(57)【要約】【課題】この発明は、検査人の個人差または電極パッドの材質に依存すること無く自動的に検査することができ、また、微分干渉顕微鏡で観察された背景の明るさの変化に応じた画像処理が可能な電子部品実装状態検査方法等を提供する。【解決手段】本発明に係る検査方法では、微分干渉顕微鏡１による、透明な実装基板１０を介した電極パッド１０ａの観察像を電子画像データとして得る。次に、得られた電子画像データに対し、特定方向の境界を強調する画像処理を施し、各画素の強調処理値を求める。次に、各画素の強調処理値のうち、所定の度数以下に属する強調処理値に基づいて、強調処理値の閾値Γを求める。その後、閾値Γを上回る強調処理値を有する画素を対象として、電子部品の実装状態を検査する。【選択図】図２
2006266804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧着により、透明な実装基板に配設される電極パッドに、導電粒子を含む導電膜を介して電子部品を実装する際に生じる、前記電極パッドの圧痕から前記電子部品の実装状態を検査する電子部品実装状態検査方法において、
（Ａ）微分干渉顕微鏡による、前記透明な実装基板を介した前記電極パッドの観察像を電子画像データとして得るステップと、
（Ｂ）前記ステップ（Ａ）において得られた前記電子画像データに対し、特定方向の境界を強調する画像処理を施し、各画素の強調処理値を求めるステップと、
（Ｃ）前記各画素の強調処理値のうち、所定の度数以下に属する前記強調処理値に基づいて、前記強調処理値の閾値を求めるステップと、
（Ｄ）前記閾値を上回る前記強調処理値を有する画素を対象として、前記電子部品の実装状態を検査するステップとを、備えている、
ことを特徴とする電子部品実装状態検査方法。
【請求項２】
前記特定の方向は、
前記微分干渉顕微鏡による観察像のコントラストの強弱が、当該方向に沿って変化する方向である、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装状態検査方法。
【請求項３】
前記ステップ（Ｃ）は、
（Ｃ−１）前記各画素の強調処理のうち、所定の度数以下に属する前記強調処理値に基づいて、所定の統計値を求めるステップと、
（Ｃ−２）前記所定の統計値に基づいて、前記強調処理値の前記閾値を求めるステップとを、備えている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装状態検査方法。
【請求項４】
前記統計値は、
前記所定の度数以下に属する前記強調処理値の平均値であり、
前記閾値は、
前記平均値に所定の定数を乗算したものである、
ことを特徴とする請求項３に記載の電子部品実装状態検査方法。
【請求項５】
前記統計値は、
前記所定の度数以下に属する前記強調処理演算値の平均値と標準偏差であり、
前記閾値は、
前記平均値に第一の定数を乗算しものに、前記標準偏差に第二の定数を乗算したものを加算したものである、
ことを特徴とする請求項３に記載の電子部品実装状態検査方法。
【請求項６】
前記ステップ（Ｄ）は、
前記閾値を下回る前記強調処理値を有する画素に対して、前記強調処理値を所定値以下に減少させることにより得られる画像から、前記電子部品の実装状態を検査するステップである、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装状態検査方法。
【請求項７】
（Ｅ）前記ステップ（Ｄ）後に得られる画像において、前記強調処理値の高低分布から前記強調処理値のピークの数を求めるステップを、さらに備えている、
ことを特徴とする請求項６に記載の電子部品実装状態検査方法。
【請求項８】
前記ステップ（Ｄ）は、
所定の粒子数閾値と、前記ステップ（Ｅ）で求められた前記強調処理値のピーク数とから、前記電子部品の実装状態の良否を判断するステップである、
ことを特徴とする請求項７に記載の電子部品実装状態検査方法。
【請求項９】
圧着により、透明な実装基板に配設される電極パッドに、導電粒子を含む導電膜を介して電子部品を実装する際に生じる、前記電極パッドの圧痕から前記電子部品の実装状態を検査する電子部品実装状態検査方法において、
微分干渉顕微鏡と、
前記微分干渉顕微鏡による前記透明な実装基板を介した前記電極パッドの観察像を、電子画像データ化する撮像装置と、
前記電子画像データに対し、特定方向の境界を強調する画像処理を施し、各画素の強調処理値を求め、また、各画素の強調処理値のうち、所定の度数以下に属する前記強調処理値に基づいて、前記強調処理値の閾値を求め、また、前記閾値を上回る前記強調処理値を有する画素を対象として、前記電子部品の実装状態を検査する画像処理装置とを、備えている、
ことを特徴とする電子部品実装状態検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子部品実装状態検査方法および電子部品実装状態検査装置に係る発明であり、特に、熱圧着により、透明な実装基板に配設される電極パッドに、導電粒子を含む異方性導電膜を介して電子部品を実装する際に生じる電極パッドの圧痕から、導電粒子の数を計測し、当該計測に基づいて電子部品の実装状態を検査する電子部品実装状態検査方法および電子部品実装状態検査装置に適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
熱圧着により、透明な実装基板に配設される電極パッドに、導電粒子を含む異方性導電膜を介して電子部品を実装する技術は、従来より存在している。
【０００３】
また、実装基板の電極パッドと電子部品のバンプ間に存在しており、電子部品の実装に関与している導電粒子の数が多ければ多いほど、実装基板に対する電子部品の実装状態（つまり、実装基板と電子部品間の導通状態）は、良好と言える。したがって、電極パッドとバンプ間に存在し、実装に関与している導電粒子数を測定することにより、間接的に電子部品の実装状態を検査することができる。
【０００４】
実装基板の電極パッドと電子部品のバンプ間に存在し、実装に関与する導電粒子数を測定する方法として、以下の方法があった。
【０００５】
電極パッドが透明である場合には、光学顕微鏡を用いて目視で、電極パッドとバンプ間に存する導電粒子の数を測定する方法があった。
【０００６】
また、電極パッドが不透明である場合には、熱圧着の際に導電粒子が電極パッドに形成する半楕円体圧痕（隆起状態）を微分干渉顕微鏡で観察し、当該圧痕数を数えることにより、間接的に導電粒子数を測定する方法があった（特許文献１）。このような方法により、実装に関与する導電粒子数を測定できるのは、上記形状の圧痕（隆起状態）は、導電粒子によるものと考えられるからである。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２６９９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、電極パッドが不透明であるときに採用されていた特許文献１に係る技術により、導電粒子数を間接的に測定する方法では、以下に示す問題があった。
【０００９】
つまり、特許文献１に係る方法では、検査人が微分干渉顕微鏡を用いて、電極パッドに形成される圧痕形状を目視で検査していた。したがって、検査人の個人差により、半楕円体の圧痕が、導電粒子に依るものと判断されたり、導電粒子に依るものでは無いと判断されたりしていた。よって、検査人が異なれば、検査結果（導電粒子数）が異なるという問題があった。
【００１０】
また、電極パッドの材質、導電粒子の材質またはバンプの材質等によって、電極パッドに形成される圧痕の形状が変化する。つまり、電極パッドの材質等によっては、導電粒子が当該電極パッドに形成する圧痕の形状が、必ずしも半楕円体とならない場合もある。
【００１１】
したがって、導電粒子が形成する圧痕の形状を半楕円体であると特定する特許文献１に係る技術では、電極パッドの材質等を変化すると、検査精度が変化するという問題もあった。
【００１２】
また、微分干渉顕微鏡の特性により、例えば、微分干渉顕微鏡で観察された電極パッド像（背景）の明るさは、電極パッド毎に異なる。つまり、同一の微分干渉顕微鏡像内において場所が異なると、コントラストが変化する。
【００１３】
したがって、微分干渉顕微鏡像のコントラストに着目して、導電粒子数を測定する場合には、当該明るさの変化に対応した画像処理を施し、導電粒子により形成された圧痕像と背景像とを正確に区別する必要がある。
【００１４】
そこで、この発明は、検査人の個人差または電極パッドの材質等に依存すること無く、自動的に検査することができ、また、微分干渉顕微鏡で観察された電極パッド像（背景）の明るさの変化に応じた画像処理が可能な電子部品実装状態検査方法および電子部品実装状態検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の電子部品実装状態検査方法は、圧着により、透明な実装基板に配設される電極パッドに、導電粒子を含む導電膜を介して電子部品を実装する際に生じる、前記電極パッドの圧痕から前記電子部品の実装状態を検査する電子部品実装状態検査方法において、（Ａ）微分干渉顕微鏡による、前記透明な実装基板を介した前記電極パッドの観察像を電子画像データとして得るステップと、（Ｂ）前記ステップ（Ａ）において得られた前記電子画像データに対し、特定方向の境界を強調する画像処理を施し、各画素の強調処理値を求めるステップと、（Ｃ）前記各画素の強調処理値のうち、所定の度数以下に属する前記強調処理値に基づいて、前記強調処理値の閾値を求めるステップと、（Ｄ）前記閾値を上回る前記強調処理値を有する画素を対象として、前記電子部品の実装状態を検査するステップとを、備えている。
【００１６】
また、本発明に係る請求項９に記載の電子部品実装状態検査装置は、圧着により、透明な実装基板に配設される電極パッドに、導電粒子を含む導電膜を介して電子部品を実装する際に生じる、前記電極パッドの圧痕から前記電子部品の実装状態を検査する電子部品実装状態検査方法において、微分干渉顕微鏡と、前記微分干渉顕微鏡による前記透明な実装基板を介した前記電極パッドの観察像を、電子画像データ化する撮像装置と、前記電子画像データに対し、特定方向の境界を強調する画像処理を施し、各画素の強調処理値を求め、また、各画素の強調処理値のうち、所定の度数以下に属する前記強調処理値に基づいて、前記強調処理値の閾値を求め、また、前記閾値を上回る前記強調処理値を有する画素を対象として、前記電子部品の実装状態を検査する画像処理装置とを、備えている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の請求項１に記載の電子部品実装状態検査方法は、圧着により、透明な実装基板に配設される電極パッドに、導電粒子を含む導電膜を介して電子部品を実装する際に生じる、前記電極パッドの圧痕から前記電子部品の実装状態を検査する電子部品実装状態検査方法において、（Ａ）微分干渉顕微鏡による、前記透明な実装基板を介した前記電極パッドの観察像を電子画像データとして得るステップと、（Ｂ）前記ステップ（Ａ）において得られた前記電子画像データに対し、特定方向の境界を強調する画像処理を施し、各画素の強調処理値を求めるステップと、（Ｃ）前記各画素の強調処理値のうち、所定の度数以下に属する前記強調処理値に基づいて、前記強調処理値の閾値を求めるステップと、（Ｄ）前記閾値を上回る前記強調処理値を有する画素を対象として、前記電子部品の実装状態を検査するステップとを、備えているので、微分干渉顕微鏡像から導電粒子に起因した圧痕像のみ画素から、電子部品の実装状態を自動的に検査することができる。さらに、度数閾値を求める以外は、本発明に係る方法は、検査人に依存していない。したがって、上記一連の検査方法において、極力検査結果に検査人の個人差が出ることを抑制することができる。また、圧痕像の形状に基づいて、その圧痕像が導電粒子に起因するものであるか否かの判断は行っていないので、検査結果が電極パッドの材質等に依存することを防止できる。
【００１８】
また、本発明の請求項９に記載の電子部品実装状態検査装置は、圧着により、透明な実装基板に配設される電極パッドに、導電粒子を含む導電膜を介して電子部品を実装する際に生じる、前記電極パッドの圧痕から前記電子部品の実装状態を検査する電子部品実装状態検査方法において、微分干渉顕微鏡と、前記微分干渉顕微鏡による前記透明な実装基板を介した前記電極パッドの観察像を、電子画像データ化する撮像装置と、前記電子画像データに対し、特定方向の境界を強調する画像処理を施し、各画素の強調処理値を求め、また、各画素の強調処理値のうち、所定の度数以下に属する前記強調処理値に基づいて、前記強調処理値の閾値を求め、また、前記閾値を上回る前記強調処理値を有する画素を対象として、前記電子部品の実装状態を検査する画像処理装置とを、備えているので、請求項１に係る発明に記載の方法を自動化できる電子部品実装状態検査装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
【００２０】
＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態に係る電子部品実装状態検査装置の構成を示す図である。
【００２１】
図１に示しているように、電子部品実装状態検査装置は、微分干渉顕微鏡１、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ２および画像処理装置３により構成されている。
【００２２】
ＣＣＤカメラ２は、微分干渉顕微鏡１において観察された電極パッド等の像を光電的に検出する撮像装置である。当該ＣＣＤカメラ２は、微分干渉顕微鏡１に接続されており、他方で、ＣＣＤカメラ２は、ケーブル４を介して画像処理装置３に接続されている。
【００２３】
ここで、微分干渉顕微鏡１とは、特殊なプリズムにより照明光を２つの光線に分け、これらの光の干渉によって生ずる干渉色や明暗のコントラストで、試料を浮き出すような立体感で観察することができる顕微鏡である。
【００２４】
また、画像処理装置３は、画像処理プログラムに応じて、後述する各画像処理を行うことができる装置である。
【００２５】
微分干渉顕微鏡１では、図１に示すように、以下に説明する構造物を観察する。
【００２６】
当該構造物は、透明な実装基板１０に、半導体素子等の電子部品１１を実装したものである。当該電子部品１１が実装された、透明な実装基板１０を有する装置として、例えば液晶装置等がある。なお、本発明は、当該液晶装置の検査に関するものに限定するものでは無く、透明な実装基板１０に電極パッド１０ａを介して電子部品１１が実装されているものであれば、検査可能である。
【００２７】
透明な実装基板１０には、電極パッド１０ａが配設されている。また、電子部品１１には、バンプ１１ａが形成されている。電極パッド１０ａとバンプ１１ａとが相互に対向する状態で、実装基板１０に電子部品１１が実装されている。ここで、実装基板１０に対する電子部品１１の実装は、熱圧着により行われている。また、実装基板１０には、導電粒子１２ａを含む異方性導電膜（ＡＣＦ）１２を介して電子部品１１が実装されている。
【００２８】
したがって、電極パッド１０ａとバンプ１１ａとの間には、通常複数の導電粒子が存在しており、上記熱圧着処理が施されると、電極パッド１０ａには、導電粒子１２ａ等による圧痕が複数生じる。
【００２９】
なお、図１に示すように、電子部品１１が実装された実装基板１０は、当該実装基板１０の裏面（実装側と反対側の面）が微分干渉顕微鏡１の対物レンズに面するように、配置されている。したがって、微分干渉顕微鏡１では、透明な実装基板１０を介して電極パッド１０ａの像が観察される。
【００３０】
次に、本実施の形態に係る電子部品実装状態検査方法について、図２に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００３１】
まずはじめに、微分干渉顕微鏡１を用いて、複数の電極パッド１０ａを観察する（ステップＳ１）。ここで、電極パッド１０ａは、透明な実装基板１０を介して観察される。
【００３２】
ＣＣＤカメラ２は、微分干渉顕微鏡１を通して得られる電極パッド１０ａ像を取り込み、光電的に検出する（つまり、微分干渉顕微鏡像を光電変換し、電子画像データ化する）（ステップＳ２）。
【００３３】
そして、当該電子データ画像を画像処理装置３が取り込む（ステップＳ３）。画像処理装置３に取り込まれた電子データ画像を図３に示す。
【００３４】
図３の電子データ画像から分かるように、画像内には、複数の電極パッド１０ａが含まれている。また、一つの電極パッド１０ａ内には、熱圧着処理の際に生じた導電粒子等に起因した圧痕像２１が複数形成されている。
【００３５】
なお、図３には、導電粒子により形成された圧痕以外の像（例えば、バンプにより形成された圧痕または、熱圧着前からの存する電極パッド１０ａの窪み等）も観測される。圧痕像２１には、導電粒子に起因した圧痕像の他に、これら導電粒子に起因した圧痕以外の像も含まれている。
【００３６】
ここで、微分干渉顕微鏡により得られた圧痕像２１は、図３に示すように、そのコントラストの強弱が特定の方向に沿って変化する。
【００３７】
具体的に、圧痕像２１の左下側ではコントラスト（輝度）が弱くなり（黒い部分）、圧痕像２１の右上側ではコントラスト（輝度）は強くなる（白い部分）。
【００３８】
また、微分干渉顕微鏡の特性により、例えば、微分干渉顕微鏡で観察された電極パッド像（背景）の明るさは、電極パッド１０ａ毎に異なる。つまり、同一の微分干渉顕微鏡像内において場所が異なると、コントラストが変化する。一般的に、図面左側から右側に進むに連れて、像の背景は、暗から明へと変化する。
【００３９】
なお、図３において明示されていないが、圧痕像２１のコントラスト（輝度）の方が、電極パッド１０ａ像のコントラスト（輝度）よりも高い。
【００４０】
さて、以下より、画像処理装置３における一連の画像処理が実行される。
【００４１】
まず、画像処理装置３では、以下で説明するコントラストの境界を強調する強調処理を実行する（ステップＳ４）。
【００４２】
ステップＳ４では、図３で示した電子データ画像を構成する各画素において、圧痕像２１のコントラスト強弱の境界を強調する強調処理を施す。そして、当該強調処理の結果として、各画素毎に強調処理値（強調処理後の画像の輝度値とも把握できる）を求める。なお、本実施の形態では、当該強調処理値を所定の演算により求めているので、以下では、強調処理演算値と称する。
【００４３】
つまり、図３に示すように、圧痕像２１のコントラストは、特定の方向（図３の矢印方向）に沿って変化している。したがって、ステップＳ４における強調処理は、以下に示す強調フィルタを用いて実施される。ここで、当該強調フィルタとは、図３に示す電子データ画像を構成する各画素に対して、圧痕像２１のコントラスト強弱の境界を強調することができるものであり、当該特定の方向に依存している。
【００４４】
なお、コントラストの境界を強調する強調処理としては、一次微分処理、平滑化フィルタ処理、Ｓｏｂｅｌフィルタ処理、ラプラシアンフィルタ処理等がある。
【００４５】
当該強調フィルタの一例を図４に示す。図４に示した強調フィルタを用いた強調処理の一例を、以下で説明する。ここで、図４において、係数ｆ１、ｆ２、ｆ５を正の数と設定することができ、また係数ｆ３、ｆ６、ｆ７は、負の数と設定することができる。
【００４６】
図３に示す画像は、複数の画素により構成されており、各画素は、コントラスト値（輝度値）を有している。図５は、図３で示した画像の一部の画素（所定の９画素）を示した図である。図５において、各画素は、各々ｂ１〜ｂ８のコントラスト値を有している。
【００４７】
今、コントラスト値ｂ４を有する画素に注目する。当該画素に対して、図４に示した強調フィルタを用いた強調処理を実施する場合について説明する。なお、本例の強調処理では、図４に示した強調フィルタの他に、着目している画素（コントラスト値ｂ４を有する画素）を中心とした図５に示した一部の画素（コントラスト値ｂ０〜ｂ３およびｂ５〜ｂ８を有する画素）を用いる。
【００４８】
まず、強調フィルタにより、以下に示す強調係数「（ｂ４）’ｘ」を求める。
【００４９】
（ｂ４）’ｘ＝ｂ０・ｆ０＋ｂ３・ｆ３＋ｂ６・ｆ６＋ｂ２・ｆ２＋ｂ５・ｆ５＋ｂ８・ｆ８
次に、強調フィルタにより、以下に示す強調係数「（ｂ４）’ｙ」を求める。
【００５０】
（ｂ４）’ｙ＝ｂ０・ｆ０＋ｂ１・ｆ１＋ｂ２・ｆ２＋ｂ６・ｆ６＋ｂ７・ｆ７＋ｂ８・ｆ８
以上の結果に基づき、コントラスト値ｂ４を有する画素に対する強調処理の結果（つまり、当該画素の強調処理演算値ｂ’４）は、下式となる。
【００５１】
ｂ’４＝[｛（ｂ４）’ｘ｝2＋｛（ｂ４）’ｙ｝2]1/2
図３に示す電子データ画像を構成する各画素に対して、上記強調処理を施す（強調処理演算値を求める）。
【００５２】
このように、図３に示した電子データ画像に対して上記強調処理を施すことにより、圧痕２１像をより明確にさせることができる。当該強調処理後の画像を図６に示す。
【００５３】
図６に示すように、コントラストの強弱はあるものの、圧痕像２２は明確に判別される。なお、圧痕像２２毎にコントラストが変化するのは、電極パッド１０ａに形成される圧痕の深さが異なるからである。
【００５４】
また、図６には、導電粒子により形成された圧痕以外の像（例えば、バンプにより形成された圧痕または、熱圧着前からの存する電極パッド１０ａの窪み等）も観測される。圧痕像２２には、導電粒子に起因した圧痕像の他に、これら導電粒子に起因した圧痕以外の像も含まれている。
【００５５】
画像処理装置３は、上記強調処理後、図６に示した強調処理後の画像を記憶する（ステップＳ４）。
【００５６】
次に、強調処理後の画像内に含まれている一の電極パッド１０ａに対して、検査領域を設定する（ステップＳ５）。図６の点線領域内が検査領域であり、当該検査領域内には、複数の圧痕像２２が属している。なお、当該検査領域の設定は、画像処理装置３に対して外部から検査人が行う。
【００５７】
次に、画像処理装置３は、図６の点線領域内の検査領域において、各画素を対象に、強調処理演算値（強調処理後の画像を構成する各画素が有する輝度値と同視できる）に対する度数分布を算出する（ステップＳ６）。
【００５８】
ここで、度数分布の階級幅は任意に設定可能である。ところが、同じ状態の微分干渉顕微鏡像をＣＣＤカメラ２により取り込んだとしても、当該ＣＣＤカメラ２の特性により、同一の画素において、コントラスト値（輝度値）が異なる（ばらつく）ことがある。このように、コントラスト値がばらつく場合には、結果として上述した強調処理演算値の度数分布が安定しない結果となる。
【００５９】
したがって、ＣＣＤカメラ２の特性により当該度数分布が安定しない場合には、階級幅を比較的大きく設定することが望ましい。
【００６０】
このように、階級幅を比較的大きく設定することにより、上記の様にたとえコントラスト値がばらついたとしても、結果として同じ階級幅に属させることができる。よって、階級幅を比較的大きく設定することにより、ＣＣＤカメラ２の特性の影響を緩和することができる。
【００６１】
図７は、度数分布の算出結果を示す表であり、図８は、当該度数分布の算出結果をグラフ化した図である（縦軸は度数、横軸は強調処理演算値）。なお、説明簡略化のため度数には、符号を用いている。また、階級幅も任意に設定した。
【００６２】
図７に示すように、第一の階級幅（強調処理演算値が０−１４）に対する、度数（当該強調処理演算値に該当する画素の数）は、「Ａ」である。また、第二の階級幅（強調処理演算値が１５−２９）に対する、度数（当該強調処理演算値に該当する画素の数）は、「Ｂ」である。
【００６３】
ここで、一般的に、導電粒子に起因した圧痕像２２を構成する各画素の強調処理演算値に比べて、背景となる電極パッド１０ａ像を構成する各画素の強調処理演算値の方が小さい。また、導電粒子に起因した圧痕像２２を構成する各画素の数よりも、電極パッド１０ａ像を構成する各画素の数の方が圧倒的に多い。
【００６４】
したがって、通常、度数分布は、強調処理演算値が大きくなればなるほど、度数が小さくなる傾向になる（図８参照）。
【００６５】
ところで、上述したように、圧痕像２２には、導電粒子に起因した圧痕像２２の他に、導電粒子以外のものに起因した圧痕像２２等（例えば、電極パッド１０ａ上に形成されている微妙な凹凸に起因した像）も含まれている。
【００６６】
ここで、導電粒子以外のものに起因した圧痕像２２等を構成する画素の強調処理演算値が、導電粒子に起因した圧痕像２２を構成する画素の強調処理演算値よりも小さいこと、および、図６に示す全画素における導電粒子に起因した圧痕像２２を構成する画素の占める割合がそほど多くないことに着目する。
【００６７】
上記の点に着目して、導電粒子に起因した圧痕像２２のみを図６に示した画像に残すために、画像処理装置３は以下に説明する処理を行う。
【００６８】
つまり、画像処理装置３は、所定の度数閾値Ｖ１に基づいて、所定の度数以下に属する強調処理演算値を抽出する。そして、画像処理装置３は、当該抽出された強調処理演算値の平均値Ａｖおよび標準偏差σを求める（ステップＳ７）。
【００６９】
度数閾値Ｖ１は、検査人が任意に設定することができる値である。例えば、度数閾値Ｖ１は、次のようにして決定することができる。
【００７０】
まず、検査人は、図３に示す画像と、図６に示す画像とを比較する。当該比較の結果、検査人は、図６に示す設定領域内において、導電粒子に起因する圧痕像２２を複数抽出する。そして、当該抽出した圧痕像２２を構成する各画素のうち、最低の強調処理演算値を有する画素を選択する。今、例えば、選択された画素の強調処理演算値が「３６」だとする。
【００７１】
また、検査人は、図３に示す画像と、図６に示す画像とを比較する。当該比較の結果、検査人は、図６に示す設定領域内において、導電粒子に起因する圧痕像２２以外の部分を抽出する。そして、当該抽出した部分を構成する各画素のうち、最高の強調処理演算値を有する画素を選択する。今、例えば、選択された画素の強調処理演算値が「２８」だとする。
【００７２】
以上の結果が得られたときには、検査人は、度数閾値Ｖ１として、例えば図８に示すものを設定する。当該、度数閾値Ｖ１の下方には、強調処理演算値「３６」を含む階級幅の度数「Ｃ」が存在している。
【００７３】
さて、上記のように度数閾値Ｖ１が予め用意されていたなら、次に、画像処理装置３は、当該度数閾値Ｖ１に基づいて、平均値Ａｖおよび標準偏差σを求める（ステップＳ７）。以下、画像処理装置３におけるステップＳ７の動作に内容について説明する。
【００７４】
まず、当該度数閾値Ｖ１より小さい度数を有する階級幅のうち、最大の度数を有する階級幅（３０−４５）に着目する。そして、当該着目している階級幅の最低の強調処理演算値「３０」以上の値を有する強調処理演算値を抽出する。
【００７５】
当該強調処理演算値「３０」は、上記「２８」と「３６」との間に存する値であることが分かる。したがって、強調処理演算値「３０」以上の強調処理演算値を抽出し、当該抽出された強調処理演算値の平均値Ａｖおよび標準偏差σを求めることにより、当該平均値Ａｖ等には、導電粒子に起因した圧痕像２２以外の要素の影響を極力排除することができる。
【００７６】
さて、上記のようにして、平均値Ａｖおよび標準偏差σを求めたら、次に、平均値Ａｖに第一の定数（実数）αを乗算する。また、標準偏差σに第二の定数（実数）βを乗算する。そして、これらを加算することにより、強調処理演算値閾値Γ（Γ＝α・Ａｖ＋β・σ）を求める（ステップＳ８）。
【００７７】
そして、当該強調処理演算値閾値Γを上回る強調処理演算値を有する画素を対象として、電子部品の実装状態を検査する。当該検査方法の一例として、本実施の形態では、以下の方法を採用する。つまり、強調処理演算値閾値Γを下回る強調処理演算値を有する画素に対して、強調処理値を所定値以下に減少させることにより得られる画像から、前記電子部品の実装状態を検査する。以下、当該例に基づいて話を進める。
【００７８】
まず、第一の定数αおよび第二の定数βは、次のようにして検査人が決定する。
【００７９】
まず、検査人は、第一の定数αおよび第二の定数βを任意に設定し、強調処理演算値閾値Γ１を求める。そして、図６に示した検査領域内から、当該強調処理演算値閾値Γ１を下回る強調処理演算値（強調処理後の画像の輝度値と把握できる）を有する画素を抽出する。その後、当該抽出した画素の強調処理演算値を所定値以下に減少させる（例えば、上記抽出した画素の強調処理演算値を「０」にする。以下、当該強調処理演算値を「０」にする場合について言及することとする）。
【００８０】
検査人は、上記一連の処理の後得られる画像と、図３に示す画像とを比較する。そして、上記一連の処理の後得られる画像内に、導電粒子に起因する圧痕像２２以外の像が観測されるか否かを判断する。
【００８１】
もし、検査人が、上記一連の処理の後得られる画像内に、導電粒子に起因する圧痕像２２以外の像が観測されると判断した場合には、検査人は、再度、第一の定数αおよび第二の定数βのいずれかまたは両方を設定し直す。
【００８２】
そして、新たな強調処理演算値閾値Γ２を求め、図６に示した検査領域内から、当該強調処理演算値閾値Γ２を下回る強調処理演算値を有する画素を抽出する。その後、当該抽出した画素の強調処理演算値を「０」にする。
【００８３】
検査人は、強調処理演算値閾値Γ２を用いて得られた新たな画像と、図３に示す画像とを比較する。そして、当該新たな画像内に、導電粒子に起因する圧痕像２２以外の像が観測されるか否かを判断する。
【００８４】
以上の処理を繰り返し行い、適正な第一の定数α０および第二の定数β０を決定する。そして、当該適正な第一の定数α０および第二の定数β０から強調処理演算値閾値Γ０求める（ステップＳ８）。
【００８５】
当該強調処理演算値閾値Γ０を用いて得られる画像内には、導電粒子に起因する圧痕像２２以外の像は観測されない。
【００８６】
上述したように、適正な強調処理演算値閾値Γを求めるに際して、第一の定数αおよび第二の定数βのいずれか、または両方を変更する。ここで、通常、平均値Ａｖに乗算される第一の定数αの方を先に設定した後に、微調整を標準偏差σに乗算される第二の定数βで行った方が好ましい。
【００８７】
これは、強調処理演算値閾値Γに対する影響が、通常、平均値Ａｖの方が標準偏差σよりも大きいからである。
【００８８】
次に、ステップＳ８で求めた強調処理演算値閾値Γを下回る強調処理演算値を有する画素を、画像処理装置３は抽出する。その後、画像処理装置３は、当該抽出した画素の強調処理演算値を「０」にする。結果として、画像処理装置３は、導電粒子に起因する圧痕２２像のみの画像を作成する（ステップＳ９）。
【００８９】
つまり、ここまでの処理により、導電粒子に起因した圧痕像２２以外の像（例えば、電極パッド１０ａ上に形成されている微妙な凹凸に起因した像）を削除した画像を得ることができる。
【００９０】
なお、ステップＳ７において平均値Ａｖのみを求め、ステップＳ８において、当該平均値Ａｖのみを用いて強調処理演算値閾値Γを求めても良い。
【００９１】
しかし、上記のように標準偏差σも導入し、強調処理演算値閾値Γを求めることにより、より正確に、導電粒子に起因した圧痕像２２以外の像を削除した画像を得ることができる。
【００９２】
また、上述したように、微分干渉顕微鏡の特性により、例えば、微分干渉顕微鏡で観察された電極パッド像（背景）の明るさは、同一の微分干渉顕微鏡像内において場所が異なると変化する。しかし、強調処理演算値閾値Γは、当該明るさの変化に対応した平均値Ａｖ等を変数としている。これにより、各電極パッド１０ａ（検査領域）毎に、当該明るさの変化に対応した強調処理演算値Γが求められる。
【００９３】
したがって、微分干渉顕微鏡像のコントラストに着目して、導電粒子数を測定する検査方法を採用したとしても、当該強調処理演算値Γを用いた処理を行っている本発明に係る方法は、当該明るさの変化に対応した画像処理を施すことができる。よって、微分干渉顕微鏡像内のどの電極パッド１０ａに対しても、導電粒子により形成された圧痕像２２とそれ以外の像とを、正確に区別することができる。
【００９４】
なお、上述のことから分かるように、強調処理演算値閾値Γは、必ずしも平均値Ａｖ等に依存する必要は無い。微分干渉顕微鏡で観察された像が、同一の画像内の場所によって明るさが変化する場合に、当該強調処理演算閾値Γは、当該明るさの変化に対応する他の統計値を変数としていれば良い。
【００９５】
上記のように強調処理演算値閾値Γを用いて作成された画像において、導電粒子に起因した圧痕像２２を構成する画素は、所定の値以上（今の場合「１」以上）の強調処理演算値を有している。そして、一の圧痕像２２は、通常、複数の画素により構成されている。つまり、通常、一の圧痕像２２は、所定の値以上の強調処理演算値を有する一の画素の塊を形成する。さらに、通常、一つの導電粒子が、一つの圧痕を生成させる。
【００９６】
したがって、通常は、上記のように強調処理演算値閾値Γを用いて作成された画像において、所定の値以上の強調処理演算値を有する画素の塊の数を数えれば、それが導電粒子数となる（当該塊の数が「５」なら、導電粒子数は「５」）。
【００９７】
しかし、導電粒子がかなり近接して配置されており、当該近接状態において熱圧着されたとする。すると、複数の導電粒子に起因した連なった圧痕像２２が得られる。この場合、所定の値以上の強調処理演算値を有する画素の塊は、一つとなる。したがって、前記の場合には、当該塊の数と、導電粒子数とが一致しなくなる。
【００９８】
このような場合に備えて、画像処理装置３では、以下に説明する処理を行う。
【００９９】
つまり、画像処理装置３は、ステップＳ９で作成された画像において、強調処理演算値の高低分布から、強調処理演算値のピークの数を求める（ステップＳ１０）。
【０１００】
例えば、所定の一の画素に着目し、当該着目した画素が有する強調処理演算値Φ０と、当該着目した画素の周辺に位置する他の八つ画素が有する強調処理演算値Φ１〜Φ８とを比較する。
【０１０１】
もし、強調処理演算値Φ０が、強調処理演算値Φ１〜Φ８と同一または当該強調処理演算値Φ１〜Φ８よりも大きい場合には、強調処理演算値Φ０はピークであると判断できる。
【０１０２】
これに対して、もし、強調処理演算値Φ１〜Φ８の内に一つでも、強調処理演算値Φ０よりも大きい要素が含まれている場合には、強調処理演算値Φ０はピークで無いと判断できる。
【０１０３】
当該強調処理演算値のピークは、導電粒子の頂点部に基づいて形成される。また、導電粒子同士がどんなに近接したとしても、一の導電粒子に対して一の強調処理演算値のピークが形成される。このような考えに基づくことにより、上記の様に強調処理演算値のピークの数を数えれば、導電粒子の数を数えることと同視できる。
【０１０４】
図９に、ステップＳ９で作成された画像の一部の画素を図示する。ここで、各画素内の数値は、強調処理演算値（強調処理後の画素が有する輝度と把握できる）である。図９には、所定の値以上（今の場合「１」以上）の強調処理演算値を有する、画素の一塊が含まれている。
【０１０５】
図９において、強調処理演算値の高低分布を考慮すると、当該図９内には、強調処理演算値の一つのピーク（黒く表示している画素部）が存在していると把握できる。したがって、当該所定の値以上の強調処理演算値を有する画素の一塊内において、実装に関与している導電粒子は一つだけ存在していると判断できる。
【０１０６】
図１０に、ステップＳ９で作成された画像の他の一部の画素を図示する。ここで、各画素内の数値は、強調処理演算値（強調処理後の画素が有する輝度と把握できる）である。図１０には、所定の値以上（今の場合「１」以上）の強調処理演算値を有する、画素の一塊を図示している。
【０１０７】
図１０において、強調処理演算値の高低分布を考慮すると、当該図１０内には、強調処理演算値の二つのピーク（黒く表示している画素部）が存在していると把握できる。したがって、当該所定の値以上の強調処理演算値を有する画素の一塊内において、実装に関与している導電粒子は二つ存在していると判断できる。
【０１０８】
このように、強調処理演算値のピーク数を求めることにより、例え導電粒子同士が近接して配置されていたとしても、正確に実装に関与している導電粒子の数を求めることができる。
【０１０９】
なお、一度の測定により、検査領域内の強調処理演算値のピークの数を測定しても良く、また、検査領域内に存する、所定の値以上の強調処理演算値を有する画素の塊を抽出し、当該塊毎に強調処理演算値のピークの数を測定しても良い。
【０１１０】
以上のように、ステップＳ９で作成された画像において、画像処理装置３は、ステップＳ５で設定した検査領域内の強調処理演算値のピーク数を求める（ステップＳ１０）。そして。当該強調処理演算値のピーク数の総数が、一の電極パッド１０ａにおける実装に関与している導電粒子の総数である。
【０１１１】
ここで、一の電極パッド１０ａにおける、実装に関与している導電粒子の数を、実効導電粒子数と称する。
【０１１２】
次に、画像処理装置３は、強調処理後の画像データ（図６）内に含まれる全ての電極パッド１０ａに対して、上記一連の処理により実効導電粒子数を求めたか否かを判断する（ステップＳ１１）。
【０１１３】
もし、全ての電極パッド１０ａに対して、実効導電粒子数を求めていないなら（ステップＳ１１で、「Ｎｏ」）、ステップＳ５に戻り、未だ実効導電粒子数を求めていない電極パッド１０ａに対して、検査領域を新たに設定する。
【０１１４】
ここで、一度、度数閾値Ｖ１、第一の定数αおよび第二の定数βは求めているので、当該各値は固定として、自動的に、ステップＳ７移行の処理を進める。
【０１１５】
これに対して、もし、全ての電極パッド１０ａに対して、実効導電粒子数を求めているなら（ステップＳ１１で、「Ｙｅｓ」）、ステップＳ１２に進む。
【０１１６】
次に、各電極パッド１０ａ毎に、予め用意している粒子数閾値と、前記ステップＳ１０において求めた実装導電粒子数とから、電子部品１１の実装状態の良否（つまり、実装基板１０と電子部品１１との間における導通の良否）を判断する（ステップＳ１２）。
【０１１７】
もし、全ての電極パッド１０ａにおいて、粒子数閾値と比較して実効導電粒子数の方が大きい場合には（ステップＳ１２で「Ｙｅｓ」）、当該検査対象となった電子部品１１の実装状態（つまり、実装基板１０と電子部品１１との間における導通）は「良（合格）」と判断される（ステップＳ１３）。
【０１１８】
これに対して、もし、いずれかの電極パッド１０ａにおいて、粒子数閾値と比較して実効導電粒子数の方が小さい電極パッド１０ａが一つでもある場合には（ステップＳ１２で「Ｎｏ」）、当該検査対象となった電子部品１１の実装状態（つまり、実装基板１０と電子部品１１との間における導通）は「不良（不合格）」と判断される（ステップＳ１４）。
【０１１９】
以上のように、本実施の形態に係る電子部品実装状態検査方法では、上記ステップＳ１ないしステップＳ９のステップを備えている。
【０１２０】
したがって、微分干渉顕微鏡１から得られる画像から、導電粒子に起因した圧痕像２２以外の像を削除することができる。つまり、導電粒子に起因した圧痕像２２のみを含む画像を作成することができる。よって、電極パッド１０ａとバンプ１１ａとの間に存しており、実装に関与する導電粒子数を数えることが可能な画像を、ほぼ自動的に得ることができる。結果として、導電粒子数の計測に基づいた検査方法を、ほぼ自動的に行うことができる。
【０１２１】
さらに、度数閾値Ｖ１、第一の定数αおよび第二の定数βを求める以外は、本実施の形態に係る検査方法は、検査人に依存していない。したがって、上記一連の検査方法において、極力検査人に依存した検査結果の個人差を極力なくすことができる。
【０１２２】
また、本実施の形態では、圧痕像の形状に基づいて、その圧痕像が導電粒子に起因するものであるか否かの判断は行っていないので、本実施の形態に係る検査方法の結果が、電極パッド１０ａの材質等に依存することを防止できる。
【０１２３】
また、本実施の形態では、微分干渉顕微鏡１の特質により、同一の画像内の異なる場所によって明るさが変化する場合において、当該明るさの変化に対応した所定の統計値に基づいた画像処理を行っている。
【０１２４】
したがって、微分干渉顕微鏡１で観察された電極パッド像（背景）の明るさの変化に応じた画像処理が可能な検査方法を提供することができる。
【０１２５】
また、本実施の形態では、所定の統計値を強調処理演算値の平均値Ａｖとしている。そして、当該平均値Ａｖに第一の定数αを乗算することにより、強調処理演算閾値Γを定めている。
【０１２６】
したがって、微分干渉顕微鏡１の特質により、同一の画像内の異なる場所によって明るさが変化する場合において、当該明るさの変化に対応したより適正な強調処理演算閾値を得ることができる。また、より容易に、導電粒子に起因した圧痕像２２のみを含む画像を作成することができる。
【０１２７】
また、本実施の形態では、所定の統計値として、強調処理演算値の標準偏差σをも求めている。そして、平均値Ａｖに第一の定数αを乗算しものに、標準偏差σに第二の定数βを乗算したものを加算することにより、強調処理演算閾値Γを定めている。
【０１２８】
したがって、導電粒子に起因した圧痕像２２のみを含む画像を作成する際に、導電粒子に起因した圧痕像２２のみの抽出作業の微調整が可能となる。よって、より確実に、導電粒子に起因した圧痕像２２のみを含む画像を作成することができる。
【０１２９】
また、微分干渉顕微鏡１において検出された圧痕像２２のコントラストの強弱は、特定の方向に沿って変化しいる。そこで、本実施の形態では、当該圧痕像２２のコントラスト強弱の境界を強調する強調処理を施している。
【０１３０】
したがって、当該圧痕像２２がより強調された画像を得ることができる。
【０１３１】
また、本実施の形態では、ステップＳ９で得られる画像において、強調処理演算値の高低分布から強調処理演算値のピークの数を求めている。
【０１３２】
したがって、たとえ導電粒子同士がかなり接近して配置されていたとしても、正確に、電極パッド１０ａとバンプ１１ａとの間に存する導通に関与している導電粒子数を数えることができる。
【０１３３】
また、本実施の形態では、粒子数閾値と、ステップＳ１０で求められた強調処理演算値のピーク数とから、電子部品１１の実装状態の良否を判断している。
【０１３４】
したがって、当該良否判断において人的要素を含めること無く、自動的に、電子部品の実装状態の良否を判断することができる。
【０１３５】
また、本実施の形態では、所定のプログラムに応じた上記一連の画像処理が実行可能な画像処理装置３を備えている。
【０１３６】
したがって、上記各効果を得ることができると伴に、導電粒子数を数えることができる、自動化された検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】本発明に係る電子部品実装状態検査装置の構成の概略を示す断面図である。
【図２】本発明に係る電子部品実装状態検査方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】微分干渉顕微鏡により観察される電極パッド像を示す平面図である。
【図４】強調フィルタを説明するための図である。
【図５】強調処理の対象となる画素およびその周辺の画素を示す図である。
【図６】強調処理後の電極パッド像を示す平面図である。
【図７】度数分布表を示す図である。
【図８】度数分布の様子を示すグラフ図である。
【図９】ピーク数を数えるための説明図である。
【図１０】ピーク数を数えるための説明図である。
【符号の説明】
【０１３８】
１  微分干渉顕微鏡、２  ＣＣＤカメラ、３  画像処理装置、４  ケーブル、１０  実装基板、１０ａ  電極パッド、１１  電子部品、１１ａ  バンプ、１２  異方性導電膜（ＡＣＦ）、１２ａ  導電粒子。
【図１】
2006266804.tif 000003
【図２】
2006266804.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006266804.tif 000009
【図８】
2006266804.tif 000010
【図９】
2006266804.tif 000011
【図１０】
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