TWM462365U - 自動光學檢測設備 - Google Patents

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Yi-Ta Lee
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • G01B11/2518—Projection by scanning of the object
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/30—Structural arrangements specially adapted for testing or measuring during manufacture or treatment, or specially adapted for reliability measurements
    • H01L22/34—Circuits for electrically characterising or monitoring manufacturing processes, e. g. whole test die, wafers filled with test structures, on-board-devices incorporated on each die, process control monitors or pad structures thereof, devices in scribe line
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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Description

自動光學檢測設備
本創作是有關於一種自動光學檢測設備。
隨著高解析度的發展、製程技術的改良以及工業生產對於自動化的需求，傳統使用人力目檢(manual visual inspection,MVI)的檢測方式漸漸產生侷限，通常只能檢查元件漏裝、型號分類、以及部分明顯失誤。由於易受到人為主客觀因素之影響，其具有較高之不穩定度、困難度以及成本支出。因此，自動光學檢測設備(automated optical inspection,AOI)的發明應運而生。
自動光學檢測設備是近年來相當具有市場潛力之檢測設備，其基本工作原理主要是藉由影像感測器獲得被檢測物之圖形影像資訊，接著通過計算機內建軟體經處理計算以進行比對、分析以及判斷。由此可知，自動光學檢測不但減少了人力目檢之錯誤率，更大幅節省時間及人力成本。此外，自動光學檢測設備還具有較高之穩定度以及操作彈性等優點。
此外，由於自動光學檢測設備具有非破壞性檢測的 特性，因此可應用的領域非常廣泛，一般包括積體電路、液晶顯示面板、發光二極體、印刷電路板等，甚至生物醫學等相關產業。
對於用以檢測軟性電路片材的習知單片式自動光學檢測設備來說，軟性電路片材係放置於載台上，再以影像掃描模組進行X-Y平面的掃描。若要將既有的設備修改為捲軋式(roll-to-roll)自動光學檢測設備，則勢必要將滾筒以外接的方式設置於載台的兩側。然而，上述外接滾筒的方式會使得整個自動光學檢測設備的佔地面積過大，而且進給軟性電路板的過程中需要有捲昇動作後再進給下一片軟性電路片材，因此會造成生產週期(cycle time)無法縮短的問題。
本創作提供一種自動光學檢測設備，其係用以檢測軟性電路片材。軟性電路片材具有複數個電路區。電路區沿著軟性電路片材的長軸排列。自動光學檢測設備包含基座、捲軋式裝置以及光學檢測裝置。捲軋式裝置設置於基座上，並包含第一滾筒以及第二滾筒，用以將軟性電路片材由第一滾筒進給至第二滾筒。光學檢測裝置設置於基座上，並位於第一滾筒與第二滾筒上方，用以沿著掃描方向往復地掃描電路區。第一滾筒與第二滾筒之間的距離等於或小於任一電路區於長軸上的長度。
於本創作的一實施方式中，上述的軟性電路片材於 第一滾筒與第二滾筒之間具有平坦部。光學檢測裝置包含透鏡模組以及影像掃描模組。透鏡模組位於平坦部上方。影像掃描模組位於透鏡模組上方，用以透過透鏡模組掃描電路區。
於本創作的一實施方式中，上述的光學檢測裝置還包含至少一光源。光源毗鄰透鏡模組並正對平坦部，用以對平坦部進行補光。
於本創作的一實施方式中，上述的自動光學檢測設備還包含軌道。軌道設置於基座上，並位於捲軋式裝置與光學檢測裝置之間，用以導引光學檢測裝置沿著掃描方向於平坦部上方移動。
於本創作的一實施方式中，上述的自動光學檢測設備還包含第一驅動器。第一驅動器設置於軌道上並操作性連接光學檢測裝置，用以驅動光學檢測裝置於平坦部上方沿著軌道往復地移動。
於本創作的一實施方式中，上述的光學檢測裝置還包含影像合成模組。影像合成模組電連接影像掃描模組，用以根據影像掃描模組的掃描結果以合成電路區的圖像。
於本創作的一實施方式中，上述的自動光學檢測設備還包含第二驅動器。第二驅動器操作性連接第一滾筒與第二滾筒，用以驅動第一滾筒與第二滾筒轉動。
於本創作的一實施方式中，上述的自動光學檢測設備還包含取像裝置。取像裝置電連接至第二驅動器，用以偵測任一電路區於平坦部上的位置。第二驅動器係根據取 像裝置的偵測結果以驅動第一滾筒與第二滾筒轉動。
於本創作的一實施方式中，上述的掃描方向垂直於長軸。
於本創作的一實施方式中，上述的第一滾筒與第二滾筒垂直於長軸。
本創作所提供的自動光學檢測設備的一主要技術特徵，在於自動光學檢測設備僅設置捲軋式裝置來連續進給軟性電路片材，並將習知用以承載軟性電路片材的載板取消，再配合光學檢測裝置僅以單一掃描方向進行掃描，因此除了可直接減少軟性電路片材捲昇並捲入的準備時間之外，更可達到大幅地減少自動光學檢測設備的整體佔地面積的功效。本創作所提供的自動光學檢測設備的另一主要技術特徵，在於額外增設的取像裝置可在檢測軟性電路片材上的某個電路區的過程中，即先定位下一個電路區的位置，以補償捲軋式裝置進給的定位精度。
1‧‧‧自動光學檢測設備
10‧‧‧基座
12‧‧‧捲軋式裝置
120‧‧‧第一滾筒
122‧‧‧第二滾筒
14‧‧‧光學檢測裝置
140‧‧‧透鏡模組
142‧‧‧影像掃描模組
144‧‧‧光源
146‧‧‧影像合成模組
16‧‧‧軌道
18‧‧‧第一驅動器
20‧‧‧第二驅動器
22‧‧‧取像裝置
3‧‧‧軟性電路片材
30‧‧‧平坦部
32‧‧‧電路區
A‧‧‧長軸
S‧‧‧掃描方向
第1圖為繪示本創作一實施方式之自動光學檢測設備的正視圖。
第2圖為繪示第1圖中之光學檢測裝置、軌道與第一驅動器的立體圖。
第3圖為繪示第1圖中之第一滾筒、第二滾筒與軟性電路片材的局部立體圖。
以下將以圖式揭露本創作之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本創作。也就是說，在本創作部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
請參照第1圖、第2圖以及第3圖。第1圖為繪示本創作一實施方式之自動光學檢測設備1的正視圖。第2圖為繪示第1圖中之光學檢測裝置14、軌道16與第一驅動器18的立體圖。第3圖為繪示第1圖中之第一滾筒120、第二滾筒122與軟性電路片材3的局部立體圖。
如第1圖與第3圖所示，於本實施方式中，自動光學檢測設備1主要係用以檢測軟性電路片材3。軟性電路片材3具有複數個電路區32。電路區32沿著軟性電路片材3的長軸A排列。
如第1圖所示，自動光學檢測設備1包含基座10、捲軋式裝置12以及光學檢測裝置14。自動光學檢測設備1的捲軋式裝置12設置於基座10上，並包含第一滾筒120以及第二滾筒122，用以將軟性電路片材3由第一滾筒120進給至第二滾筒122。於本實施方式中，捲軋式裝置12設置的第一滾筒120與第二滾筒122垂直於軟性電路片材3的長軸A(示於第3圖)。
光學檢測裝置14設置於基座10上，並位於第一滾筒120與第二滾筒122上方，用以沿著預定的掃描方向S(示於第3圖)往復地掃描軟性電路片材3的電路區32。於本實施方式中，上述的掃描方向S垂直於軟性電路片材3的長軸A。
特別來說，捲軋式裝置12的第一滾筒120與第二滾筒122之間的距離等於或小於任一電路區32於長軸A上的長度。
由此可知，本創作的自動光學檢測設備1係以捲軋式裝置12來連續進給軟性電路片材3，並省略習知用以承載軟性電路片材3的載板，再配合光學檢測裝置14以單一掃描方向S進行掃描，因此可達到大幅地減少自動光學檢測設備1的整體佔地面積的功效。
如第2圖與第3圖所示，於本實施方式中，軟性電路片材3於第一滾筒120與第二滾筒122之間具有平坦部30。由於第一滾筒120與第二滾筒122之間的距離等於或小於任一電路區32於長軸A上的長度，因此軟性電路片材3的平坦部30於長軸A上的長度等於或小於任一電路區32於長軸A上的長度。
自動光學檢測設備1的光學檢測裝置14包含透鏡模組140、影像掃描模組142以及光源144。光學檢測裝置14的透鏡模組140位於軟性電路片材3的平坦部30上方。光學檢測裝置14的影像掃描模組142位於透鏡模組140上方，用以透過透鏡模組140掃描軟性電路片材3的電路區 32。光學檢測裝置14的光源144毗鄰透鏡模組140並正對軟性電路片材3的平坦部30，用以對平坦部30進行補光。
同樣示於第2圖，自動光學檢測設備1還包含軌道16。自動光學檢測設備1的軌道16設置於基座10上，並位於捲軋式裝置12與光學檢測裝置14之間。自動光學檢測設備1的軌道16的走向平行於掃描方向S。自動光學檢測設備1的光學檢測裝置14可滑動地設置於軌道16上，因此軌道16可導引光學檢測裝置14沿著掃描方向S於平坦部30上方移動。
另外，自動光學檢測設備1還包含第一驅動器18。自動光學檢測設備1的第一驅動器18設置於軌道16上並操作性連接光學檢測裝置14，用以驅動光學檢測裝置14於軟性電路片材3的平坦部30上方沿著軌道16往復地移動。
如第1圖所示，於本實施方式中，自動光學檢測設備1還包含第二驅動器20。自動光學檢測設備1的第二驅動器20操作性連接捲軋式裝置12的第一滾筒120與第二滾筒122，用以驅動第一滾筒120與第二滾筒122轉動。
在光學檢測裝置14的掃描過程中，自動光學檢測設備1的第二驅動器20會先驅動捲軋式裝置12的第一滾筒120與第二滾筒122轉動一進給步階(step)，自動光學檢測設備1的第一驅動器18再驅動光學檢測裝置14於軟性電路片材3的平坦部30上方沿著軌道16往復地移動，並進行掃描而獲得電路區32的部分圖像。另外，光學檢測裝 置14在任一進給步階時所掃描的部分圖像，會與上一進給步階以及下一進給步階所掃描的部分圖像部分重疊。
自動光學檢測設備1的光學檢測裝置14還包含影像合成模組146(如第1圖中虛線所示)。光學檢測裝置14的影像合成模組146電連接影像掃描模組142，用以根據影像掃描模組142的掃描結果以合成電路區32的圖像。換言之，光學檢測裝置14的影像合成模組146可將兩兩部分重疊的圖像合成為完整的電路區32的圖像。
同樣示於第1圖，自動光學檢測設備1還包含取像裝置22。自動光學檢測設備1的取像裝置22電連接至第二驅動器20，用以偵測軟性電路片材3上的任一電路區32於平坦部30上的位置。自動光學檢測設備1的第二驅動器20係根據取像裝置22的偵測結果以驅動捲軋式裝置12的第一滾筒120與第二滾筒122轉動。
藉此，在光學檢測裝置14掃描軟性電路片材3上的某個電路區32的過程中，取像裝置22即可先定位下一個電路區32的位置，以達到補償捲軋式裝置12進給的定位精度的功效。
由以上對於本創作之具體實施例之詳述，可以明顯地看出，本創作所提供的自動光學檢測設備的一主要技術特徵，在於自動光學檢測設備僅設置捲軋式裝置來連續進給軟性電路片材，並將習知用以承載軟性電路片材的載板取消，再配合光學檢測裝置僅以單一掃描方向進行掃描，因此除了可直接減少軟性電路片材捲昇並捲入的準備時間 之外，更可達到大幅地減少自動光學檢測設備的整體佔地面積的功效。本創作所提供的自動光學檢測設備的另一主要技術特徵，在於額外增設的取像裝置可在檢測軟性電路片材上的某個電路區的過程中，即先定位下一個電路區的位置，以補償捲軋式裝置進給的定位精度。
雖然本創作已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧自動光學檢測設備
10‧‧‧基座
12‧‧‧捲軋式裝置
120‧‧‧第一滾筒
122‧‧‧第二滾筒
14‧‧‧光學檢測裝置
146‧‧‧影像合成模組
16‧‧‧軌道
18‧‧‧第一驅動器
20‧‧‧第二驅動器
22‧‧‧取像裝置
3‧‧‧軟性電路片材

Claims (10)

  1. 一種自動光學檢測設備，用以檢測一軟性電路片材，該軟性電路片材具有複數個電路區，沿著該軟性電路片材的一長軸排列，該自動光學檢測設備包含：一基座；一捲軋式裝置，設置於該基座上，並包含一第一滾筒以及一第二滾筒，用以將該軟性電路片材由該第一滾筒進給至該第二滾筒；以及一光學檢測裝置，設置於該基座上，並位於該第一滾筒與該第二滾筒上方，用以沿著一掃描方向往復地掃描該些電路區，其中該第一滾筒與該第二滾筒之間的距離等於或小於任一該些電路區於該長軸上的長度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之自動光學檢測設備，其中該軟性電路片材於該第一滾筒與該第二滾筒之間具有一平坦部，該光學檢測裝置包含：一透鏡模組，位於該平坦部上方；以及一影像掃描模組，位於該透鏡模組上方，用以透過該透鏡模組掃描該些電路區。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之自動光學檢測設備，其中該光學檢測裝置還包含至少一光源，該光源毗鄰該透鏡模組並正對該平坦部，用以對該平坦部進行補光。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之自動光學檢測設備，還包含一軌道，設置於該基座上，並位於該捲軋式裝置與該光學檢測裝置之間，用以導引該光學檢測裝置沿著該掃描方向於該平坦部上方移動。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之自動光學檢測設備，還包含一第一驅動器，設置於該軌道上並操作性連接該光學檢測裝置，用以驅動該光學檢測裝置於該平坦部上方沿著該軌道往復地移動。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之自動光學檢測設備，其中該光學檢測裝置還包含一影像合成模組，電連接該影像掃描模組，用以根據該影像掃描模組的掃描結果以合成該些電路區的圖像。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之自動光學檢測設備，還包含一第二驅動器，操作性連接該第一滾筒與該第二滾筒，用以驅動該第一滾筒與該第二滾筒轉動。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之自動光學檢測設備，還包含一取像裝置，電連接至該第二驅動器，用以偵測任一該些電路區於該平坦部上的位置，其中該第二驅動器係根據該取像裝置的偵測結果以驅動該第一滾筒與該第二滾筒轉動。
  9. 根據申請專利範圍第1項所述之自動光學檢測設備，其中該掃描方向垂直於該長軸。
  10. 根據申請專利範圍第1項所述之自動光學檢測設備，其中該第一滾筒與該第二滾筒垂直於該長軸。
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