TWI253887B - Method for optically inspecting appearance, and apparatus for optically inspecting appearance - Google Patents

Description

1253887 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關-種光h外觀檢查方法及光學式外觀 檢查裝置，尤係有_以檢查印刷電路基板及/或薄膜遮罩 (fUm mask)等可撓性薄片基板（flexiMe讣比士 substrate)之檢查者。 【先前技術】 如4人所周知，在組裝有電子構件等的印刷電路基板表 面，構成預定電路所需的導體配線係以圖案（pattern)形 成。而於印刷電路基板等的配線圖案是否有缺陷存在的檢 查，係以下述方式進行。首先，以形成有檢查對象之圖案 的面作為上側’將印刷電路基板載置於載置台。而於載置 台所載置之印刷電路基板上方配置⑽⑽arged c◦叩ied —ce，電荷搞合元件）照相機等之攝影機，㈣置台朝主 知描方向水平地移動。如此即可將通過攝影機下方的印刷 電路基板區域部分，以攝影機進行攝影。且在完成每次主 掃描方向的掃描後，可將攝影機依序移位至副掃描方向， :獲得印刷電路基板檢查區域之全體圖像資料。對該該圖 像貝1 ’施以圖案匹配（pattern matching)法等處理，以 檢測出圖案缺陷。 如上所述，要將檢查對象物的基板載置於載置台進行 t查時，為使於照相巾之基板Μ偏移，必須將基板固定㊈ 於载置台上。因此，以往之固定其4+丄 u疋基板之方法，有使用挾具 、'且寻工具將例如相當於基板之端部之非檢查部位固定於載 316676 5 1253887 ^台之方法（例如日本特開2002 一 368378號公報 f對象物為描緣配線圖案之薄膜遮置⑴lm-m喷： 等硬度較低之基板日m該薄膜遮罩等载凡置 ^置口日，，會有於載置台及薄膜遮罩等間形成空氣層之 因此，即使將非檢查部分壓緊，亦有於重要之檢杳 二因空乳層而形成幫曲或起伏。結果，為進行配線圖 :之缺陷檢測，即使以在檢查對象物上方配置之照相機進 仃上，薄膜遮罩的攝影，亦會因上述弯曲或起伏，而在焦 點距離（focus)上產生偏移，而有導致缺陷檢測精密度劣= 之問題。 對該問題’習知方式通常係採用在檢查對象物上方設 置移=感測器（Shift sens〇r)，以計測檢查前載置於載置 口的薄膜遮罩等之上面移位，或計測薄膜遮罩等之上面移 位:由該〃移位感測器的檢測結果’將攝影機予以上下移動， 而凋正最適虽之焦點距離，同時掃描該薄膜遮罩。 • 再者，亦有一種以靜電吸附方式將印刷電路基板保持 於載置台後，將圓筒狀滾輪滾過印刷電路基板表面，藉此 使1刷電路基板密接於載置台，以排除空氣層，並去除上 述’¥曲及起伏後予以檢查之基板檢測裝置（參照曰本特開 2000-76569 號公報）。 然而，於使用上述移位感測器方法中，薄膜遮罩等透一 明薄片基板之檢查，具有下述問題。也就是說，一般移位(§) 感測器係向薄膜遮罩照射光線後，依據該光線之反射光檢 查薄艇遮罩上面之移位者’唯於使用解析度較低的移位感 316676 6 1253887 · 測态時，在該薄膜於ip 会有在掃η 若遇有薄膜遮罩起伏時 在’將薄膜遮罩之τ面誤認為上面，而將下 面私位作為檢測結果予輸 制扭、"ε 跑出之十月形。因此，為防止該檢 二：:二”、使用具有高解析度之移位感測器。唯因且有 ==位感測器的成本較高’成為檢查裝置本身價 心Γ:Γ。又因移位感測器的解析度與檢測範圍 二 ==關係’因此使用具有高解析度的移位感 > H在㈣•之浮城大處，使薄膜遮罩上面的移 測結果=測'之檢測範圍，而有導致無法獲得滿意檢 置么的吸著力，將薄膜遮罩之下面全面密接於載 但為了進行真空吸著必須於载置面形成多個 n 冓清’因此’在以透過光檢查薄膜遮罩之透明薄片 :二，影用的透過光’會因吸附孔及溝漕而發生折 吐、’ ¥致無法正確攝影。而該結果，使圖像處理產 ^不良影響’而有缺陷檢測精密度劣化的問題。再者，為 提升吸著力時’該薄膜遮罩之觸接於吸附孔之部分會變，、、、 形，而有使該部分之缺陷檢測精密度劣化問題。 J山/又/、歌蒸占耶無法忽視。 也=是說’上述日本特開2剛_76569號公報揭示之基板檢 查裝置’細滾輪滾過印刷電路基板表面上而產生微細傷 痕、或有可能將附著於滾輪上之微細塵埃附著於基板，因 另一方面’上述日本特開2000_76569號公報揭示之基 =檢查襄置，係對基板上之配線線寬較粗者有效。唯於近 幾年’隨著基板上配線之高錢化，其缺點亦無法忽視 ⑧ 也就暑說，μ α本朴口口 A A A A_____ . 316676 7 1253887 而，在高精細配線檢查中，即使有該微細 亦會對檢查結果導致不良影響。 、或塵埃， 【發明内容】 因此’本發明的目的，係在 '置而進行正確檢查之光學式外觀檢查_ = = =裝 檢查裝置。 及先予式外觀 為達成上述目的，在於本發明中採用下述構成。 本發明之第1態樣，係於檢查印刷基 可撓性薄片基板的光學式外觀檢查 ‘罩寻 薄片基板承載於載置台上的承載步驟；以攝二將；述 載於載置台上之上述薄片基板進行掃描•攝影之^影+承 驟，及在進行上述攝影步驟之掃描的_，在上 板之掃描位置附近喷吹空氣之噴氣步驟。 ，、乃基 第2態樣係於上述第卜態樣中，具有淨化空氣之淨化 二驟’且上述喷吹空氣步驟係將上述淨化步驟所淨化 乳予以喷出者。 二 第3態樣係於上述第i態樣中，具備：為使於上 載步驟中載置在上述載置台上之上述薄片基板不致相對於 上述載置台偏移’將該薄片基板之非檢查區域位置一部分 固定於上述載置台之非檢查區域固定步驟。 —第4態樣係於上述第i態樣中，上述攝影步驟係依表 不上述載置台之基板承載面起伏的資料，一面將上述攝影⑧ 手段與上述載置台之承載面保持為等距離，一面予以掃描 上述薄片基板。 田 316676 8 1253887 第5恶樣係於檢查印刷基板、及薄膜遮罩等可撓性薄 .片基板的光學式外觀檢查裝置中，具備：承載上述薄片基 板之載置台；將載置於上述载置台之上述薄片基板予以^ 影的攝影手段；為將承載於上述載置台之上述薄片基板予 以掃描，而移動上述攝影手段之驅動手段；及隨著上述攝 ，手段而移動，向上述攝影手段所掃描之上述薄片基板之 掃描位置附近喷吹空氣之噴氣手段。 第6態樣係於上述第5態樣中，具備：用以淨化空氣 •之過濾H，且上述喷氣手段係將經過上述過濾器之空氣^ 第7態樣係於上述第5態樣中，具備：為使上述薄片 基板相對於上述載置台不致偏移，而將該薄片基板之非产 查區域位置的-部分㈣於上述載置台之非檢查 ^ 手段。 4 口疋 第8態樣係於上述第5態樣中，具有：記憶表示上述 載置台之承載面起伏之資料的資料記憶手段 手段係依上述基板触㈣，—面將上述攝料段== 載置台之承载面保持為等距離，—面移動上述 第9態樣係於上述第5態樣中，使上述喷氣手者 於上述攝影手段者。 疋 ⑧ 接於=亡述！1態樣，係以空氣(風壓)，使薄片基板密 =載置σ，故不會發生習知之因滾輪等之接觸而造成的 ::(mage)。又即使在薄片基板與載置台間，有空氣声 的產生，亦得由風壓去除該空氣層，使薄片基板密接 316676 9 125388.7 :因高精度檢查。亦不需高性能的移位感測器， 故传以抑制裝置全體的成本。 依據第2態樣，即可藉由噴吹淨化空氣，去除 .^之塵埃。該結果使於缺陷檢查等中，減低因薄片隸 寺上之塵埃導致的誤檢測。 板 依據第3態樣’係將薄片基板之非檢查部 置台’因此在向薄片基板上噴吹☆ 、戟 平面移動。 才反上育人工崎，可避免薄片基板 度及態樣攝影步驟係一面保持與載置台之平面 二薄片美柄仃知描’故得以將相對於與載置台密接 =片基板之㈣焦點距㈣料—定值，因而，可 也陷檢查。又因載置台之平面度為固 二Π載置台本身的平面度移位資料，無須於每4 才双查時檢測載置台本身孚 一人 所需之時間。亦不需進行習:之檢:薄=等 移位==，故得以減低進行該檢查方法 樣同樣之^…態樣’亦W至第4態 需= ^ ^ , 切于杈因而，得以減低奘罟 。亦时氣位置與讀取位置間之 、 以更確實地以空氣推㈣取位置附近之部位。 仔 本發明之該等及直彳★ g ΑΑ 照附圖及下述詳細說明:::明:徵、態樣、效果’可參 316676 10 1253887 【實施方式】 以下參照附圖說明本發明之實施形態。在此，本形態 係以檢查繪有配線圖案的薄膜遮罩為一例具體說明之。唯 不以本實施例限定本發明之内容及範圍。也就是說，本發 明不限定於薄膜遮罩的檢查，亦可適用於可撓性薄片基板 之檢查。 第1圖為有關於本發明實施形態之光學式外觀檢查裝 置全體構成之侧面模式圖。第2圖為從上方觀看第1圖的 魯本發明裝置之俯視圖。在第i及第2圖中，該光學式外觀 仏查叙置係由·裝置台2 ;攝影部3 ; Z軸基座4 ; X轴基 座5 ;吹氣方塊6及噴嘴7所構成。 而於第2圖中，載置台2係於矩形框8中組裝有玻璃 板9之構造。且係於該玻璃板9之上面放置薄膜遮罩丄， 由該玻璃9予以支持。載置台2係由未圖示之馬達等所驅 動，可沿主掃描方向γ水平移動。而於該玻璃板9之下方 馨配置有未圖不之透過照明用光源。上述透過照明用光源係 經由玻璃板9將照明光投射於薄膜遮罩1下面。 攝影部3係藉由線路感測器（第3圖中之1〇)及未圖八 之線路CCD用透鏡所構成之線路CCD攝影機實現。攝影= 3之線路感測器1〇係將射入之光線變換為表示該顏色或強 度之電氣信號。而該攝影部3係如第】圖所示，配置 置台2之載置面上方。由攝影部3接受從上述透過照明 光源照射於薄膜遮罩1的透過光線。 攝影部3係藉由X軸基座5可向副掃描方向χ移動。 316676 11 1253887 么固定攝影部3之X方向位置之狀態下，使載置”^ 掃描方向y梦叙如，、 疋戟直口 2朝主 夕，P可進行主掃描，而於薄膜迚罩丨扒★ 區域之！端至另一端的每 屬“罩1檢查 副掃描方向χ “元成4 ’攝影部3即沿 1的w 堇動預疋距離。結果，能使之於薄膜逾罢

美二區域全體獲得圖像資料。又、由、 軸基座4朝第}圖之2方 』猎由Z 應於載置a 2載# 夕。因此，Z軸基座4得對 :2載置面的起伏，使攝影部3朝2方 ^在本貫施形態中，係以噴 = 罩1以沿著載置台2 乱使厚朕遮 厚度一致。目此，祥料^ 接。且_遮罩1的 及薄膜遮罩丨之厚度的相 面（伏之相關賢料， 膜遮罩1之期門㈣送Μ料’ z轴基座4可於掃描薄 42Γ 攝影部3之2轴方向的位置，使： 衫。卩3之焦距位置時常位於 使攝 fA 、迟罩之上面。且有關載 置。2之载置面起伏之資料，可戴 以調查後’記憶於非揮發性之記憶裝置 遮罩1之前予以調查後，記情 才了於仏查賴 於製造瞬後立即準備時，n f之記憶裝置。若係 行㈣，姑；jr 頁於每次檢查薄膜遮罩前進 仃週查，故不需要用以調查载置 早引進 裔。若係於每次檢查薄膜遮罩前進行調查日士感測 置，而有優點。才了對應於變形適當地控制焦距位 弟3圖係攝影部3、吹氣方塊6及 式斜視圖。第4圖為攝影部3、 1 f構成的模 成的模式底面圖。而第5圖為攝景二:及贺嘴7之構 /邛3之線路感測器1〇 316676 32 1253887 .與薄=罩1上之讀取位置11之位置關係的模式斜視圖。 盘“第圖中a氣方塊6係以不遮斷線路感測器1 〇 位”(即線路感測器⑺之掃描位置)間之透過光 =罩：部3之下方突緣。喷嘴7係以相對於 6 直地喷吹空氣之方式，組裝於吹氣方塊 1=:: 喷出之空氣直接吹至薄膜遮罩1上面 6 :由未:11近傍的位置，安裝嘴嘴7。吹氣方塊 .:事t 且t供應部供給空氣。然後，吹氣方塊6 ^事先…具有可使薄膜遮罩1密接於玻璃板9之充 分壓力及風力的空氣，經由嘴嘴=玻肖板9之充 風麼及風力之設定，操作者貝久。上述空氣之 任意設定。 稭由未圖不的空氣調整手段 如下其次’就本實施形態進行的先學式外觀檢查方法說明 首先，將事先準備的載置△ ，輸入於未圖示攝影動作控制部：：：伏的相關資料 Z軸基座4及X轴基座5,控制攝動作控制部即經由 方向之移動者。然後，在攝号心°本身朝X方向及Z 根據在上料伏之相關資絲人處理時， 料，設定上述攝影動作控厚度部分的資 由此，攝影部3即可對座妖 疋朝Z方向適當移動。 ⑧ 本身之表面起伏，適當平=一 嘴7喷出空氣，得確保薄 動。此日r藉由從喷 此攝影部3即可在經常沿著玻璃板9密接，因 ^罩1表面保持等距離之狀 316676 13 1253887 態下進行攝影。 的薄膜遮罩1载置於結:時，將作為檢查對象 查部的-部分(通常為薄_之端 2之未圖示真空吸著手段予以真空吸著 罩1固定於平面古a 田此使涛腰< 早i u疋π十面方向。唯非檢查部的 挾具按壓或靜電吸著手枠 奴亦可使用以 結束時，由設於載置於上述非檢查部的固定 •罩i照射照明光。。 、处透過照明用光源向薄膜遮 只?、射上述照明光後，蔣语旦/ 讀取開始位置。其次，吹氣移動至預定之圖像 人乳方塊6係經由噴嘴7，將畜杏 = 有壓力、風量的空氣噴出。即可將 罩 喷嘴7之吹氣地點為 置11之附近’故該讀取位置11亦密接於載置台2。 之後，本貫施形態的光學式外觀檢查裝置係由未圖示之 轴輸送機構，將載置台2朝¥方向水平移動，而 3進行圖像讀取處理。也就是說，上述光學^卜㈣= 置係將攝影部3之現在圖像讀取對象的讀取位置一 =喷嘴7喷出之线密接於載置台2，—面進行圖像= 取處理。而該攝影部3將進行讀取的薄膜遮罩丨上之讀 對象位置（讀取位置⑴，係形成在攝影部3之讀取時= 密接在玻璃板9的狀態。再如上述，因薄膜遮罩丨的厚产 一樣，故可僅將薄膜遮罩1密接在玻璃板9之表面，子又 影部3之焦距位置在薄膜遮罩丨上面。結果，攝影部 316676 14 !253887

I k 進仃沒有焦距偏移的高精密度之圖像讀取。

係捲2所述’載Η 2朝主掃财向丫水平移動，故可 . 攝衫4 3進行由薄膜遮罩1檢查區域的-端至另H =像讀取。且於上述圖像讀取結束後，二 =苗方向χ僅移動狀距離。其次，由於載置台2向1 二相=向之γ方向水平移動，因此攝影部3係與前:欠 7 ί行由由薄膜遮罩1檢查區域的-端至另- 晋^ 貝取有關本只施形恶之光學式外觀檢查裝 像讀取==像讀取處理反覆進行至檢查區域全體之圖 影部1::二:3的圖像讀取’由噴嘴7向攝 壓薄膜、二取位置11附近噴吹空氣，並推 ^起去除薄膜遮罩1與載置台2間的空 / 松）。結果，可使讀取位置11密接於載置台 摩薄距偏|的正確圖像讀取。又时吹空氣並推 ^ ‘罩1(亦即非接觸），故在薄膜遮罩！之表面不致 正==損傷’因而’得能將薄膜遮罩1的配線圖案予以 正確項取。故能實現高精密度之檢查作業。 之言嘴:噴出的空氣，亦可為通過空氣過遽器等 尹又之空氣（淨化空氣）°亦可由靜電去除器等進行 處理。由於噴出高清淨度空氣，因此除推壓薄膜 51::亦可喷除薄膜遮罩1表面上的塵埃◊結果，可 —古 薄膜遮罩1表面附著塵埃所造成的誤檢測。雖以喷 人同/月乎度空氣之喷除塵埃方式，不僅可用於可挽性薄片 316676 15 1253887 基板’亦能適用於玻璃乾板等之檢查對象。 噴嘴7不限於與薄膜遮罩1垂直之方式，亦可以由傾 斜角度噴吹空氣之方式組裝於吹氣方塊6。如上所述，若 由噴嘴垂直噴吹空氣時，容易使塵埃噴飛於正上方，而可 能附著在攝影部3的線路CCD用透鏡上。因此，若由傾斜 角度喷出空氣，可使附著在薄膜遮罩丨上的塵埃朝傾斜方 向吹走。纽，較垂直噴出空氣時，得能減低攝影部3之 線路CCD用透線上附著的塵埃。又若攝影部3與薄膜遮罩 1間的間隔狹窄，難以將喷嘴7設置在攝影部3之下部凸 緣的下方時，可將喷嘴7設於下部凸緣之側面，使由° ^出的空氣，由斜面吹向讀取位置u 使 取位置11之附近以空氣予以密接。 P 了使"貝 又於本實施形態中，係使用丨 罩1者，唯本發明並非限定於此，亦遮 設於副掃描方向（X方向） ' 攝衫部亚排 施谢之2次份的婦描。此用時2=:同時進行本實 別設置嘴嘴。若設置3個以上的攝二=兩個攝影部分 又於本實施形態令，係藉由 者，唯於本發明並非限定於此，亦可使^進行主掃描 方向移動。同樣’亦得以不使攝 朝主掃描 而使載置台2朝副掃描方向移動。^描方向移動， 又於本實施形態中，噴喈 發明並非限定於此，得另設使噴嘴；=於攝影部3，唯本 動之噴嘴驅動手段。 *立於攝影部3而移 3J6676 16 1253887 少 本智明進行詳細的說明，上述說明之各 點僅係本發明之例示，並非限定該範圍者 ^ 發明範圍下進行各種改良及變形。 不脫離本 【圖式簡單說明】 第i圖係本發明實施形態之光學式 成之侧面模式圖。 似1钺王脰構 觀檢查機全體構 第2圖係本發明實施形態之光學式外 成之平面模式圖。 第3圖係攝影部3、吹氣方塊6、嘻 式圖。 、肖7構成之斜視模 第4圖係攝影部3、吹氣方塊6、_ 式圖。 6 1嘴7構成之底㈣ 第5圖係線路感測器 斜視模式圖。 10與讀取位置 11之位置關係之 【主要 1 3 元件符號說明】 薄膜遮罩 2 攝影部 4 X車由基座 6 噴嘴 8 破螭板 10 讀取位置

9 11 载置台 Z軸基座 吹氣方塊 矩形框 、、表路感測器 316676 17

Claims (1)

1. ^53887 修正Μ 第941 01 636號專利申請案 補充 申請專利範圍修正本 二等光=檢查方法，係於檢查印刷基板、及㈣ '、、、①丨4片基板的光學式外觀檢查方法，具 將上述薄片基板承載於载置台上的承載步驟^ ^攝影手段，對承餘載置台上之上㈣片基板進 订知彳田•攝影之攝影步驟；及 =上述攝影步射進行掃描之科，向上述薄片基 板之知描位置附近喷吹空氣之噴吹空氣步驟。 如:請專利範圍第！項之光學式外觀檢查方法，其中具 有淨化空氣之淨化步驟，而 尸上述嘴吹空氣步驟係將上述淨化步驟所淨化的空 氣予以噴出者。 3.如申請專利範圍第i項之光學式外觀檢查方法，i中且 f為使於上述承載步射載置在上述載置台上之上述 專片基板$致相對於上述載置台偏移，而將該薄片基 板之非檢查區域位置之一部分固定於上述載置台之非 檢查區域固定步驟。 4·如申請專利範圍第i項之光學式外觀檢查方法，其中， 上迷攝影步驟係依據表示上述載置台之基板承載面起 伏的資料，-面將上述攝影手段與上述載置台之承載面 保持為等距離’ 一面掃描上述薄片基板者。 5·種光學式外觀檢查裳置，係用以檢查印刷基板、及薄 316676(修正版) 1253887 ^遮罩等可撓性薄片基板的光學式外觀檢查裝置，具 承載上述薄片基板之载置台； 將載置於上述載置台之上述薄片基 攝影手段； 僻办的 為將承載於上述載置台之上述薄片基板予以掃 描，而移動上述攝影手段之驅動手段；及 隨著上述攝影手段而移動’向上述攝影手段 之上述溥片基板之掃描位置附近喷吹空氣之空氣田 手段。 6· =空專:=項之光學式外觀檢查裝置’㈠具 上述空氣喷吹手段係將通過上述過遽器之 以喷出者。 、丁 如申請專利範圍第5項之光學式外觀檢查裝置，1中且 備:為使上述薄片基板相對於上述載置台不致偏移，^ 將该缚片基板之非檢查區域位置的-部分固定於上述 載置台之非檢查區域固定手段。 如申請專利範圍第5項之光學式外觀檢查裝置，其中具 吕己憶表 料記憶手段 示上述載置台基板承載面起伏之資料的資 上述驅動手段係依據上述基板起伏之資料，一面將 迟攝〜手奴與上述載置台之承載面保持為等距離，一 316676(修正版) 2 1253887 面移動上述攝影手段者。 9.如申請專利範圍第5項之光學式外觀檢查裝置，其中， 上述空氣喷吹手段係固定於上述攝影手段者。 316676(修正版)