一、产品定义
     
        数组检测（TFT Array Test）主要着重于Active Area的电气特性，用以发现制造过程所产生的缺陷，【图1】为典型的Array缺陷。Array Test属于一种功能性测试，它同时会分析TFT中，每一个子像素(Sub-Pixel)的效能。Array检测设备主要是用来测试线路的开、短路、漏晶体管或漏电容，不仅如此，而且会依缺陷的严重性进行分类，此分类之主要目的是为了之后进行修补(Repair)步骤用。
      

图1 典型的Array缺陷

        数组检测设备种类大致可分为探针式数组检测设备、非接触数组检测（non-contact test）设备及开短路(Open/Short)专用测试设备等数种。探针式数组检测设备系以接触数千支探针方式来检查所有导线和画素；而非接触式数组检测设备，则是依据TFT开关动作，再透过电子光学讯号调变来读取已被像素电极充电之LCD驱动电压。由于非接触数组检测设备，可在数组制程阶段进行液晶分子转向光学动作，因此其市场占有率近年来有逐渐提高现象。
     
        二、检测技术简述

       在Array上检测的主要技术包括：Array Probe、Voltage Sensing与Charge Sensing等三种，简述如下：
     
       Array Probers
     
       在进行检测Array任何功能前，通常是给予TFT一驱动讯号，藉以判断晶体管组件的动作是否正确，而此过程大多是已经接上驱动电路(Drive IC)后，才能进行确认。Array Probers系利用探针直接接触Array上驱动电路的测试点，将驱动讯号藉由探针传导到Array的检测接点上，可有效地在前制程中侦测出异常的Array。Probe的组成包含机械结构的探针与一组搭配用之治具，而Probe的型式多设计为销状、针状、刃状与膜等型态，而在半导体的晶圆测试上也常导入此种方式进行检测。
     
        检测工作的方式可分为：FPC(Full Pin Contact)与Shorting Bar。前者FPC探针会对面板上所有的Gate Line与Data Line线路进行测试，但在朝向基板大尺寸化发展与高分辨率要求中，FPC将面临更多新的挑战，如：面板大尺寸化时如何能达到大面积之检测范围，以及如何提升探针跨距与治具强度等。在连续且高速的探测动作下，如此细微探针要控制在高精度更是一大挑战，因此PFC Probe Card的价格相当昂贵，约为每片PFC Probe Card 近10万美元，且每一种Probe Card只能应用于单一种类的面板检测。
     
         Shorting Bar指的是：测试时用于保护组件的一种隔离方法。为防止ESD (Electro-Static Discharge)对组件造成损坏，因此在Array制程中加入Shorting Bar的设计，并在每一讯号线路上加入电阻或二极管组件以提供ESD的保护并提高测试的稳定性，而Shorting Bar Probe Card的设计与FPC类似，但依检测范围的组合有分为1-Gate 1Data (1G1D)、2G1D、2G2D或2G3D。Shorting Bar的优势在于可依照所检查之面板尺寸而弹性设计，并配合多次移动测试，故可进行大尺寸面板之检测。
     
        Voltage Sensing（光学检测）
     
        Voltage Sensing为一种利用仿真光学方式来检知组件之动作是否正确的检测方法。需同时搭配一装有TN型液晶的Modulator，并在Shorting Bar的接点上输入测试电压讯号，而此输入电压所形成的电场会对液晶造成扭转效应，此时利用CCD影像撷取以及图像处理的技术，来判断影像透明或混浊的程度以判定TFT组件动作是否正确。
     
        CCD撷取出各像素对应出的影像为各组件电压表现后所呈现之影像，且影像经过特殊的图像处理与分析后，来判断晶体管组件是否因输入讯号而正常作动，因此Voltage Sensing检知方式为非接触式不需与晶体管组件或是线路接触，且可同时检知多个晶体管组件与MURA缺陷，具有高速高分辨率的优点。
     
        Charge-Sensing（电性检测）
      
        Charge-Sensing的测试方式与Probe Tester类似，其概念是利用对各画素输入一固定电压，此充电过程称之为写入，在放电时电流会回入Charge-Sensing，此时会对流入之电流进行积分的动作，并计算出储存电荷量(Cs)，以此结果来判断晶体管动作是否正常，此项专利是于1987由IBM所提出，并于1991年将此构想实现在DTI (Display Technologies Inc.)的面板检测产品上。
     
        三、市场概况
     
       【图2】所示为全球数组检测设备之市场规模。一般而言，该市场走势大致遵循着整体LCD资本设备预测，2004年整体营收与机台数达到最高点，分别为全球营收约2亿美元、设备机台数为106台。之后受到基板尺寸大型化以及TFT-LCD产能成长趋缓的影响，致使对检测设备机台的需求数量逐年递减，2006年全球检测设备机台数为78台，较2005年减少2台；设备产值为1.6亿美元，较2005年微幅成长0.02亿美元。预估2007年设备机台数将持续衰退至58台，营收为1.4亿美元。
      

图2 2004~2009年全球数组检测设备市场规模

        四、厂商分析
     
        Photon Dynamics（PDI）
     
      【图3】为全球Array Test设备营收市占率分析。Photon Dynamics（PDI）公司由1990年开始便已着手Voltage Sensing技术的开发，因此在数组检测市场中占了相当大的优势。自1999年至今几乎主导了数组检测设备市场。唯一仅在2001年退居第二，主要原因是许多台湾面板厂的面板制造技术多来自日本所授权，因此会购买与日本技术伙伴相同来源/品牌的制程设备组，当成是良率达成的部分保证。不过，PDI很快的跳脱该不利的局势。