專利名稱：印刷電路板的光學檢查裝置和其方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光學檢查裝置和方法，更具體地說，涉及為了使過度檢 測最小化而在印刷電路板的電路圖案和外觀檢査中僅選擇性地檢測傳導 性異物的印刷電路板的光學檢查裝置和其方法。
背景技術：
隨著半導體器件的小型化和輕量化，液晶顯示裝置的驅動集成電路、 存儲器等各種半導體器件的制造中使用的主要材料之一的印刷電路板，
多數(shù)使用了薄膜(film)、帶狀(tape)類型等的撓性印刷電路板(Flexible Printed Circuit Board)。撓性印刷電路板中例如有TAB (Tape Automatic Bonding即，巻帶自動結合)、COF (Chip On Film即，芯片覆膜)襯底 等，經(jīng)過曝光、顯影、刻蝕工藝等，在襯底上形成細微圖案。最近，在 有關的自動光學檢査中應該檢測出的缺陷中，引起了很多由灰塵、金屬 殘留物和纖維等在圖案成分之間的空間中導致圖案成分的短路和產(chǎn)品功 能降低等的問題。
從而，撓性印刷電路板的生產(chǎn)企業(yè)在產(chǎn)品出廠前的檢査中，將產(chǎn)品 的電鍍區(qū)域、阻焊劑(solder resist)區(qū)域、安裝半導體晶片等的(inner lead 即，內(nèi)部引腳)區(qū)域等的外觀檢查列為核心檢査項目。從而，對半導體 IC制造用撓性印刷電路板的生產(chǎn)企業(yè)來說，進行檢査項目的有效檢查成 為生產(chǎn)性和質量管理的關鍵。
當前，自動檢査裝置、例如AOI (Automated Optical Inspection即， 自動光學檢查)系統(tǒng)、AVI (Automated Visual Inspection即，自動可視檢 查)系統(tǒng)的生產(chǎn)企業(yè)，為了使撓性印刷電路板的光學檢查中的、實際不 合格的產(chǎn)品被判定為合格品的未檢測現(xiàn)象和因為合格性異物和灰塵等而 過度檢測(例如，將標準上合格的產(chǎn)品判定為不合格品等)的現(xiàn)象最小 化，開發(fā)出了多種技術。由本發(fā)明申請人提出專利申請的、有關檢査撓性印刷電路板的電路 圖案和外觀的自動檢査裝置和方法的技術，已經(jīng)公開了許多種。有關技 術在自動光學(或者視覺)檢査時，使將不合格品檢測為合格品的未檢 測現(xiàn)象和將合格品檢測為不合格品的過度檢測現(xiàn)象最小化。
例如，有專利文獻l的"具有照明裝置的自動光學檢査系統(tǒng)和其檢査
方法"、專利文獻2的"用于防止撓性印刷電路板的過度檢測的光學的檢 査系統(tǒng)和其方法"、專利文獻3的"用于防止薄膜、帶狀印刷電路板的外 觀檢査中的過度檢測的系統(tǒng)和其處理方法"以及專利文獻4的"為了防止 印刷電路板的過度檢測而實時監(jiān)控的自動光學檢查系統(tǒng)和其處理方法"等。
在這樣的技術中，為了在撓性印刷電路板的電路圖案和外觀檢査中 檢測凹陷、突起和短路等，利用了可見光線波段的照明裝置獲得影像數(shù) 據(jù)，將獲得的影像數(shù)據(jù)與基準數(shù)據(jù)比較來判別是否合格。但是，在利用 可見光線波段的照明裝置進行光學檢查的情況下，不能夠判別被判別為 不合格的部位是傳導性(金屬)異物還是非傳導性(非金屬)異物。
由于影像數(shù)據(jù)的圖案成分與圖案成分之間、即空間成分中殘留的非 傳導性異物并未使圖案成分彼此之間電連接，因此，上述技術就導致了 不論實際是否是合格品都判別為不合格的過度檢測現(xiàn)象。
特別是，在圖案成分的表面上涂覆著絕緣成分(例如，阻焊劑等) 物質的區(qū)域(即，阻焊劑區(qū)域)內(nèi)部，圖案成分彼此之間(即，導線與 導線之間)存在的異物是存在于絕緣成分層的內(nèi)部，因此，不能夠用肉 眼判別。從而，在利用可見光線波段的照明裝置的情況下，例如，若用 可見光線波段的光照射在絕緣成分層上來獲得影像數(shù)據(jù)，則整個絕緣成 分層就被拍攝得較暗，因此，實際上并不能區(qū)分絕緣成分層的圖案成分 和空間成分，從而就有不能正確檢查的問題。
專利文獻1韓國公開專利第2006—984號(
公開日2006.01.06)專利文獻2韓國登記專利第0661910號(登記日2006.12.20)專利文獻3韓國公開專利第2006_43462號(
公開日2006.05.15)專利文獻4韓國登記專利第0673397號(登記日2007.01.17)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用于解決上述問題，其目的在于，提供一種印刷電路板的光 學檢査裝置和其方法，它們防止因為難以區(qū)別傳導性異物和非傳導性異 物而產(chǎn)生的不合格品的過度檢測，能夠同時處理印刷電路板的電路圖案 檢査和外觀檢查。
為了達到上述目的，本發(fā)明的光學檢査裝置包括支撐部件，支撐 印刷電路板；照明裝置，向上述印刷電路板照射紅外線波段的光；攝影 機，獲得由上述紅外線波段的光生成的上述印刷電路板的影像數(shù)據(jù)；影 像處理裝置，根據(jù)上述影像數(shù)據(jù)，檢測在上述印刷電路板的圖案成分彼 此之間是否存在異物。
在此，上述照明裝置能夠具有紅外線發(fā)光二極管。
此外，上述照明裝置能夠具有紅外線燈。
另外，上述攝影機可以是紅外線攝影機。
此外，上述照明裝置可以位于以上述支撐部件為基準的上述攝影機 的相對側，以便能夠利用透射光。
另外，上述照明裝置可以位于以上述支撐部件為基準的上述攝影機 的相同側，以便能夠利用反射光。
此外，根據(jù)本發(fā)明的其他特征，提供一種自動地光學檢査至少一個 印刷電路板的方法。根據(jù)該方法，包括向印刷電路板照射紅外線波段 的光的步驟；獲得上述印刷電路板的影像數(shù)據(jù)的步驟；根據(jù)上述影像數(shù) 據(jù)，檢測上述印刷電路板中有無異物的步驟。
在此，在照射上述紅外線波段的光的步驟，照射紅外線波段的透射光。
在此，可在照射上述紅外線波段的光的步驟，照射紅外線波段的反 射光。
另外，可在檢測有無上述異物的步驟，檢測有無金屬異物。 此外，可在檢測有無上述異物的步驟，檢測在上述印刷電路板上形 成的圖案彼此之間的空間中有無金屬異物。
另外，上述印刷電路板可以是形成電路圖案后涂覆阻焊劑之前的狀態(tài)。
此外，上述印刷電路板可以是形成電路圖案后涂覆了阻焊劑之后的 狀態(tài)。
另外，上述印刷電路板可以是撓性印刷電路板。 發(fā)明效果
如上所述，本發(fā)明的印刷電路板的光學檢査裝置通過利用照射紅外 線波段的光的照明裝置，能夠僅選擇傳導性異物進行檢測。
從而，在電路圖案和外觀檢查中，通過從檢測對象中除外有非傳導 性異物的合格品，能夠使過度檢測最小化。
此外，為了使在印刷電路板制造工藝中處理多次檢査工藝而收獲率 降低的現(xiàn)象最小化，通過利用紅外線波段的照明裝置，就能夠同時實施 電路圖案的電氣性檢査和外觀檢查。


圖1是示出本發(fā)明的實施方式的檢查印刷電路板的光學檢査裝置的 結構的圖。
圖2是示出本發(fā)明的實施方式的檢査印刷電路板的光學檢査裝置的 結構的圖。
圖3是示出印刷電路板的電鍍區(qū)域和阻焊劑區(qū)域的圖。
圖4是示出圖3的電鍍區(qū)域和阻焊劑區(qū)域的剖面圖。
圖5是示出圖4的阻焊劑區(qū)域的圖案成分和空間成分的平面圖。
圖6是示出本發(fā)明的光學檢查方法的檢查過程的流程圖。
圖7是示出在一般的自動光學檢查中因為非傳導性異物而判別為不
合格的印刷電路板的影像數(shù)據(jù)的照片。
圖8是示出在本發(fā)明的自動光學檢查中檢測出非傳導性異物后判別
為合格品的印刷電路板的影像數(shù)據(jù)的照片。
具體實施例方式
本發(fā)明的實施方式可以變形為各種各樣方式，本發(fā)明的范圍不限定 于以下的實施方式。本實施方式是為了向本發(fā)明所屬領域內(nèi)的普通技術人員提供更完整的說明。從而，為了強調明確的說明而夸張放大了附圖 中的要素形狀。
以下，基于附圖中的圖1至圖8，詳細地說明本發(fā)明的實施方式。 圖1和圖2是示出本發(fā)明的檢査印刷電路板的光學檢査裝置的結構 的圖。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明的光學檢査裝置100包括支撐部件101、 照明裝置102、攝影機104、透鏡106和影像處理裝置108。
支撐部件101用于在本發(fā)明的光學檢査中支撐印刷電路板，照明裝 置102具有紅外線發(fā)光二極管或紅外線燈，向印刷電路板110照射紅外 線波段的光。
這時，在照明裝置102利用透射光的情況下，如圖1所示，最好使 照明裝置102位于以支撐部件101為基準的攝影機104的相對側，在利 用反射光的情況下，如圖2所示，最好使照明裝置102位于以支撐部件 101為基準的上述攝影機104的相同側。特別是，根據(jù)本發(fā)明，為了電路 圖案的電氣性檢查和外觀檢査，利用照射紅外線波段的光信號的照明裝 置102，在電鍍有電路圖案的電鍍區(qū)域(圖3的114)和上部形成有阻焊 劑的阻焊劑區(qū)域(圖3的118)上獲得影像數(shù)據(jù)，所述阻焊劑區(qū)域內(nèi)部形 成有圖案成分和空間成分。
透鏡106和攝影機104通過印刷電路板110接收紅外線波段的光信 號來獲得影像數(shù)據(jù)。例如，為了利用紅外線波段的照明裝置102獲得影 像數(shù)據(jù)，或者是利用紅外線透鏡來獲得影像數(shù)據(jù)，或者是在使用一般透 鏡的情況下，因為紅外線波段焦距比可見光線波段的更長，因而進一步 增長透鏡焦距。此外，由于紅外線透鏡是使可見光線波段和紅外線波段 的焦距相同的透鏡，因此，不需要調整焦距。這時當然可以將攝影機140 和接受紅外線波段的光的透鏡106取代為紅外線攝影機。
然后，影像處理裝置108根據(jù)影像數(shù)據(jù)檢測印刷電路板110的圖案 成分彼此之間存在的異物，但是由于被檢測的異物利用了紅外線，因此， 不檢測非傳導性異物而選擇性地僅檢測出傳導性異物。即，自然就將非 傳導性異物判別為合格品。從而，能夠使用由影像處理裝置108從紅外 線波段的光獲得的影像數(shù)據(jù)，同時完成電路圖案的電氣性檢查和外觀檢査。
在此，參照圖3至圖5，關于印刷電路板110的結構進行說明，利用 本發(fā)明的光學檢查裝置100對該印刷電路板110進行電路圖案的電氣性 檢查和外觀檢査。
如圖3至圖5所示，在印刷電路板110的制造工藝中，在基底112 上形成了電路圖案114、 116之后，在電路圖案114、 116上涂覆電鍍層 和阻焊劑，印刷電路板110包括電鍍區(qū)域114、阻焊劑區(qū)域118和安裝半 導體芯片等的內(nèi)部引腳(i皿erlead)區(qū)域113。涂覆區(qū)域114由被電鍍的 圖案成分114a和空間成分114b構成，所述空間成分114b位于圖案成分 114a之間。在阻焊劑區(qū)域118，為了保護被電鍍的圖案成分116a和空間 成分116b，在上部涂覆了阻焊劑118a。
阻焊劑區(qū)域118與電鍍區(qū)域114同樣，在圖案成分116a與圖案成分 116a之間的內(nèi)部空間116b中存在異物，由于這樣的異物中包含有成為產(chǎn) 品短路原因的傳導性異物，因此引起產(chǎn)品性能上致命性的問題。
但是，由于在上述阻焊劑區(qū)域118的內(nèi)部存在的異物包含著阻焊劑 成分，因此，如圖7所示，若照射可見光線波段的光，就很難根據(jù)獲得 的影像數(shù)據(jù)來區(qū)別是良性異物(即，非傳導性異物)還是不良性異物(即， 傳導性異物)。
另一方面，本發(fā)明的光學檢查裝置100能夠利用紅外線波段的照明 裝置102，自動且選擇性地僅判別如上異物中的傳導性異物。 以下，關于本發(fā)明的光學檢查方法進行說明。
圖6是示出本發(fā)明的光學檢査方法的檢査過程的流程圖。在印刷電 路板上電鍍了電路圖案后的電氣性檢查、或者在上部涂上了阻悍劑后的 外觀檢査中，處理圖6所示的檢査過程。
如圖6所示，在步驟150中向印刷電路板照射紅外線波段的光，在 步驟152中獲得印刷電路板的影像數(shù)據(jù)。在此，通過作為紅外線波段的 光而照射紅外線波段的透射光或者紅外線波段的反射光，可獲得影像數(shù) 據(jù)。
在步驟154中，根據(jù)影像數(shù)據(jù)檢測并判別印刷電路板中有無異物， 特別是金屬異物。S卩，檢測在印刷電路板上形成的圖案成分114a彼此之間的空間成分114b、或者阻焊劑區(qū)域118的圖案成分116a與圖案成分 116a之間的內(nèi)部空間116b中有無金屬異物。
這時，印刷電路板可以是形成了電路圖案后涂覆阻焊劑之前的狀態(tài)， 也可以是形成了電路圖案后涂覆了阻焊劑的狀態(tài)。與現(xiàn)有技術在涂覆了 阻焊劑之后難以發(fā)現(xiàn)有無金屬異物的情況不同，根據(jù)本發(fā)明，在任何情 況下照射紅外線波段的光，都能夠容易檢測有無金屬異物。
在步驟154中，若判別為影像數(shù)據(jù)中存在異物，就前進到步驟S156， 確定不是非傳導性異物而是傳導性異物，即使肉眼也能夠容易僅選擇出 傳導性異物，在步驟160判定為不合格品。S卩，雖然由于空間成分和非 傳導性異物亮度類似而難以區(qū)別，但只有傳導性異物則明確地拍攝到。
另一方面，若判別為影像數(shù)據(jù)中不存在異物，就前進到步驟158，可 以判斷為不存在異物，或者僅存在非傳導性異物，于是，在步驟162中 判定為合格品。
從而，在影像數(shù)據(jù)上肉眼能看見為異物的就自然能夠判定為是傳導 性異物，結果就能夠判定為是不合格品。
例如，圖7是示出在一般的自動檢查裝置中利用可見光線波段的照 明裝置獲得的印刷電路板的影像數(shù)據(jù)的照片，圖8是示出在本發(fā)明的自 動光學檢查中利用紅外線波段的照明裝置獲得的印刷電路板的影像數(shù)據(jù) 的照片。
這樣的印刷電路板中的、作為液晶顯示面板的驅動集成電路用(LCD DRIVER IC)的襯底所使用的TAB和COF等產(chǎn)品，經(jīng)過曝光、顯影工 藝等生產(chǎn)工藝之后，在已形成了電路圖案和空間的狀態(tài)下實施電路圖案 的電氣性檢査。作為后續(xù)工藝，實施圖案上的電鍍和涂覆絕緣成分如阻 焊劑的工藝等，最后對印刷電路板的成品進行外觀檢査。特別是在這樣 的電路圖案和外觀檢査中，使用照射可見光線波段的光(透射光或者反 射光)的照明裝置獲得影像數(shù)據(jù)。
根據(jù)獲得的影像數(shù)據(jù)10，檢測圖案成分12與圖案成分12之間、即 空間成分14中的突起和短路(short)等不合格，若分析這樣的不合格來 看，既有圖案(傳導性、金屬)不合格的情況，也有存在非傳導性異物 成分16的情況。但是，這樣的非傳導性異物對產(chǎn)品的性能不產(chǎn)生影響，而且能夠在后續(xù)的電鍍和清洗工藝中去掉，因此，應該在圖案檢查工藝 中判定為合格品。但是，若像現(xiàn)有技術這樣利用可見光線波段的照明裝
置來獲得透射光(或者反射光)的影像數(shù)據(jù)10，就不能夠判別這樣的異 物16是傳導性(金屬)還是非傳導性(非金屬)。其結果，將合格品判 定為不合格品的過度檢測現(xiàn)象增多，生產(chǎn)企業(yè)的收獲率降低，成本方面 難以確保競爭力。
此外，在進行圖案檢查工藝之后，經(jīng)過電鍍和阻焊劑工藝等，在成 品狀態(tài)下實施最終的外觀檢查。這時，在阻焊劑內(nèi)部的圖案成分與圖案 成分之間的空間中也存在異物，最近，這樣的異物中包括導致產(chǎn)品短路 的傳導性異物，弓l起了產(chǎn)品性能上的致命性問題。
但是，由于在這樣的存在于阻焊劑區(qū)域內(nèi)部中的圖案成分與圖案成 分之間的空間區(qū)域中所存在的異物包括了阻焊劑成分，因此，若照射一 般的可見光線區(qū)域的光，就難以區(qū)別是合格異物(非傳導性異物)還是 不合格異物(即傳導性異物)。
從而，本發(fā)明通過照射非現(xiàn)有技術的可見光線波段的、波長長的紅 外線波段的光，來實施印刷電路板的電路圖案和外觀檢査，由此能夠根 據(jù)影像數(shù)據(jù)容易地區(qū)分合格異物和不合格性異物，從而能夠使過度檢測 最小化。
艮口，如圖7和圖8所示，因為在用可見光線波段的光獲得了相同印 刷電路板的影像數(shù)據(jù)10中，明確地拍攝有非傳導性異物16，因此就能判 別為是不合格品，而在如本發(fā)明所述地用紅外線波段的光獲得的影像數(shù) 據(jù)120中難以識別非傳導性異物126,因此就檢測不到異物而判別為合格
口
叩o
因此，首先利用照射紅外線波段的光的照明裝置，向印刷電路板照 射光而獲得影像數(shù)據(jù)。這時，影像數(shù)據(jù)120被區(qū)分為絕緣成分層下面的 圖案成分122和空間成分124，空間成分122拍攝得較亮，而圖案成分 124拍攝得較暗。
假如在空間成分124上存在非傳導性異物126時，示出比平均形成 的空間成分的亮度低一些的亮度，因此，如圖8所示，空間成分124和 非傳導性異物16就幾乎沒有區(qū)別。從而，本發(fā)明在如上所述的空間成分124上存在異物126時，比較 圖案成分或者空間成分的亮度，就能夠容易地僅選擇絕緣成分層118的 內(nèi)部空間成分116b上的金屬異物進行檢測，這在以前的光學檢査裝置中 的檢查中是不可能的。這時，檢測方法可以是參照異物的照度計的等級 變化和面積等進行檢測。
以上，基于詳細的說明和附圖，示出了本發(fā)明涉及的印刷電路板的 光學檢査裝置和方法的結構和作用，但這只不過是舉例說明了實施方式， 可以在不脫離本發(fā)明的技術思想的范圍內(nèi)做各種變化和變更。
權利要求
1、一種印刷電路板的光學檢查裝置，其特征在于，包括支撐部件，支撐印刷電路板；照明裝置，向上述印刷電路板照射紅外線波段的光；攝影機，獲得由上述紅外線波段的光生成的上述印刷電路板的影像數(shù)據(jù)；影像處理裝置，根據(jù)上述影像數(shù)據(jù)，檢測在上述印刷電路板的圖案成分彼此之間是否存在異物。
2、 如權利要求1所述的印刷電路板的光學檢査裝置，其特征在于， 上述照明裝置具有紅外線發(fā)光二極管。
3、 如權利要求l所述的印刷電路板的光學檢查裝置，其特征在于， 上述照明裝置具有紅外線燈。
4、 如權利要求1至3中任一項所述的印刷電路板的光學檢査裝置， 其特征在于，上述攝影機是紅外線攝影機。
5、 如權利要求1至3中任一項所述的印刷電路板的光學檢查裝置， 其特征在于，上述照明裝置位于以上述支撐部件為基準的上述攝影機的相對側， 以便能夠利用透射光。
6、 如權利要求1至3中任一項所述的印刷電路板的光學檢査裝置， 其特征在于，上述照明裝置位于以上述支撐部件為基準的上述攝影機的相同側， 以便能夠利用反射光。
7、 一種印刷電路板的光學檢查方法，其特征在于，包括 向印刷電路板照射紅外線波段的光的步驟； 獲得上述印刷電路板的影像數(shù)據(jù)的步驟；根據(jù)上述影像數(shù)據(jù)，檢測上述印刷電路板中有無異物的步驟。
8、 如權利要求7所述的印刷電路板的光學檢査方法，其特征在于，在照射上述紅外線波段的光的步驟，照射紅外線波段的透射光。
9、 如權利要求7所述的印刷電路板的光學檢查方法，其特征在于， 在照射上述紅外線波段的光的步驟，照射紅外線波段的反射光。
10、 如權利要求7所述的印刷電路板的光學檢查方法，其特征在于， 在檢測有無上述異物的步驟，檢測有無金屬異物。
11、 如權利要求IO所述的印刷電路板的光學檢査方法，其特征在于， 在檢測有無上述異物的步驟，檢測在上述印刷電路板上形成的圖案彼此之間的空間中有無金屬異物。
12、 如權利要求7至11中任一項所述的印刷電路板的光學檢査方法， 其特征在于，上述印刷電路板是形成電路圖案后涂覆阻焊劑之前的狀態(tài)。
13、 如權利要求7至11中任一項所述的印刷電路板的光學檢查方法， 其特征在于，上述印刷電路板是形成電路圖案后涂覆了阻悍劑之后的狀態(tài)。
14、 如權利要求7至11中任一項所述的印刷電路板的光學檢查方法， 其特征在于，上述印刷電路板是撓性印刷電路板。
全文摘要
本發(fā)明提供一種印刷電路板的光學檢查裝置和其方法。本發(fā)明涉及印刷電路板的光學檢查裝置及其方法，該方法包括向印刷電路板照射紅外線波段的光的步驟；獲得上述印刷電路板的影像數(shù)據(jù)的步驟；根據(jù)上述影像數(shù)據(jù)，檢測上述印刷電路板中有無異物的步驟。根據(jù)該公開的印刷電路板的光學檢查裝置和其方法，能夠利用紅外線波段的光來降低因為非傳導性異物而判別為不合格品的過度檢測，能夠同時處理電氣性電路圖案檢查和外觀檢查，從而能夠提高檢查速度。
文檔編號G01N21/956GK101435781SQ20081016916
公開日2009年5月20日 申請日期2008年11月4日 優(yōu)先權日2007年11月12日
發(fā)明者崔鉉鎬, 金敏秀 申請人:Aju高技術公司