JP4403777B2 - Wiring pattern inspection apparatus and method - Google Patents

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Description

本発明は、配線パターン検査装置及び方法に閲し、テープキャリア方式によるＴＡＢ（Tape Automated Bonding）テープに照明光を照射し、ＴＡＢテープ上に形成された配線パターンを、撮像手段により撮像し、検査の基準となるマスタパターンと比較することにより配線パターン検査を自動で行なう配線パターン検査装置及び配線パターンの検査方法に関する。   The present invention relates to a wiring pattern inspection apparatus and method, illuminates illumination light on a tape carrier type TAB (Tape Automated Bonding) tape, images the wiring pattern formed on the TAB tape by an image pickup means, and inspects it. The present invention relates to a wiring pattern inspection apparatus and a wiring pattern inspection method for automatically performing a wiring pattern inspection by comparing with a master pattern serving as a reference.

半導体デバイスは、高集積化と高密度実装の要求に対応して、リードの多ピン化と微小化が進んでいる。この多ピン化や微小化に有利なことから、半導体チップをフイルム状のＴＡＢテープに設けた多数のリード線と接続する方法が採用されている。
図５にＴＡＢテープが作られる手順を示す。
（１）図５（ａ）に示すように、ＴＡＢテープ１０は、厚さ２０〜１５０μｍ程度（多くは２５〜７５μｍ）、幅３５〜１６５ｍｍ程度の樹脂フィルムで形成されており、この樹脂フィルム上に、パーフォレーションホール１０３が形成される両側周辺部を除いて、厚さ１０〜１５μｍ程度の接着剤が塗布される。
（２）図５（ｂ）に示すように、その上に銅箔などの金属箔１０５が貼りつけられる。
（３）図５（ｅ）に示すように、この金属箔（銅箔）１０５を露光およびエッチングにより加工し、配線パターンを形成する。この時、接着剤１０４の層は除去されずそのまま残る。 In the semiconductor device, the number of leads and the miniaturization are progressing in response to the demand for high integration and high-density mounting. A method of connecting a semiconductor chip to a large number of lead wires provided on a film-like TAB tape has been adopted because it is advantageous for this increase in the number of pins and miniaturization.
FIG. 5 shows a procedure for making a TAB tape.
(1) As shown in FIG. 5A, the TAB tape 10 is formed of a resin film having a thickness of about 20 to 150 μm (mostly 25 to 75 μm) and a width of about 35 to 165 mm. In addition, an adhesive having a thickness of about 10 to 15 μm is applied except for the peripheral portions on both sides where the perforation holes 103 are formed.
(2) As shown in FIG.5 (b), metal foil 105, such as copper foil, is affixed on it.
(3) As shown in FIG. 5E, this metal foil (copper foil) 105 is processed by exposure and etching to form a wiring pattern. At this time, the layer of the adhesive 104 remains without being removed.

図６に、上記のようにして配線パターンが形成されたＴＡＢテープの１例を示す。
同図のように、帯状のテープ（ＴＡＢテープ）の上に、同一の回路が複数連続して製作され、同図の点線で囲んだ部分が一つの配線パターン（１ピースという）を示している。同図において、１１１は配線回路パターンである。また、内部の長方形は、半導体チップを取り付ける開口部（デバイスホール）１１０、長方形の両側に設けられた部分は、この部分で配線パターンを折りたたみをできるようにしたスリット部１１２である。
このようなＴＡＢテープ１０の製造工程においては、配線パターンが、正しく形成されているかどうかを検査する必要があり、配線パターン検査装置によって検査が行なわれる。
配線パターン検査装置は、検査するＴＡＢテープ１０を照明光で照明し、配線パターンの状態（外観）を撮像装置または目視にて検出し、マスタパターン（基準パターン) と比較して形成された配線パターンの良否を判定する。
近年は、あらかじめ検査装置の制御部の記憶手段にマスタパターン（基準パターン) を記憶させておき、記憶しているマスタパターンと、撮像装置により撮像した実際の配線パターンとを比較し、自動的に良否を判定する自動検査装置も用いられるようになってきた。 FIG. 6 shows an example of a TAB tape on which a wiring pattern is formed as described above.
As shown in the figure, a plurality of identical circuits are continuously produced on a strip-shaped tape (TAB tape), and a portion surrounded by a dotted line in the figure shows one wiring pattern (referred to as one piece). . In the figure, reference numeral 111 denotes a wiring circuit pattern. The rectangular inside is an opening (device hole) 110 for attaching a semiconductor chip, and the portions provided on both sides of the rectangle are slits 112 that allow the wiring pattern to be folded at these portions.
In such a manufacturing process of the TAB tape 10, it is necessary to inspect whether or not the wiring pattern is correctly formed, and the inspection is performed by the wiring pattern inspection apparatus.
The wiring pattern inspection apparatus illuminates the TAB tape 10 to be inspected with illumination light, detects the state (appearance) of the wiring pattern with an imaging device or visually, and compares it with the master pattern (reference pattern). Judge the quality of
In recent years, a master pattern (reference pattern) is stored in advance in the storage means of the control unit of the inspection apparatus, and the stored master pattern is compared with the actual wiring pattern captured by the imaging apparatus, and automatically Automatic inspection devices for determining pass / fail are also being used.

上記の自動検査装置において、配線パターンを撮像するために、ＴＡＢテープに対し照明光を照射する方法には、落射光を用いる方法と、透過光を用いる方法がある。
落射光を用いる方法は、ＴＡＢテープの上方（配線が形成されている両側）から照明光を照射し、照明光が照射される方向から、ＴＡＢテープからの反射光による配線パターン像を観察するものであり、例えばＣＣＤカメラのような撮像素子により配線パターン像を撮像し画像処理する。
一方、透過照明を用いる方法は、ＴＡＢテープの下方（配線が形成されている面とは反対側）から照明し、ＴＡＢテープを透過した透過光による配線パターン像を、ＴＡＢテープの上方（無明光が照射される側とは反対側）から観察する。
ＴＡＢテープの樹脂フィルムの材質はほとんどの場合ポリイミドが用いられ、厚さにもよるが、５００ｎｍより長い波長の光を透過する。したがって、透過照明を行なう場合は、５００ｎｍ以上の波長を含む光を照明光として選択する。
また、落射照明光と反射照明光の両方を用いて、板状のワークを検査するものも提案されている（例えば特許文献１の従来例参照）。
上記特許文献１に記載のものは、板状ワークの表面側を照射する落射照明手段と、該ワークの裏面側を照明する透過照明手段と、上記落射照明手段による上記ワークの反射像（以下落射照明画像という）と、上記透過照明手段による上記ワークの透過像（以下透過照明画像という）を撮像するカメラを設け、ワークの反射像と透過像に基づきワークの各種欠陥の検査を行なうものである。
特開２００１−３０５０７４号公報 In the automatic inspection apparatus described above, there are a method using incident light and a method using transmitted light as a method of irradiating illumination light to the TAB tape in order to image a wiring pattern.
The method using epi-illumination involves irradiating illumination light from above the TAB tape (on both sides where the wiring is formed) and observing the wiring pattern image by the reflected light from the TAB tape from the direction of illumination light irradiation. For example, a wiring pattern image is captured by an image sensor such as a CCD camera and image processing is performed.
On the other hand, the method using transmitted illumination illuminates from below the TAB tape (opposite to the surface on which the wiring is formed), and displays the wiring pattern image by the transmitted light transmitted through the TAB tape above the TAB tape (unsharp light). Observe from the side opposite to the side irradiated.
In most cases, polyimide is used as the material for the resin film of the TAB tape, and it transmits light having a wavelength longer than 500 nm, although it depends on the thickness. Accordingly, when transmitting illumination is performed, light including a wavelength of 500 nm or more is selected as illumination light.
Moreover, what inspects a plate-shaped workpiece | work using both epi-illumination light and reflected illumination light is proposed (for example, refer the prior art example of patent document 1).
The apparatus described in Patent Document 1 includes an epi-illumination unit that illuminates the front side of a plate-shaped workpiece, a transmission illumination unit that illuminates the back side of the workpiece, and a reflection image of the workpiece (hereinafter referred to as epi-illumination) by the epi-illumination unit. And a camera that captures a transmission image of the workpiece by the transmission illumination means (hereinafter referred to as a transmission illumination image), and inspects various defects of the workpiece based on the reflection image and the transmission image of the workpiece. .
JP 2001-305074 A

配線パターン( 以下では単にパターンともいう) の検査の目的は、配線パターンが所望の形状で形成されているかどうかを判定することであり、例えば、形成された配線パターンの太さが、マスタパターン( 基準パターン) に対して許容範囲にあるかどうかを判定することがある。形成された配線パターンの太さが太すぎる（以下太りという）と、隣の配線パターンとショートする場合があり、太さが細すぎると（以下細りという）断線する場合がある。
このような配線パターンの太りや細りを検査する場合、透過照明により検査することが望ましい。それは以下のような理由による。
図７に示すように、銅箔などの金属箔をエッチングしてパターンを形成した時、形成されたパターンの断面は台形状になり、パターンの上側の幅ａと下側の幅ｂの寸法を比べると、下側の幅ｂが広くなる。これはエッチング液が、銅箔の表面から内部にエッチングしていくときの拡散と速度に基づくものであり、良く知られている。
このようなパターンを検査する場合、落射照明では、撮像素子は、配線パターンの表面で反射する光を捉え、それ以外の部分は暗くなる。
このため、図８（ａ）に示すように、配線パターンが下側で隣のパターンと短絡していても、撮像される画像は短絡のない正常なパターンとして映し出される。したがって不良を見逃す場合がある。このような、配線パターンが下側で隣のパターンと短絡している状態のことを「根残り」と呼ぶ。 The purpose of the inspection of the wiring pattern (hereinafter also simply referred to as a pattern) is to determine whether the wiring pattern is formed in a desired shape.For example, the thickness of the formed wiring pattern is determined by the master pattern ( It may be determined whether it is within an allowable range with respect to (reference pattern). If the formed wiring pattern is too thick (hereinafter referred to as “thick”), it may be short-circuited with an adjacent wiring pattern, and if the thickness is too thin (hereinafter referred to as “thin”), it may be disconnected.
When inspecting the thickness and thinness of such a wiring pattern, it is desirable to inspect with transmitted illumination. The reason is as follows.
As shown in FIG. 7, when a pattern is formed by etching a metal foil such as copper foil, the cross section of the formed pattern becomes trapezoidal, and the dimensions of the width a on the upper side and the width b on the lower side of the pattern In comparison, the lower width b is increased. This is based on the diffusion and speed when the etching solution is etched from the surface of the copper foil to the inside, and is well known.
When inspecting such a pattern, with epi-illumination, the image sensor captures light reflected from the surface of the wiring pattern, and the other portions are dark.
For this reason, as shown in FIG. 8A, even if the wiring pattern is short-circuited to the adjacent pattern on the lower side, the captured image is displayed as a normal pattern without short-circuiting. Therefore, a defect may be missed. Such a state in which the wiring pattern is short-circuited with the adjacent pattern on the lower side is referred to as “root residue”.

一方、透過照明を用いると、撮像素子は、樹脂フィルムを透過してくる光を捉え、それ以外の部分は暗くなる。
したがって、図８（ｂ）に示すように、配線パターンが下側で隣のパターンと短絡していれば、その部分は照明光が透過せず、撮像される画像は太い異常な配線パターンとして映し出され、したがって不良を検知できる。もちろん、配線の細りによる不良も検知できる。
しかし、透過照明では、基板の次のような位置のパターンについては検査ができない。 例えば、上記したデバイスホール１１０には、図６に示すように、半導体チップと接続するために、その側辺（デバイスホール１１０と樹脂フィルム１０２の境界部分、以下、周縁ともいう）の４辺からデバイスホール１１０の内側に向けて複数の配線（リード線）１１１が露出している。このように中空に浮いたリード線のことをフライングリードというが、このフライングリードについても検査を行なう必要がある。
ところが、このフライングリード部とその付近を検査するために透過照明を用いると、図９に示すように、デバイスホール１１０の側辺（周縁）が黒い影となり、配線パターンと区別がつかなくなる。
目視で検査する場合は、デバイスホール１１０の周縁と配線パターンを見分けることができる。しかし、画像処理による自動検査ではこれを見分けることができず、検査装置は太り（短絡）による不良と誤って判断してしまう。
また、最近は装置を小型化するために、ＴＡＢテープを折りたたんで装置に実装する場合が増えており、前記図６の示したように、スリット部１１２が設けられている。
そのようなＴＡＢテープの折りたたみを行なう部分（スリット部１１２）は、折りたたみやすいように樹脂フィルムが一部はがされている。
図１０に上記スリット部の作成手順を示す。
同図（ａ）に示す樹脂フィルム１０２に接着剤１０４が塗布された基材に、同図（ｂ）に示すように穴あけをする。次いで、同図（ｃ）に示すように銅等の金属箔１０５を貼り付け、同図（ｄ）に示すように、穴あけをした部分を樹脂等の屈曲性に優れた保護膜１０７で覆う。そして、この金属箔を前記したように露光、エッチングにより加工する。
上記のようなスリット部１１２でも、デバイスホール１１０の場合と同じように、透過照明を用いると、その周縁が黒い影となり、配線パターンと区別がつかず、同様に太りによる不良と判断してしまう。
以上のように、落射照明光またほ透過照明光のいずれか一方の検査のみでは、基板のすべての領域にわたって配線パターンの太りや細りの検査を行なうことができない。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、本発明の目的は、落射照明による検査と反射照明による検査とを組み合わせることにより、基板のすべての領域にわたって、配線パターンの太りや細りを、誤検出することなく確実に検査できるようにすることである。 On the other hand, when transmitted illumination is used, the image pickup device captures light transmitted through the resin film, and other portions are darkened.
Therefore, as shown in FIG. 8B, if the wiring pattern is short-circuited with the adjacent pattern on the lower side, the portion does not transmit illumination light, and the captured image is displayed as a thick abnormal wiring pattern. Therefore, defects can be detected. Of course, it is possible to detect defects due to thinning of the wiring.
However, with transmitted illumination, it is not possible to inspect a pattern at the following position on the substrate. For example, in the device hole 110 described above, as shown in FIG. 6, in order to connect to the semiconductor chip, from the four sides of the side (the boundary between the device hole 110 and the resin film 102, hereinafter also referred to as the periphery). A plurality of wirings (lead wires) 111 are exposed toward the inside of the device hole 110. The lead wire floating in the air in this way is called a flying lead, but this flying lead also needs to be inspected.
However, when transmitted illumination is used to inspect the flying lead portion and its vicinity, as shown in FIG. 9, the side (periphery) of the device hole 110 becomes a black shadow, and cannot be distinguished from the wiring pattern.
When visually inspecting, the peripheral edge of the device hole 110 and the wiring pattern can be distinguished. However, automatic inspection by image processing cannot distinguish this, and the inspection apparatus erroneously determines that the defect is due to overweight (short circuit).
Recently, in order to reduce the size of the apparatus, the number of cases where the TAB tape is folded and mounted on the apparatus is increasing, and the slit portion 112 is provided as shown in FIG.
A portion of the TAB tape that is folded (slit portion 112) is partially peeled off from the resin film so as to be easily folded.
FIG. 10 shows a procedure for creating the slit portion.
As shown in FIG. 4B, holes are made in the base material obtained by applying the adhesive 104 to the resin film 102 shown in FIG. Next, a metal foil 105 such as copper is attached as shown in FIG. 3C, and the perforated portion is covered with a protective film 107 having excellent flexibility such as resin as shown in FIG. Then, this metal foil is processed by exposure and etching as described above.
Even in the case of the slit portion 112 as described above, when transmitted illumination is used as in the case of the device hole 110, the periphery of the slit portion 112 becomes a black shadow, which cannot be distinguished from the wiring pattern, and is similarly judged to be defective due to weight. .
As described above, it is impossible to inspect the wiring pattern over and over the entire area of the substrate only by inspection of either one of the incident illumination light or the transmitted illumination light.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to combine the inspection by epi-illumination and the inspection by reflected illumination, thereby increasing the thickness and thinning of the wiring pattern over the entire area of the substrate. This is to ensure inspection without erroneous detection.

本発明においては、光透過性基板上に形成された配線パターンの透過照明画像を受像し、受像した画像をマスタパターンと照合して、配線パターンの良否検査をする配線パターン検査装置において、光透過性基板の配線パターンに落射照明光を照射する照明手段を設ける。
そして、配線パターンの透過照明画像と落射照明画像を撮像して、透過照明画像をもとに検査を行なう領域（検査領域) と、落射照明画像をもとに検査を行なう領域（検査領域) を設定し、各領域毎に、透過照明画像および落射照明画像と、検査の基準であるマスタパターンを比較して配線パターンの良否を判定する。
デバイスホールの周縁領域や、樹脂フィルムが一部はがされているスリット部の周縁領域など、上記光透過性基板の周縁をまたぐように配線が形成されている領域については、前記したように透過照明画像では黒い影が生じるので、上記落射照明画像をもとに配線パターンの良否を検査し、それ以外の領域は、透過照明画像をもとに検査する。 In the present invention, in a wiring pattern inspection apparatus that receives a transmission illumination image of a wiring pattern formed on a light-transmitting substrate, compares the received image with a master pattern, and checks the quality of the wiring pattern. An illuminating means for irradiating incident light on the wiring pattern of the conductive substrate is provided.
Then, a transmission illumination image and an epi-illumination image of the wiring pattern are captured, and an area to be inspected based on the transmission illumination image (inspection area) and an area to be inspected based on the epi-illumination image (inspection area). For each region, the transmission illumination image and the epi-illumination image are compared with the master pattern which is the reference for the inspection, and the quality of the wiring pattern is determined.
As described above, the region where the wiring is formed so as to straddle the periphery of the light-transmitting substrate, such as the peripheral region of the device hole and the peripheral region of the slit part where the resin film is partially peeled off, is transmitted. Since black shadows are generated in the illumination image, the quality of the wiring pattern is inspected based on the incident illumination image, and the other areas are inspected based on the transmitted illumination image.

本発明においては、以下の効果を得ることができる。
（１）検査を行なう配線パターンに対して、ほとんどの領域を「根残り」による配線の短絡を検出するのに適した透過照明を使って検査を行い、また、透過照明が適さない、デバイスホール、スリット部等の特別な領域は、落射照明による検査を行なうので、誤検出をすることなく、配線パターンの不良を検出することができる。
（２）透過照明画像と、落射照明画像を組み合わせて、配線パターンの良否の検査を行っているので、人が目視で良否を判定する必要がほとんどなくなり、検査する基板のすべての領域にわたって、誤検出なく配線パターンの太りや細りの自動検査をすることが可能となる。 In the present invention, the following effects can be obtained.
(1) For the wiring pattern to be inspected, almost all areas are inspected using transmission illumination suitable for detecting wiring short-circuit due to “root residue”, and device holes are not suitable for transmission illumination. Since special areas such as the slit portion are inspected by epi-illumination, it is possible to detect a defect in the wiring pattern without erroneous detection.
(2) Since the inspection of the wiring pattern is performed by combining the transmitted illumination image and the epi-illumination image, there is almost no need for the person to visually determine whether the pattern is acceptable or not. It is possible to automatically inspect the wiring pattern for thickening and thinning without detection.

図１に、本発明の実施例の配線パターン検査装置のブロック図を示す。なお、以下の実施例では、基板がＴＡＢテープである場合について説明するが、本発明の方法は、ＴＡＢテープのほか、透過照明光による種々の基板の検査に適用することができる。
図１に示すように、本実施例の配線パターン検査装置は、ＴＡＢテープ１０を搬送する送り出しリール１２、巻き取りリール１３等からなるテープ搬送機構１１と、検査部１と、不良のパターンにマークをつけるマーカ部３を備える。
検査部１では、送り出しリール１２から送り出されたＴＡＢテープ１０に透過照明光および落射照明光を照射し、撮像手段１ｃによりＴＡＢテープ１０に形成されたパターン１０ａを撮像する。走査手段２は、検査部１に設けられた透過照明手段１ａ，落射照明手段１ｂ、撮像手段１ｃをＴＡＢテープ１０のパターン１０ａ上で走査する。
マーカ部３では、良品に対して不良のパターンを明確に区別できるようにするため、不良パターンが検出されると、不良パターンにパンチでの穿孔や色塗りなどを施す。
また、上記検査部１、走査手段２、マーカ部３、およびテープ搬送機構１１の動作を制御するとともに、撮像した透過照明画像パターンや落射照明画像パターンと、それぞれの基準となるマスターパターンとを比較しパターンの良否を判定する制御部４が設けられている。 FIG. 1 is a block diagram of a wiring pattern inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. In the following embodiments, the case where the substrate is a TAB tape will be described. However, the method of the present invention can be applied to inspection of various substrates using transmitted illumination light in addition to the TAB tape.
As shown in FIG. 1, the wiring pattern inspection apparatus according to this embodiment includes a tape transport mechanism 11 including a delivery reel 12 and a take-up reel 13 for transporting a TAB tape 10, an inspection unit 1, and marks a defective pattern. The marker part 3 for attaching is provided.
In the inspection unit 1, the TAB tape 10 delivered from the delivery reel 12 is irradiated with transmitted illumination light and epi-illumination light, and the imaging unit 1c images the pattern 10a formed on the TAB tape 10. The scanning unit 2 scans the transmitted illumination unit 1 a, the epi-illumination unit 1 b, and the imaging unit 1 c provided in the inspection unit 1 on the pattern 10 a of the TAB tape 10.
In the marker unit 3, in order to make it possible to clearly distinguish a defective pattern from a good product, when a defective pattern is detected, the defective pattern is punched or colored.
In addition, the operation of the inspection unit 1, the scanning unit 2, the marker unit 3, and the tape transport mechanism 11 is controlled, and the captured transmitted illumination image pattern and the incident illumination image pattern are compared with the master patterns serving as the respective references. A control unit 4 for determining whether the pattern is good or bad is provided.

制御部４には、あらかじめパターン検査の基準となるマスタパターン（以下基準パターンとも言う）が入力されている。基準パターンとしては、落射照明用のものと透過照明用のものとの２種類のパターンが用意される。
なお、基準パターンは、良品と判定されている実際のパターンを撮像した画像であっても良いし、ＣＡＤデータを利用したものであっても良い。
検査部１は、ＴＡＢテープ１０を裏面側から照明する２個の透過照明手段１ａと、表面側から照明する２個の落射照明手段１ｂと、ＴＡＢテープ１０を介して透過照明手段１ａとは対向する位置に設けられ、ＴＡＢテープ１０を透過した透過照明光およびＴＡＢテープ１０で反射した落射照明光により、ＴＡＢテープ１０に形成されている回路などのパターン１０ａを撮像する撮像手段１ｃとから構成される。
透過照明手段１ａの光源は、ＴＡＢテープ１０の樹脂フィルムを透過する波長を放射するものを適宜選択するが、本実施例では波長８５０ｎｍ以上の光を出射するＬＥＤを用いた。
撮像手段１ｃは、照明光の波長に受光感度を有する例えばＣＣＤラインセンサであり、以下では撮像手段１ｂとしてＣＣＤラインセンサを用いる場合について説明する。なお、透過照明手段１ａ、落射照明手段１ｂの光量を十分に大きくできれば、ＣＣＤラインセンサの代わりに検査パターン全面を一括して撮像できるＣＣＤカメラを用いてもよい。
走査手段２は、ＴＡＢテープ１０のパターン１０ａ上で、ＣＣＤラインセンサ１ｃと透過照明手段１ａと落射照明手段１ｂを例えば同図の紙面左右方向に走査させ、撮像手段１ｃにより、検査するパターン１０ａ全体の画像を得る。
表示部５は、撮像したパターン１０ａの画像や、あらかじめ入力している基準パターンの画像を表示する。入力部６は、配線パターンの検査基準などを入力するためのキーボードやマウスである。 A master pattern (hereinafter also referred to as a reference pattern) serving as a reference for pattern inspection is input to the control unit 4 in advance. As the reference pattern, two types of patterns for epi-illumination and transmission illumination are prepared.
Note that the reference pattern may be an image obtained by capturing an actual pattern determined to be non-defective, or may be one using CAD data.
The inspection unit 1 is opposed to the two illuminating means 1a for illuminating the TAB tape 10 from the back side, the two incident illumination means 1b for illuminating the TAB tape 10 from the front side, and the transmitted illuminating means 1a via the TAB tape 10. And imaging means 1c that images a pattern 10a such as a circuit formed on the TAB tape 10 by transmitted illumination light transmitted through the TAB tape 10 and incident illumination light reflected by the TAB tape 10. The
As the light source of the transmission illumination means 1a, a light source that emits a wavelength that transmits the resin film of the TAB tape 10 is appropriately selected. In this embodiment, an LED that emits light having a wavelength of 850 nm or more is used.
The imaging unit 1c is, for example, a CCD line sensor having a light receiving sensitivity at the wavelength of illumination light, and a case where a CCD line sensor is used as the imaging unit 1b will be described below. In addition, as long as the light quantity of the transmitted illumination means 1a and the epi-illumination means 1b can be made large enough, you may use the CCD camera which can image the test pattern whole surface collectively instead of a CCD line sensor.
The scanning unit 2 scans the CCD line sensor 1c, the transmission illumination unit 1a, and the epi-illumination unit 1b on the pattern 10a of the TAB tape 10, for example, in the left-right direction on the paper surface of the figure, and the entire pattern 10a to be inspected by the imaging unit 1c. Get the image.
The display unit 5 displays an image of the captured pattern 10a and a reference pattern image that has been input in advance. The input unit 6 is a keyboard or a mouse for inputting a wiring pattern inspection standard or the like.

制御部４には、検査部１、走査手段２、マーカ部３およびテープ搬送機構１１の動作を制御する制御手段４ａと、判定手段４ｂと、記憶手段４ｃが設けられている。判定部４ｂでは、上記のようにして撮像された透過照明手段１ａと落射照明手段１ｂによるパターン１０ａの画像を前記した基準パターンと比較してパターンの良否を判定する。この判定は、撮像したパターン１０ａを検査領域（Region of Interest＝ＲＯＩ）に分けて、各検査領域毎に基準パターンと比較して、良否を判定する。
上記パターン１０ａには、アライメントマークが印されており、制御部４は上記アライメントマークを撮像したパターン１０ａ上でサーチして、撮像したパターン１０ａと、基準パターンの位置合わせを行い、各検査領域毎にパターンを比較する。
上記各検査領域は次のような基準を満たすように設定される。
(i) 一つの検査領域内は検査項目が同一であること。
(ii)一つの検査領域内は配線の幅が同一であること。
(iii) 一つの検査領域内は検査規格が同一であること。 The control unit 4 is provided with a control unit 4a that controls operations of the inspection unit 1, the scanning unit 2, the marker unit 3, and the tape transport mechanism 11, a determination unit 4b, and a storage unit 4c. In the determination unit 4b, the quality of the pattern is determined by comparing the image of the pattern 10a by the transmitted illumination unit 1a and the epi-illumination unit 1b imaged as described above with the reference pattern described above. In this determination, the imaged pattern 10a is divided into inspection regions (Region of Interest = ROI), and each inspection region is compared with a reference pattern to determine pass / fail.
An alignment mark is marked on the pattern 10a, and the control unit 4 searches the pattern 10a obtained by imaging the alignment mark, aligns the imaged pattern 10a with the reference pattern, and performs each inspection region. Compare patterns to
Each inspection area is set to satisfy the following criteria.
(i) Inspection items are the same within one inspection area.
(ii) The wiring width is the same in one inspection area.
(iii) The inspection standard is the same within one inspection area.

前記図６に示したＴＡＢテープ１０では、パターン１０ａを、少なくとも配線パターン部分、デバイスホール部分、スリット部分の複数の検査領域に分割し、各検査領域毎にパターンを比較して良否を判定する。
検査領域の設定は、上記表示部５に、透過照明画像、落射照明画像を表示し、前記入力部６のキーボードやマウスを用いて、検査を行なう矩形または多角形の閉じた領域（検査領域（ＲＯＩ））を設定する。なお、上記検査領域は、ＴＡＢテープ上のパターン形状等に応じて適宜設定されるが、落射照明画像については、デバイスホール１１０、スリット部１１２の周縁部分を検査領域に設定する。
また、上記入力部６から、上記検査領域毎に検査項目とパターンの良否を判定するための検査規格値を入力し、検査項目と検査規格値の設定を行う。検査規格値は、例えば２値化閾値、配線の太り、細りの判定基準（配線の幅、その許容範囲等）である。
上記設定された検査領域の位置座標および検査項目、検査規格値および、前記基準パターンは、上記制御部４の記憶手段４ｃに記憶され、同じＴＡＢテープ上の配線パターンの検査をするに際し、繰り返し使用される。
なお、画像を使って検査を行ない良否を判定する場合、適切な領域を区分し、対象となる画像情報をもとに検査を行なうことは、従来から行なわれている。このような技術については、例えば「ＦＥＳＴ Ｐｒｏｊｅｃｔ編集委員会編、「新実践画像処理」、株式会社リンクス出版事業部、２００１年６月６日発行」に添付されたＣＤＲＯＭのＰ３３〜３４」等を参照されたい。 In the TAB tape 10 shown in FIG. 6, the pattern 10a is divided into a plurality of inspection areas of at least a wiring pattern portion, a device hole portion, and a slit portion, and the quality is determined by comparing the patterns for each inspection region.
The inspection area is set by displaying a transmission illumination image and an epi-illumination image on the display unit 5 and using a keyboard or mouse of the input unit 6 to perform a rectangular or polygonal closed area (inspection area (inspection area ( ROI)). The inspection area is appropriately set according to the pattern shape on the TAB tape or the like, but for the epi-illumination image, the peripheral portions of the device hole 110 and the slit portion 112 are set as the inspection area.
Moreover, the inspection standard value for determining the quality of the inspection item and the pattern for each inspection area is input from the input unit 6 and the inspection item and the inspection standard value are set. The inspection standard value is, for example, a binarization threshold value, a wiring thickening / thinning determination criterion (wiring width, its allowable range, etc.).
The position coordinates and inspection items of the set inspection area, the inspection standard value, and the reference pattern are stored in the storage unit 4c of the control unit 4, and are repeatedly used when inspecting the wiring pattern on the same TAB tape. Is done.
It should be noted that when an inspection is performed using an image to determine pass / fail, an appropriate region is divided and an inspection is performed based on target image information. For example, “CDROM P33-34” attached to “FEST Project Editorial Committee,“ New Practical Image Processing ”, Links Publishing Division, Issued on June 6, 2001”, etc. Please refer.

次に、上記配線パターン検査装置を用いた、本発明の実施例である配線パターンの検査手順について説明する。
（１）前記図６に示したように、ＴＡＢテープ１０には、同一の配線パターンが複数連続して製作される。制御部４はテープ搬送機構１１を駆動し、ＴＡＢテープ１０を検査部１に搬送する。
（２）ＴＡＢテープ１０の検査対象となるパターン１０ａが、テープ搬送機構１１により検査部１の所定位置まで搬送されてくると、その位置でＴＡＢテープ１０が停止する。
透過照明手段１ａにより、ＴＡＢテープ１０の下方（配線パターンが設けられていない方の側）から照明光を照射する。なお、この時落射照明手段１ｂからは照明光は照射されていない。
そして、走査手段２により、ＣＣＤラインセンサ１ｃと透過照明手段１ａと落射照明手段１ｂを同図の紙面左右方向に走査する。これにより、透過照明手段１ａから出射される照明光が、ＴＡＢテープ１０を透過して、ＣＣＤラインセンサ１ｃで受光され、パターン１０ａの画像が取り込まれる。
ＣＣＤラインセンサ１ｃで受像された画像は、配線パターンがある部分は暗く、それ以外の部分は明るく映る。この画像を透過照明画像として制御部４に記憶する。 Next, a wiring pattern inspection procedure that is an embodiment of the present invention using the wiring pattern inspection apparatus will be described.
(1) As shown in FIG. 6, a plurality of identical wiring patterns are continuously formed on the TAB tape 10. The control unit 4 drives the tape transport mechanism 11 to transport the TAB tape 10 to the inspection unit 1.
(2) When the pattern 10a to be inspected of the TAB tape 10 is transported to a predetermined position of the inspection unit 1 by the tape transport mechanism 11, the TAB tape 10 stops at that position.
The transmitted illumination means 1a irradiates illumination light from below the TAB tape 10 (the side where the wiring pattern is not provided). At this time, illumination light is not irradiated from the epi-illumination means 1b.
Then, the scanning unit 2 scans the CCD line sensor 1c, the transmission illumination unit 1a, and the epi-illumination unit 1b in the horizontal direction of the drawing. Thereby, the illumination light emitted from the transmission illumination means 1a is transmitted through the TAB tape 10, received by the CCD line sensor 1c, and an image of the pattern 10a is captured.
In the image received by the CCD line sensor 1c, the part with the wiring pattern is dark and the other part is bright. This image is stored in the control unit 4 as a transmitted illumination image.

（３）次に、透過照明手段１ａからの照光を停止し落射照明手段１ｂにより、ＴＡＢテープ１０の上方（配線パターンが設けられている方の側）から照明光を照射し、走査手段２により、ＣＣＤラインセンサ１ｃと透過照明手段１ａと落射照明手段１ｂを走査する。なお、上記透過照明画像を撮像する際の走査方向と反対方向に走査すれば、検査部１を元の位置に戻すことができる。
ＣＣＤラインセンサ１ｃは、ＴＡＢテープ１０からの反射光を受光し、ＣＣＤラインセンサ１ｃにパターン１０ａの画像が取り込まれる。
受像された画像は、パターン部分は照明光を反射して明るく、それ以外の部分は暗く映る。上記の画像を明暗反転させ、落射照明画像として制御部４に記憶する。なお、明暗反転させる理由は、透過照明による画像と落射照明による画像とでは明暗が反対になるので、透過照明画像と落射照明画像を比較して良否を判定しなければならない場合、明暗を合わせておく方が比較しやすいためである。 (3) Next, the illumination from the transmission illumination unit 1a is stopped, and the incident illumination unit 1b emits illumination light from above the TAB tape 10 (the side on which the wiring pattern is provided). The CCD line sensor 1c, the transmission illumination means 1a and the epi-illumination means 1b are scanned. Note that if the scanning is performed in a direction opposite to the scanning direction when the transmitted illumination image is captured, the inspection unit 1 can be returned to the original position.
The CCD line sensor 1c receives the reflected light from the TAB tape 10, and the image of the pattern 10a is taken into the CCD line sensor 1c.
In the received image, the pattern portion reflects the illumination light and is bright, and the other portions appear dark. The above image is bright and dark inverted and stored in the control unit 4 as an epi-illumination image. The reason for inversion of light and darkness is that light and darkness are opposite between an image with transmitted illumination and an image with epi-illumination. Therefore, when it is necessary to compare the transmitted illumination image with the epi-illuminated image to determine pass / fail, This is because it is easier to compare.

（４）上記で撮像し記憶したパターン１０ａの透過照明画像を表示部５に表示し、前記したように、透過照明画像に基づいて検査領域（ＲＯＩ）を設定する。ここでは、デバイスホール１１０やスリット部１１２の周縁領域以外の、ほとんどの領域を検査対象とする。 また、前記したように、設定し区分した各検査領域における検査項目と検査規格値を入力する。
次に、パターン１０ａの落射照明画像を表示部５に表示し、前記したように、落射照明画像に基づいて検査領域（ＲＩＯ）を設定する。ここでは、デバイスホール１１０やスリット部１１２の周縁領域など、透過照明による画像では黒い影が生じると、あらかじめわかっている領域を検査対象として設定する。また、前記したように、各検査領域における検査項目と検査規格値を入力する。 (4) The transmitted illumination image of the pattern 10a imaged and stored above is displayed on the display unit 5, and as described above, the inspection region (ROI) is set based on the transmitted illumination image. Here, almost all regions other than the peripheral region of the device hole 110 and the slit portion 112 are set as inspection targets. Further, as described above, the inspection item and inspection standard value in each inspection region that is set and classified are input.
Next, the epi-illumination image of the pattern 10a is displayed on the display unit 5, and as described above, the inspection region (RIO) is set based on the epi-illumination image. Here, when a black shadow is generated in an image by transmitted illumination, such as a peripheral region of the device hole 110 or the slit portion 112, an area known in advance is set as an inspection target. Further, as described above, the inspection item and inspection standard value in each inspection area are input.

図２、図３にデバイスホール１１０およびスリット部１１２近傍の検査領域の設定例を示す。同図の点線は、透過照明画像で検査する検査領域の設定例を示し、同図の実線は、落射照明画像による検査領域の設定例を示す。
本実施例では、図２（ａ）に示すように、デバイスホール１１０の側辺（周縁）を落射照明画像による検査領域に設定し、その他の部分を透過照明画像による検査領域に設定する。
スリット部１１２の近傍についても、図３（ａ）に示すようにスリット部１１２の側辺（周縁）を落射照明画像による検査領域に設定し、その他の部分を透過照明画像による検査領域に設定する。なお、落射照明画像のみを用いて配線パターン検査を行う場合には、通常、図２、図３（ｂ）に示すように、デバイスホール１１０、およびスリット部１１２全体を一つの検査領域に設定していた。 2 and 3 show examples of setting the inspection area in the vicinity of the device hole 110 and the slit portion 112. FIG. The dotted line in the figure shows an example of setting the inspection area to be inspected with the transmitted illumination image, and the solid line in the figure shows an example of setting the inspection area with the incident illumination image.
In this embodiment, as shown in FIG. 2A, the side (periphery) of the device hole 110 is set as an inspection area based on an epi-illumination image, and the other part is set as an inspection area based on a transmitted illumination image.
Also in the vicinity of the slit portion 112, as shown in FIG. 3A, the side (periphery) of the slit portion 112 is set as an inspection region by an epi-illumination image, and other portions are set as inspection regions by a transmission illumination image. . When performing a wiring pattern inspection using only the incident illumination image, the device hole 110 and the entire slit portion 112 are generally set as one inspection region as shown in FIGS. 2 and 3B. It was.

（６）検査の実行
以上の作業が終わったら、各検査領域について、パターンの良否を検査する。
制御部４の判定手段４ｂは、透過照明画像に基づく検査を対象とした領域においては、記憶している透過照明画像とその基準パターンを比較し、また、落射照明画像に基づく検査を対象とした領域においては、透過照明画像とその基準パターンを比較し、撮像された配線パターンが、基準パターンに対して所定の寸法の範囲内にあるかどうか検査を行なう。
すなわち、判定手段４ｂは、透過照明画像について、アライメントマークをサーチして、基準パターンとの位置合わせを行い、予め設定された各検査領域において線幅を測定し、前記予め設定した検査規格値から外れるものを「太り」または「細り」の不良と判定する。 同様に、落射照明画像について、アライメントマークをサーチして、基準パターンとの位置合わせを行い、予め設定された各検査領域において、前記予め設定した検査規格値から外れるものを「太り」または「細り」の不良と判定する。
パターンが不良と判定されると、制御部４の判定手段４ｂは、そのパターンを記憶しておき、その不良パターンが図１に示したマーカ部３まで搬送されとき、そのパターンに不良マークをつける。
なお、画像処理による自動検査だけでは良否の判定が困難な場合は、表示部５に、その部分の透過照明画像と落射照明画像を表示し、目視によって検査を行ない、良否を判定する。 (6) Execution of inspection When the above operations are completed, the quality of the pattern is inspected for each inspection area.
The determination unit 4b of the control unit 4 compares the stored transmitted illumination image with the reference pattern in the region targeted for the inspection based on the transmitted illumination image, and targets the inspection based on the incident illumination image. In the area, the transmitted illumination image is compared with the reference pattern, and it is inspected whether or not the imaged wiring pattern is within a predetermined size range with respect to the reference pattern.
That is, the determination unit 4b searches the transmitted illumination image for an alignment mark, performs alignment with the reference pattern, measures a line width in each preset inspection region, and determines from the preset inspection standard value. Those that come off are determined to be “fat” or “thin” defects. Similarly, with respect to the epi-illumination image, the alignment mark is searched for and aligned with the reference pattern, and in each of the preset inspection areas, those that are out of the preset inspection standard value are “weighted” or “thinned”. Is determined to be defective.
When the pattern is determined to be defective, the determination unit 4b of the control unit 4 stores the pattern, and when the defective pattern is conveyed to the marker unit 3 shown in FIG. .
In addition, when it is difficult to determine pass / fail only by the automatic inspection by image processing, the transmitted illumination image and the epi-illumination image of the portion are displayed on the display unit 5 and the inspection is performed visually to determine pass / fail.

図４に、デバイスホール１１０やスリット部１１２の周縁領域の、実際の透過照明画像と落射照明画像を示す。
図４（ａ）は、デバイスホールの周縁領域の透過照明画像、（ｂ）は同じくデバイスホール周縁領域の落射照明画像を示し、図４（ｃ）はスリット部の周縁領域の透過画像、（ｄ）はスリット部の周縁領域の落射照明画像を示している。なお、図４に示した落射照明画像は、前記した明暗反転前の画像である。
透過照明画像では、同図（ａ）（ｃ）に示すように、デバイスホール１１０の周縁、およびスリット部１１２の樹脂フィルムが切り取られたエッジ部分は、配線が黒い影としてつながっており、配線の短絡と区別がつかない。
一方、落射照明画像においては、同図（ｂ）（ｄ）に示すように、デバイスホール１１０のエッジに対して、配線は白く映り、コントラストの差が生じているので、画像処理によりエッジと明確に区別することができる。また、スリット部１１２においては、スリット部自体が映らず、配線のみを映すことができる。
なお、上記（４）で設定した透過照明画像による検査領域及び落射照明画像による検査領域の位置は、前記検査領域の設定の際に位置座標として制御部４に記憶されるので、検査するパターン１０ａが同じものであれば、検査項目や検査規格を変更しない限り新たに検査領域を設定することなく、検査を行なうことができる。 FIG. 4 shows actual transmitted illumination images and epi-illumination images in the peripheral regions of the device hole 110 and the slit portion 112.
4A shows a transmission illumination image of the peripheral area of the device hole, FIG. 4B shows an epi-illumination image of the peripheral area of the device hole, and FIG. 4C shows a transmission image of the peripheral area of the slit portion. ) Shows an epi-illumination image of the peripheral area of the slit portion. Note that the epi-illumination image shown in FIG. 4 is an image before the above-described bright / dark reversal.
In the transmitted illumination image, as shown in FIGS. 5A and 5C, the peripheral edge of the device hole 110 and the edge portion where the resin film of the slit portion 112 is cut off are connected as black shadows. Indistinguishable from short circuit.
On the other hand, in the epi-illumination image, as shown in FIGS. 2B and 2D, the wiring appears white with respect to the edge of the device hole 110, and a difference in contrast occurs. Can be distinguished. Moreover, in the slit part 112, the slit part itself is not reflected and only the wiring can be reflected.
Note that the positions of the inspection area based on the transmitted illumination image and the inspection area based on the epi-illumination image set in (4) above are stored in the control unit 4 as position coordinates when setting the inspection area. If they are the same, the inspection can be performed without setting a new inspection area unless the inspection items and inspection standards are changed.

本発明の実施例の配線パターン検査装置のブロック図である。It is a block diagram of the wiring pattern inspection apparatus of the Example of this invention. デバイスホール近傍の検査領域の設定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a setting of the test | inspection area | region of a device hole vicinity. スリット部近傍の検査領域の設定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a setting of the test | inspection area | region of a slit part vicinity. デバイスホールやスリット部の周縁領域の、実際の透過照明画像と落射照明画像を示す図である。It is a figure which shows the actual transmitted illumination image and epi-illumination image of the peripheral area | region of a device hole or a slit part. ＴＡＢテープが作られる手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure in which a TAB tape is made. 配線パターンが形成されたＴＡＢテープの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the TAB tape in which the wiring pattern was formed. 銅箔などの金属箔をエッチングしてパターンを形成した時、形成されたパターンの断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of the formed pattern when etching metal foil, such as copper foil, and forming a pattern. 照明光として落射照明光を用いた場合に見逃すパターンの不良を説明する図である。It is a figure explaining the defect of the pattern overlooked when epi-illumination light is used as illumination light. デバイスホールの周縁付近の透過照明画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the transmitted illumination image of the periphery vicinity of a device hole. スリット部の作成手順を示す図である。It is a figure which shows the preparation procedure of a slit part.

符号の説明Explanation of symbols

１ 検査部
１ａ 透過照明手段
１ｂ 落射照明手段
１ｃ 撮像手段
２ 走査手段
３ マーカ部
４ 制御部
５ 表示部
６ 入力部
１０ ＴＡＢテープ
１０ａ パターン
１１０ デバイスホール
１１１ 配線回路パターン
１１２ スリット部
１１ テープ搬送機構
１２ 送り出しリール
１３ 巻き取りリール DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inspection | inspection part 1a Transmission illumination means 1b Epi-illumination illumination means 1c Imaging means 2 Scanning means 3 Marker part 4 Control part 5 Display part 6 Input part 10 TAB tape 10a Pattern 110 Device hole 111 Wiring circuit pattern 112 Slit part 11 Tape conveyance mechanism 12 Sending out Reel 13 Take-up reel

Claims (1)

光透過性基板上に形成された配線パターンの良否を検査する配線パターン検査方法において、
検査の基準であるマスタパターンに対し照明光を照射し、上記マスタパターンの透過照明画像と落射照明画像を得る第１の工程と、
上記マスタパターンの透過照明画像と落射照明画像を参照して、上記光透過性基板の周縁をまたぐように配線が形成されている領域は落射照明画像に基づき、それ以外の領域は透過照明画像に基づき検査するよう、検査領域を設定する第２の工程と、
検査を行なう配線パターンに対して照明光を照射し、上記配線パターンの透過照明画像と落射照明画像を得る第３の工程と、
第２の工程において設定された画像をもとに配線パターンの良否の判定を行なう第４の工程を有する
ことを特徴とする配線パターン検査方法。 In the wiring pattern inspection method for inspecting the quality of the wiring pattern formed on the light transmissive substrate,
A first step of irradiating illumination light to a master pattern as a reference for inspection to obtain a transmission illumination image and an epi-illumination image of the master pattern;
With reference to the transmitted illumination image and the epi-illumination image of the master pattern, the region where the wiring is formed so as to straddle the periphery of the light-transmitting substrate is based on the epi-illumination image, and the other regions are converted to the transmitted illumination image. A second step of setting an inspection area to inspect based on
A third step of irradiating a wiring pattern to be inspected with illumination light to obtain a transmission illumination image and an epi-illumination image of the wiring pattern;
A wiring pattern inspection method comprising a fourth step of determining whether a wiring pattern is good or bad based on the image set in the second step.
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