JP2005274494A

JP2005274494A - 配線パターンの検査方法及び検査装置

Info

Publication number: JP2005274494A
Application number: JP2004091164A
Authority: JP
Inventors: Mitsusachi Mihashi; 光幸三橋
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2004-03-26
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2005-10-06

Abstract

【課題】粗化配線パターンの良し悪しを検査するのに好適な撮像方法を提供すると共に、配線パターンの検査を自動的にかつリアルタイムに、高い信頼性の下で行うことが可能な配線パターン検査装置を提供することを目的とする。
【解決手段】粗化工程によって処理された配線パターンに対して紫外光線を照射し、その波長域で感度を有する撮像手段によって配線パターンを撮像することを特徴とする配線パターンの撮像方法及び粗化配線パターンに紫外光線を照射する照射手段１０と、照射手段により照射された粗化配線パターン表面を撮像する撮像手段２０と、前記撮像手段で得られた画像情報から配線パターン上の欠陥の有無を判定する画像処理・欠陥判定手段３０とを備えることを特徴とする配線パターン検査装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、積層するための前処理として基材密着性を高めることを目的とした粗化処理後の配線パターンの良し悪しを検査するのに好適な配線パターンの検査方法及び検査装置に関するものである。

一般に電気機器の小型・軽量化を目的として使用される半導体パッケージ用多層配線板上に形成された配線パターンは、ポリイミドフィルムに銅箔を接着剤でラミネートし、これをサブトラクティブ法やセミアディティブ法等によりパターンニング処理して、厚さが５〜１５μｍ、最も集積度を有する部分で幅が１０μｍ程度のパターンである。また、このような多層化を図る半導体パッケージでは、基材の密着性を高めるために銅箔表面を荒らす粗化工程が存在する。この粗化処理によって銅表面にミクロン以下程度の凹凸が形成されるため、積層時の密着性が高まる効果がある。

従来、前述したパターニング処理工程において、配線パターンの細り（欠け）、断線、ショート、太り（突起）等の重欠陥が発生するため、配線パターンの良し悪しはパターン形成後に確認されることがほとんどであり、このような欠陥の有無は、オープン／ショート導通検査や目視検査によって判別されてきた。しかし、目視検査は、パターンの微細化、熟練を要すること、検査員の体調等により検査結果にばらつきが生じる等の問題がある。また、パターンニング処理後に行う粗化処理の良し悪しは、抜き取り検査程度がほとんどであり、その確認手段として顕微鏡観察しても配線パターンが鮮明に見え難く、自動化も困難な状況である。

この観察しにくい理由として、粗化処理によって銅表面にミクロン以下程度の凹凸が形成されるため一般的な撮像方法では銅表面で光が散乱してしまうためであり、このため配線パターンそのものが見えにくく、検査に見逃しを生じやすい。また、製造工程上粗化処理後に配線パターンの良し悪しを自動検査させたい場合には、鮮明な画像を得ることが困難となる。

また、ＢＶＨ用孔の底部の絶縁樹脂残渣や異物などの有無を確実に検査するために、内層配線板の表面に形成される絶縁層に紫外線または電子線により変色又は発色する物質を添加混合し、この絶縁層にＢＶＨ用孔を形成した後の内層配線板に紫外線または電子線を照射することにより添加物質を変色または発色させ、ＢＶＨ用孔の底部と絶縁樹脂残渣部との色に明確な色差を生じさせて、ＢＶＨ用孔の底部に存在する絶縁樹脂残渣及び異物等の有無を検査する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−３２２０３４号公報

本発明は、上記問題点に鑑み考案されたもので、粗化配線パターンの良し悪しを検査するのに好適な撮像方法を提供すると共に、配線パターンの検査を自動的にかつリアルタイムに、高い信頼性の下で行うことが可能な配線パターン検査装置を提供することを目的とする。

本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１においては、両面銅箔付ポリ
イミドフィルムをベースとしてその両面に配線パターンが形成された半導体パッケージの配線パターンの撮像方法であって、積層するための前処理として基材密着性を高めることを目的とした粗化工程によって処理された配線パターンに対して紫外光線を照射し、その波長域で感度を有する撮像手段によって配線パターンを撮像することを特徴とする配線パターンの撮像方法としたものである。

また、請求項２においては、積層するための前処理として基材密着性を高めることを目的とした粗化工程によって処理された配線パターンを光学的に検査する配線パターン検査装置であって、粗化配線パターンに紫外光線を照射する照射手段１０と、照射手段により照射された粗化配線パターン表面を撮像する撮像手段２０と、前記撮像手段で得られた画像情報から配線パターン上の欠陥の有無を判定する画像処理・欠陥判定手段３０とを備えることを特徴とする配線パターン検査装置としたものである。

本発明の配線パターンの検査方法及び検査装置によれば、粗化工程によって処理された配線パターンに対して紫外光線を照射し、その波長域で感度を有する撮像手段によって配線パターンを撮像することにより、鮮明度の高い配線パターン画像を得ることができ、粗化配線パターン上の欠陥の有無を容易に判別することが可能となり、検査の省力化及び検査作業の効率を大幅に向上することができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は請求項２に係る本発明の配線パターン検査装置の一実施例を示す模式構成概略図である。
本発明の配線パターン検査装置は、粗化配線パターンに紫外光線を照射する照射手段１０と、照射手段により照射された粗化配線パターン表面を撮像するセンサー２１と光学系２２とを有する撮像手段２０と、撮像手段で得られた画像情報から配線パターン上の欠陥の有無を判定する画像処理・欠陥判定手段３０とから構成されている。
本発明の配線パターンの検査装置は、粗化工程によって処理された配線パターンに対して照射手段１０により紫外光線を照射し、その波長域で感度を有する撮像手段によって配線パターンを撮像することにより、鮮明度の高い配線パターン画像を得ることができ、粗化配線パターン上の欠陥の有無を容易に判別することが可能となり、検査の省力化及び検査作業の効率を大幅に向上することができる。

本発明の配線パターンの検査装置を用いた粗化配線パターンの検査法について説明する。
まず、被検査対象テープ４１をワーク固定機構５１により位置固定させる。このときのワーク固定方法としては、表面に反射防止膜を施した透明光学ガラスによるガラスサンドイッチやバキューム吸着等によって撮像光学系の焦点深度内にワーク平坦性が確立でき、ワーク反りに対しても補正できる固定方法が望ましい。また、ワークがリール形態を有するものであればワーク固定機構５１の両側に搬送用テープランナー機構を付加することも可能である。

次に、紫外光線を照射できるリング状の光源を備えた照明手段１０により、ワーク固定機構５１により位置固定された被検査対象テープ４１に紫外光線を照射する。
ここで、紫外光線の波長域を３４０〜３８０ｎｍに設定する。

次に、センサ２１及び光学系２２からなる撮像手段２０により、被検査対象テープ４１の粗化配線パターンを撮像する。
ここで、使用するセンサ２１及び光学系２２は紫外光の波長域３４０〜３８０ｎｍに合わ
せて選択、構成する。また、被検査対象テープ４１上に存在する複数パターン像を得るために必要ならばセンサ２１及び光学系２２で構成される撮像手段２０及びワーク固定機構５１を必要取込方向に動かす機構を設けることにより効率の良い撮像、検査が可能となる。

次に、撮像手段２０にて撮像された画像は、パーソナルコンピュータ、キーボード、マウス、ディスプレイ等から構成される画像処理・欠陥判定手段３０に取り込まれ、ここで結像された像をパターン画像として再構成し、各種演算、認識処理を行う。また、画像処理・欠陥判定手段３０には、ワーク固定機構やユーザーインターフェースの役割も持たせてあり、検査装置の操作制御を行うことができる。

図２（ａ）は、被検査対象テープ４１に照明手段１０からの３４０〜３６０ｎｍ波長領域の光をリング照明にて粗化配線パターンに照射したときの濃淡画像を示したものである。下記の白色光で撮像したときの粗化配線パターンの濃淡画像と比べてパターン部が明るく、高コントラストにて映し出されていることが確認できる。
また、図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＡ−Ａ’部のラインプロファイルを示したものであり、パターン部とポリイミドフィルム絶縁材部分とのコントラストがはっきりと得られていることが確認できる、下記の白色光で撮像した配線パターンに比べて約５０倍のコントラスト改善が実現できていることが分かる。

これに対し、図３（ａ）は、一般的な照明手段として白色リング照明を使用して撮像したときの粗化配線パターンの濃淡画像を示したものである。照明は可視域に分光感度を有するメタルハライド照明を用いて、この照明からライトガイドを介したリング照明にてワークに白色光を照射し、カラーＣＣＤカメラを用いて撮像したものである。その結果、パターン部が観察しにくい画像となり、特に、ポリイミドフィルム絶縁材との境界が判別し難い。
また、図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＢ−Ｂ’部のラインプロファイルを示したものであり、パターン部とポリイミドフィルム絶縁材部分とのコントラスト差が約２０階調程度とノイズに埋もれるほど少なく、情報処理的にも判別し難い状況である。

このように、本発明の配線パターンの撮像方法及び検査装置を用いて、粗化配線パターンを撮像、検査することにより、粗化配線パターン上の欠陥の有無を容易に判別することが可能となり、検査の省力化及び検査作業の効率を大幅に向上することができる。

本発明の配線パターン検査装置の一実施例を示す模式構成概略図である。（ａ）は、本発明の配線パターンの撮像方法及び検査装置を用いて撮像した粗化配線パターンの濃淡画像の一例を示す説明図である。

（ｂ）は、（ａ）の粗化配線パターンの濃淡画像のＡ−Ａ’部のラインプロファイルを示す説明図である。
（ａ）は、従来の白色光にて撮像した粗化配線パターンの濃淡画像の一例を示す説明図である。

（ｂ）は、（ａ）の粗化配線パターンの濃淡画像のＢ−Ｂ’部のラインプロファイルを示す説明図である。

符号の説明

１０……照明手段
１１……照明手段の電源
２０……撮像手段
２１……センサー
２２……光学系
３０……画像処理・欠陥判定手段
４１……被検査対象テープ
５１……ワーク固定機構

Claims

両面銅箔付ポリイミドフィルムをベースとしてその両面に配線パターンが形成された半導体パッケージの配線パターンの撮像方法であって、積層するための前処理として基材密着性を高めることを目的とした粗化工程によって処理された配線パターンに対して紫外光線を照射し、その波長域で感度を有する撮像手段によって配線パターンを撮像することを特徴とする配線パターンの撮像方法。
積層するための前処理として基材密着性を高めることを目的とした粗化工程によって処理された配線パターンを光学的に検査する配線パターン検査装置であって、粗化配線パターンに紫外光線を照射する照射手段（１０）と、照射手段により照射された粗化配線パターン表面を撮像する撮像手段（２０）と、前記撮像手段で得られた画像情報から配線パターン上の欠陥の有無を判定する画像処理・欠陥判定手段（３０）とを備えることを特徴とする配線パターン検査装置。