JP4390685B2 - フリップチップ接合検査方法およびフリップチップ接合検査装置 - Google Patents
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図7は従来のフリップチップ接合検査方法を説明する概略図、図8は従来のフリップチップ接合検査方法による検査結果を説明する図である。
(実施の形態1)
図1は実施の形態1におけるフリップチップ接合検査装置の構成を説明する概略図、図2は実施の形態1におけるフリップチップ接合検査方法を説明するフロー図、図3は本発明のバンプ位置およびバンプ径検出方法を説明する図を示す。
パソコンなどのマイクロコンピュータを主要部として構成されている処理部13は、図2のステップS1で、透視画像撮像手段12を用いて検査対象となるフリップチップ接合基板11の透視画像を撮像する。撮像は、半導体ベアチップ10全体が映るように一括撮像しても良いし、接合部を大きく見るために倍率を高くして複数回撮像することで、半導体ベアチップ10のバンプを撮像してもかまわない。
次に、ステップS4で、ステップS3で求められたバンプ径の変化方向および変化の割合から、接合面の傾斜量を演算する。
図4は本発明のフリップチップ接合検査時におけるバンプの様子を示す図である。
図4(a)は半導体ベアチップが傾いた状態、つまり接合面の平行度が保たれていない状態での接合の様子を示し、図4(b)はその時のバンプの形状を示している。このときのフリップチップ接合基板11の透視画像は透視画像27のようになる。なお、図4の透視画像27は見やすいようにパターン23は省いている。図4(a)のように傾いて圧着されている場合、強く加圧されているところほどバンプ22がつぶされるため、強く押されているところはバンプ径が大きく増大し、また逆にあまり加圧されていないバンプはそれほどバンプ径が増大しないことになる。このとき、バンプ径の変化をベアチップの各辺毎にプロットし、数式化するとグラフ26のようになる。このグラフ26の傾きは、平行度が保たれておらず圧着傾きのある方向に対してはグラフ26a、26cに示すように、圧力が増大する方向に傾きを持ち、グラフ26b、26dに示すように、圧着傾きのない方向に対しては傾きが0となる。そのため、この傾きにより圧着接合面の傾斜量を推定することができる。なお、本例では半導体ベアチップ10の4辺に形成されているバンプに対してそれぞれ変化方向および変化の割合を求めているが、ベアチップ10およびフリップチップ基板11に歪みなどがないとすれば、直角方向をなす2辺上のバンプ22の変化方向および変化の割合を求めることで圧着接合面の傾斜量を求めることができる。また、本例では辺毎にバンプ径の変化を数式化しているが、全バンプ径変化を用いて平面または曲面の方程式を算出することにより、圧着接合面の傾斜を数式化してもよい。
図5は実施の形態2におけるフリップチップ接合検査装置の構成を説明する概略図、図6は実施の形態2におけるフリップチップ接合検査方法を説明するフロー図である。
まず、パソコンなどのマイクロコンピュータを主要部として構成されている処理部13は、図6のステップS7で、透視画像撮像手段12を用いて検査対象となるフリップチップ接合基板11の透視画像を撮像する。撮像は、半導体ベアチップ10全体が映るように一括撮像しても良いし、接合部を大きく見るために倍率を高くして複数回撮像することで、半導体ベアチップ10のバンプを撮像してもかまわない。
次に、ステップ9にて、あらかじめ測定した基板に圧着する前の半導体ベアチップにおける各バンプの径と、ステップS8で測定したバンプ径を比較して、圧着によるバンプ径の変化量を認識できるようにステップS8で測定したバンプ径を補正する。
2 バンプ
3 ベアIC
4 ランド
5 ランド
6 基板
7 撮像部
8 2次元画像
9 X線照射手段
10 半導体ベアチップ
11 接合基板
12 透視画像撮像手段
13 処理部
14 バンプ検出手段
15 バンプ径変化演算手段
16 接合面傾斜演算手段
17 検査条件設定手段
18 良否判定手段
19 ボンディングツール調整指示手段
20 フリップチップボンディング設備
21 透視画像
22 バンプ
23 配線パターン
24a パターン
24b パターン
25 検査領域
26a グラフ
26b グラフ
26c グラフ
26d グラフ
27 透視画像
28 バンプ検査設備
29 バンプ径補正手段
Claims (5)
- 半導体ベアチップを回路基板に直接実装するフリップチップ実装の接合検査方法であって、
検査対象となるフリップチップ接合基板の透視画像を撮像する工程と、
前記フリップチップ接合基板の透視画像におけるバンプの位置とその径を検出する工程と、
前記バンプの位置とその径からバンプ径の変化方向および変化の割合を求める工程と、
前記バンプ径の変化方向および変化の割合から接合面の傾斜量を演算する工程と、
あらかじめ設定された指標と前記傾斜量を比較することにより圧着接合面の平行度の良否判定を行う工程と、
圧着接合面の平行度が不良の場合に前記傾斜量に応じてボンディングツールの調整またはその調整指示を行う工程と
を有することを特徴とするフリップチップ接合検査方法。 - 前記傾斜量を、直角方向をなす2辺上のバンプの変化方向および変化の割合から演算することを特徴とする請求項1記載のフリップチップ接合検査方法。
- 前記バンプ径の変化方向および変化の割合を、あらかじめ測定した圧着時の押し込み量とバンプ径の変化との関係を基に補正することを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載のフリップチップ接合検査方法。
- 前記傾斜量を演算する工程の直前に、基板に圧着する前にあらかじめ測定した半導体ベアチップにおける各バンプの径を基に前記バンプ径を補正する工程を有することを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載のフリップチップ接合検査方法。
- 半導体ベアチップを回路基板に直接実装するフリップチップ実装の接合検査装置であって、
接合基板に対して垂直方向にX線を照射するX線照射手段と、
前記接合基板の透視画像を撮像する透視画像撮像手段と、
前記透視画像からバンプの位置およびバンプ径を検出するバンプ検出手段と、
前記バンプ位置およびバンプ径からバンプ径の変化方向および変化量を演算するバンプ径変化演算手段と、
前記バンプ径の変化方向および変化量から接合面の傾斜量を演算する接合面傾斜演算手段と、
前記傾斜量より圧着接合面の平行度の良否判定を行う良否判定手段と、
圧着接合面の平行度が不良の場合に前記傾斜量に応じてボンディングツールの調整またはその調整指示を行うボンディングツール調整指示手段と
を有することを特徴とするフリップチップ接合検査装置。
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JP2004324449A JP4390685B2 (ja) | 2004-11-09 | 2004-11-09 | フリップチップ接合検査方法およびフリップチップ接合検査装置 |
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- 2004-11-09 JP JP2004324449A patent/JP4390685B2/ja not_active Expired - Fee Related
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