JPH1123239A

JPH1123239A - 検査装置

Info

Publication number: JPH1123239A
Application number: JP17213597A
Authority: JP
Inventors: Yoichiro Oyama; 洋一郎大山; Yoshiyuki Yamada; 義行山田
Original assignee: DAINIPPON KAKEN KK; Nippon Electro Sensory Devices Corp
Current assignee: DAINIPPON KAKEN KK; Nippon Electro Sensory Devices Corp
Priority date: 1997-06-27
Filing date: 1997-06-27
Publication date: 1999-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】ボールグリッドアレイを短時間で効率的に検
査する装置を提供する。【解決手段】検査装置１に、ハンダボール６が配置さ
れたワーク（半導体チップ等）２を水平に保持してＸ軸
方向に移動させるステージ３と、このワーク２（ステー
ジ３）のＸ座標を計測する位置計測装置５と、ワーク２
の進行方向の後方と前方それぞれからワーク２に所定の
角度でＹ軸方向に広がった平行光線を入射する照射部１
０Ａ、１０Ｂと、これらの照射部１０Ａ、１０Ｂからの
平行光線がハンダボール６の頂点で反射した反射光線の
方向が光軸２４Ａ、２４Ｂと一致するように受光部２０
Ａ、２０Ｂとを備え、これらの受光部２０Ａ、２０Ｂの
光軸２４Ａ、２４Ｂ上に、Ｙ軸方向に整列した受光素子
であるラインセンサ２３Ａ、２３Ｂを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆるボールグ
リッドアレイを用いてプリント基板に実装される半導体
チップにおいて、半導体チップまたはＬＳＩパッケージ
（以下、「半導体チップ等」と言う）に配列されたハン
ダボールの状態を検査する検査装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＬＳＩやＩＣなどの半導体チップ
等は、側方に延び出すリードフレームにおいてプリント
基板に実装されるのが一般的であったが、近年、半導体
チップ等の小型化の要請に伴って、いわゆるボールグリ
ッドアレイ（ＢａｌｌＧｒｉｄＡｒｒａｙ）を用い
て基板に実装されることが増えて来ている。このボール
グリッドアレイは、格子状に多数個（例えば数百個）配
列されたボール状のハンダ（ハンダボール）から構成さ
れ、略ベアチップサイズに小型化された半導体チップ等
のパッケージの裏面（プリント基板への装着面）に設け
られる。そして、この半導体チップ等をプリント基板の
所定の位置に配置して、加熱器によって加熱することに
より、ボールグリッドアレイを構成するハンダボールが
溶け出し、半導体チップ等はプリント基板に電気的に接
続する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ボールグリッドアレイでは、複数のハンダボールが一斉
にプリント基板にハンダ付けされるので、ハンダ付け不
良（接触不良）を回避するために、各ハンダボールは高
さや形状（例えば平坦度）が統一されていることが望ま
れる。また、ボールグリッドアレイを用いた実装では、
実装後には半導体チップ等の裏側のハンダ付けがうまく
なされているかの検査は不可能であるので、あらかじめ
ハンダボールの高さや形状を検査しておく必要がある。
しかしながら、従来、ボールグリッドアレイを構成する
多数のハンダボールを短時間で効率的に検査するのは難
しく、検査に手間がかかってしまっていた。

【０００４】本発明は、このような問題点に着目してな
されたもので、半導体チップ等に設けられたボールグリ
ッドアレイを短時間で効率的に検査する装置を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、複数のハ
ンダボールが配置されたワークをこのハンダボールの配
置面を水平に保ちつつ所定の方向に移動させる移動手段
と、この移動手段により移動するワークの位置を計測す
る位置計測手段と、このワークの移動方向と直交する方
向に広がった平行光線を前記ワークのハンダボールの配
置面に前記ワークの進行方向の後方から所定の角度で入
射させる第１の照射部と、この第１の照射部からの平行
光線が水平面で反射されたときの反射光線の方向に光軸
を一致させて設けられるとともにこの光軸上に前記ワー
クの移動方向と直交する方向に並んで配列された複数の
受光素子を備えた第１の受光部と、前記ワークの移動方
向と直交する方向に広がるとともに所定の幅に狭められ
た平行光線を前記ワークのハンダボールの配置面に前記
ワークの進行方向の前方から所定の角度で入射させる第
２の照射部と、この第２の照射部からの平行光線が水平
面で反射されたときの反射光線の方向に光軸を一致させ
て設けられるとともにこの光軸上に前記ワークの移動方
向と直交する方向に並んで配列された複数の受光素子を
備えた第２の受光部とを備えた。

【０００６】第２の発明は、前記第１、第２の照射部か
らの平行光線の波長を異なるものとし、かつ前記第１、
第２の照射部からの平行光線のワークへの入射角度を等
しくするとともに、前記第２の受光部の光軸上には前記
第２の照射部からの平行光線を透過する一方前記第１の
照射部からの平行光線を反射する第１のハーフミラーを
備え、前記第１の受光部の光軸上には前記第１の照射部
からの平行光線を透過する一方前記第２の照射部からの
平行光線を反射する第２のハーフミラーを備えた。

【０００７】第３の発明は、前記照射部からの平行光線
に所定の厚みを持たせるとともに、前記ハンダボールの
高さを計測すべき範囲が、この平行光線の厚みと前記受
光部の光軸が交差する部分の高さ方向の幅内に収まるよ
うに、前記平行光線の厚みを定めた。第４の発明は、
前記受光部の入口には光軸を前記受光部の光軸と一致さ
せたテレセントリック系結像レンズを配置した。

【０００８】第５の発明は、複数のハンダボールが配置
されたワークをこのハンダボールの配置面を水平に保ち
つつ所定の方向に移動させるとともに、このワークの移
動方向と直交する方向に広がった平行光線を前記ワーク
のハンダボールの配置面に前記ワークの進行方向の前方
と後方の所定の位置からそれぞれ所定の角度で入射し、
これらの平行光線がワーク上のハンダボールの水平面に
おいて反射されたときの反射光線を前記ワークの移動方
向と直交する方向に並んで所定の位置に配列された複数
の受光素子で検出し、これらの各受光素子が反射光線を
検出したときの前記ワークの位置に関する情報を計測
し、このワークの位置に関する情報から前記ワークに配
列されたハンダボールの高さ、配置およびハンダボール
の最も高い位置付近の性状を演算する。

【０００９】

【発明の作用および効果】第１の発明において、ワーク
上の複数のハンダボールの高さを検査するときには、移
動手段によりワークを所定の方向に移動させながら、こ
のワークのハンダボールの配置面に第１、第２の照射部
からの平行光線を照射し、この平行光線がハンダボール
に反射した反射光線をそれぞれ第１、第２の受光部の受
光素子により検出する。この場合、第１、第２の受光部
の受光素子は、反射光線がそれぞれ第１、第２の受光部
の光軸上にあるときに反射光線を検出するが、第１、第
２の受光部の光軸は、それぞれ第１、第２の照射部から
の平行光線が水平面で反射されたときの反射光線の方向
に設けられている。ところで、ワークのハンダボールの
最も高い部分（例えば頂点）は、第１、第２の照射部か
らの平行光線の反射に関しては略水平面とみなせるの
で、結局、第１、第２の受光部の受光素子による検出
は、移動して来たハンダボールの最も高い部分が、それ
ぞれ第１、第２の照射部からの平行光線の幅の中に入
り、かつ第１、第２の受光部の光軸上に達したときにな
されることになる。そして、このような第１、第２の受
光部による検出が行われたときのワークの位置は、位置
計測装置において検出することができる。この場合、第
１の受光部による検出位置がワークの移動方向に対して
前方であるほど、ハンダボールの最も高い位置は第１の
受光部の光軸の高い位置にあり、また、第２の受光部に
よる検出位置がワークの移動方向に対して後方であるほ
ど、ハンダボールの最も高い位置は第２の受光部の光軸
の高い位置にあることから、同一のハンダボールについ
ての第１、第２の受光部による検出位置の差はハンダボ
ールの高さと比例関係にあり、この比例関係からハンダ
ボールの高さの検出が割り出される。また、第１、第２
の受光部による検出位置が幅をもって（連続して）なさ
れた場合には、これらの中点について第１、第２の受光
部による検出位置の差を求めればよく、また、この受光
部による検出位置の幅の大きさによって各ハンダボール
の最も高い位置付近の性状を知ることができる。

【００１０】このように、本発明では、ワークの進行方
向と直交する方向に連なった複数の受光素子により、こ
の受光素子の配列方向に並んだ複数のハンダボールにつ
いては、いっぺんに検査が行えるとともに、移動手段に
よるワークの移動にともなって、ワークの進行方向に並
んだ複数のハンダボールについても次々と検査して行く
ことができ、ハンダボールの検査を容易かつ効率的に行
うことができる。

【００１１】第２の発明においては、第１、第２の照射
部からの平行光線のワークへの入射角度を等しくしてい
るので、第１、第２の照射部からワークに入射される平
行光線は、それぞれ第２、第１の受光部の光軸上を通る
ことになるが、第２、第１の受光部の光軸上に配置した
第１、第２のハーフミラーにより、第１、第２の照射部
から照射された平行光線が、これらのハーフミラーに反
射された後、それぞれ第２、第１の受光部の光軸上に乗
るように、第１、第２の照射部を第２、第１の受光部の
光軸からずらして配置することができる。したがって、
第１、第２の照射部が、第２、第１の受光部の受光の邪
魔にならないようにできる。

【００１２】第３の発明では、ハンダボールの高さは、
照射部からの平行光線の厚みと受光部の光軸が交差する
部分で計測されるので、この部分の高さがハンダボール
の高さを計測すべき範囲以上の幅を持つように平行光線
の厚みを設定することにより、ハンダボールの高さを必
要な範囲で問題なく計測することができる。

【００１３】第４の発明では、受光部の入口に受光部と
光軸を一致させたテレセントリック系結像レンズを配置
することにより、受光素子には、ハンダボールの最も高
い部分で正反射した受光部の光軸と平行な光線のみが、
精度良く入射するようにできる。

【００１４】第５の発明では、平行光線がワークに前後
からそれぞれ入射され、ハンダボールにより反射される
が、このとき受光素子は、ワークが移動する結果、ハン
ダボールの最も高い位置（例えば頂点）である水平面が
平行光線の幅内かつ受光素子の光軸上に来たときに、反
射光線を検出する。この場合、ハンダボールの最も高い
部分（頂点）が高ければ高いほど、ワークの移動方向の
後方から入射した平行光線の反射光線が検出されるワー
ク位置はワークの移動方向に対して前方に、また、ワー
クの移動方向の前方から入射した平行光線の反射光線が
検出されるワーク位置はワークの移動方向に対して後方
になる。すなわち、これらの検出位置の間隔は、ハンダ
ボールの高さに比例するので、この関係からハンダボー
ルの高さを演算できる。また、隣り合うハンダボールに
ついての検出位置の間隔から、ハンダボールの配置（ハ
ンダボールの間隔）について演算できる。さらに、各検
出位置の幅は、ハンダボールの平坦部の幅に比例するの
で、この関係からハンダボールの平坦部の長さが演算で
き、ハンダボールの最も高い位置付近の性状を知ること
ができる。そして、このような検査方法によれば、ワー
クの進行方向と直交する方向に連なった複数の受光素子
により、この受光素子の配列方向に並んだ複数のハンダ
ボールについては、いっぺんに検査が行えるとともに、
ワークの移動にともなって、ワークの進行方向に並んだ
複数のハンダボールについても次々と検査して行くこと
ができるので、ハンダボールの検査を容易かつ効率的に
行うことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態について説明する。

【００１６】図１には、本発明の検査装置１の全体構成
を示す。

【００１７】図示されるように、検査装置１は、検査対
象であるワーク（半導体チップ等）２が固設されるステ
ージ３を備える。このステージ３は、基台４上をＸ軸方
向（図の左右方向）に移動可能となっており、かつ、ス
テージ３の基台４に対するＸ軸方向の相対座標（したが
って、ステージ３に固定されたワーク２のＸ座標）は位
置計測装置５によって検出可能となっている。

【００１８】ワーク２の裏面（プリント基板への装着
面）には、多数のハンダボール６がＸ軸方向（図１の左
右方向）およびＹ軸方向（図１の紙面に垂直な方向）に
並んで格子状に配列され、ボールグリッドアレイを形成
している。なお、分かりやすさのため、図１では、ハン
ダボール６の大きさが著しく誇張されている。ワーク２
は、この裏面（ハンダボール６の配置面）が水平に上方
に向くように、ステージ３の所定の位置に設置される。

【００１９】ステージ３の上方には、ワーク２上のハン
ダボール６に入射光線７を照射する二つの照射部１０
と、これらの照射部１０とそれぞれ対をなして、対応す
る照射部１０からの入射光線７がハンダボール６に反射
した反射光線８を受光する二つの受光部２０とが、基台
４に対して位置を固定されて設けられる。なお、図１で
は、簡単のため、一対（一つの光学系）を構成する照明
部１０および受光部２０を、１個づつのみ示してある。

【００２０】照明部１０は、光源１１、コンデンサレン
ズ１２、バンドパスフィルター１３、ピンホール１４、
コリメータレンズ１５、シリンドリカルレンズ１６、ス
リット１７、およびこれらを収容する図示されないハウ
ジングから構成される。

【００２１】さらに詳しく説明すると、光源１１から出
射された光は、コンデンサレンズ１２によりピンホール
１４上に集光される。この場合、コンデンサレンズ１４
とピンホール１４の間には、バンドパスフィルター１３
が設けられ、ピンホール１４には、所定の波長帯域の光
線のみが集光される。ピンホール１４は入射光線７を射
出のための二次的な光源となり、このピンホール１４の
大きさにより、入射光線７の平行度が規定される。

【００２２】ピンホール１４から出射した光は、コリメ
ータレンズ１５により平行光線とされた後、シリンドリ
カルレンズ１６およびスリット１６に導かれ、厚さＬの
薄い偏平な平行光線とされる。すなわち、スリット１６
からは、Ｙ軸方向（図１の紙面に垂直な方向）に広がっ
た厚さＬの平行光線である入射光線７が射出され（図２
参照）、ワーク２に対して所定の角度（例えば４５度）
で入射する。なお、後述するように、ハンダボール６の
頂点は、入射光線７の厚さＬと受光部２０の光軸２４が
交差した範囲内で検出されるので、入射光線７の厚さＬ
はハンダボール６の高さの範囲に対応して設定される。

【００２３】受光部２０は、テレセントリック系結像レ
ンズ２１と、絞り２２と、受光素子であるラインセンサ
２３と、これらを収容する図示されないハウジングから
構成される。

【００２４】受光部２０の光軸２４（テレセントリック
系結像レンズ２１の光軸２４）は、入射光線の入射方向
とＺ軸方向（図の上下方向）に対称となるように、ワー
ク２に対して入射光線７と同一の入射角度（例えば４５
度）に設置される。この受光部２０の光軸２４上に、テ
レセントリック系レンズの絞り２２と、Ｙ軸方向に一列
に整列した多数の受光素子からなるラインセンサ２３が
設けられる。なお、このラインセンサ２３の個数は、ボ
ールグリッドアレイ（整列したハンダボール６）のＹ軸
方向の長さに対応して設定される。

【００２５】このような構成により、照射部１０から射
出された入射光線７は、水平な微小平坦部と考えること
ができるハンダボール６の頂点において図に矢印で示し
たように正反射され、この反射光線が光軸２４上を通っ
てラインセンサ２３に達し、検出されることになる。す
なわち、ワーク２がステージ３とともに移動し、ハンダ
ボール６の頂点が、入射光線７の厚みＬの中に入り、か
つテレセントリック系結像レンズ２１の光軸２４上に達
したときに、ラインセンサ２３によりハンダボール６か
らの反射光線が検出される。この場合、ラインセンサ２
３はＹ軸方向に連なって配置されているので、ハンダボ
ール６の頂点の検出は、Ｙ軸方向に対しては、ステージ
３の移動とともに、いっぺんに実行して行くことがで
き、検出作業を短時間で行うことができる。

【００２６】なお、受光部２０の入口にテレセントリッ
ク系結像レンズ２１を用いることで、ラインセンサ２３
には、ハンダボール６頂点で正反射した受光部２０の光
軸２４と平行な光線のみが精度良く入射するようにでき
る。

【００２７】さて、上述したように、照射部１０および
受光部２０は２個づつ設けられるが、図３に示すよう
に、これら照明部１０Ａ、１０Ｂおよび受光部２０Ａ、
２０Ｂは、それぞれＺ軸に対して対称な位置に、Ｘ軸方
向（ワーク２の進行方向の後方と前方）に並んで配置さ
れる。そして、照明部１０Ａと受光部２０Ａが一つの光
学系Ａを、また、照射部１０Ｂと受光部２０Ｂが他の一
つの光学系Ｂを、それぞれ構成する。後述するように、
これらの一対の光学系Ａ、Ｂによる検出結果を組み合わ
せることにより、各ハンダボール６の高さの検出が可能
となる。

【００２８】この場合、一方の照射部１０Ａ（または１
０Ｂ）から射出される入射光線７Ａ（または７Ｂ）の方
向は、他方の照射部１０Ｂ（または１０Ａ）からの入射
光線７Ｂ（または７Ａ）の反射光線を受光する受光部２
０Ｂ（または２０Ａ）の光軸２４Ｂ（または２４Ａ）の
方向と一致する。このため、受光部２０Ａ、２０Ｂの光
軸２４Ａ、２４Ｂ上には、それぞれハーフミラー３０
Ｂ、３０Ａが設けられ、照射部１０Ｂ、１０Ａから射出
された入射光線７Ｂ、７Ａは、それぞれハーフミラー３
０Ｂ、３０Ａに反射した後、光軸２４Ａ、２４Ｂ上を進
むようになっており、照射部１０Ｂ、１０Ａが受光部２
０Ａ、２０Ｂの受光の邪魔とならないようになってい
る。

【００２９】また、この場合、照射部１０Ａ、１０Ｂか
ら射出される入射光線７Ａ、７Ｂの波長は、それぞれ異
なるように設定される。そして、ハーフミラー３０Ａ、
３０Ｂは、それぞれ入射光線７Ａ、７Ｂの波長の光のみ
を反射して、他の波長の光は透過させる性質のものとす
る。これにより、照射部１０Ａ、１０Ｂから射出された
入射光線７Ａ、７Ｂはハーフミラー３０Ａ、３０Ｂに反
射されてワーク２に照射される一方で、ハンダボール６
に反射されて光軸２４Ａ、２４Ｂ上を進むときには、そ
れぞれハーフミラー３０Ｂ、３０Ａを透過し、受光部２
０Ａ、２０Ｂに達することができる。

【００３０】つぎに作用を説明する。

【００３１】検査装置１によりボールグリッドアレイの
検査を行う場合には、ワーク（半導体チップ等）２をス
テージ３上の所定の位置に設置し、照射部１０（１０
Ａ、１０Ｂ）から所定の波長の入射光線７を射出しつ
つ、ステージ３とともにワーク２をＸ軸方向に移動させ
て行く。

【００３２】図４〜図７には、このような検査におい
て、入射光線７と、ハンダボール６と、ラインセンサ２
３の位置関係が変化する様子を示す。

【００３３】図４に示すように、検出すべきハンダボー
ル６のＸ座標（基台４に対する相対座標）が座標ｘ₁で
あるときには、ハンダボール６は入射光線７の幅Ｌ内に
入っていないので、ラインセンサ２３は反射光線を検出
しない。また、図５に示すように、ハンダボール６が座
標ｘ₂にあり、入射光線７の幅Ｌ内に入って来たとして
も、ハンダボール６の頂点の平坦部が受光部２０の光軸
２４上に達していないときには、ラインセンサ２３は反
射光線を検出しない。

【００３４】これに対して、図６に示すように、ハンダ
ボール６が座標ｘ₃にまで移動して来て、ハンダボール
６の頂点が光軸２４上に達すると、図に矢印で示したよ
うに、この頂点の微小平坦部で正反射された反射光線
は、光軸２４上を進んでラインセンサ２３により検出さ
れる。なお、ハンダボール６が座標ｘ₃を超えて、例え
ば図７の座標ｘ₄まで進むと、ラインセンサ２３は反射
光線を検出することはない。

【００３５】このように、反射光線はハンダボール６が
座標ｘ₃にあるときのみ検出される。この場合、この検
出時のハンダボール６の座標ｘ₃が測定できれば、光軸
２４の配置から、ハンダボール６の頂点の高さを割り出
すことができる。しかしながら、検出装置１では、ハン
ダボール６のＸ座標（図４〜図６のｘ₁〜ｘ₄）そのもの
が測定されるのではなく、ワーク２（ステージ３）の所
定の部分のＸ座標（移動量）が位置計測装置５で測定さ
れるに過ぎない。そこで、本発明では、検出装置１に光
学系を二つ設け、各光学系Ａ、Ｂにおけるハンダボール
６の検出時のワーク２のＸ座標の組み合わせからハンダ
ボール６の高さを割り出すようにしている。

【００３６】これについて説明すると、図８に示すよう
に、検査装置１においてステージ３とともにワーク２が
Ｘ軸方向に進行し、ハンダボール６ａの座標がｘ_a1〜ｘ
_a2〜ｘ_a3〜ｘ_a4と変化するとき、ハンダボール６ａの頂
点からの反射光線は、まず座標ｘ_a2において光学系Ｂの
ラインセンサ２３Ｂに検出され、続いて座標ｘ_a3におい
て光学系Ａのラインセンサ２３Ａに検出される。そし
て、ステージ３の移動にしたがって、図９に示すよう
に、このような検出が、ハンダボール６ａ、６ｂ、…に
ついて順次なされて行く。

【００３７】そして、この各ハンダボール６ａ、６ｂ、
…についての光学系Ａ、Ｂによる検出座標の差Ｈａ＝ｘ
_a3−ｘ_a2、Ｈｂ＝ｘ_b3−ｘ_b2、…は、ワーク２（ステー
ジ３）のＸ座標の変化（移動量）として位置計測装置５
により計測することができるが、本発明では、これらの
検出座標の差Ｈａ＝ｘ_a3−ｘ_a2、Ｈｂ＝ｘ_b3−ｘ_b2、…
から、各ハンダボール６ａ、６ｂ、…の高さを割り出す
ようにする。すなわち、この差、例えばＨａ＝ｘ_a3−ｘ
_a2が長いほど、光学系Ｂによる検出座標ｘ_a2はステージ
３の進行方向の手前側（図８の左側）、すなわち光軸２
４Ｂの高い位置にあり、また、光学系Ａによる検出座標
ｘ_a3はステージ３の進行方向の後ろ側（図８の右側）、
すなわち光軸２４Ａの高い位置にある。このように、差
Ｈａ＝ｘ_a3−ｘ_a2、Ｈｂ＝ｘ_b3−ｘ_b2、…の長さと、ハ
ンダボール６ａ、６ｂ、…の高さは比例関係にあり、こ
れを用いれば、差Ｈａ＝ｘ_a3−ｘ_a2、Ｈｂ＝ｘ_b3−
ｘ_b2、…の長さから、ハンダボール６ａ、６ｂ、…の高
さを割り出すことができる。

【００３８】また、この場合、図９に示すように、ハン
ダボール６ａについての検出座標ｘ_a2とｘ_a3の中点か
ら、ハンダボール６ｂについての検出座標ｘ_b2とｘ_b3の
中点までの距離は、ハンダボール６ａと６ｂの間隔Ｄと
なる。この間隔Ｄはラインセンサ２３Ａと２３Ｂによる
同一のハンダボール６の検出座標の並び（例えばｘ_a2と
ｘ_a3）よりも遥かに大きいものとなる。したがって、ラ
インセンサ２３Ａと２３Ｂによる検出座標（例えばｘ_a2
とｘ_a3、またはｘ_a3とｘ_b2）が近接しているときに、そ
の隣り合う検出座標の組（例えばｘ_a2とｘ_a3）が、それ
ぞれ同一のハンダボール６についての検出座標であると
判別することができる。

【００３９】以上のような行程により、本発明では、ワ
ーク２上のハンダボール６について次々と高さおよび位
置（各ハンダボール６の間隔）の測定を行うことがで
き、ボールグリッドアレイの検査を容易かつ効率的に行
うことができる。すなわち、ラインセンサ２３Ａ、２４
ＢはＹ軸方向に連なっているので、ボールグリッドアレ
イのＹ軸方向に配列されたハンダボール６については、
いっぺんに検査することができ、また、ボールグリッド
アレイのＸ軸方向に配列されたハンダボール６について
は、ステージ３の移動とともに次々と検査して行くこと
ができる。

【００４０】なお、以上の実施の形態では、ハンダボー
ル６は最も高い部分として頂点をもち、この頂点におい
て反射された反射光線を受光部２０で検出するものとし
て説明してきたが、ハンダボール６は最も高い部分とし
て広がり（Ｘ軸方向の幅）をもつ平坦部を備えてる場合
がある。そうすると、各ラインセンサ２３Ａ、２３Ｂに
よる検出には、平坦部の幅に対応した幅Ｗが生じるが、
この場合には、これらの幅Ｗの中間地点の座標の差をと
り、これを上述のＨａ、Ｈｂ、…として、各ハンダボー
ル６の高さを割り出すようにする。

【００４１】また、この場合には、ラインセンサ２３
Ａ、２３Ｂによる検出座標の幅Ｗによって、各ハンダボ
ール６の頂点付近の性状を計測することができる。すな
わち、幅Ｗが大きいほど、ハンダボール６の最も高い部
分が広がりを持ち、平坦度が大きいことになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す構成図である。

【図２】同じく照射部を示す図である。

【図３】同じく構成図である。

【図４】同じく検査行程における入射光線とハンダボー
ルとラインセンサの関係を説明するための説明図であ
る。

【図５】同じく説明図である。

【図６】同じく説明図である。

【図７】同じく説明図である。

【図８】同じく説明図である。

【図９】同じ検査装置による検出座標の関係を示す説明
図である。

【符号の説明】

１検査装置２ワーク（半導体チップ等）３ステージ４基台５位置計測装置６ハンダボール７入射光線１０照射部１１光源１２コンデンサーレンズ１３バンドパスフィルター１４ピンホール１５コリメータレンズ１６シリンドリカルレンズ１７スリット２０受光部２１テレセントリック系結像レンズ２２絞り２３ラインセンサ２４光軸３０Ａ、３０Ｂハーフミラー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のハンダボールが配置されたワークを
このハンダボールの配置面を水平に保ちつつ所定の方向
に移動させる移動手段と、この移動手段により移動するワークの位置を計測する位
置計測手段と、このワークの移動方向と直交する方向に広がった平行光
線を前記ワークのハンダボールの配置面に前記ワークの
進行方向の後方から所定の角度で入射させる第１の照射
部と、この第１の照射部からの平行光線が水平面で反射された
ときの反射光線の方向に光軸を一致させて設けられると
ともにこの光軸上に前記ワークの移動方向と直交する方
向に並んで配列された複数の受光素子を備えた第１の受
光部と、前記ワークの移動方向と直交する方向に広がるとともに
所定の幅に狭められた平行光線を前記ワークのハンダボ
ールの配置面に前記ワークの進行方向の前方から所定の
角度で入射させる第２の照射部と、この第２の照射部からの平行光線が水平面で反射された
ときの反射光線の方向に光軸を一致させて設けられると
ともにこの光軸上に前記ワークの移動方向と直交する方
向に並んで配列された複数の受光素子を備えた第２の受
光部と、を備えたことを特徴とする検査装置。
【請求項２】前記第１、第２の照射部からの平行光線の
波長を異なるものとし、かつ前記第１、第２の照射部か
らの平行光線のワークへの入射角度を等しくするととも
に、前記第２の受光部の光軸上には前記第２の照射部か
らの平行光線を透過する一方前記第１の照射部からの平
行光線を反射する第１のハーフミラーを備え、前記第１
の受光部の光軸上には前記第１の照射部からの平行光線
を透過する一方前記第２の照射部からの平行光線を反射
する第２のハーフミラーを備えたことを特徴とする請求
項１に記載の検査装置。
【請求項３】前記照射部からの平行光線に所定の厚みを
持たせるとともに、前記ハンダボールの高さを計測すべ
き範囲が、この平行光線の厚みと前記受光部の光軸が交
差する部分の高さ方向の幅内に収まるように、前記平行
光線の厚みを定めたことを特徴とする請求項１または請
求項２に記載の検査装置。
【請求項４】前記受光部の入口には光軸を前記受光部の
光軸と一致させたテレセントリック系結像レンズを配置
したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか
ひとつに記載の検査装置。
【請求項５】複数のハンダボールが配置されたワークを
このハンダボールの配置面を水平に保ちつつ所定の方向
に移動させるとともに、このワークの移動方向と直交する方向に広がった平行光
線を前記ワークのハンダボールの配置面に前記ワークの
進行方向の前方と後方の所定の位置からそれぞれ所定の
角度で入射し、これらの平行光線がワーク上のハンダボールの水平面に
おいて反射されたときの反射光線を前記ワークの移動方
向と直交する方向に並んで所定の位置に配列された複数
の受光素子で検出し、これらの各受光素子が反射光線を検出したときの前記ワ
ークの位置に関する情報を計測し、このワークの位置に関する情報から前記ワークに配列さ
れたハンダボールの高さ、配置およびハンダボールの最
も高い位置付近の性状を演算することを特徴とする検査
方法。