JP2011021999A - Substrate inspecting apparatus - Google Patents

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JP2009167187A
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Hitohiko Tsuda
仁彦 津田
Haruo Cho
春生 張
Weihong Guo
衛紅 郭
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Kyodo Design & Planning Corp
有限会社共同設計企画
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    • G01N2021/9513Liquid crystal panels

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate inspection apparatus capable of rapidly and accurately determining the quality of the mounting state of the electronic parts mounted on the peripheral edge part of a panel substrate and capable of easily corresponding, even in scaling-up of a panel. <P>SOLUTION: The substrate inspection apparatus is equipped with a moving stage 1 for moving the transparent panel substrate 10 (work W), which has the electronic parts mounted thereon via an anisotropic conductive film, to a predetermined inspection position to position the same, an imaging means 2 for imaging an inspection target region through the substrate 10, from the rear side of the surface having the electronic parts mounted thereon; a linear drive means 3 for sliding the imaging means 2 along the inspection target region; and an information processing means for determining the quality of the mounting state of the imaged inspection target region and places the substrate 10 on the upper surface 1a of the moving stage 1, in a state where at least one of the end parts of the substrate protrudes laterally. In this substrate inspection apparatus, a fixing stage 4 for supporting the end part of the substrate 10 protruding from the moving stage 1 from below is arranged in the vicinity of the imaging means 2. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示パネル等、平板で透明なパネル基板の周縁部に、異方導電膜を介して電子部品やモジュール等が実装された回路基板の検査装置に関するものである。   The present invention relates to a circuit board inspection apparatus in which electronic components, modules, and the like are mounted on a peripheral portion of a flat and transparent panel substrate such as a liquid crystal display panel via an anisotropic conductive film.
近年、液晶表示(LCD)パネル,プラズマ表示パネル(PDP)や有機ELディスプレイ等のフラットディスプレイパネル(FDP)の製造において、そのパネル基板の周縁部に形成された電極に駆動用IC等を搭載する場合など、透明(ガラス)基板上の電極パッドにチップ状の電子部品(ICやLSI等)やモジュール等を実装する際には、この電子部品等を異方導電膜(ACF)を介して貼り付け、これらの間を電気的に接続する方法が用いられている。   In recent years, in the manufacture of flat display panels (FDP) such as liquid crystal display (LCD) panels, plasma display panels (PDP) and organic EL displays, driving ICs and the like are mounted on electrodes formed on the peripheral edge of the panel substrate. When mounting chip-like electronic components (IC, LSI, etc.) or modules on electrode pads on transparent (glass) substrates, the electronic components are attached via an anisotropic conductive film (ACF). In addition, a method of electrically connecting them is used.
上記ACFを用いたチップ実装工程は、TAB方式,COG方式ともに、通常、パネル(セル)基板へのACF貼り付け−ICチップ実装−圧着−圧着状態の検査の順に行われており、その工程(ライン)も、一列に配置された基板ローダー,基板洗浄装置,ACF貼付装置,チップ実装圧着装置,基板検査装置から構成されている。   In the TAB method and COG method, the chip mounting process using the ACF is usually performed in the order of attaching an ACF to a panel (cell) substrate-IC chip mounting-crimping-crimping state. Line) also includes a substrate loader, a substrate cleaning device, an ACF sticking device, a chip mounting and crimping device, and a substrate inspection device arranged in a line.
また、このようなチップ実装方法を用いた場合、上記駆動用IC等の実装状態の良否を判定する方法として、微分干渉観察を用いる方法が知られている。具体的には、ICチップ等が実装された透明パネル基板の電極部位を、このICチップ等の実装方向の裏面側(透光側)から微分干渉顕微鏡等で観察し、異方導電膜中の導電性粒子に押されることにより電極に形成される「圧痕」の数を数え、圧痕の数が多い場合には、実装状態が良好であると判定している。   In addition, when such a chip mounting method is used, a method using differential interference observation is known as a method for determining the quality of the mounting state of the driving IC or the like. Specifically, the electrode part of the transparent panel substrate on which the IC chip or the like is mounted is observed with a differential interference microscope or the like from the back side (translucent side) in the mounting direction of the IC chip or the like. The number of “indentations” formed on the electrodes by being pressed by the conductive particles is counted, and if the number of indentations is large, it is determined that the mounting state is good.
そして、上記ICチップ等の実装状態を自動的に良否判定する方法として、CCDカメラ等の撮像手段を用いた圧着個所の観察(コントラスト)により、導電性粒子の隆起状態の形状や個数を条件として判定する方法(特許文献1)や、予め測定・記憶した圧着個所の標準画像データとの比較(パターンマッチング)により、圧痕の強弱,数,位置ずれや異物の混入等を判定する方法(特許文献2)等が提案されている。   Then, as a method for automatically determining the quality of the mounting state of the IC chip or the like, the shape and number of the conductive particles are raised by observing the crimped portion (contrast) using an imaging means such as a CCD camera. Method of determining (Patent Document 1), and method of determining strength, number, position deviation, foreign matter contamination, etc. of indentations by comparison with standard image data of pre-measured / stored crimping points (Pattern Matching) (Patent Document) 2) etc. have been proposed.
また、本出願人も、特願2008−53642において、検査時における最適焦点距離を記憶しておき、この記憶された最適焦点距離のデータを利用して、次回以降の検査時における最適焦点距離を予測することにより、撮像手段のピント合わせに要する時間を短縮することのできる電子部品検査方法およびそれに用いられる装置を提案している。   In addition, in the Japanese Patent Application No. 2008-53642, the applicant stores the optimum focal length at the time of inspection, and uses the stored optimum focal length data to determine the optimum focal length at the next and subsequent inspections. An electronic component inspection method and an apparatus used therefor have been proposed that can reduce the time required for focusing of the image pickup means by prediction.
これらのICチップ等の実装状態を自動的に判定する装置(基板検査装置)は、いずれも、上記のようなチップ実装工程の最終過程部分に組み込まれており、工程の上流側から搬送アーム等で移送(供給)されてきたチップ実装済みのパネル基板を載置するステージ(移動ステージ)と、このパネル基板の裏面側から上記チップ実装部分を撮影する微分干渉顕微鏡機能付き撮像手段とを備える。また、上記移動ステージは、X,Y,Zの三軸に独立して制御可能で、かつ、このZ軸に沿ったθ軸周りに回転自在に構成されており、上記撮像手段がチップの実装位置を正確に撮影できる位置(ポジション)まで、上記パネル基板を素早く移動させることができるようになっている。   All of these devices (substrate inspection devices) for automatically determining the mounting state of the IC chip or the like are incorporated in the final process part of the chip mounting process as described above, and a transfer arm or the like from the upstream side of the process. And a stage (moving stage) on which the chip-mounted panel substrate transferred (supplied) is placed, and an imaging means with a differential interference microscope function for photographing the chip-mounted portion from the back side of the panel substrate. Further, the moving stage can be controlled independently of the three axes X, Y, and Z, and is configured to be rotatable around the θ axis along the Z axis. The panel substrate can be quickly moved to a position where the position can be accurately photographed.
ここで、上記移動ステージは、上面がフラットな円状または方形状等に形成されており、その表面には、載置されたパネル基板を固定するための吸着手段が設けられている。また、上記微分干渉顕微鏡機能付き撮像手段は、チップが実装された透明パネル基板の電極部位を、このチップ実装面の裏面側(透光側)から観察するため、上記パネル基板がその実装面を上向けて移動ステージ上に載置された場合は、上記撮像手段はこの移動ステージより下側に配置される。逆に、上記パネル基板がその実装面を下向けて移動ステージ上に載置された場合は、上記撮像手段はこの移動ステージより上側に配置される。   Here, the moving stage is formed in a circular shape or a rectangular shape having a flat upper surface, and a suction means for fixing the placed panel substrate is provided on the surface thereof. The imaging means with a differential interference microscope function observes the electrode part of the transparent panel substrate on which the chip is mounted from the back side (translucent side) of the chip mounting surface. When placed on the moving stage upward, the imaging means is arranged below the moving stage. Conversely, when the panel substrate is placed on the moving stage with its mounting surface facing down, the imaging means is disposed above the moving stage.
また、複数個所を素早く撮像(検査)するために、上記微分干渉顕微鏡機能付き撮像手段を複数組備える検査装置も多く、これら撮像手段は、X方向またはY方向に設けられたガイドレール上をスライド移動できるように構成されている。   In addition, in order to quickly image (inspect) a plurality of locations, many inspection apparatuses are provided with a plurality of sets of imaging means with a differential interference microscope function, and these imaging means slide on a guide rail provided in the X direction or the Y direction. It is configured to be movable.
ところで、上記のようなICチップ等の実装状態を自動的に判定する基板検査装置のうち、パネル基板の実装面を上向けて移動ステージ上に載置し、装置下側から実装部位(通常、表示パネルの周縁部であり、本願における検査対象部位)を撮像するタイプのものは、パネル基板を載置する移動ステージが検査対象部位を隠すことのないように、この移動ステージには、検査対象基板より小面積のものが使用されている。   By the way, among the substrate inspection apparatuses that automatically determine the mounting state of the IC chip or the like as described above, the mounting surface of the panel substrate is placed on the moving stage with the mounting surface facing upward from the lower side of the apparatus (usually, The type that images the peripheral portion of the display panel and the inspection target portion in this application) includes an inspection target on the moving stage so that the moving stage on which the panel substrate is placed does not hide the inspection target portion. Those with a smaller area than the substrate are used.
また、移動ステージが方形等で比較的大きい場合は、この移動ステージが撮像手段に接触することを防止し、チップ実装部位の装置下側からの撮像操作をより行い易くするため、検査対象基板を移動ステージ上に載置する際には、この検査対象基板を移動ステージの上面中心から撮像手段側にオフセットして載置し、上記検査対象部位を含む検査対象端部が移動ステージの縁部から突出するように配置する方法がとられることもある。   In addition, when the moving stage is a square or the like and is relatively large, the moving stage is prevented from coming into contact with the imaging means, and the inspection target substrate is arranged to make it easier to perform the imaging operation from the lower side of the device of the chip mounting site. When placing on the moving stage, the inspection target substrate is placed offset from the center of the upper surface of the moving stage toward the imaging means, and the end of the inspection target including the inspection target part is separated from the edge of the moving stage. There is a case where a method of arranging so as to protrude is used.
特開2003−269934号公報JP 2003-269934 A 特開2005−227217号公報JP 2005-227217 A
しかしながら、上記のように、パネル基板を、その検査対象部位(端部)が移動ステージから側方に突出した(横に張り出した)状態で載置する基板検査装置においては、検査時における撮像手段の焦点(ピント)合わせの際に、以下のような問題が生じる。   However, as described above, in the substrate inspection apparatus in which the panel substrate is placed in a state in which the inspection target portion (end) protrudes laterally (extends laterally) from the moving stage, the imaging means at the time of inspection The following problems occur during focusing.
1)パネル基板に反りや歪みが生じるという問題
すなわち、検査対象部位の微分干渉画像を取得するのに用いられる撮像手段(CCDカメラや微分干渉顕微鏡等)の焦点深度(被写界深度)が、±数十μm程度であるのに対し、検査対象である液晶表示(LCD)パネル,プラズマ表示パネル(PDP)や有機ELディスプレイ等のフラットディスプレイパネルは、通常、大判のガラス基材を用いて形成されていることから、製造時の加熱・圧迫やテンションによって、それぞれパネルの幅(長手)方向に比較的大きな(数百μm以上)反りや歪みが発生する。上記パネル基板の中央部は、先に述べた吸着手段等によって、フラットな上記移動ステージの上面に吸着・固定されているが、検査対象部位である端部(縁部)は、この移動ステージから空中(側方)にフランジ様に張り出しているため、パネルごとに異なる反りや歪みが矯正されず、上記撮像手段の焦点合わせ作業を遅らせる原因となる。
1) Problem that warpage or distortion occurs in panel substrate In other words, the depth of field (depth of field) of the imaging means (CCD camera, differential interference microscope, etc.) used to acquire the differential interference image of the inspection target region is The flat display panel such as a liquid crystal display (LCD) panel, plasma display panel (PDP), and organic EL display to be inspected is usually formed using a large glass substrate, while the thickness is about several tens of μm. Therefore, a relatively large warp or distortion (several hundred μm or more) occurs in the width (longitudinal) direction of the panel due to heating, compression, or tension during manufacturing. The central portion of the panel substrate is sucked and fixed to the upper surface of the flat moving stage by the suction means described above, but the end (edge) that is the inspection target portion is separated from the moving stage. Since it protrudes like a flange in the air (side), warpage and distortion that differ from panel to panel are not corrected, and this causes the focusing operation of the imaging means to be delayed.
2)パネル基板の振動の収束に時間がかかるという問題
すなわち、近年特に、基板検査の迅速化の要望から、上記パネル基板を載置した移動ステージは、比較的高速で駆動されることが多く、位置決めが完了し、上記移動ステージが停止した後も、このパネルの微細な振動がなかなか収まらないという現象がある。特に、中央部のみを移動ステージに固定したパネル基板では、検査対象部位である端部(縁部)の振動収束に時間がかかる。この微細な振動は、上記の反りや歪みと同様、上記撮像手段の焦点合わせ作業を遅らせる原因となるばかりでなく、その検査対象部位の実装状態の良否判定の精度を低下させる要因ともなる。
2) The problem that it takes time to converge the vibration of the panel substrate In other words, in recent years, in particular, due to the demand for rapid substrate inspection, the moving stage on which the panel substrate is mounted is often driven at a relatively high speed. Even after the positioning is completed and the moving stage is stopped, there is a phenomenon that the minute vibration of the panel is not easily settled. In particular, in the panel substrate in which only the central portion is fixed to the moving stage, it takes time to converge the vibration of the end portion (edge portion) that is the inspection target portion. Similar to the warp and distortion, the fine vibration not only delays the focusing operation of the imaging unit, but also decreases the accuracy of the quality determination of the mounting state of the inspection target part.
これらの問題は、パネル基板のサイズが大きくなるほど顕著になる傾向があり、今後のフラットディスプレイパネルのますますの大型化により、さらに深刻な問題となるおそれがある。また、パネル基板の大型化は、これに合わせて、載置する側の移動ステージも大型のものに交換していく必要があり、小面積の移動ステージをそのまま使い続けると、この大型のパネル基板をバランス良く支えることができず、その縁部の反りや歪みを増大させてしまう。   These problems tend to become more prominent as the size of the panel substrate increases, and may become even more serious as future flat display panels become increasingly larger. In addition, in order to increase the size of the panel substrate, it is necessary to replace the moving stage on the mounting side with a larger one. If the moving stage with a small area is used as it is, this large panel substrate will be used. Cannot be supported in a well-balanced manner, increasing the warpage and distortion of the edge.
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、パネル基板の周縁部に実装された電子部品の実装状態の良否を、迅速かつ正確に判定することができ、パネルの大型化にも容易に適応することができる基板検査装置の提供をその目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to quickly and accurately determine whether the electronic component mounted on the peripheral portion of the panel substrate is good, and it is easy to increase the size of the panel. It is an object of the present invention to provide a substrate inspection apparatus that can be adapted to the above.
上記の目的を達成するため、本発明は、端部近傍の複数の位置に電子部品が異方導電膜を介して実装された透明なパネル基板を、その上面に載置して所定の検査位置まで移動させ、この基板を位置決めする移動ステージと、電子部品が実装された検査対象部位を、この電子部品が実装された面の裏面側から上記基板を透して撮像し、この部位の微分干渉画像を取得する撮像手段と、この撮像手段を、上記検査位置に位置決めされた基板の各検査対象部位に沿ってスライド移動させるリニア駆動手段と、上記撮像手段から得られた画像データにもとづいて、撮像された検査対象部位の実装状態の良否を判定する情報処理手段とを備え、上記移動ステージの上面に、上記検査対象部位を含む少なくとも一方の基板端部がこの移動ステージの側方に突出した状態で、上記基板を載置してなる基板検査装置であって、上記撮像手段の近傍に、上記移動ステージから突出する基板の端部を下側から支承する固定ステージが配設されている基板検査装置を第1の要旨とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a predetermined inspection position by placing a transparent panel substrate on which electronic components are mounted via an anisotropic conductive film at a plurality of positions in the vicinity of the end portion on the upper surface thereof. The part to be inspected on which the electronic component is mounted is imaged through the substrate from the back side of the surface on which the electronic component is mounted, and the differential interference of the part is moved. Based on the image pickup means for acquiring an image, the linear drive means for sliding the image pickup means along each inspection target portion of the substrate positioned at the inspection position, and the image data obtained from the image pickup means, Information processing means for determining the quality of the mounting state of the imaged inspection object part, and at least one substrate end including the inspection object part is on the side of the movement stage on the upper surface of the movement stage. A substrate inspection apparatus in which the substrate is placed in the extended state, and a fixed stage for supporting an end portion of the substrate protruding from the moving stage from below is disposed in the vicinity of the imaging means. The board inspection apparatus is a first gist.
また、本発明は、そのなかでも、上記固定ステージが、上記撮像手段のスライド方向に沿って延びるバー形状に形成されている基板検査装置を第2の要旨とする。   The second gist of the present invention is a substrate inspection apparatus in which the fixed stage is formed in a bar shape extending along the sliding direction of the imaging means.
さらに、本発明は、そのなかでも、特に、上記固定ステージが、上記パネル基板を吸着して固定する吸着手段を備えている基板検査装置を第3の要旨とする。   Furthermore, among the above, the third aspect of the present invention is a substrate inspection apparatus in which the fixing stage includes a suction unit that sucks and fixes the panel substrate.
本発明は、基板の周縁部に電子部品等が実装されたパネル基板を、この実装部位が移動ステージから側方に突出した状態で取り扱う基板検査装置において、パネル基板の下側でかつ撮像手段の近傍の位置に、上記パネル基板の突出部位に下面側から当接してこれを支持する固定ステージを設けることにより、上記パネル基板の検査対象部位を含む端部の位置の安定化を図り、基板検査の再現性と精度を向上させようとするものである。   The present invention relates to a substrate inspection apparatus that handles a panel substrate on which electronic components or the like are mounted on the peripheral edge of the substrate in a state in which the mounting portion protrudes laterally from the moving stage. By providing a fixed stage that contacts and supports the protruding portion of the panel substrate from the lower surface side at a nearby position, the position of the end including the inspection target portion of the panel substrate is stabilized, and the substrate inspection is performed. It is intended to improve the reproducibility and accuracy.
すなわち、本発明の基板検査装置は、移動ステージから側方に突出するように配置されたパネル基板の端部(検査対象部位)を、そのままにしておくのではなく、安定的な基台としての固定ステージで下側から支承したため、移動ステージが動いて基板が交換されたとしても、これらパネル基板の検査対象部位を、毎回同じ位置(高さ)にセットすることができる。   That is, the substrate inspection apparatus of the present invention does not leave the end portion (inspection target portion) of the panel substrate disposed so as to protrude sideways from the moving stage as a stable base. Since the stationary stage is supported from the lower side, even if the movable stage moves and the substrates are replaced, the inspection target portions of these panel substrates can be set at the same position (height) every time.
また、上記パネル基板の端部が、その縁部に近い位置で下側から持ち上げるように支持されるため、パネルごとに異なる(ばらつく)端部の反りや歪みが矯正されるとともに、上記移動ステージの移動により発生する振動が吸収され、これを素早く収束させることができる。したがって、本発明の基板検査装置は、これら反りや振動等が検査に与える悪影響を最小限に抑え、実装状態の検査の再現性と精度を向上させることができる。   In addition, since the end portion of the panel substrate is supported so as to be lifted from the lower side at a position close to the edge portion, the warp and distortion of the different end portions (variation) for each panel are corrected, and the moving stage The vibration generated by the movement of is absorbed and can be quickly converged. Therefore, the board inspection apparatus of the present invention can minimize the adverse effects of warpage, vibration, etc. on the inspection, and improve the reproducibility and accuracy of the inspection of the mounting state.
なお、パネル基板の検査対象部位が、毎回同じ位置にセットされ、移動ステージの移動による振動も素早く収束することから、この基板検査装置は、パネルがセットされてから撮像作業に入るまでの待機時間が短く、さらに撮像時の焦点合わせにかかる時間も短い。したがって、本発明の基板検査装置は、これら一連の検査作業(工程)を、従来より高速化することができる。   Since the inspection target part of the panel substrate is set at the same position every time, and the vibration due to the movement of the moving stage is quickly converged, this substrate inspection apparatus is in a waiting time from when the panel is set to when the imaging operation starts. And the time required for focusing during imaging is also short. Therefore, the substrate inspection apparatus of the present invention can speed up a series of these inspection operations (processes) as compared with the prior art.
さらに、この基板検査装置は、パネル基板が、上記移動ステージと固定ステージの2点で支持されることから、大型(大面積)の基板でも安定して支持することができる。したがって、本発明の基板検査装置は、パネルの大型化にも容易に適応することが可能である。   Furthermore, since the panel substrate is supported at the two points of the moving stage and the fixed stage, the substrate inspection apparatus can stably support even a large (large area) substrate. Therefore, the board inspection apparatus of the present invention can be easily adapted to an increase in the size of the panel.
また、本発明の基板検査装置において、そのなかでも、上記固定ステージが、上記撮像手段のスライド方向に沿って延びるバー形状に形成されているものは、パネル基板の検査対象端部を、全幅にわたって一括して支承することができ、好適である。さらに、このバー形状の固定ステージの長さを、検査対象として想定される最大サイズのパネル基板の長さより大きくすることによって、上記移動ステージを交換等することなく、様々なサイズのパネル基板に、容易に対応することができるようになる。   In the substrate inspection apparatus of the present invention, the fixed stage is formed in a bar shape extending along the sliding direction of the imaging means, and the inspection target end portion of the panel substrate extends over the entire width. It can be supported in a lump and is suitable. Furthermore, by making the length of the bar-shaped fixed stage larger than the length of the maximum size panel substrate assumed as an inspection target, without changing the moving stage, etc., to various size panel substrates, It becomes possible to respond easily.
そして、本発明の基板検査装置において、そのなかでも、特に、上記固定ステージが、上記パネル基板を吸着して固定する吸着手段を備えているものは、上記パネル基板の検査対象端部を、しっかりと確実に固定することができる。また、パネル基板の検査対象端部を、吸着して固定するため、パネルごとに異なる反りや歪みをある程度矯正することができるとともに、上記移動ステージが停止した後のパネルの振動も、素早く収束させることができるという利点を有する。   In the substrate inspection apparatus of the present invention, in particular, when the fixing stage includes an adsorption means for adsorbing and fixing the panel substrate, the inspection target end portion of the panel substrate is firmly fixed. And can be securely fixed. In addition, since the inspection target end of the panel substrate is adsorbed and fixed, it is possible to correct to some extent warpage and distortion that differ from panel to panel, and to quickly converge the vibration of the panel after the moving stage stops. Has the advantage of being able to.
本発明の第1実施形態における基板検査装置の要部構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the principal part structure of the board | substrate inspection apparatus in 1st Embodiment of this invention. 第1実施形態の基板検査装置に検査対象であるパネル基板がセットされた状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state by which the panel board | substrate which is a test object was set to the board | substrate inspection apparatus of 1st Embodiment. 本発明の第2実施形態における基板検査装置の構成と動作を模式的に表した図である。It is the figure which represented typically the structure and operation | movement of the board | substrate inspection apparatus in 2nd Embodiment of this invention.
つぎに、本発明の実施の形態を、図面にもとづいて詳しく説明する。ただし、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to this embodiment.
図1は、本発明の第1実施形態における基板検査装置の要部の構成図であり、図2は、この基板検査装置に検査対象であるパネル基板がセットされた状態を示す図である。なお、貼付装置内(および工程内)における基板の流れ方向をX方向、このX方向に直交する装置内の奥行き方向をY方向、装置の上下(天地)方向をZ方向として説明する。また、移動ステージ1および固定ステージ4の上面に配設された吸着手段(パネル固定手段)は、吸引ポンプや空気の流路となる配管等の図示を省略している。   FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of a substrate inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which a panel substrate to be inspected is set in the substrate inspection apparatus. In the following description, the flow direction of the substrate in the sticking apparatus (and in the process) is the X direction, the depth direction in the apparatus orthogonal to the X direction is the Y direction, and the vertical (top / bottom) direction of the apparatus is the Z direction. In addition, the suction means (panel fixing means) disposed on the upper surfaces of the moving stage 1 and the fixed stage 4 are not shown in the drawing such as a suction pump and a pipe serving as an air flow path.
本実施形態における基板検査装置は、ワークW(液晶表示パネル,電子回路基板等)に、異方導電膜を介在させてチップ状電子部品やモジュール等を実装する工程(ライン)の一部に組み込まれて配置されているものであり、工程全体としては、ローダー→基板洗浄装置→異方導電膜貼付装置(ACF転写)→チップ圧着装置(COGあるいはFPCの仮圧着,本圧着)→基板検査装置(AOI)→アンローダーの順に構成されている。   The substrate inspection apparatus according to the present embodiment is incorporated into a part of a process (line) for mounting a chip-like electronic component or module on a work W (liquid crystal display panel, electronic circuit board, etc.) with an anisotropic conductive film interposed therebetween. The entire process is as follows: loader → substrate cleaning device → anisotropic conductive film pasting device (ACF transfer) → chip crimping device (COG or FPC temporary crimping, final crimping) → substrate inspection device (AOI) → unloader.
第1実施形態における基板検査装置は、工程の上流側(図1中の左方)に位置する異方導電膜貼付装置およびチップ圧着装置(図示省略)により、パネル基板10の一方端部近傍の所定位置に、複数のICチップ(ドライバIC)11が実装されたLCDパネル(ワークW)を、後述する搬送アーム等を用いて装置本体内に取り込み、吸着パッド付き移動ステージ1に移載して吸着・固定した後、この移動ステージ1を所定の検査位置まで移動させ、その上面1aに載置されたパネル基板10上の上記チップ実装部位を、微分干渉顕微鏡機能付き撮像手段2で撮像する。また、この基板検査装置には、パネル基板10の下側に位置して、この基板10の検査対象部位を支持する固定ステージ4が設けられている。   The substrate inspection apparatus according to the first embodiment is arranged in the vicinity of one end of the panel substrate 10 by an anisotropic conductive film pasting device and a chip crimping device (not shown) located on the upstream side (left side in FIG. 1) of the process. An LCD panel (work W) on which a plurality of IC chips (driver ICs) 11 are mounted at a predetermined position is taken into the apparatus main body using a transfer arm or the like to be described later, and transferred to the moving stage 1 with a suction pad. After sucking and fixing, the moving stage 1 is moved to a predetermined inspection position, and the chip mounting site on the panel substrate 10 placed on the upper surface 1a is imaged by the imaging means 2 with a differential interference microscope function. In addition, the substrate inspection apparatus is provided with a fixed stage 4 that is located below the panel substrate 10 and supports the inspection target portion of the substrate 10.
移動ステージ1は、X,Y,Zの三軸に独立して制御可能で、かつ、このZ軸に沿ったθ軸周りに回転自在に構成されている。XYの二方向には、上記移動ステージ1を乗せた基台を案内するためのガイドレールがそれぞれ設けられており、その駆動には、サーボモータ(図示省略)が用いられている。また、移動ステージ1は、Z軸方向の高さ調節を可能にするサーボモータと、このZ軸に沿ったθ軸周りの回転を制御するサーボモータを備えている。   The moving stage 1 can be controlled independently of the three axes of X, Y, and Z, and is configured to be rotatable about the θ axis along the Z axis. Guide rails for guiding the base on which the moving stage 1 is placed are provided in two directions XY, and a servo motor (not shown) is used for driving the guide rails. The moving stage 1 also includes a servo motor that enables height adjustment in the Z-axis direction, and a servo motor that controls rotation about the θ axis along the Z-axis.
なお、移動ステージ1のパネル載置面(上面1a)は、検査対象であるパネル基板10より小さな面積に形成されており、後述するチップ実装部位の裏面側からの撮像作業を容易にするために、パネル基板10の検査対象部位(端部10a)が移動ステージ1から側方に突出した(横に張り出した)状態で載置できるようになっている。また、この上面1aは、略平坦に形成されており、その表面には、上記吸着手段に連通するスリットや吸気穴等を有する吸着パッドが配置されている。   In addition, the panel mounting surface (upper surface 1a) of the moving stage 1 is formed in an area smaller than the panel substrate 10 to be inspected, in order to facilitate the imaging work from the back side of the chip mounting portion described later. The inspection target portion (end portion 10a) of the panel substrate 10 can be placed in a state of protruding sideways (extending laterally) from the moving stage 1. The upper surface 1a is formed to be substantially flat, and a suction pad having a slit, an intake hole, and the like communicating with the suction means is disposed on the upper surface 1a.
撮像手段2は、図2のように、対物レンズ部2aと微分干渉プリズムおよび同軸落射照明付鏡体を備えた微分干渉顕微鏡部2bと、画像データ出力機能を有するCCDカメラ部2cとを組み合わせたもので、パネル基板10に対し、ICチップ11が実装された面の裏面側から、所定のポイントごとにその拡大画像を撮像することができるようになっている。なお、微分干渉顕微鏡部2bは、上記微分干渉プリズムによって、被写体の屈折率や厚みの変化を、干渉色の変化や明暗のコントラストに変換して観察することができるという特徴を備えている。そして、上記照明の光源には、熱の放射が少ない青色発光ダイオードが好適に用いられている。   As shown in FIG. 2, the imaging unit 2 is a combination of a differential interference microscope unit 2b having an objective lens unit 2a, a differential interference prism and a mirror with coaxial incident illumination, and a CCD camera unit 2c having an image data output function. Therefore, an enlarged image can be taken for each predetermined point from the rear surface side of the surface on which the IC chip 11 is mounted on the panel substrate 10. The differential interference microscope unit 2b is characterized by being able to observe changes in the refractive index and thickness of the subject by converting them into changes in interference color and contrast between light and dark with the differential interference prism. And the blue light emitting diode with little heat radiation is used suitably for the light source of the said illumination.
また、撮像手段2は、上記検査位置に位置決めされた基板の各検査対象部位に沿って、ガイドレール上をX方向にスライド移動できるリニア駆動手段3の上に配設されており、移動と撮像を繰り返すことにより、上記パネル基板10の一方端部10a近傍の所定位置に実装されたICチップ11の端子(電極)部を、その裏面側から順次検査する。   The imaging means 2 is disposed on the linear drive means 3 that can slide in the X direction on the guide rail along each inspection target portion of the substrate positioned at the inspection position. By repeating the above, the terminal (electrode) portion of the IC chip 11 mounted at a predetermined position in the vicinity of the one end portion 10a of the panel substrate 10 is sequentially inspected from the back surface side.
そして、上記リニア駆動手段3には、高速移動が可能なリニアサーボアクチュエータ(図示省略)が用いられている。さらに、リニア駆動手段3は、撮像手段2をZ方向(上下方向)に高さ調節してピント合わせを行うためのZ方向調整手段3aを備えている。このZ方向調整手段3aには、撮像手段2の高さをマイクロメートル(μm)単位で調整可能なリニアステッピングアクチュエータが用いられている。   The linear drive means 3 is a linear servo actuator (not shown) that can move at high speed. Further, the linear drive unit 3 includes a Z-direction adjusting unit 3a for adjusting the height of the imaging unit 2 in the Z direction (vertical direction) and performing focusing. A linear stepping actuator capable of adjusting the height of the imaging unit 2 in units of micrometers (μm) is used for the Z direction adjusting unit 3a.
本実施形態における基板検査装置の特徴は、先に述べたように、パネル基板10の下側でかつ撮像手段2の近傍の位置に、上記パネル基板10の検査対象部位(端部10a)を支承する固定ステージ4が配設されている点である。この固定ステージ4は、上記移動ステージ1と撮像手段2との間に配置されており、上記パネル基板10における移動ステージ1から側方に突出する部位で、かつ、検査対象部位以外の位置に、下面側から当接してこれを支持する。なお、この固定ステージ4の上面4aにも、上記移動ステージ1と同様、先に述べた吸着手段に連通するスリットや吸気穴等を有する吸着パッドが配置されている。   As described above, the substrate inspection apparatus according to the present embodiment is characterized in that the inspection target portion (end portion 10a) of the panel substrate 10 is supported at a position below the panel substrate 10 and in the vicinity of the imaging means 2. The fixed stage 4 is provided. The fixed stage 4 is disposed between the moving stage 1 and the imaging unit 2 and is a part protruding laterally from the moving stage 1 in the panel substrate 10 and at a position other than the inspection target part. It abuts from the lower surface side and supports it. Note that, similarly to the moving stage 1, a suction pad having a slit, an intake hole, and the like communicating with the suction means described above is also arranged on the upper surface 4 a of the fixed stage 4.
つぎに、上記構成の基板検査装置を用いて、LCDパネル等のパネル基板10(ワークW)を検査する手順について説明する。   Next, a procedure for inspecting a panel substrate 10 (work W) such as an LCD panel using the substrate inspection apparatus having the above configuration will be described.
上記構成の基板検査装置においては、まず、検査対象であるチップ実装済みパネル基板10が、工程の上流側から搬送アーム等により装置内に取り込まれ、その上面1aがパネル基板10の略中央部に位置するように、移動ステージ1上に載置される。そして、パネルの中央部が、移動ステージ上面1aの吸着パッドにより吸着・固定されるとともに、その検査対象部位である端部10aが移動ステージ1から側方(Y方向)に突出した状態となる。   In the substrate inspection apparatus having the above-described configuration, first, the chip-mounted panel substrate 10 to be inspected is taken into the apparatus from the upstream side of the process by a transfer arm or the like, and its upper surface 1a is at the substantially central portion of the panel substrate 10. It is placed on the moving stage 1 so as to be positioned. The center portion of the panel is sucked and fixed by the suction pad on the upper surface 1a of the moving stage, and the end portion 10a, which is the inspection target portion, protrudes laterally (Y direction) from the moving stage 1.
その後、パネル中央部が移動ステージ1で支持されたまま、このパネル基板10がZ方向に若干持ち上げられ、上記移動ステージ1のXY移動により、図2の二点鎖線で示すように、パネル基板10のICチップ11実装部が撮像手段2の対物レンズ部2aの上方に臨む、検査位置まで移動する。そして、別途設けられたCCDカメラ等のパネル位置確認手段により、パネル基板10上のアライメントマーク等が認識され、移動ステージ1のXY方向位置およびθ軸の回転角が正しい位置に微調整された後、移動ステージ1が下降し、パネル基板10が正確な検査位置に位置決めされる(図2の実線の状態)。   Thereafter, the panel substrate 10 is slightly lifted in the Z direction while the central portion of the panel is supported by the moving stage 1, and the XY movement of the moving stage 1 causes the panel substrate 10 as shown by a two-dot chain line in FIG. The IC chip 11 mounting portion of the imaging device 2 moves to the inspection position where it faces above the objective lens portion 2a of the imaging means 2. Then, after an alignment mark or the like on the panel substrate 10 is recognized by a panel position confirmation unit such as a CCD camera provided separately, and the XY direction position of the moving stage 1 and the rotation angle of the θ axis are finely adjusted to the correct position. Then, the moving stage 1 is lowered, and the panel substrate 10 is positioned at an accurate inspection position (solid line state in FIG. 2).
このとき、パネル基板10の検査対象部位である端部10a(チップ実装部位)は、上記撮像手段2に近い位置で、固定ステージ4によりパネル下側から支持されるとともに、その上面4aに設けられた上記吸着パッドにより吸着・固定され、パネル基板10の位置決めが確実なものとされる。   At this time, the end portion 10a (chip mounting portion) which is the inspection target portion of the panel substrate 10 is supported from the lower side of the panel by the fixed stage 4 at a position close to the imaging means 2 and provided on the upper surface 4a thereof. Further, the panel substrate 10 is reliably positioned by being suctioned and fixed by the suction pad.
つぎに、撮像手段2がその基台とともにリニア駆動手段3の上をX方向にスライド移動し、所定のポイントごとに焦点(ピント)合わせを行って、その拡大画像が撮像される。また、撮像された画像データ(微分干渉像)は、図示しない情報処理手段に送られ、撮像された検査対象部位の実装状態の良否が判定される。   Next, the image pickup means 2 slides in the X direction on the linear drive means 3 together with the base, performs focusing at every predetermined point, and an enlarged image is picked up. Also, the imaged image data (differential interference image) is sent to an information processing means (not shown), and the quality of the mounted state of the imaged inspection object part is determined.
なお、上記情報処理手段では、撮像手段2から入力される画像データを、予め設定された、検査項目に対応した所定の演算プログラムによって変換(例えば、256階調の輝度スケールにもとづく輝度分布データに変換)し、これを、検査項目ごとに設定された基準データと比較して、その基準から外れているものを不良として検出するようになっている。   In the information processing means, the image data input from the imaging means 2 is converted by a predetermined calculation program corresponding to the inspection item (for example, into luminance distribution data based on a 256 gradation luminance scale). And is compared with the reference data set for each inspection item, and those that deviate from the reference are detected as defective.
また、上記情報処理手段には、以下に述べる、焦点(ピント)合わせのためのキャリブレーションシステムの一環として、最適焦点距離算出部とその最適焦点距離記憶部とが設けられている。すなわち、このシステムによれば、上記LCDパネル等のパネル基板10を順次検査する際、その最初のパネル基板10に対しては、検査に先立って、ピント合わせのための撮像を、同じ検査ポイントにおいて複数回繰り返して行い、得られた画像データにもとづいて最適焦点距離を算出し、その値にしたがって撮像手段2(の対物レンズ2a)をZ方向に調節してピント合わせを行い、その状態で検査のための撮像を行うとともに、このピント合わせ時に算出された最適焦点距離を、上記情報処理手段において記憶するようになっている。   The information processing means is provided with an optimum focal length calculation unit and an optimum focal length storage unit as part of a calibration system for focusing described below. That is, according to this system, when sequentially inspecting the panel substrate 10 such as the LCD panel, the first panel substrate 10 is subjected to imaging for focusing before the inspection at the same inspection point. Repeated multiple times, calculates the optimum focal length based on the obtained image data, adjusts the imaging means 2 (the objective lens 2a thereof) in the Z direction according to the value, and performs focusing in that state. In addition, the information processing means stores the optimum focal length calculated at the time of focusing.
そして、次回以降の検査においては、別途設定された基準値や、ランダムな値から焦点距離を絞っていくのではなく、その記憶された最適焦点距離から、所定のアルゴリズムにしたがって、予測最適焦点距離を導出し、その距離にしたがって、撮像手段2のZ方向の初期位置を決め、その位置から自動的にピント合わせを行うシステムを搭載している。   Then, in the next and subsequent inspections, the focal length is not narrowed down from a separately set reference value or a random value, but the predicted optimum focal length is determined from the stored optimum focal length according to a predetermined algorithm. And a system for determining the initial position of the image pickup means 2 in the Z direction according to the distance and automatically focusing from that position.
また、つぎつぎと検査を繰り返す過程で、その都度、ピント合わせ時の最適焦点距離を記憶し、その記憶された最適焦点距離から、検査対象であるパネル基板10の形状のばらつき傾向を把握することができることから、前回以前に記憶された最適焦点距離のばらつきから一定の傾向を抽出し、そのばらつきに対応した補正を加えて予測最適焦点距離を導出するようにしておけば、検査を繰り返すに従い、対象であるチップ実装部位のばらつき傾向に応じたピント合わせを、より迅速に行うことができるようになる。   In addition, in the process of repeating the inspection one after another, the optimum focal length at the time of focusing is stored, and the variation tendency of the shape of the panel substrate 10 to be inspected can be grasped from the stored optimum focal length. Therefore, if a certain tendency is extracted from the variation in the optimum focal length stored before the previous time, and the prediction optimum focal length is derived by adding a correction corresponding to the variation, the target is subject to repeated inspections. Thus, it is possible to perform focusing more quickly according to the variation tendency of the chip mounting portion.
上記の構成により、本実施形態における基板検査装置は、パネル基板10の端部10aが、その縁部に近い位置で下側から持ち上げるように支持されるため、パネルごとに異なる(ばらつく)端部10aの反りや歪みを抑えることができるとともに、検査対象部位であるパネル基板10の端部10aを、毎回同じ位置(高さ)に確実にセットすることができる。   With the configuration described above, the substrate inspection apparatus according to the present embodiment is supported so that the end portion 10a of the panel substrate 10 is lifted from the lower side at a position close to the edge portion. The warpage and distortion of 10a can be suppressed, and the end portion 10a of the panel substrate 10 that is the inspection target portion can be reliably set at the same position (height) every time.
また、上記移動ステージ1の移動により発生する振動が固定ステージ4で素早く吸収され、パネル基板端部10aに伝わる振動も少ないことから、本実施形態における基板検査装置は、これら反りや振動等が検査に与える悪影響を最小限に抑え、実装状態の検査の再現性と精度を向上させることができる。   In addition, since the vibration generated by the movement of the moving stage 1 is quickly absorbed by the fixed stage 4 and there is little vibration transmitted to the panel substrate end 10a, the substrate inspection apparatus according to the present embodiment inspects these warpages and vibrations. It is possible to improve the reproducibility and accuracy of the inspection of the mounting state while minimizing the adverse effect on the device.
そして、パネル基板10の検査対象部位が、毎回同じ位置にセットされ、移動ステージ1の移動による振動も素早く収束することから、この基板検査装置は、パネルがセットされてから撮像作業に入るまでの待機時間が短く、さらに、上記焦点(ピント)合わせのためのキャリブレーションシステムによって、撮像時の焦点合わせにかかる時間も短い。したがって、本実施形態における基板検査装置は、これら一連の検査作業(工程)を、従来より高速化することができる。   Then, the inspection target part of the panel substrate 10 is set at the same position every time, and the vibration due to the movement of the moving stage 1 is quickly converged. The standby time is short, and further, the time required for focusing at the time of imaging is short due to the calibration system for focusing. Therefore, the substrate inspection apparatus in the present embodiment can speed up a series of these inspection operations (processes) compared to the conventional art.
なお、この基板検査装置は、上記固定ステージ4が、パネル基板10の端部10aを吸着して固定するため、パネルごとに異なる反りや歪みをある程度矯正することができるという利点を有する。   Note that this substrate inspection apparatus has an advantage that the warp and distortion that differ from panel to panel can be corrected to some extent because the fixing stage 4 sucks and fixes the end 10a of the panel substrate 10.
また、上記固定ステージ4が、撮像手段2のスライド方向に沿って延びるバー形状に形成されていることから、パネル基板10の検査対象端部を、全幅にわたって一括して支承することができ、好適である。さらに、このバー形状の固定ステージ4の長さを、検査対象として想定される最大サイズのパネル基板10の長さより大きくすることによって、上記移動ステージ1を交換等することなく、様々なサイズのパネル基板10に容易に対応することができる。   Further, since the fixed stage 4 is formed in a bar shape extending along the sliding direction of the image pickup means 2, the inspection target end portion of the panel substrate 10 can be supported collectively over the entire width, which is preferable. It is. Further, by making the length of the bar-shaped fixed stage 4 larger than the length of the panel substrate 10 of the maximum size assumed as an inspection target, various sizes of panels can be obtained without replacing the moving stage 1. The substrate 10 can be easily handled.
つぎに、第2実施形態として、本発明の基板検査装置が、実際のチップ実装工程(ライン)の一部として組み込まれた例を説明する。   Next, as a second embodiment, an example in which the substrate inspection apparatus of the present invention is incorporated as part of an actual chip mounting process (line) will be described.
図3は、本発明の第2実施形態における基板検査装置の構成と動作を模式的に表した図である。   FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration and operation of the substrate inspection apparatus according to the second embodiment of the present invention.
本実施形態における基板検査装置も、ワークWに異方導電膜を介在させてチップ状電子部品やモジュール等を実装する工程(ライン)の一部に組み込まれて配置されているものであり、この基板検査装置(AOI)は、工程の上流側(図3中の左方)でワークWの所定位置に、複数のチップ状電子部品やモジュール等が実装されたフラットディスプレイパネル(FDP)を、搬送アーム12を用いて装置本体内に取り込み、吸着パッド付き移動ステージ1,1’に移載して吸着・固定した後、この移動ステージ1,1’を所定の検査位置まで移動させ、その上面に載置されたFDP上の上記チップ実装部位を、微分干渉顕微鏡機能付き撮像手段2,2’で撮像するものである。   The substrate inspection apparatus according to the present embodiment is also arranged and incorporated in a part of a process (line) for mounting a chip-shaped electronic component or module with an anisotropic conductive film interposed in the workpiece W. The substrate inspection apparatus (AOI) transports a flat display panel (FDP) on which a plurality of chip-shaped electronic components and modules are mounted at a predetermined position of the workpiece W on the upstream side of the process (left side in FIG. 3). The arm 12 is used to be taken into the apparatus main body, transferred to the moving stage 1, 1 'with the suction pad, and sucked and fixed. Then, the moving stage 1, 1' is moved to a predetermined inspection position, The above-described chip mounting portion on the mounted FDP is imaged by the imaging means 2 and 2 ′ with a differential interference microscope function.
なお、この基板検査装置には、検査ラインが並列に2ライン設けられており、2つのワークWを平行して同時に検査できるように構成されている。そのため、その移動ステージ(1,1’)と撮像手段(2,2’)は、2組(2セット)装備されている。また、第1実施形態同様、ワークWの検査対象端部を下側から支承する固定ステージ(4)も設けられてはいるものの、これら検査ラインごとに別々ではなく、2つの検査ラインに共通のバー状固定ステージ5として形成されている。   The substrate inspection apparatus is provided with two inspection lines in parallel so that two workpieces W can be inspected simultaneously in parallel. Therefore, the moving stage (1, 1 ') and the imaging means (2, 2') are equipped with two sets (two sets). Moreover, although the fixed stage (4) which supports the test | inspection end part of the workpiece | work W from the lower side is also provided like 1st Embodiment, it is not separate for each of these inspection lines, and is common to two inspection lines. It is formed as a bar-shaped fixed stage 5.
つぎに、この基板検査装置(AOI)の動作(ワークフロー)について説明する。
基板検査装置は、工程の上流側(図3中の左方)に位置する異方導電膜貼付装置およびチップ圧着装置(図示省略)により、フラットディスプレイパネル(FDP)の所定位置に、複数のチップ状電子部品やモジュール等が実装されたワークWを、搬送アーム12を用いて装置本体内に取り込み、(A→B位置あるいはA→B’位置)、XY二方向に移動可能でかつZ方向の高さ調節とθ軸周りに回転可能な吸着パッド付き移動ステージ1,1’に移載した後、各パネルの中央部を、移動ステージ1上面の吸着パッドにより吸着・固定する(B,B’位置)。
Next, the operation (workflow) of the substrate inspection apparatus (AOI) will be described.
The substrate inspection apparatus has a plurality of chips at predetermined positions on a flat display panel (FDP) by means of an anisotropic conductive film pasting apparatus and a chip crimping apparatus (not shown) located upstream of the process (left side in FIG. 3). A workpiece W on which a shaped electronic component, module, or the like is mounted is taken into the main body of the apparatus using the transfer arm 12 (A → B position or A → B ′ position), and can be moved in two directions XY and in the Z direction. After the height adjustment and transfer to the movable stage with suction pad 1 and 1 'rotatable around the θ axis, the center of each panel is sucked and fixed by the suction pad on the upper surface of the moving stage 1 (B, B' position).
そして、各パネルを中央部で支持したまま、これらパネルをZ方向に若干持ち上げ、上記移動ステージ1,1’をXY方向にスライドさせて、ワークWのチップ実装部が各撮像手段2,2’のスライド位置の上方に臨む位置まで移動させる。図示しないCCDカメラ等のパネル位置確認手段により、ワークW上のアライメントマーク等が認識され、各移動ステージ1,1’のXY方向位置およびθ軸の回転角が正しい位置に微調整された後、移動ステージ1,1’が下降し、各ワークWが正確な検査位置に位置決めされる(図3のC,C’位置)。   Then, with the panels supported at the center, the panels are slightly lifted in the Z direction, and the moving stages 1, 1 ′ are slid in the XY directions, so that the chip mounting portion of the work W is moved to the imaging means 2, 2 ′. To a position facing above the slide position. An alignment mark or the like on the workpiece W is recognized by a panel position confirmation unit such as a CCD camera (not shown), and the XY direction position and the rotation angle of the θ axis of each moving stage 1, 1 ′ are finely adjusted to the correct position. The moving stages 1 and 1 ′ are lowered, and each workpiece W is positioned at an accurate inspection position (C and C ′ positions in FIG. 3).
このとき、上記第1実施形態と同様、ワークWの検査対象部位であるその端部(チップ実装部位)は、上記撮像手段2,2’に近い位置で、バー状固定ステージ5によりパネル下側から支持されるとともに、その上面に設けられた吸着パッドにより吸着・固定され、各ワークWの位置決めが確実なものとされる。   At this time, as in the first embodiment, the end portion (chip mounting portion) that is the inspection target portion of the workpiece W is located near the imaging means 2 and 2 ′ at the lower side of the panel by the bar-shaped fixing stage 5. In addition, the workpiece W is attracted and fixed by a suction pad provided on the upper surface thereof, so that the positioning of each workpiece W is ensured.
つぎに、各撮像手段2,2’がその基台とともにリニア駆動手段(図示省略)の上をX方向にスライド移動し、各撮像手段2,2’が独自に所定のポイントで焦点(ピント)合わせを行い、各検査対象部位の拡大画像を撮像する。また、撮像された画像データ(微分干渉像)は、図示しない情報処理手段に送られ、撮像された検査対象部位のチップ実装状態の良否が判定される。   Next, each imaging means 2, 2 'slides in the X direction on a linear drive means (not shown) together with its base, and each imaging means 2, 2' independently focuses at a predetermined point (focus). Alignment is performed, and an enlarged image of each examination target part is taken. Further, the imaged image data (differential interference image) is sent to an information processing unit (not shown), and the quality of the chip mounting state of the imaged inspection target part is determined.
なお、検査対象部位は、ワークWの一辺だけとは限らない。ワークWの他の辺に形成された実装部位を検査する場合は、上記バー状固定ステージ5による吸着が解除され、パネルをZ方向に若干持ち上げたうえで、移動ステージ1の移動およびθ軸回転により、新たな検査対象端部がセットされる。また、上記パネル位置確認手段により、ワークW上のアライメントマーク等が認識され、各移動ステージ1,1’のXY方向位置およびθ角度が正しい位置に微調整された後、移動ステージ1,1’が再び下降し、各ワークWが新たな検査位置に位置決めされる。そして、検査対象の各辺が終了するまで、この操作は繰り返される。   Note that the inspection target region is not limited to one side of the workpiece W. When inspecting the mounting part formed on the other side of the workpiece W, the suction by the bar-shaped fixed stage 5 is released, the panel is lifted slightly in the Z direction, and then the movement of the moving stage 1 and the θ-axis rotation are performed. Thus, a new end portion to be inspected is set. Further, after the alignment mark on the workpiece W is recognized by the panel position confirmation means, and the XY direction position and θ angle of each moving stage 1, 1 ′ are finely adjusted to the correct position, the moving stage 1, 1 ′. Is lowered again, and each workpiece W is positioned at a new inspection position. This operation is repeated until each side to be inspected is completed.
ワークWの全検査対象部位の判定が完了すると、このワークWに関するチップ実装状態の総合判定が決定され、上記情報処理手段に記憶される。そして、各ワークは、バー状固定ステージ5による吸着が解除され、移動ステージ1,1’の初期待機位置であるB,B’位置まで戻され、再び搬送アーム12に移載されて、工程の下流側(図3中の右方)である判定待機位置(D位置)まで移送される。   When the determination of all the inspection target parts of the workpiece W is completed, the comprehensive determination of the chip mounting state regarding the workpiece W is determined and stored in the information processing means. Then, each workpiece is released from the suction by the bar-shaped fixed stage 5, returned to the B and B ′ positions, which are the initial standby positions of the moving stages 1 and 1 ′, transferred again to the transfer arm 12, and It is transferred to the determination standby position (D position) on the downstream side (right side in FIG. 3).
その後、上記情報処理手段により「良品(Good)」であると判定されたワークWは、そのまま工程下流側のアンローダーに受け渡され、後処理等の加工がさらに行われる。また、上記情報処理手段により「不良品(NG)」であると判定されたワークWは、この基板検査装置の下流側に設けられた多段式の不良品棚(NGラック)13に収納して集められ、破棄または再利用される(図3のF位置)。   Thereafter, the workpiece W determined to be “Good” by the information processing means is transferred to the unloader on the downstream side of the process as it is, and further processing such as post-processing is further performed. Further, the work W determined to be “defective product (NG)” by the information processing means is stored in a multistage defective product shelf (NG rack) 13 provided on the downstream side of the substrate inspection apparatus. Collected and discarded or reused (F position in FIG. 3).
上記の構成によっても、本実施形態の基板検査装置は、ワークWごとに異なる反りや歪みを抑えることができるとともに、ワークの検査対象端部を、毎回同じ位置(高さ)に確実にセットすることができる。また、上記各移動ステージ1,1’の振動がワークWに伝わることが防止され、実装状態の検査の再現性と精度を向上させることができる。   Also with the above configuration, the substrate inspection apparatus of the present embodiment can suppress warpage and distortion that differ for each workpiece W, and reliably set the inspection target end of the workpiece at the same position (height) each time. be able to. Further, the vibration of each of the moving stages 1 and 1 ′ is prevented from being transmitted to the workpiece W, and the reproducibility and accuracy of the mounting state inspection can be improved.
そして、本実施形態における基板検査装置は、移動ステージ1,1’の移動による振動が素早く収束し、ワークWがセットされてから撮像作業に入るまでの待機時間が短いうえ、上記検査ラインの二重化によって、さらに効率良く基板の検査を行うことができる。   In the substrate inspection apparatus according to the present embodiment, the vibration due to the movement of the moving stages 1 and 1 ′ is quickly converged, the waiting time from when the workpiece W is set to when the imaging operation is started is short, and the inspection line is duplicated. Thus, the substrate can be inspected more efficiently.
また、本実施形態の基板検査装置は、上記固定ステージ5が、撮像手段2,2’のスライド方向に沿って延びるバー形状に形成されていることから、ワークWの検査対象端部を、全幅にわたって一括して支持することができる。さらに、このバー形状の固定ステージ5は、上記移動ステージ1,1’を交換等することなく、様々なサイズのパネルに容易に対応することができる。   Further, in the substrate inspection apparatus of the present embodiment, since the fixed stage 5 is formed in a bar shape extending along the sliding direction of the imaging means 2 and 2 ′, the inspection target end portion of the workpiece W is set to the full width. Can be supported at once. Further, the bar-shaped fixed stage 5 can easily correspond to panels of various sizes without exchanging the moving stages 1 and 1 '.
なお、上記第2実施形態の基板検査装置によれば、ICチップの圧着により従来200〜400μm程度見られるLCDモジュールの端部の反りを、バー状固定ステージ5の吸着により、100μm以下まで低減することができた。   In addition, according to the board | substrate inspection apparatus of the said 2nd Embodiment, the curvature of the edge part of the LCD module conventionally seen about 200-400 micrometers by crimping | bonding of an IC chip is reduced to 100 micrometers or less by adsorption | suction of the bar-shaped fixed stage 5. I was able to.
上記2つの実施の形態においては、撮像手段2(2’)を各検査ラインごとに1つずつ設けた例を示したが、この撮像手段2は、各検査ラインごとに複数配設しても良い。検査ラインごと(X方向)に複数設ける場合は、これらの配置間隔を、上記ワークWあるいはパネル基板10に実装されたチップ等の実装間隔に合わせるのが好ましい。間隔を同期させると、これら撮像手段を同時に併走させ、複数個所を同時に撮像することが可能になるため、さらに短時間で検査を完了させることができる。   In the above-described two embodiments, an example in which one imaging unit 2 (2 ′) is provided for each inspection line is shown. However, a plurality of imaging units 2 may be provided for each inspection line. good. In the case where a plurality of inspection lines are provided for each inspection line (X direction), it is preferable to adjust the arrangement interval to the mounting interval of the workpiece W or the chip mounted on the panel substrate 10. When the intervals are synchronized, it is possible to simultaneously run these imaging means and to image a plurality of locations simultaneously, so that the inspection can be completed in a shorter time.
また、上記撮像手段2は、X方向ばかりでなく、Y方向にも単独で、もしくは、Yにも複数設けても差し支えない。この構成により、全体として、非常に短時間で検査を終了させることができる。なお、上記Y方向に設けられた撮像手段2の近傍にも、そのワークWあるいはパネル基板10の検査対象(Y方向)端部を支承する固定ステージを設けることは、勿論である。   Further, the image pickup means 2 may be provided not only in the X direction but also in the Y direction alone or in a plurality of Y directions. With this configuration, the inspection can be completed in a very short time as a whole. Needless to say, a fixed stage is also provided in the vicinity of the imaging means 2 provided in the Y direction to support the workpiece W or the end of the panel substrate 10 to be inspected (Y direction).
本発明の基板検査装置は、液晶表示(LCD)パネル,プラズマ表示パネル(PDP)や有機ELディスプレイ等、大型の透明ガラス基板上に異方導電膜(ACF)を介してチップ状の電子部品(ICやLSI等)やモジュール等が圧着されたパネルを、検査するのに好適である。   The substrate inspection apparatus of the present invention is a chip-like electronic component (such as a liquid crystal display (LCD) panel, a plasma display panel (PDP), an organic EL display) on a large transparent glass substrate via an anisotropic conductive film (ACF). It is suitable for inspecting a panel to which an IC, an LSI, etc.), a module, etc. are bonded.
1 移動ステージ
1a 上面
2 撮像手段
3 リニア駆動手段
4 固定ステージ
10 パネル基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Moving stage 1a Upper surface 2 Imaging means 3 Linear drive means 4 Fixed stage 10 Panel substrate

Claims (3)

  1. 端部近傍の複数の位置に電子部品が異方導電膜を介して実装された透明なパネル基板を、その上面に載置して所定の検査位置まで移動させ、この基板を位置決めする移動ステージと、電子部品が実装された検査対象部位を、この電子部品が実装された面の裏面側から上記基板を透して撮像し、この部位の微分干渉画像を取得する撮像手段と、この撮像手段を、上記検査位置に位置決めされた基板の各検査対象部位に沿ってスライド移動させるリニア駆動手段と、上記撮像手段から得られた画像データにもとづいて、撮像された検査対象部位の実装状態の良否を判定する情報処理手段とを備え、上記移動ステージの上面に、上記検査対象部位を含む少なくとも一方の基板端部がこの移動ステージの側方に突出した状態で、上記基板を載置してなる基板検査装置であって、上記撮像手段の近傍に、上記移動ステージから突出する基板の端部を下側から支承する固定ステージが配設されていることを特徴とする基板検査装置。   A transparent stage substrate on which electronic components are mounted via anisotropic conductive films at a plurality of positions in the vicinity of the end portion is placed on the upper surface, moved to a predetermined inspection position, and a moving stage for positioning the substrate An imaging unit for imaging an inspection target site on which the electronic component is mounted, through the substrate from the back side of the surface on which the electronic component is mounted, and obtaining a differential interference image of the site; and Based on the linear drive means that slides along each inspection target part of the substrate positioned at the inspection position and the image data obtained from the imaging means, whether the mounting state of the imaged inspection target part is good or bad Information processing means for determining, and placing the substrate on the upper surface of the moving stage in a state where at least one substrate end including the inspection target portion protrudes to the side of the moving stage. A substrate inspection device, in the vicinity of the imaging means, a substrate inspection apparatus characterized by fixed stage for supporting the edge of the substrate projecting from the movable stage from the lower side is disposed.
  2. 上記固定ステージが、上記撮像手段のスライド方向に沿って延びるバー形状に形成されている請求項1記載の基板検査装置。   The substrate inspection apparatus according to claim 1, wherein the fixed stage is formed in a bar shape extending along a sliding direction of the imaging unit.
  3. 上記固定ステージが、上記パネル基板を吸着して固定する吸着手段を備えている請求項1または2記載の基板検査装置。   The substrate inspection apparatus according to claim 1, wherein the fixing stage includes suction means for sucking and fixing the panel substrate.
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