JP4417282B2 - Electronic component mounting state inspection method and electronic component mounting state inspection device - Google Patents
Electronic component mounting state inspection method and electronic component mounting state inspection device Download PDFInfo
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Description
この発明は、電子部品実装状態検査方法および電子部品実装状態検査装置に係る発明であり、特に、熱圧着により、透明な実装基板に配設される電極パッドに、導電粒子を含む異方性導電膜を介して電子部品を実装する際に生じる、前記電極パッドの圧痕から電子部品の実装状態を検査する電子部品実装状態検査方法および電子部品実装状態検査装置に適用することができる。 The present invention relates to an electronic component mounting state inspection method and an electronic component mounting state inspection device, and in particular, anisotropic conductive material containing conductive particles on electrode pads disposed on a transparent mounting substrate by thermocompression bonding. The present invention can be applied to an electronic component mounting state inspection method and an electronic component mounting state inspection device that inspects the mounting state of an electronic component from the impression of the electrode pad generated when mounting the electronic component through a film.
熱圧着により、透明な実装基板に配設される電極パッドに、導電粒子を含む異方性導電膜を介して電子部品を実装する技術は、従来より存在している。また、このようにして実装された電子部品の実装状態を検査する方法として、以下の方法がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for mounting an electronic component on an electrode pad disposed on a transparent mounting substrate by thermocompression bonding via an anisotropic conductive film containing conductive particles has existed. Further, as a method for inspecting the mounting state of the electronic component mounted in this way, there are the following methods.
電極パッドが透明である場合には、光学顕微鏡を用いて目視で導電粒子のつぶれ具合を確認することにより、電子部品の実装状態を検査する方法がある。 When the electrode pad is transparent, there is a method for inspecting the mounting state of the electronic component by visually confirming the state of collapse of the conductive particles using an optical microscope.
また、電極パッドが不透明である場合には、熱圧着の際に導電粒子が電極パッドに形成する圧痕を微分干渉顕微鏡で観察することにより、電子部品の実装状態を検査する方法がある(特許文献1)。 In addition, when the electrode pad is opaque, there is a method for inspecting the mounting state of the electronic component by observing an indentation formed by the conductive particles on the electrode pad during thermocompression bonding with a differential interference microscope (Patent Document). 1).
しかし、光学顕微鏡や微分干渉顕微鏡を介して透明な実装基板越しに、導電粒子のつぶれ具合や圧痕を目視する方法では、熱圧着時に印加される加圧力の確認や電子部品実装状態の平行度の確認等を検査人の感覚に依存して行っていた。このような目視による検査では、判断する検査人の個人差により検査結果が異なる恐れがある。 However, the method of visually checking the degree of crushing and indentation of conductive particles through a transparent mounting substrate through an optical microscope or differential interference microscope allows confirmation of the pressure applied during thermocompression bonding and the parallelism of the electronic component mounting state. Confirmation and so on depended on the inspector's senses. In such a visual inspection, the inspection result may vary depending on individual differences among the inspectors to be judged.
また、特許文献1には、電子部品の実装状態を自動的に検査することができると書かれているが、その具体的方法については記述されていない。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 describes that the mounting state of the electronic component can be automatically inspected, but does not describe the specific method.
そこで、この発明は、検査人の個人差に依存すること無く、自動的に、熱圧着により電極パッド上に実装された電子部品の装着状態を検査することができる、電子部品実装状態検査方法および電子部品実装状態検査装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention can automatically inspect the mounting state of the electronic component mounted on the electrode pad by thermocompression bonding without depending on individual differences of the inspector, and an electronic component mounting state inspection method and An object is to provide an electronic component mounting state inspection apparatus.
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項1に記載の電子部品実装状態検査方法は、圧着により、透明な実装基板に配設される電極パッドに、導電粒子を含む導電膜を介して電子部品を実装する際に生じる、前記電極パッドの圧痕から電子部品の実装状態を検査する電子部品実装状態検査方法において、(A)微分干渉顕微鏡による前記透明な実装基板を介した前記電極パッドの観察像を、電子画像データとして得るステップと、(B)前記ステップ(A)において得られた前記電子画像データに対し、特定方向の境界を強調する画像処理を施し、前記圧痕の強調処理値を求めるステップと、(C)予め用意している、前記圧着の際に印加される加圧力と前記圧痕の強調処理値との関係に基づいて、前記ステップ(B)で求めた、前記圧痕の前記強調処理値から、前記圧着の際に印加された加圧力を求めるステップとを、備えている。
In order to achieve the above object, the electronic component mounting state inspection method according to
また、本発明に係る請求項9に記載の電子部品実装状態検査装置は、圧着により、透明な実装基板に配設される電極パッドに、導電粒子を含む導電膜を介して電子部品を実装する際に生じる、前記電極パッドの圧痕から電子部品の実装状態を検査する電子部品実装状態検査装置において、微分干渉顕微鏡と、前記微分干渉顕微鏡による前記透明な実装基板を介した前記電極パッドの観察像を、電子画像データ化する撮像装置と、前記撮像装置を用いて取得した電子画像データに対し、特定方向の境界を強調する画像処理を施し、前記圧痕の強調処理値を求め、また、予め用意している、前記圧着の際に印加される加圧力と前記圧痕の強調処理値との関係に基づいて、前記圧痕の前記強調処理値から、前記圧着の際に印加された加圧力を求める画像処理装置とを、備えている。
The electronic component mounting state inspection apparatus according to
本発明の請求項1に記載の電子部品実装状態検査方法は、圧着により、透明な実装基板に配設される電極パッドに、導電粒子を含む導電膜を介して電子部品を実装する際に生じる、前記電極パッドの圧痕から電子部品の実装状態を検査する電子部品実装状態検査方法において、(A)微分干渉顕微鏡による前記透明な実装基板を介した前記電極パッドの観察像を、電子画像データとして得るステップと、(B)前記ステップ(A)において得られた前記電子画像データに対し、特定方向の境界を強調する画像処理を施し、前記圧痕の強調処理値を求めるステップと、(C)予め用意している、前記圧着の際に印加される加圧力と前記圧痕の強調処理値との関係に基づいて、前記ステップ(B)で求めた、前記圧痕の前記強調処理値から、前記圧着の際に印加された加圧力を求めるステップとを、備えているので、電極パッドが不透明な場合においても、当該電極パッドに形成された圧痕の微分干渉顕微鏡像から、定量的かつ一意的に、実装時加圧力を求めることができる。その結果、実装時加圧力を求めるに際して、検査人の個人差に依存することが無くなる。
The electronic component mounting state inspection method according to
また、請求項9に記載の電子部品実装状態検査装置は、圧着により、透明な実装基板に配設される電極パッドに、導電粒子を含む導電膜を介して電子部品を実装する際に生じる、前記電極パッドの圧痕から電子部品の実装状態を検査する電子部品実装状態検査装置において、微分干渉顕微鏡と、前記微分干渉顕微鏡による前記透明な実装基板を介した前記電極パッドの観察像を、電子画像データ化する撮像装置と、前記撮像装置を用いて取得した電子画像データに対し、特定方向の境界を強調する画像処理を施し、前記圧痕の強調処理値を求め、また、予め用意している、前記圧着の際に印加される加圧力と前記圧痕の強調処理値との関係に基づいて、前記圧痕の前記強調処理値から、前記圧着の際に印加された加圧力を求める画像処理装置とを、備えているので、電子部品の実装状態(具体的に、実装時の加圧力の良否)の検査を自動的かつ容易に行うことができる。
Further, the electronic component mounting state inspection apparatus according to
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof.
<実施の形態1>
図1は、本実施の形態に係る電子部品実装状態検査装置の構成を示す図である。
<
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an electronic component mounting state inspection apparatus according to the present embodiment.
図1に示しているように、電子部品実装状態検査装置は、微分干渉顕微鏡1、CCD(Charge Coupled Device)カメラ2および画像処理装置3により構成されている。
As shown in FIG. 1, the electronic component mounting state inspection apparatus includes a
CCDカメラ2は、微分干渉顕微鏡1において観察された電極パッド等の像を光電的に検出する撮像装置である。当該CCDカメラ2は、微分干渉顕微鏡1に接続されており、他方で、CCDカメラ2は、ケーブル4を介して画像処理装置3に接続されている。
The
ここで、微分干渉顕微鏡1とは、特殊なプリズムにより照明光を2つの光線に分け、これらの光の干渉によって生ずる干渉色や明暗のコントラストで、試料を浮き出すような立体感で観察することができる顕微鏡である。
Here, the
また、画像処理装置3は、画像処理プログラムに応じて、後述する各画像処理を行うことができる装置である。
The
微分干渉顕微鏡1では、図1に示すように、以下に説明する構造物を観察する。
In the
当該構造物は、透明な実装基板10に、半導体素子等の電子部品11を実装したものである。当該電子部品11が実装された、透明な実装基板10を有する装置として、例えば液晶装置等がある。なお、本発明は、当該液晶装置の検査に関するものに限定するものでは無く、透明な実装基板10に電極パッド10aを介して電子部品11が実装されているものであれば、検査可能である。
The structure is obtained by mounting an electronic component 11 such as a semiconductor element on a
透明な実装基板10には、電極パッド10aが配設されている。また、電子部品11には、バンプ11aが形成されている。電極パッド10aとバンプ11aとが相互に対向する状態で、実装基板10に電子部品11が実装されている。ここで、実装基板10に対する電子部品11の実装は、熱圧着により行われている。また、実装基板10には、導電粒子12aを含む異方性導電膜(ACF)12を介して電子部品11が実装されている。
An
したがって、上記熱圧着処理が施されると、電極パッド10aには、導電粒子12a等による圧痕が複数生じる。
Therefore, when the thermocompression treatment is performed, a plurality of impressions due to the conductive particles 12a or the like are generated on the
なお、図1に示すように、電子部品11が実装された実装基板10は、当該実装基板10の裏面(実装側と反対側の面)が微分干渉顕微鏡1の対物レンズに面するように、配置されている。したがって、微分干渉顕微鏡1では、透明な実装基板10を介して電極パッド10aの像が観察される。
As shown in FIG. 1, the
次に、本実施の形態に係る電子部品実装状態検査方法について、図2に示すフローチャートに基づいて説明する。 Next, the electronic component mounting state inspection method according to the present embodiment will be described based on the flowchart shown in FIG.
まずはじめに、微分干渉顕微鏡1を用いて、複数の電極パッド10aを観察する(ステップS1)。ここで、電極パッド10aは、透明な実装基板10を介して観察される。
First, a plurality of
CCDカメラ2は、微分干渉顕微鏡1を通して得られる電極パッド10a像を取り込み、光電的に検出する(つまり、微分干渉顕微鏡像を光電変換し、電子画像データ化する)(ステップS2)。
The
そして、CCDカメラ2において作成された電子データ画像を、画像処理装置3が取り込む(ステップS3)。画像処理装置3に取り込まれた当該電子データ画像を図3に示す。
Then, the
図3の電子データ画像から分かるように、画像内には、複数の電極パッド10aが含まれている。また、一つの電極パッド10a内には、熱圧着処理の際に生じる導電粒子等に起因した圧痕像21が複数形成されている。
As can be seen from the electronic data image in FIG. 3, the image includes a plurality of
ここで、微分干渉顕微鏡を通して得られる圧痕像21は、図3に示すように、そのコントラストの強弱が特定の方向に沿って変化する。具体的に、圧痕像21の左下側ではコントラスト(輝度)が弱くなり(黒い部分)、圧痕像21の右上側ではコントラスト(輝度)は強くなる(白い部分)。なお、図3において明示されていないが、圧痕像21のコントラスト(輝度)の方が、電極パッド10a像のコントラスト(輝度)よりも高い。
Here, as shown in FIG. 3, the
さて、以下より、画像処理装置3における一連の画像処理が実行される。
From the following, a series of image processing in the
まず、画像処理装置3では、以下で説明するコントラストの境界を強調する強調処理を実行する(ステップS4)。
First, the
ステップS4では、図3で示した電子データ画像を構成する各画素において、圧痕像21のコントラスト強弱の境界を強調する強調処理を施す。そして、当該強調処理の結果として、各画素毎に強調処理値(強調処理後の画像の輝度値とも把握できる)を求める。なお、本実施の形態では、当該強調処理値を所定の演算により求めているので、以下では、強調処理演算値と称する。
In step S4, an emphasis process for emphasizing the contrast strength boundary of the
つまり、図3に示すように、圧痕像21のコントラストは、特定の方向(図3の矢印方向)に沿って変化している。したがって、ステップS4における強調処理は、以下に示す強調フィルタを用いて実施される。ここで、当該強調フィルタとは、図3に示す電子データ画像を構成する各画素に対して、圧痕像21のコントラスト強弱の境界を強調することができるものであり、当該特定の方向に依存している。
That is, as shown in FIG. 3, the contrast of the
なお、コントラストの境界を強調する強調処理としては、一次微分処理、平滑化フィルタ処理、Sobelフィルタ処理、ラプラシアンフィルタ処理等がある。 Note that enhancement processing for enhancing the boundary of contrast includes primary differentiation processing, smoothing filter processing, Sobel filter processing, Laplacian filter processing, and the like.
当該強調フィルタの一例を図4に示す。図4に示した強調フィルタを用いた強調処理の一例を、以下で説明する。ここで、図4において、係数f1、f2、f5は正の数とすることができ、係数f3、f6、f7は、負の数とすることができる。 An example of the enhancement filter is shown in FIG. An example of enhancement processing using the enhancement filter shown in FIG. 4 will be described below. In FIG. 4, the coefficients f1, f2, and f5 can be positive numbers, and the coefficients f3, f6, and f7 can be negative numbers.
図3に示す電子データ画像は、複数の画素により構成されており、各画素は、コントラスト値(輝度値)を有している。図5は、図3で示した画像の一部の画素(所定の9画素)を示した図である。各画素は、各々b0〜b8のコントラスト値を有している。 The electronic data image shown in FIG. 3 includes a plurality of pixels, and each pixel has a contrast value (luminance value). FIG. 5 is a diagram showing some pixels (predetermined 9 pixels) of the image shown in FIG. Each pixel has a contrast value of b0 to b8.
今、コントラスト値b4を有する画素に注目する。当該画素に対して、図4に示した強調フィルタを用いた強調処理を実施する場合について説明する。なお、本例の強調処理では、図4に示した強調フィルタの他に、着目している画素(コントラスト値b4を有する画素)を中心とした図5に示した一部の画素(コントラスト値b0〜b3およびb5〜b8を有する画素)を用いる。 Now, attention is focused on a pixel having a contrast value b4. A case where the enhancement process using the enhancement filter shown in FIG. 4 is performed on the pixel will be described. In the enhancement processing of this example, in addition to the enhancement filter shown in FIG. 4, some of the pixels (contrast value b0) shown in FIG. 5 centered on the pixel of interest (pixels having a contrast value b4). -B3 and pixels having b5-b8).
まず、強調フィルタにより、以下に示す強調処理係数「(b4)’x」を求める。 First, an enhancement processing coefficient “(b4) ′ x” shown below is obtained by an enhancement filter.
(b4)’x=b0・f0+b3・f3+b6・f6+b2・f2+b5・f5+b8・f8
次に、強調フィルタにより、以下に示す強調処理係数「(b4)’y」を求める。
(B4) 'x = b0.f0 + b3.f3 + b6.f6 + b2.f2 + b5.f5 + b8.f8
Next, the enhancement processing coefficient “(b4) ′ y” shown below is obtained by the enhancement filter.
(b4)’y=b0・f0+b1・f1+b2・f2+b6・f6+b7・f7+b8・f8
以上の結果に基づき、コントラスト値b4を有する画素に対する強調処理の結果(つまり、当該画素の強調処理演算値「b’4」)は、下式となる。
(B4) 'y = b0 · f0 + b1 · f1 + b2 · f2 + b6 · f6 + b7 · f7 + b8 · f8
Based on the above result, the result of the enhancement process for the pixel having the contrast value b4 (that is, the enhancement process calculation value “ b′4 ” ) of the pixel is expressed by the following equation.
b’4=[{(b4)’x}2+{(b4)’y}2]1/2
図3に示す電子データ画像を構成する各画素に対して、上記強調処理を施す(強調処理演算値を求める)。
b′4 = [{(b4) ′ x} 2 + {(b4) ′ y} 2 ] 1/2
The above enhancement processing is performed on each pixel constituting the electronic data image shown in FIG. 3 (emphasis processing calculation value is obtained).
このように、図3に示した電子データ画像に対して上記強調処理を施すことにより、圧痕像21をより明確にさせることができる。当該強調処理後の画像を図6に示す。
As described above, by performing the above enhancement process on the electronic data image shown in FIG. 3, the
図6に示すように、コントラストの強弱はあるものの、圧痕像22は明確に判別される。なお、圧痕像22毎にコントラストが変化するのは、電極パッド10aに形成される圧痕の深さが異なるからである。
As shown in FIG. 6, although there is contrast strength, the
画像処理装置3は、上記強調処理後、図6に示した強調処理後の画像を記憶する(ステップS4)。
After the enhancement process, the
次に、強調処理後の画像の一の電極パッド10aに対して、検査領域を設定する(ステップS5)。図6の点線領域内が検査領域であり、当該検査領域内には、複数の圧痕像22が含まれている。なお、当該検査領域の設定は、画像処理装置3に対して外部から検査人が行う。
Next, an inspection area is set for one
ところで、図7に示すように、通常、一の圧痕像22は、複数の画素により構成されている。
Incidentally, as shown in FIG. 7, one
そこで、画像処理装置3は、一の圧痕像22を構成する複数の画素を抽出し、当該抽出した各画素毎の強調処理演算値を比較する。そして、当該抽出された複数の画素の中から、最大値となる強調処理演算値を有する画素を一つ選択する(ステップS6)。
Therefore, the
検査領域内に属する一の圧痕像22において、最大値となる強調処理演算値を有する画素を一つ選択したなら、次に、他の一の圧痕像22に対して、最大値となる強調処理演算値を有する画素を一つ選択する(ステップS6)。
If one pixel having the maximum emphasis processing calculation value in one
このようにして、検査領域内に属する全ての圧痕像22毎に、最大値となる強調処理演算値を有する画素を各々一つ選択する(ステップS6)。
In this way, for each
次に、画像処理装置3は、ステップS6において各圧痕像22毎に選択された各画素の最大値となる強調処理演算値から、平均値(平均強調処理演算値)を求める(ステップS7)。そして、当該平均強調処理演算値を検査領域が設定された電極パッド10aの代表値とする。
Next, the
次に、画像処理装置3は、強調処理後の画像データ(図6)内に含まれる全ての電極パッド10aに対して、上記平均強調処理演算値を求めたか否かを判断する(ステップS8)。
Next, the
もし、全ての電極パッド10aに対して、平均強調処理演算値を求めていないなら(ステップS8で、「No」)、ステップS5に戻り、未だ平均強調処理演算値を求めていない電極パッド10aに対して、検査領域を新たに設定する。そして、ステップS6以降の処理を再び行う。
If the average emphasis processing calculation value has not been obtained for all the
これに対して、もし、全ての電極パッド10aに対して、平均強調処理演算値を求めているなら(ステップS8で、「Yes」)、ステップS9に進む。
On the other hand, if the average emphasis processing calculation value is obtained for all the
ところで、画像処理装置3には、図8,9に示すデータが予め保存されている。図8,9は、熱圧着の際に印加される加圧力と強調処理演算値との関係を示したデータである。ここで、横軸は加圧力であり、縦軸は強調処理演算値である。
Incidentally, the data shown in FIGS. 8 and 9 is stored in the
発明者は、加圧力が強くなればなるほど一次的に強調処理演算値が上昇する関係(図8)、および加圧力が強くなればなるほど一次的に強調処理演算値が減少する関係(図9)があることを発見した。なお、どちらの関係に帰属するかは、例えば電極パッド10aの材質等により決定される。また、いずれの強調処理の結果から得られる強調処理演算値であっても、加圧力に対する図8,9に示す傾向を有する。
The inventor has a relationship in which the enhancement processing calculation value increases primarily as the pressure increases (FIG. 8) and a relationship in which the enhancement processing calculation value decreases primarily as the pressure increases (FIG. 9). Found that there is. Which relationship belongs to the relationship is determined by, for example, the material of the
検査人は、検査前に、検査対象と同じ条件で作成されたサンプルを用いて、上記図8または図9に示すような、データを作成しておく。そして、当該作成したデータを予め画像処理装置3に記憶しておく。
The inspector prepares data as shown in FIG. 8 or FIG. 9 using a sample prepared under the same conditions as the inspection object before the inspection. Then, the created data is stored in the
さて、次に、画像処理装置3は、ステップS8までの処理により求められた各電極パッド10a毎の平均強調処理演算値の中から、極値となる平均強調処理演算値を選択する。そして、図8,9に示すデータを参酌することにより、当該選択した極値となる平均強調処理演算値に対する加圧力(当該加圧力を、実装時加圧力と称する)を求める(ステップS9)。
Next, the
ここで、検査対象が、図8に示す加圧力−強調処理演算値の関係を示すものであれば、上記複数の平均強調処理演算値の中から、最小の平均強調処理演算値を選択する。そして、図8に示したデータと当該最小の平均強調処理演算値とから、実装時加圧力を求める(ステップS9)。 Here, if the inspection target shows the relationship between the applied pressure and the enhancement processing calculation value shown in FIG. 8, the minimum average enhancement processing calculation value is selected from the plurality of average enhancement processing calculation values. Then, the mounting pressure is obtained from the data shown in FIG. 8 and the minimum average emphasis processing calculation value (step S9).
これに対して、検査対象が、図9に示す加圧力−強調処理演算値の関係を示すものであれば、上記複数の平均強調処理演算値の中から、最大の平均強調処理演算値を選択する。そして、図9に示したデータと当該最大の平均強調処理演算値とから、実装時加圧力を求める(ステップS9)。 On the other hand, if the object to be inspected shows the relationship between the applied pressure and the enhanced processing calculation value shown in FIG. 9, the maximum average enhanced processing calculated value is selected from the plurality of average enhanced processing calculated values. To do. Then, a mounting pressure is obtained from the data shown in FIG. 9 and the maximum average emphasis processing calculation value (step S9).
つまり、ステップS9では、検査対象の中から熱圧着の際における最も弱い圧力値を求めている。 That is, in step S9, the weakest pressure value at the time of thermocompression bonding is obtained from the inspection target.
次に、画像処理装置3では、予め用意している加圧力閾値と、前記ステップS9において求めた実装時加圧力とから、電子部品11の実装状態の良否(つまり、実装基板10と電子部品11との間における導通の良否)を判断する(ステップS10)。
Next, the
もし、加圧力閾値と比較して実装時加圧力の方が大きい場合には(ステップS10で「Yes」)、当該検査対象となった電子部品11の実装状態(つまり、熱圧着時の加圧力が所定の値を超えており、実装基板10、電子部品11間の導通)は「良(合格)」と判断される(ステップS11)。
If the applied pressure during mounting is larger than the applied pressure threshold (“Yes” in step S10), the mounting state of the electronic component 11 that is the inspection target (that is, the applied pressure during thermocompression bonding). Exceeds the predetermined value, and the electrical connection between the mounting
これに対して、もし、実装時加圧力が加圧力閾値以下の場合には(ステップS10で「No」)、当該検査対象となった電子部品11の実装状態(つまり、熱圧着時の加圧力が所定の値以下であり、実装基板10、電子部品11間の導通)は「不良(不合格)」と判断される(ステップS12)。
On the other hand, if the applied pressure during mounting is equal to or less than the applied pressure threshold (“No” in step S10), the mounting state of the electronic component 11 that is the inspection target (that is, the applied pressure during thermocompression bonding) Is less than or equal to a predetermined value, and the continuity between the mounting
以上のように、本実施の形態に係る電子部品実装状態検査方法では、微分干渉顕微鏡1を用い、また発明者が発見した図8,9に示す自然法則に基づいて実装時加圧力を求め、当該実装時圧から電子部品の実装状態の良否を判断している。
As described above, in the electronic component mounting state inspection method according to this embodiment, the
したがって、不透明な電極パッド10aに形成された圧痕の微分干渉顕微鏡像から、定量的かつ一意的に、実装時加圧力を求めることができる。その結果、実装時加圧力を求めるに際して、検査人の個人差に依存することが無くなる。
Therefore, the applied pressure during mounting can be quantitatively and uniquely obtained from the differential interference microscope image of the indentation formed on the
なお、上記では、各電極パッド10a毎に平均強調処理演算値を求めていたが、これに限る必要はなく、各電極パッド10a毎に所定の代表となる強調処理演算値を任意に求め、当該求めた強調処理演算値から極値となる強調処理演算値を、用いて検査結果を判断しても良い。
In the above description, the average emphasis processing calculation value is obtained for each
また、本実施の形態に係る検査方法では、加圧力閾値を予め用意し、当該加圧力閾値と実装加圧力との比較に基づいて、電子部品実装状態(実装基板10と電子部品11との間における導通)の良否判定を行っている。
In the inspection method according to the present embodiment, a pressure threshold is prepared in advance, and the electronic component mounting state (between the mounting
したがって、検査人の個人差によること無く、電子部品実装状態(実装基板10と電子部品11との間における導通)の良否を容易にかつ、自動的に判断することができる。
Therefore, it is possible to easily and automatically determine the quality of the electronic component mounting state (conduction between the mounting
また、本実施の形態に係る電子部品実装状態検査装置では、上記方法が実施可能な画像処理装置3を備えている。
In addition, the electronic component mounting state inspection apparatus according to the present embodiment includes an
したがって、電子部品の実装状態(具体的に、実装時の加圧力の良否)の検査を自動的に行うことができる。 Therefore, it is possible to automatically inspect the mounting state of the electronic component (specifically, whether the pressure applied during mounting is good or bad).
また、本実施の形態では、圧痕の微分干渉顕微鏡像のコントラストの強弱が特定の方向に沿って変化することに着目して、当該コントラスト強弱の境界を強調する強調処理を実施している。 Further, in the present embodiment, the emphasis process for emphasizing the boundary between the contrast strengths is performed focusing on the fact that the contrast strength of the differential interference microscope image of the indentation changes along a specific direction.
したがって、画像データにおいて、背景となる電極パッド像と圧痕像との差別化をより明確に行うことができる。 Therefore, in the image data, the background electrode pad image and the impression image can be differentiated more clearly.
なお、本実施の形態では、極値となる平均強調処理演算値と図8,9に示すデータとから、実装時加圧力を求める場合について言及した。 In the present embodiment, the case where the mounting pressure is obtained from the average emphasis processing calculation value that is an extreme value and the data shown in FIGS.
しかし、例えば、ステップS6において選択された最大値となる強調処理演算値と、図8,9に示すデータとから、対応する加圧力を求めても良い。この場合には、一の圧痕部分における実装時加圧力を求めることも可能である。 However, for example, the corresponding pressurizing force may be obtained from the enhancement processing calculation value that is the maximum value selected in step S6 and the data shown in FIGS. In this case, it is also possible to obtain the applied pressure at the time of mounting on one indentation portion.
また、圧痕が電極パッド10aに複数形成されている場合において、各圧痕毎に所定の強調処理演算値を求め、当該求めた強調処置演算値から平均値を求め、当該平均値を圧痕の強調処理値として用いて、検査を行っても良い。
Further, when a plurality of indentations are formed on the
例えば、ステップS7において求められた平均強調処理演算値と、図8,9に示すデータとから、対応する加圧力を求めても良い。この場合には、一の電極パッド10aにおける平均的な実装時加圧力を求めることも可能である。
For example, the corresponding applied pressure may be obtained from the average emphasis processing calculation value obtained in step S7 and the data shown in FIGS. In this case, it is also possible to obtain an average mounting pressure in one
<実施の形態2>
本実施の形態に係る電子部品実装状態検査方法では、実施の形態1に係る検査方法を応用しており、実装状態にある電子部品の平行度を検査することが可能である。
<
In the electronic component mounting state inspection method according to the present embodiment, the inspection method according to
図10は、液晶表示装置を透明な実装基板10の外面側(実装面とは反対の面)から見た平面図である。なお、電子部品11および表示部30は、透明な実装基板10の内面側に形成されているので、点線にて輪郭を表示している。なお、電子部品11は、表示部30を駆動させる回路である。
FIG. 10 is a plan view of the liquid crystal display device as viewed from the outer surface side (the surface opposite to the mounting surface) of the transparent mounting
なお、上述したように本発明は、当該液晶装置の検査に関するものに限定するものでは無く、透明な実装基板10に電極パッド10aを介して電子部品11が実装されているものであれば、検査可能である。
Note that, as described above, the present invention is not limited to the one relating to the inspection of the liquid crystal device. If the electronic component 11 is mounted on the transparent mounting
図10に示すように、実装基板10の内面上には、表示部30が設けられている。また、当該実装基板10の内面上において、当該実装基板10の外周部には、電子部品11が複数配設されている。ここで、電子部品11は図示していないが、複数の電極パッド10aと接続されている。
As shown in FIG. 10, a
本実施の形態に係る検査方法を採用することにより、例えば、図10に示した、実装状態にある電子部品11の平行度を検査することができる。 By employing the inspection method according to the present embodiment, for example, the parallelism of the electronic component 11 in the mounted state shown in FIG. 10 can be inspected.
以下、本実施の形態に係る電子部品実装状態検査方法を、図11に示すフローチャートに基づいて説明する。ここで、以下の説明では、図10に示す電子部品11qについて平行度を検査する場合について言及する。
Hereinafter, the electronic component mounting state inspection method according to the present embodiment will be described based on the flowchart shown in FIG. Here, the following description refers to a case where the parallelism is inspected for the
図12は、電子部品11qの周辺の構成を示す断面図である。なお、図1と図12とで同一符号のものは、同一の部材を示している。また、図12では、異方性導電膜(ACF)12に含まれている導電粒子12aは図示していない。図12に示すように、電子部品11qは、実装基板10に対して傾いて実装されている。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a configuration around the electronic component 11q. 1 and 12 denote the same members. In FIG. 12, the conductive particles 12a contained in the anisotropic conductive film (ACF) 12 are not shown. As shown in FIG. 12, the
なお、電子部品実装状態検査装置の構成は、実施の形態1と同一であるが、画像処理装置3には、以下に示すプロセスも加味されたプログラムが搭載されている。したがって、本実施の形態に係る画像処理装置3では、当該搭載されたプログラムに応じた画像処理が自動的に実行される。
The configuration of the electronic component mounting state inspection apparatus is the same as that of the first embodiment, but the
まずはじめに、図10に示すように、電子部品11qに対して、第一の検査領域Q1と第二の検査領域Q2とを設定する(ステップS21)。
First, as shown in FIG. 10, a first inspection region Q1 and a second inspection region Q2 are set for the
第一の検査領域Q1は、電子部品11qの一方の端部を含むように設定されている。また、第二の検査領域Q2は、電子部品11qの一方の端部に対向する他方の端部を含むように設定されている。当該検査領域の設定により、当該第一の検査領域Q1から第二の検査領域Q2に向かう方向における、実装状態にある電子部品11qの平行度を検査することができる。
The first inspection region Q1 is set so as to include one end portion of the
したがって、検査したい方向における平行度を調べたい場合には、第一の検査領域Q1および第二の検査領域Q2を当該方向に沿って設定すると共に、所定の距離だけ隔てて相互に対向するように設定すれば良い。 Therefore, when it is desired to check the parallelism in the direction to be inspected, the first inspection region Q1 and the second inspection region Q2 are set along the direction and are opposed to each other with a predetermined distance. Set it.
次に、第一の検査領域Q1を対象として、図2のステップS1からステップS8までの処理を実行する。当該一連の処理により、第一の検査領域Q1における実装時加圧力(以下、第一の実装時加圧力と称する)を求める(ステップS22)。 Next, the process from step S1 to step S8 in FIG. 2 is executed for the first inspection region Q1. Through the series of processes, a mounting pressure in the first inspection region Q1 (hereinafter referred to as a first mounting pressure) is obtained (step S22).
次に、第二の検査領域Q2を対象として、図2のステップS1からステップS8までの処理を実行する。当該一連の処理により、第二の検査領域Q2における実装時加圧力(以下、第二の実装時加圧力と称する)を求める(ステップS23)。 Next, the processing from step S1 to step S8 in FIG. 2 is executed for the second inspection region Q2. Through the series of processes, a mounting pressure (hereinafter referred to as a second mounting pressure) in the second inspection region Q2 is obtained (step S23).
次に、第一の実装時加圧力と第二の実装時加圧力との差(以下、実装時加圧力差と称する)を求める(ステップS24)。 Next, a difference between the first mounting pressure and the second mounting pressure (hereinafter referred to as mounting pressure difference) is obtained (step S24).
次に、予め用意されている、加圧力差閾値と、上記実装時加圧力差とを比較する(ステップS25)。 Next, the pressure difference threshold value prepared in advance is compared with the pressure difference during mounting (step S25).
もし、実装時加圧力差が、加圧力差閾値より小さい場合には(ステップS25で「Yes」)、電子部品11qの両端部(第一の検査領域Q1および第二の検査領域Q2)における、熱溶着時の加圧力の差は、所定の範囲内にある。したがって、電子部品11qの実装状態における平行度も所望の範囲であると判断でき、「良(合格)」と判断できる(ステップS26)。
If the mounting pressure difference is smaller than the pressure difference threshold (“Yes” in step S25), both ends of the
これに対して、もし、実装時加圧力差が、加圧力差閾値以上である場合には(ステップS25で「No」)、電子部品11qの両端部(第一の検査領域Q1および第二の検査領域Q2)における、熱溶着時の加圧力の差は、所定の範囲外にある。したがって、電子部品11qの実装状態における平行度も所望の範囲外であると判断でき、「不良(不合格)」と判断できる(ステップS27)。
On the other hand, if the mounting pressure difference is equal to or larger than the pressure difference threshold (“No” in step S25), both end portions of the
以上のように、本実施の形態に係る電子部品実装状態検査方法では、第一の実装時加圧力と第二の実装時加圧力とを定量的かつ一意的に求め、さらに当該各加圧力から実装時加圧力差を求めている。 As described above, in the electronic component mounting state inspection method according to the present embodiment, the first mounting pressure and the second mounting pressure are obtained quantitatively and uniquely, and further, from each of the pressures. The pressure difference during mounting is obtained.
したがって、当該実装時加圧力差から、検査人の個人差によること無く、電子部品実装状態の平行度の具合を判断することができる。 Therefore, it is possible to determine the degree of parallelism of the electronic component mounting state from the mounting pressure difference without depending on individual differences among the inspectors.
また、本実施の形態に係る検査方法では、加圧力差閾値を予め用意し、当該加圧力差閾値と実装加圧力差との比較に基づいて、電子部品実装状態の平行度の良否判定を行っている。 In the inspection method according to the present embodiment, a pressure difference threshold is prepared in advance, and the parallelism of the electronic component mounting state is determined based on a comparison between the pressure difference threshold and the mounting pressure difference. ing.
したがって、検査人の個人差によること無く、電子部品実装状態の平行度の良否を容易に判断することができる。 Accordingly, it is possible to easily determine whether or not the parallelism of the electronic component mounting state is good without depending on individual differences among inspectors.
また、本実施の形態に係る電子部品実装状態検査装置では、上記方法が実施可能な画像処理装置3を備えている。
In addition, the electronic component mounting state inspection apparatus according to the present embodiment includes an
したがって、電子部品の実装状態(具体的に、実装状態にある電子部品11qの平行度)の検査を自動的に行うことができる。
Therefore, it is possible to automatically inspect the mounting state of the electronic component (specifically, the parallelism of the
1 微分干渉顕微鏡、2 CCDカメラ、3 画像処理装置、4 ケーブル、10 実装基板、10a 電極パッド、11,11q 電子部品、11a バンプ、12 異方性導電膜(ACF)、12a 導電粒子、Q1 第一の検査領域、Q2 第二の検査領域、30 表示部。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
(A)微分干渉顕微鏡による前記透明な実装基板を介した前記電極パッドの観察像を、電子画像データとして得るステップと、
(B)前記ステップ(A)において得られた前記電子画像データに対し、特定方向の境界を強調する画像処理を施し、前記圧痕の強調処理値を求めるステップと、
(C)予め用意している、前記圧着の際に印加される加圧力と前記圧痕の強調処理値との関係に基づいて、前記ステップ(B)で求めた、前記圧痕の前記強調処理値から、前記圧着の際に印加された加圧力を求めるステップとを、備えている、
ことを特徴とする電子部品実装状態検査方法。 Electronic component that inspects the mounting state of the electronic component from the impression of the electrode pad that is generated when the electronic component is mounted on the electrode pad disposed on the transparent mounting substrate through the conductive film containing conductive particles by pressure bonding. In the mounting state inspection method,
(A) obtaining an observation image of the electrode pad through the transparent mounting substrate by a differential interference microscope as electronic image data;
(B) performing an image process for emphasizing a boundary in a specific direction on the electronic image data obtained in the step (A), and obtaining an emphasis processing value for the indentation;
(C) From the enhancement processing value of the indent obtained in step (B) based on the relationship between the pressure applied during the crimping and the enhancement processing value of the indentation prepared in advance. Obtaining the applied pressure applied during the crimping,
An electronic component mounting state inspection method characterized by the above.
前記微分干渉顕微鏡による観察像のコントラストの強弱が、当該方向に沿って変化する方向である、
ことを特徴とする請求項1に記載の電子部品実装状態検査方法。 Aforementioned Japanese Sadakata over there,
The contrast intensity of the image observed by the differential interference microscope is a direction that changes along the direction.
The electronic component mounting state inspection method according to claim 1.
前記圧痕の各画素が有する強調処理値の最大値を用いる、
ことを特徴とする請求項2に記載の電子部品実装状態検査方法。 As an emphasis processing value of the indentation,
Using the maximum value of the emphasis processing value that each pixel of the indentation has,
The electronic component mounting state inspection method according to claim 2.
前記圧痕の強調処理値として、
前記圧痕毎に求められた所定の強調処理値から得られる、平均値を用いる、
ことを特徴とする請求項2に記載の電子部品実装状態検査方法。 A plurality of the indentations are formed on the electrode pad,
As an emphasis processing value of the indentation,
Using an average value obtained from a predetermined emphasis processing value obtained for each indentation,
The electronic component mounting state inspection method according to claim 2.
前記圧痕の強調処理値として、
前記電極パッド毎に求められた所定の強調処理値から得られる、極値となる強調処理値を用いる、
ことを特徴とする請求項2に記載の電子部品実装状態検査方法。 The electrode pad is plural,
As an emphasis processing value of the indentation,
Using an emphasis processing value that is an extreme value obtained from a predetermined emphasis processing value obtained for each electrode pad,
The electronic component mounting state inspection method according to claim 2.
(E)前記加圧力閾値と、前記ステップ(C)で求められた加圧力とから、電子部品の実装状態の良否を判断するステップとを、さらに備えている、
ことを特徴とする請求項1に記載の電子部品実装状態検査方法。 (D) preparing a pressure force threshold value in advance;
(E) The method further includes a step of determining whether the electronic component is mounted or not from the applied pressure threshold value and the applied pressure obtained in step (C).
The electronic component mounting state inspection method according to claim 1.
(P)前記第一の検査領域に対して、前記ステップ(A)〜前記ステップ(C)を実施するステップと、
(Q)前記第二の検査領域に対して、前記ステップ(A)〜前記ステップ(C)を実施するステップと、
(R)前記ステップ(P)で求められた前記加圧力と、前記ステップ(Q)で求められた前記加圧力との差を求めるステップとを、さらに備えている、
ことを特徴とする請求項1に記載の電子部品実装状態検査方法。 (O) setting a first inspection region and a second inspection region for the electronic component;
(P) performing the steps (A) to (C) on the first inspection region;
(Q) performing the steps (A) to (C) on the second inspection region;
(R) The method further comprises the step of obtaining a difference between the applied pressure determined in the step (P) and the applied pressure determined in the step (Q).
The electronic component mounting state inspection method according to claim 1.
(T)前記加圧力差閾値と、前記ステップ(R)で求められた前記加圧力の差とから、電子部品の実装状態の良否を判断するステップとを、さらに備えている、
ことを特徴とする請求項7に記載の電子部品実装状態検査方法。 (S) preparing a pressure difference threshold value in advance;
(T) The method further includes the step of judging whether the electronic component is mounted or not based on the pressure difference threshold and the difference in the pressure obtained in step (R).
The electronic component mounting state inspection method according to claim 7.
微分干渉顕微鏡と、
前記微分干渉顕微鏡による前記透明な実装基板を介した前記電極パッドの観察像を、電子画像データ化する撮像装置と、
前記撮像装置を用いて取得した電子画像データに対し、特定方向の境界を強調する画像処理を施し、前記圧痕の強調処理値を求め、また、予め用意している、前記圧着の際に印加される加圧力と前記圧痕の強調処理値との関係に基づいて、前記圧痕の前記強調処理値から、前記圧着の際に印加された加圧力を求める画像処理装置とを、備えている、
ことを特徴とする電子部品実装状態検査装置。 Electronic component that inspects the mounting state of the electronic component from the impression of the electrode pad that is generated when the electronic component is mounted on the electrode pad disposed on the transparent mounting substrate through the conductive film containing conductive particles by pressure bonding. In the mounting state inspection device,
Differential interference microscope,
An imaging device that converts an observation image of the electrode pad through the transparent mounting substrate by the differential interference microscope into electronic image data;
The electronic image data acquired using the imaging device is subjected to image processing that emphasizes a boundary in a specific direction to obtain an emphasis processing value of the indentation, and is applied at the time of the pressure bonding prepared in advance. An image processing device for obtaining a pressure applied at the time of the press-bonding from the enhancement processing value of the indentation based on a relationship between the applied pressure and the emphasis processing value of the indentation,
An electronic component mounting state inspection apparatus characterized by that.
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