JP2002122554A - Device for inspecting via hole in printed wiring board - Google Patents

Device for inspecting via hole in printed wiring board

Info

Publication number
JP2002122554A
JP2002122554A JP2000315148A JP2000315148A JP2002122554A JP 2002122554 A JP2002122554 A JP 2002122554A JP 2000315148 A JP2000315148 A JP 2000315148A JP 2000315148 A JP2000315148 A JP 2000315148A JP 2002122554 A JP2002122554 A JP 2002122554A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
via hole
resin residue
light emitting
light receiving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000315148A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masatomo Kinoshita
雅友 木下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shashin Kagaku Co Ltd
Original Assignee
Shashin Kagaku Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shashin Kagaku Co Ltd filed Critical Shashin Kagaku Co Ltd
Priority to JP2000315148A priority Critical patent/JP2002122554A/en
Publication of JP2002122554A publication Critical patent/JP2002122554A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a via hole inspecting device capable of speedily, easily, and accurately detecting resin residues in via holes in a printed wiring board. SOLUTION: In the via hole inspecting device 1, via holes in a build-up substrate S in which insulating resin layers and conductor layers are laminated. The via hole inspection device 1 is provided with a light source part 2 provided with a plurality of semiconductor light emitting elements 21 for sequentially switching a plurality of rays of light with different center wavelengths with one another and irradiating the via holes with them, a light receiving part 3 provided with a plurality of two-dimensionally arranged light receiving elements for detecting reflected light from the via holes, and a signal processing part 4 for sequentially acquiring output signals from the light receiving part 3 according to the switching of the plurality of rays of light and determining the degree of resin residues in the via holes on the basis of the acquired output signals.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ビルドアップ基
板、フレキシブル基板、セラミック基板、MCM基板等
のプリント配線基板のビアホール検査装置に関し、特
に、光学式の薄膜測定技術を応用して、ビアホール内の
樹脂残渣の程度を判定し得るように構成したビアホール
検査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a via hole inspection apparatus for a printed wiring board such as a build-up substrate, a flexible substrate, a ceramic substrate, and an MCM substrate. The present invention relates to a via hole inspection device configured to be able to determine the degree of resin residue.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ビルドアップ基板は、高密度実装
により軽薄短小化を促進することができ、製造コストも
低減し得る点で有利であることから、携帯電話、ノート
型パソコン、デジタルカメラを始め多くのモバイル搭載
基板として普及すると共に、BGA(ボールグリッドア
レイ)、CSP(チップサイズパッケージ)、MCM
(マルチチップモジュール)等のインターポーザとして
も急速に普及している。
2. Description of the Related Art In recent years, build-up boards are advantageous in that they can be made lighter and thinner by high-density mounting and can be manufactured at a reduced cost. At the beginning, it is widely used as a mobile mounting board, BGA (ball grid array), CSP (chip size package), MCM
(Multi-chip modules) are rapidly spreading as interposers.

【0003】このビルドアップ基板は、銅箔等からなる
導体層と、エポキシ等からなる絶縁樹脂層とが交互に積
層されて形成されたものである。また、前記導体層間を
電気的に接続するため、ビルドアップ基板の所定箇所
に、前記絶縁樹脂層を貫通するビアホールが形成されて
いる。斯かるビアホールの形成には、50μm〜70μ
m程度の厚さを有する絶縁樹脂層の所定箇所を50μm
〜200μm程度の径で貫通させるべく、所謂フォト法
やレーザ法と称される手法が用いられているが、形成し
たビアホールの底部(以下、「ビア底」という)に、1
μm程度の厚さ分の絶縁樹脂が残存する場合がある(残
存する樹脂を「樹脂残渣」という)。斯かる樹脂残渣
は、後工程の基板の導通に悪影響を及ぼし、製品の歩留
まりを低下させる点で問題である。
The build-up board is formed by alternately laminating a conductor layer made of copper foil or the like and an insulating resin layer made of epoxy or the like. Further, in order to electrically connect the conductor layers, via holes are formed at predetermined positions of the build-up board so as to penetrate the insulating resin layer. For forming such via holes, 50 μm to 70 μm
A predetermined portion of the insulating resin layer having a thickness of about m
A method called a photo method or a laser method is used in order to penetrate with a diameter of about 200 μm.
In some cases, an insulating resin having a thickness of about μm remains (the remaining resin is referred to as “resin residue”). Such a resin residue has a problem in that it adversely affects the conduction of the substrate in a later process and lowers the yield of products.

【0004】従来、上記ビアホール内の樹脂残渣を検査
する方法として、顕微鏡を使用して目視検査する方法
や、レーザ法によるビアホール形成時にそのレーザ自体
を使用して検査する方法等が知られている。
Conventionally, as a method of inspecting the resin residue in the via hole, a method of visually inspecting using a microscope, a method of using a laser itself when forming a via hole by a laser method, and the like are known. .

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記顕
微鏡による目視検査の場合には、検査に時間、手間を要
する上、検査者によって個体差があるため客観性に欠け
るという欠点がある。また、前記レーザ法によるレーザ
を使用して検査する方法は、ビア底からの反射光の位相
差を検出して樹脂残渣の厚さを測定する方法であるが、
一般にレーザ法では、波長10μm程度の炭酸ガスレー
ザを使用するため、分解能の制約により2μm程度以上
の厚さを有する残渣しか検出し得ないという問題があ
る。
However, in the case of the visual inspection using a microscope, there are drawbacks in that the inspection requires time and labor, and there is a lack of objectivity due to individual differences among examiners. The method of inspecting using a laser by the laser method is a method of measuring the thickness of the resin residue by detecting the phase difference of the reflected light from the via bottom,
In general, the laser method uses a carbon dioxide gas laser having a wavelength of about 10 μm, so that there is a problem that only a residue having a thickness of about 2 μm or more can be detected due to a limitation of resolution.

【0006】本発明は、斯かる従来技術の問題点を解決
するべくなされたもので、ビルドアップ基板等のプリン
ト配線基板のビアホール内の樹脂残渣を迅速、容易に且
つ精度良く検出し得るビアホール検査装置を提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and is a via hole inspection capable of quickly, easily and accurately detecting a resin residue in a via hole of a printed wiring board such as a build-up board. It is intended to provide a device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の発明者は、前記
課題を解決するべく鋭意研究した結果、樹脂残渣が1μ
m程度以下の厚さを有する場合が多い上、光透過性を有
することから、斯かる樹脂残渣を導体層上に形成された
一種の薄膜であると考えれば、光学式の薄膜測定技術を
応用できることを見い出すに至り、本発明を完成させた
ものである。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, the resin residue was reduced to 1 μm.
In many cases, the resin residue has a thickness of about m or less, and since it has light transmittance, if such a resin residue is considered to be a kind of thin film formed on a conductor layer, an optical thin film measuring technique is applied. They have found what they can do and completed the present invention.

【0008】すなわち、本発明は、絶縁樹脂層と導体層
とが積層されたプリント配線基板のビアホールを検査す
るための装置であって、中心波長がそれぞれ異なる複数
の光を前記ビアホールに順次切り替えて照射する光源部
と、2次元に配列された複数の受光素子を具備し、前記
ビアホールからの反射光を検出する受光部と、前記複数
の光の切り替えに応じて、前記受光部からの出力信号を
順次取得し、該取得した出力信号に基づいて前記ビアホ
ール内の樹脂残渣の程度を判定する信号処理部とを備え
ることを特徴とするビアホール検査装置を提供するもの
である。
That is, the present invention is an apparatus for inspecting a via hole in a printed wiring board on which an insulating resin layer and a conductor layer are laminated, wherein a plurality of lights having different center wavelengths are sequentially switched to the via hole. A light source unit for irradiating, a plurality of light receiving elements arranged two-dimensionally, a light receiving unit for detecting reflected light from the via hole, and an output signal from the light receiving unit in response to switching of the plurality of lights And a signal processing unit for sequentially determining the degree of resin residue in the via hole based on the obtained output signal.

【0009】斯かる発明によれば、光源部からビアホー
ルに照射した光は、樹脂残渣の表面及び裏面(導体層と
接する面)において反射し、これら各反射光は、樹脂残
渣の厚さに応じた位相ずれを生じて互いに干渉し、受光
部で検出されることになる。斯かる位相ずれの度合いに
応じた干渉光の光量(明暗)は、樹脂残渣の厚さのみな
らず、照射する光の波長によっても異なったものとな
る。従って、公知の膜厚測定方法の如く、複数の波長の
光を照射して、各波長毎に干渉光の光量を検出すれば、
樹脂残渣の厚さを算出することが可能である。この点、
本発明の光源部は、中心波長がそれぞれ異なる複数の光
を順次切り替えて照射するように構成されているため、
受光部は複数の波長に対応する干渉光を順次検出するこ
とになる。信号処理部は、受光部の出力信号、すなわ
ち、各波長ごとの干渉光の光量に相当する信号を取得す
るため、該信号に基づき樹脂残渣の厚さの程度を判定す
ることができる。また、受光部は、2次元に配列された
複数の受光素子を具備するため、ビアホール全体を一括
して検査可能である。
According to the invention, the light emitted from the light source unit to the via hole is reflected on the front and back surfaces (the surface in contact with the conductor layer) of the resin residue, and each of these reflected lights is dependent on the thickness of the resin residue. A phase shift occurs and interferes with each other, and is detected by the light receiving unit. The light amount (brightness and darkness) of the interference light according to the degree of the phase shift differs depending not only on the thickness of the resin residue but also on the wavelength of the light to be irradiated. Therefore, by irradiating light of a plurality of wavelengths and detecting the amount of interference light for each wavelength as in a known film thickness measurement method,
It is possible to calculate the thickness of the resin residue. In this regard,
Since the light source unit of the present invention is configured to sequentially switch and emit a plurality of lights each having a different center wavelength,
The light receiving unit sequentially detects interference light corresponding to a plurality of wavelengths. The signal processing unit obtains an output signal of the light receiving unit, that is, a signal corresponding to the amount of interference light for each wavelength, and thus can determine the degree of the thickness of the resin residue based on the signal. Further, since the light receiving section includes a plurality of light receiving elements arranged two-dimensionally, the entire via hole can be inspected at a time.

【0010】好ましくは、前記光源部は、複数の発光ダ
イオードを備え、該発光ダイオードの発光面前方に拡散
板が備えられる。
[0010] Preferably, the light source unit includes a plurality of light emitting diodes, and a diffusion plate is provided in front of a light emitting surface of the light emitting diodes.

【0011】光源部に複数の発光ダイオード(以下、場
合によりLEDという)を使用する場合、機械的に精密
な光軸調整を施したとしても、LEDのボンディング
や、発光部の形状、発光チップの位置等の影響により、
各LEDの光軸が全て一致した光源として扱えないとい
う問題がある。斯かる光軸の不一致は微小な角度である
ものの、ビルドアップ基板の絶縁樹脂層や導体層のよう
に、半導体基板上に形成された薄膜等と比較して表面の
凹凸が激しい場合、各LEDに対応する反射光同士を比
較すれば、同一箇所からの反射光であったとしても受光
素子上に集束する位置が数素子分ずれてしまう場合があ
る。斯かる位置ずれは、前述した樹脂残渣の厚さの程度
を判定する上で好ましいものではない。
When a plurality of light emitting diodes (hereinafter, sometimes referred to as LEDs) are used in the light source unit, even if mechanically precise optical axis adjustment is performed, the bonding of the LEDs, the shape of the light emitting unit, and the shape of the light emitting chip. Due to the location and other factors,
There is a problem in that the light axes of all the LEDs cannot be handled as the same light source. Although such mismatch of the optical axis is a small angle, when the unevenness of the surface is severe compared to a thin film formed on a semiconductor substrate, such as an insulating resin layer or a conductor layer of a build-up substrate, each LED Comparing the reflected lights corresponding to (1) and (2), the position of focusing on the light receiving element may be shifted by several elements even if the reflected light is from the same place. Such displacement is not preferable in determining the thickness of the resin residue described above.

【0012】本発明によれば、LEDの発光面前方に拡
散板が備えられるため、各LEDの光軸のばらつきを補
正し得ると共に、拡散板を通過した光を平行光に近い光
源として扱い得るため、樹脂残渣の検査をより一層高精
度に行なうことが可能となる。
According to the present invention, since the diffusion plate is provided in front of the light emitting surface of the LED, it is possible to correct the variation of the optical axis of each LED and treat the light passing through the diffusion plate as a light source close to parallel light. Therefore, it becomes possible to inspect the resin residue with higher accuracy.

【0013】好ましくは、前記複数の発光ダイオード
は、1個の白色発光ダイオードと、複数の単色発光ダイ
オードとから構成されており、前記信号処理部は、前記
各発光ダイオードによる照射毎に得られる前記受光部か
らの出力信号を複数の画像として記憶し、前記白色発光
ダイオードで照射した場合の画像から、所定値以上の濃
淡値を有する領域を抽出し、前記複数の単色発光ダイオ
ードで照射した場合の画像から、前記領域に相当する画
素の濃淡値を検出し、該検出された濃淡値に基づき、前
記領域を構成する各画素毎に相対分光反射率曲線を算出
し、更に、該相対分光反射率曲線の極値の個数に基づき
前記ビアホール内の樹脂残渣の程度を判定するように構
成される。
[0013] Preferably, the plurality of light emitting diodes include one white light emitting diode and a plurality of monochromatic light emitting diodes, and the signal processing unit is configured to obtain the light emitting diode for each irradiation by each of the light emitting diodes. The output signal from the light receiving unit is stored as a plurality of images, and from the image when illuminated by the white light-emitting diode, an area having a gray level value equal to or higher than a predetermined value is extracted, and when illuminated by the plurality of monochromatic light-emitting diodes From the image, a gray value of a pixel corresponding to the region is detected, a relative spectral reflectance curve is calculated for each pixel constituting the region based on the detected gray value, and the relative spectral reflectance is further calculated. The degree of the resin residue in the via hole is determined based on the number of extreme values of the curve.

【0014】前述のように、ビルドアップ基板の絶縁樹
脂層と導体層は、表面の凹凸が激しいために、反射光が
乱反射し、受光部で検出する受光量が小さくなるので、
樹脂残渣の程度を判定するデータとして使用するのが困
難となる場合がある(図6参照)。つまり、導体層及び
絶縁樹脂層表面プロファイルの頂部又は底部について
は、垂直に入射した光はそのまま垂直に反射するが、傾
斜部に入射した光はその傾斜に応じて反射するため、入
射光と同軸に受光部を設置した場合、頂部又は底部につ
いては受光量が大きくなるのに対し、傾斜部では受光量
が小さくなるため、斯かる傾斜部からの受光量を樹脂残
渣判定用データとして使用すれば、ノイズ要因となっ
て、樹脂残渣判定精度の低下を招く場合がある。
As described above, since the surface of the insulating resin layer and the conductor layer of the build-up substrate have severe irregularities, the reflected light is irregularly reflected, and the amount of light detected by the light receiving portion is reduced.
It may be difficult to use as data for determining the degree of resin residue (see FIG. 6). That is, at the top or bottom of the surface profile of the conductor layer and the insulating resin layer, the vertically incident light is directly reflected as it is, but the light incident on the inclined portion is reflected according to the inclination. When the light-receiving part is installed, the amount of light received at the top or bottom becomes large, whereas the amount of light received at the inclined part becomes small.If the amount of light received from such an inclined part is used as resin residue determination data, In some cases, this may cause noise and lower the accuracy of resin residue determination.

【0015】本発明によれば、白色発光ダイオードで照
射した場合の画像から所定値以上の濃淡値を有する領域
を抽出し、該抽出された領域内の画素についてのみ樹脂
残渣の程度を判定する対象として使用するため、上記精
度の低下を解消することができる。すなわち、複数の単
色発光ダイオードで照射した場合の画像から、前記領域
に相当する画素の濃淡値を検出し、該検出された濃淡値
に基づき、樹脂残渣の程度を判定するため、前述したよ
うに受光量(濃淡値)が小さくなり、ノイズ要因となり
易い傾斜部のデータを割愛し、より一層精度良く樹脂残
渣を判定することが可能となる。また、樹脂残渣の判定
に際しては、算出された相対分光反射率曲線の極値の個
数に基づく判定を行なうため、樹脂残渣の厳密な厚さを
測定する上では必要となる煩雑な手順を踏まえることな
く、容易且つ迅速な判定が可能である。
According to the present invention, an area having a gray value equal to or more than a predetermined value is extracted from an image illuminated by a white light emitting diode, and the degree of resin residue is determined only for pixels in the extracted area. , It is possible to eliminate the above-mentioned decrease in accuracy. That is, from the image when illuminated by a plurality of monochromatic light emitting diodes, to detect the gray value of the pixel corresponding to the region, based on the detected gray value, to determine the degree of resin residue, as described above, The amount of received light (shading value) is reduced, and data of the inclined portion that is likely to be a noise factor is omitted, and it is possible to determine the resin residue with higher accuracy. In addition, in determining the resin residue, since the determination based on the number of extreme values of the calculated relative spectral reflectance curve is performed, it is necessary to take into account the complicated procedures necessary for measuring the exact thickness of the resin residue. And easy and quick determination is possible.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ、本
発明の一実施形態について説明する。図1は、本発明に
係るビルドアップ基板のビアホール検査装置の一実施形
態を示す概念図であり、図2は、検査対象となるビルド
アップ基板の断面図である。図1及び図2に示すよう
に、本実施形態に係るビアホール検査装置1は、銅箔等
からなる導体層S1と、導体層S1上に積層され、エポ
キシ、レジン又はポリイミド等からなる絶縁樹脂層S2
とを有するビルドアップ基板Sを検査対象とし、特に、
絶縁樹脂層S2の所定箇所に形成されたビアホールHの
底部に残存する樹脂残渣S21の程度を検査するもので
ある。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram showing one embodiment of a via hole inspection device for a build-up substrate according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a build-up substrate to be inspected. As shown in FIGS. 1 and 2, a via hole inspection apparatus 1 according to the present embodiment includes a conductor layer S1 made of copper foil or the like, and an insulating resin layer laminated on the conductor layer S1 and made of epoxy, resin, polyimide, or the like. S2
And a build-up substrate S having
The purpose is to inspect the extent of the resin residue S21 remaining at the bottom of the via hole H formed at a predetermined location in the insulating resin layer S2.

【0017】図1に示すように、ビアホール検査装置1
は、中心波長がそれぞれ異なる複数の光をビルドアップ
基板Sに順次切り替えて照射するべく環状に配置された
複数のLED21を具備する光源部2と、2次元に配列
された複数のCCD素子を具備し、ビルドアップ基板S
のビアホールHを含む所定領域からの反射光を一括して
検出するCCDイメージセンサ3と、前記複数の光の切
り替えに応じて、CCDイメージセンサ3からの出力信
号を取得し、該取得した出力信号に基づいてビルドアッ
プ基板Sのビアホール内の樹脂残渣の程度を判定し、そ
の結果を表示する画像処理装置4とを備えている。
As shown in FIG. 1, a via hole inspection apparatus 1
The light source unit 2 includes a plurality of LEDs 21 arranged in a ring shape so as to sequentially switch and irradiate a plurality of lights having different center wavelengths to the build-up substrate S, and includes a plurality of CCD elements arranged two-dimensionally. And build-up board S
A CCD image sensor 3 for detecting reflected light from a predetermined area including the via hole H collectively, and an output signal from the CCD image sensor 3 in response to the switching of the plurality of lights, and the acquired output signal And an image processing device 4 for determining the degree of resin residue in the via hole of the build-up substrate S based on the result of the determination and displaying the result.

【0018】また、ビアホール検査装置1は、光源部2
から出射した光を集束してビルドアップ基板Sに略垂直
方向から照射するべく、レンズL1、L2及びL3並び
にハーフミラーM1を備えている。また、レンズL1の
焦点距離に相当する位置には出射光のノイズを除去する
べく、ピンホールPが設置されている。さらに、ビルド
アップ基板Sからの反射光をハーフミラーM1を介して
CCDイメージセンサ3のCCD素子上に集束させるべ
く、反射ミラーM2及びレンズL4を備えている。
The via hole inspection apparatus 1 includes a light source unit 2
Lenses L1, L2 and L3 and a half mirror M1 for converging the light emitted from the lens and irradiating the light on the build-up substrate S from a substantially vertical direction. Further, a pinhole P is provided at a position corresponding to the focal length of the lens L1 in order to remove noise of emitted light. Further, a reflection mirror M2 and a lens L4 are provided to focus the reflected light from the build-up substrate S onto the CCD element of the CCD image sensor 3 via the half mirror M1.

【0019】光源部2は、前述のように環状に配置され
た複数のLED21を備えている。本実施形態では、1
個の白色LEDと、中心波長がそれぞれ470nm、5
02nm、525nm、590nm、612nm、62
3nm、644nm、700nm、735nmである9
個の単色LEDとが環状に配置された構成とされてい
る。また、各LED21の発光面前方には、各LED2
1の光軸のばらつきを補正すると共に、略平行な出射光
とするべく、拡散板22が設置されている。斯かる拡散
板22としては、例えば、365nm〜1600nmの
透過波長域と、85%以上の透過光均一度を有するディ
フューザを使用することができる。
The light source unit 2 has a plurality of LEDs 21 arranged in a ring as described above. In this embodiment, 1
White LEDs, each having a center wavelength of 470 nm, 5
02 nm, 525 nm, 590 nm, 612 nm, 62
9 which is 3 nm, 644 nm, 700 nm, and 735 nm
The single-color LEDs are arranged in a ring. Also, in front of the light emitting surface of each LED 21, each LED 2
A diffusing plate 22 is provided so as to correct the variation of the optical axis 1 and make the emitted light substantially parallel. As such a diffusion plate 22, for example, a diffuser having a transmission wavelength range of 365 nm to 1600 nm and a uniformity of transmitted light of 85% or more can be used.

【0020】さらに、光源部2は、各拡散板22を透過
した光をレンズL1に導くべく、回転モータ23に接続
された反射ミラーM3を備えている。斯かる回転モータ
23を駆動して反射ミラーM3を回転させることによ
り、各LED21から出射した光をビルドアップ基板S
に順次切り替えて照射することが可能とされている。
Further, the light source unit 2 includes a reflection mirror M3 connected to a rotary motor 23 to guide the light transmitted through each diffusion plate 22 to the lens L1. By driving the rotation motor 23 to rotate the reflection mirror M3, the light emitted from each LED 21 is transmitted to the build-up substrate S
It is possible to sequentially switch and irradiate.

【0021】CCDイメージセンサ3は、50μm〜2
00μm程度の径を有するビアホールHを精度良く検査
するべく、約640×480ピクセルのCCD素子が2
次元に配列されて構成され、ビアホールH上で約3μm
平方の領域からの反射光が1つのCCD素子に集束する
ように配置されている。
The CCD image sensor 3 has a size of 50 μm to 2 μm.
In order to accurately inspect the via hole H having a diameter of about 00 μm, a CCD element of about 640 × 480 pixels is required.
Approximately 3 μm on via hole H
It is arranged so that the reflected light from the square area is focused on one CCD element.

【0022】画像処理装置4は、前記LED21の切り
替えに応じて、CCDイメージセンサ3からの出力信号
(ビデオ信号)を取得し、各LED21に対応する複数
のデジタル画像として記憶するべく、所定のA/D変換
器及びメモリ(図示せず)を備えている。また、斯かる
記憶画像に基づき、ビルドアップ基板Sのビアホール内
の樹脂残渣の程度を判定するためのソフトウェアがイン
ストールされており、さらに、判定結果を図示表示する
ためのモニタ(図示せず)を備えている。
The image processing device 4 obtains an output signal (video signal) from the CCD image sensor 3 in accordance with the switching of the LED 21 and stores the output signal (video signal) from the CCD image sensor 3 as a plurality of digital images corresponding to each LED 21. A / D converter and a memory (not shown) are provided. Further, based on the stored image, software for determining the degree of resin residue in the via hole of the build-up substrate S is installed, and a monitor (not shown) for graphically displaying the determination result is provided. Have.

【0023】なお、図示していないが、ビアホール検査
装置1は、2軸ステージに取り付けられており、所定の
架台上にブロアーによって吸着されたビルドアップ基板
SのビアホールH形成箇所に順次移動し、連続して検査
し得るように構成されている。
Although not shown, the via-hole inspection apparatus 1 is mounted on a biaxial stage, and sequentially moves to a via-hole H forming position of the build-up substrate S sucked by a blower on a predetermined base. It is configured so that inspection can be performed continuously.

【0024】以下、斯かる構成を有するビアホール検査
装置1の動作について説明する。まず最初に、検査対象
となるビルドアップ基板Sが、前記架台上に取り付けら
れた後、ビアホール検査装置1は、CADやNC等のデ
ータに基づき指定されたビアホールHの直上にレンズL
3が位置するよう移動し、画像処理装置4による画像処
理により自動アライメントされ、さらにオートフォーカ
スされる。
Hereinafter, the operation of the via hole inspection apparatus 1 having such a configuration will be described. First, after the build-up board S to be inspected is mounted on the gantry, the via-hole inspection apparatus 1 places the lens L directly above the via-hole H specified based on data such as CAD and NC.
3 is moved to the position, and is automatically aligned by image processing by the image processing device 4, and further, is auto-focused.

【0025】次に、光源部2の白色LED21からの出
射光が測定対象たるビアホールHに照射されるよう、反
射ミラーM3が所定位置まで回転し、反射光がCCDイ
メージセンサ3によって検出される。斯かるCCDイメ
ージセンサ3からの出力信号は、画像処理装置4に取り
込まれ、画像として記憶される。画像処理装置4は、図
3に示すように、前記記憶画像内のビアホールHに相当
する複数の画素のうち、濃淡値の高い順より、予め指定
した画素数(例えば100画素)分だけ抽出する(以
下、この抽出された画素を「明点」という)。なお、斯
かる抽出方法に限らず、予め所定の濃淡値を指定してお
き、該指定値以上の濃淡値を有する画素を抽出するよう
に構成することも可能である。
Next, the reflection mirror M3 is rotated to a predetermined position so that the light emitted from the white LED 21 of the light source unit 2 irradiates the via hole H to be measured, and the reflected light is detected by the CCD image sensor 3. The output signal from the CCD image sensor 3 is taken into the image processing device 4 and stored as an image. As shown in FIG. 3, the image processing device 4 extracts a predetermined number of pixels (for example, 100 pixels) from a plurality of pixels corresponding to the via holes H in the stored image in descending order of shading values. (Hereinafter, the extracted pixels are referred to as “bright spots”). The present invention is not limited to such an extraction method, and it is also possible to specify a predetermined grayscale value in advance, and to extract a pixel having a grayscale value equal to or higher than the specified grayscale value.

【0026】次に、反射ミラーM3が所定量回転し、前
記白色LED21とは異なる単色LED21からの出射
光が測定対象たるビアホールHに照射される。ビアホー
ルHからの反射光は、前記白色LED21の場合と同様
に、CCDイメージセンサ3によって検出された後、画
像処理装置4に画像として記憶される。以上の動作が、
反射ミラーM3が順次回転することにより、全ての単色
LED21について実施され、画像処理装置4には、9
個の単色LED21にそれぞれ対応する9枚の画像が記
憶されることになる。これら9枚の画像は、前記白色L
ED21照射により得られた画像と、照射光の波長は異
なるものの、視野は同一である。
Next, the reflection mirror M3 is rotated by a predetermined amount, and the light emitted from the monochromatic LED 21 different from the white LED 21 is applied to the via hole H to be measured. The light reflected from the via hole H is detected by the CCD image sensor 3 and stored in the image processing device 4 as an image, as in the case of the white LED 21. The above operation is
The rotation of the reflection mirror M3 is sequentially performed for all the single-color LEDs 21.
Nine images corresponding to each of the single-color LEDs 21 are stored. These nine images are the white L
Although the image obtained by the ED21 irradiation has a different wavelength of the irradiation light, the field of view is the same.

【0027】画像処理装置4は、前記9枚の画像から、
前記明点の位置に相当する画素の濃淡値を順次検出する
(図3参照)。すなわち、前記明点を構成する各画素毎
に、9つの波長に対応する濃淡値が検出されることにな
る。なお、これら9つの波長に対応する濃淡値が全て所
定値以下の場合(例えば、ベアシリコン又は銅板を基準
として反射率30%以下の場合)には、樹脂残渣の程度
を判定するためのデータとして使用しないようにされて
いる。
The image processing device 4 converts the nine images into
The gray value of the pixel corresponding to the position of the bright spot is sequentially detected (see FIG. 3). That is, for each pixel constituting the bright spot, a gray value corresponding to nine wavelengths is detected. When the gray values corresponding to these nine wavelengths are all equal to or less than a predetermined value (for example, when the reflectance is 30% or less based on bare silicon or a copper plate), the data is used as data for determining the degree of resin residue. Has been deprecated.

【0028】次に、画像処理装置4は、前記明点を構成
する各画素毎に検出された9つの離散的な濃淡値に基づ
き、相対分光反射率曲線を算出する。ここで、相対分光
反射率曲線は、公知の近似手法、例えば最小二乗法を用
い、前記離散的な濃淡値にスプライン関数や多項式関数
をフィッティングさせることにより算出され得る。図4
は、斯かる分光反射率曲線の算出例であり、図中(a)
は樹脂残渣が無い場合、(b)は樹脂残渣が有る場合を
それぞれ示す。図4において、λ1〜λ9で示す箇所にプ
ロットされた点は、前記明点を構成する各画素毎に検出
された9つの離散的な濃淡値である。また、図示された
曲線は、前記離散的濃淡値に基づき算出された相対分光
反射率曲線である。なお、図4では、明点を構成する全
ての画素について、算出した濃淡値及び相対分光反射率
曲線を同時に表示している。
Next, the image processing device 4 calculates a relative spectral reflectance curve based on the nine discrete gray levels detected for each pixel constituting the bright spot. Here, the relative spectral reflectance curve can be calculated by fitting a spline function or a polynomial function to the discrete gray value using a known approximation method, for example, a least square method. FIG.
Is an example of calculating such a spectral reflectance curve, and FIG.
Shows the case where there is no resin residue, and (b) shows the case where there is a resin residue. 4, the points plotted at locations indicated by lambda 1 to [lambda] 9, a nine discrete gray values detected for each pixel constituting the bright spot. The illustrated curve is a relative spectral reflectance curve calculated based on the discrete grayscale values. In FIG. 4, the calculated grayscale value and the relative spectral reflectance curve are simultaneously displayed for all the pixels constituting the bright spot.

【0029】次に、画像処理装置4は、前述のようにし
て算出した相対分光反射率曲線の極値の個数をカウント
し、樹脂残渣の程度を判定する。図4に示すように、樹
脂残渣が無い場合と比較し、樹脂残渣が有る場合には極
値の個数が多くなる。さらに、図示していないが、樹脂
残渣が有る場合であっても、樹脂残渣の厚さが大きくな
るほど極値の個数が多くなる。従って、斯かる極値の個
数をカウントすることにより、厳密な樹脂残渣の厚さ測
定を行なうことなく、樹脂残渣の厚さの程度を容易に判
定することができる。なお、本実施形態では、極値の個
数に応じ、4段階にランク分けして判定するように構成
されている。但し、樹脂の光学定数(反射係数、吸収係
数)が確定していれば、樹脂残渣の厳密な厚さ測定(膜
厚の絶対値演算)を行うことも可能である。
Next, the image processing device 4 counts the number of extreme values of the relative spectral reflectance curve calculated as described above, and determines the degree of resin residue. As shown in FIG. 4, the number of extreme values increases when there is a resin residue, as compared with the case where there is no resin residue. Further, although not shown, even when there is a resin residue, the number of extreme values increases as the thickness of the resin residue increases. Therefore, by counting the number of such extreme values, the degree of the thickness of the resin residue can be easily determined without strictly measuring the thickness of the resin residue. Note that, in the present embodiment, it is configured such that a determination is made in four stages according to the number of extreme values. However, if the optical constants (reflection coefficient and absorption coefficient) of the resin are determined, it is possible to perform strict thickness measurement (calculation of the absolute value of the film thickness) of the resin residue.

【0030】また、画像処理装置4は、上記判定結果を
所定のモニタに図示表示する。図5は、斯かる図示表示
の一例を示す。図5に示すように、前記モニタには、ビ
アホールH内の明点を構成する各画素毎に、Aランク〜
Dランクまでの判定結果が表示され(実際には色分けし
て表示)、使用者は樹脂残渣の程度を容易に認識するこ
とが可能である。
Further, the image processing device 4 displays the result of the determination on a predetermined monitor. FIG. 5 shows an example of such a graphical display. As shown in FIG. 5, the monitor displays ranks A to D for each pixel constituting a bright spot in the via hole H.
The determination results up to the D rank are displayed (actually displayed in different colors), and the user can easily recognize the degree of the resin residue.

【0031】以上に説明した動作が、検査対象となる全
てのビアホールHに対して順次繰り返し行なわれ、ビル
ドアップ基板Sの検査が終了する。
The operation described above is sequentially repeated for all the via holes H to be inspected, and the inspection of the build-up substrate S is completed.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明に係るビ
アホール検査装置によれば、光源部は、中心波長がそれ
ぞれ異なる複数の光を順次切り替えてビアホールに照射
するべく複数の半導体発光素子を具備するため、受光部
は複数の波長に対応する干渉光を順次検出することにな
る。信号処理部は、受光部の出力信号、すなわち、各波
長ごとの干渉光の光量に相当する信号を取得するため、
該信号に基づき樹脂残渣の厚さの程度を容易に且つ精度
良く判定することができる。また、受光部は、2次元に
配列された複数の受光素子を具備するため、ビアホール
全体を一括して迅速に検査可能である。このように、本
発明は、ビルドアップ基板等のプリント配線基板のビア
ホール内の樹脂残渣を迅速、容易に且つ精度良く検出し
得るという従来に無い優れた効果を奏するものである。
As described above, according to the via hole inspection apparatus of the present invention, the light source unit switches the plurality of semiconductor light emitting elements so as to sequentially switch the plurality of lights having different center wavelengths to irradiate the via holes. For this purpose, the light receiving section sequentially detects interference light corresponding to a plurality of wavelengths. The signal processing unit obtains an output signal of the light receiving unit, that is, a signal corresponding to the amount of interference light for each wavelength.
The degree of the thickness of the resin residue can be easily and accurately determined based on the signal. In addition, since the light receiving section includes a plurality of light receiving elements arranged two-dimensionally, the entire via hole can be collectively and quickly inspected. As described above, the present invention has an unprecedented excellent effect that resin residues in via holes of a printed wiring board such as a build-up board can be detected quickly, easily, and accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1は、本発明に係るプリント配線基板のビ
アホール検査装置の一実施形態を示す概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing one embodiment of a via hole inspection apparatus for a printed wiring board according to the present invention.

【図2】 図2は、本発明に係るビアホール検査装置の
検査対象となるビルドアップ基板の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a build-up board to be inspected by the via hole inspection apparatus according to the present invention.

【図3】 図3は、図1に示す画像処理装置に記憶され
る各LED照射画像の関係を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a relationship between respective LED irradiation images stored in the image processing apparatus illustrated in FIG. 1;

【図4】 図4は、図1に示す画像処理装置で算出され
る相対分光反射率曲線の一例を示す。
FIG. 4 shows an example of a relative spectral reflectance curve calculated by the image processing apparatus shown in FIG.

【図5】 図5は、図1に示す画像処理装置で表示され
る判定結果の一例を示す。
FIG. 5 shows an example of a determination result displayed by the image processing apparatus shown in FIG.

【図6】 図6は、ビルドアップ基板の絶縁樹脂層にお
ける入射光・反射光の状況を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a state of incident light and reflected light in an insulating resin layer of a build-up substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ビアホール検査装置 2 光源部 3 CCDイメージセンサ 4 画像処理装置 21 半導体発光素子(LED) 22 拡散板 S ビルドアップ基板 H ビアホール REFERENCE SIGNS LIST 1 via hole inspection device 2 light source unit 3 CCD image sensor 4 image processing device 21 semiconductor light emitting device (LED) 22 diffusion plate S build-up substrate H via hole

フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA30 BB05 CC01 DD03 DD04 DD06 FF51 GG07 GG14 GG23 HH04 HH13 JJ03 JJ09 JJ26 LL00 LL12 LL30 LL49 MM02 NN06 PP12 QQ18 QQ51 RR08 SS04 SS13 UU01 UU05 2G020 AA04 BA03 BA20 CA12 CB04 CB14 CB27 CB43 CB52 CC21 CC32 CC55 CD16 CD24 CD36 CD37 CD52 2G051 AA65 AB20 BA01 BA04 BA08 BB03 BB07 BC01 CA03 CB01 DA07 EA11 EA14 EA30 EB01 EC01 FA02 5E346 AA12 AA15 AA32 AA41 AA43 CC08 EE31 FF01 FF03 GG15 GG16 GG33 HH31 Continued on the front page F-term (reference) 2F065 AA30 BB05 CC01 DD03 DD04 DD06 FF51 GG07 GG14 GG23 HH04 HH13 JJ03 JJ09 JJ26 LL00 LL12 LL30 LL49 MM02 NN06 PP12 QQ18 QQ51 RR08 SS04 SS13 UU01 AU12CB 02020 CC32 CC55 CD16 CD24 CD36 CD37 CD52 2G051 AA65 AB20 BA01 BA04 BA08 BB03 BB07 BC01 CA03 CB01 DA07 EA11 EA14 EA30 EB01 EC01 FA02 5E346 AA12 AA15 AA32 AA41 AA43 CC08 EE31 FF01 FF03 GG15 GG16GG33

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁樹脂層と導体層とが積層されたプリ
ント配線基板のビアホールを検査するための装置であっ
て、 中心波長がそれぞれ異なる複数の光を前記ビアホールに
順次切り替えて照射する光源部と、 2次元に配列された複数の受光素子を具備し、前記ビア
ホールからの反射光を検出する受光部と、 前記複数の光の切り替えに応じて、前記受光部からの出
力信号を順次取得し、該取得した出力信号に基づいて前
記ビアホール内の樹脂残渣の程度を判定する信号処理部
とを備えることを特徴とするビアホール検査装置。
An apparatus for inspecting a via hole of a printed wiring board on which an insulating resin layer and a conductive layer are laminated, wherein a light source unit for sequentially switching and irradiating a plurality of lights, each having a different center wavelength, to the via hole. A plurality of light receiving elements arranged two-dimensionally, a light receiving unit detecting reflected light from the via hole, and an output signal from the light receiving unit sequentially acquired in accordance with switching of the plurality of lights. A signal processing unit for determining a degree of resin residue in the via hole based on the obtained output signal.
【請求項2】 前記光源部は、複数の発光ダイオードを
備え、 該発光ダイオードの発光面前方に拡散板が備えられてい
ることを特徴とする請求項1に記載のビアホール検査装
置。
2. The via hole inspection apparatus according to claim 1, wherein the light source unit includes a plurality of light emitting diodes, and a diffusion plate is provided in front of a light emitting surface of the light emitting diodes.
【請求項3】 前記複数の発光ダイオードは、1個の白
色発光ダイオードと、複数の単色発光ダイオードとから
構成されており、 前記信号処理部は、 前記各発光ダイオードによる照射毎に得られる前記受光
部からの出力信号を複数の画像として記憶し、 前記白色発光ダイオードで照射した場合の画像から、所
定値以上の濃淡値を有する領域を抽出し、 前記複数の単色発光ダイオードで照射した場合の画像か
ら、前記領域に相当する画素の濃淡値を検出し、 該検出された濃淡値に基づき、前記領域を構成する各画
素毎に相対分光反射率曲線を算出し、更に、 該相対分光反射率曲線の極値の個数に基づき前記ビアホ
ール内の樹脂残渣の程度を判定することを特徴とする請
求項1又は2に記載のビアホール検査装置。
3. The light-emitting diode includes one white light-emitting diode and a plurality of single-color light-emitting diodes, and the signal processing unit is configured to receive the light received by each of the light-emitting diodes. The output signal from the unit is stored as a plurality of images, an area having a gray value equal to or greater than a predetermined value is extracted from the image illuminated by the white light emitting diode, and the image illuminated by the plurality of monochromatic light emitting diodes A gray level value of a pixel corresponding to the area is detected, and a relative spectral reflectance curve is calculated for each pixel constituting the area based on the detected gray level value. The via hole inspection apparatus according to claim 1, wherein the degree of the resin residue in the via hole is determined based on the number of extreme values of the via hole.
JP2000315148A 2000-10-16 2000-10-16 Device for inspecting via hole in printed wiring board Pending JP2002122554A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000315148A JP2002122554A (en) 2000-10-16 2000-10-16 Device for inspecting via hole in printed wiring board

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000315148A JP2002122554A (en) 2000-10-16 2000-10-16 Device for inspecting via hole in printed wiring board

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002122554A true JP2002122554A (en) 2002-04-26

Family

ID=18794295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000315148A Pending JP2002122554A (en) 2000-10-16 2000-10-16 Device for inspecting via hole in printed wiring board

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002122554A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012112688A (en) * 2010-11-22 2012-06-14 Seiko Epson Corp Inspection apparatus
KR101242470B1 (en) 2011-06-24 2013-03-12 한국표준과학연구원 Apparatus and Method for measuring viahole of silicon wafer
WO2024047946A1 (en) * 2022-08-31 2024-03-07 浜松ホトニクス株式会社 Light irradiation device, measurement device, observation device, and film thickness measurement device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012112688A (en) * 2010-11-22 2012-06-14 Seiko Epson Corp Inspection apparatus
KR101242470B1 (en) 2011-06-24 2013-03-12 한국표준과학연구원 Apparatus and Method for measuring viahole of silicon wafer
WO2024047946A1 (en) * 2022-08-31 2024-03-07 浜松ホトニクス株式会社 Light irradiation device, measurement device, observation device, and film thickness measurement device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6042402B2 (en) Illumination module and visual inspection system using the same
TWI558996B (en) System and method for capturing illumination reflected in multiple directions
US9874436B2 (en) Hole inspection method and apparatus
KR101692115B1 (en) Inspection apparatus and inspection method
KR101240564B1 (en) Optical inspection apparatus and method of inspecting using the same
CN103630549A (en) System and method for inspecting a wafer
KR101129349B1 (en) Parts mount board inspection apparatus
US6870611B2 (en) Electrical circuit conductor inspection
JPH05508702A (en) Automatic monitoring method and device for three-dimensional shape data in semiconductor device manufacturing
US20060079008A1 (en) Inspection method of bonded status of ball in wire bonding
JP2000065758A (en) Apparatus and method for inspection of cream solder piece on printed circuit board
JP2007139676A (en) Device and method for inspecting substrate
JP3767161B2 (en) Height measuring device, height measuring method and observation device
TW200819770A (en) Adjustable illumination apparatus and AOI system using the same
JP2006284212A (en) Unevenness inspection device and unevenness inspection method
US6735333B1 (en) Pattern inspection apparatus
EP2137518B1 (en) Through-substrate optical imaging device and method
KR102632169B1 (en) Apparatus and method for inspecting glass substrate
JP2002122554A (en) Device for inspecting via hole in printed wiring board
JPH1063846A (en) Appearance inspection device
JP4470239B2 (en) Defect detection method and apparatus
JP2011169816A (en) Device for measuring junction inclination of semiconductor device
KR20070068169A (en) Vision inspection system
JP2011196897A (en) Inspection device
JPH07248211A (en) Apparatus for detecting surface state

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20040706