(57)【要約】【課題】外部接続用電極端子と電極間の界面における外部接続用電極端子の接続強度を正確に測定する。【解決手段】電子部品の電極１０３に接合した外部接続用電極端子１０１を側方から押圧することにより、電極１０３と外部接続用電極端子１０１との接合部１０５に対してせん断作用を与え、接合部１０５の破壊形状から外部接続用電極端子１０１の接合強度を検査する電子部品の検査方法であって、外部接続用電極端子１０１を押圧する方向は、電極１０３の表面に対して上向きに傾斜した角度３０２を有する。これにより、電子部品に角度３０２を与え、外部接続用電極端子１０１を斜めにシェアすることで、接合部１０５に垂直上方向分力を発生させることができるため、外部接続用電極端子１０１の接続強度を正確に測定することができ、電極形成の良否判定が可能になる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品の電極に接合した外部接続用電極端子を側方から押圧することにより、前記電極と前記外部接続用電極端子との接合部に対してせん断作用を与え、前記外部接続用電極端子の接合強度を検査する電子部品の検査方法であって、前記外部接続用電極端子を押圧する方向は、前記電極の表面に対して上向きに傾斜した角度を有することを特徴とする電子部品の検査方法。
【請求項２】
外部接続用電極端子を押圧する方向が水平方向であり、前記外部接続用電極端子を押圧する前に、水平面に対して下向きに傾斜した角度を有するように電子部品を設置する請求項１記載の電子部品の検査方法。
【請求項３】
電子部品を載置する試料台と、前記電子部品の電極に接合した外部接続用電極端子を側方から押圧することにより、前記電極と前記外部接続用電極端子との接合部に対してせん断作用を与えるツールと、前記ツールにより破壊された前記外部接続用電極端子の接合強度を検査する検査手段とを備えた電子部品の検査装置であって、前記試料台の前記電子部品の載置面が、前記ツールの押圧方向に沿って下向きに傾斜した角度を有することを特徴とする電子部品の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子部品の電極形成の良否判定方法に用いる電子部品の検査方法および検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、電子部品１０６の一例を示す。電子部品１０６の構成は、電子素子００１を電子素子保護樹脂００２で保護し、電子素子電極００４から樹脂内部ワイヤー配線００３とランド１０３と基板内配線パターン１０７を経由して外部接続用電極端子１０１に接続する。
【０００３】
基板１０４は、外部接続用電極端子１０１の形成位置に対応して基板配線パターン１０７中に形成されたランド１０３と、このランド１０３の形成位置にて開口した開口部を有する基板配線パターン保護膜１０２とを有する。
【０００４】
基板配線パターン保護膜１０２は、基板１０４の表面に形成される基板配線パターン１０７を保護するために基板１０４の表面上に形成する。
【０００５】
外部接続用電極端子１０１は、微細な電子素子電極００４の代わりに他の電気機器に実装し易くする為に、前記、基板１０４が有するランド１０３に外部接続用電極端子１０１を形成する。その為、前記、ランド１０３の表面異常や外部接続用電極端子１０１の形成時の異常等があった場合、外部接続用電極端子１０１が市場で問題になることがある為、電極形成の良否判定が必要である。一般的に電極形成の良否判定は、外部接続用電極端子１０１を容易に判定できるシェア測定方法およびその測定装置を用いていた（例えば特許文献１）。
【０００６】
図８に、従来のシェア測定方法およびその測定装置を示す。従来、外部接続用電極端子１０１の良否判定方法は、電子部品１０６に角度を与えずシェア測定をする方法であった。従来の測定方法および測定装置では、図８のように、外部接続用電極端子１０１に対して、ツール２０１を外部接続用電極端子１０１の直ぐ横にセットし、さらに基板配線パターン保護膜１０２の上にセットし試料台３０１を移動方向３０３に移動させることによって外部接続用電極端子１０１の電極形成の良否判定を行う方法およびその測定装置であった（測定結果は表１参照）。
【０００７】
従来のシェア測定（図８）では、外部接続用電極端子１０１とランド１０３間の界面１０５で外部接続用電極端子１０１が全て剥れるもの（破壊モードＡ（図２参照））が発生せず、全てが外部接続用電極端子１０１中で破断が発生する、いわゆるバルク破壊でかつ、ツールでバルク破壊面表面を擦った様なもの（バルタ破壊２モードＣ（図４参照））となり外部接続用電極端子１０１の電極形成の良否判定ができない。従来のシェア測定方法の接続強度は、平均１０．８Ｎ（９．４２Ｎ〜１２．８Ｎ）の値を示す。１０８は外部接続用電極端子１０１の破壊界面である。
【０００８】
【特許文献１】
特開平０６−２５２２２０号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の構成では、ツールの押圧方向が電子部品１０６の電極（ランド）１０３の表面に対してほぼ平行であったため、外部接続用電極端子１０１と電極（ランド）１０３との接合部に作用する力も、電極に対してほぼ平行であった。
【００１０】
また、基板上にパターン保護膜が存在し、ツールを外部接続用電極端子（はんだボール）１０１と電極（ランド）１０３間の界面にセットすることができないため、界面の外部接続用電極端子１０１の接続強度を測定することができない場合がある。このため、外部接続用電極端子１０１を電極１０３から引き剥がそうとする力は十分ではなく、外部接続用電極端子１０１の接合強度を正確に検査できなかったという課題があった。
【００１１】
したがって、この発明の目的は、外部接続用電極端子１０１と電極１０３間の界面における外部接続用電極端子１０１の接続強度を正確に測定することができる電子部品の検査方法および検査装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためにこの発明の請求項１記載の電子部品の検査方法は、電子部品１０６の電極１０３に接合した外部接続用電極端子１０１を側方から押圧することにより、前記電極１０３と前記外部接続用電極端子１０１との接合部に対してせん断作用を与え、前記外部接続用電極端子１０１の接合強度を検査する電子部品１０６の検査方法であって、前記外部接続用電極端子１０１を押圧する方向は、前記電極１０３の表面に対して上向きに傾斜した角度を有する。
【００１３】
このように、外部接続用電極端子１０１を押圧する方向は、電極１０３の表面に対して上向きに傾斜した角度を有するので、電子部品１０６に角度を与え、外部接続用電極端子１０１を斜めにシェアすることで、接合部に垂直上方向分力４０２を発生させることができる。このため、接合部に外部接続用電極端子１０１を電極１０３から引き剥がそうとする力を加えることができるため、外部接続用電極端子１０１の接続強度を正確に測定することができ、電極形成の良否判定が可能になる。
【００１４】
請求項２記載の電子部品の検査方法は、請求項１記載の電子部品の検査方法において、外部接続用電極端子１０１を押圧する方向が水平方向であり、前記外部接続用電極端子１０１を押圧する前に、水平面に対して下向きに傾斜した角度を有するように電子部品１０６を設置する。このように、外部接続用電極端子１０１を押圧する方向が水平方向であり、外部接続用電極端子１０１を押圧する前に、水平面に対して下向きに傾斜した角度を有するように電子部品１０６を設置するので、外部接続用電極端子１０１を水平方向に押圧することにより、その押圧方向が電極の表面に対して上向きに傾斜した角度を有する。このため、電子部品１０６の設置状態を変更するだけで請求項１と同様の作用効果が得られる。
【００１５】
請求項３記載の電子部品の検査装置は、電子部品１０６を載置する試料台３０１と、前記電子部品１０６の電極１０３に接合した外部接続用電極端子１０１を側方から押圧することにより、前記電極１０３と前記外部接続用電極端子１０１との接合部に対してせん断作用を与えるツール２０１と、前記ツール２０１により破壊された前記外部接続用電極端子１０１の接合強度を検査する検査手段とを備えた電子部品１０６の検査装置であって、前記試料台３０１の前記電子部品１０６の載置面が、前記ツール２０１の押圧方向に沿って下向きに傾斜した角度を有する。
【００１６】
このように、試料台３０１の電子部品１０６の載置面が、ツールの押圧方向に沿って下向きに傾斜した角度を有するので、電子部品１０６に角度を与え、外部接続用電極端子１０１と電極１０３との界面１０５である接合部に垂直上方向分力４０２を発生させることができる。これにより、外部接続用電極端子１０１を電極１０３から引き剥がす力が発生するので、界面１０５での破壊モードが発生する。このように外部接続用電極端子１０１、電極界面１０５で破壊することから外部接続用電極端子１０１の接続強度を正確に測定することができ、電極形成の良否判定が可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態における外部接続用電極端子１０１の斜めシェア測定方法およびその測定装置の説明図である。なお、電子部品１０６の構成は図７と同様であり、同じ部材には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００１８】
図１に示すように、この電子部品１０６の検査装置（シェア測定装置）は、電子部品１０６を載置する試料台３０１と、電子部品１０６の電極１０３に接合した外部接続用電極端子１０１を側方から押圧することにより、電極１０３と外部接続用電極端子１０１との接合部１０５に対してせん断作用を与えるツール２０１と、ツール２０１により破壊された外部接続用電極端子１０１の接合強度を検査する検査手段とを備えている。また、試料台３０１の電子部品１０６の載置面が、ツール２０１の押圧方向に沿って下向きに傾斜した角度を有する。これに伴い、外部接続用電極端子１０１を押圧する方向は、電極１０３の表面に対して上向きに傾斜した角度を有する。
【００１９】
電極形成の良否判定を行う際には、角度３０２のある試料台３０１に電子部品１０６の外部接続用電極端子１０１を上向きにした電子部品１０６を載せた状態の外部接続用電極端子１０１に対して、ツール２０１を外部接続用電極端子１０１の直ぐ横にセットし、さらに基板配線パターン保護膜１０２の上にセットし試料台３０１を移動方向３０３に移動させることによって外部接続用電極端子１０１の電極形成の良否判定を行う。
【００２０】
この場合、電子部品１０６の外部接続用電極端子１０１は、Ｃｕ配線にＮｉ−Ａｕめっきされたランド開口径Φ０．４ｍｍのランド１０３に、材質がＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系のはんだボールで形成されたボール径Φ０．６ｍｍの外部接続用電極端子１０１である。この電子部品１０６の外部接続用電極端子１０１を上向きにし、測定装置の試料台３０１の角度３０２を１５°，３０°，４５°に設定した試料台３０１の上にセットする。ツール２０１は、０．３ｍｍ幅を使用し、測定時のツール２０１の位置は、外部接続用電極端子１０１の直ぐ横にセットし、さらに基板配線パターン保護膜１０２の界面から１μｍ上に上昇させた位置にセットする。測定は、ツール１０２を固定した状態で試料台３０１を１ｍｍ／ｓのスピードで移動方向３０３に移動させた。また、外部接続用電極端子１０１を押圧する方向（移動方向３０３）は水平方向であり、応力４０１を生じさせる。外部接続用電極端子１０１を押圧する前に、水平面に対して下向きに傾斜した角度を有するように電子部品１０６を設置してもよい。４０２は垂直方向分力、４０３は水平方向分力である。
【００２１】
本実施形態のシェア測定方法の測定結果を表１に示す。従来のシェア測定（図８）では、外部接続用電極端子１０１とランド１０３間の界面１０５で外部接続用電極端子１０１が全て剥れるもの（破壊モードＡ（図２））が発生せず、全てが、外部接続用電極端子１０１中で破断が発生する、いわゆるバルク破壊でかつ、ツール２０１でバルク破壊面表面を擦った様なもの（バルク破壊２モードＣ（図４））となり外部接続用電極端子１０１の電極形成の良否判定ができない。シェア測定方法の接続強度は、平均１０．８Ｎ（９．４２Ｎ〜１２．８Ｎ）の値を示す。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
つぎに、本実施形態の斜めシェア測定方法および測定装置を用いて、電子部品１０６に角度３０２を１５°，３０°，４５°の３条件を与えた場合の測定結果について説明する。斜めシェア測定（図１）の角度３０２が１５°の場合、破壊モードが全て外部接続用電極端子１０１中のバルク破壊でかつ、外部接続用電極端子１０１が引きちぎられランド１０３に外部接続用電極端子１０１が完全にとれていない様なもの（バルク破壊１モードＢ（図３）となり、従来のシェア測定（図８）の外部接続用電極端子１０１のバルク破壊２モードＣ（図４）とは破壊モードが異なり、外部接続用電極端子１０１中で引きちぎられた破壊形状から垂直方向分力４０２が発生したと考えられる。次に角度３０２を１５°から３０°に大きくすると、破壊モードが従来のシェア測定（図８）の外部接続用電極端子１０１のバルク破壊２モードＣ（図４）とは破壊モードが異なる３種類の破壊モードが発生する。１つは、前記の角度３０２が１５°と同じバルク破壊１モードＢ（図３）が発生（発生数：１５／２５）する。２つめは、角度１５°より大きな垂直方向分力４０２が発生し、外部接続用電極端子１０１とランド（電極）１０３との界面１０５（接合部）に垂直方向分力４０２が作用し、外部接続用電極端子１０１をランド１０３から引き剥がす界面１０５の剥れモードＡ（図２）が発生（発生数：４／２５）する。３つめは、外部接続用電極端子１０１の表面付近を削り取り、外部接続用電極端子１０１がランド１０３と繋がった状態で残ったもの（残りモードＤ（図５））が発生（発生数：６／２５）する。さらに角度３０２を３０°から４５°に大きくすると、破壊モードが前記の角度３０２が１５°と３０°で発生していた外部接続用電極端子１０１のバルク破壊１モードＢ（図３）が発生せず、前記の角度３０２が３０°で発生していた、界面１０５の剥れモードＡ（図２）（発生数：３／２５）と外部接続用電極端子１０１残りモードＤ（図５）（発生数：２２／２５）の発生となる。
【００２４】
今回の斜めシェア測定方法および測定装置では、界面１０５の剥れモードＡ（図２）以外に、バルク破壊１モードＢ（図３）と、外部接続用電極端子１０１残りモードＤ（図５）が発生した。
【００２５】
剥れモードＡ（図２）、バルク破壊１モードＢ（図３）については、垂直方向分力４０２の大きさと、界面１０５の接続強度の関係でモードが分かれる。界面１０５の接続強度が垂直方向分力４０２より低い場合剥れモードＡ（図２）が発生し、界面１０５の接続強度が垂直方向分力４０２より高い場合バルク破壊１モードＢ（図３）が発生する。界面１０５の接続強度は外部接続用電極端子１０１ごとにばらつきがあり接続強度が異なる。また、測定時のツール２０１と外部接続用電極端子１０１の接点場所により垂直方向分力４０２が異なる。このことから、３０°では、剥れモードＡ（図２）、バルク破壊１モードＢ（図３）が発生した。
【００２６】
さらに、残りモードＤ（図５）は測定時のツール２０１が外部接続用電極端子１０１の上部に接している場合、界面１０５に垂直方向分力４０２が加わらず、外部接続用電極端子１０１の上部を擦るような破断が発生する。３０°に比べ４５°で残りモードＤ（図５）の発生率が高いのは、ツール２０１が４５°の方がボール上部に接する為である。また、３０°でも残りモードＤ（図５）が発生しているのは、外部接続用電極端子１０１の形状にばらつきがあることと、測定時のツール２０１の設定にばらつきがあるためである。
【００２７】
斜めシェア測定方法の接続強度は、角度１５°で、平均８．４７Ｎ（７．１７Ｎ〜９．４３Ｎ）の値を示す。角度３０°では、平均６．０７Ｎ（３．１７Ｎ〜７．１９Ｎ）の値を示す。角度４５°では、平均４．６４Ｎ（２．６９Ｎ〜６．３８Ｎ）の値を示す。
【００２８】
以上の結果から、従来のシェア測定（図８）に角度３０２を与えることにより、外部接続用電極端子１０１と電極（ランド１０３）との接合部に作用する力（垂直方向分力４０２）が発生し、電極形成の良否判定を可能にすることができる。また、測定時の角度３０２については最も界面１０５の剥がれモードＡの発生率の高い３０°が最適である。但し、評価試料により外部接続用電極端子１０１の形状などが異なることがある。外部接続用電極端子１０１の形状が異なった場合、測定時の角度３０２とモードの発生率の関係が異なるため、電極形成の良否判定をする際は、適正な角度３０２を検討することが必要である。
【００２９】
この発明の第２の実施の形態を図６に基づいて説明する。図６は、本発明の第２の実施の形態における外部接続用電極端子の斜めシェア測定方法およびその測定装置の説明図である。なお、電子部品１０６の構成は図７と同様であり、同じ部材には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００３０】
図６に示すように、電極形成の良否判定を行う際には、角度３０２のある試料台３０１に電子部品１０６の外部接続用電極端子１０１を上向きにした電子部品１０６を載せた状態の外部接続用電極端子１０１に対して、ツール２０１を外部接続用電極端子１０１の直ぐ横にセットし、さらに基板配線パターン保護膜１０２の上にセットしツール２０１を移動方向３０３に移動させることによって外部接続用電極端子１０１の電極形成の良否判定を行う。その他の構成効果は、第１の実施の形態と同様である。
【００３１】
以上のように、従来のシェア測定（図８）では、外部接続用電極端子１０１とランド１０３間の界面１０５での破壊モードＡ（図２）が発生せず、全て外部接続用電極端子１０１のバルク破壊２モードＣ（図４）となり外部接続用電極端子１０１の電極形成の良否判定ができない。
【００３２】
しかしながら、本実施形態の斜めシェア測定方法および測定装置（図１、図２）を用いて、電子部品１０６に角度３０２を与え、外部接続用電極端子１０１とランド（電極）１０３との界面１０５（接合部）に垂直方向分力４０２を発生させることにより、外部接続用電極端子１０１をランド１０３から引き剥がす力が発生するので、界面１０５での破壊モードが発生する。このように電極端子、基板ランド界面１０５で破壊することから外部接続用電極端子１０１の電極形成の良否判定を可能にすることができる。
【００３３】
【発明の効果】
この発明の請求項１記載の電子部品の検査方法によれば、外部接続用電極端子１０１を押圧する方向は、電極１０３の表面に対して上向きに傾斜した角度を有するので、電子部品１０６に角度を与え、外部接続用電極端子１０１を斜めにシェアすることで、接合部に垂直上方向分力４０２を発生させることができる。このため、接合部に外部接続用電極端子１０１を電極１０３から引き剥がそうとする力を加えることができるため、外部接続用電極端子１０１の接続強度を正確に測定することができ、電極形成の良否判定が可能になる。
【００３４】
請求項２では、外部接続用電極端子１０１を押圧する方向が水平方向であり、外部接続用電極端子１０１を押圧する前に、水平面に対して下向きに傾斜した角度を有するように電子部品１０６を設置するので、外部接続用電極端子１０１を水平方向に押圧することにより、その押圧方向が電極１０３の表面に対して上向きに傾斜した角度を有する。このため、電子部品１０６の設置状態を変更するだけで請求項１と同様の作用効果が得られる。
【００３５】
この発明の請求項３記載の電子部品の検査装置によれば、試料台３０１の電子部品１０６の載置面が、ツールの押圧方向に沿って下向きに傾斜した角度を有するので、電子部品１０６に角度を与え、外部接続用電極端子１０１と電極１０３との界面１０５である接合部に垂直上方向分力４０２を発生させることができる。これにより、外部接続用電極端子１０１を電極１０３から引き剥がす力が発生するので、界面１０５での破壊モードが発生する。このように外部接続用電極端子１０１、電極界面１０５で破壊することから外部接続用電極端子１０１の接続強度を正確に測定することができ、電極形成の良否判定が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）はこの発明の第１の実施の形態における斜めシェア測定前の説明図、（ｂ）は斜めシェア測定後の説明図である。
【図２】剥がれモードＡの説明図である。
【図３】バルク破壊１モードＢの説明図である。
【図４】バルク破壊２モードＣの説明図である。
【図５】残りモードＤの説明図である。
【図６】（ａ）はこの発明の第２の実施の形態における斜めシェア測定前の説明図、（ｂ）は斜めシェア測定後の説明図である。
【図７】（ａ）は電子部品の断面図、（ｂ）は外部接続用電極端子側平面図である。
【図８】（ａ）は従来例のシェア測定前の説明図、（ｂ）はシェア測定後の説明図である。
【符号の説明】
００１  電子素子
００２  電子素子保護樹脂
００３  樹脂内部ワイヤー配線
００４  電子素子電極
１０１  外部接続用電極端子
１０２  基板配線パターン保護膜
１０３  ランド
１０４  基板
１０５  界面
１０６  電子部品パッケージ
１０７  基板内配線パターン
１０８  外部接続用電極端子の破壊界面
２０１  ツール
３０１  試料台
３０２  角度
３０３  移動方向
４０１  応力
４０２  垂直方向分力
４０３  水平方向分力
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004311623.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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