專利名稱：圖形檢查裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖形檢查方法及裝置，特別涉及對利用裝帶方式的TAB(Tape Automated Bonding)帶照射照明光，利用攝像裝置拍攝形成在TAB帶上的集成電路(IC)等圖形，自動進行外觀檢查的圖形檢查方法及裝置。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體器件為適應(yīng)高集成化和高密度組裝的要求，推進引線的多端子化和微小化。從有利于該多端子化和微小化的角度出發(fā)，采用將半導(dǎo)體芯片與設(shè)在薄膜狀TAB帶上的多個引線連接的方法。
圖11表示TAB帶的結(jié)構(gòu)一例。
TAB帶101中，在厚20～150μm左右(多數(shù)在25～75μm)、寬35～165μm左右的樹脂薄膜102上，除形成穿孔103的兩側(cè)周邊部之外，如圖11(a)所示，涂布厚10～15μm左右的粘合劑104，并如圖11(b)所示，在粘合劑104上面粘貼銅箔等金屬箔105。
通過曝光及刻蝕，加工該金屬箔105，如圖11(c)所示，形成電路等圖形106。此時，不去除粘合劑104的層，而原狀保留。
圖12表示形成實際圖形的TAB帶101的例子。
在圖12中，內(nèi)部的白色長方形為安裝半導(dǎo)體芯片的開口部(器件孔)110，111為布線電路圖形。
在這樣的TAB帶101的制造工序中，需要檢查是否正確形成布線電路圖形，采用圖形檢查裝置進行檢查。
圖形檢查裝置，用照明光照明要檢查的TAB帶101，用攝像裝置或目視檢測電路圖形的狀態(tài)(外觀)，通過將其與標準圖形進行比較，判定所形成的圖形是否合格。近年來，也在采用這樣一種自動檢查裝置，其在檢查裝置的控制部的存儲部存儲標準圖形，將存儲的標準圖形和利用攝像裝置拍攝的實際電路圖形進行比較，自動判定是否合格。
為拍攝圖形，在對TAB帶照射照明光的方法中，有采用反射光的方法和采用透射光的方法。
采用反射光的方法是從TAB帶的上方(形成圖形的一側(cè))照射照明光，從照射照明光的方向，觀察由TAB帶的反射光形成的電路圖形圖像的方法，例如，利用攝像元件拍攝圖像，并進行圖像處理。
例如，在專利文獻1中，公開了采用反射光的圖形檢查裝置。
上述專利文獻1記載的方法是對形成圖形的帶照射從照明裝置發(fā)出的光，利用CCD攝像機拍攝被照明裝置照亮位置的帶，并輸出到計算機，用計算機進行圖像處理，檢查圖形的缺陷。
另外，采用透射光的方法是從TAB帶的下方(與形成圖形的一側(cè)相對的一側(cè))照明，利用設(shè)在TAB帶上方(與照射照明光的一側(cè)相對的一側(cè))的攝像元件，拍攝透過TAB帶的透射光形成的電路圖形影像。
與采用反射光的方法相比，采用透射光的方法適合圖形檢查。以下說明其理由。
如圖13所示，在刻蝕銅箔等金屬箔來形成圖形時，形成的圖形的截面為梯形狀，若比較圖形上側(cè)寬度a和下側(cè)寬度b的尺寸，則下側(cè)寬度b寬。眾所周知，這是由于刻蝕液從銅箔的表面向內(nèi)部刻蝕時的漫射和速度形成的。
在檢查這樣的圖形時，當作為照明光采用反射光時，攝像元件采集在布線圖像的表面反射的光，其以外的部分則暗。
因此，如圖14(a)所示，布線圖形即使在下側(cè)與相鄰的圖形短路，拍攝的圖像也作為未短路的正常圖形照出。因此，有時漏檢缺陷。
另外，當采用透射光時，攝像元件采集透過樹脂薄膜的光，其以外的部分則暗。
因此，如圖14(b)所示，如果布線圖形在下側(cè)與相鄰的圖形短路，則拍攝的圖像短路，因此，作為粗大的異常圖形照出，因此，能夠檢測出缺陷。
專利文獻1特開2000-182061號公報。
但是，在采用透射光時，出現(xiàn)以下問題。如上所述，在形成TAB帶的樹脂薄膜上，具有用于接合金屬箔的粘合劑層，在形成圖形后，該層也殘留在樹脂薄膜上。
眾所周知，在通過刻蝕剝離銅箔后的粘合劑層的表面，存在有無數(shù)的幾μmm的凹凸。最初，粘合劑表面是平坦的。但是，由于在銅箔的背面上形成有許多微小凸起，用于通過拉樁(anchor)效果強固接合，所以其復(fù)制在粘合劑的表面上。
如果使照明光透過銅箔剝離后的粘合劑，則照明光因從銅箔被面復(fù)制的凹凸進行漫反射而漫射并變暗，在用CCD攝像機等拍攝的圖像上產(chǎn)生黑色的斑點或不均。
當在能看見這樣的斑點或不均的狀態(tài)下進行圖像處理時，若斑點或不均位于圖形附近，則將其作為布線的一部分進行處理。在檢查裝置將其與標準圖形進行比較時，有時將斑點或不均作為布線的粗度誤認，判斷為不合格制品。
此外，不在圖形附近的斑點或不均，有時識別為灰塵，判斷為不合格制品。這樣，盡管實際上不是不合格品，但裝置判斷為不合格，出現(xiàn)誤檢測。
當采用透射照明時，因這樣的粘合劑層的微小凹凸造成的斑點或不均而產(chǎn)生誤檢測，所以，采用透射光的圖形的自動檢查裝置難于實用化。在使用反射照明時，由于拍攝粘合劑層時照得較暗，所以，不產(chǎn)生這樣的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述以往技術(shù)中存在的問題而提出的，目的是即使在基板上形成具有如粘合劑層的微小凹凸的層，也不產(chǎn)生誤檢測，能夠?qū)崿F(xiàn)采用透射光的圖形自動檢查。
為解決上述問題，將攝像裝置配置在相對于基板與照明裝置相反的一側(cè)，從攝像裝置的視場外照射作為漫射光的照明光，對基板進行透射照明。
例如，在射出照明裝置的照明光的部分設(shè)置漫射板，將射出照明光的光源配置在視場外側(cè)，使其中心光線(在從照明光源射出的光線中，光強度最大的光線)不直接入射到攝像裝置。
或者，將攝像裝置配置成使上述照明裝置的光源的中心光線傾斜照射到基板，并使上述中心光線不直接入射到其受像面相對于基板平行配置的攝像裝置。
此外，在照明裝置和基板之間配置覆蓋上述攝像裝置的視場內(nèi)區(qū)域的遮光板，以使照明裝置光源的中心光線不直接入射到攝像裝置。
此處，上述攝像裝置的視場是指在攝像元件的受像面上成像的物體面上的范圍(區(qū)域)，當上述攝像裝置為線性傳感器時，視場寬度不大于1mm，長度為根據(jù)攝像裝置的受像元件的長度確定的長度。
在作為攝像裝置采用線性傳感器時，由于如上所述視場寬度窄，使上述照明裝置與攝像裝置在視場的寬度方向上一同進行掃描，得到基板上的圖形。
利用攝像裝置拍攝的基板圖像的圖形傳輸?shù)娇刂撇浚贿M行圖像處理，與預(yù)先存儲的標準圖形進行比較，判定基板上圖形是否合格。
在透射光圖像上產(chǎn)生斑點或不均的原因認為如下。
如圖2(a)所示，在向粘合劑層入射照明光時，當垂直入射基板的成分的光入射無凹凸的部分時，該光直接透過。另外，在入射到具有凹凸的部分時，因漫反射而漫射，因此直接透過的光的成分減少。
當將攝像裝置配置在相對于基板與上述照明裝置相反一側(cè)時，來自上述照明裝置的最大光強度的中心光線，大致垂直入射到上述基板的無凹凸的部分。
該光的大部分直接透過并入射到攝像元件，在由攝像裝置受像的圖像上無凹凸的部分被照得較亮。
此外，在入射到具有凹凸的部分時，如上所述，由于因漫反射而漫射，即使上述光強度大的中心線入射到該部分，也減少直接透射的光的成分。因此，在用攝像裝置受像的圖像中具有凹凸的部分被照得較暗。即，在被攝像元件受像的圖像中，局部出現(xiàn)亮度差異。
另外，如果將照明裝置的光源配置在攝像元件的視場外，以使來自照明裝置的光源的中心光線通過基板直接入射到攝像元件，則從該光源射出的強度較大的中心光線，不會通過基板上的無凹凸的部分而直接入射到攝像裝置。
即，若如上設(shè)置，則如圖2(b)所示，即使向無凹凸的部分入射光強度較小的漫射光，也減少在無凹凸的部分直接透過并入射到攝像元件的強光成分。因此，與從照明裝置發(fā)出的中心光線垂直入射到上述基板上的無凹凸的部分的情況相比，無凹凸的部分被照得較暗。
此外，在上述漫射光入射到具有凹凸的部分的情況下，如圖2(b)所示，在具有凹凸的部分漫射而同樣照得較暗。
因此，與圖2(a)所示的情況相比，具有凹凸的部分或不具有凹凸的部分，在亮度上都無大的差異，在拍攝的圖像上不易產(chǎn)生斑點或不均。
在本發(fā)明中，如上所述，由于對將照明裝置的光源配置在攝像裝置的視場外的基板進行照明，所以，圖像上不易出現(xiàn)漫反射造成的斑點或不均，不會因斑點或不均誤識別布線粗度，能夠防止誤檢測。


圖1表示本發(fā)明實施例的圖形檢查裝置的構(gòu)成例。
圖2表示在攝像裝置的正下面配置照明光源時和在攝像裝置的視場外配置照明光源時的、基板上的凹凸部分的光被漫射的情況。
圖3表示檢查部的詳細構(gòu)成例。
圖4表示作為透射照明裝置使用LED光源，并在透射照明裝置的射出口設(shè)置漫射板時的配光圖形、和透射照明裝置的配置例。
圖5表示將TAB帶介于中間，而在CCD線性傳感器的正下方配置透射照明裝置，并示出用CCD線性傳感器拍攝的圖像的亮度特性。
圖6表示在CCD線性傳感器的視場外側(cè)配置透射照明裝置的情況下，用CCD線性傳感器拍攝的圖像的亮度分布特性。
圖7表示在作為檢查對象的TAB帶上形成的檢查圖形(布線圖形)的一部分。
圖8表示在CCD線性傳感器的視場外側(cè)配置透射照明裝置時的檢查部的構(gòu)成例。
圖9表示在CCD線性傳感器的視場內(nèi)配置透射照明裝置時的檢查部的構(gòu)成例。
圖10表示采用鹵光源時的透射照明裝置的構(gòu)成例。
圖11表示一例TAB帶的結(jié)構(gòu)。
圖12表示形成有圖形的TAB帶的例子。
圖13表示在浸蝕銅箔等金屬箔形成圖形時所形成的圖形的剖面。
圖14是說明作為照射光采用反射光時漏檢的圖形不合格的圖。
具體實施例方式
圖1表示本發(fā)明實施例的圖形檢查裝置的構(gòu)成例。
另外，在以下的實施例中說明基板為TAB帶的情況，但本發(fā)明也能適用于除TAB帶以外的、利用透射照明光的各種基板的檢查。
本實施例的圖形檢查裝置，如圖1所示，具有由傳送TAB帶5的輸出盤11或收卷盤12等構(gòu)成的帶傳送機構(gòu)10、對從輸出盤11輸出的TAB帶5照射照明光并拍攝圖形5a的檢查部1、使檢查部1的在TAB帶的檢查圖形5a上進行掃描的掃描裝置2、對不合格圖形附加標記的標記部3。此外，還具有控制部4，該控制部4比較拍攝的圖形和作為標準的母型，并判定制品的是否合格，并且控制檢查部1、掃描裝置2、標記部3及帶傳送機構(gòu)10的運轉(zhuǎn)。
檢查部1包括2個透射照明裝置1a，從背面?zhèn)日彰鱐AB帶5；攝像裝置1b，將TAB帶5介于中間，設(shè)在與透射照明裝置1a相對地位置上，對由透過TAB帶5的照明光形成在TAB帶5上的電路等圖形5a進行拍攝。
透射照明裝置1a，適宜選擇輸出透過TAB帶5的波長的光的光源。攝像裝置1b是對照明光的波長具有感光靈敏度的例如CCD線性傳感器，以下，說明作為攝像裝置1b采用CCD線性傳感器的情況。另外，只要能夠使透射照明裝置1a的光量充分大，也可以采用能夠全部拍攝整個檢查圖形的CCD傳感器，來代替CCD線性傳感器。
掃描裝置2，在TAB帶的檢查圖形5a上，在該圖的紙面前后方向上對CCD線性傳感器1b和透射照明裝置1a進行掃描，得到TAB帶5的整體圖像。
在圖1中，當TAB帶5的成為檢查對象的圖形5a，由上述帶傳送機構(gòu)10傳送到檢查部1的規(guī)定位置上時，在該位置停止TAB帶5，并利用上述掃描裝置2使透射照明裝置1a、CCD線性傳感器1b在該圖的紙而前后方向上進行掃描。由此，從上述透射照明裝置1a射出的照明光，透過TAB帶上的檢查圖形5a，被CCD線性傳感器1b接受，由CCD線性傳感器1b拍攝檢查圖形5a的圖像。
該圖像傳送到控制部4，在控制部4，將由CCD線性傳感器1b拍攝的檢查圖形5a的圖像、和預(yù)先存儲在控制部4中的檢查用母型(標準圖形)圖像進行比較，判斷檢查圖形5a的是否合格。
上述檢查用母型，可以通過預(yù)先利用攝像裝置拍攝合格的實際制品，并基于該拍攝的圖形制作，也可以根據(jù)CAD數(shù)據(jù)制作。
另外，關(guān)于圖形是否合格的判定方法，以往提出了多種方法，可以從中選擇適當?shù)呐卸ǚ椒ā?br> 對TAB帶上的各檢查圖形5a進行上述是否合格的判定的上述檢查的結(jié)果，當判定TAB帶上的圖形5a不合格時，將TAB帶上的不合格圖形的位置存儲到控制部4，在將該圖形傳送到標記部3時，實施著色或穿孔的標記，然后，卷繞到收卷盤12上。
圖3表示上述檢查部1的詳細構(gòu)成例。該圖中，示出了采用傾斜配置的2個照明裝置的情況的例子，以便如圖1所示使從光源放出的光的中心光線相對于TAB帶5傾斜照射，該圖(a)是從TAB帶5的傳送方向觀察的圖，(b)是從CCD線性傳感器1b側(cè)觀察TAB帶5的圖。另外，在圖3中示出了將CCD線性傳感器1b、透射照明裝置1a，在與帶的傳送方向正交的方向上進行掃描的情況。
在檢查部1中，設(shè)置具有開口部的工作臺1c，當將TAB帶5上的檢查圖形5a停止在工作臺1c上的預(yù)定位置時，利用掃描裝置2，使透射照明裝置1a、CCD線性傳感器1b在該圖(a)、(b)的箭頭方向(TAB帶5的寬度方向)上進行掃描；從傾斜的方向，通過上述開口部對TAB帶5上的檢查圖形5a照射照明光。然后，由CCD線性傳感器1b接受透過檢查圖形5a的光，檢查圖形5a的圖像被CCD線性傳感器1b采集。
CCD線性傳感器1b的視場，如該圖(a)、(b)所示，掃描方向的寬度a窄，與掃描方向正交的方向的長度b大于檢查圖形5a的同方向的長度。此外，與透射照明裝置1a的CCD線性傳感器1b的掃描方向正交的方向的長度，如該圖(b)所示，大于CCD線性傳感器1b的視場的長度。
因此，通過使CCD線性傳感器1b在該圖的箭頭方向上掃描一次，能夠?qū)z查圖形5a整體的圖像采集到CCD線性傳感器1b。另外，CCD線性傳感器1b的掃描方向的視場的寬度實際為幾μm。
作為上述透射照明裝置1a的光源1d，例如，能夠適當選擇LED光源、鹵光源等能夠射出透過TAB帶5的波長的光的光源，在透射照明裝置1a的光射出口，設(shè)置漫射板1e例如毛玻璃。
但是，如果只設(shè)置上述漫射板1e，不能使從光源1d射出的照明光充分形成漫射光，通過TAB帶5的檢查圖形5a，從透射照明裝置1b放出的強度較大的中心光線入射到CCD線性傳感器1b。因此，在這樣直接照明時，與以往同樣，產(chǎn)生漫反射造成的亮度差異。
為此，在本實施例中，傾斜配置透射照明裝置1a，以使從光源放出的中心光線不直接入射到CCD線性傳感器1b，光傾斜入射到TAB帶5。
若這樣配置，則適度漫射的照明光照射在TAB帶5，可不易出現(xiàn)如前所述的因漫反射造成的斑點或不均。
另外，也可以霜(磨砂)加工光源1d的密封體，來取代設(shè)置上述漫射板1e。
圖4表示作為透射照明裝置1a的光源1d采用LED光源，在透射照明裝置1a的射出口設(shè)置漫射板1e時的配光圖形、和透射照明裝置1a的配置例。上述透射照明裝置1a的LED光源為在該圖的紙面前后方向上多列排列多個LED的光源，如上所述，該紙面前后的方向的長度大于CCD線性傳感器1b的視場的長度b，配光圖形5a的形狀在紙面的前后方向上大致相同。
在此例中，傾斜配置透射照明裝置1a，以使從透射照明裝置1a射出的光的中心光線和CCD線性傳感器1b的光軸的角度達到15度；在紙面的左右方向上，對上述透射照明裝置1a和CCD線性傳感器1b，拍攝檢查圖形5a的圖像。
如該圖所示，關(guān)于LED光源的配光特性，中心光線的光量相對強于中心光線以外的光線，但是，通過這樣配置透射照明裝置1a，能夠向TAB帶5照射適度漫射的照明光。
另外，在以上的說明中，使透射照明裝置1a、CCD線性傳感器1b在與TAB帶5的傳送方向正交的方向上進行掃描，但也可以使透射照明裝置1a、CCD線性傳感器1b在TAB帶5的傳送方向上進行掃描。
圖5是表示如在現(xiàn)有例中說明，將TAB帶介于中間，來將透射照明裝置配置在CCD線性傳感器的正下方，并示出了用CCD線性傳感器采集的圖像的亮度分布特性。圖6是表示如本實施例所示，從傾斜方向照射照明光，并示出用CCD線性傳感器采集的圖像的亮度分布特性，橫軸表示圖像上的位置，縱軸表示亮度。
圖7表示在TAB帶上形成的檢查圖形5a的一部分(布線圖形)。圖5、圖6表示由CCD線性傳感器拍攝如圖7所示的布線圖形，在與布線圖形正交的方向(圖7的箭頭所示方向)上，直線狀地掃描所采集的圖像時的亮度分布特性的圖。圖5所示的“線路”的部分是布線圖形，“空間”的部分是樹脂薄膜(涂布粘合劑的、具有凹凸的部分)。
如圖5、圖6所示，“線路”的部分由于不透光，所以拍攝為較暗，而“空間”的部分透光，所以拍攝成較亮。
如以往例中所示，在從CCD線性傳感器的正下方照明時，如圖5所示，空間部分的亮度大致在60～80的范圍內(nèi)不均勻，亮度小的部分是斑點的部分。
在圖5所示的以往例的情況下，空間部分的亮度不勻，因此，在對上述圖像進行圖像處理并進行自動檢查時，對于暗的部分，例如亮度60的部分與亮度80的部分相比拍攝為較暗，實際上即使照明光透過，也有可能將暗的部分誤認為布線粗度。
對此，如本實施例，在從傾斜方向照射照明光時，如圖6所示，幾乎沒有斑點的影響，空間部分的亮度幾乎相等。因此，在對上述圖像進行圖像處理并自動檢查時，能夠可靠區(qū)別線路和空間，不會誤檢測。
在圖1、圖3、圖4中，示出了從傾斜方向照射照明光時的情況，但是，如圖8所示，即使將透射照明裝置1a配置在CCD線性傳感器1b的視場外側(cè)，也能夠得到同樣的效果。
即，從透射照明裝置1a放出的中心光線不直接入射到CCD線性傳感器1b，所以，透過TAB帶5的照明光中，透過其有凹凸的部分及沒有凹凸的部分的光都作為漫散同等程度的光，入射到攝像元件，與圖3的情況一樣，能夠得到無斑點或無不均的圖像。
此外，如圖9所示，也可以在照明裝置和基板之間，配置覆蓋上述攝像裝置的視場內(nèi)區(qū)域的遮光部件6，不會使從照明裝置的光源射出的中心光線直接入射到攝像裝置中。如果配置這樣的遮光部件6，則與圖1～圖3、圖7同樣，透過TAB帶5的照明光，透過其有凹凸的部分及沒有凹凸的部分的光都作為漫射同等程度的光，入射到攝像元件，與圖3時一樣，能夠得到無斑點或無不均的圖像。
圖10是表示作為光源采用鹵光源時的上述檢查部1的構(gòu)成例的圖。
如該圖所示，用反光鏡21a聚光從鹵光源21發(fā)出的光，通過選擇濾波器22a、光纖22b，并透過TAB帶5的波長的光，被引導(dǎo)到相對于TAB帶5傾斜配置的2個光射出部22c，從光射出部22c射出。
光射出部22c是將光纖22b的前端收束成長方形狀的，在其光射出口設(shè)置漫射板1e。從光射出部22c射出的長方形狀的光照射在TAB帶5上，由設(shè)在TAB帶5上側(cè)的CCD線性傳感器1b接受光。
上述光射出部22c和CCD線性傳感器1b，如上所述，利用未圖示的掃描裝置掃描，拍攝檢查圖形的圖像。
發(fā)明效果綜上所述，在本發(fā)明中，從攝像裝置的視場外照射作為漫射光的照明光，對基板進行透射照明，并用攝像器件拍攝基板上的圖形，對基板上的圖形進行檢查，所以，不因粘合劑的凹凸引起的漫反射而造成的亮度差異。因此，在拍攝的圖像中，斑點或不均較少，不會因斑點或不均造成誤認布線粗度，能夠防止誤檢測。
權(quán)利要求
1.一種圖形檢查裝置，利用攝像元件拍攝形成有布線等圖形的基板，并自動進行檢查，其特征在于，具有拍攝基板表面的攝像裝置；照明裝置，位于相對于上述基板與上述攝像裝置相反的一側(cè)，從上述攝像裝置的視場外，照射作為漫射光的照明光；控制裝置，將利用攝像裝置拍攝的基板圖像的圖形和預(yù)先存儲的標準圖形進行比較來進行檢查。
2.如權(quán)利要求1記載的圖形檢查裝置，其特征在于在射出上述照明裝置的照明光的部分設(shè)置漫射板，射出上述照明光的光源的中心光線傾斜照射到基板上。
3.一種圖形檢查裝置，利用攝像元件拍攝形成有布線等圖形的基板，并自動進行檢查，其特征在于，具有拍攝基板表面的攝像裝置；照明裝置，位于相對于上述基板與上述攝像裝置相反的一側(cè)，照射作為漫射光的照明光；遮光板，配置在上述照明裝置和基板之間，覆蓋上述攝像裝置的視場內(nèi)區(qū)域；控制裝置，將利用攝像裝置拍攝的基板圖像的圖形和預(yù)先存儲的標準圖形進行比較來進行檢查。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖形檢查裝置，即使在基板上形成具有如粘合劑層這樣的微小凹凸的層，也能夠無誤識別地利用透射光自動進行圖形檢查。利用帶傳送機構(gòu)向檢查部傳送TAB帶上的圖形，從透射照明裝置照射照明光，用CCD線性傳感器拍攝圖形。透射照明裝置由傾斜配置的2個照明裝置構(gòu)成，從傾斜方向照射照明光。拍攝的圖像傳送到控制部，與檢查用的母型圖像進行比較，判斷圖形是否合格。也可以代替傾斜配置透射照明裝置，從CCD線性傳感器(1b)的視場外照射照明光，或用遮光板覆蓋CCD線性傳感器的視場內(nèi)。由于透射照明裝置作成上述結(jié)構(gòu)，能夠?qū)AB帶照射適度的漫射光，能夠得到無斑點或無不均的圖像。
文檔編號G01N21/88GK1573280SQ20041004754
公開日2005年2月2日 申請日期2004年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月21日
發(fā)明者林宏樹, 永森進一 申請人:優(yōu)志旺電機株式會社