JP2007101522A

JP2007101522A - 異方性導電フィルムの圧痕検査方法

Info

Publication number: JP2007101522A
Application number: JP2006104751A
Authority: JP
Inventors: Eun Pyo Lee; ウンピョーイー; Sun Jung Kim; ソンジュンキム
Original assignee: GLOBALLINK CO Ltd
Current assignee: GLOBALLINK CO Ltd
Priority date: 2005-10-04
Filing date: 2006-04-05
Publication date: 2007-04-19
Also published as: CN100473979C; KR100570276B1; CN1945296A

Abstract

【課題】生産性を増大させることができる異方性導電フィルムの圧痕検査方法。
【解決手段】異方性導電フィルムが圧着された部品の接続欠陥有無を判別する圧痕検査方法であって、ＴＡＢ、ＦＯＧ、チップの部品を異方性導電フィルムの接触力によって仮圧着しツールで本圧着させた部品素材を検査ステージに供給し導電フィルムの表面に第２カメラの焦点を合わせ、整列信号により部品素材の載せられた検査ステージを整列させＰＬＣ制御部の信号によって検査ステージを１次検査位置に移送させ部品素材の圧痕を第２カメラによってイメージとしてキャプチャし、検査ステージを２次検査位置にさらに移送させ、同時に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し検査ステージを移送させた後、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し、移送された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部品素材を排出する。
【選択図】図１

Description

本発明は異方性導電フィルムの圧痕検査方法に係り、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異方性導電フィルムに発生した圧痕（Ｄｅｎｔｉｎｇ）をイメージに抽出し、つぎの検査位置に移送される過程で、抽出された圧痕イメージを検査する過程を繰り返すことにより、検査にかかる時間を画期的に減らして生産性を高め、さらに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ようにしたものに関する。

一般に、ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｉｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）パネルの実装分野において、ＬＣＤパネルとＴＣＰ（ＴａｐｅＣａｒｒｉｅｒＰａｃｋａｇｅ）、またはＰＣＢ（ＰｒｉｎｔｅｄＣｒｉｃｕｉｔＢｏａｒｄ）とＴＣＰの接合、およびＣＯＧ（ＣｈｉｐＯｎＧｌａｓｓ）実装分野において、ベアチップ（ＢａｒｅＣｈｉｐ）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：ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＦｉｌｍ）を使用する。

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（ＦｉｌｍＯｎＧｌａｓｓ）、ＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｉｃＢｏｎｄｉｎｇ）、ＣＯＦ（ＣｈｉｐＯｎＦｉｌｍ）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、所望の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になるため、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異方性導電フィルムに発生した圧痕をイメージとして抽出し、つぎの検査位置に部品が移送される過程で、抽出された圧痕イメージを検査する過程を繰り返すことにより、検査時間を画期的に減らして生産性を高める異方性導電フィルムの圧痕検査方法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が圧着された部品の圧痕をイメージとして抽出して接続欠陥有無を判別する異方性導電フィルムの圧痕検査方法において、ＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｉｃＢｏｎｄｉｎｇ）、ＦＯＧ（ＦｉｌｍＯｎＧｌＳＳ）、チップの部品を異方性導電フィルムの接触力によって仮圧着し、ツールで本圧着させた部品素材をアンローダーによって検査ステージに供給する部品素材供給段階と；前記検査ステージの上部に、部品および導電フィルムで形成された部品素材を載せ、前記部品素材の上部の導電フィルムの表面に第２カメラの焦点を合わせる焦点調節段階と；ビジョン制御部のデジタル入出力ボードを通じて出力された整列信号がＰＬＣ制御部を通じて移送モーターを作動させて、部品素材の載せられた検査ステージを整列させる部品素材整列段階と；前記ＰＬＣ制御部の信号によって移送モーターを作動させて、部品素材が載せられた検査ステージを１次検査位置に移送させる１次移送段階と；前記１次検査位置に移送された部品素材の圧痕を第２カメラによってイメージとしてキャプチャする圧痕イメージキャプチャ段階と；前記圧痕イメージをキャプチャすると同時に発生したキャプチャ信号をＰＬＣ制御部に印加して、部品素材が載せられた検査ステージをつぎの２次検査位置にさらに移送させる２次移送段階と；前記部品素材が載せられた検査ステージを２次検査位置に移送させると同時に、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圧痕イメージ検査段階と；前記検査ステージを移送させた後、移送された位置が最後の検査位置でない場合、前記１次移送段階で圧痕イメージ検査を繰り返す、繰り返し検査段階と；前記検査ステージを移送させた後、移送された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、検査ステージに載せられた部品素材を排出させて検査を終了する検査終了段階と；からなる異方性導電フィルムの圧痕検査方法を提供する。

前記部品素材供給段階の仮圧着された部品素材は、２８０〜３２０℃の温度のツールによって２５０〜６５０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で８〜１０秒間加圧する本圧着によって圧着されることが望ましい。

前記焦点調節段階は、ビジョン制御部のモーターコントローラーの信号がドライバーを通じてステッピングモーターを駆動させて、第２カメラの焦点を、検査ステージの上部に位置する部品素材の圧着された異方性導電フィルムの表面に合わせる単位焦点調節によってなされることが望ましい。

前記単位焦点調節は複数でなることが望ましい。

前記圧痕イメージ検査段階のアルゴリズムは、キャプチャされた圧痕イメージからノイズをフィルタリングするノイズフィルタリング段階と；前記ノイズがフィルタリングされた圧痕イメージから検査領域を抽出する検査領域抽出段階と；前記検査領域から抽出された圧痕イメージを再生成する圧痕イメージ再生成段階と；前記再生成された圧痕イメージでムラを分析して、補正された圧痕イメージを抽出する圧痕イメージ抽出段階と；前記補正された圧痕イメージを元のイメージと比較して検査するイメージ検査段階と；前記イメージ検査段階で得られた実際の圧痕を抽出する圧痕抽出段階と；を含んでなることが望ましい。

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表面に発生した圧痕をイメージとして抽出し、つぎの検査位置に部品が移送される過程で、抽出された圧痕イメージを検査する過程を繰り返すことにより、検査にかかる時間を画期的に減らして生産性を高める効果を得ることができる。

また、これにより、不良製品の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ことができる効果が得られる。

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５１が圧着された部品５２の圧痕５３をイメージとして抽出して接続欠陥有無を判別する異方性導電フィルムの圧痕検査方法を説明するに先立ち、この検査方法に使用される圧痕検査装置を概略的に説明すればつぎのようである。

図３は本発明による異方性導電フィルムの圧痕検査方法に使用された光学イメージ生成部とテーブルを示す構成図、図４は本発明による異方性導電フィルムの圧痕検査方法に使用される光学イメージ生成部の構成図である。

図示のように、圧痕検査装置は、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。

前記光学イメージ生成部１は、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焦点を合わせて、拡大された圧痕イメージを得るものであって、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（ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＦｉｌｔｅｒ）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（ＡｎａｌｙｚｅｒＦｉｌｔｅｒ）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、円板状のＰＣＢ１１２ｃに電気的に接続されたＰＯＷＥＲＬＥＤ１１２ｂがケース１１２ａの内部に内蔵されるように構成され、前記ＰＯＷＥＲＬＥＤ１１２ｂは後述するデジタル入出力ボード３４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変化す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、ＰＯＷＥＲＬＥＤ１１２ｂ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。ここで、高速の第１カメラ１３１によって焦点を合わせても、第２カメラ１６と同一の光学系で構成されているから、第２カメラ１６の焦点も合わせることができる。

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つぎ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。

図１は本発明による異方性導電フィルムの圧痕検査方法の流れ図で、これに基づき、部品素材の圧痕を検査する過程を説明する。

まず、部品素材供給段階（Ｓ１０）において、異方性導電フィルム５１の接触力によってＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｉｃＢｏｎｄｉｎｇ）、ＦＯＧ（ＦｉｌｍＯｎＧｌａｓｓ）、チップの部品５２が仮接着された素材は、図示しないツール（プレス）によって部品素材５に本圧着され、本圧着された部品素材５は、吸着パッド６２の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。この時、前記部品素材供給段階（Ｓ１０）で仮圧着された部品素材５の本圧着は、２７０〜３３０℃の温度のツールが２４０〜６６０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で７〜１１秒間加圧するが、２８０〜３２０℃の温度でかつ２５０〜６５０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で８〜１０秒間加圧することがより望ましい。

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の焦点を合わせる焦点調節段階（Ｓ２０）において、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３２２を通じてステッピングモーター３３１を駆動させることにより、第２カメラ１６の焦点が、検査ステージ７の上部に位置する異方性導電フィルム５１の表面に合わせる単位焦点調節が行われる。すなわち、検査ステージ７の上部に部品５２と導電フィルム５１で形成された部品素材５が載せられ、載せられた部品素材５の上部の導電フィルム５１の表面に第２カメラ１６の焦点が合わせられることになる。

ついで、部品素材整列段階（Ｓ３０）において、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を作動させることで、部品素材５が載せられた検査ステージ７を整列させて１次検査位置への移動を準備することになる。

ついで、検査ステージ７が整列された後、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１次移送段階（Ｓ４０）が行われた後、つぎの圧痕イメージキャプチャ段階（Ｓ５０）において、１次検査位置に移送された部品素材５の圧痕５３が焦点の合わせられた第２カメラ１６を通じてイメージとしてキャプチャされる。

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、つぎの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をさらに移送させる２次移送段階（Ｓ６０）が行われ、キャプチャされた圧痕イメージをアルゴリズムで検査する圧痕イメージ検査段階（Ｓ７０）で圧痕イメージの正常、非常を検査することになる。

この時、イメージ検査段階（Ｓ７０）のアルゴリズムは、図２に示すように、キャプチャされた圧痕イメージからノイズをフィルタリングするノイズフィルタリング段階（Ｓ７１）と、ノイズがフィルタリングされた圧痕イメージから検査領域を抽出する検査領域抽出段階（Ｓ７２）と、検査領域で抽出された圧痕イメージを再生成する圧痕イメージ再生成段階（Ｓ７３）と、再生成された圧痕イメージからムラを分析して補正した圧痕イメージを抽出する圧痕イメージ抽出段階（Ｓ７４）と、補正された圧痕イメージを元のイメージと比較して検査するイメージ検査段階（Ｓ７５）と、前記イメージ検査段階（Ｓ７５）で得られた実際の圧痕を抽出する圧痕抽出段階（Ｓ７６）とからなる。

ついで、繰り返し検査段階（Ｓ８０）において、検査ステージ７を移送させた後、検査ステージ７が移送された位置が最後の検査位置でない場合、１次移送段階（Ｓ４０）で圧痕イメージ検査を繰り返すことになり、移送された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を排出させて検査を終了する検査終了段階（Ｓ９０）が行われる。

一方、本発明では、光学イメージ生成部１を一つで構成して使用したが、このような構成の外にも、光学イメージ生成部１を複数で構成する場合、同一時間に、多量の部品素材５の表面に発生した圧痕を速かに検査することができることになる。

本発明は、検査時間を画期的に減らして生産性を高める異方性導電フィルムの圧痕検査方法に適用可能である。

本発明による異方性導電フィルムの圧痕検査方法の流れ図である。本発明による異方性導電フィルムの圧痕検査方法において圧痕イメージ検査段階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方法に使用される光学イメージ生成部とテーブルを示す構成図である。本発明による異方性導電フィルムの圧痕検査方法に使用される光学イメージ生成部の構成図である。

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
４ＰＬＣ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
１１１ＤＩＣ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

異方性導電フィルムが圧着された部品の圧痕をイメージとして抽出して接続欠陥有無を判別する異方性導電フィルムの圧痕検査方法において、
ＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｉｃＢｏｎｄｉｎｇ）、ＦＯＧ（ＦｉｌｍＯｎＧｌＳＳ）、チップ（Ｃｈｉｐ）の部品５２を異方性導電フィルム５１の接触力によって仮圧着し、ツールで本圧着させた部品素材５をアンローダー６によって検査ステージ７に供給する部品素材供給段階（Ｓ１０）と；
前記検査ステージ７の上部に、部品５２および導電フィルム５１で形成された部品素材５を載せ、前記部品素材５の上部の導電フィルム５１の表面に第２カメラ１６の焦点を合わせる焦点調節段階（Ｓ２０）と；
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を整列させる部品素材整列段階（Ｓ３０）と；
前記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が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１次移送段階（Ｓ４０）と；
前記１次検査位置に移送された部品素材５の圧痕５３を第２カメラ１６によってイメージとしてキャプチャする圧痕イメージキャプチャ段階（Ｓ５０）と；
前記圧痕イメージをキャプチャすると同時に発生したキャプチャ信号をＰＬＣ制御部４に印加して、部品素材５が載せられた検査ステージ７をつぎの２次検査位置にさらに移送させる２次移送段階（Ｓ６０）と；
前記部品素材５が載せられた検査ステージ７を２次検査位置に移送させると同時に、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圧痕イメージ検査段階（Ｓ７０）と；
前記検査ステージ７を移送させた後、移送された位置が最後の検査位置でない場合、前記１次移送段階（Ｓ４０）で圧痕イメージ検査を繰り返す、繰り返し検査段階（Ｓ８０）と；
前記検査ステージ７を移送させた後、移送された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を排出させて検査を終了する検査終了段階（Ｓ９０）と；
からなることを特徴とする、異方性導電フィルムの圧痕検査方法。
前記部品素材供給段階（Ｓ１０）の仮圧着された部品素材５は、２８０〜３２０℃の温度のツールによって２５０〜６５０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で８〜１０秒間加圧する本圧着によって圧着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方法。
前記焦点調節段階（Ｓ２０）は、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を駆動させて、第２カメラ１６の焦点を、検査ステージ７の上部に位置する部品素材５の圧着された異方性導電フィルム５１の表面に合わせる単位焦点調節によってな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方法。
前記単位焦点調節は複数でなることを特徴とする、請求項３に記載の異方性導電フィルムの圧痕検査方法。
前記圧痕イメージ検査段階（Ｓ７０）のアルゴリズムは、
キャプチャされた圧痕イメージからノイズをフィルタリングするノイズフィルタリング段階（Ｓ７１）と；
前記ノイズがフィルタリングされた圧痕イメージから検査領域を抽出する検査領域抽出段階（Ｓ７２）と；
前記検査領域から抽出された圧痕イメージを再生成する圧痕イメージ再生成段階（Ｓ７３）と；
前記再生成された圧痕イメージでムラを分析して、補正された圧痕イメージを抽出する圧痕イメージ抽出段階（Ｓ７４）と；
前記補正された圧痕イメージを元のイメージと比較して検査するイメージ検査段階（Ｓ７５）と；
前記イメージ検査段階（Ｓ７５）で得られた実際の圧痕を抽出する圧痕抽出段階（Ｓ７６）と；
を含んでな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方法。