JP2510545B2 - 製品を検査する方法と装置 - Google Patents

製品を検査する方法と装置

Info

Publication number
JP2510545B2
JP2510545B2 JP61308071A JP30807186A JP2510545B2 JP 2510545 B2 JP2510545 B2 JP 2510545B2 JP 61308071 A JP61308071 A JP 61308071A JP 30807186 A JP30807186 A JP 30807186A JP 2510545 B2 JP2510545 B2 JP 2510545B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
intensity
chip carrier
product
profile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61308071A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62163953A (ja
Inventor
レイ ラジャーシ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AT&T Corp
Original Assignee
AT&T Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AT&T Corp filed Critical AT&T Corp
Publication of JPS62163953A publication Critical patent/JPS62163953A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2510545B2 publication Critical patent/JP2510545B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956Inspecting patterns on the surface of objects
    • G01N21/95684Patterns showing highly reflecting parts, e.g. metallic elements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8887Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges based on image processing techniques
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956Inspecting patterns on the surface of objects
    • G01N2021/95638Inspecting patterns on the surface of objects for PCB's
    • G01N2021/95646Soldering
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/10Scanning
    • G01N2201/102Video camera

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、欠陥の有無を検出するため、平面状の表面
の上に載置された光を反射する領域をもつたチツプ・キ
ヤリヤのごとき製品を検査する方法と装置に関する。
(従来の技術) さらに小型の電子構成要素を開発することを志向した
最近の努力の結果、半導体チツプを包有した(たとえ
ば、セラミツク製の)平面状の本体より成るチツプ・キ
ヤリヤが開発された。一般にチツプ・キヤリヤには2つ
のタイプがあり、一方のタイプのものはワイヤ状のリー
ド線がチツプ・キヤリヤから延在しており、他方のタイ
プのものはリード線をいつさい備えていない。リード線
を備えていないチツプ・キヤリヤは“リードレス”と呼
ばれている。リード線を備えている代わりに、リードレ
ス・タイプのチツプ・キヤリヤは本体の主要表面の上に
金属蒸着されたパツドを備えていて、該パツドが本体の
半導体チツプに接続されている。
実際には、リードレス・タイプのチツプ・キヤリヤ
は、印刷回路板の主要表面上の金属蒸着領域と接触した
状態でパツドを載置することにより印刷回路板上に取り
付けられている。回路板上の金属蒸着領域はパツドの金
属蒸着領域と同じ要領で配置されている。パツドが印刷
回路板上の金属蒸着領域と接触するため、パツドは、通
常、印刷回路板上の金属蒸着領域に半田結合される。チ
ツプ・キヤリヤ上のパツドを印刷回路板の表面にある金
属蒸着領域に容易に結合することができるようにするた
め、各パツドは、通常、半田の堆積部または隆起部を備
えている。半田が溶けて流れると、半田隆起部はパツド
と金属蒸着領域との間にしつかりした機械的かつ電気的
な接続を形成する。
(発明が解決しようとする問題点) 通常、球状の半田の予成形体が半田隆起部を形成する
よう各パツドに結合されている。半田の予成形体を各パ
ツドに結合する工程の間、欠陥が生じるおそれがある。
たとえば、半田の予成形体がパツドに接着されていない
と、パツドは半田隆起部を担持していないことになる。
半田の予成形体をパツドに結合する間、隣接したパツド
の予成形体どうしがあわさりあうおそれがある。この結
果、パツド上の半田隆起部間に橋かけが生じ、電気的な
短絡回路が生じる。特定のパツド上の半田隆起部が過大
(大きすぎ)であつても、欠陥が生じるおそれがある。
過大な半田隆起部は、好ましくないことであるが、印刷
回路板の表面上の複数の金属蒸着領域にパツドを結合さ
せる働らきをする。他方、非常に小さい半田隆起部は、
予成形体をパツドに結合する間に溶けて流れる量が少な
いので、パツドと金属蒸着領域との間に良好な結合を作
らないおそれがある。
従来、チツプ・キヤリヤは、結合のしそこない、短
絡、半田隆起部が過大であること等の欠陥を検出するた
め、作業者により目視で検査されてきた。チツプ・キヤ
リヤを手作業で検査することは時間のかかる作業であ
り、不正確な結果となりがちである。経験が豊富な作業
者でさえ、平均して、1つの生産ロツトのチツプ・キヤ
リヤについて欠陥のうち25%をみつけそこなつている。
信頼度を高めるため、同じ生産ロツトのチツプ・キヤリ
ヤを検査するにさいし、しばしば2人または2人より多
くの作業者が採用される。さらに、所要の生産量を確保
するために、繰り返し作業が要求されることもしばしば
である。チツプ・キヤリヤの検査を行なうため多数の作
業者を採用することは、好ましいことではないが、生産
コスト全体を大幅に引き上げることになる。このような
問題のうちのいくつかを解消するため、実際にはチツプ
・キヤリヤのうちの数パーセント程度しか検査されない
ことがしばしばである。検査を100%実施することを省
略することは、半田隆起部に関し特定のタイプの欠陥を
もつたチツプ・キヤリヤが印刷回路板上に取り付けられ
る機会が多くなることを意味する。
欠陥の有無についてチツプ・キヤリヤを目視的に調べ
ることに伴う危険は、昭和52年6月7日、ベニ・エツチ
・シヤープに与えられ、現在の譲受人に権利譲渡された
米国特許第4,028,728号に開示されているタイプのビデ
オ・システムを採用することにより軽減させることがで
きる。上記の特許に開示されているビデオ・システム
は、下方に位置している平面状の製品のすべての側部を
照明する偏光リング・ランプを備えている。偏光レンズ
を備えたテレビジヨン・カメラが照明された製品より高
いところに配置されたリング・ランプと整列した状態に
配置されている。半田隆起部のごとき3次元的な光を反
射する手段だけがリング・ランプからテレビジヨン・カ
メラへ偏光を反射する働らきをしている。したがつて、
半田隆起部の像だけがテレビジヨン・カメラにより捕捉
される。ビデオ・モニターがテレビジヨン・カメラに連
結されているので、作業者は、目を疲れさせることな
く、ビデオ・モニター上に半田隆起部の拡大像を観察す
ることができ、これにより正確に製品を検査することが
できる。
シヤープに与えられた上記の特許に記載されているビ
デオ・システムは、確実な製品検査を行なうために必要
とされる作業者の員数を減らすことができるが、作業者
を必要とすることを完全になくすことはできない。しか
も、欠陥が存在しているかどうかを判定するため、ビデ
オ・モニター上に表示された半田隆起部の像を解析する
ことがいぜんとして作業者に要求される。
したがつて、欠陥の有無を検出するため、平面状の表
面上に載置された光を反射する領域を有する製品を高速
度で確実にしかも自動的に検査する技術が求められてい
るのである。
(問題点を解決するための手段と作用) 従来の技術に付随する上記の問題点は、欠陥が存在し
ているかどうかを検出するため、平面状の表面上に載置
された光を反射する領域を有する製品を検査する本発明
に係る方法により実質的に解決されたのである。本発明
方法は、基板である平面状の表面を光のビームで照射す
ることから始められる。次に、平面状の表面上にある光
を反射する領域から上に向かつて反射された光のビーム
の強さが検知される。しかるのち、上に向かつて反射さ
れた光のビームの強さの1次元的なプロフイールが製品
の表面に沿つた距離の関数として作られる。次に、光を
反射する領域の中に欠陥が存在しているかどうかを判定
するため、1次元的な強さのプロフイールが解析され
る。
(実施例) 以下、本発明を図解した添付図面を参照しながら本発
明を詳細に説明する。
第1図は、当業者にはチツプ・キヤリヤ10として知ら
れている電子構成要素の斜視図である。一般に、チツプ
・キヤリヤ10は半導体チツプ(図示せず)を包み囲んで
いる(たとえば、セラミツク製の)平面状の本体11から
構成されている。本体11は、通常、正方形の形状を呈し
ていて、4つの辺12と第1と第2の主要表面14と15を備
えており、該表面14と15は4つの辺それぞれの上縁と下
縁に接続されている。複数の平行に隔置された金属蒸着
パツド16が本体11の第1の表面14上に設けられており、
前記パツド16はそれぞれ、通常、金めつきされていると
ともに、本体内の細いリード線(図示せず)により半導
体チツプに接続されている。通常、パツド16は4列に配
置されており、各列のパツド16は辺に直角に表面14の中
心に向かつて辺12の1つから内向きに延在している。
印刷回路板(図示せず)上の金属蒸着領域にパツド16
を容易に半田付けすることができるようにするため、各
パツド16は、通常、半田より成るほぼ半球状の隆起部18
を備えており、該隆起部18は前記金属蒸着領域上から盛
り上がつている。半田隆起部18を作るため、球状の半田
の予成形体をパツド16に結合するにしたがつて、各パツ
ド16は完全に予成形体によりぬれた状態となる。半田隆
起部18を作るため、本体11上のパツド16に半田の予成形
体を結合する工程の間、いろいろな欠陥が生じるおそれ
がある。たとえば、半田の予成形体がパツド16に結合し
ない場合、半田隆起部18をパツド16上に用意することは
できない。さらに、半田の予予成形体をパツドに結合す
る間に半田の予成形体があわさりあう結果、2つ以上の
パツド16上の半田隆起部18が橋かけの状態となる。半田
隆起部18が橋かけ状態となると、好ましいことでない
が、隣接したパツド16間に電気的な短絡が生じる。別の
欠陥として、半田隆起部18の1つまたは複数のものが過
大(大きすぎ)であるときに生じるものも挙げることが
できる。過大な半田のパツド18は、好ましいことではな
いが、印刷回路板上の金属蒸着領域の1つ以上にパツド
16を結合させる働らきをする。半田隆起部18がパツド16
と十分にぬれあわないため、隆起部18の大きさが所定の
サイズを下回わると、別のむつかしい問題が生じる。半
田隆起部が小さすぎると、パツド16と印刷回路板上の金
属蒸着領域との間に良好な結合を作ることができない。
現在、チツプ・キヤリヤ10の欠陥の有無についての検
査は作業者により目視的に行なわれている。手作業によ
る検査が非常に非能率的であることがしばしばである。
パツド16のサイズが小さいこと(通常、0.46mm×1.02mm
(0.018インチ×0.040))と半田隆起部18のサイズが小
さいこと(通常、直径が0.51mm(0.020インチ))のた
め、各チツプ・キヤリヤ10について欠陥の有無を確実に
検査することは、顕微鏡を使用した場合でさえ作業者に
とつては非常に困難な作業である。経験豊富な作業者で
さえ、欠陥のうち25%またはこれより多くの欠陥を見落
とすことがある。その結果、作業者による検査をパスし
たチツプ・キヤリヤ10が実際には欠陥をもつものである
おそれがある。もし、このような欠陥をもつたチツプ・
キヤリヤ10をのちほど印刷回路上に取り付けると、回路
は不良品となる。修理費と再作業コストを低減させる見
地から、各チツプ担体10を確実に検査することは非常に
重要なことである。
第2図は、結合のしそこない、半田隆起部間に橋かけ
が生じていること、半田隆起部が大きすぎるかあるいは
小さすぎること等の欠陥を検出するため、チツプ・キヤ
リヤ10を自動的に検査する装置20を図解したブロツク・
ダイヤグラムである。検査装置20は表面14が上を向くよ
うチツプ・キヤリヤ10を支持しているテーブル22を備え
ている。支持部材24がテーブル22の縁26に取り付けられ
ていて、該縁26から上向きに延在している。リング状照
明装置(たとえば、環状の反射体に取り付けられた円形
のランプ)28が、テーブル22上に載置されたチツプ担体
10を照明するため、テーブル22から短い距離(たとえ
ば、19mm(0.75インチ)上がつたところで支持部材24に
取り付けられている。レンズ31を担持しているテレビジ
ヨン・カメラ30は、該カメラ30のレンズ31がリング状照
明装置28と同軸状態となるよう該リング状照明装置28の
上で支持部材24に取り付けられている。リング・ランプ
により照明される円形の領域内でチツプ・キヤリヤ10が
テーブル22上に載置されると、テレビジヨン・カメラ30
はチツプ・キヤリヤの表面14の像を捕捉し、該像を表わ
すアナログ信号を出力する。
テレビジヨン・カメラ30はビジヨン・システム32に連
結されている。図示の実施例の場合、ビジヨン・システ
ム32は米国のカリフオルニヤ州カールスバツドに所在す
るアイ・アール・アイ社により製作されているモデルP2
56ビジヨン・システムである。ビジヨン・システム32
は、マイクロコンピユーター(MC)34と、4つのフイル
ム・バツフア(FB)36と、イメイジ・プロセツサー38と
を備えている。テレビジヨン・モニター40はビジヨン・
システム32に連結されていて、該ビジヨン・システム32
により作られた情報を表示するようになつている。
本発明に係る装置の動作について説明すると次の通り
である。
チツプ・キヤリヤ10をリング状照明装置28の下でテー
ブル22の上に載置すると、光のビーム42がリング状照明
装置28からチツプ・キヤリヤ10の4つの辺すべてに向か
つて放射される。光のビームはチツプ・キヤリヤの表面
14に関し所定の角度をなしている。表面14上にある半田
隆起部18は一般に半球状を呈していて、高度に鏡面状態
(光をよく反射する状態)であるので、光のビーム42の
一部を反射させて、第2図に示されているテレビジヨン
・カメラ30に取り付けられているレンズへ垂直方向上に
向かつて進行させる。
パツド16は、通常、半田でぬれているので、パツド16
も非常に鏡面状である。しかし、パツド16はほぼフラツ
トであつて、所定の角度をなしてパツドに当たつた光の
ビームのうちほとんどの部分がテレビジヨン・カメラ30
に向かつて垂直方向上に向かつて反射することはない。
また、チツプ・キヤリヤ10の表面40は非常に放散性であ
つて、光を反射するよりもむしろ拡散させる働らきをす
るので、パツド16を取り囲んでいる表面14から上に向か
つて光のビーム42が反射されることはない。この結果、
テレビジヨン・カメラ30により捕捉される表面14の像は
半田隆起部18により占有されている領域にあるもつとも
明るい部分である。像のうちのもつとも暗い部分は、パ
ツド16により占有されていない表面14上の領域である。
第2図を参照すれば、チツプ・キヤリヤ10の表面の像
を表わしているテレビジヨン・カメラ30のアナログ出力
信号はビジヨン・システム32により処理されて、結合の
しそこない、隣接した半田の隆起部の間に橋かけが生じ
ていること、半田の隆起部が小さすぎるかあるいは大き
すぎること等の欠陥を検出する。テレビジヨン・カメラ
30の出力信号がビジヨン・システム32により処理される
要領は、ビジヨン・システム32の動作を制御するためマ
イクロコンピユータ34により実行されるプログラムを図
解したフロー・チヤートである第4図を参照することに
より容易に理解していただけよう。第4図を参照すれ
ば、マイクロコンピユーター34(第2図参照)は“開
始”のステツプ(ステツプ44)を実施するプログラムを
始める。ステツプ44の間、マイクロコンピユータ34はフ
レイム・バツフア36(第2図参照)に記憶されていたそ
れ以前のデータを消去する。次に、チツプ・キヤリヤ10
の表面の像が作られる(ステツプ46)。なお、それぞれ
が小さい像要素(像上の点)を表わす複数のデイジタル
信号にテレビジヨン・カメラ30のアナログ出力信号を変
換することにより表面14の像を作ることができる。しか
るのち、これらのデイジタル信号はそれぞれ、マイクロ
コンピュータ34に記憶される。
ステツプ46に続いて、表面14の像内にある黒い背景が
すべて消去される(ステツプ48)。黒い背景を消去する
ことは、像の点の強さが所定のしきい値を上回つている
かどうかを判定するため(記憶されたデイジタル信号の
うちの対応した1つの信号により表示される)各像の点
をイメイジ・プロセツサ38に調べさせることにより実施
することができる。像の点の強さが前記しきい値を上回
つていない限り、前記像の点は、第2図のモニタ40上に
表示されたとき、像の点が黒く現われるようにする強さ
の値として指定される。表示14の像から黒い背景をすべ
て消去したとき、像が第2図に示されているモニタ40上
に表示されたときに表われるものはすべて、半田隆起部
18である。
ステツプ48のあと、第2図に示されているイメイジ・
プロセツサ38は第2図に示されているモニター40上に表
示される表示14の像の範囲内で4つの仮想の窓49を作る
(ステツプ50)。第2図に点線として表示されている各
窓49は半田隆起部18の該当した列により占有されるもの
とみなされる領域を取り囲んでいる。なお、各列の端に
所在している半田隆起部18は窓49のうちの1つの中にだ
け包み囲まれている。第5図は、第2図に示されている
2つの縦に並んだ窓49の一方を拡大して示した視図であ
る。黒い背景は第4図に示されているステツプ48の間に
表面14の像から消去されているので、半田隆起部18の像
だけを第5図の窓49の中に目視することができる。窓49
を作つたあと、各窓の内部に取り囲まれた像を表示する
データは、第2図に示されているフレイム・バツフア36
のうちの該当した1つの中に記憶される。
表面14上の欠陥の有無を検査するにあたつて関係のあ
る領域は、半田隆起部18が所在しているものと予測され
る領域である。したがつて、(窓49により包み囲まれた
領域を表示する像データに対応した)領域を表示する像
データだけが解析の目的を達成するために必要とされる
にすぎない。このようにすれば、欠陥を検出するために
処理されなければならない表面を表わす像データの量を
減らすことができる。
ステツプ50のあと、第2図に示されているイメイジ・
プロセツサは次のステツプに進み、第1図より第3図ま
でに示されている表面に沿つた距離の関数として窓49そ
れぞれの範囲内の像の強さの1次元的なプロフイールを
作る(ステツプ52)。1次元的という用語は、プロフイ
ールが単一量である距離とともに変化するので、ステツ
プ52の間に作られる強さのプロフイールを説明するため
に使用されるものである。強さのプロフイールを作るた
め、イメイジ・プロセツサ38は窓49のうちの該当した1
つの窓の幅に沿つて第2図に示されているフレイム・バ
ツフアそれぞれの中に記憶された像データを積分する。
なお、前記の幅は窓49の2つの寸法のうちの短いほうの
ものである。
第6図は、第5図に示されている窓49により包み囲ま
れた像について第4図に示されているステツプ52の間に
作られた強さのプロフイールをグラフ的に表示したもの
である。これら2つの図面を比較すればよく判るよう
に、第6図に示されている強さのプロフイールのピーク
は、第5図に示されている窓49内にある半田隆起部18に
対応している。第6図に示されている谷は、第5図に示
されている半田隆起部18間の領域に対応している。
再び第4図を参照すれば、ステツプ52に続いて、強さ
のプロフイールのピークの間隔と特性を調べることによ
り欠陥の有無を検出するため、第5図に示されている各
窓の強さのプロフイールが解析される(ステツプ54)。
たとえば、第1図に示されている半田隆起部18がパツド
16のうちの1つと結合しそこなつているとすれば、半田
隆起部について期待されている第6図に示されている強
さのプロフイールに該当したピークがみられない。ま
た、2つまたは2つより多くの半田隆起部18間に橋かけ
が生じていると、強さのプロフイール内のピーク間には
つきりと識別することができる谷が見られない。また、
もし、半田隆起部18のいずれかが過度に大きい場合、こ
の半田隆起部18と関連したピークは所定のサイズの半田
隆起部18のピークより高さが高く現われる。逆に、サイ
ズが十分に大きくない半田隆起部18は、第6図に示され
ている強さのプロフイール内で正常なサイズの半田隆起
部と関連したピークの高さより高さが低いピークにより
表示される。したがつて、第6図の強さのプロフイール
の大きさと強さのプロフイール間の間隔を解析すること
により、いろいろ異なつた種類の欠陥を検出することが
できる。欠陥の解析が終了すると、プログラムの実施が
終了する(ステツプ56)。
実際には第2図に示されている検査装置は、約半秒内
に32個の半田隆起部18を備えたチツプ・キヤリヤの検査
を実施させることができることができた。このことは、
作業がもつとも早い作業者がチツプ・キヤリヤの検査を
実施することができるよりも約3倍も作業が早いことを
意味する。さらに経験豊富な作業者の平均信頼度である
75%と比べ、第2図に示されている検査装置20の信頼率
が95%より高いことも明らかにされている。
第2図に示されている検査装置20をわずかに変更する
ことにより、パツド16のぬれが不適切であるために半田
隆起部18が溶けて流れることが不十分である場合につい
ても検査することができる。もし、パツド16のぬれが不
適切であると、第1図に示されているチツプ・キヤリヤ
10の表面14に直角に光のビームを当てることにより前記
表面14を照明すると、ぬれていないパツドの部分が矩形
の明るい金の像として現われることが明らかにされてい
る。パツド16のぬれが不適切であるかどうかを第2図に
示されている装置が検出するためには、表面14に当たる
光のビーム42が前記表面にほぼ直角となるようリング・
ランプ28の高さをテーブル22の上(通常、152mmから203
mm(6インチから8インチ)までのところまで)上げる
ことが必要である。この場合、各窓49の幅に沿うよりも
各窓49の長さに沿つて各該当したフイルム・バツフア36
内で積分することによりステツプ52の間に作られる強さ
のプロフイールが得られるよう第4図に示されているプ
ログラムを変更しなければならない。半田パツド16のぬ
れが不十分であると、複数の対をなす間隔の狭いピーク
をもつた強さのプロフイールが生じる。なお、対をなす
ピークはそれぞれ、半田隆起部と半田でぬれていない矩
形の金のパツドから反射された光の強さに対応したもの
である。パツド16のぬれが良好であると、複数の対をな
すピークよりもむしろ単一のピークだけをもつた第6図
に示されている強さのプロフイールに類似した強さのプ
ロフイールが現われる。
とくに、チツプ・キヤリヤ10を検査することについて
装置20を説明したが、光を反射する地形学的な特徴を有
するその他の平面状の製品を検査するために装置20を使
用することができる。たとえば、半導体ウエハ上に設け
られた光を導びき入れるようにされている集積回路を検
査するために装置20を有効に使用することができる。
この明細書の中で説明された実施例は、本発明の原理
を説明するためのものにすぎないことは理解していただ
けよう。本発明の精神と範囲を逸脱しない限り、本発明
に適宜変更または修正を加えてもさしつかえないことは
いうまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来のチツプ・キヤリヤを示す斜視図、 第2図は、第1図に示されているチツプ・キヤリヤを自
動的に検査する装置を図解したブロツク・ダイヤグラム
図、 第3図は、第2図に示されている装置により第1図に示
されているチツプ・キヤリヤを照明する要領を示した斜
視図、 第4図は、第2図に示されている範囲内に収納されたプ
ロセツサーにより実行されるプログラムを図解したフロ
ー・チヤート図、 第5図は、第2図に示されている装置により捕捉された
第1図に示されているチツプ・キヤリヤの像の一部分を
示した図、 第6図は、距離の関数として第5図に示されている像の
強さを1次元的にプロツトしたダイヤグラム図、であ
る。 10……チツプ・キヤリヤ、11……本体、12……辺、14,1
5……主要表面、16……金属蒸着パツド、18……半田隆
起部、20……検査装置、22……テーブル、24……支持部
材、26……テーブルの縁、28……リング状照明装置、30
……テレビジヨン・カメラ、31……レンズ、32……ビジ
ヨン・システム、34……マイクロコンピユーター、36…
…バツフア、38……イメイジ・プロセツサー、40……テ
レビジヨン・モニター、40……光のビーム、49……仮想
の窓。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−27206(JP,A) 特開 昭60−8707(JP,A) 特開 昭60−159637(JP,A) 特公 昭58−16837(JP,B2) 米国特許4028728(US,A)

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】欠陥を検出するため、平面状の表面上に載
    置された光を反射する地形学的な特徴をもった製品を検
    査する方法において、 製品の主要な表面を光で照明することと、製品から垂直
    方向に上に向かって反射された光の強さを検知すること
    と、 製品の表面に沿った距離の関数として前記強さの変化の
    プロフィールを作ることと、 欠陥が存在しているかどうかを判定するため、強さのプ
    ロフィールを解析することとより成ることを特徴とする
    方法。
  2. 【請求項2】表面に関し鋭角をなすよう製品のすべての
    側部から表面に向かって下向きに光を向きぎめすること
    により、製品の平面上の表面が照明されることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項に記載の方法。
  3. 【請求項3】製品の平面状の表面に沿った距離の関数と
    して上向きに反射された光の強さを積分することにより
    強さのプロフィールが得られることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項に記載の方法。
  4. 【請求項4】リング・ランプの下に製品を位置ぎめする
    ことにより、すべての側面から表面に向かって下向きに
    光が向きぎめされていることを特徴とする特許請求の範
    囲第2項に記載の方法。
  5. 【請求項5】ピークの存在について強さのプロフィール
    を調べ、該強さのプロフィールの特性を評価することに
    より、欠陥について強さのプロフィールが解析されるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方法。
  6. 【請求項6】製品に関係がある所定の領域から垂直方向
    に上に向かって反射された光の強さだけが検知されるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。
  7. 【請求項7】所定のレベルを上回った光の検知された強
    さに従って強さのプロフィールが作られることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項に記載の方法。
  8. 【請求項8】欠陥の有無を検出するため、チップ・キャ
    リヤの主要表面上に光を反射する半田隆起部を載置せし
    めたチップ・キャリヤを検査する方法において、 チップ・キャリヤの主要表面上にある半田隆起部に当た
    る光のビームだけが垂直方向上に向かって反射されるよ
    うすべての側部から鋭角をなしてチップ・キャリヤの主
    要表面に向かって下向きに光のビームを向きぎめするこ
    とによりチップ・キャリヤの主要表面を照明すること
    と、 上に向かって反射された光のビームの強さを検知するこ
    とと、 チップ・キャリヤの平面に沿った距離の関数として強さ
    の変化の1次元的なプロフィールを作ることと、 プロフィール中のピークの存在について調べ、前記ピー
    クの特性を評価することにより欠陥を検知することと より成ることを特徴とする方法。
  9. 【請求項9】リング・ランプの範囲内にチップ・キャリ
    ヤを位置ぎめすることにより、前記チップ・キャリヤ上
    の主要表面が照明されることを特徴とする特許請求の範
    囲第8項に記載の方法。
  10. 【請求項10】チップ・キャリヤの主要表面上の重要な
    所定の領域から垂直方向に上に向かって反射されたビー
    ムの強さだけが検知されることを特徴とする特許請求の
    範囲第8項に記載の方法。
  11. 【請求項11】欠陥の有無を検出するため、製品の平面
    状の表面上に載置された光を反射する地形学的な特徴を
    もった製品を検査する装置において、 製品の平面状の表面を光のビームで照明する手段と、 製品から垂直方向に上に向かって反射された光のビーム
    の強さを検知する手段と、 製品の平面状の表面に沿った距離の関数として上に向か
    って反射された光のビームの強さの変化のプロフィール
    を作るよう前記検知手段に結合された手段と、 製品の平面状の表面上で欠陥の有無を検出するため強さ
    のプロフィールを解析するよう前記プロフィールを作る
    手段に結合された手段と より成ることを特徴とする装置。
  12. 【請求項12】前記照明手段がリング・ランプより成る
    ことを特徴とする特許請求の範囲第11項に記載の装置。
  13. 【請求項13】前記検知手段がテレビジョン・カメラよ
    り成ることを特徴とする特許請求の範囲第11項に記載の
    装置。
  14. 【請求項14】前記プロフィールを作る手段と前記解析
    手段がビジョン・システムより成ることを特徴とする特
    許請求の範囲第11項に記載の装置。
  15. 【請求項15】欠陥の有無を検知するため、チップ・キ
    ャリヤの主要表面上に光を反射する半田隆起部を載置せ
    しめたチップ・キャリヤの主要表面を検査する装置にお
    いて、 チップ・キャリヤの主要表面が上を向くようチップ・キ
    ャリヤを支持するプラットホームと、 チップ・キャリヤの主要表面上に載置された光を反射す
    る半田隆起部だけが垂直方向に上に向かって光のビーム
    を反射させるよう主要表面に関し鋭角をなしてすべての
    側面からチップ・キャリヤの主要表面に向かって下向き
    に光のビームを向きぎめするため、チップ・キャリヤよ
    り所定の距離上がった位置で前記プラットホームにより
    支持されるリング・ランプと、 上に向かって反射された光のビームの強さを検知すると
    ともに、変化する出力信号を作るため、前記リング・ラ
    ンプより上がった位置でかつ該リング・ランプと整列し
    た状態で前記プラットホームにより支持されたテレビジ
    ョン・カメラと、 強さのプロフィール中のピークの存在と各ピークの特性
    を判定するため、前記テレビジョン・カメラの出力信号
    に従って上に向かって反射された光の強さの変化を表示
    するプロフィールを作るとともに、強さのプロフィール
    を解析するよう前記テレビジョン・カメラに結合された
    ビジョン・システムとより成ることを特徴とする装置。
JP61308071A 1985-12-27 1986-12-25 製品を検査する方法と装置 Expired - Lifetime JP2510545B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US813747 1985-12-27
US06/813,747 US4688939A (en) 1985-12-27 1985-12-27 Method and apparatus for inspecting articles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62163953A JPS62163953A (ja) 1987-07-20
JP2510545B2 true JP2510545B2 (ja) 1996-06-26

Family

ID=25213270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61308071A Expired - Lifetime JP2510545B2 (ja) 1985-12-27 1986-12-25 製品を検査する方法と装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4688939A (ja)
JP (1) JP2510545B2 (ja)

Families Citing this family (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4827412A (en) * 1986-01-29 1989-05-02 Computer Sports Systems, Inc. Pinfall detector using video camera
US4875778A (en) * 1987-02-08 1989-10-24 Luebbe Richard J Lead inspection system for surface-mounted circuit packages
US4926452A (en) * 1987-10-30 1990-05-15 Four Pi Systems Corporation Automated laminography system for inspection of electronics
US5081656A (en) * 1987-10-30 1992-01-14 Four Pi Systems Corporation Automated laminography system for inspection of electronics
US5621811A (en) * 1987-10-30 1997-04-15 Hewlett-Packard Co. Learning method and apparatus for detecting and controlling solder defects
US5097492A (en) * 1987-10-30 1992-03-17 Four Pi Systems Corporation Automated laminography system for inspection of electronics
US5561696A (en) * 1987-10-30 1996-10-01 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for inspecting electrical connections
US4875779A (en) * 1988-02-08 1989-10-24 Luebbe Richard J Lead inspection system for surface-mounted circuit packages
EP0687901B1 (en) * 1988-05-09 2003-08-13 Omron Corporation Apparatus for and method of displaying results of printed circuit board inspection
JP2684689B2 (ja) * 1988-07-08 1997-12-03 松下電器産業株式会社 半田ボールの検出方法
US5247344A (en) * 1988-10-03 1993-09-21 Hughes Aircraft Company Optical inspection system for solder joints and inspection method
US4893223A (en) * 1989-01-10 1990-01-09 Northern Telecom Limited Illumination devices for inspection systems
FR2643721B1 (fr) * 1989-02-28 1991-06-28 Aerospatiale Systeme pour verifier le branchement d'extremites de conducteurs dans un connecteur, et installation automatique de branchement equipee dudit systeme
US5023916A (en) * 1989-08-28 1991-06-11 Hewlett-Packard Company Method for inspecting the leads of electrical components on surface mount printed circuit boards
US5058178A (en) * 1989-12-21 1991-10-15 At&T Bell Laboratories Method and apparatus for inspection of specular, three-dimensional features
JPH03223972A (ja) * 1990-01-29 1991-10-02 Ezel Inc カメラの照明装置
JP2953736B2 (ja) * 1990-03-20 1999-09-27 松下電器産業株式会社 半田の形状検査方法
US5495424A (en) * 1990-04-18 1996-02-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method and apparatus for inspecting solder portions
US5115475A (en) * 1990-06-04 1992-05-19 Motorola, Inc. Automatic semiconductor package inspection method
US5113565A (en) * 1990-07-06 1992-05-19 International Business Machines Corp. Apparatus and method for inspection and alignment of semiconductor chips and conductive lead frames
US5259012A (en) * 1990-08-30 1993-11-02 Four Pi Systems Corporation Laminography system and method with electromagnetically directed multipath radiation source
EP0475454A3 (en) * 1990-09-14 1992-10-14 Fuji Photo Film Co., Ltd. Defect inspection system
US5245421A (en) * 1990-09-19 1993-09-14 Control Automation, Incorporated Apparatus for inspecting printed circuit boards with surface mounted components
US5127727A (en) * 1991-05-30 1992-07-07 Northern Telecom Limited Illumination devices for inspection systems
DE4222804A1 (de) * 1991-07-10 1993-04-01 Raytheon Co Einrichtung und verfahren zur automatischen visuellen pruefung elektrischer und elektronischer baueinheiten
DE69328323D1 (de) * 1992-01-29 2000-05-18 Advanced Micro Devices Inc Energieauflösendes Emissions-Mikroskop-System und Verfahren
US5302836A (en) * 1992-07-16 1994-04-12 Bernard Siu High speed image acquisition for microelectronics inspection
US5424838A (en) * 1993-03-01 1995-06-13 Siu; Bernard Microelectronics inspection system
US5359416A (en) * 1992-10-19 1994-10-25 Thiokol Corporation System and process for detecting and monitoring surface defects
EP0638801B1 (en) * 1993-08-12 1998-12-23 International Business Machines Corporation Method of inspecting the array of balls of an integrated circuit module
US5519496A (en) * 1994-01-07 1996-05-21 Applied Intelligent Systems, Inc. Illumination system and method for generating an image of an object
EP0718624A3 (en) * 1994-12-19 1997-07-30 At & T Corp Device and method for illuminating transparent and semi-transparent materials
US5654801A (en) 1995-01-03 1997-08-05 Forensic Technology Wai Inc. Fired cartridge examination method and imaging apparatus
JP3271461B2 (ja) * 1995-02-07 2002-04-02 松下電器産業株式会社 半田ボールの搭載装置および搭載方法
US5583904A (en) * 1995-04-11 1996-12-10 Hewlett-Packard Co. Continuous linear scan laminography system and method
US5687209A (en) * 1995-04-11 1997-11-11 Hewlett-Packard Co. Automatic warp compensation for laminographic circuit board inspection
US5751910A (en) * 1995-05-22 1998-05-12 Eastman Kodak Company Neural network solder paste inspection system
US5882720A (en) * 1996-02-01 1999-03-16 Mpm Corporation Monitoring deposited pads
US5859924A (en) * 1996-07-12 1999-01-12 Robotic Vision Systems, Inc. Method and system for measuring object features
US5734475A (en) * 1996-10-15 1998-03-31 Ceridian Corporation Process of measuring coplanarity of circuit pads and/or grid arrays
US6075883A (en) * 1996-11-12 2000-06-13 Robotic Vision Systems, Inc. Method and system for imaging an object or pattern
US5862973A (en) * 1997-01-30 1999-01-26 Teradyne, Inc. Method for inspecting solder paste in printed circuit board manufacture
US6118524A (en) * 1997-02-26 2000-09-12 Acuity Imaging, Llc Arc illumination apparatus and method
US5828449A (en) * 1997-02-26 1998-10-27 Acuity Imaging, Llc Ring illumination reflective elements on a generally planar surface
US5943125A (en) * 1997-02-26 1999-08-24 Acuity Imaging, Llc Ring illumination apparatus for illuminating reflective elements on a generally planar surface
US5926557A (en) * 1997-02-26 1999-07-20 Acuity Imaging, Llc Inspection method
US6236747B1 (en) 1997-02-26 2001-05-22 Acuity Imaging, Llc System and method for image subtraction for ball and bumped grid array inspection
US6201892B1 (en) 1997-02-26 2001-03-13 Acuity Imaging, Llc System and method for arithmetic operations for electronic package inspection
US6330354B1 (en) * 1997-05-01 2001-12-11 International Business Machines Corporation Method of analyzing visual inspection image data to find defects on a device
US20040200874A1 (en) * 1997-09-26 2004-10-14 Menna Louis P. Lottery ticket dispensing apparatus
US6072898A (en) 1998-01-16 2000-06-06 Beaty; Elwin M. Method and apparatus for three dimensional inspection of electronic components
US6415397B1 (en) 1998-04-08 2002-07-02 Kingston Technology Company Automated multi-PC-motherboard memory-module test system with robotic handler and in-transit visual inspection
US6633663B1 (en) * 1998-05-05 2003-10-14 International Business Machines Corporation Method and system for determining component dimensional information
EP1082854A4 (en) * 1998-05-29 2004-04-14 Robotic Vision Systems MINIATURIZED INSPECTION SYSTEM
JP3299193B2 (ja) * 1998-08-21 2002-07-08 日本電気株式会社 バンプ検査方法/装置、情報記憶媒体
US6595408B1 (en) * 1998-10-07 2003-07-22 Micron Technology, Inc. Method of attaching solder balls to BGA package utilizing a tool to pick and dip the solder ball in flux prior to placement
US6268275B1 (en) * 1998-10-08 2001-07-31 Micron Technology, Inc. Method of locating conductive spheres utilizing screen and hopper of solder balls
US6671397B1 (en) 1998-12-23 2003-12-30 M.V. Research Limited Measurement system having a camera with a lens and a separate sensor
EP1014438A3 (en) * 1998-12-23 2003-08-27 MV Research Limited A measurement system
JP4615117B2 (ja) * 2000-11-21 2011-01-19 パナソニック株式会社 半導体ウエハへのバンプ形成方法及びバンプ形成装置
EP1220596A1 (en) * 2000-12-29 2002-07-03 Icos Vision Systems N.V. A method and an apparatus for measuring positions of contact elements of an electronic component
US6677591B1 (en) 2002-01-30 2004-01-13 Ciena Corporation Method and system for inspecting optical devices
US20040150822A1 (en) * 2003-01-30 2004-08-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Soldering inspection apparatus
WO2006135898A2 (en) * 2005-06-13 2006-12-21 Coherix, Inc. Lighting subsystem for a machine vision system
DE102005061834B4 (de) * 2005-12-23 2007-11-08 Ioss Intelligente Optische Sensoren & Systeme Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum optischen Prüfen einer Oberfläche
JP2007225481A (ja) * 2006-02-24 2007-09-06 Hitachi High-Technologies Corp ボールバンプウエハ検査装置
US20110169160A1 (en) * 2010-01-13 2011-07-14 California Institute Of Technology Real time monitoring of indium bump reflow and oxide removal enabling optimization of indium bump morphology
WO2012127017A1 (de) * 2011-03-22 2012-09-27 Leica Geosystems Ag Elektro-optisches distanzmessgerät mit einer messgerätberührungsfrei funktionierenden gesten-messungsauslösung
WO2018118073A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Advanced Optical Technologies, Inc. Polarimeter with multiple independent tunable channels and method for material and object classification and recognition
US11867891B2 (en) 2016-12-22 2024-01-09 Advanced Optical Technologies, Inc. Polarimeter with multiple independent tunable channels and method for material orientation imaging
WO2019147730A1 (en) * 2018-01-24 2019-08-01 Corning Incorporated Apparatus and methods for inspecting damage intensity

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4028728A (en) 1976-04-02 1977-06-07 Western Electric Company, Inc. Method of and video system for identifying different light-reflective surface areas on articles

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4343553A (en) * 1979-09-03 1982-08-10 Hitachi, Ltd. Shape testing apparatus
CA1190017A (en) * 1981-05-12 1985-07-09 Richard H. Handwerk Low energy processing of thermoplastic polymers
JPS5927206A (ja) * 1982-08-06 1984-02-13 Hitachi Ltd 欠陥パタ−ン検出方法
JPS608707A (ja) * 1983-06-29 1985-01-17 Matsushita Electric Works Ltd はんだ付外観検出方法
JPS60159637A (ja) * 1984-01-31 1985-08-21 Kirin Brewery Co Ltd 欠陥検出方法および装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4028728A (en) 1976-04-02 1977-06-07 Western Electric Company, Inc. Method of and video system for identifying different light-reflective surface areas on articles

Also Published As

Publication number Publication date
US4688939A (en) 1987-08-25
JPS62163953A (ja) 1987-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2510545B2 (ja) 製品を検査する方法と装置
US5058178A (en) Method and apparatus for inspection of specular, three-dimensional features
US5247344A (en) Optical inspection system for solder joints and inspection method
US5862973A (en) Method for inspecting solder paste in printed circuit board manufacture
JPH06323824A (ja) バンプ外観検査方法およびバンプ外観検査装置
JPH055281B2 (ja)
US7664311B2 (en) Component mounting board inspecting apparatus
EP0365874B1 (en) Optical inspection system for solder joints and inspection method
JP2954332B2 (ja) 画像入力方法およびその装置
JP3215871B2 (ja) ワイヤーボンディング外観検査装置
JPS6336543A (ja) 半導体装置の自動検査方法及び検査装置
JP3366211B2 (ja) 鏡面対象物の撮像方式
JP3407603B2 (ja) ワイヤボンディングにおけるセカンドボンディング点の検査方法
JP3398754B2 (ja) 集積回路チップ浮き上がり検査装置
JP5100371B2 (ja) ウェハ周縁端の異物検査方法、及び異物検査装置
JP3385916B2 (ja) ワイヤボンディングにおけるワイヤの検出方法
JP3444228B2 (ja) 半導体装置のリード検査装置
JP2605971B2 (ja) 観測装置
JPH10275885A (ja) Jリードの位置データを自動的にチェックする方法および装置
JPH03181807A (ja) 視覚装置
JPH09321500A (ja) 半田付け状態の外観検査方法
JPH10112469A (ja) ワイヤボンディング検査装置
JPH08285548A (ja) バンプ外観検査装置
JPS63158847A (ja) 半導体検査装置
JP3016273B2 (ja) ボンディング検査装置

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term