CN115769071A - 不良检测装置以及不良检测方法 - Google Patents

Abstract

一种不良检测装置(100)，检测半导体装置(13)的不良，且包括：超声波喇叭(21)，对半导体装置(13)进行超声波激振；激光光源30，向半导体装置(13)照射平行激光光(32)；照相机(40)，具有摄像元件(42)，所述摄像元件(42)拍摄经平行激光光(32)照射的半导体装置(13)而获取图像；以及检测部(55)，基于照相机(40)所拍摄的图像来进行半导体装置(13)的不良检测，检测部(55)基于照相机(40)所获取的半导体装置(13)的静止时的图像与超声波振动时的图像的偏差，来进行半导体装置(13)的不良检测。

Description

不良检测装置以及不良检测方法

技术领域

本发明涉及一种使用超声波来进行检查对象物的不良检测的不良检测装置的结构、及使用超声波来进行不良检测的不良检测方法。

背景技术

在半导体装置的制造中，进行将半导体裸片接合于基板或在半导体裸片之上接合半导体裸片的裸片接合(die bonding)。在裸片接合中，有时在基板与半导体裸片的接合面、或者半导体裸片与上方接合的半导体裸片的接合面产生接合不良。因此，进行基板与半导体裸片的接合面或半导体裸片彼此的接合面的接合状态的检查。

此种接合面无法从外部直接观察，故而例如使用扫描式声波显微镜等(例如参照专利文献1)进行检查。

另外已知，若向内部存在不良的检查对象物入射超声波振动，则存在裂缝(crack)等不良的部分的温度比其他部分更高。基于所述原理，可使用下述非破坏检查装置，即：使由超声波振子产生的超声波振动入射至检查对象物，利用红外线热成像仪(infraredthermography)来获取检查对象物的表面的温度分布图像，检测温度高的部分作为不良(例如参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开昭61-254834号公报

专利文献2：日本专利特开2016-191552号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，专利文献1所记载的扫描式声波显微镜必须在检查对象物上扫描，故而有检查装置变得复杂并且检查耗费时间等为问题。

另外，专利文献2所记载的现有技术的检查装置基于超声波振动所致的检查对象物的温度上升的差量来进行不良检测。因此，有下述问题，即：在对检查对象物施加超声波振动后直到检查对象物的温度上升至检测出不良所需要的程度为止的期间中无法检测不良，不良检测耗费时间等。

因此，本发明的目的在于提供一种不良检测装置，可利用简便的结构在短时间进行半导体裸片的接合面的不良检测。

解决问题的技术手段

本发明的不良检测装置检测检查对象物的不良，其特征在于包括：超声波激振器，对检查对象物进行超声波激振；同调光源，向检查对象物照射同调光；照相机，具有摄像元件，所述摄像元件拍摄经同调光照射的检查对象物而获取图像；以及检测部，基于照相机所拍摄的图像来进行检查对象物的不良检测，检测部基于照相机所获取的检查对象物的、静止时的图像与超声波振动时的图像的偏差，来进行检查对象物的不良检测。

如此，向检查对象物照射同调光进行超声波激振，基于静止时的图像与超声波激振时的图像的偏差来进行不良检测，故而无需使照相机进行扫描，可利用简便的结构在短时间进行不良的检测。

本发明的不良检测装置中，照相机也可拍摄时的曝光时间比检查对象物的超声波振动的周期更长，获取包含干涉图案的图像，所述干涉图案是由于经检查对象物的表面反射的同调光干涉而产生，检测部基于照相机所获取的检查对象物的、包含静止时的干涉图案的图像与包含超声波振动时的干涉图案的图像的偏差，来进行检查对象物的不良检测。

若向检查对象物的表面照射同调光，则因反射而同调光发生干涉，在照相机的摄像元件的表面出现干涉图案。照相机的摄像元件获取所述干涉图案作为图像。由于拍摄时的照相机的曝光时间比检查对象物的振动周期更长，故而若检查对象物振动，则照相机获取闪动的干涉图案的图像。若干涉图案的图像闪动，则与静止时的情形相比，像素的亮度的强度变化。若有如半导体裸片的接合面的不良那样存在于检查对象物内部的不良，则不良的部分因超声波激振而振动。因此干涉图案的图像在不良的部分闪动，与静止时的情形相比，像素的亮度的强度变化。由此，可基于包含静止时的干涉图案的图像与包含超声波振动时的干涉图案的图像的偏差，来进行检查对象物的不良检测。

本发明的不良检测装置中，检测部也可基于偏差来确定振动产生像素，将所确定的振动产生像素密集至既定值以上的区域设定为不良区域，检测不良。

若接合不良所致的振动导致干涉图案的图像闪动，则与静止时的情形相比，像素的亮度的强度变化。因此，可将振动时的亮度的强度与静止时的亮度的强度相比变化的像素确定为振动产生像素，将所确定的振动产生像素密集至既定值以上的区域设定为不良区域，检测不良。

本发明的不良检测装置中，检测部可在所确定的振动产生像素的周围的既定范围存在既定个数的其他振动产生像素的情形时，维持所述像素的振动产生像素的确定，且在既定范围不存在既定个数的振动产生像素的情形时，取消所述像素的振动产生像素的确定。

由此，可抑制因噪声而将未实际振动的像素确定为振动产生像素，高精度地进行振动的检测。

本发明的不良检测装置中，可包含：显示器，显示检查对象物的图像，检测部将可视化图像显示于显示器，所述可视化图像是使检查对象物的图像包含与所确定的振动产生像素对应的显示而成。

由此，可使因检查对象物内部存在的不良而产生振动的部分可视化而显示。

本发明的不良检测装置中，同调光也可为激光光，同调光源向检查对象物照射单一波长的平行激光光。

通过照射单一波长的平行激光光，从而激光光的干涉图案更明确地出现，由照相机拍摄的斑点花纹变得更明确。由此，可更高精度地进行振动的检测。

本发明的不良检测装置中也可包括：驱动单元，向超声波激振器供给高频电力；以及控制部，调整从驱动单元对超声波激振器供给的高频电力的频率，控制部在检测部进行检查对象物的不良检测时，使从驱动单元对超声波激振器供给的高频电力的频率变化。

不良部分容易振动的频率视检查对象物的大小、硬度或不良部分的状态等而变化。因此，通过使超声波激振的频率变化而对检查对象物以各种频率进行超声波激振，从而可提高不良检测的精度。

本发明的不良检测装置中也可包括：电流传感器，检测从驱动单元对超声波激振器供给的高频电力的电流，控制部在使从驱动单元对超声波激振器供给的高频电力的频率变化时，以由电流传感器所检测的电流成为既定范围内的方式，调整从驱动单元对超声波激振器供给的高频电力的电压。

超声波波激振器具有其自身发生共振的频率。因此，若在超声波激振时向超声波激振器输入共振频率的高频电力，则因共振而超声波激振器的阻抗降低，超声波激振器的振幅变大，检查对象物总体大幅度地振动。由此，有时对象部的振幅被非对象物的振幅遮蔽而无法检测。超声波激振器的振幅与对超声波激振器输入的高频电力的电流成比例，故而通过利用电流传感器来检测对超声波激振器输入的高频电力的电流，并以所检测的电流成为既定范围内的方式调整高频电力的电压，从而可将高频电力的电流设为既定范围内而将超声波激振器的振幅设为既定范围内。由此，可抑制下述情况，即：在对检查对象物进行超声波激振时检查对象物总体大幅度地振动，对象部的振幅被非对象物的振幅遮蔽而无法检测，可高精度地检测检查对象物的对象部的不良。

本发明的不良检测装置中，控制部也可包含：映射，以从驱动单元对超声波激振器供给的高频电力的电流成为既定范围内的方式，预先规定了从驱动单元对超声波激振器供给的高频电力的电压相对于从驱动单元对超声波激振器供给的高频电力的频率的变化，在使从驱动单元对超声波激振器供给的高频电力的频率变化时，基于映射来调整从驱动单元对超声波激振器供给的高频电力的电压。

由此，无需根据由电流传感器所检测的电流的反馈来调整高频电力的电压，可利用简便的结构来抑制下述情况，即：在对检查对象物进行超声波激振时检查对象物总体大幅度地振动，对象部的振幅被非对象物的振幅遮蔽而无法检测，可高精度地检测检查对象物的对象部的不良。

本发明的不良检测装置中，超声波激振器也可为配置于检查对象物的周围的超声波喇叭、或连接于检查对象物并使检查对象物进行超声波振动的超声波振子。

由此，可基于检查对象物的种类、大小等来选定适当的超声波激振器而构成不良检测装置。

本发明的不良检测装置中，超声波激振器也可由配置于检查对象物的周围的、具有指向性的多个超声波喇叭所构成，多个超声波喇叭以从各超声波喇叭产生的多个超声波集中于检查对象物的方式安装于外壳(casing)。

如此，使来自多个超声波喇叭的超声波集中于检查对象物，对检查对象物间接进行超声波激振而进行不良检测，故而与向检查对象物直接入射超声波振动的情形相比，可利用简便的结构来进行不良检测。另外，对检查对象物间接进行超声波激振，故而能以非接触方式进行检查对象物的不良检测。

本发明的不良检测装置中也可包括：多个驱动单元，向多个超声波喇叭分别供给高频电力；以及控制部，调整从各驱动单元对各超声波喇叭供给的高频电力的频率，控制部在检测部进行检查对象物的不良检测时，使从各驱动单元对各超声波喇叭供给的高频电力的频率变化。

在通过多个超声波喇叭对检查对象物进行超声波激振时，也通过使超声波激振的频率变化而对检查对象物以各种频率进行超声波激振，从而可提高不良检测的精度。

本发明的不良检测装置中也可包括：电流传感器，分别检测从各驱动单元对各超声波喇叭供给的高频电力的电流，控制部在使从各驱动单元对各超声波喇叭供给的高频电力的频率变化时，以由各电流传感器所检测的电流成为既定范围内的方式，调整从各驱动单元对各超声波喇叭供给的高频电力的电压。

由此，在通过多个超声波喇叭对检查对象物进行超声波激振时，也可高精度地检测检查对象物的对象部的不良。

本发明的不良检测装置中，控制部也可包含：映射，以从各驱动单元对各超声波喇叭供给的高频电力的电流分别成为既定范围内的方式，预先规定了从各驱动单元对各超声波喇叭供给的高频电力的电压相对于从各驱动单元对各超声波喇叭供给的高频电力的频率的变化，在使从各驱动单元对各超声波喇叭供给的高频电力的频率变化时，基于映射来调整从各驱动单元对各超声波喇叭供给的高频电力的电压。

由此，在通过多个超声波喇叭对检查对象物进行超声波激振时，也可利用简便的结构高精度地检测检查对象物的对象部的不良。

本发明的不良检测装置中，控制部也可通过各驱动单元来分别调整各超声波喇叭产生的各超声波的各相位。

由此，在通过多个超声波喇叭对检查对象物进行超声波激振时，可将各超声波重合而增大检测区域的超声波振动，有效地对检查对象物进行超声波激振。

本发明的不良检测方法检测检查对象物的不良，其特征在于包含：静止时图像获取步骤，向检查对象物照射同调光，利用照相机来拍摄检查对象物，获取检查对象物的静止时的图像；超声波振动时图像获取步骤，一方面向检查对象物照射同调光一方面通过超声波激振器对检查对象物进行超声波激振，利用照相机来拍摄检查对象物，拍摄检查对象物的超声波振动时的图像；以及不良检测步骤，基于由照相机所获取的检查对象物的、静止时的图像与超声波振动时的图像的偏差，来进行检查对象物的不良检测。

本发明的不良检测方法中，静止时图像获取步骤也可利用照相机来获取包含静止时的干涉图案的图像，所述静止时的干涉图案是由于经检查对象物的表面反射的同调光干涉而产生，超声波振动时图像获取步骤中，使照相机的曝光时间比检查对象物的超声波振动的周期更长，利用照相机来获取包含超声波振动时的干涉图案的图像，所述超声波振动时的干涉图案是由于经检查对象物的表面反射的同调光干涉而产生，不良检测步骤基于由照相机所获取的检查对象物的、包含静止时的干涉图案的图像与包含超声波振动时的干涉图案的图像的偏差，来进行检查对象物的不良检测。

本发明的不良检测方法中，不良检测步骤也可基于偏差来确定振动产生像素，将所确定的振动产生像素密集至既定值以上的区域设定为不良区域，检测不良。

在本发明的不良检测方法中，不良检测步骤也可在所确定的振动产生像素的周围的既定范围存在既定个数的其他振动产生像素的情形时，维持所述像素的振动产生像素的确定，且在既定范围不存在既定个数的振动产生像素的情形时，取消所述像素的振动产生像素的确定。

本发明的不良检测方法中，也可还包含：显示步骤，将可视化图像显示于显示器，所述可视化图像是使检查对象物的图像包含与所确定的振动产生像素对应的显示而成。

本发明的振动检测装置检测检查对象物的振动，其特征在于包括：超声波激振器，对检查对象物进行超声波激振；同调光源，对检查对象物照射同调光；照相机，具有摄像元件，所述摄像元件拍摄经同调光照射的检查对象物而获取图像；以及检测部，对照相机所拍摄的图像进行处理而确定振动产生部位，照相机进行拍摄时的曝光时间比检查对象物的超声波振动的周期更长，获取包含干涉图案的图像，所述干涉图案是由于经检查对象物的表面反射的同调光干涉而产生，检测部基于照相机所获取的检查对象物的、包含静止时的干涉图案的图像与包含超声波振动时的干涉图案的图像的偏差，来进行检查对象物的振动产生部位的确定。

本发明的振动检测装置中，也可包含：显示器，显示检查对象物的图像，检测部基于偏差来确定表示振动产生部位的振动产生像素，将可视化图像显示于显示器，所述可视化图像是使检查对象物的图像包含与所确定的振动产生像素对应的显示而成。

发明的效果

本发明可提供一种不良检测装置，可利用简便的结构在短时间进行半导体裸片的接合面的不良检测。

附图说明

图1为表示实施方式的不良检测装置的结构的立面图。

图2为表示在半导体装置未经超声波激振的静止时，经半导体裸片的表面反射的平行激光光进入照相机的摄像元件的状态的示意图。

图3为表示在图2的状态下照相机拍摄的图像的示意图。

图4为表示半导体装置经超声波激振时的接合不良部的振动的示意图。

图5为表示半导体装置经超声波激振而接合不良部振动时的、经半导体裸片的表面反射的平行激光光的振动与经反射的激光光进入照相机的摄像元件的状态的示意图。

图6为表示在图5的状态下照相机拍摄的图像的示意图。

图7为表示照相机的摄像元件的像素的示意图。

图8为表示显示于显示器的可视化图像的示意图。

图9为表示图1所示的不良检测装置的动作的流程图。

图10为表示图1所示的不良检测装置的确定振动产生像素的动作的流程图。

图11为表示其他实施方式的不良检测装置的结构的立面图。

图12为表示利用超声波振子使半导体装置进行超声波激振的、其他实施方式的不良检测装置的结构的系统图。

图13为表示将对现有技术的超声波振子供给的高频电力的电压设为一定的情形的、相对于高频电力的频率的超声波振子的阻抗的变化及高频电力的电流的变化的图。

图14为表示在图12所示的实施方式的不良检测装置中，以由电流传感器所检测的电流成为一定的方式使对超声波振子供给的高频电力的电压变化的情形的、高频电力的电压的变化及电流的变化的图。

图15为表示图12所示的不良检测装置的动作的流程图。

图16为表示在图12所示的实施方式的不良检测装置中，以对超声波振子供给的高频电力的电流成为一定的方式预先规定了高频电力的电压相对于高频电力的频率的变化的映射的图。

图17为表示在图12所示的实施方式的不良检测装置中，以对超声波振子供给的高频电力的电流成为既定范围内的方式预先规定了高频电力的电压相对于高频电力的频率的变化的另一映射的图。

图18为表示其他实施方式的不良检测装置的结构的图。

具体实施方式

＜不良检测装置的结构＞

以下，一方面参照附图一方面对实施方式的不良检测装置100进行说明。如图1所示，不良检测装置100包括平台10、声波头20、激光光源30、照相机40、控制部50及检测部55。相对于图1的纸面，将垂直方向设为X方向，将在水平面与X方向正交的方向设为Y方向，将上下方向设为Z方向来进行说明。再者，图1中，图示有安装于声波头20的外壳22的五个超声波喇叭21，在不区分各超声波喇叭21的情形时称为超声波喇叭21，在区分各超声波喇叭21的情形时称为超声波喇叭211～超声波喇叭215。

平台10安装于未图示的底座。平台10在上侧的保持面10a吸附保持作为检查对象物的半导体装置13。半导体装置13例如可为由基板11及通过接着剂安装于基板11上的半导体裸片12所构成的装置，也可为在基板11上覆晶封装有半导体裸片12的装置，也可为在基板11上通过直接接合而层叠有多个半导体裸片12的装置。

图1所示的例子中，半导体装置13在基板11上通过接着剂而接合有半导体裸片12，在基板11的上表面与半导体裸片12的下表面之间，介隔有由接合不良所致的间隙90(参照图4)。再者，以下的说明中，将半导体裸片12的间隙90之上的部分称为不良部14。

在平台10的保持面10a的一侧的上方，远离平台10而配置有声波头20。声波头20由外壳22、及安装于外壳22的多个超声波喇叭21所构成。声波头20的外壳22通过杆29a从滑块29悬吊，所述滑块29在Y方向移动自如地安装于设于平台10上的导轨28。

声波头20的外壳22为球形的拱顶状且下方的平台侧经开放。构成外壳22的球面的球中心26位于平台10的保持面10a上所保持的、半导体装置13的表面15上。超声波喇叭21为具有指向性的超声波产生器，在轴21a的方向在以轴21a为中心的指向角度θ的范围以超声波24传播的方式产生超声波24。超声波24的频率f为几十千赫(kHz)至几百千赫左右。多个超声波喇叭21以各轴21a在外壳22的球面的球中心26交叉的方式安装于外壳22。因此，从多个超声波喇叭21产生的各超声波24集中于位于球中心26的、保持于保持面10a上的半导体装置13的表面15。超声波24集中的区域为进行不良检测的检测区域27。如图1所示，检测区域27的大小大于半导体裸片12的大小，使半导体裸片12及基板11进行超声波振动。超声波喇叭21构成超声波激振器。

对于各超声波喇叭21，分别连接有驱动超声波喇叭21的驱动单元23。各驱动单元23对各超声波喇叭211～215分别供给高频电力而驱动各超声波喇叭211～215。另外，各驱动单元23可分别调整各自所连接的各超声波喇叭211～215产生的各超声波24的各相位。

驱动各超声波喇叭21的驱动单元23连接于控制部50，由控制部50的指令驱动。控制部50为计算机，在内部包括：中央处理器(Central Processing Unit，CPU)51，为进行信息处理的处理器；以及存储部52，保存控制程序或控制用数据。

激光光源30通过扩束器(beam expander)将从激光振荡器输出的单一波长的激光光变换为平行激光光32，将单一波长的平行激光光32照射于半导体装置13。图1所示的例子中，激光光源30以光轴31相对于平台10倾斜地穿过球中心26的方式安装于声波头20的外壳22。即，激光光源30以对半导体装置13的表面15的检测区域27从斜上方照射平行激光光32的方式安装于外壳22。平行激光光32为干涉性高的同调光，激光光源30为照射同调光的同调光源。再者，激光光源30也可不含扩束器。

照相机40包含由多个像素46(参照图7)构成的摄像元件42，拍摄经平行激光光32照射的半导体装置13的二维图像。图1所示的实施方式中，照相机40以光轴41相对于平台10垂直地穿过球中心26的方式安装于外壳22。如此，图1所示的实施方式中，照相机40以从正上方拍摄半导体装置13的表面15的检测区域27的方式安装于外壳22。

再者，照相机40只要为可拍摄从激光光源30照射有平行激光光32的半导体装置13的图像的位置，则也可不为检测区域27的正上方，而以相对于外壳22倾斜的方式倾斜地安装。另外，照相机40可拍摄动态图像，也可拍摄静止图像。

激光光源30及照相机40连接于检测部55。检测部55对照相机40所拍摄的二维图像进行处理，进行不良区域91(参照图8)的检测。检测部55为计算机，在内部包括：CPU56，为进行信息处理的处理器；存储部57，保存控制程序或控制用数据；以及显示器58，显示可视化图像12e(参照图10)。另外，检测部55与控制部50连接而进行数据的收授。

＜不良检测装置进行的不良检测动作的原理＞

以下，一方面参照图2～图8一方面对不良检测装置100的不良检测动作的原理加以说明。

如图2所示，在接合于基板11上的半导体裸片12的表面15存在微细的凹凸。因此，若在不对半导体装置13进行超声波激振的静止状态下将平行激光光32照射于半导体裸片12的表面15，则平行激光光32在半导体裸片12的表面15向随机的方向反射。向随机的方向反射的反射激光光33相互干涉，在照相机40的摄像元件42的表面出现反射激光光33的干涉图案。

干涉图案有光相互增强的亮部分与光相互减弱的暗部分，故而照相机40的摄像元件42如图3所示，以在半导体裸片12的图像的表面出现的、由多数个明部16及暗部17构成的斑点花纹的图像12a的形式，获取干涉图案。

因此，若通过照相机40来拍摄半导体裸片12，则照相机40如图3的视野43的中间所示，获取具有斑点花纹的半导体裸片12的图像12a。图像12a为半导体裸片12的包含静止时的干涉图案的图像。另外，在静止时，不良部14未进行超声波振动，故而照相机40获取与其他部分同样的干涉图案的图像作为不良部14的干涉图案的图像14a。

继而，如图4所示，通过各驱动单元23将各超声波喇叭21驱动，从各超声波喇叭21产生既定的频率f的超声波24。从各超声波喇叭21产生的超声波24在外壳22的球中心26的附近的检测区域27交叉，集中并重合，对由基板11及半导体裸片12构成的半导体装置13进行超声波激振。

在基板11与半导体裸片12之间存在作为不良的间隙90的不良部14如图4中的箭头95所示，相对于基板11大幅度地振动。另一方面，良好地接合于半导体裸片12的基板11的、不良部14以外的部分相对于基板11几乎未振动。

若半导体裸片12的不良部14因超声波激振而振动，则半导体裸片12的表面15如图5所示的箭头96那样振动，由此，经半导体裸片12的不良部14的表面15反射的反射激光光33的光路在图5所示的光路34a与光路34b之间如箭头97所示那样闪动。所述光路的闪动以与半导体裸片12的超声波振动相同的振动周期产生。

由于所述光路34a、光路34b的闪动，参照图3所说明的摄像元件42上的、有斑点花纹的半导体裸片12的不良部14的图像14a成为如图6所示的箭头98那样闪动的图像14b。此处，若使照相机40的曝光时间比半导体裸片12的超声波振动的振动周期更长来拍摄半导体裸片12的图像，则照相机40获取图6所示那样的闪动斑点花纹的图像14b作为不良部14的干涉图案的图像。

另一方面，半导体裸片12的不良部14以外的、良好地接合于基板11的部分相对于基板11几乎未振动。因此，摄像元件42上的有斑点花纹的半导体裸片12的不良部14以外的图像12a不闪动。因此，照相机40获取参照图3所说明那样的不闪动的斑点花纹的图像12a作为不良部14以外的部分的干涉图案的图像。

曝光中干涉图案的图像14b闪动的不良部14中，摄像元件42的像素46的亮度的强度与未进行超声波振动的静止状态、或非振动状态的干涉图案的图像14a的亮度的强度相比变化。若表示一例，则在干涉图案的图像14b闪动的不良部14中，像素46的亮度的强度与非振动时的干涉图案的图像14a相比变大。

另一方面，即便进行超声波激振也在曝光中干涉图案的图像12a不闪动的不良部14以外的部分中，干涉图案的图像12a与半导体裸片12为静止状态、或非振动状态的干涉图案的图像12a同样地不闪动。因此，不良部14以外的部分中，摄像元件42的像素46的亮度的强度与半导体裸片12未进行超声波振动的静止状态、或非振动状态的亮度的强度大致相同。

如图7所示，检测部55将超声波振动时的亮度的强度与未进行超声波振动的静止时或非振动时的亮度的强度相比变化的像素46确定为振动产生像素47，将包含所确定的振动产生像素47的区域如图8所示那样检测为不良区域91。

另外，如图8所示，检测部55将可视化图像12e显示于显示器58，所述可视化图像12e是使半导体裸片12的图像包含与所确定的振动产生像素47对应的显示18而成。由此，可根据显示器58的显示来判断有无不良部14。

＜不良检测装置进行的不良检测动作的详细＞

＜1.静止时图像获取步骤及超声波振动时图像获取步骤＞

继而，一方面参照图9、图10，一方面对实施方式的不良检测装置100的动作的详细加以说明。

如图9的步骤S101所示，检测部55的CPU56向激光光源30输出平行激光光32的照射指令。根据所述指令，激光光源30向半导体装置13的半导体裸片12照射平行激光光32。

检测部55的CPU56在开始照射平行激光光32后，进入图9的步骤S102，如图2、图3所示，利用照相机40来获取包含干涉图案的图像12a、图像14a，所述干涉图案是由于经半导体裸片12的表面15反射的反射激光光33干涉而产生(静止时图像获取步骤)。

CPU56进入图9的步骤S103，将所获取的包含干涉图案的图像12a、图像14a保存于存储部57。

检测部55的CPU56进入图9的步骤S104，向控制部50输出开始驱动超声波喇叭21的信号。控制部50的CPU51在输入所述信号后，向各驱动单元23输出开始驱动超声波喇叭21的指令。各驱动单元23根据所述指令来驱动超声波喇叭21，使各超声波喇叭21产生既定的频率f的超声波24。各超声波喇叭21具有指向性，在各轴21a的方向在以轴21a为中心的指向角度θ的范围逐渐传播。由于各超声波喇叭21以各轴21a在外壳22的球中心26交叉的方式安装于外壳22，故而从各超声波喇叭21产生的超声波24在外壳22的球中心26的附近交叉、集中并重合。

控制部50的CPU51根据所述超声波24的重合，以超声波振动的振幅在球中心26的附近变大的方式，通过各驱动单元23来调整各超声波喇叭21的各相位。若表示一例，则使相对于球中心26而位于对称位置的超声波喇叭211、超声波喇叭215所产生的超声波24的相位错开180度。另外，作为另一例，CPU51通过驱动单元23以将各超声波喇叭211～215产生的各超声波24的相位分散的方式进行调整。由此，可增大作为球中心26的附近的超声波24集中的范围的、检测区域27的超声波振动的振幅。

如此，控制部50的CPU51通过驱动单元23从超声波喇叭21产生超声波24，对由基板11及半导体裸片12所构成的半导体装置13进行超声波激振。

若半导体装置13受到超声波激振，则在基板11与半导体裸片12之间存在作为不良的间隙90的不良部14如图4中的箭头95所示，半导体裸片12相对于基板11大幅度地振动。

控制部50的CPU51在超声波喇叭21开始超声波激振后，将超声波激振中的信号及超声波激振的频率f输出至检测部55。检测部55的CPU56输入所述信号后，在图9的步骤S105中，将照相机40的曝光时间设定为比超声波振动的周期更长，利用照相机40来获取参照图6所说明的、包含超声波振动时的干涉图案的图像12a、图像14b。

若使照相机40的曝光时间比半导体裸片12的超声波振动的振动周期更长来拍摄半导体裸片12的图像，则照相机40获取图6所示那样的闪动的斑点花纹的图像14b作为不良部14的干涉图案的图像。另外，获取参照图3所说明那样的、不闪动的斑点花纹的图像12a作为不良部14以外的部分的干涉图案的图像(超声波振动时图像获取步骤)。

检测部55的CPU56在通过照相机40获取包含干涉图案的图像12a、图像14b后，进入图9的步骤S106，将包含干涉图案的图像12a、图像14b保存于存储部57。

＜2.不良检测步骤＞

＜a.振动产生像素的确定＞

检测部55的CPU56在图9的步骤S107中，从存储部57读出半导体裸片12的包含静止时的干涉图案的图像12a、图像14a以及包含超声波振动时的干涉图案的图像12a、图像14b，执行图10的步骤S201～步骤S201，基于包含静止时的干涉图案的图像12a、图像14a与包含超声波振动时的干涉图案的图像12a、图像14b的偏差，来确定振动产生像素47。

以下，一方面参照图7、图10一方面对振动产生像素47的确定动作的详细加以说明。检测部55的CPU56将进行超声波振动时的亮度的强度与未进行超声波振动的静止时或非振动时的亮度的强度相比变化的像素46确定为振动产生像素47。

检测部55的CPU56如图7所示，针对作为一次进行图像处理的视野43的二维图像的一区域的、图像帧45的各像素46，进行以下说明那样的处理，确定振动产生像素47。以下的说明中，在符号之后记载的座标(x，y)表示二维的图像帧45的座标(x，y)，例如像素46(x，y)表示座标(x，y)的像素46。

如图10的步骤S201所示，检测部55的CPU56从保存于存储部57的、由照相机40所获取的超声波振动时的二维图像以及静止时或非振动时的二维图像，读出超声波振动时的图像帧45v及静止时的图像帧45s。

如图10的步骤S202所示，CPU56计算各像素46(x，y)的超声波振动时的亮度的强度Iv(x，y)与静止时的亮度的强度Is(x，y)的平均值Ia(x，y)。

平均值Ia(x，y)＝[Iv(x，y)+Is(x，y)]/2

如图10的步骤S203所示，CPU56算出各像素46(x，y)的超声波振动时的亮度的强度Iv(x，y)与平均值Ia(x，y)的偏差的绝对值的、图像帧45的平均值作为绝对偏差平均值。

绝对偏差平均值＝

|Iv(x，y)－Ia(x，y)|的图像帧45中的平均值

如图10的步骤S204所示，CPU56通过下述的(式1)，算出经归一化的像素强度的四乘方值NIave(x，y)。

NIave(x，y)＝[|Iv(x，y)－Ia(x，y)|/绝对偏差平均值]⁴(式1)

如图10的步骤S205所示，CPU56在NIave(x，y)成为1以上的情形时，判断为所述像素46(x，y)的亮度的强度的变化显著，进入图10的步骤S206，将所述像素46(x，y)确定为振动产生像素47(x，y)而进入步骤S207。CPU56在步骤S207中判断为未对图像帧45的所有像素46(x，y)进行处理的情形时，回到步骤S204，进行下一像素46(x，y)的处理。另一方面，CPU56在图10的步骤S205中判断为否(NO)的情形时，回到步骤S204进行下一像素46(x，y)的处理。CPU56对图像帧45的所有像素46(x，y)算出NIave(x，y)，确定图像帧45中的振动产生像素47(x，y)后，在图10的步骤S207中判断为是(YES)而进入图10的步骤S208。

图10的步骤S208中，CPU56确认一个振动产生像素47(x，y)的周围的既定范围是否存在既定个数其他振动产生像素47(x1，y1)。例如，也可设定以振动产生像素47(x，y)为中心的5×5的像素46的正方形的阵列48作为既定范围，确认其中是否存在7个～8个其他振动产生像素47(x1，y1)。而且，在图10的步骤S208中判断为是(YES)的情形时，判断为像素46(x，y)的亮度的强度的变化是由超声波振动所引起，进入图10的步骤S209，维持像素46(x，y)的作为振动产生像素47(x，y)的确定。

另一方面，在阵列48中不存在7个～8个其他振动产生像素47(x1，y1)的情形时，判断为像素46(x，y)的亮度的强度的变化并非由超声波振动所引起，进入图10的步骤S210，取消像素46(x，y)的振动产生像素47(x，y)的确定。

而且，CPU56落实振动产生像素47(x，y)的确定。CPU56在各图像帧45中进行所述处理，针对摄像元件42的所有像素46(x，y)落实振动产生像素47(x，y)的确定。

＜b.不良检测＞

检测部55的CPU56执行图9的步骤S107、图10的步骤S201～步骤S210而确定振动产生像素47后，进入图9的步骤S108，将摄像元件42中的、由图9的步骤S107所确定的振动产生像素47密集至既定值以上的区域设定为不良区域91。

关于不良区域91的设定的方法，有许多方法，例如也可在参照图7所说明的5×5的像素46的正方形的阵列48中的振动产生像素47的个数为既定值以上的情形时，将所述阵列48设定为振动产生阵列，将振动产生阵列连续的区域设定为不良区域91。此时，既定值也可通过试验等而决定，例如也可将阵列48所含的像素46的个数的一半设定为既定值，也可在30％～70％之间设定既定值。另外，阵列48所含的像素46的个数可如所述那样为5×5＝25个，也可设为100×100＝10000个。

另外，也可将振动产生阵列连续的长度或面积为既定的阈值以上的区域设定为不良区域91，在振动产生阵列连续的长度或面积小于既定的阈值的情形时，不设定为不良区域91。既定的阈值也可通过良品与不良品的比较试验等来设定，例如也可设定为将良品中出现的振动产生阵列连续的长度增加的长度。例如在良品中0.05mm左右的振动产生阵列连续的半导体裸片12的情形时，也可将既定的阈值设定为例如0.08mm～0.1mm。

另外，既定的阈值也可根据振动产生阵列连续的区域而变化，例如可在直接接合有多个半导体裸片12的半导体装置13中，在上下的半导体裸片12的电极的周边将既定的阈值设定为比其他部分更小，严格地检查电极间的接合。另外，也可在半导体裸片12的周边减小既定的阈值，在中央增大既定的阈值，反之也可在半导体裸片12的周边增大既定的阈值，在中央将既定的阈值设定为小。

以上，对不良区域91的设定的例子进行了说明，但只要可设定摄像元件42中振动产生像素47密集至既定值以上的区域，则不限于所述那样的方法，例如也可通过良品的半导体装置13的振动产生像素47的分布图像与检查对象的半导体装置13的振动产生像素47的分布图像的图像分析来设定不良区域91。

不良区域91的设定结束后，检测部55的CPU56进入图9的步骤S109，判断是否可设定不良区域91。检测部55的CPU56在图9的步骤S109中判断为是(YES)的情形时，在图9的步骤S110中将不良检测信号输出至外部。此时，也可将不良区域91的位置、形状的信息一起输出至外部。

另外，检测部55的CPU56在图9的步骤S109中判断为否(NO)的情形时，判断为未检测到不良，在图9的步骤S111中输出检查对象的半导体装置13为良品的良品检测信号。

＜3.显示步骤＞

检测部55的CPU56如图8所示，在图9的步骤S112中，将可视化图像12e显示于显示器58，所述可视化图像12e是使半导体裸片12的图像包含与所确定的振动产生像素47对应的显示18而成(显示步骤)。

可视化图像12e可设为各种形式，图8中作为一例而设为下述图像，即：在向半导体裸片12照射电灯等的非干涉光线而获取的通常的半导体裸片12的图像的、与振动产生像素47对应的部分，重叠红点作为显示18。根据所述图像，在因超声波振动而振动的不良部14的附近的区域，显示有大量的作为显示18的红点，在未振动的不良部14以外的部分，几乎未显示作为显示18的红点。图8所示的例子中，可知在大量显示有作为显示18的红点的、半导体裸片12的中央部分，存在构成因超声波激振而进行超声波振动的不良部14的间隙90，在其他部分不存在间隙90。因此，通过视认显示于显示器58的可视化图像12e，从而可检测在半导体装置13是否存在作为不良的间隙90。

另外，检测部55的CPU56也可将图9的步骤S108中设定的不良区域91重叠显示于可视化图像12e上。由此，不良区域91与显示18重合显示于通常的半导体裸片12的图像上，可确认是否进行了不良检测。

＜不良检测装置100的作用/效果＞

如以上所说明，实施方式的不良检测装置100向半导体装置13照射平行激光光32进行超声波激振，基于包含静止时的干涉图案的图像12a、图像14a及包含超声波激振时的干涉图案的图像12a、图像14b的偏差来进行不良检测，故而可利用简便的结构在短时间进行半导体装置13的不良的检测。

另外，不良检测装置100在一个振动产生像素47(x，y)的周围的既定范围存在既定个数其他振动产生像素47(x1，y1)的情形时，判断为像素46(x，y)的亮度的强度的变化是由超声波振动所引起，维持像素46(x，y)的作为振动产生像素47(x，y)的确定，且在并非如此的情形时，取消作为振动产生像素47(x，y)的确定。由此，可抑制因噪声而将未实际振动的像素46确定为振动产生像素47，高精度地进行振动的检测、不良的检测。

另外，不良检测装置100将所确定的振动产生像素47密集至既定值以上的区域设定为不良区域91来检测不良，故而可基于包含静止时的干涉图案的图像12a、图像14a与包含超声波激振时的干涉图案的图像12a、图像14b的偏差来进行不良的检测。

另外，不良检测装置100将使不良部14可视化的可视化图像12e显示于显示器58，故而仅视认显示器58便可简单地判断有无不良。

另外，实施方式的不良检测装置100使用安装有多个超声波喇叭21的声波头20使超声波24集中于半导体装置13，对半导体装置13间接进行超声波激振而进行不良检测，故而可利用简便的结构进行不良检测。另外，对半导体装置13间接进行超声波激振，故而能以非接触方式进行半导体装置13的不良检测。

＜不良检测装置100的变形例＞

以上的说明中，设为激光光源30对半导体装置13照射单一波长的平行激光光32的情况进行了说明，但不限于此，也可使波长稍许具有幅度，也可照射并非平行光的激光光。另外，激光光也可强度有少许的不均。另外，以上的说明中，关于干涉图案的图像12a、图像14a、图像14b，以包含多数个明部16及暗部17的斑点花纹进行了说明，但不限于此，也可为条纹花纹等其他花纹。

另外，在半导体装置13的振动方向并非一方向的情形时，也可准备多个激光光源30及照相机40，从多方向对半导体装置13照射激光光并且利用多个照相机40从多方向拍摄图像，由此检测多方向的振动而进行不良检测。

另外，以上的说明中，将半导体装置13作为检查对象物进行了说明，但也可适用于层叠接合有板状构件的其他制品的、层间的接合不良的检测。作为层叠接合有板状构件的其他制品的例子，有层叠板、层压材料等。

＜其他实施方式1＞

继而，一方面参照图11一方面对其他实施方式的不良检测装置200加以说明。对于与上文中参照图1至图10所说明的部位相同的部位，标注相同符号而省略说明。

如图11所示，实施方式的不良检测装置200中，由在圆环状的外壳62安装有多个超声波喇叭21的声波头60来构成参照图1所说明的不良检测装置100的声波头20。

如图11所示，外壳62为球台型的环状构件，上侧为小径的开放面64且下侧为大径的开放面65，在球带面63安装有多个超声波喇叭21。球带面63的球中心66位于平台10的保持面10a上所保持的、半导体装置13的表面15上。多个超声波喇叭21以各轴21a在外壳62的球面的球中心66交叉的方式安装于外壳62。与上文中参照图1所说明的不良检测装置100同样地，从各超声波喇叭21产生的超声波24在球中心66交叉、集中并重合。通过所述超声波24的重合，而在球中心66的附近形成超声波振动的振幅大的检测区域27。

不良检测装置200的动作与上文中参照图1所说明的不良检测装置100的动作相同。

不良检测装置200由于外壳62由球台型的环状构件所构成，故而可减薄Z方向的厚度，可组入至小型的接合装置等。

＜其他实施方式2＞

继而，一方面参照图12至图17一方面对作为其他实施方式的不良检测装置300加以说明。不良检测装置300中，代替参照图1所说明的不良检测装置100的声波头20，通过连接于半导体装置13的超声波振子70来对半导体装置13进行超声波激振。超声波振子70构成超声波激振器。激光光源30、照相机40、检测部55的结构与上文中所说明的不良检测装置100的结构相同。

超声波振子70由对超声波振子70供给高频电力的驱动单元23所驱动。超声波振子70例如也可由压电元件等所构成。在驱动单元23与超声波振子70之间，安装有检测从驱动单元23对超声波振子70供给的高频电力的电压的电压传感器53、及检测高频电力的电流的电流传感器54。电压传感器53及电流传感器54连接于控制部50，由电压传感器53、电流传感器54所检测的高频电力的电压及电流的数据输入至控制部50。控制部50一方面使从驱动单元23对超声波振子70供给的高频电力的频率变化，一方面利用照相机40来拍摄半导体装置13的图像，基于所拍摄的图像来进行半导体装置13的不良检测。

在对实施方式的不良检测装置300的动作加以说明之前，一方面参照图13，一方面对如现有技术那样将从驱动单元23对超声波振子70供给的高频电力的电压V0设为一定的情形的、相对于频率f的阻抗及电流A0的变化加以说明。

如图13所示的一点划线c0那样，若将从驱动单元23对超声波振子70供给的高频电力的电压V0设为一定，使高频电力的频率f变化，则超声波振子70自身以频率f1共振。由此，超声波振子70的阻抗如图13中的虚线a所示，在频率f1大幅度地降低。另一方面，在共振频率f1与最大频率f3之间的频率f2，超声波振子70的阻抗大幅度地上升。

若如图13中的虚线a所示那样超声波振子70的阻抗在频率f1的附近大幅度地降低，则如图13中的实线b0所示，对超声波振子70供给的高频电力的电流A0大幅度地上升。反之，若超声波振子70的阻抗在频率f2的附近大幅度地上升，则对超声波振子70供给的高频电力的电流A0大幅度地降低。对超声波振子70供给的电流A0的大小与超声波振子70的振幅成比例。因此，在超声波振子70共振的频率f1的附近，超声波振子70的振幅大幅度地上升而基板11的振幅大幅度地增加，在频率f2的附近，超声波振子70的振幅大幅度地降低而基板11的振幅大幅度地减小。

因此，在超声波振子70共振的频率f1，基板11与半导体裸片12均大幅度地振动，故而有时半导体裸片12的不良部14的振动被基板11及半导体裸片的振动遮蔽而难以检测。

反之，在频率f2，基板11及半导体裸片12的振动变得非常小，有时无法检测半导体裸片12的不良部14的振动。

如以上所说明，在如现有技术那样将从驱动单元23对超声波振子70供给的电压V0设为一定而使频率变化的情形时，有时在超声波振子70共振的频率f1附近，难以检测半导体裸片12的不良部14。

因此，实施方式的不良检测装置300中，着眼于超声波振子70的振幅与对超声波振子70输入的高频电力的电流成比例，利用电流传感器54来检测对超声波振子70输入的高频电力的电流A1，以所检测的电流A1成为既定范围内的方式调整高频电力的电压V1。由此，可将高频电力的电流A1设为既定范围内而将超声波振子70的振幅设为既定范围内。而且，抑制下述情况，即：在使高频电力的频率变化而对半导体装置13进行超声波激振时，基板11或半导体裸片12在特定的频率大幅度地振动，被基板11或半导体裸片12的振动遮蔽而无法检测不良部14的振动。

以下，一方面参照图14，一方面对实施方式的不良检测装置300中，以由电流传感器54所检测的电流A1成为一定的方式使对超声波振子70供给的高频电力的电压V1变化的情形时的、高频电力的电压V1的变化及电流A1的变化动作加以说明。

实施方式的不良检测装置300中，将由电流传感器54所检测的电流A1反馈给控制部50，在高频电力的电流A1增加的频率f1的附近，如图14的一点划线c1所示那样使对超声波振子70供给的高频电力的电压V1降低。另一方面，在由电流传感器54所检测的电流A1减小的频率f2的附近，如图14的一点划线c1所示那样使对超声波振子70供给的高频电力的电压V1上升。由此，如图14中的实线d1所示，可使由电流传感器54所检测的电流A1的大小与频率f无关而大致一定。

如此，通过以从驱动单元23对超声波振子70供给的高频电力的电流A1成为大致一定的方式进行反馈控制，从而即便在使高频电力的频率f变化的情形时，也可使超声波振子70的振幅大致一定，使基板11及半导体裸片12的振动大致一定。由此，可抑制下述情况，即：在使高频电力的频率变化而对半导体装置13进行超声波激振时，基板11或半导体裸片12在特定的频率大幅度地振动，被基板11或半导体裸片12的振动遮蔽而无法检测不良部14的振动。

继而，一方面参照图15一方面对实施方式的不良检测装置300进行的半导体装置13的不良检测加以说明。对于与上文中参照图9所说明的不良检测装置100的动作相同的动作的步骤，标注相同的步骤符号而省略说明。

检测部55如图15的步骤S101至步骤S103所示，向半导体装置13照射平行激光光32，获取静止时的干涉图案的图像12a、图像14a并保存于存储部57。

检测部55将静止时的干涉图案的图像12a、图像14a保存于存储部57后，向控制部50输出开始驱动超声波振子70的信号。控制部50的CPU51在输入所述信号后，如图15的步骤S304那样，向驱动单元23输出开始驱动超声波振子70的指令。驱动单元23根据所述指令而驱动超声波振子70，使半导体装置13进行超声波振动。

控制部50的CPU51如图15的步骤S304那样，以由电流传感器54所检测的电流A1成为大致一定的方式调整高频电力的电压V1，并且一方面使频率f从高频电力的开始频率f0变化至最大频率f3(f0＜f3)，一方面通过超声波振子70对半导体装置13进行超声波激振。

控制部50的CPU51通过超声波振子70开始半导体装置13的超声波激振后，将超声波激振中的信号及超声波激振的开始频率f0输出至检测部55。检测部55的CPU56输入所述信号后，在图15的步骤S105中，将照相机40的曝光时间设定为比超声波振动的开始频率f0时的周期更长，利用照相机40来获取参照图6所说明的、包含超声波振动时的干涉图案的图像12a、图像14b，在图15的步骤S106中将图像14a、图像14b保存于存储部57。照相机40既可以动态图像的形式拍摄图像12a、图像14a、图像14b并将动态图像数据保存于存储部57，也可在每当超声波激振的频率f变化既定频率Δf时，以静止图像的形式拍摄图像12a、图像14a、图像14b，将多个静止图像的数据集保存于存储部57。

检测部55的CPU56与上文所说明的不良检测装置100同样地，在图15的步骤S107中确定振动产生像素47，在图15的步骤S108中将振动产生像素47密集至既定值以上的区域设定为不良区域91。继而，在图15的步骤S109中判断为是(YES)的情形时，在图15的步骤S110中输出不良检测信号，在图15的步骤S109中判断为否(NO)的情形时，在图15的步骤111中输出良品检测信号。继而，在图15的步骤S112中将可视化图像12e显示于显示器58。

如以上所说明，实施方式的不良检测装置300在使高频电力的频率变化而对半导体装置13进行超声波激振时，将超声波振子70的振幅设为既定范围内，可抑制基板11或半导体裸片12在特定的频率大幅度地振动。由此，可抑制在特定的频率被基板11或半导体裸片12的振动遮蔽而无法检测不良部14的振动，提高不良部14的检测精度。

另外，不良检测装置300与不良检测装置100同样地，对半导体装置13进行超声波激振，基于包含静止时的干涉图案的图像12a、图像14a与包含超声波激振时的干涉图案的图像12a、图像14b的偏差来进行不良的检测，故而可利用简便的结构在短时间进行半导体装置13的不良检测。

以上的说明中，设为下述情况进行了说明，即：通过以从驱动单元23对超声波振子70供给的高频电力的电流A1成为大致一定的方式进行反馈控制，从而在使高频电力的频率f变化的情形时，使超声波振子70的振幅大致一定，但不限于此。

例如，如参照图13所说明，通过试验等而预先获取将高频电力的电压V0设为一定并使频率变化时的、高频电力的电流A0的变化，如图16中一点划线c2所示，生成使电流A0的增加与减少相反的电压波形，将所述电压波形作为表示电压V2相对于频率f的变化的映射59a预先保存于存储部52。如图16中一点划线c2所示，映射59a成为电压在频率f1附近降低且电压在频率f2提高的波形。而且，在进行超声波激振时，也可参照保存于存储部52的映射59a来调整相对于频率f的电压。在所述情形时，也如图16的实线d2所示，即便频率变化，对超声波振子70供给的电流A2也成为大致一定。

由此，可利用简便的结构抑制下述情况，即：在对半导体装置13以各种频带进行超声波激振时，半导体装置13总体大幅度地振动，不良部14的振动被基板11或半导体裸片12的振动遮蔽而无法检测，可高精度地检测半导体装置13的不良。

另外，也可使试验简便，例如图17中一点划线c3所示那样，将使电压V3相对于频率f阶段性地变化那样的电压波形作为映射59b保存于存储部52。在所述情形时，如图17的实线d3所示，对超声波振子70供给的电流A3虽未成为大致一定，但在既定的范围ΔA之内。由此，可利用更简便的方法高精度且在短时间进行半导体装置13的不良检测。

＜其他实施方式3＞

继而，一方面参照图18一方面对其他实施方式的不良检测装置400加以说明。不良检测装置400在参照图1所说明的不良检测装置100的各驱动单元23与各超声波喇叭21(超声波喇叭212～超声波喇叭215)之间，与参照图12至图17所说明的不良检测装置300同样地，分别安装有电压传感器53及电流传感器54。再者，图18中仅示出安装于声波头20的一个超声波喇叭211，其他超声波喇叭212～215的图示省略。另外，外壳22仅示出超声波喇叭211的附近，其他部分的图示省略。

不良检测装置400的动作除了下述方面以外，与不良检测装置300的动作相同，即：代替利用驱动单元23来驱动超声波振子70，而利用多个驱动单元23驱动各个超声波喇叭21。

不良检测装置400通过以从各驱动单元23对各超声波喇叭21供给的高频电力的电流A1成为大致一定的方式进行反馈控制，从而即便在使高频电力的频率f变化的情形时，也使各超声波喇叭21对半导体装置13的超声波激振力大致一定，使基板11及半导体裸片12的振动大致一定。由此，与不良检测装置300同样地，可抑制下述情况，即：在使高频电力的频率变化而对半导体装置13进行超声波激振时，基板11或半导体裸片12在特定的频率大幅度地振动，被基板11或半导体裸片12的振动遮蔽而无法检测不良部14的振动。

另外，不良检测装置400与不良检测装置100同样地，对半导体装置13进行超声波激振，基于包含静止时的干涉图案的图像12a、图像14a与包含超声波激振时的干涉图案的图像12a、图像14b的偏差来进行不良检测，故而可利用简便的结构在短时间进行半导体装置13的不良检测。另外，对半导体装置13间接进行超声波激振，故而能以非接触方式进行半导体装置13的不良检测。

＜振动检测装置＞

关于以上说明的不良检测装置100、不良检测装置200、不良检测装置300、不良检测装置400，均设为下述情况来进行说明，即：设定不良区域91，进行作为检查对象物的半导体装置13的不良检测，但也可作为下述振动检测装置发挥功能，即：不执行图9的步骤S108～步骤S111或图15的步骤S108～步骤S111，将表示振动产生部位的振动产生像素显示于显示器58，进行作为检查对象物的半导体装置13的振动部位的确定。

在不良检测装置100作为振动检测装置发挥功能的情形时，检测部55对照相机40所拍摄的图像进行处理而确定表示振动产生部位的振动产生像素47，将可视化图像12e显示于显示器58，所述可视化图像12e是使半导体装置13的图像包含与所确定的振动产生像素47对应的显示而成。

在使不良检测装置100作为振动检测装置发挥功能的情形时，关于有无不良的判断，检查员目视判断显示器58的图像。

此种动作例如在新的半导体装置13且设定不良区域91的阈值、既定值不存在的情形等时有用。

符号的说明

10：平台

10a：保持面

11：基板

12：半导体裸片

12a、14a、14b：图像

12e：可视化图像

13：半导体装置

14：不良部

15：表面

16：明部

17：暗部

18：显示

20、60：声波头

21、211～215：超声波喇叭

21a：轴

22、62：外壳

23：驱动单元

24：超声波

26、66：球中心

27：检测区域

28：导轨

29：滑块

29a：杆

30：激光光源

31：光轴

32：平行激光光

33：反射激光光

34a、34b：光路

40：照相机

41：光轴

42：摄像元件

43：视野

45、45s、45v：图像帧

46：像素

47：振动产生像素

48：阵列

50：控制部

51、56：CPU

52、57：存储部

53：电压传感器

54：电流传感器

55：检测部

58：显示器

59a、59b：映射

63：球带面

64：开放面

65：开放面

70：超声波振子

90：间隙

91：不良区域

100、200、300、400：不良检测装置

Claims (22)

1.一种不良检测装置，检测检查对象物的不良，其特征在于包括：

超声波激振器，对所述检查对象物进行超声波激振；

同调光源，向所述检查对象物照射同调光；

照相机，具有摄像元件，所述摄像元件拍摄经所述同调光照射的所述检查对象物而获取图像；以及

检测部，基于所述照相机所拍摄的图像来进行所述检查对象物的不良检测，

所述检测部基于所述照相机所获取的所述检查对象物的、静止时的图像与超声波振动时的图像的偏差，来进行所述检查对象物的不良检测。

2.根据权利要求1所述的不良检测装置，其特征在于

所述照相机进行拍摄时的曝光时间比所述检查对象物的超声波振动的周期更长，获得包含干涉图案的图像，所述干涉图案是由于经所述检查对象物的表面反射的所述同调光干涉而产生，

所述检测部基于所述照相机所获取的所述检查对象物的、包含静止时的干涉图案的图像与包含超声波振动时的干涉图案的图像的偏差，来进行所述检查对象物的不良检测。

3.根据权利要求2所述的不良检测装置，其特征在于

所述检测部基于所述偏差来确定振动产生像素，将所确定的振动产生像素密集至既定值以上的区域设定为不良区域，检测不良。

4.根据权利要求3所述的不良检测装置，其特征在于

所述检测部在所确定的振动产生像素的周围的既定范围存在既定个数的其他振动产生像素的情形时，维持所述像素的振动产生像素的确定，且在既定范围不存在既定个数的振动产生像素的情形时，取消所述像素的振动产生像素的确定。

5.根据权利要求3或4所述的不良检测装置，其特征在于包含：

显示器，显示所述检查对象物的图像，

所述检测部将可视化图像显示于所述显示器，所述可视化图像是使所述检查对象物的图像包含与所确定的振动产生像素对应的显示而成。

6.根据权利要求3至5所述的不良检测装置，其特征在于

所述同调光为激光光，

所述同调光源向所述检查对象物照射单一波长的平行激光光。

7.根据权利要求1至6所述的不良检测装置，其特征在于包括：

驱动单元，对所述超声波激振器供给高频电力；以及

控制部，调整从所述驱动单元对所述超声波激振器供给的所述高频电力的频率，

所述控制部在所述检测部进行所述检查对象物的不良检测时，使从所述驱动单元对所述超声波激振器供给的所述高频电力的频率变化。

8.根据权利要求7所述的不良检测装置，其特征在于包括：

电流传感器，检测从所述驱动单元对所述超声波激振器供给的所述高频电力的电流，

所述控制部在使从所述驱动单元对所述超声波激振器供给的所述高频电力的频率变化时，以由所述电流传感器所检测的电流成为既定范围内的方式，调整从所述驱动单元对所述超声波激振器供给的所述高频电力的电压。

9.根据权利要求7所述的不良检测装置，其特征在于

所述控制部包含：映射，以从所述驱动单元对所述超声波激振器供给的所述高频电力的电流成为既定范围内的方式，预先规定了从所述驱动单元对所述超声波激振器供给的所述高频电力的电压相对于从所述驱动单元对所述超声波激振器供给的所述高频电力的频率的变化，

在使从所述驱动单元对所述超声波激振器供给的所述高频电力的频率变化时，基于所述映射来调整从所述驱动单元对所述超声波激振器供给的所述高频电力的电压。

10.根据权利要求1至9所述的不良检测装置，其特征在于

所述超声波激振器为配置于所述检查对象物的周围的超声波喇叭、或连接于所述检查对象物并使所述检查对象物进行超声波振动的超声波振子。

11.根据权利要求1至6所述的不良检测装置，其特征在于

所述超声波激振器由配置于所述检查对象物的周围的、具有指向性的多个超声波喇叭所构成，多个所述超声波喇叭以从各超声波喇叭产生的多个超声波集中于所述检查对象物的方式安装于外壳。

12.根据权利要求11所述的不良检测装置，其特征在于包括：

多个驱动单元，对多个所述超声波喇叭分别供给高频电力；以及

控制部，调整从各所述驱动单元对各所述超声波喇叭供给的所述高频电力的频率，

所述控制部在所述检测部进行所述检查对象物的不良检测时，使从各所述驱动单元对各所述超声波喇叭供给的所述高频电力的频率变化。

13.根据权利要求12所述的不良检测装置，其特征在于包括：

电流传感器，分别检测从各所述驱动单元对各所述超声波喇叭供给的所述高频电力的电流，

所述控制部在使从各所述驱动单元对各所述超声波喇叭供给的所述高频电力的频率变化时，以由各所述电流传感器所检测的电流成为既定范围内的方式，调整从各所述驱动单元对各所述超声波喇叭供给的所述高频电力的电压。

14.根据权利要求12所述的不良检测装置，其特征在于

所述控制部包含：映射，以从各所述驱动单元对各所述超声波喇叭供给的所述高频电力的电流分别成为既定范围内的方式，预先规定了从各所述驱动单元对各所述超声波喇叭供给的所述高频电力的电压相对于从各所述驱动单元对各所述超声波喇叭供给的所述高频电力的频率的变化，

在使从各所述驱动单元对各所述超声波喇叭供给的所述高频电力的频率变化时，基于所述映射来调整从各所述驱动单元对各所述超声波喇叭供给的所述高频电力的电压。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的不良检测装置，其特征在于

所述控制部通过各所述驱动单元来分别调整各所述超声波喇叭产生的各所述超声波的各相位。

16.一种不良检测方法，检测检查对象物的不良，其特征在于包括：

静止时图像获取步骤，向所述检查对象物照射同调光，利用照相机来拍摄所述检查对象物，获取所述检查对象物的静止时的图像；

超声波振动时图像获取步骤，一方面向所述检查对象物照射所述同调光一方面通过超声波激振器对所述检查对象物进行超声波激振，利用所述照相机来拍摄所述检查对象物，拍摄所述检查对象物的超声波振动时的图像；以及

不良检测步骤，基于所述照相机所获取的所述检查对象物的、静止时的图像与超声波振动时的图像的偏差，来进行所述检查对象物的不良检测。

17.根据权利要求16所述的不良检测方法，其特征在于

所述静止时图像获取步骤利用所述照相机来获取包含静止时的干涉图案的图像，所述静止时的干涉图案是由于经所述检查对象物的表面反射的所述同调光干涉而产生，

所述超声波振动时图像获取步骤使所述照相机的曝光时间比所述检查对象物的超声波振动的周期更长，利用所述照相机来获取包含超声波振动时的干涉图案的图像，所述超声波振动时的干涉图案是由于经所述检查对象物的表面反射的所述同调光干涉而产生，

所述不良检测步骤基于所述照相机所获取的所述检查对象物的、包含静止时的干涉图案的图像与包含超声波振动时的干涉图案的图像的偏差，来进行所述检查对象物的不良检测。

18.根据权利要求17所述的不良检测方法，其特征在于

所述不良检测步骤基于所述偏差来确定振动产生像素，将所确定的振动产生像素密集至既定值以上的区域设定为不良区域，检测不良。

19.根据权利要求18所述的不良检测方法，其特征在于

所述不良检测步骤在所确定的振动产生像素的周围的既定范围存在既定个数的其他振动产生像素的情形时，维持所述像素的振动产生像素的确定，且在既定范围不存在既定个数的振动产生像素的情形时，取消所述像素的振动产生像素的确定。

20.根据权利要求18或19所述的不良检测方法，其特征在于还包括：

显示步骤，将可视化图像显示于显示器，所述可视化图像是使所述检查对象物的图像包含与所确定的振动产生像素对应的显示而成。

21.一种振动检测装置，检测检查对象物的振动，其特征在于包括：

超声波激振器，对所述检查对象物进行超声波激振；

同调光源，向所述检查对象物照射同调光；

照相机，具有摄像元件，所述摄像元件拍摄经所述同调光照射的所述检查对象物而获取图像；以及

检测部，对所述照相机所拍摄的图像进行处理而确定振动产生部位，

所述照相机进行拍摄时的曝光时间比所述检查对象物的超声波振动的周期更长，获取包含干涉图案的图像，所述干涉图案是由于经所述检查对象物的表面反射的所述同调光干涉而产生，

所述检测部基于所述照相机所获取的所述检查对象物的、包含静止时的干涉图案的图像与包含超声波振动时的干涉图案的图像的偏差，来进行所述检查对象物的所述振动产生部位的确定。

22.根据权利要求21所述的振动检测装置，其特征在于包括：

显示器，显示所述检查对象物的图像，

所述检测部基于所述偏差来确定表示所述振动产生部位的振动产生像素，将可视化图像显示于所述显示器，所述可视化图像是使所述检查对象物的图像包含与所确定的振动产生像素对应的显示而成。

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