專利名稱：圖形檢查方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖形檢查方法及裝置，特別是向帶載方式的TAB(TapeAutomated Bonding)帶上照射照明光，并用攝像裝置拍攝在TAB帶上形成的集成電路(IC)等的圖形，自動(dòng)地進(jìn)行外觀檢查的圖形檢查方法及裝置。
背景技術(shù)：
為了適應(yīng)高集成化和高密度安裝的要求，半導(dǎo)體元件正朝多引腳化和引腳微細(xì)化方向發(fā)展。由于有利于這種多引腳化和微細(xì)化，因此采用了使半導(dǎo)體芯片與在薄膜狀TAB帶上設(shè)置的多引腳相連的方法。
圖7中示出了TAB帶的一個(gè)結(jié)構(gòu)例。
TAB帶101，在厚約20～150μm(大多25～75μm)、寬約35～165mm的樹脂薄膜(film)102上，除了形成有通孔103的兩側(cè)邊緣部之外，都如圖7(a)所示涂敷厚約10～15μm的粘接劑104，在粘接劑104之上如圖7(b)所示貼有銅箔等金屬箔105。
用曝光法以及蝕刻法加工該金屬箔105，如圖7(c)所示形成電路等圖形106。此時(shí)，不除去粘接劑104層，保持原樣。
圖8所示為形成了圖形的TAB帶101的例子。
在圖8中，內(nèi)部的空白長(zhǎng)方形是安放半導(dǎo)體芯片的開口部(デバイスホ一ル器件孔)110，111是布線電路圖形。
在這樣的TAB帶101的制造工序中，由于有必要檢查(檢驗(yàn))布線電路圖形是否被正確形成，因此使用圖形檢查裝置。
圖形檢查裝置，用照明光給進(jìn)行檢查的TAB帶101進(jìn)行照明，用攝像裝置或者目檢方式檢測(cè)電路圖形的狀態(tài)(外觀)，并與基準(zhǔn)圖形相比較，判定形成的圖形是否合格。近年來(lái)，也采用了自動(dòng)檢查裝置，其預(yù)先在檢查裝置控制部的存儲(chǔ)部存儲(chǔ)基準(zhǔn)圖形，并將由攝像裝置拍攝的實(shí)際電路圖形與存儲(chǔ)的基準(zhǔn)圖形相比較，自動(dòng)地判定是否合格。
在為了拍攝圖形而對(duì)TAB帶照射照明光的方法中，有使用反射光的方法和使用透射光的方法。
使用反射光的方法，是從TAB帶的上方(形成圖形的一側(cè))照射照明光，并從照射照明光的方向觀察從TAB帶反射的反射光形成的電路圖形的像，例如用攝像元件進(jìn)行拍攝，然后進(jìn)行圖像處理。
例如在專利文獻(xiàn)1(日本特開2000-182061號(hào)公報(bào))中公開的使用了反射光的圖形檢查裝置。
上述專利文獻(xiàn)1所記載的是由照明裝置向形成了圖形的帶上照射光，通過(guò)CCD照相機(jī)拍攝由照明裝置照明的位置處的帶并輸出給計(jì)算機(jī)，然后由計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理并檢測(cè)出圖形的缺陷。
另一方面，使用透射照明的方法，從TAB帶的下方(與形成圖形的一側(cè)相反的一側(cè))進(jìn)行照明，通過(guò)設(shè)置在TAB帶上方(與照射照明光一側(cè)相反的一側(cè))的攝像元件拍攝由透過(guò)TAB帶的透射光形成的電路圖形像。
與使用反射光的方法相比，使用透射光的方法更適合圖形檢查。以下說(shuō)明其理由。
如圖9所示，可知在蝕刻銅箔等金屬箔來(lái)形成圖形時(shí)，被形成的圖形的剖面成梯形，圖形的上側(cè)寬度a和下側(cè)的寬度b的尺寸相比，下側(cè)的寬度b較寬。眾所周知這是由于蝕刻液從銅箔的表面向內(nèi)部蝕刻過(guò)去時(shí)的擴(kuò)散和速度造成的。
檢查這樣的圖形時(shí)，如果使用反射光作為照明光，則攝像元件捕捉由布線圖形表面反射的光，而這以外的部分是暗的。
因此，如圖10(a)所示，即使布線圖形在下側(cè)與相鄰圖形短路，被拍攝圖像反映出的也是不短路的正常圖形。因此有時(shí)會(huì)放過(guò)不合格品。
另一方面，如果使用透射光，則攝像元件捕捉透過(guò)樹脂薄膜的光，而這之外的部分是暗的。
因此，如圖10(b)所示，如果布線圖形在下側(cè)與相鄰圖形短路，則被拍攝的圖像反映出的是因短路而變粗的異常圖形，因此可檢測(cè)出不合格品。
但是，使用透射光時(shí)，有如下問(wèn)題。如上所述，在形成TAB帶的樹脂薄膜的上面，有用于粘接金屬箔的粘接劑層，在形成圖形后，也殘留在樹脂薄膜上。
已知用蝕刻方法剝離銅箔后的粘接劑層表面，存在無(wú)數(shù)個(gè)數(shù)μmm的凹凸。最初粘接劑表面是平坦的。但是，為了在銅箔的背面形成多個(gè)通過(guò)錨鎖效應(yīng)而堅(jiān)固粘接用的微小突起，因此其被轉(zhuǎn)印在粘接劑的表面。
如果讓照明光透過(guò)銅箔剝離后的粘接劑，則由于由銅箔背面轉(zhuǎn)印的凹凸使照明光漫反射而被擴(kuò)散變暗，在由CCD照相機(jī)等拍攝的圖像上產(chǎn)生黑色的斑痕和斑點(diǎn)。
如果在這樣的斑痕和斑點(diǎn)可見的狀態(tài)下進(jìn)行圖像處理，則有時(shí)在斑痕和斑點(diǎn)處于圖形附近時(shí)，會(huì)將它作為布線的一部分來(lái)處理，在檢查裝置與基準(zhǔn)圖形比較時(shí)，誤認(rèn)為是布線較粗，而判定產(chǎn)品不合格。
另外，非圖形附近的斑痕和斑點(diǎn)，有時(shí)識(shí)別為灰塵，而判定為不合格產(chǎn)品。這樣雖然實(shí)際上不是不合格品，而裝置卻判定為不合格，這種情況稱為過(guò)檢測(cè)。
如果進(jìn)行透射照明，則由于由這樣的粘接劑層的微小凹凸導(dǎo)致的斑痕和斑點(diǎn)而發(fā)生過(guò)檢測(cè)，從而難以在實(shí)際中使用采用透射光的圖形自動(dòng)檢查裝置。反射照明時(shí)，由于在拍攝時(shí)映出的粘接劑層是暗的，因此不會(huì)產(chǎn)生這樣的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題點(diǎn)而提出的，其目的是即使在基板上形成具有粘接劑層這樣的微小凹凸的層，也不會(huì)發(fā)生過(guò)檢測(cè)，可以使用透射光進(jìn)行圖形自動(dòng)檢查。
在形成了布線等圖形的基板表面涂敷液體，對(duì)于該基板，從與設(shè)有攝像裝置一側(cè)相反的一側(cè)對(duì)基板照明，并用攝像裝置進(jìn)行拍攝。并且，將由攝像裝置拍攝的基板圖像的圖形和預(yù)先存儲(chǔ)的基準(zhǔn)圖形相比較來(lái)進(jìn)行檢查。
如上所述，通過(guò)涂敷裝置將液體涂敷在進(jìn)行檢查的基板粘接劑層的表面，并使之均勻浸潤(rùn)，粘接劑層的凹凸被該液體埋沒。因此，如果在上述液體揮發(fā)(基板干燥)之前，進(jìn)行透射光照明并拍攝圖形，則由于粘接劑層的凹凸被液體埋沒，因此即使進(jìn)行透射光照明也很少產(chǎn)生漫反射。因此，拍攝的圖像上也難以產(chǎn)生斑痕和斑點(diǎn)，從而沒有由此而導(dǎo)致的對(duì)布線較粗的誤識(shí)別，可以防止過(guò)檢測(cè)。
因液體涂敷而在圖像上難以產(chǎn)生斑痕和斑點(diǎn)的理由如下光通過(guò)折射率不同的介質(zhì)界面時(shí)，根據(jù)形成界面的2個(gè)介質(zhì)的折射率和對(duì)界面的入射角度相對(duì)應(yīng)地產(chǎn)生折射。
如圖2(a)所示，透射照明光之中，以與基板成90度角入射的成分為例，無(wú)凹凸的部分的光直射通過(guò)。但是，入射到凹凸部分的光，由于凹凸而使入射角度變化，產(chǎn)生折射。這就是漫反射。
形成界面的介質(zhì)的折射率之差越大，光的折射越大，直射的光的成分越少。因此，光的折射部分，即凹凸的部分變暗。據(jù)此，有凹凸部分和無(wú)凹凸部分，透射的照明光產(chǎn)生亮度差，從而形成斑痕和斑點(diǎn)。
另一方面，粘接劑的上面，涂敷折射率比空氣大，比粘接劑小的液體，例如酒精和水時(shí)，如圖2(b)所示，在液體與粘接劑的界面上，雖然產(chǎn)生與上述相同的漫反射，但由于酒精和水與粘接劑的折射率之差，比空氣和粘接劑的折射率之差小，因此光的折射也變小，而直射的光的成分變多。
空氣的折射率約為1，酒精約為1.36，水(純水)約為1.33，粘接劑的折射率，如果考慮其種類為樹脂的一種，則丙烯酸樹脂(アクリル)和聚碳酸酯等樹脂約在1.5～1.6的范圍內(nèi)，因此認(rèn)為與它是同一水平。并且，即使在液體和空氣的界面產(chǎn)生折射，由于該面是平坦的而不會(huì)產(chǎn)生漫反射。
因此，與粘接劑和空氣直接接觸的現(xiàn)有情況相比，涂敷了液體時(shí)的漫反射少，因此拍攝它時(shí)，可以得到斑痕和斑點(diǎn)少的圖像。
如上所述涂敷液體，并在控制部使拍攝的圖形圖像與預(yù)先存儲(chǔ)的基準(zhǔn)圖形相比較來(lái)進(jìn)行檢查。
由于沒有因漫反射導(dǎo)致的斑痕和斑點(diǎn)，因此沒有由此而導(dǎo)致的對(duì)布線較粗的誤識(shí)別，可以防止過(guò)檢測(cè)。
涂敷在上述基板表面的液體的折射率，最好比基板表面的樹脂的折射率小，而比空氣的折射率大，作為上述液體，例如，可以用水或者酒精。如果是水或者酒精，則由于粘性不太大，因此可以均勻地浸潤(rùn)基板，而且也不會(huì)對(duì)基板施加壞的影響。


圖1表示本發(fā)明實(shí)施例的圖形檢查裝置的結(jié)構(gòu)例。
圖2表示在基板上不涂敷和涂敷液體時(shí)的基板凹凸部分的光的漫反射的樣子。
圖3表示液體涂敷部的其它結(jié)構(gòu)例。
圖4表示現(xiàn)有的、未涂敷液體時(shí)通過(guò)受像裝置接收的TAB帶的圖像時(shí)的亮度分布特性。
圖5表示通過(guò)受像裝置接收涂敷了液體的TAB帶的圖像時(shí)的亮度分布特性。
圖6表示在作為檢查對(duì)象的TAB帶上形成的檢查圖形的一部分。
圖7表示TAB帶的一個(gè)結(jié)構(gòu)例。
圖8表示形成了圖形的TAB帶的例子。
圖9表示蝕刻銅箔等金屬箔而形成圖形時(shí)所形成的圖形的剖面。
圖10是說(shuō)明用反射光作為照明光時(shí)漏過(guò)的不合格圖形的圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示本發(fā)明實(shí)施例的圖形檢查裝置的結(jié)構(gòu)例。并且，以下就上述基板為TAB帶的情況加以說(shuō)明，但本發(fā)明除了適用于TAB帶之外，還可以適用于用透射照明光進(jìn)行的各種基板的檢查。
本實(shí)施例的圖形檢查裝置，如同圖所示，由以下部分構(gòu)成帶傳送機(jī)構(gòu)10，由傳送TAB帶5的送出卷軸11和卷取卷軸12等組成；液體涂敷部2，在從送出卷軸11送出的TAB帶5上涂敷液體；檢查部1，向TAB帶5照射照明光并拍攝圖形；標(biāo)記部3，在不合格圖形上加上標(biāo)記；控制部4，將拍攝的圖形與作為基準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)圖形相比較，并判定產(chǎn)品合格與否，而且控制檢查部1、標(biāo)記部3以及帶傳送機(jī)構(gòu)10的動(dòng)作。
檢查部1的構(gòu)成具有透射照明裝置1a和攝像裝置1b，該透射照明裝置1a從背面?zhèn)葘?duì)TAB帶5進(jìn)行照明，該攝像裝置1b設(shè)置在間隔著TAB帶5與透射照明裝置1a相對(duì)的位置上，利用透過(guò)TAB帶5的照明光對(duì)在TAB帶5上形成的電路等的圖形進(jìn)行拍攝。
透射照明裝置1a選擇適合于輸出透射TAB帶5的波長(zhǎng)的光的光源；攝像裝置1b是對(duì)照明光的波長(zhǎng)具有光敏度(受光感度)的CCD攝像機(jī)(或照相機(jī))或者CCD線性傳感器(line sensor)。
使用CCD線性傳感器作為攝像裝置1b時(shí)，使CCD線性傳感器和透射照明裝置1a在TAB帶5的進(jìn)行檢查的圖形上進(jìn)行掃描，從而得到TAB帶5的整體圖像。
液體涂敷部2形成為例如該圖所示地在TAB帶5上設(shè)置彎曲部分，并使彎曲部分的一部分浸入到液體中。
為了減少粘接劑表面的漫反射(不規(guī)則反射)，涂敷在TAB帶5表面的液體的折射率必須比空氣(1)大，還要比粘接劑(例如1.5～1.6)小。另外，由于必須要進(jìn)入到粘接劑表面的微小凹凸內(nèi)，因此最好粘性低。另外，檢查完了后，立即將基板卷到卷取卷軸上時(shí)，如果是高揮發(fā)性的液體，涂敷了的液體會(huì)立刻干燥，則很方便。
根據(jù)上述理由，折射率約1.36的酒精類、折射率約1.33的水(純水)適合。在本實(shí)施例中，使用了1-甲基丙醇(異丙醇)。
并且，液體涂敷部2的結(jié)構(gòu)不限于上述結(jié)構(gòu)，也可以使酒精等液體成噴淋狀進(jìn)行噴霧來(lái)涂敷到TAB帶5上，如圖3所示。
另外，如果需要，也可以在檢查部1和標(biāo)記部2之間，如圖1所示設(shè)置吹氣來(lái)使酒精干燥的干燥器6，以使涂敷的液體在TAB帶5被卷繞到卷取卷軸12上之前被干燥。
由上述檢查裝置對(duì)TAB帶進(jìn)行的圖形檢查如下所述。
TAB帶5由送出卷軸11送出，并被傳送到液體涂敷部2。在液體涂敷部2中，TAB帶5被浸在存儲(chǔ)在容器中的液體(酒精)中。
被浸在液體(酒精)中的TAB帶5，被傳送到檢查部1，并成為檢查對(duì)象停止在可用攝像裝置1b進(jìn)行拍攝的位置上。然后，在涂敷在表面的酒精揮發(fā)之前，從透射照明裝置1a照射照明光，透過(guò)成為檢查對(duì)象的TAB帶5的圖形(檢查圖形)的光入射到受像裝置1b，并拍攝形成在TAB帶5上的圖形。
并且，使用CCD線性傳感器作為攝像裝置1b時(shí)，通過(guò)圖中未示出的掃描裝置，透射照明裝置1a、攝像裝置1b在如同圖的紙面的前后方向上掃描，并取得檢查圖形的整體圖像。
由于在TAB帶5的粘接劑層上涂敷了液體(酒精)的狀態(tài)下，拍攝在TAB帶上形成的圖形，因此粘接劑表面的凹凸被埋沒，從而可以得到無(wú)因漫反射而導(dǎo)致的斑痕和斑點(diǎn)的圖像。
由攝像裝置1b拍攝到的圖形被送到控制部4并進(jìn)行圖像處理。
在控制部4的存儲(chǔ)部中，預(yù)先存儲(chǔ)用于檢查的標(biāo)準(zhǔn)圖形(基準(zhǔn)圖形)，控制部4將由攝像裝置1b拍攝的圖形和該用于檢查的標(biāo)準(zhǔn)圖形相比較來(lái)判定合格與否。上述用于檢查的標(biāo)準(zhǔn)圖形，可以是用CCD攝像機(jī)預(yù)先拍攝作為合格品的實(shí)際產(chǎn)品，然后基于該被拍攝的圖形而作成的，也可以是由CAD數(shù)據(jù)作成的。
并且，圖形合格與否的判定方法，現(xiàn)在已經(jīng)提出了各種方法，可以在這些方法中選擇適合的判定方法。
對(duì)TAB帶上的各個(gè)圖形進(jìn)行上述合格與否的判定，一旦上述檢查的結(jié)果被判定為TAB帶上的圖形不合格，則TAB帶上的不合格圖形的位置就被存儲(chǔ)在控制部4中，在該圖形被搬運(yùn)到標(biāo)記部3時(shí)，實(shí)施著色或穿孔等的標(biāo)記，然后卷入到卷取卷軸12。
圖4表示現(xiàn)有的不涂敷液體就用受像裝置1b接收TAB帶的圖像時(shí)的亮度分布特性圖。圖5表示本實(shí)施例的用攝像裝置1b接收涂敷了液體(使用酒精)的TAB帶的圖像時(shí)的亮度分布特性圖，橫軸表示圖像上的位置，縱軸表示亮度。
圖6表示在TAB帶上形成的檢查圖形的一部分(布線圖形)，圖4、圖5表示用攝像裝置1b接收?qǐng)D6所示的布線圖形、并在與布線圖形正交的方向上(用圖6的箭頭表示)對(duì)接收的圖像進(jìn)行直線掃描時(shí)的亮度分布特性，圖4、圖5都表示檢查圖形上同一位置的亮度分布特性。
使用LED光源(波長(zhǎng)850nm)作為透射照明裝置1a的光源，并在LED光源的出射口設(shè)置擴(kuò)散板。并且，用CCD線性傳感器拍攝透過(guò)TAB帶上的檢查圖形的光。
圖4所示的“線”部分是布線圖形、“空白”部分是樹脂薄膜(有涂敷了粘接劑的凹凸的部分)。如圖4、圖5所示，由于光不透過(guò)，因此拍攝的“線”部分是暗的；由于透光，因此拍攝的“空白”部分是亮的。
如現(xiàn)有例那樣從CCD線性傳感器的正下方進(jìn)行照明時(shí)，如圖4所示，空白部分的亮度大致在60～80的范圍內(nèi)波動(dòng)，斑痕部分的亮度變小。
這樣，在現(xiàn)有例的情況下，由于空白部分的亮度有偏差，因此在對(duì)上述圖像進(jìn)行圖像處理從而進(jìn)行自動(dòng)檢查時(shí)，例如與亮度80相比亮度60的部分被拍攝得暗，盡管實(shí)際上透過(guò)照明光，也可能將暗的部分誤識(shí)別為布線較粗。
與此相反，如本實(shí)施例這樣涂敷液體時(shí)，由于粘接劑表面的凹凸中進(jìn)入酒精而變得平滑，因此如圖5所示，亮度差(明暗的亮度差)大致在10以下，斑痕的影響變得幾乎沒有，空白部分的亮度變得幾乎相同。因此，對(duì)上述圖像進(jìn)行圖像處理來(lái)進(jìn)行自動(dòng)檢查時(shí)，可以準(zhǔn)確地區(qū)分線和空白，可以消除誤檢測(cè)。
發(fā)明的效果如上所述，在本發(fā)明中，由于在進(jìn)行檢查的基板的粘接劑層表面，涂敷液體，因此即使進(jìn)行基于透射光的照明，也可以減少在粘接劑層的凹凸部分的漫反射。
因此，所拍攝的圖像上不產(chǎn)生斑痕和斑點(diǎn)，沒有因此而導(dǎo)致的對(duì)布線較粗的誤識(shí)別，因此可以防止過(guò)檢測(cè)。
權(quán)利要求
1.一種圖形檢查裝置，其通過(guò)攝像元件對(duì)形成了布線等圖形的基板進(jìn)行攝像，并自動(dòng)進(jìn)行檢查，其特征在于具有在上述基板表面涂敷液體的涂敷裝置；對(duì)涂敷了上述液體的基板進(jìn)行攝像的攝像裝置；從與設(shè)置有攝像裝置一側(cè)相反的一側(cè)，對(duì)上述基板進(jìn)行照明的照明裝置；及將由攝像裝置拍攝的基板圖像的圖形與預(yù)先存儲(chǔ)的基準(zhǔn)圖形相比較來(lái)進(jìn)行檢查的控制部。
2.如權(quán)利要求1所述的圖形檢查裝置，其特征在于涂敷在上述基板表面的液體的折射率，小于基板表面的樹脂的折射率，大于空氣的折射率。
3.如權(quán)利要求2所述的圖形檢查裝置，其特征在于上述液體是水或者酒精。
4.一種圖形檢查方法，通過(guò)攝像元件對(duì)形成了布線等的圖形的基板進(jìn)行攝像，并自動(dòng)地進(jìn)行檢查，其特征在于具有以下工序在基板表面涂敷液體的第1工序；通過(guò)透過(guò)上述基板的光進(jìn)行照明，并對(duì)上述布線等圖形進(jìn)行攝像的第2工序；及將上述拍攝的圖形與預(yù)先存儲(chǔ)的基準(zhǔn)圖形相比較，并進(jìn)行檢查的第3工序。
全文摘要
本發(fā)明提供圖形檢查方法及裝置。其中，在基板上即使形成粘接劑層這樣的具有微小凹凸的層，也可以進(jìn)行用透射光進(jìn)行的圖形自動(dòng)檢查并沒有誤識(shí)別。TAB帶(5)由送出卷軸(11)送出，在液體涂敷部(2)涂敷水、酒精等液體，然后傳送到檢查部(1)。在檢查部(1)，對(duì)TAB帶(5)照射從透射照明裝置(1a)發(fā)出的照明光，透過(guò)成為檢查對(duì)象的TAB帶(5)的圖形的光輸入到受像裝置(1b)，并拍攝在TAB帶(5)上形成的圖形。用受像裝置(1b)拍攝的圖形，被送到控制部(4)進(jìn)行圖像處理，并與用于檢查的標(biāo)準(zhǔn)圖形相比較來(lái)判定合格與否。由于在TAB帶(5)的粘接劑層上涂敷了液體的狀態(tài)下拍攝圖形，因此可以得到無(wú)因漫反射而導(dǎo)致的斑痕和斑點(diǎn)的圖像。
文檔編號(hào)G01B11/00GK1573279SQ20041003846
公開日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2004年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月6日
發(fā)明者林宏樹, 永森進(jìn)一 申請(qǐng)人:優(yōu)志旺電機(jī)株式會(huì)社