JP7012575B2 - Inspection equipment and inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、検査装置及び検査方法に関する。 The present invention relates to an inspection device and an inspection method.
液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の表示装置は、ガラス板の上に回路及び信号線を形成するアレイ工程、一対のガラス板を貼り合せて表示領域を構成する基板としてのパネルを形成するセル工程、パネルにおける表示領域の外側に駆動用のドライバＩＣ等を取り付けるモジュール工程を経て製造される。 Display devices such as liquid crystal displays and organic EL displays include an array process of forming circuits and signal lines on a glass plate, and a cell process of laminating a pair of glass plates to form a panel as a substrate constituting a display area. It is manufactured through a module process in which a driver IC or the like for driving is attached to the outside of the display area on the panel.
ドライバＩＣの実装方法として、従来から、ＣＯＦ（ｃｈｉｐ ｏｎ ｆｉｌｍ）等のドライバＩＣを搭載したフレキシブルなフィルム状の電子部品を用いた方法が行われている。これは、パネルの表示領域の周囲から、表示面と平行な水平方向に露出して形成された電極に対して、電子部品の端子を圧着して接続する方法である。 As a method of mounting a driver IC, a method using a flexible film-shaped electronic component equipped with a driver IC such as a COF (chip on film) has been conventionally performed. This is a method of crimping and connecting the terminals of electronic components to electrodes formed by being exposed in the horizontal direction parallel to the display surface from the periphery of the display area of the panel.
以下、このような基板と電子部品等の圧着対象をワークと呼ぶ。また、ワークの電極、端子等の互いに電気的に接続されるべき導電性を有する部分をリードと呼ぶ。 Hereinafter, such a crimping target such as a substrate and an electronic component is referred to as a work. Further, a conductive portion such as a work electrode or a terminal that should be electrically connected to each other is called a lead.
ワーク同士の接続には、加熱圧着により、それぞれのワークのリード間の導電性を確保する異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）が用いられている。異方性導電フィルムは、基材となる樹脂の中に、小さな導電粒子が多数入ったシート状の部材である。基材の樹脂としては、熱硬化性樹脂が用いられている。 Anisotropic conductive film (ACF: Anisotropic Conducive Film) that secures conductivity between the leads of each work by heat crimping is used to connect the works. The anisotropic conductive film is a sheet-like member in which a large number of small conductive particles are contained in a resin as a base material. A thermosetting resin is used as the resin of the base material.
一対のワークのリード間に異方性導電フィルムを挟み、加熱しながら加圧すると、互いのリードの部分がワークの表面よりも出っ張っているので、その部分の導電粒子が押し潰されることによりリード同士が電気的に接続される。他の部分は押し潰されずに厚みが維持されるので、導電性が生じることがなく、絶縁性が確保される。熱硬化性樹脂の基材は、加熱により硬化するので、ワーク同士が機械的に接続される。 When an anisotropic conductive film is sandwiched between the leads of a pair of workpieces and pressure is applied while heating, the portions of the leads of each other protrude from the surface of the workpiece, and the conductive particles in those portions are crushed to lead the leads. They are electrically connected to each other. Since the other parts are not crushed and the thickness is maintained, conductivity does not occur and insulation is ensured. Since the base material of the thermosetting resin is cured by heating, the workpieces are mechanically connected to each other.
以上のように、一対のワークを異方性導電フィルムを介して加熱圧着して、リード同士の導電性を確保するためには、導電粒子が必要量だけ押し潰されている必要がある。つまり、押し潰された導電粒子の状態によって、通電時の電気抵抗が変化する。 As described above, in order to heat-press the pair of workpieces via the anisotropic conductive film and secure the conductivity between the leads, it is necessary that the conductive particles are crushed by a necessary amount. That is, the electric resistance at the time of energization changes depending on the state of the crushed conductive particles.
このため、押し潰された導電粒子の状態を観察することによって、リード同士の導電性を検査することができる。このような導電性の検査としては、例えば、微分干渉顕微鏡を用いてカメラで撮像した画像に基づいて、導電粒子により圧搾されたリードの圧痕を観察することが行われている。微分干渉顕微鏡は、圧痕の勾配部分におけるコントラストが際立つ画像を撮像できるので、立体的に見える画像によって観察ができる。 Therefore, by observing the state of the crushed conductive particles, the conductivity between the leads can be inspected. As such an inspection of conductivity, for example, an indentation of a lead squeezed by conductive particles is observed based on an image taken by a camera using a differential interference microscope. Since the differential interference microscope can capture an image in which the contrast in the gradient portion of the indentation is conspicuous, it can be observed by an image that looks three-dimensional.
このような微分干渉顕微鏡による圧痕の検査は、検査対象であるワークの基板がガラスパネルである場合には、コントラストが大きい鮮明な画像を得られるため、導電粒子を特定して、正確な検査ができた。例えば、輝度分布に基づく面積から、リードにより圧搾された圧痕かどうかを判断することができた。 In the inspection of indentations by such a differential interference microscope, when the substrate of the work to be inspected is a glass panel, a clear image with high contrast can be obtained. did it. For example, from the area based on the luminance distribution, it was possible to determine whether or not the indentation was squeezed by the lead.
しかしながら、ОＬＥＤのように、検査対象であるワークがフレキシブルな樹脂基板を含む場合には、微分干渉プリズムによる検査をしようとしても、導電粒子による圧痕と、ゴミなどの導電粒子以外の異物の映像なのかが、判別し難くなるという現象が生じてしまう。 However, when the workpiece to be inspected contains a flexible resin substrate such as ОLED, even if the inspection is performed by the differential interference prism, the indentation due to the conductive particles and the image of foreign matter other than the conductive particles such as dust are obtained. A phenomenon occurs in which it becomes difficult to determine whether or not the particles are.
本発明は、上述のような課題を解決するために提案されたものであり、異方性導電部材を介して圧着された検査対象に対して、正確な品質検査を行うことができる検査装置、検査方法を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems, and is an inspection device capable of performing an accurate quality inspection on an inspection target crimped via an anisotropic conductive member. The purpose is to provide an inspection method.
上記の目的を達成するために、本発明の検査装置は、異方性導電部材を介して導電性を有する部分が圧着された一対のワークを含み、双方のワークが透光性を有するとともに少なくとも一方のワークが樹脂により形成された検査対象に対して、光源から照射された光の透過光を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された画像データに基づいて、導電粒子の位置を検出する検出部と、前記検出部により導電粒子が検出された検査対象に対して、導電性を有する部分の導通検査を行う導通検査部と、を有する。 In order to achieve the above object, the inspection apparatus of the present invention includes a pair of workpieces in which conductive portions are crimped via an anisotropic conductive member, and both workpieces have translucency and at least. The position of the conductive particles is detected based on the image pickup unit that captures the transmitted light of the light emitted from the light source and the image data captured by the image pickup section for the inspection target in which one of the workpieces is made of resin. It has a detection unit and a continuity inspection unit that inspects the continuity of the portion having conductivity with respect to the inspection target in which the conductive particles are detected by the detection unit.
前記検出部は、導電粒子の画像を判定する粒子判定部と、前記粒子判定部により判定された導電粒子の画像の数を判定する数判定部と、前記粒子判定部により判定された導電粒子の位置座標を判定する位置判定部と、を有していてもよい。前記検査対象を載置するステージを有し、前記ステージには、前記検査対象を保持する保持部を有していてもよい。 The detection unit includes a particle determination unit that determines an image of conductive particles, a number determination unit that determines the number of images of conductive particles determined by the particle determination unit, and a conductive particle determined by the particle determination unit. It may have a position determination unit for determining position coordinates. The stage may have a stage on which the inspection target is placed, and the stage may have a holding portion for holding the inspection target.
前記導通検査部は、前記検査対象に対して、微分干渉観察を行う微分干渉顕微鏡と、前記微分干渉顕微鏡により得られた画像を撮像する撮像部と、を有していてもよい。前記検出部により検出された前記導電粒子の位置に基づいて、前記導通検査部の撮像部により撮像された画像に、前記導電粒子の識別表示を表示する表示装置を有していてもよい。 The continuity inspection unit may have a differential interference microscope for observing the differential interference contrast with respect to the inspection target, and an imaging unit for capturing an image obtained by the differential interference microscope. Based on the position of the conductive particles detected by the detection unit, the display device may be provided to display the identification display of the conductive particles on the image captured by the image pickup unit of the continuity inspection unit.
前記導通検査部は、導電性を有する部分に対するプローブの接触により検査するプローブ検査装置であってもよい。 The continuity inspection unit may be a probe inspection device that inspects by contacting a probe with a conductive portion.
本発明の他の態様である圧痕検査方法は、異方性導電部材を介して導電性を有する部分が圧着された一対のワークであって、双方のワークが透光性を有するとともに少なくとも一方のワークが樹脂により形成された検査対象に対して、光源からの光を照射して透過光を撮像部により撮像し、検出部が、前記撮像部により撮像された画像データに基づいて、導電粒子の位置を検出し、導通検査部が、前記検出部により導電粒子が検出された検査対象に対して、導電性を有する部分の導通検査を行う。 The indentation inspection method according to another aspect of the present invention is a pair of workpieces in which conductive portions are crimped via an anisotropic conductive member, and both workpieces have translucency and at least one of them. The inspection target whose work is made of resin is irradiated with light from a light source, and the transmitted light is imaged by an image pickup unit, and the detection unit captures the conductive particles based on the image data captured by the image pickup unit. The position is detected, and the continuity inspection unit inspects the continuity of the portion having conductivity for the inspection target in which the conductive particles are detected by the detection unit.
本発明は、異方性導電部材を介して圧着された検査対象に対して、正確な品質検査を行うことができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, an accurate quality inspection can be performed on an inspection target crimped via an anisotropic conductive member.
本発明の実施の形態（以下、本実施形態と呼ぶ）について、図面を参照して具体的に説明する。
［検査対象］
図１～図３を参照して、本実施形態による検査対象Ｔを説明する。検査対象Ｔは、第１のワーク１、第２のワーク２及びＡＣＦ３を有する。第１のワーク１は、導電性を有する部分であるリード１１を有するとともに、透光性を有する基板である。透光性を有するとは、赤外線、可視光線又は紫外線を透過することをいう。透光性は、光源６２（図８参照）からの光を透過できればよい。このため、赤外線、可視光線、紫外線の少なくとも一種を透過できればよい。第１のワーク１の基材１ａは、例えば、ガラス又は樹脂により形成されている。リード１１は、ＩＴО（酸化インジウムスズ）などの透光性を有する材料からなる電極である。
An embodiment of the present invention (hereinafter referred to as the present embodiment) will be specifically described with reference to the drawings.
[Inspection target]
The inspection target T according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. The inspection target T has a
本実施形態の第１のワーク１は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の表示領域を有する表示パネルである。このような表示パネルは、その大きさにより、図１（Ａ）に示すように、後述する第２のワーク２が複数圧着される場合と、図１（Ｂ）に示すように、単一の第２のワーク２が圧着される場合がある。
The
リード１１は、図２に示すように、第１のワーク１の辺の近傍に複数設けられている。各リード１１は、表示領域内の回路に信号線を介して接続されている。リード１１は、所定の間隔を空けて、複数本が並べて配置されている。
As shown in FIG. 2, a plurality of
第２のワーク２は、図１及び図２に示すように、導電性を有する部分であるリード２１を有するとともに、透光性を有する基板である。第２のワーク２の基材２ａは、柔軟性のある樹脂により形成されたフレキシブルなシートである。リード２１は、ＩＴОなどの透光性を有する材料からなる電極である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
本実施形態の第２のワーク２は、例えば、ＣＯＦ（ｃｈｉｐ ｏｎ ｆｉｌｍ）等の電子部品である。ＣＯＦは、フレキシブルなシートに、ドライバＩＣを搭載するとともにプリント配線を形成した部材である。
The
リード２１は、図２に示すように、第２のワーク２の辺の近傍に設けられている。リード２１は、第１のワーク１のリード１１と、後述するＡＣＦ３を介して電気的に接続するための部分である。各リード２１は、ドライバＩＣに信号線を介して接続されている。リード２１は、所定の間隔を空けて、複数本が並べて配置されている。第１のワーク１のリード１１、第２のワーク２のリード２１は、互いに接続されるべき対応関係が決まっていて、対応するリード１１、２１同士の位置が合うように圧着される必要がある。このため、リード１１、２２の間隔も一致している。この一致は、対応するリード１１、２１同士の導電性が確保できるとともに、他の隣接するリード１１、２１との絶縁性が確保できる程度であればよい。
As shown in FIG. 2, the
ＡＣＦ３は、異方性導電部材であり、図３（Ａ）に示すように、基材３１に導電粒子３２を分散させ、膜状としたフィルムである。基材３１としては、加熱により硬化する熱硬化性樹脂であって、透光性のある材料が用いられる。なお、導電粒子３２は、透光性を有しない。つまり、赤外線、可視光線又は紫外線を透過しない。
ACF3 is an anisotropic conductive member, and as shown in FIG. 3A, is a film in which
ＡＣＦ３は、第２のワーク２と第１のワーク１との間に挟まれて、加熱されながら加圧される。すると、図３（Ｂ）に示すように、リード２１とリード１１との間に位置する導電粒子３２がリード１１、２１で挟まれて潰れることにより、リード２１とリード１１との厚み方向の導電性と、面方向の絶縁性を実現する。また、加熱により基材３１の熱硬化性樹脂が硬化して、第２のワーク２を第１のワーク１に接着させる。つまり、加熱圧着により、リード１１とリード２１との電気的接続と、第１のワーク１と第２のワーク２との機械的接続が実現できる。このように、第１のワーク１のリード１１と第２のワーク２のリード２１とがＡＣＦ３を介して加熱圧着されたものが、検査対象Ｔとなる。
The ACF3 is sandwiched between the
（導電粒子の圧痕が判別し難くなる現象）
ＡＣＦを介して、ワークを加熱圧着すると、リードの導電粒子を押し潰している箇所に、導電粒子を覆うように窪む圧痕が生じる。図４に、リード１１又は２１を、微分干渉顕微鏡により観察した画像を模式的に示す。この図４に示すように、コントラストが大きい鮮明な圧痕の画像α、βが得られる。このような鮮明な画像が得られる場合には、画像の輝度に基づいて、導電粒子の圧痕の画像αとゴミ等の異物の圧痕の画像βとを識別できる。そして、導電粒子の画像αの数、大きさ、位置、高さを判定して、導電性を評価することができる。
(Phenomenon that makes it difficult to distinguish indentations of conductive particles)
When the work is heat-pressed via the ACF, indentations are generated at the positions where the conductive particles of the reed are crushed so as to cover the conductive particles. FIG. 4 schematically shows an image of the
しかしながら、ワークがОＬＥＤ（有機ＥＬディスプレイ）に用いられるフレキシブルな樹脂製の基板を含む場合、図５に示すように、圧痕の画像α、βのコントラストが低下する。このため、導電粒子により生じた圧痕の画像αなのか、異物がリードＬに挟まることにより生じた圧痕の画像βなのかが識別し難くなる。すると、異物による圧痕の画像βについても、導電粒子に含めて判断してしまうことにより、導電性に寄与している導電粒子の数、位置の判断に誤りが生じてしまう。 However, when the work includes a flexible resin substrate used for ОLED (organic EL display), the contrast of the indentation images α and β is lowered as shown in FIG. Therefore, it is difficult to distinguish between the image α of the indentation generated by the conductive particles and the image β of the indentation generated by the foreign matter being sandwiched between the leads L. Then, the image β of the indentation caused by the foreign matter is also included in the conductive particles and determined, so that an error occurs in the determination of the number and position of the conductive particles contributing to the conductivity.
本発明の発明者は、鋭意検討した結果、微分干渉顕微鏡による導電性の検査の前に、導電粒子のサイズ、数、位置を特定して、導電粒子のみを検査の対象とすることに成功した。つまり、ＡＣＦ３により接合された第１のワーク１及び第２のワーク２に、導電粒子３２を透過しない光を照射することにより、その透過光の画像から、導電粒子のサイズ、数、位置を特定できることを見出した。以下、本実施形態の詳細を説明する。
As a result of diligent studies, the inventor of the present invention has succeeded in specifying the size, number, and position of conductive particles before inspecting conductivity with a differential interference microscope, and inspecting only conductive particles. .. That is, by irradiating the
［検査装置］
本実施形態の検査装置５０は、図６に示すように、圧着装置４０によって、ＡＣＦ３を介して互いのリード１１、２１が加熱圧着された第１のワーク１及び第２のワーク２に対して、導電粒子３２によるリード１１、２１の電気的な接続状態を検査する装置である。まず、圧着装置４０について説明する。
[Inspection equipment]
As shown in FIG. 6, the
［圧着装置の構成］
圧着装置４０の構成を、図７を参照して説明する。なお、図中、ｚ方向を「上」側、その逆方向を「下」側とする。ｚ方向は、高さ方向である。また、ｘ方向及びその逆方向を「奥行方向」、ｘ方向に水平面上で直交するｙ方向及びその逆方向を「幅方向」とする。水平面上のθ方向及びその逆方向を「回転方向」とする。これらの方向は、各装置の各構成の位置関係を述べるための表現であり、各装置が設置対象に設置された際の位置関係や方向を限定するものではない。
[Structure of crimping device]
The configuration of the crimping
圧着装置４０は、圧着部４１、圧力受部４２、支持部４３を有する。圧着部４１は、ＡＣＦ３を介して、第１のワーク１及び第２のワーク２のリード１１及びリード２１を加熱圧着する構成部である。圧着部４１は、加圧部材４１ａ、加熱部４１ｂ、圧力調整部４１ｃを有する。なお、第２のワーク２は、圧着装置４０の前工程に配置された仮圧着装置によって、第１のワーク１にＡＣＦ３を介して仮圧着された状態で、圧着装置４０に供給されるものとして説明する。
The crimping
加圧部材４１ａは、第２のワーク２を加圧する部材である。加圧部材４１ａは、幅方向に長尺な略直方体形状であり、第１のワーク１に仮圧着された複数の第２のワーク２を一括して加熱圧着（所謂、本圧着）できる長さを有している。加圧部材４１ａにおける第２のワーク２に対向する面には、帯状に突出した加圧部４１１を有する。この加圧部４１１は、第２のワーク２に平行に対向する平坦な加圧面を有する。
The pressurizing
なお、図７では図示を省略しているが、加圧部材４１ａと第２のワーク２との間には、クッションシートが介在する。クッションシートは、加圧時の緩衝用のシートであり、図示しない供給リールに巻装されていて回動により送り出されて、回収リールに巻き取られて回収される。
Although not shown in FIG. 7, a cushion sheet is interposed between the
加熱部４１ｂは、加圧部材４１ａを加熱するヒータ等の部材である。圧力調整部４１ｃは、加熱部４１ｂによって加熱された加圧部材４１ａによって、第２のワーク２を加圧させるとともに、ＡＣＦ３の基材３１を溶融させる。圧力調整部４１ｃは、図示はしないが、加圧源、駆動機構を有する。加圧源は、エアシリンダ等により加圧部材４１ａに圧力を与える装置である。駆動機構は、加圧源とともに、加圧部材４１ａを第２のワーク２に接離する方向に駆動するボールねじ等の機構である。
The
圧力受部４２は、加圧部材４１ａの加圧部４１１との間で、第２のワーク２及び第１のワーク１を挟持する部材である。圧力受部４２は、不図示の昇降機構により昇降自在の略直方体形状の部材であり、加圧部材４１ａと幅方向に同等の長さを有する。加熱部４２ｂは、圧力受部４２に内蔵され、バックアップ部４２ａを加熱するヒータ等の部材である。
The
支持部４３は、第１のワーク１を支持する装置である。支持部４３は、ステージ４３ａ、移動装置４３ｂを有する。ステージ４３ａは、第１のワーク１を水平方向に支持する平坦な台である。ステージ４３ａには、図示はしないが、真空源に接続された複数の穴が形成され、第１のワーク１を吸着保持可能に構成されている。移動装置４３ｂは、ステージ４３ａを奥行方向、幅方向及び回転方向に移動自在に支持する装置である。
The
支持部４３は、仮圧着装置等の前工程から、第２のワーク２がＡＣＦ３を介して仮圧着された第１のワーク１を受け取り、第２のワーク２が加圧部４１１によって、第１のワーク１に圧着される圧着位置に来るように、第１のワーク１を移動させる。また、支持部４３は、圧着作業が完了して第２のワーク２が圧着された第１のワーク１、つまり検査対象Ｔを、検査装置等の後工程へと受け渡す。
The
［検査装置の構成］
本実施形態の検査装置５０は、導電粒子識別部６０、導通検査部７０、制御装置８０を有する（図６参照）。
[Inspection equipment configuration]
The
（導電粒子識別部）
導電粒子識別部６０は、検査対象Ｔの導電粒子３２を識別する装置である。導電粒子識別部６０は、図８に示すように、ステージ６１、光源６２、撮像部６３を有する。ステージ６１は、ＡＣＦ３を介して加熱圧着済みの検査対象Ｔを載置する部材である。ステージ６１は、水平方向の板状の部材である。ステージ６１の上面は、第２のワーク２とは反対側の第１のワーク１の面が接する載置面６１０を有する。なお、図示はしないが、ステージ６１を奥行方向、幅方向及び回転方向に移動自在に支持する移動装置が設けられている。この移動装置によって、ステージ６１は、導電粒子識別部６０と導通検査部７０との間を移動可能に設けられている。
(Conductive particle identification unit)
The conductive
ステージ６１は、載置面６１０、保持部６１１、開口６１２を有する。載置面６１０は、検査対象Ｔを載置する面である。保持部６１１は、検査対象Ｔを保持する。保持部６１１は、図９に示すように、載置面６１０に形成された吸着孔６１１ａを有し、吸着孔６１１ａに接続された図示しない空気圧回路における真空源によって、真空吸着を行うことができる。これにより、検査対象Ｔの第１のワーク１は、載置面６１０に吸着保持される。
The
開口６１２は、保持部６１１に保持される検査対象ＴのＡＣＦ３に対応する位置に、ステージ６１を上下に貫通するように設けられている。開口６１２は、図９に示すように、幅方向に伸びた細長い孔である。
The
光源６２は、検査対象ＴのＡＣＦ３に対応する箇所に、導電粒子３２を透過しない光を照射する装置である。導電粒子３２を透過しない光とは、例えば、赤外線、可視光線又は紫外線である。つまり、第１のワーク１の基材１ａ、リード１１、第２のワーク２の基材２ａ、リード２１及びＡＣＦ３の基材３１を透過するが、導電粒子３２を透過しない光を照射する光源６２を使用する。本実施形態の光源６２は、赤外線照射装置である。
The
ＡＣＦ３に対応する箇所は、ステージ６１の開口６１２に対応する箇所である。本実施形態においては、光源６２は、ＡＣＦ３に対して上方から光を照射可能となるように、ステージ６１上の検査対象Ｔの上方に配置されている。このため、光源６２からの光は、ＡＣＦ３を介して、開口６１２の上方から入射して、下方から出射する。
The portion corresponding to ACF3 is the portion corresponding to the
撮像部６３は、光源６２から検査対象Ｔに照射された光の透過光を撮像する。本実施形態では、撮像部６３は、ステージ６１の下方に配置されているが、光源６２と撮像部６３の上下関係は、逆であってもよい。撮像部６３は、光源６２からＡＣＦ３に入射した後の出射光を、ＣＣＤカメラにより受光して、画像処理回路により画像データを生成する。光源６２からの光は、第１のワーク１の基材１ａ、リード１１、ＡＣＦ３の基材３１、リード２１及び第２のワーク２の基材２ａを透過するが、導電粒子３２及び異物は透過しない又は透過する光量が極端に低くなる。このため、撮像された画像は、導電粒子３２の画像と異物の画像とが暗部となり、両者を明確に識別できる。
The
本実施形態では、撮像部６３は、図１０に示すように、導電粒子３２の画像Ｍ及び異物の画像Ｎをより識別しやすくするために、白黒等に２値化された画像データを生成する。図１０では、生成される画像データは、導電粒子３２の画像Ｍ及び異物の画像Ｎが、黒色で表示され、他は白色となる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 10, the
なお、撮像部６３は、開口６１２に沿った幅方向への移動と撮像を繰り返し行い、撮像された画像を合成するラインスキャンカメラとして構成されている。このため、撮像部６３は、図示はしないが、ＣＣＤカメラを移動させる移動機構を有する。また、検査対象Ｔには、所定のマークやコーナー等の基準位置があり、撮像部６３は、この基準位置も撮像する。
The
（導通検査部）
導通検査部７０は、検査対象Ｔの導通検査を行う装置である。導通検査部７０は、図１１に示すように、微分干渉顕微鏡７１及び撮像部７２を有する。微分干渉顕微鏡７１は、微分干渉プリズムを用いて、微分干渉観察の画像を得る装置である。
(Continuity inspection unit)
The
微分干渉顕微鏡７１は、光源７１ａからの光を、偏光板を介して一方向に振動する偏光に変換し、コンデンサレンズに入射させる。微分干渉プリズムであるコンデンサレンズからの出射光は、光路がずれた平行な２本の偏光に分かれて、検査対象Ｔに照射されると、厚さが異なる箇所において光路差が生じる。この光路差の生じた出射光を、対物レンズである微分干渉プリズムに入射させて偏光板を通過させると、光路差による干渉によって明暗のコントラストが生じた観察画像が得られる。
The
本実施形態では、検査対象Ｔがステージ６１の載置面６１０に載置され、検査対象ＴのＡＣＦ３に、開口６１２を介して光源７１ａからの光が照射され、微分干渉顕微鏡７１による観察画像が得られる。
In the present embodiment, the inspection target T is placed on the mounting
撮像部７２は、微分干渉顕微鏡７１の観察画像を、ＣＣＤカメラにより撮像して画像データを生成する。撮像部７２は、画像データを微分処理することにより、濃淡の連続する部分における輝度の諧調の変換の度合いを数値化し、輝度の不連続な部分を強調して、輝度変化の顕著な部分の境界を示す。なお、撮像部７２は、上記の基準位置も撮像する。
The
（制御装置）
制御装置８０は、圧着装置４０、検査装置５０を制御する装置である。制御装置８０は、例えば、専用の電子回路若しくは所定のプログラムで動作するコンピュータ等によって構成される。制御装置８０は、各部の制御内容がプログラムされており、ＰＬＣやＣＰＵなどの処理装置によりそのプログラムが実行される。
(Control device)
The
制御装置８０は、図１２に示すように、機構制御部８１、画像処理部８２、検出部８３、検査部８４、記憶部８５、入出力制御部８６を有する。機構制御部８１は、圧着装置４０、導電粒子識別部６０、導通検査部７０の各部の動作、発光等を制御する。
As shown in FIG. 12, the
画像処理部８２は、撮像部６３、７２により撮像された画像を、後述する表示装置９２による表示に適した形式に変換する。例えば、画像処理部８２は、撮像部７２により撮像された画像に重ねて表示するために、導電粒子３２に対応する箇所を識別するための識別表示ＩＤを生成する（図１３参照）。なお、画像処理部８２は、撮像部６３が撮像した画像の２値画像への変換を行ってもよい。
The
検出部８３は、撮像部６３により撮像された画像に基づいて、導電粒子３２の数及び位置を検出する。なお、導電粒子３２の位置さえわかれば、当該箇所についての圧痕検査を行うことができる。このため、検出部８３は、少なくとも導電粒子３２の位置を検出できればよい。検出部８３は、導電粒子識別部６０に含まれる。このため、検出部８３は、粒子判定部８３ａ、数判定部８３ｂ、位置判定部８３ｃを有する。粒子判定部８３ａは、導電粒子３２の画像Ｍのサイズから、導電粒子３２を判定する（図１０参照）。例えば、押し潰された導電粒子３２の画像は、直径がほぼ一定の略円形となる。この場合、一定の値を含む下限と上限のしきい値を設定し、このしきい値以内の直径を有する画像Ｍを、導電粒子３２と判定できる。典型的な例では、導電粒子３２の直径は、３μｍである。なお、ここでいう直径とは、導電粒子３２の画像Ｍの縁部が描く略円形の中心を通る線の長さである。異物の画像Ｎの径は、この上限のしきい値よりも大きいか、下限のしきい値よりも小さいため、導電粒子３２と異物を識別できる。
The
数判定部８３ｂは、粒子判定部８３ａにより判定された導電粒子３２の画像Ｍの数を判定する。これは、一対のリード１１、２１毎に対応する所定の領域を設定し、この領域内における導電粒子３２の画像Ｍの数をカウントすることにより判定する。
The
位置判定部８３ｃは、粒子判定部８３ａにより判定された導電粒子３２の画像の位置座標を判定する。これは、一対のリード１１、２１毎に対応する所定の領域を設定し、この領域内における導電粒子３２の画像の位置座標を判定する。撮像部６３が撮像した画像には基準位置が含まれており、基準位置の位置座標も判定できる。
The
検査部８４は、撮像部７２により撮像された画像であって、検出部８３によって検出された導電粒子３２に相当する圧痕の画像αについて、輝度分布に基づく面積等から、圧痕の状態の良否を検査する。検査部８４は、導通検査部７０に含まれる。
The
記憶部８５は、本実施形態の制御に必要な情報を記憶する。記憶部８５に記憶される情報としては、導電粒子３２の画像Ｍを識別するためのしきい値、検査部８４による圧痕の良否を判断するためのしきい値などを含む。また、撮像部６３により撮像された画像、撮像部７２により撮像された画像、画像処理部８２により処理された画像、検出部８３による検出結果、検査部８４による検査結果も、記憶部８５に記憶される。入出力制御部８６は、制御対象となる各部との間での信号の変換や入出力を制御するインタフェースである。
The
さらに、制御装置８０には、入力装置９１、表示装置９２が接続されている。入力装置９１は、オペレータが、制御装置８０を介して圧着装置４０、検査装置５０を操作するためのスイッチ、タッチパネル、キーボード、マウス等の入力手段である。オペレータは、入力装置９１によって、所望の動作タイミング、しきい値等を入力することができる。
Further, an
表示装置９２は、撮像部６３、７２により撮像された画像、装置の状態を確認するための情報を、オペレータが視認可能な状態とする出力手段である。例えば、表示装置９２は、撮像部６３により撮像された導電粒子３２の画像Ｍ、異物の画像Ｎを含む画像、撮像部７２により撮像された導電粒子３２の圧痕の画像α、異物の圧痕の画像βを含む画像を表示する（図４、５、図１０参照）。この場合、導電粒子３２の位置座標に対応する圧痕の画像を識別する情報を表示してもよい。例えば、圧痕の画像に色分けされた識別表示ＩＤを重ねて表示したり（図１３参照）、圧痕の画像を囲む線を表示してもよい。
The
［動作］
次に、本実施形態の動作例を、図１～図１３に加えて、図１４及び図１５のフローチャートを参照して説明する。
[motion]
Next, an operation example of this embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 14 and 15 in addition to FIGS. 1 to 13.
（圧着動作）
まず、第２のワーク２がＡＣＦ３を介して仮圧着された第１のワーク１が、支持部４３のステージ４３ａに載置され、移動装置４３ｂによって、第１のワーク１、第２のワーク２が圧着位置に来る。そして、圧力受部４２が上昇して、バックアップ部４２ａの受け面が、第１のワーク１の下面に接する位置に来る。加圧部材４１ａ、バックアップ部４２ａは、それぞれ加熱部４１ｂ、４２ｂによって加熱されている。
(Crimping operation)
First, the
この状態で、加圧部材４１ａが下降して、加圧部４１１の加圧面が、クッションシートを介して第２のワーク２に当接する。ＡＣＦ３の基材３１はバックアップ部４２ａの加熱部４２ｂによる加熱と加圧部４１１からの輻射熱によって加熱されて温度上昇を開始し、加圧面が第２のワーク２に当接すると、導電粒子３２が潰れて、リード２１とリード１１との導電性が確保され、電気的な接続が確立される。その後、基材３１の硬化が進行して、第２のワーク２と第１のワーク１とが接合され、機械的な接続が確立される。
In this state, the
（導電粒子検出）
以上のように第２のワーク２が加熱圧着された第１のワーク１、つまり、検査対象Ｔは、第１のワーク１側がステージ６１の載置面６１０に載置され、保持部６１１により吸着保持される（ステップＳ１０１）。このとき、開口６１２の上に、検査対象ＴのＡＣＦ３が来る。
(Detection of conductive particles)
As described above, the
次に、光源６２を発光させて、ＡＣＦ３を透過した光を、撮像部６３が撮像する（ステップＳ１０２）。撮像部６３は、図１０に示すように、導電粒子３２の画像Ｍ及び異物の画像Ｎが黒い暗部となった２値化された画像データを生成して、制御装置８０に出力する。
Next, the
制御装置８０においては、記憶部８５が、入力された画像データを記憶部８５に記憶する（ステップＳ１０３）。画像処理部８２は、入力された画像データに基づいて、表示画面データを生成し、表示画面データに基づいて表示装置９２が画面表示する（ステップＳ１０４）。
In the
検出部８３は、入力された画像データに基づいて、導電粒子３２の数及び位置を検出する。この検出のために、まず、粒子判定部８３ａが、撮像された画像に含まれる黒色の部分が、導電粒子３２の画像Ｍか否かの判定を行う（ステップＳ１０５）。
The
そして、数判定部８３ｂが、導電粒子３２の画像Ｍの数を判定する（ステップＳ１０６）。さらに、位置判定部８３ｃが、導電粒子３２の画像Ｍの位置座標を判定する（ステップＳ１０７）。以上のように、判定された導電粒子３２の数及び位置座標は、記憶部８５に記憶される。
Then, the
（導通検査）
検査対象Ｔは、ステージ６１とともに導通検査部７０に移動する。そして、微分干渉顕微鏡７１により得られた画像が、撮像部７２により撮像される（ステップＳ２０１）。撮像された画像は、制御装置８０に入力され、記憶部８５に記憶される（ステップＳ２０２）。画像処理部８２は、位置判定部８３ｃにより判定された導電粒子３２の位置座標及び基準位置の座標との相対位置に基づいて、撮像された画像における導電粒子３２の位置を特定する。そして、画像処理部８２は、圧痕の画像αに重ねて識別表示ＩＤを生成し、図１３に示すように、表示装置９２に表示させる（ステップＳ２０３）。
(Continuity inspection)
The inspection target T moves to the
検査部８４は、導電粒子識別部６０により判定された導電粒子３２の数と位置、微分干渉顕微鏡７１により得られた画像の圧痕の形状、大きさ等に基づいて、導電性を検査する（ステップＳ２０４）。例えば、導電粒子３２が全く存在しない場合には、導電性が不良であると判定される。所定の領域内の導電粒子３２の数が、１つの場合には、その後、その１つの導電粒子３２の接続が不良になった場合には、導通が確保できない。このため、導電粒子３２の数が複数でない場合には、信頼性の評価は低くなる。導電粒子３２の位置に偏りがある場合にも、信頼性が低く評価される。微分処理された画像から、圧痕の深さがしきい値以下である場合には、信頼性が低く評価される。
The
［作用効果］
（１）以上のような実施形態の検査装置５０は、異方性導電部材（ＡＣＦ３）を介して導電性を有する部分（リード１１、２１）が圧着された一対のワーク（第１のワーク１、第２のワーク２）を含み、双方のワーク（第１のワーク１、第２のワーク２）が透光性を有するとともに少なくとも一方のワーク（第２のワーク２）が樹脂により形成された検査対象Ｔに対して、光源６２からの光を照射して透過光を撮像する撮像部６３と、撮像部６３により検出された画像データに基づいて、導電粒子３２の位置を検出する検出部８３と、検出部８３により検出された検査対象Ｔに対して、導電性を有する部分（リード１１、２１）の導通検査を行う導通検査部７０と、を有する。
[Action effect]
(1) In the
また、実施形態の検査方法は、異方性導電部材（ＡＣＦ３）を介して導電性を有する部分（リード１１、２１）が圧着された一対のワーク（第１のワーク１、第２のワーク２）であって、双方のワーク（第１のワーク１、第２のワーク２）が透光性を有するとともに少なくとも一方のワーク（第２のワーク２）が樹脂により形成された検査対象Ｔに対して、光源６２からの光を照射して透過光を撮像部６３により撮像し、検出部８３が、撮像部６３により撮像された画像データに基づいて、導電粒子３２の位置を検出し、導通検査部７０が、検出部８３により導電粒子３２が検出された検査対象Ｔに対して、導電性を有する部分の導通検査を行う。
Further, in the inspection method of the embodiment, a pair of works (
このため、透過光による観察によって、導電粒子３２か異物かを識別することができるので、導電粒子３２の位置を検出することにより、正確な品質検査を行うことができる。なお、本実施形態のように、導電粒子３２の位置のみならず、数を検出した場合には、リード１１、２１間の良好な導通を確保するために必要な導電粒子３２の数をしきい値として予め設定しておけば、検出した導電粒子３２の数がしきい値を下回る場合には、導通検査を行わずして、信頼性の評価を行うことができる。
Therefore, since it is possible to distinguish between the
（２）検出部８３は、導電粒子３２の画像を判定する粒子判定部８３ａと、粒子判定部８３ａにより判定された導電粒子３２の画像の数を判定する数判定部８３ｂと、粒子判定部８３ａにより判定された導電粒子３２の位置座標を判定する位置判定部８３ｃと、を有する。
(2) The
このため、導電粒子３２の画像Ｍと異物の画像Ｎとを明確に識別した上で、導電粒子３２の数及び位置座標を正確に特定できる。
Therefore, the number and position coordinates of the
（３）検査対象Ｔを載置するステージ６１を有し、ステージ６１には、検査対象Ｔを保持する保持部６１１を有する。このため、一方のワーク（第２のワーク２）がフレキシブルであっても、検査対象Ｔが保持部６１１によって保持されるため、揺動が抑えられて、安定した検査が可能となる。
(3) The
（４）導通検査部７０は、検査対象Ｔに対して、微分干渉観察を行う微分干渉顕微鏡７１と、微分干渉顕微鏡７１により得られた画像を撮像する撮像部７２とを有する。このため、微分干渉観察によっては、導電粒子３２と異物を識別できない場合であっても、あらかじめ透過光による撮像によって、導電粒子３２の数と位置を検出することができるので、導電粒子３２に相当する画像のみを微分干渉観察することにより、確実に導電粒子３２の圧痕を検査できる。これにより、良好な導通状態が得られている導電粒子３２の数を確実にカウントすることができ、個々のリード１１、２１の電気的な接続状態を良好に判別することが可能となる。
(4) The
（５）検出部８３により検出された導電粒子３２の位置に基づいて、撮像部７２により撮像された画像に、導電粒子３２の識別表示ＩＤを表示する表示装置９２を有する。このため、オペレータが、微分干渉画像における導電粒子３２を認識して、目視によっても容易に確認することができる。
(5) A
［変形例］
導通検査部７０は、図１６に示すように、導電性を有する部分に対するプローブ７３の接触により、導通検査を行うプローブ検査装置とすることもできる。プローブ検査装置は、プローブ７３が接触した対象の電気抵抗を測定することにより、導通検査を行う。上記のように、導通検査による検査が良好であっても、導電粒子３２の位置が特定の部分に集中するなどの偏りがある場合には、信頼性の評価は低くなる。また、導通検査による検査が良好であっても、導電粒子３２の数によっては、信頼性の評価は低くなる。なお、導電性を有する部分としては、第１のワーク１のリード１１とそれに対応する第２のワーク２のリード２１や、第１および第２のワーク１、２に導通検査用に設けた電極等があげられる。
[Modification example]
As shown in FIG. 16, the
光を透過しない部分の画像は、検査対象Ｔの導電粒子３２以外の部分と明確に識別できる色と形状であればよく、白黒には限定されない。２値化された場合に、検査対象Ｔの導電粒子３２以外の部分を黒色として、導電粒子３２の部分を白色としてもよい。撮像された画像が、検査対象Ｔの導電粒子３２以外の部分と導電粒子３２とが明確に識別できる場合には、２値化しなくてもよい。
The image of the portion that does not transmit light may be any color and shape that can be clearly distinguished from the portion other than the
導電粒子３２の画像Ｍか、異物の画像Ｎかは、検査対象Ｔの導電粒子３２以外の部分と異なる部分の画像であって、あらかじめ設定された上限の枠線内に収まり、下限の枠線内に収まれないことによって、導電粒子３２として検出してもよい。
The image M of the
第１のワーク１の基材１ａ及び第２のワーク２の基材２ａ、ＡＣＦ３の基材３１、リード１１、２１は、透光性を有する材質であればよく、基材１ａ、基材２ａの少なくとも一方が樹脂製であればよい。このため、基材２ａの材質は樹脂製には限定されない。また、フレキシブルでなくてもよい。基材２ａにガラス製の基板を用いてもよい。基材１ａを、ガラス製ではなく樹脂製としてもよい。基材１ａがフレキシブルであってもよい。基材１ａ、２ａの樹脂としては、ポリイミドやポリエチレンテレフタラート等、現在又は将来において、透光性を有する基板材料として適用可能な種々のものを用いることができる。リード１１、２１は、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタン、ポリアニリン、グラフェン等、現在又は将来において、透光性を有する電極材料として適用可能な種々の材料を用いることができる。
The
［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態及び各部の変形例を説明したが、この実施形態や各部の変形例は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述したこれら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。
[Other embodiments]
Although the embodiment of the present invention and the modification of each part have been described above, the embodiment and the modification of each part are presented as an example, and the scope of the invention is not intended to be limited. These novel embodiments described above can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and variations thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims.
１ 第１のワーク
１１ リード
２ 第２のワーク
２１ リード
３ ＡＣＦ
３１ 基材
３２ 導電粒子
４０ 圧着装置
４１ 圧着部
４１ａ 加圧部材
４１１ 加圧部
４１ｂ 加熱部
４１ｃ 圧力調整部
４２ 圧力受部
４２ａ バックアップ部
４２ｂ 加熱部
４３ 支持部
４３ａ ステージ
４３ｂ 移動装置
５０ 検査装置
６０ 導電粒子識別部
６１ ステージ
６１０ 載置面
６１１ 保持部
６１１ａ 吸着孔
６１２ 開口
６２ 光源
６３ 撮像部
７０ 導通検査部
７１ 微分干渉顕微鏡
７１ａ 光源
７２ 撮像部
８０ 制御装置
８１ 機構制御部
８２ 画像処理部
８３ 検出部
８３ａ 粒子判定部
８３ｂ 数判定部
８３ｃ 位置判定部
８４ 検査部
８５ 記憶部
８６ 入出力制御部
Ｍ 導電粒子の画像
Ｎ 異物の画像
α 導電粒子の圧痕の画像
β 異物の圧痕の画像
ＩＤ 識別表示
1
31
Claims (7)
前記撮像部により撮像された画像データに基づいて、導電粒子の位置を検出する検出部と、
前記検出部により導電粒子が検出された検査対象に対して、導電性を有する部分の導通検査を行う導通検査部と、
を有することを特徴とする検査装置。 A light source for an inspection target in which a pair of workpieces having a conductive portion crimped via an anisotropic conductive member are included, both workpieces have translucency, and at least one workpiece is formed of resin. An image pickup unit that captures the transmitted light of the light emitted from the
A detection unit that detects the position of conductive particles based on the image data captured by the image pickup unit, and a detection unit.
A continuity inspection unit that inspects the continuity of the conductive portion of the inspection target in which conductive particles are detected by the detection unit, and a continuity inspection unit.
An inspection device characterized by having.
導電粒子の画像を判定する粒子判定部と、
前記粒子判定部により判定された導電粒子の画像の数を判定する数判定部と、
前記粒子判定部により判定された導電粒子の位置座標を判定する位置判定部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の検査装置。 The detection unit
A particle determination unit that determines the image of conductive particles,
A number determination unit that determines the number of images of conductive particles determined by the particle determination unit, and a number determination unit.
A position determination unit that determines the position coordinates of the conductive particles determined by the particle determination unit, and
1. The inspection apparatus according to claim 1.
前記ステージには、前記検査対象を保持する保持部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の検査装置。 It has a stage on which the inspection target is placed and has a stage.
The inspection device according to claim 1 or 2, wherein the stage has a holding portion for holding the inspection target.
前記微分干渉顕微鏡により得られた画像を撮像する撮像部と、
を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の検査装置。 The continuity inspection unit includes a differential interference microscope that observes differential interference with the inspection target.
An image pickup unit that captures an image obtained by the differential interference microscope, and an image pickup unit.
The inspection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the inspection device is characterized by having.
検出部が、前記撮像部により撮像された画像データに基づいて、導電粒子の位置を検出し、
導通検査部が、前記検出部により導電粒子が検出された検査対象に対して、導電性を有する部分の導通検査を行うことを特徴とする検査方法。 A pair of workpieces in which a conductive portion is crimped via an anisotropic conductive member, both of which have translucency and at least one of the workpieces is formed of a resin. The transmitted light is imaged by the image pickup unit by irradiating the light from the light source.
The detection unit detects the position of the conductive particles based on the image data captured by the image pickup unit.
An inspection method, wherein the continuity inspection unit performs a continuity inspection of a portion having conductivity with respect to an inspection target in which conductive particles are detected by the detection unit.
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