赤外線画像を動画として撮影する場合を説明するが、本発明はそれのみに限定されず、赤外線画像は、動画、または、時系列に撮影された静止画であっても良い。
【００２９】
画像処理部４は、発熱領域認識部１１と、発熱領域判定部１２と、欠陥位置特定部１３とを有している。発熱領域認識部１１は、所定時刻の赤外線画像から発熱領域を認識し、例えば、赤外線画像を所定の閾値温度で２値化処理することにより背景ノイズを取り除いて発熱領域を認識する。発熱領域判定部１２は、発熱領域認識部１１で認識した発熱領域が短絡欠陥部の位置を特定する際に最適な範囲内であるか判定する。欠陥位置特定部１３は、最適と判定された発熱領域から短絡欠陥部の位置を特定する。
【００３０】
図３は、本発明の一実施例に係る配線検査方法を示す検査フロー図である。図３に示すＳ１からＳ１０のステップの順序で、本発明の検査方法について詳細に説明する。なお、配線検査方法は、プログラム化して記録媒体に記録され、コンピュータで読取可能に保存されている。
【００３１】
本実施例に係る検査フローは、複数の赤外線画像を撮影し、短絡欠陥部の位置特定に適した画像を抽出して、短絡欠陥部の位置を正確に特定するものである。
【００３２】
ステップＳ１は、基板部材１４の配線に電圧を印加するための準備であり、接続部６のプローブを基板部材１４の配線端子に接触させ、配線端子に電圧印加部７を電気的に接続する。
【００３３】
ステップＳ２では、画像撮像部９を用いて、基板部材１４表面の赤外線画像の撮影を開始する。赤外線画像は、動画として撮影するか、または、静止画として連続して撮影する。また、ステップＳ２の開始時点では、電圧印加前であるため、発熱していない状態の赤外線画像も撮影される。
【００３４】
ステップＳ３では、電圧印加部７から接続部６を通して基板部材１４の配線間に電圧の印加を開始する。印加電圧は、配線や短絡欠陥部の抵抗値により異なるが、例えば、５０ＶのＤＣ電圧である。
【００３５】
ステップＳ４では、電圧印加の開始から所定時間後に赤外線画像の撮影を終了する。所定時間とは、ステップＳ３の印加電圧によって、基板部材１４の配線間に短絡欠陥部があった場合に十分な発熱が生じる時間であり、例えば、電圧印加の開始から２秒程度経過してから赤外線画像の撮影を終了する。
【００３６】
ステップＳ５では、ステップＳ２からステップＳ４の間に撮影された複数の赤外線画像の全てを、一旦、画像テーブル１８として画像記憶部１０に保存する。ここでステップＳ２からステップＳ５までを画像取得工程とする。なお、画像テーブル１８は、図４に示すように、例えば、時刻毎に撮影された赤外線画像を、時刻１８ａ（Ｔｎ）と赤外線画像１８ｂ（ＩＭＧｎ）の対応付けたテーブルとして保存したものである。
【００３７】
ステップＳ６では、配線間への電圧印加を終了する。ここで、ステップＳ３からステップＳ６までを発熱工程とする。このステップＳ６とステップＳ５は順序が逆であっても構わないし、並行して行ってもよい。なお、赤外線画像のデータ量が多くなって保存に時間がかかる場合は、先に配線間への電圧印加を終了することで、基板部材１４にかかる熱的負担を軽減できる効果も期待できる。
【００３８】
ステップＳ７からＳ１０は、画像処理部４における工程であり、複数の赤外線画像から配線検査に適切な赤外線画像を選択し、画像処理を施して欠陥位置の特定を行なうものである。
【００３９】
ステップＳ７では、画像テーブル１８から所定時刻の赤外線画像ＩＭＧｎを選択して、発熱領域認識部１１に送る。ここで所定時刻とは、時刻Ｔｎのことであり、時刻Ｔｎは予め初期設定されている。従ってステップＳ７では、予め初期設定された時刻Ｔｎにおける赤外線画像ＩＭＧｎが、発熱領域認識部１１に送られることになる。時刻Ｔｎの設定方法としては、例えば、配線と欠陥部に電圧を印加してから適度に発熱する平均的な時刻を設定すれば良い。
【００４０】
ステップＳ８は、発熱領域認識部１１において、所定時刻の赤外線画像を画像処理して発熱領域を認識する発熱領域認識工程である。最初に、発熱領域以外の背景ノイズを除去するため、所定時刻の赤外線画像から所定温度を閾値として２値化画像を生成する。続いて、コンピュータ等で認識可能となった２値化画像から発熱領域の有無や面積を評価する。なお、最初にステップＳ７の処理を行う赤外線画像の対象は、初期設定された時刻Ｔｎにおける赤外線画像ＩＭＧｎである。
【００４１】
ここで発熱領域と放射率について補足すると、一般に、赤外線カメラが測定する温度は、被撮像物に係る放射率の影響を受ける。基板上はガラス、クロムやアルミニウムや銅等の配線材料等放射率の異なる物質より形成されている。従って、測定された基板上の基板温度は全面で一様ではなく、発熱領域を高精度に撮像するためには、放射率の影響を除く必要がある。そこで、所定時刻の赤外線画像と電圧印加前の赤外線画像の差分をとった温度変化画像から２値化画像を生成してもよい。
【００４２】
ステップＳ９は、発熱領域判定部１２において、ステップＳ８で認識した発熱領域から短絡欠陥部の位置を特定できるかどうか判定する。このような判定が必要となる理由について、図５と図６を用いて以下で説明する。
【００４３】
図５は、電圧印加によって短絡欠陥部２０から発熱が生じている基板部材１４を、時刻毎に撮影した赤外線画像の一例を示している。基板部材１４は、例えば、液晶パネルに用いられるアクティブマトリクス基板であり、Ｘ方向に並列された複数の配線Ｒと、Ｙ方向に並列された配線Ｌが、絶縁体を介して交差している。各交差箇所には、図示しないスイッチング素子として例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）が形成されている。ここでは、Ｘ方向のｘ番目の配線Ｒｘと、Ｙ方向のｘ番目の配線Ｌｘの交差部に短絡欠陥部２０が生じた事例を示している。なお、分かりやすくするために、赤外線画像に配線Ｒと配線Ｌを重ね合わせて表示している。
【００４４】
また、赤外線画像ＩＭＧ１〜ＩＭＧ５は、各発熱領域についてハッチング種別を変えて示したものであり、それぞれ、電圧印加の開始から、０．０５秒後、０．１秒後、０．２秒後、０．３秒後、１秒後の時刻Ｔ１〜Ｔ５に対応している。
【００４５】
配線Ｒｘ、Ｌｘと短絡欠陥部２０に生じる発熱は、ジュールの法則により抵抗と電流の２乗と時間に比例する。配線Ｒｘ、Ｌｘと短絡欠陥部２０に流れる電流は同じであるため、抵抗の大きい短絡欠陥部２０が配線Ｒｘ、Ｌｘよりも発熱しやすい。このため、電圧印加の直後は、赤外線画像ＩＭＧ１のように短絡欠陥部２０の近傍から発熱が始まり、抵抗の大きさ順に配線Ｒｘ、Ｌｘへと発熱領域が広がっていく。
【００４６】
電圧の印加時間が長くなると、配線Ｒｘ、Ｌｘの発熱は、熱伝導により配線Ｒｘ、Ｌｘの各配線方向や各配線幅方向にも広がっていく。例えば、１秒後の時刻Ｔ５の発熱領域中には、赤外線画像ＩＭＧ５に示すように、短絡欠陥部２０と配線Ｒｘ、Ｌｘ以外に、その近傍の配線等も含まれている。
【００４７】
図６は、赤外線画像ＩＭＧ１〜ＩＭＧ５のそれぞれから、コンピュータ等で認識可能な２値化画像（ａ）〜（ｄ）を生成した模式図である。赤外線画像ＩＭＧ１は、２値化画像（ａ）のようになり、発熱領域２１が短絡欠陥部２０の近傍だけに認識され、小さ過ぎるために見落としたりノイズと見誤る可能性がある。また、赤外線画像ＩＭＧ２も、２値化画像（ｂ）のようになり、配線Ｒｘの発熱領域２１がかすれて複数に分割されてしまい、それぞれを短絡欠陥部２０と見誤る可能性がある。
【００４８】
また、赤外線画像ＩＭＧ５は、２値化画像（ｄ）のようになり、発熱領域２１が短絡欠陥部２０と配線Ｒｘ、Ｌｘから広がり過ぎて、短絡欠陥部２０が発熱領域に埋もれてしまい、短絡欠陥部２０の位置を特定することが困難になる。
【００４９】
一方、赤外線画像ＩＭＧ３、ＩＭＧ４は、２値化画像（ｃ）のようになり、発熱領域２１を見落とさず、また、発熱領域中に短絡欠陥部２０が埋もれない、適度な大きさで認識されている。
【００５０】
このように、どの時刻の赤外線画像を基に発熱領域を認識するかにより、後の短絡欠陥部の位置特定の容易さが大きく変わってくる。
【００５１】
しかしながら、望ましい赤外線画像ＩＭＧ３、ＩＭＧ４は、電圧印加から０．２秒後、０．３秒後の一瞬の赤外線画像であり、また、短絡欠陥部２０や配線の抵抗値等により、赤外線画像ＩＭＧ３、ＩＭＧ４のような状態になる時刻も変動する。このため、最初に選択した所定時刻の赤外線画像が必ずしも短絡欠陥部の位置を特定できる最適な赤外線画像とは限らないので、ステップＳ９による発熱領域判定工程が必要となる。
【００５２】
ステップＳ９では、図６（ａ）〜（ｄ）に示した２値化画像の発熱領域から短絡欠陥部の位置を特定できるか否かを判定する。例えば、発熱領域の大きさを評価する特徴量を算出し、その特徴量が所定の範囲内に収まるときは、発熱領域から短絡欠陥部の位置を特定できると判定し、ステップＳ１０の欠陥位置特定工程に進める。特徴領域は、例えば、発熱領域の面積や、発熱して広がった配線の発熱幅を用いる。また、図６（ｃ）のような最適な発熱領域から所定の適正範囲を予め定めておく。
【００５３】
特徴量が所定の適正範囲から外れて、発熱領域判定部１２で短絡欠陥部の位置を特定できないと判定された場合、所定時刻と異なる別の時刻の赤外線画像に変更する。
【００５４】
例えば、図６（ａ）や図６（ｂ）のように、発熱領域の特徴量が適正範囲よりも小さい場合（特徴量＜適正範囲の場合）は、所定時刻を後の時刻Ｔｎ＋１に変更してステップＳ７に戻す。
【００５５】
また、例えば、図６（ｄ）のように、発熱領域の特徴量が適正範囲よりも大きい場合（特徴量＞適正範囲の場合）は、所定時刻を前の時刻Ｔｎ−１に変更してステップＳ７に戻す。
【００５６】
どの程度の時刻に変更するかは、短絡欠陥部２０と配線の抵抗値や抵抗の比率に応じて調整することが望ましい。すなわち、ステップ９からステップ７に戻る際に、時刻を時刻Ｔｎから１だけ変更しているが、１に限らず２以上変更するように調整してもよい。大きく変更することで、ステップ７，８，９の反復処理回数を削減できる効果がある。
【００５７】
また、抵抗値に応じて、赤外線画像の所定時刻を変えることが望ましい。抵抗値が大きくなると、電圧印加による基板の発熱量が減少する。すなわち、最適な赤外線画像を撮像する時刻は、遅くなる。従って、抵抗値が大きいほど所定時刻を遅くする。反対に抵抗値が小さいほど所定時刻を早くすることが望ましい。
【００５８】
発熱領域の特徴量が適正範囲から外れるとステップＳ７に戻り、変更された時刻の赤外線画像に選択し直して、ステップＳ８の発熱領域認識工程と、ステップＳ９の発熱領域判定工程とを繰り返す。なお、例えば、２回目以降の発熱領域認識工程では、別時刻の最適な赤外線画像が用いられており、２回目の発熱領域の特徴量で、ほぼ、適正範囲内に入ることが多い場合は、２回目にステップＳ９の処理することを省略してステップＳ１０の欠陥位置特定工程に進めるようにしても良い。
【００５９】
ステップＳ１０は、発熱領域から短絡欠陥部２０の位置を特定する位置特定工程である。図７は、２値化画像から認識された発熱領域の形状例を示すものであり、図７を用いてステップＳ１０の位置特定工程について説明する。
【００６０】
発明者が実験した結果、発熱領域の形状は、配線抵抗値と短絡欠陥部の抵抗値との兼ね合いにより、図７（ａ）に示すマッチ棒型の発熱形状となったり、図７（ｂ）に示す鉛筆型の発熱形状となったりすることが判明した。このような発熱形状の違いにより、短絡欠陥部２０の位置の特定方法は変わる。発熱形状の違いは、図７（ｃ）に示すように、発熱領域の先端から水平幅を計測することでコンピュータ等でも自動的に判断できる。
【００６１】
短絡欠陥部２０の位置は、２値化画像を用いて、従来の画像処理手法により特定することができる。例えば、マッチ棒型の発熱形状の場合は、先端の円形部分を認識して抽出→重心算出の手順で特定できる。また、鉛筆型の発熱形状の場合も、２値化画像→細線化→細線の先端画素の手順で特定できる。
【００６２】
以上の通り、本発明の配線検査方法によれば、配線や短絡欠陥部の状態にかかわらず、複数の赤外線画像から最適な発熱領域を抽出して、短絡欠陥部の位置を容易に特定することができる。したがって、複数の短絡欠陥部が異なる導通状態で存在する場合であっても、一度の配線検査で位置を特定することができる。
【００６３】
また一度の配線検査で位置を特定できることから、検査に要する時間を短縮できたり、温度上昇による配線基板等への損傷を低減することも可能である。
なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６４】
本発明は、アクティブマトリクス基板あるいは複数の配線が形成された基板における、配線の短絡欠陥を検出するのに好適なものであり、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置または太陽電池パネルに限られず、様々な基板の検査に採用され得るものである。
【００６５】
また本発明において、信号供給部２、画像処理部４、中央制御部５の処理のうちの一部又は全てを、集積回路（ＩＣ（integrated circuit）チップ）上に形成された論理回路によってハードウェア的に実現していてもよいし、ＣＰＵ（central processing unit）やＭＰＵ（microprocessor unit）を用いてソフトウェア的に実現してもよい。
【００６６】
そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
【００６７】
記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ類、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ（compact disc read-only memory）／ＭＯ（magneto-optical）／ＭＤ（Mini Disc、登録商標）／ＤＶＤ（digital versatile disk）／ＣＤ−Ｒ（CD Recordable）等の光ディスクを含むディスク類、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード類、マスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ（erasable programmable read-only memory）／ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable and programmable read-only memory）／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ類、あるいはＰＬＤ（Programmable logic device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の論理回路類などを用いることができる。
【００６８】
さらには上述した機能を実現するソフトウェアをインターネット、共有サーバーなどへアクセス可能となるようアップロードし、ユーザなどがソフトウェアをダウンロードし、配線検査装置にインストールすることで本発明を実施することも可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１ 配線検査装置
２ 信号供給部
３ 赤外線動画撮影部
４ 画像処理部
５ 中央制御部
６ 接続部
７ 電圧印加部
８ 抵抗測定部
９ 赤外画像撮影部
１０ 赤外画像記憶部
１１ 発熱領域認識部
１２ 発熱領域判定部
１３ 欠陥位置特定部
１４ 基板部材
２０ 短絡欠陥部
２１ 発熱領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置に用いられるアクティブマトリクス基板、あるいは太陽電池パネル等のように、複数の配線が形成された基板で、配線の短絡欠陥を検出するのに好適な配線検査方法および配線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、アクティブマトリクス基板あるいは複数の配線が形成された基板は、液晶表示装置、有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置、太陽電池パネル等の種々な製品分野で用いられている。例えば、液晶表示装置は、複数の配線、絵素電極およびスイッチング素子などが形成された一方基板部材であるアクティブマトリクス基板と、対向電極やカラーフィルタが形成された他方基板部材であるカラーフィルタ基板とを有する。液晶表示装置は、前記２枚の基板を間隔をあけて貼合わせ、間隙に液晶材料を注入して液晶層を形成した後に、周辺回路部品を実装して製造する。
【０００３】
アクティブマトリクス基板は、その製造工程において、基板上の配線の断線や短絡などの欠陥が生じることがある。当該欠陥は液晶表示装置の表示欠陥の原因となる。液晶表示装置の表示欠陥などの不良を減少させるためには、前述した液晶材料を注入する工程以前に、アクティブマトリクス基板の欠陥を検出してリペアする必要がある。
【０００４】
図８は、特許文献１に開示されている配線パターンの検査装置である。特許文献１の検査装置は、基板５０上に形成された配線パターン５３に通電電極６１により通電して、配線パターン５３の発熱による赤外線を発生させ、赤外線センサ６３でその赤外線画像を撮像し、撮像信号を画像処理して所定の基準画像データと対比することにより、配線パターン５３の良否を検査する。例えば、図８のＡ部では、配線が断線しており電流が流れないため、Ａ部を含む配線５３は発熱しない。また、図８のＢ部では、配線が短絡しており短絡部にも電流が流れるため、配線５３以外の部分からも赤外線が発生する。
【０００５】
また、図９は、特許文献２に開示されているアクティブマトリクス基板の検査装置である。特許文献２の検査装置は、アクティブマトリクス基板の走査線８１〜８５と信号線９１〜９５の交差点で発生する短絡欠陥７３を検出するものである。
【０００６】
アクティブマトリクス基板の走査線８１〜８５と信号線９１〜９５との間は絶縁されており、正常であれば、走査線８１〜８５と信号線９１〜９５との間に電圧を印加しても電流は流れない。これに対し、例えば、走査線８３と信号線９３の間に短絡欠陥７３が存在すると、短絡欠陥７３を通して走査線８３と信号線９３との間に電流が流れ、発熱が生じて赤外線を放出する。
【０００７】
したがって、走査線８１〜８５と信号線９１〜９５との間に電圧を印加し、赤外線画像を撮影して、発熱領域の有無から短絡欠陥の有無を検出して良品を判別したり、短絡欠陥７３の位置を検出したりすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−３３７４５４号公報（平成１１年１２月１０日公開）
【特許文献２】特開平６−５１０１１号公報（平成６年２月２５日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に開示されている従来の赤外線画像を用いる検査方法では、配線と短絡欠陥部に電流が流れて発熱すると、熱伝導によりその近傍の領域も温度上昇して赤外線を発生する。このため、配線数が比較的少ない場合には発熱領域から短絡欠陥部の位置を特定できるが、高解像度の液晶テレビ等のように、配線数が多く、配線が緻密に形成された基板では、検出された発熱領域中に短絡欠陥部と共に正常な配線や配線交差部等も含まれてしまい、短絡欠陥部が発熱領域中に埋もれてしまうことから、従来の検査では短絡欠陥部の位置を正確に特定できないという問題があった。
【００１０】
本発明は、複数の赤外線画像を撮影し、欠陥位置特定に適した画像を抽出して、短絡欠陥部の位置を正確に特定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の配線検査方法は、基板に形成された配線の短絡欠陥部の有無を検査する配線検査方法であって、配線に電圧を印加して前記短絡欠陥部を発熱させる発熱工程と、基板を撮影して複数の時刻毎の赤外線画像を取得する画像取得工程と、所定時刻の赤外線画像を用いて発熱領域を認識する発熱領域認識工程と、発熱領域から短絡欠陥部の位置を特定できるか判定する発熱領域判定工程と、発熱領域から短絡欠陥部の位置を特定する欠陥位置特定工程とを含み、発熱領域認識工程はさらに、発熱領域判定工程において短絡欠陥部の位置を特定できないと判定されたとき、所定時刻と異なる別時刻の赤外線画像を用いて、発熱領域を認識することを特徴とする。
【００１２】
また、発熱領域判定工程は、発熱領域の大きさを評価する特徴量を算出し、特徴量が所定の範囲内のとき、短絡欠陥部の位置を特定できると判定することを特徴とする。
【００１３】
また、特徴量は、発熱領域から算出した面積、または、発熱領域から算出した配線の発熱幅のうちの少なくとも何れかに対応していることを特徴とする。
【００１４】
また、発熱領域認識工程は、特徴量が所定の範囲より小さいとき、所定時刻よりも遅い時刻の赤外線画像を用いることを特徴とする。
【００１５】
また、発熱領域認識工程は、特徴量が所定の範囲より大きいとき、所定時刻よりも早い時刻の赤外線画像を用いることを特徴とする。
【００１６】
また、配線の抵抗値を測定する抵抗測定工程を有し、抵抗値に応じて、赤外線画像の所定時刻および別時刻を変えることを特徴とする。
【００１７】
本発明の配線検査装置は、基板に形成された配線の短絡欠陥部の有無を検査する配線検査装置であって、配線に電圧を印加して短絡欠陥部を発熱させる発熱手段と、基板を撮影して複数の時刻毎の赤外線画像を取得する画像取得手段と、所定時刻の赤外線画像を用いて発熱領域を認識する発熱領域認識手段と、発熱領域から短絡欠陥部の位置を特定できるか判定する発熱領域判定手段と、発熱領域から短絡欠陥部の位置を特定する欠陥位置特定手段とを含み、発熱領域認識手段はさらに、発熱領域判定手段において短絡欠陥部の位置を特定できないと判定されたとき、所定時刻と異なる別時刻の赤外線画像を用いて、発熱領域を認識することを特徴とする。
【００１８】
また、配線の抵抗値を測定する抵抗測定手段を備え、測定された抵抗値に応じて、赤外線画像の所定時刻および別時刻を変えることを特徴とする。
【００１９】
本発明の配線検査プログラムは、上記配線検査方法を動作させる配線検査プログラムであって、コンピュータを上記の各工程として機能させることを特徴とする。
【００２０】
本発明のプログラム記録媒体は、コンピュータで読取可能な上記配線検査プログラムが記録されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、複数の赤外線画像を撮影し、欠陥位置特定に適した画像を抽出して、短絡欠陥部の位置を正確に特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例に係る配線検査装置を示す模式図である。
【図２】本発明の実施例に係る配線検査装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図３】本発明の実施例に係る配線検査方法を示す検査フロー図である。
【図４】本発明の実施例に係り、時刻毎の赤外線画像を保存した画像テーブルを示した図である。
【図５】本発明の実施例に係り、時刻毎の赤外線画像を重ね合せて示した図である。
【図６】本発明の実施例に係り、時刻毎の赤外線画像を２値化した画像を示す模式図である。
【図７】本発明の実施例に係り、２値化画像から短絡欠陥位置を特定する説明図である。
【図８】従来技術に係る検査装置を説明するための図である。
【図９】従来技術に係る検査装置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図１から図７に示す図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一の部分又は相当部分を表すものとする。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の一実施例である配線検査装置１の模式図である。配線検査装置１は、信号供給部２と、赤外線動画撮影部３と、画像処理部４と、中央制御部５から構成されている。検査すべき基板部材１４は、載置台１５上に載置され、その上に接続部６が載置される。接続部６の底面には、基板部材１４の配線の端子部と電気的導通をとる複数のプローブ（接触針）が設けられている。基板部材１４は、信号供給部２から接続部６を通して電圧が印加されるとともに、赤外線動画撮影部３により表面の赤外線画像が動画で撮影される。
【００２５】
図２は、配線検査装置１の構成を説明するための図である。配線検査装置１は、中央制御部５により、信号供給部２、赤外線動画撮影部３、画像処理部４を制御して、基板部材１４の配線に生じた短絡等の欠陥を検出し、その欠陥の位置を特定する。
【００２６】
信号供給部２は、接続部６と、接続部６に接続された電圧印加部７と抵抗測定部８とを有している。電圧印加部７は、接続部６を通して基板部材１４の配線に一定の電圧を印加する電源である。なお、本実施例では、電圧印加部７という定電圧源を用いた通電方法で説明するが、定電流源を用いた通電方法を採用することで、短絡欠陥部を発熱させるようにしても良い。
【００２７】
抵抗測定部８は、接続部６を通して基板部材１４の配線の抵抗値を測定する測定器である。信号供給部２は、測定した配線の抵抗値をもとに電圧印加部７の印加電圧を調整するが、同一仕様の基板部材１４のように抵抗値が予め予測されている場合は、配線検査装置１に抵抗測定部８を設ける必要はなく、印加電圧を調整しなくてもよい。
【００２８】
赤外線動画撮影部３は、赤外画像撮影部９と赤外画像記憶部１０とを有している。赤外画像撮影部９は、例えば、赤外線カメラであり、基板部材１４の表面から放射される赤外線を捕らえて赤外線画像を形成する。赤外画像撮影部９で撮影された赤外線画像は、たとえばコンピュータに送信され、必要に応じてアナログ／デジタル変換され、赤外画像記憶部１０に与えられる。赤外画像記憶部１０は、赤外画像撮影部９で時刻毎に撮影された複数の赤外線画像を画像テーブルに保存する記憶装置である。なお、本実施例では、赤外線画像を動画として撮影する場合を説明するが、本発明はそれのみに限定されず、赤外線画像は、動画、または、時系列に撮影された静止画であっても良い。
【００２９】
画像処理部４は、発熱領域認識部１１と、発熱領域判定部１２と、欠陥位置特定部１３とを有している。発熱領域認識部１１は、所定時刻の赤外線画像から発熱領域を認識し、例えば、赤外線画像を所定の閾値温度で２値化処理することにより背景ノイズを取り除いて発熱領域を認識する。発熱領域判定部１２は、発熱領域認識部１１で認識した発熱領域が短絡欠陥部の位置を特定する際に最適な範囲内であるか判定する。欠陥位置特定部１３は、最適と判定された発熱領域から短絡欠陥部の位置を特定する。
【００３０】
図３は、本発明の一実施例に係る配線検査方法を示す検査フロー図である。図３に示すＳ１からＳ１０のステップの順序で、本発明の検査方法について詳細に説明する。なお、配線検査方法は、プログラム化して記録媒体に記録され、コンピュータで読取可能に保存されている。
【００３１】
本実施例に係る検査フローは、複数の赤外線画像を撮影し、短絡欠陥部の位置特定に適した画像を抽出して、短絡欠陥部の位置を正確に特定するものである。
【００３２】
ステップＳ１は、基板部材１４の配線に電圧を印加するための準備であり、接続部６のプローブを基板部材１４の配線端子に接触させ、配線端子に電圧印加部７を電気的に接続する。
【００３３】
ステップＳ２では、画像撮像部９を用いて、基板部材１４表面の赤外線画像の撮影を開始する。赤外線画像は、動画として撮影するか、または、静止画として連続して撮影する。また、ステップＳ２の開始時点では、電圧印加前であるため、発熱していない状態の赤外線画像も撮影される。
【００３４】
ステップＳ３では、電圧印加部７から接続部６を通して基板部材１４の配線間に電圧の印加を開始する。印加電圧は、配線や短絡欠陥部の抵抗値により異なるが、例えば、５０ＶのＤＣ電圧である。
【００３５】
ステップＳ４では、電圧印加の開始から所定時間後に赤外線画像の撮影を終了する。所定時間とは、ステップＳ３の印加電圧によって、基板部材１４の配線間に短絡欠陥部があった場合に十分な発熱が生じる時間であり、例えば、電圧印加の開始から２秒程度経過してから赤外線画像の撮影を終了する。
【００３６】
ステップＳ５では、ステップＳ２からステップＳ４の間に撮影された複数の赤外線画像の全てを、一旦、画像テーブル１８として画像記憶部１０に保存する。ここでステップＳ２からステップＳ５までを画像取得工程とする。なお、画像テーブル１８は、図４に示すように、例えば、時刻毎に撮影された赤外線画像を、時刻１８ａ（Ｔｎ）と赤外線画像１８ｂ（ＩＭＧｎ）の対応付けたテーブルとして保存したものである。
【００３７】
ステップＳ６では、配線間への電圧印加を終了する。ここで、ステップＳ３からステップＳ６までを発熱工程とする。このステップＳ６とステップＳ５は順序が逆であっても構わないし、並行して行ってもよい。なお、赤外線画像のデータ量が多くなって保存に時間がかかる場合は、先に配線間への電圧印加を終了することで、基板部材１４にかかる熱的負担を軽減できる効果も期待できる。
【００３８】
ステップＳ７からＳ１０は、画像処理部４における工程であり、複数の赤外線画像から配線検査に適切な赤外線画像を選択し、画像処理を施して欠陥位置の特定を行なうものである。
【００３９】
ステップＳ７では、画像テーブル１８から所定時刻の赤外線画像ＩＭＧｎを選択して、発熱領域認識部１１に送る。ここで所定時刻とは、時刻Ｔｎのことであり、時刻Ｔｎは予め初期設定されている。従ってステップＳ７では、予め初期設定された時刻Ｔｎにおける赤外線画像ＩＭＧｎが、発熱領域認識部１１に送られることになる。時刻Ｔｎの設定方法としては、例えば、配線と欠陥部に電圧を印加してから適度に発熱する平均的な時刻を設定すれば良い。
【００４０】
ステップＳ８は、発熱領域認識部１１において、所定時刻の赤外線画像を画像処理して発熱領域を認識する発熱領域認識工程である。最初に、発熱領域以外の背景ノイズを除去するため、所定時刻の赤外線画像から所定温度を閾値として２値化画像を生成する。続いて、コンピュータ等で認識可能となった２値化画像から発熱領域の有無や面積を評価する。なお、最初にステップＳ７の処理を行う赤外線画像の対象は、初期設定された時刻Ｔｎにおける赤外線画像ＩＭＧｎである。
【００４１】
ここで発熱領域と放射率について補足すると、一般に、赤外線カメラが測定する温度は、被撮像物に係る放射率の影響を受ける。基板上はガラス、クロムやアルミニウムや銅等の配線材料等放射率の異なる物質より形成されている。従って、測定された基板上の基板温度は全面で一様ではなく、発熱領域を高精度に撮像するためには、放射率の影響を除く必要がある。そこで、所定時刻の赤外線画像と電圧印加前の赤外線画像の差分をとった温度変化画像から２値化画像を生成してもよい。
【００４２】
ステップＳ９は、発熱領域判定部１２において、ステップＳ８で認識した発熱領域から短絡欠陥部の位置を特定できるかどうか判定する。このような判定が必要となる理由について、図５と図６を用いて以下で説明する。
【００４３】
図５は、電圧印加によって短絡欠陥部２０から発熱が生じている基板部材１４を、時刻毎に撮影した赤外線画像の一例を示している。基板部材１４は、例えば、液晶パネルに用いられるアクティブマトリクス基板であり、Ｘ方向に並列された複数の配線Ｒと、Ｙ方向に並列された配線Ｌが、絶縁体を介して交差している。各交差箇所には、図示しないスイッチング素子として例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）が形成されている。ここでは、Ｘ方向のｘ番目の配線Ｒｘと、Ｙ方向のｘ番目の配線Ｌｘの交差部に短絡欠陥部２０が生じた事例を示している。なお、分かりやすくするために、赤外線画像に配線Ｒと配線Ｌを重ね合わせて表示している。
【００４４】
また、赤外線画像ＩＭＧ１〜ＩＭＧ５は、各発熱領域についてハッチング種別を変えて示したものであり、それぞれ、電圧印加の開始から、０．０５秒後、０．１秒後、０．２秒後、０．３秒後、１秒後の時刻Ｔ１〜Ｔ５に対応している。
【００４５】
配線Ｒｘ、Ｌｘと短絡欠陥部２０に生じる発熱は、ジュールの法則により抵抗と電流の２乗と時間に比例する。配線Ｒｘ、Ｌｘと短絡欠陥部２０に流れる電流は同じであるため、抵抗の大きい短絡欠陥部２０が配線Ｒｘ、Ｌｘよりも発熱しやすい。このため、電圧印加の直後は、赤外線画像ＩＭＧ１のように短絡欠陥部２０の近傍から発熱が始まり、抵抗の大きさ順に配線Ｒｘ、Ｌｘへと発熱領域が広がっていく。
【００４６】
電圧の印加時間が長くなると、配線Ｒｘ、Ｌｘの発熱は、熱伝導により配線Ｒｘ、Ｌｘの各配線方向や各配線幅方向にも広がっていく。例えば、１秒後の時刻Ｔ５の発熱領域中には、赤外線画像ＩＭＧ５に示すように、短絡欠陥部２０と配線Ｒｘ、Ｌｘ以外に、その近傍の配線等も含まれている。
【００４７】
図６は、赤外線画像ＩＭＧ１〜ＩＭＧ５のそれぞれから、コンピュータ等で認識可能な２値化画像（ａ）〜（ｄ）を生成した模式図である。赤外線画像ＩＭＧ１は、２値化画像（ａ）のようになり、発熱領域２１が短絡欠陥部２０の近傍だけに認識され、小さ過ぎるために見落としたりノイズと見誤る可能性がある。また、赤外線画像ＩＭＧ２も、２値化画像（ｂ）のようになり、配線Ｒｘの発熱領域２１がかすれて複数に分割されてしまい、それぞれを短絡欠陥部２０と見誤る可能性がある。
【００４８】
また、赤外線画像ＩＭＧ５は、２値化画像（ｄ）のようになり、発熱領域２１が短絡欠陥部２０と配線Ｒｘ、Ｌｘから広がり過ぎて、短絡欠陥部２０が発熱領域に埋もれてしまい、短絡欠陥部２０の位置を特定することが困難になる。
【００４９】
一方、赤外線画像ＩＭＧ３、ＩＭＧ４は、２値化画像（ｃ）のようになり、発熱領域２１を見落とさず、また、発熱領域中に短絡欠陥部２０が埋もれない、適度な大きさで認識されている。
【００５０】
このように、どの時刻の赤外線画像を基に発熱領域を認識するかにより、後の短絡欠陥部の位置特定の容易さが大きく変わってくる。
【００５１】
しかしながら、望ましい赤外線画像ＩＭＧ３、ＩＭＧ４は、電圧印加から０．２秒後、０．３秒後の一瞬の赤外線画像であり、また、短絡欠陥部２０や配線の抵抗値等により、赤外線画像ＩＭＧ３、ＩＭＧ４のような状態になる時刻も変動する。このため、最初に選択した所定時刻の赤外線画像が必ずしも短絡欠陥部の位置を特定できる最適な赤外線画像とは限らないので、ステップＳ９による発熱領域判定工程が必要となる。
【００５２】
ステップＳ９では、図６（ａ）〜（ｄ）に示した２値化画像の発熱領域から短絡欠陥部の位置を特定できるか否かを判定する。例えば、発熱領域の大きさを評価する特徴量を算出し、その特徴量が所定の範囲内に収まるときは、発熱領域から短絡欠陥部の位置を特定できると判定し、ステップＳ１０の欠陥位置特定工程に進める。特徴領域は、例えば、発熱領域の面積や、発熱して広がった配線の発熱幅を用いる。また、図６（ｃ）のような最適な発熱領域から所定の適正範囲を予め定めておく。
【００５３】
特徴量が所定の適正範囲から外れて、発熱領域判定部１２で短絡欠陥部の位置を特定できないと判定された場合、所定時刻と異なる別の時刻の赤外線画像に変更する。
【００５４】
例えば、図６（ａ）や図６（ｂ）のように、発熱領域の特徴量が適正範囲よりも小さい場合（特徴量＜適正範囲の場合）は、所定時刻を後の時刻Ｔｎ＋１に変更してステップＳ７に戻す。
【００５５】
また、例えば、図６（ｄ）のように、発熱領域の特徴量が適正範囲よりも大きい場合（特徴量＞適正範囲の場合）は、所定時刻を前の時刻Ｔｎ−１に変更してステップＳ７に戻す。
【００５６】
どの程度の時刻に変更するかは、短絡欠陥部２０と配線の抵抗値や抵抗の比率に応じて調整することが望ましい。すなわち、ステップ９からステップ７に戻る際に、時刻を時刻Ｔｎから１だけ変更しているが、１に限らず２以上変更するように調整してもよい。大きく変更することで、ステップ７，８，９の反復処理回数を削減できる効果がある。
【００５７】
また、抵抗値に応じて、赤外線画像の所定時刻を変えることが望ましい。抵抗値が大きくなると、電圧印加による基板の発熱量が減少する。すなわち、最適な赤外線画像を撮像する時刻は、遅くなる。従って、抵抗値が大きいほど所定時刻を遅くする。反対に抵抗値が小さいほど所定時刻を早くすることが望ましい。
【００５８】
発熱領域の特徴量が適正範囲から外れるとステップＳ７に戻り、変更された時刻の赤外線画像に選択し直して、ステップＳ８の発熱領域認識工程と、ステップＳ９の発熱領域判定工程とを繰り返す。なお、例えば、２回目以降の発熱領域認識工程では、別時刻の最適な赤外線画像が用いられており、２回目の発熱領域の特徴量で、ほぼ、適正範囲内に入ることが多い場合は、２回目にステップＳ９の処理することを省略してステップＳ１０の欠陥位置特定工程に進めるようにしても良い。
【００５９】
ステップＳ１０は、発熱領域から短絡欠陥部２０の位置を特定する位置特定工程である。図７は、２値化画像から認識された発熱領域の形状例を示すものであり、図７を用いてステップＳ１０の位置特定工程について説明する。
【００６０】
発明者が実験した結果、発熱領域の形状は、配線抵抗値と短絡欠陥部の抵抗値との兼ね合いにより、図７（ａ）に示すマッチ棒型の発熱形状となったり、図７（ｂ）に示す鉛筆型の発熱形状となったりすることが判明した。このような発熱形状の違いにより、短絡欠陥部２０の位置の特定方法は変わる。発熱形状の違いは、図７（ｃ）に示すように、発熱領域の先端から水平幅を計測することでコンピュータ等でも自動的に判断できる。
【００６１】
短絡欠陥部２０の位置は、２値化画像を用いて、従来の画像処理手法により特定することができる。例えば、マッチ棒型の発熱形状の場合は、先端の円形部分を認識して抽出→重心算出の手順で特定できる。また、鉛筆型の発熱形状の場合も、２値化画像→細線化→細線の先端画素の手順で特定できる。
【００６２】
以上の通り、本発明の配線検査方法によれば、配線や短絡欠陥部の状態にかかわらず、複数の赤外線画像から最適な発熱領域を抽出して、短絡欠陥部の位置を容易に特定することができる。したがって、複数の短絡欠陥部が異なる導通状態で存在する場合であっても、一度の配線検査で位置を特定することができる。
【００６３】
また一度の配線検査で位置を特定できることから、検査に要する時間を短縮できたり、温度上昇による配線基板等への損傷を低減することも可能である。
なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６４】
本発明は、アクティブマトリクス基板あるいは複数の配線が形成された基板における、配線の短絡欠陥を検出するのに好適なものであり、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置または太陽電池パネルに限られず、様々な基板の検査に採用され得るものである。
【００６５】
また本発明において、信号供給部２、画像処理部４、中央制御部５の処理のうちの一部又は全てを、集積回路（ＩＣ（integrated circuit）チップ）上に形成された論理回路によってハードウェア的に実現していてもよいし、ＣＰＵ（central processing unit）やＭＰＵ（microprocessor unit）を用いてソフトウェア的に実現してもよい。
【００６６】
そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
【００６７】
記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ類、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ（compact disc read-only memory）／ＭＯ（magneto-optical）／ＭＤ（Mini Disc、登録商標）／ＤＶＤ（digital versatile disk）／ＣＤ−Ｒ（CD Recordable）等の光ディスクを含むディスク類、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード類、マスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ（erasable programmable read-only memory）／ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable and programmable read-only memory）／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ類、あるいはＰＬＤ（Programmable logic device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の論理回路類などを用いることができる。
【００６８】
さらには上述した機能を実現するソフトウェアをインターネット、共有サーバーなどへアクセス可能となるようアップロードし、ユーザなどがソフトウェアをダウンロードし、配線検査装置にインストールすることで本発明を実施することも可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１ 配線検査装置
２ 信号供給部
３ 赤外線動画撮影部
４ 画像処理部
５ 中央制御部
６ 接続部
７ 電圧印加部
８ 抵抗測定部
９ 赤外画像撮影部
１０ 赤外画像記憶部
１１ 発熱領域認識部
１２ 発熱領域判定部
１３ 欠陥位置特定部
１４ 基板部材
２０ 短絡欠陥部
２１ 発熱領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に形成された配線の短絡欠陥部の有無を検査する配線検査方法であって、
前記配線に電圧を印加して前記短絡欠陥部を発熱させる発熱工程と、
前記基板を撮影して複数の時刻毎の赤外線画像を取得する画像取得工程と、
所定時刻の前記赤外線画像を用いて発熱領域を認識する発熱領域認識工程と、
前記発熱領域から前記短絡欠陥部の位置を特定できるか判定する発熱領域判定工程と、
前記発熱領域から前記短絡欠陥部の位置を特定する欠陥位置特定工程とを含み、
前記発熱領域認識工程はさらに、
前記発熱領域判定工程において、前記短絡欠陥部の位置を特定できないと判定されたとき、前記所定時刻と異なる別時刻の前記赤外線画像を用いて、前記発熱領域を認識することを特徴とする配線検査方法。
【請求項２】
前記発熱領域判定工程は、
前記発熱領域の大きさを評価する特徴量を算出し、
前記特徴量が所定の範囲内のとき、前記短絡欠陥部の位置を特定できると判定することを特徴とする請求項１に記載の配線検査方法。
【請求項３】
前記特徴量は、前記発熱領域から算出した面積、または、前記発熱領域から算出した配線の発熱幅のうちの少なくとも何れかに対応していることを特徴とする請求項２に記載の配線検査方法。
【請求項４】
前記発熱領域認識工程は、前記特徴量が前記所定の範囲より小さいとき、前記所定時刻よりも遅い時刻の赤外線画像を用いることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の配線検査方法。
【請求項５】
前記発熱領域認識工程は、前記特徴量が前記所定の範囲より大きいとき、前記所定時刻よりも早い時刻の赤外線画像を用いることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の配線検査方法。
【請求項６】
前記配線の抵抗値を測定する抵抗測定工程を有し、
前記抵抗値に応じて、前記赤外線画像の所定時刻および別時刻を変えることを特徴とする請求項１に記載の配線検査方法。
【請求項７】
基板に形成された配線の短絡欠陥部の有無を検査する配線検査装置であって、
前記配線に電圧を印加して前記短絡欠陥部を発熱させる発熱手段と、
前記基板を撮影して複数の時刻毎の赤外線画像を取得する画像取得手段と、
所定時刻の前記赤外線画像を用いて発熱領域を認識する発熱領域認識手段と、
前記発熱領域から前記短絡欠陥部の位置を特定できるか判定する発熱領域判定手段と、
前記発熱領域から前記短絡欠陥部の位置を特定する欠陥位置特定手段とを含み、
前記発熱領域認識手段はさらに、
前記発熱領域判定手段において前記短絡欠陥部の位置を特定できないと判定されたとき、前記所定時刻と異なる別時刻の前記赤外線画像を用いて、前記発熱領域を認識することを特徴とする配線検査装置。
【請求項８】
前記配線の抵抗値を測定する抵抗測定手段を備え、
測定された前記抵抗値に応じて、前記赤外線画像の所定時刻および別時刻を変えることを特徴とする請求項７に記載の配線検査装置。
【請求項９】
請求項１に記載の配線検査方法を動作させる配線検査プログラムであって、
コンピュータを上記の各工程として機能させることを特徴とする配線検査プログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載の配線検査プログラムが記録されたことを特徴とするコンピュータ読取可能なプログラム記録媒体。
【請求項１】
基板に形成された配線の短絡欠陥部の有無を検査する配線検査方法であって、
前記配線に電圧を印加して前記短絡欠陥部を発熱させる発熱工程と、
前記基板を撮影して複数の時刻毎の赤外線画像を取得する画像取得工程と、
所定時刻の前記赤外線画像を用いて発熱領域を認識する発熱領域認識工程と、
前記発熱領域から前記短絡欠陥部の位置を特定できるか判定する発熱領域判定工程と、
前記発熱領域から前記短絡欠陥部の位置を特定する欠陥位置特定工程とを含み、
前記発熱領域認識工程はさらに、
前記発熱領域判定工程において、前記短絡欠陥部の位置を特定できないと判定されたとき、前記所定時刻と異なる別時刻の前記赤外線画像を用いて、前記発熱領域を認識することを特徴とする配線検査方法。
【請求項２】
前記発熱領域判定工程は、
前記発熱領域の大きさを評価する特徴量を算出し、
前記特徴量が所定の範囲内のとき、前記短絡欠陥部の位置を特定できると判定することを特徴とする請求項１に記載の配線検査方法。
【請求項３】
前記特徴量は、前記発熱領域から算出した面積、または、前記発熱領域から算出した配線の発熱幅のうちの少なくとも何れかに対応していることを特徴とする請求項２に記載の配線検査方法。
【請求項４】
前記発熱領域認識工程は、前記特徴量が前記所定の範囲より小さいとき、前記所定時刻よりも遅い時刻の赤外線画像を用いることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の配線検査方法。
【請求項５】
前記発熱領域認識工程は、前記特徴量が前記所定の範囲より大きいとき、前記所定時刻よりも早い時刻の赤外線画像を用いることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の配線検査方法。
【請求項６】
前記配線の抵抗値を測定する抵抗測定工程を有し、
前記抵抗値に応じて、前記赤外線画像の所定時刻および別時刻を変えることを特徴とする請求項１に記載の配線検査方法。
【請求項７】
基板に形成された配線の短絡欠陥部の有無を検査する配線検査装置であって、
前記配線に電圧を印加して前記短絡欠陥部を発熱させる発熱手段と、
前記基板を撮影して複数の時刻毎の赤外線画像を取得する画像取得手段と、
所定時刻の前記赤外線画像を用いて発熱領域を認識する発熱領域認識手段と、
前記発熱領域から前記短絡欠陥部の位置を特定できるか判定する発熱領域判定手段と、
前記発熱領域から前記短絡欠陥部の位置を特定する欠陥位置特定手段とを含み、
前記発熱領域認識手段はさらに、
前記発熱領域判定手段において前記短絡欠陥部の位置を特定できないと判定されたとき、前記所定時刻と異なる別時刻の前記赤外線画像を用いて、前記発熱領域を認識することを特徴とする配線検査装置。
【請求項８】
前記配線の抵抗値を測定する抵抗測定手段を備え、
測定された前記抵抗値に応じて、前記赤外線画像の所定時刻および別時刻を変えることを特徴とする請求項７に記載の配線検査装置。
【請求項９】
請求項１に記載の配線検査方法を動作させる配線検査プログラムであって、
コンピュータを上記の各工程として機能させることを特徴とする配線検査プログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載の配線検査プログラムが記録されたことを特徴とするコンピュータ読取可能なプログラム記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１０４７７０（Ｐ２０１３−１０４７７０Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４８４５４（Ｐ２０１１−２４８４５４）
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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