JPH11233569A - フィルムキャリア用ベースフィルムテープの開口孔検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ＩＣ用フィルムキャリアテープの製造
工程において、ベースフィルムテープの開口孔の外観欠
陥検査を加工スピードに対応した速度で容易に、かつ自
動で行える外観検査装置を提供する。 【解決手段】 フィルムキャリア用ベースフィルムテー
プの開口孔検査装置において、前記ベースフィルムテー
プに開口した孔を含むテープの画像信号を採取し、２値
化処理及びラベリング処理する手段を有することを特徴
とする前記開口孔検査装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体ＩＣ用フィル
ムキャリアテープの製造工程においてフィルムキャリア
用ベースフィルムテープの開口孔を検査するための装置
に関し、特に、該ベースフィルムテープに開口されたパ
ンチ孔及びレーザ孔の状態を検査するための装置に関す
る。また、本発明の開口孔検査装置は、ＬＣＤドライ
バ、ＡＳＩＣメモリ用等のＴＡＢテープ全般において形
成される孔の他に、これらと類似の材料と工程を用いる
フレキシブルプリント基板に形成される孔の状態を検査
するためにも用いられる。

【０００２】

【従来の技術】Ｔ−ＢＧＡ（Tape-Ball Grid Array）用
テープは、半導体ＩＣ、ＬＳＩ等を基板に実装するため
のフィルムキャリアテープであり、ポリイミドフィルム
等の絶縁性フィルム表面に銅等の導電性材料で配線が施
されたものである。Ｔ−ＢＧＡは従来から使用されてい
たＴＡＢ（Tape Automated Bonding）テープよりもさら
に多ピン化、リードの狭ピッチ化に対応可能であるた
め、採用が増加しつつある。Ｔ−ＢＧＡ用テープの製造
工程、材料は従来のＴＡＢテープの工程、材料の転用が
可能であるが、プリント基板との接続に従来のＴＡＢテ
ープのようなＯＬＢ（アウターリードボンディング）を
使わず、アレイ状に並べたハンダボールによる接続を用
いるところが異なっている。このため一般部品とともに
一括して組み立てることが可能で、安価に製造できる。
また接続部分が２次元に配列されるため従来のＯＬＢに
よる接続方法と較べ、接続ピッチを広げることが可能で
ある。すなわち、同一接続数であれば、より安価なプリ
ント基板を採用できる利点がある。逆に、同一ピッチで
接続を行う場合には、より多ピンのＬＳＩにまで適用で
き、付加価値の高い製品となる。

【０００３】Ｔ−ＢＧＡの特徴であるハンダボールはピ
ッチ０．５〜２．０mmで２次元マトリックス状に配列し
ている。ＢＧＡパッケージ１個当たりのハンダボール数
としては、搭載する半導体ＩＣのリード数（ピン数）に
応じた数が必要となる。

【０００４】このハンダボール取り付け方法としては、
ベースフィルムテープ上の銅箔等の導電パターンを絶縁
保護するためのソルダーレジスト（カバーレジスト）膜
にハンダボール数に応じた孔を開口し、その孔にハンダ
ボールを取り付ける方法が主流である。この方法では、
エポキシ系等の感光性樹脂を用いて必要な部分に孔パタ
ーンを形成しているが、工程が煩雑である等の欠点があ
る。

【０００５】これに対して、金型を用いてベースフィル
ムテープそのものに開口部を形成する方法が検討されて
おり、工程の簡略化による低価格化の実現が期待されて
いる。金型を用いてベースフィルムテープに開口孔を形
成する場合は、出発材料として、ポリイミド等の樹脂フ
ィルムテープの片面にシート状の接着剤（エポキシ系樹
脂等）を積層し、さらにＰＥＴ（ポリエチレンテレフタ
レート）フィルム等での保護されたベースフィルムを使
用する。このベースフィルムテープに、金型を用いたパ
ンチングによりハンダボール用孔を開口する。孔のサイ
ズは１００〜８００μｍΦでありこの孔がエリアアレイ
状にベースフィルムテープの１単位当たり（１ピース）
数十〜数百個配列している。

【０００６】これらの開口孔は、金型のピン折れやピン
劣化等により孔が開かなかったり、またバリの発生によ
り孔面積が小さくなったり、さらには保護フィルムが孔
内部に残留する等の不良を起こすことがある。このよう
な開口不良はハンダボールとの接続不良の原因となり、
また一旦劣化したピンはベースフィルムテープの連続的
加工において引き続き不良を起こす確率が高い。従って
これらの開口孔については全数を正確に検査し、一定限
度以上の不良が発生した場合は加工工程に速やかにフィ
ードバックする必要がある。以上は、ハンダボール用の
孔を対象にしたが、ＴＡＢテープおよびＦＰＣにおいて
形成される各種形状の孔についても同様である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】これらの開口孔を検査
する手段としては、従来は肉眼による目視検査、または
顕微鏡による目視検査しかなかった。しかし、肉眼によ
る目視検査では孔径が小さくなるに従って、比較的容易
な開口の有無の確認も困難となる。保護フィルムの孔内
残留の確認は、対象が透明である為にさらに難しい。バ
リに至っては、そのサイズが１０μｍ台の事が多く、全
く不可能といえる。顕微鏡による目視検査では、倍率を
上げることによって肉眼での上記問題は解決が可能であ
る。しかし、顕微鏡を用いた目視検査の速度は、金型に
よる開口加工速度よりもはるかに遅い。従って、顕微鏡
を用いた全数検査を量産適用するには、多くの目視検査
要員を確保する必要があり低価格化に反することとな
る。また、孔の配置は、必ずしも規則的な場合ばかりで
はない。不規則に孔が配置され、孔のないスベースが存
在するモチーフの場合、一部の孔が開いていなくても認
識できないことが起こる。さらに、目視検査では、疲労
や勘違い等による不良の見逃しは避けられないことが大
きな問題である。

【０００８】従って、本発明の課題は半導体ＩＣ用フィ
ルムキャリアテープの製造工程において、ベースフィル
ムテープの開口孔の外観欠陥検査を加工スピードに対応
した速度で、容易にかつ自動で行える外観検査装置を提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記課題を
解決するために種々研究した結果、従来の肉眼による目
視検査をフィルムキャリア用ベースフィルムテープの開
口孔検査装置において、ベースフィルムテープに開口し
た孔を含むテープの画像信号を採取し、２値化処理及び
ラベリング処理する手段を設けることにより、ベースフ
ィルムテープの開口孔の外観欠陥検査を加工スピードに
対応した速度で、容易に行うことができる本外観検査装
置を完成するに至った。

【００１０】すなわち、本発明はフィルムキャリア用ベ
ースフィルムテープの開口孔検査装置において、前記ベ
ースフィルムテープに開口した孔を含むテープの画像信
号を採取し、２値化処理及びラベリング処理する手段を
有することを特徴とする前記開口孔検査装置である。

【００１１】

【実施例】次に本発明について図面を参照して具体的に
説明する。図１は本発明の検査装置の一実施例の全体構
成を示すブロック図である。図１において、１は検査さ
れるベースフィルムテープである。２は前記テープがリ
ールに巻かれた送出装置である。３は装置の基準位置と
ベースフィルムテープの開口孔パターン相互の位置決め
のためにテープの幅方向端部に形成されているパーフォ
レーション孔（スプロケットホール）を検出して計数
し、前記ベースフィルムテープの位置情報を生成する位
置情報生成装置である。４は検査対象となるベースフィ
ルムテープの開口孔パターン部分に面輝度が均一な平行
光を照射して、その透過光による画像を採取するための
照明装置である。５は前記透過光による画像を採取する
ための撮像装置である。６は採取された画像データに２
値化処理、ラベリング処理を行う画像処理装置である。
７はパーフォレーション孔検出装置３の信号を採取して
開口孔パターンが所定の位置に搬送されたときに画像を
採取するするための制御装置である。８は画像処理装置
６により開口不良ありと判定されたベースフィルムテー
プの１単位内に識別マークをつけるマーキング装置であ
る。９は前記ベースフィルムテープを巻き取る巻取り装
置である。

【００１２】本発明の開口孔検査装置では、フィルムキ
ャリア用ベースフィルムテープの開口孔検査装置におい
て、ベースフィルムテープに開口した孔の画像信号を採
取し、２値化処理及びラベリング処理する手段を有する
ことによって達成されるが、該開口孔検査装置には、リ
ールに巻回された前記ベースフィルムテープを搬送駆動
する駆動手段と、前記駆動手段によって搬送される前記
ベースフィルムテープのパーフォレーション孔を検出し
て計数し、前記開口孔パターンの基準位置に対する相対
的位置情報を生成する位置情報生成手段と、前記位置情
報生成手段から所定間隔離間して前記ベースフィルムテ
ープの開口孔パターンの画像を採取する画像採取手段
と、前記ベースフィルムテープの開口孔に画像採取と反
対側の面から均一な平行光を照射する照明手段と、前記
画像データを処理して開口不良を判別する判別処理手段
と、前記画像採取位置から所定間隔離間して前記ベース
フィルムの搬送路に沿って配設され前記ベースフィルム
テープに識別マークを施すマーキング手段と、前記ベー
スフィルムテープをリールに巻取る巻取り手段とを具備
する。

【００１３】本発明の検査装置において、ベースフィル
ムテープ搬送駆動手段及びベースフィルムテープ巻取り
手段は、ＴＡＢテープ等の連続加工装置に用いられる従
来技術による搬送駆動手段及びテープ巻取り手段を用い
ることができる。テープの巻出し及び巻取りリールは、
制御装置によりベースフィルムテープの搬送速度が常に
設定値通り一定になるように、その回転速度が制御され
ている。これによりベースフィルムテープは、図の右方
向に設定された一定の速度で移動する。

【００１４】ベースフィルムテープとしては、所定のパ
ーフォレーション孔（スプロケットホール）の他、孔径
５０〜５０００ミクロンの孔がベースフィルムテープ１
単位当たり１０〜１５００個、ピッチ０．５〜３．０ｍ
ｍで開口されているものを検査することができる。この
パーフォレーション孔を検出する位置情報生成手段は、
前記ベースフィルムテープの幅方向の端部に照明装置を
用いて光ビームを照射しておき、その光ビームのパーフ
ォレーション孔を透過する光を受光素子で検出し、その
信号を制御装置に送る。制御装置ではその透過する光の
回数を計数し、予め設定しておいたベースフィルムテー
プ１単位に相当するパーフォレーション孔数と一致する
パーフォレーション孔数ごとに開口孔パターンの画像を
採取する。照明装置としては冷陰極管等の平面光源が使
用できる。

【００１５】画像採取装置はＣＣＤカメラ等が用いられ
る。画像処理装置は採取した画像信号を２値化処理及び
ラベリング処理した後、孔面積及び孔の重心位置、孔の
個数を計算する。２値化処理では、先ずＣＣＤカメラよ
り採取した画像データ内の任意に設定した検出枠内につ
いて、任意に設定したしきい値によりしきい値以上の値
（例えば、表示画像上は白）及びしきい値以下の値（例
えば、表示画像上は黒）の２種の値に変換する。

【００１６】ラベリング処理では、採取画像中に任意に
設定した１ないし複数個の検出枠内の画像データのう
ち、上記２値化処理にて変換したしきい値以上の値ある
いはしきい値以下の値のどちらか任意に選択した値につ
いて先に設定した検出枠内で連続した点を一種とみなし
て１つのカウントとする。算出された孔面積及び孔の重
心位置、孔の個数等を所定の設定値と比較し、または予
め入力された基準画像との比較を行い、良または不良の
判定を行う。また、開口孔内に保護フィルムの破片が残
留した場合は照明装置による光は透過するが、上記画像
処理装置に採取した画像信号を２値化処理する場合の基
準となる光強度を適切に設定することにより検出するこ
とが可能となる。

【００１７】画像処理装置による上記の検査結果は、Ｃ
ＲＴ等の出力装置に送られると同時に、フロッピーディ
スク等の外部記憶装置に記録される。

【００１８】マーキング装置は上記ベースフィルムテー
プの搬送路に沿って設置され、位置情報生成手段から所
定間隔離間した位置において、画像処理装置６により開
口不良ありと判定されたベースフィルムテープ１単位内
に、例えば、スタンピング、パンチング、印刷、レーザ
マーキング等のマーキング手段により目視、あるいは画
像認識装置で素早く読み取りが可能な識別マークを施
す。これらの一連の検査作業の終了後、一定速度で搬送
されているベースフィルムテープの次の１単位を上記の
流れにより繰り返して検査を続行する。

【００１９】また、本発明の開口孔検査装置には、前記
判別処理により必要と判断された場合に相応の信号を発
生する信号発生手段をさらに具備しても良い。例えば、
不良個数が既定値以上に連続的に発生した場合等は、そ
の信号が制御装置に送られ、制御装置からベースフィル
ムテープ搬送駆動装置及び巻取り装置に対し停止するよ
う信号を送ること、あるいは警告ブザー等を発すること
などである。

【００２０】本発明の開口孔検査装置によれば、種々の
幅を有するベースフィルムテープにも対応可能であり、
検査速度はベースフィルムテープ幅、パーフォレーショ
ン数およびベースフィルムテープ１単位当りの開口孔数
によって変わるが、ベースフィルムテープ幅３５ｍｍで
５個のパーフォレーションを有する製品の場合、孔数が
十数個から数百個で約３００〜３３０msec／ピースの速
度で検査することができる。

【００２１】また、検査速度は画像信号の採取、画像デ
ータ処理、良及び不良判別処理などを行う装置の能力に
依存する。従って、処理能力が改善された装置に変更す
ることにより、本発明による検査の速度は自動的に改善
されることになる。

【００２２】次に、図２は本発明の実施例の作業を説明
するフローチャートである。まず本発明の開口孔検査装
置では、ベースフィルムテープのパーフォレーション数
を設定する。次に、上記ベースフィルムテープの搬送速
度を設定し、ベースフィルムテープの搬送を開始する。
搬送されたベースフィルムテープ中のパーフォレーショ
ン孔を検出して計数し、位置情報を制御ユニットに送
る。次に、この制御ユニットからの信号に基づいて照明
装置及び撮像装置を起動して開口孔パターン部分からの
透過光による画像を採取する。得られた画像データに２
値化処理及びラベリング処理を行い、開口孔の良否を検
査する。

【００２３】所定の開口不良ありと判定された場合に
は、マーカ位置決めカウンターを起動するとともに、そ
の結果を出力およびＣＲＴ上に結果を表示し、マーキン
グ装置を起動してベースフィルムテープ１単位内に識別
マークを付ける。

【００２４】一方、開口良好と判定された場合には、そ
の結果を出力およびＣＲＴ上に結果を表示する。以後、
搬送された次のベースフィルムテープにこれらの一連の
操作を繰り返して検査を続行する。

【００２５】以上のような本発明の開口孔検査装置を用
いて、開口孔の数と配置が異なるベースフィルム３種の
ハンダボール用開口孔を、搬送速度５ｍ／分の速度で繰
り返し検査した結果を表１に示す。表１には顕微鏡を用
いた目視検査の結果も併せて示した。表中の数字は検出
された不良の数である。本発明の開口孔検査装置による
結果は、３種のモチーフいずれの場合でも、安定してい
る。

【００２６】一方顕微鏡を用いた目視検査では、本発明
の開口孔検査装置に比べて、繰り返しによる習熟効果は
認められるものの、検出数が少なく、また安定していな
い。即ち、目視検査には不良の見逃しがあることを示し
ている。なお、モチーフ１の検査所要時間は、目視検査
の約２０時間以上に対し、本発明の開口孔検査装置は約
３２分と、大幅に短縮されている。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によって金
型またはレーザによって形成された開口部に発生する各
種開口不良の検出を加工スピードに対応した速度で、容
易にかつ自動で行える外観検査装置を提供することがで
きる。従って、本装置をＴ−ＢＧＡなどの半導体ＩＣ用
フィルムキャリアテープの製造ラインに組み込んで、多
数の開口孔パターンを持ったフィルムキャリアの低コス
ト化を実現可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の外観検査装置の一実施例の全体構成
を示すブロック図である。

【図２】 本発明の一実施例の作業を説明するフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１：ベースフィルムテープ、２：送出装置、３：位置情
報生成装置、４：照明装置、５：撮像装置、６：画像処
理ユニット、７：制御ユニット、８：マーキング装置、
９：巻取り装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィルムキャリア用ベースフィルムテー
   プの開口孔検査装置において、前記ベースフィルムテー
   プに開口した孔を含むテープの画像信号を採取し、２値
   化処理及びラベリング処理する手段を有することを特徴
   とする前記開口孔検査装置。
2. 【請求項２】 リールに巻回された前記ベースフィルム
   テープを搬送駆動する駆動手段と、 前記駆動手段によって搬送される前記ベースフィルムテ
   ープのパーフォレーション孔を検出して計数し、前記開
   口孔パターンの基準位置に対する相対的位置情報を生成
   する位置情報生成手段と、 前記位置情報生成手段から所定間隔離間して前記ベース
   フィルムテープの開口孔パターンの画像を採取する画像
   採取手段と、 前記ベースフィルムテープの開口孔に画像採取と反対側
   の面から均一な平行光を照射する照明手段と、 前記画像データを処理して開口不良を判別する判別処理
   手段と、 前記画像採取位置から所定間隔離間して、前記ベースフ
   ィルムテープの搬送路に沿って配設され前記ベースフィ
   ルムテープに識別マークを施すマーキング手段と、 前記ベースフィルムテープをリールに巻取る巻取り手段
   とを具備することを特徴とする請求項１に記載の開口孔
   検査装置。
3. 【請求項３】 前記判別処理により、必要と判断された
   場合に相応の信号を発生する信号発生手段をさらに具備
   することを特徴とする請求項１または２に記載の開口孔
   検査装置。