专利名称：布线图形检查装置及方法
技术领域：
本发明涉及布线图形检查装置及方法，尤其涉及对带载方式的TAB(Tape Automated Bonding)带照射照明光，利用摄像装置摄取形成在TAB带上的布线图形，并通过与作为检查标准的标准图形比较，而自动进行布线图形检查的布线图形检查装置及布线图形的检查方法。
背景技术：
半导体器件为了因应高集成化与高密度安装的要求，正推进多引线化与微小化。由于有利于此多引线化或微小化，所以采用将半导体芯片与设在薄膜状的TAB带上的多个引线相连接的方法。
图5表示制作TAB带的顺序。
(1)如图5(a)所示，TAB带10是由厚度20-150μm左右(多数为25-75μm)、宽度35-165mm左右的树脂薄膜形成的，在该树脂薄膜上，除了形成有穿孔103的两侧周边部外，均涂敷有厚度10-15μm左右的粘合剂。
(2)如图5(b)所示，在其上贴合铜箔等金属箔105。
(3)如图5(e)所示，通过曝光及蚀刻来加工该金属箔(铜箔)105，而形成布线图形。此时，粘合剂层104层未被去除而原样残留。
图6是表示如前所述形成有布线图形的TAB带的1个例子。
如该图所示，在带状的带(TAB带)上连续制作多个同一电路，并以该图的虚线所包围的部分作为1个布线图形(称为1段)。该图中，111是布线电路图形。另外，内部的长方形是安装半导体芯片的开口部(器件孔)110，设置于长方形的两侧的部分是可在该部分上折叠布线图形的缝隙部112。
在这种TAB带10的制造工序中，需要检查是否正确形成布线图形，通过布线图形检查装置进行检查。
布线图形检查装置是以照明光对所检查的TAB带10进行照明，以摄像装置或目视来检测出布线图形的状态(外观)，并与标准图形进行比较，以判定所形成的布线图形是否合格。
近年来，也采用自动检查装置，预先在检查装置的控制部的存储部中存储装置标准图形，并比较存储的标准图形和通过摄像装置摄取的实际的布线图形，自动地判定是否合格。
在前述的自动检查装置中，为了摄取布线图形而对TAB带照射照明光的方法，有使用落射光的方法及使用透射光方法。
使用落射光的方法，是从TAB带的上方(形成有布线的两侧)照射照明光，由照射照明光的方向观察由来自TAB带的反射光的形成的布线图形的图像，例如，通过如CCD摄像机之类的摄像元件来摄取布线图形的像，并进行图像处理。
另一方面，使用透射照明的方法，是从TAB带的下方(与形成有布线的面相反一侧)进行照明，由TAB带的上方(与照射照明光一侧相反一侧)观察通过透射TAB带的透射光形成的布线图形的像。
TAB带的树脂薄膜的材料在大部分的情况下，都使用聚酰亚胺，通过调整厚度，可以透射波长大于500nm的光。因此，在进行进行透射照明时，选择含500nm以上波长的光作为照明光。
另外，还提出了使用落射照明光和透射照明光的两者，以检查板状的工件的方法(例如参考专利文献1的现有例)。
前述专利文献1公开了一种装置，其设置有用于照射板状工件的表面侧的落射照明装置、用于照明该工件的背面侧的透射照明装置、及用于摄取由前述落射照明装置形成的前述工件的反射像(以下，称为落射照明图像)和由前述透射照明装置形成的前述工件的透射像(以下，称为透射照明图像)的摄像机，并依据工件的反射像和透射像进行工件的各种缺陷的检查。
专利文献1日本特开2001-305074号公报布线图形(以下，也有仅称为图形的)的检查的目的，是判定布线图形是否被形成所期望的形状，例如，判定所形成的布线图形的粗细相对于标准图形，是否在允许范围内。所形成的布线图形的粗细太粗(以下，称为粗大)时，则会有与相临的布线图形短路的情况，其粗细太细(以下，称为窄细)时，则有断线的情况。
在检查这种布线图形的粗大或窄细时，期望通过透射照明来检查。其是基于以下理由。
如图7所示，蚀刻铜箔等的金属箔以形成图形时，所形成的图形的剖面呈梯形状，如比较图形的上侧的宽a和下侧的宽b的尺寸，则下侧的宽b较大。这是基于蚀刻液由铜箔的表面往内部蚀刻时的扩散与速度，已经广为人知。
在检查这种图形时，在落射照明中，摄像元件获取由布线图形的表面反射的光，其以外的部分变暗。
因此，如图8(a)所示，即使布线图形在下侧与相邻的图形短路，所摄取的图像也映射为没有短路的正常的图形。因此，会有落掉不合格的情况。这种布线图形在下侧与相邻的图形短路的状态被称为“残根(根残り)”。
另一方面，使用透射照明时，摄像元件获取透射树脂薄膜的光，其以外的部分变暗。
因此，如图8(b)所示，如布线图形在下侧与相邻的图形短路，则该部分不会有照明光透射，所摄取的图像映射为粗细异常的布线图形，因此，可以检测出不合格。当然，由布线的细线所导致的不合格也可以检测。
但是，在透射照明中，却无法检查基板的如下位置的图形。
例如，在前述的器件孔110中，如图6所示，与半导体芯片连接，因此，由其侧边(器件孔110与树脂薄膜102的边界部分，以下，也称为周缘)的4边朝向器件孔110的内侧而露出多个布线(导线)111。如此，将悬浮于中空部中的导线称为悬空导线，而需要对该悬空导线进行检查。
可是，为了检查该悬空导线部和其附近而使用透射照明时，如图9所示，器件孔110的侧边(周缘)变成黑影，无法与布线图形相区别。
在以目视检查的情况下，可以分辨器件孔110的周缘和布线图形。但是，在通过图像处理进行的自动检查中，无法对其进行分辨，检查装置会误判为因为粗大(短路)而导致的不合格。
另外，最近为了使装置小型化，将TAB带折叠而安装在装置上的情况增加，如前述图6所示，设置有缝隙部112。
进行该种TAB带的折叠的部分(缝隙部112)，树脂薄膜被部分剥离以易于折叠。
图10表示前述缝隙部的制作步骤。
在该图(a)所示的树脂薄膜102上涂敷有粘合剂104的基体材料上，如该图(b)所示进行冲孔。接着，如该图(c)所示，贴合铜等的金属箔105，如同图(d)所示，以树脂等的易弯曲的保护膜107覆盖已冲孔的部分。接着，如前所述，通过曝光、蚀刻对该金属箔进行加工。
即使在上述的缝隙部112中，也与器件孔110的情况相同，在使用透射照明时，其周缘变成黑影，无法与布线图形相区别，同样会被判断为由粗大所导致的不合格。
如上所述，在只以落射照明光或透射照明光其中一种进行的检查中，无法涵盖基板的全部而进行布线图形的粗大或窄细的检查。

发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于通过组合由落射照明进行的检查及由反射照明进行的检查，可涵盖基板的全部区域，不会误检而准确地检查布线图形的粗大或窄细。
本发明的布线图形检查装置，通过接收形成在透光性基板上的布线图形的透射照明图像，并将接收的图像与标准图形对照，从而进行布线图形是否合格的检查，其设置对透光性基板的布线图形照射落射照明光的照明装置。
而且，摄取布线图形的透射照明图像与落射照明图像，并设定基于透射照明图像进行检查的区域(检查区域)，及基于落射照明图像进行检查的区域(检查区域)，在各区域中将透射照明图像及落射照明图像与作为检查标准的标准图形进行比较，以判定布线图形是否合格。
在器件孔的周缘区域或将树脂薄膜部分剥离的缝隙部的周缘区域等、横跨前述透光性基板的周缘而形成布线的区域中，如前所述，在透射照明图像中产生黑影，因此，基于前述落射照明图像检查布线图形是否合格，而在其以外的区域，则基于透射照明图像进行检查。
发明效果在本发明中，可以获得以下的效果。
(1)对于进行检查的布线图形，几乎所有的区域是使用适合于检测由“残根”所导致的布线的短路的透射照明进行检查，另外，在不适用透射照明的器件孔、缝隙部等特别的区域中由落射照明进行检查，因而，可以不会误检测地检测出不合格的布线图形。
(2)组合透射照明图像和落射照明图像，从而进行布线图形是否合格的检查，因此，几乎不需要人以目视来判定是否合格，可涵盖检查的基板的全部区域，可以不会误检测地进行布线图形的粗大或窄细的自动检查。


图1是本发明的实施例的布线图形检查装置的方框图。
图2是表示器件孔附近的检查区域的设定例的图。
图3是表示缝隙部附近的检查区域的设定例的图。
图4是表示器件孔或缝隙部的周缘区域的实际的透射照明图像和落射照明图像图。
图5是表示制作TAB带的步骤图。
图6是表示形成有布线图形的TAB带的例子的图。
图7表示蚀刻铜箔等金属箔而形成图形时所形成的图形的剖面图。
图8是说明将落射照明光用作照明光的情况下，所看漏的不合格图形的图。
图9是表示器件孔的周缘附近的透射照明图像的一例的图。
图10是显示缝隙部的制作步骤图。
具体实施例方式
图1是表示本发明的实施例的布线图形检查装置的方框图。另外，在以下的实施例中，虽就基板是TAB带的情况进行说明，但是，本发明的方法除TAB带之外，也可以使用于由透射照明光进行的各种基板的检查。
如图1所示，本实施例的布线图形检查装置具备，由传送TAB带10的输出盘12、卷取盘13等所成的带传送机构11，检查部1，及对不合格图形进行标记的标记部3。
在检查部1中，对由输出盘12所送出的TAB带10照射透射照明光及落射照明光，并由摄像装置1c摄取形成在TAB带10的图形10a。扫描装置2是在TAB带10的图形10a上以透射照明装置1a、落射照明装置1b、摄像装置1c进行扫描。
在标记部3中，为了相对于合格品可以明确区别不合格的图形，一旦检查出不合格图形，即对不合格图形施以由穿孔机进行的穿孔或涂色等。
另外，设置有控制部4，其用于控制前述检查部1、扫描装置2、标记部3、及带传送机构11的动作，并且比较所摄取的透射照明图像图形或落射照明图像图形与作为各自的标准的标准图形，以判定图形是否合格。
在控制部4中预先输入作为图形检查标准的标准图形。标准图形准备有用于落射照明用和用于透射照明用的2种图形。
另外，标准图形可以是摄取被判定为合格品的实际的图形的图像，也可以是使用CAD数据的图形。
检查部1具有从背面侧照明TAB带10的2个透射照明装置1a，由表面侧照明的2个落射照明装置1b，及隔着TAB带10而设置在与透射照明装置1a相对的位置上、通过透射TAB带10的透射照明光及由TAB带10反射的落射照明光来摄取形成在TAB带10上的电路等的图形10a的摄像装置1c。
透射照明装置1a的光源可适当地选择可发出能透射TAB带10的树脂薄膜的波长的，但在本实施例中，使用可射出波长850nm以上的光的LED。
摄像装置1c是对照明光的波长具有感光灵敏度的例如CCD线性传感器，下面对将CCD线性传感器用作摄像装置1b的情况进行说明。另外，如可使透射照明装置1a、落射照明装置1b的光量足够大，也可使用完全摄取整个检查图形的CCD摄像机以代替CCD线性传感器。
扫描装置2是在TAB带10的图形10a上，例如使CCD线性传感器1c、透射照明装置1a和落射照明装置1b在该图的纸面左右方向上扫描，并通过摄像装置1c获得检查的整个图形10a的图像。
显示部5用于显示摄取的图形10a的图像，或预先输入的标准图形的图像。输入部6是输入布线图形的检查标准等的键盘或滑鼠。
控制部4设置有控制检查部1、扫描装置2、标记部3及带传送机构11的动作的控制装置4a，判定装置4b，及存储装置4c。在判定部4b中，将如前述所摄取的通过透射照明装置1a和落射照明装置1b形成的图形10a的图像与前述的标准图形相比较，判定图形是否合格。该判定是将摄取的图形10a分成检查区域(Region of Interest＝ROI)，将每一检查区域与标准图形比较，从而判定是否合格。
前述图形10a印刷有对准标记，控制部4在摄取的图形10a上搜寻前述对准标记，进行摄取的图形10a和标准图形的对位，并在各每一检查区域比较图形。
前述各检查区域设定为满足如下的标准。
(i)一个检查区域内，检查项目相同。
(ii)一个检查区域内，布线的宽度相同。
(iii)一个检查区域内，检查规格相同。
在如前述图6所示的TAB带10中，至少将图形10a分割为布线图形部分、器件孔部分、缝隙部分的多个检查区域，并在每一检查区域比较图形，从而判定是否合格。
检查区域的设定是，在前述显示部5显示透射照明图像、落射照明图像，使用前述输入部6的键盘或滑鼠，设定进行检查的矩形或多角形的封闭区域(检查区域(ROI))。另外，前述检查区域虽可对应TAB带上的图形形状等而适当地设定，但是，关于落射照明图像，是将器件孔(デバイスホ一ル)110、缝隙部112的周缘部分设定为检查区域。
另外，由前述输入部6对前述每一检查区域输入用于判定检查项目和判定图形的是否合格的检查规格值，并进行检查项目和检查规格值的设定。检查规格值例如为双值化临界值、布线的粗大、窄细的判定标准(布线的宽度、其允许范围等)。
前述所设定的检查区域的位置座标及检查项目、检查规格值，及前述标准图形存储在前述控制部4的存储装置4c中，在进行相同TAB带上的布线图形的检查时，可重复使用。
另外，在使用图像进行检查，以判定是否合格的情况下，区分适当的区域，并以成为对象的图像信息为基础进行的检查，是以往所进行的。关于这种技术，请参考例如(FEST Project 集委員会 、「新実 画像処理」、株式会社リンクス出版事業部、2001年6月6日発行)所附的CDROM的P33-34等。
接着，说明使用前述布线图形检查装置的本发明的实施例的布线图形的检查步骤。
(1)如前述图6所示，在TAB带10上连续地制作多个相同的布线图形。控制部4驱动带传送机构11，将TAB带10传送到检查部1。
(2)在将成为TAB带10的检查对象的图形10a通过带传送机构11传送至检查部1的特定位置时，TAB掩带10在该位置停止。
通过透射照明装置1a，由TAB带10的下方(没有设置布线图形的一侧)照射照明光。另外此时，并没有从落射照明装置1b照射照明光。
而且，通过扫描装置2，使CCD线性传感器1c和透射照明装置1a和落射照明装置1b在该图的纸面左右方向上扫描。由此，由透射照明装置1a射出的照明光透射TAB带10，由CCD线性传感器1c受光，获取图形10a的图像。
由CCD线性传感器1c所接收的图像，在具有布线图形的部分变暗映射，其以外的部分明亮映射。将此图像作为透射照明图像存储于控制部4。
(3)接着，停止来自透射照明装置1a的照明，并通过落射照明装置1b从TAB带10的上方(设置有布线图形一侧)照射照明光，通过扫描装置2，使CCD线性传感器1c、透射照明装置1a和落射照明装置1b进行扫描。另外，如在与摄取前述透射照明图像时的扫描方向的相反方向进行扫描，可使检查部1回复原来的位置。
CCD线性传感器1c接收来自TAB带10的反射光，并由CCD线性传感器1c摄取图形10a的图像。
接收的图像中，由图形部分反射照明光而明亮映射，其他部分变暗映射。使前述的图像明暗逆转，并作为落射照明图像存储于控制部4。另外，使明暗逆转的理由是，由于由透射照明形成的图像和由落射照明形成的图像中其明暗变成相反，因此在必须比较透射照明图像和落射照明图像以判定是否合格的情况下，使明暗一致会易于比较。
(4)将如前所述摄取并存储的图形10a的透射照明图像显示于显示部5，如前所述，根据透射照明图像设定检查区域(ROI)。这里，以器件孔110和缝隙部112的周缘区域以外的几乎全部区域为检查对象。
另外，如前所述，输入设定并区分的各检查区域的检查项目和检查规格值。
接着，将图形10a的落射照明图像显示于显示部5，如前所述，根据落射照明图像设定检查区域(RIO)。这里，如果器件孔110或缝隙部112的周缘区域等由透射照明形成的图像产生黑影，将预先知道的区域设定为检查对象。另外，如前所述，输入各检查区域的检查项目和检查规格值。
图2、图3表示器件孔110及缝隙部112附近的检查区域的设定例。该图的虚线表示以透射照明图像检查的检查区域的设定例，该图的实线是表示由落射照明图像检查的检查区域的设定例。
在本实施例中，如图2(a)所示，将器件孔110的侧边(周缘)设定为由落射照明图像形成的检查区域，将其他部分设定为由透射照明图像形成的检查区域。
关于缝隙部112的附近，如图3(a)所示，也将缝隙部112的侧边(周缘)设定为由落射照明图像形成的检查区域，将其他部分设定为由透射照明图像形成的检查区域。另外，在只使用落射照明图像进行布线图形检查的情况下，通常，如图2、图3(b)所示，将整个器件孔110及缝隙部112设定为一个检查区域。
(6)检查的执行前述作业一结束，就各检查区域检查图形是否合格。
控制部4的判定装置4b在以基于透射照明图像的检查为对象的区域中，比较存储的透射照明图像及其标准图形，另外，在以基于落射照明图像的检查为对象的区域中，比较透射照明图像及其标准图形，进行所摄取的布线图形相对于标准图形是否在规定的尺寸范围内的检查。
即，判定装置4b对透射照明图像搜寻对准标记，从而进行与标准图形的对位，在预先设定的各检查区域中测量线宽，将从前述预先设定的检查规格值偏离的判定为不合格的“粗大”或“窄细”。同样地，对落射照明图像搜寻对准标记，进行与标准图形的对位，在预先设定的各检查区域中，将从前述预先设定的检查规格值偏离的判定为不合格的“粗大”或“窄细”。
一旦图形被判定为不合格，则控制部4的判定装置4b存储该图形，该不合格图形一被传送至图1所示的标记部3时，便对该图形加上不合格标记。
另外，在通过只由图像处理进行的自动检查很难判定是否合格的的情况下，则在显示部5中显示其部分透射照明图像和落射照明图像，由目视进行检查，以判定是否合格。
图4是表示器件孔110或缝隙部112的周缘区域的实际的透射照明图像和落射照明图像。
图4(a)是表示器件孔的周缘区域的透射照明图像，图(b)是表示同样的器件孔周缘区域的落射照明图像，图4(c)是表示缝隙部的周缘区域的透射图像，图(d)是表示缝隙部的周缘区域的落射照明图像。另外，图4所示的落射照明图像是前述的明暗逆转前的图像。
在透射照明图像中，如该图(a)、图(c)所示，器件孔110的周缘，及缝隙部112的树脂薄膜被切除的边缘部分，是布线以黑影呈现而相连的，无法与布线的短路相区别。
另一方面，在落射照明图像中，如该图(b)、图(d)所示，对于器件孔110的边缘，布线明亮映射，产生对比的差，因此，通过图像处理，可与边缘明确区别。另外，在缝隙部112中，缝隙部本身并不映射，可只映射布线。
另外，通过在前述(4)所设定的透射照明图像形成的检查区域及通过落射照明图像形成的检查区域的位置，是在设定前述检查区域时，作为位置座标而存储在控制部4中，因此，只要检查的图形10a相同，在检查项目或检查规格不变的情况下，无须重新设定检查区域便可进行检查。
权利要求
1.一种布线图形检查装置，其具备受像装置，用于接收形成在透光性基板上的布线图形的透射照明图像；及，判定装置，将由该受像装置接收的图像与标准图形对照，以进行布线图形是否合格的检查，其特征为设置用于向透光性基板的布线图形照射落射照明光的照明装置，并通过前述受像装置接收布线图形的落射照明图像，前述判定装置是在横跨前述透光性基板的周缘而形成有布线的区域中，根据前述落射照明图像来检查布线图形是否合格。
2.一种布线图形检查方法，用于检查形成在透光性基板上的布线图形是否合格，其特征为其具备第1工序，对作为检查标准的标准图形照射照明光，以获得前述标准图形的透射照明图像和落射照明图像；第2工序，参照前述标准图形的透射照明图像和落射照明图像来设定检查区域，使横跨前述透光性基板的周缘而形成布线的区域根据落射照明图像进行检查，而使其以外的区域根据透射照明图像进行检查；第3工序，对进行检查的布线图形照射照明光，以获得前述布线图形的透射照明图像和落射照明图像；及第4工序，基于第2工序中所设定的图像，进行布线图形是否合格的判定。
全文摘要
本发明的目的是，通过组合由落射照明进行的检查和由反射照明进行的检查，不会误检测地检查布线图形的粗大或窄细。在TAB带(10)的检查对象图形(10a)上，使摄像装置(1c)、透射照明装置(1a)、落射照明装置(1b)进行扫描，而获得透射照明图像和落射照明图像，此外，在预先设定的每个检查区域中，将前述透射照明图像及落射照明图像与作为检查标准的标准图形进行比较，以判定布线图形是否合格，在器件孔的周缘区域或将树脂薄膜部分剥离的缝隙部的周缘区域等、横跨前述透光性基板的周缘而形成布线的区域中，基于前述落射照明图像，检查布线图形是否合格，在其以外的区域基于透射照明图像进行检查。
文档编号G01B11/24GK1614398SQ200410090559
公开日2005年5月11日 申请日期2004年11月8日 优先权日2003年11月7日
发明者笹部高史 申请人:优志旺电机株式会社