CN100395518C - 图形检查方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供图形检查方法及装置。其中，在基板上即使形成粘接剂层这样的具有微小凹凸的层，也可以进行用透射光进行的图形自动检查并没有误识别。TAB带(5)由送出卷轴(11)送出，在液体涂敷部(2)涂敷水、酒精等液体，然后传送到检查部(1)。在检查部(1)，对TAB带(5)照射从透射照明装置(1a)发出的照明光，透过成为检查对象的TAB带(5)的图形的光输入到受像装置(1b)，并拍摄在TAB带(5)上形成的图形。用受像装置(1b)拍摄的图形，被送到控制部(4)进行图像处理，并与用于检查的标准图形相比较来判定合格与否。由于在TAB带(5)的粘接剂层上涂敷了液体的状态下拍摄图形，因此可以得到无因漫反射而导致的斑痕和斑点的图像。

Description

图形检查方法及装置

技术领域

本发明涉及一种图形检查方法及装置，特别是向带载方式的TAB(TapeAutomated Bonding)带上照射照明光，并用摄像装置拍摄在TAB带上形成的集成电路(IC)等的图形，自动地进行外观检查的图形检查方法及装置。

背景技术

为了适应高集成化和高密度安装的要求，半导体元件正朝多引脚化和引脚微细化方向发展。由于有利于这种多引脚化和微细化，因此采用了使半导体芯片与在薄膜状TAB带上设置的多引脚相连的方法。

图7中示出了TAB带的一个结构例。

TAB带101，在厚约20～150μm(大多25～75μm)、宽约35～165mm的树脂薄膜(film)102上，除了形成有通孔103的两侧边缘部之外，都如图7(a)所示涂敷厚约10～15μm的粘接剂104，在粘接剂104之上如图7(b)所示贴有铜箔等金属箔105。

用曝光法以及蚀刻法加工该金属箔105，如图7(c)所示形成电路等图形106。此时，不除去粘接剂104层，保持原样。

图8所示为形成了图形的TAB带101的例子。

在图8中，内部的空白长方形是安放半导体芯片的开口部(デバイスホ一ル器件孔)110，111是布线电路图形。

在这样的TAB带101的制造工序中，由于有必要检查(检验)布线电路图形是否被正确形成，因此使用图形检查装置。

图形检查装置，用照明光给进行检查的TAB带101进行照明，用摄像装置或者目检方式检测电路图形的状态(外观)，并与基准图形相比较，判定形成的图形是否合格。近年来，也采用了自动检查装置，其预先在检查装置控制部的存储部存储基准图形，并将由摄像装置拍摄的实际电路图形与存储的基准图形相比较，自动地判定是否合格。

在为了拍摄图形而对TAB带照射照明光的方法中，有使用反射光的方法和使用透射光的方法。

使用反射光的方法，是从TAB带的上方(形成图形的一侧)照射照明光，并从照射照明光的方向观察从TAB带反射的反射光形成的电路图形的像，例如用摄像元件进行拍摄，然后进行图像处理。

例如在专利文献1(日本特开2000-182061号公报)中公开的使用了反射光的图形检查装置。

上述专利文献1所记载的是由照明装置向形成了图形的带上照射光，通过CCD照相机拍摄由照明装置照明的位置处的带并输出给计算机，然后由计算机进行图像处理并检测出图形的缺陷。

另一方面，使用透射照明的方法，从TAB带的下方(与形成图形的一侧相反的一侧)进行照明，通过设置在TAB带上方(与照射照明光一侧相反的一侧)的摄像元件拍摄由透过TAB带的透射光形成的电路图形像。

与使用反射光的方法相比，使用透射光的方法更适合图形检查。以下说明其理由。

如图9所示，可知在蚀刻铜箔等金属箔来形成图形时，被形成的图形的剖面成梯形，图形的上侧宽度a和下侧的宽度b的尺寸相比，下侧的宽度b较宽。众所周知这是由于蚀刻液从铜箔的表面向内部蚀刻过去时的扩散和速度造成的。

检查这样的图形时，如果使用反射光作为照明光，则摄像元件捕捉由布线图形表面反射的光，而这以外的部分是暗的。

因此，如图10(a)所示，即使布线图形在下侧与相邻图形短路，被拍摄图像反映出的也是不短路的正常图形。因此有时会放过不合格晶。

另一方面，如果使用透射光，则摄像元件捕捉透过树脂薄膜的光，而这之外的部分是暗的。

因此，如图10(b)所示，如果布线图形在下侧与相邻图形短路，则被拍摄的图像反映出的是因短路而变粗的异常图形，因此可检测出不合格品。

但是，使用透射光时，有如下问题。如上所述，在形成TAB带的树脂薄膜的上面，有用于粘接金属箔的粘接剂层，在形成图形后，也残留在树脂薄膜上。

已知用蚀刻方法剥离铜箔后的粘接剂层表面，存在无数个数μmm的凹凸。最初粘接剂表面是平坦的。但是，为了在铜箔的背面形成多个通过锚锁效应而坚固粘接用的微小突起，因此其被转印在粘接剂的表面。

如果让照明光透过铜箔剥离后的粘接剂，则由于由铜箔背面转印的凹凸使照明光漫反射而被扩散变暗，在由CCD照相机等拍摄的图像上产生黑色的斑痕和斑点。

如果在这样的斑痕和斑点可见的状态下进行图像处理，则有时在斑痕和斑点处于图形附近时，会将它作为布线的一部分来处理，在检查装置与基准图形比较时，误认为是布线较粗，而判定产品不合格。

另外，非图形附近的斑痕和斑点，有时识别为灰尘，而判定为不合格产品。这样虽然实际上不是不合格品，而装置却判定为不合格，这种情况称为过检测。

如果进行透射照明，则由于由这样的粘接剂层的微小凹凸导致的斑痕和斑点而发生过检测，从而难以在实际中使用采用透射光的图形自动检查装置。反射照明时，由于在拍摄时映出的粘接剂层是暗的，因此不会产生这样的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术的问题点而提出的，其目的是即使在基板上形成具有粘接剂层这样的微小凹凸的层，也不会发生过检测，可以使用透射光进行图形自动检查。

在形成了布线等图形的基板表面涂敷液体，对于该基板，从与设有摄像装置一侧相反的一侧对基板照明，并用摄像装置进行拍摄。并且，将由摄像装置拍摄的基板图像的图形和预先存储的基准图形相比较来进行检查。

如上所述，通过涂敷装置将液体涂敷在进行检查的基板粘接剂层的表面，并使之均匀浸润，粘接剂层的凹凸被该液体埋没。因此，如果在上述液体挥发(基板干燥)之前，进行透射光照明并拍摄图形，则由于粘接剂层的凹凸被液体埋没，因此即使进行透射光照明也很少产生漫反射。因此，拍摄的图像上也难以产生斑痕和斑点，从而没有由此而导致的对布线较粗的误识别，可以防止过检测。

因液体涂敷而在图像上难以产生斑痕和斑点的理由如下：

光通过折射率不同的介质界面时，根据形成界面的2个介质的折射率和对界面的入射角度相对应地产生折射。

如图2(a)所示，透射照明光之中，以与基板成90度角入射的成分为例，无凹凸的部分的光直射通过。但是，入射到凹凸部分的光，由于凹凸而使入射角度变化，产生折射。这就是漫反射。

形成界面的介质的折射率之差越大，光的折射越大，直射的光的成分越少。因此，光的折射部分，即凹凸的部分变暗。据此，有凹凸部分和无凹凸部分，透射的照明光产生亮度差，从而形成斑痕和斑点。

另一方面，粘接剂的上面，涂敷折射率比空气大，比粘接剂小的液体，例如酒精和水时，如图2(b)所示，在液体与粘接剂的界面上，虽然产生与上述相同的漫反射，但由于酒精和水与粘接剂的折射率之差，比空气和粘接剂的折射率之差小，因此光的折射也变小，而直射的光的成分变多。

空气的折射率约为1，酒精约为1.36，水(纯水)约为1.33，粘接剂的折射率，如果考虑其种类为树脂的一种，则丙烯酸树脂(アクリル)和聚碳酸酯等树脂约在1.5～1.6的范围内，因此认为与它是同一水平。并且，即使在液体和空气的界面产生折射，由于该面是平坦的而不会产生漫反射。

因此，与粘接剂和空气直接接触的现有情况相比，涂敷了液体时的漫反射少，因此拍摄它时，可以得到斑痕和斑点少的图像。

如上所述涂敷液体，并在控制部使拍摄的图形图像与预先存储的基准图形相比较来进行检查。

由于没有因漫反射导致的斑痕和斑点，因此没有由此而导致的对布线较粗的误识别，可以防止过检测。

涂敷在上述基板表面的液体的折射率，最好比基板表面的树脂的折射率小，而比空气的折射率大，作为上述液体，例如，可以用水或者酒精。如果是水或者酒精，则由于粘性不太大，因此可以均匀地浸润基板，而且也不会对基板施加坏的影响。

附图说明

图1表示本发明实施例的图形检查装置的结构例。

图2表示在基板上不涂敷和涂敷液体时的基板凹凸部分的光的漫反射的样子。

图3表示液体涂敷部的其它结构例。

图4表示现有的、未涂敷液体时通过受像装置接收的TAB带的图像时的亮度分布特性。

图5表示通过受像装置接收涂敷了液体的TAB带的图像时的亮度分布特性。

图6表示在作为检查对象的TAB带上形成的检查图形的一部分。

图7表示TAB带的一个结构例。

图8表示形成了图形的TAB带的例子。

图9表示蚀刻铜箔等金属箔而形成图形时所形成的图形的剖面。

图10是说明用反射光作为照明光时漏过的不合格图形的图。

具体实施方式

图1表示本发明实施例的图形检查装置的结构例。并且，以下就上述基板为TAB带的情况加以说明，但本发明除了适用于TAB带之外，还可以适用于用透射照明光进行的各种基板的检查。

本实施例的图形检查装置，如同图所示，由以下部分构成：带传送机构10，由传送TAB带5的送出卷轴11和卷取卷轴12等组成；液体涂敷部2，在从送出卷轴11送出的TAB带5上涂敷液体；检查部1，向TAB带5照射照明光并拍摄图形；标记部3，在不合格图形上加上标记；控制部4，将拍摄的图形与作为基准的标准图形相比较，并判定产品合格与否，而且控制检查部1、标记部3以及带传送机构10的动作。

检查部1的构成具有透射照明装置1a和摄像装置1b，该透射照明装置1a从背面侧对TAB带5进行照明，该摄像装置1b设置在间隔着TAB带5与透射照明装置1a相对的位置上，利用透过TAB带5的照明光对在TAB带5上形成的电路等的图形进行拍摄。

透射照明装置1a选择适合于输出透射TAB带5的波长的光的光源；摄像装置1b是对照明光的波长具有光敏度(受光感度)的CCD摄像机(或照相机)或者CCD线性传感器(line sensor)。

使用CCD线性传感器作为摄像装置1b时，使CCD线性传感器和透射照明装置1a在TAB带5的进行检查的图形上进行扫描，从而得到TAB带5的整体图像。

液体涂敷部2形成为例如该图所示地在TAB带5上设置弯曲部分，并使弯曲部分的一部分浸入到液体中。

为了减少粘接剂表面的漫反射(不规则反射)，涂敷在TAB带5表面的液体的折射率必须比空气(1)大，还要比粘接剂(例如1.5～1.6)小。另外，由于必须要进入到粘接剂表面的微小凹凸内，因此最好粘性低。另外，检查完了后，立即将基板卷到卷取卷轴上时，如果是高挥发性的液体，涂敷了的液体会立刻干燥，则很方便。

根据上述理由，折射率约1.36的酒精类、折射率约1.33的水(纯水)适合。在本实施例中，使用了1-甲基丙醇(异丙醇)。

并且，液体涂敷部2的结构不限于上述结构，也可以使酒精等液体成喷淋状进行喷雾来涂敷到TAB带5上，如图3所示。

另外，如果需要，也可以在检查部1和标记部2之间，如图1所示设置吹气来使酒精干燥的干燥器6，以使涂敷的液体在TAB带5被卷绕到卷取卷轴12上之前被干燥。

由上述检查装置对TAB带进行的图形检查如下所述。

TAB带5由送出卷轴11送出，并被传送到液体涂敷部2。在液体涂敷部2中，TAB带5被浸在存储在容器中的液体(酒精)中。

被浸在液体(酒精)中的TAB带5，被传送到检查部1，并成为检查对象停止在可用摄像装置1b进行拍摄的位置上。然后，在涂敷在表面的酒精挥发之前，从透射照明装置1a照射照明光，透过成为检查对象的TAB带5的图形(检查图形)的光入射到受像装置1b，并拍摄形成在TAB带5上的图形。

并且，使用CCD线性传感器作为摄像装置1b时，通过图中未示出的扫描装置，透射照明装置1a、摄像装置1b在如同图的纸面的前后方向上扫描，并取得检查图形的整体图像。

由于在TAB带5的粘接剂层上涂敷了液体(酒精)的状态下，拍摄在TAB带上形成的图形，因此粘接剂表面的凹凸被埋没，从而可以得到无因漫反射而导致的斑痕和斑点的图像。

由摄像装置1b拍摄到的图形被送到控制部4并进行图像处理。

在控制部4的存储部中，预先存储用于检查的标准图形(基准图形)，控制部4将由摄像装置1b拍摄的图形和该用于检查的标准图形相比较来判定合格与否。上述用于检查的标准图形，可以是用CCD摄像机预先拍摄作为合格品的实际产品，然后基于该被拍摄的图形而作成的，也可以是由CAD数据作成的。

并且，图形合格与否的判定方法，现在已经提出了各种方法，可以在这些方法中选择适合的判定方法。

对TAB带上的各个图形进行上述合格与否的判定，一旦上述检查的结果被判定为TAB带上的图形不合格，则TAB带上的不合格图形的位置就被存储在控制部4中，在该图形被搬运到标记部3时，实施着色或穿孔等的标记，然后卷入到卷取卷轴12。

图4表示现有的不涂敷液体就用受像装置1b接收TAB带的图像时的亮度分布特性图。图5表示本实施例的用摄像装置1b接收涂敷了液体(使用酒精)的TAB带的图像时的亮度分布特性图，横轴表示图像上的位置，纵轴表示亮度。

图6表示在TAB带上形成的检查图形的一部分(布线图形)，图4、图5表示用摄像装置1b接收图6所示的布线图形、并在与布线图形正交的方向上(用图6的箭头表示)对接收的图像进行直线扫描时的亮度分布特性，图4、图5都表示检查图形上同一位置的亮度分布特性。

使用LED光源(波长850nm)作为透射照明装置1a的光源，并在LED光源的出射口设置扩散板。并且，用CCD线性传感器拍摄透过TAB带上的检查图形的光。

图4所示的“线”部分是布线图形、“空白”部分是树脂薄膜(有涂敷了粘接剂的凹凸的部分)。如图4、图5所示，由于光不透过，因此拍摄的“线”部分是暗的；由于透光，因此拍摄的“空白”部分是亮的。

如现有例那样从CCD线性传感器的正下方进行照明时，如图4所示，空白部分的亮度大致在60～80的范围内波动，斑痕部分的亮度变小。

这样，在现有例的情况下，由于空白部分的亮度有偏差，因此在对上述图像进行图像处理从而进行自动检查时，例如与亮度80相比亮度60的部分被拍摄得暗，尽管实际上透过照明光，也可能将暗的部分误识别为布线较粗。

与此相反，如本实施例这样涂敷液体时，由于粘接剂表面的凹凸中进入酒精而变得平滑，因此如图5所示，亮度差(明暗的亮度差)大致在10以下，斑痕的影响变得几乎没有，空白部分的亮度变得几乎相同。因此，对上述图像进行图像处理来进行自动检查时，可以准确地区分线和空白，可以消除误检测。

发明的效果

如上所述，在本发明中，由于在进行检查的基板的粘接剂层表面，涂敷液体，因此即使进行基于透射光的照明，也可以减少在粘接剂层的凹凸部分的漫反射。

因此，所拍摄的图像上不产生斑痕和斑点，没有因此而导致的对布线较粗的误识别，因此可以防止过检测。

Claims (2)

1.一种图形检查装置，利用摄像元件对在树脂薄膜上涂敷粘接剂并加工粘贴在该粘接剂上的金属箔来形成布线图形的基板进行拍摄，并自动进行检查，其特征在于，具有：

在上述基板表面涂敷水或酒精的涂敷装置；

对涂敷了上述水或酒精的基板进行摄像的摄像装置；

从与设置有摄像装置的一侧相反的一侧，对上述基板进行照明的照明装置；及

将摄像装置利用来自上述照明装置的透过上述基板的照明光拍摄的基板图像的图形与预先存储的基准图形相比较来进行检查的控制部。

2.一种图形检查方法，利用摄像元件对在树脂薄膜上涂敷粘接剂并加工粘贴在该粘接剂上的金属箔来形成布线图形的基板进行拍摄，并自动地进行检查，其特征在于，具有以下工序：

在基板表面涂敷水或酒精的第1工序；

通过透过上述基板的光进行照明，并对上述布线图形进行摄像的第2工序；及

将上述拍摄的图形与预先存储的基准图形相比较，并进行检查的第3工序。

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