JP2007101521A - 異方性導電フィルムの圧痕検査装置 - Google Patents

異方性導電フィルムの圧痕検査装置 Download PDF

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Abstract

【課題】不良製品発生後の後続工程の進行を遮断して、資材の損失を減すと同時に検査に必要な時間を減らして生産性を増加させることができる異方性導電フィルムの圧痕検査装置を提供する。
【解決手段】圧痕イメージを得る光学イメージ生成部１と、圧痕イメージをデジタル化するイメージ変換部２と、ビジョン制御部３の整列信号を受信して、部品素材を光学イメージ生成部１に移動させるＰＬＣ制御部４とから構成され、光学イメージ生成部１は、ＤＩＣフィルターと照明部がそれぞれ一側に結合された第１鏡筒の下部に対物レンズが設置され、第１鏡筒の上部には、第１カメラ１３１の結合された第２鏡筒がアナライザフィルターを持つ第３鏡筒を介して結合され、第２鏡筒の上部には視野調整用レンズを持つ第４鏡筒が結合され、第４鏡筒の上部に第２カメラ１６が結合される。
【選択図】 図２

Description

本発明は異方性導電フィルムの圧痕検査装置に係り、特に異方性導電フィルムの接着力によって表面に仮圧着された部品を高温、高圧のツールで本圧着させる過程で発生した圧痕をイメージに抽出し、検査ステージが移送される間に検査することにより、不良製品発生後に続く工程の進行を遮断して資材の損失を減らすとともに検査に必要な時間を減らして生産性を増加させるようにしたものに関する。
一般に、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｉｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）パネルの実装分野において、ＬＣＤパネルとＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）、またはＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｒｉｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）とＴＣＰの接合、およびＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）実装分野において、ベアチップ（Ｂａｒｅ Ｃｈｉｐ）とＬＣＤパネルの接合工程で、これらを電気的に接続させるための方案として、通常異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）を主に使用することになる。
異方性導電フィルムは、熱によって硬化する接着剤とその中に微細な導電ボールを混合させた両面テープ形態とからなる構造を持つもので、高温の圧力を加えれば回路パターンのパッドが触れ合う部分の導電ボールが破壊され、導電ボールがパッド間の通電をなし、パッド部分以外の凹凸面に残りの接着剤が充填されて硬化することにより、互いに接着される。
異方性導電フィルムにＧＯＧ、ＦＯＧ（Ｆｉｌｍ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｂｏｎｄｉｎｇ）、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）工程によって接続した後、これらの接続状態を点検し、接続不良有無を確認した後、そのつぎのいろいろの工程を経ることで、正常に作動する製品を得ることができることになる。
接続状態を検査する過程で、これを正確に検査することができない場合、後続工程の進行による素材損失とともに不良率が高くなる原因として作用した。このような原因を解消するための方案として、肉眼または工具顕微鏡を利用する手検査が実施されているが、円滑な検査をするためには、多くの人力が必要になるとともに検査に相当な時間が必要となるため、非生産的な問題点があった。
本発明はこのような問題点を解消するために新たになされたもので、異方性導電フィルムの接着力によって表面に仮圧着された部品素材を高温、高圧のツールで本圧着させる過程で発生した圧痕をイメージとして抽出して検査することで、不良製品発生後の後続工程の進行を遮断して、資材の損失を減すと同時に検査に必要な時間を減らして生産性を増加させることができる異方性導電フィルムの圧痕検査装置を提供することにその目的がある。
このような目的を達成するための本発明は、異方性導電フィルムの接着力によって仮圧着された部品素材を高温、高圧のツールで本圧着させる過程で発生した圧痕のイメージを抽出して検査する異方性導電フィルムの圧痕検査装置において、前記圧痕検査装置は、圧痕を拡大して圧痕イメージを得る光学イメージ生成部と；前記光学イメージ生成部で生成された圧痕イメージをデジタル化させるイメージ変換部と；前記イメージ変換部の信号を受信して検査アルゴリズムを行うビジョン制御部と；前記ビジョン制御部の整列信号を受信して移送モーターを駆動させることで、検査ステージに供給されて載せられた部品素材を前記光学イメージ生成部に移動させるＰＬＣ制御部と；から構成され、前記光学イメージ生成部は、ＤＩＣフィルターと照明部がそれぞれ一側に結合された第１鏡筒の下部に対物レンズが設置され、前記第１鏡筒の上部には、第１カメラの結合された第２鏡筒がアナライザフィルターを持つ第３鏡筒を介して結合され、前記第２鏡筒の上部には視野調整用レンズを持つ第４鏡筒が結合され、前記第４鏡筒の上部に第２カメラが結合される、異方性導電フィルムの圧痕検査装置を提供する。
前記照明部は、パワーＬＥＤ（ＰＯＷＥＲ ＬＥＤ）が円板状のＰＣＢに電気的に接続されてケースに内蔵され、前記パワーＬＥＤは照明コントローラーによって明るさが調節されることが望ましい。
前記照明部は、ケースと第１鏡筒との間に偏光フィルターが介在されることが望ましい。
前記第１カメラは自動焦点調節機能を有するように構成され、前記第２カメラは圧痕イメージキャプチャ機能を有するように構成されることが望ましい。
前記ビジョン制御部は、第２カメラの画像が入力されるインスペクトビジョンボードと；前記第１カメラに接続されたオートフォーカスビジョンボードと；前記第２カメラの焦点を合わせるステッピングモーターを駆動するドライバーが接続されたモーターコントローラーと；前記照明部とＰＬＣ制御部に接続されたデジタル入出力ボードと；前記ＰＬＣ制御部に接続されたＬＡＮカードと；ビデオグラフィックアダプダカードに接続されたモニターと；から構成されることが望ましい。
以上のように、本発明は、異方性導電フィルムが接着された部品素材を高温、高圧のツールで本圧着させる過程で発生した圧痕をイメージとして抽出し、検査ステージが移送される過程で検査することで、不良製品発生後の後続工程の進行を遮断して資材の損失を減らすようにしたものである。
また、これにより、圧痕イメージ検査に必要な時間を減らして生産性を増大させるようにしたものである。
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
本発明による異方性導電フィルムの圧痕検査装置は、異方性導電フィルムの接着力によって仮圧着された部品を高温、高圧のツールで本圧着させる過程で発生した圧痕のイメージを抽出し、基準値と比較および判別して検査するものであって、図１〜図３に示すように、光学イメージ生成部１、イメージ変換部２、ビジョン制御部３、およびＰＬＣ制御部４から構成されている。
ここで、前記光学イメージ生成部１は、部品を高温、高圧のツールで異方性導電フィルムに圧着させる過程で発生した圧痕に正確なピントを合わせて、拡大された圧痕イメージを得るもので、後述するアナライザフィルター１４１とともに、部品素材５を立体的に見えるようにするＤＩＣフィルター（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｆｉｌｔｅｒ）１１１および照明部１１２がそれぞれ一側に結合された第１鏡筒１１の下部に約５倍率の対物レンズ１２が結合され、前記第１鏡筒１１の上部には、自動焦点調整の可能な第１カメラ１３１が結合された第２鏡筒１３が光量を調節するアナライザフィルター（Ａｎａｌｙｚｅｒ Ｆｉｌｔｅｒ）１１４を持つ第３鏡筒１４を介して結合されるように構成されている。
前記照明部１１２は、ケース１１２ａに内蔵されたパワーＬＥＤ１１２ｂで構成されるもので、このようなパワーＬＥＤ１１２ｂは円板状のＰＣＢ１１２ｃに電気的に接続されるように構成されており、前記パワーＬＥＤ１１２ｂは後述するデジタル入出力ボード３４とＰＬＣ制御部４との間に分岐されるように接続された照明コントローラー１１３によってその明るさが調節されるように構成されている。
また、前記ケース１１２ａと第１鏡筒１１との間には、パワーＬＥＤ１１２ｂの光量を調節する偏光フィルター１７が介在されるように構成されている。
前記第２鏡筒１３の上部には、部品素材５の検査領域を調整することができる視野調整用レンズ１５１を持つ第４鏡筒１５が結合され、前記第４鏡筒１５の上部には、圧痕キャプチャ機能を持つ第２カメラ１６が結合されるように構成されている。
前記イメージ変換部２は、光学イメージ生成部１で生成された圧痕の映像をイメージにデジタル化させる自動焦点機能を持つ第１カメラ１３１および圧痕キャプチャ機能を持つ第２カメラ１６で構成され、前記第１カメラ１３１は１２０ｆｐｓの速度を有することが望ましく、前記第２カメラ１６は１６００×１２００の解像度を有することがより望ましい。
前記ビジョン制御部３は、イメージ変換部２の画像信号を受信して検査アルゴリズムを行うものであって、インスペクトビジョンボード３１、オートフォーカスビジョンボード３２、モーターコントローラー３３、デジタル入出力ボード３４、ＬＡＮカード３５、およびビデオグラフィックアダプダカード３６が電気的に接続されるように構成されている。
ここで、前記インスペクトビジョンボード３１は、第２カメラ１６の画像が入力されるように構成され、前記オートフォーカスビジョンボード３２は第１カメラ１３１に接続されるように構成されている。
前記モーターコントローラー３３には、第２カメラ１６の焦点を合わせるステッピングモーター３３１を駆動するドライバー３３２が接続されるように構成され、前記デジタル入出力ボード３４には、照明部１１２およびＰＬＣ制御部４の入出力側がそれぞれ接続されるように構成されている。
前記ＬＡＮカード３５にはＰＬＣ制御部４の入出力側が接続され、前記ビデオグラフィックアダプダカード３６にはモニター３７が接続されるように構成されている。
前記ＰＬＣ制御部４は、ビジョン制御部３の整列信号を受けて移送モーター４１を駆動させ、検査ステージ７に供給された圧痕の形成された異方性導電フィルム５１を、前記光学イメージ生成部１を構成する対物レンズ１２の下部に移動させ、圧痕イメージ信号によって次の検査位置に検査ステージ７を速かに移動させるように構成されている。
一方、前記部品素材５は、図１に示すように、吸着パッド６２が結合された昇降用シリンダー６１を移送させるＸ、Ｙ軸６３を持つロボット６４で構成されたアンローダー６によって移載されて検査ステージ７に供給されるように構成されている。
このような構成を持つ圧痕検査装置を利用して部品素材５の圧痕を検査する過程は次のようである。
まず、ＴＡＢ、ＣＨＰ、ＦＯＧの部品５２が異方性導電フィルム５１の接触力によって仮接着された後、図示しないツールで本圧着された部品素材５は、アンローダー６によって移載されて検査ステージ７に供給される。
ついで、部品素材５が供給された検査ステージ７に第２カメラ１６の焦点を合わせることになる。この時、前記ビジョン制御部３のモーターコントローラー３３の信号がドライバー３３２を通じてステッピングモーター３３１に印加されることによってステッピングモーター３３１が駆動されることにより、第２カメラ１６の焦点が合わせられることになる。
ついで、ビジョン制御部３のデジタル入出力ボード３４を通じて出力された整列信号がＰＬＣ制御部４を通じて移送モーター４１を作動させて、部品素材５の載せられた検査ステージ７を整列させた後、後続のＰＬＣ制御部４の信号によって移送モーター４１を作動させて、部品素材５の載せられた検査ステージ７を１次検査位置に移送させる。
ついで、１次検査位置に移送された部品素材５の圧痕が第２カメラ１６によってイメージとしてキャプチャされる過程で、照明部１１２のＬＥＤ１１２ｂから発生した高輝度の光がアナライザフィルター１４１、偏光フィルター１７およびＤＩＣフィルター１１１によって調節されることによって、最適の状態を持つイメージがキャプチャされる。
ついで、圧痕イメージがキャプチャされると同時に発生したキャプチャ信号がＰＬＣ制御部４に印加されて次の２次検査位置に部品素材５の載せられた検査ステージ７を再移送させる過程で、キャプチャされた圧痕イメージをアルゴリズムによって検査する。
ついで、検査ステージ７を次の検査位置に移送させるが、移送された位置が最後の検査位置でない場合、圧痕イメージ検査を繰り返すことになり、その位置が最後の検査位置である場合、圧痕イメージ検査を終了し、検査ステージ７に載せられた部品素材５を排出させて終了することになる。
一方、本発明においては、光学イメージ生成部１をただ一つにして圧痕イメージを検出するようにしたが、このような構成のほかに、図４に一点鎖線で示すように、複数で構成する場合、圧痕イメージに必要な検査時間を最小限に減らすことができることになるので、多量の製品を生産することができることになる。
本発明は、不良製品発生後の後続工程の進行を遮断して、資材の損失を減すと同時に検査に必要な時間を減らして生産性を増加させることができる異方性導電フィルムの圧痕検査装置に適用可能である。
本発明による異方性導電フィルムの圧痕検査装置を構成する光学イメージ生成部とテーブルを示す例示図である。 本発明による異方性導電フィルムの圧痕検査装置を構成する光学イメージ生成部の構成図である。 本発明による異方性導電フィルムの圧痕検査装置の検査過程を示す流れ図である。 本発明による異方性導電フィルムの圧痕検査装置の作動状態を示す構成図である。
符号の説明
１ 光学イメージ生成部
２ イメージ変換部
３ ビジョン制御部
４ ＰＬＣ制御部
５ 部品素材
７ 検査ステージ
１１ 第１鏡筒
１２ 対物レンズ
１３ 第２鏡筒
１４ 第３鏡筒
１５ 第４鏡筒
１６ 第２カメラ
４１ 移送モーター
１１１ ＤＩＣフィルター
１１２ 照明部
１３１ 第１カメラ
１４１ アナライザフィルター
１５１ 視野調整用レンズ

Claims (5)

  1. 異方性導電フィルムの接着力によって仮圧着された部品素材を高温、高圧のツールで本圧着させる過程で発生した圧痕のイメージを抽出して検査する異方性導電フィルムの圧痕検査装置において、前記圧痕検査装置は、
    圧痕を拡大して圧痕イメージを得る光学イメージ生成部１と；
    前記光学イメージ生成部１で生成された圧痕イメージをデジタル化させるイメージ変換部２と；
    前記イメージ変換部２の信号を受信して検査アルゴリズムを行うビジョン制御部３と；
    前記ビジョン制御部３の整列信号を受信して移送モーター４１を駆動させることで、検査ステージ７に供給されて載せられた部品素材５を前記光学イメージ生成部１に移動させるＰＬＣ制御部４と；
    から構成され、
    前記光学イメージ生成部１は、ＤＩＣフィルター１１１と照明部１１２がそれぞれ一側に結合された第１鏡筒１１の下部に対物レンズ１２が設置され、前記第１鏡筒１１の上部には、第１カメラ１３１の結合された第２鏡筒１３がアナライザフィルター１４１を持つ第３鏡筒１４を介して結合され、前記第２鏡筒１３の上部には視野調整用レンズ１５１を持つ第４鏡筒１５が結合され、前記第４鏡筒１５の上部に第２カメラ１６が結合されることを特徴とする、異方性導電フィルムの圧痕検査装置。
  2. 前記照明部１１２は、パワーＬＥＤ１１２ｂが円板状のＰＣＢ１１２ｃに電気的に接続されてケース１１２ａに内蔵され、前記パワーＬＥＤ１１２ｂは照明コントローラー１１３によって明るさが調節されることを特徴とする、請求項１に記載の異方性導電フィルムの圧痕検査装置。
  3. 前記照明部１１２は、ケース１１２ａと第１鏡筒１１１との間に偏光フィルター１７が介在されることを特徴とする、請求項１または２に記載の異方性導電フィルムの圧痕検査装置。
  4. 前記第１カメラ１３１は自動焦点調節機能を有するように構成され、前記第２カメラ１６は圧痕イメージキャプチャ機能を有するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の異方性導電フィルムの圧痕検査装置。
  5. 前記ビジョン制御部３は、
    第２カメラ１６の画像が入力されるインスペクトビジョンボード３１と；
    前記第１カメラ１３１に接続されたオートフォーカスビジョンボード３２と；
    前記第２カメラ１６の焦点を合わせるステッピングモーター３３１を駆動するドライバー３３２が接続されたモーターコントローラー３３と；
    前記照明部１１２とＰＬＣ制御部４に接続されたデジタル入出力ボード３４と；
    前記ＰＬＣ制御部４に接続されたＬＡＮカード３５と；
    ビデオグラフィックアダプダカード３６に接続されたモニター３７と；
    から構成されることを特徴とする、請求項１に記載の異方性導電フィルムの圧痕検査装置。
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