JPH05235136A - バンプの接合状態検査方法及び装置 - Google Patents
バンプの接合状態検査方法及び装置Info
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- JPH05235136A JPH05235136A JP3792092A JP3792092A JPH05235136A JP H05235136 A JPH05235136 A JP H05235136A JP 3792092 A JP3792092 A JP 3792092A JP 3792092 A JP3792092 A JP 3792092A JP H05235136 A JPH05235136 A JP H05235136A
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- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
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- Wire Bonding (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明はバンプの接合により基板に実装され
たシリコン製の半導体チップの検査に関し、大がかりな
装置を必要とせずにバンプの接合状態を検査できるバン
プ接合状態検査方法及び装置を提供することを目的とす
る。 【構成】 ＸＹテーブル１１の上方に赤外レーザ発振器
１２、反射鏡１３、集光レンズ１４を設ける。赤外レー
ザ発振器１２からのレーザ光を受光する位置に結像レン
ズ１５、赤外線カメラ１６を配置する。赤外レーザ発振
器１２からのレーザ光を反射する部分に垂直にもう一つ
のレーザ光が照射されるように集光レンズ１７、反射鏡
１８、ＹＡＧレーザ１９を設ける。赤外線カメラ１６よ
りの画像情報を数値化してバンプの良否を判定するよう
に構成する。
たシリコン製の半導体チップの検査に関し、大がかりな
装置を必要とせずにバンプの接合状態を検査できるバン
プ接合状態検査方法及び装置を提供することを目的とす
る。 【構成】 ＸＹテーブル１１の上方に赤外レーザ発振器
１２、反射鏡１３、集光レンズ１４を設ける。赤外レー
ザ発振器１２からのレーザ光を受光する位置に結像レン
ズ１５、赤外線カメラ１６を配置する。赤外レーザ発振
器１２からのレーザ光を反射する部分に垂直にもう一つ
のレーザ光が照射されるように集光レンズ１７、反射鏡
１８、ＹＡＧレーザ１９を設ける。赤外線カメラ１６よ
りの画像情報を数値化してバンプの良否を判定するよう
に構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はバンプの接合状態検査方
法及装置に係り、特にバンプの接合により基板に実装さ
れたシリコン製の半導体チップにおいてバンプの接合状
態を検査するバンプの接合状態検査方法及び装置に関す
る。
法及装置に係り、特にバンプの接合により基板に実装さ
れたシリコン製の半導体チップにおいてバンプの接合状
態を検査するバンプの接合状態検査方法及び装置に関す
る。
【０００２】近年、半導体技術の急速な発展に伴い、半
導体チップをプリント基板に実装する技術の開発が盛ん
になっている。実装技術に求められる性能としては、電
気的な経路が短いこと、多数の端子を接続できること、
信頼性が高いことなどである。これらを満たす技術とし
て、バンプ接合、ＴＡＢ等の技術があげられるが、バン
プ接合技術は、高速の信号伝達、多ピン結合の点から特
に注目されている。
導体チップをプリント基板に実装する技術の開発が盛ん
になっている。実装技術に求められる性能としては、電
気的な経路が短いこと、多数の端子を接続できること、
信頼性が高いことなどである。これらを満たす技術とし
て、バンプ接合、ＴＡＢ等の技術があげられるが、バン
プ接合技術は、高速の信号伝達、多ピン結合の点から特
に注目されている。
【０００３】このバンプ接合技術は、半導体チップの表
面に金属の小さな突起を形成し、これを基板上の端子と
接合して電気的導通と半導体チップの機械的固定を行う
ものである。この方法によれば、半導体チップの外部に
リードを引き出す方式に比較して、電気的な接続部の長
さを短縮でき、且つ一つの半導体チップに１０００個も
の接合点を形成することができる。
面に金属の小さな突起を形成し、これを基板上の端子と
接合して電気的導通と半導体チップの機械的固定を行う
ものである。この方法によれば、半導体チップの外部に
リードを引き出す方式に比較して、電気的な接続部の長
さを短縮でき、且つ一つの半導体チップに１０００個も
の接合点を形成することができる。
【０００４】しかし、接合部が半導体チップと基板との
間に位置することとなり、その接合状態を目視で観察す
ることができず、欠陥の有無の検査が難しいという欠点
がある。
間に位置することとなり、その接合状態を目視で観察す
ることができず、欠陥の有無の検査が難しいという欠点
がある。
【０００５】そこで、バンプが接合された状態において
バンプ及びその接合部の状態を簡単に検査できる方法の
開発が望まれている。
バンプ及びその接合部の状態を簡単に検査できる方法の
開発が望まれている。
【０００６】
【従来の技術】図７はバンプ接合部を拡大して示す。シ
リコンからなる半導体チップ１の表面には金属製のバン
プ２が形成され、基板３上に形成された端子４に接合さ
れている。
リコンからなる半導体チップ１の表面には金属製のバン
プ２が形成され、基板３上に形成された端子４に接合さ
れている。
【０００７】図８はバンプの欠陥を示しており、同図中
左側のバンプは基板１上の端子４とバンプ２とが完全に
溶着しておらず、右側のバンプ２にはクラックが生じて
いる。
左側のバンプは基板１上の端子４とバンプ２とが完全に
溶着しておらず、右側のバンプ２にはクラックが生じて
いる。
【０００８】このようなバンプ２の欠陥は外観検査で発
見することは難しく、また、大きな欠陥であった場合は
電気的な導通試験により発見できるが、微小な欠陥の場
合は発見できない。
見することは難しく、また、大きな欠陥であった場合は
電気的な導通試験により発見できるが、微小な欠陥の場
合は発見できない。
【０００９】そこで、従来のバンプの検査方法として
は、Ｘ線をバンプ部に照射してその透過光によりバンプ
の像を得て観察する方法がある。
は、Ｘ線をバンプ部に照射してその透過光によりバンプ
の像を得て観察する方法がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のＸ線を
使用する方法は、Ｘ線の発生装置が大型であり、且つ、
被爆の問題があるため大がかりな遮蔽装置を必要とする
という問題があった。
使用する方法は、Ｘ線の発生装置が大型であり、且つ、
被爆の問題があるため大がかりな遮蔽装置を必要とする
という問題があった。
【００１１】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、大がかりな装置を必要とせずにバンプの接合状
態を検査できるバンプの接合状態検査方法及び装置を提
供することを目的とする。
もので、大がかりな装置を必要とせずにバンプの接合状
態を検査できるバンプの接合状態検査方法及び装置を提
供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、シリコンよりなる半導体チップ
がバンプにより合された状態において赤外レーザ光を半
導体チップに照射し、半導体チップの表面とバンプの接
合面からの反射光により形成される第一のスペックルパ
ターンの画像情報を得た後に、バンプを選択的に加熱
し、再び赤外レーザ光を照射して半導体チップの表面と
加熱されたバンプの接合面からの反射光により形成され
る第二のスペックルパターンの画像情報を得てから、第
一のスペックルパターンと第二のスペックルパターンの
画像情報を数値化してその差を計算し、その差を所定の
閾値と比較してバンプの接合状態の良否を判定する方法
とする。
に、請求項１の発明は、シリコンよりなる半導体チップ
がバンプにより合された状態において赤外レーザ光を半
導体チップに照射し、半導体チップの表面とバンプの接
合面からの反射光により形成される第一のスペックルパ
ターンの画像情報を得た後に、バンプを選択的に加熱
し、再び赤外レーザ光を照射して半導体チップの表面と
加熱されたバンプの接合面からの反射光により形成され
る第二のスペックルパターンの画像情報を得てから、第
一のスペックルパターンと第二のスペックルパターンの
画像情報を数値化してその差を計算し、その差を所定の
閾値と比較してバンプの接合状態の良否を判定する方法
とする。
【００１３】請求項２の発明は、シリコンよりなる半導
体チップがバンプにより接合された状態を検査する検査
装置であって、低出力の赤外レーザ光を該半導体チップ
の接合面側の反対側から照射するレーザ照射手段と、レ
ーザ照射手段から照射され、半導体チップにより反射さ
れた赤外レーザ光を受光して画像情報を得る手段と、赤
外レーザ光が照射されているバンプだけを選択的に加熱
する加熱手段とを有しており、加熱前と加熱後の前記画
像情報を比較して前記バンプの接合状態の良否を判定す
る構成とする。
体チップがバンプにより接合された状態を検査する検査
装置であって、低出力の赤外レーザ光を該半導体チップ
の接合面側の反対側から照射するレーザ照射手段と、レ
ーザ照射手段から照射され、半導体チップにより反射さ
れた赤外レーザ光を受光して画像情報を得る手段と、赤
外レーザ光が照射されているバンプだけを選択的に加熱
する加熱手段とを有しており、加熱前と加熱後の前記画
像情報を比較して前記バンプの接合状態の良否を判定す
る構成とする。
【００１４】
【作用】請求項１の発明において、バンプの接合面によ
るスペックルパターンの画像情報を得た後に、バンプを
加熱して膨張させ、バンプとシリコンの接合面を変形さ
せてから、再度バンプの接合面によるスペックルパター
ンの画像情報を得る方法は、加熱前後のスペックルパタ
ーンの画像情報を比較することができ、これにより半導
体チップとバンプの接合面の変形の程度を数値で表すこ
とができる。
るスペックルパターンの画像情報を得た後に、バンプを
加熱して膨張させ、バンプとシリコンの接合面を変形さ
せてから、再度バンプの接合面によるスペックルパター
ンの画像情報を得る方法は、加熱前後のスペックルパタ
ーンの画像情報を比較することができ、これにより半導
体チップとバンプの接合面の変形の程度を数値で表すこ
とができる。
【００１５】請求項２の発明において、赤外レーザ光を
照射しその反射光を受光して画像情報を得る構成は、赤
外レーザ光が半導体チップのシリコン層を透過するた
め、半導体チップのシリコン表面とバンプの接合面の両
面から反射光が得られる。そして、この両面からの反射
光は干渉してスペックルパターンを形成しこの画像情報
を得ることができる。また、バンプを選択的に加熱する
加熱手段を有した構成は、特定のバンプだけを熱膨張さ
せ、シリコンとバンプの接合面を変形させる。
照射しその反射光を受光して画像情報を得る構成は、赤
外レーザ光が半導体チップのシリコン層を透過するた
め、半導体チップのシリコン表面とバンプの接合面の両
面から反射光が得られる。そして、この両面からの反射
光は干渉してスペックルパターンを形成しこの画像情報
を得ることができる。また、バンプを選択的に加熱する
加熱手段を有した構成は、特定のバンプだけを熱膨張さ
せ、シリコンとバンプの接合面を変形させる。
【００１６】
【実施例】説明の便宜上、先ず半導体チップとバンプと
の接合面によるスペックルパターンの画像情報を得る原
理について説明する。
の接合面によるスペックルパターンの画像情報を得る原
理について説明する。
【００１７】図２は多結晶性のｎタイプ又はｐタイプの
２mm厚シリコンについて、光の波長の変化と透過率との
関係を示した図である。横軸は透過させる光の波長を表
し、縦軸はその透過率を表す。
２mm厚シリコンについて、光の波長の変化と透過率との
関係を示した図である。横軸は透過させる光の波長を表
し、縦軸はその透過率を表す。
【００１８】図２中線Ｉより分かるように、波長が１μ
m 付近から透過率は急激に大きくなり、波長が約 1.4μ
ｍ付近の赤外領域において透過率は０.5を越えている。
したがって、シリコンは波長が１.5μm 近辺の赤外レー
ザ光を透過することがわかる。
m 付近から透過率は急激に大きくなり、波長が約 1.4μ
ｍ付近の赤外領域において透過率は０.5を越えている。
したがって、シリコンは波長が１.5μm 近辺の赤外レー
ザ光を透過することがわかる。
【００１９】ここで、バンプ２が接合されたシリコン製
の半導体チップ１に、シリコン表面に対して傾斜して赤
外レーザ光が照射された場合について説明する。図３は
この時の状態を示しており、便宜上バンプ２は半導体チ
ップ１に対して拡大して示されている。
の半導体チップ１に、シリコン表面に対して傾斜して赤
外レーザ光が照射された場合について説明する。図３は
この時の状態を示しており、便宜上バンプ２は半導体チ
ップ１に対して拡大して示されている。
【００２０】半導体チップ１の表面１ａに対して光軸が
傾斜して照射された赤外レーザ光５は、その一部は表面
１ａで反射されるが、一部は半導体チップ１内に入射
し、反対側に形成された金属製のバンプ２と半導体チッ
プ１との接合面１ｂに達する。そして接合面１ｂに達し
た赤外レーザ光５は接合面１ｂで反射され、再び半導体
チップ１内を通過して表面１ａから外部へ射出される。
傾斜して照射された赤外レーザ光５は、その一部は表面
１ａで反射されるが、一部は半導体チップ１内に入射
し、反対側に形成された金属製のバンプ２と半導体チッ
プ１との接合面１ｂに達する。そして接合面１ｂに達し
た赤外レーザ光５は接合面１ｂで反射され、再び半導体
チップ１内を通過して表面１ａから外部へ射出される。
【００２１】半導体チップ１の表面１ａは赤外レーザ光
５の波長に比較するとある程度の表面粗さを有してお
り、半導体チップ１の表面１ａで反射された赤外レーザ
光５には位相のずれが生じる。この半導体チップ１の表
面１ａで反射された赤外レーザ光５と、接合面１ｂで反
射された赤外レーザ光５が重なった部分では、この２つ
の赤外レーザ光５同士が干渉して、いわゆるスペックル
パターンが形成される。このスペックルパターンの画像
は赤外レーザ光の強弱となって現れるもので、撮像素子
等で電気的な画像情報として取り出すことができる。
５の波長に比較するとある程度の表面粗さを有してお
り、半導体チップ１の表面１ａで反射された赤外レーザ
光５には位相のずれが生じる。この半導体チップ１の表
面１ａで反射された赤外レーザ光５と、接合面１ｂで反
射された赤外レーザ光５が重なった部分では、この２つ
の赤外レーザ光５同士が干渉して、いわゆるスペックル
パターンが形成される。このスペックルパターンの画像
は赤外レーザ光の強弱となって現れるもので、撮像素子
等で電気的な画像情報として取り出すことができる。
【００２２】以上がバンプ接合部のスペックルパターン
の画像情報を得る原理である。
の画像情報を得る原理である。
【００２３】次に本発明の一実施例について説明する。
【００２４】図１は本発明の一実施例の構成を示す。被
検査対象である半導体チップ１がバンプ接合されて実装
された基板３が、ＸＹテーブル１１の上面１１ａ上に載
置されている。このＸＹテーブル１１の上方には、波長
が１.5μｍの低出力の赤外レーザ発振器１２（例えばヘ
リウム・ネオン・レーザ）と、発射されたレーザ光の角
度を変えるための反射鏡１３と、集光レンズ１４が設け
られている。そして、赤外レーザ発振器１２から発射さ
れたレーザ光が半導体チップ１により反射され、そのレ
ーザ光の進む方向には結像レンズ１５が配置され、この
結像レンズ１５によって結像する位置には赤外線カメラ
１６が配置されている。
検査対象である半導体チップ１がバンプ接合されて実装
された基板３が、ＸＹテーブル１１の上面１１ａ上に載
置されている。このＸＹテーブル１１の上方には、波長
が１.5μｍの低出力の赤外レーザ発振器１２（例えばヘ
リウム・ネオン・レーザ）と、発射されたレーザ光の角
度を変えるための反射鏡１３と、集光レンズ１４が設け
られている。そして、赤外レーザ発振器１２から発射さ
れたレーザ光が半導体チップ１により反射され、そのレ
ーザ光の進む方向には結像レンズ１５が配置され、この
結像レンズ１５によって結像する位置には赤外線カメラ
１６が配置されている。
【００２５】赤外線カメラ１６はフレームメモリ２０に
接続され、フレームメモリ２０はさらに高速計算機２１
に接続されている。そして、高速計算機２１がコントロ
ーラ２２に接続されており、赤外線カメラ１６からの画
像情報を保存し、処理する作業を制御している。コント
ローラ２２にはさらに合否判定表示装置２３と、ＸＹテ
ーブル１１の移動用モータ２４、２５を駆動するドライ
バ２６が接続されている。
接続され、フレームメモリ２０はさらに高速計算機２１
に接続されている。そして、高速計算機２１がコントロ
ーラ２２に接続されており、赤外線カメラ１６からの画
像情報を保存し、処理する作業を制御している。コント
ローラ２２にはさらに合否判定表示装置２３と、ＸＹテ
ーブル１１の移動用モータ２４、２５を駆動するドライ
バ２６が接続されている。
【００２６】また、赤外レーザ発振器１２から発射され
た赤外レーザ光が照射される位置の、ＸＹテーブル１１
の上面１１ａに垂直上方には集光レンズ１７と、そのさ
らに上方には反射鏡１８が位置している。またＹＡＧ
（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザ１
９は、発射されたレーザ光が反射鏡１８により集光レン
ズ１７に入射する位置に設けられている。よって、ＹＡ
Ｇレーザ１９から発射されたレーザ光は、赤外レーザ発
振器１２からの赤外レーザ光が反射する位置を垂直上方
から照射するようになっている。
た赤外レーザ光が照射される位置の、ＸＹテーブル１１
の上面１１ａに垂直上方には集光レンズ１７と、そのさ
らに上方には反射鏡１８が位置している。またＹＡＧ
（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザ１
９は、発射されたレーザ光が反射鏡１８により集光レン
ズ１７に入射する位置に設けられている。よって、ＹＡ
Ｇレーザ１９から発射されたレーザ光は、赤外レーザ発
振器１２からの赤外レーザ光が反射する位置を垂直上方
から照射するようになっている。
【００２７】ここで、ＹＡＧレーザ１９からのレーザ光
は検査対象の一つのバンプだけを選択的に加熱するため
のものであり、以下にこの作用について、図４と共に説
明する。
は検査対象の一つのバンプだけを選択的に加熱するため
のものであり、以下にこの作用について、図４と共に説
明する。
【００２８】ＹＡＧレーザ１９からのレーザ光２７がバ
ンプ２の垂直上方から照射されると、レーザ光２７は半
導体チップ１のシリコン層を透過しバンプ２に吸収され
る。ＹＡＧレーザは比較的パワーの大きなレーザであ
り、金属製のバンプ２は加熱され膨張する（図４の右側
のバンプで示す）。ところが加熱されたバンプ以外のバ
ンプはそのままであるので、半導体チップ１と基板３の
間隔は変わらないため、加熱されて膨張したバンプ２は
半導体チップ１との接合面１ｂを押圧し、接合面１ｂは
変形する。例えば、厚さ100 μm のバンプが１0 °Ｃ加
熱されるとその厚み方向の膨張変形量は０.03 μm にな
る。
ンプ２の垂直上方から照射されると、レーザ光２７は半
導体チップ１のシリコン層を透過しバンプ２に吸収され
る。ＹＡＧレーザは比較的パワーの大きなレーザであ
り、金属製のバンプ２は加熱され膨張する（図４の右側
のバンプで示す）。ところが加熱されたバンプ以外のバ
ンプはそのままであるので、半導体チップ１と基板３の
間隔は変わらないため、加熱されて膨張したバンプ２は
半導体チップ１との接合面１ｂを押圧し、接合面１ｂは
変形する。例えば、厚さ100 μm のバンプが１0 °Ｃ加
熱されるとその厚み方向の膨張変形量は０.03 μm にな
る。
【００２９】一方、図４の左側のバンプ２で示すよう
に、クラックが入ったり接合面の密着が不十分等の欠陥
を有したバンプ２においては、膨張力がクラックや接合
面との隙間に吸収されてしまう。したがって、半導体チ
ップ１とバンプ２との接合面１ｂは、正常なバンプ２に
比較すると変形量は少ない。
に、クラックが入ったり接合面の密着が不十分等の欠陥
を有したバンプ２においては、膨張力がクラックや接合
面との隙間に吸収されてしまう。したがって、半導体チ
ップ１とバンプ２との接合面１ｂは、正常なバンプ２に
比較すると変形量は少ない。
【００３０】上述の加熱されたバンプ２に、図５に示す
ように赤外レーザ光を照射し、その接合面１ｂによるス
ペックルパターンをとると、加熱される前のスペックル
パターンとは異なっている。これは、半導体チップ１と
バンプ２との接合面１ｂが変形したために、この面で反
射する赤外レーザ光５の位相がずれるためである。とこ
ろが、欠陥を有するバンプ２の場合は、接合面１ｂの変
形が少ないため、スペックルパターンの変化も少なくな
る。
ように赤外レーザ光を照射し、その接合面１ｂによるス
ペックルパターンをとると、加熱される前のスペックル
パターンとは異なっている。これは、半導体チップ１と
バンプ２との接合面１ｂが変形したために、この面で反
射する赤外レーザ光５の位相がずれるためである。とこ
ろが、欠陥を有するバンプ２の場合は、接合面１ｂの変
形が少ないため、スペックルパターンの変化も少なくな
る。
【００３１】本実施例は以上のスペックルパターンの変
化に着目してバンプの欠陥の有無を検査するものであ
る。したがって、本実施例による検査装置によれば、大
がかりな装置を必要とするＸ線検査装置を使用しなくて
もバンプの接合状態の良否を判定することができ、検査
員がＸ線によって被爆する危険も回避することができ
る。
化に着目してバンプの欠陥の有無を検査するものであ
る。したがって、本実施例による検査装置によれば、大
がかりな装置を必要とするＸ線検査装置を使用しなくて
もバンプの接合状態の良否を判定することができ、検査
員がＸ線によって被爆する危険も回避することができ
る。
【００３２】次に、加熱前後のスペックルパターンの画
像情報によるバンプの良否判定の方法について説明す
る。
像情報によるバンプの良否判定の方法について説明す
る。
【００３３】赤外線カメラ１６により得られて、フレー
ムメモリ２０に蓄えられたスペックルパターンの画像情
報のうち、加熱前の画像強度分布をｆ1(ｘn , ｙn ）と
し、加熱後の画像強度分布をｆ2(ｘn , ｙn ）として、
ムメモリ２０に蓄えられたスペックルパターンの画像情
報のうち、加熱前の画像強度分布をｆ1(ｘn , ｙn ）と
し、加熱後の画像強度分布をｆ2(ｘn , ｙn ）として、
【００３４】
【数１】
【００３５】を全画面にとると、二つのスペックルパタ
ーンの画像の明暗の強度分布が一致したときには、出力
Ｆ＝０となる。そして、二つの画像の明暗の強度分布の
差が大きくなるに従い、出力Ｆの値も大きくなる。
ーンの画像の明暗の強度分布が一致したときには、出力
Ｆ＝０となる。そして、二つの画像の明暗の強度分布の
差が大きくなるに従い、出力Ｆの値も大きくなる。
【００３６】そこで、このＦの値に所定の閾値を設け、
Ｆの値が所定の閾値より小さい場合を画像の変化が無い
として、そのバンプになんらかの欠陥があるという判定
をおこない、Ｆの値が所定の閾値以上であった場合を正
常とする。すなわち、加熱前後の画像に、ある程度以上
の変化が認められれば、バンプと半導体チップとの接合
面は変形しているということであり、そのバンプは正常
な状態で接合されているとみなすわけである。
Ｆの値が所定の閾値より小さい場合を画像の変化が無い
として、そのバンプになんらかの欠陥があるという判定
をおこない、Ｆの値が所定の閾値以上であった場合を正
常とする。すなわち、加熱前後の画像に、ある程度以上
の変化が認められれば、バンプと半導体チップとの接合
面は変形しているということであり、そのバンプは正常
な状態で接合されているとみなすわけである。
【００３７】（１）式の計算は、画像を非常に多くの微
小部分に分割して行われるため、計算量は膨大となる
が、例えば相関関数を計算する装置等の高速計算機を使
用することにより、迅速に処理することができる。
小部分に分割して行われるため、計算量は膨大となる
が、例えば相関関数を計算する装置等の高速計算機を使
用することにより、迅速に処理することができる。
【００３８】次に、本実施例を使用したバンプの接合状
態の検査方法について説明する。
態の検査方法について説明する。
【００３９】図６は検査の手順を示すフローチャートで
ある。先ず検査対象である基板３を、その半導体チップ
１が上になった状態でＸＹテーブル１１の上面１１ａ上
に載置する。そして、ＸＹテーブル１１を移動して、赤
外レーザ光５が照射される範囲に検査するバンプ２を移
動させる（ステップＳ１）。
ある。先ず検査対象である基板３を、その半導体チップ
１が上になった状態でＸＹテーブル１１の上面１１ａ上
に載置する。そして、ＸＹテーブル１１を移動して、赤
外レーザ光５が照射される範囲に検査するバンプ２を移
動させる（ステップＳ１）。
【００４０】次に、赤外レーザ発振器１２から赤外レー
ザ光５を発射してバンプ２に照射し、その反射光による
第一のスペックルパターンを赤外線カメラ１６で検知し
て画像情報に変換する（ステップＳ２）。そしてフレー
ムメモリ２０にステップ２で得られた画像情報を蓄積す
る（ステップＳ３）。
ザ光５を発射してバンプ２に照射し、その反射光による
第一のスペックルパターンを赤外線カメラ１６で検知し
て画像情報に変換する（ステップＳ２）。そしてフレー
ムメモリ２０にステップ２で得られた画像情報を蓄積す
る（ステップＳ３）。
【００４１】次に、ＹＡＧレーザ１９からレーザ光２７
を発射してバンプ２に照射し、バンプ２を選択的に加熱
する（ステップＳ４）。
を発射してバンプ２に照射し、バンプ２を選択的に加熱
する（ステップＳ４）。
【００４２】そして、加熱されたバンプに再び赤外レー
ザ光５を照射して、その反射光による第二のスペックル
パターンを赤外線カメラ１６で検知して画像情報に変換
する（ステップＳ５）。
ザ光５を照射して、その反射光による第二のスペックル
パターンを赤外線カメラ１６で検知して画像情報に変換
する（ステップＳ５）。
【００４３】このようにして得られたステップＳ２の画
像情報とステップＳ５の画像情報とを高速計算機２１に
送ってそれ等の差を計算する（ステップＳ６）。そし
て、その差と予め決められた閾値とを比較する（ステッ
プＳ７）。差が閾値より小さかった場合は欠陥とし、差
が閾値以上であった場合は正常として良否判定表示装置
２３に表示する（ステップＳ８）。
像情報とステップＳ５の画像情報とを高速計算機２１に
送ってそれ等の差を計算する（ステップＳ６）。そし
て、その差と予め決められた閾値とを比較する（ステッ
プＳ７）。差が閾値より小さかった場合は欠陥とし、差
が閾値以上であった場合は正常として良否判定表示装置
２３に表示する（ステップＳ８）。
【００４４】以上で一つのバンプ２の検査は終了する。
【００４５】次いで、ステップＳ１に戻りステップＳ１
からステップＳ８を繰り返し、次のバンプ２を順次検査
する。
からステップＳ８を繰り返し、次のバンプ２を順次検査
する。
【００４６】以上のように、本実施例を使用する検査方
法によれば、Ｘ線検査装置等の複雑な装置の操作を必要
とせずにバンプの接合状態の良否を判定することができ
る。また、画像情報を数値化して処理するため高速計算
機が使用でき、良否判定を迅速に行うことができる。
法によれば、Ｘ線検査装置等の複雑な装置の操作を必要
とせずにバンプの接合状態の良否を判定することができ
る。また、画像情報を数値化して処理するため高速計算
機が使用でき、良否判定を迅速に行うことができる。
【００４７】
【発明の効果】上述の如く、請求項１の発明によれば、
加熱前後のバンプの接合面によるスペックルパターンを
数値化してその差を閾値と比較することにより、バンプ
の接合状態の良否を迅速に知ることができ、検査の迅速
化が図れる。
加熱前後のバンプの接合面によるスペックルパターンを
数値化してその差を閾値と比較することにより、バンプ
の接合状態の良否を迅速に知ることができ、検査の迅速
化が図れる。
【００４８】また、請求項２の発明によれば、赤外レー
ザ光を使用することによってバンプの接合状態の検査を
行う装置を得ることができ、Ｘ線を使用した検査装置に
比較して、検査装置の小型化、簡略化が図れる。
ザ光を使用することによってバンプの接合状態の検査を
行う装置を得ることができ、Ｘ線を使用した検査装置に
比較して、検査装置の小型化、簡略化が図れる。
【図１】本発明の一実施例の構成を示す図である。
【図２】シリコンの光の波長に対する透過率を示す図で
ある。
ある。
【図３】赤外レーザ光によるスペックルパターンを説明
する図である。
する図である。
【図４】ＹＡＧレーザによるバンプの加熱を説明する図
である。
である。
【図５】加熱されたバンプによるスペックルパターンを
説明する図である。
説明する図である。
【図６】図１の実施例の検査手順を示すフローチャート
である。
である。
【図７】バンプを説明する図である。
【図８】バンプの欠陥を説明する図である。
１ 半導体チップ １ａ 表面 １ｂ 接合面 ２ バンプ ３ 基板 ４ 端子 ５ 赤外レーザ光 １１ ＸＹテーブル １２ 赤外レーザ発振器 １３，１８ 反射鏡 １４，１７ 集光レンズ １５ 結像レンズ １６ 赤外線カメラ １９ ＹＡＧレーザ ２０ フレームメモリ ２１ 高速計算機 ２２ コントローラ ２３ 良否判定表示装置 ２４，２５ モータ ２６ ドライバ ２７ レーザ光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西山 陽二 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 シリコンよりなる半導体チップ（１）が
バンプ（２）により接合された状態において赤外レーザ
光を半導体チップ（１）に照射し、該半導体チップ
（１）の表面（１ａ）と該バンプ（２）の接合面（１
ｂ）からの反射光により形成される第一のスペックルパ
ターンの画像情報を得、 該バンプ（２）を選択的に加熱し、 再び赤外レーザ光を照射して半導体チップの表面（１
ａ）と加熱された該バンプ（２）の接合面（１ｂ）から
の反射光により形成される第二のスペックルパターンの
画像情報を得、 該第一のスペックルパターンと該第二のスペックルパタ
ーンの画像情報を数値化してその差を計算し、 その差を所定の閾値と比較して該バンプ（２）の接合状
態の良否を判定することを特徴とするバンプの接合状態
検査方法。 - 【請求項２】 シリコンよりなる半導体チップ（１）が
バンプ（２）により接合された状態を検査する検査装置
であって、 低出力の赤外レーザ光を該半導体チップの接合面側の反
対側から照射するレーザ照射手段（１２，１３，１４）
と、 該レーザ照射手段（１２，１３，１４）から照射され、
該半導体チップ（１）により反射された赤外レーザ光を
受光して画像情報を得る手段（１５，１６）と、 該赤外レーザ光が照射されているバンプ（２）だけを選
択的に加熱する加熱手段（１７，１８，１９）とを有し
ており、 加熱前と加熱後の前記画像情報を比較して前記バンプ
（２）の接合状態の良否を判定することを特徴とするバ
ンプの接合状態検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4037920A JP2971658B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | バンプの接合状態検査方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4037920A JP2971658B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | バンプの接合状態検査方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05235136A true JPH05235136A (ja) | 1993-09-10 |
| JP2971658B2 JP2971658B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=12510988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4037920A Expired - Lifetime JP2971658B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | バンプの接合状態検査方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2971658B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09312317A (ja) * | 1996-05-23 | 1997-12-02 | Nec Corp | フリップチップ接合部検査方法及び装置 |
| US6196441B1 (en) * | 1995-12-05 | 2001-03-06 | Hitachi, Ltd. | Solder bump measuring method and apparatus |
| US6339337B1 (en) | 1997-03-27 | 2002-01-15 | Nec Corporation | Method for inspecting semiconductor chip bonding pads using infrared rays |
| CN1326220C (zh) * | 2002-04-12 | 2007-07-11 | 松下电器产业株式会社 | 元件安装方法、安装检查装置及安装系统 |
| US7705351B2 (en) | 2006-01-13 | 2010-04-27 | Sony Corporation | Flip chip semiconductor packaging device and testing method using first and second reflectors for determining gap between chip and circuit board or first and second chips |
| US20120145771A1 (en) * | 2009-08-24 | 2012-06-14 | Esab Ab | Device and method for automatic multiple-bead welding |
-
1992
- 1992-02-25 JP JP4037920A patent/JP2971658B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6196441B1 (en) * | 1995-12-05 | 2001-03-06 | Hitachi, Ltd. | Solder bump measuring method and apparatus |
| US6340109B2 (en) * | 1995-12-05 | 2002-01-22 | Hitachi, Ltd. | Solder bump measuring method and apparatus |
| JPH09312317A (ja) * | 1996-05-23 | 1997-12-02 | Nec Corp | フリップチップ接合部検査方法及び装置 |
| US6339337B1 (en) | 1997-03-27 | 2002-01-15 | Nec Corporation | Method for inspecting semiconductor chip bonding pads using infrared rays |
| CN1326220C (zh) * | 2002-04-12 | 2007-07-11 | 松下电器产业株式会社 | 元件安装方法、安装检查装置及安装系统 |
| US7705351B2 (en) | 2006-01-13 | 2010-04-27 | Sony Corporation | Flip chip semiconductor packaging device and testing method using first and second reflectors for determining gap between chip and circuit board or first and second chips |
| US20120145771A1 (en) * | 2009-08-24 | 2012-06-14 | Esab Ab | Device and method for automatic multiple-bead welding |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2971658B2 (ja) | 1999-11-08 |
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Legal Events
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