CN100472204C - 布线图形检查装置 - Google Patents

Abstract

提供一种布线图形的检查装置，通过组合利用反射照明和反射照明的检查，能够缩短检查时间。利用带传送机构(10)向检查部(1)传送TAB带(5)上的图形(5a)，从透射照明装置(1a)照射照明光，用CCD线性传感器(1c)摄取图形(5a)的透射照明图像，并且，从反射照明装置(1b)照射照明光，摄取上述图形(5a)的反射照明图像。摄取的图像送入控制部(4)。控制部(4)，将透射照明图像的图形与第1标准图形进行比较，进行上述图形(5a)的检查，对于被判断为不合格候补的图形(5a)，将与该不合格部分对应的位置上的反射照明图像的图形和第2标准图形进行比较，判定上述图形(5a)是否合格。

Description

布线图形检查装置

技术领域

本发明涉及一种布线图形检查装置，对带载方式的TAB(TapeAutomated Bonding)带照射照明光，利用摄像装置摄取形成在TAB带上的布线图形，并通过与标准图形进行比较，自动进行外观检查。

背景技术

半导体器件为适应高集成化和高密度组装的要求，推进多引线化和微小化。由于有利于该多引线化和微小化，采用将半导体芯片与设在薄膜状的TAB带上的多个引线连接的方法。

图5表示制作TAB带的顺序。

如图5(a)所示，TAB带101，在厚20～150μm左右(多数在25～75μm)、宽35～165μm左右的树脂薄膜102上，去除形成冲孔103的两侧周边部，涂布厚10～15μm左右的粘合剂104，在其上面，如该图(b)所示，粘贴铜箔等金属箔105。

通过曝光及刻蚀加工该金属箔105，形成布线图形。此时，如该图(c)所示，粘合剂的层没有去除而原状残留。

图6表示按如上所述形成布线图形的TAB带101的外观。如该图所示，在带状的带(TAB带)上，连续制作了多个同一电路。该图内部的白色长方形是安装半导体芯片的开口部(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，需要检查是否正确形成布线图形，采用布线图形检查装置进行检查。

布线图形检查装置，用照明光照明要检查的TAB带101，通过摄像装置或目视，检测电路图形的状态(外观)，并与标准图形比较，判定所形成的图形是否合格。

近年来，也在采用自动检查装置，预先在检查装置控制部的存储部存储标准图形，比较所存储的标准图形和利用摄像装置摄取的实际布线图形，自动判定是否合格。

为摄取图形，在对TAB带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。

采用反射光的方法中，从TAB带的上方(形成布线的一面)照射照明光，从照射照明光的方向，观察由TAB带的反射光形成的布线图形图像的，例如，利用CCD摄像机这样的摄像元件摄取布线图像，并进行图像处理。

另外，采用透射照明的方法中，从TAB带的下方(与形成布线的一面相对的一侧)照明，从TAB带上方(与照射照明光的一侧相对的一侧)观察透射TAB带的透射光形成的布线图形。

TAB带的树脂薄膜的材质大部分采用聚酰亚胺树脂，通过调整厚度，透射波长短于500nm的光。因此，在进行透射照明时，作为照明光，选择含有500nm以上的波长的光。

此外，提出了采用反射照明光和透射照明光两种，检查板状工件(例如，参照专利文献1的以往例)。

上述专利文献1中记载的检查装置中，设置有：照射板状工件的表面侧的反射照明装置、照射该工件的背面侧的透射照明装置、摄取上述反射照明装置反射的上述工件的反射像(以下称为反射照明图像)及上述透射照明装置透射的上述工件的透射像(以下称为透射照明图像)的摄像机，基于工件的反射像和透射像检查工件的各种缺陷。

专利文献1：特开2001-305074号公报。

布线图形检查的目的是，判定布线图形是否按所要求的形状形成，例如，判定所形成的布线图形的粗度，相对于标准图形是否在允许范围内。如果所形成的布线图形的粗度过粗(以下称为粗大)，则有时与相邻的布线图形发生短路，如果过细(以下称为窄细)，有时断线。

另外，还希望尽量减少检查装置的误检。

误检的原因之一是存在有附着在基板表面或背面上的灰尘(异物)。如后所述，当有灰尘时，有时在摄取的图像上可看见布线粗大，或有时看见布线窄细。灰尘也是造成不合格的原因之一，但在后续工序中，多通过清洗去除。因此，还希望只通过检查布线的粗度或细度，减少因附着灰尘而在直观上造成布线粗大或窄细的误检。

在现有检查装置的情况下，当检测出布线的粗大或窄细时，检查装置发出警报并停止。作业人员据此使用监视器等，通过目视确认图形是否是真的不合格，如果是误检，使装置起动(重新开始)。当误检多时，检查效率非常低。

以下，具体举例说明布线的粗细、及灰尘造成的误检。

例如，在检查图形的粗度或细度时，优选利用透射照明进行检查。其理由如下。

如图7所示，在通过刻蚀铜箔等金属薄形成图形106时，所形成的图形的截面成为台形状，当比较图形上侧的宽度a和下侧的宽度b的尺寸时，下侧的宽度b大。众所周知，这是基于从铜箔的表面刻蚀到内部时的扩散和速度。

在检查这样的图形时，在反射照明中，摄像元件捕捉在布线图形表面反射的光，其以外的部分变暗。

因此，如图8(a)所示，布线图形106即使在下侧与相邻的图形短路，所摄取的图像也作为没有短路的正常图形而被拍摄。

因此，有时在反射照明中漏检不合格品。将这样的布线图形在下侧与相邻图形短路的状态称作“残根”。

另外，当使用透射照明时，摄像元件捕捉透射树脂薄膜的光，其他部分变暗。

因此，如图8(b)所示，若布线图形106如果在下侧与相邻的图形短路，则该部分不透射照明光，所被摄取的图像作为粗大的异常的布线图形被拍摄，所以能够检测不合格。当然，也能够检测布线窄细造成的不合格。

但是，透射照明具有以下缺陷。

在基板表面或背面上附着灰尘(异物)时，灰尘不透射光。所以，附着灰尘的部分变暗，在所摄取的图像中，与布线粗时同样。在利用透射照明的检查中，不能区别附着灰尘和布线的粗大，将附着灰尘误检为布线粗大。

另外，在反射照明中，对于附着在基板背面的灰尘，由于照明光被布线图形的表面反射，所以不产生误检。

但是，在灰尘附在基板的表面上即附着在布线图形上时，灰尘漫反射照明光，附着灰尘的部分变暗。在通过反射照明光摄取的图像上，由于鲜明映出图形图像，其以外的部分变暗，因此，将灰尘的附着误检为布线窄细。

如上所述，仅通过利用反射照明光的检查或利用透射照明光的检查中的任何一方，不能发现附着灰尘造成的误检，难于进行布线图形的粗细的检查。

如上述专利文献1记载，如果采用反射光和透射光，并利用反射照明图像和透射照明图像双方进行检查，则认为可防止上述误检，但是，利用反射照明图像和透射照明图像，如何判定形成在上述透光性基板上的布线图形是否合格，还不清楚。

发明内容

本发明是针对上述问题提出的，其目的在于提供一种布线图形的检查装置，该装置通过组合利用反射照明的检查和利用透射照明的检查，来减少误检查、并能够缩短检查时间。

本发明按如下方式解决上述问题。

设置：对基板照射照明光的照明装置和由摄像装置构成的图像获取装置，摄像装置接受从该照明装置照射并透射该基板的透射照明光，获得上述基板的透射照明图像，并且，接受上述基板反射的反射照明光，获得上述基板的反射照明图像。

然后，对于形成有布线图形的TAB带或柔性印刷基板等透光性的基板，利用透射照明拍摄布线图形，并利用反射照明拍摄相同部分的图形，获得透射照明图像的图形和反射照明图像的图形。

下面，按照以下方式判定基板的布线图形是否合格。

(i)将利用上述透射照明摄取的透射照明图像的图形与预先存储的第1标准图形进行比较，进行上述透射照明图像的图形的检查。

(ii)在上述检查中，在无缺陷并被判断为合格时，认定其布线图形合格。

(iii)此外，在判定有缺陷时，在其缺陷部分为布线窄细时，认定其布线图形不合格。此外，在其缺陷部分布线粗大时，作为不合格候补，对于作为不合格候补的部分，将利用与该部分对应位置的反射照明摄取的图形与预先存储的第2标准图形，进行比较并检查。

然后，基于利用该反射照明的检查结果，判定通过透射照明被认定为不合格候补的部分是否合格。

例如，与第2标准图形比较并检查的结果，在被认定为不合格候补的部分为布线粗大时，认定该布线图形不合格。

此外，与第2标准图形相比较并进行检查的结果，在被认定为不合格候补的部分为布线窄细时，将在透射照明图像的图形的检查中被判断为布线粗大的原因，判定为是异物造成的，并认定布线图形合格。

此外，与第2标准图形比并进行检查的结果，在作为不合格候补的部分不存在布线粗大或布线窄细时，将在透射照明图像的图形的检查中判定为布线粗大的原因，认为是图形下侧的粗大造成的，并判为不合格。另外，此时，也可以将投射照明图像的图形的检查中判定为布线粗大的原因，认为是基板的污点造成的，并将布线图形判定为合格。

在本发明中，如上所述，通过组合利用透射照明摄取的透射照明图像图形的检查和反射照明图像的图形的检查，进行布线基材的检查，所以，能够减少误检布线图形的粗大、窄细的检查。

此外，对于利用透射照明摄取的透射照明图像的图形进行检查，并判断为不合格候补的布线图形，进行与该布线图形对应的位置的反射照明图像的图形的检查，所以，对于反射照明图像的图形，不检查整个区域，而能够判定布线图形是否合格，能够缩短检查时间。

附图说明

图1是表示本发明实施例的布线图形检查装置的框图。

图2是表示本发明实施例的布线图形的检查判定算法的流程图。

图3是表示一例布线图形的检查方法的图。

图4是表示一例在有细、粗、异物等时的透射照明图像和反射照明图像的图。

图5是表示一例TAB带的结构的图。

图6是表示形成图形的TAB带例子的图。

图7是表示在浸蚀铜箔等金属箔来形成图形时所形成的图形的剖面的图。

图8是说明作为照射光采用反射光时漏检图形的不合格的图。

具体实施方式

图1是表示本发明实施例的布线图形检查装置的框图。

另外，在以下的实施例中，说明基板为TAB带时的情况，但本发明也能适用于除TAB带以外的利用透射照明光的多种基板的检查。

本实施例的图形检查装置，如该图所示，具有：由传送TAB带5的输出盘11或收卷盘12等构成的带传送机构10；检查部1，对从输出盘11开卷的TAB带5照射透射照明光和反射照明光，并摄取图形5a；扫描装置2，在TAB带的检查图形5a上部，对检查部1进行扫描；对不合格图形附上标记的标记部3。

在标记部3，也可以用冲孔机对被判定为不合格的图形进行穿孔，或者，也可以实施涂色等标记，以能够以目视即可快速确认该部分为不合格品。

此外，具有控制部4，该控制部4比较摄取的透射照明图像图形、反射照明图像和作为标准的标准模型，并判定制品是否合格，并且，控制检查部1、扫描装置2、标记部3及带传送机构10的运转。在控制部4，预先输入成为图形检查的标准的标准图形。在标准图形中，有反射照明用的和透射照明用的两种标准图形。另外，标准图形也可以是摄取判为合格品的实际图形的图像，也可以是利用CAD数据的图形。

检查部1包括：2个透射照明装置1a，从背面侧照明TAB带5；2个反射照明装置1b，从表面侧照明；摄像装置1c，摄像装置1c位于在中间隔着TAB带5而与透射照明装置1a对峙的位置上，拍摄透过TAB带5的照明光及利用TAB带5反射的反射照明光形成在TAB带5上的电路等图形5a。

透射照明装置1a的光源，适宜选择放射出透射TAB带5的树脂薄膜的波长的光源，但在本实施例中，采用射出波长为850nm以上的光的LED。

摄像装置1c是对照明光的波长具有感光灵敏度的例如CCD线性传感器，以下，说明作为摄像装置1c采用CCD线性传感器时的情况。另外，只要能够充分增加透射照明装置1a、反射照明装置1b的光量，也可以代替CCD线性传感器，采用能够一步摄取整个检查图形的CCD传感器。

扫描装置2，在TAB带的检查图形5a上部，使扫描CCD线性传感器1c、透射照明装置1a和反射照明装置1b，在该图的纸面左右方向进行扫描，得到TAB带5的整体图像。

另外，扫描装置2的扫描方向，也可以是该图纸面的前后方向，此时，上述透射照明装置1a和反射照明装置1b，配置成以CCD线性传感器1c的光轴为轴旋转90°的状态。

图2是表示本发明的实施例的布线图形检查的判定算法的流程图，一边参照该图，一边说明本实施例的布线图形的检查。

如上述图6所示，在TAB带5上，连续制作了多根同一布线图形，控制部4驱动带传送机构10，向检查部5传送TAB带5。

当TAB带5的成为检查对象的检查图形5a，通过上述带传送机构10，传送到检查部1的规定位置时，TAB带5在该位置停止。

利用透射照明装置1a，从TAB带5的下方(未设置布线图形的一侧)照射照明光。然后，利用上述扫描装置2，在该图的纸面左右方向，扫描透射照明装置1a、反射照明装置1b、CCD线性传感器1c。由此，从上述透射照明装置1a射出的照明光透射TAB带5，被CCD线性传感器1c受光，CCD线性传感器1c拍摄到检查图形5a的图像(图2的步骤S1)。

被CCD线性传感器1c受光的图像，拍摄成有布线图形的部分暗，其他部分明亮。将该图像作为透射照明图像存储到控制部4。

下面，利用反射照明装置1b，从TAB带5的上方(设有布线图形的一侧)，对相同的区域照射照明光，利用扫描装置2扫描透射照明装置1a、反射照明装置1b、CCD线性传感器1c。另外，如果沿着与摄取上述透射照明图像时的扫描方向相反的方向扫描，则能够将检查部1返回到原来的位置。

CCD线性传感器1c接受TAB带5的反射光，将检查图形5a的图像接收到CCD线性传感器1c(图2的步骤S2)。接收的图像被拍摄成图形部分反射照明光而亮，其他部分较暗。

明暗反转上述图像，作为反射照明图像存储到控制部4(图2步骤S3)。

另外，明暗反转的理由如下。

在透射照明图像和反射照明图像中，如上所述，明暗相反。为的是在后面的工序，在比较透射照明的图像和反射照明的图像时，暗的部分为存在图形的部分，结合明暗则易于比较。

下面，控制部4比较所存储的透射照明图像和透射照明用的标准图形，并检查透射照明图像布线图形相对于标准图形是否在规定的尺寸范围内(步骤S4)。

图3表示一例检查方法。如该图所示，对每一规定的间隔δ，求出布线图形的宽度w1、w2、w3、……，将布线的宽度与标准图形的宽度作比较。

例如，相对于标准图形的宽度，±30％以上的宽度看作“粗大”或“窄细”的不合格。以下，将这样的检查称为图形粗细的检查。

然后，根据上述检查的结果，按以下方法判定布线图形是否合格。

(a)在无窄细及粗大(无缺陷)时，判定所检查的布线图形为合格品，从步骤S5进行到步骤S15。此时，由于布线图形为合格品，所以，传送TAB带5，将成为下一检查对象的检查图形5a送到检查部1，进行下面的布线图形的检查。

(b)在有缺陷时，根据其缺陷是窄细还是粗大，进行以下的(i)或(ii)的判定。

(i)在有窄细时

当在透射照明图像的布线图形的宽度小于规定的尺寸范围时，其原因只能是有布线缺陷。

因此，所检查的布线图形被判定为布线缺陷的不合格品(步骤S7)，存储该布线图形的位置，在该布线图形被送入图1所示的标记部3时，附上不合格标记(步骤S13)，进入步骤S15。

图4(a)表示一例布线细时的透射照明图像。另外，在该图中，也表示反射照明图像，但是，此时不使用反射照明图像也能进行判定。

(ii)在有粗大时

在透射照明图像的布线图形的宽度大于规定的尺寸范围时，判定所检查的布线图形为不合格候补。然后，从步骤S6进入步骤S8，存储不合格候补的布线图形的、含有粗大部分的区域A的位置。

然后，比较与上述区域A对应的位置的周边的规定范围内(例如，在CCD摄像机1c的显像面，半径10像素的范围)的反射照明图像、和反射照明用的标准图形的相同位置的图像，进行粗细检查。

在该检查结果与利用透射照明图像的检查结果同样，检测出粗大时(步骤S10)，判定布线图形为有可能因粗大而造成短路的不合格品(步骤S12)，从步骤S12进入步骤S13，如前所述，存储该布线图形的位置，在将该布线图形送入图1所示的标记部3时，标识不合格标记。

图4(b)表示一例，在透射照明图像中检测粗大，也同样在反射照明图像中检测出粗大时的透射照明图像和反射照明图像。

此外，与对透射照明图像的检查结果相反，在检测到细时(步骤S11)，将透射照明图像的粗大的原因判断为图形上的“异物”(步骤S14)，布线图形判为合格品，如前所述，进入步骤S15，传送TAB带5，向检查部1送入成为下一检查对象的检查图形5a，进行下面的布线图形检查。

其理由是，如上所述，是因为当图形上附着灰尘时，在透射照明图像中作为粗大检测出，在反射照明图像中作为窄细检测出。

图4(c)表示一例，在透射照明图像中检测为粗大，在反射照明图像中检测为窄细时的透射照明图像和反射照明图像。

此外，在没有检测到粗大或窄细时，将透射照明图像中粗大的原因看作是在图形下侧的粗大(残根)造成的(步骤S12)，将布线图形判为不合格品，进入步骤S13，如前所述，在该布线图形上附上不合格标记。

图4(d)表示一例，在透射照明图像中检测出粗大，在反射照明图像中没有检测到粗大或窄细时的透射照明图像和反射照明图像。

另外，上述实施例的判定算法只是1例，也可以进行其他判定。

例如，在利用透射照明的检查中，因上述图5所示的铜箔剥离后的粘合剂层表面上存在的微小凹凸，而产生漫反射，有时在透射照明图像上产生污点或不均。此时，也如图4(d)所示，有时在透射照明图像中，在图2的步骤6检测出粗大，在步骤10及11，在反射照明图像中没有检测到粗大或窄细。

如上，在具有污点或不均的基板的情况下，在接下来的步骤12中，将该污点或不均误检为布线的粗大，判断为不合格。

此时，将在上述实施例中没有检测到粗大或窄细时的步骤S12的判定，看作是“利用透射照明图像检测出的粗大的原因是粘合剂层的污点或不均造成的”，判定布线图形为合格品，并进入步骤15。这是因为，如果采用反射照明，则能够期望不影响粘合剂层的表面状态的图像。

上述判定算法，在成为检查对象的基板的状态和布线图形中存在不合格的可能性时，只要根据是否将其全部处理为不合格等的利用者的要求，适宜选择即可。

如上所述，在本实施例中，对于根据透射照明图像的检查进行的、对于在透射照明图像中作为不合格候补的部分，进行利用反射照明图像的检查，由此，能够缩短检查时间。

其理由如下。

(1)在利用透射照明的检查中，没有检测到布线图形的粗大或窄细的情况下，即能够判为合格品，不需要利用反射照明进行检查。

另外，在利用反射照明的检查中，即使没有检测到粗或细，但由于有时残留残根，因此也需要利用透射照明进行检查。

(2)在利用透射照明的检查中布线图形存在窄细时，即能够判为不合格品，不需要利用反射照明进行检查。

另外，在利用反射照明的检查中，即使检测出窄细，由于有可能因图形上的灰尘而造成误检测，也需要利用透射照明进行检查。

(3)实际上，进行检查的布线图形多为合格品。因此，如本实施例，为判定也许是不合格的(不合格候补)布线图案是因灰尘等造成的误检或真正的不合格，利用反射照明，进行布线图形的检查较有效。

另外，在本实施例中，对就设置1个摄像装置(CCD摄像机)时的情况进行了说明，但也可以分别设置摄取透射照明图像的摄像装置和摄取反射照明图像的摄像装置。此外，如果在TAB带的两侧设置摄像装置，则利用1个照明装置的照明光，可得到透射照明图像和反射照明图像。

发明效果

如上所述，在本发明中，能够得到以下的效果。

(1)通过组合利用透射照明摄取的透射照明图像的图形的检查、和利用反射照明摄取的反射照明图像的图形的检查，能够判定布线图形是否合格，所以，能够减少布线图形的粗细检查的误检。

(2)对于在对利用透射照明摄取的透射照明图像的图形进行检查，并判为不合格候补的布线图形，进行与该布线图形对应的位置的上述反射照明图像的图形的检查，来判定布线图形是否合格，所以，能够缩短检查时间。

此外，通过根据成为检查对象的基板适宜选择判定算法，除布线图形的粗细外，还能够进行有无异物的判定，另外，也能够检测基板上的污点的有无及由残根等造成的异常等。

Claims (1)

1.一种布线图形检查装置，自动检查形成在透光性基板上的布线图形是否合格，其特征在于，具有：

对上述基板照射照明光的照明装置；

图像获取装置，接受从上述照明装置照射并透射上述基板的透射照明光，获得上述基板的透射照明图像；并且，接受上述基板反射的反射照明光，获得上述基板的反射照明图像；以及

控制部，根据利用上述图像获取装置得到的基板的透射照明图像的图形和反射照明图像的图形，判定上述基板的布线图形是否合格；

上述控制部，比较上述透射照明图像的图形和第1标准图形，进行上述基板的布线图形的检查；

通过上述检查，在透射照明图像上布线的宽度大于规定的尺寸时，将所检查的布线图形判定为不合格候补，

对于被判定为该不合格候补的布线图形，将与该不合格候补部分对应的位置的上述反射照明图像的图形和第2标准图形进行比较，来进行检查，在检测出粗大时、或在没有检测出粗大或窄细时，将上述布线图形判定为不合格；上述粗大或窄细是指相对于标准图形的宽度±30％以上的宽度。

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