专利名称：压痕检查装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种压痕检查装置及其方法。更具体地说，本发明涉及一种压 痕检査装置及其方法，用于快速而精确地选择用于压痕检查的检查区域，以及 用于快速而精确地确定是否有正常压痕。
背景技术：
无引线接合技术，例如玻璃上芯片(COG)、薄膜上芯片(COF)、柔性印 刷电路板(FPC)、和带载封装(TCP)等类型被用于最近的平板显示装置中， 这些技术还用于无线电话、个人数字助理(PDA)以及显示器件等。
例如如
图1所示，图1描绘了 COG类型，平板显示装置M包括玻璃基板 1和装在玻璃基板1上的半导体芯片2 (或驱动芯片)，玻璃基板1上形成有包 括多个铟锡氧化物ITO电极的面板电极4。该平板显示装置M具有介于并且 压在玻璃基板1与半导体芯片2之间的诸如各向异性导电薄膜之类的各向异性 导电材料3。
而且，芯片电极5形成在与面板电极4对应的半导体芯片2的一个表面上， 如图2所示。突起物(bump) 7形成在芯片电极5上。如果半导体芯片2被按 压，那么突起物7的下侧7a受到硬化以按压包含在导电材料3中的导电颗粒 6，从而将面板电极4与芯片电极5电连接。
此时，通过突起物7所按压的足够数量的导电颗粒6来保证玻璃基板1 和半导体芯片2之间的电导率。在制造前述平板显示装置M中，确认是否有 足够数量的导电颗粒6被按压的步骤是必不可少的。
为此，如图3所示，使用一种检査压痕8的方法，由该方法，面板电极4 被导电颗粒6按压。为了确定微压痕8而采用一种差分干涉相衬显微镜 (differencial interference contrast microscope)(未不出)，该微压痕8从玻璃 基板1的上侧透入玻璃基板1 ，然后形成于面板电极4上。使用一照相机(未 示出)，从通过差分干涉相衬显微镜观察到的压痕8的图像获得一图像数据。
但是，在使用如上方法检查压痕8的情况下，难于快速而精确地选择检査区域，因为所需用来检查压痕8的检查区域小得小于10 pm。
另外，在检查检査区域中压痕8的正常性时，应当确定压痕8是否产生有 足够的深度、足够的数量和适当的分布。但是，难以快速而精确地检査由微米 单位下的导电颗粒6所产生的每个压痕8。
目的
建议本发明来解决上述问题和/或缺点。本发明的目的是提供一种压痕检 査装置及其方法，用于快速而精确地选择用于压痕检查的检查区域以及快速而 精确地确定是否有正常压痕。
发明内容
为了达到此目的，依据本发明， 一种压痕检査装置包括工作台，用于固 定其上存在压痕的基板；显微镜，位于工作台上方，用于观察基板的下侧；照 相机，与显微镜相连，用于获得通过显微镜观察的基板的下侧的图像数据；检 査区域选择部分，用于从照相机接收获得的图像数据，从该获得的图像数据中 选择用于压痕检查的压痕检查区域；和压痕检测部分，用于检测检查区域内具 有预定形状的边界的检测区域中每一个检测区域中的亮度分布信息，以根据所 检测的亮度分布信息检测压痕指数。
优选的是，压痕检测部分根据压痕指数确定正常压痕，并根据检查区域内 的正常压痕的数量检査电导率。
优选的是，检查区域选择部分包括主数据存储部分，用于存储与基板模 式一致的主数据；标记数据存储部分，用于选择所获得的图像数据中的一个部 分，以将所选择的部分作为一个标记存储；偏移值存储部分，用于利用包括该 标记和与该检查区域对应的模式信息的主数据存储一偏移值，该偏移值是所获 得的图像数据的标记与所获得的图像数据的检査区域之间的偏移值；和匹配部 分，用于基于图像数据的标记将检査区域匹配至由偏移值校正的位置。
而且优选的是，压痕检测部分包括图像数据分析部分，用于分析检査区 域的亮度分布；中心点检测部分，用于根据所分析的图像数据检测检测区域的 中心点；面积信息存储部分，用于存储以中心点为中心并有预定形状的边界和 面积信息；高度检测部分，用于利用所分析的亮度信息来检测具有该面积的边界内的压痕高度；和压痕指数计算部分，用于利用面积和高度计算压痕指数。 此外，优选的是，压痕指数由(0.7X高度)+(0.3乂面积)计算得到。 此外，优选的是，所述面积基于介于在半导体芯片和基板之间的粘性材料
而变化。
此外，优选的是，依据本发明的压痕检查装置进一歩包括压痕指数参考 值存储部分，用于存储压痕指数参考值，以通过比较所检测的压痕指数来确定 是否存在异常压痕。
此外，优选的是，所述压痕指数参考值基于介于半导体芯片与基板之间的 粘性材料而变化。
此外，优选的是，依据本发明的压痕检査装置进一步包括照明器件，用 于通过显微镜向基板垂直照射光线。
同时，依据本发明， 一种检査压痕的方法包括如下步骤将一基板固定导
工作台上，将该基板暴露给显微镜；使用显微镜观察基板下侧；使用照相机得 到图像数据；从得到的图像数据中选择用于压痕检查的检査区域；检测检査区 域内具有预定形状的边界的检测区域中每一个检测区域中的亮度分布信息；根 据亮度分布信息，检测压痕指数。
此外，优选的是，选择检査区域的步骤包括存储与基板模式一致的主数 据；选择获得的图像数据中的一个部分，以将该部分作为一个标记存储；利用 包括该标记和与该检查区域对应的模式信息的主数据存储一偏移值，该偏移值 是所获得的图像数据的标记与所获得的图像数据的检查区域之间的偏移值；以 及基于图像数据的标记把检査区域匹配至由偏移值校正的位置。
此外，优选的是，检测亮度分布信息的步骤包括存储具有预定形状的边 界和面积的信息，所述边界表示细分(segmenting)检查区域的各检测区域中 的每个检测区域；存储包括边界和面积信息的检测区域数据；分析检查区域的 亮度分布；根据所分析的图像数据来检测检测区域的中心点；和利用所分析的 亮度信息检测具有尺寸的边界内的压痕高度。
技术效果
根据依据本发明的压痕检查装置及其方法，可以快速而精确地选择用于压 痕检査的检查区域以及快速而精确地确定是否有正常压痕。实施例
以下，参考附图，解释依据本发明的优选实施例的压痕检査装置及其方法。
以仅仅采用包括玻璃上芯片(COG)、薄膜上芯片(COF)、柔性印刷电路 板(FPC)、带载包装(TCP)的各种无引线接合方法中的COG方法的平板显 示面板为例。
因此，要作为检查对象的基板为玻璃基板。
图4为一配置图，示意性地表示出一个依据本发明的压痕检査装置。图5 为一框图，表示出一个依据本发明的压痕检查装置的检査部分。图6示意性地 示出一种依据本发明的压痕检查装置的检査区域的选择方法。图7示意性地表 示出一种通过依据本发明的压痕检査装置检査压痕的方法。
参考图1至图3解释图4，依据本发明的压痕检査装置包括工作台110， 用于固定其上存在压痕的平板显示面板M (以下将称为"面板")；显微镜120， 用于细微观察包括基板l的面板M的下侧(参考图l)，半导体芯片2装在基 板1上；照相机130，与显微镜连接，用于获得面板M的下侧的图像；辅助 照相机130a，用于调整显微镜120的焦距；检查服务器，用于控制显微镜120 和照明器件160，以及从由照相机130所获得的图像中选择需要用来检査压痕 的检査区域和使用每个压痕8的亮度分布信息检查压痕8;驱动服务器150， 用于控制工作台110的驱动；以及照明器件160，用于垂直地照射光。
而且，面板M以下侧朝上的方式固定在工作台110上，使得玻璃基板1 的背面暴露给置于工作台110上方的显微镜120，半导体芯片2装在玻璃基板 1的正面。借助照明器件160照射垂直于玻璃基板1的光，显微镜120越过 (across)玻璃基板1的背面，细微观察产生在面板电极4 (换言之，ITO电极) 中的压痕8。照相机130获得被观察的压痕8的图像数据，将图像数据传输至 检査服务器140。
因此，检查服务器140从输入的图像数据中选择一个检査区域以检査所选 择的检査区域的每个压痕，从而确保玻璃基板1的面板电极4与用于驱动和控 制面板M的半导体芯片2 (换言之，驱动IC)之间的电导率。
更具体的说，工作台110用于固定和移动要被检査的面板M。工作台110 配置成如此方式工作使用驱动服务器所控制的驱动马达(未示出)沿着一个水平表面上的X轴和Y轴方向移动面板M，以及旋转面板M。由此，可以进 行首次调整以将玻璃基板1的检査区域定位于显微镜120的正下方。
虽然可以使用设置在工作台110上表面上的夹具(未示出)来执行对面板 M的固定，不过最近使用一种真空吸附法，用于保护变得越来越薄的玻璃基 板1。
显微镜120设置在固定有面板M的工作台110的上方，它允许越过玻璃 基板的背面来观察产生在玻璃基板1正面的面板电极4中的压痕8。如之后解 释的那样，为了更精确地观察所需用来检査压痕的亮度分布，优选的是，显微 镜120是差分干涉相衬显微镜。
另外，将显微镜120配置成检査服务器140接收由连接到显微镜120的辅 助照相机130a获得的图像，显微镜120根据检查服务器140的控制上下移动， 其中检查服务器140基于接收到的图像判别当前焦距。
照相机130用于通过显微镜120观察所观察的玻璃基板1的背面。照相机 130连接到显微镜120并连接到检查服务器140以便于传输获得的图像数据。
照明器件160将光垂直照射向面板M的玻璃基板1，以便通过显微镜120 精确观察产生于玻璃基板1的面板电极4中的压痕8。照明器件160提供的光 被提供向显微镜120的内部。光线通过一个偏振滤光器(未示出)和一个棱镜 (未示出)，到达工作台110上方，从而照亮玻璃基板l。
检査服务器140选择需要用来检査压痕的检查区域，并使用亮度分布信息 检查压痕8。如从图5所知，检查服务器140包括图像数据存储部分144， 用于存储从照相机130获得的图像数据；检査区域选择部分141，用于从图像 数据中选择需要用来检查压痕的检査区域；压痕检测部分142，用于根据检测 到的亮度分布信息检测每个压痕8的亮度分布信息，然后根据检测到的亮度分 布信息检测压痕指数；输入部分143，用于允许使用者例如检査者输入检査压 痕所需的几个信息；以及控制器145，用于总体控制以上部件。
这里，检査区域选择部分141包括主数据存储部分141a，用于存储与 基板模式(pattern) —致的主数据；标记数据存储部分141b，用于选择所获图 像数据中的一个部分以将所选部分作为一个标记存储；偏移值存储部分141c， 用于利用包括该标记和与检査区域对应的模式信息的主数据来存储所获图像 数据的标记与所获图像数据的检查区域之间的偏移值；和匹配部分141d，用于基于图像数据的标记将检查区域匹配至由偏移值校正的位置。
因此，如图6a所示，检査区域选择部分141选择所获得的面板电极4和 压痕8的图像数据中的一个部分作为标记，并将其存储在标记数据存储部分 141b。如图6b所示，检査区域选择部分141使用存储在主数据存储部分141a 中的主数据来计算所获图像数据的标记与所获图像数据的检査区域之间的偏 移值，将该偏移值存储在偏移值存储部分141c中。然后，如图6c所示，匹配 部分141d基于该图像数据的标记，使用由偏移值校正的位置，从该图像数据 中选择需要用来检査的检查区域。
虽然突起物7所装在的位置作为示例示出，不过可以理解的是，本发明不 仅限于该例，其他部分也可被选为检查区域。
压痕检测部分142包括图像数据分析部分142a，用于分析检査区域的 亮度分布；中心点检测部分142b，用于根据所分析的图像数据来检测检测区 域的中心点；面积信息存储部分142c，用于存储以中心点为中心并有预定形 状的边界和面积信息；高度检测部分142d，用于利用所分析的亮度信息，检 测具有该面积的边界内的压痕高度H;和压痕指数计算部分142e，用于利用 面积A和高度H计算压痕指数。
这里，图像数据分析部分142a允许以亮度检测方法分析图像数据。即是 说，如图7a所示，当压痕8越大或越高时，它显得越亮。相反，当压痕8越 小或越低时，它显得越暗。亮的部分意味着导电颗粒被突起物7充分地按压。 它提供了使用户识别出玻璃基板1的面板电极4与突起物7着实地(rigidly) 电连接的依据。
中心点检测部分142b允许选择检査区域内检测区域的一个中心点，下面 基于被图像数据分析部分142a分析的数据描述它。
艮口，如图7b所示，相邻两个压痕8之间的中点被选为一个中心点。
面积信息存储部分142c存储由用户预先输入的检测区域数据。该检测区 域数据包括检测区域的边界形状、半径和面积信息。即，面积信息存储部分 142c存储一圆形的边界形状信息。同时，如果半径被存储，那么以中心点为 圆心的具有该半径的圆就将是一检测区域。检测区域的面积也可以被存储。
但是，检测区域也可以被存储为矩形或六边形。在这些情况下，有可能细 微检查整个检查区域。另外，半径基于导电材料的的类型例如ACF3 (参考图1)而变化。这是 因为，导电颗粒6的大小基于导电材料3而变化。因此，检测区域需要得到适 当的选择。
高度检测部分142d使用由图像数据分析部分142a所分析的分布来检测压 痕8的高度H。高度检测部分142d基于如下原理检测压痕8的高度压痕8 的高度H越高，压痕显得越明亮。
压痕指数计算部分142e使用面积和高度H计算压痕指数。压痕指数计算 部分142e利用存在于每单位面积的各压痕8的分布，g卩，各压痕8所改变的 亮度分布信息，确定压痕8是否被正常产生。
为此，压痕指数计算部分142e使用如下等式
压痕指数F = (0.7 X高度)+ ( 0.3 X面积)
与高度和面积相乘的常数因子分别根据导电材料而变化，如前所述。 因此，如图7所示，压痕指数计算部分142e对各压痕8的每一个压痕所 处的各检测区域中的每一个检测区域计算压痕指数F。某一检测区域中的压痕 指数F符合压痕指数参考值，则确定此压痕是正常压痕。另外，通过对整个检 査区域内正常压痕的数目进行计数，检验出电导率。
同时，某一检测区域中的压痕指数F小于压痕指数参考值，则确定要么没 有进行充分按压，要么该压痕指数F由噪声引起。相反，如果某一检测区域中 的压痕指数F大于压痕指数参考值，则确定要么按压过度，要么该压痕指数F 值由噪声引起。
以下，将解释使用本发明的上述压痕检査装置检査压痕的方法。
首先，当检查开始时，玻璃基板1被固定在工作台iio上以暴露玻璃基板
1的背面给显微镜120，其中半导体芯片2通过压着的方法装在玻璃基板1的
正面上。
一旦玻璃基板1被固定，驱动服务器150控制驱动马达(未示出)移动工 作台110，由此将玻璃基板定位于显微镜120的正下方。检查服务器140基于 所获图像通过上下移动显微镜120来调整焦距。
另外，检査服务器140允许经显微镜120内部将光线垂直照射到玻璃基板 1上。当光线照射到玻璃基板1上时，其上装有半导体芯片的玻璃基板1的背 面被观察。玻璃基板1的背面被观察以后，观察到的图像数据由照相机130获得，传 输至图像数据存储部分144。
然后，检查服务器140接收所获图像数据，在整个的该图像数据中选择需 要用来检査的检查区域。
艮P，在图像数据中选择出来的部分作为一个标记被存储在标记数据存储部 分141b中。利用包括该标记和与检查区域对应的模式信息的主数据，该标记 与检查区域之间的一偏移值被存储在偏移值存储部分141c中。
而且，检测到的偏移值被存储在偏移值存储部分141c中。通过使用匹配 部分141d来匹配检查区域至基于图像数据的标记由偏移值校正的位置，选择 检查区域。
一旦选择了检查区域，就对检査区域中的每个检测区域检测亮度分布信 息。通过输入部分143，用户预先输入具有预定形状的边界和面积信息，它表 示细分该检査区域的各检测区域中的每个检测区域。
艮P，图像数据分析部分142a分析与该检查区域对应的一个部分处的亮度。 如所解释的那样，中心点检测部分142b使用分析过的亮度来检测中心点。高 度检测部分142d使用分析过的亮度来检测具有该面积的边界内的压痕高度H， 由此计算压痕指数。
因此，如果压痕指数计算部分142e使用面积和高度H计算压痕指数，那 么利用存在于每单位面积的各压痕8的分布，即各压痕8所改变的分布信息， 可以确定压痕是否正常产生。
艮P，某一检测区域内的压痕指数F小于压痕指数参考值，则确定要么没有 进行充分的按压，要么该压痕指数F值由噪声引起。相反，如果某一检测区域 中的压痕指数F大于压痕指数参考值，则确定要么按压过度，要么该压痕指数 F值由噪声引起。
重复地执行压痕指数的检测。当每一个检测区域的压痕指数检测都完成 时，存在于整个检査区域内的正常压痕数目和电导率被确定。 同时，当压痕检査完成时，检査终止。然后，存储结果。 虽然已经连同典型实施例描述了本发明，但是本领域技术人员会理解的 是，在不离开本发明的精神或者范围的情况下，可以以各种不同的方式修改所 描述的实施例。因此，本说明书被认为是实际上是示例性的以及不是限制性的。本发明意 图覆盖各种变型和等同物。
工业应用性
根据依据本发明的压痕检査装置及其方法，能够快速而精确地选择用于压 痕检查的检查区域以及快速而精确地确定是否有正常压痕。
附图的简要说明
图l为一透视图，表示一个普通平板显示面板。
图2描绘了一个局部放大图，表示一个普通平板显示面板的压痕存在部分。
图3描绘了用于检查一个平板显示面板的一般布置。
图4为一配置图，示意性表示出一个依据本发明的压痕检查装置。
图5为一框图，表示一个依据本发明的压痕检査装置的检査部分。
图6示意性表示出一种依据本发明的压痕检査装置的检査区域的选择方法。
图7示意性表示出一种通过依据本发明的压痕检査装置检査压痕的方法。
权利要求
1.一种压痕检查装置，包括工作台，用于固定一基板，在该基板上存在压痕；显微镜，位于所述工作台的上方，用于观察所述基板的下侧；照相机，与所述显微镜相连，用于获得通过所述显微镜观察的所述基板的下侧的图像数据；检查区域选择部分，用于从所述照相机接收所获得的图像数据，从该所获得的图像数据中选择需要用来检查压痕的检查区域；压痕检测部分，用于检测所述检查区域内具有预定形状的边界的各检测区域中每一个检测区域中的亮度分布信息，以根据所检测的亮度分布信息检测压痕指数。
2. 如权利要求1所述的压痕检査装置，其中所述压痕检测部分根据所述 压痕指数确定是否有正常压痕，并根据检查区域内正常压痕的数量检査电导 率。
3. 如权利要求1所述的压痕检査装置，其中所述检查区域选择部分包括: 主数据存储部分，用于存储与基板模式一致的主数据；标记数据存储部分，用于从所获得的图像数据中选择一个部分，以将所选 择的部分作为一个标记存储；偏移值存储部分，用于利用包括该标记和与该检査区域对应的模式信息的 主数据存储一偏移值，该偏移值是所获得的图像数据的标记与所获得的图像数 据的检查区域之间的偏移值；和匹配部分，用于基于该图像数据的标记把检査区域匹配至由该偏移值校正 的位置。
4. 如权利要求1所述的压痕检査装置，其中所述压痕检测部分包括 图像数据分析部分，用于分析该检査区域的亮度分布； 中心点检测部分，用于根据所分析的图像数据来检测检测区域的中心点； 面积信息存储部分，用于存储以所述中心点为中心并有预定形状的边界和面积信息；高度检测部分，用于利用所分析的亮度信息来检测具有该面积的边界内的压痕高度；和压痕指数计算部分，用于利用该面积和该高度计算压痕指数。
5. 如权利要求4所述的压痕检査装置，其中所述压痕指数由(0.7X高度) +(0.3乂面积)计算得到。
6. 如权利要求4所述的压痕检查装置，其中所述面积基于介于半导体芯 片与所述基板之间的粘性材料而变化。
7. 如权利要求1至6中任一所述的压痕检查装置，进一步包括 压痕指数参考值存储部分，用于存储压痕指数参考值，以通过比较所检测的压痕指数来确定是否存在异常压痕。
8. 如权利要求7所述的压痕检査装置，其中所述压痕指数参考值基于介 于半导体芯片与所述基板之间的粘性材料而变化。
9. 如权利要求1至6中任一所述的压痕检査装置，进一步包括照明器 件，用于通过显微镜向所述基板垂直照射光线。
10. —种检查压痕的方法，包括如下步骤 将基板固定在工作台上，以将该基板暴露给显微镜； 使用该显微镜观察基板的下侧； 使用照相机获得图像数据；从所获得的图像数据中选择用于压痕检査的检查区域； 检测所述检査区域内具有预定形状的边界的各检测区域中每一个检测区 域中的亮度分布信息；以及根据该亮度分布信息，检测压痕指数。
11. 如权利要求10所述的方法，其中所述选择用于压痕检査的检査区域的 步骤包括存储与基板模式一致的主数据；选择所获得的图像数据中的一个部分以将所选择的部分作为一个标记存储；利用包括该标记和与该检査区域对应的模式信息的主数据存储一偏移值， 该偏移值是所获得的图像数据的标记与所获得的图像数据的检査区域之间的 偏移值；以及基于该图像数据的标记把该检查区域匹配至由该偏移值校正的位置。
12.如权利要求10所述的方法，其中检测亮度分布信息的步骤包括-存储具有预定形状的边界和面积的信息，所述边界表示细分该检査区域的各检测区域中的每个检测区域；存储包括该边界和面积信息的检测区域数据； 分析该检查区域的亮度分布；由所分析的图像数据来检测检测区域的中心点；以及 利用所分析的亮度信息检测具有尺寸的边界内的压痕高度。
全文摘要
本发明涉及一种压痕检查装置及其方法。更具体地说，本发明涉及一种压痕检查装置及其方法，用于快速而精确地选择用于压痕检查的检查区域，以及用于快速而精确地确定是否有正常压痕。为此，依据本发明的压痕检查装置包括工作台，用于固定其上存在压痕的基板；显微镜，位于所述工作台上方，用于观察所述基板的下侧；照相机，与所述显微镜相连，用于获得通过所述显微镜观察的所述基板的下侧的图像数据；检查区域选择部分，用于从所述照相机接收所获得的图像数据，以从所获得的图像数据中选择用于压痕检查的压痕检查区域；和压痕检测部分，用于检测所述检查区域内具有预定形状的边界的各检测区域中每一个检测区域中的亮度分布信息，以根据所检测的亮度分布信息检测压痕指数。
文档编号G01N21/956GK101587083SQ20081014679
公开日2009年11月25日 申请日期2008年8月29日 优先权日2008年5月21日
发明者孙暎卓, 许玟硕 申请人:胜利科技股份有限公司