JP2795262B2 - フリップチップ接合部検査装置 - Google Patents
フリップチップ接合部検査装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はフリップチップ接合
部検査装置に関し、特に半導体装置を対象基板にフリッ
プチップ接合した半導体装置のパッドのはがれやクラッ
ク等の不良を検査する装置に関する。
部検査装置に関し、特に半導体装置を対象基板にフリッ
プチップ接合した半導体装置のパッドのはがれやクラッ
ク等の不良を検査する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のフリップチップ接合部検査装置
は、例えば、特開平４−３５９４４７号公報に示される
ように、半導体装置をフリップチップ実装した後の接合
部を検査するために用いられている。
は、例えば、特開平４−３５９４４７号公報に示される
ように、半導体装置をフリップチップ実装した後の接合
部を検査するために用いられている。
【０００３】図６は、従来の接合部検査装置の一例を示
すブロック図である。図で、Ｘ線源６１からＸ線が照射
され、半導体装置６６及び基板６７の接合部６２を透過
したＸ線は、Ｘ線検出手段６３で検出される。多値化濃
淡データ形成手段６４では、Ｘ線検出手段６３の出力を
入力し検出Ｘ線の多値化濃淡データを出力する。判定部
６５では、多値化濃淡データを入力し、接合部の内に濃
淡の変化する部分があるかどうかを判定する。
すブロック図である。図で、Ｘ線源６１からＸ線が照射
され、半導体装置６６及び基板６７の接合部６２を透過
したＸ線は、Ｘ線検出手段６３で検出される。多値化濃
淡データ形成手段６４では、Ｘ線検出手段６３の出力を
入力し検出Ｘ線の多値化濃淡データを出力する。判定部
６５では、多値化濃淡データを入力し、接合部の内に濃
淡の変化する部分があるかどうかを判定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の第１の問題
点は、Ｘ線の透過量より検査を行うので、透過量に違い
の現れない半導体装置のパッドはがれやパッドクラック
等の接合部不良は検出できないという点であった。
点は、Ｘ線の透過量より検査を行うので、透過量に違い
の現れない半導体装置のパッドはがれやパッドクラック
等の接合部不良は検出できないという点であった。
【０００５】第２の問題点は、Ｘ線装置を使用するの
で、検査装置の価格が高い、装置が大きい、安全上の対
策も必要であるという点であった。
で、検査装置の価格が高い、装置が大きい、安全上の対
策も必要であるという点であった。
【０００６】したがって、本発明の目的は、半導体装置
をワイヤボンディングによらず直接基板に接合する方式
であるフリップチップ接合において、半導体装置のパッ
ドのはがれ、クラック等の接続不良を検査することがで
きるフリップチップ接合部検査装置を提供することであ
る。
をワイヤボンディングによらず直接基板に接合する方式
であるフリップチップ接合において、半導体装置のパッ
ドのはがれ、クラック等の接続不良を検査することがで
きるフリップチップ接合部検査装置を提供することであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、また、
半導体装置の接合部との反対側の真上から画像を取り込
む赤外波長の帯域の感度を有するカメラと、カメラと同
軸で半導体装置へ赤外波長の帯域の波長の照明を照射す
る照明と、カメラから取り込んだ画像データを表示する
モニタとから構成されるフリップチップ接合部検査装置
が得られる。
半導体装置の接合部との反対側の真上から画像を取り込
む赤外波長の帯域の感度を有するカメラと、カメラと同
軸で半導体装置へ赤外波長の帯域の波長の照明を照射す
る照明と、カメラから取り込んだ画像データを表示する
モニタとから構成されるフリップチップ接合部検査装置
が得られる。
【０００８】
【０００９】更に、カメラから取り込んだ画像データを
ＡＤ変換し、多値化画像データを出力するＡＤ変換手段
と、多値化画像データを入力して良品と不良品を区別す
るための特徴が抽出された計測データを出力する計測手
段と、計測データを入力して計測値があらかじめ設定し
た良品の範囲に入っていなければ不良と判定する判定手
段とを追加して構成される。
ＡＤ変換し、多値化画像データを出力するＡＤ変換手段
と、多値化画像データを入力して良品と不良品を区別す
るための特徴が抽出された計測データを出力する計測手
段と、計測データを入力して計測値があらかじめ設定し
た良品の範囲に入っていなければ不良と判定する判定手
段とを追加して構成される。
【００１０】本発明においては、半導体装置の接合部と
反対側の真上から赤外波長の帯域の波長を有する照明を
照射し、照明と同軸に取り付けられた赤外線波長帯域の
感度を有するカメラで画像を取り込む。赤外波長はフリ
ップチップ実装した半導体装置のシリコン層を透過し、
アルミパッド面で反射するのでカメラはアルミパッド面
の画像を取り込むことができる。半導体装置のパッドが
はがれていたり、パッドにクラックが入っている等パッ
ドに損傷がある場合は、正常なパッド部分とは異なる画
像となるので、カメラから取り込んだ画像をモニタに表
示することで目視で不良個所を見つけることができる。
反対側の真上から赤外波長の帯域の波長を有する照明を
照射し、照明と同軸に取り付けられた赤外線波長帯域の
感度を有するカメラで画像を取り込む。赤外波長はフリ
ップチップ実装した半導体装置のシリコン層を透過し、
アルミパッド面で反射するのでカメラはアルミパッド面
の画像を取り込むことができる。半導体装置のパッドが
はがれていたり、パッドにクラックが入っている等パッ
ドに損傷がある場合は、正常なパッド部分とは異なる画
像となるので、カメラから取り込んだ画像をモニタに表
示することで目視で不良個所を見つけることができる。
【００１１】更に、カメラから取り込んだ画像を良品の
パッドと不良のパッドにおいて測定値に違いが出るよう
に処理して算出することにより、パッドのはがれやクラ
ックを目視判定ではなく自動検出することができる。
パッドと不良のパッドにおいて測定値に違いが出るよう
に処理して算出することにより、パッドのはがれやクラ
ックを目視判定ではなく自動検出することができる。
【００１２】本発明では、人体への安全上全く問題のな
い赤外線を用いるので、Ｘ線を用いる方式に比べて、検
査装置の価格が安い、装置が小さい、安全上の対策は必
要ないという特徴がある。
い赤外線を用いるので、Ｘ線を用いる方式に比べて、検
査装置の価格が安い、装置が小さい、安全上の対策は必
要ないという特徴がある。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。
て、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】図１は本発明の一実施例を示すブロック図
である。図で、カメラ１は、赤外波長の帯域の感度を有
し、検査対象半導体装置２の接合部３と反対側の真上か
ら画像を取り込む。照明４は、カメラ１と同軸で半導体
装置１へ赤外波長の帯域の波長の照明を照射する。モニ
タ５は、カメラ１から取り込んだ画像データを表示す
る。モニタ５に表示された画像を人間が見て不良パッド
を検出することもできる。
である。図で、カメラ１は、赤外波長の帯域の感度を有
し、検査対象半導体装置２の接合部３と反対側の真上か
ら画像を取り込む。照明４は、カメラ１と同軸で半導体
装置１へ赤外波長の帯域の波長の照明を照射する。モニ
タ５は、カメラ１から取り込んだ画像データを表示す
る。モニタ５に表示された画像を人間が見て不良パッド
を検出することもできる。
【００１５】ＡＤ変換手段６はカメラ１から出力される
アナログ画像信号ａを入力し、ＡＤ変換して多値化画像
データｂを出力する。計測手段７は、計測データｂを入
力して次項目以降に説明する処理を行い良品のパッドと
不良のパッドを区別するための計測データｃを出力す
る。判定手段８は、計測データｃを入力して計測値があ
らかじめ設定した良品の範囲に入っていなければ不良と
判定する。
アナログ画像信号ａを入力し、ＡＤ変換して多値化画像
データｂを出力する。計測手段７は、計測データｂを入
力して次項目以降に説明する処理を行い良品のパッドと
不良のパッドを区別するための計測データｃを出力す
る。判定手段８は、計測データｃを入力して計測値があ
らかじめ設定した良品の範囲に入っていなければ不良と
判定する。
【００１６】図２（ａ）〜（ｄ）は図１に示す本発明の
一実施例における計測手段７の内容を示すブロック図で
ある。
一実施例における計測手段７の内容を示すブロック図で
ある。
【００１７】まず、（ａ）の計測手段７を説明する。微
分処理手段９は、多値化画像データｂを入力して微分処
理を行い多値化微分処理画像データに変換し、多値化微
分画像データｄを出力する。二値化手段１０は、多値化
微分画像データｄを入力してあらかじめ設定した二値化
レベル以上の濃淡値の画素を“１”に、二値化レベルよ
り小さい濃淡値の画素を“０”に二値化して二値化画像
データｅを出力する。面積計測手段１１は、二値化画像
データｅを入力してパッド毎に設けた検査領域内の
“１”の面積を計測して計測値データｃを出力する。
分処理手段９は、多値化画像データｂを入力して微分処
理を行い多値化微分処理画像データに変換し、多値化微
分画像データｄを出力する。二値化手段１０は、多値化
微分画像データｄを入力してあらかじめ設定した二値化
レベル以上の濃淡値の画素を“１”に、二値化レベルよ
り小さい濃淡値の画素を“０”に二値化して二値化画像
データｅを出力する。面積計測手段１１は、二値化画像
データｅを入力してパッド毎に設けた検査領域内の
“１”の面積を計測して計測値データｃを出力する。
【００１８】図２（ｂ）の計測手段７を説明する。二値
化手段１２は、多値化画像データｂを入力してあらかじ
め設定した二値化レベル以上の濃淡値の画素を“１”
に、二値化レベルより小さい濃淡値の画素を“０”に二
値化して二値化画像データｆを出力する。面積計測手段
１３は、二値化画像データｆを入力してパッド毎に設け
た検査領域内の“１”の面積を計測して計測データｃと
して出力する。
化手段１２は、多値化画像データｂを入力してあらかじ
め設定した二値化レベル以上の濃淡値の画素を“１”
に、二値化レベルより小さい濃淡値の画素を“０”に二
値化して二値化画像データｆを出力する。面積計測手段
１３は、二値化画像データｆを入力してパッド毎に設け
た検査領域内の“１”の面積を計測して計測データｃと
して出力する。
【００１９】図２（ｃ）の計測手段７を説明する。総和
手段１４は、パッド毎に設けた検査領域内の全ての多値
化画像データｂを加算して、多値化総和データｇを出力
する。平均濃度値計測手段１５は、多値化総和データｇ
を検査領域面積で割り算して求められる平均濃度値を計
測データｃとして出力する。
手段１４は、パッド毎に設けた検査領域内の全ての多値
化画像データｂを加算して、多値化総和データｇを出力
する。平均濃度値計測手段１５は、多値化総和データｇ
を検査領域面積で割り算して求められる平均濃度値を計
測データｃとして出力する。
【００２０】図２（ｄ）の計測手段７を説明する。多値
化画像データ記憶手段１６は、多値化画像データを入力
して記憶する。総和手段１７は、多値化画像データｂ′
を多値化画像データ記憶手段より読み出してパッド毎に
設けた検査領域内の全ての多値化画像データｂ′を加算
して、多値化総和データｈを出力する。平均濃度値算出
手段１８は、多値化総和データｈを検査領域面積で割り
算して求められる平均濃度値データｉを出力する。良品
濃度値範囲算出手段１９は、入力した平均濃度値にあら
かじめ設定した値を加算して上限濃度値を算出し、平均
濃度値からあらかじめ設定した値をひいて下限濃度値を
算出し、上限濃度値と下限濃度値を良品濃度値範囲デー
タｊとして計測出力する。面積計測手段２０は、多値化
画像データ記憶手段１６から多値化画像データｂ′を読
み出して、良品濃度値範囲データｊの上限濃度値より大
きい濃度値の面積と下限濃度値より小さい濃度値の面積
を加算した面積を計測データｃとして出力する。
化画像データ記憶手段１６は、多値化画像データを入力
して記憶する。総和手段１７は、多値化画像データｂ′
を多値化画像データ記憶手段より読み出してパッド毎に
設けた検査領域内の全ての多値化画像データｂ′を加算
して、多値化総和データｈを出力する。平均濃度値算出
手段１８は、多値化総和データｈを検査領域面積で割り
算して求められる平均濃度値データｉを出力する。良品
濃度値範囲算出手段１９は、入力した平均濃度値にあら
かじめ設定した値を加算して上限濃度値を算出し、平均
濃度値からあらかじめ設定した値をひいて下限濃度値を
算出し、上限濃度値と下限濃度値を良品濃度値範囲デー
タｊとして計測出力する。面積計測手段２０は、多値化
画像データ記憶手段１６から多値化画像データｂ′を読
み出して、良品濃度値範囲データｊの上限濃度値より大
きい濃度値の面積と下限濃度値より小さい濃度値の面積
を加算した面積を計測データｃとして出力する。
【００２１】次に本発明の原理について図面を参照して
詳細に説明する。図３は、本発明の原理を説明するため
の原理図である。照明４は、赤外領域の波長を有した光
源２１とハーフミラー２２によりカメラ１と同軸に検査
対象半導体装置２を照射する。半導体装置２に照射した
照射光ｋは、シリコン層２３を透過して、アルミパッド
層２４で反射する。アルミパッド層２４で反射した反射
光１は、カメラ１に入射する。これは、赤外波長がシリ
コンは透過するがアルミは透過しない性質を有するため
である。カメラは、赤外波長の感度を有する例えば赤外
ビジコンを使用することにより赤外波長の画像を取り込
むことができる。また、赤外波長でも特に１１００ｎｍ
〜１３００ｎｍの波長が特にシリコンを透過するので、
この波長帯域を有する照明を用いるとより鮮明にアルミ
パッド面の画像を取り込むことができる。
詳細に説明する。図３は、本発明の原理を説明するため
の原理図である。照明４は、赤外領域の波長を有した光
源２１とハーフミラー２２によりカメラ１と同軸に検査
対象半導体装置２を照射する。半導体装置２に照射した
照射光ｋは、シリコン層２３を透過して、アルミパッド
層２４で反射する。アルミパッド層２４で反射した反射
光１は、カメラ１に入射する。これは、赤外波長がシリ
コンは透過するがアルミは透過しない性質を有するため
である。カメラは、赤外波長の感度を有する例えば赤外
ビジコンを使用することにより赤外波長の画像を取り込
むことができる。また、赤外波長でも特に１１００ｎｍ
〜１３００ｎｍの波長が特にシリコンを透過するので、
この波長帯域を有する照明を用いるとより鮮明にアルミ
パッド面の画像を取り込むことができる。
【００２２】図４は、本発明によるアルミパッド部分の
取り込み画像を説明するための図で、（ａ）〜（ｃ）は
断面図及び（ｄ）〜（ｆ）はこれらに対応するパターン
図である。
取り込み画像を説明するための図で、（ａ）〜（ｃ）は
断面図及び（ｄ）〜（ｆ）はこれらに対応するパターン
図である。
【００２３】（ａ）は、正常なアルミパッドの断面図
で、パッド全域でほぼ同じように光は反射する。従って
取り込み画像は、図４（ｄ）のようにパッド面全域が反
射光１に応じた明るさでほぼ均一である。
で、パッド全域でほぼ同じように光は反射する。従って
取り込み画像は、図４（ｄ）のようにパッド面全域が反
射光１に応じた明るさでほぼ均一である。
【００２４】図４（ｂ）は、アルミパッドがシリコン層
から剥がれてしまった場合の断面図で、反射光ｌ1 は剥
がれ面で光が乱反射してしまう。従って取り込み画像
は、（ｅ）のように剥がれ領域からのカメラに入射する
光量は正常な領域２５に比べて少なく、剥がれ領域２６
は暗く写る。
から剥がれてしまった場合の断面図で、反射光ｌ1 は剥
がれ面で光が乱反射してしまう。従って取り込み画像
は、（ｅ）のように剥がれ領域からのカメラに入射する
光量は正常な領域２５に比べて少なく、剥がれ領域２６
は暗く写る。
【００２５】図４（ｃ）は、アルミパッドの一部にクラ
ックが発生している場合の断面図である。クラック部で
反射光ｌ2 は乱反射する場合と、クラックの発生状態ま
たは部分的なはがれの状態によっては正常なアルミパッ
ドよりも反射率が高くなり、反射光ｌ3 は正常なパッド
からの反射光１よりも強くなる場合がある。従って取り
込み画像は、図（ｆ）のようにクラック部は正常な領域
２５よりも暗く写る領域２７と明るく写る領域２８が存
在する。
ックが発生している場合の断面図である。クラック部で
反射光ｌ2 は乱反射する場合と、クラックの発生状態ま
たは部分的なはがれの状態によっては正常なアルミパッ
ドよりも反射率が高くなり、反射光ｌ3 は正常なパッド
からの反射光１よりも強くなる場合がある。従って取り
込み画像は、図（ｆ）のようにクラック部は正常な領域
２５よりも暗く写る領域２７と明るく写る領域２８が存
在する。
【００２６】従ってカメラの取込画像をモニタに表示す
ると、パッドはがれまたはパッドクラックといった不良
パッドは良品パッドとは画像として異なるので、人間が
モニタを見て不良検出をすることが可能である。
ると、パッドはがれまたはパッドクラックといった不良
パッドは良品パッドとは画像として異なるので、人間が
モニタを見て不良検出をすることが可能である。
【００２７】図５は、本発明において、カメラから取り
込んだ画像より不良パッドを自動検出する原理を説明す
るためのパターン図である。
込んだ画像より不良パッドを自動検出する原理を説明す
るためのパターン図である。
【００２８】図５（ａ）は、図４（ｆ）の不良パッドを
図２（ａ）に示す測定方法で処理した二値化画像であ
る。斜線部が二値化後の“１”の領域である。図４
（ｆ）に示すようにパッドが部分的に剥がれていたりク
ラックしかかっているような場合は、不良パッドにおい
て正常な領域と不良領域の濃度差が少なく、また不良領
域が正常な領域よりも暗い領域と明るい領域があるの
で、単純な二値化では正常な領域と不良領域を区別する
ことはできない。また、不良領域の形状や大きさも決ま
っていないので、濃度値が決まっていないときに有効な
正規化パターンマッチングによる方法でも、不良領域を
検出することはできない。しかし、パッド内に不良な領
域が存在する場合は、正常な領域と不良領域の境界は必
ず存在するので、微分処理画像を二値化することで境界
領域を抽出することができる。正常なパッドには、境界
領域が存在しないので、境界領域の面積より、不良パッ
ドを検出することができる。微分処理手段としては、３
×３マスクを用いたソーベルオペレータやラプラシアン
オペレータ等がよく知られている。
図２（ａ）に示す測定方法で処理した二値化画像であ
る。斜線部が二値化後の“１”の領域である。図４
（ｆ）に示すようにパッドが部分的に剥がれていたりク
ラックしかかっているような場合は、不良パッドにおい
て正常な領域と不良領域の濃度差が少なく、また不良領
域が正常な領域よりも暗い領域と明るい領域があるの
で、単純な二値化では正常な領域と不良領域を区別する
ことはできない。また、不良領域の形状や大きさも決ま
っていないので、濃度値が決まっていないときに有効な
正規化パターンマッチングによる方法でも、不良領域を
検出することはできない。しかし、パッド内に不良な領
域が存在する場合は、正常な領域と不良領域の境界は必
ず存在するので、微分処理画像を二値化することで境界
領域を抽出することができる。正常なパッドには、境界
領域が存在しないので、境界領域の面積より、不良パッ
ドを検出することができる。微分処理手段としては、３
×３マスクを用いたソーベルオペレータやラプラシアン
オペレータ等がよく知られている。
【００２９】図５（ｂ）は、図４（ｅ）の不良パッドを
図２（ｂ）に示す測定方法で処理した二値化画像であ
る。斜線部が二値化後の“１”の領域である。図４
（ｅ）に示すようにパッド内の広い領域で剥がれが発生
した場合は、剥がれ領域は正常な領域よりも暗く写るの
で、あらかじめ正常な領域の明るさと剥がれ領域の明る
さの間のレベルを二値化レベルとして設定しておくこと
で、図２（ｂ）に示すように正常な領域は“１”に不良
領域は“０”に二値化することができる。従って、
“１”の面積を計測することで不良の場合は、正常な場
合よりも面積が小さくなり検出することができる。
図２（ｂ）に示す測定方法で処理した二値化画像であ
る。斜線部が二値化後の“１”の領域である。図４
（ｅ）に示すようにパッド内の広い領域で剥がれが発生
した場合は、剥がれ領域は正常な領域よりも暗く写るの
で、あらかじめ正常な領域の明るさと剥がれ領域の明る
さの間のレベルを二値化レベルとして設定しておくこと
で、図２（ｂ）に示すように正常な領域は“１”に不良
領域は“０”に二値化することができる。従って、
“１”の面積を計測することで不良の場合は、正常な場
合よりも面積が小さくなり検出することができる。
【００３０】また、図４（ｅ）に示すようにパッド内の
広い領域で剥がれが発生した場合、図２（ｃ）に示す測
定方法でも不良を検出することができる。正常な領域よ
りも剥がれ領域は暗く写るのでパッド内の平均濃度値を
求めると、剥がれ領域があった場合平均濃度値は小さく
なり、正常なパッドでの平均濃度値との間に判定レベル
を設定しておくことで不良を検出することができる。
広い領域で剥がれが発生した場合、図２（ｃ）に示す測
定方法でも不良を検出することができる。正常な領域よ
りも剥がれ領域は暗く写るのでパッド内の平均濃度値を
求めると、剥がれ領域があった場合平均濃度値は小さく
なり、正常なパッドでの平均濃度値との間に判定レベル
を設定しておくことで不良を検出することができる。
【００３１】また、図４（ｆ）に示すようにパッド内
で、明るく写る領域や暗く写る領域がある場合、図２
（ｄ）に示す方法でも不良を検出することができる。パ
ッド内で、平均濃度値を算出すると、明るく写る領域や
暗く写る領域の面積は正常な領域の面積に比べると小さ
いのでほぼ正常な領域の濃度値の平均値が得られる。こ
の平均値を良品の濃度値範囲の中心値として、あらかじ
め設定した値を加算及び減算して良品の濃度値範囲を算
出する。この濃度値範囲が実際の良品の領域と不良の領
域を分けられるように、あらかじめ加算及び減算する値
を設定する値を設定しておくことで、明るく写る領域の
面積と暗く写る不良の領域の面積を加えた面積、すなわ
ち不良の領域の面積を算出することができる。従って、
この面積があらかじめ設定した良品範囲面積よりも大き
ければ不良と判定することができる。
で、明るく写る領域や暗く写る領域がある場合、図２
（ｄ）に示す方法でも不良を検出することができる。パ
ッド内で、平均濃度値を算出すると、明るく写る領域や
暗く写る領域の面積は正常な領域の面積に比べると小さ
いのでほぼ正常な領域の濃度値の平均値が得られる。こ
の平均値を良品の濃度値範囲の中心値として、あらかじ
め設定した値を加算及び減算して良品の濃度値範囲を算
出する。この濃度値範囲が実際の良品の領域と不良の領
域を分けられるように、あらかじめ加算及び減算する値
を設定する値を設定しておくことで、明るく写る領域の
面積と暗く写る不良の領域の面積を加えた面積、すなわ
ち不良の領域の面積を算出することができる。従って、
この面積があらかじめ設定した良品範囲面積よりも大き
ければ不良と判定することができる。
【００３２】また、図２（ｄ）に示す方法で、良品の濃
度値範囲の中心値に平均濃度値を用いるかわりに、濃度
ヒストグラムをとり最も度数の多い濃度値を用いる方法
も考えられる。さらに、良品の濃度値範囲の中心値に加
算及び減算する値をあらかじめ設定する固定値にするか
わりに、濃度ヒストグラムの分布の標準偏差σを算出
し、あらかじめ設定する係数ｔとの積（ｔ×σ）を用い
る方法も考えられる。
度値範囲の中心値に平均濃度値を用いるかわりに、濃度
ヒストグラムをとり最も度数の多い濃度値を用いる方法
も考えられる。さらに、良品の濃度値範囲の中心値に加
算及び減算する値をあらかじめ設定する固定値にするか
わりに、濃度ヒストグラムの分布の標準偏差σを算出
し、あらかじめ設定する係数ｔとの積（ｔ×σ）を用い
る方法も考えられる。
【００３３】
【発明の効果】本発明の第１の効果は、半導体装置を基
板にフリップチップ実装した後の接合部のパッドの剥が
れやクラック等のパッドの損傷を非破壊で観察すること
ができる。その理由は、赤外波長の光はシリコンを透過
するがアルミは透過しない性質を利用して、基板に直接
接合した後の半導体装置の接合部との反対側の真上から
赤外波長の照明を照射すると、シリコン層を透過した照
明光はアルミパッド面で反射するので、その反射光を赤
外線波長の感度を有するカメラで画像を取り込むと、シ
リコン層の下のアルミパッド面の画像を取り込むことが
できるためである。
板にフリップチップ実装した後の接合部のパッドの剥が
れやクラック等のパッドの損傷を非破壊で観察すること
ができる。その理由は、赤外波長の光はシリコンを透過
するがアルミは透過しない性質を利用して、基板に直接
接合した後の半導体装置の接合部との反対側の真上から
赤外波長の照明を照射すると、シリコン層を透過した照
明光はアルミパッド面で反射するので、その反射光を赤
外線波長の感度を有するカメラで画像を取り込むと、シ
リコン層の下のアルミパッド面の画像を取り込むことが
できるためである。
【００３４】第２の効果は、半導体装置を基板に直接接
合した後のパッドの剥がれやクラック等のパッドの損傷
を自動検出することができる。その理由は、赤外波長の
感度を有するカメラから取り込んだ画像では、半導体装
置のパッドの剥がれやクラック等パッドに損傷がある場
合は、正常なパット部分とは異なる画像となるので、カ
メラから取り込んだ画像を良品のパッドと不良のパッド
において測定値に違いが出るように処理して数値化する
ためである。
合した後のパッドの剥がれやクラック等のパッドの損傷
を自動検出することができる。その理由は、赤外波長の
感度を有するカメラから取り込んだ画像では、半導体装
置のパッドの剥がれやクラック等パッドに損傷がある場
合は、正常なパット部分とは異なる画像となるので、カ
メラから取り込んだ画像を良品のパッドと不良のパッド
において測定値に違いが出るように処理して数値化する
ためである。
【００３５】第３の効果は、半導体装置を基板に直接接
合した後のパッドの剥がれやクラック等のパッドの損傷
を安価に、コンパクトに、安全上の対策は必要なしに検
出することができる。その理由は、赤外線は人体への安
全上全く問題のないので、Ｘ線を用いる方式に比べて、
検査装置の価格が安く製造でき、装置を小さくでき、安
全上の対策は必要ないためである。
合した後のパッドの剥がれやクラック等のパッドの損傷
を安価に、コンパクトに、安全上の対策は必要なしに検
出することができる。その理由は、赤外線は人体への安
全上全く問題のないので、Ｘ線を用いる方式に比べて、
検査装置の価格が安く製造でき、装置を小さくでき、安
全上の対策は必要ないためである。
【図１】本発明の実施の形態例を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施の形態における計測手段を説明す
るためのブロック図である。
るためのブロック図である。
【図３】本発明の原理を説明するための原理図である。
【図４】本発明の動作を説明するための断面図（ａ）〜
（ｃ）及びパターン図（ｄ）〜（ｆ）である。
（ｃ）及びパターン図（ｄ）〜（ｆ）である。
【図５】本発明の動作を説明するためのパターン図であ
る。
る。
【図６】従来の技術を説明するためのブロック図であ
る。
る。
１ カメラ ２ 半導体装置 ３ 接合部 ４ 照明 ５ モニタ ６ ＡＤ変換手段 ７ 計測手段 ８ 判定手段 ９ 微分処理手段 １０ 二値化手段 １１ 画像計測手段 １２ 二値化手段 １３ 面積計測手段 １４ 総和手段 １５ 平均濃度値計測手段 １６ 多値化画像データ記憶手段 １７ 総和手段 １８ 平均濃度値算出手段 １９ 良品濃度値範囲算出手段 ２０ 面積計測手段 ２１ 光源 ２２ ハーフミラー ２３ シリコン層 ２４ アルミパッド層 ２５ 正常な領域 ２６ 剥がれ領域 ２７ 暗く写る領域 ２８ 明るく写る領域 ６１ Ｘ線源 ６２ はんだ接合部 ６３ Ｘ線検出手段 ６４ 多値化濃淡データ形成手段 ６５ 判定部 ６６ 半導体装置 ６７ 基板 ａ アナログ画像信号 ｂ，ｂ′ 多値化画像データ ｃ 計測データ ｄ 多値化微分画像データ ｅ 二値化画像データ ｆ 二値化画像データ ｇ 多値化総和データ ｈ 多値化総和データ ｉ 平均濃度値データ ｊ 良品濃度値範囲データ ｋ 照射光 ｌ，ｌ1 ，ｌ2 ，ｌ3 反射光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/60 321 H01L 21/60 311 H01L 21/66
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体装置の接合部との反対側の真上か
ら画像を取り込む赤外波長の帯域の感度を有するカメラ
と、カメラと同軸で半導体装置へ赤外波長の帯域の波長
の照明光を照射する照明と、カメラから取り込んだ画像
データを表示するモニタと、カメラから取り込んだ画像
データをＡＤ変換し、多値化画像データを出力するＡＤ
変換手段と、多値化画像データを入力して良品と不良品
を区別するための特徴が抽出された計測データを出力す
る計測手段と、計測データを入力して計測値があらかじ
め設定した良品の範囲に入っていなければ不良と判定す
る判定手段から構成され、 前記計測手段は、入力した多値化画像データをあらかじ
め設定した二値化レベル以上の濃淡値の画素を“１”
に、二値化レベルより小さい濃淡値の画素を“０”に二
値化して二値化画像データを出力する二値化手段と、二
値化画像データを入力してパッド毎に設けた検査領域内
の“１”の面積を計測して計測データとして出力する面
積計測手段から構成される フリップチップ接合部検査装
置。 - 【請求項２】 半導体装置の接合部との反対側の真上か
ら画像を取り込む赤外波長の帯域の感度を有するカメラ
と、カメラと同軸で半導体装置へ赤外波長の帯域の波長
の照明光を照射する照明と、カメラから取り込んだ画像
データを表示するモニタと、カメラから取り込んだ画像
データをＡＤ変換し、多値化画像データを出力するＡＤ
変換手段と、多値化画像データを入力して良品と不良品
を区別するための特徴が抽出された計測データを出力す
る計測手段と、計測データを入力して計測値があらかじ
め設定した良品の範囲に入っていなければ不良と判定す
る判定手段から構成され、 前記計測手段は、パッド毎に設けた検査領域内の全ての
多値化画像データを加算して、多値化総和データを出力
する総和手段と、多値化総和データを検査領域面積で割
り算して平均濃度値データを出力する平均濃度値計測手
段から 構成されるフリップチップ接合部検査装置。 - 【請求項３】 半導体装置の接合部との反対側の真上か
ら画像を取り込む赤外波長の帯域の感度を有するカメラ
と、カメラと同軸で半導体装置へ赤外波長の帯域の波長
の照明光を照射する照明と、カメラから取り込んだ画像
データを表示 するモニタと、カメラから取り込んだ画像
データをＡＤ変換し、多値化画像データを出力するＡＤ
変換手段と、多値化画像データを入力して良品と不良品
を区別するための特徴が抽出された計測データを出力す
る計測手段と、計測データを入力して計測値があらかじ
め設定した良品の範囲に入っていなければ不良と判定す
る判定手段から構成され、 前記計測手段は、入力した多値化画像データを記憶する
多値化画像データ記憶手段と、多値化画像データ記憶手
段から読み出した多値化画像データをパッド毎に設けた
検査領域内において全て加算した多値化総和データを出
力する総和手段と、多値化総和データを検査領域面積で
割り算して平均濃度値データを出力する平均濃度値算出
手段と、平均濃度値にあらかじめ設定した値を加算して
上限濃度値を算出し、平均濃度値からあらかじめ設定し
た値をひいて下限濃度値を算出し、上限濃度値データと
下限濃度値データを出力する良品濃度値範囲算出手段
と、多値化画像データ記憶手段から多値化画像データを
読み出して、上限濃度値データより大きい濃度値の面積
と下限濃度値データより小さい濃度値の面積を加算した
面積を計測データとして出力する面積計測手段から構成
される フリップチップ接合部検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8128139A JP2795262B2 (ja) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | フリップチップ接合部検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8128139A JP2795262B2 (ja) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | フリップチップ接合部検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09312317A JPH09312317A (ja) | 1997-12-02 |
| JP2795262B2 true JP2795262B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=14977371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8128139A Expired - Lifetime JP2795262B2 (ja) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | フリップチップ接合部検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2795262B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100462239B1 (ko) * | 2002-04-16 | 2004-12-17 | 동양반도체 주식회사 | 반도체용 레이저 마킹 장치 |
| JP4827490B2 (ja) * | 2004-10-27 | 2011-11-30 | パナソニック株式会社 | 半導体装置の製造システム |
| JP4116055B2 (ja) * | 2006-12-04 | 2008-07-09 | シャープ株式会社 | 半導体装置 |
| 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 |
| JP5042709B2 (ja) * | 2007-05-21 | 2012-10-03 | シャープ株式会社 | 半導体装置の検査方法および検査装置 |
| US7622737B2 (en) | 2007-07-11 | 2009-11-24 | International Business Machines Corporation | Test structures for electrically detecting back end of the line failures and methods of making and using the same |
| CN109187463B (zh) * | 2018-08-31 | 2020-12-01 | 哈尔滨工业大学 | 基于发光细菌的微流控型辐射损伤生物剂量分析检测装置及其检测分析方法 |
| US11543363B2 (en) * | 2019-05-24 | 2023-01-03 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Systems and methods for wafer bond monitoring |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2843388B2 (ja) * | 1989-12-06 | 1999-01-06 | 富士通株式会社 | ワイヤボンディング状態検査装置 |
| JPH04336444A (ja) * | 1991-05-14 | 1992-11-24 | Rohm Co Ltd | 顕微鏡 |
| JP2971658B2 (ja) * | 1992-02-25 | 1999-11-08 | 富士通株式会社 | バンプの接合状態検査方法及び装置 |
| JPH06174442A (ja) * | 1992-12-01 | 1994-06-24 | Canon Inc | ボンディングワイヤ検査装置 |
| JPH07111284A (ja) * | 1993-10-13 | 1995-04-25 | Sony Corp | 接触判定方法 |
-
1996
- 1996-05-23 JP JP8128139A patent/JP2795262B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09312317A (ja) | 1997-12-02 |
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