｜透明導電功能薄膜靜電影像檢測技術

摘要：本文介紹一種透明導電膜電性檢測技術，用於導電膜圖案的電性檢測，此技術使用電光調製器作為關鍵的感測元件。其原理是於電光調制器和待測物接上偏壓建立感應電場後，於待測物上具導電材質位置，將使相對於感測元件位置形成透明狀態；不導電位置則維持不透明狀態。利用電光調製器感表面明暗的變化，檢測待測物的電性情況。配合光學機構打光照射，並擷取影像分析，達到快速檢測的需求。

Abstract: This paper describes a transparent electrically conductive film detection technology for electrically conductive film pattern detection by using an electro-optic (EO) modulator as a key sensing element. The principle is to connect the EO modulator with the test sample to establish a bias-induced electric field on it. Under such conditions, a position on the test sample with conductive material relative to the sensing element will become transparent, while a position without conductive material remains an opaque state. The test sample electrical status can be investigated by the transparent and opaque conditions on the surface. Illuminated lighting with optical mechanism and image analysis retrieval can fulfill the demand for rapid detection.

關鍵詞：氧化銦錫圖案、電光調製器、電光感應影像

Keywords：Indium Tin Oxide (ITO) pattern, electron-optic modulator, electron-optic image

前言
軟性電子將微電子元件及迴路製作在軟性可撓式塑膠或薄金屬基板上，所以具有可彎曲、可快速、可大規模生產的特性，成本較現有的矽晶圓與玻璃基板所製作的產品低。根據工研院IEK預估，全球軟性電子產品將從2008年開始陸續成熟，而整體市場將從2010年開始成長，產值達20億美元，到2015年將達到160億美元，到2015年時，預計台灣將會有超過15家軟性電子廠商，在軟性電子的材料、基板、設備、元件系統及應用服務5個領域，將各有3家廠商，產值達32億美元，佔全球產值超過20 %，並進入全球前10大軟性電子產業排行，IDTechEx並預測至2027年產值達美金3300億元，其中又以顯示器及太陽能產業佔大宗，應用產品包括觸控式面板、電子書及軟性薄膜太陽能電池等。以觸控式面板為例，市佔率最高的電阻式面板中，以ITO PET佔成本比例最高達40 %。2007年以後由於觸控螢幕的需求量突然激增，ITO film供不應求，導致國內廠家亦開始生產ITO film，逐漸擺脫對日系廠商的依賴。在軟性顯示器製程中，ITO/PET製作好後，下一步須對ITO導電膜進行圖案化，因成本、環保法規規範及製作速度的要求，使用雷射蝕刻來製作透明導電膜圖案是較好的製作方式[1]。

透明導電膜圖案化製程後易產生缺陷（如圖1），目前缺陷主要是採用人眼外觀檢測，或是以外觀檢測設備（AOI）來檢測，而有諸多缺陷如圖案化電極的短斷路、導電膜殘留、污染、Crack…等，由於線路極薄/極細，影像對比不高，無法精確檢測；甚至有時製程會在透明導電膜圖案上加一層保護膜，此時要以外觀的方式來檢測透明導電膜圖案則更加困難。目前的檢測方式不僅需負擔大量的檢測成本，且有檢出率不高及檢測速度慢等問題，造成高階產品整體良率低於70 %，進而影響產品的產能，故產業急需要能兼顧外觀缺陷高檢出率及高速電性檢測技術，以解決相關產業所面臨之檢測問題。故本文將介紹如何應用電場影像技術來達到檢測目的。