JPH05251535A - バンプ検査装置 - Google Patents

バンプ検査装置

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JPH05251535A
JPH05251535A JP4048854A JP4885492A JPH05251535A JP H05251535 A JPH05251535 A JP H05251535A JP 4048854 A JP4048854 A JP 4048854A JP 4885492 A JP4885492 A JP 4885492A JP H05251535 A JPH05251535 A JP H05251535A
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JP
Japan
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bump
inspected
ray
shape
picture
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4048854A
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English (en)
Inventor
Satoshi Iwata
敏 岩田
Moritoshi Ando
護俊 安藤
Shinji Suzuki
伸二 鈴木
Yoji Nishiyama
陽二 西山
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 本発明はバンプ検査装置に関し、バンプ検査
を正確に、かつ、高速に行うバンプ検査装置を提供する
ことを目的としている。 【構成】 プリント板にバンプ接合した所定部材を計測
対象物Sとし、該計測対象物SにX線を照射するX線照
射手段1と、該計測対象物を透過したX線から該検査対
象物におけるバンプの形状を示すX線透視画像を生成す
る画像生成手段24と、該X線透視画像から全てのバン
プにおけるバンプ中心位置を検出する中心位置検出手段
21と、該中心位置検出手段21によって検出されたバ
ンプ中心位置に基づいて検査対象となるバンプの近傍領
域におけるX線透視画像を加算し、該近傍領域における
基準バンプを設定する基準バンプ設定手段と、該計測対
象物S中の検査対象となるバンプの形状と、該バンプの
存在する領域における該基準バンプの形状とを比較し、
バンプ形状の良否を判定する形状判定手段とを備えるよ
うに構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バンプ検査装置に係
り、詳しくは、例えば、プリント基板への部品の実装の
分野に用いて好適な、実装時の不良を検出するバンプ検
査装置に関する。近年、半導体技術の急速な進歩に伴
い、例えば、微小化された電子部品等をプリント基板に
高密度に実装するためのバンプ結合による実装技術の開
発が盛んに行われている。
【0002】バンプ結合とは、チップ表面に半径100
〜200μm程度の複数の小さな突起を作成し、これを
基材と接合して電気的導通と機械的な保持とを図るもの
であり、この方法によれば、電気的な導通部の長さが短
縮でき、かつ、1チップ当り数百個といった多数の接合
点を得ることができる。しかし、図5に示すように、バ
ンプ結合では接合部が完全にチップの陰に隠れるため、
外観検査のみでは、例えば、バンプ同士のショート、半
田クズの発生、バンプ間隔異常、バンプ細り等の製造プ
ロセス上検出しなくてはならない欠陥が発見しにくい。
【0003】そこで、結合状態で欠陥を検出するため
に、例えば、X線を用いた透視による検査が必要とな
る。
【0004】
【従来の技術】従来のこの種のバンプ検査装置として
は、例えば、図6に示すようなX線検査装置がある。こ
のX線検査装置は、大別して、X線照射手段であるマイ
クロフォーカスX線源1、サンプル台2、ステージ3、
X線受光手段4、X線処理手段5からなり、X線受光手
段4は、X線受光部6、レンズ7、CCD(Charge Cou
pled Device)ラインセンサ8から構成され、X線処理
手段5は、A/Dコンバータ9、フレームメモリ10、
ニ値化回路11、リファランス格納部12、比較回路1
3、ディスプレイ14、CPU(Central Processing U
nit )15、I/O部16から構成されている。
【0005】なお、Sは計測対象物であるフリップチッ
プ、Bはシステムバスであり、マイクロフォーカスX線
源1には放射型X線源、X線受光手段4には広領域セン
サが用いられている。以上の構成において、フリップチ
ップSのバンプ形状を検査する場合、まず、マイクロフ
ォーカスX線源1からフリップチップSにX線が照射さ
れ、フリップチップSの透過光がX線受光手段4によっ
て受光されて可視光に変換された後、CCDラインセン
サ8によってアナログの電気信号に変換される。
【0006】変換された電気信号はアナログ信号である
ため、A/Dコンバータ9によって一度デジタル信号に
変換されてフレームメモリ10に蓄積されるとともに、
ニ値化回路11によってニ値化され、フリップチップS
のバンプ形状が画像情報(X線透視画像)として得られ
る。そして、この得られた画像情報中の検査対象となる
バンプの形状と、リファランス格納部12中に予め格納
された基準バンプ(以下、リファランスという)の形状
とが比較回路13によって比較され、バンプ形状が検査
される。
【0007】なお、この場合、得られる画像情報はディ
スプレイ14を介して目視による認識が可能となってお
り、X処理手段5での制御は全てCPU15によって行
われ、さらに、I/O部16を介してステージ3の移動
やX線受光手段4の制御もCPU15によって行われ
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のバンプ検査装置にあっては、リファランス格
納部12に格納されたリファランスのバンプ形状に基づ
いて検査対象となるバンプの形状を検査するという構成
となっていたため、以下に述べるような問題点があっ
た。
【0009】すなわち、放射型X線源を用いた場合の広
領域センサで検出されるX線透過信号は、図7に示すよ
うに、検査領域内の中央部と周辺部とでは異なるため、
X線処理手段5によって得られる画像に歪みが生じる。
これは、マイクロフォーカスX線源1のX線照射軸とフ
リップチップSの鉛直軸とが一致していると、検査領域
内の周辺部付近では、バンプに対する投影軸が傾斜し
(例えば、図7の左右方向における画素数が1000画
素程度のセンサでは、傾きは15°程度となる)、図8
に示すように、マイクロフォーカスX線源1からのX線
照射によって得られるバンプの画像が歪むためである。
【0010】このため、検査対象となるバンプ形状とリ
ファランスのバンプ形状とを比較する場合、図8に示す
ように、検査領域内の中央部では正しい検査がなされる
が、周辺部では歪みのために、バンプ不良と判断される
場合があるという問題点があった。この対策として、歪
み補正のための前処理を施したり、特殊な検査アルゴリ
ズムを用いることが考えられるが、歪み補正のための前
処理を施すものにあっては、複雑な要素からなる歪み成
分を補正する処理のために検査に時間がかかり、また、
特殊な検査アルゴリズムを用いる方法にあっては、アル
ゴリズムの特殊さゆえ、処理に時間を要し、前述の対策
方と同様に検査に時間がかかるという問題点があった。
【0011】[目的]そこで本発明は、バンプ検査を正
確に、かつ、高速に行うバンプ検査装置を提供すること
を目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明によるバンプ検査
装置は上記目的達成のため、プリント板にバンプ接合し
た所定部材を計測対象物とし、該計測対象物にX線を照
射するX線照射手段と、該計測対象物を透過したX線か
ら該検査対象物におけるバンプの形状を示すX線透視画
像を生成する画像生成手段と、該X線透視画像から全て
のバンプにおけるバンプ中心位置を検出する中心位置検
出手段と、該中心位置検出手段によって検出されたバン
プ中心位置に基づいて検査対象となるバンプの近傍領域
におけるX線透視画像を加算し、該近傍領域における基
準バンプを設定する基準バンプ設定手段と、該計測対象
物中の検査対象となるバンプの形状と、該バンプの存在
する領域における該基準バンプの形状とを比較し、バン
プ形状の良否を判定する形状判定手段とを備えるように
構成している。
【0013】この場合、前記計測対象物中の検査対象と
なるバンプの中心位置と、該バンプの存在する領域にお
ける前記基準バンプの中心位置とを比較し、バンプ中心
位置の位置ずれを検出する位置ずれ検出手段を設けるこ
とは有効である。
【0014】
【作用】本発明では、中心位置検出手段によって検出さ
れたバンプ中心位置に基づいて検査対象となるバンプの
近傍領域におけるX線透視画像が加算されて、この近傍
領域における基準バンプが設定され、計測対象物中の検
査対象となるバンプの形状と、このバンプの存在する領
域における基準バンプの形状とが比較されてバンプ形状
の良否が判定される。
【0015】また、計測対象物中の検査対象となるバン
プの中心位置と、このバンプの存在する領域における基
準バンプの中心位置とが比較されてバンプ中心位置の位
置ずれが検出される。すなわち、検査対象となるバンプ
の近傍領域の画像から基準バンプが設定されるため、放
射型X線源が用いられた透視画像固有の画像の歪みに影
響されることなく、検査がなされる。
【0016】したがって、複雑な前処理やアルゴリズム
を用いなくてもよいため、バンプ検査が正確に、かつ、
高速に行われる。
【0017】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
1は本発明に係るバンプ検査装置の一実施例を示す図で
あり、その要部構成を示す概略図である。まず、構成を
説明する。
【0018】なお、図1において、図6に示した従来例
に付された番号と同一番号は同一部分を示す。本実施例
におけるバンプ検査装置のX線処理手段5は、A/Dコ
ンバータ9、フレームメモリ10、ニ値化回路11、リ
ファランス格納部12、ディスプレイ14、CPU1
5、I/O部16の他に、中心位置検出手段である中心
検出マッチング回路21、基準バンプ設定手段である周
辺画像加算回路22、形状判定手段及び位置ずれ検出手
段である比較回路23から構成され、A/Dコンバータ
9、フレームメモリ10、ニ値化回路11から画像生成
手段24が構成されている。
【0019】中心検出マッチング回路21は、画像生成
手段24により生成されたX線透視画像から全てのバン
プにおけるバンプの中心位置を検出するものである。そ
こで、周辺画像加算回路22は、検査対象となるバンプ
の隣接バンプ画像を加算してリファランスを得るもので
ある。ちなみに、例えば、CCDラインセンサの検出画
素が1000画素で、1つのバンプ径が20画素、隣接
バンプとの距離が30〜40画素分である場合、歪みは
最大5%程度となる。この場合、検出対象となるバンプ
とその隣接バンプとの歪みは、
【0020】
【数1】
【0021】となり、位置ずれは0.04画素で、ほと
んど歪みを無視してもよいレベルとなることから、検査
対象となるバンプの近傍領域からリファランスを抽出す
れば、放射型X線源が用いられた透視画像固有の画像の
歪みに影響されることなく検査ができる。具体的には、
図2に示すような隣接8画素からリファランスを得る場
合、検査対象となるバンプの中心位置を(a,b)、バ
ンプ画像をg(x,y)、バンプピッチをdとすると、
リファランスは、
【0022】
【数2】
【0023】となり、得られた値をニ値化し、リファラ
ンス格納部12に格納される。但し、対象近傍において
中心が検出されなかった場合は、加算処理の対象とはせ
ず、実際上、バンプの位置には誤差が考えられるので、
中心検出マッチング回路21により検出された中心位置
に基づいて処理が行われる。比較回路23は、検査対象
となるバンプと、このバンプに対するリファランスに比
較マージンを加えたものとの差分をとることによりバン
プ形状の比較を行うものであり、また、リファランスの
中心位置から検査対象となるバンプの中心位置を求め、
この求められた中心位置と、実際のX線透視画像から得
られたバンプ中心位置とを比較することにより位置ずれ
検出も行うものである。
【0024】次に作用を説明する。まず、図3,4に示
すように、マイクロフォーカスX線源1からフリップチ
ップSにX線が照射され(ステップ1)、X線受光手段
4によってフリップチップSの透過光であるX線が可視
光線に変換され、この光線の強度に応じてCCDライン
センサ8によりアナログ信号が出力された後、A/Dコ
ンバータ9によってデジタル信号に変換されてバスBを
介してフレームメモリ10に蓄積されることによりX線
透視画像の取り込みが行われる(ステップ2)。
【0025】次に、ニ値化回路11によって画像情報が
ニ値化され(ステップ3)、中心検出マッチング回路2
1によりバンプの中心位置が検出される(ステップ
4)。そして、周辺画像加算回路22及びニ値化回路1
1によりリファランスが作成され(ステップ5,6)、
比較回路23で検出対象となるバンプとの比較が行われ
(ステップ7)、相関度からバンプの良否が判定され、
バンプ欠陥の検出が行われる(ステップ8)。
【0026】ちなみに、検出結果はディスプレイ14等
により告知される。なお、I/O部16を介してステー
ジ3の移動やX線受光手段4の制御もCPU15によっ
て行われ、また、フリップチップSはサンプル台2上に
載置され、ステージ3の移動により任意の箇所に速やか
移動可能となっており、この移動もシステムのCPU1
5によって制御される。
【0027】そして、この得られた画像情報中の検査対
象となるバンプの形状と、リファランス格納部12中に
予め格納された基準バンプ(以下、リファランスとい
う)の形状とが比較回路13によって比較され、バンプ
形状が検査される。このように本実施例では、検査対象
となるバンプの近傍領域の画像からリファランスが設定
されるため、複雑な前処理やアルゴリズムを用いずと
も、画像の歪みに影響されずに正確で、かつ、高速なバ
ンプ検査ができる。
【0028】なお、上記実施例はリファランスの作成に
検査対象となるバンプの隣接8画素を対象とした場合を
例に採り説明したが、これに限らず、さらに、サンプル
となる画素数を増やしても構わないし、サンプル抽出点
も任意に設定できることはいうまでもない。
【0029】
【発明の効果】本発明では、検査対象となるバンプの近
傍領域の画像から基準バンプを設定するため、放射型X
線源を用いた透視画像固有の画像の歪みに影響されずに
バンプ検査ができる。したがって、複雑な前処理やアル
ゴリズムを用いなくとも容易に正確な検査が実現でき、
検査を高速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例の要部構成を示す概略図である。
【図2】リファランスの作成を説明するための図であ
る。
【図3】本実施例の処理の流れを説明するための図であ
る。
【図4】本実施例の動作例を説明するための図である。
【図5】バンプ結合を説明するための要部斜視図であ
る。
【図6】従来例の要部構成を示す概略図である。
【図7】従来例の問題点を説明するための要部断面図で
ある。
【図8】従来例の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
1 マイクロフォーカスX線源(X線照射手段) 2 サンプル台 3 ステージ 4 X線受光手段 5 X線処理手段 6 X線受光部 7 レンズ 8 CCDラインセンサ 9 A/Dコンバータ 10 フレームメモリ 11 ニ値化回路 12 リファランス格納部 13 比較回路 14 ディスプレイ 15 CPU 16 I/O部 21 中心検出マッチング回路(中心位置検出手段) 22 周辺画像加算回路(基準バンプ設定手段) 23 比較回路(形状判定手段及び位置ずれ検出手
段) 24 画像生成手段 S フリップチップ(計測対象物) B システムバス
───────────────────────────────────────────────────── 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)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プリント板にバンプ接合した所定部材を計
    測対象物とし、該計測対象物にX線を照射するX線照射
    手段と、 該計測対象物を透過したX線から該検査対象物における
    バンプの形状を示すX線透視画像を生成する画像生成手
    段と、 該X線透視画像から全てのバンプにおけるバンプ中心位
    置を検出する中心位置検出手段と、 該中心位置検出手段によって検出されたバンプ中心位置
    に基づいて検査対象となるバンプの近傍領域におけるX
    線透視画像を加算し、該近傍領域における基準バンプを
    設定する基準バンプ設定手段と、 該計測対象物中の検査対象となるバンプの形状と、該バ
    ンプの存在する領域における該基準バンプの形状とを比
    較し、バンプ形状の良否を判定する形状判定手段と、 を備えることを特徴とするバンプ検査装置。
  2. 【請求項2】前記計測対象物中の検査対象となるバンプ
    の中心位置と、該バンプの存在する領域における前記基
    準バンプの中心位置とを比較し、バンプ中心位置の位置
    ずれを検出する位置ずれ検出手段を備えることを特徴と
    する請求項1記載のバンプ検査装置。
JP4048854A 1992-03-05 1992-03-05 バンプ検査装置 Withdrawn JPH05251535A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10229088A (ja) * 1997-02-17 1998-08-25 Fujitsu Ltd 半導体部材の検査方法及び装置及び半導体製造装置及び半導体部材
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