JP2004012201A - 欠陥検査装置及び欠陥検査プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】複数種類の濃淡域を有したパターン５の欠陥を自動的に検査する。
【解決手段】画像読取装置２０で読取った画像パターンと予め記憶されている基準モジュール基板の基準パターン画像と比較対照することにより、モジュール基板の欠陥を検査する欠陥検査装置である。
基準パターン画像は、パターンの濃淡域毎に上限の輝度が異なる上限パターン画像５０と濃淡域毎に下限の輝度が異なる下限パターン画像５１とを含む。そして、画像読取装置で読取った画像パターンの各濃淡域における各位置の輝度と上限パターン画像の各濃淡域における各位置の輝度とを比較して、画像パターンの輝度が上限パターン画像の輝度を超えた位置を明欠陥４２と判定する。さらに、画像パターンの輝度が下限パターン画像の輝度を下回った位置を暗欠陥４３と判定する。
【選択図】 図１
【解決手段】画像読取装置２０で読取った画像パターンと予め記憶されている基準モジュール基板の基準パターン画像と比較対照することにより、モジュール基板の欠陥を検査する欠陥検査装置である。
基準パターン画像は、パターンの濃淡域毎に上限の輝度が異なる上限パターン画像５０と濃淡域毎に下限の輝度が異なる下限パターン画像５１とを含む。そして、画像読取装置で読取った画像パターンの各濃淡域における各位置の輝度と上限パターン画像の各濃淡域における各位置の輝度とを比較して、画像パターンの輝度が上限パターン画像の輝度を超えた位置を明欠陥４２と判定する。さらに、画像パターンの輝度が下限パターン画像の輝度を下回った位置を暗欠陥４３と判定する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップが搭載されるモジュール基板の表面に形成されたパターンの欠陥を検査する欠陥検査装置及びこの欠陥検査装置内に組込まれる欠陥検査プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、図８（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、ＰＣ（印刷配線）基板１上に装着される半導体２においては、モジュール基板３の表面（上面）３ａ上に半導体チップ４が搭載され、この半導体チップ４の端子とモジュール基板３の表面（上面）３ａに形成されたパターン５の各導体６とがボンディングワイヤ７で接続されている。このモジュール基板３の裏面（下面）３ｂにも、この半導体２とＰＣ基板１との間で信号や電源を授受するための導体８が形成されている。さらに、半導体チップ４、ボンディングワイヤ７、モジュール基板３の表面３ａはケース９に覆われている。
【０００３】
図８（ｂ）は半導体チップ４を搭載するまえのモジュール基板３の表面３ａを示す図であり、図８（ｂ）はモジュール基板３の裏面３ｂを示す図である。また、図９は、図８（ｂ）のモジュール基板３をＡ―Ａ’線に沿って切断した場合の断面図である。
【０００４】
モジュール基板３の表面３ａに形成されたパターン５においては、例えば多数の金もしくは銅等でメッキされた導体６が広範囲に形成されて配置されている。また、このパターン５には、４隅に位置合導体１０が配設されている。さらに、この表面３ａにおける半導体チップ４が搭載される領域を含む広い領域は例えば緑色の半透明のソルダーレジスト（以下ＳＲと略記する）１１が塗布されている。このＳＲ１１は半導体チップ４の下面とモジュール基板３の表面３ａに形成されたパターン５の導体６との間の絶縁を確保する目的で塗布（形成）される。
【０００５】
したがって、このようなパターン５が形成されたモジュール基板３の表面３ａを上方から観察すると、図９に示すように、
（ａ）ポリイミドで形成されたモジュール基板３のベース表面
（ｂ）金もしくは銅等でメッキされた導体６の表面
（ｃ）導体６表面上に塗布された半透明のＳＲ１１の表面
（ｄ）ベース表面上に塗布された半透明のＳＲ１１の表面
の４種類の表面状態を有する。また、４種類の表面状態は、上方から観察した場合において、色彩（色度）、輝度（明度）が互いに異なる。
【０００６】
したがって、このように、ＳＲ１１が形成された後において、このモジュール基板３のパターン５の欠陥を検査する場合に、モノクロの画像読取装置でパターン５の画像を読取り２値化して、基準の２値化パターン画像と比較することが考えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、パターン５は４種類の表面状態を有し、表面状態毎に、色彩（色度）、輝度（明度）が異なる場合に、モノクロの画像読取装置で読取ったパターン画像を一つのしきい値で２値化しても、正しい２値化画像が得られない。
【０００８】
このような不都合を解消するために、ＳＲ１１を形成するまえに、導体６のみのパターンの欠陥を検査することが考えられる。しかし、この場合、後から形成されたＳＲ１１に欠陥が生じていることを検出できない。
【０００９】
そこで、現在時点においては、最終のモジュール基板３のパターン５を検査員が顕微鏡を用いて目視で検査していた。このため、個人差による検査基準のばらつきが存在していた。また、検査に多大の時間と労力とを必要とした。
【００１０】
特に、近年、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）パターンの微細化によりＴＢＡ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）を正確かつ迅速に目標検査することが困難になり、欠陥の自動検査が切望されている。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、モジュール基板のパターンを構成する複数種類の濃淡域毎に上限の輝度及び下限の輝度が異なる基準を設定することによって、たとえ複数種類の濃淡域を有して形成されたパターンであったとしても、パターンに存在する欠陥及びその欠陥の種類を正確かつ自動的に検出できる欠陥検査装置、及びこの欠陥検査装置に組込まれる欠陥検査プログラムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の欠陥検査装置は、画像読取装置で半導体チップが搭載される検査対象のモジュール基板の表面に複数種類の濃淡域を有して形成されたパターンの画像を読取り、この画像読取装置で読取った画像パターンと予め記憶されている基準モジュール基板の基準パターン画像と比較対照することにより、検査対象のモジュール基板の欠陥を検査する欠陥検査装置である。
【００１３】
基準パターン画像は、基準モジュール基板のパターンにおける濃淡域毎に上限の輝度が異なる上限パターン画像と基準モジュール基板のパターンにおける濃淡域毎に下限の輝度が異なる下限パターン画像とを含む。
【００１４】
そして、画像読取装置で読取った画像パターンの各濃淡域における各位置の輝度と上限パターン画像の各濃淡域における各位置の輝度とを比較して、画像パターンの輝度が上限パターン画像の輝度を超えた位置を明欠陥と判定する。さらに、画像読取装置で読取った画像パターンの各濃淡域における各位置の輝度と上限パターン画像の各濃淡域における各位置の輝度とを比較して、画像パターンの輝度が下限パターン画像の輝度を下回った位置を暗欠陥と判定する。
【００１５】
このように構成された欠陥検査装置においては、結果的に、基準パターン画像においては、濃淡域毎に、正常か欠陥かを判定する上限及び下限の各輝度のしきい値が設定されているので、たとえ複数種類の濃淡域を有して形成されたパターンであったとしても、パターンの各位置の正常か欠陥かの判定が正確かつ自動的に実施される。
【００１６】
さらに、欠陥が、例えば、有ってはならない位置に導体が存在する明欠陥と、あるべきところに導体が存在しない暗欠陥との２種類の種別に分類されて検出される。
【００１７】
また、別の発明は、上記発明の欠陥検査装置において、画像読取装置で読取った画像パターンの平均輝度を予め設定したレベルに移動させる輝度補正を行うようにしている。
【００１８】
このように構成された欠陥検査装置においては、例えば、ＳＲの塗布量（形成厚み）が複数のモジュール基板に亘ってゆっくり変動したとしても、欠陥検査がこの変動の影響を受けることが排除される。
【００１９】
また、別の発明は、上記発明の欠陥検査装置において、判定された明欠陥又は暗欠陥における欠陥の種別と大きさと位置とを含む欠陥データと、画像読取装置で読取った検査対象のモジュール基板全体の画像パターンと、モジュール基板全体の画像パターンにおける特定座標を中心とする欠陥の発生位置が重ね表示された拡大画像パターンとを同一表示画面上に表示する。
【００２０】
このように、検査された欠陥に関する多数の情報が同一表示画面上に一度に表示されるので、この欠陥検査装置の操作者は発生した欠陥の情報を一瞥して把握できる。
【００２１】
また、別の発明は、上記発明の欠陥検査装置における特定座標は欠陥の発生位置である。すなわち、表示器に欠陥の発生位置を中心とする拡大パターン画像が表示される。
【００２２】
また、別の発明は、上記発明の欠陥検査装置におけるモジュール基板の表面に形成される濃淡域の種類は、基板のベース表面と、ベース表面上に形成された導体の表面と、この導体表面上に塗布された半透明のソルダーレジストの表面と、ベース表面上に塗布された半透明のソルダーレジストの表面とのうちの少なくとも２種類である。
【００２３】
さらに別の発明は、画像読取装置で半導体チップが搭載される検査対象のモジュール基板の表面に複数種類の濃淡域を有して形成されたパターンの画像を読取り、この画像読取装置で読取った画像パターンと予め記憶されている基準モジュール基板の基準パターン画像と比較対照することにより、前記検査対象のモジュール基板の欠陥を検査する欠陥検査装置に組込まれる欠陥検査プログラムである。
【００２４】
そして、この発明の欠陥検査プログラムは、コンピュータに、
基準パターン画像として、基準モジュール基板のパターンにおける濃淡域毎に上限の輝度が異なる上限パターン画像と基準モジュール基板のパターンにおける濃淡域毎に下限の輝度が異なる下限パターン画像とを設定する手段と、画像読取装置で読取った画像パターンの各濃淡域における各位置の輝度と上限パターン画像の各濃淡域における各位置の輝度とを比較して、画像パターンの輝度が上限パターン画像の輝度を超えた位置を明欠陥と判定する手段と、画像読取装置で読取った画像パターンの各濃淡域における各位置の輝度と上限パターン画像の各濃淡域における各位置の輝度とを比較して、画像パターンの輝度が下限パターン画像の輝度を下回った位置を暗欠陥と判定する手段と、判定された明欠陥又は暗欠陥における欠陥の種別と大きさと位置とを含む欠陥データと、画像読取装置で読取った検査対象のモジュール基板全体の画像パターンと、モジュール基板全体の画像パターンにおける特定座標を中心とする欠陥の発生位置が重ね表示された拡大画像パターンとを同一表示画面に表示する手段ととして機能させる。
【００２５】
このように構成された欠陥検査プログラムにおいては、先の発明の欠陥検査装置とほぼ同様の作用効果を奏することが可能である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明の実施形態に係る欠陥検査プログラムが組込まれた欠陥検査装置の概略構成図である。なお、この欠陥検査装置で検査されるモジュール基板は、図８、図９に示すモジュール基板３と同一であるので、同一部分には同一符号を付して重複する部分の詳細説明を省略する。
【００２７】
図１において、画像読取装置２０内において、複数のモジュール基板３が形成されたベース材２２を搭載した移動テーブル２１は搬送機構２４で図中矢印２５ａ方向へ移動制御される。移動テーブル２１の上方に配設されたラインセンサ２６は、モジュール基板３のパターン５を図中２５ｂ方向に１列ずつ読取って同期回路２７へ送出する。同期回路２７は、ラインセンサ２６の１次元のデータと搬送機構２４からの同期信号とで、モジュール基板３のパターン５の２次元の画像パターンを作成して、次のデータ処理装置２８へ送出する。
【００２８】
この１つ画像パターンは、例えば、２０００×２０００の画素で形成され、各画素は８ビット（０〜２５５）の輝度（データ値）を有する。
【００２９】
コンピュータからなるデータ処理装置２８には、キーボードやマウスからなる操作部２９と、プリンタ３０と、表示器３１が接続されている。
【００３０】
この表示器３１には、画像読取装置２０で読取ったモジュール基板３のパターン５全体の画像パターンを表示する全体表示領域３２と、全体画像パターンのうちのマウスで指定された点（座標）３４を中心とした領域３５の拡大画像パターンを表示する拡大表示領域３３と、検査指示領域３６、検査結果領域３７、検査結果詳細領域３８、画面表示種別領域３９、欠陥表示種別領域４０、検査対象領域４１等が形成されている。
【００３１】
拡大表示領域３３内には、指定された点（座標）３４を中心とした拡大画像パターンの他に、検出された明欠陥４２又は暗欠陥４３が互いに異なる表示形態（色、模様）で該当欠陥４２、４３の発生位置に表示される。
【００３２】
検査指示領域３６内には、「開始」「一時停止」「中止」等の操作アイコンが表示される。検査結果領域３７内には、このモジュール基板のパターン５全体の欠陥数、欠陥種別等の集計結果が表示される。検査結果詳細領域３８内には、図２に示す検査結果テーブル３８ａが表示される。具体的には、検出された欠陥毎に、欠陥番号、明欠陥又は暗欠陥の欠陥種別、欠陥の規模を示すランク、（Ｘ、Ｙ）の欠陥位置座標、欠陥の面積、この欠陥に含まれる各画素の輝度の最大（ＭＡＸ）、最小（ＭＩＮ）、平均（ＡＶＥ）、この欠陥の位置の左端（Ｌｅｆｔ）、右端（Ｒｉｇｈｔ）等が表示される。なお、図６に明欠陥４２、暗欠陥４３の具体的形状の一例を示す。
【００３３】
画面表示種別領域３９内には、拡大表示領域３３に表示される拡大画像パターンにおける欠陥判定の各処理工程のデータの表示を指定する複数のアイコンが表示される。この複数のアイコンには２値化画像の表示指示も含まれる。欠陥表示種別領域４０内には、拡大表示領域３３に表示する明欠陥又は暗欠陥の欠陥種別を指定するアイコンが表示される。検査対象領域４１には、現在、この欠陥検査装置で欠陥検査中のモジュール基板の品集番号、品種名、ロット番号等が表示される。
【００３４】
このような表示器３１において、図３（ａ）に示すように、拡大表示領域３３に表示される拡大画像パターンにおいて、マウスでパターン５上に線分６４を指定すると、図３（ｂ）に示すように、線分６４上に位置する画像パターンの各画素の輝度の輝度特性６５がアイコンとして、近接位置に表示される。
【００３５】
図４は、コンピュータからなるデータ処理処理装置２８の概略構成を示すブロック図である。
【００３６】
画層読取装置２０から入力されたモジュール基板の画像パターンはフレームグラバー４４を介して取込画像バッファ４５へ一旦格納されたのち位置、回転角補正部４６へ送出される。位置、回転角補正部４６は入力した画像パターンの位置及び回転角を補正する。この位置及び回転角の補正はパターンの位置合導体１０を所定の位置に一致させることで実施される。
【００３７】
位置及び回転角の補正が終了した画像パターンは、輝度補正部５２へ入力される。輝度補正部５２は入力された画像パターンの平均輝度を予め設定したレベルに移動させる輝度補正を実施する。なお、この画像パターンの平均輝度と予め設定したレベルとが規定以上離れていた場合は、ＳＲ１１の厚み（塗布量）が異常であるので、輝度補正は実施しない。
【００３８】
画像読取装置２０に欠陥のない基準となる良品のモジュール基板３を装着した場合の画像パターンは基準パターン濃淡画像作成部４７へ送出される。この基準パターン濃淡画像作成部４７は、入力された欠陥のない複数の画像パターンから、基準パターン画像４９、上限パターン画像５０、及び下限パターン画像５１を作成して、基準画像メモリ４８へ書込む。
【００３９】
この基準パターン画像４９、上限パターン画像５０、及び下限パターン画像５１の作成手順を図５を用いて説明する。図５は、モジュール基板３に形成されたパターン５と、基準パターン画像４９、上限パターン画像５０、及び下限パターン画像５１との関係を示す図である。
【００４０】
前述したように、モジュール基板３をラインセンサ２６側から撮影した二次元の画像パターンの各画素の輝度（濃淡）は、（ａ）ポリイミドで形成されたモジュール基板３のベース表面、（ｂ）金もしくは銅等でメッキされた導体６の表面、（ｃ）導体６表面上に塗布された半透明のＳＲ１１の表面、（ｄ）ベース表面上に塗布された半透明のＳＲ１１の表面、の合計４種類の表面の輝度に分類される。
【００４１】
そして、基準パターン画像４９は、輝度補正された後の複数の画像パターンの各画素の輝度を平均化した二次元のパターン画像である。例えば、図５の上段のモジュール基板３におけるＢ―Ｂ’線に沿った基準パターン画像４９の輝度は、図５の下段の実線で示す特性となる。図示するように、上述した（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）の各表面毎に輝度が異なる特性となる。
【００４２】
上限パターン画像５０は、図５の下段の一点鎖線で示すように、基準パターン画像４９に対して、予め定められた一定の輝度を加算した二次元のパターン画像である。
【００４３】
また、下限パターン画像５１は、図５の下段の破線で示すように、基準パターン画像４９に対して、予め定められた一定の輝度を減算した二次元のパターン画像である。
【００４４】
画像読取装置２０に検査品のモジュール基板３を装着した場合の画像パターンは、位置、回転角補正部４６において、基準パターン画像４９と位置合わせ回転角合わせが実施され、輝度補正部５２で輝度補正された後に、検査品画像メモリ５３へ書込まれる。
【００４５】
上限比較部５４は、検査品画像メモリ５３に記憶されている検査品の画像パターンの各画素の輝度と基準画像メモリ４８に記憶されている上限パターン画像５０の各画素の輝度とを比較して、上限パターン画像５０の各画素の輝度を越える輝度の画素を明欠陥候補画素として、ラベリング処理部５６へ送出する。
【００４６】
同様に、下限比較部５５は、検査品画像メモリ５３に記憶されている検査品の画像パターンの各画素の輝度と基準画像メモリ４８に記憶されている下限パターン画像５１の各画素の輝度とを比較して、下限パターン画像５１の各画素の輝度を下回る輝度の画素を暗欠陥候補画素として、ラベリング処理部５６へ送出する。
【００４７】
ラベリング処理部５６は、入力された明欠陥候補画素の分布状況から明欠陥候補画素の固まり（集合）を抽出して明欠陥候補として欠陥判定部５７へ送出する。さらに、ラベリング処理部５６は、入力された暗欠陥候補画素の分布状況から暗欠陥候補画素の固まり（集合）を抽出して暗欠陥候補として欠陥判定部５７へ送出する。
【００４８】
欠陥判定部５７は、入力された明欠陥候補及び暗欠陥候補を構成する画素の数が予め定められた規定数以上の明欠陥候補及び暗欠陥候補を、図６に示すように、明欠陥４２、暗欠陥４３と判定する。そして、この明欠陥４２、暗欠陥４３の前述した、欠陥番号、明欠陥又は暗欠陥の欠陥種別、欠陥の規模を示すランク、（Ｘ、Ｙ）の欠陥位置座標、面積、この欠陥に含まれる各画素の輝度の最大（ＭＡＸ）、最小（ＭＩＮ）、平均（ＡＶＥ）、この欠陥の位置の左端（Ｌｅｆｔ）、右端（Ｒｉｇｈｔ）等の欠陥データを作成して、欠陥データファイル５８内に形成された前述した検査結果テーブル３８ａへ書込む。
【００４９】
さらに、この欠陥判定部５７は、一つの検査対象のモジュール基板３のパターン５に含まれる明欠陥４２、暗欠陥４３の数等の集計処理を実施し、集計処理結果を欠陥データファイル５８へ格納する。
【００５０】
二値化処理部５９は、欠陥判定部５７で判定された各明欠陥４２、暗欠陥４３の二値化画像を作成して、欠陥画像ファイル６０へ書込む。
【００５１】
表示制御部６１は、検査品画像メモリ５３に記憶されているモジュール基板３のパターン５全体の画像パターンを表示器３１の全体表示領域３２へ表示する。表示制御部６１は、欠陥データファイル５８の検査結果テーブル３８ａを検査結果詳細領域３８へ表示する。さらに、表示制御部６１は、操作部２９におけるキーボードやマウスを用いた表示指令に基づいて、全体表示領域３２内における全体画像パターンのうちのマウスで指定された点（座標）３４を中心とした領域３５の拡大画像パターンを拡大表示領域３３に表示する。さらに、表示制御部６１は、拡大表示領域３３内に、欠陥画像ファイル６０に記憶された明欠陥４２又は暗欠陥４３を互いに異なる表示形態（色、模様）で該当欠陥４２、４３の発生位置に表示する。
【００５２】
なお、操作部２９から全体表示領域３２内で、点（座標）３４が指定されなかった場合は、検出された最大欠陥を操作者が指定した点（座標）３４と見なして、この欠陥の発生点（座標）３４を中心とした領域３５の拡大画像パターンを拡大表示領域３３に表示する。
【００５３】
さらに、この表示制御部６１は、図３（ａ）（ｂ）を用いて説明したように、操作者がマウスでパターン５上に線分６４を指定すると、線分６４上に位置する画像パターンの各画素の輝度を検査品画像メモリ５３から読出して輝度特性６５を作成してアイコンとして近接位置に表示する。
【００５４】
さらに、この表示制御部６１は、操作者が検査結果詳細領域３８に表示された図２に示す検査結果テーブル３８ａ内の一つの欠陥をマウスで指定すると、拡大表示領域３８に表示された各欠陥のうち、この指定された欠陥を強調表示する。
【００５５】
さらに、この表示制御部６１は、操作者が画面表示種別領域３９で「二値化表示」を指定すると、拡大表示領域３８に表示された画像パターンを二値化して二値化画像として表示する。
【００５６】
なお、表示編集部６３は、表示制御部６１からの指示に従って、表示器３１に表示する各データを表示できるフォーマットに編集する。
【００５７】
図７は、コンピュータで構成されたデータ処理装置２８に組込まれた欠陥検査プログラムがコンピュータに実行させる全体動作を示す流れ図である。
このデータ処理装置２８に何らかの情報が入力されると（Ｓ１）、この情報が良品のモジュール基板３の画像パターンの場合（Ｓ２）、この画像パターンに対して輝度補正処理を実施する（Ｓ３）。その後、基準パターン濃淡画像作成部４７で、基準パターン画像４９、上限パターン画像５０、下限パターン画像５１からなる基準パターン濃淡画像を作成して（Ｓ４）、基準画像メモリ４８へ格納する（Ｓ５）。
【００５８】
データ処理装置２８に入力された情報が検査対象のモジュール基板３の画像パターンの場合（Ｓ６）、この画像パターンに対して位置、回転角補正を実施し（Ｓ７）、さらに、輝度補正処理を実施する（Ｓ８）。そして、位置、回転角補正が実施された画像パターンと、良品の上限パターン画像５０、下限パターン画像５１との比較処理を実施し欠陥候補画素を得る（Ｓ９）。そして、この欠陥候補画素に対してラベリング処理を実施し欠陥候補を得る（Ｓ１０）。この欠陥候補から最終の明欠陥４２、暗欠陥４３を判定する（Ｓ１１）。
【００５９】
このようにして得られた明欠陥４２、暗欠陥４３の各欠陥データ、及び欠陥画像を欠陥データファイル５８及び欠陥画像ファイル６０へ格納する（Ｓ１２）。そして、表示制御部６１によって、表示器３１の各領域３２、３７、３８に前述した各情報を表示するとともに、検出された最大欠陥の発生点（座標）３４を中心とした領域３５の拡大画像パターンを拡大表示領域３３に表示する標準表示処理を実施する（Ｓ１３）。
【００６０】
データ処理装置２８に入力された情報が、操作部２９を介した表示内容の変更指示の場合（Ｓ１４）、欠陥データファイル５８及び欠陥画像ファイル６０に記憶されている欠陥情報を指示された内容に従って編集して（Ｓ１５）、その編集内容を表示器３１に表示する（Ｓ１６）。
【００６１】
このように構成された欠陥検査装置及び欠陥検査プログラムにおいては、基準画像メモリ４８内には、欠陥のない良品のモジュール基板の画像パターンが、基準パターン画像４９、上限パターン画像５０、下限パターン画像５１として記憶されている。そして、上限パターン画像５０、下限パターン画像５１においては、図５に示すように、（ａ）〜（ｄ）の４種類の濃淡域（表面）毎に、正常か欠陥かを判定する上限及び下限の各輝度のしきい値が設定されている。
【００６２】
したがって、たとえ、図９に示すように、複数種類の濃淡域（表面）を有して形成されたパターン５であったとしても、パターン５の各位置の正常か欠陥かの判定が正確かつ自動的に実施される。
【００６３】
また、検査された明欠陥４２、暗欠陥４３に関する発生位置や形状、欠陥詳細データ等の多数の情報が図１に示すように、表示器３１における同一表示画面上に一度に表示されるので、この欠陥検査装置の操作者は発生した欠陥の情報を一瞥して把握できる。
【００６４】
さらに、例えば、ＳＲ１１の塗布量（形成厚み）が複数のモジュール基板３に亘ってゆっくり変動したとしても、輝度補正されるので、欠陥検査がこの変動の影響を受けることが排除される。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の欠陥検査装置、及びこの欠陥検査装置に組込まれた欠陥検査プログラムにおいては、モジュール基板のパターンを構成する複数種類の濃淡域毎に上限の輝度及び下限の輝度が異なる基準を設定している。
【００６６】
したがって、たとえ検査対象のモジュール基板のパターンが複数種類の濃淡域を有して形成されたパターンであったとしても、パターンに存在する欠陥及びその欠陥の種類を正確かつ自動的に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の欠陥検査プログラムが組込まれた欠陥検査装置の概略構成を示す模式図
【図２】同実施形態の欠陥検査装置に組込まれた表示器に表示された検査結果テーブルを示す図
【図３】同実施形態の欠陥検査装置に組込まれた表示器に表示されたパターン及び輝度特性を示す図
【図４】同実施形態の欠陥検査装置に組込まれたデータ処理装置の概略構成を示すブロック図
【図５】同データ処理装置内の基準画像メモリに記憶された基準パターン画像と上限パターン画像と下限パターン画像との関係を示す図
【図６】検出された欠陥を示す図
【図７】同データ処理装置の動作を示す流れ図
【図８】一般的な半導体の構造を示す図
【図９】一般的なモジュール基板の断面模式図
【符号の説明】
３…モジュール基板
４…半導体チップ
５…パターン
６…導体
１０…位置合導体
１１…ＳＲ
２０…画像読取装置
２８…データ処理装置
２９…操作部
３１…表示器
３２…全体表示領域
３３…拡大表示領域
３７…検査結果領域
３８…検査結果詳細領域
４２…明欠陥
４３…暗欠陥
４７…基準パターン濃淡画像作成部
５０…上限パターン画像
５１…下限パターン画像
５２…輝度補正部
５４…上限比較部
５５…下限比較部
５７…欠陥判定部
５８…欠陥データファイル
６０…欠陥画像ファイル
６１…表示制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップが搭載されるモジュール基板の表面に形成されたパターンの欠陥を検査する欠陥検査装置及びこの欠陥検査装置内に組込まれる欠陥検査プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、図８（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、ＰＣ（印刷配線）基板１上に装着される半導体２においては、モジュール基板３の表面（上面）３ａ上に半導体チップ４が搭載され、この半導体チップ４の端子とモジュール基板３の表面（上面）３ａに形成されたパターン５の各導体６とがボンディングワイヤ７で接続されている。このモジュール基板３の裏面（下面）３ｂにも、この半導体２とＰＣ基板１との間で信号や電源を授受するための導体８が形成されている。さらに、半導体チップ４、ボンディングワイヤ７、モジュール基板３の表面３ａはケース９に覆われている。
【０００３】
図８（ｂ）は半導体チップ４を搭載するまえのモジュール基板３の表面３ａを示す図であり、図８（ｂ）はモジュール基板３の裏面３ｂを示す図である。また、図９は、図８（ｂ）のモジュール基板３をＡ―Ａ’線に沿って切断した場合の断面図である。
【０００４】
モジュール基板３の表面３ａに形成されたパターン５においては、例えば多数の金もしくは銅等でメッキされた導体６が広範囲に形成されて配置されている。また、このパターン５には、４隅に位置合導体１０が配設されている。さらに、この表面３ａにおける半導体チップ４が搭載される領域を含む広い領域は例えば緑色の半透明のソルダーレジスト（以下ＳＲと略記する）１１が塗布されている。このＳＲ１１は半導体チップ４の下面とモジュール基板３の表面３ａに形成されたパターン５の導体６との間の絶縁を確保する目的で塗布（形成）される。
【０００５】
したがって、このようなパターン５が形成されたモジュール基板３の表面３ａを上方から観察すると、図９に示すように、
（ａ）ポリイミドで形成されたモジュール基板３のベース表面
（ｂ）金もしくは銅等でメッキされた導体６の表面
（ｃ）導体６表面上に塗布された半透明のＳＲ１１の表面
（ｄ）ベース表面上に塗布された半透明のＳＲ１１の表面
の４種類の表面状態を有する。また、４種類の表面状態は、上方から観察した場合において、色彩（色度）、輝度（明度）が互いに異なる。
【０００６】
したがって、このように、ＳＲ１１が形成された後において、このモジュール基板３のパターン５の欠陥を検査する場合に、モノクロの画像読取装置でパターン５の画像を読取り２値化して、基準の２値化パターン画像と比較することが考えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、パターン５は４種類の表面状態を有し、表面状態毎に、色彩（色度）、輝度（明度）が異なる場合に、モノクロの画像読取装置で読取ったパターン画像を一つのしきい値で２値化しても、正しい２値化画像が得られない。
【０００８】
このような不都合を解消するために、ＳＲ１１を形成するまえに、導体６のみのパターンの欠陥を検査することが考えられる。しかし、この場合、後から形成されたＳＲ１１に欠陥が生じていることを検出できない。
【０００９】
そこで、現在時点においては、最終のモジュール基板３のパターン５を検査員が顕微鏡を用いて目視で検査していた。このため、個人差による検査基準のばらつきが存在していた。また、検査に多大の時間と労力とを必要とした。
【００１０】
特に、近年、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）パターンの微細化によりＴＢＡ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）を正確かつ迅速に目標検査することが困難になり、欠陥の自動検査が切望されている。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、モジュール基板のパターンを構成する複数種類の濃淡域毎に上限の輝度及び下限の輝度が異なる基準を設定することによって、たとえ複数種類の濃淡域を有して形成されたパターンであったとしても、パターンに存在する欠陥及びその欠陥の種類を正確かつ自動的に検出できる欠陥検査装置、及びこの欠陥検査装置に組込まれる欠陥検査プログラムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の欠陥検査装置は、画像読取装置で半導体チップが搭載される検査対象のモジュール基板の表面に複数種類の濃淡域を有して形成されたパターンの画像を読取り、この画像読取装置で読取った画像パターンと予め記憶されている基準モジュール基板の基準パターン画像と比較対照することにより、検査対象のモジュール基板の欠陥を検査する欠陥検査装置である。
【００１３】
基準パターン画像は、基準モジュール基板のパターンにおける濃淡域毎に上限の輝度が異なる上限パターン画像と基準モジュール基板のパターンにおける濃淡域毎に下限の輝度が異なる下限パターン画像とを含む。
【００１４】
そして、画像読取装置で読取った画像パターンの各濃淡域における各位置の輝度と上限パターン画像の各濃淡域における各位置の輝度とを比較して、画像パターンの輝度が上限パターン画像の輝度を超えた位置を明欠陥と判定する。さらに、画像読取装置で読取った画像パターンの各濃淡域における各位置の輝度と上限パターン画像の各濃淡域における各位置の輝度とを比較して、画像パターンの輝度が下限パターン画像の輝度を下回った位置を暗欠陥と判定する。
【００１５】
このように構成された欠陥検査装置においては、結果的に、基準パターン画像においては、濃淡域毎に、正常か欠陥かを判定する上限及び下限の各輝度のしきい値が設定されているので、たとえ複数種類の濃淡域を有して形成されたパターンであったとしても、パターンの各位置の正常か欠陥かの判定が正確かつ自動的に実施される。
【００１６】
さらに、欠陥が、例えば、有ってはならない位置に導体が存在する明欠陥と、あるべきところに導体が存在しない暗欠陥との２種類の種別に分類されて検出される。
【００１７】
また、別の発明は、上記発明の欠陥検査装置において、画像読取装置で読取った画像パターンの平均輝度を予め設定したレベルに移動させる輝度補正を行うようにしている。
【００１８】
このように構成された欠陥検査装置においては、例えば、ＳＲの塗布量（形成厚み）が複数のモジュール基板に亘ってゆっくり変動したとしても、欠陥検査がこの変動の影響を受けることが排除される。
【００１９】
また、別の発明は、上記発明の欠陥検査装置において、判定された明欠陥又は暗欠陥における欠陥の種別と大きさと位置とを含む欠陥データと、画像読取装置で読取った検査対象のモジュール基板全体の画像パターンと、モジュール基板全体の画像パターンにおける特定座標を中心とする欠陥の発生位置が重ね表示された拡大画像パターンとを同一表示画面上に表示する。
【００２０】
このように、検査された欠陥に関する多数の情報が同一表示画面上に一度に表示されるので、この欠陥検査装置の操作者は発生した欠陥の情報を一瞥して把握できる。
【００２１】
また、別の発明は、上記発明の欠陥検査装置における特定座標は欠陥の発生位置である。すなわち、表示器に欠陥の発生位置を中心とする拡大パターン画像が表示される。
【００２２】
また、別の発明は、上記発明の欠陥検査装置におけるモジュール基板の表面に形成される濃淡域の種類は、基板のベース表面と、ベース表面上に形成された導体の表面と、この導体表面上に塗布された半透明のソルダーレジストの表面と、ベース表面上に塗布された半透明のソルダーレジストの表面とのうちの少なくとも２種類である。
【００２３】
さらに別の発明は、画像読取装置で半導体チップが搭載される検査対象のモジュール基板の表面に複数種類の濃淡域を有して形成されたパターンの画像を読取り、この画像読取装置で読取った画像パターンと予め記憶されている基準モジュール基板の基準パターン画像と比較対照することにより、前記検査対象のモジュール基板の欠陥を検査する欠陥検査装置に組込まれる欠陥検査プログラムである。
【００２４】
そして、この発明の欠陥検査プログラムは、コンピュータに、
基準パターン画像として、基準モジュール基板のパターンにおける濃淡域毎に上限の輝度が異なる上限パターン画像と基準モジュール基板のパターンにおける濃淡域毎に下限の輝度が異なる下限パターン画像とを設定する手段と、画像読取装置で読取った画像パターンの各濃淡域における各位置の輝度と上限パターン画像の各濃淡域における各位置の輝度とを比較して、画像パターンの輝度が上限パターン画像の輝度を超えた位置を明欠陥と判定する手段と、画像読取装置で読取った画像パターンの各濃淡域における各位置の輝度と上限パターン画像の各濃淡域における各位置の輝度とを比較して、画像パターンの輝度が下限パターン画像の輝度を下回った位置を暗欠陥と判定する手段と、判定された明欠陥又は暗欠陥における欠陥の種別と大きさと位置とを含む欠陥データと、画像読取装置で読取った検査対象のモジュール基板全体の画像パターンと、モジュール基板全体の画像パターンにおける特定座標を中心とする欠陥の発生位置が重ね表示された拡大画像パターンとを同一表示画面に表示する手段ととして機能させる。
【００２５】
このように構成された欠陥検査プログラムにおいては、先の発明の欠陥検査装置とほぼ同様の作用効果を奏することが可能である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明の実施形態に係る欠陥検査プログラムが組込まれた欠陥検査装置の概略構成図である。なお、この欠陥検査装置で検査されるモジュール基板は、図８、図９に示すモジュール基板３と同一であるので、同一部分には同一符号を付して重複する部分の詳細説明を省略する。
【００２７】
図１において、画像読取装置２０内において、複数のモジュール基板３が形成されたベース材２２を搭載した移動テーブル２１は搬送機構２４で図中矢印２５ａ方向へ移動制御される。移動テーブル２１の上方に配設されたラインセンサ２６は、モジュール基板３のパターン５を図中２５ｂ方向に１列ずつ読取って同期回路２７へ送出する。同期回路２７は、ラインセンサ２６の１次元のデータと搬送機構２４からの同期信号とで、モジュール基板３のパターン５の２次元の画像パターンを作成して、次のデータ処理装置２８へ送出する。
【００２８】
この１つ画像パターンは、例えば、２０００×２０００の画素で形成され、各画素は８ビット（０〜２５５）の輝度（データ値）を有する。
【００２９】
コンピュータからなるデータ処理装置２８には、キーボードやマウスからなる操作部２９と、プリンタ３０と、表示器３１が接続されている。
【００３０】
この表示器３１には、画像読取装置２０で読取ったモジュール基板３のパターン５全体の画像パターンを表示する全体表示領域３２と、全体画像パターンのうちのマウスで指定された点（座標）３４を中心とした領域３５の拡大画像パターンを表示する拡大表示領域３３と、検査指示領域３６、検査結果領域３７、検査結果詳細領域３８、画面表示種別領域３９、欠陥表示種別領域４０、検査対象領域４１等が形成されている。
【００３１】
拡大表示領域３３内には、指定された点（座標）３４を中心とした拡大画像パターンの他に、検出された明欠陥４２又は暗欠陥４３が互いに異なる表示形態（色、模様）で該当欠陥４２、４３の発生位置に表示される。
【００３２】
検査指示領域３６内には、「開始」「一時停止」「中止」等の操作アイコンが表示される。検査結果領域３７内には、このモジュール基板のパターン５全体の欠陥数、欠陥種別等の集計結果が表示される。検査結果詳細領域３８内には、図２に示す検査結果テーブル３８ａが表示される。具体的には、検出された欠陥毎に、欠陥番号、明欠陥又は暗欠陥の欠陥種別、欠陥の規模を示すランク、（Ｘ、Ｙ）の欠陥位置座標、欠陥の面積、この欠陥に含まれる各画素の輝度の最大（ＭＡＸ）、最小（ＭＩＮ）、平均（ＡＶＥ）、この欠陥の位置の左端（Ｌｅｆｔ）、右端（Ｒｉｇｈｔ）等が表示される。なお、図６に明欠陥４２、暗欠陥４３の具体的形状の一例を示す。
【００３３】
画面表示種別領域３９内には、拡大表示領域３３に表示される拡大画像パターンにおける欠陥判定の各処理工程のデータの表示を指定する複数のアイコンが表示される。この複数のアイコンには２値化画像の表示指示も含まれる。欠陥表示種別領域４０内には、拡大表示領域３３に表示する明欠陥又は暗欠陥の欠陥種別を指定するアイコンが表示される。検査対象領域４１には、現在、この欠陥検査装置で欠陥検査中のモジュール基板の品集番号、品種名、ロット番号等が表示される。
【００３４】
このような表示器３１において、図３（ａ）に示すように、拡大表示領域３３に表示される拡大画像パターンにおいて、マウスでパターン５上に線分６４を指定すると、図３（ｂ）に示すように、線分６４上に位置する画像パターンの各画素の輝度の輝度特性６５がアイコンとして、近接位置に表示される。
【００３５】
図４は、コンピュータからなるデータ処理処理装置２８の概略構成を示すブロック図である。
【００３６】
画層読取装置２０から入力されたモジュール基板の画像パターンはフレームグラバー４４を介して取込画像バッファ４５へ一旦格納されたのち位置、回転角補正部４６へ送出される。位置、回転角補正部４６は入力した画像パターンの位置及び回転角を補正する。この位置及び回転角の補正はパターンの位置合導体１０を所定の位置に一致させることで実施される。
【００３７】
位置及び回転角の補正が終了した画像パターンは、輝度補正部５２へ入力される。輝度補正部５２は入力された画像パターンの平均輝度を予め設定したレベルに移動させる輝度補正を実施する。なお、この画像パターンの平均輝度と予め設定したレベルとが規定以上離れていた場合は、ＳＲ１１の厚み（塗布量）が異常であるので、輝度補正は実施しない。
【００３８】
画像読取装置２０に欠陥のない基準となる良品のモジュール基板３を装着した場合の画像パターンは基準パターン濃淡画像作成部４７へ送出される。この基準パターン濃淡画像作成部４７は、入力された欠陥のない複数の画像パターンから、基準パターン画像４９、上限パターン画像５０、及び下限パターン画像５１を作成して、基準画像メモリ４８へ書込む。
【００３９】
この基準パターン画像４９、上限パターン画像５０、及び下限パターン画像５１の作成手順を図５を用いて説明する。図５は、モジュール基板３に形成されたパターン５と、基準パターン画像４９、上限パターン画像５０、及び下限パターン画像５１との関係を示す図である。
【００４０】
前述したように、モジュール基板３をラインセンサ２６側から撮影した二次元の画像パターンの各画素の輝度（濃淡）は、（ａ）ポリイミドで形成されたモジュール基板３のベース表面、（ｂ）金もしくは銅等でメッキされた導体６の表面、（ｃ）導体６表面上に塗布された半透明のＳＲ１１の表面、（ｄ）ベース表面上に塗布された半透明のＳＲ１１の表面、の合計４種類の表面の輝度に分類される。
【００４１】
そして、基準パターン画像４９は、輝度補正された後の複数の画像パターンの各画素の輝度を平均化した二次元のパターン画像である。例えば、図５の上段のモジュール基板３におけるＢ―Ｂ’線に沿った基準パターン画像４９の輝度は、図５の下段の実線で示す特性となる。図示するように、上述した（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）の各表面毎に輝度が異なる特性となる。
【００４２】
上限パターン画像５０は、図５の下段の一点鎖線で示すように、基準パターン画像４９に対して、予め定められた一定の輝度を加算した二次元のパターン画像である。
【００４３】
また、下限パターン画像５１は、図５の下段の破線で示すように、基準パターン画像４９に対して、予め定められた一定の輝度を減算した二次元のパターン画像である。
【００４４】
画像読取装置２０に検査品のモジュール基板３を装着した場合の画像パターンは、位置、回転角補正部４６において、基準パターン画像４９と位置合わせ回転角合わせが実施され、輝度補正部５２で輝度補正された後に、検査品画像メモリ５３へ書込まれる。
【００４５】
上限比較部５４は、検査品画像メモリ５３に記憶されている検査品の画像パターンの各画素の輝度と基準画像メモリ４８に記憶されている上限パターン画像５０の各画素の輝度とを比較して、上限パターン画像５０の各画素の輝度を越える輝度の画素を明欠陥候補画素として、ラベリング処理部５６へ送出する。
【００４６】
同様に、下限比較部５５は、検査品画像メモリ５３に記憶されている検査品の画像パターンの各画素の輝度と基準画像メモリ４８に記憶されている下限パターン画像５１の各画素の輝度とを比較して、下限パターン画像５１の各画素の輝度を下回る輝度の画素を暗欠陥候補画素として、ラベリング処理部５６へ送出する。
【００４７】
ラベリング処理部５６は、入力された明欠陥候補画素の分布状況から明欠陥候補画素の固まり（集合）を抽出して明欠陥候補として欠陥判定部５７へ送出する。さらに、ラベリング処理部５６は、入力された暗欠陥候補画素の分布状況から暗欠陥候補画素の固まり（集合）を抽出して暗欠陥候補として欠陥判定部５７へ送出する。
【００４８】
欠陥判定部５７は、入力された明欠陥候補及び暗欠陥候補を構成する画素の数が予め定められた規定数以上の明欠陥候補及び暗欠陥候補を、図６に示すように、明欠陥４２、暗欠陥４３と判定する。そして、この明欠陥４２、暗欠陥４３の前述した、欠陥番号、明欠陥又は暗欠陥の欠陥種別、欠陥の規模を示すランク、（Ｘ、Ｙ）の欠陥位置座標、面積、この欠陥に含まれる各画素の輝度の最大（ＭＡＸ）、最小（ＭＩＮ）、平均（ＡＶＥ）、この欠陥の位置の左端（Ｌｅｆｔ）、右端（Ｒｉｇｈｔ）等の欠陥データを作成して、欠陥データファイル５８内に形成された前述した検査結果テーブル３８ａへ書込む。
【００４９】
さらに、この欠陥判定部５７は、一つの検査対象のモジュール基板３のパターン５に含まれる明欠陥４２、暗欠陥４３の数等の集計処理を実施し、集計処理結果を欠陥データファイル５８へ格納する。
【００５０】
二値化処理部５９は、欠陥判定部５７で判定された各明欠陥４２、暗欠陥４３の二値化画像を作成して、欠陥画像ファイル６０へ書込む。
【００５１】
表示制御部６１は、検査品画像メモリ５３に記憶されているモジュール基板３のパターン５全体の画像パターンを表示器３１の全体表示領域３２へ表示する。表示制御部６１は、欠陥データファイル５８の検査結果テーブル３８ａを検査結果詳細領域３８へ表示する。さらに、表示制御部６１は、操作部２９におけるキーボードやマウスを用いた表示指令に基づいて、全体表示領域３２内における全体画像パターンのうちのマウスで指定された点（座標）３４を中心とした領域３５の拡大画像パターンを拡大表示領域３３に表示する。さらに、表示制御部６１は、拡大表示領域３３内に、欠陥画像ファイル６０に記憶された明欠陥４２又は暗欠陥４３を互いに異なる表示形態（色、模様）で該当欠陥４２、４３の発生位置に表示する。
【００５２】
なお、操作部２９から全体表示領域３２内で、点（座標）３４が指定されなかった場合は、検出された最大欠陥を操作者が指定した点（座標）３４と見なして、この欠陥の発生点（座標）３４を中心とした領域３５の拡大画像パターンを拡大表示領域３３に表示する。
【００５３】
さらに、この表示制御部６１は、図３（ａ）（ｂ）を用いて説明したように、操作者がマウスでパターン５上に線分６４を指定すると、線分６４上に位置する画像パターンの各画素の輝度を検査品画像メモリ５３から読出して輝度特性６５を作成してアイコンとして近接位置に表示する。
【００５４】
さらに、この表示制御部６１は、操作者が検査結果詳細領域３８に表示された図２に示す検査結果テーブル３８ａ内の一つの欠陥をマウスで指定すると、拡大表示領域３８に表示された各欠陥のうち、この指定された欠陥を強調表示する。
【００５５】
さらに、この表示制御部６１は、操作者が画面表示種別領域３９で「二値化表示」を指定すると、拡大表示領域３８に表示された画像パターンを二値化して二値化画像として表示する。
【００５６】
なお、表示編集部６３は、表示制御部６１からの指示に従って、表示器３１に表示する各データを表示できるフォーマットに編集する。
【００５７】
図７は、コンピュータで構成されたデータ処理装置２８に組込まれた欠陥検査プログラムがコンピュータに実行させる全体動作を示す流れ図である。
このデータ処理装置２８に何らかの情報が入力されると（Ｓ１）、この情報が良品のモジュール基板３の画像パターンの場合（Ｓ２）、この画像パターンに対して輝度補正処理を実施する（Ｓ３）。その後、基準パターン濃淡画像作成部４７で、基準パターン画像４９、上限パターン画像５０、下限パターン画像５１からなる基準パターン濃淡画像を作成して（Ｓ４）、基準画像メモリ４８へ格納する（Ｓ５）。
【００５８】
データ処理装置２８に入力された情報が検査対象のモジュール基板３の画像パターンの場合（Ｓ６）、この画像パターンに対して位置、回転角補正を実施し（Ｓ７）、さらに、輝度補正処理を実施する（Ｓ８）。そして、位置、回転角補正が実施された画像パターンと、良品の上限パターン画像５０、下限パターン画像５１との比較処理を実施し欠陥候補画素を得る（Ｓ９）。そして、この欠陥候補画素に対してラベリング処理を実施し欠陥候補を得る（Ｓ１０）。この欠陥候補から最終の明欠陥４２、暗欠陥４３を判定する（Ｓ１１）。
【００５９】
このようにして得られた明欠陥４２、暗欠陥４３の各欠陥データ、及び欠陥画像を欠陥データファイル５８及び欠陥画像ファイル６０へ格納する（Ｓ１２）。そして、表示制御部６１によって、表示器３１の各領域３２、３７、３８に前述した各情報を表示するとともに、検出された最大欠陥の発生点（座標）３４を中心とした領域３５の拡大画像パターンを拡大表示領域３３に表示する標準表示処理を実施する（Ｓ１３）。
【００６０】
データ処理装置２８に入力された情報が、操作部２９を介した表示内容の変更指示の場合（Ｓ１４）、欠陥データファイル５８及び欠陥画像ファイル６０に記憶されている欠陥情報を指示された内容に従って編集して（Ｓ１５）、その編集内容を表示器３１に表示する（Ｓ１６）。
【００６１】
このように構成された欠陥検査装置及び欠陥検査プログラムにおいては、基準画像メモリ４８内には、欠陥のない良品のモジュール基板の画像パターンが、基準パターン画像４９、上限パターン画像５０、下限パターン画像５１として記憶されている。そして、上限パターン画像５０、下限パターン画像５１においては、図５に示すように、（ａ）〜（ｄ）の４種類の濃淡域（表面）毎に、正常か欠陥かを判定する上限及び下限の各輝度のしきい値が設定されている。
【００６２】
したがって、たとえ、図９に示すように、複数種類の濃淡域（表面）を有して形成されたパターン５であったとしても、パターン５の各位置の正常か欠陥かの判定が正確かつ自動的に実施される。
【００６３】
また、検査された明欠陥４２、暗欠陥４３に関する発生位置や形状、欠陥詳細データ等の多数の情報が図１に示すように、表示器３１における同一表示画面上に一度に表示されるので、この欠陥検査装置の操作者は発生した欠陥の情報を一瞥して把握できる。
【００６４】
さらに、例えば、ＳＲ１１の塗布量（形成厚み）が複数のモジュール基板３に亘ってゆっくり変動したとしても、輝度補正されるので、欠陥検査がこの変動の影響を受けることが排除される。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の欠陥検査装置、及びこの欠陥検査装置に組込まれた欠陥検査プログラムにおいては、モジュール基板のパターンを構成する複数種類の濃淡域毎に上限の輝度及び下限の輝度が異なる基準を設定している。
【００６６】
したがって、たとえ検査対象のモジュール基板のパターンが複数種類の濃淡域を有して形成されたパターンであったとしても、パターンに存在する欠陥及びその欠陥の種類を正確かつ自動的に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の欠陥検査プログラムが組込まれた欠陥検査装置の概略構成を示す模式図
【図２】同実施形態の欠陥検査装置に組込まれた表示器に表示された検査結果テーブルを示す図
【図３】同実施形態の欠陥検査装置に組込まれた表示器に表示されたパターン及び輝度特性を示す図
【図４】同実施形態の欠陥検査装置に組込まれたデータ処理装置の概略構成を示すブロック図
【図５】同データ処理装置内の基準画像メモリに記憶された基準パターン画像と上限パターン画像と下限パターン画像との関係を示す図
【図６】検出された欠陥を示す図
【図７】同データ処理装置の動作を示す流れ図
【図８】一般的な半導体の構造を示す図
【図９】一般的なモジュール基板の断面模式図
【符号の説明】
３…モジュール基板
４…半導体チップ
５…パターン
６…導体
１０…位置合導体
１１…ＳＲ
２０…画像読取装置
２８…データ処理装置
２９…操作部
３１…表示器
３２…全体表示領域
３３…拡大表示領域
３７…検査結果領域
３８…検査結果詳細領域
４２…明欠陥
４３…暗欠陥
４７…基準パターン濃淡画像作成部
５０…上限パターン画像
５１…下限パターン画像
５２…輝度補正部
５４…上限比較部
５５…下限比較部
５７…欠陥判定部
５８…欠陥データファイル
６０…欠陥画像ファイル
６１…表示制御部
Claims (6)
- 画像読取装置で半導体チップが搭載される検査対象のモジュール基板の表面に複数種類の濃淡域を有して形成されたパターンの画像を読取り、この画像読取装置で読取った画像パターンと予め記憶されている基準モジュール基板の基準パターン画像と比較対照することにより、前記検査対象のモジュール基板の欠陥を検査する欠陥検査装置であって、
前記基準パターン画像は、前記基準モジュール基板のパターンにおける濃淡域毎に上限の輝度が異なる上限パターン画像と前記基準モジュール基板のパターンにおける濃淡域毎に下限の輝度が異なる下限パターン画像とを含み、
前記画像読取装置で読取った画像パターンの各濃淡域における各位置の輝度と前記上限パターン画像の各濃淡域における各位置の輝度とを比較して、画像パターンの輝度が前記上限パターン画像の輝度を超えた位置を明欠陥と判定し、
前記画像読取装置で読取った画像パターンの各濃淡域における各位置の輝度と前記上限パターン画像の各濃淡域における各位置の輝度とを比較して、画像パターンの輝度が前記下限パターン画像の輝度を下回った位置を暗欠陥と判定する
ことを特徴とする欠陥検査装置。 - 前記画像読取装置で読取った画像パターンの平均輝度を予め設定したレベルに移動させる輝度補正を行うことを特徴とする請求項１記載の欠陥検査装置。
- 前記判定された明欠陥又は暗欠陥における欠陥の種別と大きさと位置とを含む欠陥データと、前記画像読取装置で読取った検査対象のモジュール基板全体の画像パターンと、前記モジュール基板全体の画像パターンにおける特定座標を中心とする前記欠陥の発生位置が重ね表示された拡大画像パターンとを同一表示画面上に表示することを特徴とする請求項１又は２記載の欠陥検査装置。
- 前記特定座標は、前記欠陥の発生位置であることを特徴とする請求項３記載の欠陥検査装置。
- 前記モジュール基板の表面に形成される濃淡域の種類は、基板のベース表面と、ベース表面上に形成された導体の表面と、この導体表面上に塗布された半透明のソルダーレジストの表面と、前記ベース表面上に塗布された半透明のソルダーレジストの表面とのうち少なくとも２種類を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の欠陥検査装置。
- 画像読取装置で半導体チップが搭載される検査対象のモジュール基板の表面に複数種類の濃淡域を有して形成されたパターンの画像を読取り、この画像読取装置で読取った画像パターンと予め記憶されている基準モジュール基板の基準パターン画像と比較対照することにより、前記検査対象のモジュール基板の欠陥を検査する欠陥検査装置に組込まれる欠陥検査プログラムであって、
コンピュータに、
前記基準パターン画像として、前記基準モジュール基板のパターンにおける濃淡域毎に上限の輝度が異なる上限パターン画像と前記基準モジュール基板のパターンにおける濃淡域毎に下限の輝度が異なる下限パターン画像とを設定する手段と、
前記画像読取装置で読取った画像パターンの各濃淡域における各位置の輝度と前記上限パターン画像の各濃淡域における各位置の輝度とを比較して、画像パターンの輝度が前記上限パターン画像の輝度を超えた位置を明欠陥と判定する手段と、
前記画像読取装置で読取った画像パターンの各濃淡域における各位置の輝度と前記上限パターン画像の各濃淡域における各位置の輝度とを比較して、画像パターンの輝度が前記下限パターン画像の輝度を下回った位置を暗欠陥と判定する手段と、
前記判定された明欠陥又は暗欠陥における欠陥の種別と大きさと位置とを含む欠陥データと、前記画像読取装置で読取った検査対象のモジュール基板全体の画像パターンと、前記モジュール基板全体の画像パターンにおける特定座標を中心とする前記欠陥の発生位置が重ね表示された拡大画像パターンとを同一表示画面に表示する手段と
として機能させることを特徴とする欠陥検査プログラム。
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