專利名稱：檢測導線故障的裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及導線故障檢測裝置和方法，尤其涉及確定多個相互平行布置的導線中是否存在有缺陷的導線并檢測缺陷導線的開口位置的裝置和方法。
背景技術：
近年來，平板顯示技術獲得迅速發(fā)展。這種平板顯示器配備有點陣網(wǎng)格(matrix grid)。為了形成點陣網(wǎng)格，關鍵是進行布線過程。在布線過程中發(fā)生的缺陷影響顯示裝置的生產率。尤其是，隨著顯示的屏幕尺寸增加，形成點陣網(wǎng)格的導線的開口缺陷可能進一步增加，大大地影響顯示設備的生產率。
因此，已對這種顯示器或印刷電路板(PCB)進行了非破壞性測試。非破壞性測試就是通過在金屬物體周圍形成AC電場并測量電場的局部變化來檢測缺陷，局部變化由誘生到金屬邊界表面的渦電流造成的。磁阻、線圈、磁通量閘門等可用作檢測電場變化的傳感器。尤其是，當使用作為超導的量子干涉裝置的超導量子干涉儀(squid)時，就能夠檢測微小的缺陷或在遠離表面的位置上產生的缺陷。
上述現(xiàn)有的使用渦電流的非傳導測試用于通過執(zhí)行二維掃描過程解調由磁傳感器檢測的信號和測量調制的信號的強度。
當應用等幅的AC電場時，電場的一部分被誘生到金屬表面或者金屬的邊界表面的渦電流屏蔽，其結果是電場的幅度降低。因此，通過檢測幅度的減小量，就獲得金屬實際形狀相應的渦電流形狀。此時，當在金屬物體中存在缺陷時，就獲得局部渦電流形狀。這種局部渦電流形狀已利用電場檢測傳感器、生成均勻或局部AC電場的線圈、信號發(fā)生器以及從傳感器或者其它峰值檢測器的信號測量rms或峰峰值的鎖定放大器(lock-inamplifier)進行了分析。
因此，能夠通過檢測在故障部分處產生的異常信號來檢測電極間的短路位置而不對測試目標產生物理影響。這一利用磁傳感器的非破壞性測試方法在本領域是公知的。
然而，電路開口測試通過產生AC電流或者通過電容耦合測量引起的信號傳輸失敗而進行。
由于面板本身具有電容組件以形成RC網(wǎng)絡，所以，信號衰減變得越來越嚴重，頻率性能可隨模型而變化。
尤其是，當通過電容耦合測量信號傳輸時，僅在導線被很好地對齊時才能獲得理想的信號。由于機械限制條件，用于制造測量裝置的成本增加。
除了上述的方法以外，，可以使用運用電光傳感器的磁檢測方法進行開口測試。雖然這一方法可能在各種不同的領域有用，但是，為了接近測試物體的表面，它需要花費相對長的時間。
尤其是，當試驗物體為大的尺寸時，由于要重復進行接近，所以，測試時間明顯地增加。

發(fā)明內容
于是，本發(fā)明涉及檢測導線故障的裝置和方法，其實際上消除了由于現(xiàn)有技術的限制和缺點引起的一個或多個問題。
本發(fā)明的一個目的是提供檢測導線故障的裝置和方法，其能夠通過非接觸的方式快速地檢測形成在面板上的導線的線開口。
本發(fā)明的另一個目的是提供檢測導線故障的裝置和方法，其能夠在多個導線中快速地找出有缺陷的導線和有缺陷導線的開口位置。
本發(fā)明的又一個目的是提供檢測導線故障的裝置和方法，其通過非接觸的方式能夠快速地檢測是否存在有缺陷的導線。
本發(fā)明的另外的優(yōu)點、目的、和特征，其一部分將在隨后的說明中被闡明，對于本領域熟練技術人員來說，通過下面的試驗，一部分將會變得明白，或者可以從本發(fā)明的實踐學到。通過在說明書和權利要求書以及附圖中指出的特定的結構，可以實現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和其它的優(yōu)點。
為了獲得這些目的和其它優(yōu)點以及按照本發(fā)明的目的，如在這里具體和廣泛描述的，提供一種導線的故障檢測裝置，包括一個電源，電源提供電壓到導線；和一個電場傳感器，電場傳感器檢測通過施加的電壓生成在導線周圍的電場，以致于用戶根據(jù)電場的變化而確定是否在導線中存在開口缺陷。
在本發(fā)明的另一個方面中，提供一種導線的故障檢測方法，包括施加電壓到導線；和通過使用電場傳感器掃描導線獲得電場分布而檢測導線缺陷。
在本發(fā)明的又一個方面中，提供一種用于多個導線的故障檢測裝置，包括一個電源，電源提供電壓到導線；和一個第一電場傳感器，第一電場傳感器通過在與導線交叉的方向掃描導線檢測通過施加的電壓生成在導線周圍的電場，以致于用戶根據(jù)電場的變化而確定是否在導線中存在開口缺陷。
在本發(fā)明的又一個方面中，提供一種用于多個導線的故障檢測方法，包括在與施加電壓的導線的縱向交叉的方向掃描電場；和確定生成由不同地變化的電場分布形成的第一差異圖案的導線被認為是具有開口缺陷的缺陷導線。
應該理解，前面的一般說明和下面的對本發(fā)明的詳細說明兩者是示例性的和解釋性的，并且將要提供對所要求的本發(fā)明的更進一步的解釋。


被包括以提供對本發(fā)明進一步理解的并一起構成本申請的一部分的附圖，說明本發(fā)明的實施例，并與說明書一起，用于解釋本發(fā)明的原理。在圖中圖1是按照本發(fā)明的實施例的導線故障檢測裝置的示意圖；圖2是說明當通過按照本發(fā)明的實施例的故障檢測裝置的電場傳感器掃描面板上的導線時電場傳感器的輸出信號的曲線圖；圖3是說明使用在圖1中描述的故障檢測裝置找出有缺陷的導線中的開口缺陷位置的過程的視圖；圖4是說明當通過在圖1中描述的故障檢測裝置的電場傳感器第二次掃描具有開口缺陷的缺陷導線時電場傳感器的輸出信號的曲線圖；
圖5是說明按照本發(fā)明的實施例的導線故障檢測方法的流程圖；圖6是按照本發(fā)明的另一個實施例的導線故障檢測裝置的示意圖；和圖7是說明當通過在圖6中描述的故障檢測裝置的電場傳感器掃描面板上的導線時電場傳感器的輸出信號的曲線圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在，將詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選的實施例、在附圖中說明其實例，盡可能相同的附圖標記將被用于在全部附圖中引用相同或者相似的部分。
圖1示意性地說明按照本發(fā)明的實施例的導線故障檢測裝置。
參考圖1，本發(fā)明的導線故障檢測裝置包括一個電源101，電源101提供DC電壓到相互平行排列在測試面板上的導線103，和檢測由施加到導線103的電壓生成的電場信號的電場傳感器105。
測試面板可以是顯示板，施加電源的多個導線被相互平行排列在上面。例如，面板可以是液晶顯示(LCD)板或者等離子(PDP)板。導線103可以形成為應用到顯示裝置的布線圖。
各導線具有一個第一端和一個第二端，第一端連接到電源101，而電場傳感器105以非接觸狀態(tài)被安置在第二端上。
下面將描述上述的故障檢測裝置的操作。
當從電源101施加DC電壓到導線103時，圍繞導線103形成一個電場。在這一狀態(tài)中，當電傳感器105以與導線103的縱向交叉的方向(y-方向)掃描導線時，能夠獲得周期性地重復的曲線圖形式的電場分布。使用這一曲線圖，可能確定在導線中是否存在開口缺陷。
即，導線103沿x-方向形成圖案，而電場傳感器以與x-方向垂直的y-方向掃描導線。這時，在第一次檢測時，電場傳感器105以其位于導線的第二端且DC電壓被施加到導線的第一端的狀態(tài)進行掃描，由此，它就能夠識別是否有任何故障，例如開口缺陷，存在于導線中。
當電場傳感器105掃描導線時，電場傳感器105檢測預定的電場信號。這時，因為特定的衰減信號模式被生成在導線103的開口位置110，所以，通過衰減信號模式能夠確定是否有開口缺陷存在于導線103中。
圖2為說明在通過圖1中所示的故障檢測裝置掃描面板時的電場傳感器的輸出信號的曲線圖。
在圖2中，水平軸線表示電場傳感器105的移動距離，而垂直軸線表示電場傳感器105的傳感器輸出信號。
參考圖2，按照電場傳感器105的掃描方向，電場傳感器的輸出形成正弦波。
此時，在圖形中，峰是對應于在電場傳感器105正好通過導線103上方時出現(xiàn)的峰值10的輸出信號，而谷是對應于在電場傳感器105正好通過導線103之間形成的區(qū)域上方邊時出現(xiàn)的谷值12的輸出信號。即，隨著電場傳感器105更接近于導線103，電場傳感器105檢測的電場增強。
因此，當導線103的任何一根存在有開口缺陷并且電場傳感器105以與具有開口缺陷的導線的縱向交叉的方向掃描導線時，即，當電場傳感器105到達位置L1時，從電場傳感器105輸出的信號被衰減以表現(xiàn)為谷值12。
另外，優(yōu)選地電場傳感器105被定位于導線的第二端。當測試面板的尺寸變化時，優(yōu)選電場傳感器105的位置發(fā)生變化。即，當測試面板的尺寸被擴大時，電場傳感器105應該在y-方向上從各導線103的一端掃描導線，從而找出具有缺陷的導線，而不管開口缺陷110所處的位置。
如上所述，當電場傳感器105以與導線103的縱向交叉的方向掃描導線時，具有開口缺陷110的導線103能夠被精確地識別出來。然而，在導線103中的開口缺陷110的位置不能夠被精確地識別。即，雖然通過識別具有開口缺陷的導線能夠確定測試面板是否有缺陷，但是，在導線103中的開口缺陷的精確位置不能夠被識別。
下面將描述確定開口缺陷的精確位置的過程。
圖3說明使用按照本發(fā)明的實施例的故障檢測裝置識別開口位置相對于導線的相對位置的過程。
參考圖3，首先，使用本發(fā)明的故障檢測裝置，識別具有開口缺陷210的有缺陷的導線203，在電源201被連接到有缺陷導線203的一端的狀態(tài)中電場傳感器僅對有缺陷的導線203再次進行掃描操作，從而找出有缺陷的導線203中的開口缺陷210的精確位置。
更詳細地說，由圖1和2及其說明中可以注意到，通過對導線的y-方向的掃描操作，能夠檢測具有開口缺陷的缺陷導線。
然后，通過電源201，DC電壓被施加到檢測的缺陷導線。在這一狀態(tài)中，當通過電場傳感器205在x-方向掃描檢測的缺陷導線203時，信號在缺陷導線203的開口位置處衰減，因此，精確地識別出開口缺陷210形成的位置。即，在具有開口缺陷110的缺陷導線首先被在圖1中的y-方向的第一掃描操作檢測以后，對有缺陷的導線進行在圖1中的x-方向的第二掃描操作，因而找出在有缺陷的導線中的開口缺陷的精確位置。
然而，沒有必要連續(xù)地執(zhí)行第一和第二掃描操作。即，可以使用肉眼執(zhí)行掃描操作中的一個，而使用電場傳感器105和205執(zhí)行另一個操作。
例如，使用電場傳感器105執(zhí)行第一掃描操作，第二掃描操作可以使用其它的直觀檢測，例如照相檢測、肉眼檢測、X-射線照片檢測等，進行。
圖4為說明在具有開口缺陷的有缺陷的導線被在圖1中所示的故障檢測裝置的電場傳感器第二次掃描時的電場傳感器的輸出信號的曲線圖。
在圖4中，水平軸線表示電場傳感器205的移動距離，而垂直軸線表示電場傳感器205的輸出。
參考圖4，可以注意到，當電場傳感器205通過開口缺陷210上方時，輸出信號急劇地降低。即，當電場傳感器205沿x-方向移動時，電場出現(xiàn)在鄰接導線203的區(qū)域。然而，電場傳感器205通過鄰接于開口缺陷210的位置L2上方的瞬間，電場傳感器205的輸出信號消失。因此，就能夠設定位置L2作為開口缺陷210發(fā)生的位置。
然而，如上所述，使用直觀檢測方法可以執(zhí)行第二掃描操作。
圖5為說明按照本發(fā)明的實施例的用于導線的故障檢測方法的流程圖。
參考圖5，在DC電壓被施加到導線的狀態(tài)中，在與導線的縱向交叉的方向對導線執(zhí)行第一掃描操作(S1)。通過第一掃描操作獲得導線的電場分布圖(S2)。通過分析電場分布圖檢測具有開口缺陷的有缺陷的導線(S3)。
在有缺陷的導線中，在從電壓被施加的第一端到開口缺陷形成的部分的第一段中，由DC電壓生成電場。然而，在從開口缺陷形成的部分到未施加電壓的第二端的第二段中不生成電場。這就使得它能夠檢測具有開口缺陷的有缺陷的導線。即，通過使用電場傳感器掃描導線的第二段，根據(jù)在第二段上是否生成電場可以識別在導線中是否存在開口缺陷。
在有缺陷的導線被檢測以后，僅對有缺陷的導線執(zhí)行第二掃描操作。第二掃描操作通過在與有缺陷的導線平行的方向移動電場傳感器執(zhí)行(S4)。
在第二掃描操作中，在從電壓被施加的第一端到開口缺陷形成的部分的第三段中，由DC電壓生成電場。然而，在從開口缺陷形成的部分到未施加電壓的第二端的第四段里，不生成電場。因此，在第三和第四段之間的邊界部分變成開口缺陷發(fā)生的位置。
即，確定在第三和第四段之間的邊界部分是發(fā)生開口缺陷的位置(S5)。
然而，如在前面的說明中所述，可以使用直觀檢測方法執(zhí)行第二掃描。
圖6表示按照本發(fā)明的另一個實施例的用于導線的故障檢測裝置。
參考圖6，除了使用兩個電場傳感器以外，該實施例與前述的實施例是相同的。即，這一實施例的故障檢測裝置包括一個電源301，電源301提供DC電壓到相互平行排列在測試面板上的導線303，和第一和第二電場傳感器305和307，第一和第二電場傳感器305和307檢測由施加到導線303的電壓生成的電場信號。
即，導線303沿x-方向被布圖在測試面板上，并且，第一和第二電場傳感器305和307以垂直于x-方向的y-方向掃描導線。
電源301被連接到導線303的第一端，以提供DC電壓到導線303，因此形成圍繞導線303的電場。通過第一和第二電場傳感器305和307檢測圍繞導線303生成的電場。尤其是，通過第一和第二電場傳感器305和307兩者檢測電場。
第二電場傳感器307以與導線303的縱向交叉的y-方向在連接到電源301的導線303的第一端掃描導線303。第一電場傳感器305以與導線303的縱向交叉的y-方向，在導線303的第二端掃描導線。
導線303的開口缺陷被確定在第一和第二電場傳感器305和307之間的位置。
因此，在沒有形成開口缺陷的導線中，當從第二電場傳感器307的電壓值減去第一電場傳感器305的電壓值時，差電壓值為0。然而，在具有開口缺陷的導線中，計算預定差值。
圖7為說明當通過在圖6中描述的故障檢測裝置的第一和第二電場傳感器掃描在面板上的導線時各第一和第二電場傳感器的輸出信號的曲線圖。
參考圖5，當從第一電場傳感器305輸出的信號減去第二電場傳感器307輸出的信號時，僅有在開口缺陷310被形成的位置處檢測到信號。因此，簡單地根據(jù)是否生成信號，就能夠確定是否存在具有開口缺陷的導線。即，不需要如在前面的實施例中那樣連續(xù)地監(jiān)視輸出信號的變化。因此，用戶能夠更方便地使用該裝置。
另外，當確定存在具有開口缺陷的導線時，為了精確地找出開口缺陷在導線中形成的位置，第二掃描操作被執(zhí)行，或者其它的直觀檢測被執(zhí)行。
或者，也能夠使用三個以上的電場傳感器掃描導線。在這種情況中，因為發(fā)生導線故障的特定須能夠被識別，所以，能夠更精確地檢測導線的故障點。即，可以通過在一對電場傳感器之間的特定段檢測開口缺陷，在第一次掃描操作以后能夠更有效地執(zhí)行直觀檢測。
按照本發(fā)明，在DC電壓被施加到導線的狀態(tài)下，通過電場傳感器掃描形成在測試面板上的多個導線，能夠快速地檢測開口缺陷。因此，通過在這些過程之間的全部直觀檢測，有效的生產管理變成可能。
因此，由于本發(fā)明的故障檢測裝置被設計成簡單的結構并且檢測方法變得簡單，所以，即使在面板的尺寸被改變時，通過簡單地改變電場傳感器的位置，能夠有效地實現(xiàn)檢測。
另外，能夠更精確地識別導線的故障位置。
本領域熟練技術人員將會明白能夠對本發(fā)明進行各種修改和變化。因此，應該注意到本發(fā)明覆蓋落入本發(fā)明的權利要求及其等同范圍中對本發(fā)明的所有的修改和變化。
權利要求
1.一種導線的故障檢測裝置，包括一個電源，電源提供電壓到導線；和一個電場傳感器，電場傳感器檢測通過施加的電壓生成在導線周圍的電場，以致于用戶根據(jù)電場的變化而確定是否在導線中存在開口缺陷。
2.按照權利要求1的故障檢測裝置，其中，導線為顯示面板而形成圖案。
3.按照權利要求1的故障檢測裝置，其中，電場傳感器和電源分別被布置在導線的第一和第二端。
4.按照權利要求1的故障檢測裝置，其中，導線的數(shù)量是2，并且電源被設計成同時提供電壓到所有的導線。
5.按照權利要求1的故障檢測裝置，其中，電場傳感器沿著與導線的縱向平行的方向移動。
6.按照權利要求1的故障檢測裝置，其中，電場傳感器的數(shù)量是2，它們被相互平行安置，并且相互分隔開。
7.一種導線的故障檢測方法，包括施加電壓到導線；和通過使用電場傳感器掃描導線獲得電場分布，從而檢測導線缺陷。
8.按照權利要求7的故障檢測方法，其中，沿著導線的縱向進行導線的掃描。
9.按照權利要求7的故障檢測方法，其中，設置有多條導線，并且，在與導線的縱向交叉的方向進行導線的掃描。
10.按照權利要求9的故障檢測方法，其中，在特定的有缺陷的導線的縱向進行導線的掃描。
11.按照權利要求7的故障檢測方法，其中，電場傳感器設置有多個，該方法還包括通過同時掃描導線的電場傳感器計算輸出值。
12.按照權利要求11的故障檢測方法，其中，導線傳感器的數(shù)量是2，其在導線的相對端掃描電場以檢測有缺陷的導線。
13.按照權利要求11的故障檢測方法，其中，導線傳感器的數(shù)量是3，其在與導線交叉的方向掃描導線以找出導線的缺陷區(qū)域。
14.一種用于多個導線的故障檢測裝置，包括一個電源，電源提供電壓到導線；和一個第一電場傳感器，第一電場傳感器通過在與導線交叉的方向掃描導線檢測由施加的電壓生成在導線周圍的電場，以致于用戶根據(jù)電場的變化而確定是否在導線中存在開口缺陷。
全文摘要
一種導線的故障檢測裝置，包括一個電源，提供電壓到導線，和一個電場傳感器，檢測通過施加的電壓生成在導線周圍的電場，以致于用戶根據(jù)電場的變化而確定是否在導線中存在開口缺陷。
文檔編號H05K3/00GK1700026SQ20051007094
公開日2005年11月23日 申請日期2005年5月18日 優(yōu)先權日2004年5月18日
發(fā)明者李昇敏, 鄭大和 申請人:Lg電子有限公司