JPH10311807A - Ｘ線を用いたボール接合材によるろう接接合状態の検査方法 - Google Patents
Ｘ線を用いたボール接合材によるろう接接合状態の検査方法Info
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- JPH10311807A JPH10311807A JP9122430A JP12243097A JPH10311807A JP H10311807 A JPH10311807 A JP H10311807A JP 9122430 A JP9122430 A JP 9122430A JP 12243097 A JP12243097 A JP 12243097A JP H10311807 A JPH10311807 A JP H10311807A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 実装基板のＢＧＡ、ＣＳＰなどのはんだ接合
や金バンプ等のチップ内接合の状態をＸ線透過画像をも
とに的確に判別し得るＸ線を用いたボール接合材による
ろう接接合状態の検査方法を提供する。 【解決手段】 予め基準となる正常接合状態のボール接
合材のろう接部のＸ線照射によるＸ線透過画像の等濃度
断面形状を求める一方、被検査体にＸ線を照射して接合
後のボール接合材のろう接部のＸ線透過画像の等濃度断
面形状を描出し、この描出された被検査体の等濃度断面
形状を前記基準となる等濃度断面形状と比較し、その等
濃度断面形状の変化の差異よりボール接合材のろう接接
合状態の良否を判別する。
や金バンプ等のチップ内接合の状態をＸ線透過画像をも
とに的確に判別し得るＸ線を用いたボール接合材による
ろう接接合状態の検査方法を提供する。 【解決手段】 予め基準となる正常接合状態のボール接
合材のろう接部のＸ線照射によるＸ線透過画像の等濃度
断面形状を求める一方、被検査体にＸ線を照射して接合
後のボール接合材のろう接部のＸ線透過画像の等濃度断
面形状を描出し、この描出された被検査体の等濃度断面
形状を前記基準となる等濃度断面形状と比較し、その等
濃度断面形状の変化の差異よりボール接合材のろう接接
合状態の良否を判別する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線を用いたボー
ル接合材によるろう接接合状態の検査方法に関し、詳細
には、実装基板（プリント配線基板）のチップのバン
プ、ＢＧＡやＣＳＰのはんだボール及びチップ内の金バ
ンプ等の接合状態をＸ線透過画像をもとに判別するＸ線
を用いたボール接合材によるろう接接合状態の検査方法
に関するものである。
ル接合材によるろう接接合状態の検査方法に関し、詳細
には、実装基板（プリント配線基板）のチップのバン
プ、ＢＧＡやＣＳＰのはんだボール及びチップ内の金バ
ンプ等の接合状態をＸ線透過画像をもとに判別するＸ線
を用いたボール接合材によるろう接接合状態の検査方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＢＧＡ(Ball Grid Arrayの略）やＣＳＰ
(Chip Scale Package の略）とは球形に近いはんだをパ
ッケージの下に２次元マトリクス状に配列し接合材とし
たものであり、金バンプは半導体チップ内のアウターリ
ード及びインナーリードの接合材とする配線構造パッケ
ージである。前記ＢＧＡとＣＳＰは実装基板に搭載し、
一括リフローしてはんだ接合がなされ、金バンプは、圧
接などの溶融法にて接合が形成されるものである。これ
ら接合状態を検査する方法としてＸ線検査装置が利用さ
れている。〔例えば、日経エレクトロニクス 1994. 2.
14(no.601)第68〜73頁参照〕
(Chip Scale Package の略）とは球形に近いはんだをパ
ッケージの下に２次元マトリクス状に配列し接合材とし
たものであり、金バンプは半導体チップ内のアウターリ
ード及びインナーリードの接合材とする配線構造パッケ
ージである。前記ＢＧＡとＣＳＰは実装基板に搭載し、
一括リフローしてはんだ接合がなされ、金バンプは、圧
接などの溶融法にて接合が形成されるものである。これ
ら接合状態を検査する方法としてＸ線検査装置が利用さ
れている。〔例えば、日経エレクトロニクス 1994. 2.
14(no.601)第68〜73頁参照〕
【０００３】上記Ｘ線検査装置を利用した検査方法は、
軟Ｘ線を実装基板の真上あるいは真下から照射し、この
照射によってはんだが丸い影となって映るので、この丸
い影の大きさから、はんだ接合の有無を判断すると言う
ものである。すなわち、丸い影が大きくなるのは、はん
だ接合の際、はんだボールが溶けて形状がつぶれるため
で、接合が形成されていると、影すなわち外形が大きく
なり、接合の有無が判断できると言うものである。
軟Ｘ線を実装基板の真上あるいは真下から照射し、この
照射によってはんだが丸い影となって映るので、この丸
い影の大きさから、はんだ接合の有無を判断すると言う
ものである。すなわち、丸い影が大きくなるのは、はん
だ接合の際、はんだボールが溶けて形状がつぶれるため
で、接合が形成されていると、影すなわち外形が大きく
なり、接合の有無が判断できると言うものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記Ｘ線検
査装置を利用した検査方法は、丸い影の大きさの判断を
Ｘ線透過画像を目視確認して検査するレベル程度に止ま
っており、また接合ボールの大きさにはバラツキがあ
り、このため接合の有無を接合ボール部の丸い影の大き
さ（径）のみで判断することは難しく、問題がある。
査装置を利用した検査方法は、丸い影の大きさの判断を
Ｘ線透過画像を目視確認して検査するレベル程度に止ま
っており、また接合ボールの大きさにはバラツキがあ
り、このため接合の有無を接合ボール部の丸い影の大き
さ（径）のみで判断することは難しく、問題がある。
【０００５】また、プラスチックパッケージ型ＢＧＡの
場合には、パッケージを含む部品の応力分布から、ＢＧ
Ａそのものの平坦度は十分でなく、中央部では沈み、外
周部は浮いた形で反っている。このため、はんだ接合後
のＸ線透過画像のはんだボールの丸い影の径は異なり、
部品内に分布を持ち、基準とする径の設定が難しいとと
もに、はんだ接合の有無の正確な判断が難しい。
場合には、パッケージを含む部品の応力分布から、ＢＧ
Ａそのものの平坦度は十分でなく、中央部では沈み、外
周部は浮いた形で反っている。このため、はんだ接合後
のＸ線透過画像のはんだボールの丸い影の径は異なり、
部品内に分布を持ち、基準とする径の設定が難しいとと
もに、はんだ接合の有無の正確な判断が難しい。
【０００６】一方、表面実装技術（1995-7第25〜28頁参
照）には、はんだ接合の状態を通常のＸ線撮影で求めた
二次元的な画像を観察して判別することは難しいとし
て、基板を傾斜させて撮影し、その傾斜させて見える所
定方向からの二次元的Ｘ線透過画像をもとに判別するこ
とが提案されている。この方法でははんだ接合が不十分
な場合には、Ｘ線透過画像に、はんだボールがつぶれず
二次元形状としては丸のまま映し出され判別し得ると思
われる。しかし、自動化されたＸ線検査装置では、基板
を斜めに傾ける傾斜機構を付加する必要があり、加えて
ボール形状を認識するに当たりこれを検出する条件をそ
の都度最適化する必要がある。また、外形を形成せしめ
る外周形状の断面形状しか判別できず、外周形状に隠れ
る接合部の接合状態を評価できない限界を有している。
照）には、はんだ接合の状態を通常のＸ線撮影で求めた
二次元的な画像を観察して判別することは難しいとし
て、基板を傾斜させて撮影し、その傾斜させて見える所
定方向からの二次元的Ｘ線透過画像をもとに判別するこ
とが提案されている。この方法でははんだ接合が不十分
な場合には、Ｘ線透過画像に、はんだボールがつぶれず
二次元形状としては丸のまま映し出され判別し得ると思
われる。しかし、自動化されたＸ線検査装置では、基板
を斜めに傾ける傾斜機構を付加する必要があり、加えて
ボール形状を認識するに当たりこれを検出する条件をそ
の都度最適化する必要がある。また、外形を形成せしめ
る外周形状の断面形状しか判別できず、外周形状に隠れ
る接合部の接合状態を評価できない限界を有している。
【０００７】本発明は、上述した事情に基づいてなした
ものであって、その目的は、実装基板のＢＧＡ、ＣＳＰ
のはんだ接合や金バンプ等のチップ内接合の状態をＸ線
透過画像をもとに的確に判別し得るＸ線を用いたボール
接合材によるろう接接合状態の検査方法を提供するもの
である。
ものであって、その目的は、実装基板のＢＧＡ、ＣＳＰ
のはんだ接合や金バンプ等のチップ内接合の状態をＸ線
透過画像をもとに的確に判別し得るＸ線を用いたボール
接合材によるろう接接合状態の検査方法を提供するもの
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るＸ線を用いたボール接合材によるろ
う接接合状態の検査方法は、予め基準となる正常接合状
態のボール接合材のＸ線照射によるＸ線透過画像の等濃
度断面形状を求める一方、被検査体にＸ線を照射して接
合後のボール接合材のＸ線透過画像の等濃度断面形状を
描出し、この描出された被検査体の等濃度断面形状を前
記基準となる等濃度断面形状と比較し、その等濃度断面
形状の変化の差異よりボール接合材のろう接接合状態を
判別するものである。
めに、本発明に係るＸ線を用いたボール接合材によるろ
う接接合状態の検査方法は、予め基準となる正常接合状
態のボール接合材のＸ線照射によるＸ線透過画像の等濃
度断面形状を求める一方、被検査体にＸ線を照射して接
合後のボール接合材のＸ線透過画像の等濃度断面形状を
描出し、この描出された被検査体の等濃度断面形状を前
記基準となる等濃度断面形状と比較し、その等濃度断面
形状の変化の差異よりボール接合材のろう接接合状態を
判別するものである。
【０００９】そして、上記Ｘ線を用いたボール接合材に
よるろう接接合状態の検査方法においては、描出された
被検査体の等濃度断面形状と基準となる等濃度断面形状
との等濃度断面形状の変化の差異を、等濃度断面形状の
ピーク濃度に対する10〜50％濃度レベルに当たる任意の
濃度レベルの断面形状の径と50〜90％濃度レベルに当た
る任意の濃度レベルの断面形状の径並びに両者の比率を
前記それぞれの等濃度断面形状に対して求め、その比率
の比較により求めるようにしてもよい。
よるろう接接合状態の検査方法においては、描出された
被検査体の等濃度断面形状と基準となる等濃度断面形状
との等濃度断面形状の変化の差異を、等濃度断面形状の
ピーク濃度に対する10〜50％濃度レベルに当たる任意の
濃度レベルの断面形状の径と50〜90％濃度レベルに当た
る任意の濃度レベルの断面形状の径並びに両者の比率を
前記それぞれの等濃度断面形状に対して求め、その比率
の比較により求めるようにしてもよい。
【００１０】以下に本発明の作用を構成とともに詳細に
説明する。本発明が対象とする被検査体は、主として実
装基板のＢＧＡやＣＳＰのはんだボールの接合状態、あ
るいはチップ内の金バンプ等の接合状態であるが、以下
は理解を容易にするためＢＧＡのはんだボールを例に説
明する。Ｘ線透過濃度は被検査物の厚さと相関があり、
被検査物の厚さが厚い場合にはＸ線透過濃度は小さく、
逆に被検査物の厚さが薄い場合にはＸ線透過濃度は大き
くなる。すなわち、はんだの厚さとＸ線透過濃度との関
係は、図１に示すようなはんだの厚さとＸ線透過濃度と
の換算表〔ＬＵＴ（Look Up Table の略）〕を用いて厚
さ情報として交換入手できる。
説明する。本発明が対象とする被検査体は、主として実
装基板のＢＧＡやＣＳＰのはんだボールの接合状態、あ
るいはチップ内の金バンプ等の接合状態であるが、以下
は理解を容易にするためＢＧＡのはんだボールを例に説
明する。Ｘ線透過濃度は被検査物の厚さと相関があり、
被検査物の厚さが厚い場合にはＸ線透過濃度は小さく、
逆に被検査物の厚さが薄い場合にはＸ線透過濃度は大き
くなる。すなわち、はんだの厚さとＸ線透過濃度との関
係は、図１に示すようなはんだの厚さとＸ線透過濃度と
の換算表〔ＬＵＴ（Look Up Table の略）〕を用いて厚
さ情報として交換入手できる。
【００１１】通常ＢＧＡのはんだボールは略球形であ
り、基板と接合すると溶けてつぶれて行く。はんだボー
ルが球形の場合、図２ａに示す如くコサイン（cosin)カ
ーブ形状で表され、計測されるＸ線透過濃度から換算さ
れる厚さ形状も同様となり、等濃度断面形状は等厚さ形
状を示すこととなる。一方、接合してつぶれたはんだで
は図２ｂに示す如く変化し、前記 cosinカーブ形状から
ずれる。従って、この等濃度断面形状を正常接合状態の
ボール接合材のろう接部と接合後のＢＧＡのはんだに対
して求め、その求めた等濃度断面形状を比較し、等濃度
断面形状の変化の差異よりそれぞれの厚さレベルでの接
合状態を的確に判別することができる。
り、基板と接合すると溶けてつぶれて行く。はんだボー
ルが球形の場合、図２ａに示す如くコサイン（cosin)カ
ーブ形状で表され、計測されるＸ線透過濃度から換算さ
れる厚さ形状も同様となり、等濃度断面形状は等厚さ形
状を示すこととなる。一方、接合してつぶれたはんだで
は図２ｂに示す如く変化し、前記 cosinカーブ形状から
ずれる。従って、この等濃度断面形状を正常接合状態の
ボール接合材のろう接部と接合後のＢＧＡのはんだに対
して求め、その求めた等濃度断面形状を比較し、等濃度
断面形状の変化の差異よりそれぞれの厚さレベルでの接
合状態を的確に判別することができる。
【００１２】また、図２の等濃度断面形状を基に、Ｘ線
透過濃度のピーク濃度に対する10〜50％濃度レベルに当
たる断面形状の径（r1）と50〜90％濃度レベルに当たる
断面形状の径（r2）との比率（r2／r1）を正常接合状態
のＢＧＡのはんだと接合後のＢＧＡのはんだボールに対
して求める。この比率（r2／r1）は球形がつぶれるに伴
い大きくなるので、これにより上記等濃度断面形状の変
化の差異を定量的に求めることができる。例えば、球形
の場合のＸ線透過濃度のピーク濃度に対する15％濃度レ
ベルに当たる断面形状の径（r1）と90％濃度レベルに当
たる断面形状の径（r2）との比率はr2／r1＝0.32である
が、この値は球形がつぶれるに伴い大きくなるので、こ
の比率を比較してはんだボールのつぶれ度、すなわち上
記等濃度断面形状の変化の差異を定量的に求めること
で、より接合状態を定量化し的確に判別することができ
る。
透過濃度のピーク濃度に対する10〜50％濃度レベルに当
たる断面形状の径（r1）と50〜90％濃度レベルに当たる
断面形状の径（r2）との比率（r2／r1）を正常接合状態
のＢＧＡのはんだと接合後のＢＧＡのはんだボールに対
して求める。この比率（r2／r1）は球形がつぶれるに伴
い大きくなるので、これにより上記等濃度断面形状の変
化の差異を定量的に求めることができる。例えば、球形
の場合のＸ線透過濃度のピーク濃度に対する15％濃度レ
ベルに当たる断面形状の径（r1）と90％濃度レベルに当
たる断面形状の径（r2）との比率はr2／r1＝0.32である
が、この値は球形がつぶれるに伴い大きくなるので、こ
の比率を比較してはんだボールのつぶれ度、すなわち上
記等濃度断面形状の変化の差異を定量的に求めること
で、より接合状態を定量化し的確に判別することができ
る。
【００１３】ところで、上記断面形状の径（r1）をＸ線
透過濃度のピーク濃度に対する10〜50％濃度レベルに当
たる位置のもの、及び断面形状の径（r2）をＸ線透過濃
度のピーク濃度に対する50〜90％濃度レベルに当たる位
置のものとした理由は、次ぎの通りである。すなわち、
Ｘ線透過断面から長さ（径）を求める場合、代表値とし
て50％濃度レベルの値（すなわち半値幅）が一般によく
代表値として使用される。そこで、つぶれ形状を評価す
る指標として50％濃度レベルを境として、10〜50％濃度
レベル領域（r1）＝つぶれている領域、50〜90％濃度レ
ベル領域（r2）＝ほぼ球形を呈する接合に関係しない領
域、として濃度領域をとらまえるとともに、その比率を
求めることで、はんだボールのつぶれ度を評価し得る。
なお、r1を10％濃度レベル以上、r2を90％濃度レベル以
下とするのは、r1が10％濃度レベル未満に当たる位置の
ものとすると、基板内にあるスルーホール等の擾乱成分
を含む可能性があるからであり、またr2が90％濃度レベ
ルを越える位置のものとすると、一般に、検出再現性バ
ラツキと検出系立ち上がり状態を把握するに当たり直接
ピーク値を用いずその90％濃度レベルを一つの目安とす
る通常の評価方法であることと、検出のバラツキ変動の
影響を緩和する意味でこの値を採用しており、理論上は
いくらでも問題はない。
透過濃度のピーク濃度に対する10〜50％濃度レベルに当
たる位置のもの、及び断面形状の径（r2）をＸ線透過濃
度のピーク濃度に対する50〜90％濃度レベルに当たる位
置のものとした理由は、次ぎの通りである。すなわち、
Ｘ線透過断面から長さ（径）を求める場合、代表値とし
て50％濃度レベルの値（すなわち半値幅）が一般によく
代表値として使用される。そこで、つぶれ形状を評価す
る指標として50％濃度レベルを境として、10〜50％濃度
レベル領域（r1）＝つぶれている領域、50〜90％濃度レ
ベル領域（r2）＝ほぼ球形を呈する接合に関係しない領
域、として濃度領域をとらまえるとともに、その比率を
求めることで、はんだボールのつぶれ度を評価し得る。
なお、r1を10％濃度レベル以上、r2を90％濃度レベル以
下とするのは、r1が10％濃度レベル未満に当たる位置の
ものとすると、基板内にあるスルーホール等の擾乱成分
を含む可能性があるからであり、またr2が90％濃度レベ
ルを越える位置のものとすると、一般に、検出再現性バ
ラツキと検出系立ち上がり状態を把握するに当たり直接
ピーク値を用いずその90％濃度レベルを一つの目安とす
る通常の評価方法であることと、検出のバラツキ変動の
影響を緩和する意味でこの値を採用しており、理論上は
いくらでも問題はない。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図３は、本発明に係るＸ線を用いた
ＢＧＡ接合の検査方法に適用するＸ線透過検査装置の説
明図であって、ａは検査装置１のＸ線検査部の構成を示
す正面図、ｂは同検査装置１における蓄積性蛍光体を撮
像→読み取り→消去→撮像の循環サイクルで搬送する蛍
光体搬送フロアの平面図である。
参照して説明する。図３は、本発明に係るＸ線を用いた
ＢＧＡ接合の検査方法に適用するＸ線透過検査装置の説
明図であって、ａは検査装置１のＸ線検査部の構成を示
す正面図、ｂは同検査装置１における蓄積性蛍光体を撮
像→読み取り→消去→撮像の循環サイクルで搬送する蛍
光体搬送フロアの平面図である。
【００１５】図３ａにおいて、左側がＸ線照射部２、右
側が画像読み取り部３である。ＢＧＡそのもの、あるい
はＢＧＡを実装基板にはんだ接合した被検査物４は矢印
位置からＸ線照射部２内に搬入され、搬送エレベータ５
により搬送されてＸ線照射ステージ６上の所定位置にセ
ットされる。Ｘ線照射ステージ６の垂直方向上方にはＸ
線源７が配設されている。Ｘ線源７からＸ線８を照射す
ると、Ｘ線８は被検査物４を透過し、そのＸ線透過量分
布に対応したＸ線透過画像が蓄積性蛍光体９に蓄積され
る。この後、被検査物４は搬送エレベータ５により上昇
し、搬出コンベア10により検査装置１外に搬出される。
また、画像蓄積した蓄積性蛍光体９はＸ線照射部２から
画像読み取り部３に送り出される。
側が画像読み取り部３である。ＢＧＡそのもの、あるい
はＢＧＡを実装基板にはんだ接合した被検査物４は矢印
位置からＸ線照射部２内に搬入され、搬送エレベータ５
により搬送されてＸ線照射ステージ６上の所定位置にセ
ットされる。Ｘ線照射ステージ６の垂直方向上方にはＸ
線源７が配設されている。Ｘ線源７からＸ線８を照射す
ると、Ｘ線８は被検査物４を透過し、そのＸ線透過量分
布に対応したＸ線透過画像が蓄積性蛍光体９に蓄積され
る。この後、被検査物４は搬送エレベータ５により上昇
し、搬出コンベア10により検査装置１外に搬出される。
また、画像蓄積した蓄積性蛍光体９はＸ線照射部２から
画像読み取り部３に送り出される。
【００１６】画像読み取り部３に送り出された画像蓄積
した蓄積性蛍光体９は、後記する蓄積画像の読み取りが
行なわれた後、図３ｂに示すリフタ11により画像消去部
12に搬送される。画像消去部12において、蓄積性蛍光体
９はリフタ11からリフタ13に移動する間に蛍光灯14に照
射されることにより残存画像が消去される。画像消去さ
れた蓄積性蛍光体９はリフタ13によって再びＸ線照射ス
テージ６に搬送され、被検査物４のＸ線検査に使用され
る。
した蓄積性蛍光体９は、後記する蓄積画像の読み取りが
行なわれた後、図３ｂに示すリフタ11により画像消去部
12に搬送される。画像消去部12において、蓄積性蛍光体
９はリフタ11からリフタ13に移動する間に蛍光灯14に照
射されることにより残存画像が消去される。画像消去さ
れた蓄積性蛍光体９はリフタ13によって再びＸ線照射ス
テージ６に搬送され、被検査物４のＸ線検査に使用され
る。
【００１７】次に、画像蓄積した蓄積性蛍光体９の画像
読み取りについて図４を参照して説明する。画像読み取
り部３には画像読み取り装置（光ビーム走査装置）15が
設けられており、レーザ光源（図示せず）から発射され
たレーザ光16は矢印で示す如く、ガルバノミラー17で往
復偏光され、ｆ−θレンズ18を通って収差を解消された
上で反射ミラー19で反射され、被検査物４のＸ線透過画
像を蓄積した蓄積性蛍光体９に照射される。蓄積性蛍光
体９上のレーザ光16で励起された領域からは可視蛍光光
が発生するので、その蛍光光量を検出器20により検出す
る。検出器20により検出された蛍光光量の信号は、画像
読み取り装置15内においてＡ／Ｄ変換され、更にＬＵＴ
（厚さとＸ線透過濃度との換算表）変換されて厚さ変換
画像として取得される。
読み取りについて図４を参照して説明する。画像読み取
り部３には画像読み取り装置（光ビーム走査装置）15が
設けられており、レーザ光源（図示せず）から発射され
たレーザ光16は矢印で示す如く、ガルバノミラー17で往
復偏光され、ｆ−θレンズ18を通って収差を解消された
上で反射ミラー19で反射され、被検査物４のＸ線透過画
像を蓄積した蓄積性蛍光体９に照射される。蓄積性蛍光
体９上のレーザ光16で励起された領域からは可視蛍光光
が発生するので、その蛍光光量を検出器20により検出す
る。検出器20により検出された蛍光光量の信号は、画像
読み取り装置15内においてＡ／Ｄ変換され、更にＬＵＴ
（厚さとＸ線透過濃度との換算表）変換されて厚さ変換
画像として取得される。
【００１８】上記画像読み取り装置15によるＢＧＡの接
合状態の判定は、図５に示す手順により行なわれる。す
なわち、ステップ１で、上記検出器20により検出された
蛍光光量の信号をＡ／Ｄ変換してＢＧＡのＸ線透過によ
る濃淡画像として取得する。ステップ２で、ステップ１
の濃淡画像をＬＵＴ変換して厚さ変換画像として取得す
る。ステップ３で、上記ステップ２の画像から検査対象
のはんだボールの厚さ変換画像を抽出する。ステップ４
で、上記ステップ３で抽出したの画像を基に本例ではＸ
線透過濃度のピーク濃度に対する15％濃度レベルに当た
る断面形状の径（r1）の計算を次のステップ４−１〜ス
テップ４−３の順で行なう。ステップ４−１で、ピーク
濃度に対する15％濃度レベルに当たる位置の２値化処理
による等濃度断面画像を取得する。ステップ４−２で、
上記ステップ４−１で得た等濃度断面画像の重心を計算
により求める。ステップ４−３で、上記ステップ４−２
で得た重心を通る直線を45°振りにて4本引き、ステッ
プ４−１で得た等濃度断面外周との交点より 4つの直径
を求めるとともに、この 4つの直径を平均して径（r1）
を求める。ステップ５で、上記ステップ４と同要領で上
記ステップ３の画像を基に本例ではＸ線透過濃度のピー
ク濃度に対する90％濃度レベルに当たる断面形状の径
（r2）の計算を次のステップ５−１〜ステップ５−３の
順で行なう。ステップ５−１で、ピーク濃度に対する90
％濃度レベルに当たる位置の２値化処理による等濃度断
面画像を取得する。ステップ５−２で、上記ステップ５
−１で得た等濃度断面画像の重心を計算により求める。
ステップ５−３で、上記ステップ５−２で得た重心を通
る直線を45°振りにて4本引き、ステップ５−１で得た
等濃度断面外周との交点より 4つの直径を求めるととも
に、この 4つの直径を平均して径（r2）を求める。ステ
ップ６で、上記ステップ４とステップ５で求めたr2／r1
の比率を求める。ステップ７で、上記ステップ６で求め
たr2／r1の比率と、予め求めておいた正常接合状態のと
きのr2／r1の比率とを比較し、偏平度の大小によりはん
だボールの接合状態の良否を判定し、判定結果を出力す
る。
合状態の判定は、図５に示す手順により行なわれる。す
なわち、ステップ１で、上記検出器20により検出された
蛍光光量の信号をＡ／Ｄ変換してＢＧＡのＸ線透過によ
る濃淡画像として取得する。ステップ２で、ステップ１
の濃淡画像をＬＵＴ変換して厚さ変換画像として取得す
る。ステップ３で、上記ステップ２の画像から検査対象
のはんだボールの厚さ変換画像を抽出する。ステップ４
で、上記ステップ３で抽出したの画像を基に本例ではＸ
線透過濃度のピーク濃度に対する15％濃度レベルに当た
る断面形状の径（r1）の計算を次のステップ４−１〜ス
テップ４−３の順で行なう。ステップ４−１で、ピーク
濃度に対する15％濃度レベルに当たる位置の２値化処理
による等濃度断面画像を取得する。ステップ４−２で、
上記ステップ４−１で得た等濃度断面画像の重心を計算
により求める。ステップ４−３で、上記ステップ４−２
で得た重心を通る直線を45°振りにて4本引き、ステッ
プ４−１で得た等濃度断面外周との交点より 4つの直径
を求めるとともに、この 4つの直径を平均して径（r1）
を求める。ステップ５で、上記ステップ４と同要領で上
記ステップ３の画像を基に本例ではＸ線透過濃度のピー
ク濃度に対する90％濃度レベルに当たる断面形状の径
（r2）の計算を次のステップ５−１〜ステップ５−３の
順で行なう。ステップ５−１で、ピーク濃度に対する90
％濃度レベルに当たる位置の２値化処理による等濃度断
面画像を取得する。ステップ５−２で、上記ステップ５
−１で得た等濃度断面画像の重心を計算により求める。
ステップ５−３で、上記ステップ５−２で得た重心を通
る直線を45°振りにて4本引き、ステップ５−１で得た
等濃度断面外周との交点より 4つの直径を求めるととも
に、この 4つの直径を平均して径（r2）を求める。ステ
ップ６で、上記ステップ４とステップ５で求めたr2／r1
の比率を求める。ステップ７で、上記ステップ６で求め
たr2／r1の比率と、予め求めておいた正常接合状態のと
きのr2／r1の比率とを比較し、偏平度の大小によりはん
だボールの接合状態の良否を判定し、判定結果を出力す
る。
【００１９】以下、接合後のＢＧＡの各はんだボールに
対してステップ３〜ステップ７を繰り返すことで、全て
のはんだボールに対しての良否判定がなされる。このよ
うにして、実装基板のＢＧＡのはんだ接合状態を的確に
判別することができる。
対してステップ３〜ステップ７を繰り返すことで、全て
のはんだボールに対しての良否判定がなされる。このよ
うにして、実装基板のＢＧＡのはんだ接合状態を的確に
判別することができる。
【００２０】なお、上記実施形態においては、Ｘ線透過
濃度のピーク濃度に対する15％濃度レベルに当たる断面
形状の径（r1）とＸ線透過濃度のピーク濃度に対する90
％濃度レベルに当たる断面形状の径（r2）の比率（r2／
r1）から偏平度を求めて、接合後のはんだボールの良否
の判定を行なう例を説明したが、各ステップで抽出した
検査対象のはんだボールの厚さ変換画像を15％濃度レベ
ル及び90％濃度レベルのみに限定せず、これ以外の濃度
レベルの径を求め、この各濃度の径の変化率にて、その
画像と予め求めておいた正常はんだボールのそれとを比
較し、判定することもできる。
濃度のピーク濃度に対する15％濃度レベルに当たる断面
形状の径（r1）とＸ線透過濃度のピーク濃度に対する90
％濃度レベルに当たる断面形状の径（r2）の比率（r2／
r1）から偏平度を求めて、接合後のはんだボールの良否
の判定を行なう例を説明したが、各ステップで抽出した
検査対象のはんだボールの厚さ変換画像を15％濃度レベ
ル及び90％濃度レベルのみに限定せず、これ以外の濃度
レベルの径を求め、この各濃度の径の変化率にて、その
画像と予め求めておいた正常はんだボールのそれとを比
較し、判定することもできる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るＸ線
を用いたＢＧＡ接合の検査方法によれば、実装基板のＢ
ＧＡのはんだ接合状態の良否や、ＣＳＰのはんだ接合状
態及び金バンプなどの接合状態の良否をＸ線透過画像を
もとに的確に判別することができる。
を用いたＢＧＡ接合の検査方法によれば、実装基板のＢ
ＧＡのはんだ接合状態の良否や、ＣＳＰのはんだ接合状
態及び金バンプなどの接合状態の良否をＸ線透過画像を
もとに的確に判別することができる。
【図１】本発明に係る実施例のはんだの厚さとＸ線透過
濃度との関係を示す換算表（ＬＵＴ）図である。
濃度との関係を示す換算表（ＬＵＴ）図である。
【図２】本発明に係るＢＧＡのはんだボールの接合状態
を説明するための説明図であって、ａは接合前のはんだ
ボールが球形の時の厚さ換算Ｘ線透過濃度分布図、ｂは
接合後のはんだの厚さ換算Ｘ線透過濃度分布図である。
を説明するための説明図であって、ａは接合前のはんだ
ボールが球形の時の厚さ換算Ｘ線透過濃度分布図、ｂは
接合後のはんだの厚さ換算Ｘ線透過濃度分布図である。
【図３】本発明に係るＸ線を用いたＢＧＡ接合の検査方
法に適用するＸ線透過検査装置の説明図であって、ａは
検査装置１のＸ線検査部の構成を示す正面図、ｂは同検
査装置１における蓄積性蛍光体を撮像→読み取り→消去
→撮像の循環サイクルで搬送する蛍光体搬送フロアの平
面図である。
法に適用するＸ線透過検査装置の説明図であって、ａは
検査装置１のＸ線検査部の構成を示す正面図、ｂは同検
査装置１における蓄積性蛍光体を撮像→読み取り→消去
→撮像の循環サイクルで搬送する蛍光体搬送フロアの平
面図である。
【図４】本発明に係るＸ線透過検査装置の画像読み取り
部の概要図である。
部の概要図である。
【図５】本発明に係るＢＧＡの接合状態の判定フローチ
ャートである。
ャートである。
１：検査装置 ２：Ｘ線照射部
３：画像読み取り部 ４：被検査物 ５：搬送エレベータ
６：Ｘ線照射ステージ ７：Ｘ線源 ８：Ｘ線
９：蓄積性蛍光体 10：搬出コンベア 11, 13：リフタ 1
2：画像消去部 14：蛍光灯 15：画像読み取り装置 1
6：レーザ光 17：ガルバノミラー 18：ｆ−θレンズ 1
9：反射ミラー 20：蛍光光量の検出器 21： r1：Ｘ線透過濃度のピーク濃度に対する 5〜50％濃度レ
ベルに当たる断面形状の径。 r2：Ｘ線透過濃度のピーク濃度に対する70〜95％濃度レ
ベルに当たる断面形状の径
３：画像読み取り部 ４：被検査物 ５：搬送エレベータ
６：Ｘ線照射ステージ ７：Ｘ線源 ８：Ｘ線
９：蓄積性蛍光体 10：搬出コンベア 11, 13：リフタ 1
2：画像消去部 14：蛍光灯 15：画像読み取り装置 1
6：レーザ光 17：ガルバノミラー 18：ｆ−θレンズ 1
9：反射ミラー 20：蛍光光量の検出器 21： r1：Ｘ線透過濃度のピーク濃度に対する 5〜50％濃度レ
ベルに当たる断面形状の径。 r2：Ｘ線透過濃度のピーク濃度に対する70〜95％濃度レ
ベルに当たる断面形状の径
Claims (4)
- 【請求項１】 実装基板のボール接合材によるろう接接
合材の接合状態をＸ線を用いて検査する方法であって、
予め基準となる正常接合状態のボール接合材のＸ線照射
によるＸ線透過画像の等濃度断面形状を求める一方、被
検査体にＸ線を照射して接合後のボール接合材のＸ線透
過画像の等濃度断面形状を描出し、この描出された被検
査体の等濃度断面形状を前記基準となる等濃度断面形状
と比較し、その等濃度断面形状の変化の差異より実装基
板のボール接合材のろう接接合状態を判別することを特
徴とするＸ線を用いたボール接合材によるろう接接合状
態の検査方法 - 【請求項２】 描出された実装基板の等濃度断面形状と
基準となる等濃度断面形状との等濃度断面形状の変化の
差異を、等濃度断面形状のピーク濃度に対する10〜50％
濃度レベルに当たる任意の濃度レベルの断面形状の径と
50〜90％濃度レベルに当たる任意の濃度レベルの断面形
状の径との比率を前記それぞれの等濃度断面形状に対し
て求め、その比率の比較により求める請求項１記載のＸ
線を用いたボール接合材によるろう接接合状態の検査方
法 - 【請求項３】 検査対象が実装基板に代えて実装チップ
である請求項１又は２記載のＸ線を用いたボール接合材
によるろう接接合状態の検査方法。 - 【請求項４】 ボール接合材がはんだボールである請求
項１、２又は３記載のＸ線を用いたボール接合材による
ろう接接合状態の検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9122430A JPH10311807A (ja) | 1997-05-13 | 1997-05-13 | Ｘ線を用いたボール接合材によるろう接接合状態の検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9122430A JPH10311807A (ja) | 1997-05-13 | 1997-05-13 | Ｘ線を用いたボール接合材によるろう接接合状態の検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10311807A true JPH10311807A (ja) | 1998-11-24 |
Family
ID=14835656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9122430A Pending JPH10311807A (ja) | 1997-05-13 | 1997-05-13 | Ｘ線を用いたボール接合材によるろう接接合状態の検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10311807A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008521003A (ja) * | 2004-11-29 | 2008-06-19 | モトローラ・インコーポレイテッド | Ｘ線マイクロ分析法を用いて複雑な構造の含有化学物質を決定するための方法 |
| JP2008227017A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Shibaura Mechatronics Corp | 電子部品の実装装置及び実装方法 |
| JP2011209055A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Saki Corp:Kk | 検査装置 |
-
1997
- 1997-05-13 JP JP9122430A patent/JPH10311807A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008521003A (ja) * | 2004-11-29 | 2008-06-19 | モトローラ・インコーポレイテッド | Ｘ線マイクロ分析法を用いて複雑な構造の含有化学物質を決定するための方法 |
| JP2008227017A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Shibaura Mechatronics Corp | 電子部品の実装装置及び実装方法 |
| JP2011209055A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Saki Corp:Kk | 検査装置 |
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