JP6246061B2 - Inspection method for multilayer boards - Google Patents
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Description
本発明は、例えばパワー半導体モジュール等の多層基板において、はんだ接合部に生じたボイドやヒケ等の欠陥を非破壊で検査する検査方法に関するものである。 The present invention relates to an inspection method for nondestructively inspecting defects such as voids and sink marks generated in solder joints in a multilayer substrate such as a power semiconductor module.
従来、パワー半導体モジュール等のはんだ接合部の欠陥を検出する検査方法として、被検体であるパワー半導体モジュールに放射線を透過させて、その透過画像からはんだ接合部の欠陥を検出する方法が提案されている。
従来の被検体に放射線を透過させる検査方法では、被検体が多層構造の場合、はんだ接合部の面積等により層毎に判定基準が異なる。また、透過画像から欠陥がどの層にあるかまでは判別できないので、過検出気味に判定せざるを得なかった。
それゆえ、パワー半導体モジュールを手直しする修正工程が増えるとともに、修正によりパワー半導体モジュールが不良となることもあった。
Conventionally, as an inspection method for detecting a defect in a solder joint portion such as a power semiconductor module, a method has been proposed in which radiation is transmitted through a power semiconductor module as an object and a defect in the solder joint portion is detected from the transmission image. Yes.
In the conventional inspection method for transmitting radiation through a subject, when the subject has a multilayer structure, the determination criteria differ for each layer depending on the area of the solder joint. In addition, since it is impossible to determine which layer the defect is in from the transmission image, it has been inevitably determined to be over-detected.
Therefore, the number of correction processes for reworking the power semiconductor module increases, and the power semiconductor module may become defective due to the correction.
このような問題を解決するものとして、異なる２つの角度から放射線を被検体に照射して得られた２つの透過画像を合成して、検査する層以外から生じるノイズ画像を除去する検査方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 In order to solve such problems, an inspection method is proposed in which two transmitted images obtained by irradiating a subject with radiation from two different angles are combined to remove noise images generated from other than the layer to be inspected. (For example, refer to Patent Document 1).
パワー半導体モジュール等に用いられる多層基板のはんだ接合部のボイドを、各層毎に判別しようとすると、ボイドの重なりを回避する必要がある。
特許文献１に記載の検査方法において、ボイドの重なりを回避するには、放射線の被検体への入射角度の拡大や、被検体の回転が不可欠となり、検査時間が長くなるとともに、検査装置が複雑化して装置コストが増大するとの問題があった。
また、ボイドの大きさは一定でないので、ボイドの重なりを回避できる条件が明確でなく、重なりを回避できない場合があり、ボイドを各層毎に判別できないという問題もあった。
In order to discriminate the voids in the solder joints of the multilayer substrate used for power semiconductor modules or the like for each layer, it is necessary to avoid the overlapping of voids.
In the inspection method described in
Further, since the size of the voids is not constant, the conditions for avoiding the overlapping of the voids are not clear, and the overlapping cannot be avoided in some cases, and there is a problem that the voids cannot be distinguished for each layer.
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、多層基板における異なる層にあるボイドを、ボイド像が重なった場合でも、放射線の被検体への入射角を拡大したり、被検体を回転したりすることなしに、各層毎に確実に判別する検査方法を得ることである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an incident angle of radiation to a subject even when void images are superimposed on voids in different layers of a multilayer substrate. It is to obtain an inspection method that reliably discriminates for each layer without enlarging or rotating the subject.
本発明に係わる多層基板の検査方法は、２方向から放射線を、被検体の一方の面から反対側の他方の面に透過させて得た画像から、はんだ層のボイドを検出する多層基板の検査方法であって、第１の方向の放射線による第１画像と第２の方向の放射線による第２画像とを得るステップと、第１画像と第２画像との各々の基準ハンダ層の領域から、各基準点を求めるステップと、第１画像と第２画像とにおいて、各ボイド像の重心位置を求めた後、第１画像における、基準点からボイド像の重心位置までの距離である重心距離と、第２画像における、基準点からボイド像の重心位置までの距離である重心距離とを比較するステップと、第１画像と第２画像とで、重心距離が一致しなかったボイド像について、基準はんだ層のボイド像の外接矩形と、他のはんだ層のボイド像の外接矩形とが重複しているか否かを判別するステップと、異なるはんだ層にある両ボイド像の外接矩形が重複している場合に、両ボイド像からなる外接矩形の領域の投影波形を求めるステップと、投影波形の輝度差の有無から、各はんだ層のボイド像を抽出するステップと、抽出した各はんだ層のボイド像から、各はんだ層のボイド率を算出するステップと、ボイド率から被検体の良否を判定するステップと、を備えたものである。 The multilayer substrate inspection method according to the present invention is an inspection of a multilayer substrate that detects a void in a solder layer from an image obtained by transmitting radiation from two directions to the other surface on the opposite side of the subject. A method comprising: obtaining a first image with radiation in a first direction and a second image with radiation in a second direction; from a region of each reference solder layer of the first image and the second image; In each step of obtaining each reference point, and after obtaining the centroid position of each void image in the first image and the second image, the centroid distance that is the distance from the reference point to the centroid position of the void image in the first image; In the second image, the step of comparing the centroid distance, which is the distance from the reference point to the centroid position of the void image, and the void image in which the centroid distance does not match between the first image and the second image. The circumscribed rectangle of the void image of the solder layer The step of determining whether or not the circumscribed rectangles of the void images of the other solder layers overlap, and the circumscribed rectangles of both void images when the circumscribed rectangles of the two void images in different solder layers overlap. The step of obtaining the projected waveform of the rectangular area, the step of extracting the void image of each solder layer from the presence or absence of the brightness difference of the projected waveform, and calculating the void ratio of each solder layer from the extracted void image of each solder layer And a step of determining pass / fail of the subject from the void ratio.
本発明に係わる多層基板の検査方法は、上記のように構成されているため、多層基板における異なる層にあるボイドを、ボイド像が重なった場合でも、放射線の被検体への入射角を拡大したり、被検体を回転したりすることなしに、各層毎に確実に判別できる。 Since the multilayer substrate inspection method according to the present invention is configured as described above, even when void images overlap the voids in different layers of the multilayer substrate, the incident angle of radiation to the subject is expanded. Without being rotated or rotating the subject.
実施の形態１．
図１は、実施の形態１の多層基板の検査方法で用いられる被検体の模式図である。
本実施の形態の被検体１００は、例えば、半導体素子や電子部品が実装された電子基板等を備えたパワーモジュールである。
図１に示すように、被検体１００は、ベース３と、ベース３にはんだで接合された基板２と、基板２にはんだで接合されている部品１ａおよび部品１ｂとを備えており、基板２の上下に、はんだ層がある。すなわち、部品１ａと基板２との間のはんだ層が部品下はんだ４１であり、部品１ｂと基板２との間のはんだ層が部品下はんだ４２であり、基板２とベース３との間のはんだ層が基板下はんだ４３である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a subject used in the multilayer substrate inspection method according to the first embodiment.
The
As shown in FIG. 1, the
図２は、実施の形態１の多層基板の検査方法におけるフローチャートである。
本実施の形態の多層基板の検査方法は、被検体に、その一方の面から反対側の他方の面に放射線（Ｘ線、ガンマ線等を含む）を透過させて得た放射線透過画像から、各はんだ層のボイドを検出する方法である。
すなわち、図２に示すように、２方向から放射線を被検体１００に透過させて、ステップＳ１からステップＳ１６までの工程を実施して、部品下はんだ４１にあるボイド（部品下ボイドと記す）Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３と、基板下はんだ４３にあるボイド（基板下ボイドと記す）Ｃ１，Ｃ２とを判別して、被検体１００を構成する多層基板の良否を判定するものである。
FIG. 2 is a flowchart in the multilayer substrate inspection method of the first embodiment.
The inspection method for a multilayer substrate according to the present embodiment is based on a radiographic image obtained by transmitting radiation (including X-rays, gamma rays, etc.) from one surface to the other surface of the subject. This is a method for detecting voids in a solder layer.
That is, as shown in FIG. 2, the radiation from two directions is transmitted through the
まず、ステップＳ１では、被検体１００を第１の方向に透過した放射線による第１の放射線透過画像（第１画像と記す）を得るとともに、被検体１００を第２の方向に透過した放射線による第２の放射線透過画像（第２画像と記す）を得る。
図３は、実施の形態１の多層基板の検査方法における、ステップＳ１からステップＳ６までの工程での第１画像および第２画像を示す図である。
図３には、被検体１００も示している。
First, in step S1, a first radiation transmission image (referred to as a first image) by radiation that has passed through the
FIG. 3 is a diagram illustrating a first image and a second image in the processes from step S1 to step S6 in the multilayer substrate inspection method according to the first embodiment.
FIG. 3 also shows the
図３（ａ）に示すように、ステップＳ１で得られた第１画像Ｓ１＿ＩＭＧ１には、部品下ボイドＢ１，Ｂ２，Ｂ３に基づくボイド像（部品下ボイド像と記す）Ｂ１ｖ，Ｂ２ｖ，Ｂ３ｖと基板下ボイドＣ１，Ｃ２に基づくボイド像（基板下ボイド像と記す）Ｃ１ｖ，Ｃ２ｖとが混在している。
また、第２画像Ｓ１＿ＩＭＧ２には、部品下ボイド像Ｂ１′ｖ，Ｂ２′ｖ，Ｂ３′ｖと基板下ボイド像Ｃ１′ｖ，Ｃ２′ｖとが混在している。
そして、部品下ボイドＢ１，Ｂ２，Ｂ３および基板下ボイドＣ１，Ｃ２のいずれか１つが存在する部分は、放射線の減衰が少なくなるので、各ボイド像は明るく写っている。
本実施の形態では、第１画像と第２画像とにおいて、部品下ボイドボイド像と基板下ボイド像とを区別するため、基板下ボイド像に縦縞を入れている。
As shown in FIG. 3A, in the first image S1_IMG1 obtained in step S1, void images (referred to as component lower void images) B1v, B2v, and B3v based on the component lower voids B1, B2, and B3 and the substrate Void images (referred to as substrate lower void images) C1v and C2v based on the lower voids C1 and C2 are mixed.
The second image S1_IMG2 includes the component lower void images B1′v, B2′v, B3′v and the substrate lower void images C1′v, C2′v.
And, in the part where any one of the component lower voids B1, B2, B3 and the substrate lower voids C1, C2 is present, the attenuation of radiation is reduced, so that each void image is bright.
In the present embodiment, vertical stripes are added to the under-void void image in order to distinguish between the under-component void void image and the under-board void image in the first image and the second image.
ステップＳ２では、１次微分オペレータ、２次微分オペレータ等のフィルタを用いて、第１画像および第２画像の各々における基準点を求める領域(基準領域と記す)のエッジ検出を行う。
本実施の形態では、基準領域を第１の部品下はんだ４１の領域としており、第１画像および第２画像の各々における第１の部品下はんだ４１の領域のエッジ検出を行う。このエッジ検出を行う領域を投影するはんだ層が基準はんだ層である。
ステップＳ３では、ステップＳ２で求めたエッジから、最小２乗法等で、基準領域である第１の部品下はんだ４１の領域の２辺の近似直線を求める。
図３（ｂ）に、ステップＳ３で得られた、第１画像Ｓ３＿ＩＭＧ１における２辺の近似直線Ｄ１，Ｄ２と、第２画像Ｓ３＿ＩＭＧ２における２辺の近似直線Ｄ１′，Ｄ２′とを示す。
In step S2, edge detection of an area for obtaining a reference point in each of the first image and the second image (referred to as a reference area) is performed using a filter such as a primary differential operator or a secondary differential operator.
In the present embodiment, the reference region is the region of the first component
In step S3, an approximate straight line of two sides of the region of the first component
FIG. 3B shows approximate straight lines D1 and D2 of two sides in the first image S3_IMG1 and approximate straight lines D1 ′ and D2 ′ of two sides in the second image S3_IMG2 obtained in step S3.
各エッジの近似直線は、ｙ＝ａｘ＋ｂで示すことができ、ステップＳ２にて得られた複数のエッジ点（ｘｉ，ｙｉ）から、（１）式で求められる。 An approximate straight line of each edge can be represented by y = ax + b, and is obtained from the plurality of edge points (xi, yi) obtained in step S2 by the equation (1).
ステップＳ４では、ステップＳ３で求めた各画像の２つのエッジの近似直線の交点から基準点を求める。
図３（ｃ）に、ステップＳ４での、第１画像Ｓ４＿ＩＭＧ１と第２画像Ｓ４＿ＩＭＧ２との、各々における基準点Ｅ，Ｅ′を示す。
ステップＳ５では、適応２値化等にてボイド像を抽出する。
適応２値化は、周辺輝度の平均値を用いて局所的に異なるしきい値を設けることで、輝度ムラの影響を低減する方法である。
ある画素の輝度をｆ（ｘ，ｙ）とした場合、局所領域Ｄ内（Ｎ画素）のしきい値ｄ（ｘ，ｙ）は、（２）式で求められる。
In step S4, a reference point is obtained from the intersection of the approximate lines of the two edges of each image obtained in step S3.
FIG. 3C shows reference points E and E ′ in the first image S4_IMG1 and the second image S4_IMG2 in step S4.
In step S5, a void image is extracted by adaptive binarization or the like.
Adaptive binarization is a method of reducing the influence of luminance unevenness by providing different thresholds locally using an average value of peripheral luminance.
When the luminance of a certain pixel is f (x, y), the threshold value d (x, y) in the local region D (N pixels) can be obtained by equation (2).
ある画素の輝度ｆ（ｘ，ｙ）が、（２）式で求めたしきい値ｄ（ｘ，ｙ）よりも一定割合以上低ければ黒、高ければ白とする。
図３（ｄ）に、ステップＳ５で２値化した、第１画像Ｓ５＿ＩＭＧ１と第２画像Ｓ５＿ＩＭＧ２とを示す。
図３（ｄ）に示すように、第１画像Ｓ５＿ＩＭＧ１と第２画像Ｓ５＿ＩＭＧ２とには、２値化されて白で表した各ボイド像がある。但し、図３（ｄ）でも、部品下ボイド像と基板下ボイド像とを区別するため、基板下ボイド像には縦縞を施している。
ステップＳ５での画像の２値化は、適応２値化であるが、単一しきい値の２値化処理であっても良い。
If the luminance f (x, y) of a certain pixel is lower than the threshold value d (x, y) obtained by the equation (2) by a certain percentage or more, it is black, and if it is higher, it is white.
FIG. 3D shows the first image S5_IMG1 and the second image S5_IMG2 binarized in step S5.
As shown in FIG. 3D, the first image S5_IMG1 and the second image S5_IMG2 have respective void images binarized and expressed in white. However, also in FIG. 3D, vertical stripes are given to the lower void image of the substrate in order to distinguish the lower void image and the lower void image of the substrate.
The binarization of the image in step S5 is adaptive binarization, but may be binarization processing with a single threshold value.
ステップＳ６では、ステップＳ５で２値化した、第１画像Ｓ５＿ＩＭＧ１と第２画像Ｓ５＿ＩＭＧ２の各々にあるボイド像について、特徴量計測を実施する。
特徴量として、一般に知られている、ボイド像の面積、始点座標が（Ｘｓ，Ｙｓ）であり終点座標が（Ｘｅ，Ｙｅ）である四角形で囲われるボイド像の外接矩形、ボイド像の重心位置Ｇの座標（Ｘｇ，Ｙｇ）を求める。
図３（ｅ）には、ステップＳ６で求めた、第１画像Ｓ６＿ＩＭＧ１におけるボイド像の外接矩形Ｆと重心位置Ｇとを示している。また、第２画像Ｓ６＿ＩＭＧ２におけるボイド像の外接矩形Ｆ′と重心位置Ｇ′とを示している。
In step S6, feature quantity measurement is performed on the void images in each of the first image S5_IMG1 and the second image S5_IMG2 binarized in step S5.
As a feature amount, a generally known void area, a circumscribed rectangle of a void image surrounded by a rectangle whose start point coordinates are (Xs, Ys) and end point coordinates are (Xe, Ye), and the barycentric position of the void image The coordinates (Xg, Yg) of G are obtained.
FIG. 3E shows the circumscribed rectangle F and the gravity center position G of the void image in the first image S6_IMG1 obtained in step S6. Further, a circumscribed rectangle F ′ and a gravity center position G ′ of the void image in the second image S6_IMG2 are shown.
ステップＳ７では、第１画像Ｓ６＿ＩＭＧ１の各ボイド像について、ステップＳ４で得た基準点Ｅの座標（Ｘｄ，Ｙｄ）から、各ボイド像の重心位置Ｇの座標（Ｘｇ，Ｙｇ）までの距離（重心距離と記す）を求める。また、第２画像Ｓ６＿ＩＭＧ２の各ボイド像について、ステップＳ４で得た基準点Ｅ′の座標（Ｘｄ，Ｙｄ）から、各ボイド像の重心位置Ｇ′の座標（Ｘｇ，Ｙｇ）までの距離（重心距離と記す）を求める。 In step S7, for each void image of the first image S6_IMG1, the distance (centroid) from the coordinates (Xd, Yd) of the reference point E obtained in step S4 to the coordinates (Xg, Yg) of the center of gravity position G of each void image. Find the distance). Further, for each void image of the second image S6_IMG2, the distance (centroid) from the coordinates (Xd, Yd) of the reference point E ′ obtained in step S4 to the coordinates (Xg, Yg) of the center of gravity position G ′ of each void image. Find the distance).
ステップＳ８では、ステップＳ７で求めた重心距離を用いて、各ボイド像から部品下ボイド像の候補を抽出する。
抽出手段は、基準はんだ層である部品下はんだにある部品下ボイド像が、第１画像の重心距離と第２画像の重心距離とが等しくなり、部品下はんだと異なる層にあるボイドに基づく基板下ボイド像が、第１画像の重心距離と第２画像の重心距離とが異なることを利用するものである。
In step S8, candidates for the lower part void image are extracted from each void image using the center-of-gravity distance obtained in step S7.
The extraction means includes a substrate based on a void in a lower layer of the component lower solder that is the reference solder layer, and the center of gravity distance of the first image is equal to the center of gravity distance of the second image, and the void is in a different layer from the lower component solder. The lower void image utilizes the fact that the centroid distance of the first image is different from the centroid distance of the second image.
図４は、実施の形態１の多層基板の検査方法のステップＳ８において、各ボイドに基づく、第１画像のボイド像の重心距離と第２画像のボイド像の重心距離とを比較した場合を示す図である。
図４（ａ）に示すように、ステップＳ８での、第１画像Ｓ８＿ＩＭＧ１の重心位置がＧ１であるボイド像の重心距離と、第２画像Ｓ８＿ＩＭＧ２の重心位置Ｇ１´であるボイド像の重心距離とは一致する。
図４（ｂ）に示すように、ステップＳ８での、第１画像Ｓ８＿ＩＭＧ１の重心位置がＧ２であるボイド像の重心距離と、第２画像Ｓ８＿ＩＭＧ２の重心位置Ｇ２´であるボイド像の重心距離とは一致しない。
FIG. 4 shows a case where the centroid distance of the void image of the first image and the centroid distance of the void image of the second image based on each void are compared in step S8 of the inspection method of the multilayer substrate of the first embodiment. FIG.
As shown in FIG. 4A, in step S8, the center-of-gravity distance of the void image whose center of gravity position of the first image S8_IMG1 is G1, and the center-of-gravity distance of the void image which is the center of gravity position G1 ′ of the second image S8_IMG2 Match.
As shown in FIG. 4 (b), the centroid distance of the void image whose centroid position of the first image S8_IMG1 is G2 and the centroid distance of the void image which is the centroid position G2 ′ of the second image S8_IMG2 in step S8. Does not match.
図４（ｃ）に示すように、ステップＳ８での、第１画像Ｓ８＿ＩＭＧ１の重心位置がＧ３であるボイド像の重心距離と、第２画像Ｓ８＿ＩＭＧ２の重心位置Ｇ３´であるボイド像の重心距離とは一致しない。
図４（ｄ）に示すように、ステップＳ８での、第１画像Ｓ８＿ＩＭＧ１の重心位置がＧ４であるボイド像の重心距離と、第２画像Ｓ８＿ＩＭＧ２の重心位置Ｇ４´であるボイド像の重心距離とは一致する。
第１画像Ｓ８＿ＩＭＧ１でのボイド像の重心距離と第２画像Ｓ８＿ＩＭＧ２でのボイド像の重心距離とが一致した場合は、部品下ボイド像の可能性が高いのでステップＳ９へ進む。また、第１画像Ｓ８＿ＩＭＧ１でのボイド像の重心距離と第２画像Ｓ８＿ＩＭＧ２でのボイド像の重心距離とが一致しない場合は、ステップＳ１０へ進む。
As shown in FIG. 4C, in step S8, the center-of-gravity distance of the void image whose center of gravity of the first image S8_IMG1 is G3, and the center-of-gravity distance of the void image which is the center of gravity G3 ′ of the second image S8_IMG2 Does not match.
As shown in FIG. 4D, in step S8, the center-of-gravity distance of the void image whose center of gravity position of the first image S8_IMG1 is G4, and the center-of-gravity distance of the void image which is the center of gravity position G4 ′ of the second image S8_IMG2 Match.
If the centroid distance of the void image in the first image S8_IMG1 coincides with the centroid distance of the void image in the second image S8_IMG2, the possibility of a lower part void image is high, and the process proceeds to step S9. If the centroid distance of the void image in the first image S8_IMG1 does not match the centroid distance of the void image in the second image S8_IMG2, the process proceeds to step S10.
ステップＳ９では、ステップＳ８で重心距離が一致した、第１画像Ｓ８＿ＩＭＧ１のボイド像の面積と第２画像Ｓ８＿ＩＭＧ２のボイド像の面積とを比較する。
両画像でのボイド像の面積が同じなら同一ボイドの像と判定して、ステップＳ１４に進み、部品下ボイド像と識別する。このボイド像の例は、図４（ａ）に示したボイド像の重心位置が、第１画像Ｓ８＿ＩＭＧ１ではＧ１であり、第２画像Ｓ８＿ＩＭＧ２ではＧ１´のものである。
また、両画像でのボイド像の面積が異なる場合は、部品下ボイド像と基板下ボイド像とが重なっている可能性があるとして、ステップＳ１１に進む。このボイド像の例は、図４（ｄ）に示した、ボイド像の重心位置が、第１画像Ｓ８＿ＩＭＧ１ではＧ４であり、第２画像Ｓ８＿ＩＭＧ２ではＧ４´のものである。
In step S9, the area of the void image of the first image S8_IMG1 and the area of the void image of the second image S8_IMG2, which have the same center-of-gravity distance in step S8, are compared.
If the areas of the void images in both the images are the same, it is determined that the images are the same void, and the process proceeds to step S14, where the void images are identified. In this example of the void image, the center of gravity of the void image shown in FIG. 4A is G1 in the first image S8_IMG1, and G1 ′ in the second image S8_IMG2.
If the void image areas of the two images are different from each other, the component lower void image and the substrate lower void image may overlap, and the process proceeds to step S11. In the example of the void image, the center of gravity position of the void image shown in FIG. 4D is G4 in the first image S8_IMG1, and is G4 ′ in the second image S8_IMG2.
ステップＳ１０では、ステップＳ８において、第１画像でのボイド像の重心距離と第２画像でのボイド像の重心距離とが一致しないボイド像の外接矩形が、異なる層のボイドのボイド像（他層ボイド像と記す）の外接矩形と重複するか否かを調べる。
図５は、実施の形態１の多層基板の検査方法のステップＳ１０における、第１画像のボイド像と第２画像のボイド像とで重心位置が一致しないボイド像について、ボイド像の外接矩形が他層ボイド像の外接矩形と重複しているか否かを示す図である。
In step S10, in step S8, the circumscribed rectangle of the void image in which the centroid distance of the void image in the first image and the centroid distance of the void image in the second image do not match is different from the void image of the voids in the different layers (other layers). Whether it overlaps with the circumscribed rectangle of the void image) is examined.
FIG. 5 shows the circumscribed rectangle of the void image for the void image whose centroid position does not match between the void image of the first image and the void image of the second image in step S10 of the multilayer substrate inspection method of the first embodiment. It is a figure which shows whether it overlaps with the circumscribed rectangle of a layer void image.
図５に示すように、ステップＳ１０での、第１画像Ｓ１０＿ＩＭＧ１の重心位置がＧ２であるボイド像の外接矩形Ｆ１と、第２画像Ｓ１０＿ＩＭＧ２の重心位置がＧ２´であるボイド像の外接矩形Ｆ１´とは同じであり、他層ボイド像と重なっていないと判定する。ボイド像の外接矩形が重なっていないボイド像については、ステップＳ１３で基板下ボイド像と識別される。
また、図５に示すように、第１画像Ｓ１０＿ＩＭＧ１の重心位置がＧ３であるボイド像の外接矩形Ｆ２と、第２画像Ｓ１０＿ＩＭＧ２の重心位置がＧ３´であるボイド像の外接矩形Ｆ２´とは異なっており、外接矩形Ｆ２´のボイド像が他層ボイド像と重なっている可能性があると判定する。ここで、Ｈ１は重複領域を示している。
As shown in FIG. 5, the circumscribed rectangle F1 of the void image whose center of gravity of the first image S10_IMG1 is G2 and the circumscribed rectangle F1 ′ of the void image of which the center of gravity of the second image S10_IMG2 is G2 ′ in step S10. Is the same, and is determined not to overlap with the void image of the other layer. The void image in which the circumscribed rectangles of the void image do not overlap is identified as the under-substrate void image in step S13.
Further, as shown in FIG. 5, the circumscribed rectangle F2 of the void image whose center of gravity of the first image S10_IMG1 is G3 is different from the circumscribed rectangle F2 ′ of the void image of which the center of gravity of the second image S10_IMG2 is G3 ′. It is determined that there is a possibility that the void image of the circumscribed rectangle F2 ′ is overlapped with the void image of the other layer. Here, H1 indicates an overlapping region.
図６は、第１画像と第２画像とでボイド像が重なる場合の他の例を示す図である。
図６に示すように、第１画像Ｓ１０＿ＩＭＧ３における重なったボイド像の外接矩形がＦ３であり、第２画像Ｓ１０＿ＩＭＧ４における重なったボイド像の外接矩形がＦ３´とすると、外接矩形がＦ３と外接矩形がＦ３´との重複領域Ｈ２は、画像Ｓ１０＿ＩＭＧ５に示すようになる。
第１画像および第２画像の少なくとも一方で、他層ボイド像と重なる可能性が認められたボイド像については、ステップＳ１１に進んで、ボイド像の重複領域から各層のボイド像を分離して抽出する。
FIG. 6 is a diagram illustrating another example in which the void images overlap in the first image and the second image.
As shown in FIG. 6, when the circumscribed rectangle of the overlapping void image in the first image S10_IMG3 is F3, and the circumscribed rectangle of the overlapping void image in the second image S10_IMG4 is F3 ′, the circumscribed rectangle is F3 and the circumscribed rectangle. An overlapping area H2 with F3 ′ is as shown in an image S10_IMG5.
For the void image in which at least one of the first image and the second image has a possibility of overlapping with the other layer void image, the process proceeds to step S11, and the void image of each layer is separated and extracted from the overlapping area of the void image. To do.
ステップＳ１１では、ステップＳ９で、第１画像のボイド像と第２画像のボイド像とで重心距離は一致するが面積が異なり、他層ボイド像と重なっている（外接矩形が重なっている）可能性があるとしたボイド像について、面積が大きい方のボイド像（重心位置がＧ４のボイド像）の外接矩形部について、輝度の投影波形（投影波形と記す）を作成する。
また、ステップＳ１０で、第１画像のボイド像と第２画像のボイド像とで重心距離が一致せず、且つボイド像の外接矩形が他層ボイド像の外接矩形と重なっている可能性があるボイド像（重心位置がＧ３′である像）の外接矩形部について、投影波形を作成する。
In step S11, in step S9, the void image of the first image and the void image of the second image have the same center-of-gravity distance, but the areas are different and can overlap with the void images of other layers (the circumscribed rectangles overlap). With respect to the void image that has the characteristic, a luminance projection waveform (denoted as a projection waveform) is created for a circumscribed rectangular portion of the void image having a larger area (the void image having a center of gravity position of G4).
Also, in step S10, there is a possibility that the center-of-gravity distance does not match between the void image of the first image and the void image of the second image, and the circumscribed rectangle of the void image overlaps the circumscribed rectangle of the other layer void image. A projection waveform is created for a circumscribed rectangular portion of a void image (an image whose center of gravity is G3 ′).
図７は、実施の形態１の多層基板の検査方法のステップＳ１１における、面積が大きいボイド像の外接矩形領域および重なっている可能性があるボイド像の外接矩形領域の、投影波形を説明する図である。
投影波形の作成には、２値化画像ではなく原画像が用いられる。
FIG. 7 is a diagram for explaining projection waveforms of a circumscribed rectangular region of a void image having a large area and a circumscribed rectangular region of a void image that may overlap in step S11 of the multilayer substrate inspection method of the first embodiment. It is.
For creating a projection waveform, an original image is used instead of a binarized image.
図７には、第１画像Ｓ１１＿ＩＭＧ１にある、部品下ボイドＢ３のボイド像Ｂ３ｖを覆っている基板下ボイドＣ２のボイド像Ｃ２ｖの外接矩形Ｆ４の領域の投影波形Ｗ１を示している。
また、図７には、第２画像Ｓ１１＿ＩＭＧ２にある、外接矩形が重なっている部品下ボイドＢ２のボイド像Ｂ２′ｖと基板下ボイドＣ２のボイド像Ｃ２′ｖとでなるボイド像の外接矩形Ｆ５の領域の投影波形Ｗ２を示している。
FIG. 7 shows a projection waveform W1 of the circumscribed rectangle F4 region of the void image C2v of the substrate lower void C2 covering the void image B3v of the component lower void B3 in the first image S11_IMG1.
FIG. 7 also shows the circumscribed rectangle F5 of the void image formed by the void image B2′v of the component lower void B2 and the void image C2′v of the lower substrate void C2 in the second image S11_IMG2 that overlap the circumscribed rectangles. The projection waveform W2 of the area | region is shown.
図７に示すように、外接矩形Ｆ４の領域の投影波形Ｗ１および外接矩形Ｆ５の領域の投影波形Ｗ２の両方とも、ボイド像が重なっている部分の輝度が高くなっている。投影波形Ｗ１における、重なっている部分の輝度をＬ２とし、重なっていない部分の輝度をＬ１とする。また、投影波形Ｗ２における、重なっている部分の輝度をＬ４とし、重なっていない部分の輝度をＬ３とする。 As shown in FIG. 7, in both the projection waveform W1 of the circumscribed rectangle F4 region and the projection waveform W2 of the circumscribed rectangle F5 region, the luminance of the portion where the void images overlap is high. In the projection waveform W1, the luminance of the overlapping portion is L2, and the luminance of the non-overlapping portion is L1. In the projection waveform W2, the luminance of the overlapping portion is L4, and the luminance of the non-overlapping portion is L3.
ステップＳ１２では、重なっている可能性のあるボイド像についてボイド像の輝度差を判別する。
図８は、実施の形態１の多層基板の検査方法のステップＳ１２における、基板下ボイド像を抽出する手段を説明する図である。
図８に示すように、この抽出手段は、まず、第１画像Ｓ１２＿ＩＭＧ１における、基板下ボイドＣ２のボイド像Ｃ２ｖの外接矩形Ｆ４の領域から、部品下ボイドＢ３のボイド像Ｂ３ｖの外接矩形の領域（重複領域に相当）Ｈ３除いた領域の平均輝度を求め、重複領域Ｈ３の全てをこの平均輝度に置き換えた場合の外接矩形Ｆ４の領域の投影波形Ｗ３を作成する。
そして、この投影波形Ｗ３をステップＳ１１で作成した投影波形Ｗ１と比較して、一定の輝度差があるか否か判定する。
In step S12, the brightness difference of the void image is determined for the void images that may overlap.
FIG. 8 is a diagram for explaining a means for extracting a lower substrate void image in step S12 of the multilayer substrate inspection method according to the first embodiment.
As shown in FIG. 8, this extraction means first extracts a circumscribed rectangular area (from the circumscribed rectangle F4 of the void image C2v of the lower substrate void C2 to the void image B3v of the lower void B3 of the first image S12_IMG1). The average luminance of the area excluding H3 is obtained, and a projection waveform W3 of the circumscribed rectangle F4 when all of the overlapping area H3 is replaced with this average luminance is created.
Then, the projection waveform W3 is compared with the projection waveform W1 created in step S11 to determine whether or not there is a certain luminance difference.
また、同様に、第２画像Ｓ１２＿ＩＭＧ２における、外接矩形Ｆ５の領域から重複領域Ｈ４を除いた領域の平均輝度を求め、重複領域Ｈ４の全てをこの平均輝度に置き換えた場合の外接矩形Ｆ５の領域の投影波形Ｗ４を作成する。
そして、この投影波形Ｗ４をステップＳ１１で作成した投影波形Ｗ２と比較して、一定の輝度差があるか否かを判定する。
Similarly, in the second image S12_IMG2, the average luminance of the area obtained by removing the overlapping area H4 from the circumscribed rectangle F5 area is obtained, and the area of the circumscribed rectangle F5 when the entire overlapping area H4 is replaced with this average luminance is obtained. A projection waveform W4 is created.
Then, the projection waveform W4 is compared with the projection waveform W2 created in step S11 to determine whether or not there is a certain luminance difference.
ステップＳ１３では、ステップＳ１０で、ボイド像が他層ボイド像と重なっていないと判定された像を、基板下ボイド像として抽出する。
また、ステップＳ１２で作成した投影波形Ｗ３の輝度が、ステップＳ１１で作成した投影波形Ｗ１の輝度Ｌ１と輝度差がない判定されたボイド像を、基板下ボイド像として抽出する。ステップＳ１２で作成した投影波形Ｗ４の輝度が、ステップＳ１１で作成した投影波形Ｗ２の輝度Ｌ３と輝度差がない判定されたボイド像を、基板下ボイド像として抽出する。
In step S13, the image determined in step S10 that the void image does not overlap with the other layer void image is extracted as the under-substrate void image.
In addition, the void image determined that the luminance of the projection waveform W3 created in step S12 is not different from the luminance L1 of the projection waveform W1 created in step S11 is extracted as the under-substrate void image. The void image determined that the luminance of the projection waveform W4 created in step S12 is not different from the luminance L3 of the projection waveform W2 created in step S11 is extracted as the under-substrate void image.
図９は、実施の形態１の多層基板の検査方法のステップＳ１３で抽出した基板下ボイドのボイド像を示す図である。
図９の画像Ｓ１３＿ＩＭＧ１にあるボイド像Ｃ１ｖとＣ２ｖとが、ステップＳ１３で抽出された基板下ボイドＣ１，Ｃ２によるボイド像である。
FIG. 9 is a diagram showing a void image of the void under the substrate extracted in step S13 of the multilayer substrate inspection method according to the first embodiment.
The void images C1v and C2v in the image S13_IMG1 in FIG. 9 are void images formed by the under-substrate voids C1 and C2 extracted in step S13.
ステップＳ１４では、ステップＳ８で、第１画像でのボイド像の重心距離と第２画像でのボイド像の重心距離とが一致しており、且つステップＳ９で、第１画像と第２画像とで面積が等しいと判定されたボイド像を、ボイドＢ１に基づく部品下ボイド像として抽出する。
また、ステップＳ１２で求めた投影波形の高い範囲以外の平均輝度（例えば、Ｌ１）を基準とした場合の一定の輝度差をしきい値として、外接矩形Ｆ４の範囲内において、しきい値より大きい部分を白にし、しきい値以下の部分を黒として２値化することで、重なっている部品下ボイドＢ３に基づく部品下ボイド像Ｂ３ｖを抽出する。
In step S14, in step S8, the centroid distance of the void image in the first image matches the centroid distance of the void image in the second image, and in step S9, the first image and the second image A void image determined to have the same area is extracted as a lower part void image based on the void B1.
Further, a certain luminance difference based on the average luminance (for example, L1) other than the high range of the projection waveform obtained in step S12 is set as a threshold value, and is larger than the threshold value within the range of the circumscribed rectangle F4. The part lower void image B3v based on the overlapping part lower void B3 is extracted by making the part white and binarizing the part below the threshold as black.
同様に、外接矩形Ｆ５の範囲内においても、投影波形の高い範囲以外の平均輝度（例えば、Ｌ３）を基準とした場合の一定の輝度差をしきい値として、しきい値より大きい部分を白にし、しきい値以下の部分を黒にして２値化することで、重なっていた部品下ボイドＢ２に基づく部品下ボイド像Ｂ２′を抽出する。
図１０は、実施の形態１の多層基板の検査方法のステップＳ１４で抽出した部品下ボイド像を示す図である。
図１０の画像Ｓ１４＿ＩＭＧ１にあるように、部品下ボイドＢ３のボイド像であるＢ３ｖが抽出される。また、図１０の画像Ｓ１４＿ＩＭＧ２にあるように、部品下ボイドＢ２のボイド像であるＢ２′ｖが抽出される。
Similarly, even within the range of the circumscribed rectangle F5, a certain luminance difference based on the average luminance (for example, L3) other than the high range of the projected waveform is set as a threshold, and a portion larger than the threshold is white. Then, the part lower than the threshold value is blacked and binarized to extract the part lower void image B2 ′ based on the overlapping part lower void B2.
FIG. 10 is a diagram showing the component lower void image extracted in step S14 of the multilayer substrate inspection method of the first embodiment.
As shown in the image S14_IMG1 in FIG. 10, B3v that is a void image of the component lower void B3 is extracted. Further, as shown in the image S14_IMG2 in FIG. 10, B2′v that is a void image of the component lower void B2 is extracted.
本実施の形態では、投影波形の高い範囲以外の平均輝度を基準としてしきい値を求めたが、投影波形の高い範囲の平均輝度を基準としてしきい値を求めてもよい。この場合はしきい値以上を白として、しきい値未満を黒とすることで部品下ボイド像を抽出できる。 In the present embodiment, the threshold value is obtained based on the average brightness outside the high range of the projected waveform, but the threshold value may be obtained based on the average brightness of the high range of the projected waveform. In this case, the lower void image of the component can be extracted by setting white above the threshold and black below the threshold.
ステップＳ１５では、ステップＳ１３で抽出した基板下ボイド像から、基板下ボイドのボイド率Ｖｃを下記の（３）式から求め、ステップＳ１４で抽出した部品下ボイド像のボイド率Ｖｂを下記の（４）式から求める。
Ｖｂ（％）＝（Ｂｂ／Ｓｂ）×１００・・・（３）
Ｖｃ（％）＝（Ｂｃ／Ｓｃ）×１００・・・（４）
Ｂｂ：部品下ボイド像の総面積
Ｓｂ：部品下はんだ領域像全体の面積
Ｂｃ：基板下ボイド像の総面積
Ｓｃ：基板下はんだ領域像全体の面積
In step S15, the void ratio Vc of the lower substrate void is obtained from the following equation (3) from the lower substrate void image extracted in step S13, and the void ratio Vb of the component lower void image extracted in step S14 is expressed by the following (4). ) Calculate from the formula.
Vb (%) = (Bb / Sb) × 100 (3)
Vc (%) = (Bc / Sc) × 100 (4)
Bb: Total area of the under-component void image Sb: Total area of the under-component solder area image Bc: Total area of the under-board void image Sc: Area of the entire under-board solder area image
ステップＳ１６では、ステップＳ１５で得られた各はんだ層におけるボイド率と、あらかじめ定められた各はんだ層のボイド率のしきい値とを比較して、多層基板の良否を判定する。
本実施の形態の多層基板の検査方法は、２層のはんだ層において、異なるはんだ層のボイドが重なっても、ボイドをはんだ層毎に判別することができるので、信頼性が優れている。また、放射線の被検体への入射角を拡大したり、被検体を回転したりすることなしに、異なる層にあるボイドを判別できる。
In step S16, the void ratio in each solder layer obtained in step S15 is compared with a predetermined threshold value for the void ratio in each solder layer to determine whether the multilayer board is good or bad.
The multilayer substrate inspection method of the present embodiment is excellent in reliability because the voids can be distinguished for each solder layer even if voids of different solder layers overlap in the two solder layers. Further, voids in different layers can be discriminated without increasing the incident angle of the radiation to the subject or rotating the subject.
実施の形態２．
実施の形態２の多層基板の検査方法は、第１画像および第２画像の各々における基準領域を、基板下はんだ４３の領域として、各層のボイドを検出するものである。
すなわち、第１画像と第２画像とを求め、基板下はんだ４３の層を基準はんだ層として、実施の形態１と同様に、ステップＳ２からステップＳ１４までの工程を実施することにより、基板下ボイドを抽出できる。つまり、ステップＳ２では、基板下はんだ４３の領域のエッジ検出を行い、ステップＳ４では、基板下はんだの領域のエッジの近似直線（２辺）の交点から、基準点Ｅ２，Ｅ２′を求める。
The method for inspecting a multilayer substrate according to the second embodiment is to detect voids in each layer using the reference region in each of the first image and the second image as the region of the under-
That is, the first image and the second image are obtained, and by performing the processes from step S2 to step S14 in the same manner as in the first embodiment, using the under-
２層の基板であれば、部品下はんだ層および基板下はんだ層の各々を基準はんだ層として、各ステップを実施する必要はないが、３層以上の基板の場合、任意のはんだ層を基準はんだ層として、各層にてステップＳ２からステップＳ１４までの工程を実施することにより、２層だけでなく多層のボイドを層毎に抽出することができる。
この場合、ステップＳ２では、任意はんだ層の領域のエッジ検出を行い、ステップＳ４では、任意のはんだ層の領域のエッジの近似直線（２辺）の交点から、基準点を求める。
In the case of a two-layer board, it is not necessary to perform each step using each of the component lower solder layer and the board lower solder layer as a reference solder layer. However, in the case of three or more boards, an arbitrary solder layer is used as the reference solder layer. By implementing the processes from step S2 to step S14 for each layer, not only two layers but also multiple layer voids can be extracted for each layer.
In this case, in step S2, edge detection of the area of the arbitrary solder layer is performed, and in step S4, a reference point is obtained from the intersection of the approximate straight lines (two sides) of the edge of the arbitrary solder layer.
次に、例えば、多層基板における各層を基準はんだ層として利用する効果について説明する。
図１１は、実施の形態１の多層基板の検査方法により、１つの部品下ボイドと２つの基板下ボイドがある基板を有する被検体を検査した場合を示す図である。
図１２は、実施の形態１の多層基板の検査方法により、基板下ボイドのみがある基板を有する被検体を検査した場合を示す図である。
図１１に示す被検体２００では、第１画像Ｓ４＿ＩＭＧ１において、部品下ボイドＢ１に基づくボイド像Ｂ１ｖと基板下ボイドＣ１に基づくボイド像Ｃ１ｖとが重なり、第２画像Ｓ４＿ＩＭＧ２において、部品下ボイドＢ１に基づくボイド像Ｂ１′ｖと基板下ボイドＣ２に基づくボイド像Ｃ２′ｖが重なっている。
Next, for example, the effect of using each layer in the multilayer substrate as a reference solder layer will be described.
FIG. 11 is a diagram showing a case where a subject having a substrate having one component lower void and two substrate lower voids is inspected by the multilayer substrate inspection method of the first embodiment.
FIG. 12 is a diagram illustrating a case where a subject having a substrate having only a void under the substrate is inspected by the multilayer substrate inspection method according to the first embodiment.
In the subject 200 shown in FIG. 11, in the first image S4_IMG1, the void image B1v based on the component lower void B1 and the void image C1v based on the substrate lower void C1 overlap, and in the second image S4_IMG2, based on the component lower void B1. The void image B1′v and the void image C2′v based on the under-substrate void C2 overlap.
この場合、２値化した第１画像Ｓ８＿ＩＭＧ１における重なったボイド像Ｂ１ｖの重心位置Ｇ１の基準点Ｅ１からの距離と、２値化した第２画像Ｓ８＿ＩＭＧ２における重なったボイド像Ｂ１′ｖの重心位置Ｇ２′の基準点Ｅ１′からの距離とが一致するとともに、両ボイド像の面積が等しいので、部品下ボイド像として抽出される。
図１２に示す基板下ボイドのみの被検体３００では、２値化した第１画像Ｓ８＿ＩＭＧ１におけるボイド像Ｃ１ｖの重心位置Ｇ１の基準点Ｅ１からの距離と、２値化した第２画像Ｓ８＿ＩＭＧ２におけるボイド像Ｃ２′ｖの重心位置Ｇ２′の基準点Ｅ１′からの距離とが一致する場合、両ボイド像の面積が等しいので、部品下ボイド像として抽出されるので、誤りとなる。
In this case, the distance from the reference point E1 of the centroid position G1 of the overlapping void image B1v in the binarized first image S8_IMG1, and the centroid position G2 of the overlapping void image B1′v in the binarized second image S8_IMG2 'And the distance from the reference point E1' coincide with each other, and the areas of both void images are equal, so that they are extracted as a lower part void image.
In the subject 300 having only the void under the substrate shown in FIG. 12, the distance from the reference point E1 of the gravity center position G1 of the void image C1v in the binarized first image S8_IMG1, and the void image in the binarized second image S8_IMG2 If the distance from the reference point E1 ′ of the center of gravity position G2 ′ of C2′v coincides, the areas of both void images are equal, so that they are extracted as lower part void images, resulting in an error.
図１３は、実施の形態２の多層基板の検査方法により、１つの部品下ボイドと２つの基板下ボイドがある基板を有する被検体を検査した場合を示す図である。
図１４は、実施の形態２の多層基板の検査方法により、基板下ボイドのみがある基板を有する被検体を検査した場合を示す図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a case where a subject having a substrate having one component lower void and two substrate lower voids is inspected by the multilayer substrate inspection method of the second embodiment.
FIG. 14 is a diagram illustrating a case where a subject having a substrate having only a void under the substrate is inspected by the multilayer substrate inspection method according to the second embodiment.
図１３は、被検体２００の場合であり、第１画像Ｓ４＿ＩＭＧ３を２値化した第１画像Ｓ８＿ＩＭＧ３における重なったボイド像Ｃ１ｖの重心位置Ｇ１の基準点Ｅ２からの距離と、第２画像Ｓ４＿ＩＭＧ４を２値化した第２画像Ｓ８＿ＩＭＧ４におけるボイド像Ｃ１′ｖの重心位置Ｇ１′の基準点Ｅ２′からの距離とが一致するとともに、両ボイド像の面積が等しいので、基板下ボイド像として抽出される。
また、２値化した第１画像Ｓ８＿ＩＭＧ３におけるボイド像Ｃ２ｖの重心位置Ｇ２の基準点Ｅ２からの距離と、２値化した第２画像Ｓ８＿ＩＭＧ４における重なったボイド像Ｃ２′ｖの重心位置Ｇ２′の基準点Ｅ２′からの距離とが一致するとともに、両ボイド像の面積が等しいので、基板下ボイド像として抽出される。
FIG. 13 shows the case of the subject 200, and the distance from the reference point E2 of the center of gravity position G1 of the overlapping void image C1v in the first image S8_IMG3 obtained by binarizing the first image S4_IMG3, and the second image S4_IMG4 are represented by 2 values. In the second image S8_IMG4, the distance from the reference point E2 ′ of the center of gravity position G1 ′ of the void image C1′v coincides with each other, and both void images have the same area.
Further, the distance from the reference point E2 of the centroid position G2 of the void image C2v in the binarized first image S8_IMG3 and the reference of the centroid position G2 ′ of the overlapping void image C2′v in the binarized second image S8_IMG4. Since the distances from the point E2 ′ coincide with each other and the areas of both void images are equal, they are extracted as void images under the substrate.
次に、重心位置の一致したボイド同士の輝度を比較すると、図１３における、第１画像Ｓ８＿ＩＭＧ３の重なったボイド像Ｃ１ｖの輝度が、第２画像Ｓ８＿ＩＭＧ４のボイド像Ｃ１′ｖの輝度より高くなるので、部品下ボイドが有ると判定できる。
同様に、図１３における、第２画像Ｓ８＿ＩＭＧ４の重なったボイド像Ｃ２′ｖの輝度が、第１画像Ｓ８＿ＩＭＧ３のボイド像Ｃ２ｖの輝度より高くなるので、部品下ボイドが有ると判定できる。
Next, comparing the brightness of the voids having the same center-of-gravity position, the brightness of the void image C1v where the first image S8_IMG3 overlaps in FIG. 13 is higher than the brightness of the void image C1′v of the second image S8_IMG4. It can be determined that there is a void under the part.
Similarly, in FIG. 13, the brightness of the void image C2′v where the second image S8_IMG4 overlaps is higher than the brightness of the void image C2v of the first image S8_IMG3, so it can be determined that there is a lower part void.
図１４は、被検体３００の場合であり、第１画像Ｓ４＿ＩＭＧ３を２値化した第１画像Ｓ８＿ＩＭＧ３におけるボイド像Ｃ１ｖの重心位置Ｇ１の基準点Ｅ２からの距離と、第２画像Ｓ４＿ＩＭＧ４を２値化した第２画像Ｓ８＿ＩＭＧ４におけるボイド像Ｃ１′ｖの重心位置Ｇ１′の基準点Ｅ２′からの距離とが一致するとともに、両ボイド像の面積が等しいので、基板下ボイド像として抽出される。
また、２値化した第１画像Ｓ８＿ＩＭＧ３におけるボイド像Ｃ２ｖの重心位置Ｇ２の基準点Ｅ２からの距離と、２値化した第２画像Ｓ８＿ＩＭＧ４におけるボイド像Ｃ２′ｖの重心位置Ｇ２′の基準点Ｅ２′からの距離とが一致するとともに、両ボイド像の面積が等しいので、基板下ボイド像として抽出される。
FIG. 14 shows the case of the subject 300, and the first image S4_IMG3 is binarized, the distance from the reference point E2 of the center of gravity position G1 of the void image C1v in the first image S8_IMG3, and the second image S4_IMG4 are binarized. In the second image S8_IMG4, the center of gravity position G1 ′ of the void image C1′v coincides with the distance from the reference point E2 ′, and both void images have the same area, so that they are extracted as the under-substrate void images.
Further, the distance from the reference point E2 of the centroid position G2 of the void image C2v in the binarized first image S8_IMG3 and the reference point E2 of the centroid position G2 ′ of the void image C2′v in the binarized second image S8_IMG4. Since the distances from ′ coincide with each other and the areas of both void images are equal, they are extracted as void images under the substrate.
しかし、第１画像Ｓ８＿ＩＭＧ３のボイド像Ｃ１ｖの輝度と第２画像Ｓ８＿ＩＭＧ４のボイド像Ｃ１′ｖの輝度とが同じとなるので、部品下ボイドが無いと判定できる。
また、１の画像Ｓ８＿ＩＭＧ３のボイド像Ｃ２ｖの輝度と第２画像Ｓ８＿ＩＭＧ４のボイド像Ｃ２′ｖの輝度とが同じとなるので、部品下ボイドが無いと判定できる。
そこで、実施の形態１の検査方法で抽出した、部品下ボイドの結果から重心位置が一致するボイドを除けばよい。
多層基板において、各はんだ層を基準はんだ層とすることにより、多層のはんだ層におけるボイドを各々の層で抽出することができ、ボイドを過検出なく確実に抽出できる。
However, since the brightness of the void image C1v of the first image S8_IMG3 and the brightness of the void image C1′v of the second image S8_IMG4 are the same, it can be determined that there is no lower part void.
Further, since the brightness of the void image C2v of the first image S8_IMG3 and the brightness of the void image C2′v of the second image S8_IMG4 are the same, it can be determined that there is no lower part void.
Therefore, it is only necessary to exclude voids whose center-of-gravity positions match from the result of the lower part void extracted by the inspection method of the first embodiment.
By using each solder layer as a reference solder layer in a multilayer substrate, voids in the multilayer solder layers can be extracted from each layer, and voids can be reliably extracted without overdetection.
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.
本発明の多層基板の検査方法は、各層のボイドを分離して検出できるので、多層基板における接合不良部位を発見でき、多層基板が用いられた半導体モジュールの信頼性を向上できる。 According to the multilayer substrate inspection method of the present invention, voids in each layer can be separated and detected, so that a bonding failure site in the multilayer substrate can be found, and the reliability of the semiconductor module using the multilayer substrate can be improved.
１ａ 部品、１ｂ 部品、２ 基板、３ ベース、４１ 部品下はんだ、
４２ 部品下はんだ、４３ 基板下はんだ、
１００，２００，３００ 被検体。
1a parts, 1b parts, 2 substrates, 3 bases, 41 parts under solder,
42 Under-component solder, 43 Under-substrate solder,
100, 200, 300 Subject.
Claims (3)
第１の方向の上記放射線による第１画像と第２の方向の上記放射線による第２画像とを得るステップと、
上記第１画像と上記第２画像との各々の基準ハンダ層の領域から、各基準点を求めるステップと、
上記第１画像と上記第２画像とにおいて、各ボイド像の重心位置を求めた後、上記第１画像における、上記基準点から上記ボイド像の重心位置までの距離である重心距離と、上記第２画像における、上記基準点から上記ボイド像の重心位置までの距離である重心距離とを比較するステップと、
上記第１画像と上記第２画像とで、上記重心距離が一致しなかったボイド像について、上記基準はんだ層のボイド像の外接矩形と、他の上記はんだ層のボイド像の外接矩形とが重複しているか否かを判別するステップと、
異なる上記はんだ層にある両ボイド像の外接矩形が重複している場合に、上記両ボイド像からなる外接矩形の領域の投影波形を求めるステップと、
上記投影波形の輝度差の有無から、上記各はんだ層のボイド像を抽出するステップと、
上記抽出した各はんだ層のボイド像から、上記各はんだ層のボイド率を算出するステップと、
上記ボイド率から上記被検体の良否を判定するステップと、を備えた多層基板の検査方法。 A multilayer board inspection method for detecting voids in a solder layer from an image obtained by transmitting radiation from two directions through one surface of a subject to the other surface on the opposite side,
Obtaining a first image from the radiation in a first direction and a second image from the radiation in a second direction;
Obtaining each reference point from the area of each reference solder layer of the first image and the second image;
In the first image and the second image, after obtaining the centroid position of each void image, the centroid distance that is the distance from the reference point to the centroid position of the void image in the first image; Comparing a centroid distance that is a distance from the reference point to the centroid position of the void image in two images;
In the first image and the second image, the circumscribed rectangle of the void image of the reference solder layer overlaps the circumscribed rectangle of the void image of the other solder layer with respect to the void image whose center-of-gravity distance does not match. Determining whether or not
When the circumscribed rectangles of both void images in the different solder layers overlap, obtaining a projection waveform of the circumscribed rectangle region consisting of the both void images;
Extracting a void image of each solder layer from the presence or absence of a luminance difference in the projected waveform;
From the void image of each extracted solder layer, calculating a void ratio of each solder layer,
Determining the quality of the subject from the void ratio, and a method for inspecting a multilayer board.
Priority Applications (1)
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