专利名称：图形检查装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种图形检查装置，特别是关于一种布线图形检查装
置，其通过反射照明与透射照明对形成在TAB(Tape Automated Bonding:带式自动焊接法)带等基板上的布线图形进行照明，并比较得 到的反射照明图像与透射照明图像，从而进行是否良好的判断。
背景技术：
在布线图形的检查中，作为对附着在基板表面或背面的灰尘(异物) 与布线图形的缺陷进行区别、并防止错误检测的方法及装置，例如在 专利文献l、专利文献2和专利文献3等中被提出。
在上述公报中记载有比较对形成有布线图形的基板的反射照明 光进行显像所获得的反射照明图像、及显像透射照明光所获得的透射 照明图像，并将双方的图像共通显现的不良作为布线图形的缺陷。
专利文献1:日本专利特开2004-61491号公报
专利文献2:日本专利特开2005-24386号公报
专利文献3:日本专利特开2004-212159号公报
在上述专利文献2的段落0014-0015中，获得反射(落射)照明图像 与透射照明图像的步骤，如下述所示。
(i) 对基板照射透射照明光，对摄像单元(CCD线传感器lc)与透射 照明单元la进行扫描，并获得基板的透射照明图像。
(ii) 将照明切换为反射(落射)照明，对摄像单元(CCD线传感器lc) 与反射(落射)照明单元lb进行扫描，并获得基板的反射照明图像。
如此，在专利文献2所记载的发明中，为了获得透射照明图像与 反射照明图像的2种类的图像，在l处的检查区域中，必须扫描摄像 单元与照明单元2次。因此，产生检查花费时间的问题。
作为上述问题的解决方法，上述专利文献3所记载的技术给出重 要的启示。在该公报中显示的情况为，改变透射照明光与反射照明光 的波长，通过使用可以独立地检査各个波长的传感器，同时获得透射 照明图像与反射照明图像。
如果使用该技术，则对检査区域同时照射透射照明光与反射照明 光，并只扫描摄像单元与照明单元1次，就可以获得透射照明图像与 反射照明图像的双方。
但是，在该方法中存在如下的问题。
在实际的布线图形检査装置中，在摄像单元(CCD传感器)的光射 入侧设置有用于将进行检査的区域放大并投影到摄像单元上的透镜(组 合多个透射的透镜单元)。最近，为了高精度地检查逐年微细化的布线 图形，要求更高析像度的透镜。
在透射照明光与反射照明光的波长不同的情况下，该透镜单元必 须将透射照明光和反射照明光等同地成像投影在摄像单元上。即、需 要透镜单元对于波长不同的光线具有同等的光学特性。
但是， 一般用于对波长不同的光线具有同等的光学特性的设计， 比使某一波长的光(单色光)成像的光学系统的设计难，析像度也降低。 为了使析像度变好，透镜的材料变得高价等，使得装置的成本变高。
发明内容
本发明是有鉴于上述情况而进行的，本发明的目的在于提供一种 图形检查装置，不使析像度降低，且只扫描摄像单元与照明单元1次， 就可以获得透射照明图像与反射照明图像双方。
(l)将由透镜投影的基板的检查区域(透镜的视野区域)分成照射反 射照明光的第1区域、及照射透射照明光的第2区域的2个区域，对 于位于上述透镜的视野内的基板区域的一部分的第1区域设置照射反 射照明光的反射照明单元，对于位于上述透镜的视野内、且未被上述 反射照明光照明的另外一部分区域的第2区域、设置照射透射照明光 的透射照明单元。并且，设置对第1区域进行摄像的第1摄像单元、 及对第2区域进行摄像的第2摄像单元。
然后，沿第1区域与第2区域排列的方向，使上述基板、2个摄像 单元及透镜相对地扫描移动，通过1次的扫描移动来获得检査区域的 反射照明图像与透射照明图像，并根据两个图像来判断上述图形是否 良好。
(2) 在上述(1)中，上述基板是在树脂薄膜上形成有金属的布线图形 的长带状的TAB带；上述移动单元将上述TAB带沿带长度方向搬送。
(3) 在上述(1)中，上述基板是在树脂薄膜上形成有金属的布线图形 的长带状的TAB带；上述移动单元使上述2个摄像单元及上述透镜为 一套地沿上述TAB带的长度方向移动。
(4) 在上述(1)中，上述基板是在树脂薄膜上形成有金属的布线图形 的长带状的TAB带；上述移动单元使上述2个摄像单元及上述透镜为 一套地沿上述TAB带的宽度方向移动。
(5) 使反射照明光的波长与透射照明光的波长相同。 在本发明中可以获得以下的效果。
(1) 由于构成为将透镜的视野区域分成照射透射照明光的区域、 及照射反射照明光的区域的2个区域，并对各个区域照射反射照明光 和透射照明光，并通过与各自对应地设置的摄像单元进行显像，因此， 只扫描摄像单元与照明单元1次，就可以获得透射照明图像与反射照 明图像的双方。
(2) 透射照明光与反射照明光使用相同波长，由此透镜可以进行只 成像特定波长的设计，并可以使摄像的图像的析像度变高。
(3) 透镜只有1个即可，不需要使用高价的透镜材料，由此能够防 止装置成本的上升。
图1是本发明的第1实施例的布线图形检査装置的框图。 图2是将检査部的附近放大表示的图。
图3是表示使2个照明区域与摄像元件对应而设置2台透镜的情 况的图。
图4是说明在第1实施例中摄像检査图形的动作的图。
图5是表示为了摄像宽度宽的检查图形而将多个CCD线传感器并 排配置的情况的图。
图6是表示透射照明图像与反射照明图像的例子的图。 图7是本发明的第2实施例的布线图形检查装置的框图。 图8是说明在第2实施例中摄像检査图形的动作的图。 图9是本发明的第3实施例的布线图形检查装置的框图。 图10是说明在第3实施例中摄像检査图形的动作的图。
具体实施例方式
第1图是本发明的第1实施例的布线图形检査装置的框图。另外， 在以下表示的任何一个实施例中，对基板为TAB带的情况进行说明， 但是，本发明除TAB带之外，也可以适用于可透射照明的多种基板的 图形检査。例如，硅晶片可以透射红外线，如果反射照明光及透射照 明光使用红外线，则对于上述的形成在硅晶片上的布线图形可以进行 同样的检查。
本实施例的图形检查装置，是如图1所示，具备带搬送机构IO， 由搬送TAB带5的送出巻轴11与巻取巻轴12构成；检査部l，对从 送出巻轴11送出的TAB带5照射透射照明光、反射照明光，并摄像 图形5a;扫描单元2，在TAB带的检查图形5a上扫描检查部l;及标 识部3，对不良的图形加上标识。
在标识部3中进行如下的标识，对于被判断为不良的图形进行冲 头的穿孔，或涂颜色等以便通过目视就可立即确认该部分为不良品。
另外，本实施例的布线图形检査装置，具备控制部4，该控制部4 将摄像的透射照明图像图形、反射照明图像图形与作为基准的主图形 进行比较，并判断产品是否良好，并且控制检査部l、扫描单元2、标 识部3以及带搬送机构10的动作。事先对控制部4输入作为图形检查 基准的基准图形。基准图形存在反射照明用与透射照明用的2种。另 夕卜，基准图形可以是摄像被判断为良品的实际的布线图形的图像，也 可以是利用了 CAD数据的图形。
接着，说明上述检查部的构成例。
如图1所示，检査部1具备1个透镜(透镜单元)6，将TAB带5 的进行检查的区域放大地进行投影；透射照明单元la,对于位于该透 镜6的视野内的基板区域、即通过透镜被放大的基板区域的一部分， 从TAB带5的背面侧通过透射光进行照明；及反射照明单元lb，在位 于透镜6的视野内的基板区域的未通过透射照明光进行照明的区域中， 从表面侧通过反射光(落射光)进行照明。并且具备摄像单元lc，设置 在透镜6的TAB带5的相反侧、对透射照明光的检查图形5a的像进行 摄像；及摄像单元ld，对反射照明光的检查图形5a的像进行摄像。
透射照明单元la的光源是适当地选择如下的光源，透射TAB带5 的树脂薄膜，且放射由形成在TAB带5上的图形反射的波长。在本实 施例中，使用放射波长850nm以上的光的LED，反射照明单元lb的 光源也使用相同的LED。
透镜6由多个透镜组合并被收容在镜筒内，并被设计成对于波长 850nm的光具有所期望的光学特性。
摄像单元lc、 ld对上述照明光的波长具有受光感度。例如为CCD 线传感器或面传感器，以下，对使用CCD线传感器作为摄像单元lc、 ld的情况进行说明。
图2是将检查部1的附近放大表示的图。图2(a)是表示从摄像单元 侧观看TAB带侧的情况，图2(b)是侧面图。
如图2(a)所示，位于透镜6的视野内的基板区域(由透镜6放大的 基板区域)被分成2个区域由反射照明单元lb照射反射照明光的区域 X(反射照明区域X);及由透射照明单元la照射透射照明光的基板区域 Y(透射照明区域Y)。另外，将该图的箭头方向(TAB带5的长度方向) 定义为反射照明区域X与透射照明区域Y排列的方向。
另外，在透镜6的与基板相反侧，在透射照明区域Y所投影的位 置设置有摄像透射照明像的第1摄像单元lc，在反射照明区域X所投 影的位置设置有摄像反射照明像的第2摄像单元ld。
在透射照明单元la与反射照明单元lb的照明光的射出侧，配置 有对应于两个照明单元的长度的圆柱透镜le，以便透射照明光与反射 照明光在进行检査的基板上不混杂，照明光被聚光在照明单元的宽度
方向。另外，如此通过将照明光进行聚光，可以使透射照明区域Y与 反射照明区域X接近，能使透镜6及检査部1小型化。
另外，如图3所示，还考虑到对应于2个照明区域和摄像单元lc、 ld，设置2台透镜6a、 6b，但是，由于如下理由是不实际的。
由于透镜为了高析像度而要求高光学性能，因此变得高价。当透 镜为2台时，透镜的成本变成2倍，装置整体的成本变得高价。
另外，如背景技术所示，由于在检查中比较反射照明图像与透射 照明图像，因此两图像必须具有同等的析像度。因此，需要使两个透 镜的光学特性一致，但是，实际上使两者高精度地一致较难，并且当 使其一致时成本变高。
并且，如上所述，透镜是将多个透镜组合而构成的，当透镜为2 台时，重量变重且装置大型化。
图4是说明摄像检查图形5a的动作的图，该图是表示使摄像单元 lc、 ld、透镜6、透射照明单元la与反射照明单元lb(检查部l)一体地 沿TAB带的搬送方向移动的情况。
在该情况下，反射照明区域X与透射照明区域Y沿TAB带5的长 度方向并排形成，通过扫描检查部1的扫描单元2，在TAB带5的检 查图形5a上，使摄像单元(CCD线传感器)lc、 ld、透镜6、透射照明 单元la与反射照明单元lb沿该图4的箭头方向扫描。
检查图形5a首先由透射照明进行照明，并通过第1摄像单元lc 获得透射照明图像。接着，由反射照明进行照明，通过第2摄像单元 ld获得反射照明图像。
通过使检查部I的整体通过检査图形5a上，可以获得检查图形5a 整体的透射照明图像与反射照明图像。
另外，反射照明单元lb的反射照明区域X与透射照明单元la的 透射照明区域Y、以及第1摄像单元lc、第2摄像单元ld,相对于扫 描方向正交的方向的长度，需要设定为通过1次的扫描就覆盖检查图 形5a的宽度的长度。
透射照明单元Ia、反射照明单元lb的光源例如是将多个LED并 排而构成。因此，透射照明区域Y、反射照明区域X的长度的调节，可通过改变各个照明单元la、 lb的LED的沿检査图形5a的宽度方向 排列的个数来进行。
另一方面，第l摄像单元lc、第2摄像单元ld所使用的CCD线 传感器，市售的传感器的长度已被决定。因此，为了摄像宽度大的检 査图形，如图5所示，将多个CCD线传感器并排配置。
下面，根据上述图1、图2和图4来说明本实施例的图形检查装置 的动作。另外，用于图形检查的控制(算法)与上述专利文献2所记载的 基本相同。
在TAB带5上连续地制作有多个相同的布线图形，控制部4驱动 带搬送机构10并将TAB带5搬送至检査部1。
当TAB带5的成为检查对象的检査图形5a通过上述带搬送机构 10被搬送至检查部1的规定位置时，TAB带5停止在该位置。
通过透射照明单元la，从TAB带5的下方(没有设置布线图形5a 的一侧)对透镜6的视野内的基板区域中的带搬送方向上游侧照射透射 照明光。
并且，通过反射照明单元lb，从TAB带5的上方(设置有布线图 形5a的一侧)对透镜6的视野内的基板区域中的带搬送方向下游侧照射 反射照明光。
通过扫描单元2沿反射照明区域X及透射照明区域Y排列的方向， 即以检查图形5a整体沿TAB带5的长度方向通过检查部1的下方的方 式，来扫描检查部l(透射照明单元la、反射照明单元lb、摄像单元lc、 ld，透镜6)。
由此，从透射照明单元la射出的照明光透射TAB带5并由摄像单 元(CCD线传感器)lc受光，检査图形5a的透射照明图像被读入并存储 到控制部4。
并且，从反射照明单元lb射出的照明光由TAB带5反射并由摄 像单元(CCD线传感器)ld受光，检查图形5a的反射照明图像被读入并 存储到控制部4。图6是表示存在细部、粗部和异物等的情况的透射照 明图像及反射照明图像的一例的图。
控制部4比较所存储的透射照明图像及透射照明用的基准图形，
并检査透射照明图像的布线图形相对于基准图形是否处于规定的尺寸 范围内，即布线图形是否存在"粗部"或"细部"。
然后，当在布线图形上没有检査出不良时，检查的布线图形被判 断为良品。
另一方面，如图6(a)所示，透射照明图像与透射照明用的布线图形 相对于基准图形为细时，检査的布线图形被判断为布线缺陷的不良品。
并且，透射照明用的布线图形例如图6(b)所示，相对于基准图形 为粗时，检查的布线图形被判断为不良候补。存储不良候补的布线图 形的、包含存在粗部的部分的区域A的位置。
接着，将对应于上述区域A的位置的周边的规定范围的反射照明 图像的图像、与反射照明用的基准图形的相同位置的图像进行比较， 并进行细部及粗部的检査。
如图6(b)所示，在该检查的结果与透射照明图像的检查结果同样、 在反射照明图像中也检查到粗部的情况下，布线图形被判断为不良品。
另一方面，尽管通过透射照明图像检查出粗部，但是如图6(c)所示， 在反射照明图像中与透射照明图像的检查结果相反、检查到细部时， 将透射照明图像的粗部的原因判断为图形上的"异物"，布线图形被判 断为良品。
并且，尽管通过透射照明图像检查出粗部，但是如图6(d)所示， 在反射照明图像中即没有检查到粗部也没有检查到细部时，透射照明 图像的粗部的原因为在图形下侧的粗部(根残留)所导致的，布线图形被 判断为不良品。
如果所检查的图形被判断为不良品，则该图形的位置被存储到控 制部，在该图形通过带搬送机构10被搬送至标识部3时，进行穿孔或
涂色等的标识。
如果检查图形5a的检査结束，则通过带搬送机构10搬送TAB带 5，成为下一检査对象的检査图形被搬送至检查部1的规定位置。
图7是本发明的第2实施例的布线图形检查装置的框图。在本实 施例中，检查部1没有设置扫描单元并被固定。因此，检查部1用于 摄像检查图形5a的、检查部1与TAB带5的相对移动，通过带搬送机
构10来进行。
检查部1的构成与第1实施例基本上相同，具备透镜6;透射照
明单元la，对于位于该透镜6的视野内的基板区域的一部分，从TAB
带5的背面侧通过透射光进行照明；反射照明单元lb，对于位于透镜
6的视野内的基板的其他一部分的区域，从TAB带5的表面侧通过反 射光进行照明；摄像单元lc，摄像透射照明光的检查图形5a的像；及 摄像单元ld，摄像反射照明光的检查图形5a的像。
接着，利用图8来说明摄像检査图形5a的动作。
与第1实施例相同，反射照明区域X及透射照明区域Y沿TAB 带5的长度方向并排形成，在透镜6上设置有摄像透射照明区域Y的 第1摄像单元lc、及摄像反射照明区域X的第2摄像单元ld。
在通过第1及第2摄像单元lc、 ld摄像TAB带5的检查图形5a 时，通过带搬送机构IO， TAB带5沿该图的箭头方向(TAB带5的长 度方向，即反射照明区域X与透射照明区域Y排列的方向)被扫描。
通过使检查图形5a的整体通过检查部1之下，可以获得检査图形 5a的整体的透射照明图像与反射照明图像。
本实施例的装置的动作与第1实施例基本上相同，以不同部分为 中心进行说明。
通过带搬送机构IO， TAB带5被搬送至检查部1 。
当TAB带5的成为检查对象的检查图形5a被搬送至检查部1的规 定位置(检査部1的搬送方向上游侧)时，TAB带5的搬送在该位置暂时 停止。
通过透射照明单元la与反射照明单元lb，透镜6的视野内被分开 地照明，透射照明区域Y与反射照明区域X沿TAB带5的搬送方向并 排形成。
通过带搬送机构10搬送TAB带5，检查图形5a整体沿反射照明 区域X与透射照明区域Y排列的方向被扫描。由此，通过CCD线传 感器lc将检査图形5a的透射照明图像、通过CCD线传感器ld将检 查图形5a的反射照明图像读入并存储到控制部4。
控制部4将存储的透射照明图像与透射照明用的基准图形进行比
较，并通过第l实施例中所示的步骤，来判断检查图形5a是否良好， 在不良时，通过标识部3加以标识。
如果检查图形5a的检査结束，则通过带搬送机构10搬送TAB带 5，成为下一检查对象的检査图形被搬送至检查部1的规定位置。
图9是本发明的第3实施例的布线图形检査装置的框图。在本实 施例中，与第l实施例相同，在检査部1设置有扫描单元2'，但是， 扫描单元2'使检查部1沿与TAB带5的搬送方向正交的方向(TAB带 5的宽度方向)移动。
因此，检查部1的透射照明单元la、反射照明单元lb及与它们对 应的摄像单元lc、 ld的配置，相对于第l、第2实施例，被配置为以 透镜6的光轴为中心旋转90。的状态。另外，在第9图中，为了避免图 变得繁杂，只表示了透射照明单元la和显像透射照明图像的第1摄像 单元lc，但是实际上在其内侧设置有反射照明单元lb，及显像反射照 明图像的第2摄像单元ld。
利用图10来说明摄像检査图形5a的动作。
与第l、第2实施例不同，反射照明区域X与透射照明区域Y沿 相对于TAB带5的长度方向正交的方向(TAB带5的宽度方向)并排形 成。在透镜6上设置有摄像透射照明区域Y的第1摄像单元lc、及摄 像反射照明区域X的第2摄像单元ld。
通过扫描单元2'，沿反射照明区域X与透射照明区域Y排列的方 向、即与TAB带5的长度方向正交的方向(TAB带5的宽度方向)，对 透射照明单元la、反射照明单元lb和摄像单元(CCD线传感器)lc、 ld 进行扫描。
通过使检查图形5a的整体通过检查部l之下，可以获得检查图形 5a的整体的透射照明图像与反射照明图像。
本实施例的装置的动作与第1实施例基本上相同，以不同部分为 中心来说明。
通过带搬送机构10将TAB带5搬送至检查部1 。当TAB带5的 成为检查对象的检查图形5a被搬送至检查部1的规定位置(检査部1 的搬送方向上游侧)时，TAB的搬送暂时停止在该位置。
通过透射照明单元la与反射照明单元lb，透镜6的视野内被分开 地照明，透射照明区域Y与反射照明区域X沿TAB带5的宽度方向并 排形成。
通过扫描单元2'，检査部1沿反射照明区域X与透射照明区域Y 排列的方向、即TAB带5的宽度方向，使TAB带5整体通过检查部1 之下。
由此，通过摄像单元(CCD线传感器)lc将检査图形5a的透射照明 图像、通过摄像单元(CCD线传感器)ld将检査图形5a的反射照明图像 读入并存储到控制部4。
控制部4将存储的透射照明图像与透射照明用的基准图形进行比 较，并通过第1实施例中所示的步骤，来判断检查图形5a是否良好， 在不良时，通过标识部3加以标识。
如果检查图形5a的检査结束，则通过带搬送机构10搬送TAB带 5，成为下一检查对象的检查图形被搬送至检查部1的规定位置。
另外，如第1实施例所述，反射照明区域X、透射照明区域Y、 及第l摄像单元lc、第2摄像单元ld，相对于扫描方向正交的方向的 长度，需要设定为覆盖通过1次的扫描进行检査的区域的长度。如上 述图5所示，如果将多个CCD线传感器并排配置，则由于通过l次的 检査部1的扫描来读入图像的检査区域变大，因此可以使TAB带整体 的检査时间变短。
权利要求
1、一种图形检查装置，通过对形成有图形的基板照射透射该基板的透射照明光、及由该基板反射的反射照明光，来获得上述基板的透射照明图像和反射照明图像，并依据两个图像来判断上述图形是否良好，其特征为，具备1个透镜，将进行检查的基板区域放大并进行投影；反射照明单元，对第1区域照射反射照明光，该第1区域为位于上述透镜的视野内的基板的区域的一部分；透射照明单元，对第2区域照射透射照明光，该第2区域为位于上述透镜的视野内的基板的区域的另外一部分区域；第1摄像单元，对由上述反射照明单元照明、且被上述透镜放大的第1区域进行摄像；第2摄像单元，对由上述透射照明单元照明、且被上述透镜放大的第2区域进行摄像；以及移动单元，与上述第1区域和上述第2区域排列的方向平行地使上述基板、上述2个摄像单元及上述透镜相对地移动。
2、 如权利要求l所述的图形检查装置，其特征在于， 上述基板是在树脂薄膜上形成有金属的布线图形的长带状的TAB带；上述移动单元是将上述TAB带沿带长度方向进行搬送的搬送机构。
3、 如权利要求l所述的图形检查装置，其特征在于， 上述基板是在树脂薄膜上形成有金属的布线图形的长带状的TAB带；上述移动单元是将上述2个摄像单元及上述透镜为一套地沿上述 TAB带的长度方向进行移动的摄像及透镜单元移动机构。
4、 如权利要求l所述的图形检查装置，其特征在于，上述基板是在树脂薄膜上形成有金属的布线图形的长带状的TAB带；上述移动单元是将上述2个摄像单元及上述透镜为一套地沿上述 TAB带的宽度方向进行移动的摄像及透镜单元移动机构。
5、如权利要求1到4之一所述的图形检査装置，其特征在于， 从上述反射照明单元照射的反射照明光的波长、与从上述透射照 明单元照射的透射照明光的波长相同。
全文摘要
提供一种图形检查装置，不使析像度降低，只通过扫描摄像单元与照明单元1次，可以获得透射照明图像与反射照明图像双方。当TAB带(5)的检查图形(5a)被搬送来时，通过透射照明单元(1a)与反射照明单元(1b)照射透射照明光、反射照明光，通过扫描单元(2)使检查图形(5a)整体通过检查部(1)之下地进行扫描。由此，检查图形(5a)的透射照明图像、反射照明图像被读入并存储到控制部(4)。控制部(4)对存储的透射照明图像与透射照明用的基准图形进行比较，检查透射照明图像的布线图形相对于基准图形是否处于规定尺寸的范围内，即布线图形是否存在“粗部”或“细部”，并判断检查图形(5a)是否良好。
文档编号H01L21/66GK101113958SQ20071013862
公开日2008年1月30日 申请日期2007年7月24日 优先权日2006年7月24日
发明者松田僚三, 林宏树 申请人:优志旺电机株式会社