检查装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种具有检查头的检查装置，该检查头可在至少两个方向上相对于导向底面移动。该导向底面支撑待检查的基底，其中该基底具有至少两个印刷层，该印刷层相互之间至少部分重叠地连续敷设。检查头具有照明装置和检测装置，该检测装置检测被基底反射或穿透基底的电磁辐射并传送给分析装置，利用该分析装置可以检测基底（３０）的缺陷。检查头（１２）必要时还具有锥形扩口的通道（２４），在其内圆周上设置多个发光元件，检测装置（１４）包括具有光学系统的数字照相机（１８），其检测基底（３０）上小于３０微米的分辨率，通过运动装置在拍摄周期中控制导向底面（３２）和检查头（１２）之间的相对运动，在该拍摄周期中将相邻的或重叠的单幅图像组合成基底（３０）的一幅整体图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1前序部分的检查装置。
技术介绍
这种检查装置用于检验尤其是用厚层技术敷设的电路的质量。这种电路通常以多个、例如20个层借助丝网印刷技术敷设。在此，重要的是例如不会由于掩模缺陷(Maskenfehlern)而敷设有缺陷的(fehlerhaft)层。为了检查这一点，已知借助电测试装置详细测试电路的功能。其缺点是，大多数情况下，必须敷设所有层，然后才能进行检验。如果测试确定有缺陷，则只存在这样的可能性，即拒绝所涉及的芯片，这带来相应的成本劣势。此外，还建议在敷设各层的过程中进行光学检验。该光学检验例如可以可视地、即通过受过训练的操作人员进行。但是，还已知通过适当的光学检测装置检测所印刷的层的图像并与额定图像进行比较。如果偏差太大则剔出所涉及的芯片。已知很多可以实现和改善这种检查装置的解决方案。一个例子是US-PS 4389669。在这种解决方案中，在通过使用照相机，利用光学检测装置、即显微镜进行光学检验，由于这个原因该光学检查也适用于检测芯片。但是，在客户要求对电子电路或芯片进行迅速和可靠的检验时，这样的解决方案需要很高的设备技术开销。US-PS 5245421公开了用于借助照相机检测电子电路的另一个例子，其中根据US-PS 5060065也可以采用特定照明装置以便改善检测可能性。最后，由US-PS 4673988已知，利用划分为图像区域的图像实现检查装置。这通过该文献中所提供的图像处理器来实现，其中待检查的对象可在两维中运动。上述解决方案具有一个共同的缺点需要比较高的设备技术开销，但是尽管如此，在要检验一个芯片的多层时，分析速度不尽如人意。此外，在检查装置被设计用于具有小分辨率的快速吞吐量、但应当对特定芯片系列进行更精确的检测时，已知解决方案的检测精度还需要改善。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种根据权利要求1前序部分的检查装置，其在吞吐量、检测精度以及检测可靠性方面得到了进一步的改善，其中还可以对不同要求进行灵活的匹配。根据本专利技术，该技术问题是通过权利要求1解决的。优选扩展方案在从属权利要求中给出。根据本专利技术的解决方案的特征在于，对于芯片等的检查可能性特别灵活、并因此可以与不同要求很好地匹配，但又很可靠。通过具有多个发光元件的特殊照明装置，其中所述多个发光元件例如以多种颜色分组围绕通道(Tunnel)设置，从而确保了在由检测装置观察的位置中心进行强度很大的照明，即根据所敷设层的不同类型。由此，不需要采用已经建议的有缺点的斜照明(Schraegbeleuchtung)，即使在各层是反射性的时也不需要。根据一个改进的实施方式，取消通道，并且照明由在适当位置分组的照明装置来保证。在任何情况下，特别有利的是，可以选通控制(gestrobt)图像，即通过控制照明装置来实现数字照相机的曝光，而数字照相机的快门在运行期间可以一直开着。反射通过各面都轻微倾斜设置且对称地将光传导给检测装置的发光二极管实际上在其作用中被这样减弱，使得识别率(Erkennungsrate)特别好。令人诧异的是，数字照相机与CCD传感器相结合可以达到特别好的结果显然，用于数字照相机的CCD元件虽然分辨率较低但更为灵敏并因此更有选择性，这涉及光栅中缺陷的检测。在本专利技术的一个特别有利的实施方式中，如果3个相邻像素显示一个与参考图像有所不同的值，就假定具有缺陷。此外，特别有利的还有，通过强度很大但包括轻微的、不是太大的倾斜位置的照明，即使在曝光时间很短的高分辨率下也能工作，从而改善了用于检测的时钟时间。在根据本专利技术的一个特别有利的实施方式中，所检测的图像被传递给帧抓取器(Framegrabber)，该帧抓取器将图像转发给PC，并且在PC中才以很少的时间偏差进行缺陷识别。通过这种方式的流水线操作(Pipelining)和分配任务，可用比较价廉的技术实现很好的吞吐量，从而例如不需要实时运行PC。典型地，出于成本原因，多个相互相同的电子电路被制造在一个共同的基底上，例如晶片或陶瓷基底。陶瓷基底例如可以具有20×20cm的尺寸。在这种基底上例如有50或甚至200个相应的电子电路。典型地，现在一个电路的尺寸(长×宽)与通过本专利技术的数字照相机拍摄单幅图像无关。根据本专利技术，可以通过电子处理将多个单幅图像组合为一幅整体图像，从而可以比在对于每次检查数字照相机必须准确地对焦在一个电子电路上的情况明显更快地识别缺陷。因此，速度实际上与电路的尺寸无关，而只与期望的分辨率和基底方案(Substratloesung)有关，这与现有技术相比意味着很大的进步。在一种优选实施方式中，在浮动(Flug)中、即在数字照相机与基底或其导向底面(Fuehrungsunterlage)之间相对运动期间拍摄单幅图像。这只在曝光时间相对于相对运动很短的情况下才可能，从而由此不出现模糊。该解决方案的优点是，在线性驱动装置的制动中没有“持续抖动”会引起模糊，并且驱动装置负载更少并因此寿命更长。该解决方案的条件是强度很大的照明，以获得短的曝光时间。根据一种可选实施方式，可以很容易地为每一个单幅图像暂停运动装置，然后产生相关单幅图像。由此对曝光和数字照相机提出更少的要求。在另一特别有利的实施方式中，与待检测的分辨率无关地保持数字照相机的基本分辨率。匹配可以通过电子变焦或者优选通过光学系统中实际的光学变焦来实现，从而可以在更大的缺陷容差、即对于缺陷更小的像素分辨率时实现更快的循环时间。特别有利的是，单个发光元件的颜色或所发射的光谱可以容易地与应用情况相适应。优选地，可以对金层实现特别有利的对比效应的紫外线发光二极管或紫外线激光二极管也属于发光元件。根据本专利技术，特别有利的还有，将脉冲宽度与所采用的层材料相匹配，并因此优化缺陷识别。特别有利的是，在基底上分辨率为10微米时，检查装置在小于10秒、特别是大约4秒内检查30×30mm的单幅图像。可以理解，根据本专利技术的通道不必一定被扩口为圆锥形。内圆周上固定有发光元件的圆柱形通道使得可以以更少的遮蔽(Abschattung)工作。此外，远离基底设置的发光元件的倾斜位置角度更大，这在不同的应用情况下是有利的。根据本专利技术，为检查装置配备检查头，该检查头可在至少两个方向上相对于导向底面移动，该导向底面支撑待检查的基底，其中基底具有至少一个敷设的、尤其是印刷的层。检查头具有照明装置和检测装置，其中检测装置检测被基底反射的或穿透基底的电磁辐射并传送给分析装置，利用该分析装置可以检测该基底-例如该基底的缺陷-与预定基底的偏差或与预定基底一致。检测装置包括具有光学系统的数字照相机，其检测基底上小于200微米、尤其是小于30微米的分辨率，并且运动装置控制拍摄周期期间导向底面和检查头之间的相对运动，其中，相邻的或重叠的单幅图像可以组合成基底的一幅整体图像。预定基底可以是无缺陷的样品。但是，也可以使用数据，例如所印刷电路的以所谓Gerber格式存在的数据。在另一优选实施例中，检查头具有通道，其中该通道尤其支承照明装置的发光元件，用以基底照明。在另一优选实施方式中，图像可以在浮动(Flug)中拍摄，并且这样控制运动装置，使得可以在运动装置均匀运动时检测相邻的或稍有重叠的单幅图像。在另一优选实施方式中，可以通过由检查装置的用本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有检查头的检查装置，其中所述检查头可在至少两个方向上相对于导向底面移动，所述导向底面支撑待检查的基底，其中所述基底具有至少一个敷设的、尤其是印刷的层，所述检查头包括照明装置和检测装置，其中所述检测装置检测被基底反射的或穿透基底的电磁辐射并将其传送到分析装置，利用所述分析装置可以检测所述基底（基底（３０）的缺陷）与预定基底的偏差或与预定基底（３０）一致，其特征在于，所述检测装置（１４）包括具有光学系统的数字照相机（１８），其检测基底（３０）上小于２００微米、尤其是小于３０微米的分辨率，并且运动装置在拍摄周期期间控制导向底面（３２）和检查头（１２）之间的相对运动，其中在所述拍摄周期中相邻的或重叠的单幅图像可以组合成基底（３０）的一幅整体图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：海因里希斯特恩格，
申请(专利权)人：斯特拉图斯影像有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]