KR20030076341A

KR20030076341A - 외관 검사 장치

Info

Publication number: KR20030076341A
Application number: KR10-2003-0016828A
Authority: KR
Inventors: 다나카요네타
Original assignee: 우시오덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2003-03-18
Publication date: 2003-09-26
Also published as: JP2003279498A; TWI232295B; TW200304543A

Abstract

검사시의 TAB 테이프의 평면 위치를 제어할 수 있는 동시에, TAB 테이프를 반송하면서 리드 패턴의 외관 검사를 행할 수 있는 외관 검사 장치를 제공한다.

패턴이 형성된 테이프를 스테이지(2)에 유지하고, 유지한 테이프(1)의 표면을 촬상 수단(3)에 의해 촬상하고, 촬상한 표면 정보를 화상 처리 수단(4)에 의해 화상 처리하여, 테이프(1)에 형성된 패턴의 결함 유무를 검사하는 외관 검사 장치에 있어서, 스테이지(2)는 원통형이며, 그 내부의 일부에 감압실을 구비하고, 그 측면 표면에 복수의 진공 흡착구멍을 구비하고, 그 바닥 면의 중심을 회전축으로 하여 회전하는 회전 드럼(5)으로 이루어지고, 감압실(9)과 감압실(9) 외부와의 압력 차가 진공 흡착구멍을 통해 전달됨으로써, 테이프(1)를 상기 측면 표면에 흡착 유지하는 동시에, 테이프(1)의 반송에 수반하여 회전 드럼(5)은 회전하고, 촬상 수단(3)이 상기 측면 표면에 흡착된 테이프의 표면을 촬상하는 것을 특징으로 한다.

Description

외관 검사 장치{VISUAL INSPECTION APPARATUS}

본 발명은 테이프 상에 형성된 패턴의 외관 검사 장치에 관한 것으로, 특히 테이프 캐리어 방식(TAB : Tape Automated Bonding)에 의해 집적 회로(IC)의 입출력 단자(리드)와 접속되는 필름 테이프 상에 형성되는 패턴을 검사하는 외관 검사 장치에 관한 것이다.

반도체 디바이스는 고집적화와 고밀도 실장화의 요구에 따라, 리드의 다(多) 핀화와 미소화가 진행되고 있다. 이 다핀화나 미소화에 유리하다는 점에서 반도체 칩을 필름 테이프에 설치한 다수의 리드선과 접속하는 TAB 테이프가 널리 사용되고 있다.

TAB 테이프는 통상 폴리에스테르 필름 등의 절연성 필름 기판 상에 구리박 등으로 이루어지는 도전성 박막을 형성하고, 이 도전성 박막을 포토리소그래피에 의해 패턴화하여 필름 회로 기판의 리드를 형성하고, 이 리드와 반도체 칩을 본딩(접합)하고 있다.

다핀화된 TAB 방식의 IC에서는, 그 접속부에서의 신뢰성이 대단히 중요하여, 반도체 칩을 TAB 테이프의 리드에 본딩하기 전에, 리드에 굽힘이나 꺾임 등이 없는지의 외관 검사를 행하는 것이 필요하다.

도 6은 종래 기술의 외관 검사 장치의 일례를 나타낸 도면이다.

이 외관 검사 장치에서는, TAB 테이프가 구동 롤러에 의해 간헐적으로 스테이지 상으로 반송되고 있다. 이 스테이지에는 도시되어 있지 않으나, 반송되는 TAB 테이프를 흡착 유지하는 진공 흡착 기구가 설치되어 있으며, 흡착 유지된 TAB 테이프의 표면은 CCD 카메라 등을 구비하는 촬상 수단에 의해 찰상되고, 촬상된 리드 패턴의 외관 화상 정보는 화상 처리 수단에 의해 화상 처리되어, 리드 패턴의 결함 유무가 검사되고 있다.

그러나, 상술한 종래 기술의 외관 검사 장치에서는, TAB 테이프 상의 리드 패턴을 촬상 수단에 의해 촬상할 때, TAB 테이프를 스테이지 상에서 흡착 유지할 때마다 TAB 테이프가 정지해 버린다. TAB 테이프를 정지시켜 검사하면, 고배율로 정밀도 높게 검사할 수 있는 반면, 작업 처리량이 나빠 1회 반송당 약 3초 택트 손실이 생긴다.

반대로, 검사를 신속하게 행하기 위해 반송을 멈추지 않고 검사하고자 하면, 검사 시간은 단축되지만 이하와 같은 문제가 발생한다.

즉, TAB 테이프는 반송되고 있을 때는, TAB 테이프가 진동에 의해 상하 이동해 버린다. 원래 TAB 테이프 상의 리드 패턴을 촬상 수단에 의해 촬상할 때는, TAB 테이프의 검사를 하는 부분의 평면은 소정의 위치로 제어되고 있어야만 한다. TAB 테이프가 진동에 의해 상하 이동하여 평면이 소정의 위치로부터 어긋나 버리면, 촬상 시에 초점 위치로부터 어긋나, 촬상된 외관 화상이 흐릿해져 그 후의 화상 처리를 행할 수 없게 된다.

TAB 테이프의 상하 이동을 방지하기 위해, 평면 스테이지를 설치하고, 그 위를 TAB 테이프를 주행시키도록 한 것도 있으나, 그 경우는 TAB 테이프의 이면이 스테이지 면과 긁혀 버려, TAB 테이프의 이면을 손상시킨다는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 여러 가지 문제점을 감안하여, 검사시의 TAB 테이프의 평면 위치를 제어할 수 있는 동시에, TAB 테이프의 반송시, TAB 테이프의 이면이 스테이지 등과 서로 긁히지도 않고, TAB 테이프를 반송하면서 리드 패턴의 외관 검사를 신속하게 행할 수 있는 외관 검사 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해, 다음과 같은 수단을 채용했다.

제1 수단은, 패턴이 형성된 테이프를 스테이지에 유지하고, 유지한 테이프의 표면을 촬상 수단에 의해 촬상하고, 촬상한 표면 정보를 화상 처리 수단에 의해 화상 처리하여, 테이프에 형성된 패턴의 결함 유무를 검사하는 외관 검사 장치에 있어서, 상기 스테이지는 원통형이며, 그 내부의 일부에 감압실을 구비하고, 그 측면 표면에 복수의 진공 흡착구멍을 구비하고, 그 바닥 면의 중심을 회전축으로 하여 회전하는 회전 드럼으로 이루어지고, 상기 감압실과 상기 감압실 외부와의 압력 차가 상기 진공 흡착구멍을 통해 전달됨으로써, 상기 테이프를 상기 측면 표면에 흡착 유지하는 동시에, 테이프의 반송에 수반하여 상기 회전 드럼은 회전하고, 상기 촬상 수단이 상기 측면 표면에 흡착된 테이프의 표면을 촬상하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 외관 검사 장치의 구성을 나타낸 도면,

도 2는 도 1에 나타낸 스테이지(2)를 확대하여 나타낸 단면 정면도,

도 3은 도 1에 나타낸 스테이지(2)를 확대하여 나타낸 단면 측면도,

도 4는 도 1에 나타낸 스테이지(2)의 사시도,

도 5는 회전 드럼(5)의 측면 표면부(51)의 반송 방향의 진직도를 설명하는 도면,

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : TAB 테이프 등의 테이프2 : 스테이지

3 : 촬상 수단31 : 결상 렌즈

32 : 화상 정보 검출 수단4 : 화상 정보 처리 수단

41 : 기준 화상 정보 기억 수단42 : 화상 정보 비교 수단

43 : 화상 정보 기억 수단5 : 회전 드럼

51 : 측면 표면부52 : 바닥면부

6 : 모터 ·회전 롤러7 : 반송 가이드 롤러

8 : 브레이크 롤러9 : 감압실

91 : 감압실 벽10 : 진공 배관

11 : 마이크로 홀

본 발명의 일 실시형태를 도 1 내지 도 5를 사용하여 설명한다.

도 1은 본 실시형태의 발명의 외관 검사 장치의 구성을 나타낸 도면이다.

동 도면에서, 1은 리드 패턴의 외관이 검사되는 TAB 테이프 등으로 이루어지는 테이프, 2는 테이프(1)를 흡착 유지하면서 회전하여 반송하는 스테이지, 3은 스테이지(2) 상에 흡착 유지되면서 반송되는 테이프(1)의 리드 패턴을 촬상하는 촬상 수단, 4는 촬상된 화상 정보를 화상 처리하여 테이프(1) 상의 리드 패턴의 결함 유무를 검사하는 화상 정보 처리 수단이다.

여기서, 촬상 수단(3)은 결상 렌즈(31), 화상 정보 검출용 CCD 센서 등을 구비하고 테이프(1)의 리드 패턴을 검출하는 화상 정보 검출 수단(32) 등으로 구성된다. 또, 화상 정보 처리 수단(4)은 테이프(1)의 기준 리드 패턴을 미리 기억하는 기준 화상 정보 기억 수단(41), 화상 정보 검출 수단(32)에 의해 검출된 테이프(1)의 리드 패턴과 기준 화상 정보 기억 수단(41)에 기억되어 있는 기준 리드 패턴을 비교하여 리드 패턴의 양부를 판정하는 화상 정보 비교 수단(42), 판정 결과를 기억하는 화상 정보 기억 수단(43) 등으로 구성되어 있다.

다음으로, 테이프(1)를 흡착 유지하면서 반송하는 스테이지(2)의 상세한 것에 대해 도 2 내지 도 4를 사용하여 상술한다.

도 2 및 도 3은 각각 도 1에 나타낸 스테이지(2)를 확대하여 나타낸 단면 정면도 및 단면 측면도, 도 4는 도 1에 나타낸 스테이지(2)의 사시도이다.

이들 도면에 나타낸 바와 같이, 스테이지(2)는 원통형의 회전 드럼(5)으로 이루어지고, 이 회전 드럼(5)은 측면 표면부(51) 및 바닥면부(52)를 갖고, 그 내부는 공동(空洞)으로 되어 있다.

바닥면부(52)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 측면 표면부(51)의 양 개구부에 자기 시일을 사용하여 끼워 맞춰져 있으며, 측면 표면부(51)는 바닥면부(52)에 대해 독립적으로 회전할 수 있고, 또 회전 드럼(5) 내부는 기밀하게 유지되어 있다. 또한, 자기 시일 대신에 누설이 적은 정밀 베어링을 사용해도 된다.

또, 회전 드럼(5)의 측면 표면부(51)에는 구멍직경 0.1mm 정도의 마이크로 홀(11)이 피치 30mm 간격으로 다수 형성되어 있다.

또, 도 4에 나타낸 바와 같이 측면 표면부(51)와 테이프(1)가 접촉하는 측면 표면부(51)의 일부, 바닥면부(52)의 일부, 및 단면이 거의 V자 형상 또는 거의 U자 형상인 감압실 벽(91)에 의해 둘러싸이는 공간이 감압실(9)로서 형성되어 있다. 이 감압실(9)은 감압실 벽(91)에 접속된 진공 배관(10)을 통해 진공계 또는 배기 블로어 등에 접속되어, 상시 감압 상태로 유지되어 있다.

회전 드럼(5)의 측면 표면부(51)는 원판형상의 바닥면부(52)의 원의 중심을 회전 중심으로 하여, 모터에 부착된 회전 롤러(6)에 의해 측면 표면부(51)만이 회전하도록 구성되어 있다. 바닥면부(52)는 회전하지 않으므로, 진공 배관(10)이 뒤틀리는 경우는 없다.

또, 이 감압실(9)은 회전 드럼(5)의 측면 표면부(51)가 회전해도, 감압실(9)의 위치는 변화하지 않도록 구성되어 있다.

테이프(1)는 반송 가이드 롤러(7)에 의해 반송되는데, 반송 가이드 롤러(7)와 브레이크 롤러(8) 사이에는, 테이프(1)가 주름지거나 헐거워지거나 하지 않을정도로 장력이 가해져 있다.

테이프(1)가 회전 드럼(5)의 감압실(9)에 위치하는 측면 표면부(51)의 꼭대기부 부근 상으로 반송되면, 테이프(1)는 측면 표면부(51)의 꼭대기부 부근 외부와 감압실(9) 사이의 압력 차에 의해, 측면 표면부(51)에 형성되는 마이크로 홀(11)에 흡착 유지되면서 반송 방향으로 반송된다.

테이프(1)가 반송되어 감압실(9)이 형성되어 있는 측면 표면부(51)의 영역으로부터 벗어나면, 테이프(1)는 측면 표면부(51)의 흡착 유지 상태로부터 개방되어 반송된다.

촬상 수단(3)은 도 1에 나타낸 바와 같이, 측면 표면부(51)의 꼭대기부 바로 위에 배치되어 있으며, 테이프(1)는 회전 드럼(5)의 측면 표면부(51) 상에서 흡착 유지되어 있는 상태로 촬상 수단(3)에 의해 촬상된다.

다음으로, 회전 드럼(5)의 측면 표면부(51)의 반송 방향의 진직도(眞直度)에 대해 도 5를 사용하여 설명한다.

테이프(1)가 측면 표면부(51)에 흡착 유지될 때, 촬상 수단(3)에 의해 테이프(1)의 리드 패턴이 촬상되는 부분의 평탄도는, 촬상 수단(3)의 초점 심도의 범위 내에 있도록 가공될 필요가 있다.

예를 들면, 촬상 수단(3)에 일반적으로 사용되는 CCD 센서를 촬상 소자로서 사용하는 경우, 동 도면에 나타낸 바와 같이 촬상 소자의 검지 위치의 어긋남을 ±1mm로 생각하고, 검지 위치가 ±1mm 이동해도, 테이프(1)의 표면이 촬상 소자의 초점 심도를 10㎛ 이내에 있게 하려고 하면, 회전 드럼(5)의 반경(r)은 100mm가 된다. 이 반경 100mm 크기의 회전 드럼(5)을 외관 검사 장치의 검사 부분에 설치하는 것에 특별히 문제는 없다.

청구항 1에 기재된 발명에 의하면, 스테이지는 원통형이며, 그 내부의 일부에 감압실을 구비하고, 그 측면 표면에 복수의 진공 흡착구멍을 구비하고, 그 바닥 면의 중심을 회전축으로 하여 회전하는 회전 드럼으로 이루어지고, 감압실과 감압실 외부와의 압력 차가 상기 진공 흡착구멍을 통해 전달됨으로써, 테이프를 상기 측면 표면에 흡착 유지하는 동시에, 테이프의 반송에 수반하여 상기 회전 드럼은 회전하고, 촬상 수단이 상기 측면 표면에 흡착된 테이프의 표면을 촬상하도록 했으므로, 테이프의 평면 위치가 원통형 표면의 진직도에 의해 규제되므로, 촬상 수단에 의해 촬상된 외관 화상이 흐릿해지지 않아, 흐릿함에 의한 화상 처리가 불가능해지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 테이프의 반송에 수반하여 회전 드럼도 회전하므로, 테이프의 이면과 회전 드럼 표면은 서로 긁히지 않아, 테이프 상의 리드 패턴 등의 파손을 방지할 수 있다.

또, 연속하여 반송을 행하면서 검사를 행할 수 있으므로, 검사에 필요한 시간을 단축할 수 있다.

또, 테이프가 이동하므로, 촬상 수단을 테이프의 반송 방향으로 스캔할 필요가 없어, 그 결과 촬상 수단을 이동하는 수단 중 테이프 반송 방향의 수단이 불필요해진다.

Claims

패턴이 형성된 테이프를 스테이지에 유지하고, 유지한 테이프의 표면을 촬상 수단에 의해 촬상하고, 촬상한 표면 정보를 화상 처리 수단에 의해 화상 처리하여, 테이프에 형성된 패턴의 결함 유무를 검사하는 외관 검사 장치에 있어서,

상기 스테이지는 원통형이며, 그 내부의 일부에 감압실을 구비하고, 그 측면 표면에 복수의 진공 흡착구멍을 구비하고, 그 바닥 면의 중심을 회전축으로 하여 회전하는 회전 드럼으로 이루어지고,

상기 감압실과 상기 감압실 외부와의 압력 차가 상기 진공 흡착구멍을 통해 전달됨으로써, 상기 테이프를 상기 측면 표면에 흡착 유지하는 동시에, 테이프의 반송에 수반하여 상기 회전 드럼은 회전하고, 상기 촬상 수단이 상기 측면 표면에 흡착된 테이프의 표면을 촬상하는 것을 특징으로 하는 외관 검사 장치.