JPH10242219A - バンプ検査方法 - Google Patents
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- JPH10242219A JPH10242219A JP9038999A JP3899997A JPH10242219A JP H10242219 A JPH10242219 A JP H10242219A JP 9038999 A JP9038999 A JP 9038999A JP 3899997 A JP3899997 A JP 3899997A JP H10242219 A JPH10242219 A JP H10242219A
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- H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
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- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スタッドバンプのバンプ台座部とバンプ頭頂
部の位置ずれ、形状不良および寸法不良などの欠陥を確
実に検出して、スタッドバンプの良否を正確に判定する
ことのできるバンプ検査方法を提供する。 【解決手段】検査位置のスタッドバンプ23の外観を撮
像した画像に対して、ボンディングデータのバンプ形成
座標から求めたバンプ形成位置に計測ウインドウ29を
設定する。計測ウインドウ29内の画像を、バンプ台座
部24の計測用およびバンプ頭頂部27の計測用として
それぞれ個別に設定した2値化レベルに基づきそれぞれ
2値画像に変換する。2値画像における同一レベルの画
像が一塊となった画像粒子のうちの最大の面積を有する
画像粒子を抽出し、この抽出した画像粒子の穴埋め画像
におよび穴部分にそれぞれ基づいてバンプ台座部24お
よびバンプ頭頂部27の各々の位置、形状および寸法を
計測する。その各計測値を設定値と比較してスタッドバ
ンプ23の良否ならびに有無を判定する。
部の位置ずれ、形状不良および寸法不良などの欠陥を確
実に検出して、スタッドバンプの良否を正確に判定する
ことのできるバンプ検査方法を提供する。 【解決手段】検査位置のスタッドバンプ23の外観を撮
像した画像に対して、ボンディングデータのバンプ形成
座標から求めたバンプ形成位置に計測ウインドウ29を
設定する。計測ウインドウ29内の画像を、バンプ台座
部24の計測用およびバンプ頭頂部27の計測用として
それぞれ個別に設定した2値化レベルに基づきそれぞれ
2値画像に変換する。2値画像における同一レベルの画
像が一塊となった画像粒子のうちの最大の面積を有する
画像粒子を抽出し、この抽出した画像粒子の穴埋め画像
におよび穴部分にそれぞれ基づいてバンプ台座部24お
よびバンプ頭頂部27の各々の位置、形状および寸法を
計測する。その各計測値を設定値と比較してスタッドバ
ンプ23の良否ならびに有無を判定する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ベアチップ
を回路基板に直接実装するフリップチップ実装工法にお
いて、半導体ベアチップの電極パッド上に形成された2
段突起形状のスタッドバンプの外観を画像処理により二
次元的に検査するバンプ検査方法に関するものである。
を回路基板に直接実装するフリップチップ実装工法にお
いて、半導体ベアチップの電極パッド上に形成された2
段突起形状のスタッドバンプの外観を画像処理により二
次元的に検査するバンプ検査方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器においては小型化および
軽量化が求められており、それに伴って、電子回路の実
装密度を高めることを目的として、ウェハを個片に分割
した半導体ベアチップを裏返して回路基板上に直接実装
するフリップチップ実装工法が多用されている。例え
ば、現在においてフリップチップ実装工法により生産さ
れているものとしては、半導体ベアチップと同寸法にパ
ッケージするCSP(ChipSize Package)や複数の半導
体ベアチップを回路基板上に実装するMCM(MultiChip
Module) があり、これらの生産が増加しつつある。
軽量化が求められており、それに伴って、電子回路の実
装密度を高めることを目的として、ウェハを個片に分割
した半導体ベアチップを裏返して回路基板上に直接実装
するフリップチップ実装工法が多用されている。例え
ば、現在においてフリップチップ実装工法により生産さ
れているものとしては、半導体ベアチップと同寸法にパ
ッケージするCSP(ChipSize Package)や複数の半導
体ベアチップを回路基板上に実装するMCM(MultiChip
Module) があり、これらの生産が増加しつつある。
【0003】上記のフリップチップ実装工法の一つであ
るSBB(Stud Bump Bonding) 工法では、ワイヤボンデ
ィング工法を応用して半導体ベアチップの電極パッド上
にバンプを形成し、そのバンプのバンプ頭頂部の高さを
揃えるためにレベリング装置でレベリングすることによ
り、バンプ台座部とバンプ頭頂部とを有する2段突起形
状のスタッドバンプが形成される。このようにして形成
されたスタッドバンプは、次工程におけるフリップチッ
プ接合での所要の品質を確保するために、外観形状の検
査を行うことが不可欠である。この外観検査では、バン
プ台座部の位置、形状および寸法だけでなく、バンプ頭
頂部の位置、形状および寸法もそれぞれ許容値内に入っ
ていることが要求されるので、バンプ台座部およびバン
プ頭頂部の各々の位置、形状および寸法を測定する機能
が要求される。
るSBB(Stud Bump Bonding) 工法では、ワイヤボンデ
ィング工法を応用して半導体ベアチップの電極パッド上
にバンプを形成し、そのバンプのバンプ頭頂部の高さを
揃えるためにレベリング装置でレベリングすることによ
り、バンプ台座部とバンプ頭頂部とを有する2段突起形
状のスタッドバンプが形成される。このようにして形成
されたスタッドバンプは、次工程におけるフリップチッ
プ接合での所要の品質を確保するために、外観形状の検
査を行うことが不可欠である。この外観検査では、バン
プ台座部の位置、形状および寸法だけでなく、バンプ頭
頂部の位置、形状および寸法もそれぞれ許容値内に入っ
ていることが要求されるので、バンプ台座部およびバン
プ頭頂部の各々の位置、形状および寸法を測定する機能
が要求される。
【0004】従来、スタッドバンプの外観を自動的に検
査する方法としては、電極パッド上のスタッドバンプを
検査カメラで撮像して得られたコンポジット信号を画像
処理して良否を判定する手法が知られている(特開平4-
56246 号公報参照)。これに用いられる画像処理装置
は、スタッドバンプの寸法計測や任意形状外接長方形の
長辺および短辺を得るなどの機能を備えており、これに
より電極パッド上にバンプが形成されていないことも識
別できる。また、計測結果は中央処理装置により予め設
定された数値と比較され、その比較結果によりスタッド
バンプの形状の良否が判定される。
査する方法としては、電極パッド上のスタッドバンプを
検査カメラで撮像して得られたコンポジット信号を画像
処理して良否を判定する手法が知られている(特開平4-
56246 号公報参照)。これに用いられる画像処理装置
は、スタッドバンプの寸法計測や任意形状外接長方形の
長辺および短辺を得るなどの機能を備えており、これに
より電極パッド上にバンプが形成されていないことも識
別できる。また、計測結果は中央処理装置により予め設
定された数値と比較され、その比較結果によりスタッド
バンプの形状の良否が判定される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
画像処理によるスタッドバンプの外観の検査方法には、
実用化に際して解決しなければならない種々の問題が残
存している。先ず第1に、画像処理により対象物である
スタッドバンプの形状や寸法を計測するには、画像を2
値化することによりスタッドバンプとこれの背景となる
半導体ベアチップのパターン面とを分離する必要がある
が、従来の画像処理技術では、半導体ベアチップのパタ
ーン面とバンプ台座部、およびバンプ台座部とバンプ頭
頂部をそれぞれ精度良く分離することのできる2値化レ
ベルを決定するのが困難であるという問題がある。
画像処理によるスタッドバンプの外観の検査方法には、
実用化に際して解決しなければならない種々の問題が残
存している。先ず第1に、画像処理により対象物である
スタッドバンプの形状や寸法を計測するには、画像を2
値化することによりスタッドバンプとこれの背景となる
半導体ベアチップのパターン面とを分離する必要がある
が、従来の画像処理技術では、半導体ベアチップのパタ
ーン面とバンプ台座部、およびバンプ台座部とバンプ頭
頂部をそれぞれ精度良く分離することのできる2値化レ
ベルを決定するのが困難であるという問題がある。
【0006】例えば、バンプ頭頂部の計測に適合するよ
うに2値化レベルを設定すると、バンプ台座部の計測に
おいて計測精度が劣化し、逆にバンプ台座部の計測に適
合するように2値化レベルを設定すると、バンプ頭頂部
の計測において計測精度が劣化する。すなわち、従来の
画像処理技術では、バンプ台座部とバンプ頭頂部のそれ
ぞれを高い計測精度で計測することができない。また、
バンプ頭頂部の計測に適合するよう設定した2値化レベ
ルでは、バンプ台座部の計測において、電極パッドの輪
郭や電極パッド上に存在するチップ検査時のプローブ痕
などに起因するノイズの影響を受けて正確な計測ができ
ないことがある。このような場合には、良品のスタッド
バンプを不良と判定する過判定や不良のバンプを良品と
判定する誤判定が発生する可能性が高い。
うに2値化レベルを設定すると、バンプ台座部の計測に
おいて計測精度が劣化し、逆にバンプ台座部の計測に適
合するように2値化レベルを設定すると、バンプ頭頂部
の計測において計測精度が劣化する。すなわち、従来の
画像処理技術では、バンプ台座部とバンプ頭頂部のそれ
ぞれを高い計測精度で計測することができない。また、
バンプ頭頂部の計測に適合するよう設定した2値化レベ
ルでは、バンプ台座部の計測において、電極パッドの輪
郭や電極パッド上に存在するチップ検査時のプローブ痕
などに起因するノイズの影響を受けて正確な計測ができ
ないことがある。このような場合には、良品のスタッド
バンプを不良と判定する過判定や不良のバンプを良品と
判定する誤判定が発生する可能性が高い。
【0007】また、バンプ頭頂部の輪郭がバンプ台座部
の輪郭に近接している形状のスタッドバンプの場合に
は、2値化レベルを設定するときの余裕度が少なくなる
ことから、例えば撮像に際しての半導体ベアチップへの
照明の照度変動などに起因して2値化レベルが不適当に
なると、2値化したときにバンプ頭頂部とチップパター
ン面とが繋がった2値画像となり、バンプ頭頂部の計測
が不可能となる。このような場合には、良品のバンプを
不良と判定する過判定が発生する可能性が高くなり、検
査の信頼性が低い。
の輪郭に近接している形状のスタッドバンプの場合に
は、2値化レベルを設定するときの余裕度が少なくなる
ことから、例えば撮像に際しての半導体ベアチップへの
照明の照度変動などに起因して2値化レベルが不適当に
なると、2値化したときにバンプ頭頂部とチップパター
ン面とが繋がった2値画像となり、バンプ頭頂部の計測
が不可能となる。このような場合には、良品のバンプを
不良と判定する過判定が発生する可能性が高くなり、検
査の信頼性が低い。
【0008】ところで、スタッドバンプの形成時には、
ボンディングワイヤの座屈によりバンプ台座部とバンプ
頭頂部との各々の重心がずれる支柱ずれ不良が発生した
り、第2のボンディング時の接合不良やちぎれ不良によ
りワイヤの先端部が立ち上がってできるワイヤ立ち不良
が発生することがある。このような半導体ベアチップ
は、これを実装する際に電極間が短絡して製品不良の原
因となるので、支柱ずれ不良またはワイヤ立ち不良を検
出して除外する必要がある。しかしながら、従来の画像
処理技術では、スタッドバンプの外接長方形の長辺およ
び短辺を求めて検査するだけであるから、上記の支柱ず
れ不良やワイヤ立ち不良の検出率を向上させることが困
難である。
ボンディングワイヤの座屈によりバンプ台座部とバンプ
頭頂部との各々の重心がずれる支柱ずれ不良が発生した
り、第2のボンディング時の接合不良やちぎれ不良によ
りワイヤの先端部が立ち上がってできるワイヤ立ち不良
が発生することがある。このような半導体ベアチップ
は、これを実装する際に電極間が短絡して製品不良の原
因となるので、支柱ずれ不良またはワイヤ立ち不良を検
出して除外する必要がある。しかしながら、従来の画像
処理技術では、スタッドバンプの外接長方形の長辺およ
び短辺を求めて検査するだけであるから、上記の支柱ず
れ不良やワイヤ立ち不良の検出率を向上させることが困
難である。
【0009】そこで、本発明は、上記従来技術の問題を
解消し、スタッドバンプのバンプ台座部とバンプ頭頂部
の位置ずれ、形状不良および寸法不良などの欠陥を確実
に検出して、スタッドバンプの良否を正確に判定するこ
とのできるバンプ検査方法を提供することを目的とする
ものである。
解消し、スタッドバンプのバンプ台座部とバンプ頭頂部
の位置ずれ、形状不良および寸法不良などの欠陥を確実
に検出して、スタッドバンプの良否を正確に判定するこ
とのできるバンプ検査方法を提供することを目的とする
ものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のバンプ検査方法は、バンプ台座部とバンプ
頭頂部とを有する2段突起形状となったスタッドバンプ
が形成された半導体ベアチップを水平面内で搬送しなが
ら所定の検査位置に位置決めする搬送工程と、前記検査
位置の前記スタッドバンプの外観を撮像する撮像工程
と、その撮像した画像を処理して前記バンプ台座部と前
記バンプ頭頂部の各々の形状寸法などを計測する計測工
程と、前記計測工程での各計測値がそれぞれ設定値内で
あるか否かにより前記スタッドバンプの良否ならびに有
無を判定する判定工程とを有し、前記計測工程におい
て、撮像した画像に対してボンディングデータのバンプ
形成座標から求めたバンプ形成位置に計測ウインドウを
設定し、この計測ウインドウ内の画像を2値画像に変換
し、この2値画像における同一レベルの画像が連続して
一塊となった画像粒子のうちの最大の面積を有する画像
粒子を抽出したのちに、この抽出した画像粒子の穴埋め
画像に基づき前記バンプ台座部の位置、形状および寸法
を計測し、前記抽出した画像粒子の穴部分に基づき前記
バンプ頭頂部の位置、形状および寸法を計測するように
した。
に、本発明のバンプ検査方法は、バンプ台座部とバンプ
頭頂部とを有する2段突起形状となったスタッドバンプ
が形成された半導体ベアチップを水平面内で搬送しなが
ら所定の検査位置に位置決めする搬送工程と、前記検査
位置の前記スタッドバンプの外観を撮像する撮像工程
と、その撮像した画像を処理して前記バンプ台座部と前
記バンプ頭頂部の各々の形状寸法などを計測する計測工
程と、前記計測工程での各計測値がそれぞれ設定値内で
あるか否かにより前記スタッドバンプの良否ならびに有
無を判定する判定工程とを有し、前記計測工程におい
て、撮像した画像に対してボンディングデータのバンプ
形成座標から求めたバンプ形成位置に計測ウインドウを
設定し、この計測ウインドウ内の画像を2値画像に変換
し、この2値画像における同一レベルの画像が連続して
一塊となった画像粒子のうちの最大の面積を有する画像
粒子を抽出したのちに、この抽出した画像粒子の穴埋め
画像に基づき前記バンプ台座部の位置、形状および寸法
を計測し、前記抽出した画像粒子の穴部分に基づき前記
バンプ頭頂部の位置、形状および寸法を計測するように
した。
【0011】このバンプ検査方法では、計測ウインドウ
内の画像を2値化した2値画像における同一レベルの画
像が連続して一塊となった画像粒子のうちの最大の面積
を有する画像粒子を抽出した上で、この画像粒子の穴埋
め画像およびその穴部分にそれぞれ基づいてバンプ台座
部およびバンプ頭頂部の各々の位置、形状および寸法、
例えば各々の中心位置、真円度、直径および面積などを
計測する。したがって、バンプ台座部とバンプ頭頂部と
を安定に、且つほぼ同時に計測できるとともに、これら
計測値と設定値とを比較して良否を判別できる。また、
このバンプ検査方法では、搬送工程、撮像工程、計測工
程および判定工程を経ることにより、スタッドバンプの
検査工程を自動化できる。
内の画像を2値化した2値画像における同一レベルの画
像が連続して一塊となった画像粒子のうちの最大の面積
を有する画像粒子を抽出した上で、この画像粒子の穴埋
め画像およびその穴部分にそれぞれ基づいてバンプ台座
部およびバンプ頭頂部の各々の位置、形状および寸法、
例えば各々の中心位置、真円度、直径および面積などを
計測する。したがって、バンプ台座部とバンプ頭頂部と
を安定に、且つほぼ同時に計測できるとともに、これら
計測値と設定値とを比較して良否を判別できる。また、
このバンプ検査方法では、搬送工程、撮像工程、計測工
程および判定工程を経ることにより、スタッドバンプの
検査工程を自動化できる。
【0012】上記発明における計測工程において、計測
ウィンドウ内の画像を2値画像に変換する際に、バンプ
台座部の計測用およびバンプ頭頂部の計測用としてそれ
ぞれ個別の2値化レベルを設定することが好ましい。
ウィンドウ内の画像を2値画像に変換する際に、バンプ
台座部の計測用およびバンプ頭頂部の計測用としてそれ
ぞれ個別の2値化レベルを設定することが好ましい。
【0013】これにより、バンプ台座部およびバンプ頭
頂部のそれぞれの計測に適合する2値化レベルを個別に
設定し、それら2値化レベルに基づきそれぞれ2値画像
に変換できる。その結果、半導体ベアチップのパターン
面の電極パッドとバンプ台座部、およびバンプ台座部と
バンプ頭頂部をそれぞれ精度良く分離した2値画像を得
ることができるから、バンプ台座部およびバンプ頭頂部
のそれぞれを高精度に計測することができる。しかも、
バンプ台座部の計測においては、これの計測に適合する
2値化レベルに基づき変換した2値画像を用いるので、
従来のように半導体ベアチップの電極パッドの輪郭部分
やチップ検査時のプローブ痕などによるノイズの影響を
受けるといったことが無くなる。
頂部のそれぞれの計測に適合する2値化レベルを個別に
設定し、それら2値化レベルに基づきそれぞれ2値画像
に変換できる。その結果、半導体ベアチップのパターン
面の電極パッドとバンプ台座部、およびバンプ台座部と
バンプ頭頂部をそれぞれ精度良く分離した2値画像を得
ることができるから、バンプ台座部およびバンプ頭頂部
のそれぞれを高精度に計測することができる。しかも、
バンプ台座部の計測においては、これの計測に適合する
2値化レベルに基づき変換した2値画像を用いるので、
従来のように半導体ベアチップの電極パッドの輪郭部分
やチップ検査時のプローブ痕などによるノイズの影響を
受けるといったことが無くなる。
【0014】上記発明における計測工程において、バン
プ頭頂部の計測値が零となってその計測が不可能となっ
たときに、計測ウィンドウ内の画像を順次異なる2値化
レベルで2値化しながら、その2値化した2値画像から
前記バンプ頭頂部の計測が可能であるか否かを判別し、
計測が可能となった時点で、その2値画像に基づき前記
バンプ頭頂部の計測を行い、判定工程において、2値化
を所定回数行ってもバンプ頭頂部の計測が不可能である
とき、または前記バンプ頭頂部の計測値が設定値を超え
ているときに、スタッドバンプを不良と判定することが
好ましい。
プ頭頂部の計測値が零となってその計測が不可能となっ
たときに、計測ウィンドウ内の画像を順次異なる2値化
レベルで2値化しながら、その2値化した2値画像から
前記バンプ頭頂部の計測が可能であるか否かを判別し、
計測が可能となった時点で、その2値画像に基づき前記
バンプ頭頂部の計測を行い、判定工程において、2値化
を所定回数行ってもバンプ頭頂部の計測が不可能である
とき、または前記バンプ頭頂部の計測値が設定値を超え
ているときに、スタッドバンプを不良と判定することが
好ましい。
【0015】これにより、バンプ頭頂部の輪郭がバンプ
台座部の輪郭に接近した形状のスタッドバンプの2値画
像においてバンプ頭頂部と電極パッドとが繋がった状態
となった場合においても、バンプ頭頂部を安定に計測で
きるので、スタッドバンプの良否の判定を正確に行うこ
とができる。そのため、従来のようなバンプ頭頂部の計
測ができないために良品を不良品とする過判定の発生を
確実に防止できる。
台座部の輪郭に接近した形状のスタッドバンプの2値画
像においてバンプ頭頂部と電極パッドとが繋がった状態
となった場合においても、バンプ頭頂部を安定に計測で
きるので、スタッドバンプの良否の判定を正確に行うこ
とができる。そのため、従来のようなバンプ頭頂部の計
測ができないために良品を不良品とする過判定の発生を
確実に防止できる。
【0016】上記発明における計測工程において、バン
プ台座部とバンプ頭頂部との各々の形状寸法などの計測
値に基づいて前記バンプ台座部と前記バンプ頭頂部の各
々の重心を求め、判定工程において、前記両重心のずれ
量を算出したのちに、このずれ量が許容値内であるか否
かによりスタッドバンプの良否を判定することが好まし
い。
プ台座部とバンプ頭頂部との各々の形状寸法などの計測
値に基づいて前記バンプ台座部と前記バンプ頭頂部の各
々の重心を求め、判定工程において、前記両重心のずれ
量を算出したのちに、このずれ量が許容値内であるか否
かによりスタッドバンプの良否を判定することが好まし
い。
【0017】これにより、支柱ずれ不良が生じているス
タッドバンプに対しては、スタッドバンプの外接長方形
の長辺と短辺とを求めて検査する従来技術とは異なり、
バンプ台座部の重心とバンプ頭頂部の重心とのずれ量を
計測して、このずれ量の大小に基づいて支柱ずれ不良を
検出するので、支柱ずれ不良の検出率が格段に向上す
る。その結果、半導体ベアチップの実装時における電極
間の短絡による製品不良は殆ど発生しなくなる。
タッドバンプに対しては、スタッドバンプの外接長方形
の長辺と短辺とを求めて検査する従来技術とは異なり、
バンプ台座部の重心とバンプ頭頂部の重心とのずれ量を
計測して、このずれ量の大小に基づいて支柱ずれ不良を
検出するので、支柱ずれ不良の検出率が格段に向上す
る。その結果、半導体ベアチップの実装時における電極
間の短絡による製品不良は殆ど発生しなくなる。
【0018】上記発明における計測工程において、計測
ウインドウ内の画像を2値化した2値画像におけるスタ
ッドバンプの外接長方形の辺の長さに相当する外接径
と、前記2値画像におけるスタッドバンプの中心線上の
外形寸法に相当する中心径とを計測し、判定工程におい
て、前記外接径と中心径との差を求め、この差の値が許
容値内であるか否かによりスタッドバンプの良否を判定
することが好ましい。
ウインドウ内の画像を2値化した2値画像におけるスタ
ッドバンプの外接長方形の辺の長さに相当する外接径
と、前記2値画像におけるスタッドバンプの中心線上の
外形寸法に相当する中心径とを計測し、判定工程におい
て、前記外接径と中心径との差を求め、この差の値が許
容値内であるか否かによりスタッドバンプの良否を判定
することが好ましい。
【0019】これにより、ワイヤ立ち不良が生じている
スタッドバンプに対しては、スタッドバンプの外接長方
形の長辺と短辺とを求めて検査する従来技術とは異な
り、スタッドバンプの外接長方形の外接径とスタッドバ
ンプの中心線上の中心径とを計測した上で、その外接径
と中心径との差の大小に基づいてワイヤ立ち不良を検出
するので、ワイヤ立ち不良の検出率が格段に向上する。
その結果、半導体ベアチップの実装時における電極間の
短絡による製品不良は殆ど発生しなくなる。
スタッドバンプに対しては、スタッドバンプの外接長方
形の長辺と短辺とを求めて検査する従来技術とは異な
り、スタッドバンプの外接長方形の外接径とスタッドバ
ンプの中心線上の中心径とを計測した上で、その外接径
と中心径との差の大小に基づいてワイヤ立ち不良を検出
するので、ワイヤ立ち不良の検出率が格段に向上する。
その結果、半導体ベアチップの実装時における電極間の
短絡による製品不良は殆ど発生しなくなる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図面を参照しながら説明する。図1は本発明
のバンプ検査方法を具現化した一実施の形態に係るバン
プ検査装置を示す概略平面図を示す。このバンプ検査装
置はバンプボンダの設備の中に内蔵して使用されるもの
であり、バンプ検査装置内蔵のバンプボンダは、半導体
ベアチップ4にバンプを形成し、その形成したバンプの
レベリングを行い、そののちに全てのバンプを全自動で
検査する機能を備えたものである。
態について図面を参照しながら説明する。図1は本発明
のバンプ検査方法を具現化した一実施の形態に係るバン
プ検査装置を示す概略平面図を示す。このバンプ検査装
置はバンプボンダの設備の中に内蔵して使用されるもの
であり、バンプ検査装置内蔵のバンプボンダは、半導体
ベアチップ4にバンプを形成し、その形成したバンプの
レベリングを行い、そののちに全てのバンプを全自動で
検査する機能を備えたものである。
【0021】このバンプボンダでは、生産開始に先立っ
て、半導体ベアチップ4に対するスタッドバンプの形成
座標などの情報がボンディングデータとして記憶装置2
0に登録されている。また、検査カメラ14の視野の可
及的に少ない移動により全てのスタッドバンプを検査す
ることを目的として、上記ボンディングデータを基にし
て単一の検査カメラ14の視野の中にできるだけ多くの
スタッドバンプが含まれる検査画面位置が予め算出さ
れ、この算出された位置情報も記憶装置に登録されてい
る。このバンプボンダでは、中央処理装置19が記憶装
置20に設定記憶されている制御プログラムおよび種々
のデータに基づいて、以下に説明するように全体の制御
を行う。
て、半導体ベアチップ4に対するスタッドバンプの形成
座標などの情報がボンディングデータとして記憶装置2
0に登録されている。また、検査カメラ14の視野の可
及的に少ない移動により全てのスタッドバンプを検査す
ることを目的として、上記ボンディングデータを基にし
て単一の検査カメラ14の視野の中にできるだけ多くの
スタッドバンプが含まれる検査画面位置が予め算出さ
れ、この算出された位置情報も記憶装置に登録されてい
る。このバンプボンダでは、中央処理装置19が記憶装
置20に設定記憶されている制御プログラムおよび種々
のデータに基づいて、以下に説明するように全体の制御
を行う。
【0022】最初に、バンプ形成設備のスタートキー
(図示せず)が操作されると、搬送アーム1はトレイ3
に向かい搬送ガイド部7に沿って移動し、この搬送アー
ム1の装着部2がトレイ3に収納されている複数の半導
体ベアチップ4のうちの所定の一つを装着する。続い
て、搬送アーム1は、搬送ガイド部7に沿ってトレイ3
から離間する方向に移動して半導体ベアチップ4をボン
ディングステージ8まで移送し、そのボンディングステ
ージ8の所定位置に半導体ベアチップ4をセッティング
する。そののちに、半導体ベアチップ4には、これの電
極パッドにおけるボンディングデータのバンプ形成座標
に基づく位置にボンディングヘッド9の作動によりバン
プが形成される。
(図示せず)が操作されると、搬送アーム1はトレイ3
に向かい搬送ガイド部7に沿って移動し、この搬送アー
ム1の装着部2がトレイ3に収納されている複数の半導
体ベアチップ4のうちの所定の一つを装着する。続い
て、搬送アーム1は、搬送ガイド部7に沿ってトレイ3
から離間する方向に移動して半導体ベアチップ4をボン
ディングステージ8まで移送し、そのボンディングステ
ージ8の所定位置に半導体ベアチップ4をセッティング
する。そののちに、半導体ベアチップ4には、これの電
極パッドにおけるボンディングデータのバンプ形成座標
に基づく位置にボンディングヘッド9の作動によりバン
プが形成される。
【0023】上記のバンプが形成された半導体ベアチッ
プ4は、再び装着部2により装着されたのちに、搬送ア
ーム1の移動によりレベリングステージ10まで移送さ
れて、レベリングステージ10の所定位置にセッティン
グされる。つぎに、半導体ベアチップ4が載置されたレ
ベリングステージ10は、第1の移動ガイド装置12に
沿って矢印方向に移動し、レベリング装置11の下方に
位置決め停止する。続いて、レベリング装置11が下降
してバンプの頭頂部を押し潰すことにより所定の高さに
レベリングする。これにより、半導体ベアチップ4の電
極パッド上には2段突起形状のスタッドバンプが形成さ
れる。
プ4は、再び装着部2により装着されたのちに、搬送ア
ーム1の移動によりレベリングステージ10まで移送さ
れて、レベリングステージ10の所定位置にセッティン
グされる。つぎに、半導体ベアチップ4が載置されたレ
ベリングステージ10は、第1の移動ガイド装置12に
沿って矢印方向に移動し、レベリング装置11の下方に
位置決め停止する。続いて、レベリング装置11が下降
してバンプの頭頂部を押し潰すことにより所定の高さに
レベリングする。これにより、半導体ベアチップ4の電
極パッド上には2段突起形状のスタッドバンプが形成さ
れる。
【0024】スタッドバンプが形成された半導体ベアチ
ップ4は、レベリングステージ10に載せられたまま第
1の移動ガイド装置12に沿って反矢印方向に移送さ
れ、さらに第1の移動ガイド装置12に対し直交する第
2の移動ガイド装置13に沿って移送されて、検査カメ
ラ14の下方におけるボンディングデータのバンプ形成
座標から求められた検査画面位置に位置決めして静止さ
れる。この状態において、半導体ベアチップ4における
スタッドバンプが形成されたパット電極は、検査に適し
た照度の照明光が落射照明装置17より真上から照射さ
れた上で、検査カメラ14により撮像される。検査カメ
ラ14の画像信号は画像処理装置18に入力され、以下
に説明する画像処理を行ってスタッドバンプの計測およ
び計測結果に基づく検査が行われる。
ップ4は、レベリングステージ10に載せられたまま第
1の移動ガイド装置12に沿って反矢印方向に移送さ
れ、さらに第1の移動ガイド装置12に対し直交する第
2の移動ガイド装置13に沿って移送されて、検査カメ
ラ14の下方におけるボンディングデータのバンプ形成
座標から求められた検査画面位置に位置決めして静止さ
れる。この状態において、半導体ベアチップ4における
スタッドバンプが形成されたパット電極は、検査に適し
た照度の照明光が落射照明装置17より真上から照射さ
れた上で、検査カメラ14により撮像される。検査カメ
ラ14の画像信号は画像処理装置18に入力され、以下
に説明する画像処理を行ってスタッドバンプの計測およ
び計測結果に基づく検査が行われる。
【0025】図2は、画像処理装置18が検査カメラ1
4から入力された画像信号を処理した処理画像21を模
式的に示した図である。この処理画像21には、半導体
ベアチップ4、この半導体ベアチップ4上の複数の電極
パッド22、各電極パッド22上に形成されたスタッド
バンプ23におけるバンプ台座部24およびバンプ頭頂
部27が撮像されており、その他に、図示のように、チ
ップ検査の際に生じたプローブ痕などに起因するノイズ
28が含まれることもある。
4から入力された画像信号を処理した処理画像21を模
式的に示した図である。この処理画像21には、半導体
ベアチップ4、この半導体ベアチップ4上の複数の電極
パッド22、各電極パッド22上に形成されたスタッド
バンプ23におけるバンプ台座部24およびバンプ頭頂
部27が撮像されており、その他に、図示のように、チ
ップ検査の際に生じたプローブ痕などに起因するノイズ
28が含まれることもある。
【0026】ところで、このバンプボンダでは半導体ベ
アチップ4に対して落射照明装置17により真上から照
射しているので、比較的平坦な電極パッド22およびバ
ンプ頭頂部27は光を照射方向に向け反射することから
白い色に撮像され、傾斜面となっているバンプ台座部2
4は光が散乱して暗い色に撮像される。すなわち、撮像
された画像は、電極パッド22、バンプ台座部24およ
びバンプ頭頂部27の各々の輪郭が明確に顕れたものと
なる。
アチップ4に対して落射照明装置17により真上から照
射しているので、比較的平坦な電極パッド22およびバ
ンプ頭頂部27は光を照射方向に向け反射することから
白い色に撮像され、傾斜面となっているバンプ台座部2
4は光が散乱して暗い色に撮像される。すなわち、撮像
された画像は、電極パッド22、バンプ台座部24およ
びバンプ頭頂部27の各々の輪郭が明確に顕れたものと
なる。
【0027】なお、このバンプボンダでは、検査に先立
って、検査対象と同一種類の半導体ベアチップ4を用意
し、この半導体ベアチップ4に形成されたスタッドバン
プ23を撮像して得られた濃淡画像と基準の2値画像と
を比較しながら、バンプ台座部24の計測に適した第1
の2値化レベルと、バンプ頭頂部27の計測に適した第
2の2値化レベルとを予め求めて、これら第1および第
2の2値化レベルが画像処理装置18に設定されてい
る。
って、検査対象と同一種類の半導体ベアチップ4を用意
し、この半導体ベアチップ4に形成されたスタッドバン
プ23を撮像して得られた濃淡画像と基準の2値画像と
を比較しながら、バンプ台座部24の計測に適した第1
の2値化レベルと、バンプ頭頂部27の計測に適した第
2の2値化レベルとを予め求めて、これら第1および第
2の2値化レベルが画像処理装置18に設定されてい
る。
【0028】画像処理装置18は、上記の処理画像21
に対して、ボンディングデータのバンプ形成座標から求
められたスタッドバンプ23の形成位置に計測ウィンド
29を設定する。次に、計測ウィンドウ29内の画像
は、予めバンプ台座部24の計測用として設定されてい
る第1の2値化レベルで2値化され、図3(a)に示す
ような台座部計測用2値画像30に変換される。この台
座部計測用2値画像30には、第2の2値化レベルでの
み顕れる電極パッド22およびバンプ頭頂部27の画像
は存在しない。さらに、台座部計測用2値画像30にお
ける同一レベルの画像が連続して一塊となった画像粒子
のうちの最大の面積を有する画像粒子を抽出したのち
に、この抽出した画像が周知の画像処理法により穴埋め
処理されて、同図(b)に示すような台座部計測用穴埋
め画像31に変換され、この台座部計測用穴埋め画像3
1における中心位置、真円度、直径および面積などが計
測される。
に対して、ボンディングデータのバンプ形成座標から求
められたスタッドバンプ23の形成位置に計測ウィンド
29を設定する。次に、計測ウィンドウ29内の画像
は、予めバンプ台座部24の計測用として設定されてい
る第1の2値化レベルで2値化され、図3(a)に示す
ような台座部計測用2値画像30に変換される。この台
座部計測用2値画像30には、第2の2値化レベルでの
み顕れる電極パッド22およびバンプ頭頂部27の画像
は存在しない。さらに、台座部計測用2値画像30にお
ける同一レベルの画像が連続して一塊となった画像粒子
のうちの最大の面積を有する画像粒子を抽出したのち
に、この抽出した画像が周知の画像処理法により穴埋め
処理されて、同図(b)に示すような台座部計測用穴埋
め画像31に変換され、この台座部計測用穴埋め画像3
1における中心位置、真円度、直径および面積などが計
測される。
【0029】つづいて、計測ウィンド29内の画像は、
予めバンプ頭頂部27の計測用として設定されている第
2の2値化レベルで2値化され、図4(a)に示すよう
な頭頂部計測用2値画像32に変換される。さらに、こ
の頭頂部計測用2値画像32は、周知の画像処理法によ
り穴埋め処理されて、同図(b)に示すような頭頂部計
測用穴埋め画像33に変換される。つぎに、画像処理装
置18は、同図(c)に示すように、頭頂部計測用穴埋
め画像33における同一レベルの画像が連続して一塊と
なった画像粒子のうちの最大の面積を有する画像粒子を
抽出した抽出画像34を求める。さらに、画像処理装置
18は、抽出画像34と(a)の頭頂部計測用2値画像
32との積の画像を求める処理を行なう。これにより、
同図(d)に示すような電極パッド22の輪郭やノイズ
28は除外された積の画像35が得られる。そののち
に、その積の画像から穴を抽出することにより、同図
(e)に示すようなバンプ頭頂部画像37を求める。そ
して、画像処理装置18は、その求めた頭頂部画像37
における中心位置、真円度、直径および面積などの計測
を実行する。
予めバンプ頭頂部27の計測用として設定されている第
2の2値化レベルで2値化され、図4(a)に示すよう
な頭頂部計測用2値画像32に変換される。さらに、こ
の頭頂部計測用2値画像32は、周知の画像処理法によ
り穴埋め処理されて、同図(b)に示すような頭頂部計
測用穴埋め画像33に変換される。つぎに、画像処理装
置18は、同図(c)に示すように、頭頂部計測用穴埋
め画像33における同一レベルの画像が連続して一塊と
なった画像粒子のうちの最大の面積を有する画像粒子を
抽出した抽出画像34を求める。さらに、画像処理装置
18は、抽出画像34と(a)の頭頂部計測用2値画像
32との積の画像を求める処理を行なう。これにより、
同図(d)に示すような電極パッド22の輪郭やノイズ
28は除外された積の画像35が得られる。そののち
に、その積の画像から穴を抽出することにより、同図
(e)に示すようなバンプ頭頂部画像37を求める。そ
して、画像処理装置18は、その求めた頭頂部画像37
における中心位置、真円度、直径および面積などの計測
を実行する。
【0030】これにより、画像処理装置18では、バン
プ台座部24とバンプ頭頂部27の各処理画像を各々に
適した互いに異なる第1および第2の2値化レベルで2
値化するので、バンプ台座部24とバンプ頭頂部27の
両方について、それらの中心位置、真円度、直径および
面積などを高精度に計測することができるとともに、ス
タッドバンプ23の形成の有無をも検知でき、正確な検
査を行うことができる。しかも、バンプ台座部24の計
測においては、半導体ベアチップ4における電極パッド
22の輪郭部分や電極パッド22上のプローブ痕などに
よるノイズ28の影響を受けることがない。
プ台座部24とバンプ頭頂部27の各処理画像を各々に
適した互いに異なる第1および第2の2値化レベルで2
値化するので、バンプ台座部24とバンプ頭頂部27の
両方について、それらの中心位置、真円度、直径および
面積などを高精度に計測することができるとともに、ス
タッドバンプ23の形成の有無をも検知でき、正確な検
査を行うことができる。しかも、バンプ台座部24の計
測においては、半導体ベアチップ4における電極パッド
22の輪郭部分や電極パッド22上のプローブ痕などに
よるノイズ28の影響を受けることがない。
【0031】つぎに、中央処理装置19は、画像処理装
置18で求められた前述のバンプ台座部24とバンプ頭
頂部27との各々の計測値を予め記憶装置20に設定入
力されている基準の設定値と比較してそれらの差を求
め、その差が記憶装置20に予め設定入力されている許
容値内であるか否かを判別して、許容値を超えていれ
ば、その検査したスタッドバンプを不良と判定する。
置18で求められた前述のバンプ台座部24とバンプ頭
頂部27との各々の計測値を予め記憶装置20に設定入
力されている基準の設定値と比較してそれらの差を求
め、その差が記憶装置20に予め設定入力されている許
容値内であるか否かを判別して、許容値を超えていれ
ば、その検査したスタッドバンプを不良と判定する。
【0032】中央処理装置19は、或るスタッドバンプ
23の撮像が終了する毎に、検査カメラ14を水平面内
で変位させながらボンディングデータのバンプ形成座標
から求められる各検査画面位置に順次位置決めしていく
とともに、各スタッドバンプ23に対して上述した画像
処理による検査を順次繰り返し行うよう制御し、半導体
ベアチップ4上の全てのスタッドバンプ23の検査を実
行する。さらに、中央処理装置19は、検査の終了した
半導体ベアチップ4に不良のスタッドバンプ23が含ま
れていなければ、その半導体ベアチップ4を良品と判定
して元のトレイ3または良品専用トレイに収納させ、不
良のスタッドバンプ23が一つでも含まれていれば、そ
の半導体ベアチップ4を不良品と判定して不良品トレイ
に収納するよう制御する。したがって、中央処理装置1
9は、不良のスタッドバンプ23を検知した時点で、そ
の半導体ベアチップ4の検査を終了する。
23の撮像が終了する毎に、検査カメラ14を水平面内
で変位させながらボンディングデータのバンプ形成座標
から求められる各検査画面位置に順次位置決めしていく
とともに、各スタッドバンプ23に対して上述した画像
処理による検査を順次繰り返し行うよう制御し、半導体
ベアチップ4上の全てのスタッドバンプ23の検査を実
行する。さらに、中央処理装置19は、検査の終了した
半導体ベアチップ4に不良のスタッドバンプ23が含ま
れていなければ、その半導体ベアチップ4を良品と判定
して元のトレイ3または良品専用トレイに収納させ、不
良のスタッドバンプ23が一つでも含まれていれば、そ
の半導体ベアチップ4を不良品と判定して不良品トレイ
に収納するよう制御する。したがって、中央処理装置1
9は、不良のスタッドバンプ23を検知した時点で、そ
の半導体ベアチップ4の検査を終了する。
【0033】図5(a)は画像処理装置18で処理され
た一つのスタッドバンプ23の処理画像を模式的に示し
た図であり、この処理画像では、バンプ頭頂部27の輪
郭がバンプ台座部24の輪郭に接近しているスタッドバ
ンプ23の場合を例示したものである。このような場合
には、2値化レベルを設定するときの余裕度が少なくな
ることから、落射照明装置17の照度が変動したり、半
導体ベアチップ4の光の反射率が異なると、バンプ頭頂
部27の計測用としての第2の2値化レベルが不適当な
ものとなる。そのため、(a)の処理画像を第2の2値
化レベルで2値化して得られた頭頂部計測用2値画像3
2は、同図(b)に示すように、半導体ベアチップ4の
パターン面である電極パッド22とバンプ頭頂部27と
が共に白い色に撮像されることから繋がった状態とな
り、バンプ頭頂部27の輪郭がバンプ台座部24の輪郭
内に包含されないものとなる。このような場合には、従
来においてバンプ頭頂部27の計測ができず、良品のス
タッドバンプを不良と判定する過判定が発生していた。
た一つのスタッドバンプ23の処理画像を模式的に示し
た図であり、この処理画像では、バンプ頭頂部27の輪
郭がバンプ台座部24の輪郭に接近しているスタッドバ
ンプ23の場合を例示したものである。このような場合
には、2値化レベルを設定するときの余裕度が少なくな
ることから、落射照明装置17の照度が変動したり、半
導体ベアチップ4の光の反射率が異なると、バンプ頭頂
部27の計測用としての第2の2値化レベルが不適当な
ものとなる。そのため、(a)の処理画像を第2の2値
化レベルで2値化して得られた頭頂部計測用2値画像3
2は、同図(b)に示すように、半導体ベアチップ4の
パターン面である電極パッド22とバンプ頭頂部27と
が共に白い色に撮像されることから繋がった状態とな
り、バンプ頭頂部27の輪郭がバンプ台座部24の輪郭
内に包含されないものとなる。このような場合には、従
来においてバンプ頭頂部27の計測ができず、良品のス
タッドバンプを不良と判定する過判定が発生していた。
【0034】ところが、本発明では、図4で説明した計
測結果によるバンプ頭頂部27の計測面積が「0」とな
るので、この計測面積が「0」となったときに、バンプ
頭頂部27の輪郭がバンプ台座部24の輪郭内に包含さ
れていないと判別して、以下の処理を継続する。すなわ
ち、中央処理装置19は、予めバンプ頭頂部27の計測
用として調整されている第2の2値化レベルを所定のス
テップで順次変化させていきながら、画像処理装置18
による画像処理により得られるバンプ頭頂部27の2値
画像の監視を継続する。この処理は、同図(c)に示す
ように、バンプ頭頂部27の輪郭がバンプ台座部24の
輪郭内に包含された頭頂部計測用2値画像32が得られ
るまで継続され、この頭頂部計測用2値画像32が得ら
れた時点で、図4で説明した画像処理を行うことによっ
てバンプ頭頂部27の計測を支障なく行える。なお、中
央処理装置19は、2値化レベルの設定の変更を所定回
数だけ行ってもバンプ頭頂部27の輪郭がバンプ台座部
24の輪郭内に包含された頭頂部計測用2値画像32を
得られない場合に、そのスタッドバンプ23を不良と判
定する。
測結果によるバンプ頭頂部27の計測面積が「0」とな
るので、この計測面積が「0」となったときに、バンプ
頭頂部27の輪郭がバンプ台座部24の輪郭内に包含さ
れていないと判別して、以下の処理を継続する。すなわ
ち、中央処理装置19は、予めバンプ頭頂部27の計測
用として調整されている第2の2値化レベルを所定のス
テップで順次変化させていきながら、画像処理装置18
による画像処理により得られるバンプ頭頂部27の2値
画像の監視を継続する。この処理は、同図(c)に示す
ように、バンプ頭頂部27の輪郭がバンプ台座部24の
輪郭内に包含された頭頂部計測用2値画像32が得られ
るまで継続され、この頭頂部計測用2値画像32が得ら
れた時点で、図4で説明した画像処理を行うことによっ
てバンプ頭頂部27の計測を支障なく行える。なお、中
央処理装置19は、2値化レベルの設定の変更を所定回
数だけ行ってもバンプ頭頂部27の輪郭がバンプ台座部
24の輪郭内に包含された頭頂部計測用2値画像32を
得られない場合に、そのスタッドバンプ23を不良と判
定する。
【0035】図6は画像処理装置18に入力された画像
信号における或る一つのスタッドバンプ23の処理画像
を模式的に示した図であり、この処理画像21は、スタ
ッドバンプ23の形成時におけるけボンディングワイヤ
の座屈によりバンプ台座部24の重心38とバンプ頭頂
部27の重心39とがずれる支柱ずれ不良が発生してい
る場合を例示してある。この場合、中央処理装置19
は、画像処理装置18が図3および図4で説明した画像
処理に基づき計測したバンプ台座部24とバンプ頭頂部
27の各々の中心位置、真円度、直径および面積などの
計測結果に基づき、バンプ台座部24の重心38とバン
プ頭頂部27の重心39とのX方向のずれ量40とY方
向のずれ量41とを演算により求める。さらに、中央処
理装置19は、算出したずれ量40,41が予め設定さ
れている許容値内であるか否かを判別し、許容値を超え
ているときに、そのスタッドバンプ23を不良と判定す
る。
信号における或る一つのスタッドバンプ23の処理画像
を模式的に示した図であり、この処理画像21は、スタ
ッドバンプ23の形成時におけるけボンディングワイヤ
の座屈によりバンプ台座部24の重心38とバンプ頭頂
部27の重心39とがずれる支柱ずれ不良が発生してい
る場合を例示してある。この場合、中央処理装置19
は、画像処理装置18が図3および図4で説明した画像
処理に基づき計測したバンプ台座部24とバンプ頭頂部
27の各々の中心位置、真円度、直径および面積などの
計測結果に基づき、バンプ台座部24の重心38とバン
プ頭頂部27の重心39とのX方向のずれ量40とY方
向のずれ量41とを演算により求める。さらに、中央処
理装置19は、算出したずれ量40,41が予め設定さ
れている許容値内であるか否かを判別し、許容値を超え
ているときに、そのスタッドバンプ23を不良と判定す
る。
【0036】これにより、スタッドバンプ23の支柱ず
れ不良を安定して検出することができ、その検出率が格
段に向上する。
れ不良を安定して検出することができ、その検出率が格
段に向上する。
【0037】図7(a)は、画像処理装置18に入力さ
れた画像信号における一つのスタッドバンプ23の他の
処理画像を模式的に示した図である。この処理画像は、
スタッドバンプ23の形成工程における第2ボンディン
グ時の接合不良やちぎれ不良に起因してワイヤの先端が
立ち上がってできるワイヤ立ち不良が発生した場合を例
示したものである。
れた画像信号における一つのスタッドバンプ23の他の
処理画像を模式的に示した図である。この処理画像は、
スタッドバンプ23の形成工程における第2ボンディン
グ時の接合不良やちぎれ不良に起因してワイヤの先端が
立ち上がってできるワイヤ立ち不良が発生した場合を例
示したものである。
【0038】上記処理画像を第2の2値化レベルで2値
化すると、同図(b)に示ような2値画像42が得られ
る。画像処理装置18は、2値画像42のスタッドバン
プ23の2点鎖線で示す外接長方形の辺の長さに相当す
る外接径D1と、スタッドバンプ23の中心線上におけ
る外形寸法に相当する中心径D2とを計測して、その計
測値データを中央処理装置19に対し入力する。中央処
理装置19は、外接径D1から中心径D2を差し引いた
値を算出したのちに、その算出値が予め設定されている
許容値内であるか否かを判別して、許容値を超えている
場合にそのスタッドバンプ23を不良と判定する。これ
により、スタッドバンプ23のワイヤ立ち不良を安定し
て検出することができ、その検出率が格段に向上する。
化すると、同図(b)に示ような2値画像42が得られ
る。画像処理装置18は、2値画像42のスタッドバン
プ23の2点鎖線で示す外接長方形の辺の長さに相当す
る外接径D1と、スタッドバンプ23の中心線上におけ
る外形寸法に相当する中心径D2とを計測して、その計
測値データを中央処理装置19に対し入力する。中央処
理装置19は、外接径D1から中心径D2を差し引いた
値を算出したのちに、その算出値が予め設定されている
許容値内であるか否かを判別して、許容値を超えている
場合にそのスタッドバンプ23を不良と判定する。これ
により、スタッドバンプ23のワイヤ立ち不良を安定し
て検出することができ、その検出率が格段に向上する。
【0039】
【発明の効果】以上のように、本発明の請求項1のバン
プ検査方法によれば、バンプ台座部とバンプ頭頂部とを
安定に、且つほぼ同時に計測できるとともに、これら計
測値と設定値とを比較して良否を判別することによりス
タッドバンプの検査工程を自動化できる。
プ検査方法によれば、バンプ台座部とバンプ頭頂部とを
安定に、且つほぼ同時に計測できるとともに、これら計
測値と設定値とを比較して良否を判別することによりス
タッドバンプの検査工程を自動化できる。
【0040】本発明の請求項2のバンプ検査方法によれ
ば、バンプ台座部およびバンプ頭頂部のそれぞれの計測
に適合する2値化レベルを個別に設定するので、バンプ
台座部およびバンプ頭頂部のそれぞれを高精度に計測す
ることができるとともに、バンプ台座部の計測において
は、半導体ベアチップの電極パッドの輪郭部分やチップ
検査時のプローブ痕などによるノイズの影響を受けるこ
とがない。
ば、バンプ台座部およびバンプ頭頂部のそれぞれの計測
に適合する2値化レベルを個別に設定するので、バンプ
台座部およびバンプ頭頂部のそれぞれを高精度に計測す
ることができるとともに、バンプ台座部の計測において
は、半導体ベアチップの電極パッドの輪郭部分やチップ
検査時のプローブ痕などによるノイズの影響を受けるこ
とがない。
【0041】本発明の請求項3のバンプ検査方法によれ
ば、バンプ頭頂部の輪郭がバンプ台座部の輪郭に接近し
た形状のスタッドバンプに対しても、バンプ頭頂部の計
測を安定に行ってスタッドバンプの良否を正確に判定で
きる。
ば、バンプ頭頂部の輪郭がバンプ台座部の輪郭に接近し
た形状のスタッドバンプに対しても、バンプ頭頂部の計
測を安定に行ってスタッドバンプの良否を正確に判定で
きる。
【0042】本発明の請求項4のバンプ検査方法によれ
ば、支柱ずれ不良が生じているスタッドバンプに対して
も、バンプ台座部の重心とバンプ頭頂部の重心とのずれ
量の大小に基づいて支柱ずれ不良を確実に検出すること
ができ、支柱ずれ不良の検出率が格段に向上する。
ば、支柱ずれ不良が生じているスタッドバンプに対して
も、バンプ台座部の重心とバンプ頭頂部の重心とのずれ
量の大小に基づいて支柱ずれ不良を確実に検出すること
ができ、支柱ずれ不良の検出率が格段に向上する。
【0043】本発明の請求項5のバンプ検査方法によれ
ば、ワイヤ立ち不良が生じているスタッドバンプに対し
ても、スタッドバンプの外接長方形の外接径とスタッド
バンプの中心線上の中心径との差の大小に基づいてワイ
ヤ立ち不良を確実に検出することができ、ワイヤ立ち不
良の検出率が格段に向上する。
ば、ワイヤ立ち不良が生じているスタッドバンプに対し
ても、スタッドバンプの外接長方形の外接径とスタッド
バンプの中心線上の中心径との差の大小に基づいてワイ
ヤ立ち不良を確実に検出することができ、ワイヤ立ち不
良の検出率が格段に向上する。
【図1】本発明のバンプ検査方法を具現化した一実施の
形態に係るバンプ検査装置を示す概略平面図。
形態に係るバンプ検査装置を示す概略平面図。
【図2】同上装置における画像処理装置に入力された画
像信号による処理画像を模式的に示した図。
像信号による処理画像を模式的に示した図。
【図3】(a),(b)は同上実施の形態におけるバン
プ台座部を計測する場合の画像処理を示す説明図。
プ台座部を計測する場合の画像処理を示す説明図。
【図4】(a)〜(e)は同上実施の形態におけるバン
プ頭頂部を計測する場合の画像処理を示す説明図。
プ頭頂部を計測する場合の画像処理を示す説明図。
【図5】(a)〜(c)は同上実施の形態におけるバン
プ頭頂部の輪郭がバンプ台座部の輪郭に接近した形状の
スタッドバンプを計測する場合の画像処理を示す説明
図。
プ頭頂部の輪郭がバンプ台座部の輪郭に接近した形状の
スタッドバンプを計測する場合の画像処理を示す説明
図。
【図6】同上実施の形態における支柱ずれ不良が生じて
いるスタッドバンプを計測する場合の画像処理を示す説
明図。
いるスタッドバンプを計測する場合の画像処理を示す説
明図。
【図7】(a),(b)は同上実施の形態におけるワイ
ヤ立ち不良が生じているスタッドバンプを計測する場合
の画像処理を示す説明図。
ヤ立ち不良が生じているスタッドバンプを計測する場合
の画像処理を示す説明図。
4 半導体ベアチップ 18 画像処理装置 23 スタッドバンプ 24 バンプ台座部 27 バンプ頭頂部 29 計測ウインドウ 30 台座部計測用2値画像 31 台座部計測用穴埋め画像 32 頭頂部計測用2値画像 33 頭頂部計測用穴埋め画像 34 抽出画像 37 頭頂部画像 38 バンプ台座部の重心 39 バンプ頭頂部の重心 D1 外接径 D2 中心径
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/92 604J
Claims (5)
- 【請求項1】 バンプ台座部とバンプ頭頂部とを有する
2段突起形状となったスタッドバンプが形成された半導
体ベアチップを水平面内で搬送しながら所定の検査位置
に位置決めする搬送工程と、 前記検査位置の前記スタッドバンプの外観を撮像する撮
像工程と、 その撮像した画像を処理して前記バンプ台座部と前記バ
ンプ頭頂部の各々の形状寸法などを計測する計測工程
と、 前記計測工程での各計測値がそれぞれ設定値内であるか
否かにより前記スタッドバンプの良否ならびに有無を判
定する判定工程とを有し、 前記計測工程において、撮像した画像に対してボンディ
ングデータのバンプ形成座標から求めたバンプ形成位置
に計測ウインドウを設定し、この計測ウインドウ内の画
像を2値画像に変換し、この2値画像における同一レベ
ルの画像が連続して一塊となった画像粒子のうちの最大
の面積を有する画像粒子を抽出したのちに、この抽出し
た画像粒子の穴埋め画像に基づき前記バンプ台座部の位
置、形状および寸法を計測し、前記抽出した画像粒子の
穴部分に基づき前記バンプ頭頂部の位置、形状および寸
法を計測することを特徴とするバンプ検査方法。 - 【請求項2】 計測工程において、計測ウィンドウ内の
画像を2値画像に変換する際に、バンプ台座部の計測用
およびバンプ頭頂部の計測用としてそれぞれ個別の2値
化レベルを設定するようにしたバンプ検査方法。 - 【請求項3】 計測工程において、バンプ頭頂部の計測
値が零となってその計測が不可能となったときに、計測
ウィンドウ内の画像を順次異なる2値化レベルで2値化
しながら、その2値化した2値画像から前記バンプ頭頂
部の計測が可能であるか否かを判別し、計測が可能とな
った時点で、その2値画像に基づき前記バンプ頭頂部の
計測を行い、 判定工程において、2値化を所定回数行ってもバンプ頭
頂部の計測が不可能であるとき、または前記バンプ頭頂
部の計測値が設定値を超えているときにスタッドバンプ
を不良と判定するようにした請求項1または2に記載の
バンプ検査方法。 - 【請求項4】 計測工程において、バンプ台座部とバン
プ頭頂部との各々の形状寸法などの計測値に基づいて前
記バンプ台座部と前記バンプ頭頂部との各々の重心を求
め、 判定工程において、前記両重心のずれ量を算出したのち
に、このずれ量が許容値内であるか否かによりスタッド
バンプの良否を判定するようにした請求項1ないし請求
3のいずれかに記載のバンプ検査方法。 - 【請求項5】 計測工程において、計測ウインドウ内の
画像を2値化した2値画像におけるスタッドバンプの外
接長方形の辺の長さに相当する外接径と、前記2値画像
におけるスタッドバンプの中心線上の外形寸法に相当す
る中心径とを計測し、 判定工程において、前記外接径と前記中心径との差を求
め、この差の値が許容値内であるか否かによりスタッド
バンプの良否を判定するようにした請求項1ないし請求
項4のいずれかに記載のバンプ形成方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP03899997A JP3414967B2 (ja) | 1997-02-24 | 1997-02-24 | バンプ検査方法 |
US09/027,341 US6133052A (en) | 1997-02-24 | 1998-02-20 | Bump inspection method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03899997A JP3414967B2 (ja) | 1997-02-24 | 1997-02-24 | バンプ検査方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10242219A true JPH10242219A (ja) | 1998-09-11 |
JP3414967B2 JP3414967B2 (ja) | 2003-06-09 |
Family
ID=12540838
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03899997A Expired - Fee Related JP3414967B2 (ja) | 1997-02-24 | 1997-02-24 | バンプ検査方法 |
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Country | Link |
---|---|
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JP (1) | JP3414967B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002168610A (ja) * | 2000-12-01 | 2002-06-14 | Nagoya Electric Works Co Ltd | 半田の形状検査方法およびその装置 |
JP2002243656A (ja) * | 2001-02-14 | 2002-08-28 | Nec Corp | 外観検査方法及び外観検査装置 |
JP2006019710A (ja) * | 2004-06-01 | 2006-01-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ic部品のバンプ検査装置及びバンプ検査方法、並びに、ic部品のバンプ形成方法、及びic部品の実装方法 |
CN100377329C (zh) * | 2004-06-01 | 2008-03-26 | 松下电器产业株式会社 | Ic零件的突起检查装置和突起检查方法、其突起形成方法 |
KR101503170B1 (ko) * | 2013-11-13 | 2015-03-16 | 세메스 주식회사 | 접착제 도팅 사이즈 검사 방법 |
CN117606324A (zh) * | 2024-01-22 | 2024-02-27 | 四川英创力电子科技股份有限公司 | 一种电路板双面孔位高效检测装置及方法 |
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US8603909B2 (en) * | 2009-11-05 | 2013-12-10 | Globalfoundries Singapore Pte. Ltd. | Integrated circuit packaging system with core region and bond pad and method of manufacture thereof |
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JP2020134407A (ja) | 2019-02-22 | 2020-08-31 | キオクシア株式会社 | 検査装置および検査方法 |
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---|---|---|---|---|
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JP3051279B2 (ja) * | 1993-05-13 | 2000-06-12 | シャープ株式会社 | バンプ外観検査方法およびバンプ外観検査装置 |
-
1997
- 1997-02-24 JP JP03899997A patent/JP3414967B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-02-20 US US09/027,341 patent/US6133052A/en not_active Expired - Fee Related
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JP4563254B2 (ja) * | 2004-06-01 | 2010-10-13 | パナソニック株式会社 | Ic部品のバンプ検査装置 |
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CN117606324A (zh) * | 2024-01-22 | 2024-02-27 | 四川英创力电子科技股份有限公司 | 一种电路板双面孔位高效检测装置及方法 |
CN117606324B (zh) * | 2024-01-22 | 2024-03-26 | 四川英创力电子科技股份有限公司 | 一种电路板双面孔位高效检测装置及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6133052A (en) | 2000-10-17 |
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