JP2002026052A - バンプ電極の外観検査方法 - Google Patents
バンプ電極の外観検査方法Info
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- JP2002026052A JP2002026052A JP2000203721A JP2000203721A JP2002026052A JP 2002026052 A JP2002026052 A JP 2002026052A JP 2000203721 A JP2000203721 A JP 2000203721A JP 2000203721 A JP2000203721 A JP 2000203721A JP 2002026052 A JP2002026052 A JP 2002026052A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 バンプ電極の取り込まれる画像の形状の輪郭
をパターン化して単純化させ、精細な画像の取り込み時
のような誤判断要素を除去したバンプ電極の外観検査方
法を提供する。 【解決手段】 プラスチック配線基板１１上に突出して
形成されたバンプ電極１２に投光し、バンプ電極１２を
画像取込み光学系１４によって観察し、バンプ電極１２
の良否を判定するバンプ電極１２の外観検査方法であっ
て、バンプ電極１２の位置を画像取込み光学系１４の焦
点距離１５の位置から外して、バンプ電極１２の画像を
単純化して行う。
をパターン化して単純化させ、精細な画像の取り込み時
のような誤判断要素を除去したバンプ電極の外観検査方
法を提供する。 【解決手段】 プラスチック配線基板１１上に突出して
形成されたバンプ電極１２に投光し、バンプ電極１２を
画像取込み光学系１４によって観察し、バンプ電極１２
の良否を判定するバンプ電極１２の外観検査方法であっ
て、バンプ電極１２の位置を画像取込み光学系１４の焦
点距離１５の位置から外して、バンプ電極１２の画像を
単純化して行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック配線
基板上のバンプ電極に投光し、画像取込み光学系で観察
し、良否を判定するバンプ電極の外観検査方法に関す
る。
基板上のバンプ電極に投光し、画像取込み光学系で観察
し、良否を判定するバンプ電極の外観検査方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＬＳＩ等の半導体チップを搭載す
る配線基板は半導体チップの高集積化、大型化に伴い、
配線が高密度化しており、それに対応するための一例と
して、ビルドアップ法によるプラスチック配線基板があ
る。このプラスチック配線基板の半導体チップを搭載す
る面にはフリップチップ接続端子である多数のバンプ電
極が形成される。このバンプ電極は一般的には半田で形
成されており、形状、大きさ、表面状態等の外観状態が
半導体チップと接続する場合に重要となるので、外観検
査方法として、このバンプ電極にレーザー光や、ハロゲ
ンランプ等の各種光源により投光し、画像取込み光学
系、例えば、ＣＣＤカメラや顕微鏡等でバンプ電極に焦
点距離を合わせて精細な画像を取込んで輪郭を抽出し、
その表面に異物付着や傷等の欠陥が無く、その高さがソ
ルダーレジスト層から突出した状態であって、確実に半
導体チップとの接続が可能かどうかの判定をし、バンプ
電極の良、 不良の判定を行っている。
る配線基板は半導体チップの高集積化、大型化に伴い、
配線が高密度化しており、それに対応するための一例と
して、ビルドアップ法によるプラスチック配線基板があ
る。このプラスチック配線基板の半導体チップを搭載す
る面にはフリップチップ接続端子である多数のバンプ電
極が形成される。このバンプ電極は一般的には半田で形
成されており、形状、大きさ、表面状態等の外観状態が
半導体チップと接続する場合に重要となるので、外観検
査方法として、このバンプ電極にレーザー光や、ハロゲ
ンランプ等の各種光源により投光し、画像取込み光学
系、例えば、ＣＣＤカメラや顕微鏡等でバンプ電極に焦
点距離を合わせて精細な画像を取込んで輪郭を抽出し、
その表面に異物付着や傷等の欠陥が無く、その高さがソ
ルダーレジスト層から突出した状態であって、確実に半
導体チップとの接続が可能かどうかの判定をし、バンプ
電極の良、 不良の判定を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来のバンプ電極の外観検査方法では、次のよ
うな問題がある。 （１）画像取込み光学系の画像が精細になればバンプ電
極の形状状態も詳細に抽出可能となり、バンプ電極の表
面の複雑な微小傷、変化した色調、複雑な表面形状、異
物付着や変形、バンプの有無、下地めっきの露出等の多
種多様の外観モードについて、本来検査が不要な項目ま
で含めて一つ一つ判定を実施する必要があり、更に、そ
の検査の数が莫大な数であるので、検査時間が長くなり
非現実的となっている。 （２）多数のプラスチック配線基板及び莫大な数のバン
プ電極を検査速度を上げて対応しようとすると、不良品
を良品と判断して見逃したり、良品を不良品と判断して
過検出が発生するなど、検査精度が低下する。従って、
外観検査の作業効率を上げることと、外観検査の検査精
度を維持させることの両面を満足させることが難しい。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、
画像取込み光学系で観察されるバンプ電極の画像の形
状、輪郭をパターン化して単純化させ、精細な画像の取
込み時のような誤判断要素を除去し、検査効率と検査精
度を両立させたバンプ電極の外観検査方法を提供するこ
とを目的とする。
たような従来のバンプ電極の外観検査方法では、次のよ
うな問題がある。 （１）画像取込み光学系の画像が精細になればバンプ電
極の形状状態も詳細に抽出可能となり、バンプ電極の表
面の複雑な微小傷、変化した色調、複雑な表面形状、異
物付着や変形、バンプの有無、下地めっきの露出等の多
種多様の外観モードについて、本来検査が不要な項目ま
で含めて一つ一つ判定を実施する必要があり、更に、そ
の検査の数が莫大な数であるので、検査時間が長くなり
非現実的となっている。 （２）多数のプラスチック配線基板及び莫大な数のバン
プ電極を検査速度を上げて対応しようとすると、不良品
を良品と判断して見逃したり、良品を不良品と判断して
過検出が発生するなど、検査精度が低下する。従って、
外観検査の作業効率を上げることと、外観検査の検査精
度を維持させることの両面を満足させることが難しい。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、
画像取込み光学系で観察されるバンプ電極の画像の形
状、輪郭をパターン化して単純化させ、精細な画像の取
込み時のような誤判断要素を除去し、検査効率と検査精
度を両立させたバンプ電極の外観検査方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係るバンプ電極の外観検査方法は、プラスチック配線基
板上に突出して形成されたバンプ電極に投光し、バンプ
電極を画像取込み光学系によって観察し、バンプ電極の
良否を判定するバンプ電極の外観検査方法であって、バ
ンプ電極の位置を画像取込み光学系の焦点距離の位置か
ら外して、バンプ電極の画像を単純化して行う。バンプ
電極の画像取込み光学系の焦点距離の位置が遠のいた
り、又は、近づいたりすることでバンプ電極の形状の輪
郭が単純化されるので、精細な画像や輪郭を取り出すこ
とで多くのノイズを拾い過ぎて本来は良品であるのを不
良品としたり、不良品であるのを良品とするような誤判
断を導くノイズ的要素が取り除かれて正確な外観検査を
行うことができる。また、画像が単純化されているので
効率のよい検査を行うことができる。ここで、画像取込
み光学系によって観察する画像は、異なる位置に配置さ
れた光源によって投光されたバンプ電極の画像を比較し
て行うようにしてもよい。異なる位置に配置された光源
とは、複数の光源をそれぞれ異なる位置に配置する場合
と、光源を異なる位置に移動させる場合とを含むもので
ある。これにより、異なる位置からの投光による画像で
バンプ電極の単純化された形状を明確に映し出すことが
でき、更に、光源の異なる位置からの投光による複数の
画像を比較することができ、バンプ電極の形状を明確に
判断することができる。
係るバンプ電極の外観検査方法は、プラスチック配線基
板上に突出して形成されたバンプ電極に投光し、バンプ
電極を画像取込み光学系によって観察し、バンプ電極の
良否を判定するバンプ電極の外観検査方法であって、バ
ンプ電極の位置を画像取込み光学系の焦点距離の位置か
ら外して、バンプ電極の画像を単純化して行う。バンプ
電極の画像取込み光学系の焦点距離の位置が遠のいた
り、又は、近づいたりすることでバンプ電極の形状の輪
郭が単純化されるので、精細な画像や輪郭を取り出すこ
とで多くのノイズを拾い過ぎて本来は良品であるのを不
良品としたり、不良品であるのを良品とするような誤判
断を導くノイズ的要素が取り除かれて正確な外観検査を
行うことができる。また、画像が単純化されているので
効率のよい検査を行うことができる。ここで、画像取込
み光学系によって観察する画像は、異なる位置に配置さ
れた光源によって投光されたバンプ電極の画像を比較し
て行うようにしてもよい。異なる位置に配置された光源
とは、複数の光源をそれぞれ異なる位置に配置する場合
と、光源を異なる位置に移動させる場合とを含むもので
ある。これにより、異なる位置からの投光による画像で
バンプ電極の単純化された形状を明確に映し出すことが
でき、更に、光源の異なる位置からの投光による複数の
画像を比較することができ、バンプ電極の形状を明確に
判断することができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本
発明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の
形態に係るバンプ電極の外観検査方法を示す説明図、図
２はバンプ電極の断面図、図３は本発明の他の実施の形
態に係るバンプ電極の外観検査方法を示す説明図であ
る。
つ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本
発明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の
形態に係るバンプ電極の外観検査方法を示す説明図、図
２はバンプ電極の断面図、図３は本発明の他の実施の形
態に係るバンプ電極の外観検査方法を示す説明図であ
る。
【０００６】図１に示すように、本発明の一実施の形態
に係るバンプ電極の外観検査方法で検査されるバンプ電
極１２は、例えば、ビルドアップ法により形成されたプ
ラスチック配線基板１１の半導体チップが搭載される面
にフリップチップ接続端子として突出して形成されてい
る。半導体チップとの接続に際しては、図２に示すよう
に、バンプ電極１２を形成している半田１８がソルダー
レジスト１９より高く形成されていることにより、半導
体チップとの接続が可能となる。バンプ電極１２の形状
は多種多様であり、例えば、概半球形状や概山型形状を
している。なお、このバンプ電極１２は、絶縁層２０に
形成したビア導体２１に半田１８を溶着させて形成され
ており、ビア導体２１は、配線パターン２２を介して外
部接続端子に接続されており、これらで半導体用のプラ
スチック配線基板１１を構成している。また、バンプ電
極１２の頂点部２３は、半導体チップを搭載する場合の
平坦性を確保するために頂点部２３を押しつぶしてフラ
ットニングの処理がされている。
に係るバンプ電極の外観検査方法で検査されるバンプ電
極１２は、例えば、ビルドアップ法により形成されたプ
ラスチック配線基板１１の半導体チップが搭載される面
にフリップチップ接続端子として突出して形成されてい
る。半導体チップとの接続に際しては、図２に示すよう
に、バンプ電極１２を形成している半田１８がソルダー
レジスト１９より高く形成されていることにより、半導
体チップとの接続が可能となる。バンプ電極１２の形状
は多種多様であり、例えば、概半球形状や概山型形状を
している。なお、このバンプ電極１２は、絶縁層２０に
形成したビア導体２１に半田１８を溶着させて形成され
ており、ビア導体２１は、配線パターン２２を介して外
部接続端子に接続されており、これらで半導体用のプラ
スチック配線基板１１を構成している。また、バンプ電
極１２の頂点部２３は、半導体チップを搭載する場合の
平坦性を確保するために頂点部２３を押しつぶしてフラ
ットニングの処理がされている。
【０００７】次に、図１を参照して、本発明の一実施の
形態に係るバンプ電極の外観検査方法について説明す
る。被検査対象物であるバンプ電極１２の斜め上方に設
置された光源１３、例えば、レーザー光、ハロゲンラン
プ等の白熱光、蛍光灯光等からバンプ電極１２に投光
し、バンプ電極１２の直上に設置された画像取込み光学
系１４、例えば、ＣＣＤカメラ、顕微鏡等によってバン
プ電極１２から反射された光を捉えてバンプ電極１２の
画像を観察する。画像取込み光学系１４とバンプ電極１
２との距離は、焦点距離１５から外れる距離、すなわ
ち、画像取込み光学系１４とバンプ電極１２が遠のいた
位置１６（長くなる距離）、又は、画像取込み光学系１
４とバンプ電極１２が近づいた位置１７（短くなる距
離）にする。焦点距離１５を外れることにより、取込ま
れるバンプ電極１２の画像の輪郭がパターン化されてバ
ンプ電極１２の形状、輪郭を単純化することができる。
光源１３は、画像取込み光学系１４とバンプ電極１２の
軸線に対して、数度から９０度の範囲で傾斜した位置に
設置する。
形態に係るバンプ電極の外観検査方法について説明す
る。被検査対象物であるバンプ電極１２の斜め上方に設
置された光源１３、例えば、レーザー光、ハロゲンラン
プ等の白熱光、蛍光灯光等からバンプ電極１２に投光
し、バンプ電極１２の直上に設置された画像取込み光学
系１４、例えば、ＣＣＤカメラ、顕微鏡等によってバン
プ電極１２から反射された光を捉えてバンプ電極１２の
画像を観察する。画像取込み光学系１４とバンプ電極１
２との距離は、焦点距離１５から外れる距離、すなわ
ち、画像取込み光学系１４とバンプ電極１２が遠のいた
位置１６（長くなる距離）、又は、画像取込み光学系１
４とバンプ電極１２が近づいた位置１７（短くなる距
離）にする。焦点距離１５を外れることにより、取込ま
れるバンプ電極１２の画像の輪郭がパターン化されてバ
ンプ電極１２の形状、輪郭を単純化することができる。
光源１３は、画像取込み光学系１４とバンプ電極１２の
軸線に対して、数度から９０度の範囲で傾斜した位置に
設置する。
【０００８】次に、本発明の他の実施の形態に係るバン
プ電極の外観検査方法について説明する。図３に示すよ
うに、前述の実施の形態の光源１３の位置と異なる位置
に更に別の光源１３ａを設置する。異なる位置に設置し
た複数箇所の光源１３、１３ａからバンプ電極１２に投
光し、その反射光を画像取込み光学系１４が受光して、
バンプ電極１２の画像を取込む。複数の光源１３、１３
ａからの投光でバンプ電極１２の単純化された形状輪郭
が複数個の画像として取込まれ、これを観察し、比較す
ることにより良否の判断材料が増加し、より正確な判断
が可能となる。なお、異なる位置に３以上の光源を設置
してもよいし、１つの光源を異なる位置に移動させて投
光することも可能である。
プ電極の外観検査方法について説明する。図３に示すよ
うに、前述の実施の形態の光源１３の位置と異なる位置
に更に別の光源１３ａを設置する。異なる位置に設置し
た複数箇所の光源１３、１３ａからバンプ電極１２に投
光し、その反射光を画像取込み光学系１４が受光して、
バンプ電極１２の画像を取込む。複数の光源１３、１３
ａからの投光でバンプ電極１２の単純化された形状輪郭
が複数個の画像として取込まれ、これを観察し、比較す
ることにより良否の判断材料が増加し、より正確な判断
が可能となる。なお、異なる位置に３以上の光源を設置
してもよいし、１つの光源を異なる位置に移動させて投
光することも可能である。
【０００９】
【実施例】本発明者は、本発明に係るバンプ電極の外観
検査方法によってバンプ電極の外観検査を行った。光源
は、ハロゲン光を使用し、光ファイバーにて引き回し先
端に集光部を備えている。画像取込み光学系は、ＣＣＤ
カメラを使用し、バンプ電極の距離を焦点距離より短い
側に設定し、光源の位置はＣＣＤカメラとバンプ電極の
軸線に対して略９０度とした。正常なバンプ電極は、明
るい円形に単純化され、バンプ電極表面に出現していた
キズは円形に単純化され、誤判断を起こすことがなくな
った。凸状のバンプ電極は、光源側に円形が観察される
のに対して、凹状のバンプ電極は、光源の反対側に円形
が観察され、この観察される位置関係から凸状であるの
か、凹状であるのかの区別を判断することができる。一
方平坦なバンプ電極の場合は、明るい円形が観察されな
いことから判断することができた。次に、画像取込み光
学系は、同じくＣＣＤカメラを使用し、バンプ電極の距
離を焦点距離より長い側に設定し、ハロゲン光の光源を
２箇所に設定して画像を確認した。バンプ電極のＣＣＤ
カメラに取込まれた画像は、ＣＣＤカメラとバンプ電極
の距離を焦点距離より短い側の時に観察された画像のモ
ードと同じであった。但し、光源を２箇所にしたので、
観察される画像は２箇所となり、正常なバンプ電極の場
合は、２箇所の円形が観察され、異常なバンプ電極の場
合は、２箇所の円形に差があったり、２箇所の観察がで
きなかったりするので、検査精度の向上と、良否判断の
正確度を更に向上することができた。
検査方法によってバンプ電極の外観検査を行った。光源
は、ハロゲン光を使用し、光ファイバーにて引き回し先
端に集光部を備えている。画像取込み光学系は、ＣＣＤ
カメラを使用し、バンプ電極の距離を焦点距離より短い
側に設定し、光源の位置はＣＣＤカメラとバンプ電極の
軸線に対して略９０度とした。正常なバンプ電極は、明
るい円形に単純化され、バンプ電極表面に出現していた
キズは円形に単純化され、誤判断を起こすことがなくな
った。凸状のバンプ電極は、光源側に円形が観察される
のに対して、凹状のバンプ電極は、光源の反対側に円形
が観察され、この観察される位置関係から凸状であるの
か、凹状であるのかの区別を判断することができる。一
方平坦なバンプ電極の場合は、明るい円形が観察されな
いことから判断することができた。次に、画像取込み光
学系は、同じくＣＣＤカメラを使用し、バンプ電極の距
離を焦点距離より長い側に設定し、ハロゲン光の光源を
２箇所に設定して画像を確認した。バンプ電極のＣＣＤ
カメラに取込まれた画像は、ＣＣＤカメラとバンプ電極
の距離を焦点距離より短い側の時に観察された画像のモ
ードと同じであった。但し、光源を２箇所にしたので、
観察される画像は２箇所となり、正常なバンプ電極の場
合は、２箇所の円形が観察され、異常なバンプ電極の場
合は、２箇所の円形に差があったり、２箇所の観察がで
きなかったりするので、検査精度の向上と、良否判断の
正確度を更に向上することができた。
【００１０】
【発明の効果】請求項１、２記載のバンプ電極の外観検
査方法においては、バンプ電極の位置を画像取込み光学
系の焦点距離の位置から外して、バンプ電極の画像を単
純化して行うので、バンプ電極の形状の輪郭が単純化さ
れ、精細な画像や輪郭を取り出すことで多くのノイズを
拾い過ぎて誤判断するような要素が取り除かれ正確な外
観検査を行うことができ、更には、画像が単純化されて
いるので効率のよい検査を行うことができる。特に、請
求項２記載のバンプ電極の外観検査方法においては、画
像取込み光学系によって観察する画像は、異なる位置に
配置された光源によって投光されたバンプ電極の画像を
比較して行うので、複数の光源による画像で、単純化さ
れた形状を明確に映し出すことができ、更に、光源の異
なる複数の画像を比較することで形状を明確に判断する
ことができる。
査方法においては、バンプ電極の位置を画像取込み光学
系の焦点距離の位置から外して、バンプ電極の画像を単
純化して行うので、バンプ電極の形状の輪郭が単純化さ
れ、精細な画像や輪郭を取り出すことで多くのノイズを
拾い過ぎて誤判断するような要素が取り除かれ正確な外
観検査を行うことができ、更には、画像が単純化されて
いるので効率のよい検査を行うことができる。特に、請
求項２記載のバンプ電極の外観検査方法においては、画
像取込み光学系によって観察する画像は、異なる位置に
配置された光源によって投光されたバンプ電極の画像を
比較して行うので、複数の光源による画像で、単純化さ
れた形状を明確に映し出すことができ、更に、光源の異
なる複数の画像を比較することで形状を明確に判断する
ことができる。
【図１】本発明の一実施の形態に係るバンプ電極の外観
検査方法を示す説明図である。
検査方法を示す説明図である。
【図２】バンプ電極の断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係るバンプ電極の外
観検査方法を示す説明図である。
観検査方法を示す説明図である。
１１：プラスチック配線基板、１２：バンプ電極、１
３：光源、１３ａ：光源、１４：画像取込み光学系、１
５：焦点距離、１６：遠のいた位置、１７：近づいた位
置、１８：半田、１９：ソルダーレジスト、２０：絶縁
層、２１：ビア導体、２２：配線パターン、２３：頂点
部
３：光源、１３ａ：光源、１４：画像取込み光学系、１
５：焦点距離、１６：遠のいた位置、１７：近づいた位
置、１８：半田、１９：ソルダーレジスト、２０：絶縁
層、２１：ビア導体、２２：配線パターン、２３：頂点
部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA49 AA51 BB05 CC26 FF42 GG02 GG03 GG04 HH12 JJ03 JJ09 JJ26 QQ24 RR00 2G051 AA65 AA90 BA01 BA10 BA20 BB17 CA04 5E319 AA03 AB05 AC01 AC16 BB04 CD53 GG20
Claims (2)
- 【請求項１】 プラスチック配線基板上に突出して形成
されたバンプ電極に投光し、前記バンプ電極を画像取込
み光学系によって観察し、前記バンプ電極の良否を判定
するバンプ電極の外観検査方法であって、前記バンプ電
極の位置を前記画像取込み光学系の焦点距離の位置から
外して、前記バンプ電極の画像を単純化して行うことを
特徴とするバンプ電極の外観検査方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のバンプ電極の外観検査方
法において、前記画像取込み光学系によって観察する画
像は、異なる位置に配置された光源によって投光された
前記バンプ電極の画像を比較して行うことを特徴とする
バンプ電極の外観検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000203721A JP2002026052A (ja) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | バンプ電極の外観検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000203721A JP2002026052A (ja) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | バンプ電極の外観検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002026052A true JP2002026052A (ja) | 2002-01-25 |
Family
ID=18701093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000203721A Pending JP2002026052A (ja) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | バンプ電極の外観検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002026052A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008072693A1 (ja) * | 2006-12-14 | 2008-06-19 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | 板ガラス欠陥検出装置、板ガラスの製造方法、板ガラス物品、板ガラスの良否判定装置及び板ガラスの検査方法 |
-
2000
- 2000-07-05 JP JP2000203721A patent/JP2002026052A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008072693A1 (ja) * | 2006-12-14 | 2008-06-19 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | 板ガラス欠陥検出装置、板ガラスの製造方法、板ガラス物品、板ガラスの良否判定装置及び板ガラスの検査方法 |
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