本發(fā)明涉及卷對卷電氣測試領(lǐng)域,并且更具體地涉及用于接觸待測試裝置的測試焊盤的測試探針的視覺引導(dǎo)對準(zhǔn)。
發(fā)明背景
觸摸屏是具有可被配置來檢測例如通過手指、手或觸筆的觸摸的存在和位置的區(qū)域的視覺顯示器。觸摸屏可在電視、計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)外圍裝置、移動(dòng)計(jì)算裝置、汽車、電器以及游戲控制臺(tái)中以及在其他工業(yè)、商業(yè)和家庭應(yīng)用中找到。電容式觸摸屏包括基本上透明的基板,其設(shè)置有不過度損害透明度的導(dǎo)電圖案,或者因?yàn)閷?dǎo)體由基本上透明的材料諸如氧化銦錫制成,或者因?yàn)閷?dǎo)體足夠窄,使得透明度由不包含導(dǎo)體的相對較大的開放區(qū)域提供。對于具有金屬導(dǎo)體的電容式觸摸屏,有利的是特征是高度導(dǎo)電但也很窄的。電容式觸摸屏傳感器膜是具有由無電鍍金屬層產(chǎn)生的具有改進(jìn)的導(dǎo)電率的非常精細(xì)的特征的物品的實(shí)例。
投射電容式觸摸技術(shù)是電容式觸摸技術(shù)的變型。投射電容式觸摸屏由形成柵格的導(dǎo)電材料的行和列的矩陣構(gòu)成。施加到此柵格的電壓產(chǎn)生均勻的靜電場,所述靜電場可被測量。當(dāng)導(dǎo)電物體(諸如手指)接觸時(shí),其使所述點(diǎn)處的局部靜電場變形。這可作為電容的變化來測量??稍跂鸥裆系拿總€(gè)交叉點(diǎn)處測量電容。以這種方式,系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地跟蹤觸摸。投射電容式觸摸屏可使用互電容傳感器或自電容傳感器。在互電容傳感器中,在每行和每列的每個(gè)交叉處存在電容器。例如,16×14陣列將具有224個(gè)獨(dú)立電容器。電壓施加到行或列。將手指或?qū)щ娪|筆靠近傳感器的表面改變局部靜電場,這減小了互電容??蓽y量柵格上每個(gè)單獨(dú)點(diǎn)處的電容變化,以便通過測量另一軸上的電壓來準(zhǔn)確地確定觸摸位置?;ル娙菰试S多觸摸操作,其中多個(gè)手指、手掌或觸筆可同時(shí)被準(zhǔn)確地跟蹤。
Petcavich等人的WO 2013/063188公開了使用卷對卷工藝制造電容式觸摸傳感器以便在柔性透明電介質(zhì)基板上印刷導(dǎo)體圖案的方法。使用第一柔性版印刷板將第一導(dǎo)體圖案印刷在電介質(zhì)基板的第一側(cè)上,并隨后固化。使用第二柔性版印刷板將第二導(dǎo)體圖案印刷在電介質(zhì)基板的第二側(cè)上,并隨后固化。用于印刷圖案的墨包括在隨后無電鍍期間用作種子層的催化劑。無電鍍材料(例如,銅)在電容式觸摸傳感器的優(yōu)異性能所需的柵格的窄線中提供低電阻率。Petcavich等人指示柔性版印刷材料的線寬可為1微米至50微米。
柔性版印刷是通常用于大量印刷運(yùn)行的印刷或圖案形成的方法。它通常以卷對卷形式使用,用于在各種柔軟或易變形材料上印刷,包括但不限于紙、紙板原料、瓦楞紙板、聚合物膜、織物、金屬箔、玻璃、玻璃涂覆材料、柔性玻璃材料以及多種材料的層壓材料。粗糙表面和可拉伸聚合物膜也使用柔性版印刷經(jīng)濟(jì)地印刷。
柔性版印刷構(gòu)件有時(shí)稱為凸版印刷構(gòu)件、含凸版的印刷板、印刷套筒或印刷滾筒,并且設(shè)置有其上施加有墨的凸起的浮雕圖像以應(yīng)用于可印刷材料。當(dāng)凸起的浮雕圖像上墨時(shí),凹陷的浮雕“地板”應(yīng)保持無墨。
盡管過去常規(guī)上使用柔性版印刷來印刷圖像,但是近來柔性版印刷的使用包括裝置的功能印刷,所述裝置諸如觸摸屏傳感器膜、天線以及將在電子或其他工業(yè)中使用的其他裝置。此類裝置通常包括導(dǎo)電圖案。
為了提高觸摸屏傳感器膜的光學(xué)質(zhì)量和可靠性,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)優(yōu)選的是,柵格線的寬度為大約2微米至10微米,甚至更優(yōu)選為4微米至8微米。另外,為了與大量卷對卷制造工藝兼容,優(yōu)選的是在卷對卷無電鍍系統(tǒng)中對柔性版印刷材料的卷進(jìn)行無電鍍。
在觸摸屏傳感器膜已經(jīng)以卷對卷格式印刷和電鍍之后,通常執(zhí)行電氣測試以消除有缺陷的觸摸屏傳感器裝置。為了與大量卷對卷制造工藝兼容,優(yōu)選在仍處于卷筒形式并且在與卷分離之前對觸摸屏傳感器裝置進(jìn)行電氣測試。如果存在隨后的卷對卷工藝,諸如施加保護(hù)性襯里或膜,則這是特別真實(shí)的。
使用機(jī)器視覺系統(tǒng)來使測試探針與將電氣測試的裝置的測試焊盤對準(zhǔn)是已知的。例如,Caggiano的標(biāo)題為“Printed circuit board test fixture and method”的美國專利5,442,299和Swart等人的標(biāo)題為“Test fixture alignment system”的美國專利5,321,351公開了用于印刷電路板的測試系統(tǒng),其中參考在印刷電路板上形成的基準(zhǔn)標(biāo)記的感測位置執(zhí)行測試探針的對準(zhǔn)。
隨著對裝置小型化越來越強(qiáng)調(diào),期望減小測試焊盤的大小和間距,從而需要測試探針的更嚴(yán)格的對準(zhǔn)公差。另外,對于在柔性基板卷材上的裝置的卷對卷制造,例如可能由于在印刷期間的卷材張力或滑移而產(chǎn)生變形。變形可能導(dǎo)致基準(zhǔn)標(biāo)記相對于測試焊盤的放置中的誤差。對于同時(shí)測試的大面積裝置或大面積裝置組,基準(zhǔn)標(biāo)記的此類放置誤差可能降低測試探針與測試焊盤對準(zhǔn)的可靠性,特別是如果測試焊盤較小且緊密間隔時(shí)。錯(cuò)過其焊盤的測試探針可能導(dǎo)致開路的錯(cuò)誤檢測,使得記錄假故障。
需要機(jī)器視覺系統(tǒng),其能夠?qū)㈦姎鉁y試夾具的測試探針可靠地對準(zhǔn)到裝置的測試焊盤,即使在基準(zhǔn)標(biāo)記相對于測試焊盤的放置中存在變形。
用于卷對卷電氣測試的測試探針的對準(zhǔn)是被配置來對物品執(zhí)行操作的系統(tǒng)的更一般問題的實(shí)例,其中所述物品包括多個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記和一組感興趣的特征。問題是,如果基準(zhǔn)標(biāo)記提供用于確定特征組的位置,并且如果在基準(zhǔn)標(biāo)記與特征組之間存在可變的放置誤差,則單獨(dú)確定基準(zhǔn)標(biāo)記的位置可提供關(guān)于特征組的位置的不可靠信息。當(dāng)可變放置誤差足夠大時(shí),隨后執(zhí)行的操作有時(shí)可能錯(cuò)過其預(yù)期位置。需要的是能夠準(zhǔn)確確定感興趣特征的位置的系統(tǒng),即使在與感興趣特征相關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)標(biāo)記的放置準(zhǔn)確度中存在不確定性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明表示電氣測試系統(tǒng),其被配置來測試在基板卷材的連續(xù)框架上制造的一系列裝置,每個(gè)框架包括多個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記以及具有一系列測試焊盤的裝置,其包括:
卷材傳送系統(tǒng),其用于使所述基板卷材沿著卷材傳送路徑前進(jìn);
電氣測試夾具,其包括適于與所述基板卷材上的特定裝置的測試焊盤進(jìn)行電氣接觸的一組測試探針;
測試儀器,其與所述組測試探針相關(guān)聯(lián);
數(shù)字成像系統(tǒng),其被配置來捕獲特定框架的包括所述特定裝置的測試焊盤和所述基準(zhǔn)標(biāo)記的至少一部分的數(shù)字圖像;
基準(zhǔn)感測系統(tǒng),其包括多個(gè)基準(zhǔn)傳感器,每個(gè)基準(zhǔn)傳感器適于感測相關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)標(biāo)記的位置;以及
控制器,其被配置來:
分析由所述數(shù)字成像系統(tǒng)捕獲的數(shù)字圖像,以確定所捕獲數(shù)字圖像中測試焊盤的位置與基準(zhǔn)標(biāo)記的位置之間的空間關(guān)系;
使用所述基準(zhǔn)感測系統(tǒng)確定所述基準(zhǔn)標(biāo)記的位置;
響應(yīng)于測試焊盤的位置與基準(zhǔn)標(biāo)記的位置之間的所確定空間關(guān)系以及基準(zhǔn)標(biāo)記的所確定位置調(diào)整所述電氣測試夾具的位置,使得所述測試探針與對應(yīng)的測試焊盤對準(zhǔn);
移動(dòng)測試探針與測試焊盤電氣接觸;以及
使用測試儀器執(zhí)行特定裝置的電氣測試。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于,可相對于測試焊盤更準(zhǔn)確地定位測試探針以補(bǔ)償測試焊盤與其標(biāo)稱位置的任何偏差,從而提高電氣測試的可靠性。
它具有其他優(yōu)點(diǎn):即使在基準(zhǔn)標(biāo)記與測試焊盤組之間存在可變的放置誤差時(shí),也可能進(jìn)行準(zhǔn)確對準(zhǔn)。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是:即使在當(dāng)裝置定位在測試儀器附近時(shí)定位數(shù)字成像系統(tǒng)以捕獲測試焊盤的圖像是不實(shí)際的,也可確定測試焊盤的位置的準(zhǔn)確估計(jì)。
它還具有提供用于校準(zhǔn)數(shù)字成像系統(tǒng)的手段的另外的優(yōu)點(diǎn)。
附圖簡述
圖1是用于在基板的兩側(cè)上進(jìn)行卷對卷印刷的柔性版印刷系統(tǒng)的示意性側(cè)視圖;
圖2是具有可使用本發(fā)明的實(shí)施方案印刷的具有觸摸傳感器的觸摸屏的設(shè)備的高級系統(tǒng)圖;
圖3是圖2的觸摸傳感器的側(cè)視圖;
圖4是印刷在圖3的觸摸傳感器的第一側(cè)上的導(dǎo)電圖案的頂視圖;
圖5是印刷在圖3的觸摸傳感器的第二側(cè)上的導(dǎo)電圖案的頂視圖;
圖6是形成在透明基板卷材上的觸摸傳感器的頂視圖;
圖7是圖6的基板卷材的較低放大頂視圖,示出觸摸傳感器的三個(gè)連續(xù)框架;
圖8是示例性卷對卷電氣測試系統(tǒng)的示意性側(cè)視圖;
圖9類似于圖7的頂視圖,但還示出電氣測試夾具相對于基板卷材的位置;
圖10是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的卷對卷電氣測試系統(tǒng)的示意性側(cè)視圖;
圖11類似于圖7的頂視圖,但還示出通過線掃描攝像機(jī)捕獲圖像線;
圖12是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的電氣地測試裝置的方法的流程圖;
圖13是包含處于相同取向的多個(gè)觸摸傳感器的框架的頂視圖;
圖14類似于圖13,除了兩個(gè)觸摸傳感器旋轉(zhuǎn)180度之外;
圖15A示出通過在裝置附近提供標(biāo)記來將裝置與測試結(jié)果耦合;
圖15B示出使用裝置的識(shí)別碼將裝置與測試結(jié)果耦合;
圖16示出包括將進(jìn)行熔絲熔斷操作的熔絲的物品的實(shí)例;
圖17是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的用于對物品執(zhí)行操作的卷對卷系統(tǒng)的示意性側(cè)視圖;
圖18是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的對物品執(zhí)行操作的一般化方法的流程圖;并且
圖19示出包括電阻器陣列的物品的實(shí)例,將對所述電阻器陣列執(zhí)行材料移除操作以用于電阻器微調(diào)。
應(yīng)當(dāng)理解,附圖是為了說明本發(fā)明的概念的目的,并且可能不是按比例的。在可能的情況下,已經(jīng)使用相同的參考數(shù)字來表示附圖中共同的相同特征。
具體實(shí)施方式
本說明書將具體地涉及形成根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一部分或與其更直接協(xié)作的元件。應(yīng)理解,未具體示出、標(biāo)記或描述的元件可采用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種形式。在下面的描述和附圖中,在可能情況下,使用相同的參考數(shù)字來表示相同的元件。應(yīng)理解,在不限制本發(fā)明的范圍的情況下,可適當(dāng)?shù)匾詥螖?shù)或復(fù)數(shù)形式提及元件和部件。
本發(fā)明包括本文描述的實(shí)施方案的組合。提及“特定實(shí)施方案”等是指存在于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方案中的特征。對“實(shí)施方案”或“特定實(shí)施方案”等的單獨(dú)引用不一定指代相同的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案;然而,此類實(shí)施方案不是相互排斥的,除非這樣指示或者對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是明顯的。應(yīng)注意,除非上下文另有明確指出或要求,否則詞語“或”在本公開中以非排他性的含義使用。
本發(fā)明的示例性實(shí)施方案示意性地示出,并且為了清楚起見可不按比例。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將能夠容易地確定本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的元件的具體大小和互連件。
本文提及的上游和下游是指流動(dòng)方向。卷材介質(zhì)沿卷材傳送路徑在卷材前進(jìn)方向從上游向下游移動(dòng)。
如本文所述,本發(fā)明的示例性實(shí)施方案提供視覺引導(dǎo)的卷對卷電氣測試系統(tǒng)和方法,其中使用用于捕獲至少特定裝置的測試焊盤加上相關(guān)聯(lián)基準(zhǔn)標(biāo)記的數(shù)字圖像的數(shù)字成像系統(tǒng)并且使用用于感測相關(guān)聯(lián)基準(zhǔn)標(biāo)記的位置的單獨(dú)基準(zhǔn)感測系統(tǒng)將電氣測試夾具對準(zhǔn)到形成在基板卷材上的測試焊盤。如下所述,也考慮使用數(shù)字成像系統(tǒng)加上單獨(dú)基準(zhǔn)感測系統(tǒng)的特征的位置確定的更廣泛的應(yīng)用。在本發(fā)明的上下文中,術(shù)語“視覺引導(dǎo)”是指使用數(shù)字成像系統(tǒng)(即,計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng))來引導(dǎo)儀器(例如,電氣測試夾具)與對象(例如,電氣裝置)的對準(zhǔn)。
將相對于用于觸摸屏的柔性版印刷觸摸傳感器膜提供用于卷對卷電氣測試的上下文。圖1是柔性版印刷系統(tǒng)100的示意性側(cè)視圖,其可在本發(fā)明的實(shí)施方案中用于在基板150的兩側(cè)上進(jìn)行觸摸傳感器膜的卷對卷印刷?;?50作為卷材從供應(yīng)輥?zhàn)?02通過柔性版印刷系統(tǒng)100饋送到卷取輥?zhàn)?04?;?50具有第一側(cè)151和第二側(cè)152。任選地,印刷特征可隨后無電鍍以改善導(dǎo)電性
柔性版印刷系統(tǒng)100包括被配置來在基板150的第一側(cè)151上印刷的兩個(gè)印刷模塊120和140,以及被配置來在基板150的第二側(cè)152上印刷的兩個(gè)印刷模塊110和130。基板150的卷材總體上在卷對卷方向105(在圖1的實(shí)例中從左到右)行進(jìn)。然而,各種輥106和107用于根據(jù)需要局部改變基板卷材的方向以調(diào)整卷材張力、提供緩沖并且反轉(zhuǎn)基板150以在相對側(cè)上進(jìn)行印刷。具體地,注意,在印刷模塊120中,輥107用于反轉(zhuǎn)基板150的卷材的局部方向,使得其基本上在從右到左的方向上移動(dòng)。
印刷模塊110、120、130、140中的每一個(gè)包括一些類似的部件,包括各自的印版滾筒111、121、131、141,其上分別安裝有各自的柔性版印刷板112、122、132、142。每個(gè)柔性版印刷板112、122、132、142具有限定將印刷在基板150上的圖像圖案的凸起特征113。每個(gè)印刷模塊110、120、130、140還包括各自的壓印滾筒114、124、134、144,其被配置來迫使基板150的一側(cè)與對應(yīng)的柔性版印刷板112、122、132、142接觸。印刷模塊120和140的壓印滾筒124和144(用于在基板150的第一側(cè)151上印刷)在圖1所示的視圖中逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),而印刷模塊110和130的壓印滾筒114和134(用于在基板150的第二側(cè)152上印刷)在此視圖中順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
每個(gè)印刷模塊110、120、130、140還包括用于向?qū)?yīng)的柔性版印刷板112、122、132、142提供墨的各自網(wǎng)紋輥115、125、135、145。如在印刷工業(yè)中眾所周知的,網(wǎng)紋輥是通常由鋼或鋁芯構(gòu)造的硬圓柱體,具有包含數(shù)百萬個(gè)非常細(xì)小的凹坑(稱為單元)的外表面。墨通過托盤或腔室儲(chǔ)存器(未示出)提供到網(wǎng)紋輥。在一些實(shí)施方案中,印刷模塊110、120、130、140中的一些或全部還包括用于固化基板150上的印刷墨的各自UV固化站116、126、136、146。
圖2示出用于具有觸摸屏510的設(shè)備500的高級系統(tǒng)圖,觸摸屏510包括顯示裝置520和覆蓋顯示裝置520的可視區(qū)域的至少一部分的觸摸傳感器530。觸摸傳感器530感測觸摸并且將對應(yīng)于感測的觸摸的電信號(例如,與電容值相關(guān))傳輸?shù)接|摸屏控制器580。觸摸傳感器530是可使用下面描述的卷對卷電氣測試系統(tǒng)測試的物品的實(shí)例。
圖3示出觸摸傳感器530的示意性側(cè)視圖。透明基板540,例如聚對苯二甲酸乙二醇酯,具有形成在第一側(cè)541上的第一導(dǎo)電圖案550以及形成在第二側(cè)542上的第二導(dǎo)電圖案560。
圖4示出可使用一個(gè)或多個(gè)印刷模塊(諸如如上所述的柔性版印刷系統(tǒng)100(圖1)的印刷模塊120和140(圖1))印刷在基板540(圖3)的第一側(cè)541(圖3)上的導(dǎo)電圖案550的實(shí)例。導(dǎo)電圖案550包括柵格552,所述柵格552包括連接到通道焊盤554的陣列的相交細(xì)線551和553的柵格列555?;ミB線556將通道焊盤554連接到連接器焊盤558,所述連接器焊盤558連接到觸摸屏控制器580(圖2)。在一些實(shí)施方案中,導(dǎo)電圖案550可由單個(gè)印刷模塊120印刷。然而,因?yàn)榧?xì)線551和553(例如,具有大約4微米至8微米的線寬)的最佳印刷條件通常不同于印刷較寬通道焊盤554、連接器焊盤558和互連線556的最佳印刷條件,可有利的是使用一個(gè)印刷模塊120來印刷細(xì)線551和553并使用第二印刷模塊140來印刷更寬的特征。此外,對于細(xì)線551和553的干凈交叉,可進(jìn)一步有利的是使用一個(gè)印刷模塊120印刷和固化一組細(xì)線551,并且使用第二印刷模塊140印刷和固化第二組細(xì)線553,并且使用與印刷模塊120和140類似地配置的第三印刷模塊(圖1中未示出)印刷更寬的特征。
圖5示出可使用一個(gè)或多個(gè)印刷模塊(諸如如上所述的柔性版印刷系統(tǒng)100(圖1)的印刷模塊110和130(圖1))印刷在基板540(圖3)的第二側(cè)542(圖3)上的導(dǎo)電圖案560的實(shí)例。導(dǎo)電圖案560包括柵格562,所述柵格562包括連接到通道焊盤564的陣列的相交細(xì)線561和563的柵格行565?;ミB線566將通道焊盤564連接到連接器焊盤568,所述連接器焊盤568連接到觸摸屏控制器580(圖2)。在一些實(shí)施方案中,導(dǎo)電圖案560可由單個(gè)印刷模塊110印刷。然而,因?yàn)榧?xì)線561和563(例如,具有大約4微米至8微米的線寬度)的最佳印刷條件通常不同于較寬通道焊盤564、連接器焊盤568和互連線566的最佳印刷條件,可有利的是使用一個(gè)印刷模塊110來印刷細(xì)線561和563并使用第二印刷模塊130來印刷更寬的特征。此外,對于細(xì)線561和563的干凈交叉,可進(jìn)一步有利的是使用一個(gè)印刷模塊110印刷和固化一組細(xì)線561,并且使用第二印刷模塊130印刷和固化第二組細(xì)線563,并且使用與印刷模塊110和130類似地配置的第三印刷模塊(圖1中未示出)印刷更寬的特征。
或者,在一些實(shí)施方案中,導(dǎo)電圖案550可使用被配置成類似于印刷模塊110和130的一個(gè)或多個(gè)印刷模塊來印刷,并且導(dǎo)電圖案560可使用被配置成類似于圖1的印刷模塊120和140的一個(gè)或多個(gè)印刷模塊來印刷。
參考圖2-5,在觸摸屏510的操作中,觸摸屏控制器580可通過連接器焊盤558順序地電驅(qū)動(dòng)?xùn)鸥窳?55,并且可通過連接器焊盤568順序地感測柵格行565上的電信號。在其他實(shí)施方案中,柵格列555和柵格行565的驅(qū)動(dòng)和感測角色可顛倒。
圖6是形成在基板150的透明卷材上的觸摸傳感器530以及靠近第一邊緣543的基準(zhǔn)標(biāo)記531和532以及靠近第二邊緣544的基準(zhǔn)標(biāo)記533和534的頂視圖?;鶞?zhǔn)標(biāo)記531、532、533和534形成在相對于相關(guān)聯(lián)觸摸傳感器530的目標(biāo)位置的預(yù)定目標(biāo)位置處。形成在第一側(cè)541上的柵格552(圖4)和形成在第二側(cè)542(圖3)上的柵格562(圖5)一起表示為圖6中的陰影區(qū)域。在第一側(cè)541上,連接器焊盤558通過互連線556連接到列通道焊盤554,并且通過柵格552連接到探針焊盤559。在第二側(cè)542上,連接器焊盤568通過互連線566連接到行通道焊盤564,并且通過柵格562連接到探針焊盤569。(為了清楚起見,僅示出互連線556和566的子集)。在一些實(shí)施方案中,一些基準(zhǔn)標(biāo)記(諸如基準(zhǔn)標(biāo)記531和532)形成在基板150的第一側(cè)541上,并且其他基準(zhǔn)標(biāo)記(諸如基準(zhǔn)標(biāo)記533和534)形成在基板150的第二側(cè)542(圖3)上。
觸摸傳感器530和基準(zhǔn)標(biāo)記531、532、533和534形成在限定在兩個(gè)框架邊界546以及第一邊緣543和第二邊緣544之間的基板150的框架300內(nèi)。圖7類似于圖6,但示出基板150的卷材的較低放大頂視圖,使得示出由框架邊界546分開的三個(gè)連續(xù)框架300。每個(gè)框架300包括觸摸傳感器530和相關(guān)聯(lián)基準(zhǔn)標(biāo)記531、532、533和534。在圖7所示的實(shí)例中,基準(zhǔn)標(biāo)記531和532形成,使得它們的中心到中心位置相隔間距D1。
返回到圖6的討論,為了確定特定觸摸傳感器530是否具有任何電氣缺陷,執(zhí)行電氣測試以測試連接器焊盤558與基板150的第一側(cè)541上的對應(yīng)探針焊盤559之間以及連接器焊盤568與基板150的第二側(cè)542(圖3)上的對應(yīng)探針焊盤569之間的連續(xù)性或電阻,尋找電氣短路和開路。這里,術(shù)語“測試焊盤”將一般地用于包括連接器焊盤558、568以及探針焊盤559、569。
圖8示出基本卷對卷電氣測試系統(tǒng)200的示意性側(cè)視圖?;?50的卷材由輥206和207沿著卷材傳送路徑205從供應(yīng)輥?zhàn)?02引導(dǎo)到卷取輥?zhàn)?04。輥206和207是卷材傳送系統(tǒng)的一部分,所述卷材傳送系統(tǒng)還包括至少一個(gè)電機(jī)(未示出)以使基板150的卷材在適當(dāng)量的張力下前進(jìn)?;?50的卷材被引導(dǎo)到電氣測試夾具220,所述電氣測試夾具220具有上測試臺(tái)221和下測試臺(tái)223,所述上測試臺(tái)221具有用于接觸卷材150的第一側(cè)151上的第一組測試焊盤(連接器焊盤558和探針焊盤559)的上測試探針222,所述下測試臺(tái)223具有用于接觸卷材150的第二側(cè)152上的第二組測試焊盤(連接器焊盤568和探針焊盤569)的下測試探針224。如下所述,電氣測試夾具220是可移動(dòng)的,使得其位置和取向可被調(diào)整,以使測試探針222和224與連接器焊盤558、568和探針焊盤559、569對準(zhǔn)接觸。
圖8中示出用于使用測試儀器240執(zhí)行電氣測試的電氣測試夾具220的閉合位置,其中上測試探針222和下測試探針224定位成與各自的測試焊盤接觸。電氣測試夾具220還具有打開位置(未示出),其中上測試探針222和下測試探針224從接觸測試焊盤撤出,以允許基板150的卷材前進(jìn)以在下一框架300(圖7)中測試觸摸傳感器530(圖7)??纱蜷_電氣測試夾具220,例如通過遠(yuǎn)離基板150的卷材垂直移動(dòng)上測試臺(tái)221和下測試臺(tái)223,或者通過圍繞鉸鏈樞轉(zhuǎn)上測試臺(tái)221和下測試臺(tái)223中的一個(gè)或兩個(gè)以像蛤殼打開。
當(dāng)基板150的卷材已經(jīng)前進(jìn)使得框架300位于電氣測試夾具220處時(shí),在電氣測試夾具220的任一側(cè)上的夾子245將基板150的卷材固定在停止位置,其中基板卷材被夾緊抵靠輥207。在圖8中示出的實(shí)例中,提供了包括第一基準(zhǔn)傳感器251和第二基準(zhǔn)傳感器252的基準(zhǔn)感測系統(tǒng)250,用于在定位在電氣測試夾具220處的框架300中的基準(zhǔn)標(biāo)記531、532(圖9)的近似位置處查看基板150的卷材。第一基準(zhǔn)傳感器251和第二基準(zhǔn)傳感器252可包括光電二極管、光電二極管陣列、CMOS傳感器、電荷耦合裝置、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)或本領(lǐng)域已知的可感測基準(zhǔn)標(biāo)記531、532的任何其他類型的感測裝置。第一基準(zhǔn)傳感器251和第二基準(zhǔn)傳感器252具有中心到中心間距D2,所述間距D2標(biāo)稱與圖7中的基準(zhǔn)標(biāo)記531和532之間的目標(biāo)間距D1相同。(雖然基準(zhǔn)標(biāo)記531和532之間的間距D1理想地等于D2,但制造公差可致使D1稍微變化)。
控制器260使用基準(zhǔn)感測系統(tǒng)250確定基準(zhǔn)標(biāo)記531、532的位置。基于觸摸傳感器530與基準(zhǔn)標(biāo)記531、532之間的已知目標(biāo)空間關(guān)系,控制器260調(diào)整電氣測試夾具220的位置,使得測試探針222應(yīng)與第一側(cè)151上的對應(yīng)測試焊盤(連接器焊盤558和探針焊盤559)對準(zhǔn),并且測試探針224應(yīng)與第二側(cè)152上的對應(yīng)測試焊盤(連接器焊盤568和探針焊盤569)對準(zhǔn)。
參考圖9,電氣測試夾具220(圖8)的位置的調(diào)整可包括在平行于基板150的卷材的表面的x-y平面內(nèi)平移電氣測試夾具220。電氣測試夾具220的位置的調(diào)整還可包括使電氣測試夾具220圍繞垂直于基板150的卷材的表面的軸線旋轉(zhuǎn)角度θ。隨后關(guān)閉電氣測試夾具220以使測試探針222、224與基板150的卷材接觸,并且控制器使用測試儀器240執(zhí)行對特定裝置的電氣測試。
圖9類似于圖7的頂視圖,但相反示出最右側(cè)框架300中的觸摸傳感器530,示出電氣測試夾具220的上測試探針222a、222b和下測試探針224a、224b的位置以便示出相對于針對中心框架300中的觸摸傳感器530示出的連接器焊盤558、568以及探針焊盤559、569的位置的探針配置。上測試探針222a對應(yīng)于連接器焊盤558,并且上測試探針222b對應(yīng)于基板150的卷材的第一側(cè)151(圖8)上的探針焊盤559。下測試探針224a對應(yīng)于連接器焊盤568,并且下測試探針224b對應(yīng)于基板150的卷材的第二側(cè)152(圖8)上的探針焊盤569。在圖9中,基板的卷材150已沿著介質(zhì)前進(jìn)方向208前進(jìn),直到圖7的最右側(cè)框架300位于電氣測試夾具220處。
圖9中的最右側(cè)框架中也示出與第一基準(zhǔn)傳感器251(圖8)相關(guān)聯(lián)的第一視場253和與第二基準(zhǔn)傳感器252(圖8)相關(guān)聯(lián)的第二視場254。注意,基準(zhǔn)傳感器251、252的視場253、254通常大于基準(zhǔn)標(biāo)記531、532。通常,基準(zhǔn)傳感器251、252的視場253、254應(yīng)大于對應(yīng)基準(zhǔn)標(biāo)記531、532的位置的預(yù)期變化性。這使得當(dāng)基準(zhǔn)標(biāo)記531、532的位置變化時(shí)能夠檢測基準(zhǔn)標(biāo)記531、532。當(dāng)基板150的卷材前進(jìn)并隨后停止和夾緊時(shí),位置的變化性的一部分可由基板150的卷材相對于電氣測試夾具220的定位公差引起。位置變化性的另一部分可由基準(zhǔn)標(biāo)記531、532形成期間的制造公差引起,例如由于卷材拉伸或滑移。取決于基準(zhǔn)幾何形狀和傳感器配置,在一些實(shí)施方案(未示出)中,視場253、254不需要大于整個(gè)對應(yīng)的基準(zhǔn)標(biāo)記。例如,對于具有十字線形的基準(zhǔn)標(biāo)記,關(guān)鍵定位信息包含在十字線的兩個(gè)臂相交的位置,而不是在臂的最末端處。
圖8所示的示例性卷對卷電氣測試系統(tǒng)200的滿意操作取決于在給定框架300內(nèi)的基準(zhǔn)標(biāo)記531、532與測試焊盤(連接器焊盤558、568和探針焊盤559、569)之間的相對位置中存在足夠小的制造誤差。如圖9所示,視場253和254遠(yuǎn)小于整個(gè)框架300?;跍y試焊盤與基準(zhǔn)標(biāo)記531、532之間的理想空間關(guān)系以及如分別由基準(zhǔn)傳感器251、252測量的基準(zhǔn)標(biāo)記531、532的實(shí)際位置來估計(jì)測試焊盤(連接器焊盤558、568和探針焊盤559、569)的位置。雖然基準(zhǔn)感測系統(tǒng)250(圖8)可以高準(zhǔn)確度確定基準(zhǔn)標(biāo)記531、532的實(shí)際位置,但是制造相關(guān)的變形可能在連接器焊盤558、568和探針焊盤559、569的估計(jì)位置中產(chǎn)生誤差。這可在連接器焊盤558、568或探針焊盤559、569小且彼此靠近在一起,或者在連接器焊盤558、568或探針焊盤559、569位于離基準(zhǔn)標(biāo)記531、532相對遠(yuǎn)的地方的情況下尤其成問題。在此類情況下,測試探針222a、222b、224a、224b可充分地不對準(zhǔn),使得可檢測到假的“電氣開路”,因?yàn)樘囟y試探針錯(cuò)過了對應(yīng)的測試焊盤,或者可檢測到假的“電氣短路”,因?yàn)樘囟y試探針橋接在兩個(gè)相鄰測試焊盤之間。
圖10示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的示例性改進(jìn)的卷對卷電氣測試系統(tǒng)210的示意性側(cè)視圖。改進(jìn)的卷對卷電氣測試系統(tǒng)210與基本卷對卷電氣測試系統(tǒng)200(圖8)之間的主要區(qū)別是在電氣測試系統(tǒng)210中并入了數(shù)字成像系統(tǒng)270,以用于捕獲包括觸摸傳感器530的測試焊盤(即,連接器焊盤558、568和探針焊盤559、569)以及相關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)標(biāo)記531、532的框架300(圖7)的至少一部分的數(shù)字圖像。在圖10所示的實(shí)例中,數(shù)字成像系統(tǒng)270包括線掃描攝像機(jī)271、透鏡272、光源273以及表面編碼器274。線掃描攝像機(jī)271包括沿著垂直于介質(zhì)前進(jìn)方向208(圖11)的方向以精確間隔分開的光傳感器的一維陣列(未示出)。來自光源273的光通過基板150的卷材傳輸,使得第一側(cè)151和第二側(cè)152兩者上的特征通過透鏡272成像并由線掃描攝像機(jī)271捕獲。表面編碼器274與基板150的卷材的表面接觸,使得可測量基板150的卷材已前進(jìn)的距離。
如圖11所示,當(dāng)表面編碼器274指示基板150的卷材已經(jīng)在介質(zhì)前進(jìn)方向208上前進(jìn)了標(biāo)稱等于單個(gè)圖像線275的線寬的距離d時(shí),線掃描攝像機(jī)271(圖10)被控制以捕獲下一圖像線275。具體地,表面編碼器274提供表示基板150的卷材的位置的編碼器信號,并且當(dāng)基板150的卷材移動(dòng)經(jīng)過線掃描攝像機(jī)271時(shí),響應(yīng)于編碼器信號來確定用于捕獲連續(xù)圖像線275的定時(shí)。以這種方式,當(dāng)基板150的卷材沿著卷材傳送路徑205(圖10)移動(dòng)時(shí),數(shù)字成像系統(tǒng)270(圖10)的線掃描攝像機(jī)271捕獲一組連續(xù)的圖像線。所述組連續(xù)圖像線275由控制器260組合以提供包括測試焊盤(連接器焊盤558、568和探針焊盤559、569)以及相關(guān)聯(lián)基準(zhǔn)標(biāo)記531、532的復(fù)合數(shù)字圖像??赡馨l(fā)生的問題是由于表面編碼器274的滑移或表面編碼器274上的微粒污染物的積累,在測量介質(zhì)前進(jìn)距離時(shí)可能存在誤差,并且因此可以錯(cuò)誤的間隔觸發(fā)通過線掃描攝像機(jī)271捕獲連續(xù)線圖像275。因此,可將變形(諸如沿著介質(zhì)前進(jìn)方向208的拉伸或收縮)引入由控制器260分析的復(fù)合數(shù)字圖像,使得在測試焊盤(連接器焊盤558、568和探針焊盤559、569)的位置與基準(zhǔn)標(biāo)記531、532的位置之間確定的空間關(guān)系可能變得不準(zhǔn)確。因此,提供用于校準(zhǔn)來自表面編碼器274的編碼器信號的方法可能是有益的,如稍后將更詳細(xì)地討論的。
在上面參考圖10描述的電氣測試系統(tǒng)210的實(shí)例中,存在第一感測系統(tǒng)(基準(zhǔn)感測系統(tǒng)250),其能夠以高水平的準(zhǔn)確度確定基準(zhǔn)標(biāo)記531、532的位置但不提供關(guān)于測試焊盤(連接器焊盤558、568和探針焊盤559、569)的實(shí)際位置的直接信息;以及第二感測系統(tǒng)(數(shù)字成像系統(tǒng)270),其能夠提供包括基準(zhǔn)標(biāo)記531、532以及測試焊盤(連接器焊盤558、568和探針焊盤559、569)但易于受到圖像變形特別是沿著介質(zhì)前進(jìn)方向208的復(fù)合圖像。通常,基準(zhǔn)感測系統(tǒng)250沿著卷材傳送路徑205位于數(shù)字成像系統(tǒng)270的下游,并且包括具有相關(guān)聯(lián)視場253、254(圖11)的多個(gè)基準(zhǔn)傳感器251、252,所述相關(guān)聯(lián)視場253、254比與數(shù)字成像系統(tǒng)270相關(guān)聯(lián)的視場小得多。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中,由基準(zhǔn)感測系統(tǒng)250確定的基準(zhǔn)標(biāo)記位置與由數(shù)字成像系統(tǒng)270提供的數(shù)字圖像一起使用,以確定測試焊盤位置的更準(zhǔn)確的估計(jì),并且對電氣測試夾具220的位置進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。在此類實(shí)施方案中,由基準(zhǔn)感測系統(tǒng)250提供的非常準(zhǔn)確的距離測量可用于補(bǔ)償復(fù)合數(shù)字圖像內(nèi)的幾何變形,并且從而校準(zhǔn)數(shù)字成像系統(tǒng)270。
圖12示出使用圖10的改進(jìn)的卷對卷電氣測試系統(tǒng)210以便對基板150的卷材上的連續(xù)框架300上制造的裝置進(jìn)行電氣測試的方法的流程圖。每個(gè)框架300包括相關(guān)聯(lián)的多個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記305(例如,基準(zhǔn)標(biāo)記531、532)以及具有一系列測試焊盤310(例如,連接器焊盤558、568和探針焊盤559、569)的相關(guān)聯(lián)電氣裝置(例如,觸摸傳感器530)。在優(yōu)選實(shí)施方案中,通過使用控制器260來控制電氣測試系統(tǒng)210的適當(dāng)部件并執(zhí)行相關(guān)聯(lián)的分析操作來執(zhí)行所述方法的一些或所有步驟。
在使框架前進(jìn)到數(shù)字成像系統(tǒng)步驟315,基板150的卷材沿著卷材輸送路徑205前進(jìn),直到特定的框架300接近數(shù)字成像系統(tǒng)270。使用捕獲數(shù)字圖像步驟320來使用數(shù)字成像系統(tǒng)270捕獲數(shù)字圖像325。數(shù)字圖像325包括特定框架300的包括相關(guān)聯(lián)裝置的相關(guān)聯(lián)基準(zhǔn)標(biāo)記305和測試焊盤310的至少一部分。
隨后使用分析數(shù)字圖像步驟330來使用控制器260自動(dòng)分析所捕獲的數(shù)字圖像325,以便確定所捕獲的數(shù)字圖像325內(nèi)的基準(zhǔn)標(biāo)記位置335和測試焊盤位置340??墒褂帽绢I(lǐng)域中已知的任何方法來確定和表示基準(zhǔn)標(biāo)記位置335和測試焊盤位置340。在示例性實(shí)施方案中,通過使用任何適當(dāng)?shù)奶卣鳈z測方法檢測對應(yīng)的基準(zhǔn)標(biāo)記305和測試焊盤310來確定基準(zhǔn)標(biāo)記位置335和測試焊盤位置340。在示例性實(shí)施方案中,隨后計(jì)算檢測到的基準(zhǔn)標(biāo)記305和測試焊盤310的質(zhì)心,并且數(shù)字圖像325內(nèi)的質(zhì)心的x-y像素位置用于表示對應(yīng)的基準(zhǔn)標(biāo)記位置335和測試焊盤位置340。用于分析數(shù)字圖像以檢測基準(zhǔn)標(biāo)記305和測試焊盤310的方法以及用于計(jì)算對應(yīng)質(zhì)心的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的,并且根據(jù)本發(fā)明可使用任何這種方法。應(yīng)注意,計(jì)算質(zhì)心表示識(shí)別特征的位置的一個(gè)實(shí)例,但根據(jù)本發(fā)明可替代地使用用于識(shí)別檢測到的基準(zhǔn)標(biāo)記305和測試焊盤310的位置的任何其他適當(dāng)手段。
隨后使用確定空間關(guān)系步驟345來確定所捕獲數(shù)字圖像325中測試焊盤310的所確定測試焊盤位置340與基準(zhǔn)標(biāo)記305的所確定基準(zhǔn)標(biāo)記位置335之間的空間關(guān)系350??臻g關(guān)系350可使用本領(lǐng)域中已知的任何適當(dāng)方法來表示。在示例性實(shí)施方案中,基準(zhǔn)標(biāo)記位置335用于定義坐標(biāo)系。例如,如果存在兩個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記305,則可定義穿過所確定基準(zhǔn)標(biāo)記位置335的第一軸線,并且可定義與第一軸線正交并且穿過基準(zhǔn)標(biāo)記位置335之一的第二軸線。如果存在多于兩個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記,則可使用擬合處理來定義表示與所確定基準(zhǔn)標(biāo)記位置335的最佳擬合的坐標(biāo)系。隨后可確定坐標(biāo)系中的測試焊盤位置340的坐標(biāo),并將其用作空間關(guān)系350的表示。在各種實(shí)施方案中,可以各種單位表示坐標(biāo),諸如像素坐標(biāo)或物理坐標(biāo)(例如,毫米)。在一些實(shí)施方案中,可定義相對坐標(biāo)系,其由兩個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記位置335之間的距離歸一化。在另一示例性實(shí)施方案中,測試焊盤位置340相對于基準(zhǔn)標(biāo)記位置335的空間關(guān)系350可由測試焊盤位置340與一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記位置之間的偏移距離(例如,Δx和Δy)表示。
在一些情況下,與數(shù)字成像系統(tǒng)270(圖10)相關(guān)聯(lián)的光學(xué)系統(tǒng)可將某些幾何變形(例如,“枕形變形”或“桶形變形”)引入到捕獲的數(shù)字圖像325中。此外,當(dāng)數(shù)字成像系統(tǒng)270是線掃描攝像機(jī)271時(shí),由于表面編碼器的校準(zhǔn)誤差(例如,由于表面編碼器274上的微?;虮砻婢幋a器274的滑移),連續(xù)圖像線275的定時(shí)中的任何誤差可引入另外的幾何變形。在一些實(shí)施方案中,可表征由數(shù)字成像系統(tǒng)270引入的任何幾何變形(例如,通過捕獲具有已知幾何形狀的柵格的圖像),并且可調(diào)整捕獲的數(shù)字圖像325以補(bǔ)償幾何變形,作為確定空間關(guān)系350的過程的一部分。補(bǔ)償可作為分析數(shù)字圖像步驟330或確定空間關(guān)系步驟345的一部分來進(jìn)行。
接著,使用使框架前進(jìn)到測試夾具步驟360來使基板150的卷材沿著卷材傳送路徑205(圖10)前進(jìn),直到框架300接近電氣測試夾具220。如前面參考圖10所討論的,電氣測試夾具220包括適于與相關(guān)聯(lián)裝置(例如,圖11中的觸摸傳感器530)的對應(yīng)測試焊盤310進(jìn)行電氣接觸的一組測試探針222、224。在優(yōu)選實(shí)施方案中,如果裝置定位在基板150的卷材上的其標(biāo)稱位置,則基板150的卷材停止在測試焊盤310將與測試探針222、224對準(zhǔn)的位置處。優(yōu)選地,一旦基板150的卷材已停止(例如,使用圖10中的夾子245),其就被夾緊在固定位置,以便防止基板150的卷材的任何另外移動(dòng)直到已執(zhí)行電氣測試之后。
在感測基準(zhǔn)標(biāo)記步驟365中,基準(zhǔn)感測系統(tǒng)250(圖10)用于感測基準(zhǔn)標(biāo)記305的位置以確定感測到的基準(zhǔn)標(biāo)記位置370,優(yōu)選地當(dāng)基板150的卷材停止時(shí)。如前所述,在示例性實(shí)施方案中,基準(zhǔn)感測系統(tǒng)250包括具有足夠大的對應(yīng)視場253、254的多個(gè)基準(zhǔn)傳感器251、252,以便在給定系統(tǒng)變化性的預(yù)期范圍的情況下檢測基準(zhǔn)標(biāo)記305。在一些實(shí)施方案中,基準(zhǔn)傳感器251、252是捕獲基板卷材的包括基準(zhǔn)標(biāo)記305的部分的數(shù)字圖像的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)系統(tǒng)。隨后可通過自動(dòng)分析所捕獲的數(shù)字圖像來確定所感測的基準(zhǔn)標(biāo)記位置370。例如,可確定捕獲的數(shù)字圖像中的基準(zhǔn)標(biāo)記305的質(zhì)心并且使用其來定義所感測的基準(zhǔn)標(biāo)記位置370。在系統(tǒng)配置階段期間可使用校準(zhǔn)過程來將捕獲的數(shù)字圖像內(nèi)的像素位置準(zhǔn)確地與電氣測試夾具220(圖10)內(nèi)的實(shí)際物理位置相關(guān)。
接著,使用調(diào)整測試夾具位置步驟375來響應(yīng)于所捕獲數(shù)字圖像325中測試焊盤310的位置與基準(zhǔn)標(biāo)記305的位置之間的空間關(guān)系350以及感測的基準(zhǔn)標(biāo)記位置370來調(diào)整電氣測試夾具220(圖10)的位置,使得測試探針222、224(圖10)與對應(yīng)的測試焊盤310正確對準(zhǔn)。在示例性實(shí)施方案中,通過使用由空間關(guān)系350指定的相對位置信息來確定測試焊盤310的預(yù)測位置,以便估計(jì)測試焊盤310相對于所感測基準(zhǔn)標(biāo)記位置370的預(yù)測位置。為了增加將測試探針222、224與對應(yīng)測試焊盤310對準(zhǔn)的可靠性,有利的是,每個(gè)測試焊盤310的預(yù)測位置對應(yīng)于測試焊盤310內(nèi)的中心位置(例如,質(zhì)心)。這可通過在空間關(guān)系350和感測的基準(zhǔn)標(biāo)記位置的確定期間計(jì)算基準(zhǔn)標(biāo)記305和測試焊盤310的質(zhì)心來實(shí)現(xiàn)。
測試探針222、224的位置通常不是單獨(dú)可調(diào)節(jié)的,而是作為單元移動(dòng)。因此,一旦確定了測試焊盤310的預(yù)測位置,就調(diào)整電氣測試夾具220的位置以將測試探針222、224與測試焊盤310的預(yù)測位置對準(zhǔn)。在各種實(shí)施方案中,測試夾具位置的調(diào)整可包括在平行于基板150的卷材的表面(圖10)的平面內(nèi)平移電氣測試夾具220,以及使電氣測試夾具220圍繞垂直于基板150的卷材的表面的軸線旋轉(zhuǎn)。
在一些實(shí)施方案中,指定應(yīng)施加到電氣測試夾具的平移和旋轉(zhuǎn)量的對準(zhǔn)參數(shù)通過使用擬合處理(例如,公知的最小二乘法分析)基于測試焊盤310的預(yù)測位置以及與在電氣測試夾具220內(nèi)的預(yù)定義測試探針配置相關(guān)聯(lián)的測試探針222、224的已知位置來確定。例如,對準(zhǔn)參數(shù)可包括指定用于移動(dòng)電氣測試夾具220的x方向和y方向(圖9)上的距離的平移參數(shù),以及指定用于旋轉(zhuǎn)電氣測試夾具220的角度θ的旋轉(zhuǎn)參數(shù)。隨后,調(diào)整測試夾具位置步驟375響應(yīng)于所確定的對準(zhǔn)參數(shù)調(diào)整電氣測試夾具220的位置。在一些實(shí)施方案中,可獨(dú)立調(diào)整電氣測試夾具220的上測試臺(tái)221和下測試臺(tái)223的位置。在此類情況下,對準(zhǔn)參數(shù)可包括用于調(diào)整上測試臺(tái)221和下測試臺(tái)223的位置的單獨(dú)組對準(zhǔn)參數(shù)。
使用移動(dòng)測試探針以接觸測試焊盤步驟380來將測試探針222、224(圖10)移動(dòng)成與對應(yīng)測試焊盤310電氣接觸。在一些實(shí)施方案中,這通過以下實(shí)現(xiàn):降低上測試臺(tái)221(圖10)直到相關(guān)聯(lián)測試探針222與基板150的卷材的第一側(cè)151上的測試焊盤310電氣接觸。同樣,下測試臺(tái)223可升高,直到相關(guān)聯(lián)測試探針224與基板150的卷材的第二側(cè)152上的測試焊盤310電氣接觸。在其他情況下,可使用不同機(jī)構(gòu)來將測試探針222、224延伸成與對應(yīng)測試焊盤310電氣接觸。
在執(zhí)行電氣測試步驟385中,使用與所述組測試探針222、224(圖10)相關(guān)聯(lián)的測試儀器240(圖4)來執(zhí)行對包含在框架300內(nèi)的裝置的電氣測試。在一些實(shí)施方案中,電氣測試可包括驗(yàn)證在適當(dāng)對的測試焊盤310之間存在電氣連接,并且在其他對測試焊盤310之間沒有不期望的短路。在其他實(shí)施方案中,可在成對的測試焊盤310之間測量諸如電阻、電容或電感的電氣特性,以確保它們落在預(yù)期范圍內(nèi)。在一些情況下,執(zhí)行電氣測試可包括向一個(gè)或多個(gè)測試焊盤310施加適當(dāng)電信號(例如,電壓或電流),并且測量其他測試焊盤310處的對應(yīng)響應(yīng)。
在電氣測試步驟385完成之后,可使用適當(dāng)手段(例如,通過將結(jié)果存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器265中)來記錄結(jié)果?;?50的卷材隨后可前進(jìn)以測試下一個(gè)框架300上的裝置。圖12的步驟隨后可針對基板150的卷材上的每個(gè)連續(xù)的框架300重復(fù)。
返回到圖11的討論,示出三個(gè)框架300a、300b和300c的頂視圖,其中框架300a已經(jīng)到達(dá)電氣測試夾具220并且被定位成使得它的基準(zhǔn)標(biāo)記531、532在基準(zhǔn)傳感器251、252(圖10)的視場253、254內(nèi),使得它們的位置可由基準(zhǔn)感測系統(tǒng)250(圖10)感測??蚣?00c接近數(shù)字成像系統(tǒng)270(圖10),并且被定位成用于線掃描攝像機(jī)271在框架300c沿著介質(zhì)前進(jìn)方向208前進(jìn)經(jīng)過線掃描攝像機(jī)271時(shí)順序地捕獲線圖像275??蚣?00b在數(shù)字成像系統(tǒng)270(圖10)與電氣測試夾具220之間的中間位置。當(dāng)框架300a和300b的線圖像275通過框架300c的當(dāng)前位置時(shí),它們先前被捕獲。
注意在框架300a中,基準(zhǔn)標(biāo)記531沿著介質(zhì)前進(jìn)方向208與基準(zhǔn)標(biāo)記532間隔開,使得基準(zhǔn)感測系統(tǒng)250可準(zhǔn)確地確定基準(zhǔn)標(biāo)記531和532之間的實(shí)際距離D1。在一些實(shí)施方案中,由基準(zhǔn)感測系統(tǒng)250確定的D1的值可用于校準(zhǔn)來自表面編碼器274的編碼器信號。編碼器信號的校準(zhǔn)中的任何不準(zhǔn)確將導(dǎo)致由基準(zhǔn)感測系統(tǒng)250確定的基準(zhǔn)標(biāo)記531和532之間的實(shí)際距離D1與由線掃描攝像機(jī)271捕獲的數(shù)字圖像中的基準(zhǔn)標(biāo)記531和532之間的對應(yīng)距離之間的差。由基準(zhǔn)感測系統(tǒng)250和線掃描攝像機(jī)271確定的距離的比率可用于提供用于調(diào)整表面編碼器274的校準(zhǔn)的比例因子,使得介質(zhì)150的卷材在捕獲順序圖像線275之間前進(jìn)的距離d將更準(zhǔn)確。
為了說明兩種類型的光學(xué)感測的目的,圖11示出在框架300c的線圖像275由線掃描攝像機(jī)271捕獲的同時(shí),基準(zhǔn)傳感器251、252的視場253、254分別圍繞框架300a的基準(zhǔn)標(biāo)記531、532。然而,實(shí)際上,當(dāng)基板150的卷材被夾子245(圖10)停止并夾緊時(shí),基準(zhǔn)標(biāo)記531、532將在視場253、254內(nèi)居中。相反,當(dāng)基板150的卷材上的框架300c移動(dòng)經(jīng)過線掃描攝像機(jī)271時(shí),線掃描攝像機(jī)271將捕獲線圖像275。在示例性實(shí)施方案中,在線掃描攝像機(jī)271與基準(zhǔn)感測系統(tǒng)250(圖10)之間提供距離,使得當(dāng)特定框架(例如,框架300a)的基準(zhǔn)標(biāo)記531、532接近相關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)傳感器251、252并且基板150的卷材停止時(shí),線掃描攝像機(jī)271的視場定位在兩個(gè)連續(xù)的框架(諸如,框架300b和300c)之間的框架間區(qū)域處??蚣荛g區(qū)域可包括框架邊界546,并且通常,不包括任何連續(xù)框架的觸摸傳感器530的基準(zhǔn)標(biāo)記531、532或部分。以此方式,當(dāng)基板150的卷材停止時(shí),數(shù)字成像系統(tǒng)270對數(shù)字圖像325(圖12)的捕獲不中斷。
在優(yōu)選實(shí)施方案中,基準(zhǔn)感測系統(tǒng)250(圖10)的基準(zhǔn)傳感器251、252是數(shù)字?jǐn)z像機(jī)系統(tǒng),其中數(shù)字?jǐn)z像機(jī)系統(tǒng)的視場253、254大于對應(yīng)基準(zhǔn)標(biāo)記531、532的位置中的預(yù)期變化性。另外,在優(yōu)選實(shí)施方案中,每個(gè)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)系統(tǒng)的視場小于數(shù)字成像系統(tǒng)270的視場。(對于數(shù)字成像系統(tǒng)270使用線掃描攝像機(jī)271的情況,數(shù)字成像系統(tǒng)270的“視場”可被認(rèn)為對應(yīng)于通過組合多個(gè)圖像線而不是線掃描攝像機(jī)271的視場形成的復(fù)合數(shù)字圖像的區(qū)域,其將對應(yīng)于特定圖像線275)。數(shù)字成像系統(tǒng)270的視場優(yōu)選地被布置成包括特定框架300c的包括特定裝置的測試焊盤(連接器焊盤558、568和探針焊盤559、569)以及基準(zhǔn)標(biāo)記531、532的至少一部分?;鶞?zhǔn)傳感器251、252的視場253、254通常將相對較小的一個(gè)原因是,電氣測試夾具220的部件通常將從視野阻擋包括裝置(即,觸摸傳感器530)的框架300a的中心區(qū)域。
上述實(shí)例已經(jīng)描述了使用兩個(gè)基準(zhǔn)傳感器251、252來確定沿著介質(zhì)前進(jìn)方向208間隔開的兩個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記531、532的位置。在其他實(shí)施方案中,三個(gè)或更多個(gè)基準(zhǔn)傳感器可用于確定一組對應(yīng)基準(zhǔn)標(biāo)記的位置。一系列三個(gè)或更多個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記可沿著框架300內(nèi)的直線定位,以便使用一系列對應(yīng)基準(zhǔn)傳感器感測和補(bǔ)償框架內(nèi)更局部尺度的變形。在三個(gè)或更多個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記(例如,基準(zhǔn)標(biāo)記531、532、533和534)的另一個(gè)實(shí)現(xiàn)中,基準(zhǔn)標(biāo)記和對應(yīng)的基準(zhǔn)傳感器不沿著直線布置,并且可用于補(bǔ)償沿著多于一個(gè)方向的變形。這將使得能夠更準(zhǔn)確地確定引入到介質(zhì)150的卷材中的任何變形,這可致使裝置(即,觸摸傳感器530)的特征從它們的標(biāo)稱位置移動(dòng)。進(jìn)而,這將使得更準(zhǔn)確確定軌道內(nèi)方向(即,圖9中的x方向)和跨軌道方向(即,圖9中的y方向)上的預(yù)測測試焊盤位置。
為了測試諸如觸摸傳感器530的裝置,優(yōu)選具有由第一印刷模塊130印刷在第一側(cè)151上的第一組基準(zhǔn)標(biāo)記531、532以及由第二印刷模塊140印刷在第二側(cè)152上的第二組基準(zhǔn)標(biāo)記533、534,所述觸摸傳感器530具有由柔性版印刷系統(tǒng)100(圖1)的第一印刷模塊130印刷在基板150的卷材的第一側(cè)151上的第一組測試焊盤(連接器焊盤558和探針焊盤559)以及由柔性版印刷系統(tǒng)100的第二印刷模塊140印刷在基板150的卷材的第二側(cè)152上的第二組測試焊盤(連接器焊盤568和探針焊盤569)。這需要兩個(gè)另外基準(zhǔn)傳感器(圖10中未示出),但是其消除了在用于確定印刷在特定側(cè)(例如,第二側(cè)152)上的測試焊盤的預(yù)測測試焊盤位置的基準(zhǔn)標(biāo)記不由用于將測試焊盤(例如,連接器焊盤568和探針焊盤569)印刷在基板150的卷材的所述側(cè)上的相同印刷站印刷情況下將被引入的誤差源。
在上述實(shí)例中,每個(gè)框架300僅包含一個(gè)觸摸傳感器530。在其他實(shí)施方案中,取決于單獨(dú)裝置相對于框架的大小的大小,單個(gè)框架300可包括多個(gè)觸摸傳感器530。圖13示出單個(gè)框架300包含四個(gè)觸摸傳感器530a、530b、530c、530d的實(shí)例??蚣?00的寬度W通常是基板150的卷材的寬度,其可以是大約14英寸,但是更窄的卷材和更寬的卷材也是可能的。已使用柔性版印刷系統(tǒng)100(圖1)印刷的框架300的長度L通常對應(yīng)于印版滾筒(諸如印版滾筒111)的周長,其可以是大約18英寸。取決于觸摸傳感器530的大小,在每個(gè)框架300內(nèi)具有多個(gè)觸摸傳感器可以是成本有效的。
在圖13中示出的實(shí)例中,探針焊盤559以第一間距S1間隔開,并且連接器焊盤558以小于S1的第二間距S2間隔開。類似地,連接器焊盤568以比探針焊盤569的間距小的間距間隔開。這是因?yàn)楫?dāng)觸摸傳感器530集成到觸摸屏中時(shí)期望使用小連接器(未示出)。連接器焊盤558和568通常位于觸摸傳感器530a、530b、530c、530d的邊緣535處或附近,以促進(jìn)連接器的附接。
當(dāng)框架300中的所有四個(gè)觸摸傳感器530a、530b、530c、530d以與圖13中相同的取向進(jìn)行取向時(shí),一些緊密間隔的連接器焊盤558、568(諸如與觸摸傳感器530a和530b相關(guān)聯(lián)的那些)可相對靠近基板150的卷材的第一側(cè)151上的基準(zhǔn)標(biāo)記531、532定位,并且相對遠(yuǎn)離基板150的卷材的第二側(cè)152上的基準(zhǔn)標(biāo)記533、534。由于預(yù)測的測試焊盤位置的確定的準(zhǔn)確度將與它們與對應(yīng)基準(zhǔn)標(biāo)記的距離相關(guān),這可導(dǎo)致一些預(yù)測測試焊盤位置具有顯著較低的準(zhǔn)確度水平。緊密間隔的連接器焊盤558、568的預(yù)測測試焊盤位置的確定的準(zhǔn)確度可通過配置如圖14中的觸摸傳感器530a、530b、530c和530d的布局來提高,其中觸摸傳感器530a和530b的緊密間隔的連接器焊盤558、568靠近觸摸傳感器530c和530d的緊密間隔的連接器焊盤558、568,兩者均大致位于基板150的卷材的寬度的中間。這可通過放置柔性版印刷系統(tǒng)100(圖1)的柔性版印刷板使得觸摸傳感器530a和530b的取向相對于觸摸傳感器530c和530d的取向旋轉(zhuǎn)180度來實(shí)現(xiàn)。
在一些情況下,基板150的卷材的變形可使得不可能同時(shí)將所有測試探針222、224與其對應(yīng)的測試焊盤(例如,連接器焊盤558、568和探針焊盤559、569)對準(zhǔn)。在這種情況下,可能期望一次將電氣測試夾具220與觸摸傳感器530a、530b、530c、530d中的一個(gè)對準(zhǔn)。例如,測試探針222、224可首先與觸摸傳感器530a的測試焊盤(例如,連接器焊盤558、568和探針焊盤559、569)對準(zhǔn),使得可測試所述裝置。隨后可調(diào)整電氣測試夾具220的位置以便與觸摸傳感器530b、530c和530d的測試焊盤對準(zhǔn),使得可按順序測試它們。以這種方式,可單獨(dú)測試觸摸傳感器530a、530b、530c、530d中的每一個(gè),盡管它們不能被同時(shí)測試的事實(shí)。
相對于測試焊盤(例如,連接器焊盤558、568和探針焊盤559、569)定位電氣測試夾具220的可靠性的另外改進(jìn)可使用自適應(yīng)學(xué)習(xí)過程來補(bǔ)償單獨(dú)測試探針222、224(圖10)的位置中的系統(tǒng)偏差中的誤差。例如,在設(shè)置過程中,可確定測試焊盤的質(zhì)心,并且可將電氣測試夾具移動(dòng)到第一位置,所述第一位置對應(yīng)于將致使每個(gè)測試探針222、224在對應(yīng)測試焊盤的質(zhì)心處接觸所述測試焊盤的理想位置,假設(shè)單獨(dú)測試探針222、224的定位中存在零誤差。在此第一步驟中,可確認(rèn)沒有電氣缺陷。隨后,電氣測試夾具220可在+x方向上移動(dòng)小于但大約等于窄測試焊盤(例如,連接器焊盤558)的寬度的一半的距離,以便檢查任何測試探針222或224是否已經(jīng)失去與對應(yīng)測試焊盤的接觸。使用-x方向、+y方向和-y方向上的小移動(dòng)可進(jìn)行類似的測試。通過這種自適應(yīng)學(xué)習(xí)過程,可確定哪些特定測試探針222、224在各個(gè)方向上具有最大的位置誤差以及誤差有多大。因此,可確定電氣測試夾具220的修改的運(yùn)動(dòng)量,使得考慮到測試探針位置中的系統(tǒng)誤差以及圖像變形和卷材變形,可建立整組測試探針222、224的可靠接觸。
在執(zhí)行電氣測試步驟385(圖12)處執(zhí)行電氣測試之后,電氣測試的結(jié)果(例如,“通過”或“失敗”)需要與被測試的對應(yīng)裝置耦合。圖15A中示出將測試結(jié)果與對應(yīng)裝置耦合的一種方法。在這種情況下,物理標(biāo)記390形成在接近裝置(例如,觸摸傳感器530)的基板150的卷材上,提供裝置是否通過電氣測試的指示。物理標(biāo)記390可使用本領(lǐng)域已知的任何工藝形成,諸如將墨施加到基板150的卷材上,或使用激光燒蝕基板150的卷材上的標(biāo)記或在基板150卷材中形成孔。隨后可檢測物理標(biāo)記390以分離好裝置和壞裝置。在一些實(shí)施方案中,如果裝置通過電氣測試,則不能形成標(biāo)記,并且如果裝置未通過電氣測試,則可形成標(biāo)記(或者反之亦然)。在其他實(shí)施方案中,可取決于裝置是否通過電氣測試來形成不同標(biāo)記。
或者,唯一識(shí)別碼可與每個(gè)裝置相關(guān)聯(lián)。在這種情況下,將每個(gè)裝置與電氣測試的結(jié)果耦合的步驟可包括將電氣測試結(jié)果與所述裝置的識(shí)別碼一起存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器265(圖10)中。圖15B示出使用形成在基板150的卷材上在裝置(例如,觸摸傳感器530)附近的條形碼395表示與每個(gè)裝置相關(guān)聯(lián)的識(shí)別碼的實(shí)例。在其他情況下,識(shí)別碼可簡單地提供裝置在介質(zhì)150的卷材上的位置的指示,并且識(shí)別碼的指示可不物理地形成到介質(zhì)150的卷材上。
如上所述,本發(fā)明的示例性實(shí)施方案包括卷對卷電氣測試系統(tǒng)和相關(guān)聯(lián)的方法,其中使用用于捕獲特定裝置(例如,觸摸傳感器530)的至少測試焊盤加上相關(guān)聯(lián)基準(zhǔn)標(biāo)記531、532的數(shù)字圖像以便建立它們的空間關(guān)系的數(shù)字成像系統(tǒng)270并且還使用用于感測相關(guān)聯(lián)基準(zhǔn)標(biāo)記531、532的位置的單獨(dú)基準(zhǔn)感測系統(tǒng)250將電氣測試夾具與形成在基板150的卷材上的測試焊盤對準(zhǔn)。類似類型的系統(tǒng)和方法可用于對具有多個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記和一組特征的物品執(zhí)行各種其他類型的操作,如下所述。
圖16示出物品600的頂視圖,所述物品600具有基準(zhǔn)標(biāo)記601、602以及連接到與電路618相關(guān)聯(lián)的熔絲610的陣列的一組探針焊盤615(其一般可稱為一組“特征”)。在一些實(shí)施方案中,熔絲610的狀態(tài)(斷開或短路)可影響電路618的操作。在其他實(shí)施方案中,熔絲610的狀態(tài)可用作電可讀代碼。在示例性實(shí)施方案中,熔絲610被選擇性地“熔斷”以將物品600配置成具有期望的狀態(tài)(例如,存儲(chǔ)期望的代碼)。隨后,電讀取熔絲的狀態(tài)(例如,讀取代碼)可能是有用的。在任一情況下,可使用系統(tǒng)630(諸如圖17所示的系統(tǒng))其與電氣測試系統(tǒng)210(圖10)類似。雖然系統(tǒng)630包括具有供應(yīng)輥?zhàn)?02、卷取輥?zhàn)?04以及輥206和207的卷材傳送系統(tǒng),但如果物品600形成在柔性卷材上,則這些部件將僅包括在這種系統(tǒng)630中。在其他實(shí)施方案(未示出)中,物品600可形成在剛性基板上,并且將需要用于將物品600傳送和定位在系統(tǒng)630內(nèi)的適當(dāng)傳送系統(tǒng)部件。此類傳送系統(tǒng)的實(shí)例將包括具有真空壓緊或靜電保持的輸送帶,或具有用于將物品600保持在相對于傳送系統(tǒng)的固定位置的機(jī)械夾子的基板保持器。
參考圖16和圖17,將描述示例性實(shí)施方案,其中系統(tǒng)630用于執(zhí)行熔斷或測試熔絲610的操作。數(shù)字成像系統(tǒng)270被配置來捕獲物品600的包括一組特征(例如,探針焊盤615)和基準(zhǔn)標(biāo)記601、602的至少一部分的數(shù)字圖像,并且基準(zhǔn)感測系統(tǒng)250被配置來感測基準(zhǔn)標(biāo)記601、602的位置。儀器635被配置來對物品600執(zhí)行期望操作,并且包括具有各自測試探針222、224的上測試臺(tái)221和下測試臺(tái)223兩者,以及適于可控地通過測試探針222、224施加電信號以執(zhí)行期望操作的電氣夾具640。例如,為了選擇性地熔斷熔絲610,電氣夾具640可通過探針焊盤615可控地跨熔絲610施加足夠高的電壓。類似地,為了測試熔絲610的狀態(tài),電氣夾具640可用于測試成對的探針焊盤615之間的電連續(xù)性,如在如上所述的觸摸傳感器530的卷對卷測試的實(shí)施方案中。控制器260被配置來控制系統(tǒng)630的部件以執(zhí)行期望操作。
用于對物品執(zhí)行操作的系統(tǒng)630的其他方面可類似于上文關(guān)于相對于圖10和圖11描述的卷對卷電氣測試系統(tǒng)210描述的實(shí)施方案中的那些方面。例如,在一些實(shí)施方案中,數(shù)字成像系統(tǒng)270可包括線掃描攝像機(jī)271,所述線掃描攝像機(jī)271被配置來當(dāng)物品600移動(dòng)經(jīng)過線掃描攝像機(jī)271時(shí)捕獲一組連續(xù)的圖像線275,使得所述組連續(xù)的圖像線被組合以提供復(fù)合數(shù)字圖像。數(shù)字成像系統(tǒng)270還可包括表面編碼器274,所述表面編碼器274被配置來接觸物品600的表面并且提供表示物品600的位置的編碼器信號,其中響應(yīng)于編碼器信號確定用于捕獲連續(xù)圖像線275的定時(shí)。如前所述,在一些實(shí)施方案中,由基準(zhǔn)感測系統(tǒng)250感測到的基準(zhǔn)標(biāo)記601、602的位置之間的差可用于校準(zhǔn)編碼器信號。
可與電氣測試系統(tǒng)210類似的系統(tǒng)630的其他方面包括在基準(zhǔn)感測系統(tǒng)中使用多個(gè)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)系統(tǒng);視場大小大于基準(zhǔn)標(biāo)記的位置中的預(yù)期變化性;并且數(shù)字?jǐn)z像機(jī)系統(tǒng)的視場小于數(shù)字成像系統(tǒng)270的視場。
廣義系統(tǒng)的一些方面也可以是不同的,這取決于物品600的性質(zhì)以及廣義系統(tǒng)起作用的方式。在參考圖10和圖11描述的卷對卷電氣測試系統(tǒng)210中,卷材傳送系統(tǒng)使基板150的卷材沿著介質(zhì)前進(jìn)方向208前進(jìn)。在廣義系統(tǒng)的一些實(shí)施方案中,需要在向前方向上且隨后在相反方向上移動(dòng)物品600。例如,為了測試和微調(diào)以下圖19中所示的電阻器陣列,物品600可從電氣測試站向前移動(dòng)到激光微調(diào)站,并且隨后向后移動(dòng)到電氣測試站以進(jìn)行微調(diào)后電氣測試。在這種實(shí)施方案中,表面編碼器274的讀取中的誤差可由于在方向反轉(zhuǎn)期間的滑移或游隙而增加。這可增加對基準(zhǔn)感測系統(tǒng)250的需要,以便針對每個(gè)操作準(zhǔn)確地定位該物品并提供對數(shù)字成像系統(tǒng)的校準(zhǔn)。相對于圖10的電氣測試系統(tǒng)210的另一個(gè)差異是,如果物品600不透明,則可能需要改變光源273的放置。
廣義系統(tǒng)630的另一個(gè)差別是,取決于物品600的性質(zhì)和系統(tǒng)630的配置,可對儀器635或物品600進(jìn)行位置調(diào)整(諸如平移或旋轉(zhuǎn))。在一些實(shí)施方案中,物品600的平移可在輸送帶或平移臺(tái)(未示出)上進(jìn)行,并且物品600的旋轉(zhuǎn)可使用旋轉(zhuǎn)臺(tái)(未示出)來完成。
相對于圖17的系統(tǒng)630和圖18中示出的流程圖描述使用儀器635來對包括多個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記405和一組特征410的物品400執(zhí)行操作的廣義方法。在示例性實(shí)施方案中,通過使用控制器260來控制系統(tǒng)630的適當(dāng)部件并執(zhí)行相關(guān)聯(lián)的分析操作來執(zhí)行所述方法的一些或所有步驟。
在接近數(shù)字成像系統(tǒng)定位物品步驟415中,將物品400定位在數(shù)字成像系統(tǒng)270附近。在所示的卷對卷配置中,此步驟可通過使基板150的卷材沿著卷材傳送路徑205前進(jìn)直到特定物品400接近數(shù)字成像系統(tǒng)270來執(zhí)行。使用捕獲數(shù)字圖像步驟420來使用數(shù)字成像系統(tǒng)270捕獲數(shù)字圖像425。數(shù)字圖像425包括物品400的包括相關(guān)聯(lián)基準(zhǔn)標(biāo)記405和特征410的至少一部分。在所示配置中,數(shù)字成像系統(tǒng)270包括線掃描攝像機(jī)271,所述線掃描攝像機(jī)270在物品400移動(dòng)經(jīng)過線掃描攝像機(jī)271時(shí)逐行捕獲數(shù)字圖像425。在其他實(shí)施方案中,數(shù)字成像系統(tǒng)270可使用二維數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。
隨后使用分析數(shù)字圖像步驟430來使用控制器260自動(dòng)分析所捕獲的數(shù)字圖像425,以便確定所捕獲的數(shù)字圖像425內(nèi)的基準(zhǔn)標(biāo)記位置435和特征位置440。可使用本領(lǐng)域中已知的任何方法來確定和表示基準(zhǔn)標(biāo)記位置435和特征位置440。在示例性實(shí)施方案中,通過使用任何適當(dāng)?shù)奶卣鳈z測方法檢測對應(yīng)的基準(zhǔn)標(biāo)記405和特征410(例如,探針焊盤615)來確定基準(zhǔn)標(biāo)記位置435和特征位置440。隨后計(jì)算檢測到的基準(zhǔn)標(biāo)記405和特征410的質(zhì)心,并且使用數(shù)字圖像425內(nèi)的質(zhì)心的x-y像素位置表示對應(yīng)的基準(zhǔn)標(biāo)記位置435和特征位置440。用于分析數(shù)字圖像以檢測基準(zhǔn)標(biāo)記405和特征410的方法以及用于計(jì)算對應(yīng)質(zhì)心的方法對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是公知的,并且可根據(jù)本發(fā)明使用任何這種方法。
隨后使用確定空間關(guān)系步驟445來確定所捕獲數(shù)字圖像425中特征410的所確定特征位置440與基準(zhǔn)標(biāo)記405的所確定基準(zhǔn)標(biāo)記位置435之間的空間關(guān)系450。如前面參考圖12所述,空間關(guān)系450可使用本領(lǐng)域中已知的任何適當(dāng)方法來表示。對于與數(shù)字成像系統(tǒng)270相關(guān)聯(lián)的光學(xué)系統(tǒng)將幾何變形引入所捕獲的數(shù)字圖像425的情況,可調(diào)整捕獲的數(shù)字圖像425以補(bǔ)償幾何變形,作為確定空間關(guān)系350的過程的一部分。補(bǔ)償可作為分析數(shù)字圖像步驟430或確定空間關(guān)系步驟445的一部分來進(jìn)行。
接著,使用接近儀器定位物品步驟460來重新定位物品400,使得其接近將對物品400執(zhí)行操作的儀器635。在所示的卷對卷配置中,此步驟可通過使基板150的卷材沿著卷材傳送路徑205前進(jìn)直到物品400接近儀器635來執(zhí)行。如前面參考圖10所討論的,示例性儀器635包括適于與相關(guān)聯(lián)物品400的對應(yīng)特征410(例如,探針焊盤615)電氣接觸的一組測試探針222、224。在優(yōu)選實(shí)施方案中,如果物品400在基板150的卷材上定位在其標(biāo)稱位置中,則基板150的卷材停止在特征410將與測試探針222、224對準(zhǔn)的位置處。優(yōu)選地,一旦基板150的卷材已停止(例如,使用夾子245),其就被夾緊在固定位置,以便防止基板150的卷材的任何另外移動(dòng)直到已執(zhí)行操作之后。
在感測基準(zhǔn)標(biāo)記步驟465中,基準(zhǔn)感測系統(tǒng)250用于感測基準(zhǔn)標(biāo)記405的位置以確定感測到的基準(zhǔn)標(biāo)記位置470,優(yōu)選地當(dāng)物品400處于固定位置時(shí)。如前所述,在示例性實(shí)施方案中,基準(zhǔn)感測系統(tǒng)250包括具有足夠大的對應(yīng)視場253、254的多個(gè)基準(zhǔn)傳感器251、252,以便在給定系統(tǒng)變化性的預(yù)期范圍的情況下檢測基準(zhǔn)標(biāo)記405。在一些實(shí)施方案中,基準(zhǔn)傳感器251、252是捕獲基板卷材的包括基準(zhǔn)標(biāo)記405的部分的數(shù)字圖像的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)系統(tǒng)。隨后可通過自動(dòng)分析所捕獲的數(shù)字圖像來確定所感測的基準(zhǔn)標(biāo)記位置470。例如,可確定所捕獲數(shù)字圖像中的基準(zhǔn)標(biāo)記405的質(zhì)心并且使用其來定義所感測基準(zhǔn)標(biāo)記位置470。在系統(tǒng)配置階段期間可使用校準(zhǔn)過程來將捕獲的數(shù)字圖像內(nèi)的像素位置準(zhǔn)確地與儀器635內(nèi)的實(shí)際物理位置相關(guān)。
使用確定預(yù)測特征位置步驟475來使用由空間關(guān)系450指定的相對位置信息以便估計(jì)特征410相對于感測到的基準(zhǔn)標(biāo)記位置470的預(yù)測位置來確定特征410的預(yù)測特征位置480。在示例性實(shí)施方案中,預(yù)測特征位置480對應(yīng)于特征410內(nèi)的中心位置(例如,質(zhì)心)。
接著,使用調(diào)整物品或儀器位置步驟485來響應(yīng)于預(yù)測特征位置480來調(diào)整儀器635或物品400的位置,使得儀器635適當(dāng)?shù)囟ㄎ灰员銓ξ锲?00執(zhí)行操作。在示例性實(shí)施方案中,調(diào)整儀器635的位置,使得測試探針222、224與對應(yīng)特征410(例如,探針焊盤615)適當(dāng)對準(zhǔn)。
在示例性實(shí)施方案中,儀器635的元件(例如,測試探針222、224)不是單獨(dú)可調(diào)的,而是必須作為單元移動(dòng)。因此,一旦確定了特征410的預(yù)測位置,就調(diào)整儀器635的位置以將測試探針222、224與特征410的預(yù)測位置對準(zhǔn)。在各種實(shí)施方案中,儀器635位置的調(diào)整可包括在平行于基板150的卷材的表面的平面內(nèi)平移儀器635,以及使儀器635圍繞垂直于基板150的卷材的表面的軸線旋轉(zhuǎn)。
在一些實(shí)施方案中,指定應(yīng)施加到儀器的平移和旋轉(zhuǎn)量的對準(zhǔn)參數(shù)通過使用擬合處理(例如,公知的最小二乘法分析)基于預(yù)測特征位置480以及與儀器635內(nèi)的預(yù)定義測試探針配置相關(guān)聯(lián)的測試探針222、224的已知位置來確定。例如,對準(zhǔn)參數(shù)可包括指定用于移動(dòng)儀器635的x方向和y方向(圖9)上的距離的平移參數(shù),以及指定用于旋轉(zhuǎn)儀器635的角度θ的旋轉(zhuǎn)參數(shù)。隨后,調(diào)整物品或儀器位置步驟485響應(yīng)于所確定的對準(zhǔn)參數(shù)調(diào)整儀器635的位置。在一些實(shí)施方案中,可獨(dú)立調(diào)整儀器635的各部件(例如,上測試臺(tái)221和下測試臺(tái)223)的位置。在此類情況下,對準(zhǔn)參數(shù)可包括用于調(diào)整不同部件的位置的單獨(dú)組的對準(zhǔn)參數(shù)。
在執(zhí)行操作步驟490中,使用儀器635對物品400執(zhí)行期望操作。如以前參考圖16描述的,在示例性實(shí)施方案中,所述操作可包括使測試探針222、224與探針焊盤615接觸并且通過探針焊盤615施加適當(dāng)電信號以選擇性地熔斷熔絲610或檢測熔絲610的狀態(tài)。
在其他實(shí)施方案中,由執(zhí)行操作步驟490執(zhí)行的操作可包括例如使用沉積工藝或印刷工藝向物品400添加材料。在此類實(shí)施方案中,通常沒有測試探針222、224接觸物品400。相反,儀器635將包括一個(gè)或多個(gè)沉積或印刷裝置,諸如布置在預(yù)定位置處的噴墨裝置。在這種情況下,物品400上的特定特征410將用作材料沉積或印刷的局部對準(zhǔn)目標(biāo),而基準(zhǔn)標(biāo)記405用作全局位置參考標(biāo)記。材料的印刷或沉積可用于準(zhǔn)備將查看的圖像,或者用于制造功能裝置,或者用于形成例如三維圖案。沉積或印刷裝置與物品400的對準(zhǔn)如上所述地使用用于捕獲至少特定物品400的特征410加上相關(guān)聯(lián)基準(zhǔn)標(biāo)記405的數(shù)字圖像的數(shù)字成像系統(tǒng)270以及用于感測相關(guān)聯(lián)基準(zhǔn)標(biāo)記405的位置的單獨(dú)基準(zhǔn)感測系統(tǒng)250執(zhí)行。
在另外的實(shí)施方案中,由執(zhí)行操作步驟490執(zhí)行的操作可包括從物品400移除材料。在各種實(shí)施方案中,可使用諸如蝕刻工藝、燒蝕工藝、鉆孔工藝、銑削工藝或切割工藝的操作來執(zhí)行材料移除。
在另外的實(shí)施方案中,由執(zhí)行操作步驟490執(zhí)行的操作可包括將物品400切割成多片(例如,使用銑削操作或劈裂操作)或者將物品400附接到另一對象(例如,使用膠合操作或焊接操作)。
圖19示出包括具有相關(guān)聯(lián)探針焊盤615的電阻器620陣列以及基準(zhǔn)標(biāo)記601、602的示例性物品600的頂視圖。電阻器620可通過例如在剛性基板上的厚膜絲網(wǎng)印刷或者柔性版印刷在基板150(圖1)的卷材上形成。電阻器620的電阻值的變化可由于例如印刷變化或材料變化而發(fā)生。通過在稱為電阻器微調(diào)的過程中可控地移除電阻器材料,可將電阻值帶到其目標(biāo)值。材料可例如通過激光燒蝕或通過在電阻器620處可控制地引導(dǎo)磨料的噴射來移除。在第一操作中,可通過電氣測試確定初始電阻值,其中測試探針與探針焊盤615對準(zhǔn)(使用如上所述的調(diào)整物品或儀器位置步驟485),并且電氣夾具640可向探針焊盤615施加已知電壓并測量所得電流。在第二操作中,至少一個(gè)激光器或至少一個(gè)磨料射流可與所選擇電阻器620對準(zhǔn)(使用如上所述的調(diào)整物品或儀器位置步驟485),并且可微調(diào)電阻器620以提供目標(biāo)電阻值。
部分列表
100 柔性版印刷系統(tǒng)
102 供應(yīng)輥?zhàn)?/p>
104 卷取輥?zhàn)?/p>
105 卷對卷方向
106 輥
107 輥
110 印刷模塊
111 印版滾筒
112 柔性版印刷板
113 凸起特征
114 壓印滾筒
115 網(wǎng)紋輥
116 UV固化站
120 印刷模塊
121 印版滾筒
122 柔性版印刷板
124 壓印滾筒
125 網(wǎng)紋輥
126 UV固化站
130 印刷模塊
131 印版滾筒
132 柔性版印刷板
134 壓印滾筒
135 網(wǎng)紋輥
136 UV固化站
140 印刷模塊
141 印版滾筒
142 柔性版印刷板
144 壓印滾筒
145 網(wǎng)紋輥
146 UV固化站
150 基板
151 第一側(cè)
152 第二側(cè)
200 電氣測試系統(tǒng)
202 供應(yīng)輥?zhàn)?/p>
204 卷取輥?zhàn)?/p>
205 卷材傳送路徑
206 輥
207 輥
208 介質(zhì)前進(jìn)方向
210 電氣測試系統(tǒng)
220 電氣測試夾具
221 上測試臺(tái)
222 測試探針
222a 測試探針
222b 測試探針
223 下測試臺(tái)
224 測試探針
224a 測試探針
224b 測試探針
240 測試儀器
245 夾子
250 基準(zhǔn)感測系統(tǒng)
251 基準(zhǔn)傳感器
252 基準(zhǔn)傳感器
253 視場
254 視場
260 控制器
265 存儲(chǔ)器
270 數(shù)字成像系統(tǒng)
271 線掃描攝像機(jī)
272 透鏡
273 光源
274 表面編碼器
275 圖像線
300 框架
300a 框架
300b 框架
300c 框架
305 基準(zhǔn)標(biāo)記
310 測試焊盤
315 使框架前進(jìn)到數(shù)字成像系統(tǒng)步驟
320 捕獲數(shù)字圖像步驟
325 數(shù)字圖像
330 分析數(shù)字圖像步驟
335 基準(zhǔn)標(biāo)記位置
340 測試焊盤位置
345 確定空間關(guān)系步驟
350 空間關(guān)系
360 使框架前進(jìn)到測試夾具步驟
365 感測基準(zhǔn)標(biāo)記步驟
370 所感測的基準(zhǔn)標(biāo)記位置
375 調(diào)整測試夾具位置步驟
380 移動(dòng)測試探針以接觸測試焊盤步驟
385 執(zhí)行電氣測試步驟
390 物理標(biāo)記
395 條形碼
400 物品
405 基準(zhǔn)標(biāo)記
410 特征
415 接近數(shù)字成像系統(tǒng)定位物品步驟
420 捕獲數(shù)字圖像步驟
425 數(shù)字圖像
430 分析數(shù)字圖像步驟
435 基準(zhǔn)標(biāo)記位置
440 特征位置
445 確定空間關(guān)系步驟
450 空間關(guān)系
460 接近儀器定位物品步驟
465 感測基準(zhǔn)標(biāo)記步驟
470 所感測的基準(zhǔn)標(biāo)記位置
475 確定預(yù)測特征位置步驟
480 預(yù)測的特征位置
485 調(diào)整物品或儀器位置步驟
490 執(zhí)行操作步驟
500 設(shè)備
510 觸摸屏
520 顯示裝置
530 觸摸傳感器
531 基準(zhǔn)標(biāo)記
532 基準(zhǔn)標(biāo)記
533 基準(zhǔn)標(biāo)記
534 基準(zhǔn)標(biāo)記
535 邊緣
540 透明基板
541 第一側(cè)
542 第二側(cè)
543 第一邊緣
544 第二邊緣
546 框架邊界
550 導(dǎo)電圖案
551 細(xì)線
552 柵格
553 細(xì)線
554 通道焊盤
555 柵格列
556 互連線
558 連接器焊盤
559 探針焊盤
560 導(dǎo)電圖案
561 細(xì)線
562 柵格
563 細(xì)線
564 通道焊盤
565 柵格行
566 互連線
568 連接器焊盤
569 探針焊盤
580 觸摸屏控制器
600 物品
601 基準(zhǔn)標(biāo)記
602 基準(zhǔn)標(biāo)記
610 熔絲
615 探針焊盤
618 電路
620 電阻器
630 系統(tǒng)
635 儀器
640 電氣夾具
D1 間距
D2 間距
θ 角度