检测绝缘膜的方法和装置，对其打孔的装置及控制方法

专利名称：检测绝缘膜的方法和装置，对其打孔的装置及控制方法
技术领域：
本发明涉及用于检测绝缘膜(长带或长板形式)的方法，绝缘膜用于生产在其上安装电子元件的膜载带，诸如，TAB(带式自动接合)带、COF(膜上芯片)带、CSP(芯片尺寸封装)带、BGA(球栅阵列)带、μ-BGA(μ-球栅阵列)带、FC(倒装芯片)带、QFP(四线扁平封装)带、或者FPC(柔性印刷电路)带(这里，这样的带整体简称为膜载带)；本发明还涉及用于检测绝缘膜的缺陷的检查装置，绝缘膜用于生成在其上安装电子元件的膜载带(本文中简称为“用于膜载带的绝缘膜”)；本发明还涉及用于对用于膜载带的绝缘膜打孔的打孔装置；本发明还涉及用于控制用于对用于膜载带的绝缘膜打孔的打孔装置的方法。更特别地，本发明涉及用于通过采用平行射线光源、两个偏振过滤器、图像拾取装置、以及图像处理装置来检测用于膜载带的绝缘膜的方法，本发明还涉及用于检测用于膜载带的绝缘膜的缺陷的检查装置；本发明还涉及用于对用于膜载带的绝缘膜打孔的打孔装置；本发明还涉及用于控制用于对用于膜载带的绝缘膜打孔的打孔装置的方法。
背景技术：
例如，通过以下程序生产用于在其上安装电子元件的膜载带。对绝缘膜(例如聚酰亚胺膜)打孔以形成用于传输的齿孔、用于安装焊球或金属凸块的圆孔、以及其它孔。在将铜箔供应到膜表面上后，对铜箔制作图样，同时通过调节例如齿孔来传输绝缘膜，从而形成布线图样。如果需要，可以在布线图样上形成阻焊剂层，或者在终端部分上形成金属镀层。在诸如BGA带的膜载带的生产过程中，对绝缘膜打孔以形成诸如圆孔等孔，金属凸块、焊料球、或类似导体被插入圆孔，从而，布线图样被连接至电子元件。
传统上，从生产率的角度看，通过使用向前进料按压或类似手段(means)对通过卷轴或类似部分卷绕的用于膜载带的绝缘膜连续打孔的过程中，已经避免了打孔过程中的取样检测。因而，在对经过传送的用于膜载带的绝缘膜打孔之后，操作者使用显微镜通过观察用肉眼找出诸如凹痕和毛刺的缺陷。因为肉眼执行检测，检测的精度会随着操作员而变化，一些操作员不能发现这样的缺陷。因此，在一些情况下，诸如凹痕等缺陷仍然保留在后续步骤中，甚至会保留在客户的产品中。
考虑到打过孔的用于膜载带的绝缘膜的生产率，在开始对卷绕的绝缘膜打孔时、在终止打孔时、在替换绝缘膜时、在周期性进行质量控制程序时必须执行对诸如凹痕这样的缺陷进行更严格的检测。然而，当由于在制造过程中打孔模具中抬起的碎片或类似异常而使打过孔的用于膜载带的绝缘膜出现凹痕时，或者当由于附着到膜本身上的异物而使用于膜载带的绝缘膜出现凹痕时，大量的失效片没有被检测出，并且必须被丢弃，这样，降低了相对于原始材料的生产率。
考虑到上述，日本专利申请公开No.10-288586和No.10-293018和其它文件披露了用于自动监测引线框架的凹痕的装置，其中传送的引线框架被示出，引线框架的图像数据被CCD摄像机拾取，接着对拾取的图像进行处理。
日本专利申请公开No.2000-351025披露了用于在按压过程中检测引线框架的缺陷(例如凹痕)的方法，该方法包括用发光装置(也就是发光二极管(LED))发出的光照射打过孔的引线框架，并通过感光器(光电二极管(PD))接收引线框架的表面反射的光，从而检测引线框架表面上的异常。

发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中的问题，基于不同于传统异常检查装置和异常检测方法的构思。因此，本发明的目标在于提供用于检测用于膜载带的绝缘膜的方法、用于检测用于膜载带的绝缘膜的装置、用于对用于膜载带的绝缘膜打孔的打孔装置、以及控制用于对用于膜载带的绝缘膜打孔的打孔装置的方法。特别地，本发明的目标在于提供用于检测缺陷的检查装置和检查方法、打孔装置、以及用于控制打孔装置的方法，从而立即检查落到用于膜载带的绝缘膜的表面的碎片，其中在通过打孔模具对用于膜载带的绝缘膜打孔时容易产生碎片，因此，由于落下的碎片或异物附着而造成膜表面上的缺陷的块的数量减小到最小的可能数量。
为了获得上述目标，本发明已经进行了广泛的研究，已经发现可以通过以下实现本发明的目标用光源射出的平行光照射用于膜载带的绝缘膜的图案形成侧和/或相对侧并通过第一偏振过滤器；提供第二偏振过滤器和图像拾取装置，使得穿过膜载带的绝缘膜或被膜载带的绝缘膜反射通过第二偏振过滤器并被图像拾取装置接收；使输入到图像拾取装置的图像经受亮度差图像处理。通过这种发现实现了本发明。
因此，在本发明的第一方面，提供了用于检测用于膜载带的绝缘膜的方法，包括用已通过第一偏振过滤器的平行光照射用于膜载带的绝缘膜，所述绝缘膜已经被打孔和被传送；使已经通过膜载带的绝缘膜或已经被膜载带的绝缘膜反射的光线通过第二偏振过滤器；利用图像拾取装置接收已经通过第二偏振过滤器的光线；以及使输入到图像拾取装置的图像经受亮度差图像处理，由此探测膜载带的绝缘膜的缺陷。
在本发明的第二方面，提供了用于检查用于膜载带的绝缘膜的检查设备，所述设备包括传送装置，用于传送用于膜载带的绝缘膜；光源，用于发射平行光线；第一偏振过滤器，设置在光源和用于膜载带的绝缘膜的传送路径之间；图像拾取装置；第二偏振过滤器，设置在图像拾取装置和用于膜载带的绝缘膜的传送路径之间；以及图像处理装置，用于对输入到图像拾取装置的图像进行亮度差图像处理，其中用从光源发射且通过第一偏振过滤器的平行光线照射用于膜载带的绝缘膜，使得已经通过膜载带的绝缘膜或已经被膜载带的绝缘膜反射的光线通过第二偏振过滤器；以及已经通过第二偏振过滤器的光线被图像拾取装置接收。
在本发明的第三方面，提供了一种用于对膜载带的绝缘膜打孔的打孔设备，所述设备包括传送装置，用于传送用于膜载带的绝缘膜；打孔装置，用于对正在传送的用于膜载带的绝缘膜打孔；光源，用于发射平行光线；第一偏振过滤器，设置在光源和用于膜载带的绝缘膜的和传送路径之间；图像拾取装置；第二偏振过滤器，设置在图像拾取装置和用于膜载带的绝缘膜的传送路径之间；检查装置，用于通过对输入到图像拾取装置的图像进行亮度差图像处理，来一块一块地检查用于膜载带的绝缘膜；控制装置，用于当在一系列块的每个中，在某些基本上彼此等同的区域中的多个点处连续检测到缺陷时，停止打孔装置的操作，其中用通过光源发出的并已经通过第一偏振过滤器的平行光线照射用于膜载带的绝缘膜；已经通过膜载带的绝缘膜或已经被膜载带的绝缘膜发射的光线通过第二偏振过滤器；以及通过图像拾取装置接收已经通过第二偏振过滤器的光线。
在本发明的第四方面，提供了一种用来控制用于对膜载带的绝缘膜打孔的打孔装置的方法，该方法包括对正在传送的用于膜载带的绝缘膜打孔；接着，用已经通过第一偏振过滤器的平行光线照射正在传送的用于膜载带的绝缘膜；使已经通过膜载带的绝缘膜或已经被膜载带的绝缘膜反射的光线通过第二偏振过滤器；通过图像拾取装置接收已经通过第二偏振过滤器的光线；使输入到图像拾取装置的图像经受亮度差图像处理，借此，一块一块地检测用于膜载带的绝缘膜的缺陷；以及用于当在一系列块的每个中，在某些基本上彼此等同的区域中的多个点处连续检测到缺陷时，停止打孔装置的操作。
通过实施用于检查用于膜载带的绝缘膜的方法、检查装置、用于对用于膜载带的绝缘膜打孔的打孔装置、以及用于控制根据本发明的打孔装置的方法，避免了操作者之间的检查精确度的变化和检查失败。另外，即使当用于膜载带的绝缘膜由于生产过程中打孔模具中落下的碎片而出现凹痕时，或者即使当用于膜载带的绝缘膜由于膜本身上附着的异物而出现凹痕时，可以停止打孔装置，对其进行检查，从而可以避免拒绝很多不正常的块，增加了相对于原始材料的生产率。


结合附图参考本发明的优选实施例，本发明的其它目的、特征、和优点将易于理解同时变得更好理解。在附图中图1是本发明的一个实施例的示意图；以及图2是本发明的另一个实施例的示意图。
具体实施例方式
参考附图，下面将详细描述本发明的用于检测用于膜载带的绝缘膜的方法、检查装置、用于对用于膜载带的绝缘膜打孔的打孔装置、用于控制打孔装置的控制方法的优选实施例。
图1示出了用于检测用于膜载带的绝缘膜3的顶表面或底表面上或内部存在的缺陷的检查装置，该装置包括传送装置1(例如，辊子)，用于传送用于膜载带的绝缘膜3；光源2(例如，LED)，用于发出平行光；第一偏振过滤器4，设置在光源2和用于膜载带的绝缘膜3的传送路径之间；图像拾取装置5(例如，CCD摄像机)；第二偏振过滤器6，设置在图像拾取装置5和用于膜载带的绝缘膜3的传送路径之间；以及图像处理装置(未示出)，用于对输入到图像拾取装置5进行亮度差图像处理，其中，用光源发出并已经通过第一偏振过滤器4的平行光照射用于膜载带的绝缘膜3，已经通过用于膜载带的绝缘膜3的光通过第二偏振过滤器6；已经通过第二偏振过滤器6的光线被图像拾取装置5接收。
当通过图1示出的检查装置进行检查时，举例来说，通过LED发出的并通过第一偏振过滤器4的红色平行光照射透光绝缘膜，该绝缘膜优选是呈现优良耐热性、耐化学腐蚀、防潮防热、以及其他属性的合成树脂膜。合成树脂膜的例子包括聚酰亚胺膜、耐热聚乙烯膜、BT树脂膜、酚醛树脂膜、以及液晶聚合物膜。其中，聚酰亚胺膜是特别优选的，其具有优良的耐热性、耐化学腐蚀、防潮防热属性。已经通过用于膜载带的绝缘膜3的光线通过第二偏振过滤器6，通过图像拾取装置5(例如，CCD图像拾取装置(CCD摄像机))被接收。输入到图像拾取装置5的图像经受亮度差图像处理(未示出图像处理件)，从而，检测绝缘膜3的顶面或底面内部或上部出现的缺陷。
图2示出了用于膜载带的绝缘膜3的顶表面上存在的缺陷的检查装置，该装置包括传送装置1(例如，辊子)，用于传送用于膜载带的绝缘膜3；光源2(例如，LED)，用于发出平行光；第一偏振过滤器4，设置在光源2和用于膜载带的绝缘膜3的传送路径之间；图像拾取装置5(例如，CCD摄像机)；第二偏振过滤器6，设置在图像拾取装置5和用于膜载带的绝缘膜3的传送路径之间；以及图像处理装置(未示出)，用于对输入到图像拾取装置5进行亮度差图像处理，其中，用光源发出并已经通过第一偏振过滤器4的平行光照射用于膜载带的绝缘膜3，已经被用于膜载带的绝缘膜3反射的光通过第二偏振过滤器6；已经通过第二偏振过滤器6的光线被图像拾取装置5接收。
当通过图2示出的检查装置进行检查时，举例来说，通过第一偏振过滤器4的LED光束(优选是黑色平行光)、UV射线、或激光束照射用于膜载带的不透光绝缘膜(例如，聚酰亚胺膜/铜箔双层膜或聚酰亚胺膜/粘合剂/铜箔三层膜)或者用于膜载带的半透光绝缘膜3，该绝缘膜已经被打孔并被传送。已经被用于膜载带的绝缘膜3反射的光线通过第二偏振过滤器6，通过图像拾取装置5(例如，CCD图像拾取装置(CCD摄像机))被接收。输入到图像拾取装置5的图像经受亮度差图像处理(未示出图像处理件)，从而，检测绝缘膜3的顶面或底面内部或上部出现的缺陷。不必说，如果采用图2示出的两套检查装置，可以在单个的传送步骤中检查用于膜载带的绝缘膜的顶面和底面。
通过第一偏振过滤器4调整平行光线。当这样调整的光线不通过用于膜载带的绝缘膜3折射时(也就是，当通过使用图1示出的检查装置执行检查时，用于膜载带的绝缘膜3的内部或顶面或底面没有缺陷，或者当通过使用图2示出的检查装置执行检查时，用于膜载带的绝缘膜3的内部或顶面或底面没有缺陷)，光线被第二偏振过滤器6拦截，并不能到达图像拾取装置5。相反，当通过使用图1示出的检查装置执行检查，用于膜载带的绝缘膜3的内部或顶面或底面有缺陷时，或者当通过使用图2示出的检查装置执行检查，用于膜载带的绝缘膜3的内部或顶面或底面有缺陷时，通过第一偏振过滤器4调整的光线由于缺陷而无序。因此，光线通过第二偏振过滤器6并到达图像拾取装置5。换言之，当用于膜载带的绝缘膜3没有缺陷时，由于第二偏振过滤器6拦截光线，没有缺陷的部分作为暗图像在图像拾取装置5中成像，由此，当用于膜载带的绝缘膜3的一部分有诸如凹痕等缺陷时，由于光线通过第二偏振过滤器6，有缺陷的部分作为亮图像在图像拾取装置5中成像。通过图像处理放大亮度差，从而检测出用于膜载带的绝缘膜3的表面上出现的诸如凹痕等缺陷。
更特别地，对应于无缺陷膜部分的图像的区域被假定为灰色，因而，对应于具有诸如凹痕的缺陷的膜部分的图像的区域被假定为白色。当两个区域的亮度差等于或大于任意阈值对比值时且岛状白色图像等于或高于预定的值时，通过使用单元块(每一测量，例如0.1mm×0.1mm)测量区域，确定绝缘膜具有诸如凹痕的缺陷。在检测到诸如凹痕的缺陷的情况下，在计算机的协助下，带有缺陷的相应的块在例如后续步骤被拒绝。
本发明的用于对用于膜载带的绝缘膜打孔的打孔装置的特征在于，该装置包括传送装置，用于传送用于膜载带的绝缘膜；打孔装置，用于对正在传送的用于膜载带的绝缘膜打孔；光源，用于发出平行光线；第一偏振过滤器，设置在光源和用于膜载带的绝缘膜的传送路径之间；图像拾取装置；第二偏振过滤器，设置在图像拾取装置和用于膜载带的绝缘膜的传送路径之间；检查装置，用于通过对输入到图像拾取装置的图像进行亮度差图像处理，来一块一块地检查用于膜载带的绝缘膜的缺陷；以及控制装置，用于当在一系列块的每个中，在某些基本上彼此等同的区域中的多个点处连续检测到缺陷时，停止打孔装置的操作，其中用通过光源发出的并已经通过第一偏振过滤器的平行光线照射用于膜载带的绝缘膜；已经通过膜载带的绝缘膜或已经被膜载带的绝缘膜反射的光线通过第二偏振过滤器；以及通过图像拾取装置接收已经通过第二偏振过滤器的光线。
用于控制用于对用于膜载带的绝缘膜打孔的打孔装置的上述方法的特征在于，所述方法包括对正在传送的用于膜载带的绝缘膜打孔；接着，用已经通过第一偏振过滤器的平行光线照射正在传送的用于膜载带的绝缘膜；使已经通过膜载带的绝缘膜或已经被膜载带的绝缘膜反射的光线通过第二偏振过滤器；通过图像拾取装置接收已经通过第二偏振过滤器的光线；使输入到图像拾取装置的图像经受亮度差图像处理，借此，一块一块地检测用于膜载带的绝缘膜的缺陷；以及用于当在一系列块的每个中，在某些基本上彼此等同的区域中的多个点处连续检测到缺陷时，停止打孔装置的操作。
上述用于对用于膜载带的绝缘膜打孔的打孔装置和用于控制采用上述用于检测诸如凹痕等缺陷的装置的方法以及检测方法。不用说，该装置和方法还可采用其他传统采用的个性化装置和方法。在上述用于对用于膜载带的绝缘膜打孔的打孔装置和用于控制该装置的方法中，一块一块地检测用于膜载带的绝缘膜的缺陷，用于当在一系列块(例如，五个连续块)中的每个中，在某些基本上彼此等同的区域中的多个点处连续检测到缺陷时，停止打孔装置的操作。因此，可以防止拒绝很多不正常的块，增加了相对于原始材料的生产率。
权利要求
1.一种用于检查用于在其上安装电子元件的膜载带的绝缘膜的方法，包括用已通过第一偏振过滤器的平行光照射用于膜载带的绝缘膜，所述绝缘膜已经被打孔和被传送；使已经通过膜载带的绝缘膜或已经被膜载带的绝缘膜反射的光线通过第二偏振过滤器；利用图像拾取装置接收已经通过第二偏振过滤器的光线；以及使输入到图像拾取装置的图像经受亮度差图像处理，由此探测膜载带的绝缘膜的缺陷。
2.根据权利要求1所述的用于检查膜载带的绝缘膜的方法，其中采用红色平行光，且使得已经通过膜载带的绝缘膜的光线通过第二偏振过滤器，接着利用图像拾取装置接收光线。
3.根据权利要求1所述的用于检查膜载带的绝缘膜的方法，其中将LED光线、UV光线、和激光束用作平行光线，且使得已经被膜载带的绝缘膜反射的光线通过第二偏振过滤器，接着利用图像拾取装置接收光线。
4.一种用于检查用于在其上安装电子元件的膜载带的绝缘膜的缺陷的检查设备，所述设备包括传送装置，用于传送用于膜载带的绝缘膜；光源，用于发射平行光线；第一偏振过滤器，设置在光源和用于膜载带的绝缘膜的传送路径之间；图像拾取装置；第二偏振过滤器，设置在图像拾取装置和用于膜载带的绝缘膜的传送路径之间；以及图像处理装置，用于对输入到图像拾取装置的图像进行亮度差图像处理，其中用从光源发射且通过第一偏振过滤器的平行光线照射用于膜载带的绝缘膜，使得已经通过膜载带的绝缘膜或已经被膜载带的绝缘膜反射的光线通过第二偏振过滤器；以及已经通过第二偏振过滤器的光线被图像拾取装置接收。
5.一种用于对用于在其上安装电子元件的膜载带的绝缘膜打孔的打孔设备，所述设备包括传送装置，用于传送用于膜载带的绝缘膜；打孔装置，用于对正在传送的用于膜载带的绝缘膜打孔；光源，用于发射平行光线；第一偏振过滤器，设置在光源和用于膜载带的绝缘膜的和传送路径之间；图像拾取装置；第二偏振过滤器，设置在图像拾取装置和用于膜载带的绝缘膜的传送路径之间；检查装置，用于通过对输入到图像拾取装置的图像进行亮度差图像处理，来一块一块地检查用于膜载带的绝缘膜的缺陷；控制装置，用于当在一系列块的每个中，在某些基本上彼此等同的区域中的多个点处连续检测到缺陷时，停止打孔装置的操作，其中用由光源发出并已经通过第一偏振过滤器的平行光线照射用于膜载带的绝缘膜；已经通过或已经被用于膜载带的绝缘膜发射的光线通过第二偏振过滤器；以及通过图像拾取装置接收已经通过第二偏振过滤器的光线。
6.一种用于控制用来对用于在其上安装电子元件的膜载带的绝缘膜打孔的打孔装置的方法，包括对正在传送的膜载带的绝缘膜打孔；接着，用已经通过第一偏振过滤器的平行光线照射正在传送的用于膜载带的绝缘膜；使已经通过膜载带的绝缘膜或已经被膜载带的绝缘膜反射的光线通过第二偏振过滤器；通过图像拾取装置接收已经通过第二偏振过滤器的光线；使输入到图像拾取装置的图像经受亮度差图像处理，借此，一块一块地检测用于膜载带的绝缘膜的缺陷；以及用于当在一系列块的每个中，在某些基本上彼此等同的区域中的多个点处连续检测到缺陷时，停止打孔装置的操作。
全文摘要
本发明提供了一种用于检查缺陷的检查装置和检查方法，打孔装置和用于控制打孔装置的方法，用于立即检查落到用于膜载带的绝缘膜的碎片，其中在通过打孔模具对用于膜载带的绝缘膜打孔时容易产生碎片，因此，由于落下的碎片或异物附着而造成膜表面上有缺陷的块的数量减小到很小的可能数量。在本发明中，用已经通过第一偏振过滤器的平行光线照射用于膜载带的绝缘膜，绝缘带已经被打孔并被传送；已经通过膜载带的绝缘膜或被膜载带的绝缘膜反射的光线通过第二偏振过滤器，光线通过图像拾取装置被接收；以及输入到图像拾取装置的图像经受亮度差的图像处理，从而检查用于膜载带的绝缘膜的缺陷。
文档编号G01N21/21GK1693877SQ200510066789
公开日2005年11月9日 申请日期2005年4月30日 优先权日2004年4月30日
发明者加藤香头由, 堀合直明 申请人:三井金属矿业株式会社