具有视觉引导对准的电气测试系统的制作方法

文档序号:12511827阅读:212来源:国知局
具有视觉引导对准的电气测试系统的制作方法与工艺

本发明涉及卷对卷电气测试领域,并且更具体地涉及用于接触待测试装置的测试焊盘的测试探针的视觉引导对准。

发明背景

触摸屏是具有可被配置来检测例如通过手指、手或触笔的触摸的存在和位置的区域的视觉显示器。触摸屏可在电视、计算机、计算机外围装置、移动计算装置、汽车、电器以及游戏控制台中以及在其他工业、商业和家庭应用中找到。电容式触摸屏包括基本上透明的基板,其设置有不过度损害透明度的导电图案,或者因为导体由基本上透明的材料诸如氧化铟锡制成,或者因为导体足够窄,使得透明度由不包含导体的相对较大的开放区域提供。对于具有金属导体的电容式触摸屏,有利的是特征是高度导电但也很窄的。电容式触摸屏传感器膜是具有由无电镀金属层产生的具有改进的导电率的非常精细的特征的物品的实例。

投射电容式触摸技术是电容式触摸技术的变型。投射电容式触摸屏由形成栅格的导电材料的行和列的矩阵构成。施加到此栅格的电压产生均匀的静电场,所述静电场可被测量。当导电物体(诸如手指)接触时,其使所述点处的局部静电场变形。这可作为电容的变化来测量。可在栅格上的每个交叉点处测量电容。以这种方式,系统能够准确地跟踪触摸。投射电容式触摸屏可使用互电容传感器或自电容传感器。在互电容传感器中,在每行和每列的每个交叉处存在电容器。例如,16×14阵列将具有224个独立电容器。电压施加到行或列。将手指或导电触笔靠近传感器的表面改变局部静电场,这减小了互电容。可测量栅格上每个单独点处的电容变化,以便通过测量另一轴上的电压来准确地确定触摸位置。互电容允许多触摸操作,其中多个手指、手掌或触笔可同时被准确地跟踪。

Petcavich等人的WO 2013/063188公开了使用卷对卷工艺制造电容式触摸传感器以便在柔性透明电介质基板上印刷导体图案的方法。使用第一柔性版印刷板将第一导体图案印刷在电介质基板的第一侧上,并随后固化。使用第二柔性版印刷板将第二导体图案印刷在电介质基板的第二侧上,并随后固化。用于印刷图案的墨包括在随后无电镀期间用作种子层的催化剂。无电镀材料(例如,铜)在电容式触摸传感器的优异性能所需的栅格的窄线中提供低电阻率。Petcavich等人指示柔性版印刷材料的线宽可为1微米至50微米。

柔性版印刷是通常用于大量印刷运行的印刷或图案形成的方法。它通常以卷对卷形式使用,用于在各种柔软或易变形材料上印刷,包括但不限于纸、纸板原料、瓦楞纸板、聚合物膜、织物、金属箔、玻璃、玻璃涂覆材料、柔性玻璃材料以及多种材料的层压材料。粗糙表面和可拉伸聚合物膜也使用柔性版印刷经济地印刷。

柔性版印刷构件有时称为凸版印刷构件、含凸版的印刷板、印刷套筒或印刷滚筒,并且设置有其上施加有墨的凸起的浮雕图像以应用于可印刷材料。当凸起的浮雕图像上墨时,凹陷的浮雕“地板”应保持无墨。

尽管过去常规上使用柔性版印刷来印刷图像,但是近来柔性版印刷的使用包括装置的功能印刷,所述装置诸如触摸屏传感器膜、天线以及将在电子或其他工业中使用的其他装置。此类装置通常包括导电图案。

为了提高触摸屏传感器膜的光学质量和可靠性,已经发现优选的是,栅格线的宽度为大约2微米至10微米,甚至更优选为4微米至8微米。另外,为了与大量卷对卷制造工艺兼容,优选的是在卷对卷无电镀系统中对柔性版印刷材料的卷进行无电镀。

在触摸屏传感器膜已经以卷对卷格式印刷和电镀之后,通常执行电气测试以消除有缺陷的触摸屏传感器装置。为了与大量卷对卷制造工艺兼容,优选在仍处于卷筒形式并且在与卷分离之前对触摸屏传感器装置进行电气测试。如果存在随后的卷对卷工艺,诸如施加保护性衬里或膜,则这是特别真实的。

使用机器视觉系统来使测试探针与将电气测试的装置的测试焊盘对准是已知的。例如,Caggiano的标题为“Printed circuit board test fixture and method”的美国专利5,442,299和Swart等人的标题为“Test fixture alignment system”的美国专利5,321,351公开了用于印刷电路板的测试系统,其中参考在印刷电路板上形成的基准标记的感测位置执行测试探针的对准。

随着对装置小型化越来越强调,期望减小测试焊盘的大小和间距,从而需要测试探针的更严格的对准公差。另外,对于在柔性基板卷材上的装置的卷对卷制造,例如可能由于在印刷期间的卷材张力或滑移而产生变形。变形可能导致基准标记相对于测试焊盘的放置中的误差。对于同时测试的大面积装置或大面积装置组,基准标记的此类放置误差可能降低测试探针与测试焊盘对准的可靠性,特别是如果测试焊盘较小且紧密间隔时。错过其焊盘的测试探针可能导致开路的错误检测,使得记录假故障。

需要机器视觉系统,其能够将电气测试夹具的测试探针可靠地对准到装置的测试焊盘,即使在基准标记相对于测试焊盘的放置中存在变形。

用于卷对卷电气测试的测试探针的对准是被配置来对物品执行操作的系统的更一般问题的实例,其中所述物品包括多个基准标记和一组感兴趣的特征。问题是,如果基准标记提供用于确定特征组的位置,并且如果在基准标记与特征组之间存在可变的放置误差,则单独确定基准标记的位置可提供关于特征组的位置的不可靠信息。当可变放置误差足够大时,随后执行的操作有时可能错过其预期位置。需要的是能够准确确定感兴趣特征的位置的系统,即使在与感兴趣特征相关联的基准标记的放置准确度中存在不确定性。



技术实现要素:

本发明表示电气测试系统,其被配置来测试在基板卷材的连续框架上制造的一系列装置,每个框架包括多个基准标记以及具有一系列测试焊盘的装置,其包括:

卷材传送系统,其用于使所述基板卷材沿着卷材传送路径前进;

电气测试夹具,其包括适于与所述基板卷材上的特定装置的测试焊盘进行电气接触的一组测试探针;

测试仪器,其与所述组测试探针相关联;

数字成像系统,其被配置来捕获特定框架的包括所述特定装置的测试焊盘和所述基准标记的至少一部分的数字图像;

基准感测系统,其包括多个基准传感器,每个基准传感器适于感测相关联的基准标记的位置;以及

控制器,其被配置来:

分析由所述数字成像系统捕获的数字图像,以确定所捕获数字图像中测试焊盘的位置与基准标记的位置之间的空间关系;

使用所述基准感测系统确定所述基准标记的位置;

响应于测试焊盘的位置与基准标记的位置之间的所确定空间关系以及基准标记的所确定位置调整所述电气测试夹具的位置,使得所述测试探针与对应的测试焊盘对准;

移动测试探针与测试焊盘电气接触;以及

使用测试仪器执行特定装置的电气测试。

本发明的优点在于,可相对于测试焊盘更准确地定位测试探针以补偿测试焊盘与其标称位置的任何偏差,从而提高电气测试的可靠性。

它具有其他优点:即使在基准标记与测试焊盘组之间存在可变的放置误差时,也可能进行准确对准。

另一个优点是:即使在当装置定位在测试仪器附近时定位数字成像系统以捕获测试焊盘的图像是不实际的,也可确定测试焊盘的位置的准确估计。

它还具有提供用于校准数字成像系统的手段的另外的优点。

附图简述

图1是用于在基板的两侧上进行卷对卷印刷的柔性版印刷系统的示意性侧视图;

图2是具有可使用本发明的实施方案印刷的具有触摸传感器的触摸屏的设备的高级系统图;

图3是图2的触摸传感器的侧视图;

图4是印刷在图3的触摸传感器的第一侧上的导电图案的顶视图;

图5是印刷在图3的触摸传感器的第二侧上的导电图案的顶视图;

图6是形成在透明基板卷材上的触摸传感器的顶视图;

图7是图6的基板卷材的较低放大顶视图,示出触摸传感器的三个连续框架;

图8是示例性卷对卷电气测试系统的示意性侧视图;

图9类似于图7的顶视图,但还示出电气测试夹具相对于基板卷材的位置;

图10是根据本发明的实施方案的卷对卷电气测试系统的示意性侧视图;

图11类似于图7的顶视图,但还示出通过线扫描摄像机捕获图像线;

图12是根据本发明的实施方案的电气地测试装置的方法的流程图;

图13是包含处于相同取向的多个触摸传感器的框架的顶视图;

图14类似于图13,除了两个触摸传感器旋转180度之外;

图15A示出通过在装置附近提供标记来将装置与测试结果耦合;

图15B示出使用装置的识别码将装置与测试结果耦合;

图16示出包括将进行熔丝熔断操作的熔丝的物品的实例;

图17是根据本发明的实施方案的用于对物品执行操作的卷对卷系统的示意性侧视图;

图18是根据本发明的实施方案的对物品执行操作的一般化方法的流程图;并且

图19示出包括电阻器阵列的物品的实例,将对所述电阻器阵列执行材料移除操作以用于电阻器微调。

应当理解,附图是为了说明本发明的概念的目的,并且可能不是按比例的。在可能的情况下,已经使用相同的参考数字来表示附图中共同的相同特征。

具体实施方式

本说明书将具体地涉及形成根据本发明的设备的一部分或与其更直接协作的元件。应理解,未具体示出、标记或描述的元件可采用本领域技术人员公知的各种形式。在下面的描述和附图中,在可能情况下,使用相同的参考数字来表示相同的元件。应理解,在不限制本发明的范围的情况下,可适当地以单数或复数形式提及元件和部件。

本发明包括本文描述的实施方案的组合。提及“特定实施方案”等是指存在于本发明的至少一个实施方案中的特征。对“实施方案”或“特定实施方案”等的单独引用不一定指代相同的一个或多个实施方案;然而,此类实施方案不是相互排斥的,除非这样指示或者对于本领域技术人员来说是明显的。应注意,除非上下文另有明确指出或要求,否则词语“或”在本公开中以非排他性的含义使用。

本发明的示例性实施方案示意性地示出,并且为了清楚起见可不按比例。本领域普通技术人员将能够容易地确定本发明的示例性实施方案的元件的具体大小和互连件。

本文提及的上游和下游是指流动方向。卷材介质沿卷材传送路径在卷材前进方向从上游向下游移动。

如本文所述,本发明的示例性实施方案提供视觉引导的卷对卷电气测试系统和方法,其中使用用于捕获至少特定装置的测试焊盘加上相关联基准标记的数字图像的数字成像系统并且使用用于感测相关联基准标记的位置的单独基准感测系统将电气测试夹具对准到形成在基板卷材上的测试焊盘。如下所述,也考虑使用数字成像系统加上单独基准感测系统的特征的位置确定的更广泛的应用。在本发明的上下文中,术语“视觉引导”是指使用数字成像系统(即,计算机视觉系统)来引导仪器(例如,电气测试夹具)与对象(例如,电气装置)的对准。

将相对于用于触摸屏的柔性版印刷触摸传感器膜提供用于卷对卷电气测试的上下文。图1是柔性版印刷系统100的示意性侧视图,其可在本发明的实施方案中用于在基板150的两侧上进行触摸传感器膜的卷对卷印刷。基板150作为卷材从供应辊子102通过柔性版印刷系统100馈送到卷取辊子104。基板150具有第一侧151和第二侧152。任选地,印刷特征可随后无电镀以改善导电性

柔性版印刷系统100包括被配置来在基板150的第一侧151上印刷的两个印刷模块120和140,以及被配置来在基板150的第二侧152上印刷的两个印刷模块110和130。基板150的卷材总体上在卷对卷方向105(在图1的实例中从左到右)行进。然而,各种辊106和107用于根据需要局部改变基板卷材的方向以调整卷材张力、提供缓冲并且反转基板150以在相对侧上进行印刷。具体地,注意,在印刷模块120中,辊107用于反转基板150的卷材的局部方向,使得其基本上在从右到左的方向上移动。

印刷模块110、120、130、140中的每一个包括一些类似的部件,包括各自的印版滚筒111、121、131、141,其上分别安装有各自的柔性版印刷板112、122、132、142。每个柔性版印刷板112、122、132、142具有限定将印刷在基板150上的图像图案的凸起特征113。每个印刷模块110、120、130、140还包括各自的压印滚筒114、124、134、144,其被配置来迫使基板150的一侧与对应的柔性版印刷板112、122、132、142接触。印刷模块120和140的压印滚筒124和144(用于在基板150的第一侧151上印刷)在图1所示的视图中逆时针旋转,而印刷模块110和130的压印滚筒114和134(用于在基板150的第二侧152上印刷)在此视图中顺时针旋转。

每个印刷模块110、120、130、140还包括用于向对应的柔性版印刷板112、122、132、142提供墨的各自网纹辊115、125、135、145。如在印刷工业中众所周知的,网纹辊是通常由钢或铝芯构造的硬圆柱体,具有包含数百万个非常细小的凹坑(称为单元)的外表面。墨通过托盘或腔室储存器(未示出)提供到网纹辊。在一些实施方案中,印刷模块110、120、130、140中的一些或全部还包括用于固化基板150上的印刷墨的各自UV固化站116、126、136、146。

图2示出用于具有触摸屏510的设备500的高级系统图,触摸屏510包括显示装置520和覆盖显示装置520的可视区域的至少一部分的触摸传感器530。触摸传感器530感测触摸并且将对应于感测的触摸的电信号(例如,与电容值相关)传输到触摸屏控制器580。触摸传感器530是可使用下面描述的卷对卷电气测试系统测试的物品的实例。

图3示出触摸传感器530的示意性侧视图。透明基板540,例如聚对苯二甲酸乙二醇酯,具有形成在第一侧541上的第一导电图案550以及形成在第二侧542上的第二导电图案560。

图4示出可使用一个或多个印刷模块(诸如如上所述的柔性版印刷系统100(图1)的印刷模块120和140(图1))印刷在基板540(图3)的第一侧541(图3)上的导电图案550的实例。导电图案550包括栅格552,所述栅格552包括连接到通道焊盘554的阵列的相交细线551和553的栅格列555。互连线556将通道焊盘554连接到连接器焊盘558,所述连接器焊盘558连接到触摸屏控制器580(图2)。在一些实施方案中,导电图案550可由单个印刷模块120印刷。然而,因为细线551和553(例如,具有大约4微米至8微米的线宽)的最佳印刷条件通常不同于印刷较宽通道焊盘554、连接器焊盘558和互连线556的最佳印刷条件,可有利的是使用一个印刷模块120来印刷细线551和553并使用第二印刷模块140来印刷更宽的特征。此外,对于细线551和553的干净交叉,可进一步有利的是使用一个印刷模块120印刷和固化一组细线551,并且使用第二印刷模块140印刷和固化第二组细线553,并且使用与印刷模块120和140类似地配置的第三印刷模块(图1中未示出)印刷更宽的特征。

图5示出可使用一个或多个印刷模块(诸如如上所述的柔性版印刷系统100(图1)的印刷模块110和130(图1))印刷在基板540(图3)的第二侧542(图3)上的导电图案560的实例。导电图案560包括栅格562,所述栅格562包括连接到通道焊盘564的阵列的相交细线561和563的栅格行565。互连线566将通道焊盘564连接到连接器焊盘568,所述连接器焊盘568连接到触摸屏控制器580(图2)。在一些实施方案中,导电图案560可由单个印刷模块110印刷。然而,因为细线561和563(例如,具有大约4微米至8微米的线宽度)的最佳印刷条件通常不同于较宽通道焊盘564、连接器焊盘568和互连线566的最佳印刷条件,可有利的是使用一个印刷模块110来印刷细线561和563并使用第二印刷模块130来印刷更宽的特征。此外,对于细线561和563的干净交叉,可进一步有利的是使用一个印刷模块110印刷和固化一组细线561,并且使用第二印刷模块130印刷和固化第二组细线563,并且使用与印刷模块110和130类似地配置的第三印刷模块(图1中未示出)印刷更宽的特征。

或者,在一些实施方案中,导电图案550可使用被配置成类似于印刷模块110和130的一个或多个印刷模块来印刷,并且导电图案560可使用被配置成类似于图1的印刷模块120和140的一个或多个印刷模块来印刷。

参考图2-5,在触摸屏510的操作中,触摸屏控制器580可通过连接器焊盘558顺序地电驱动栅格列555,并且可通过连接器焊盘568顺序地感测栅格行565上的电信号。在其他实施方案中,栅格列555和栅格行565的驱动和感测角色可颠倒。

图6是形成在基板150的透明卷材上的触摸传感器530以及靠近第一边缘543的基准标记531和532以及靠近第二边缘544的基准标记533和534的顶视图。基准标记531、532、533和534形成在相对于相关联触摸传感器530的目标位置的预定目标位置处。形成在第一侧541上的栅格552(图4)和形成在第二侧542(图3)上的栅格562(图5)一起表示为图6中的阴影区域。在第一侧541上,连接器焊盘558通过互连线556连接到列通道焊盘554,并且通过栅格552连接到探针焊盘559。在第二侧542上,连接器焊盘568通过互连线566连接到行通道焊盘564,并且通过栅格562连接到探针焊盘569。(为了清楚起见,仅示出互连线556和566的子集)。在一些实施方案中,一些基准标记(诸如基准标记531和532)形成在基板150的第一侧541上,并且其他基准标记(诸如基准标记533和534)形成在基板150的第二侧542(图3)上。

触摸传感器530和基准标记531、532、533和534形成在限定在两个框架边界546以及第一边缘543和第二边缘544之间的基板150的框架300内。图7类似于图6,但示出基板150的卷材的较低放大顶视图,使得示出由框架边界546分开的三个连续框架300。每个框架300包括触摸传感器530和相关联基准标记531、532、533和534。在图7所示的实例中,基准标记531和532形成,使得它们的中心到中心位置相隔间距D1。

返回到图6的讨论,为了确定特定触摸传感器530是否具有任何电气缺陷,执行电气测试以测试连接器焊盘558与基板150的第一侧541上的对应探针焊盘559之间以及连接器焊盘568与基板150的第二侧542(图3)上的对应探针焊盘569之间的连续性或电阻,寻找电气短路和开路。这里,术语“测试焊盘”将一般地用于包括连接器焊盘558、568以及探针焊盘559、569。

图8示出基本卷对卷电气测试系统200的示意性侧视图。基板150的卷材由辊206和207沿着卷材传送路径205从供应辊子202引导到卷取辊子204。辊206和207是卷材传送系统的一部分,所述卷材传送系统还包括至少一个电机(未示出)以使基板150的卷材在适当量的张力下前进。基板150的卷材被引导到电气测试夹具220,所述电气测试夹具220具有上测试台221和下测试台223,所述上测试台221具有用于接触卷材150的第一侧151上的第一组测试焊盘(连接器焊盘558和探针焊盘559)的上测试探针222,所述下测试台223具有用于接触卷材150的第二侧152上的第二组测试焊盘(连接器焊盘568和探针焊盘569)的下测试探针224。如下所述,电气测试夹具220是可移动的,使得其位置和取向可被调整,以使测试探针222和224与连接器焊盘558、568和探针焊盘559、569对准接触。

图8中示出用于使用测试仪器240执行电气测试的电气测试夹具220的闭合位置,其中上测试探针222和下测试探针224定位成与各自的测试焊盘接触。电气测试夹具220还具有打开位置(未示出),其中上测试探针222和下测试探针224从接触测试焊盘撤出,以允许基板150的卷材前进以在下一框架300(图7)中测试触摸传感器530(图7)。可打开电气测试夹具220,例如通过远离基板150的卷材垂直移动上测试台221和下测试台223,或者通过围绕铰链枢转上测试台221和下测试台223中的一个或两个以像蛤壳打开。

当基板150的卷材已经前进使得框架300位于电气测试夹具220处时,在电气测试夹具220的任一侧上的夹子245将基板150的卷材固定在停止位置,其中基板卷材被夹紧抵靠辊207。在图8中示出的实例中,提供了包括第一基准传感器251和第二基准传感器252的基准感测系统250,用于在定位在电气测试夹具220处的框架300中的基准标记531、532(图9)的近似位置处查看基板150的卷材。第一基准传感器251和第二基准传感器252可包括光电二极管、光电二极管阵列、CMOS传感器、电荷耦合装置、数字摄像机或本领域已知的可感测基准标记531、532的任何其他类型的感测装置。第一基准传感器251和第二基准传感器252具有中心到中心间距D2,所述间距D2标称与图7中的基准标记531和532之间的目标间距D1相同。(虽然基准标记531和532之间的间距D1理想地等于D2,但制造公差可致使D1稍微变化)。

控制器260使用基准感测系统250确定基准标记531、532的位置。基于触摸传感器530与基准标记531、532之间的已知目标空间关系,控制器260调整电气测试夹具220的位置,使得测试探针222应与第一侧151上的对应测试焊盘(连接器焊盘558和探针焊盘559)对准,并且测试探针224应与第二侧152上的对应测试焊盘(连接器焊盘568和探针焊盘569)对准。

参考图9,电气测试夹具220(图8)的位置的调整可包括在平行于基板150的卷材的表面的x-y平面内平移电气测试夹具220。电气测试夹具220的位置的调整还可包括使电气测试夹具220围绕垂直于基板150的卷材的表面的轴线旋转角度θ。随后关闭电气测试夹具220以使测试探针222、224与基板150的卷材接触,并且控制器使用测试仪器240执行对特定装置的电气测试。

图9类似于图7的顶视图,但相反示出最右侧框架300中的触摸传感器530,示出电气测试夹具220的上测试探针222a、222b和下测试探针224a、224b的位置以便示出相对于针对中心框架300中的触摸传感器530示出的连接器焊盘558、568以及探针焊盘559、569的位置的探针配置。上测试探针222a对应于连接器焊盘558,并且上测试探针222b对应于基板150的卷材的第一侧151(图8)上的探针焊盘559。下测试探针224a对应于连接器焊盘568,并且下测试探针224b对应于基板150的卷材的第二侧152(图8)上的探针焊盘569。在图9中,基板的卷材150已沿着介质前进方向208前进,直到图7的最右侧框架300位于电气测试夹具220处。

图9中的最右侧框架中也示出与第一基准传感器251(图8)相关联的第一视场253和与第二基准传感器252(图8)相关联的第二视场254。注意,基准传感器251、252的视场253、254通常大于基准标记531、532。通常,基准传感器251、252的视场253、254应大于对应基准标记531、532的位置的预期变化性。这使得当基准标记531、532的位置变化时能够检测基准标记531、532。当基板150的卷材前进并随后停止和夹紧时,位置的变化性的一部分可由基板150的卷材相对于电气测试夹具220的定位公差引起。位置变化性的另一部分可由基准标记531、532形成期间的制造公差引起,例如由于卷材拉伸或滑移。取决于基准几何形状和传感器配置,在一些实施方案(未示出)中,视场253、254不需要大于整个对应的基准标记。例如,对于具有十字线形的基准标记,关键定位信息包含在十字线的两个臂相交的位置,而不是在臂的最末端处。

图8所示的示例性卷对卷电气测试系统200的满意操作取决于在给定框架300内的基准标记531、532与测试焊盘(连接器焊盘558、568和探针焊盘559、569)之间的相对位置中存在足够小的制造误差。如图9所示,视场253和254远小于整个框架300。基于测试焊盘与基准标记531、532之间的理想空间关系以及如分别由基准传感器251、252测量的基准标记531、532的实际位置来估计测试焊盘(连接器焊盘558、568和探针焊盘559、569)的位置。虽然基准感测系统250(图8)可以高准确度确定基准标记531、532的实际位置,但是制造相关的变形可能在连接器焊盘558、568和探针焊盘559、569的估计位置中产生误差。这可在连接器焊盘558、568或探针焊盘559、569小且彼此靠近在一起,或者在连接器焊盘558、568或探针焊盘559、569位于离基准标记531、532相对远的地方的情况下尤其成问题。在此类情况下,测试探针222a、222b、224a、224b可充分地不对准,使得可检测到假的“电气开路”,因为特定测试探针错过了对应的测试焊盘,或者可检测到假的“电气短路”,因为特定测试探针桥接在两个相邻测试焊盘之间。

图10示出根据本发明的实施方案的示例性改进的卷对卷电气测试系统210的示意性侧视图。改进的卷对卷电气测试系统210与基本卷对卷电气测试系统200(图8)之间的主要区别是在电气测试系统210中并入了数字成像系统270,以用于捕获包括触摸传感器530的测试焊盘(即,连接器焊盘558、568和探针焊盘559、569)以及相关联的基准标记531、532的框架300(图7)的至少一部分的数字图像。在图10所示的实例中,数字成像系统270包括线扫描摄像机271、透镜272、光源273以及表面编码器274。线扫描摄像机271包括沿着垂直于介质前进方向208(图11)的方向以精确间隔分开的光传感器的一维阵列(未示出)。来自光源273的光通过基板150的卷材传输,使得第一侧151和第二侧152两者上的特征通过透镜272成像并由线扫描摄像机271捕获。表面编码器274与基板150的卷材的表面接触,使得可测量基板150的卷材已前进的距离。

如图11所示,当表面编码器274指示基板150的卷材已经在介质前进方向208上前进了标称等于单个图像线275的线宽的距离d时,线扫描摄像机271(图10)被控制以捕获下一图像线275。具体地,表面编码器274提供表示基板150的卷材的位置的编码器信号,并且当基板150的卷材移动经过线扫描摄像机271时,响应于编码器信号来确定用于捕获连续图像线275的定时。以这种方式,当基板150的卷材沿着卷材传送路径205(图10)移动时,数字成像系统270(图10)的线扫描摄像机271捕获一组连续的图像线。所述组连续图像线275由控制器260组合以提供包括测试焊盘(连接器焊盘558、568和探针焊盘559、569)以及相关联基准标记531、532的复合数字图像。可能发生的问题是由于表面编码器274的滑移或表面编码器274上的微粒污染物的积累,在测量介质前进距离时可能存在误差,并且因此可以错误的间隔触发通过线扫描摄像机271捕获连续线图像275。因此,可将变形(诸如沿着介质前进方向208的拉伸或收缩)引入由控制器260分析的复合数字图像,使得在测试焊盘(连接器焊盘558、568和探针焊盘559、569)的位置与基准标记531、532的位置之间确定的空间关系可能变得不准确。因此,提供用于校准来自表面编码器274的编码器信号的方法可能是有益的,如稍后将更详细地讨论的。

在上面参考图10描述的电气测试系统210的实例中,存在第一感测系统(基准感测系统250),其能够以高水平的准确度确定基准标记531、532的位置但不提供关于测试焊盘(连接器焊盘558、568和探针焊盘559、569)的实际位置的直接信息;以及第二感测系统(数字成像系统270),其能够提供包括基准标记531、532以及测试焊盘(连接器焊盘558、568和探针焊盘559、569)但易于受到图像变形特别是沿着介质前进方向208的复合图像。通常,基准感测系统250沿着卷材传送路径205位于数字成像系统270的下游,并且包括具有相关联视场253、254(图11)的多个基准传感器251、252,所述相关联视场253、254比与数字成像系统270相关联的视场小得多。在本发明的一些实施方案中,由基准感测系统250确定的基准标记位置与由数字成像系统270提供的数字图像一起使用,以确定测试焊盘位置的更准确的估计,并且对电气测试夹具220的位置进行适当的调整。在此类实施方案中,由基准感测系统250提供的非常准确的距离测量可用于补偿复合数字图像内的几何变形,并且从而校准数字成像系统270。

图12示出使用图10的改进的卷对卷电气测试系统210以便对基板150的卷材上的连续框架300上制造的装置进行电气测试的方法的流程图。每个框架300包括相关联的多个基准标记305(例如,基准标记531、532)以及具有一系列测试焊盘310(例如,连接器焊盘558、568和探针焊盘559、569)的相关联电气装置(例如,触摸传感器530)。在优选实施方案中,通过使用控制器260来控制电气测试系统210的适当部件并执行相关联的分析操作来执行所述方法的一些或所有步骤。

在使框架前进到数字成像系统步骤315,基板150的卷材沿着卷材输送路径205前进,直到特定的框架300接近数字成像系统270。使用捕获数字图像步骤320来使用数字成像系统270捕获数字图像325。数字图像325包括特定框架300的包括相关联装置的相关联基准标记305和测试焊盘310的至少一部分。

随后使用分析数字图像步骤330来使用控制器260自动分析所捕获的数字图像325,以便确定所捕获的数字图像325内的基准标记位置335和测试焊盘位置340。可使用本领域中已知的任何方法来确定和表示基准标记位置335和测试焊盘位置340。在示例性实施方案中,通过使用任何适当的特征检测方法检测对应的基准标记305和测试焊盘310来确定基准标记位置335和测试焊盘位置340。在示例性实施方案中,随后计算检测到的基准标记305和测试焊盘310的质心,并且数字图像325内的质心的x-y像素位置用于表示对应的基准标记位置335和测试焊盘位置340。用于分析数字图像以检测基准标记305和测试焊盘310的方法以及用于计算对应质心的方法是本领域技术人员公知的,并且根据本发明可使用任何这种方法。应注意,计算质心表示识别特征的位置的一个实例,但根据本发明可替代地使用用于识别检测到的基准标记305和测试焊盘310的位置的任何其他适当手段。

随后使用确定空间关系步骤345来确定所捕获数字图像325中测试焊盘310的所确定测试焊盘位置340与基准标记305的所确定基准标记位置335之间的空间关系350。空间关系350可使用本领域中已知的任何适当方法来表示。在示例性实施方案中,基准标记位置335用于定义坐标系。例如,如果存在两个基准标记305,则可定义穿过所确定基准标记位置335的第一轴线,并且可定义与第一轴线正交并且穿过基准标记位置335之一的第二轴线。如果存在多于两个基准标记,则可使用拟合处理来定义表示与所确定基准标记位置335的最佳拟合的坐标系。随后可确定坐标系中的测试焊盘位置340的坐标,并将其用作空间关系350的表示。在各种实施方案中,可以各种单位表示坐标,诸如像素坐标或物理坐标(例如,毫米)。在一些实施方案中,可定义相对坐标系,其由两个基准标记位置335之间的距离归一化。在另一示例性实施方案中,测试焊盘位置340相对于基准标记位置335的空间关系350可由测试焊盘位置340与一个或多个基准标记位置之间的偏移距离(例如,Δx和Δy)表示。

在一些情况下,与数字成像系统270(图10)相关联的光学系统可将某些几何变形(例如,“枕形变形”或“桶形变形”)引入到捕获的数字图像325中。此外,当数字成像系统270是线扫描摄像机271时,由于表面编码器的校准误差(例如,由于表面编码器274上的微粒或表面编码器274的滑移),连续图像线275的定时中的任何误差可引入另外的几何变形。在一些实施方案中,可表征由数字成像系统270引入的任何几何变形(例如,通过捕获具有已知几何形状的栅格的图像),并且可调整捕获的数字图像325以补偿几何变形,作为确定空间关系350的过程的一部分。补偿可作为分析数字图像步骤330或确定空间关系步骤345的一部分来进行。

接着,使用使框架前进到测试夹具步骤360来使基板150的卷材沿着卷材传送路径205(图10)前进,直到框架300接近电气测试夹具220。如前面参考图10所讨论的,电气测试夹具220包括适于与相关联装置(例如,图11中的触摸传感器530)的对应测试焊盘310进行电气接触的一组测试探针222、224。在优选实施方案中,如果装置定位在基板150的卷材上的其标称位置,则基板150的卷材停止在测试焊盘310将与测试探针222、224对准的位置处。优选地,一旦基板150的卷材已停止(例如,使用图10中的夹子245),其就被夹紧在固定位置,以便防止基板150的卷材的任何另外移动直到已执行电气测试之后。

在感测基准标记步骤365中,基准感测系统250(图10)用于感测基准标记305的位置以确定感测到的基准标记位置370,优选地当基板150的卷材停止时。如前所述,在示例性实施方案中,基准感测系统250包括具有足够大的对应视场253、254的多个基准传感器251、252,以便在给定系统变化性的预期范围的情况下检测基准标记305。在一些实施方案中,基准传感器251、252是捕获基板卷材的包括基准标记305的部分的数字图像的数字摄像机系统。随后可通过自动分析所捕获的数字图像来确定所感测的基准标记位置370。例如,可确定捕获的数字图像中的基准标记305的质心并且使用其来定义所感测的基准标记位置370。在系统配置阶段期间可使用校准过程来将捕获的数字图像内的像素位置准确地与电气测试夹具220(图10)内的实际物理位置相关。

接着,使用调整测试夹具位置步骤375来响应于所捕获数字图像325中测试焊盘310的位置与基准标记305的位置之间的空间关系350以及感测的基准标记位置370来调整电气测试夹具220(图10)的位置,使得测试探针222、224(图10)与对应的测试焊盘310正确对准。在示例性实施方案中,通过使用由空间关系350指定的相对位置信息来确定测试焊盘310的预测位置,以便估计测试焊盘310相对于所感测基准标记位置370的预测位置。为了增加将测试探针222、224与对应测试焊盘310对准的可靠性,有利的是,每个测试焊盘310的预测位置对应于测试焊盘310内的中心位置(例如,质心)。这可通过在空间关系350和感测的基准标记位置的确定期间计算基准标记305和测试焊盘310的质心来实现。

测试探针222、224的位置通常不是单独可调节的,而是作为单元移动。因此,一旦确定了测试焊盘310的预测位置,就调整电气测试夹具220的位置以将测试探针222、224与测试焊盘310的预测位置对准。在各种实施方案中,测试夹具位置的调整可包括在平行于基板150的卷材的表面(图10)的平面内平移电气测试夹具220,以及使电气测试夹具220围绕垂直于基板150的卷材的表面的轴线旋转。

在一些实施方案中,指定应施加到电气测试夹具的平移和旋转量的对准参数通过使用拟合处理(例如,公知的最小二乘法分析)基于测试焊盘310的预测位置以及与在电气测试夹具220内的预定义测试探针配置相关联的测试探针222、224的已知位置来确定。例如,对准参数可包括指定用于移动电气测试夹具220的x方向和y方向(图9)上的距离的平移参数,以及指定用于旋转电气测试夹具220的角度θ的旋转参数。随后,调整测试夹具位置步骤375响应于所确定的对准参数调整电气测试夹具220的位置。在一些实施方案中,可独立调整电气测试夹具220的上测试台221和下测试台223的位置。在此类情况下,对准参数可包括用于调整上测试台221和下测试台223的位置的单独组对准参数。

使用移动测试探针以接触测试焊盘步骤380来将测试探针222、224(图10)移动成与对应测试焊盘310电气接触。在一些实施方案中,这通过以下实现:降低上测试台221(图10)直到相关联测试探针222与基板150的卷材的第一侧151上的测试焊盘310电气接触。同样,下测试台223可升高,直到相关联测试探针224与基板150的卷材的第二侧152上的测试焊盘310电气接触。在其他情况下,可使用不同机构来将测试探针222、224延伸成与对应测试焊盘310电气接触。

在执行电气测试步骤385中,使用与所述组测试探针222、224(图10)相关联的测试仪器240(图4)来执行对包含在框架300内的装置的电气测试。在一些实施方案中,电气测试可包括验证在适当对的测试焊盘310之间存在电气连接,并且在其他对测试焊盘310之间没有不期望的短路。在其他实施方案中,可在成对的测试焊盘310之间测量诸如电阻、电容或电感的电气特性,以确保它们落在预期范围内。在一些情况下,执行电气测试可包括向一个或多个测试焊盘310施加适当电信号(例如,电压或电流),并且测量其他测试焊盘310处的对应响应。

在电气测试步骤385完成之后,可使用适当手段(例如,通过将结果存储在存储器265中)来记录结果。基板150的卷材随后可前进以测试下一个框架300上的装置。图12的步骤随后可针对基板150的卷材上的每个连续的框架300重复。

返回到图11的讨论,示出三个框架300a、300b和300c的顶视图,其中框架300a已经到达电气测试夹具220并且被定位成使得它的基准标记531、532在基准传感器251、252(图10)的视场253、254内,使得它们的位置可由基准感测系统250(图10)感测。框架300c接近数字成像系统270(图10),并且被定位成用于线扫描摄像机271在框架300c沿着介质前进方向208前进经过线扫描摄像机271时顺序地捕获线图像275。框架300b在数字成像系统270(图10)与电气测试夹具220之间的中间位置。当框架300a和300b的线图像275通过框架300c的当前位置时,它们先前被捕获。

注意在框架300a中,基准标记531沿着介质前进方向208与基准标记532间隔开,使得基准感测系统250可准确地确定基准标记531和532之间的实际距离D1。在一些实施方案中,由基准感测系统250确定的D1的值可用于校准来自表面编码器274的编码器信号。编码器信号的校准中的任何不准确将导致由基准感测系统250确定的基准标记531和532之间的实际距离D1与由线扫描摄像机271捕获的数字图像中的基准标记531和532之间的对应距离之间的差。由基准感测系统250和线扫描摄像机271确定的距离的比率可用于提供用于调整表面编码器274的校准的比例因子,使得介质150的卷材在捕获顺序图像线275之间前进的距离d将更准确。

为了说明两种类型的光学感测的目的,图11示出在框架300c的线图像275由线扫描摄像机271捕获的同时,基准传感器251、252的视场253、254分别围绕框架300a的基准标记531、532。然而,实际上,当基板150的卷材被夹子245(图10)停止并夹紧时,基准标记531、532将在视场253、254内居中。相反,当基板150的卷材上的框架300c移动经过线扫描摄像机271时,线扫描摄像机271将捕获线图像275。在示例性实施方案中,在线扫描摄像机271与基准感测系统250(图10)之间提供距离,使得当特定框架(例如,框架300a)的基准标记531、532接近相关联的基准传感器251、252并且基板150的卷材停止时,线扫描摄像机271的视场定位在两个连续的框架(诸如,框架300b和300c)之间的框架间区域处。框架间区域可包括框架边界546,并且通常,不包括任何连续框架的触摸传感器530的基准标记531、532或部分。以此方式,当基板150的卷材停止时,数字成像系统270对数字图像325(图12)的捕获不中断。

在优选实施方案中,基准感测系统250(图10)的基准传感器251、252是数字摄像机系统,其中数字摄像机系统的视场253、254大于对应基准标记531、532的位置中的预期变化性。另外,在优选实施方案中,每个数字摄像机系统的视场小于数字成像系统270的视场。(对于数字成像系统270使用线扫描摄像机271的情况,数字成像系统270的“视场”可被认为对应于通过组合多个图像线而不是线扫描摄像机271的视场形成的复合数字图像的区域,其将对应于特定图像线275)。数字成像系统270的视场优选地被布置成包括特定框架300c的包括特定装置的测试焊盘(连接器焊盘558、568和探针焊盘559、569)以及基准标记531、532的至少一部分。基准传感器251、252的视场253、254通常将相对较小的一个原因是,电气测试夹具220的部件通常将从视野阻挡包括装置(即,触摸传感器530)的框架300a的中心区域。

上述实例已经描述了使用两个基准传感器251、252来确定沿着介质前进方向208间隔开的两个基准标记531、532的位置。在其他实施方案中,三个或更多个基准传感器可用于确定一组对应基准标记的位置。一系列三个或更多个基准标记可沿着框架300内的直线定位,以便使用一系列对应基准传感器感测和补偿框架内更局部尺度的变形。在三个或更多个基准标记(例如,基准标记531、532、533和534)的另一个实现中,基准标记和对应的基准传感器不沿着直线布置,并且可用于补偿沿着多于一个方向的变形。这将使得能够更准确地确定引入到介质150的卷材中的任何变形,这可致使装置(即,触摸传感器530)的特征从它们的标称位置移动。进而,这将使得更准确确定轨道内方向(即,图9中的x方向)和跨轨道方向(即,图9中的y方向)上的预测测试焊盘位置。

为了测试诸如触摸传感器530的装置,优选具有由第一印刷模块130印刷在第一侧151上的第一组基准标记531、532以及由第二印刷模块140印刷在第二侧152上的第二组基准标记533、534,所述触摸传感器530具有由柔性版印刷系统100(图1)的第一印刷模块130印刷在基板150的卷材的第一侧151上的第一组测试焊盘(连接器焊盘558和探针焊盘559)以及由柔性版印刷系统100的第二印刷模块140印刷在基板150的卷材的第二侧152上的第二组测试焊盘(连接器焊盘568和探针焊盘569)。这需要两个另外基准传感器(图10中未示出),但是其消除了在用于确定印刷在特定侧(例如,第二侧152)上的测试焊盘的预测测试焊盘位置的基准标记不由用于将测试焊盘(例如,连接器焊盘568和探针焊盘569)印刷在基板150的卷材的所述侧上的相同印刷站印刷情况下将被引入的误差源。

在上述实例中,每个框架300仅包含一个触摸传感器530。在其他实施方案中,取决于单独装置相对于框架的大小的大小,单个框架300可包括多个触摸传感器530。图13示出单个框架300包含四个触摸传感器530a、530b、530c、530d的实例。框架300的宽度W通常是基板150的卷材的宽度,其可以是大约14英寸,但是更窄的卷材和更宽的卷材也是可能的。已使用柔性版印刷系统100(图1)印刷的框架300的长度L通常对应于印版滚筒(诸如印版滚筒111)的周长,其可以是大约18英寸。取决于触摸传感器530的大小,在每个框架300内具有多个触摸传感器可以是成本有效的。

在图13中示出的实例中,探针焊盘559以第一间距S1间隔开,并且连接器焊盘558以小于S1的第二间距S2间隔开。类似地,连接器焊盘568以比探针焊盘569的间距小的间距间隔开。这是因为当触摸传感器530集成到触摸屏中时期望使用小连接器(未示出)。连接器焊盘558和568通常位于触摸传感器530a、530b、530c、530d的边缘535处或附近,以促进连接器的附接。

当框架300中的所有四个触摸传感器530a、530b、530c、530d以与图13中相同的取向进行取向时,一些紧密间隔的连接器焊盘558、568(诸如与触摸传感器530a和530b相关联的那些)可相对靠近基板150的卷材的第一侧151上的基准标记531、532定位,并且相对远离基板150的卷材的第二侧152上的基准标记533、534。由于预测的测试焊盘位置的确定的准确度将与它们与对应基准标记的距离相关,这可导致一些预测测试焊盘位置具有显着较低的准确度水平。紧密间隔的连接器焊盘558、568的预测测试焊盘位置的确定的准确度可通过配置如图14中的触摸传感器530a、530b、530c和530d的布局来提高,其中触摸传感器530a和530b的紧密间隔的连接器焊盘558、568靠近触摸传感器530c和530d的紧密间隔的连接器焊盘558、568,两者均大致位于基板150的卷材的宽度的中间。这可通过放置柔性版印刷系统100(图1)的柔性版印刷板使得触摸传感器530a和530b的取向相对于触摸传感器530c和530d的取向旋转180度来实现。

在一些情况下,基板150的卷材的变形可使得不可能同时将所有测试探针222、224与其对应的测试焊盘(例如,连接器焊盘558、568和探针焊盘559、569)对准。在这种情况下,可能期望一次将电气测试夹具220与触摸传感器530a、530b、530c、530d中的一个对准。例如,测试探针222、224可首先与触摸传感器530a的测试焊盘(例如,连接器焊盘558、568和探针焊盘559、569)对准,使得可测试所述装置。随后可调整电气测试夹具220的位置以便与触摸传感器530b、530c和530d的测试焊盘对准,使得可按顺序测试它们。以这种方式,可单独测试触摸传感器530a、530b、530c、530d中的每一个,尽管它们不能被同时测试的事实。

相对于测试焊盘(例如,连接器焊盘558、568和探针焊盘559、569)定位电气测试夹具220的可靠性的另外改进可使用自适应学习过程来补偿单独测试探针222、224(图10)的位置中的系统偏差中的误差。例如,在设置过程中,可确定测试焊盘的质心,并且可将电气测试夹具移动到第一位置,所述第一位置对应于将致使每个测试探针222、224在对应测试焊盘的质心处接触所述测试焊盘的理想位置,假设单独测试探针222、224的定位中存在零误差。在此第一步骤中,可确认没有电气缺陷。随后,电气测试夹具220可在+x方向上移动小于但大约等于窄测试焊盘(例如,连接器焊盘558)的宽度的一半的距离,以便检查任何测试探针222或224是否已经失去与对应测试焊盘的接触。使用-x方向、+y方向和-y方向上的小移动可进行类似的测试。通过这种自适应学习过程,可确定哪些特定测试探针222、224在各个方向上具有最大的位置误差以及误差有多大。因此,可确定电气测试夹具220的修改的运动量,使得考虑到测试探针位置中的系统误差以及图像变形和卷材变形,可建立整组测试探针222、224的可靠接触。

在执行电气测试步骤385(图12)处执行电气测试之后,电气测试的结果(例如,“通过”或“失败”)需要与被测试的对应装置耦合。图15A中示出将测试结果与对应装置耦合的一种方法。在这种情况下,物理标记390形成在接近装置(例如,触摸传感器530)的基板150的卷材上,提供装置是否通过电气测试的指示。物理标记390可使用本领域已知的任何工艺形成,诸如将墨施加到基板150的卷材上,或使用激光烧蚀基板150的卷材上的标记或在基板150卷材中形成孔。随后可检测物理标记390以分离好装置和坏装置。在一些实施方案中,如果装置通过电气测试,则不能形成标记,并且如果装置未通过电气测试,则可形成标记(或者反之亦然)。在其他实施方案中,可取决于装置是否通过电气测试来形成不同标记。

或者,唯一识别码可与每个装置相关联。在这种情况下,将每个装置与电气测试的结果耦合的步骤可包括将电气测试结果与所述装置的识别码一起存储在存储器265(图10)中。图15B示出使用形成在基板150的卷材上在装置(例如,触摸传感器530)附近的条形码395表示与每个装置相关联的识别码的实例。在其他情况下,识别码可简单地提供装置在介质150的卷材上的位置的指示,并且识别码的指示可不物理地形成到介质150的卷材上。

如上所述,本发明的示例性实施方案包括卷对卷电气测试系统和相关联的方法,其中使用用于捕获特定装置(例如,触摸传感器530)的至少测试焊盘加上相关联基准标记531、532的数字图像以便建立它们的空间关系的数字成像系统270并且还使用用于感测相关联基准标记531、532的位置的单独基准感测系统250将电气测试夹具与形成在基板150的卷材上的测试焊盘对准。类似类型的系统和方法可用于对具有多个基准标记和一组特征的物品执行各种其他类型的操作,如下所述。

图16示出物品600的顶视图,所述物品600具有基准标记601、602以及连接到与电路618相关联的熔丝610的阵列的一组探针焊盘615(其一般可称为一组“特征”)。在一些实施方案中,熔丝610的状态(断开或短路)可影响电路618的操作。在其他实施方案中,熔丝610的状态可用作电可读代码。在示例性实施方案中,熔丝610被选择性地“熔断”以将物品600配置成具有期望的状态(例如,存储期望的代码)。随后,电读取熔丝的状态(例如,读取代码)可能是有用的。在任一情况下,可使用系统630(诸如图17所示的系统)其与电气测试系统210(图10)类似。虽然系统630包括具有供应辊子202、卷取辊子204以及辊206和207的卷材传送系统,但如果物品600形成在柔性卷材上,则这些部件将仅包括在这种系统630中。在其他实施方案(未示出)中,物品600可形成在刚性基板上,并且将需要用于将物品600传送和定位在系统630内的适当传送系统部件。此类传送系统的实例将包括具有真空压紧或静电保持的输送带,或具有用于将物品600保持在相对于传送系统的固定位置的机械夹子的基板保持器。

参考图16和图17,将描述示例性实施方案,其中系统630用于执行熔断或测试熔丝610的操作。数字成像系统270被配置来捕获物品600的包括一组特征(例如,探针焊盘615)和基准标记601、602的至少一部分的数字图像,并且基准感测系统250被配置来感测基准标记601、602的位置。仪器635被配置来对物品600执行期望操作,并且包括具有各自测试探针222、224的上测试台221和下测试台223两者,以及适于可控地通过测试探针222、224施加电信号以执行期望操作的电气夹具640。例如,为了选择性地熔断熔丝610,电气夹具640可通过探针焊盘615可控地跨熔丝610施加足够高的电压。类似地,为了测试熔丝610的状态,电气夹具640可用于测试成对的探针焊盘615之间的电连续性,如在如上所述的触摸传感器530的卷对卷测试的实施方案中。控制器260被配置来控制系统630的部件以执行期望操作。

用于对物品执行操作的系统630的其他方面可类似于上文关于相对于图10和图11描述的卷对卷电气测试系统210描述的实施方案中的那些方面。例如,在一些实施方案中,数字成像系统270可包括线扫描摄像机271,所述线扫描摄像机271被配置来当物品600移动经过线扫描摄像机271时捕获一组连续的图像线275,使得所述组连续的图像线被组合以提供复合数字图像。数字成像系统270还可包括表面编码器274,所述表面编码器274被配置来接触物品600的表面并且提供表示物品600的位置的编码器信号,其中响应于编码器信号确定用于捕获连续图像线275的定时。如前所述,在一些实施方案中,由基准感测系统250感测到的基准标记601、602的位置之间的差可用于校准编码器信号。

可与电气测试系统210类似的系统630的其他方面包括在基准感测系统中使用多个数字摄像机系统;视场大小大于基准标记的位置中的预期变化性;并且数字摄像机系统的视场小于数字成像系统270的视场。

广义系统的一些方面也可以是不同的,这取决于物品600的性质以及广义系统起作用的方式。在参考图10和图11描述的卷对卷电气测试系统210中,卷材传送系统使基板150的卷材沿着介质前进方向208前进。在广义系统的一些实施方案中,需要在向前方向上且随后在相反方向上移动物品600。例如,为了测试和微调以下图19中所示的电阻器阵列,物品600可从电气测试站向前移动到激光微调站,并且随后向后移动到电气测试站以进行微调后电气测试。在这种实施方案中,表面编码器274的读取中的误差可由于在方向反转期间的滑移或游隙而增加。这可增加对基准感测系统250的需要,以便针对每个操作准确地定位该物品并提供对数字成像系统的校准。相对于图10的电气测试系统210的另一个差异是,如果物品600不透明,则可能需要改变光源273的放置。

广义系统630的另一个差别是,取决于物品600的性质和系统630的配置,可对仪器635或物品600进行位置调整(诸如平移或旋转)。在一些实施方案中,物品600的平移可在输送带或平移台(未示出)上进行,并且物品600的旋转可使用旋转台(未示出)来完成。

相对于图17的系统630和图18中示出的流程图描述使用仪器635来对包括多个基准标记405和一组特征410的物品400执行操作的广义方法。在示例性实施方案中,通过使用控制器260来控制系统630的适当部件并执行相关联的分析操作来执行所述方法的一些或所有步骤。

在接近数字成像系统定位物品步骤415中,将物品400定位在数字成像系统270附近。在所示的卷对卷配置中,此步骤可通过使基板150的卷材沿着卷材传送路径205前进直到特定物品400接近数字成像系统270来执行。使用捕获数字图像步骤420来使用数字成像系统270捕获数字图像425。数字图像425包括物品400的包括相关联基准标记405和特征410的至少一部分。在所示配置中,数字成像系统270包括线扫描摄像机271,所述线扫描摄像机270在物品400移动经过线扫描摄像机271时逐行捕获数字图像425。在其他实施方案中,数字成像系统270可使用二维数字摄像机。

随后使用分析数字图像步骤430来使用控制器260自动分析所捕获的数字图像425,以便确定所捕获的数字图像425内的基准标记位置435和特征位置440。可使用本领域中已知的任何方法来确定和表示基准标记位置435和特征位置440。在示例性实施方案中,通过使用任何适当的特征检测方法检测对应的基准标记405和特征410(例如,探针焊盘615)来确定基准标记位置435和特征位置440。随后计算检测到的基准标记405和特征410的质心,并且使用数字图像425内的质心的x-y像素位置表示对应的基准标记位置435和特征位置440。用于分析数字图像以检测基准标记405和特征410的方法以及用于计算对应质心的方法对于本领域技术人员将是公知的,并且可根据本发明使用任何这种方法。

随后使用确定空间关系步骤445来确定所捕获数字图像425中特征410的所确定特征位置440与基准标记405的所确定基准标记位置435之间的空间关系450。如前面参考图12所述,空间关系450可使用本领域中已知的任何适当方法来表示。对于与数字成像系统270相关联的光学系统将几何变形引入所捕获的数字图像425的情况,可调整捕获的数字图像425以补偿几何变形,作为确定空间关系350的过程的一部分。补偿可作为分析数字图像步骤430或确定空间关系步骤445的一部分来进行。

接着,使用接近仪器定位物品步骤460来重新定位物品400,使得其接近将对物品400执行操作的仪器635。在所示的卷对卷配置中,此步骤可通过使基板150的卷材沿着卷材传送路径205前进直到物品400接近仪器635来执行。如前面参考图10所讨论的,示例性仪器635包括适于与相关联物品400的对应特征410(例如,探针焊盘615)电气接触的一组测试探针222、224。在优选实施方案中,如果物品400在基板150的卷材上定位在其标称位置中,则基板150的卷材停止在特征410将与测试探针222、224对准的位置处。优选地,一旦基板150的卷材已停止(例如,使用夹子245),其就被夹紧在固定位置,以便防止基板150的卷材的任何另外移动直到已执行操作之后。

在感测基准标记步骤465中,基准感测系统250用于感测基准标记405的位置以确定感测到的基准标记位置470,优选地当物品400处于固定位置时。如前所述,在示例性实施方案中,基准感测系统250包括具有足够大的对应视场253、254的多个基准传感器251、252,以便在给定系统变化性的预期范围的情况下检测基准标记405。在一些实施方案中,基准传感器251、252是捕获基板卷材的包括基准标记405的部分的数字图像的数字摄像机系统。随后可通过自动分析所捕获的数字图像来确定所感测的基准标记位置470。例如,可确定所捕获数字图像中的基准标记405的质心并且使用其来定义所感测基准标记位置470。在系统配置阶段期间可使用校准过程来将捕获的数字图像内的像素位置准确地与仪器635内的实际物理位置相关。

使用确定预测特征位置步骤475来使用由空间关系450指定的相对位置信息以便估计特征410相对于感测到的基准标记位置470的预测位置来确定特征410的预测特征位置480。在示例性实施方案中,预测特征位置480对应于特征410内的中心位置(例如,质心)。

接着,使用调整物品或仪器位置步骤485来响应于预测特征位置480来调整仪器635或物品400的位置,使得仪器635适当地定位以便对物品400执行操作。在示例性实施方案中,调整仪器635的位置,使得测试探针222、224与对应特征410(例如,探针焊盘615)适当对准。

在示例性实施方案中,仪器635的元件(例如,测试探针222、224)不是单独可调的,而是必须作为单元移动。因此,一旦确定了特征410的预测位置,就调整仪器635的位置以将测试探针222、224与特征410的预测位置对准。在各种实施方案中,仪器635位置的调整可包括在平行于基板150的卷材的表面的平面内平移仪器635,以及使仪器635围绕垂直于基板150的卷材的表面的轴线旋转。

在一些实施方案中,指定应施加到仪器的平移和旋转量的对准参数通过使用拟合处理(例如,公知的最小二乘法分析)基于预测特征位置480以及与仪器635内的预定义测试探针配置相关联的测试探针222、224的已知位置来确定。例如,对准参数可包括指定用于移动仪器635的x方向和y方向(图9)上的距离的平移参数,以及指定用于旋转仪器635的角度θ的旋转参数。随后,调整物品或仪器位置步骤485响应于所确定的对准参数调整仪器635的位置。在一些实施方案中,可独立调整仪器635的各部件(例如,上测试台221和下测试台223)的位置。在此类情况下,对准参数可包括用于调整不同部件的位置的单独组的对准参数。

在执行操作步骤490中,使用仪器635对物品400执行期望操作。如以前参考图16描述的,在示例性实施方案中,所述操作可包括使测试探针222、224与探针焊盘615接触并且通过探针焊盘615施加适当电信号以选择性地熔断熔丝610或检测熔丝610的状态。

在其他实施方案中,由执行操作步骤490执行的操作可包括例如使用沉积工艺或印刷工艺向物品400添加材料。在此类实施方案中,通常没有测试探针222、224接触物品400。相反,仪器635将包括一个或多个沉积或印刷装置,诸如布置在预定位置处的喷墨装置。在这种情况下,物品400上的特定特征410将用作材料沉积或印刷的局部对准目标,而基准标记405用作全局位置参考标记。材料的印刷或沉积可用于准备将查看的图像,或者用于制造功能装置,或者用于形成例如三维图案。沉积或印刷装置与物品400的对准如上所述地使用用于捕获至少特定物品400的特征410加上相关联基准标记405的数字图像的数字成像系统270以及用于感测相关联基准标记405的位置的单独基准感测系统250执行。

在另外的实施方案中,由执行操作步骤490执行的操作可包括从物品400移除材料。在各种实施方案中,可使用诸如蚀刻工艺、烧蚀工艺、钻孔工艺、铣削工艺或切割工艺的操作来执行材料移除。

在另外的实施方案中,由执行操作步骤490执行的操作可包括将物品400切割成多片(例如,使用铣削操作或劈裂操作)或者将物品400附接到另一对象(例如,使用胶合操作或焊接操作)。

图19示出包括具有相关联探针焊盘615的电阻器620阵列以及基准标记601、602的示例性物品600的顶视图。电阻器620可通过例如在刚性基板上的厚膜丝网印刷或者柔性版印刷在基板150(图1)的卷材上形成。电阻器620的电阻值的变化可由于例如印刷变化或材料变化而发生。通过在称为电阻器微调的过程中可控地移除电阻器材料,可将电阻值带到其目标值。材料可例如通过激光烧蚀或通过在电阻器620处可控制地引导磨料的喷射来移除。在第一操作中,可通过电气测试确定初始电阻值,其中测试探针与探针焊盘615对准(使用如上所述的调整物品或仪器位置步骤485),并且电气夹具640可向探针焊盘615施加已知电压并测量所得电流。在第二操作中,至少一个激光器或至少一个磨料射流可与所选择电阻器620对准(使用如上所述的调整物品或仪器位置步骤485),并且可微调电阻器620以提供目标电阻值。

部分列表

100 柔性版印刷系统

102 供应辊子

104 卷取辊子

105 卷对卷方向

106 辊

107 辊

110 印刷模块

111 印版滚筒

112 柔性版印刷板

113 凸起特征

114 压印滚筒

115 网纹辊

116 UV固化站

120 印刷模块

121 印版滚筒

122 柔性版印刷板

124 压印滚筒

125 网纹辊

126 UV固化站

130 印刷模块

131 印版滚筒

132 柔性版印刷板

134 压印滚筒

135 网纹辊

136 UV固化站

140 印刷模块

141 印版滚筒

142 柔性版印刷板

144 压印滚筒

145 网纹辊

146 UV固化站

150 基板

151 第一侧

152 第二侧

200 电气测试系统

202 供应辊子

204 卷取辊子

205 卷材传送路径

206 辊

207 辊

208 介质前进方向

210 电气测试系统

220 电气测试夹具

221 上测试台

222 测试探针

222a 测试探针

222b 测试探针

223 下测试台

224 测试探针

224a 测试探针

224b 测试探针

240 测试仪器

245 夹子

250 基准感测系统

251 基准传感器

252 基准传感器

253 视场

254 视场

260 控制器

265 存储器

270 数字成像系统

271 线扫描摄像机

272 透镜

273 光源

274 表面编码器

275 图像线

300 框架

300a 框架

300b 框架

300c 框架

305 基准标记

310 测试焊盘

315 使框架前进到数字成像系统步骤

320 捕获数字图像步骤

325 数字图像

330 分析数字图像步骤

335 基准标记位置

340 测试焊盘位置

345 确定空间关系步骤

350 空间关系

360 使框架前进到测试夹具步骤

365 感测基准标记步骤

370 所感测的基准标记位置

375 调整测试夹具位置步骤

380 移动测试探针以接触测试焊盘步骤

385 执行电气测试步骤

390 物理标记

395 条形码

400 物品

405 基准标记

410 特征

415 接近数字成像系统定位物品步骤

420 捕获数字图像步骤

425 数字图像

430 分析数字图像步骤

435 基准标记位置

440 特征位置

445 确定空间关系步骤

450 空间关系

460 接近仪器定位物品步骤

465 感测基准标记步骤

470 所感测的基准标记位置

475 确定预测特征位置步骤

480 预测的特征位置

485 调整物品或仪器位置步骤

490 执行操作步骤

500 设备

510 触摸屏

520 显示装置

530 触摸传感器

531 基准标记

532 基准标记

533 基准标记

534 基准标记

535 边缘

540 透明基板

541 第一侧

542 第二侧

543 第一边缘

544 第二边缘

546 框架边界

550 导电图案

551 细线

552 栅格

553 细线

554 通道焊盘

555 栅格列

556 互连线

558 连接器焊盘

559 探针焊盘

560 导电图案

561 细线

562 栅格

563 细线

564 通道焊盘

565 栅格行

566 互连线

568 连接器焊盘

569 探针焊盘

580 触摸屏控制器

600 物品

601 基准标记

602 基准标记

610 熔丝

615 探针焊盘

618 电路

620 电阻器

630 系统

635 仪器

640 电气夹具

D1 间距

D2 间距

θ 角度

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1