JP2007248410A - バンプ検査装置及びバンプ検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】検査時間を短縮できるバンプ検査装置及びバンプ検査方法を提供すること。
【解決手段】第１の方向ｘに移動可能なステージと、第２の方向ｙの一次元画像を撮像する第１及び第２のラインセンサと、９０°より小さい仰角で且つ第２の方向ｙに対して傾斜した方向から第１のラインセンサの撮像領域を斜光照明する第１の斜光照明手段と、第１の斜光照明手段と同じ仰角で且つ第１の斜光照明手段の斜光照明方向に対して相反する方向から第２のラインセンサの撮像領域を斜光照明する第２の斜光照明手段と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、バンプ検査装置及びバンプ検査方法に関し、詳しくは、バンプに斜光照明を照明して形成される影を利用してバンプを検査するバンプ検査装置及びバンプ検査方法に関する。

物体表面上の突起物の高さを測定する方法に関しては、光切断法や共焦点法が一般的に知られている。光切断法は、突起物の表面に帯状の照明光を斜めから照射し、上方から観察した時に物体表面と突起物の表面とで生じる帯状光のずれ量から突起物の高さを求める方法である。共焦点法は、光を被測定対象物の表面でスポット状に結像させ、その反射光をピンホールを介して受光した光量が合焦点位置で最大になることを利用し、物体の基準面と突起物の二箇所について、検出光学系またはワークを上下に移動して合焦点位置を探索したときの上下移動量から高さを求める方法である。

これらの高さ測定方法で数百ミクロンほどの高さの突起物を高精度に測定するには、次のような工夫を要する。光切断法の場合は、帯状光の幅を細くしたり、帯状光を低角度から照射したり、帯状光のずれを検出する分解能を上げるなどする。また、共焦点法の場合は、スポット光を小さく絞ったり、上下移動分解能を上げるなどする。

しかしながら、上記のような高さ測定方法で広範囲に散らばった数万点の突起物を短時間に測定しようとすると、次のような問題があった。すなわち、照明光の高精度な位置決めを一点ずつ行わなくてはならず、測定効率が非常に悪い。

そこで、本発明者は、バンプの影を利用してバンプの高さを検査する技術を提案した（特許文献１参照）。この特許文献１によれば、１つのカメラをワークの真上に設置している。このような構成では、それほど分解性能が高くない安価なカメラを用いて広範囲の検査対象領域を検査しようとすると、すべての検査対象領域をカメラの視野内に収めることができず、検査対象領域を複数回に分けて撮像していく必要があり効率が悪い。また、バンプ高さの測定精度向上のため、異なる方向からの斜光照明による複数の影を取得するにあたっては、ある方向からの斜光照明による影画像を撮像した後、その斜光照明をオフにして、別の方向からの斜光照明をあてるというように、斜光照明の切り替えが必要であり、このことも検査時間短縮の妨げになっていた。
特開２００１−２９８０３６号公報

本発明は、検査時間を短縮できるバンプ検査装置及びバンプ検査方法を提供する。

本発明の一態様によれば、撮像ユニットと、突起状のバンプが形成されたワークの保持部を有し、前記撮像ユニットに対向しつつ、前記撮像ユニットに対して第１の方向に相対移動可能なステージと、前記撮像ユニットによって撮像された前記バンプの影画像データを処理する処理ユニットと、を備え、前記撮像ユニットは、前記第１の方向に対して略直交する第２の方向の一次元画像を撮像する第１のラインセンサと、前記ワークに対して９０°より小さい仰角で且つ前記第２の方向に対して傾斜した方向から前記第１のラインセンサの撮像領域を斜光照明して前記ワーク上に前記バンプの影を投影する第１の斜光照明手段と、前記第１のラインセンサに対して前記第１の方向に離間して設けられ、前記第２の方向の一次元画像を撮像する第２のラインセンサと、前記第１の斜光照明手段と同じ仰角で且つ前記第１の斜光照明手段の斜光照明方向に対して相反する方向から前記第２のラインセンサの撮像領域を斜光照明して前記ワーク上に前記バンプの影を投影する第２の斜光照明手段と、を有することを特徴とするバンプ検査装置が提供される。

また、本発明の他の一態様によれば、互いに平行且つ離間して設けられた第１のラインセンサ及び第２のラインセンサの延在方向に対して略直交する第１の方向に、前記第１及び第２のラインセンサと、突起状のバンプが形成されたワークと、を相対移動させながら、前記第１及び第２のラインセンサで前記バンプの影を撮像するバンプ検査方法であって、第１の斜光照明手段により、前記ワークに対して９０°より小さい仰角で且つ前記第１のラインセンサの延在方向に対して傾斜した方向から前記第１のラインセンサの撮像領域を斜光照明して前記ワーク上に前記バンプの影を投影することと、前記第１のラインセンサにより、前記第１の斜光照明手段によって投影された前記バンプの影を撮像することと、第２の斜光照明手段により、前記第１の斜光照明手段と同じ仰角で且つ前記第１の斜光照明手段の斜光照明方向に対して相反する方向から前記第２のラインセンサの撮像領域を斜光照明して前記ワーク上に前記バンプの影を投影することと、前記第２のラインセンサにより、前記第２の斜光照明手段によって投影された前記バンプの影を撮像することと、前記第１のラインセンサと前記第２のラインセンサとによりそれぞれ撮像された、同じバンプについての２つの影画像を合成することと、を備えたことを特徴とするバンプ検査方法が提供される。

本発明によれば、検査時間を短縮できるバンプ検査装置及びバンプ検査方法が提供される。

以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るバンプ検査装置の要部構成を例示する模式平面図である。
図２は、同バンプ検査装置の要部構成を例示する模式側面図である。
図３は、同バンプ検査装置の全体概略構成を例示するブロック図である。

本実施形態に係るバンプ検査装置は、撮像ユニットと、ステージ１と、撮像ユニットによって撮像されたバンプの影画像データを処理する処理ユニット３０と、を備える。

ステージ１は、第１の方向ｘに直線的に移動可能である。ステージ１上には、ワーク２を例えば真空吸着して保持する保持部１ａが固定されている。ワーク２は、例えば、複数の突起状のバンプが形成された銅箔である。

図４は、銅箔２及びこの表面上に形成された複数のバンプ３を表す模式斜視図である。銅箔２は、例えば、５４０ミリメータ×４４０ミリメータの矩形状を呈し、また、厚さは３５マイクロメータである。各バンプ３は、例えば、底面の直径が１００〜３００マイクロメータ、高さが１００〜３００マイクロメータの円錐状を呈し、このバンプ３が、銅箔２表面上に、例えば数万個形成されている。

撮像ユニットは、第１のラインセンサ１１と、第２のラインセンサ１２と、第３のラインセンサ１３と、第４のラインセンサ１４と、第１の斜光照明手段２１ａ〜２１ｅと、第２の斜光照明手段２２ａ〜２２ｅと、第３の斜光照明手段２３ａ〜２３ｅと、第４の斜光照明手段２４ａ〜２４ｅと、を有する。

第１〜第４のラインセンサ１１〜１４及び第１〜第４の斜光照明手段２１ａ〜２１ｅ、２２ａ〜２２ｅ、２３ａ〜２３ｅ、２４ａ〜２４ｅに対して、ステージ１が、図１、２において例えば左から右へと直線的に移動する。

第１〜第４のラインセンサ１１〜１４は、ステージ１に対向して、ステージ１の上方に設けられている。第１〜第４の斜光照明手段は、第１〜第４のラインセンサ１１〜１４よりも下方であって、ステージ１の保持部１ａに保持されたワーク２及びバンプ３の通過領域よりも上方に設けられている。

また、各ラインセンサ１１〜１４は、第１の方向ｘに対して略直交する第２の方向ｙに延在し、互いに平行に設けられている。各ラインセンサ１１〜１４は、その延在方向（第２の方向ｙ）の一次元画像を撮像する。

また、第１〜第４のラインセンサ１１〜１４は、それぞれ、第１の方向ｘに離間して設けられている。本実施形態では、ステージ１の移動方向の上流側から順に、第１のラインセンサ１１、第２のラインセンサ１２、第３のラインセンサ１３、第４のラインセンサ１４が、互いに離間して設けられている。

第１のラインセンサ１１は、図１に表されるように、第２の方向ｙに例えば５個のラインセンサ１１ａ〜１１ｅを直列させて構成される。

第１の斜光照明手段は、例えば５個の斜光照明装置２１ａ〜２１ｅからなる。斜光照明装置２１ａ〜２１ｅは、ラインセンサ１１ａ〜１１ｅに対して、ステージ１の移動方向の上流側（図１においてラインセンサ１１ａ〜１１ｅの左側）に設けられている。

各斜光照明装置２１ａ〜２１ｅは、図２に表されるように、ステージ１上の銅箔２に対して３０°の仰角で、且つ図１に表されるように、第１のラインセンサ１１の延在方向（第２の方向ｙ）に対して６０°傾斜した方向から、第１のラインセンサ１１の撮像領域を斜光照明する。

５個の斜光照明装置２１ａ〜２１ｅは、５個のラインセンサ１１ａ〜１１ｅにそれぞれ対応して設けられ、斜光照明装置２１ａは、ラインセンサ１１ａの撮像領域を斜光照明し、斜光照明装置２１ｂは、ラインセンサ１１ｂの撮像領域を斜光照明し、斜光照明装置２１ｃは、ラインセンサ１１ｃの撮像領域を斜光照明し、斜光照明装置２１ｄは、ラインセンサ１１ｄの撮像領域を斜光照明し、斜光照明装置２１ｅは、ラインセンサ１１ｅの撮像領域を斜光照明する。

第２のラインセンサ１２は、図１に表されるように、第２の方向ｙに例えば５個のラインセンサ１２ａ〜１２ｅを直列させて構成される。

第２の斜光照明手段は、例えば５個の斜光照明装置２２ａ〜２２ｅからなる。斜光照明装置２２ａ〜２２ｅは、ラインセンサ１２ａ〜１２ｅに対して、ステージ１の移動方向の下流側（図１においてラインセンサ１２ａ〜１２ｅの右側）に設けられている。

各斜光照明装置２２ａ〜２２ｅは、図２に表されるように、ステージ１上の銅箔２に対して３０°の仰角で、且つ図１に表されるように、第１の斜光照明手段２１ａ〜２１ｅの斜光照明方向に対して相反する方向から、第２のラインセンサ１２の撮像領域を斜光照明する。

５個の斜光照明装置２２ａ〜２２ｅは、５個のラインセンサ１２ａ〜１２ｅにそれぞれ対応して設けられ、斜光照明装置２２ａは、ラインセンサ１２ａの撮像領域を斜光照明し、斜光照明装置２２ｂは、ラインセンサ１２ｂの撮像領域を斜光照明し、斜光照明装置２２ｃは、ラインセンサ１２ｃの撮像領域を斜光照明し、斜光照明装置２２ｄは、ラインセンサ１２ｄの撮像領域を斜光照明し、斜光照明装置２２ｅは、ラインセンサ１２ｅの撮像領域を斜光照明する。

第３のラインセンサ１３は、図１に表されるように、第２の方向ｙに例えば５個のラインセンサ１３ａ〜１３ｅを直列させて構成される。

第３の斜光照明手段は、例えば５個の斜光照明装置２３ａ〜２３ｅからなる。斜光照明装置２３ａ〜２３ｅは、ラインセンサ１３ａ〜１３ｅに対して、ステージ１の移動方向の上流側（図１においてラインセンサ１３ａ〜１３ｅの左側）であって、斜光照明装置２２ａ〜２２ｅよりもステージ１の移動方向の下流側に設けられている。

各斜光照明装置２３ａ〜２３ｅは、ステージ１上の銅箔２に対して４５°の仰角で、且つ図１に表されるように、第３のラインセンサ１３の延在方向（第２の方向ｙ）に対して３０°傾斜した方向から、第３のラインセンサ１３の撮像領域を斜光照明する。

５個の斜光照明装置２３ａ〜２３ｅは、５個のラインセンサ１３ａ〜１３ｅにそれぞれ対応して設けられ、斜光照明装置２３ａは、ラインセンサ１３ａの撮像領域を斜光照明し、斜光照明装置２３ｂは、ラインセンサ１３ｂの撮像領域を斜光照明し、斜光照明装置２３ｃは、ラインセンサ１３ｃの撮像領域を斜光照明し、斜光照明装置２３ｄは、ラインセンサ１３ｄの撮像領域を斜光照明し、斜光照明装置２３ｅは、ラインセンサ１３ｅの撮像領域を斜光照明する。

第４のラインセンサ１４は、図１に表されるように、第２の方向ｙに例えば５個のラインセンサ１４ａ〜１４ｅを直列させて構成される。

第４の斜光照明手段は、例えば５個の斜光照明装置２４ａ〜２４ｅからなる。斜光照明装置２４ａ〜２４ｅは、ラインセンサ１４ａ〜１４ｅに対して、ステージ１の移動方向の下流側（図１においてラインセンサ１４ａ〜１４ｅの右側）に設けられている。

各斜光照明装置２４ａ〜２４ｅは、ステージ１上の銅箔２に対して４５°の仰角で、且つ図１に表されるように、第３の斜光照明手段２３ａ〜２３ｅの斜光照明方向に対して相反する方向から、第４のラインセンサ１４の撮像領域を斜光照明する。

５個の斜光照明装置２４ａ〜２４ｅは、５個のラインセンサ１４ａ〜１４ｅにそれぞれ対応して設けられ、斜光照明装置２４ａは、ラインセンサ１４ａの撮像領域を斜光照明し、斜光照明装置２４ｂは、ラインセンサ１４ｂの撮像領域を斜光照明し、斜光照明装置２４ｃは、ラインセンサ１４ｃの撮像領域を斜光照明し、斜光照明装置２４ｄは、ラインセンサ１４ｄの撮像領域を斜光照明し、斜光照明装置２４ｅは、ラインセンサ１４ｅの撮像領域を斜光照明する。

処理ユニット３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理装置３１と、第１〜第４のラインセンサ１１〜１４からの画像データを処理する画像処理回路３２と、バンプ検査結果等を表示するＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等の表示部３３と、設計情報やバンプ検査結果データ等を記憶するハードディスク等のデータ記憶部３４と、を備えている。

ＣＰＵ３１は、画像処理回路３２で処理された画像データからバンプの影の特徴量の演算を行ったり、ワーク保持部１ａの真空吸引動作、ステージ１の移動動作、第１〜第４の斜光照明手段のオン／オフ等を制御する。

次に、本実施形態に係るバンプ検査方法について説明する。

ステージ１の保持部１ａには、銅箔（ワーク）２が真空吸着されて保持される。ＣＰＵ３１の制御により、すべての斜光照明装置２１ａ〜２１ｅ、２２ａ〜２２ｅ、２３ａ〜２３ｅ、２４ａ〜２４ｅを点灯させ、ステージ１を、図１、２において左から右へ定速移動させる。この状態で、第１〜第４のラインセンサ１１〜１４が、各斜光照明装置の斜光照明領域を撮像することで、銅箔２表面上の画像が、画像処理回路３２に２次元画像として取り込まれる。

このとき、保持部１ａ表面の画像階調レベルが、銅箔２表面の画像階調レベルに対して大きく相違するように設定していれば、それらの階調変化に合わせて画像取り込みを開始することで、銅箔２のエッジを認識して、銅箔２の画像の位置データを、銅箔２の設計位置データと一致させることができる。

第１の斜光照明手段２１ａ〜２１ｅからの斜光照明によって、図５に表されるように、円錐状のバンプに応じた三角形状の影Ｓ１が生ずる。同様に、第２の斜光照明手段２２ａ〜２２ｅからの斜光照明によって、図６に表されるように、円錐状のバンプに応じた三角形状の影Ｓ２が生じ、第３の斜光照明手段２３ａ〜２３ｅからの斜光照明によって、図７に表されるように、円錐状のバンプに応じた三角形状の影Ｓ３が生じ、第４の斜光照明手段２４ａ〜２４ｅからの斜光照明によって、図８に表されるように、円錐状のバンプに応じた三角形状の影Ｓ４が生ずる。なお、図５〜図８において、点線の円は、設計上のバンプ位置を表す。

画像処理回路３２は、前述で得られた画像に対して、バンプの影のみを抽出できる二値化処理を行い、その画像データ、すなわち図５〜図８に表される画像データを画像処理回路３２内の画像メモリに記憶する。

本実施形態では、バンプの影画像から、バンプの良否を検査する。バンプの影の先端は明瞭に現れるのに比べて、影の根元部分（バンプ中心に相当）は、はっきりしない傾向がある。そこで、相反する二方向から斜光照明して得られる２つの影（図５における影Ｓ１と図６における影Ｓ２、もしくは図７における影Ｓ３と図８における影Ｓ４）を用いる。

図９は、ある１つのバンプについての２つの影画像の合成と、合成された影画像の長さＬを求める処理を説明するための模式図である。図９に表される処理は、処理ユニット３０によって実行される。

図９（ａ）、（ｂ）に表される同一バンプについての２つの影を、画素間の論理和演算により合成することで、図９（ｃ）に表されるように、ひし形状の合成画像が得られる。

つぎに、図９（ｄ）に表されるように、合成された影の外接長方形の頂点の座標を求め、合成された影の２点の先端座標（ｘ１、ｙ１）及び（ｘ２、ｙ２）を求める。

そして、合成された影の長さＬ、すなわち、影の一方の先端位置（ｘ１、ｙ１）と、他方の先端位置（ｘ２、ｙ２）とを結ぶ線分の長さＬを、次式で算出する。

そして、図１０に表されるように、バンプ３の高さＨは、上記で求めた影の長さＬと、仰角θとから、
Ｈ＝（Ｌ／２）ｔａｎθで計算される。
なお、仰角θは、第１の斜光照明手段２１ａ〜２１ｅからの斜光照明によって形成された影画像Ｓ１と、第２の斜光照明手段２２ａ〜２２ｅからの斜光照明によって形成された影画像Ｓ２とを合成した影画像の場合には３０°であり、第３の斜光照明手段２３ａ〜２３ｅからの斜光照明によって形成された影画像Ｓ３と、第４の斜光照明手段２４ａ〜２４ｅからの斜光照明によって形成された影画像Ｓ４とを合成した影画像の場合には４５°となる。

ここで得られた各バンプ３の高さＨと、バンプ３の設計高さとの比較を行うことで、バンプ高さの良否判定を行う。

また、バンプ位置（ｘ、ｙ）も、上記座標データ（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）から、
ｘ＝（ｘ１＋ｘ２）／２
ｙ＝（ｙ１＋ｙ２）／２
という計算で得られる。
ここで得られた各バンプ３のバンプ位置（ｘ、ｙ）と、バンプ３の設計位置との比較を行うことで、バンプ３の位置ズレや欠落を検出できる。

例えば、図７に表されるように、点線の円で表される設計上のバンプ位置に対してずれている影Ｓ３がある場合には、前述の処理にて得られるバンプ位置データ（ｘ、ｙ）と、設計上のバンプ位置データとの間にズレが生じ、バンプの位置ズレ不良と判定される。

また、設計上のバンプ配列ピッチ内に、照合すべきバンプ位置データ（ｘ、ｙ）がない場合には、バンプが欠落していると判定される。

以上説明したように、本実施形態では、バンプの影の長さと仰角とから求めたバンプ高さやバンプ位置に基づいてバンプの良否を判定するため、前述した光切断法や共焦点法のように、ワークを高精度に位置決めしたり、測定機器の分解能を向上させる必要がない。したがって、容易かつ高精度にバンプの有無やバンプ高さを検査することができる。

また、本実施形態では、撮像ユニット（第１〜第４のラインセンサ及び第１〜第４の斜光照明手段）と、ワーク（銅箔）２を保持したステージ１との相対移動（走査）によって、ワーク２上の全検査対象領域の２次元画像を取得するので、１回の走査で図５〜図８に表される４種類の異なる影画像を一括して撮像でき、１つのカメラをワークの真上に設置し、ワークの全領域を複数回に分けて撮像していく構成（比較例）に比べて高速でバンプを検査することができる。

例えば、５４０ミリメータ×４４０ミリメータの矩形状を呈し、高さが１００〜３００マイクロメータのバンプが数万個形成された銅箔の全領域の検査を、上記比較例の構成で行うと約１時間かかっていたのが、本実施形態では５分程度に大幅に短縮できた。

また、検査対象領域の走査中に同時並行で、すでに走査し終わって取得された画像データについての前述した処理を行い、先に走査した領域におけるバンプ検査を実行し、先に走査した領域でバンプ不良が検出された場合には、その時点でそのワークについての検査を中止してもよい。このようにすれば、不良バンプがあるワークについては、すべての領域についての走査及び画像処理等を行わなくて済み、検査時間のより短縮化が図れる。

なお、第１のラインセンサ１１、第１の斜光照明手段２１ａ〜２１ｅ、第２のラインセンサ１２および第２の斜光照明手段２２ａ〜２２ｅの組み合わせだけ、あるいは、第３のラインセンサ１３、第３の斜光照明手段２３ａ〜２３ｅ、第４のラインセンサ１４および第４の斜光照明手段２４ａ〜２４ｅの組み合わせだけの構成としてもよい。

斜光照明範囲（検査範囲）をより広く確保するには斜光照明の仰角は小さい方がよい。また、仰角を小さくして、斜光照明によって形成される影の長さを長くした方が、バンプ高さの測定分解能は向上する。しかし、仰角が小さくなって影が長くなると、バンプが狭ピッチで配列されている場合には、隣接バンプの影と干渉する（つながる）可能性がある。

そこで、本実施形態では、第１の斜光照明手段２１ａ〜２１ｅ及び第２の斜光照明手段２２ａ〜２２ｅの仰角と、第３の斜光照明手段２３ａ〜２３ｅ及び第４の斜光照明手段２４ａ〜２４ｅの仰角と、を異ならせている。具体的には、第１の斜光照明手段２１ａ〜２１ｅ及び第２の斜光照明手段２２ａ〜２２ｅの仰角は比較的低角度の３０°として、検査範囲と検査精度を優先させるようにしているのに対して、第３の斜光照明手段２３ａ〜２３ｅ及び第４の斜光照明手段２４ａ〜２４ｅの仰角は、第１の斜光照明手段２１ａ〜２１ｅ及び第２の斜光照明手段２２ａ〜２２ｅの仰角（３０°）より大きい４５°とすることで、バンプの狭ピッチ配列に対応できるようにしている。

また、第１の斜光照明手段２１ａ〜２１ｅ及び第２の斜光照明手段２２ａ〜２２ｅからの斜光照明方向の第２の方向ｙに対する傾斜角と、第３の斜光照明手段２３ａ〜２３ｅ及び第４の斜光照明手段２４ａ〜２４ｅからの斜光照明方向の第２の方向ｙに対する傾斜角と、を異ならせることで、第１の斜光照明手段２１ａ〜２１ｅ及び第２の斜光照明手段２２ａ〜２２ｅからの斜光照明によって形成されるバンプの合成された影が延びる方向と、第３の斜光照明手段２３ａ〜２３ｅ及び第４の斜光照明手段２４ａ〜２４ｅからの斜光照明によって形成されるバンプの合成された影が延びる方向と、を異ならせることができる。

これにより、第１の斜光照明手段２１ａ〜２１ｅ及び第２の斜光照明手段２２ａ〜２２ｅからの斜光照明によってバンプ影の干渉が生じても、第３の斜光照明手段２３ａ〜２３ｅ及び第４の斜光照明手段２４ａ〜２４ｅからの斜光照明ではバンプ影の干渉を回避でき、また、逆に、第３の斜光照明手段２３ａ〜２３ｅ及び第４の斜光照明手段２４ａ〜２４ｅからの斜光照明によってバンプ影の干渉が生じても、第１の斜光照明手段２１ａ〜２１ｅ及び第２の斜光照明手段２２ａ〜２２ｅからの斜光照明ではバンプ影の干渉を回避できる。

次に、図１１は、上下の銅箔間を導電性バンプで接合する方法を用いた多層プリント配線板の製造方法を例示する工程断面図である。

まず、図１１（ａ）に表されるように、銅箔２上に導電性ペーストをスクリーン印刷し、円錐状の複数のバンプ３を形成する。次に、バンプ３を加熱硬化させ、図１１（ｂ）に表されるように、絶縁層（例えばガラスエポキシ）５にバンプ３を貫通させる。さらに、図１１（ｃ）に表されるように、絶縁層５の上に銅箔７を重ねて熱プレスする。最後に、銅箔２、７をパターニングすることで、両面に導体パターン２ａ、７ａが形成された両面配線板ができる。この工程を繰り返すことで、さらなる多層化も容易に行える。

この多層配線板では、バンプ貫通による層間接続のため、バンプの高さが低いと接続不良になり、また逆に高すぎても隣接する接続部との接触が生ずる。よって、バンプ形成後にバンプ高さを計測し、その結果をフィードバックすることが製品品質維持に重要である。

本実施形態によれば、前述したように、バンプを短時間で且つ高精度に検査することができ、バンプによる層間接続技術を用いた多層配線板の製品品質維持およびコスト低減に寄与できる。

なお、検査対象であるバンプは銅箔に形成されたものに限らず、例えば、半導体チップや、半導体チップの支持基板等に形成されたものであってもよい。

図１２は、本発明の他の実施形態に係るバンプ検査装置の要部構成を例示する模式側面図である。
対応する斜光照明手段以外の他の斜光照明手段からの斜光照明影響を受けない範囲で、４組のラインセンサ１１〜１４の配置間隔を決める必要があるが、図１２に表されるように、第１のラインセンサ１１の下方の空間と、第２のラインセンサ１２の下方の空間とを遮る遮光部材２６を設けることで、第１のラインセンサ１１の撮像領域に第２の斜光照明手段２２ａ〜２２ｅからの斜光照明が入り込むこと、および第２のラインセンサ１２の撮像領域に第１の斜光照明手段２１ａ〜２１ｅからの斜光照明が入り込むことを防ぐようにしてもよい。同様に、第３のラインセンサ１３の下方の空間と、第４のラインセンサ１４の下方の空間とを遮る遮光部材２６を設けることで、第３のラインセンサ１３の撮像領域に第４の斜光照明手段２４ａ〜２４ｅからの斜光照明が入り込むこと、および第４のラインセンサ１４の撮像領域に第３の斜光照明手段２３ａ〜２３ｅからの斜光照明が入り込むことを防ぐようにしてもよい。

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、それらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。

撮像ユニット（第１〜第４のラインセンサ及び第１〜第４の斜光照明手段）と、ステージ１は相対移動可能であればよく、固定されたステージ１に対して、撮像ユニットを第１の方向ｘに移動させてもよい。

また、第１〜第４のラインセンサ１１〜１４において、第２の方向ｙにつながって設けられた各ラインセンサの個数は、ワーク（銅箔）２の第２の方向ｙの幅をカバーでき、またバンプ高さ等の良否判定に必要な所定画素分解能を確保できるようにすればよく、５個に限ることはない。

本発明の実施形態に係るバンプ検査装置の要部構成を例示する模式平面図である。 同バンプ検査装置の要部構成を例示する模式側面図である。 同バンプ検査装置の全体概略構成を例示するブロック図である。 銅箔表面上に形成された複数のバンプを表す模式斜視図である。 第１の斜光照明手段からの斜光照明によって得られるバンプの影画像を表す模式図である。 第２の斜光照明手段からの斜光照明によって得られるバンプの影画像を表す模式図である。 第３の斜光照明手段からの斜光照明によって得られるバンプの影画像を表す模式図である。 第４の斜光照明手段からの斜光照明によって得られるバンプの影画像を表す模式図である。 同一バンプについての２つの影画像の合成と、合成された影画像の長さＬを求める処理を説明するための模式図である。 合成された影画像の長さＬと、斜光照明の仰角θと、からバンプの高さＨを求める処理を説明するための模式図である。 バンプを用いた多層配線板の製造工程の要部を例示する工程断面図である。 本発明の他の実施形態に係るバンプ検査装置の要部構成を例示する模式側面図である。

符号の説明

１…ステージ、１ａ…保持部、２…ワーク（銅箔）、３…バンプ、１１…第１のラインセンサ、１２…第２のラインセンサ、１３…第３のラインセンサ、１４…第４のラインセンサ、２１…第１の斜光照明手段、２２…第２の斜光照明手段、２３…第３の斜光照明手段、２４…第４の斜光照明手段、２６…遮光部材、３０…処理ユニット

Claims (5)

1. 撮像ユニットと、
   突起状のバンプが形成されたワークの保持部を有し、前記撮像ユニットに対向しつつ、前記撮像ユニットに対して第１の方向に相対移動可能なステージと、
   前記撮像ユニットによって撮像された前記バンプの影画像データを処理する処理ユニットと、
   を備え、
   前記撮像ユニットは、
   前記第１の方向に対して略直交する第２の方向の一次元画像を撮像する第１のラインセンサと、
   前記ワークに対して９０°より小さい仰角で且つ前記第２の方向に対して傾斜した方向から前記第１のラインセンサの撮像領域を斜光照明して前記ワーク上に前記バンプの影を投影する第１の斜光照明手段と、
   前記第１のラインセンサに対して前記第１の方向に離間して設けられ、前記第２の方向の一次元画像を撮像する第２のラインセンサと、
   前記第１の斜光照明手段と同じ仰角で且つ前記第１の斜光照明手段の斜光照明方向に対して相反する方向から前記第２のラインセンサの撮像領域を斜光照明して前記ワーク上に前記バンプの影を投影する第２の斜光照明手段と、
   を有することを特徴とするバンプ検査装置。
2. 前記撮像ユニットは、
   前記第１のラインセンサ及び第２のラインセンサに対して前記第１の方向に離間して設けられ、前記第２の方向の一次元画像を撮像する第３のラインセンサと、
   前記ワークに対して９０°より小さい仰角で且つ前記第１の斜光照明手段の斜光照明方向及び前記第２の斜光照明手段の斜光照明方向と異なる方向から前記第３のラインセンサの撮像領域を斜光照明して前記ワーク上に前記バンプの影を投影する第３の斜光照明手段と、
   前記第１のラインセンサ、前記第２のラインセンサ及び前記第３のラインセンサに対して前記第１の方向に離間して設けられ、前記第２の方向の一次元画像を撮像する第４のラインセンサと、
   前記第３の斜光照明手段と同じ仰角で且つ前記第３の斜光照明手段の斜光照明方向に対して相反する方向から前記第４のラインセンサの撮像領域を斜光照明して前記ワーク上に前記バンプの影を投影する第４の斜光照明手段と、
   をさらに有することを特徴とする請求項１記載のバンプ検査装置。
3. 前記第３の斜光照明手段及び前記第４の斜光照明手段の仰角は、前記第１の斜光照明手段及び前記第２の斜光照明手段の仰角と異なることを特徴とする請求項２記載のバンプ検査装置。
4. 前記処理ユニットは、前記仰角と、前記バンプの影の長さとから、前記バンプの高さを求めることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のバンプ検査装置。
5. 互いに平行且つ離間して設けられた第１のラインセンサ及び第２のラインセンサの延在方向に対して略直交する第１の方向に、前記第１及び第２のラインセンサと、突起状のバンプが形成されたワークと、を相対移動させながら、前記第１及び第２のラインセンサで前記バンプの影を撮像するバンプ検査方法であって、
   第１の斜光照明手段により、前記ワークに対して９０°より小さい仰角で且つ前記第１のラインセンサの延在方向に対して傾斜した方向から前記第１のラインセンサの撮像領域を斜光照明して前記ワーク上に前記バンプの影を投影することと、
   前記第１のラインセンサにより、前記第１の斜光照明手段によって投影された前記バンプの影を撮像することと、
   第２の斜光照明手段により、前記第１の斜光照明手段と同じ仰角で且つ前記第１の斜光照明手段の斜光照明方向に対して相反する方向から前記第２のラインセンサの撮像領域を斜光照明して前記ワーク上に前記バンプの影を投影することと、
   前記第２のラインセンサにより、前記第２の斜光照明手段によって投影された前記バンプの影を撮像することと、
   前記第１のラインセンサと前記第２のラインセンサとによりそれぞれ撮像された、同じバンプについての２つの影画像を合成することと、
   を備えたことを特徴とするバンプ検査方法。
   
   

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