JP2007121315A - 基板検査装置及び検査方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板へのICチップの実装状態の検査を、客観的基準に基づいて短時間で実施する。
【解決手段】表面にICチップ2を実装したガラス基板1の裏面の画像データを微分干渉顕微鏡10により取得して微分処理し、その画像データに、基板1のパネル電極4のパターン等マスタデータをマッチングして、前記画像データにおけるバンプ領域Aを位置決めし、その位置決めしたバンプ領域Aをもとに検査領域Cを特定し、さらに、その検査領域Cを分割する。前記検査領域内の画像輝度の標準偏差から圧痕レベルの検出を行い、二値化画像データによる白部分の面積と形状から圧痕数を算出し、パネル電極に形成した圧痕の強弱、数、位置ずれ、異物混入等を判定する。圧痕レベルが、画像輝度に現れ、その画像輝度は数値化されるので、決められた検査領域内の圧痕レベルを数値により検出でき、ICチップ2の実装状態の良否を素早く客観的に評価できる。
【選択図】図1
【解決手段】表面にICチップ2を実装したガラス基板1の裏面の画像データを微分干渉顕微鏡10により取得して微分処理し、その画像データに、基板1のパネル電極4のパターン等マスタデータをマッチングして、前記画像データにおけるバンプ領域Aを位置決めし、その位置決めしたバンプ領域Aをもとに検査領域Cを特定し、さらに、その検査領域Cを分割する。前記検査領域内の画像輝度の標準偏差から圧痕レベルの検出を行い、二値化画像データによる白部分の面積と形状から圧痕数を算出し、パネル電極に形成した圧痕の強弱、数、位置ずれ、異物混入等を判定する。圧痕レベルが、画像輝度に現れ、その画像輝度は数値化されるので、決められた検査領域内の圧痕レベルを数値により検出でき、ICチップ2の実装状態の良否を素早く客観的に評価できる。
【選択図】図1
Description
この発明は、基板への部品の実装状態を検査する装置及びその検査方法に関するものである。
現在、携帯電話等、各種電子機器に使用される液晶駆動基板Mは、図10に示すように、液晶パネルを構成するガラス基板1上に、その液晶を駆動させるICチップ2等を一体化したCOG(Chip on Glass)形式のものが広く用いられつつある。このCOGは、一面に多数のITO等によるパネル電極4を形成したガラス基板1と、その基板1上に取り付けられるICチップ2、及びその両者の間に介在して両者を接着するACF等の異方性導電材料3からなり、この異方性導電材料3を介在して、ガラス基板1とICチップ2を一体化することにより製作される。
このパネル電極4に相対するICチップ2の表面には、一面に多数のチップ電極5を有し、一体化の際には、そのチップ電極5の所定部分と前記パネル電極4の所定部分を導通させる必要がある。その導通を図るために、図11に示すように、前記チップ電極5上の所定部分には一定範囲で微小な凸状のバンプ7の集合を形成し、そのバンプ7をパネル電極4の所定部分に相対させるように、ガラス基板1上にICチップ2を配置する。このバンプ7を形成する手法として、前記一定範囲に多数の微小なハンダ粒を設ける手法が一般的である。
そして、そのガラス基板1と、その基板1上に配置したICチップ2とを、前記異方性導電材料3を介在させて熱圧着することにより、異方性導電材料3に含まれる樹脂が熱を受けて溶融する。このとき、図11に示す、チップ電極5のバンプ面7aとパネル電極4との間隔は、バンプ7のない他の部分のチップ電極5とパネル電極4との間隔よりも狭いので、異方性導電材料3は、バンプ7のある部分の方が相対的に強く圧縮される。
異方性導電材料3には、微小な導電粒子6が多数含まれているので、前記圧縮により、パネル電極4とチップ電極5が接近すると、相対的に強く圧縮されるバンプ7部分のみが、前記導電粒子6を介して導通する。この状態でACFが固化することにより、前記パネル電極4とチップ電極5の所定部分同士が導通した状態で両者が固定され、多接点を一括して電気的に接続し、ガラス基板1にICチップ2を実装する。
この導通時の電気抵抗や導通の確実性は、前記異方性導電材料3の圧縮の度合、つまり、バンプ7により押しつけられた導電粒子6が、パネル電極4とチップ電極5のバンプ7間に多数、確実に介在して、両電極4,5間が導通できる状態にしっかりと押しつけられていることで確保される。
その圧縮の度合は、使用するICチップ2に設けられたバンプ7の高さや大きさ、異方性導電材料3に含まれる導電粒子6の密度等によって決まり、そのバンプ7の高さや大きさは、ICチップ2によってばらつきがあるので、前記導通の状態にもばらつきがある。そこで、この圧縮の度合を確認するために、前記バンプ7等が押しつけられることにより、パネル電極4上に形成された圧痕8の形成状況を観察する手法が用いられる。
この圧痕8は、バンプ7及び導電粒子6が、パネル電極4に向かって押しつけられることによって、そのパネル電極4表面に形成した、図11に示す凹状の変形の集合である。この圧痕8は、前記基板1の裏面から観察すれば、凸状の変形の粒の集合となり、その粒は、バンプ7により形成されたバンプ痕と導電粒子6により形成された導電粒子痕からなる。
例えば、バンプ7の高さが低く、あるいはバンプ7上に導電粒子6が存在しなければ、圧痕8の強さが弱くなり、また、その所定のバンプ領域内に導電粒子6の数が少なかったり一部分に偏ったりしていれば、その領域内の圧痕8の数が少なくなり、いずれの場合も適切な導通が確保できない。さらに、前記バンプ領域外にバンプ7が存在したり、バンプ領域内外に異物が混入していれば、正常でない圧痕8が形成されているので、基板1とICチップ2とは、正常な導通が確保できない。
そこで、圧痕8の良否を判断するため、顕微鏡等を用いた目視、または、その顕微鏡により取得した画像データの目視により、別途用意した不良パネルの見本等と比較しながら、前記圧痕8の形成状況を評価し、ガラス基板1とICチップ2との実装状態を検査している。
しかしながら、上記の検査は、その圧痕強さや圧痕の数の形成状況を目視で確認し、一つ一つの微小な圧痕の良否を検査員の感覚で判定するため、検査員によって判定が異なり検査結果の客観性に乏しい。
また、圧痕強さ、圧痕数、分布、位置ずれ、及び異物混入等といった一つ一つの検査項目をバンプ領域全数に対して実施するため、多大な検査時間を必要とする。
そこで、この発明は、圧痕の形成状況の検査を、客観的基準に基づいて短時間で実施することを課題とする。
上記の課題を解決するために、この発明の基板検査装置及び検査方法は、表面にICチップを実装した上記透明基板の裏面からのICチップの実装部分の画像データを微分干渉顕微鏡により取得し、その画像データにおける検査領域を特定する。前記検査領域内の画像輝度に基づいて、バンプと導電粒子が透明基板上のパネル電極に形成した圧痕の圧痕レベル又は圧痕数を検出し、その圧痕レベル又は圧痕数を基準値と比較して前記ICチップの実装状態を判定する。
前記基板上のパネル電極に発生した圧痕の強弱が、前記画像輝度の違いとして現れるので、その画像輝度を数値化することにより、決められた検査領域内の圧痕レベル又は圧痕数を検出でき、また検査領域を特定することにより、ICチップの実装状態の良否を前記圧痕レベル又は圧痕数により客観的に判定できる。
また、前記画像データは、微分干渉顕微鏡で得られる濃淡画像デ−タをエッジ検出処理したものを用いた手段も採用し得る。このエッジ検出処理の例として、例えば画像の微分処理が挙げられる。このようにすれば、前記画像データにおける圧痕とその周辺部分との濃淡の差が強調されて、その差が明確に画像輝度の数値に現れるので、圧痕の境界を明確に特定することができるとともに、その圧痕の評価が容易である。
また、前記画像データに、基板のパネル電極のパターン等のマスタデータをマッチングして、画像データにおけるバンプ領域を位置決めし、その位置決めしたバンプ領域をもとに検査領域を特定し、さらに、その検査領域を自在に分割できるようにした手段も採用し得る。
このようにすれば、検査領域を、バンプ領域とそれ以外とに区別して判定することができるので、検査の目的に応じて検査する領域を区分することができる。また、さらに、その検査領域を分割することにより、1つの検査領域内における圧痕の分布の偏りを評価できる。
上記の手段による基板検査装置及び検査方法において、前記圧痕レベル検出のための具体的構成としては、前記検査領域において、前記画像データの画像輝度の標準偏差に基づいて圧痕レベルの検出を行う構成、前記画像データの画像輝度の二値化画像データによる、その白又は黒色部分の面積と形状に基づいて圧痕数の検出を行う構成が考えられ、それら単独、あるいはその組み合わせによるデータをそれぞれ基準値と比較することにより、前記ICチップの実装状態を判定することができる。また、ICチップに代えてフレキシブル基板を用いた態様においても、上記と同様に対応可能である。
この発明は、以上により、基板へのICチップの実装状態の検査を、客観的基準に基づいて短時間で実施できる。
一実施形態の基板検査装置を図1乃至図9に示し、この実施形態の基板検査装置は、ガラス基板1上のパネル電極4に、導電粒子6を含む異方性導電材料3を介在して、ICチップ2を、そのICチップ2上のチップ電極5を重ねて載せて、前記基板1とICチップ2を圧接することにより、前記ICチップ2のチップ電極5上のバンプ7で、前記異方性導電材料3を圧縮して導電性を発揮させるとともに、前記パネル電極4に圧痕8を生じさせ、その圧痕8部分の前記異方性導電材料3の導電性により、前記チップ電極5をパネル電極4に接続して、前記透明基板1にICチップ2を実装した液晶駆動基板Mの、前記ガラス基板1への前記ICチップ2の実装状態を、パネル電極4に形成された圧痕8の圧痕レベルと圧痕数の検出により判定する装置である。
ここで、圧痕レベルとは、ガラス基板1にICチップ2を実装する際に、パネル電極4の表面が、バンプ7及び導電粒子6等に押しつけられて、その表面が凹状に変形した高さ、及びその変形が所定範囲内にどのように分布しているか等、圧痕8の形成状況を評価する指標である。また、圧痕数とは、その凹状に変形した箇所数を示すものである。
装置の構成は、図2に示すように、X,Y軸方向に移動自在、Z軸方向に昇降自在、またX−Y平面内でθ軸に回転自在のワークステージW上に、前記液晶駆動基板Mをその裏面が上になるよう載置する。Z軸は焦点調整、θ軸はカメラ走査方向の調整に用いる。
CPU16により入出力ボード14、制御盤15を介して制御される前記ワークステージWの動きにより、上部に配置したCCDカメラ12を接続した微分干渉顕微鏡10に液晶駆動基板Mを対向させる。前記基板Mは、図6に示すワークステージW上に吸着して載置され、そのステージWは、大小多機種の基板に対応できる構造となっており、載置場所の座標管理により、前記基板Mは複数載置可能である。
CPU16は、メカニズム制御用と画像処理用に2台のパソコンを使用し、それぞれ並列処理を行うものとして、高速処理を実現している。
微分干渉顕微鏡10は、照明11の光源からの光を受け、図3に矢印aで示す、前記ガラス基板1裏面からの濃淡画像データを取得し、その画像データは、高解像度のCCDカメラ12を介して画像処理ボード13に伝達される。画像データは、CPU16に保存され、適宜画面上に表示される。
なお、照明11は、前記矢印aの方向、及び矢印bで示すガラス基板1の実装面の方向からも照射可能であり、その内、前記矢印aの方向から照射する照明11は、前記基板1上のパネル電極4の凹凸による影の発生を防ぐため、同軸光であることが望ましい。また、微妙な金属の歪みである圧痕8の凹凸を明確に輝度の変化として捉えるためには、顕微鏡10は、微分干渉顕微鏡であることが必要である。
取得された前記濃淡画像データは、CPU16等において、目的に応じた画像処理が施され、その後、以下に示す処理過程を経て、前記各種圧痕レベルと圧痕数が検出され、それぞれの圧痕レベルと圧痕数の基準値、又は、その圧痕レベルと圧痕数の組み合わせによる基準値と比較することにより、ガラス基板1上のICチップ2の実装状態が判定される。以下、この装置における検査の流れを、図1の流れ図に沿って説明する。
(画像データ取得・微分処理)
前記顕微鏡10及びCCDカメラ12により取得した、ガラス基板1の濃淡画像データ(工程21)を、CPU16において微分処理(工程22)する。ここでいう微分処理とは、濃淡画像の連続する部分において、その輝度の階調の変化の度合いを数値化するもので、輝度の不連続な部分をより強調して、その輝度変化の著しい部分の境界を示すことができる特徴がある。
前記顕微鏡10及びCCDカメラ12により取得した、ガラス基板1の濃淡画像データ(工程21)を、CPU16において微分処理(工程22)する。ここでいう微分処理とは、濃淡画像の連続する部分において、その輝度の階調の変化の度合いを数値化するもので、輝度の不連続な部分をより強調して、その輝度変化の著しい部分の境界を示すことができる特徴がある。
微分処理により、例えば、図7に示す基板1の濃淡画像は、図8に示す微分画像となる。この図7及び図8は、表示される画像のイメージを示し、画面に表示される実態の画像とは色調が異なる。
この図7の濃淡画像においては、一般的に、図中のパネル電極4が存在するパターン部Pはグレー基調に、無パターン部Qは黒く現れる。このとき、パネル電極4上で裏面に向かって突出している圧痕8は、その突部が周囲と比較して濃い色に現れ、その濃さは、突出高さが高いほどさらに濃い色として現れる。
図8の微分画像においては、図7の濃淡画像において、画像輝度の階調が不連続な部分である、圧痕8と前記パターン部Pとの境界、及びパターン部Pと無パターン部Qとの境界のみが白く現れる。このとき、圧痕8は、前記突出高さが高いほど白く強調して現れる。
ここで、前記画像の微分処理を行わず、通常の濃淡画像において、以下の圧痕レベル検出の検査を進めることもできるが、画像データに上記の微分処理を施すと、輝度の階調の変化が強調されるので、基板1上の輝度の違いが評価しやすく、以後の圧痕レベルの判定が容易となるので望ましい。
また、この輝度の変化を強調する画像処理手法は、微分処理以外にも周知のエッジ検出処理の手法であればよく、ほかに差分処理なども考えられる。
(マッチング・検査領域の特定)
前記濃淡画像データに、ガラス基板1のマスタデータをマッチング(工程23)してバンプ領域を位置決めし、その位置決めしたバンプ領域をもとに検査領域を特定(工程24)する。
前記濃淡画像データに、ガラス基板1のマスタデータをマッチング(工程23)してバンプ領域を位置決めし、その位置決めしたバンプ領域をもとに検査領域を特定(工程24)する。
基板1のマスタデータは、設計図面により、パターンデータとICチップ2やバンプ7等の位置情報を抽出し、これらを用いてマスク画像として作成する。このマスク画像は、設定した領域に基づいてマスクする部分を選択して作成し、それを画像データに重ねることによって、マスクしていない部分の画像データのみを表示させる機能を有する。
このマスク画像を、取得した基板1の前記画像データに重ねるとともに、前記両画像のパネル電極4のエッジ同士を画像上でマッチングして、前記画像データにマスク画像中のマスタデータを位置合わせする。この位置合わせにより、図4に示すように、前記画像データ上において、パネル電極4のない無パターン部Q、パターン部P、及び設計上のバンプ領域Aを正確に特定することができる。
例えば、バンプ領域A内の圧痕レベルを検査する際には、前記マスタデータにより、図5に示すマスク画像を作成する。前記画像データにこのマスク画像を重ねて、図中に鎖線で示すバンプ領域A内の画像のみを表示する。この鎖線は、前記マスタデータに基づく設計上のバンプ領域Aであり、破線は無パタ−ン部Qとパターン部Pの境界を示すものである。
表示したバンプ領域Aのうち、前記電極4,5相互間を接続する一単位のバンプ領域Aを1つの検査領域Cとし、その検査領域Cは、必要に応じて任意の数、形状からなる検査細分領域Dに分割することができる。例えば、図4に示す検査領域C1においては、図中の細分線Bのように縦横にそれぞれ2分割して、合計4つの検査細分領域Dに分割している。
一方、バンプ領域A外を検査する際には、そのバンプ領域Aのみをマスクするマスク画像を作成し、上記と同様な作業により、バンプ領域A以外の画像のみを表示する。
(標準偏差による圧痕レベルの検出)
前記バンプ領域Aを検査領域に特定(工程24)し、前記微分画像データの画像輝度の標準偏差により、検査領域Cの圧痕レベルを検出(工程25)する。
前記バンプ領域Aを検査領域に特定(工程24)し、前記微分画像データの画像輝度の標準偏差により、検査領域Cの圧痕レベルを検出(工程25)する。
圧痕レベルの検出に標準偏差という指標を用いるのは、一定領域内における圧痕8の数、強さの各要素の大小を総合して、領域毎に圧痕レベルを客観的に評価できるからである。
この標準偏差の算定において、前記バンプ領域A内における、一つの検査領域Cについて、その検査領域Cを前記検査細分領域Dに分割して評価する場合と、分割しないで評価する場合の圧痕レベルに違いが生じる。
図8に示す微分画像において、圧痕8は、図中に示すように、パネル電極4上の前記バンプ領域A付近において、前記のように白い粒の集合として現れている。図4は、この図8のバンプ領域A付近を模式的に表したものである。
例えば、図4に示す検査領域C1について、C1を上下左右a,b,c,dの4つの検査細分領域Dに分割する。a,b,c,d全体を検査領域Cとして評価した場合と、4分割してそれぞれの検査細分領域Dを評価した場合とを比較する。ここで、検査領域C2は、前記検査領域C1と同じ標準偏差を示す圧痕8の数、強さを有する領域であると仮定する。
図中に示すように、検査領域C1において、前記4つの検査細分領域Dに分割した場合は、a,b,c,dのそれぞれの検査細分領域Dの標準偏差の数値が、その検査細分領域D毎の数値の偏りを明確に示し、図中で特に圧痕数の少ないbの検査細分領域Dを低く評価する。これに対し、分割しない場合は、前記検査細分領域D毎の標準偏差の数値の大小を相殺してしまうので、検査領域C1は、検査領域C2と同じ圧痕レベルの評価となる。
このように、検査領域Cの分割を行うことにより、その検査領域C内における圧痕8の分布の偏りを正確に評価できる。
また、この分割は、あまり細かく分割しすぎると、前記検査細分領域D毎に数値の偏りが顕著に現れすぎて、検査領域C全体としての圧痕レベルの良否を客観的に評価することが難しくなる。
そこで、この実施形態の基板1の検査においては、容易に圧痕レベルの評価ができるよう、一つの検査領域Cを上下左右にそれぞれ2分割し、合計4分割して評価する手法を採用している。
なお、この検査領域Cを検査細分領域D毎に分割する条件は、自在に設定できるので、求められる圧痕8の特性に応じて、検査細分領域Dの数、形状を変化させることができる。
この標準偏差の数値が基準値内にあることを確認することにより、個々の検査領域Cの圧痕レベルの良否を判定する。例えば、この数値が低すぎる場合は、何らかの原因で圧痕が弱いか、圧痕の数が不足していると判断され、また、この数値が高すぎる場合は、バンプ領域A内に異物混入等による異常な圧痕8が含まれるものと判断される。
なお、これらの評価の元となる画像データの画像輝度は、顕微鏡10による基板1の焦点の合致状況によって変化をもたらし、その焦点と輝度との関係は、焦点が一致している時が輝度が最大となり、焦点が外れると輝度が下がる傾向がある。このため、焦点の一致しなかった基板1の前記標準偏差の数値は、標準的な圧痕8を形成した場合の標準偏差の数値と比較して全体的に低い数値を示すので、その標準となる数値と比較することにより、前記工程21において、画像取得がうまく出来なかった基板1を抽出することができる。
(二値化データによる圧痕数の検出)
次に、同じくバンプ領域Aを検査領域Cに特定(工程24)し、前記微分画像データの画像輝度の二値化データを作成(工程26)し、その二値化データにおける検査領域内の白面積とその白部分の形状から、検査領域Cの圧痕数を算出する。
次に、同じくバンプ領域Aを検査領域Cに特定(工程24)し、前記微分画像データの画像輝度の二値化データを作成(工程26)し、その二値化データにおける検査領域内の白面積とその白部分の形状から、検査領域Cの圧痕数を算出する。
圧痕数という指標を用いるのは、一定領域内における圧痕8の数により、その領域毎の導通の箇所数が把握でき、前記標準偏差による指標の評価に加えて、客観的に導通の確実性を評価できるからである。
そして、算出された圧痕数が基準値以上であることを確認することにより、前記ICチップ2の実装状態の良否を判定する。
ただし、前記の圧痕レベルの判定において、1つの検査領域Cを検査細分領域Dに分割する場合、例えば、圧痕数不足の検査細分領域Dが存在しても、その検査細分領域Dを含む検査領域C全体が標準偏差による指標の評価を一定レベル以上でクリアしていれば、その領域Cにおいて導通は充分確保されると判定する場合もある。
しかし、検査領域C全体が標準偏差の評価をクリアしていても、1つの検査領域C内に圧痕数不足の検査細分領域Dが多数存在すれば、導通の不具合が発生する確率が高くなる。
そこで、前記標準偏差による圧痕レベルの評価と、この二値化データによる圧痕数の評価を併せて行い、前記検査細分領域D毎に圧痕数の下回ってはならない基準値を設定するとともに、その基準値を満たさない検査細分領域Dの数について、1つの検査領域C内において超えてはならない領域数の上限を設定することが可能である。
このようにすれば、検査細分領域D毎の圧痕数を把握するとともに、その検査細分領域Dを含む検査領域C全体としての圧痕数、標準偏差等の圧痕レベルの評価をすることができるので、ICチップ2の実装部分の導通性能の良否をより詳細な基準で評価をすることができる。
この例のほかにも、複数の圧痕レベルの評価の指標を併用して検出し、それらのデータと、その指標の組み合わせに基づく基準値とを比較することにより、ICチップ2の実装状態を複数の指標に基づき総合的に評価することができる。もちろん、各項目を必要に応じて単独で検査、評価することも可能である。
また、上記の二値化処理に用いるしきい値は、自由に設定可能であるが、領域毎の画像の微分レベルを計測して、自動的に圧痕数評価に最適なしきい値を設定する構成も採用し得る。このようにすれば、圧痕8の特性の違いによる画像輝度の明暗に係わらず、容易に二値化処理を行うことができる。
(異物混入の検出)
次に、バンプ領域A以外を検査領域Cに特定(工程28)し、前記二値化データにおけるバンプ領域A以外に存在する白部分の有無を検出することにより、バンプ領域A以外に存在する位置のずれた圧痕8や、異物混入による圧痕8を判定する。
次に、バンプ領域A以外を検査領域Cに特定(工程28)し、前記二値化データにおけるバンプ領域A以外に存在する白部分の有無を検出することにより、バンプ領域A以外に存在する位置のずれた圧痕8や、異物混入による圧痕8を判定する。
(パタ−ン傷、パターン焼け、パターン切れ)
なお、図1に示す工程以外にも、前記異物混入の検出と同様の方法で、パターン傷、パターン焼け、パターン切れ等の基板1の不良検出ができる。
なお、図1に示す工程以外にも、前記異物混入の検出と同様の方法で、パターン傷、パターン焼け、パターン切れ等の基板1の不良検出ができる。
これらのものは、前記微分干渉顕微鏡10において、すべて画像データに画像輝度の変化として特徴が現れるので、前記検査領域毎の画像輝度の評価により、不良の有無と種別を判定可能である。
(チップ位置ずれ)
また、同様に図1に示す工程以外に、前記画像データにおいて、圧痕8群を示す各粒毎の検出座標から、圧痕8群の中心となる座標を検出し、ICチップ2の実装位置の位置ずれを検出することができる。
また、同様に図1に示す工程以外に、前記画像データにおいて、圧痕8群を示す各粒毎の検出座標から、圧痕8群の中心となる座標を検出し、ICチップ2の実装位置の位置ずれを検出することができる。
この圧痕8群の中心座標を求めるには、1検査領域内に存在する圧痕8の中で、上下左右の端に位置する圧痕8を特定し、その上下左右両端の圧痕8の座標により、中心座標を算定する。この中心座標と、前記マスタデータにおけるバンプ領域Aの理論上の中心座標とを比較して、両者の位置ずれの距離を求め、この距離を基準値と比較して、ICチップ2の実装位置の良否を判定する。
上記の実施形態の基板検査装置は、上記に示した圧痕レベルと圧痕数を検出する各種機能を適宜組み合わせることにより、目的に応じた検査項目を選択して前記ICチップ2の実装状態を判定できる。装置のメニューを予め設定することにより、すべての検査、判定を自動で一度に行うことができるので、素早く客観的にICチップ2の実装状態が検査できる。
なお、検査対象となる基板は、ガラス基板1を用いた前記COG以外にも、透明基板を有するものであれば適用可能である。また、この検査装置において、検査対象は、透明基板上にICチップ2を実装したものには限定されず、フレキシブル基板を用いたものにも対応可能である。
以下にこの基板検査装置を用いた検査方法、及びその操作手順を、図9にしたがって説明する。
検査結果のデータの保全を図るため、検査の作業者は、まず、装置のオペレータと管理者を区別する自身の作業者コードを入力し、装置を起動させる(工程17a)。
次に、検査に従事する作業者名、パスワード、管理区分等を入力した後、検査の対象である基板ICチップ等のマスタデータ、その基板の機種の情報、検査スケジュールを登録する(工程17b)。
マスタデータは、チップの種別とバンプの位置情報等を含み、基板の機種の情報は、機種毎に必要な実装部品の型番、パターン・チップの位置情報、ACFの種別等が含まれる。検査スケジュールとしては、登録機種における実装部品毎の検査手順を登録する。この検査手順は、自由に各工程の中から選択して設定可能である。
工程18により、手動運転を開始すれば、各種検査のメカニズムにおいての調整作業や、ティーチングが可能であり、1ショット、1ステップ毎の検査内容の確認、パラメータの調整、光学系の点検等ができる。
工程19により、自動運転を開始すれば、一連の検査を検査スケジュールに沿って自動的に行い、その検査結果は、自動的に保存される。この検査結果、及び品質情報、稼働状況を、工程20において出力し、検査を終了する。
1 透明基板(ガラス基板)
2 ICチップ
3 異方性導電材料
4 パネル電極
5 チップ電極
6 導電粒子
7 バンプ
7a バンプ面
8 圧痕
10 微分干渉顕微鏡
11 照明
12 CCDカメラ
13 画像処理ボード
14 入出力ボード
15 制御盤
16 CPU
A バンプ領域
B 細分線
C 検査領域
D 検査細分領域
M 液晶駆動基板
P パターン部
Q 無パターン部
W ワークステージ
2 ICチップ
3 異方性導電材料
4 パネル電極
5 チップ電極
6 導電粒子
7 バンプ
7a バンプ面
8 圧痕
10 微分干渉顕微鏡
11 照明
12 CCDカメラ
13 画像処理ボード
14 入出力ボード
15 制御盤
16 CPU
A バンプ領域
B 細分線
C 検査領域
D 検査細分領域
M 液晶駆動基板
P パターン部
Q 無パターン部
W ワークステージ
Claims (1)
- 透明基板1上のパネル電極4に、導電粒子6を含む異方性導電材料3を介在して、ICチップ2を、そのICチップ2上のチップ電極5を前記パネル電極4に重ねて載せて、前記透明基板1とICチップ2を圧接することにより、前記ICチップ2のチップ電極5上のバンプ7で、前記異方性導電材料3を圧縮して導電性を発揮させるとともに、前記パネル電極4に圧痕8を生じさせ、その圧痕8部分の前記異方性導電材料3の導電性により、前記チップ電極5をパネル電極4に接続して、前記透明基板1にICチップ2を実装した透明基板1の前記ICチップ2の実装状態を検査する基板検査装置において、
前記透明基板1裏面からの前記ICチップ2の実装部分の画像データを、微分干渉顕微鏡10により取得し、CPU16にて、前記画像データに前記透明基板1のマスタデータをマッチングして前記バンプ7に対応するバンプ領域Aを位置決めし、そのバンプ領域A内に検査領域Cを特定し、前記バンプ領域A内に特定された検査領域C内の画像輝度に基づいて、前記バンプ領域A内に特定された検査領域C内の圧痕8の圧痕レベルを検出してその検出した圧痕レベルを基準値と比較するとともに、
前記画像データにおける前記バンプ領域A外に検査領域Cを特定し、前記バンプ領域A内に特定された検査領域C内の画像輝度及び前記バンプ領域A外に特定された検査領域C内の画像輝度に基づいて、前記各検査領域C内に生じた異物混入、パターン傷、パターン焼け、パターン切れの各項目のうち、少なくとも一項目に該当する欠陥の有無を検出することにより前記ICチップ2の実装状態を判定することを特徴とする基板検査装置。
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