JPH11316110A - はんだバンプの測定方法 - Google Patents
はんだバンプの測定方法Info
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- JPH11316110A JPH11316110A JP7079199A JP7079199A JPH11316110A JP H11316110 A JPH11316110 A JP H11316110A JP 7079199 A JP7079199 A JP 7079199A JP 7079199 A JP7079199 A JP 7079199A JP H11316110 A JPH11316110 A JP H11316110A
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- solder
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板上に多数のはんだバンプを有するＬＳＩ
等のワークのはんだバンプ張部を高速で測定する方法を
提供する。 【解決手段】 基板上に多数のはんだバンプ１０を有す
るワーク１は、ワーク位置決め機構２３０上にとりつけ
られ、光マイクロヘッド２５０によりワーク１上を走査
して、ワークの取付姿勢の誤差が測定される。この誤差
を補正するように各ステージが操作された後に、バンプ
の頂点位置の走査測定が実行される。測定結果はパソコ
ン２６６に収集され、各軸の制御データとともにメイン
のパソコン１１０に送られ、画面１１２上に表示され
る。各バンプの頂点位置の回帰平面からの誤差を演算
し、基準値以内に収まるワークを良品と判定する。
等のワークのはんだバンプ張部を高速で測定する方法を
提供する。 【解決手段】 基板上に多数のはんだバンプ１０を有す
るワーク１は、ワーク位置決め機構２３０上にとりつけ
られ、光マイクロヘッド２５０によりワーク１上を走査
して、ワークの取付姿勢の誤差が測定される。この誤差
を補正するように各ステージが操作された後に、バンプ
の頂点位置の走査測定が実行される。測定結果はパソコ
ン２６６に収集され、各軸の制御データとともにメイン
のパソコン１１０に送られ、画面１１２上に表示され
る。各バンプの頂点位置の回帰平面からの誤差を演算
し、基準値以内に収まるワークを良品と判定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＬＳＩ等の半導体モ
ジュールやＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂ
ｏｎｄｉｎｇ）等に形成されるはんだバンプの測定方法
に関する。
ジュールやＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂ
ｏｎｄｉｎｇ）等に形成されるはんだバンプの測定方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１は多数のはんだバンプを有する半導
体モジュール１の構造を示す説明図である。半導体モジ
ュール１の裏面には、はんだバンプ１０が多数形成さ
れ、各バンプは半導体モジュール１が搭載される配線基
板との間を接続する。半導体モジュール１は例えば１０
ｍｍ角の正方形の平面形状を有し、その表面８上に４５
０μｍのピッチ間隔で２３×２３のはんだバンプ１０が
形成される。各はんだバンプ１０の寸法と形状は拡大図
で示すように、ほぼ球状の形状を有する。従来このよう
な球状の多数のバンプの高さ測定を自動で行う装置はな
く、焦点深度顕微鏡等による目視測定しか方法がなかっ
た。
体モジュール１の構造を示す説明図である。半導体モジ
ュール１の裏面には、はんだバンプ１０が多数形成さ
れ、各バンプは半導体モジュール１が搭載される配線基
板との間を接続する。半導体モジュール１は例えば１０
ｍｍ角の正方形の平面形状を有し、その表面８上に４５
０μｍのピッチ間隔で２３×２３のはんだバンプ１０が
形成される。各はんだバンプ１０の寸法と形状は拡大図
で示すように、ほぼ球状の形状を有する。従来このよう
な球状の多数のバンプの高さ測定を自動で行う装置はな
く、焦点深度顕微鏡等による目視測定しか方法がなかっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】多数のバンプが形成さ
れた半導体モジュール等のワーク（被測定物）は、次工
程で配線基板上に位置決めされ、加熱炉中ではんだバン
プを加熱、溶融して結線を行なう。この結線を確実にす
るためには、各バンプの頂部の高さ寸法が正確に形成さ
れる必要がある。また、各バンプの大きさも、一定の値
に制御することによって、隣接するバンプや配線とのシ
ョートを防止する必要がある。しかしながら、多数のバ
ンプの高さ寸法を短時間で、しかも正確に測定すること
は非常に困難なことである。本発明は、本出願人が先に
提案した特開平２−８０９０５号公報に示す光ビームを
用いてワークの高さ寸法を測定する技術を発展させて、
ワーク上のバンプを高速かつ正確に測定する方法を提供
するものである。
れた半導体モジュール等のワーク（被測定物）は、次工
程で配線基板上に位置決めされ、加熱炉中ではんだバン
プを加熱、溶融して結線を行なう。この結線を確実にす
るためには、各バンプの頂部の高さ寸法が正確に形成さ
れる必要がある。また、各バンプの大きさも、一定の値
に制御することによって、隣接するバンプや配線とのシ
ョートを防止する必要がある。しかしながら、多数のバ
ンプの高さ寸法を短時間で、しかも正確に測定すること
は非常に困難なことである。本発明は、本出願人が先に
提案した特開平２−８０９０５号公報に示す光ビームを
用いてワークの高さ寸法を測定する技術を発展させて、
ワーク上のバンプを高速かつ正確に測定する方法を提供
するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の測定方法は、被
測定物に形成されたはんだバンプの測定方法において、
前記被測定物をテーブル上に取り付ける工程と、前記被
測定物上の複数のはんだバンプのうちの所定のはんだバ
ンプに光ビームを照射し、前記所定のはんだバンプから
の反射光を受光して前記所定のはんだバンプの位置を検
出する工程と、前記所定のはんだバンプを含むはんだバ
ンプ列に前記光ビームを照射し、前記はんだバンプ列か
らの反射光を受光して前記はんだバンプ列中の各はんだ
バンプの頂点位置を求め、前記求めた結果から前記被測
定物の姿勢のズレ量を算出する工程と、前記テーブルの
姿勢を調整して前記被測定物の姿勢のズレを補正する工
程と、前記被測定物上の各はんだバンプに前記光ビーム
を照射し、各はんだバンプからの反射光を受光して各は
んだバンプの頂点の高さを測定する工程とを備える。
測定物に形成されたはんだバンプの測定方法において、
前記被測定物をテーブル上に取り付ける工程と、前記被
測定物上の複数のはんだバンプのうちの所定のはんだバ
ンプに光ビームを照射し、前記所定のはんだバンプから
の反射光を受光して前記所定のはんだバンプの位置を検
出する工程と、前記所定のはんだバンプを含むはんだバ
ンプ列に前記光ビームを照射し、前記はんだバンプ列か
らの反射光を受光して前記はんだバンプ列中の各はんだ
バンプの頂点位置を求め、前記求めた結果から前記被測
定物の姿勢のズレ量を算出する工程と、前記テーブルの
姿勢を調整して前記被測定物の姿勢のズレを補正する工
程と、前記被測定物上の各はんだバンプに前記光ビーム
を照射し、各はんだバンプからの反射光を受光して各は
んだバンプの頂点の高さを測定する工程とを備える。
【０００５】
【発明の実施の形態】図２は、本発明のはんだバンプの
測定方法に使用する装置の外観を示す説明図である。全
体を符号１００で示す測定装置は、ワークを載置して測
定を行なう操作ステージ１１０と制御部１２０と、操作
盤１３０と、結果を出力するプリンタ１４０と、操作ス
テージ１１０の測定部をモニタするモニタＴＶ１５０等
を備える。図３は、２の装置１００の制御系の構成を示
すブロック図であって、ワーク１を搭載するテーブル側
は防振台２１０上に配設されて、ワークの垂直軸線（Ｚ
軸）まわりの角度を制御するθステージ２１２と、垂直
軸線に直交する平面内の一方の案内軸（Ｘ軸）方向の移
動を制御するＸステージと、Ｘ軸に直交する案内軸（Ｙ
軸）方向の移動を制御するＹステージと、ワーク位置決
め機構の表面の傾斜を制御するβ傾斜ステージ２１８及
びα傾斜ステージ２２０と、ワーク１を保持するワーク
位置決め機構（ワークテーブル）２３０を備える。
測定方法に使用する装置の外観を示す説明図である。全
体を符号１００で示す測定装置は、ワークを載置して測
定を行なう操作ステージ１１０と制御部１２０と、操作
盤１３０と、結果を出力するプリンタ１４０と、操作ス
テージ１１０の測定部をモニタするモニタＴＶ１５０等
を備える。図３は、２の装置１００の制御系の構成を示
すブロック図であって、ワーク１を搭載するテーブル側
は防振台２１０上に配設されて、ワークの垂直軸線（Ｚ
軸）まわりの角度を制御するθステージ２１２と、垂直
軸線に直交する平面内の一方の案内軸（Ｘ軸）方向の移
動を制御するＸステージと、Ｘ軸に直交する案内軸（Ｙ
軸）方向の移動を制御するＹステージと、ワーク位置決
め機構の表面の傾斜を制御するβ傾斜ステージ２１８及
びα傾斜ステージ２２０と、ワーク１を保持するワーク
位置決め機構（ワークテーブル）２３０を備える。
【０００６】各制御軸は、軸の制御駆動装置２４０から
の出力によって制御される。光マイクロセンサ２５０
は、Ｚ軸駆動機構２７０にとりつけられて、ワークテー
ブル２３０に対してＺ軸方向に制御される。この光マイ
クロセンサ２５０は、ワークテーブル２３０に対して、
ワーク１の取付けと取出しを容易にするために待避機構
２７２により測定位置から待避する構成となっている。
Ｚ軸方向の移動量はデジタルマイクロ２７４で管理され
る。光マイクロセンサ２５０に隣接して光学カメラ２５
２が装備されており、測定部の状況をモニタ用のＣＲＴ
１５０で視認することができる。
の出力によって制御される。光マイクロセンサ２５０
は、Ｚ軸駆動機構２７０にとりつけられて、ワークテー
ブル２３０に対してＺ軸方向に制御される。この光マイ
クロセンサ２５０は、ワークテーブル２３０に対して、
ワーク１の取付けと取出しを容易にするために待避機構
２７２により測定位置から待避する構成となっている。
Ｚ軸方向の移動量はデジタルマイクロ２７４で管理され
る。光マイクロセンサ２５０に隣接して光学カメラ２５
２が装備されており、測定部の状況をモニタ用のＣＲＴ
１５０で視認することができる。
【０００７】光マイクロセンサ２５０は、コントローラ
２６０で制御され、測定データはＡ／Ｄ変換されて、デ
ジタル入出力インターフェース２６４を介してパソコン
２６６に記録される。測定結果は、マスターパソコン１
１０のデジタル入出力インターフェース２８０側へ送ら
れ、パソコン１１０上の画面に表示されるとともに、プ
リンタ１４０にも出力される。はんだバンプの測定結果
の判定には、各バンプの位置の座標データや各制御軸の
補正量のデータも利用され操作スイッチ２８４によって
操作される。
２６０で制御され、測定データはＡ／Ｄ変換されて、デ
ジタル入出力インターフェース２６４を介してパソコン
２６６に記録される。測定結果は、マスターパソコン１
１０のデジタル入出力インターフェース２８０側へ送ら
れ、パソコン１１０上の画面に表示されるとともに、プ
リンタ１４０にも出力される。はんだバンプの測定結果
の判定には、各バンプの位置の座標データや各制御軸の
補正量のデータも利用され操作スイッチ２８４によって
操作される。
【０００８】図４は、光マイクロヘッド２５０の構造を
示し、半導体レーザー２５２と受光素子２５５を有す
る。半導体レーザー２５２から出力されたレーザーは、
レンズ２５３を通ってビームＬＢとしてバンプ１０上に
照射され、バンプ１０の表面で反射したビームはレンズ
２５４を通って受光素子２５５に受光される。受光素子
２５５は、反射光の受光位置によって、バンプの表面の
高さ位置を三角測量の原理により測定する。同時に反射
受光量も検出される。テーブルのＸ軸は、このレーザー
ビームＬＢの光軸方向に設定される。
示し、半導体レーザー２５２と受光素子２５５を有す
る。半導体レーザー２５２から出力されたレーザーは、
レンズ２５３を通ってビームＬＢとしてバンプ１０上に
照射され、バンプ１０の表面で反射したビームはレンズ
２５４を通って受光素子２５５に受光される。受光素子
２５５は、反射光の受光位置によって、バンプの表面の
高さ位置を三角測量の原理により測定する。同時に反射
受光量も検出される。テーブルのＸ軸は、このレーザー
ビームＬＢの光軸方向に設定される。
【０００９】図５は、レーザービームＬＢによってバン
プ１０を走査するパスを示し、バンプ１０の頂点を含め
てその付近を３回のパスによって測定する。
プ１０を走査するパスを示し、バンプ１０の頂点を含め
てその付近を３回のパスによって測定する。
【００１０】図６は、測定結果のデータの一例を示し、
横軸にＸ軸座標を、たて軸に検出レベルをとっている。
第１のカーブＣ１は反射受光のレベルを示し、第２のカ
ーブＣ２はバンプの高さの変位を示す。反射受光Ｃ１の
基準値ＴＬを予め定めておき、受光がこの基準値ＴＬを
超えたＸ座標位置と基準値より下がったＸ座標位置を検
出し、この中間の座標位置Ｘ１０での変位信号Ｃ２の値
をそのバンプの頂点の高さ位置として採用する。
横軸にＸ軸座標を、たて軸に検出レベルをとっている。
第１のカーブＣ１は反射受光のレベルを示し、第２のカ
ーブＣ２はバンプの高さの変位を示す。反射受光Ｃ１の
基準値ＴＬを予め定めておき、受光がこの基準値ＴＬを
超えたＸ座標位置と基準値より下がったＸ座標位置を検
出し、この中間の座標位置Ｘ１０での変位信号Ｃ２の値
をそのバンプの頂点の高さ位置として採用する。
【００１１】図７は、基板２の表面８とバンプ１０の高
さ位置の関係を示す。レーザービームＬＢは、基板２の
表面８とバンプ１０上を走査し、表面８の高さ位置とバ
ンプ１０の高さ位置を検出する。基板２は、必ずしも絶
対平面を形成せず、うねり等を発生させる。そこで図８
に示すように、基板２の表面８の回帰平面Ｐ１と各バン
プの頂部により形成される回帰平面Ｐ２を算出する。そ
して、バンプ１０の回帰平面Ｐ１からの絶対高さＨ１と
回帰平面Ｐ２からの相対高さＨ２を得る。測定対象のワ
ークの基板の形状、寸法と、基板上に形成されるはんだ
バンプの位置とは常に一定の関係になるとは限らない。
そこで、ワークをテーブル上に取りつけた後に、測定開
始前にワークの取付姿勢を調整（アライメント）を行な
う。
さ位置の関係を示す。レーザービームＬＢは、基板２の
表面８とバンプ１０上を走査し、表面８の高さ位置とバ
ンプ１０の高さ位置を検出する。基板２は、必ずしも絶
対平面を形成せず、うねり等を発生させる。そこで図８
に示すように、基板２の表面８の回帰平面Ｐ１と各バン
プの頂部により形成される回帰平面Ｐ２を算出する。そ
して、バンプ１０の回帰平面Ｐ１からの絶対高さＨ１と
回帰平面Ｐ２からの相対高さＨ２を得る。測定対象のワ
ークの基板の形状、寸法と、基板上に形成されるはんだ
バンプの位置とは常に一定の関係になるとは限らない。
そこで、ワークをテーブル上に取りつけた後に、測定開
始前にワークの取付姿勢を調整（アライメント）を行な
う。
【００１２】図９は、ワークであるＬＳＩキャリヤ１を
Ｘ、Ｙ方向に移動するワークテーブル２３０上に位置決
めする手段を示す。ワーク１は平面形状が正方形であっ
て、このワーク１に対応する直角ブロック２３２がテー
ブル２３０上にとりつけてある。このブロック２３２は
基準となるストッパ２３３が突出し、このストッパ２３
３に向かって前進する押し当てピン２３４によってワー
ク１をストッパ２３３に押し当てて、ワーク１を位置決
めする。テーブル２３０には負圧を用いた吸着装置２３
５が設けてあり、ワーク１の裏面を吸着保持する。とり
つけられたワーク１は、その基板の外形の切断誤差、基
板材料の収縮等により、ＬＳＩ基板の外形とバンプ位置
の間に誤差が発生する。
Ｘ、Ｙ方向に移動するワークテーブル２３０上に位置決
めする手段を示す。ワーク１は平面形状が正方形であっ
て、このワーク１に対応する直角ブロック２３２がテー
ブル２３０上にとりつけてある。このブロック２３２は
基準となるストッパ２３３が突出し、このストッパ２３
３に向かって前進する押し当てピン２３４によってワー
ク１をストッパ２３３に押し当てて、ワーク１を位置決
めする。テーブル２３０には負圧を用いた吸着装置２３
５が設けてあり、ワーク１の裏面を吸着保持する。とり
つけられたワーク１は、その基板の外形の切断誤差、基
板材料の収縮等により、ＬＳＩ基板の外形とバンプ位置
の間に誤差が発生する。
【００１３】そこで、図１０に示す、ワーク１の第１の
バンプ１０−１の位置を検出する工程を実行する。ワー
ク１の基板に対する第１のバンプ１０−１の設計上の位
置は、コントローラが認識しているので、まず、テーブ
ルのＸ軸の座標を第１のバンプ１０−１の設計座標に位
置決めして、テーブルをＹ方向に移動しつつ第１のスキ
ャンＳ−１により測定を行なう。
バンプ１０−１の位置を検出する工程を実行する。ワー
ク１の基板に対する第１のバンプ１０−１の設計上の位
置は、コントローラが認識しているので、まず、テーブ
ルのＸ軸の座標を第１のバンプ１０−１の設計座標に位
置決めして、テーブルをＹ方向に移動しつつ第１のスキ
ャンＳ−１により測定を行なう。
【００１４】この走査Ｓ−１によって、図６のカーブＣ
１に示すような第１のバンプ１０−１の反射受光量の変
化のカーブが得られる。そこで、このカーブから得られ
る光量の中心位置を求めて、第１のバンプ１０−１の中
心点（原点）と仮定する。受光量が基準値に達しないと
きには、Ｘ軸座標を距離Ｄ１だけシフトして第２の走査
Ｓ−２を実行し、仮の原点を検出し、Ｙ軸座標を決定す
る。次にこのＹ軸座標を固定し、Ｘ軸方向の走査Ｓ−３
を行ない、受光量中心から第１のバンプ１０−１の位置
を検出する。Ｘ軸座標上の受光量が基準値に達しないと
きには、Ｙ軸を距離Ｄ２だけシフトして走査Ｓ−４を行
ない、同様の処理を行なう。
１に示すような第１のバンプ１０−１の反射受光量の変
化のカーブが得られる。そこで、このカーブから得られ
る光量の中心位置を求めて、第１のバンプ１０−１の中
心点（原点）と仮定する。受光量が基準値に達しないと
きには、Ｘ軸座標を距離Ｄ１だけシフトして第２の走査
Ｓ−２を実行し、仮の原点を検出し、Ｙ軸座標を決定す
る。次にこのＹ軸座標を固定し、Ｘ軸方向の走査Ｓ−３
を行ない、受光量中心から第１のバンプ１０−１の位置
を検出する。Ｘ軸座標上の受光量が基準値に達しないと
きには、Ｙ軸を距離Ｄ２だけシフトして走査Ｓ−４を行
ない、同様の処理を行なう。
【００１５】以上により求められた座標位置を仮の原点
Ｋ１とする。仮の原点Ｋ１を含むバンプの第１行を走査
（Ｓ−１０）し、受光量が基準以上のバンプについて頂
点位置を求める。この頂点位置のＸ軸座標位置と、設計
上のＸ軸座標位置とのズレ量の平均値を算出する（図１
１）。次に基板の反対端に最も近いバンプの行に対して
も同様の走査（Ｓ−１１）を行ないＸ軸座標のズレ量の
平均値を算出する。このズレ量をもって、このワークの
基板端面から第１のバンプまでのＸ軸方向の補正値とし
て、原点のＸ軸座標を補正する。同様の走査をＹ軸方向
に実行して、Ｙ軸座標のズレ量を算出して、原点のＹ軸
座標を補正する。
Ｋ１とする。仮の原点Ｋ１を含むバンプの第１行を走査
（Ｓ−１０）し、受光量が基準以上のバンプについて頂
点位置を求める。この頂点位置のＸ軸座標位置と、設計
上のＸ軸座標位置とのズレ量の平均値を算出する（図１
１）。次に基板の反対端に最も近いバンプの行に対して
も同様の走査（Ｓ−１１）を行ないＸ軸座標のズレ量の
平均値を算出する。このズレ量をもって、このワークの
基板端面から第１のバンプまでのＸ軸方向の補正値とし
て、原点のＸ軸座標を補正する。同様の走査をＹ軸方向
に実行して、Ｙ軸座標のズレ量を算出して、原点のＹ軸
座標を補正する。
【００１６】ワークが中心軸まわりに回転してとりつけ
られていると、設計上の値に走査間隔を移動して走査を
行なうと、走査線上に出現する受光量のピーク値が一定
方向に変化し、またピーク位置と設計位置にズレが生じ
る（図１２）。この変化によって、ワークの回転角θの
補正量を算出して、θステージを回動して補正する。
られていると、設計上の値に走査間隔を移動して走査を
行なうと、走査線上に出現する受光量のピーク値が一定
方向に変化し、またピーク位置と設計位置にズレが生じ
る（図１２）。この変化によって、ワークの回転角θの
補正量を算出して、θステージを回動して補正する。
【００１７】このθ補正のＸ軸方向の走査時には、図１
３に示すように、ワークの基板上の位置８−１、８−
２、８−３……の高さ位置も検出される。この高さ位置
の変化により、回帰直線Ｌ−１を算出し、Ｘ軸方向の基
準線（水平線）からの傾斜角の補正値αを算出し、α傾
斜ステージ２１８を補正する。同様にＹ軸方向の傾斜の
補正値βを算出し、β傾斜ステージ２１６を補正する。
以上のアライメント工程を完了した後に、全てのバンプ
を走査して頂点高さを測定する。
３に示すように、ワークの基板上の位置８−１、８−
２、８−３……の高さ位置も検出される。この高さ位置
の変化により、回帰直線Ｌ−１を算出し、Ｘ軸方向の基
準線（水平線）からの傾斜角の補正値αを算出し、α傾
斜ステージ２１８を補正する。同様にＹ軸方向の傾斜の
補正値βを算出し、β傾斜ステージ２１６を補正する。
以上のアライメント工程を完了した後に、全てのバンプ
を走査して頂点高さを測定する。
【００１８】図１４は、測定結果に基づいて、バンプ１
０の頂点位置が形成する回帰平面ＰＬ−１を示す。そし
て、この回帰平面ＰＬ−１からの各バンプの頂点位置の
偏位を演算し、判定結果をディスプレイ１１２上に表示
する。
０の頂点位置が形成する回帰平面ＰＬ−１を示す。そし
て、この回帰平面ＰＬ−１からの各バンプの頂点位置の
偏位を演算し、判定結果をディスプレイ１１２上に表示
する。
【００１９】図１５は、画面上に表示される測定結果の
グラフである。横軸に回帰平面からの各バンプ頂点の高
さの差を、たて軸にバンプの個数をとったものである。
このワークの場合には、バンプ個数が５２００個であっ
て、標準偏差が０．６５μｍであり、３δが±１．９５
μｍである。目標仕様を例えば±２μｍに設定するとこ
のワークの標準偏差での判定は良品となり、次工程へ送
付される。
グラフである。横軸に回帰平面からの各バンプ頂点の高
さの差を、たて軸にバンプの個数をとったものである。
このワークの場合には、バンプ個数が５２００個であっ
て、標準偏差が０．６５μｍであり、３δが±１．９５
μｍである。目標仕様を例えば±２μｍに設定するとこ
のワークの標準偏差での判定は良品となり、次工程へ送
付される。
【００２０】図１６は、測定装置の画面１１２上に表示
される各種の画面の例を示す。運転画面３００は、現在
の運転モード等の表示エリア３０２、相対高さ頻度分布
グラフを表示するエリア３０４、判定結果を表示するエ
リア３０６、ワークであるＬＳＩ１毎の詳細結果を表示
するエリア３０８を有する。エリア３０２は、 ａ．現在の動作モード（アライメント、頂点計測、ベー
ス計測、判定演算、個別再計測） ｂ．現在の検査位置（行、列）を数値とグラフィックで
表示 ｃ．１ＬＳＩ検査終了後、不良バンプの座標を数値とグ
ラフィックで表示 を表示する。不良バンプの位置の表示は、ワーク１の不
良バンプ１０−Ｎの位置をエリア３０２上に画像として
表示する。
される各種の画面の例を示す。運転画面３００は、現在
の運転モード等の表示エリア３０２、相対高さ頻度分布
グラフを表示するエリア３０４、判定結果を表示するエ
リア３０６、ワークであるＬＳＩ１毎の詳細結果を表示
するエリア３０８を有する。エリア３０２は、 ａ．現在の動作モード（アライメント、頂点計測、ベー
ス計測、判定演算、個別再計測） ｂ．現在の検査位置（行、列）を数値とグラフィックで
表示 ｃ．１ＬＳＩ検査終了後、不良バンプの座標を数値とグ
ラフィックで表示 を表示する。不良バンプの位置の表示は、ワーク１の不
良バンプ１０−Ｎの位置をエリア３０２上に画像として
表示する。
【００２１】相対高さ頻度分布グラフ３０４は、図１５
に示したものである。判定結果はＯＫ又はＮＧとしてエ
リア３０６に表示される。エリア３０８に表示されるＬ
ＳＩ毎の詳細結果は、アライメントの結果をＸ，Ｙ，
Ｚ，θ，α，βの数値で表示するとともに、バンプの平
均高さ、相対高さの標準偏差、平均受光量、Ｘ，Ｙ方向
のベース収縮率を表示する。
に示したものである。判定結果はＯＫ又はＮＧとしてエ
リア３０６に表示される。エリア３０８に表示されるＬ
ＳＩ毎の詳細結果は、アライメントの結果をＸ，Ｙ，
Ｚ，θ，α，βの数値で表示するとともに、バンプの平
均高さ、相対高さの標準偏差、平均受光量、Ｘ，Ｙ方向
のベース収縮率を表示する。
【００２２】位置ずれグラフの画面３１０は、バンプ毎
の設計値からの頂点位置のずれ量の分布を示すグラフで
ある。高さ立体分布グラフの画面３２０は、バンプ毎の
相対高さの３Ｄグラフおよび色分けによる平面分布グラ
フを示す。不良ＬＳＩの情報画面３３０は、全自動運転
終了後（マガジン単位）の不良ＬＳＩの判定モードを示
す。検査条件設定画面３４０は、判定閾値等、検査のパ
ラメータを設定するための画面である。
の設計値からの頂点位置のずれ量の分布を示すグラフで
ある。高さ立体分布グラフの画面３２０は、バンプ毎の
相対高さの３Ｄグラフおよび色分けによる平面分布グラ
フを示す。不良ＬＳＩの情報画面３３０は、全自動運転
終了後（マガジン単位）の不良ＬＳＩの判定モードを示
す。検査条件設定画面３４０は、判定閾値等、検査のパ
ラメータを設定するための画面である。
【００２３】
【発明の効果】本発明は以上のように、多数のはんだバ
ンプを有するＬＳＩ等のワークの全てのバンプの高さを
測定してワークの良否を短時間で判定する方法を提供す
るものであって、増々高密度化するバンプに対しても対
応することができるものである。
ンプを有するＬＳＩ等のワークの全てのバンプの高さを
測定してワークの良否を短時間で判定する方法を提供す
るものであって、増々高密度化するバンプに対しても対
応することができるものである。
【図１】本発明の測定対象（ワーク）となるＬＳＩを示
す説明図。
す説明図。
【図２】本発明の測定装置の斜視図。
【図３】本発明の測定装置の構成を示すブロック図。
【図４】光マイクロヘッドの構成を示す斜視図。
【図５】光マイクロヘッドの走査を示す平面図。
【図６】測定結果の一例を示すグラフ図。
【図７】基板表面とはんだバンプ頂点の測定方法を示す
説明図。
説明図。
【図８】基板のうねりの影響を示す説明図。
【図９】ワークテーブルに対するワークの取り付けを示
す平面図。
す平面図。
【図１０】はんだバンプの頂点位置の検出方法を示す平
面図。
面図。
【図１１】基板の取り付け誤差により生ずる測定結果の
説明図。
説明図。
【図１２】基板の取り付け誤差により生ずる測定結果の
説明図。
説明図。
【図１３】基板の取り付け誤差により生ずる測定結果の
説明図。
説明図。
【図１４】はんだバンプの頂点が形成する回帰平面の説
明図。
明図。
【図１５】測定結果の標準偏差のグラフ図。
【図１６】モニター装置の表示画面を示す説明図。
１ 半導体モジュール ８ 正方形の平面形状を有する半導体モジュール１
の表面 １０ はんだバンプ １００ 測定装置 １１０ 操作ステージ（マスターパソコン） １１２ ディスプレイ １２０ 制御部 １３０ 操作盤 １４０ 出力プリンタ １５０ モニタＴＶ（ＣＲＴ） ２１０ 防振台 ２１２ ワークの垂直軸線（Ｚ軸）まわりの角度を制御
するθステージ ２１８ ワーク位置決め機構の表面の傾斜を制御するβ
傾斜ステージ（β傾斜ステージ２１６） ２２０ α傾斜ステージ（α傾斜ステージ２１８） ２３０ ワーク位置決め機構（ワークテーブル） ２３２ 直角ブロック ２３３ ストッパ ２３４ 押し当てピン ２３５ 吸着装置 ２４０ 軸の制御駆動装置 ２５０ 光マイクロセンサ ２５２ 光学カメラ（半導体レーザー） ２５３，２５４ レンズ ２５５ 受光素子 ２６０ コントローラ ２６４ デジタル入出力インターフェース ２６６ パソコン ２７０ Ｚ軸駆動機構 ２７２ 待避機構 ２７４ デジタルマイクロ ２８０ マスターパソコン１１０のデジタル入出力イン
ターフェース ２８４ 操作スイッチ
の表面 １０ はんだバンプ １００ 測定装置 １１０ 操作ステージ（マスターパソコン） １１２ ディスプレイ １２０ 制御部 １３０ 操作盤 １４０ 出力プリンタ １５０ モニタＴＶ（ＣＲＴ） ２１０ 防振台 ２１２ ワークの垂直軸線（Ｚ軸）まわりの角度を制御
するθステージ ２１８ ワーク位置決め機構の表面の傾斜を制御するβ
傾斜ステージ（β傾斜ステージ２１６） ２２０ α傾斜ステージ（α傾斜ステージ２１８） ２３０ ワーク位置決め機構（ワークテーブル） ２３２ 直角ブロック ２３３ ストッパ ２３４ 押し当てピン ２３５ 吸着装置 ２４０ 軸の制御駆動装置 ２５０ 光マイクロセンサ ２５２ 光学カメラ（半導体レーザー） ２５３，２５４ レンズ ２５５ 受光素子 ２６０ コントローラ ２６４ デジタル入出力インターフェース ２６６ パソコン ２７０ Ｚ軸駆動機構 ２７２ 待避機構 ２７４ デジタルマイクロ ２８０ マスターパソコン１１０のデジタル入出力イン
ターフェース ２８４ 操作スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和井 伸一 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内
Claims (9)
- 【請求項１】 被測定物に形成されたはんだバンプの測
定方法において、 前記被測定物をテーブル上に取り付ける工程と、 前記被測定物上の複数のはんだバンプのうちの所定のは
んだバンプに光ビームを照射し、前記所定のはんだバン
プからの反射光を受光して前記所定のはんだバンプの位
置を検出する工程と、 前記所定のはんだバンプを含むはんだバンプ列に前記光
ビームを照射し、前記はんだバンプ列からの反射光を受
光して前記はんだバンプ列中の各はんだバンプの頂点位
置を求め、前記求めた結果から前記被測定物の姿勢のズ
レ量を算出する工程と、 前記テーブルの姿勢を調整して前記被測定物の姿勢のズ
レを補正する工程と、 前記被測定物上の各はんだバンプに前記光ビームを照射
し、各はんだバンプからの反射光を受光して各はんだバ
ンプの頂点の高さを測定する工程とを有することを特徴
とするはんだバンプの測定方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の測定方法において、 前記複数のはんだバンプの頂点の高さを測定した後、各
はんだバンプの頂点が形成する回帰平面を算出する工程
と、 前記回帰平面に対する前記各はんだバンプの相対的な頂
点の高さを求める工程と、 前記各はんだバンプの相対的な頂点の高さが所定の範囲
内か否かを判定する工程とを有することを特徴とする測
定方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の測定方法において、 前記各はんだバンプの相対的な頂点の高さの標準偏差を
算出する工程と、 前記標準偏差の良否を判定する工程とを有することを特
徴とする測定方法。 - 【請求項４】 被測定物に形成されたはんだバンプの測
定方法において、 テーブル上に取り付けられた前記被測定物上の各はんだ
バンプに光ビームを照射し、 前記各はんだバンプからの反射光を受光して前記各はん
だバンプの頂点の高さ位置を検出し、 前記検出結果から前記はんだバンプの頂点が形成する回
帰平面を算出し、 前記回帰平面に対する前記各はんだバンプの頂点の相対
的な高さを求めることを特徴とする測定方法。 - 【請求項５】 請求項４記載の測定方法において、 前記各はんだバンプの頂点の相対的な高さが所定の範囲
内か否かを判定し、 前記判定の結果、前記被測定物上の不良と判定されたは
んだバンプの位置を表示手段に表示することを特徴とす
る測定方法。 - 【請求項６】 請求項４記載の測定方法において、 前記各はんだバンプの頂点の相対的な高さの標準偏差を
算出し、 前記各はんだバンプの頂点の高さと前記標準偏差に基づ
いて前記被測定物の良否を判定することを特徴とする測
定方法。 - 【請求項７】 被測定物に形成されたはんだバンプの測
定方法において、 テーブル上に取り付けられた前記被測定物表面及び各は
んだバンプ表面に光ビームを照射し、 前記被測定物表面及び前記各はんだバンプ表面からの反
射光を受光して前記被測定物表面の高さ位置及び各はん
だバンプの頂点の高さ位置を検出し、 前記検出結果から前記被測定物表面が形成する回帰平面
を算出し、 前記回帰平面に対する前記各はんだバンプの頂点の高さ
を求めることを特徴とする測定方法。 - 【請求項８】 被測定物に形成されたはんだバンプの測
定方法において、 テーブル上に取り付けられた前記被測定物表面及び各は
んだバンプ表面に光ビームを照射し、 前記被測定物表面及び前記各はんだバンプ表面からの反
射光を受光して前記被測定物表面の高さ位置及び各はん
だバンプの頂点の高さ位置を検出し、 前記検出結果から前記被測定物表面が形成する第１の回
帰平面及び前記各はんだバンプの頂点が形成する第２の
回帰平面を算出し、 前記第１の回帰平面に対する前記各はんだバンプの頂点
の絶対高さ及び前記第２の回帰平面に対する前記各はん
だバンプの頂点の相対高さを求めることを特徴とする測
定方法。 - 【請求項９】 請求項４，７，８のいずれか一に記載の
測定方法において、 前記テーブル上に取り付けられた前記被測定物上の複数
のはんだバンプのうちの所定のはんだバンプに光ビーム
を照射し、 前記所定のはんだバンプからの反射光を受光して前記所
定のはんだバンプの位置を検出し、 前記所定のはんだバンプを含むはんだバンプ列に前記光
ビームを照射し、 前記はんだバンプ列からの反射光を受光して前記はんだ
バンプ列中の各はんだバンプの頂点位置を求め、 前記求めた結果から前記被測定物の姿勢のズレ量を算出
し、 前記テーブルの姿勢を調整して前記被測定物の姿勢のズ
レを補正し、 その後、前記被測定物上の各はんだバンプの頂点の高さ
位置の測定を行うことを特徴とする測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07079199A JP3848007B2 (ja) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | はんだバンプの測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07079199A JP3848007B2 (ja) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | はんだバンプの測定方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31628395A Division JP3335826B2 (ja) | 1995-12-05 | 1995-12-05 | はんだバンプの測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11316110A true JPH11316110A (ja) | 1999-11-16 |
| JP3848007B2 JP3848007B2 (ja) | 2006-11-22 |
Family
ID=13441723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07079199A Expired - Fee Related JP3848007B2 (ja) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | はんだバンプの測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3848007B2 (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6607404B1 (en) | 1999-11-05 | 2003-08-19 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Card connector |
| US6609919B2 (en) | 2001-03-06 | 2003-08-26 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Card connector |
| US6648660B2 (en) | 2001-03-23 | 2003-11-18 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Card connector having improved support member for eject mechanism |
| US6652299B2 (en) | 2000-10-19 | 2003-11-25 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Card connector |
| US6655972B2 (en) | 2000-10-19 | 2003-12-02 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Card connector |
| US6669494B2 (en) | 2001-03-23 | 2003-12-30 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Card connector having improved stopper for eject mechanism |
| US6699061B2 (en) | 1999-12-06 | 2004-03-02 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Card connector |
| US6839431B2 (en) | 2001-02-08 | 2005-01-04 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Card connector |
| US7108557B2 (en) | 2004-03-18 | 2006-09-19 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Integrated circuit (IC) card connector including a movable braking piece |
| US7326085B2 (en) | 2005-12-09 | 2008-02-05 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | IC card wrong insertion preventing mechanism and IC card connector having the same |
| US7611056B2 (en) | 2005-04-01 | 2009-11-03 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | IC card connector |
| US7878826B2 (en) | 2008-07-23 | 2011-02-01 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Card connector |
| US8016618B2 (en) | 2009-04-01 | 2011-09-13 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Multiple integrated circuit card connector with a card detection terminal |
| US8500469B2 (en) | 2009-08-04 | 2013-08-06 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | IC card connector |
-
1999
- 1999-03-16 JP JP07079199A patent/JP3848007B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6607404B1 (en) | 1999-11-05 | 2003-08-19 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Card connector |
| US6699061B2 (en) | 1999-12-06 | 2004-03-02 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Card connector |
| US6652299B2 (en) | 2000-10-19 | 2003-11-25 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Card connector |
| US6655972B2 (en) | 2000-10-19 | 2003-12-02 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Card connector |
| US6839431B2 (en) | 2001-02-08 | 2005-01-04 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Card connector |
| US6609919B2 (en) | 2001-03-06 | 2003-08-26 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Card connector |
| US6840786B2 (en) | 2001-03-23 | 2005-01-11 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Card connector having improved support member for eject mechanism |
| US6669494B2 (en) | 2001-03-23 | 2003-12-30 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Card connector having improved stopper for eject mechanism |
| US6648660B2 (en) | 2001-03-23 | 2003-11-18 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Card connector having improved support member for eject mechanism |
| US7108557B2 (en) | 2004-03-18 | 2006-09-19 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Integrated circuit (IC) card connector including a movable braking piece |
| US7214099B2 (en) | 2004-03-18 | 2007-05-08 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Integrated circuit (IC) card connector including a movable braking piece |
| US7611056B2 (en) | 2005-04-01 | 2009-11-03 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | IC card connector |
| US7326085B2 (en) | 2005-12-09 | 2008-02-05 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | IC card wrong insertion preventing mechanism and IC card connector having the same |
| US7878826B2 (en) | 2008-07-23 | 2011-02-01 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Card connector |
| US8016618B2 (en) | 2009-04-01 | 2011-09-13 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Multiple integrated circuit card connector with a card detection terminal |
| US8500469B2 (en) | 2009-08-04 | 2013-08-06 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | IC card connector |
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