JP2005207918A - 半導体集積回路装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 2D・3D半田印刷検査装置による基板の検査工程において、検査装置に2D検査機能と3D検査機能を実装し、最初に3D検査を実行し、続いて2D検査を実行することで、検査終了と同時に不良判定パッド(印刷半田)の部分の2D撮像画像を拡大表示することを可能とし、それにより作業者に効率的な目視確認環境を提供する。また、検査データ作成時に生基板を測定することにより、検査装置が自動で生成した独自の高さ測定基準とパッド上面高さとの関係を調べ、これにより、検査においてパッド上面基準による印刷半田の高さ・体積の測定を可能とする。
【選択図】 図22
Description
3D検査を半田印刷検査に適用するにあたって、実際の検査対象には基板の反りがあるということと、印刷半田上面と基板面(レジスト面)とでは、スリット光が当った部分のエリア画像上での明度値で最大で100対1位の大きな差があるという難しい問題がある。
たとえば、これまでの技術では、3D検査用データを作成するにあたって、作業者による高さ測定基準点の設定という作業が不可欠であった。すなわち、クリーム半田印刷後の基板上面は、クリーム半田、金あるいは銅あるいは半田コートパッド(印刷半田に隠れてほとんど露出していないパッド)、基材の上を直接覆うレジスト、配線パターン上を覆うレジストなどから構成されている。
3D検査装置は、通常、検査対象を2D撮像する手段を持たないので、作業者に対して目視確認に必要な対象物の拡大画像を提供することができない。これに対して、2D検査と3D検査の共用機では、3D検査で不良と判定した部分の2D拡大画像を、作業者に対して提供することができる。ただし、2D・3D共用機でも、最初に2D検査を実施し、次に3D検査を実施するというシーケンスでは実現が大変難しくなる。
本発明による検査装置は、測定対象物に対して斜め上方からスリット光を照射し、その状況を測定対象物真上に設置したエリアカメラ(CMOSトランジスタ、MOSトランジスタ、CCDなどの撮像素子がアレイ状に配置され、このアレイ状に配置された撮像素子でエリア状に測定対象物を撮すカメラ。言うまでもないことであるが、結果的に2次元画像を取得可能なカメラであれば、エリアカメラに限らず、その他のカメラであってもかまわない)で撮像することにより、測定対象物の高さおよび体積を測定する方式である。
分解能20μm/画素で20.48mm×20.48mmの領域の高さ・体積測定を行う場合、1024画素×32〜256画素の長方形画像を1024枚撮像することになる。
半田印刷検査装置において、2D測定系と3D測定系の2種類の測定系を実装する。この測定系は全く独立した構成でも構わないが、検査装置全体のコストを考えた場合、可能な限り共有できる構造が望ましい。3D検査用データも、2D検査用データと同様、メタルマスクのガーバデータから生成することができる。
先に指定パッド部の3D検査を実行し、その結果を検査結果格納エリアに記録する。その後、全パッドの2D検査を実行する。2D検査で不良と判定したパッドについては、各種測定結果とともに2Dカメラで撮像した画像も記録する。さらには、2D撮像画像を表示装置の指定場所に表示する。
10a,10b,10c,10x 印刷半田
11 高さ測定領域
11a,11b 高さ測定基準ライン
12 基板基材
13 配線パターン
13a スルーホール
14 レジスト
15 パッド部
15a,15b,15c パッド
16 内層パターン部
17 高さ測定基準面
18a,18b,18c パッド上面高さ
20 照明装置
21 赤緑色LED照明装置(2D検査用)
22 青LED照明装置(2D検査用)
23,23a,23b スリット照明装置(3D検査用)
24 スリット光(3D検査用)
241 スリット光跡(基板上)
242 スリット光跡(印刷半田上)
31 カメラ
31a CCDカメラ(2D検査用)
31b CMOSカメラ(3D検査用)
32,32a,32b レンズ
40 撮像範囲(2D検査用)
41 撮像範囲(3D検査用)
50 画像入力記憶部
51 半田撮像画像データ(2D検査用)
52 パッド撮像画像データ(2D検査用)
53 撮像画像データ(3D検査用)
53a 撮像画像データ(基板高さ測定用)
53b 撮像画像データ(印刷半田高さ測定用)
53c,53d,53e 実画像データ(印刷半田高さ測定用)
531 スリット光跡(基板上)
532 スリット光跡(印刷半田上)
533 計測基準ライン
60 画像処理部
61 3D測定データ
62 立体表示(3D測定データ)
71 X軸ロボット
72 Y軸ロボット
73 ロボット制御部
74 表示装置
741 不良パッド拡大表示領域
742 カメラ撮像画像領域
743 基板全体イメージ図および不良パッド表示領域
744 検査カウンタおよび各種情報表示領域
80 全体制御部
81 パッドデータ
82 視野割付データ
83 撮像データ記憶領域
84 検査データ作成プログラム
85 検査実行プログラム
90 QFP
90a 端子
91 コネクタ
91a 端子
91b コネクタ搭載部
92 BGA(CSP)
92a 端子
92b BGA(CSP)搭載部
93a,93b,93c,93d,93e,93f エリア
94a,94b,94c,94d,94e 搭載部
100 基板
100a 多面取り基板
101 ウエハチップ
102 チップ部品
103 半田ボール
104 半田バンプ
105 アンダーフィル
110 基板ローダ
111 半田印刷機
112 半田印刷検査機
113 マウンタ
114 リフロー
115 アンダーフィル注入機
116 切断機
117 トレイ収納機
Claims (10)
- 以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法:
(a)基板上に半田を印刷する工程;
(b)前記基板上に印刷された半田を検査する工程;
(c)前記基板上に印刷された半田上に回路部品を搭載する工程、
前記工程(b)は以下の下位工程を含む:
(b1)前記基板上に印刷された半田を3次元で検査する工程;
(b2)前記工程(b1)後に前記基板上に印刷された半田を2次元で検査する工程;
(b3)前記3次元の検査での不良部を2次元で拡大表示する工程。 - 請求項1記載の半導体集積回路装置の製造方法において、
前記工程(b1)は、前記基板上に印刷された半田を3次元で部分的に検査する。 - 請求項2記載の半導体集積回路装置の製造方法において、
前記工程(b1)は、前記基板上の複数の箇所を狭い部分内で3次元で検査する。 - 請求項2記載の半導体集積回路装置の製造方法において、
前記工程(b1)は、前記基板上の4隅と中央を3次元で検査し、
前記工程(b2)は、前記基板上に印刷された半田の全てを2次元で検査する。 - 請求項2記載の半導体集積回路装置の製造方法において、
前記工程(b1)は、前記基板上のパターンが近接した部分を3次元で検査する。 - 請求項5記載の半導体集積回路装置の製造方法において、
前記パターンが近接した部分は、前記基板上に搭載される回路部品の端子が接続される部分である。 - 請求項5記載の半導体集積回路装置の製造方法において、
前記パターンが近接した部分は、前記基板上に搭載されるコネクタの端子が接続される部分である。 - 請求項1記載の半導体集積回路装置の製造方法において、
前記工程(b1)は、前記基板上に印刷された半田を3次元で検査し、2次元の画像を表示する。 - 以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法:
(a)基板上に半田を印刷する工程;
(b)半田を印刷する前の生基板を3次元で測定してパッド上面からの高さ方向の基準面を求める工程;
(c)前記基板上に印刷された半田を前記基準面を基準に検査する工程;
(d)前記基板上に印刷された半田上に回路部品を搭載する工程。 - 請求項9記載の半導体集積回路装置の製造方法において、
前記基準面は、パターンのないレジスト面、パターン上のレジスト面、あるいは前記パターンのないレジスト面と前記パターン上のレジスト面とを含む面である。
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