JP7409178B2 - Inspection equipment and inspection method for electronic devices - Google Patents

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本発明は、電子装置の検査装置及び検査方法に関する。 The present invention relates to an inspection apparatus and inspection method for electronic devices.

フリップチップ実装技術を用いたBGA(Ball Grid Array)等における半導体チップ接合部の検査として、テスト用の半導体チップを接合した後、該半導体チップを取り外して接合箇所を目視検査する方法が一般的に実施されている。 A common method for inspecting the joints of semiconductor chips in BGA (Ball Grid Array) etc. using flip-chip mounting technology is to join a semiconductor chip for testing, then remove the semiconductor chip and visually inspect the joints. It has been implemented.

また、近年では、X線、赤外線、超音波等を検査対象の半導体チップに照射し、半導体のシリコン、配線部、接合部のそれぞれの透過特性の違いによって形成される透過画像の特長により欠陥の有無を検知する手段が考えられている。電子装置における電子素子の接合部における検査方法又は検査装置は、例えば特許文献1~特許文献4に開示されている。 In addition, in recent years, the semiconductor chip to be inspected is irradiated with X-rays, infrared rays, ultrasonic waves, etc., and defects are detected using the characteristics of the transmitted image formed by the differences in the transmission characteristics of the semiconductor's silicon, wiring parts, and joint parts. A means of detecting the presence or absence is being considered. BACKGROUND ART Inspection methods or inspection apparatuses for joints of electronic elements in electronic devices are disclosed in, for example, Patent Documents 1 to 4.

特許文献1に記載の電子部品の接合部の検査方法においては、赤外線を透過する材料からなる部品本体を備える電子部品を使用する。そして、部品本体に赤外線を透過させながら、部品本体とパッド電極との界面において反射した赤外線に基づいて金属間化合物の生成状態を評価することによって、接合部の良否を判定する。 In the method for inspecting a joint of an electronic component described in Patent Document 1, an electronic component including a component body made of a material that transmits infrared rays is used. Then, while transmitting infrared rays through the component body, the quality of the joint is determined by evaluating the state of intermetallic compound formation based on the infrared rays reflected at the interface between the component body and the pad electrode.

特許文献2に記載の表面実装部品半田付外観検査方法においては、画像取り込みの手段としてハロゲン照明とカメラとファイバースコープとを一体に取付けた光学系のシステムを用いる。そして、ファイバースコープの先端より外観検査の対象物へハロゲン照明を照射し、その反射光をファイバースコープの先端よりカメラに取り込み、その画像処理により良否の判定を行っている。 In the surface mount component soldering appearance inspection method described in Patent Document 2, an optical system including a halogen illumination, a camera, and a fiber scope integrally attached is used as a means for capturing an image. Then, halogen illumination is emitted from the tip of the fiberscope onto the object to be visually inspected, and the reflected light is captured by a camera from the tip of the fiberscope, and the quality is determined by image processing.

特許文献3に記載の半導体装置の検査方法は、BGAパッケージを基板に実装した際に、基板の電極と接続されるBGAパッケージのハンダボールの接合部の間隙に光線を照射する。そして、光線を受光素子により受光する工程と、光線を受光素子により受光することによってハンダボールの接合部のショートや位置ずれを判断する工程とを含む。 In the semiconductor device inspection method described in Patent Document 3, when a BGA package is mounted on a substrate, a light beam is irradiated to a gap between a joint portion of a solder ball of the BGA package that is connected to an electrode of the substrate. The method includes a step of receiving the light beam by the light receiving element, and a step of determining a short circuit or positional deviation of the joint portion of the solder ball by receiving the light beam by the light receiving element.

特許文献4に記載の物体形状検査装置は、移動ステージを有し、ウエハ上のバンプを所定位置に順次設定し、上面からバンプを撮像した映像信号を画像処理することによりバンプの判定を行ないバンプの形状検査をする。この物体形状検査装置は、検査対象物に対する照射角度が異なるように配置され、所要の検査項目に合わせ切換え点灯される複数の照明手段と、該照明手段により照明されたバンプを撮像し、映像信号を出力する撮像手段とを有する。また画像処理判定手段を有し、画像処理手段は、入力される映像信号をディジタル化したデータと、あらかじめ記憶した基準データと比較し、記憶した所要の検査項目ごとに処理、判定し、検査結果データを出力する。 The object shape inspection apparatus described in Patent Document 4 has a movable stage, sequentially sets bumps on a wafer at predetermined positions, and performs bump determination by image processing a video signal obtained by imaging the bumps from the top surface. Inspect the shape. This object shape inspection device has a plurality of illumination means that are arranged so that the irradiation angles on the object to be inspected are different, and are switched on and off according to the required inspection items, and images the bumps illuminated by the illumination means to produce a video signal. and an imaging means for outputting. The image processing means also has an image processing judgment means, which compares data obtained by digitizing the input video signal with reference data stored in advance, processes and judges each of the required test items stored, and obtains the test results. Output data.

特開2001-060605号公報Japanese Patent Application Publication No. 2001-060605 特開平06-094429号公報Japanese Patent Application Publication No. 06-094429 特開2006-041167号公報Japanese Patent Application Publication No. 2006-041167 特開2000-131037号公報Japanese Patent Application Publication No. 2000-131037

以下の分析は、本発明の観点から与えられる。 The following analysis is given in terms of the present invention.

テスト用の半導体チップを接合した後に取り剥がす検査方法では、検査時には欠陥が見つからなかったとしても、実際の製造工程において欠陥が発生しないという保証は得られない。また、この方法は、接合した半導体チップを取り剥がすという破壊手段を伴うので、近年の全数検査の要求に合う方法ではない。 In an inspection method in which test semiconductor chips are bonded and then removed, even if no defects are found during inspection, there is no guarantee that defects will not occur during the actual manufacturing process. Furthermore, this method involves a destructive means of peeling off the bonded semiconductor chips, so it does not meet the recent demands for 100% inspection.

X線や赤外線を用いる検査方法では、X線や赤外線は金属をほとんど透過しないので、この検査方法は、配線密度の高い近年の半導体チップの接合検査には適用しにくい。また、特許文献1に記載の電子部品の接合部の検査方法においては、部品本体に赤外線を透過する材料を用いなければならないという制約も生じる。超音波を用いる検査方法では、検査対象を水中に沈めることが必要となる上、その検査時間が1分から数分程度とかかるので、全数検査が困難という問題点がある。 In an inspection method using X-rays or infrared rays, the X-rays or infrared rays hardly pass through metal, so this inspection method is difficult to apply to bond inspections of recent semiconductor chips with high wiring density. Further, in the method for inspecting the joint portion of an electronic component described in Patent Document 1, there is a restriction that a material that transmits infrared rays must be used for the component body. Inspection methods using ultrasonic waves require that the object to be inspected be submerged in water, and the inspection time is approximately one to several minutes, so there is a problem in that it is difficult to perform a complete inspection.

特許文献2においては、接合部の撮像手段の技術は開示されているが、判定方法に関する技術は開示されていない。また、特許文献2に記載の表面実装部品半田付外観検査方法においては、1回の撮像で検査できる接合部の数はファイバースコープの視野を考えると数個程度である点、及び照明が同軸落射照明に限られることから、その効果が定かではない点に問題がある。 Patent Document 2 discloses a technique for an imaging means for a joint, but does not disclose a technique for a determination method. In addition, in the surface mount component soldering appearance inspection method described in Patent Document 2, the number of joints that can be inspected in one imaging is only a few considering the field of view of the fiberscope, and the illumination is coaxial epi-illumination. The problem is that the effect is uncertain because it is limited to lighting.

特許文献3に記載の半導体装置の検査方法においては、受光素子は、検査対象であるBGAパッケージを挟んで光源とは反対側に配置されている。そのため、光路上に複数の、ハンダボールが存在すると、個々の接合の良否を判定できないという点に問題がある。 In the semiconductor device testing method described in Patent Document 3, the light receiving element is placed on the opposite side of the light source across the BGA package to be tested. Therefore, if a plurality of solder balls are present on the optical path, there is a problem in that it is not possible to determine the quality of each individual bond.

特許文献4に記載の物体形状検査装置は、基板に接合する前のウエハ上のバンプの検査をするものであり、基板に接合した後の接合部の形状は検査することができない。特に、特許文献4に記載の物体形状検査装置は、バンプ上面からの画像によりバンプの良否を判定するものであり、基板との接合部の良否について判定することはできない。 The object shape inspection apparatus described in Patent Document 4 inspects bumps on a wafer before being bonded to a substrate, and cannot inspect the shape of a bonded portion after being bonded to a substrate. In particular, the object shape inspection device described in Patent Document 4 determines the quality of the bump based on an image from the top surface of the bump, and cannot determine the quality of the bonded portion with the substrate.

本発明の目的は、電子素子接合部の良否検査を容易にする電子装置の検査装置及び検査方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electronic device testing device and testing method that facilitates quality testing of electronic device joints.

電子装置の検査装置は、電子素子と基板との接合部の画像を撮像する撮像機構と、撮像機構の光軸方向に対して斜方から接合部を照明する斜方照明と、を有する。また、斜方照明を用いて撮像された斜方照明画像に基づいて接合部の良否を判定する画像処理機構とを備える。画像処理機構は、斜方照明画像における反射領域を特定する。そして、反射領域に基づいて、接合部における、くびれの有無を判定し、くびれの有無に基づいて接合部の良否を判定する。 An inspection apparatus for an electronic device includes an imaging mechanism that captures an image of a joint between an electronic element and a substrate, and an oblique illumination that illuminates the joint from an oblique direction with respect to the optical axis direction of the imaging mechanism. The apparatus also includes an image processing mechanism that determines the quality of the joint based on an oblique illumination image captured using oblique illumination. The image processing mechanism identifies reflective areas in the obliquely illuminated image. Then, based on the reflection area, it is determined whether there is a constriction in the joint, and whether the joint is good or bad is determined based on the presence or absence of the constriction.

本発明の効果は、電子素子接合部の良否検査を容易にする電子装置の検査装置及び検査方法を提供できることである。 An advantage of the present invention is that it is possible to provide an electronic device testing device and testing method that facilitates quality testing of electronic device joints.

本発明の第1実施形態に係る電子装置の検査装置のブロック図。1 is a block diagram of an inspection apparatus for an electronic device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態に係る電子装置の検査装置の概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an electronic device inspection apparatus according to a second embodiment of the present invention. 斜方照明の正面、上面及び側面を示す概略三面図。FIG. 3 is a schematic three-view diagram showing the front, top, and side views of the oblique lighting. 図3とは別形態の斜方照明の正面、上面及び側面を示す概略三面図。FIG. 4 is a schematic trihedral view showing the front, top, and side views of an oblique illumination having a different form from that shown in FIG. 3; 本発明の第2実施形態に係る電子装置の検査装置の動作を説明するためのフローチャート。7 is a flowchart for explaining the operation of the electronic device inspection apparatus according to the second embodiment of the present invention. 撮像機構の視野領域の一例を示す電子装置の概略部分平面図。FIG. 2 is a schematic partial plan view of an electronic device showing an example of a viewing area of an imaging mechanism. 良好な接合部の形状を示す接合部の概略平面図。FIG. 3 is a schematic plan view of a joint showing a good shape of the joint. 斜方照明画像における良好な接合部の反射領域を示す接合部の概略平面図。FIG. 3 is a schematic plan view of a joint showing a good joint reflection area in an obliquely illuminated image. 不良な接合部(未溶融又は這い上がり不良)の形状を示す接合部の概略平面図。FIG. 2 is a schematic plan view of a joint showing the shape of a defective joint (unmelted or poorly creeping up); 斜方照明画像における不良な接合部(未溶融又は這い上がり不良)の反射領域を示す接合部の概略平面図。FIG. 3 is a schematic plan view of a joint showing a reflection area of a defective joint (unmelted or poorly creeping up) in an oblique illumination image. 不良な接合部(吸い上がり不良)の形状を示す接合部の概略平面図。FIG. 3 is a schematic plan view of a joint showing the shape of a defective joint (poor suction). 斜方照明画像における不良な接合部(吸い上がり不良)の反射領域を示す接合部の概略平面図。FIG. 3 is a schematic plan view of a joint showing a reflection area of a defective joint (poor wicking) in an oblique illumination image. 本発明の第2実施形態に係る電子装置の検査装置の動作の一実施形態を説明するためのフローチャート。7 is a flowchart for explaining one embodiment of the operation of the electronic device inspection apparatus according to the second embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態に係る電子装置の検査装置の概略平面図。FIG. 7 is a schematic plan view of an electronic device inspection apparatus according to a third embodiment of the present invention.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお各図面の同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する場合がある。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, although the embodiments described below include technically preferable limitations for implementing the present invention, the scope of the invention is not limited to the following. Note that similar components in each drawing may be designated by the same numbers and their descriptions may be omitted.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の電子装置の検査装置10000の構成を示すブロック図である。電子装置の検査装置10000は、撮像機構1000と、斜方照明2000と、画像処理機構3000とを有する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an electronic device inspection apparatus 10000 according to the first embodiment. An inspection apparatus 10000 for an electronic device includes an imaging mechanism 1000, an oblique illumination 2000, and an image processing mechanism 3000.

撮像機構1000は、電子素子と基板との接合部の画像を撮像する。斜方照明2000は、撮像機構1000の光軸方向に対して斜方から接合部を照明する。 The imaging mechanism 1000 captures an image of a joint between an electronic element and a substrate. The oblique illumination 2000 illuminates the joint from an oblique direction with respect to the optical axis direction of the imaging mechanism 1000.

画像処理機構3000は、斜方照明2000を用いて撮像された斜方照明画像に基づいて接合部の良否を判定する。画像処理機構3000は、斜方照明画像における反射領域を特定する。そして、反射領域に基づいて、接合部における、くびれの有無を判定し、くびれの有無に基づいて前記接合部の良否を判定する。 The image processing mechanism 3000 determines the quality of the joint based on the oblique illumination image captured using the oblique illumination 2000. Image processing mechanism 3000 identifies reflective areas in the oblique illumination image. The presence or absence of a constriction in the joint is determined based on the reflection area, and the quality of the joint is determined based on the presence or absence of a constriction.

上記した本実施形態の電子装置の検査装置によれば、斜方照明を用いることにより、接合部の輪郭を明確にして画像を撮像することができる。このため、電子素子接合部のくびれが容易に検出できる。そして、くびれの有無に基づいて電子素子接合部の良否検査を容易に行うことができる。 According to the electronic device inspection apparatus of the present embodiment described above, by using oblique illumination, it is possible to capture an image with a clear outline of the joint. Therefore, the constriction of the electronic element joint can be easily detected. Then, it is possible to easily inspect the quality of the electronic element joint based on the presence or absence of constrictions.

(第2実施形態)
本発明の第2実施形態に係る電子装置の検査装置について説明する。図2に、本発明の第1実施形態に係る電子装置の検査装置の概略構成図を示す。電子装置の検査装置1は、ステージ部10と、照明部11と、撮像部12と、判定部13と、を備える。
(Second embodiment)
An inspection apparatus for electronic devices according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 shows a schematic configuration diagram of an electronic device inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention. The inspection apparatus 1 for electronic devices includes a stage section 10 , an illumination section 11 , an imaging section 12 , and a determination section 13 .

ステージ部10は、被検査体である電子装置20を搭載する搭載ステージ101と、搭載ステージを101所定の角度に軸回転させる回転機構102とを有する。また、撮像部12に対する位置及び距離を調節するように搭載ステージ101を平面方向に移動させる移動機構103と、回転機構102及び移動機構103を制御する機構制御部100と、を有する。ステージ部10は、焦点合わせや撮像領域の設定のために、撮像部12に対する電子装置20の位置を調節する。 The stage section 10 includes a mounting stage 101 on which an electronic device 20, which is an object to be inspected, is mounted, and a rotation mechanism 102 that rotates the mounting stage 101 at a predetermined angle. It also includes a moving mechanism 103 that moves the mounting stage 101 in a plane direction so as to adjust the position and distance with respect to the imaging unit 12, and a mechanism control unit 100 that controls the rotating mechanism 102 and the moving mechanism 103. The stage section 10 adjusts the position of the electronic device 20 with respect to the imaging section 12 for focusing and setting of an imaging region.

照明部11は、斜方照明111と、落射照明112と、斜方照明111及び落射照明112を制御する照明制御部110と、を有する。被検査体である電子装置20に対して、斜方照明111は撮像部12の光軸に対する斜方照明光となり、落射照明112は撮像部12の光軸に対する同軸照明光となる。 The illumination unit 11 includes an oblique illumination 111, an epi-illumination 112, and an illumination control unit 110 that controls the oblique illumination 111 and the epi-illumination 112. For the electronic device 20 that is the object to be inspected, the oblique illumination 111 serves as oblique illumination light with respect to the optical axis of the imaging unit 12 , and the epi-illumination 112 serves as coaxial illumination light with respect to the optical axis of the imaging unit 12 .

図3に、斜方照明の正面、上面及び側面を示す概略三面図を示す。斜方照明111は、中央部分に開口111bを有し、半球殻状である。また、斜方照明111は、凹面(半球の内面)が被検査体に向いているドーム111aと、ドーム111aの凹面に配された少なくとも1つの第1光源111cと、を有する。ドーム111a及び第1光源111cは、電子装置20の接合部を照射するドーム照明を構成する。このドーム照明は、電子装置20の接合部の輪郭を抽出するために、撮像機構122及び光学系121の光軸に対して斜方照明となっている。ドーム照明としては、第1光源111cとして複数の小型の発光体(例えばLED)をドーム111aの凹面(半球殻内部)に(例えば格子状に)配置したダイレクトドーム照明を用いることができる。又は、ドーム111aの凹面に、光を反射ないし拡散する塗料を塗布し、第1光源(例えばLED)111cをドーム111aの凹面に向けて、ドーム111aの凹面によって反射された光によって間接的に電子装置20を照射する拡散ドーム照明であってもよい。第1光源111cは、電子装置20の接合部を照射できるように配置すればよく、例えば、ダイレクトドーム照明においては、第1光源111cをドーム111aの凹面に沿って円弧状に、かつ電子装置20を指向して発光するように配置すると好ましい。斜方照明111により、撮像部12の光軸に対して接合部の側方から照明することができる。これにより、接合部の輪郭が明確になり、外形やくびれの有無を判定することができる。 FIG. 3 shows a schematic three-view diagram showing the front, top, and side views of the oblique illumination. The oblique illumination 111 has an opening 111b in the center and has a hemispherical shell shape. Further, the oblique illumination 111 includes a dome 111a whose concave surface (inner surface of a hemisphere) faces the object to be inspected, and at least one first light source 111c arranged on the concave surface of the dome 111a. The dome 111a and the first light source 111c constitute dome lighting that illuminates the joint portion of the electronic device 20. This dome illumination is oblique illumination with respect to the optical axis of the imaging mechanism 122 and the optical system 121 in order to extract the outline of the joint portion of the electronic device 20. As the dome lighting, direct dome lighting can be used in which a plurality of small light emitters (for example, LEDs) are arranged (for example, in a grid pattern) on the concave surface (inside the hemispherical shell) of the dome 111a as the first light source 111c. Alternatively, paint that reflects or diffuses light is applied to the concave surface of the dome 111a, and the first light source (for example, an LED) 111c is directed toward the concave surface of the dome 111a, so that the light reflected by the concave surface of the dome 111a indirectly generates electrons. There may also be diffuse dome lighting illuminating the device 20. The first light source 111c may be arranged so as to illuminate the joint portion of the electronic device 20. For example, in direct dome lighting, the first light source 111c is arranged in an arc shape along the concave surface of the dome 111a, and the electronic device 20 It is preferable to arrange it so that it emits light with the direction of the light. The oblique illumination 111 allows illumination from the side of the joint with respect to the optical axis of the imaging section 12. As a result, the outline of the joint becomes clear, and the external shape and presence or absence of a constriction can be determined.

図4に、図3とは別形態の斜方照明の正面、上面及び側面を示す概略三面図を示す。図3に示す形態においては、ドームの凹面全面に第1光源を配置したが、電子装置20の接合部の照射に影響のない位置であれば第1光源を配置しなくてもよい。例えば、ダイレクトドーム照明において、図3に示すドーム111aのうち電子装置の接合部の照射に影響しない上部と下部において第1光源211cを配置しないような形態としてもよい。すなわち、図4に示すような、上部と下部に凹面がないドーム211aのような形状に第1光源211cを配置する形態のものを使用してもよい。 FIG. 4 is a schematic three-view diagram showing the front, top, and side views of an oblique illumination device different from that shown in FIG. 3. In the embodiment shown in FIG. 3, the first light source is disposed on the entire concave surface of the dome, but the first light source may not be disposed at any position that does not affect the illumination of the joint portion of the electronic device 20. For example, in direct dome lighting, the first light source 211c may not be arranged in the upper and lower parts of the dome 111a shown in FIG. 3, which do not affect the illumination of the joint of the electronic device. That is, as shown in FIG. 4, a configuration in which the first light source 211c is arranged in a shape like a dome 211a without concave surfaces at the upper and lower portions may be used.

落射照明112は、第2光源(不図示)を有し、ドーム111aの開口111bから電子装置20の接合部を照明できるように配されている。例えば、落射照明112は、撮像部12の光軸と落射照明112の光軸とを一致させるように配置されている。落射照明112により、撮像部12の光軸を接合部の正面に合わせることが容易になるため、撮像の位置決めを容易に行うことができる。 The epi-illumination 112 has a second light source (not shown) and is arranged so that the joint portion of the electronic device 20 can be illuminated from the opening 111b of the dome 111a. For example, the epi-illumination 112 is arranged so that the optical axis of the imaging unit 12 and the optical axis of the epi-illumination 112 are aligned. The epi-illumination 112 makes it easy to align the optical axis of the imaging unit 12 with the front of the joint, so positioning for imaging can be easily performed.

照明制御部110は、斜方照明111及び落射照明112のON/OFF、各照明の出力(照度)等を制御する。 The lighting control unit 110 controls ON/OFF of the oblique lighting 111 and epi-illumination 112, the output (illuminance) of each lighting, and the like.

撮像部12は、斜方照明111の開口111bから電子装置20の接合部を撮像できるようになっている。そのために、光学系121及び撮像機構122と、光学系121及び撮像機構122を制御するカメラ制御部120と、撮像機構122が撮像した画像を記憶する画像記憶部123と、を有する。光学系121と撮像機構122は連結されている。落射照明112は、撮像機構122の光軸と落射照明112の光軸とが一致するように、光学系121に接続されている。 The imaging unit 12 is capable of capturing an image of the joint portion of the electronic device 20 through the aperture 111b of the oblique illumination 111. To this end, it includes an optical system 121 and an imaging mechanism 122, a camera control unit 120 that controls the optical system 121 and the imaging mechanism 122, and an image storage unit 123 that stores images captured by the imaging mechanism 122. The optical system 121 and the imaging mechanism 122 are connected. The epi-illumination 112 is connected to the optical system 121 so that the optical axis of the imaging mechanism 122 and the optical axis of the epi-illumination 112 coincide.

判定部13は、撮像機構122が撮像した画像から電子装置20の接合部を抽出し、接合部の良否を判定する画像処理部130を有する。画像処理部130は、以下において説明するような接合部の反射領域に基づいて、接合部の良否を判定する。例えば、画像処理部130は、反射領域が基板側と電子素子側に分断されているか否かによって接合部のくびれの有無を判定し、くびれの有無によって接合部の良否を判定することができる。また、画像処理部130は、接合部間のブリッジの有無を判定することができる。 The determination unit 13 includes an image processing unit 130 that extracts the bonded portion of the electronic device 20 from the image captured by the imaging mechanism 122 and determines whether the bonded portion is good or bad. The image processing unit 130 determines the quality of the joint based on the reflective area of the joint as described below. For example, the image processing unit 130 can determine the presence or absence of a constriction in the joint based on whether the reflective region is divided into the substrate side and the electronic element side, and can determine the quality of the joint based on the presence or absence of the constriction. Furthermore, the image processing unit 130 can determine the presence or absence of a bridge between joints.

次に、図2に示す本発明の第1実施形態に係る電子装置の検査装置の動作の一実施形態について説明する。図5に、本発明の第1実施形態に係る電子装置の検査装置の動作の一実施形態を説明するためのフローチャートを示す。被検査体は、例えば、電子素子202(例えばベアチップ)を基板201にフリップチップ実装した電子装置20であり、被検査部分は、電子装置20における電子素子202と基板201との接合部である。以下の説明においては、電子装置20において、基板201が下側、電子素子202が上側になっているものとする。 Next, an embodiment of the operation of the electronic device inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 2 will be described. FIG. 5 shows a flowchart for explaining one embodiment of the operation of the electronic device inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention. The object to be inspected is, for example, an electronic device 20 in which an electronic element 202 (for example, a bare chip) is flip-chip mounted on a substrate 201, and the portion to be inspected is a joint between the electronic element 202 and the substrate 201 in the electronic device 20. In the following description, it is assumed that in the electronic device 20, the substrate 201 is on the lower side and the electronic element 202 is on the upper side.

まず、搭載ステージ101上に被検査体である電子装置20を供給する(S1)。ステージ部10により電子装置20の搭載が検知されると(S2)、機構制御部100により移動機構を作動させ、搭載ステージ101を移動させて、電子装置20を、最初に検査する電子装置20の辺の検査位置に移動させる(S3)。次に、この辺の中で最初に検査する接合部の検査位置に電子装置20を移動する(S4)。次に、この結合部の検査を行う(S5)。このフローチャートでは、検査の内容は定義済み処理として扱い、詳細は後述する。検査対象の接合部の検査を完了したら、検査対象の位置が辺の端に達したか判定する(S6)。辺の端に達していない、すなわち、その辺に、まだ検査対象の接合部が残っている場合には(S6_No)、隣の接合部の検査位置に、電子装置20を移動させ(S7)S5に戻り検査を行う。一方、検査が完了した接合部が、その辺の端に達した場合は(S6_Yes)、未検査の辺があるか判定する(S8)。未検査の辺がある場合は(S8_Yes)、ステージを、例えば90度回転させて(S9)、次の辺が検査できる位置に、電子装置20を配置する。そして、S4に戻り、その辺にある接合部の検査を行う。一方、未検査の辺がない、すなわち全ての辺の検査を完了したら(S8_No)、終了する。終了したら、例えば、搭載ステージ101を初期の位置に戻しても良い。 First, the electronic device 20, which is an object to be inspected, is placed on the mounting stage 101 (S1). When the stage section 10 detects that the electronic device 20 is mounted (S2), the mechanism control section 100 operates the moving mechanism to move the mounting stage 101 to move the electronic device 20 to the first electronic device 20 to be inspected. It is moved to the side inspection position (S3). Next, the electronic device 20 is moved to the inspection position of the joint portion to be inspected first in this area (S4). Next, this joint portion is inspected (S5). In this flowchart, the contents of the inspection are treated as predefined processing, and details will be described later. When the inspection of the joint to be inspected is completed, it is determined whether the position of the inspection target has reached the edge of the side (S6). If the end of the side has not been reached, that is, there is still a joint to be inspected on that side (S6_No), the electronic device 20 is moved to the inspection position of the adjacent joint (S7) S5 Return to the site and perform an inspection. On the other hand, if the joint portion that has been inspected has reached the end of its side (S6_Yes), it is determined whether there is an uninspected side (S8). If there is an uninspected side (S8_Yes), the stage is rotated, for example, by 90 degrees (S9), and the electronic device 20 is placed at a position where the next side can be inspected. Then, the process returns to S4 and the joints on that side are inspected. On the other hand, if there are no uninspected edges, that is, if all edges have been inspected (S8_No), the process ends. After finishing, for example, the mounting stage 101 may be returned to the initial position.

次に接合部の検査について説明する。検査においては、まず検査対象の接合部が、撮像機構122の視野領域に入るようにステージ101の位置を調整する。図6は、電子素子202の一辺の左端202aを撮像した例を示す概略部分平面図である。撮像機構122の位置調整が完了したら、撮像機構のフォーカスを接合部203に合わせる。フォーカス調整は、ステージ101の移動、撮像機構122のフォーカス調整のいずれか、あるいは両方を用いて行うことができる。 Next, inspection of the joint will be explained. In the inspection, first, the position of the stage 101 is adjusted so that the joint to be inspected is within the field of view of the imaging mechanism 122. FIG. 6 is a schematic partial plan view showing an example in which the left end 202a of one side of the electronic element 202 is imaged. When the position adjustment of the imaging mechanism 122 is completed, the imaging mechanism is focused on the joint portion 203. Focus adjustment can be performed using either or both of moving the stage 101 and adjusting the focus of the imaging mechanism 122.

次に、照明制御部110により、斜方照明111を点灯させて、所定の明るさに設定する。次に、斜方照明111のみの照明によって(落射照明112を使用せずに)電子装置20の接合部203を含む画像(以下「斜方照明画像」という)をカメラ制御部120により撮像機構122で撮像する。斜方照明画像の撮像が終了したら斜方照明111による照明も終了する。なお、斜方照明画像は、斜方照明111の明るさ等の条件を変えて、複数枚撮像してもよい。斜方照明画像は、画像記憶部123に格納される。 Next, the illumination control unit 110 turns on the oblique illumination 111 and sets it to a predetermined brightness. Next, by illuminating only the oblique illumination 111 (without using the epi-illumination 112), an image (hereinafter referred to as "oblique illumination image") including the joint part 203 of the electronic device 20 is generated by the camera control unit 120 and the imaging mechanism 122. Take an image with When the oblique illumination image is captured, the illumination by the oblique illumination 111 also ends. Note that a plurality of oblique illumination images may be captured by changing conditions such as the brightness of the oblique illumination 111. The oblique illumination image is stored in the image storage unit 123.

次に斜方照明画像に対して検査領域を設定する。検査領域205の設定は、例えば、電子装置20の実装設計情報に基づいて、少なくとも1つの接合部が入るように行う。図6の例では、接合部203における上下方向の中心線204を基準として、接合部203(特に電子素子202のバンプに相当する部分)を含む所定の大きさの領域を少なくとも1つ抽出し、この抽出領域を検査領域205としている。 Next, an inspection area is set for the oblique illumination image. The inspection area 205 is set, for example, based on packaging design information of the electronic device 20 so that at least one joint portion is included therein. In the example of FIG. 6, at least one region of a predetermined size including the joint portion 203 (particularly a portion corresponding to the bump of the electronic element 202) is extracted based on the vertical center line 204 of the joint portion 203, This extraction area is defined as an inspection area 205.

接合部203間のブリッジの有無を検査する場合には、接合部203間の領域を検査領域205とする。1つの撮像領域(斜方画像)に複数の接合部203及び接合部203間領域が含まれている場合、できる限り多くの接合部203ないし接合部203間領域を検査領域205として抽出すると良い。 When inspecting the presence or absence of a bridge between the joints 203, the area between the joints 203 is set as an inspection region 205. When one imaging region (oblique image) includes a plurality of joints 203 and regions between joints 203, it is preferable to extract as many joints 203 or regions between joints 203 as possible as inspection regions 205.

次に、撮像された画像と接合部の状態との関係について説明する。図7は、良好な接合部203の形状を表す概略平面図である。接合部203が電子素子202に形成された球形のバンプと基板201に形成された予備ハンダとの接合によって形成されている。この場合、良好な接合部203は、接合工程において基板201の予備ハンダが溶融し、電子素子202のバンプに這い上がることによって形成される。したがって、良好な接合部203の形状は、くびれのない樽形状又は円柱形状となる。 Next, the relationship between the captured image and the state of the joint will be explained. FIG. 7 is a schematic plan view showing the shape of a good joint 203. A bonding portion 203 is formed by bonding a spherical bump formed on the electronic element 202 and preliminary solder formed on the substrate 201. In this case, a good bonding portion 203 is formed by melting preliminary solder on the substrate 201 during the bonding process and creeping up onto the bumps of the electronic element 202. Therefore, a good shape of the joint portion 203 is a barrel shape or a cylindrical shape without constrictions.

斜方照明111は撮像機構122の光軸に対し斜めに、接合部に光を照射する。図8に、斜方照明画像における良好な接合部の反射領域を示す接合部の概略平面図を示す。図8においては、反射領域を白、暗い部分をハッチングで示している。 The oblique illumination 111 irradiates the joint portion with light obliquely to the optical axis of the imaging mechanism 122 . FIG. 8 shows a schematic plan view of the joint showing the good joint reflection area in the oblique illumination image. In FIG. 8, reflective areas are shown in white and dark areas are shown in hatching.

反射領域を画像内で所定値より輝度の高い領域と定義すると、斜方照明画像においては、図8に示すように、反射領域203aは、接合部203の内側になり、接合部203の輪郭周辺部分203bは暗部となる。したがって、斜方照明画像において、反射領域203aが、接合部203の広い範囲に連続して存在している場合には、接合部を良好と判定することができる。 If a reflective area is defined as an area with brightness higher than a predetermined value in an image, then in an oblique illumination image, the reflective area 203a will be inside the joint 203, and will be located around the outline of the joint 203, as shown in FIG. The portion 203b becomes a dark area. Therefore, in the oblique illumination image, if the reflective region 203a continuously exists over a wide range of the joint 203, the joint can be determined to be good.

図9に、不良な接合部207の形状の一例の概略平面図を示す。このような不良は、予備ハンダの未溶融(未溶融不良)や不十分な予備ハンダの這い上がり(這い上がり不良)によって生じる。図9の例では、不良な接合部207は、くびれ207cを有する形状となっている。図10に、斜方照明画像における不良な接合部207の反射領域207bの概略平面図を示す。図10においては、各照明からの反射領域207aを白、輪郭周辺部分207bの暗部をハッチングで示している。斜方照明画像においては、図10に示すように、反射領域207aは、接合部207のくびれ207cを境に上下に分断された形状となっている。すなわち、斜方照明画像において、反射領域207aに上下の分断がある場合には、くびれがあると判定し、接合部を不良と判定することができる。なお、反射領域207aの分断は、輝度分布をグラフ化したときに、輝度が閾値より低い領域の幅が所定位置以上であることをもって検出することができる。 FIG. 9 shows a schematic plan view of an example of the shape of the defective joint 207. Such defects are caused by unmelted preliminary solder (unmelted defect) or insufficient creep-up of preliminary solder (defect in creep-up). In the example of FIG. 9, the defective joint 207 has a constriction 207c. FIG. 10 shows a schematic plan view of the reflective region 207b of the defective joint 207 in the oblique illumination image. In FIG. 10, the reflection area 207a from each illumination is shown in white, and the dark area around the outline 207b is shown in hatching. In the oblique illumination image, as shown in FIG. 10, the reflective region 207a has a shape divided into upper and lower parts with the constriction 207c of the joint portion 207 as the boundary. That is, in the oblique illumination image, if there is a vertical division in the reflective region 207a, it can be determined that there is a constriction, and the joint can be determined to be defective. Note that the division of the reflective region 207a can be detected if, when the luminance distribution is graphed, the width of the region where the luminance is lower than the threshold value is equal to or larger than a predetermined position.

図11に、図9とは別の態様の不良な接合部の概略平面図を示す。図11の接合部208では、接合部208と基板201の間に予備ハンダのない隙間ができてしまっている。このような不良は、例えば、基板201の予備ハンダの粘度が低かったり、その量が少なかったりした場合に、溶融した予備ハンダが電子素子202のバンプ側に完全に吸い取られてしまうことによって生じる(吸い上がり不良)。図12に、斜方照明画像における不良な接合部208と反射領域208aを示す。図12では、反射領域208aを白、輪郭周辺部分206をハッチングで表している。この場合、不良な接合部208は、接合部208の下端(基板201側の端部)が基板201と接していない状態となっている。この時、反射領域208aの輝度重心は、良好な接合部に比べて電子素子202寄りとなる。したがって、輝度重心座標が所定の範囲から外れていることをもって、この不良を検出することができる。所定の範囲は、例えば電子素子202と基板201とのギャップの中央を基準にして定めることができる。なお、反射領域の重心座標は、例えば反射領域を画素に分割して、画素の座標の全平均を取ることによって得ることができる。そして、この輝度重心の座標が、所定の範囲より上方であれば、予備ハンダがバンプに吸い上げられた吸いあがり不良と判定することができる。逆に重心座標が基準範囲より下にある場合は、接合部208が電子素子から脱落していることを意味する。したがって、このように、重心位置についての規格を定めておき、規格を満足しない場合は、未接続の不良があると判定することができる。 FIG. 11 shows a schematic plan view of a defective joint in a different manner from that shown in FIG. In the joint 208 in FIG. 11, a gap is created between the joint 208 and the board 201 without preliminary solder. Such defects occur, for example, when the viscosity of the preliminary solder on the board 201 is low or the amount thereof is small, and the melted preliminary solder is completely absorbed by the bump side of the electronic element 202 ( Poor suction). FIG. 12 shows the defective joint 208 and reflective area 208a in the oblique illumination image. In FIG. 12, the reflective area 208a is shown in white, and the peripheral portion 206 of the outline is shown in hatching. In this case, the defective joint 208 is in a state in which the lower end (end on the substrate 201 side) of the joint 208 is not in contact with the substrate 201 . At this time, the luminance center of gravity of the reflective region 208a is closer to the electronic element 202 than in a good joint. Therefore, this defect can be detected based on the fact that the luminance barycenter coordinates are outside a predetermined range. The predetermined range can be determined, for example, based on the center of the gap between the electronic element 202 and the substrate 201. Note that the barycentric coordinates of the reflective area can be obtained, for example, by dividing the reflective area into pixels and taking the total average of the coordinates of the pixels. If the coordinates of the luminance center of gravity are above a predetermined range, it can be determined that the preliminary solder has been sucked up by the bumps and is defective. Conversely, if the center of gravity coordinates are below the reference range, this means that the joint portion 208 has fallen off from the electronic element. Therefore, in this way, the standard for the center of gravity position is determined, and if the standard is not satisfied, it can be determined that there is an unconnected defect.

また接合不良には、ある接合部と隣の接合部とがハンダによってショートされるブリッジがある。ブリッジの検出は、例えば、隣接する接合部間に、所定面積以上の反射領域が存在するかを検出することで行うことができる。反射領域が存在すれば、ブリッジ有りと判断するようにすればよい。なお、接合部間のブリッジの有無を検査する場合には、接合部間の領域を検査領域として設定すればよい。 Bonding defects also include bridges where one bonding portion and an adjacent bonding portion are short-circuited by solder. Detection of a bridge can be performed, for example, by detecting whether a reflective region having a predetermined area or more exists between adjacent joint portions. If a reflective area exists, it may be determined that a bridge exists. Note that when inspecting the presence or absence of bridges between joints, the area between the joints may be set as the inspection area.

図13は、以上に説明した検査の動作を示すフローチャートである。この処理は、図5のフローチャートのS5「接合部を検査」の詳細動作である。 FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the test described above. This process is the detailed operation of S5 "inspect joint" in the flowchart of FIG.

まず斜方照明で接合部を照明し、斜方照明画像を撮像する(S501)。次に、各画像から検査領域を抽出する(S502)。次に、抽出した検査領域の接合部の画像の反射領域に上下の分断があるか判定する(S503)。上下の分断があった場合は(S503_Yes)、くびれ有りと判定し(S504)、接合不良と判定して(S510)終了する。一方、分断がなかったら(S503_No)、S505に進む。 First, the joint is illuminated with oblique illumination, and an oblique illumination image is captured (S501). Next, an inspection area is extracted from each image (S502). Next, it is determined whether there is a vertical division in the reflection area of the image of the joint of the extracted inspection area (S503). If there is upper and lower separation (S503_Yes), it is determined that there is a constriction (S504), and it is determined that there is a poor connection (S510), and the process ends. On the other hand, if there is no division (S503_No), the process advances to S505.

S505では、輝度重心が規格内であるか判定する。ここで規格内でなかった場合は(S505_No)、未接続ありと判定し(S506)、接合不良と判定して(S510)終了する。一方、輝度重心位置が規格内であった場合は(S505_Yes)、S507に進む。 In S505, it is determined whether the luminance center of gravity is within the standard. If it is not within the specifications (S505_No), it is determined that there is no connection (S506), and it is determined that there is a poor connection (S510), and the process ends. On the other hand, if the luminance gravity center position is within the standard (S505_Yes), the process advances to S507.

S507では、抽出した検査領域の中の、隣接する2つの接合部の間に反射領域があるか判定する。ここで、反射領域があったら(S507_Yes)、ブリッジ有りと判定し(S508)、接合不良と判定して(S510)終了する。一方、接合部の間に反射領域がなかったら(S507_No)、接合良品と判定し終了する(S509)。 In S507, it is determined whether there is a reflective area between two adjacent joints in the extracted inspection area. Here, if there is a reflective area (S507_Yes), it is determined that there is a bridge (S508), and it is determined that there is a poor bonding (S510), and the process ends. On the other hand, if there is no reflective area between the bonded parts (S507_No), it is determined that the bonded product is good and the process ends (S509).

以上のような動作により、本実施形態の電子装置の検査装置は接合部の接合不良を検出することができる。なお上記のフローチャートでは、反射領域における分断の有無の判定、輝度重心位置が規格を満たすかの判定、接合部間における反射領域の有無の判定を、この記載の順に行ったが、これらの判定の順番は順不同でよい。また斜方照明画像の撮像、落射照明画像の撮像に続けて、接合部の良否判定を行う動作として説明したが、撮像だけを先に行い、画像の検査をまとめて行う動作としても良い。 Through the above-described operation, the electronic device inspection apparatus according to the present embodiment can detect a bonding failure at a bonding portion. In the above flowchart, the determination of the presence or absence of division in the reflective area, the determination of whether the brightness center of gravity position satisfies the standard, and the determination of the presence or absence of the reflective area between joints were performed in the order described. The order may be in any order. Furthermore, although the description has been made as an operation in which the quality of the joint is determined following the capturing of an oblique illumination image and the capturing of an epi-illumination image, it is also possible to perform only the image capturing first and then inspect the images at the same time.

以上説明したように、本実施形態によれば、斜方照明と同軸照明とを併用することにより、接合部の良否判定を容易に実施することができる。そして、良否判定の精度を高めることができる。 As described above, according to the present embodiment, by using both oblique illumination and coaxial illumination, it is possible to easily determine the quality of the joint. In addition, the accuracy of quality determination can be improved.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に係る電子装置の検査装置について説明する。第2実施形態においては、回転機構により電子装置を回転させて、各方向から接合部を検査した。本実施形態においては、検査装置は、回転機構を有さず、電子装置を移送する際に各方向から検査を実施する。図14に、本発明の第3実施形態に係る電子装置の検査装置の概略平面図を示す。
(Third embodiment)
Next, an electronic device inspection apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the electronic device was rotated by a rotation mechanism, and the joint portion was inspected from each direction. In this embodiment, the inspection device does not have a rotation mechanism and inspects the electronic device from each direction when transferring it. FIG. 14 shows a schematic plan view of an electronic device inspection apparatus according to a third embodiment of the present invention.

検査装置3は、第1~第4ステージユニット301,304,307,310と、各ステージユニットに対応する第1~第4撮像ユニット302,305,308,311とを有する。また、各ステージユニット間で電子装置20を搬送する第1~第3コンベア303,306,309を有する。さらに、電子装置20をステージユニットからコンベアに載せる第1プッシャ(不図示)及び電子装置20をコンベアからステージユニットに載せる第2プッシャ(不図示)と、を有する。 The inspection apparatus 3 includes first to fourth stage units 301, 304, 307, and 310, and first to fourth imaging units 302, 305, 308, and 311 corresponding to each stage unit. It also includes first to third conveyors 303, 306, and 309 that transport electronic devices 20 between each stage unit. Furthermore, it has a first pusher (not shown) that places the electronic device 20 on the conveyor from the stage unit, and a second pusher (not shown) that puts the electronic device 20 on the stage unit from the conveyor.

第1~第4ステージユニット301,304,307,310は、それぞれ、第1実施形態において説明した搭載ステージと、移動機構と、機構制御部と、を有する。第1~第4ステージユニット301,304,307,310は、第1ステージユニット301と第2ステージユニット304とを結ぶ線と第2ステージユニット304と第3ステージユニット307とを結ぶ線とが直交するように配されている。また、第1ステージユニット301と第2ステージユニット304とを結ぶ線と第3ステージユニット307と第4ステージユニット310とを結ぶ線とが平行となるように配されている。 The first to fourth stage units 301, 304, 307, and 310 each include the mounting stage described in the first embodiment, a movement mechanism, and a mechanism control section. In the first to fourth stage units 301, 304, 307, and 310, the line connecting the first stage unit 301 and the second stage unit 304 is perpendicular to the line connecting the second stage unit 304 and the third stage unit 307. It is arranged so that Further, the line connecting the first stage unit 301 and the second stage unit 304 and the line connecting the third stage unit 307 and the fourth stage unit 310 are arranged in parallel.

第1~第4撮像ユニット302,305,308,311は、それぞれ、第1実施形態において説明した、斜方照明と、落射照明と、照明制御部と、光学系と、撮像機構と、カメラ制御部と、を有する。第1~第4撮像ユニット302,305,308,311は、電子装置20を回転せずに各側面(各辺)を撮像できるように、それぞれ異なる方向を向いている。 The first to fourth imaging units 302, 305, 308, and 311 each have the oblique illumination, the epi-illumination, the illumination control section, the optical system, the imaging mechanism, and the camera control described in the first embodiment. It has a section and a. The first to fourth imaging units 302, 305, 308, and 311 face different directions so that they can image each side (each side) of the electronic device 20 without rotating it.

第2実施形態において説明した画像処理部及び画像記憶部は、第1~第4撮像ユニット302,305,308,311に対して一括して処理できるように1つ設けてもよいし、それぞれのユニットに設けてもよい。 The image processing section and the image storage section described in the second embodiment may be provided as one so that they can process the first to fourth imaging units 302, 305, 308, and 311 all at once, or each It may be provided in the unit.

また、検査装置3は、検査前の電子装置20を第1ステージユニット301に移送するローダ300及び検査が終了した電子装置20を排出するアンローダ312を設けてもよい。 The inspection apparatus 3 may also include a loader 300 that transfers the electronic device 20 before inspection to the first stage unit 301 and an unloader 312 that discharges the electronic device 20 that has been inspected.

次に、第3実施形態に係る検査装置の動作及び検査方法について説明する。本実施形態のおいては、第1~第4ステージユニット301,304,307,310において、それぞれ、電子装置の一側面(一辺)の撮像及び検査を実施し、各ステージユニット間はコンベア303,306,309を用いて電子装置20を搬送する。したがって、電子装置を回転機構により回転させるのか、それともコンベアにより搬送するか、を除けば、本実施形態に係る検査装置の動作及び検査方法は、第2実施形態と同様である。つまり、1箇所で撮像及び検査するのか、それとも複数個所で撮像及び検査するのかの違いである。 Next, the operation and inspection method of the inspection device according to the third embodiment will be explained. In this embodiment, each of the first to fourth stage units 301, 304, 307, and 310 performs imaging and inspection of one side (one side) of the electronic device, and the conveyor 303, 306 and 309 are used to transport the electronic device 20. Therefore, except for whether the electronic device is rotated by a rotation mechanism or transported by a conveyor, the operation and inspection method of the inspection apparatus according to this embodiment are the same as those of the second embodiment. In other words, the difference is whether images are taken and inspected at one location, or whether images are taken and inspected at multiple locations.

本実施形態によれば、被検査体である電子装置20を回転させることなく、すべての側面(辺)の検査をインラインで行うことができ、また、ラインの構造を単純化することができる。 According to this embodiment, all sides (sides) can be inspected in-line without rotating the electronic device 20, which is the object to be inspected, and the line structure can be simplified.

第2実施形態及び第3実施形態においては、被検査体である電子装置20を移動させた
り回転させたりしたが、撮像部を移動させたり回転させたりするようにしてもよい。
In the second and third embodiments, the electronic device 20, which is the object to be inspected, is moved or rotated, but the imaging unit may be moved or rotated.

上述した第1乃至第3施形態の処理を、コンピュータに実行させるプログラムおよび該プログラムを格納した記録媒体も本発明の範囲に含む。記録媒体としては、例えば、磁気ディスク、磁気テープ、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ、などを用いることができる。 The scope of the present invention also includes a program that causes a computer to execute the processes of the first to third embodiments described above, and a recording medium that stores the program. As the recording medium, for example, a magnetic disk, magnetic tape, optical disk, magneto-optical disk, semiconductor memory, etc. can be used.

以上、上記の第1乃至第3実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。 The present invention has been described above using the first to third embodiments as exemplary examples. However, the present invention is not limited to the above embodiments. That is, the present invention can apply various aspects that can be understood by those skilled in the art within the scope of the present invention.

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
(付記1)
電子素子と基板との接合部の画像を撮像する撮像機構と、
前記撮像機構の光軸方向に対して斜方から前記接合部を照明する斜方照明と、
前記斜方照明を用いて前記撮像機構が撮像した斜方照明画像の中で、輝度が所定値以上である反射領域を特定し、前記反射領域に基づいて、前記接合部における、くびれの有無を判定する画像処理機構と、
を有することを特徴とする電子装置の検査装置。
(付記2)
前記画像処理機構は、前記接合部における前記反射領域に、前記電子素子と前記基板を結ぶ方向における分断があるか否かに基づいて前記くびれの有無を判定する
ことを特徴とする付記1に記載の電子装置の検査装置。
(付記3)
前記画像処理機構は、前記くびれの有無に基づいて前記接合部の良否を判定する
ことを特徴とする付記1または2に記載の電子装置の検査装置。
(付記4)
前記画像処理機構は、前記接合部における前記反射領域の輝度重心座標に、さらに基づいて前記接合部の良否を判定する
ことを特徴とする付記3のいずれかに記載の電子装置の検査装置。
(付記5)
前記画像処理機構は、
前記斜方照明画像における、隣接する前記接合部間の反射に基づいて、前記接合部間のブリッジの有無を判定する
ことを特徴とする付記1乃至4のいずれか一つに記載の電子装置の検査装置。
(付記6)
開口を有し、凹面を前記接合部に向けて配されたドームをさらに備え、
前記斜方照明は、前記ドームの凹面から前記接合部を照明するように配され、
前記撮像機構は、前記開口から前記接合部を撮像するように配されている
ことを特徴とする付記1乃至5のいずれか一つに記載の電子装置の検査装置。
(付記7)
前記接合部が配置された接合面と垂直な方向を軸として、前記電子装置を回転させる回転機構をさらに備える
ことを特徴とする付記1乃至6のいずれか一つに記載の電子装置の検査装置。
(付記8)
前記画像処理装置は、前記電子装置の設計情報に基づき、前記落射照明画像から検査領域を決定する
ことを特徴とする付記1乃至7のいずれか一つに記載の電子装置の検査装置。
(付記9)
前記撮像機構と、前記斜方照明と、を有する4つの撮像ユニットを有し、
4つの前記撮像ユニットは、それぞれ、異なる方向を向いていることを特徴とする付記1乃至8のいずれか一つに記載の電子装置の検査装置。
(付記10)
撮像機構の光軸方向に対して斜方から電子素子と基板との接合部を照明する斜方照明で前記接合部を照明して斜方照明画像を撮像し、
前記斜方照明画像の中で輝度が所定値以上である反射領域を特定し、
前記反射領域に基づいて、前記接合部における、くびれの有無を判定する、
ことを特徴とする電子装置の検査方法。
(付記11)
前記反射領域が分断されているか否かに基づいて前記くびれの有無を判定する
ことを特徴とする付記10に記載の電子装置の検査方法。
(付記12)
前記くびれの有無に基づいて前記接合部の良否を判定する
ことを特徴とする付記10または11に記載の電子装置の検査方法。
(付記13)
前記接合部における前記反射領域の輝度重心座標に、さらに基づいて前記接合部の良否を判定する
ことを特徴とする付記12に記載の電子装置の検査方法。
(付記14)
前記斜方照明画像における、隣接する前記接合部間の反射に基づいて、前記接合部間のブリッジの有無を判定する
ことを特徴とする付記10乃至13のいずれか一つに記載の電子装置の検査方法。
(付記15)
前記電子装置の設計情報を基づいて、前記斜方照明画像における検査領域を決定する
ことを特徴とする付記10乃至14のいずれか一つに記載の電子装置の検査方法。
(付記16)
撮像機構の光軸方向に対して斜方から電子素子と基板との接合部を照明する斜方照明で前記接合部を照明して斜方照明画像を撮像するように前記斜方照明と前記撮像機構とを制御するステップと、
前記斜方照明画像の中で輝度が所定値以上である反射領域を特定するステップと、
前記反射領域に基づいて、前記接合部における、くびれの有無を判定するステップと、
を電子装置の検査装置に実行させることを特徴とする電子装置の検査装置の制御プログラム。
Part or all of the above embodiments may be described as in the following additional notes, but are not limited to the following.
(Additional note 1)
an imaging mechanism that captures an image of a joint between the electronic element and the substrate;
oblique illumination that illuminates the joint from an oblique direction with respect to the optical axis direction of the imaging mechanism;
In the oblique illumination image taken by the imaging mechanism using the oblique illumination, a reflective area whose brightness is equal to or higher than a predetermined value is identified, and based on the reflective area, the presence or absence of a constriction in the joint is determined. an image processing mechanism for determining;
An inspection device for an electronic device, comprising:
(Additional note 2)
Supplementary Note 1, wherein the image processing mechanism determines the presence or absence of the constriction based on whether or not there is a division in the reflective region at the joint in a direction connecting the electronic element and the substrate. Inspection equipment for electronic devices.
(Additional note 3)
3. The electronic device inspection apparatus according to appendix 1 or 2, wherein the image processing mechanism determines the quality of the joint based on the presence or absence of the constriction.
(Additional note 4)
The inspection device for an electronic device according to any one of appendix 3, wherein the image processing mechanism determines the quality of the joint portion based further on the luminance barycentric coordinates of the reflective area in the joint portion.
(Appendix 5)
The image processing mechanism includes:
The electronic device according to any one of appendices 1 to 4, wherein the presence or absence of a bridge between the joint parts is determined based on reflection between the adjacent joint parts in the oblique illumination image. Inspection equipment.
(Appendix 6)
further comprising a dome having an opening and having a concave surface facing the joint,
The oblique lighting is arranged to illuminate the joint from a concave surface of the dome,
6. The inspection apparatus for an electronic device according to any one of Supplementary Notes 1 to 5, wherein the imaging mechanism is arranged to image the joint portion from the opening.
(Appendix 7)
The inspection apparatus for an electronic device according to any one of Supplementary Notes 1 to 6, further comprising a rotation mechanism that rotates the electronic device about a direction perpendicular to a bonding surface on which the bonding portion is arranged. .
(Appendix 8)
8. The inspection device for an electronic device according to any one of Supplementary Notes 1 to 7, wherein the image processing device determines an inspection area from the epi-illumination image based on design information of the electronic device.
(Appendix 9)
four imaging units including the imaging mechanism and the oblique illumination;
9. The electronic device inspection apparatus according to any one of appendices 1 to 8, wherein the four imaging units face different directions.
(Appendix 10)
illuminating the joint between the electronic element and the substrate with oblique illumination that illuminates the joint between the electronic element and the substrate obliquely with respect to the optical axis direction of the imaging mechanism to capture an oblique illumination image;
identifying a reflective area whose brightness is equal to or higher than a predetermined value in the obliquely illuminated image;
determining the presence or absence of a constriction in the joint based on the reflective area;
A method for inspecting an electronic device, characterized in that:
(Appendix 11)
The method for inspecting an electronic device according to appendix 10, wherein the presence or absence of the constriction is determined based on whether or not the reflective region is divided.
(Appendix 12)
The method for inspecting an electronic device according to appendix 10 or 11, characterized in that the quality of the joint is determined based on the presence or absence of the constriction.
(Appendix 13)
13. The method for inspecting an electronic device according to appendix 12, wherein the quality of the joint is determined further based on the luminance barycentric coordinates of the reflective area in the joint.
(Appendix 14)
The electronic device according to any one of appendices 10 to 13, wherein the presence or absence of a bridge between the joint parts is determined based on the reflection between the adjacent joint parts in the oblique illumination image. Inspection method.
(Appendix 15)
15. The method for inspecting an electronic device according to any one of appendices 10 to 14, characterized in that an inspection area in the oblique illumination image is determined based on design information of the electronic device.
(Appendix 16)
The oblique illumination and the imaging are performed so that the joint portion is illuminated with oblique illumination that illuminates the joint portion between the electronic element and the substrate obliquely with respect to the optical axis direction of the imaging mechanism, and an oblique illumination image is captured. a step of controlling the mechanism;
identifying a reflective area whose brightness is equal to or higher than a predetermined value in the obliquely illuminated image;
determining whether there is a constriction in the joint based on the reflective area;
1. A control program for an electronic device inspection device, characterized in that the control program causes the electronic device inspection device to execute the following.

1、10000 電子装置の検査装置
10 ステージ部
11 照明部
12 撮像部
13 判定部
20 電子装置
100 機構制御部
101 搭載ステージ
102 回転機構
103 移動機構
110 照明制御部
111 斜方照明
112 落射照明
120 カメラ制御部
121 光学系
122 撮像機構
123 画像記憶部
130 画像処理部
201 基板
202 電子素子
203 接合部
205 検査領域
207、208 不良な接合部
207c くびれ
1000 撮像機構
2000 斜方照明
1, 10000 Inspection device for electronic devices 10 Stage section 11 Illumination section 12 Imaging section 13 Judgment section 20 Electronic device 100 Mechanism control section 101 Mounting stage 102 Rotation mechanism 103 Movement mechanism 110 Lighting control section 111 Oblique illumination 112 Epi-illumination 120 Camera control Part 121 Optical system 122 Imaging mechanism 123 Image storage unit 130 Image processing unit 201 Substrate 202 Electronic element 203 Joint 205 Inspection area 207, 208 Defective joint 207c Waist 1000 Imaging mechanism 2000 Oblique illumination

Claims (10)

電子素子と基板との接合部の画像を撮像する撮像機構と、
前記撮像機構の光軸方向に対して斜方から前記接合部を照明する斜方照明と、
前記斜方照明を用いて前記撮像機構が撮像した斜方照明画像の中で、輝度が所定値以上である反射領域を特定し、前記反射領域に基づいて、前記接合部における、くびれの有無を判定する画像処理機構と、
を有する特徴とする電子装置の検査装置。
an imaging mechanism that captures an image of a joint between the electronic element and the substrate;
oblique illumination that illuminates the joint from an oblique direction with respect to the optical axis direction of the imaging mechanism;
In the oblique illumination image taken by the imaging mechanism using the oblique illumination, a reflective area whose brightness is equal to or higher than a predetermined value is identified, and based on the reflective area, the presence or absence of a constriction in the joint is determined. an image processing mechanism for determining;
An inspection device for electronic devices characterized by:
前記画像処理機構は、前記接合部における前記反射領域に、前記電子素子と前記基板を結ぶ方向における分断があるか否かに基づいて前記くびれの有無を判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の電子装置の検査装置。
2. The image processing mechanism determines the presence or absence of the constriction based on whether or not there is a division in the reflective region at the joint in a direction connecting the electronic element and the substrate. An inspection device for the electronic device described above.
前記画像処理機構は、前記くびれの有無に基づいて前記接合部の良否を判定する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電子装置の検査装置。
The inspection device for an electronic device according to claim 1 or 2, wherein the image processing mechanism determines the quality of the joint based on the presence or absence of the constriction.
前記画像処理機構は、前記接合部における前記反射領域の輝度重心座標に、さらに基づいて前記接合部の良否を判定する
ことを特徴とする請求項3に記載の電子装置の検査装置。
4. The inspection apparatus for an electronic device according to claim 3, wherein the image processing mechanism determines the quality of the joint part based further on the luminance barycentric coordinates of the reflective area in the joint part.
前記画像処理機構は、
前記斜方照明画像における、隣接する前記接合部間の反射に基づいて、前記接合部間のブリッジの有無を判定する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電子装置の検査装置。
The image processing mechanism includes:
The electronic device according to any one of claims 1 to 4, wherein the presence or absence of a bridge between the joint portions is determined based on reflection between the adjacent joint portions in the oblique illumination image. inspection equipment.
開口を有し、凹面を前記接合部に向けて配されたドームをさらに備え、
前記斜方照明は、前記ドームの凹面から前記接合部を照明するように配され、
前記撮像機構は、前記開口から前記接合部を撮像するように配されていることを特徴と
する請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電子装置の検査装置。
further comprising a dome having an opening and having a concave surface facing the joint,
The oblique lighting is arranged to illuminate the joint from a concave surface of the dome,
5. The inspection apparatus for an electronic device according to claim 1, wherein the imaging mechanism is arranged to take an image of the joint portion from the opening.
前記接合部が配置された接合面と垂直な方向を軸として、前記電子装置を回転させる回転機構をさらに備える
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の電子装置の検査装置。
Inspection of an electronic device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a rotation mechanism that rotates the electronic device about a direction perpendicular to a bonding surface on which the bonding portion is arranged. Device.
撮像機構の光軸方向に対して斜方から電子素子と基板との接合部を照明する斜方照明で前記接合部を照明して斜方照明画像を撮像し、
前記斜方照明画像の中で輝度が所定値以上である反射領域を特定し、
前記反射領域に基づいて、前記接合部における、くびれの有無を判定する
ことを特徴とする電子装置の検査方法。
illuminating the joint between the electronic element and the substrate with oblique illumination that illuminates the joint between the electronic element and the substrate obliquely with respect to the optical axis direction of the imaging mechanism to capture an oblique illumination image;
identifying a reflective area whose brightness is equal to or higher than a predetermined value in the obliquely illuminated image;
A method for inspecting an electronic device, characterized in that the presence or absence of a constriction in the joint portion is determined based on the reflective area.
前記接合部における前記反射領域に、前記電子素子と前記基板を結ぶ方向における分断があるか否かに基づいて前記くびれの有無を判定する
ことを特徴とする請求項8に記載の電子装置の検査方法。
Inspection of an electronic device according to claim 8, wherein the presence or absence of the constriction is determined based on whether or not there is a division in the reflective region in the joint portion in a direction connecting the electronic element and the substrate. Method.
撮像機構の光軸方向に対して斜方から電子素子と基板との接合部を照明する斜方照明で前記接合部を照明して斜方照明画像を撮像するように前記斜方照明と前記撮像機構とを制御するステップと、
前記斜方照明画像の中で輝度が所定値以上である反射領域を特定するステップと、
前記反射領域に基づいて、前記接合部における、くびれの有無を判定するステップと、
を電子装置の検査装置に実行させることを特徴とする電子装置の検査装置の制御プログラム。
The oblique illumination and the imaging are performed so that the joint portion is illuminated with oblique illumination that illuminates the joint portion between the electronic element and the substrate obliquely with respect to the optical axis direction of the imaging mechanism, and an oblique illumination image is captured. a step of controlling the mechanism;
identifying a reflective area whose brightness is equal to or higher than a predetermined value in the obliquely illuminated image;
determining whether there is a constriction in the joint based on the reflective area;
1. A control program for an electronic device inspection device, characterized in that the control program causes the electronic device inspection device to execute the following.
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