JP2005228778A - Method and apparatus for inspecting semiconductor component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板への実装側表面における複数の電極上に、略円錐形状を有するように形成された複数の突起電極を有する半導体部品において、上記夫々の突起電極の画像を取得して、当該画像を解析することで、上記夫々の突起電極の検査を行なう半導体部品の検査方法及び検査装置に関する。 In the semiconductor component having a plurality of protruding electrodes formed so as to have a substantially conical shape on the plurality of electrodes on the surface on the mounting side of the substrate, the present invention acquires an image of each of the protruding electrodes, and The present invention relates to a semiconductor component inspection method and an inspection apparatus for inspecting each of the protruding electrodes by analyzing an image.
近年、半導体部品であるIC部品を直接基板に実装する半導体実装が盛んに行なわれるようになっている(例えば、特許文献1から4参照)。この半導体実装においては、まず、上記IC部品の実装側表面には、複数の電極が形成されており、これらの電極を上記基板上に形成された基板電極に接合することで上記実装を行なうため、上記IC部品の上記夫々の電極上に、導電性金属材料によるバンプ(突起電極)の形成が行なわれる。その後、上記基板における上記夫々の基板電極と、上記IC部品における上記夫々のバンプの先端との当接及び押圧を行なうことで、両者間の金属接合を行なう。この金属接合状態が保持されることで、上記基板に上記IC部品が実装されたこととなる。
In recent years, semiconductor mounting in which IC components, which are semiconductor components, are directly mounted on a substrate has been actively performed (see, for example,
この半導体実装における上記夫々のバンプと上記基板電極との金属接合の際には、上記夫々のバンプの先端及び上記夫々の基板電極の平坦度(コプラナリティ)が重要となる。特に、上記IC部品における上記夫々の電極上に形成される上記夫々のバンプは、突起状の形状を有しているため、上記平坦度がより重要となる。 When metal bonding is performed between the bumps and the substrate electrodes in the semiconductor mounting, the tips of the bumps and the flatness (coplanarity) of the substrate electrodes are important. In particular, since each of the bumps formed on each of the electrodes in the IC component has a protruding shape, the flatness is more important.
そのため、従来の半導体実装においては、上記IC部品を上記基板に実装する前に、当該IC部品に形成された上記夫々のバンプの位置及び形状検査が行なわれている。このような検査においては、例えば、図14の模式説明図に示すように、IC部品501における夫々のバンプ503の先端部が上向きとなるようにIC部品を配置した状態にて、夫々のバンプ503の上方から光を照射して、当該上方に配置された撮像カメラ510によりその反射光により構成される画像511(図15の模式図に示す)を撮像して取得することで、当該取得された画像に基づいて、夫々のバンプ503の位置及び形状の検査を行なっている。
Therefore, in the conventional semiconductor mounting, the position and shape inspection of each bump formed on the IC component is performed before the IC component is mounted on the substrate. In such an inspection, for example, as shown in the schematic explanatory view of FIG. 14, each
しかしながら、夫々のバンプ503は、略円錐形状に形成され、その先端は尖端形状とされていることが多い。このような場合にあっては、夫々のバンプ503の上方より照射された光がバンプ503の周囲に拡散されるように反射されるため、上方に配置された撮像カメラ510により当該反射光を確実に取得することが困難となる。
However, each
また、夫々のバンプ503の尖端部分の形状を確実に認識することが、上記平坦度の検査のためには重要であるものの、上記反射光を確実に取得することが困難であれば、このような上記尖端部分の形状を確実に認識することができず、上記平坦度の検査を正確に行なうことができないという問題がある。
Further, although it is important for the inspection of the flatness to surely recognize the shape of the tip portion of each
また、上記IC部品において夫々のバンプの先端部を切断することで、夫々の高さを揃えるようにレベリング処理を行ない、その後、上記基板への上記IC部品の実装を行なうという工法(例えば、ACF(異方性導電膜)による圧接工法等)が、従来の半導体部品の実装方法としては一般的に行なわれていたが、近年、このような半導体実装の多様化に伴って様々な工法が行なわれるようになってきている。例えば、上述のようなレベリング処理を行なうことなく、夫々のバンプの尖端部分にて、基板とIC部品との間に配置された電気的絶縁性を有するテープ部材を突き破ることで、上記夫々の基板電極とバンプとの金属接合を行なうという工法が行なわれている(例えば、特許文献4参照)。 Further, by cutting the tip of each bump in the IC component, a leveling process is performed so that the respective heights are uniform, and then the IC component is mounted on the substrate (for example, ACF) (Pressure welding method using anisotropic conductive film, etc.) has been generally performed as a conventional method for mounting semiconductor components, but in recent years, various methods have been performed along with the diversification of such semiconductor mounting. It is becoming For example, without performing the leveling process as described above, each of the substrates can be obtained by breaking through a tape member having electrical insulation disposed between the substrate and the IC component at the tip of each bump. A method of performing metal bonding between electrodes and bumps is performed (see, for example, Patent Document 4).
上記レベリング処理を行なうような工法においては、夫々のバンプの先端部分の形状はそれ程問題とならなかったのに対して、上記レベリング処理を行なわず、夫々のバンプの先端部分で上記テープ部材を突き破るという工法においては、上記夫々のバンプにおける先端部分のつぶれ度が許容範囲内にあるかどうか、すなわち、上記突き破り動作を確実に行なうことができる程度に上記先端部分が尖った状態にあるかどうかが問題となる。 In the construction method in which the leveling process is performed, the shape of the tip portion of each bump is not so much a problem. On the other hand, the tape member is pierced by the tip portion of each bump without performing the leveling process. In the construction method, whether the crushing degree of the tip portion of each of the bumps is within an allowable range, that is, whether the tip portion is in a pointed state to the extent that the piercing operation can be performed reliably. It becomes a problem.
しかしながら、上述のように上記夫々のバンプの先端部分の形状を確実に認識できなければ、上記夫々の先端部分のつぶれ度を確実に認識することができず、確実な上記突き破り動作を担保することができないという問題がある。さらに、上記夫々のバンプの先端部分が尖った状態にあることは、その先端部分の形状の確実な認識をより困難なものにするという問題もある。 However, if the shape of the tip portion of each bump cannot be reliably recognized as described above, the degree of collapse of each tip portion cannot be reliably recognized, and the above-described piercing operation is ensured. There is a problem that can not be. Furthermore, the fact that the tip portions of the respective bumps are pointed has a problem that it is difficult to reliably recognize the shape of the tip portion.
また、このような反射光を取得することで、夫々のバンプの2次元的な画像の取得を行なう撮像カメラ510に代えて、レーザや共焦点原理を用いた3次元測定センサを用いることも考えられるが、夫々のバンプ503の尖端部分の形状の測定を確実に行なうためには、極端にその分解能を高める必要が生じ、検査効率の低下や検査費用の上昇を招き、現実的ではない。
It is also possible to use a three-dimensional measuring sensor using a laser or a confocal principle instead of the
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、基板への実装側表面における複数の電極上に、略円錐形状を有するように形成された複数の突起電極を有する略方形状の半導体部品において、上記夫々の突起電極の形状を高い精度でもって効率的に測定することができる半導体部品の検査方法及び検査装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problem, and has a substantially rectangular shape having a plurality of protruding electrodes formed so as to have a substantially conical shape on a plurality of electrodes on the surface on the mounting side of the substrate. It is an object of the present invention to provide a semiconductor component inspection method and inspection apparatus capable of efficiently measuring the shape of each protruding electrode with high accuracy.
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
本発明の第1態様によれば、基板への実装側表面における複数の電極上に、略円錐形状を有するように形成された複数の突起電極を有する半導体部品において、上記夫々の突起電極の画像を取得して、当該画像を解析することで、上記夫々の突起電極の検査を行なう半導体部品の検査方法であって、
上記実装側表面と略直交する方向より上記夫々の突起電極の平面像を取得するとともに、上記略直交する方向から傾斜された方向より上記夫々の突起電極の斜視像を取得して、
上記平面像及び上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の形状を解析することで、上記夫々の突起電極の検査を行なうことを特徴とする半導体部品の検査方法を提供する。
According to the first aspect of the present invention, in a semiconductor component having a plurality of protruding electrodes formed so as to have a substantially conical shape on a plurality of electrodes on the surface on the mounting side of the substrate, images of the respective protruding electrodes And analyzing the image, the semiconductor component inspection method for inspecting each of the protruding electrodes,
A planar image of each of the protruding electrodes is obtained from a direction substantially orthogonal to the mounting side surface, and a perspective image of each of the protruding electrodes is acquired from a direction inclined from the substantially orthogonal direction,
There is provided a method for inspecting a semiconductor component, characterized in that each protruding electrode is inspected by analyzing the shape of each protruding electrode based on the planar image and the perspective image.
本発明の第2態様態様によれば、上記夫々の突起電極の検査は、上記平面像に基づいて、上記実装側表面沿いの上記夫々の突起電極の配置の検査を行ない、上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の高さ寸法の検査を行なう第1態様に記載の半導体部品の検査方法を提供する。
また、上記配置の検査は、上記平面像より上記夫々の突起電極の配置位置を計測し、当該計測された配置位置のデータを、基準の配置位置のデータと比較して、その差異が許容範囲内にあるかどうかを判断することで行なうことができる。
According to the second aspect of the present invention, each of the protruding electrodes is inspected based on the planar image, and the arrangement of the protruding electrodes along the mounting-side surface is inspected, and based on the perspective image. Thus, the semiconductor component inspection method according to the first aspect for inspecting the height dimension of each protruding electrode is provided.
Further, in the inspection of the arrangement, the arrangement position of each protruding electrode is measured from the planar image, the measured arrangement position data is compared with the reference arrangement position data, and the difference is within an allowable range. It can be done by judging whether it is in the inside or not.
本発明の第3態様によれば、上記夫々の突起電極の検査は、上記平面像に基づいて、上記夫々の突起電極における上記略円錐形状の先端のつぶれ度の検査を行ない、上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の高さ寸法の検査を行なう第1態様に記載の半導体部品の検査方法を提供する。
また、上記先端のつぶれ度の検査は、上記平面像より上記夫々の突起電極の先端に形成された略平端面の面積、幅寸法、又は直径寸法を計測し、当該計測結果が上記つぶれ度の許容値以内にあるかどうかの判断を実施することで行なうことができる。
さらに、上記つぶれ度の検査結果が良好であって、かつ、上記高さ寸法の検査結果が良好である場合に、上記夫々の突起電極の検査結果が良好であると判断することもできる。
According to the third aspect of the present invention, the inspection of each of the protruding electrodes is performed by checking the degree of crushing of the substantially conical tip of each of the protruding electrodes on the basis of the planar image. According to the first aspect of the present invention, there is provided the semiconductor component inspection method according to the first aspect, wherein the height dimension of each protruding electrode is inspected.
The crushing degree of the tip is measured by measuring the area, width dimension, or diameter dimension of the substantially flat end surface formed at the tip of each protruding electrode from the planar image, and the measurement result indicates the degree of crushing. This can be done by determining whether it is within the allowable value.
Furthermore, when the test result of the crushing degree is good and the test result of the height dimension is good, it can be determined that the test result of each protruding electrode is good.
本発明の第4上記半導体部品は略方形の形状を有し、上記夫々の突起電極は、当該実装側表面における上記略方形状の夫々の端部に沿って一列に整列配置されており、
上記夫々の端部沿いにおける上記夫々の突起電極の列毎に、上記斜視像の取得を行なう第1態様から第3態様のいずれか1つに記載の半導体部品の検査方法を提供する。
The fourth semiconductor component of the present invention has a substantially rectangular shape, and the respective protruding electrodes are arranged in a line along the respective ends of the substantially rectangular shape on the mounting side surface,
The semiconductor component inspection method according to any one of the first to third aspects, wherein the perspective image is acquired for each row of the respective protruding electrodes along the respective end portions.
本発明の第5態様によれば、上記実装側表面と略直交する方向に向けて、上記夫々の斜視像を屈折させることにより、当該夫々の斜視像を上記略直交する方向沿いの一の画像として一括して取得する第4態様に記載の半導体部品の検査方法を提供する。 According to the fifth aspect of the present invention, the respective perspective images are refracted in a direction substantially orthogonal to the mounting-side surface, so that each perspective image is an image along the substantially orthogonal direction. A method for inspecting a semiconductor component according to a fourth aspect of the present invention is obtained in a lump.
本発明の第6態様によれば、上記半導体部品の上記実装側表面全体を撮像視野内に配置して、当該撮像視野にて上記夫々の突起電極の上記平面像を取得し、
上記撮像視野の拡大を行ない、上記夫々の斜視像を当該拡大された撮像視野内に同時に配置して、上記一の画像として一括して取得する第5態様に記載の半導体部品の検査方法を提供する。
According to the sixth aspect of the present invention, the entire surface on the mounting side of the semiconductor component is arranged in an imaging field, and the planar image of each protruding electrode is obtained in the imaging field.
A method for inspecting a semiconductor component according to a fifth aspect, wherein the imaging field of view is enlarged, and the respective perspective images are simultaneously arranged in the enlarged imaging field of view and are collectively acquired as the one image. To do.
本発明の第7態様によれば、上記平面像に基づいて、上記半導体部品の中心位置及び当該中心位置回りの回転角度の算出を行ない、
当該算出された中心位置及び回転角度に基づいて、上記拡大された撮像視野と上記半導体部品の上記実装側表面との位置合わせを行なって、上記夫々の斜視像の撮像位置を決定する第6態様に記載の半導体部品の検査方法を提供する。
According to the seventh aspect of the present invention, the center position of the semiconductor component and the rotation angle around the center position are calculated based on the planar image.
Based on the calculated center position and rotation angle, a sixth aspect of determining the imaging positions of the respective perspective images by aligning the enlarged imaging field of view with the mounting side surface of the semiconductor component A method for inspecting a semiconductor component described in 1. is provided.
本発明の第8態様によれば、上記斜視像は、上記夫々の突起電極の拡大画像であって、当該拡大画像における上記夫々の突起電極の高さ寸法を実際の高さ寸法に変換して、上記夫々の突起電極の形状の解析を行なう際に、上記平面像に基づいて、上記実装側表面沿いの上記夫々の突起電極の配置の位置ズレ量を算出し、当該算出された位置ズレ量を考慮して上記変換を行なう第1態様から第7態様のいずれか1つに記載の半導体部品の検査方法を提供する。 According to the eighth aspect of the present invention, the perspective image is an enlarged image of each of the protruding electrodes, and the height dimension of each of the protruding electrodes in the enlarged image is converted into an actual height dimension. When analyzing the shape of each of the protruding electrodes, the positional deviation amount of the arrangement of the protruding electrodes along the mounting-side surface is calculated based on the planar image, and the calculated positional deviation amount The semiconductor component inspection method according to any one of the first to seventh aspects is performed in consideration of the above.
本発明の第9態様によれば、上記拡大画像は、上記夫々の突起電極が高さ方向に拡大された画像である第8態様に記載の半導体部品の検査方法を提供する。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the semiconductor component inspection method according to the eighth aspect, wherein the enlarged image is an image obtained by enlarging the respective protruding electrodes in the height direction.
本発明の第10態様によれば、上記拡大画像は、上記夫々の突起電極がさらにその配列方向に沿っても拡大された画像である第9態様に記載の半導体部品の検査方法を提供する。 According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the method for inspecting a semiconductor component according to the ninth aspect, wherein the enlarged image is an image in which the respective protruding electrodes are further enlarged along the arrangement direction.
本発明の第11態様によれば、上記夫々の突起電極の上記夫々の斜視像は、上記実装側表面と略直交する方向に対して、30〜60度の範囲の角度で傾斜された方向よりの画像である第1態様から第10態様のいずれか1つに記載の半導体部品の検査方法を提供する。 According to the eleventh aspect of the present invention, the respective perspective images of the respective protruding electrodes are inclined from an angle in a range of 30 to 60 degrees with respect to a direction substantially orthogonal to the mounting-side surface. The method for inspecting a semiconductor component according to any one of the first to tenth aspects is provided.
本発明の第12態様によれば、基板への実装側表面における複数の電極上に、略円錐形状を有するように形成された複数の突起電極を有する半導体部品において、上記夫々の突起電極の画像を取得して、当該画像を解析することで、上記夫々の突起電極の検査を行なう半導体部品の検査装置であって、
上記半導体部品が配置される部品配置部と、
上記部品配置部に対向して配置されるとともに、上記実装側表面と略直交する方向に配置された光軸を有し、当該光軸に沿って入射される画像の撮像を行なう撮像素子と、
上記略直交する方向から傾斜された方向よりの上記夫々の突起電極の斜視像を、上記光軸沿いの方向に屈折させる斜視像屈折部と、
上記光軸方向よりの上記夫々の突起電極の平面像と、上記斜視像屈折部により屈折された上記斜視像とを、上記光軸沿いに入射させて上記撮像素子に結像させる結像部と、
上記撮像素子、上記斜視像屈折部、及び上記結像部を互いの配置関係を保持しながら、上記実装側表面沿いに移動させて、上記撮像のための上記実装側表面の略中心と上記光軸との位置合わせを行なう撮像位置決め装置と、
上記撮像素子に結像されることで取得された上記平面像及び上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の形状を解析することで、上記夫々の突起電極の検査を行なう撮像検査制御装置とを備えることを特徴とする半導体部品の検査装置を提供する。
According to the twelfth aspect of the present invention, in a semiconductor component having a plurality of protruding electrodes formed so as to have a substantially conical shape on a plurality of electrodes on the surface on the mounting side of the substrate, an image of each of the protruding electrodes. Is a semiconductor component inspection apparatus that inspects each of the protruding electrodes by analyzing the image,
A component placement section where the semiconductor component is placed;
An imaging element that is disposed to face the component placement unit and has an optical axis that is disposed in a direction substantially orthogonal to the mounting-side surface, and that captures an image incident along the optical axis;
A perspective image refracting section that refracts a perspective image of each protruding electrode from a direction inclined from the substantially orthogonal direction in a direction along the optical axis;
An imaging unit that causes the planar image of each protruding electrode from the optical axis direction and the perspective image refracted by the perspective image refracting unit to be incident along the optical axis to form an image on the imaging element; ,
The image pickup device, the perspective image refracting portion, and the image forming portion are moved along the mounting side surface while maintaining the mutual arrangement relationship, and the approximate center of the mounting side surface for the imaging and the light are moved. An imaging positioning device for aligning with the shaft;
An imaging inspection control apparatus that inspects each protruding electrode by analyzing the shape of each protruding electrode based on the planar image and the perspective image acquired by being imaged on the imaging element. And a semiconductor component inspection apparatus.
本発明の第13態様によれば、上記撮像検査制御装置は、上記平面像に基づいて、上記実装側表面における上記夫々の突起電極の配置の検査を行ない、上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の高さ寸法の検査を行なう第12態様に記載の半導体部品の検査装置を提供する。 According to the thirteenth aspect of the present invention, the imaging inspection control device inspects the arrangement of the protruding electrodes on the mounting-side surface based on the planar image, and each of the imaging inspection control devices based on the perspective image. A semiconductor component inspection apparatus according to a twelfth aspect for inspecting the height dimension of the protruding electrode of the present invention.
本発明の第14態様によれば、上記撮像検査制御装置は、上記平面像に基づいて、上記夫々の突起電極における上記略円錐形状の先端のつぶれ度の検査を行ない、上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の高さ寸法の検査を行なう第12態様に記載の半導体部品の検査装置を提供する。 According to the fourteenth aspect of the present invention, the imaging inspection control device inspects the crushing degree of the substantially conical tip of each protruding electrode based on the planar image, and based on the perspective image. According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor component inspection apparatus for inspecting a height dimension of each of the protruding electrodes.
本発明の第15態様によれば、上記半導体部品は略方形の形状を有し、上記夫々の突起電極は、当該実装側表面の上記略方形の4つの端部に沿って一列に整列配置されており、
上記4つの端部近傍に配置され、上記夫々の端部沿いにおける上記夫々の突起電極の列毎に、上記夫々の斜視像を上記結像部に入射可能に個別に屈折させる4つの上記斜視像屈折部が備えられている第12態様から第14態様のいずれか1つに記載の半導体部品の検査装置を提供する。
According to a fifteenth aspect of the present invention, the semiconductor component has a substantially square shape, and the protruding electrodes are arranged in a line along the four ends of the substantially square shape on the mounting side surface. And
The four perspective images arranged near the four ends and individually refracting the respective perspective images so as to be incident on the imaging portion for each row of the respective protruding electrodes along the respective ends. A semiconductor component inspection apparatus according to any one of the twelfth to fourteenth aspects in which a refracting portion is provided.
本発明の第16態様によれば、上記斜視像屈折部は、上記夫々の突起電極の配置又は上記半導体部品の形状に応じて、屈折角度を調整する角度調整手段を有している第12態様から第15態様のいずれか1つに記載の半導体部品の検査装置を提供する。 According to a sixteenth aspect of the present invention, the perspective image refracting portion has an angle adjusting means for adjusting a refraction angle in accordance with the arrangement of the respective protruding electrodes or the shape of the semiconductor component. To the semiconductor component inspection apparatus according to any one of the fifteenth aspects.
本発明の第17態様によれば、上記斜視像屈折部は、上記斜視像の対象となる上記夫々の突起電極に対して、上記傾斜された方向より光を照射する照明部を備えている第12態様から第16態様のいずれか1つに記載の半導体部品の検査装置を提供する。 According to a seventeenth aspect of the present invention, the perspective image refracting section includes an illuminating section that irradiates light from the inclined direction with respect to each of the protruding electrodes that are targets of the perspective image. A semiconductor component inspection apparatus according to any one of the twelfth to sixteenth aspects is provided.
本発明の第18態様によれば、上記斜視像屈折部は、上記斜視像を屈折させるとともに、当該斜視像を上記夫々の突起電極の高さ方向に拡大させる第12態様から第17態様のいずれか1つに記載の半導体部品の検査装置を提供する。
According to an eighteenth aspect of the present invention, the perspective image refracting unit refracts the perspective image and enlarges the perspective image in the height direction of the respective protruding electrodes. A semiconductor component inspection apparatus according to
本発明の第19態様によれば、上記半導体部品において、上記夫々の突起電極は、当該実装側表面の上記略方形の夫々の端部に沿って一列に整列配置されており、
上記斜視像屈折部は、上記斜視像を屈折させるとともに、当該斜視像を上記夫々の突起電極の配列方向に拡大させる第12態様から第18態様のいずれか1つに記載の半導体部品の検査装置を提供する。
According to a nineteenth aspect of the present invention, in the semiconductor component, the protruding electrodes are arranged in a line along the substantially square ends of the mounting side surface,
The apparatus for inspecting a semiconductor component according to any one of the twelfth to eighteenth aspects, wherein the perspective image refracting unit refracts the perspective image and enlarges the perspective image in the arrangement direction of the respective protruding electrodes. I will provide a.
本発明の第20態様によれば、上記斜視像屈折部は、上記斜視像を拡大させるとともに屈折させる凸面鏡又はシリンドリカルレンズである第18態様又は第19態様に記載の半導体部品の検査装置を提供する。 According to a twentieth aspect of the present invention, there is provided the semiconductor component inspection apparatus according to the eighteenth aspect or the nineteenth aspect, wherein the perspective image refracting unit is a convex mirror or a cylindrical lens that enlarges and refracts the perspective image. .
本発明の上記第1態様によれば、夫々の突起電極の形成高さ寸法の均一性(すなわち、平坦度)が問題となるような半導体部品に対して、上記夫々の突起電極が形成されている実装側表面に略直交する方向より上記夫々の突起電極の平面像を取得するとともに、上記略直交する方向から傾斜された方向より上記夫々の突起電極の斜視像を取得して、上記平面像及び上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の形状を解析することで、上記夫々の突起電極の検査として、その配置位置や形状の検査を行なうことができる。特に、上記斜視像を用いることで、上記平面像からだけでは、略円錐形状を有するその先端の形状を検査することが困難であるという特徴を有する上記夫々の突起電極の検査を、高精度に行なうことが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, each protruding electrode is formed on a semiconductor component in which uniformity of the height of formation of each protruding electrode (that is, flatness) is a problem. A planar image of each of the protruding electrodes is obtained from a direction substantially orthogonal to the mounting side surface, and a perspective image of each of the protruding electrodes is acquired from a direction inclined from the substantially orthogonal direction to obtain the planar image. Further, by analyzing the shape of each protruding electrode based on the perspective image, the arrangement position and shape can be inspected as the inspection of each protruding electrode. In particular, by using the perspective image, it is difficult to inspect each protruding electrode having a feature that it is difficult to inspect the shape of the tip having a substantially conical shape only from the planar image. Can be performed.
また、上記夫々の突起電極を真横方向からその側方よりの画像を取得するのではなく、上記傾斜された方向より上記夫々の突起電極の上記斜視像が取得されることにより、上記側方よりの画像取得の際に発生する恐れのある問題の発生を未然に防止することができる。具体的には、上記側方よりの画像取得の際には、上記実装側表面における対向する端部に配置された上記突起電極に照射される照明の影響を受けたり、撮像対象外である上記対向する端部の上記突起電極の画像までを取得してしまったりという問題が発生する恐れがあり、このような場合にあっては、確実な画像取得が行なえない場合もあり得るが、上記傾斜された方向より上記斜視像を取得するような場合にあっては、このような問題が発生する恐れがない。従って、上記斜視像の取得を確実に行なうことができ、半導体部品の検査を確実に行なうことができる。 In addition, instead of acquiring an image from the side of each protruding electrode from the lateral direction, the perspective image of each protruding electrode is acquired from the inclined direction. It is possible to prevent the occurrence of problems that may occur during image acquisition. Specifically, at the time of image acquisition from the side, it is affected by the illumination irradiated to the protruding electrodes arranged at the opposite ends on the mounting side surface, or is outside the imaging target. There may be a problem of acquiring up to the image of the protruding electrode at the opposite end, and in such a case, there is a possibility that reliable image acquisition may not be performed, In the case where the perspective image is acquired from the determined direction, such a problem does not occur. Therefore, the perspective image can be reliably acquired, and the semiconductor component can be reliably inspected.
本発明の上記第2態様によれば、上記取得された平面像に基づいて、上記実装側表面沿いの上記夫々の突起電極の配置の検査を行ない、上記取得された斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の高さ寸法の検査を行なうことにより、上記平面像と上記斜視像との個々の特性を効果的に利用しながら、夫々の特性を組み合わせて検査を行なうことで、効率的かつ高精度な検査を実現することができる。 According to the second aspect of the present invention, the arrangement of the respective protruding electrodes along the mounting-side surface is inspected on the basis of the acquired planar image, and on the basis of the acquired perspective image, the By inspecting the height dimension of each protruding electrode, the individual characteristics of the planar image and the perspective image are effectively used, and the inspection is performed efficiently by combining the respective characteristics. Highly accurate inspection can be realized.
本発明の上記第3態様によれば、上記取得された平面像に基づいて、上記夫々の突起電極における上記略円錐形状の先端のつぶれ度の検査を行ない、上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の高さ寸法の検査を行なうことにより、上記平面像と上記斜視像との個々の特性を効果的に利用しながら、夫々の特性を組み合わせて検査を行なうことで、効率的かつ高精度な検査を実現することができる。特に、その高さ寸法の均一性だけでなく、その略円錐形状の先端部が尖っていることが要求されるような上記夫々の突起電極を有する上記半導体部品に対して、上記先端のつぶれ度も併せて検査することで、より確実かつ高精度な検査を行なうことができる。従って、例えば、上記半導体部品において、上記夫々の突起電極の高さのレベリング処理を行なわず、夫々の尖端部分にて、上記半導体部品と上記基板との間に配置された絶縁性テープ部材等を突き破ることで、上記基板における夫々の基板電極と上記夫々の突起電極との接合を行なうという半導体部品の実装方法が行なわれる場合に、上記検査方法が特に有効なものとなるということができる。 According to the third aspect of the present invention, the degree of crushing of the substantially conical tip of each protruding electrode is inspected based on the acquired planar image, and each of the above is determined based on the perspective image. By inspecting the height dimension of each protruding electrode, the individual characteristics of the planar image and the perspective image are effectively used, and the inspection is performed in combination with the respective characteristics, so that it is efficient and high. Accurate inspection can be realized. In particular, not only the uniformity of the height dimension, but also the degree of crushing of the tip for the semiconductor component having the respective protruding electrodes that require the tip of the substantially conical shape to be sharp. In addition, it is possible to perform a more reliable and highly accurate inspection by inspecting together. Therefore, for example, in the semiconductor component, an insulating tape member or the like disposed between the semiconductor component and the substrate at each pointed portion without performing the leveling process of the height of each protruding electrode. It can be said that the above inspection method is particularly effective when the semiconductor component mounting method of joining each substrate electrode and each projection electrode on the substrate is performed.
本発明の上記第4態様によれば、このような検査が要求される上記半導体部品においては、上記実装側表面における上記略方形状の夫々の端部に沿って、上記夫々の突起電極が整列配置されている場合が多いが、このような場合において、上記夫々の端部沿いにおける上記夫々の突起電極の列毎に、上記斜視像の取得を行なうことで、当該夫々の列毎の夫々の突起電極の検査を確実に行なうことができる。 According to the fourth aspect of the present invention, in the semiconductor component that requires such an inspection, the protruding electrodes are aligned along the ends of the substantially rectangular shape on the mounting-side surface. However, in such a case, by acquiring the perspective image for each row of the respective protruding electrodes along the respective end portions, it is possible to obtain each of the respective rows. The protruding electrode can be reliably inspected.
本発明の上記第5態様によれば、上記第3態様のように、複数の上記斜視像の取得が求められるような場合であっても、上記実装側表面と略直交する方向に向けて、上記夫々の斜視像を屈折させることにより、当該夫々の斜視像を上記略直交する方向沿いの一の画像として取得する、すなわち、当該夫々の斜視像を一の撮像視野内に収めるようにして上記一の画像として取得することができる。従って、上記複数の斜視像を上記一の画像として効率的に取得することができ、検査に要する時間を短縮化することができる効率的な検査方法を提供することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, as in the third aspect, even in the case where acquisition of a plurality of the perspective images is required, in the direction substantially orthogonal to the mounting side surface, The respective perspective images are refracted to obtain the respective perspective images as one image along the substantially orthogonal direction, that is, the respective perspective images are stored in one imaging field of view. It can be acquired as a single image. Therefore, it is possible to efficiently obtain the plurality of perspective images as the one image, and to provide an efficient inspection method capable of shortening the time required for the inspection.
本発明の上記第6態様によれば、上記半導体部品の上記実装側表面全体を撮像視野内に配置して、当該撮像視野にて上記夫々の突起電極の上記平面像を取得し、その後、上記撮像視野の拡大を行なって、上記夫々の斜視像を当該拡大された撮像視野内に同時に配置して、上記一の画像として一括して取得することにより、上記平面像を当該平面像の取得に適した撮像視野で取得するとともに、上記夫々の斜視像を上記一の画像として取得するに適した撮像視野、すなわち、上記拡大された撮像視野で取得することができる。特に、このような上記撮像視野の変更を行なうことで、例えば、撮像素子の移動を伴わずに、2種類の画像の取得を行なうことができ、上記平面像と上記夫々の斜視像とを夫々の画像に適した撮像視野で効率的に取得することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the entire surface of the semiconductor component on the mounting side is arranged in an imaging field, and the planar image of each protruding electrode is obtained in the imaging field, and then The imaging field of view is enlarged, the respective perspective images are simultaneously placed in the enlarged imaging field of view, and the plane image is obtained as the plane image by acquiring the image as a single batch. While acquiring with a suitable imaging visual field, it can acquire with the imaging visual field suitable for acquiring each said perspective image as said one image, ie, the said enlarged imaging visual field. In particular, by changing the imaging field of view as described above, for example, two types of images can be acquired without moving the imaging element, and the planar image and the respective perspective images are respectively obtained. It can acquire efficiently with the imaging visual field suitable for the image of.
本発明の上記第7態様によれば、上記取得された平面像に基づいて、上記半導体部品の上記実装側表面における中心位置及び当該中心位置回りの回転角度の算出を行ない、当該算出された中心位置及び回転角度に基づいて、上記拡大された撮像視野と上記実装側表面との位置合わせを行なって、上記斜視像の撮像位置の決定が行なわれることにより、当該位置合わせのための画像取得を、上記平面像の取得で兼用することができ、画像撮像に要する時間の効率化を図ることができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the center position on the mounting side surface of the semiconductor component and the rotation angle around the center position are calculated based on the acquired planar image, and the calculated center is calculated. Based on the position and the rotation angle, the enlarged imaging field of view and the mounting side surface are aligned, and the imaging position of the perspective image is determined, thereby obtaining an image for the alignment. In addition, it can be used for the acquisition of the planar image, and the time required for image capturing can be improved.
本発明の上記第8態様によれば、上記斜視像が上記夫々の突起電極の拡大画像である場合であって、当該拡大画像における上記夫々の突起電極の高さ寸法を実際の高さ寸法に変換して、上記夫々の突起電極の形状の解析を行なう際に、上記平面像に基づいて算出された上記実装側表面沿いの上記夫々の突起電極の配置の位置ズレ量を考慮しながら、上記変換を行なうことができる。具体的には、上記配置の位置ズレにより、上記突起電極とその上記斜視像の拡大位置が異なることになるが、これに伴って生じる変換率(拡大率)のズレ量を、上記配置の位置ズレ量のデータでもって補正し、当該補正された変換率を用いて上記変換処理を行なうことができる。従って、さらに高精度な検査を、新たな画像取得を伴うことなく効率的に実現することができる。 According to the eighth aspect of the present invention, the perspective image is an enlarged image of each protruding electrode, and the height dimension of each protruding electrode in the enlarged image is set to an actual height dimension. When converting and analyzing the shape of each protruding electrode, the positional deviation amount of the arrangement of each protruding electrode along the mounting-side surface calculated based on the planar image is taken into account. Conversion can be performed. Specifically, the enlarged position of the protruding electrode and the perspective image thereof differs depending on the positional deviation of the arrangement, but the amount of deviation of the conversion rate (enlargement ratio) that accompanies this is determined by the position of the arrangement. It is possible to perform correction by using the deviation amount data and perform the conversion process using the corrected conversion rate. Accordingly, it is possible to efficiently realize a more accurate inspection without accompanying new image acquisition.
本発明の上記第9態様によれば、上記拡大画像が、上記夫々の突起電極を高さ方向に拡大した画像であることにより、その高さ寸法の検査が重要視される上記夫々の突起電極の検査を高い精度でもって行なうことができる。 According to the ninth aspect of the present invention, the enlarged image is an image obtained by enlarging the respective protruding electrodes in the height direction. This inspection can be performed with high accuracy.
本発明の上記第10態様によれば、上記拡大画像が、上記夫々の突起電極をさらにその配列方向に沿っても拡大した画像であることにより、特に、上記夫々の突起電極の先端の画像を拡大させることができるため、その形状検査の精度を向上させることができ、上記夫々の突起電極の検査精度をさらに向上させることができる。 According to the tenth aspect of the present invention, the enlarged image is an image obtained by enlarging each of the protruding electrodes even in the arrangement direction thereof, and in particular, an image of the tip of each of the protruding electrodes. Since it can be enlarged, the accuracy of the shape inspection can be improved, and the inspection accuracy of each protruding electrode can be further improved.
本発明の上記第11態様によれば、上記夫々の斜視像が、上記実装側表面と略直交する方向に対して、30〜60度の範囲の角度で傾斜された方向より取得される画像であることにより、上記平面像と明確に異なる特徴を有する画像としながら、かつ、上記側方よりの画像とも明確に異なる特徴を有する画像とすることができ、上記夫々の態様による効果を具体的に得ることが可能となる。 According to the eleventh aspect of the present invention, each of the perspective images is an image acquired from a direction inclined at an angle in a range of 30 to 60 degrees with respect to a direction substantially orthogonal to the mounting-side surface. Therefore, it is possible to obtain an image having features that are clearly different from the above-described planar image and also have features that are clearly different from the images from the side. Can be obtained.
本発明の上記第12態様によれば、半導体部品の検査装置において、上記夫々の突起電極の斜視像を、撮像素子の光軸沿いの方向に屈折させる斜視像屈折部と、上記光軸方向よりの上記夫々の突起電極の平面像と、上記斜視像屈折部により屈折された上記斜視像とを、上記光軸沿いに入射させて上記撮像素子に結像させる結像部とが備えらていることにより、上記夫々の突起電極の形成高さ寸法の均一性が問題とされるような半導体部品に対して、上記夫々の突起電極が形成されている実装側表面に略直交する方向である上記光軸沿いの方向より上記夫々の突起電極の平面像を取得するとともに、上記光軸から傾斜された方向より上記夫々の突起電極の斜視像を取得して、撮像検査制御装置において、上記平面像及び上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の形状を解析することで、その配置位置や形状の検査を行なうことができる。特に、上記斜視像を用いることで、上記平面像からだけでは、略円錐形状を有するその先端の形状を正確に検査することが困難であるという特徴を有する上記夫々の突起電極の検査を、高精度に行なうことができる。 According to the twelfth aspect of the present invention, in the semiconductor component inspection apparatus, the perspective image refracting portion that refracts the perspective image of each protruding electrode in the direction along the optical axis of the image sensor, and the optical axis direction. And an imaging unit that causes the planar image of each of the protruding electrodes and the perspective image refracted by the perspective image refracting unit to be incident along the optical axis to form an image on the imaging device. Thus, with respect to a semiconductor component in which the uniformity of the formation height dimension of each of the protruding electrodes is a problem, the direction that is substantially perpendicular to the mounting surface on which the protruding electrodes are formed A planar image of each of the protruding electrodes is obtained from a direction along the optical axis, and a perspective image of each of the protruding electrodes is acquired from a direction inclined from the optical axis. And based on the above perspective view, By analyzing the shape of the serial respective protrusion electrodes can be inspected in the arrangement position and shape. In particular, by using the perspective image, it is difficult to accurately inspect each protruding electrode having a feature that it is difficult to accurately inspect the shape of the tip having a substantially conical shape only from the planar image. It can be done with accuracy.
本発明の上記第13態様によれば、上記撮像検査制御装置において、上記平面像に基づいて、上記実装側表面沿いの上記夫々の突起電極の配置の検査を行ない、上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の高さ寸法の検査を行なうことにより、上記平面像と上記斜視像との個々の特性を効果的に利用しながら、夫々の特性を組み合わせて検査を行なうことで、効率的かつ高精度な検査を実現することができる。 According to the thirteenth aspect of the present invention, in the imaging inspection control device, the inspection of the arrangement of the respective protruding electrodes along the mounting-side surface is performed based on the planar image, and based on the perspective image, By inspecting the height dimension of each of the protruding electrodes, the individual characteristics of the planar image and the perspective image are effectively used, and the inspection is performed by combining the characteristics, thereby efficiently In addition, highly accurate inspection can be realized.
本発明の上記第14態様によれば、上記撮像検査制御装置において、上記平面像に基づいて、上記夫々の突起電極における上記略円錐形状の先端のつぶれ度の検査を行ない、上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の高さ寸法の検査を行なうことにより、上記平面像と上記斜視像との個々の特性を効果的に利用しながら、夫々の特性を組み合わせて検査を行なうことで、効率的かつ高精度な検査を実現することができる。特に、その高さ寸法の均一性だけでなく、その略円錐形状の先端部が尖っていることが要求されるような上記夫々の突起電極を有する上記半導体部品に対して、上記先端のつぶれ度も併せて検査することで、より確実かつ高精度な検査を行なうことができる。 According to the fourteenth aspect of the present invention, in the imaging inspection control device, the degree of collapse of the substantially conical tip of each of the protruding electrodes is inspected based on the planar image, and based on the perspective image. By inspecting the height dimension of each of the protruding electrodes, by effectively using the individual characteristics of the planar image and the perspective image, the inspection is performed by combining the characteristics. Efficient and highly accurate inspection can be realized. In particular, not only the uniformity of the height dimension, but also the degree of crushing of the tip for the semiconductor component having the respective protruding electrodes that require the tip of the substantially conical shape to be sharp. In addition, it is possible to perform a more reliable and highly accurate inspection by inspecting together.
本発明の上記第15態様によれば、このような検査が要求される上記半導体部品においては、上記実装側表面における上記略方形状の4つの夫々の端部に沿って、上記夫々の突起電極が整列配置されている場合が多いが、このような場合において、上記夫々の端部沿いにおける上記夫々の突起電極の列毎に、上記夫々の斜視像を上記結像部に入射可能に個別に屈折させる4つの上記斜視像屈折部が備えられていることにより、上記夫々の斜視像の取得を一括して取得することができ、効率的な検査を実現可能とすることができる。 According to the fifteenth aspect of the present invention, in the semiconductor component that requires such an inspection, each of the protruding electrodes extends along the four end portions of the substantially rectangular shape on the mounting-side surface. However, in such a case, for each row of the respective protruding electrodes along the respective end portions, the respective perspective images can be individually made incident on the imaging portion. By providing the four perspective image refracting portions to be refracted, the respective perspective images can be acquired collectively, and an efficient inspection can be realized.
本発明の上記第16態様によれば、上記斜視像屈折部が、上記夫々の突起電極の配置又は上記半導体部品の形状に応じて、その屈折角度を調整する角度調整手段を有していることにより、上記夫々の突起電極の様々な配置や上記半導体部品の様々な形状にも柔軟に対応することが可能となる。 According to the sixteenth aspect of the present invention, the perspective image refracting portion has angle adjusting means for adjusting a refraction angle in accordance with the arrangement of the protruding electrodes or the shape of the semiconductor component. Accordingly, it is possible to flexibly cope with various arrangements of the respective protruding electrodes and various shapes of the semiconductor component.
本発明の上記第17態様によれば、上記斜視像屈折部が、上記斜視像の対象となる上記夫々の突起電極に対して、上記傾斜された方向より光を照射する照明部を備えていることにより、上記斜視像を良好な画質で取得することができ、検査精度の向上化を図ることができる。 According to the seventeenth aspect of the present invention, the perspective image refracting unit includes an illuminating unit that irradiates light from the inclined direction with respect to the respective protruding electrodes that are targets of the perspective image. Thus, the perspective image can be acquired with good image quality, and the inspection accuracy can be improved.
本発明の上記第18態様によれば、上記斜視像屈折部が、上記斜視像を屈折させるとともに、当該斜視像を上記夫々の突起電極の高さ方向に拡大させることにより、その高さ寸法の検査が重要視される上記夫々の突起電極の検査を高い精度でもって行なうことができる。 According to the eighteenth aspect of the present invention, the perspective image refracting unit refracts the perspective image and enlarges the perspective image in the height direction of the respective protruding electrodes, so that the height dimension of the perspective image is increased. It is possible to inspect each of the protruding electrodes, which are important for inspection, with high accuracy.
本発明の上記第19態様によれば、上記斜視像屈折部が、上記斜視像を屈折させるとともに、当該斜視像を上記夫々の突起電極の配列方向に拡大させることにより、特に、上記夫々の突起電極の先端の画像を拡大させることができるため、その形状検査の精度を向上させることができ、上記夫々の突起電極の検査精度をさらに向上させることができる。 According to the nineteenth aspect of the present invention, in particular, the perspective image refracting unit refracts the perspective image and enlarges the perspective image in the arrangement direction of the respective protruding electrodes. Since the image of the tip of the electrode can be enlarged, the accuracy of the shape inspection can be improved, and the inspection accuracy of each protruding electrode can be further improved.
本発明の上記第20態様によれば、上記斜視像屈折部が、凸面鏡又はシリンドリカルレンズであることにより、上記斜視像の拡大機能を具体的に実現することができる。 According to the twentieth aspect of the present invention, the perspective image refracting portion is a convex mirror or a cylindrical lens, whereby the magnification function of the perspective image can be specifically realized.
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
本発明の第1の実施形態にかかる半導体部品の検査装置の一例である撮像検査装置100の構成を示す模式説明図を図1に示す。なお、この撮像検査装置100においては、本第1実施形態の半導体部品の検査方法を行なうことが可能となっている。また、この撮像検査装置100による検査対象である半導体部品の一例であるIC部品1の模式斜視図を図2に示す。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing the configuration of an
まず、上記検査対象であるIC部品1について説明すると、図2に示すように、IC部品1は、その図示上面が基板(図示しない)への実装側表面Sとなっており、この実装側表面Sが有する複数の電極(図示しない)上には、突起電極の一例である複数のバンプ3が形成されている。ここで、このバンプ3の拡大模式斜視図を図3に示す。図3に示すように、夫々のバンプ3は、導電性金属材料(例えば、金、銅、半田等)により略円錐形状に形成されている。また、夫々のバンプ3において、図示上端部であるその先端部は、尖端部3aとして形成されており、底部3bは、IC部品1の上記電極表面を覆いかつ確実な接合が担保されるように、上記円錐形状の底部よりさらに広げられて形成されている。また、図2に示すように、夫々のバンプ3は、略四角形状のIC部品1の実装側表面Sにおける4つの端部夫々に沿って一列に配列されて形成されており、例えば、夫々のバンプ3の形成間隔ピッチは略均一とされている。なお、本第1実施形態においては、IC部品1が略四角形状であり、当該略四角形状の夫々の端部に沿って、夫々のバンプ3が一列に整列配置される場合、すなわち、実装側表面Sにおいて略四角形枠状に夫々のバンプ3が配列される場合について説明するが、このような場合にのみ限定されるものではない。このような場合に代えて、例えば、IC部品1が円形状や異形状の形状を有するような場合であってもよい。また、夫々のバンプ3は、例えばその略円錐形状の底部における直径が100μm程度であり、その高さ寸法が100μm程度、その間隔ピッチが200μm程度となるように形成されている。また、以下に詳述する本発明は、このような夫々の寸法程度あるいはそれよりも小さな寸法にて形成される微小バンプ(上記底部の直径が100μm以下、上記高さ寸法が100μm以下、上記間隔ピッチが200μm以下程度に形成されたバンプ)に対して適用されることで、効果的なものとすることができる。
First, the
次に、撮像検査装置100の構成について説明する。図1に示すように、撮像検査装置100は、複数のIC部品1がその実装側表面Sを図示上面として整列配置された状態で収容する部品トレイ5を配置保持する部品配置部の一例であるトレイ配置部6と、トレイ配置部6に配置された部品トレイ5に収容されているIC部品1における実装側表面Sの画像の撮像を行なう撮像素子の一例である撮像カメラ10とを備えている。撮像カメラ10は、図示上下方向である実装側表面Sと略直交する方向に配置された光軸Pを有している。
Next, the configuration of the
また、図1に示すように、撮像カメラ10の図示下方における光軸P上には、入射された画像を撮像カメラ10に結像することで、撮像カメラ10による画像取得を行なう結像部の一例であるレンズユニット12が備えられている。このレンズユニット12の中心は、撮像カメラ10の光軸P上に配置されており、光軸P上に位置されたIC部品1の平面像を画像として、撮像カメラ10に結像させることが可能となっている。また、レンズユニット12は、複数枚のレンズを有するとともに、これらのレンズを光軸Pに沿って移動させることで、撮像におけるピント調整機能及び撮像視野の拡大/縮小機能(ズーム機能)を有している。
As shown in FIG. 1, an imaging unit that acquires an image by the
また、撮像検査装置100は、撮像カメラ10をその光軸Pと直交する方向、すなわちIC部品1の実装側表面S沿いの方向に移動させることで、撮像のためのIC部品1の実装側表面Sの略中心と光軸Pとの位置決めを行なう撮像位置決め装置の一例であるX軸駆動装置14及びY軸駆動装置16を備えている。X軸駆動装置14は、撮像カメラ10を図示X軸方向に進退移動させることが可能であり、また、Y軸駆動装置16は、X軸駆動装置14を支持するとともに、X軸駆動装置14とともに撮像カメラ10をY軸方向に進退移動させることが可能となっている。また、撮像カメラ10は、X軸駆動装置14にZ軸駆動装置18を介して支持されており、Z軸駆動装置18は、撮像カメラ10の図示上下方向に昇降させることができる。
Further, the
さらに、撮像検査装置100は、IC部品1の夫々のバンプ3の画像を、実装側表面Sと略直交する方向である図示Z軸方向から傾斜された方向より、斜視像として取得するための構成として斜視像取得ユニット20を有している。この斜視像取得ユニット20の模式拡大斜視図を図4に示し、当該構成について図4を用いて詳細に説明する。なお、図4においては、その構成や機能の説明の理解を容易なものとすることを目的として、図示された構成や部分の一部を誇張表現している。
Further, the
図4に示すように、斜視像取得ユニット20は、IC部品1における夫々のバンプ3の斜視像を上記傾斜された方向から図示Z軸上方に向けて屈折させて反射させる斜視像屈折部の一例であるミラー部22と、夫々のバンプ3に対して、上記斜視像取得のための光を照射する照明部24とを備えている。
As shown in FIG. 4, the perspective
図4に示すように、斜視像取得ユニット20においては、IC部品1の4つの端部夫々に沿ってその近傍に配置された4つのミラー部22を備えている。これら4つのミラー部22は、レンズユニット12の光軸P沿い下方において、図示XY平面(X軸及びY軸により構成される平面)沿いに、略四角形枠状に整列配置されており、当該枠状の中心位置に撮像カメラ10の光軸Pが位置されている。いる。また、夫々のミラー部22は、当該近傍に位置された端部沿いに配列された夫々のバンプ3の画像(すなわち斜視像)を、例えば、Z軸方向から45度傾斜された方向より取得するとともに、図示Z軸方向上方に向けて反射する(あるいは屈折させる)反射面22aを有している。さらに、この反射面22aは、凸面鏡としての機能を有しており、当該反射とともに上記斜視像をバンプの高さ方向に拡大させることができる。なお、図4において、夫々のミラー部22の反射面22aには、上記拡大されたバンプ3の斜視像G1を表している。また、このように夫々のミラー部22の反射面22aにて図示Z軸上方に向けて反射された夫々の斜視像は、略光軸Pに沿ってレンズユニット12に入射され、上記平面像とともに撮像カメラ10に結像されることとなる。
As shown in FIG. 4, the perspective
また、夫々のミラー部22の下部には、照明部24として、夫々のバンプ3の配列方向に沿うように整列配置された複数のファイバ照明24aが配置されている。夫々のファイバ照明24aは、上記傾斜された方向に沿って、すなわち、上記斜視像の取得方向に沿って、当該斜視像の撮像対象となる夫々のバンプ3に対して、撮像のために必要な光を照射する。なお、夫々の照明部24よりの光の照射角度は、図4にて図示上向きに配置されているIC部品1の実装側表面Sに向けて、一の照明部24より照射された光が、実装側表面Sにおいて反射され、当該反射された光が対向する夫々のバンプ3の斜視像に映り込まないような角度とされることが好ましい。
In addition, a plurality of
また、夫々のミラー部22の反射面22aの角度、及び夫々のファイバ照明24aの照射角度は可変可能とされており、夫々のミラー部22と照明部24の組み合わせユニット毎に、図示しない駆動装置(角度調整装置の一例である)により可変される。このような可変動作が可能とされていることにより、撮像対象となるIC部品1の形状、大きさ、厚み等や夫々のバンプ3の配置、形状、大きさ等に応じて、上記斜視像の取得における上記傾斜された方向の最適化のための角度調整を行なうことができる。なお、上記傾斜された方向は、光軸P(あるいはZ軸)から傾斜角度が30〜60度の範囲の角度とされ、より好ましくは、40〜50度の範囲の角度とされる。
Further, the angle of the reflecting
再び、図1に戻って、撮像検査装置100には、斜視像取得ユニット20を、光軸Pを回転中心として回転移動(いわゆるθ回転)させるθ回転駆動装置26が備えられている。このθ回転駆動装置26により斜視像取得ユニット20を回転移動させることで、撮像対象となるIC部品1の夫々のバンプ3の配列方向と、斜視像取得ユニット20の夫々のミラー部22の反射面22aとが、互いに平行関係に位置させることができ、上記斜視像を確実に取得することが可能となる。
Referring back to FIG. 1, the
また、撮像検査装置100においては、夫々の構成部における動作、すなわち、撮像カメラ10による撮像動作、レンズユニット12におけるピント調整動作、ズーム動作、斜視像取得ユニット20における夫々のミラー部22の角度調整動作、照明部24の光照射動作、さらに、θ回転駆動装置26、X軸駆動装置14、Y軸駆動装置16、及びZ軸駆動装置18による駆動動作の夫々の動作制御を、互いに関連付けながら統括的に行なう撮像検査制御装置9が備えられている。また、この撮像検査制御装置9は、撮像カメラ10にて撮像された画像データ、すなわち、夫々のバンプ3の上記平面像及び斜視像の解析処理を行ない、上記平面像の解析処理結果に基づいて、IC部品1の実装側表面Sにおける夫々のバンプ3の配置を認識するとともに、上記斜視像の解析処理結果に基づいて、夫々のバンプ3の高さ寸法を認識して、予め定められた所定の許容範囲データと夫々の認識結果を比較することで、夫々のバンプ3の配置及び高さ寸法の検査を行なうことが可能となっている。また、撮像検査制御装置9は、上記平面像の解析処理結果より、夫々のバンプ3における尖端部3aのつぶれ度を認識することも可能であり、上記配置や高さ寸法と同様に、つぶれ度の検査を行なうことが可能となっている。
Further, in the
このような構成を有する撮像検査装置100において、部品トレイ5に収容された夫々のIC部品1に対して、夫々のバンプ3の配置及び形状の検査を行なう検査方法について説明する。また、この検査方法における主要な手順を図5のフローチャートに示し、さらに、撮像カメラ10による撮像の際における選択されたIC部品1と斜視像取得ユニット20との配置関係を示す模式平面図を図6に示す。なお、以下に説明する夫々の動作制御は、撮像検査装置100が備える撮像検査制御装置9により、夫々の動作が互いに関連付けられて統括的な制御として行なわれる。
In the
まず、図1の撮像検査装置100において、複数のIC部品1が収容配置された部品トレイ5が、トレイ配置部6に供給されて配置保持される。次に、部品トレイ5に収容される夫々のIC部品1の中から、一のIC部品1が検査対象として選択される(図5のステップS1)。その後、選択されたIC部品1の配置位置の認識が行なわれる(ステップS2)。例えば、この種のIC部品1において、当該配置位置の認識を目的として実装側表面Sに通常設けられている少なくとも2つの基準マーク(図示しない)の画像を、撮像カメラ10にて取得し、当該画像の認識処理を行なうことで、IC部品1における実装側表面Sの中心位置及び当該中心位置周りの回転角度(回転角度姿勢)を認識する(算出する)ことができる(ステップS3)。なお、この配置位置の認識のための撮像の際には、上記選択されたIC部品1と撮像カメラ10との位置合わせが、X軸駆動装置14及びY軸駆動装置16の駆動により行なわれる。ただし、夫々の基準マークの画像取得が行なわれればよく、後述する夫々の斜視像取得のための両者の位置合わせ程の高い位置合わせ精度は要求されない。
First, in the
その後、算出された実装側表面Sの中心位置に撮像カメラ10の光軸Pが位置されるように、X軸駆動装置14及びY軸駆動装置16により撮像カメラ10のX軸方向又はY軸方向の移動を行なうとともに、算出された回転角度姿勢に基づいて、選択されたIC部品1の夫々の端部に沿って、斜視像取得ユニット20における夫々のミラー部22が配置されるように、θ回転駆動装置26による斜視像取得ユニット20の光軸P回りの回転移動を行なう。これにより、上記選択されたIC部品1と撮像カメラ10や斜視像取得ユニット20等の撮像系との位置合わせが行なわれたこととなる(ステップS4)。この状態における斜視像取得ユニット20における夫々のミラー部22と上記選択されたIC部品1との平面的な配置関係が、図6に示す状態とされる。すなわち、図6に示すように、光軸Pの上方側より、IC部品1の実装側表面Sにおける平面像、すなわち、夫々のバンプ3の平面像を取得することが可能であって、さらに、実装側表面Sの夫々の端部沿いかつその外側に、夫々の列毎のバンプ3の斜視像を写すミラー部22の反射面22aが配置されて夫々の斜視像を取得することが可能な状態とされる。
Thereafter, the X axis direction or the Y axis direction of the
この位置合わせの後、Z軸駆動装置18により撮像カメラ10をZ軸方向に移動するとともに、レンズユニット12によるピント調整やズーム調整を行ない、撮像カメラ10の撮像視野全体に(撮像視野全体を効率的に利用可能なように)IC部品1の実装側表面S全体を配置させる。その後、IC部品1の実装側表面S全体の画像である平面像を光軸Pに沿ってレンズユニット12に入射させるとともに、レンズユニット12により撮像カメラ10に結像させることで、当該平面像の撮像を行なう(ステップS5)。この撮像された平面像G2を図7に示す模式平面図に示す。図7に示すように、IC部品1の実装側表面S全体が撮像視野R全体に収まるように、当該画像の撮像が行なわれている。撮像された平面像G2は、撮像カメラ10から撮像検査制御装置9に入力されて、解析処理が行なわれる。さらに、撮像検査制御装置9において、当該解析処理結果に基づいて、実装側表面Sにおける夫々のバンプ3の配置位置の検査が行なわれる(ステップS7)。なお、この配置位置の検査は、例えば、平面像G2より夫々のバンプ3の形成位置を絶対位置の座標として算出し、この算出結果を予め設定されている夫々のバンプの配置位置データ(例えば、設計データ)と比較することで、その差異を算出して、当該差異が所定の許容範囲内であるかどうかの判断を行なうことができる。
After this alignment, the
ステップS5において上記平面像が撮像された後、ステップS7における当該平面像の解析が開始されているか否かに拘らず、次に行なわれる上記夫々の斜視像の撮像のため、レンズユニット12により撮像カメラ10の上記撮像視野の拡大を行なう。具体的には、図8に示すように、斜視像取得ユニット20の夫々のミラー部22により取得されるとともに、屈折されてレンズユニット20を通して撮像カメラ10に結像される上記傾斜された方向からの上記夫々の列毎のバンプ3の斜視像G1が、上記拡大された撮像視野Rの周部に沿って同時に配置され、夫々の斜視像G1で囲まれた内側に平面像が配置されるように、撮像視野Rの拡大を行なう。その後、この拡大された撮像視野Rにて、夫々のミラー部22及びレンズユニット12を通じて、撮像カメラ10により夫々の斜視像G1の一括撮像を行なう(ステップS6)。なお、夫々の斜視像G1の撮像の際には、夫々の照明部24のファイバ照明24aより、夫々のバンプ3に向けて、撮像のための光照射が行なわれる。また、夫々のミラー部22及び照明部24は、予め、最適な角度で夫々の斜視像G1を取得可能なように、図示しない上記駆動装置により角度調整が行なわれている。ただし、必要に応じて、さらなる最適な角度調整を行なうべく、夫々の斜視像G1の撮像の直前に微小な角度調整が行なわれるような場合であってもよい。なお、夫々のミラー部22での上記斜視像の拡大倍率は、上記拡大された撮像視野R内にて一括撮像が可能とされる倍率とされることが好ましい。このような倍率としては、例えば、1倍〜3倍程度の範囲で決定することができる。
After the planar image is captured in step S5, the
撮像された夫々の斜視像G1は、撮像カメラ10から撮像検査制御装置9に入力されて、解析処理が行なわれる。さらに、撮像検査制御装置9において、当該解析処理結果に基づいて、夫々のバンプ3の形状検査、具体的には、例えば、高さ寸法の検査が行なわれる(ステップS8)。なお、この高さ寸法の検査は、例えば、上記斜視像よりバンプ3の高さ寸法を、ミラー部22の拡大率(あるいは変換値)等が考慮されながら算出し、この算出結果を予め設定されている夫々のバンプ3の高さ寸法データ(例えば、設計データ)と比較することで、その差異を算出して、当該差異が所定の許容範囲内であるかどうかを判断することで行なわれる。
Each of the captured perspective images G1 is input from the
ステップS6において上記夫々の斜視像G1が撮像された後、ステップS8における当該夫々の斜視像G1の解析が開始されているか否かに拘らず、部品トレイ5に収容されている次のIC部品1が検査対象として選択されるかどうかの判断が行なわれる(ステップS9)。次のIC部品1が上記検査対象として選択される場合には、ステップS1において、当該IC部品1の選択が行なわれる。その後、上述したステップS2からS8までの夫々の手順が順次行なわれて、当該選択されたIC部品1に対する検査が行なわれる。
After the respective perspective images G1 are captured in step S6, the
一方、ステップS9において、次に選択されるIC部品1が存在しないと判断された場合には、部品トレイ5に収容されたIC部品1に対する検査が完了する。
On the other hand, if it is determined in step S9 that the
上述した検査方法においては、IC部品1の実装側表面Sにおける平面像G2の撮像を行なった後に、夫々のバンプ3の斜視像G1の撮像を行なう場合、すなわち、1個のIC部品1の検査ために2枚の画像取得を行なうような場合について説明したが、本実施形態はこのような場合についてのみ限定されるものではない。このような場合に代えて、例えば、平面像G2の取得と夫々の斜視像G1の取得とが同時に一括して行なわれるような場合であってもよい。撮像カメラ10及びこれに関連する光学系の解像度が十分に確保されているような場合にあっては、このような一括撮像により取得された画像(例えば、図8に示す平面像G2と夫々の斜視像G1との組み合わせ画像)、すなわち、2回撮像の場合よりも小さく取得された平面像G2に基づいても、十分な解析を行なうことができるからである。このような一括撮像を行なうことで、IC部品1の検査に要する時間を短縮化することができ、より効率化された検査方法を提供し得る。
In the inspection method described above, when the planar image G2 on the mounting side surface S of the
上述した検査方法の手順の説明においては、上記撮像された平面像G2に基づいて、IC部品1の実装側表面Sにおける夫々のバンプ3の配置について検査が行なわれ、上記撮像された斜視像G1に基づいて、夫々のバンプ3の形状検査として、高さ寸法の検査が行なわれる場合について説明したが、本実施形態はこのような場合にのみ限定されるものではない。例えば、このような検査とともに、平面像G2の解析処理結果に基づいて、夫々のバンプ3の形成の有無、IC部品1の電極との相対位置の位置ズレ(例えば、電極上に形成されているバンプ3より、当該電極のはみ出しが発生している等)、さらに、夫々のバンプ3の尖端部3aのつぶれ度(例えば、バンプ3の先端部の面積や直径寸法を計測することで行なうことができる)の検査を行なうことができる。また、斜視像G1の解析処理結果に基づいて、夫々のバンプ3の輪郭形状をの検査を行なうこともできる。なお、平面像G2の解析処理結果に基づく、夫々のバンプ3の尖端部3aのつぶれ度の検査における判定基準は、例えば、図9に示すように、尖端部3aのつぶれにより生じる略円形平面3cの直径寸法が20μm以上あると判断された場合に、当該バンプ3の形状不良と判断することができる。あるいは、尖端部3aの形状が、一定のピクセル数以上の幅を有するものと判断された場合に、当該バンプ3の形状不良と判断するような場合であってもよい。
In the description of the procedure of the inspection method described above, the placement of each
また、上記平面像に基づいて、夫々のバンプ3の尖端部3aのつぶれ度の検査を行なう場合に、上記夫々の斜視像により、夫々のバンプ3の高さ寸法の検査をも併せて行なうこともできる。さらに、つぶれ度の検査において良好であると判定され、高さ寸法の検査において良好であると判定された場合にのみ、IC部品1における夫々のバンプ3の形状検査が合格であると総合的な判断を行なうこともできる。このような検査を行なうことで、より厳密なバンプの検査を行なうことができる。
In addition, when the crushing degree of the
また、上述の検査方法の手順の説明においては、平面像G2の取得の後、この平面像G2の解析による検査結果に拘らず、夫々の斜視像G1の取得を行ない、これらの斜視像G1の解析による検査を行なうような場合について説明したが、本実施形態はこのような場合にのみ限定されるものではない。このような場合に代えて、この平面像G2の検査結果を、夫々の斜視像G1の撮像処理に関連付けるような場合であってもよい。例えば、平面像G2の検査結果により、その形状等が疑わしいと判断されたバンプ3の斜視像G1をより拡大して画像取得を行ない、詳細な検査を行なうような場合であってもよい。このような検査を行なうことで、当該検査の正確さを向上させることができる。
Further, in the description of the procedure of the inspection method described above, after obtaining the planar image G2, regardless of the examination result obtained by analyzing the planar image G2, the respective perspective images G1 are obtained. Although the case where inspection by analysis is performed has been described, the present embodiment is not limited to such a case. Instead of such a case, the inspection result of the planar image G2 may be associated with the imaging processing of each perspective image G1. For example, it may be a case where a detailed inspection is performed by further enlarging the perspective image G1 of the
また、上述の検査方法においては、取得された夫々の斜視像G1を解析処理する際に、夫々の斜視像G1の拡大率(あるいは変換値)が考慮されることとなるが、この拡大率は、実装側表面Sにおける夫々のバンプ3の形成位置の位置ズレの影響を直接的に受ける数値である。そのため、取得された平面像G2の解析結果を用いて、上記位置ズレ量に基づく上記拡大率の補正を行ない、この補正された拡大率を用いて、上記斜視像G1に基づく解析処理が行なわれるというように、平面像G2の解析処理結果を、夫々の斜視像G1の解析処理に関連付けるようなこともできる。この用な関連付けを行なうことにより、検査精度をさらに向上させることができる。なお、このような拡大率の補正は、夫々のバンプ3の列毎に行っても良いし、あるいはより高い検査精度が求められるような場合にあっては、個々のバンプ3毎に上記拡大率の補正が行なわれるような場合であってもよい。
Further, in the above-described inspection method, when the obtained perspective image G1 is analyzed, the magnification (or conversion value) of each perspective image G1 is taken into consideration. This is a numerical value that is directly affected by the displacement of the formation position of each
また、上述の斜視像取得ユニット20においては、夫々のバンプ3の斜視像G1を、光軸P沿いの方向に反射させるために、夫々のミラー部22が設けられているような場合について説明したが、本実施形態はこのような場合にのみ限定されるものではない。このようにミラー部22が設けられるような場合に代えて、図10の模式説明図に示すように、シリンドリカルレンズ、例えば複数のプリズム(プリズムレンズ)32が用いられるような場合であってもよい。図10に示すように、プリズム32は、撮像対象となる夫々の列のバンプ3に向けて配置されるとともに、その内部に斜視像が入射される画像入射面32aと、プリズム32の内部に入射された斜視像が、レンズユニット12に向けて出射される画像出射面32bと、画像入射面32aより入射された画像を、画像出射面32bより出射可能にプリズム32の内部で屈折させて反射する屈折面(あるいは、屈折反射面というような場合であってもよい)32cとにより、略三角柱状に形成されている。また、夫々のプリズム32に斜視像を屈折・反射させる機能に加えて、さらに、当該斜視像を拡大させる機能をも併せて備えさせることで、拡大された斜視像の画像取得を行なうことも可能となり、夫々のミラー部22と実質的に同じ機能を有することとなる。また、このような上記シリンドリカルレンズは、凸型レンズや凹型レンズ、あるいは両者の組み合わせレンズ等、光学的に様々な形式のものを用いることができる。なお、このようなシリンドリカルレンズは、光学ガラスや合成石英等、光学的に用いられる材料によって形成することができる。
Further, in the above-described perspective
また、上述の検査方法においては、図10に示すように、夫々のミラー部22、あるいは夫々のプリズム32により、各々のミラー部22又はプリズム32の配置位置近傍におけるIC部品1の実装側表面Sの端部に配列された夫々のバンプ3の斜視像が取得される場合について説明したが、本実施形態は、このような場合にのみ限定されるものではない。このような場合に代えて、例えば、図11の模式説明図に示すように、各々のミラー部22又はプリズム32の配置位置近傍の端部と対向する側の端部に配列された夫々のバンプ3の斜視像が取得されるような場合であってよい。このように対向する側の斜視像の取得を行なうような場合にあっては、夫々の斜視像の取得の際に、部品トレイ5の縁部5aにより斜視像が遮られるという問題の発生を確実に防止することができるという効果があるとともに、さらに、上記傾斜された方向の傾斜角度を、より水平方向に近づけることができ、夫々のバンプ3の高さ寸法の計測精度を向上させることができるという効果を得ることが可能となる。
Further, in the inspection method described above, as shown in FIG. 10, the surface S on the mounting side of the
上記第1実施形態によれば、以下のような種々の効果を得ることができる。 According to the first embodiment, the following various effects can be obtained.
まず、夫々のバンプ3の尖端部3aの平坦度、すなわち、形成高さ寸法が問題となるようなIC部品1に対して、夫々のバンプ3が形成されている実装側表面Sの平面像G2を取得するとともに、夫々のバンプ3の斜視像G1をも取得し、平面像G2と夫々の斜視像G1とに基づいて、夫々のバンプ3の配置位置や形状の検査を行なっていることより、夫々のバンプ3の検査、特に、その形成高さ寸法の検査精度を向上させることができる。
First, the planar image G2 of the mounting-side surface S on which each
また、撮像検査装置100において、夫々のバンプ3の画像を、実装側表面Sに直交する方向より傾斜された方向から夫々の斜視像として取得するとともに、当該取得された夫々の斜視像を上記直交する方向沿いに屈折あるいは反射させて、レンズユニット12を通して撮像カメラ10に結像させる斜視像取得ユニット20が備えられており、さらにこの撮像カメラ10は上記平面像の取得も可能とされていることにより、1台の撮像カメラ10で、平面像及び夫々の斜視像の取得を行なうことができる。従って、撮像検査装置100の装置コストを上昇させることなく、効率的な画像取得を可能とすることができる。
Further, in the
また、夫々のバンプ3の高さ寸法を検査するための画像を、上記傾斜された方向から取得される上記斜視像としていることにより、夫々のバンプ3の画像を真横から取得する場合に比して、画像取得を確実に行なうことができる。例えば、上記真横から画像を取得するような場合においては、対向する端部のバンプ3を照らす照明の影響を受けたり、上記対向する端部のバンプ3の画像までを取得してしまったりすることが起り得、このような場合にあっては、円滑な画像取得を行なうことが困難となる場合があるが、上記傾斜された方向より斜視像の取得を行なっていることにより、このような問題を未然に防止して、円滑な画像取得を実現可能とすることができる。
Further, the image for inspecting the height dimension of each
また、このような撮像検査装置100において、上記平面像の取得と、上記夫々の斜視像の取得の切り換えは、レンズユニット12による撮像視野の大きさの調整により行なうことができるため、このような観点からも画像取得の効率化が図られているということができる。
Further, in such an
また、斜視像取得ユニット20が備える夫々のミラー部22の反射面22aが、凸面状に形成されていることにより、夫々のミラー部22において、上記夫々のバンプ3の斜視像を反射するとともに、その高さ方向に上記斜視像を拡大することができる。このように上記夫々の斜視像をバンプ3の高さ方向に拡大させて、この状態で撮像カメラ10にて取得されることにより、当該取得された斜視像に基づく、夫々のバンプ3の高さ寸法の検査をより高い精度で行なうことができる。
In addition, since the
また、斜視像取得ユニット20において、夫々のミラー部22における反射面22aの角度を可変させる駆動装置が備えられていることにより、様々な大きさ、厚さ、又は形状のIC部品1の検査に柔軟に対応することが可能となる。
Further, the perspective
また、夫々のバンプ3の平面像G2や斜視像G1の撮像のための撮像カメラ10の光軸Pと、撮像対象となる部品トレイ5に収容されたIC部品1の中心との位置合わせは、部品トレイ5を固定した状態で、X軸駆動装置14及びY軸駆動装置16により撮像カメラ10を図示X軸方向又はY軸方向に移動させることにより行なっているため、部品トレイ5の移動により、収容されているIC部品1の位置ズレの発生を伴うようなことはない。このような部品トレイ5においては、凹部内にIC部品1が配置されることで当該収容が行なわれることとなるが、上記凹部とIC部品1との間には、例えば1mm程度の隙間が存在することがあり、このような隙間が存在しても、部品トレイ5自体の移動を伴わなければ、上記位置ズレの発生を確実に防止することができる。
Further, the alignment of the optical axis P of the
(第2実施形態)
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、本発明の第2の実施形態にかかる半導体部品の検査方法について以下に説明する。
(Second Embodiment)
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can implement with another various aspect. For example, a method for inspecting a semiconductor component according to the second embodiment of the present invention will be described below.
本第2実施形態の検査方法は、IC部品1を検査対象として、その平面像と斜視像とを取得し、夫々の画像の解析処理を行なうことで、当該解析処理結果に基づく検査を行なうという点においては、上記第1実施形態の検査方法と同様であるが、夫々の斜視像をより効率的に取得することができるという点で、上記第1実施形態の検査方法とは異なっている。以下、この異なる点を中心に説明する。なお、本第2実施形態の検査方法は、上記第1実施形態で用いられた撮像検査装置100により行なわれる。
The inspection method according to the second embodiment is to perform inspection based on the analysis processing result by acquiring a planar image and a perspective image of the
まず、本第2実施形態の検査方法の説明を行なう前に、上記第1実施形態の検査方法において撮像された画像として、図8に示す平面像G2と夫々の斜視像G1との組み合わせ画像に注目する。図8に示す画像は、1つの拡大された撮像視野内に4つの端部沿いの夫々の斜視像G1と夫々の斜視像G1に囲まれるようにその内側に配置された平面像G2により構成されている。しかしながら、夫々の斜視像G1の長さは、平面像G2の端部の長さと略同じであることより、撮像視野Rにおける4つの隅部の領域が撮像に利用されておらず、この点を改善することで、さらに撮像の効率化を図ることが可能となる。本第2実施形態の検査方法はこの点に着目したものである。 First, before describing the inspection method of the second embodiment, as an image captured by the inspection method of the first embodiment, a combined image of the planar image G2 and each perspective image G1 shown in FIG. Focus on it. The image shown in FIG. 8 is configured by a perspective image G1 along four ends and a planar image G2 disposed inside the perspective image G1 so as to be surrounded by each perspective image G1 in one enlarged imaging field of view. ing. However, since the length of each perspective image G1 is substantially the same as the length of the end portion of the planar image G2, the four corner regions in the imaging field of view R are not used for imaging. By improving, it becomes possible to further improve the efficiency of imaging. The inspection method of the second embodiment focuses on this point.
本第2実施形態の検査方法においては、まず、上記第1実施形態の場合と同様に、IC部品1の実装側表面Sの平面像G2の取得を行なう。その後、図12の模式平面図に示すように、実装側表面Sの平面像G2と、互いに対向する2辺の夫々に配置された斜視像G3との組み合わせ画像の取得を行なう。
In the inspection method of the second embodiment, first, as in the case of the first embodiment, the planar image G2 of the mounting side surface S of the
ここで、図12に示すように、夫々の斜視像G3は、夫々のバンプ3の高さ方向に拡大されているとともに、その配列方向においても拡大されている。これにより、撮像視野Rの隅部近傍までを有効に利用して夫々の斜視像G3の取得を行なうことができる。また、これら取得された平面像G2及び夫々の斜視像G3を解析することで、当該解析結果に基づいて、夫々のバンプ3の配置位置及び形成高さ寸法の検査が行なわれる。なお、上記互いに対向する2辺の斜視像G3の撮像の後、さらに別の2辺の斜視像G3の撮像が行なわれる。
Here, as shown in FIG. 12, each perspective image G3 is enlarged in the height direction of each
上記第2実施形態の検査方法によれば、撮像カメラ10の撮像視野Rをその隅部まで利用して、拡大された斜視像G3の取得を行なうことができ、効率的な画像取得を行なうことができる。また、取得された夫々の斜視像G3は、夫々のバンプ3の高さ方向だけでなく、その配列方向にも拡大されていることより、個々のバンプ3の拡大率をより大きく設定することができ、少ない解像度で正確な検査を行なうことが可能となる。
According to the inspection method of the second embodiment, it is possible to acquire the enlarged perspective image G3 by using the imaging field of view R of the
(第3実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態にかかる半導体部品の検査方法について説明する。本第3実施形態の検査方法は、上記第2実施形態の検査方法における夫々の斜視像の取得形態をさらに効率化したものである。また、本第3実施形態の検査方法は、上記第1実施形態で用いられた撮像検査装置100により行なわれる。
(Third embodiment)
Next, a semiconductor component inspection method according to the third embodiment of the present invention will be described. The inspection method of the third embodiment further improves the efficiency of each perspective image acquisition form in the inspection method of the second embodiment. In addition, the inspection method of the third embodiment is performed by the
まず、上記第1実施形態及び上記第2実施形態の検査方法と同様に、IC部品1の実装側表面Sの平面像G2の撮像取得を行なう。その後、図13の模式平面図に示すように、撮像視野Rの拡大を行ない、この撮像視野Rの周部に夫々の端部(4つの端部)についての夫々の斜視像G4が配置され、これら4つの斜視像G4で囲まれるように平面像G2が配置されるように、平面像G2及び夫々の斜視像G4の取得を行なう。
First, as in the inspection methods of the first embodiment and the second embodiment, an imaging acquisition of the planar image G2 of the mounting side surface S of the
ここで、図13に示すように、夫々の斜視像G4は、夫々のバンプ3の高さ方向に拡大されているとともに、その配列方向においても拡大されている。さらに、撮像視野Rにおける夫々の隅部にて、互いに隣接する斜視像G4同士が干渉しないように、夫々の斜視像G4の上記配列方向における画像の拡大方向が定められている。具体的には、図13に示すように、夫々の斜視像G4における図示時計方向側の端部を基準位置として固定し、図示反時計方向側の端部方向に向けて拡大を行なうという手法にて、上記配列方向における画像の拡大が行なわれている。なお、上述のような場合に代えて、上記基準位置とする端部を、反時計方向側の端部とするような場合であってもよい。
Here, as shown in FIG. 13, each perspective image G <b> 4 is enlarged in the height direction of each
その後、これらの取得された平面像G2及び夫々の斜視像G4を解析することで、当該解析結果に基づいて、夫々のバンプ3の配置位置及び形成高さ寸法の検査が行なわれる。
Thereafter, by analyzing the obtained planar image G2 and each perspective image G4, the arrangement position and the formation height dimension of each
上記第3実施形態の検査方法によれば、撮像カメラ10の撮像視野Rをその隅部まで利用して、拡大された斜視像G4の取得を行なうことを可能としながら、4つの端部夫々の斜視像G4を一括して撮像することが可能となる。従って、効率的な画像取得と、拡大された画像に基づく高精度な検査を併せて実現することができる。
According to the inspection method of the third embodiment, it is possible to acquire the enlarged perspective image G4 by using the imaging field of view R of the
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。 It is to be noted that, by appropriately combining arbitrary embodiments of the various embodiments described above, the effects possessed by them can be produced.
1 IC部品
3 バンプ
3a 尖端部
3b 底部
5 部品トレイ
6 トレイ配置部
9 撮像検査制御装置
10 撮像カメラ
12 レンズユニット
14 X軸駆動装置
16 Y軸駆動装置
18 Z軸駆動装置
20 斜視像取得ユニット
22 ミラー部
24 照明部
26 θ回転駆動装置
32 プリズム
100 撮像検査装置
G1、G3、G4 斜視像
G2 平面像
P 光軸
R 撮像視野
S 実装側表面
DESCRIPTION OF
Claims (20)
上記実装側表面と略直交する方向より上記夫々の突起電極の平面像を取得するとともに、上記略直交する方向から傾斜された方向より上記夫々の突起電極の斜視像を取得して、
上記平面像及び上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の形状を解析することで、上記夫々の突起電極の検査を行なうことを特徴とする半導体部品の検査方法。 In a semiconductor component having a plurality of protruding electrodes formed so as to have a substantially conical shape on a plurality of electrodes on the surface on the mounting side on the substrate, an image of each of the protruding electrodes is obtained and analyzed. Thus, there is a semiconductor component inspection method for inspecting each of the protruding electrodes,
A planar image of each of the protruding electrodes is obtained from a direction substantially orthogonal to the mounting side surface, and a perspective image of each of the protruding electrodes is acquired from a direction inclined from the substantially orthogonal direction,
A method for inspecting a semiconductor component, comprising: inspecting each protruding electrode by analyzing the shape of each protruding electrode based on the planar image and the perspective image.
上記夫々の端部沿いにおける上記夫々の突起電極の列毎に、上記斜視像の取得を行なう請求項1から3のいずれか1つに記載の半導体部品の検査方法。 The semiconductor component has a substantially square shape, and the respective protruding electrodes are arranged in a line along the respective ends of the substantially square shape on the mounting side surface,
4. The method for inspecting a semiconductor component according to claim 1, wherein the perspective image is acquired for each row of the respective protruding electrodes along the respective end portions.
上記撮像視野の拡大を行ない、上記夫々の斜視像を当該拡大された撮像視野内に同時に配置して、上記一の画像として一括して取得する請求項5に記載の半導体部品の検査方法。 The entire mounting side surface of the semiconductor component is arranged in an imaging field, and the planar image of each protruding electrode is obtained in the imaging field,
The semiconductor component inspection method according to claim 5, wherein the imaging field of view is enlarged, and the respective perspective images are simultaneously arranged in the enlarged imaging field of view and are collectively acquired as the one image.
当該算出された中心位置及び回転角度に基づいて、上記拡大された撮像視野と上記半導体部品の上記実装側表面との位置合わせを行なって、上記夫々の斜視像の撮像位置を決定する請求項6に記載の半導体部品の検査方法。 Based on the planar image, the center position of the semiconductor component and the rotation angle around the center position are calculated,
7. The imaging positions of the respective perspective images are determined by aligning the enlarged imaging field of view with the mounting side surface of the semiconductor component based on the calculated center position and rotation angle. Inspection method of the semiconductor component as described in 2.
上記半導体部品が配置される部品配置部と、
上記部品配置部に対向して配置されるとともに、上記実装側表面と略直交する方向に配置された光軸を有し、当該光軸に沿って入射される画像の撮像を行なう撮像素子と、
上記略直交する方向から傾斜された方向よりの上記夫々の突起電極の斜視像を、上記光軸沿いの方向に屈折させる斜視像屈折部と、
上記光軸方向よりの上記夫々の突起電極の平面像と、上記斜視像屈折部により屈折された上記斜視像とを、上記光軸沿いに入射させて上記撮像素子に結像させる結像部と、
上記撮像素子、上記斜視像屈折部、及び上記結像部を互いの配置関係を保持しながら、上記実装側表面沿いに移動させて、上記撮像のための上記実装側表面の略中心と上記光軸との位置合わせを行なう撮像位置決め装置と、
上記撮像素子に結像されることで取得された上記平面像及び上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の形状を解析することで、上記夫々の突起電極の検査を行なう撮像検査制御装置とを備えることを特徴とする半導体部品の検査装置。 In a semiconductor component having a plurality of protruding electrodes formed so as to have a substantially conical shape on a plurality of electrodes on the surface on the mounting side on the substrate, an image of each of the protruding electrodes is obtained and analyzed. Thus, a semiconductor component inspection apparatus for inspecting each of the protruding electrodes,
A component placement section where the semiconductor component is placed;
An imaging element that is disposed to face the component placement unit and has an optical axis that is disposed in a direction substantially orthogonal to the mounting-side surface, and that captures an image incident along the optical axis;
A perspective image refracting section that refracts a perspective image of each protruding electrode from a direction inclined from the substantially orthogonal direction in a direction along the optical axis;
An imaging unit that causes the planar image of each protruding electrode from the optical axis direction and the perspective image refracted by the perspective image refracting unit to be incident along the optical axis to form an image on the imaging element; ,
The image pickup device, the perspective image refracting portion, and the image forming portion are moved along the mounting side surface while maintaining the mutual arrangement relationship, and the approximate center of the mounting side surface for the imaging and the light are moved. An imaging positioning device for aligning with the shaft;
An imaging inspection control apparatus that inspects each protruding electrode by analyzing the shape of each protruding electrode based on the planar image and the perspective image acquired by being imaged on the imaging element. A semiconductor component inspection apparatus comprising:
上記4つの端部近傍に配置され、上記夫々の端部沿いにおける上記夫々の突起電極の列毎に、上記夫々の斜視像を上記結像部に入射可能に個別に屈折させる4つの上記斜視像屈折部が備えられている請求項12から14のいずれか1つに記載の半導体部品の検査装置。 The semiconductor component has a substantially square shape, and the protruding electrodes are arranged in a line along the four ends of the substantially square shape on the surface on the mounting side.
The four perspective images arranged near the four ends and individually refracting the respective perspective images so as to be incident on the imaging portion for each row of the respective protruding electrodes along the respective ends. 15. The semiconductor component inspection apparatus according to claim 12, further comprising a refracting portion.
上記斜視像屈折部は、上記斜視像を屈折させるとともに、当該斜視像を上記夫々の突起電極の配列方向に拡大させる請求項12から18のいずれか1つに記載の半導体部品の検査装置。 In the semiconductor component, the protruding electrodes are arranged in a line along the substantially square ends of the mounting surface.
19. The semiconductor component inspection apparatus according to claim 12, wherein the perspective image refracting unit refracts the perspective image and expands the perspective image in an arrangement direction of the respective protruding electrodes.
20. The semiconductor component inspection apparatus according to claim 18, wherein the perspective image refracting unit is a convex mirror or a cylindrical lens that enlarges and refracts the perspective image.
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