无标记异空间基板组装对位方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种无标记异空间基板组装对位方法及系统，其包含下列步骤：预定义二基板的标准局部特征区域；分别撷取在不同等待空间的二基板的至少二实际局部图像；分别比对并取得二基板的至少二实际局部特征区域；分别建立二基板的实际坐标系统；比对二基板的实际坐标系统，以取得一组偏移量；分别利用该组偏移量及一预定移动量使二基板由各自的等待空间移动到一对位组装空间中；以及使二基板在对位组装空间中完成堆叠对位组装。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无标记异空间基板组装对位方法及系统，特别是关于一种直接利用基板表面形状特征做为参考标记，以分别计算位于不同空间系统的二基板移动补偿量的无标记异空间基板组装对位方法及系统。
技术介绍
目前在液晶显示器、半导体晶圆及印刷电路板等
都存在使多个基板精密完成堆叠组装对位的需求，于是相关业者不断研发各种对位设备或特殊对位标记设计，以期准确且快速的组装对位多个基板。举例来说，请参照第I图所示，本案申请人在先申请并获准的中国台湾公告第1288365号的专利技术专利揭示了一种双层板对位运动控制系统的对位标记设计及其图像处理方法，其中提供了一种现有双层板对位运动控制方法，适用于对一第一层板与一第二层板的精密对位，且主要包含下列步骤: (51)、提供两组对位记号111、121，分别设置于一第一层板11与一第二层板12的对应两侧的同一位置； (52)、藉由设置于第一或第二层板11、12侧面的二取像装置13获得两组对位记号111、121的两组复合影像； (53)、利用图像处理方法计算该两组复合影像的两组坐标偏差量，取得该两组坐标偏差量(AX1,A Yl), ( A X2，A Y2)； (54)、计算该两组坐标偏差量，得到所述第一层板11与所述第二层板12之间位置偏差量A X，A Y与角度偏差量A 9 ;以及 (55)、藉由一台三轴运动控制模块14补偿上述位置偏差量与角度偏差量。上述双层板对位运动控制方法使用了圆形对位孔与十字形、圆形或方形的对位标记来做为第一及第二层板11、12之间的对位记号111、121。虽然该方法可自动、快速的完成双层板的精密对位，但却也容易因影像叠影问题而导致无法顺利完成对位作业，且必须预先在二基板上分别设计对位孔与对位标记，故会增加工序与成本。再者，当组装所述第一及第二层板11、12的空间有限时，欲在有限的同一组装空间中设置二取像装置13可能影响三轴运动控制模块14移动所述第二层板12的动作，因此使得上述双层板对位运动控制方法不容易在有限的组装空间中实施。因此，仍有必要提供一种改良式的基板组装对位方法，以解决现有技术所存在的问题。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种无标记异空间基板组装对位方法及系统，其是在二基板位于不同空间系统的二等待空间时，即直接利用二套影像撷取单元分别撷取在不同等待空间的二基板特定局部区域既有的表面形状特征做为参考标记，以取代现有对位孔及对位标记，并供进行后续坐标计算、位置校正及组装对位的作业，故可使得欲组装的基板不需额外设计任何专门做为对位用途的标记，即可顺利完成计算基板组装前所需的移动补偿量，同时也不会占用有限的对位组装空间，因而有利于降低组装对位成本、提高组装对位精度及增加对位设备的设置弹性。本专利技术的第二目的在于提供一种无标记异空间基板组装对位方法及系统，其是直接利用二基板特定局部区域既有的表面形状特征做为参考标记，由于不需在二基板上分别预留特定空白区域来专门配置对位孔及对位标记，故不会占用二基板表面的空间，不会影响二基板的尺寸设计，同时也不会影响二基板的外观，因而有利于简化基板设计。本专利技术的另一目的在于提供一种无标记异空间基板组装对位方法及系统，其是在机台用以组装对位不同规格的基板时，可随时依不同的基板规格立即由图像处理装置来更改设定二基板上的某一局部区域的既有表面形状特征做为参考标记，因而有利于提高组装对位作业的操作设定弹性。为达上述目的，本专利技术提供一种无标记异空间基板组装对位方法，其包含步骤: (501)、在组装前，预先分别撷取一第一基板及一第二基板的至少二标准局部图像，并在各该基板的标准局部图像中分别预定义一标准局部特征区域以及储存其形状特征数据； (502)、在组装时，将另一组待对位的第一及第二基板分别放置到二不同等待空间，并分别撷取所述二基板的至少二实际局部图像； (503)、分别将所述二基板的实际局部图像与其对应的标准局部特征区域的形状特征数据进行比较，以取得各实际局部图像中匹配于对应的标准局部特征区域的至少二实际局部特征区域； (504)、分别利用所述实际局部特征区域的中心坐标来分别建立所述二基板的一实际坐标系统； (505)、比对所述二基板的实际坐标系统，以取得所述第一基板由其等待空间移动到一对位组装空间所需的X、Y轴方向及旋转角度的一组偏移量Λ Χ、ΛΥ、Λ θ ;以及 (506)、利用该组偏移量使所述第一基板移动到所述对位组装空间中的一正确待组装位置，同时使所述第二基板依据一预定移动量移动到所述对位组装空间中的另一正确待组装位置。在本专利技术的另一实施例中，在步骤(S06)的后，另包含下述步骤: (507)、在所述对位组装空间中另撷取所述二基板的实际局部图像并计算其坐标值，以确认所述二基板是否分别已经位于所述对位组装空间中的正确待组装位置，若是，则进入步骤(S08);若否，则在微调所述二基板的位置后，再重新进行步骤(S07);以及 (508)、在所述对位组装空间中沿Z轴移动所述第一基板，直到所述第一及第二基板在所述对位组装空间中完成对位组装。在本专利技术的另一实施例中，在步骤(S06)之后，直接进行下述步骤: (S08)、在所述对位组装空间中沿Z轴移动所述第一基板，直到所述第一及第二基板在所述对位组装空间中完成对位组装。在本专利技术的另一实施例中，步骤(S04)是利用形心法来取得各所述基板的实际局部特征区域的中心位置的中心坐标，以分别建立所述二基板的实际坐标系统。在本专利技术的另一实施例中，步骤(S06)另包含一组三轴移动机构，用以沿着X、Y及Θ轴移动所述第一基板。在本专利技术的另一实施例中，所述三轴移动机构另用以沿着Z轴升降移动所述第一基板。在本专利技术的另一实施例中，步骤(S06)另包含至少一组承载台及一旋转台，所述承载台用以承载所述第二基板，及所述旋转台用以沿Χ/Υ平面水平旋转移动所述第二基板至所述对位组装空间。在本专利技术的一实施例中，所述第一及第二基板可选自:构成一多层印刷电路板的二片单层电路基板、一液晶面板模块的二片玻璃基板、一显示器外框及一液晶面板模块、一玻璃光罩及一晶圆，或一化学试纸及一保护膜。所述第一及第二基板并可互相对调种类或上下位置。另一方面，为达上述目的，本专利技术另提供一种无标记异空间基板组装对位系统，其包含: 至少一第一影像撷取单元，用以在组装前预先撷取一第一基板的至少二标准局部图像；及/或用以在组装时撷取放置到一第一等待空间的另一待对位的第一基板的至少二实际局部图像； 至少一第二影像撷取单元，用以在组装前预先撷取一第二基板的至少二标准局部图像；及/或用以在组装时撷取放置到一第二等待空间的另一待对位的第二基板的至少二实际局部图像； 一图像处理装置，选择用以: (1)在所述二基板的标准局部图像中分别预定义一标准局部特征区域以及储存其形状特征数据； (2)分别将所述二基板的实际局部图像与其对应的标准局部特征区域的形状特征数据进行比较，以取得各所述实际局部图像中匹配于对应的标准局部特征区域的至少二实际局部特征区域； (3)分别利用所述实际局部特征区域的中心坐标来建立各基板的一实际坐标系统；或是 (4)比对所述二基板的实际坐标系统，以取得所述第一基板由所述第一等待空间移动到一对位组装空间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无标记异空间基板组装对位方法，其特征在于，包含步骤：(S01)、在组装前，预先分别撷取一第一基板及一第二基板的至少二标准局部图像，并在各所述基板的标准局部图像中分别预定义一标准局部特征区域以及储存其形状特征数据；(S02)、在组装时，将另一组待对位的第一及第二基板分别放置到二不同等待空间，并分别撷取所述二基板的至少二实际局部图像；(S03)、分别将所述二基板的实际局部图像与其对应的标准局部特征区域的形状特征数据进行比较，以取得各所述实际局部图像中匹配于对应的标准局部特征区域的至少二实际局部特征区域；(S04)、分别利用所述实际局部特征区域的中心坐标来分别建立所述二基板的一实际坐标系统；(S05)、比对所述二基板的实际坐标系统，以取得所述第一基板由其等待空间移动到一对位组装空间所需的X、Y轴方向及旋转角度的一组偏移量△X、△Y、△θ；以及(S06)、利用该组偏移量使所述第一基板移动到所述对位组装空间中的一正确待组装位置，同时使所述第二基板依据一预定移动量移动到所述对位组装空间中的另一正确待组装位置。

【技术特征摘要】
1.一种无标记异空间基板组装对位方法，其特征在于，包含步骤: (501)、在组装前，预先分别撷取一第一基板及一第二基板的至少二标准局部图像，并在各所述基板的标准局部图像中分别预定义一标准局部特征区域以及储存其形状特征数据； (502)、在组装时，将另一组待对位的第一及第二基板分别放置到二不同等待空间，并分别撷取所述二基板的至少二实际局部图像； (503)、分别将所述二基板的实际局部图像与其对应的标准局部特征区域的形状特征数据进行比较，以取得各所述实际局部图像中匹配于对应的标准局部特征区域的至少二实际局部特征区域； (504)、分别利用所述实际局部特征区域的中心坐标来分别建立所述二基板的一实际坐标系统； (505)、比对所述二基板的实际坐标系统，以取得所述第一基板由其等待空间移动到一对位组装空间所需的X、Y轴方向及旋转角度的一组偏移量A X、A Y、A 9 ;以及 (506)、利用该组偏移量使所述第一基板移动到所述对位组装空间中的一正确待组装位置，同时使所述第二基板依据一预定移动量移动到所述对位组装空间中的另一正确待组装位置。2.如权利要求1所述的无标记异空间基板组装对位方法，其特征在于，在步骤(S06)之后，另包含下述步骤: (507)、在所述对位组装空间中另撷取所述二基板的实际局部图像并计算其坐标值，以确认所述二基板是否分别已位在所述对位组装空间中的正确待组装位置，若是，则进入步骤(S08);若否，则在微调所 述二基板的位置后，再重新进行步骤(S07);以及 (508)、在所述对位组装空间中沿Z轴移动所述第一基板，直到所述第一及第二基板在所述对位组装空间中完成对位组装。3.如权利要求1所述的无标记异空间基板组装对位方法，其特征在于，在步骤(S06)之后，直接进行下述步骤: (S08)、在所述对位组装空间中沿Z轴移动所述第一基板，直到所述第一及第二基板在所述对位组装空间中完成对位组装。4.如权利要求1所述的无标记异空间基板组装对位方法，其特征在于，步骤(S04)是利用形心法来取得各所述基板的实际局部特征区域的中心位置的中心坐标，以分别建立所述~■基板的实际坐标系统。5.如权利要求1所述的无标记异空间基板组装对位方法，其特征在于，步骤(S06)另包含一...

【专利技术属性】
技术研发人员：林崇田，温志群，杨骏明，杨筑钧，
申请(专利权)人：财团法人金属工业研究发展中心，
类型：发明
国别省市：