專利名稱：用于對(duì)高密度微圖案的導(dǎo)線之間的短路位置進(jìn)行檢測(cè)的磁傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種用于對(duì)具有高密度微圖案的導(dǎo)線的短路位置進(jìn)行檢測(cè)的磁傳感器，具體地，涉及一種傳感器的制造，其利用無(wú)觸點(diǎn)方式的磁傳感器來(lái)對(duì)形成于包括有平板顯示器或者印刷電路板的各種板之上的高密度集成導(dǎo)線之間的短路進(jìn)行檢測(cè)。
背景技術(shù)：
通常，利用磁傳感器的非破壞性試驗(yàn)是這樣的一方法，該方法已發(fā)展為可檢查由于外部沖擊或者退化而使微缺陷存在于金屬之中還是存在于金屬的表面上，并且該方法可有效的用于機(jī)械設(shè)備或結(jié)構(gòu)的定期安全檢測(cè)。在這種磁場(chǎng)非破壞性檢測(cè)中，當(dāng)交流電(AC)磁場(chǎng)形成于金屬物體周圍時(shí)，可測(cè)量出由于在金屬邊緣上所誘發(fā)的渦流所引起的磁場(chǎng)局部變化。作為用于感測(cè)磁場(chǎng)變化的傳感器，通常使用磁電阻器、線圈、磁通量閘門等等。尤其是，如果使用是超導(dǎo)設(shè)備的超導(dǎo)量子干涉設(shè)備(SQUID)，那么可檢測(cè)到在遠(yuǎn)離表面的一位置上所出現(xiàn)的非常細(xì)微的金屬缺陷(參考Annu.Rev.Mater.Sci.1999.29117-48，Physica C 335 2000 179-183)。
利用渦流的傳統(tǒng)磁場(chǎng)非破壞性檢測(cè)方法可根據(jù)二維掃描所獲得的形狀來(lái)確定是否存在缺陷。在該方法中，應(yīng)用具有等幅的AC磁場(chǎng)。此時(shí)，由于所感應(yīng)的渦流而部分的屏蔽了金屬的表面或者邊緣，因此降低了磁場(chǎng)的幅度。因此，可對(duì)該變化進(jìn)行檢測(cè)并且可獲得其基于金屬實(shí)際形狀的渦流的形狀?？色@得當(dāng)缺陷存在于物體之中時(shí)所出現(xiàn)的局部渦流的形狀。
為了實(shí)現(xiàn)該技術(shù)，在現(xiàn)有技術(shù)中，已使用這樣的方法，該方法使用用于對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)的傳感器、用于產(chǎn)生均勻AC磁場(chǎng)或者局部磁場(chǎng)的線圈、信號(hào)產(chǎn)生器、用于根據(jù)傳感器所輸出的信號(hào)來(lái)對(duì)有效值或峰-峰值進(jìn)行測(cè)量的鎖定放大器、或者其使用其他方案的峰值檢測(cè)器，并且對(duì)放大器或峰值檢測(cè)器的輸出進(jìn)行分析。
同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)這樣的方法，即將電流施加到所處理的樣本上、對(duì)由于電流的流動(dòng)所形成的磁場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量、并且對(duì)物體中的缺陷進(jìn)行檢測(cè)。然而，因?yàn)楸镜仔盘?hào)與目標(biāo)信號(hào)的比率不高，因此通常不使用該方法，并且可造成電流流過(guò)樣本以使樣本在某程度上受到電流的影響。
在平板顯示器中，使用這樣的方法，即該方法只有當(dāng)出現(xiàn)了導(dǎo)線之間的短路時(shí)才使測(cè)試電流流動(dòng)，同時(shí)當(dāng)未出現(xiàn)缺陷時(shí)保持導(dǎo)線之間開路，并且對(duì)由測(cè)試電流所形成的磁場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)。該方法可對(duì)由于信號(hào)與本底信號(hào)的高比率所造成的短路缺陷的位置進(jìn)行檢測(cè)(參考Photon Dynamics公司所申請(qǐng)的U.S.Pat.No.5,073,754PDI)。
近期平板顯示器已飛速發(fā)展。平板顯示是由以矩陣形狀所形成的網(wǎng)格組成的并且需要網(wǎng)格圖案處理。在網(wǎng)格圖案處理期間所出現(xiàn)的缺陷極大的影響了產(chǎn)率(例如，參考屬于下述IPC代碼的富士通專利用于等離子顯示板結(jié)構(gòu)[PDP]的H01J-011/00 H01J-011/02，并且參考用于液晶顯示器[LCD]結(jié)構(gòu)的板內(nèi)切換[IPS]模式)。
因此，制造過(guò)程中的缺陷檢查在降低這些領(lǐng)域中的制造費(fèi)用中起重要作用。制造過(guò)程中的缺陷檢查包括各種缺陷檢查。當(dāng)將高密度微導(dǎo)線集成在一起時(shí)，與平板顯示器的情況一樣，用于檢測(cè)磁場(chǎng)的方法通常用于對(duì)導(dǎo)線之間的短路進(jìn)行檢測(cè)。然而，該方法的問題在于因?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度比磁場(chǎng)強(qiáng)度要大很多，因此很難容易的對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，緊記在現(xiàn)有技術(shù)中所出現(xiàn)的上述問題而提出了本發(fā)明，并且本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供了這樣一種傳感器，該傳感器具有極好的能力以可對(duì)由其具有特定結(jié)構(gòu)的樣本中的導(dǎo)線之間的短路所產(chǎn)生的磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了這樣一種傳感器，該傳感器可以無(wú)觸點(diǎn)的方式來(lái)對(duì)形成于諸如平板顯示中所使用的各種板之上的高密度集成導(dǎo)線之間的短路進(jìn)行檢測(cè)，該傳感器通過(guò)導(dǎo)體而被屏蔽以使之免受電場(chǎng)。
優(yōu)選地，可使該傳感器實(shí)現(xiàn)為除任何一個(gè)表面之外的其表面被一導(dǎo)體而屏蔽。
優(yōu)選地，該傳感器形成于導(dǎo)體的頂部。
優(yōu)選地，利用該導(dǎo)體作為磁芯而將該傳感器構(gòu)造成至少單線圈的形狀。
優(yōu)選地，該導(dǎo)體接地。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的磁傳感器的剖面圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的磁傳感器的透視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的磁傳感器的透視圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的屏蔽前后的磁傳感器的信號(hào)輸出的圖；并且圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的當(dāng)在特定位置而使屏蔽前后的磁傳感器的信號(hào)輸出標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)的信號(hào)變化差值的圖。
對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明在下文中，參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述?，F(xiàn)在參考附圖，其中在整個(gè)不同的附圖中使用相同的參考數(shù)字來(lái)表示相同或相似的部件。在本發(fā)明的下述說(shuō)明中，如果確定對(duì)相關(guān)已知功能和結(jié)構(gòu)的詳細(xì)說(shuō)明會(huì)使本發(fā)明難以理解，那么省去該詳細(xì)說(shuō)明。
圖1至3給出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁傳感器的剖面圖。
在該實(shí)施例中，將磁傳感器101構(gòu)造成正六面體、長(zhǎng)方體、或者線圈的形狀。
該實(shí)施例示意性的示出了用于在導(dǎo)體102上形成磁傳感器101的方法。
圖1示出了除頂面之外的規(guī)則六面體磁傳感器101的外表面被導(dǎo)體102屏蔽。導(dǎo)體102外部接地。因?yàn)榇艂鞲衅?01在其頂面開口，因此所產(chǎn)生的電場(chǎng)信號(hào)只通過(guò)頂面。
圖2示出了磁傳感器101形成于平面導(dǎo)體102的頂部。平面導(dǎo)體102也在外部接地，并且所產(chǎn)生的電場(chǎng)信號(hào)只通過(guò)導(dǎo)體102的前表面。
圖3示出了通過(guò)利用導(dǎo)體102作為磁芯而形成了線圈傳感器103。將線圈傳感器103至少一次旋繞在導(dǎo)體102上，并且導(dǎo)體102也在外部接地。
通常，磁傳感器101僅使用可對(duì)磁場(chǎng)作出反應(yīng)的材料或結(jié)構(gòu)(線圈)。在這種情況下，當(dāng)對(duì)典型的磁場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，不存在任何問題。即使當(dāng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行封裝時(shí)，除了使用硬金屬來(lái)在檢測(cè)靜磁場(chǎng)時(shí)保護(hù)傳感器之外，通常也不使用傳導(dǎo)材料。這是由于這樣的事實(shí)，即如果金屬存在于附近，那么由于該金屬所引起的屏蔽電流可使高頻響應(yīng)特性退化，因此在對(duì)AC磁場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中存在問題。實(shí)際上，大多數(shù)磁傳感器101在高頻率具有比在低頻率更高的靈敏度，因此使用AC的方法要優(yōu)于使用DC的方法。因此，無(wú)需利用金屬即可進(jìn)行封裝。
然而，在對(duì)平板顯示中的導(dǎo)線之間的短路進(jìn)行檢查的情況下，當(dāng)將AC測(cè)試電壓施加到面板上時(shí)，在所檢測(cè)的物體的整個(gè)表面上感應(yīng)出AC電壓，因此AC電流通過(guò)磁傳感器而與AC電壓相耦合，并且流入傳感器電路。
尤其是，在微缺陷檢查，其中所要觀察的磁場(chǎng)信號(hào)非常低并且其需要高速響應(yīng)特性的情況下，與所感應(yīng)的AC電場(chǎng)信號(hào)相比，AC磁場(chǎng)信號(hào)非常低。此外，當(dāng)AC電場(chǎng)信號(hào)大于AC磁場(chǎng)信號(hào)時(shí)，如果由于機(jī)械振動(dòng)而使傳感器與樣本之間的距離不一致，那么由于電場(chǎng)的耦合變化所產(chǎn)生的信號(hào)變得大于磁場(chǎng)信號(hào)，由此可使磁傳感器的信噪比(S/N)降低到不可能對(duì)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)的程度。
因此，適當(dāng)?shù)淖钄嚯妶?chǎng)，并且僅須執(zhí)行旁路屏蔽以防止電感應(yīng)信號(hào)流入磁傳感器本身。圖1至3給出了用于執(zhí)行上述操作的若干方法。
在每種情況下，如果導(dǎo)體很厚，那么還要通過(guò)屏蔽電流來(lái)阻斷或者抵消磁場(chǎng)，以便最好是根據(jù)AC頻率使用比趨膚深度(skin depth)要薄幾十倍的導(dǎo)體。在另一方法中，使用具有低導(dǎo)電率和非磁性特性的材料，以便該材料的厚度有效地小于趨膚深度。
圖4和5說(shuō)明在屏蔽前后當(dāng)將電壓施加到其上形成有仿真短路的平板顯示器上并且磁傳感器掃描平板顯示器時(shí)的磁傳感器的輸出。通過(guò)鎖定放大器對(duì)AC信號(hào)進(jìn)行放大。雖然示出了屏蔽之后的來(lái)自磁傳感器的信號(hào)好像降低了大約10倍，但是磁場(chǎng)信號(hào)的絕對(duì)值大小未變化。當(dāng)未進(jìn)行屏蔽時(shí)，由于導(dǎo)線或者圍繞物體的形狀所造成的電場(chǎng)畸變而形成了根據(jù)掃描方向距離而獲得的信號(hào)，并且根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，該信號(hào)偶而會(huì)引起干擾對(duì)短路所造成的磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行的辨別的本底信號(hào)。雖然在屏蔽之后整個(gè)信號(hào)的電平降低了，但是所要檢測(cè)的磁場(chǎng)保持不變，由此可改善信號(hào)偏移率。
圖5示出了將傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)并對(duì)其顯示以觀察相對(duì)變化。
如上所述，本發(fā)明提供了一種磁傳感器，該磁傳感器可極大的改善檢測(cè)性能并可提高這樣的能力，即與平板顯示器的情況一樣，當(dāng)在磁傳感器上感應(yīng)出由于電場(chǎng)的感應(yīng)所引起的電動(dòng)勢(shì)時(shí)，可在檢測(cè)磁場(chǎng)時(shí)對(duì)短路缺陷進(jìn)行檢測(cè)，以便可與諸如外部形狀測(cè)試器這樣的其他缺陷測(cè)試器相協(xié)同而在制造過(guò)程的初期階段快速的檢測(cè)出金屬圖形中的缺陷并對(duì)其進(jìn)行校正，由此可顯著的降低返工成本。
雖然為了說(shuō)明性目的已公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離隨后權(quán)利要求所公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下可做出各種修改、添加、以及替換。
權(quán)利要求
1.一種傳感器，用于以無(wú)觸點(diǎn)的方式來(lái)對(duì)形成于諸如平板顯示器中所使用的各種板之上的高密度集成導(dǎo)線之間的短路進(jìn)行檢測(cè)，其中所述傳感器通過(guò)導(dǎo)體而被屏蔽以使之免受電場(chǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的傳感器，其中可將所述傳感器實(shí)現(xiàn)為除任何一個(gè)表面之外的其表面被導(dǎo)體屏蔽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的傳感器，其中所述傳感器形成于所述導(dǎo)體的頂部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的傳感器，其中所述導(dǎo)體具有面向所述傳感器的表面，所述導(dǎo)體的這個(gè)表面具有比面向所述導(dǎo)體的傳感器的表面大的區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的傳感器，其中利用所述導(dǎo)體作為磁芯將所述傳感器構(gòu)造成至少單線圈的形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的傳感器，其中所述導(dǎo)體接地。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種傳感器，該傳感器可以無(wú)觸點(diǎn)的方式來(lái)對(duì)形成于諸如平板顯示器中所使用的各種板之上的高密度集成導(dǎo)線之間的短路進(jìn)行檢測(cè)，其中電場(chǎng)被一導(dǎo)體而阻斷。根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于其可極大的改善檢測(cè)性能并可提高這樣的能力，即與平板顯示器的情況一樣，當(dāng)在磁傳感器上感應(yīng)出由于電場(chǎng)的感應(yīng)所引起的電動(dòng)勢(shì)時(shí)，可在檢測(cè)磁場(chǎng)時(shí)對(duì)短路缺陷進(jìn)行檢測(cè)，以便可與諸如外部形狀測(cè)試器這樣的其他缺陷測(cè)試器相協(xié)同而在制造過(guò)程的初期階段快速的檢測(cè)出金屬圖形中的缺陷并對(duì)其進(jìn)行校正，由此可顯著的降低返工成本。
文檔編號(hào)G01R31/02GK1743860SQ20051009967
公開日2006年3月8日 申請(qǐng)日期2005年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月3日
發(fā)明者鄭大和, 李升敏 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社