(57)【要約】【課題】  基板への実装側表面における複数の電極上に、略円錐形状を有するように形成された複数の突起電極を有する略方形状の半導体部品において、上記夫々の突起電極の形状を高い精度でもって効率的に測定することができる半導体部品の検査方法及び検査装置を提供する。【解決手段】  上記実装側表面と略直交する方向より上記夫々の突起電極の平面像を取得するとともに、上記略直交する方向から傾斜された方向より上記夫々の突起電極の斜視像を取得して、上記平面像を解析することで、上記実装側表面沿いの上記夫々の突起電極の配置の検査を行ない、上記斜視像を解析することで、上記夫々の突起電極の高さ寸法の検査を行なう。また、この上記斜視像を、上記夫々の突起電極の高さ方向に拡大された画像とすることで、上記高さ寸法の検査精度を向上させる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板への実装側表面における複数の電極上に、略円錐形状を有するように形成された複数の突起電極を有する半導体部品において、上記夫々の突起電極の画像を取得して、当該画像を解析することで、上記夫々の突起電極の検査を行なう半導体部品の検査方法であって、
上記実装側表面と略直交する方向より上記夫々の突起電極の平面像を取得するとともに、上記略直交する方向から傾斜された方向より上記夫々の突起電極の斜視像を取得して、
上記平面像及び上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の形状を解析することで、上記夫々の突起電極の検査を行なうことを特徴とする半導体部品の検査方法。
【請求項２】
上記夫々の突起電極の検査は、上記平面像に基づいて、上記実装側表面沿いの上記夫々の突起電極の配置の検査を行ない、上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の高さ寸法の検査を行なう請求項１に記載の半導体部品の検査方法。
【請求項３】
上記夫々の突起電極の検査は、上記平面像に基づいて、上記夫々の突起電極における上記略円錐形状の先端のつぶれ度の検査を行ない、上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の高さ寸法の検査を行なう請求項１に記載の半導体部品の検査方法。
【請求項４】
上記半導体部品は略方形の形状を有し、上記夫々の突起電極は、当該実装側表面における上記略方形状の夫々の端部に沿って一列に整列配置されており、
上記夫々の端部沿いにおける上記夫々の突起電極の列毎に、上記斜視像の取得を行なう請求項１から３のいずれか１つに記載の半導体部品の検査方法。
【請求項５】
上記実装側表面と略直交する方向に向けて、上記夫々の斜視像を屈折させることにより、当該夫々の斜視像を上記略直交する方向沿いの一の画像として一括して取得する請求項４に記載の半導体部品の検査方法。
【請求項６】
上記半導体部品の上記実装側表面全体を撮像視野内に配置して、当該撮像視野にて上記夫々の突起電極の上記平面像を取得し、
上記撮像視野の拡大を行ない、上記夫々の斜視像を当該拡大された撮像視野内に同時に配置して、上記一の画像として一括して取得する請求項５に記載の半導体部品の検査方法。
【請求項７】
上記平面像に基づいて、上記半導体部品の中心位置及び当該中心位置回りの回転角度の算出を行ない、
当該算出された中心位置及び回転角度に基づいて、上記拡大された撮像視野と上記半導体部品の上記実装側表面との位置合わせを行なって、上記夫々の斜視像の撮像位置を決定する請求項６に記載の半導体部品の検査方法。
【請求項８】
上記斜視像は、上記夫々の突起電極の拡大画像であって、当該拡大画像における上記夫々の突起電極の高さ寸法を実際の高さ寸法に変換して、上記夫々の突起電極の形状の解析を行なう際に、上記平面像に基づいて、上記実装側表面沿いの上記夫々の突起電極の配置の位置ズレ量を算出し、当該算出された位置ズレ量を考慮して上記変換を行なう請求項１から７のいずれか１つに記載の半導体部品の検査方法。
【請求項９】
上記拡大画像は、上記夫々の突起電極が高さ方向に拡大された画像である請求項８に記載の半導体部品の検査方法。
【請求項１０】
上記拡大画像は、上記夫々の突起電極がさらにその配列方向に沿っても拡大された画像である請求項９に記載の半導体部品の検査方法。
【請求項１１】
上記夫々の突起電極の上記夫々の斜視像は、上記実装側表面と略直交する方向に対して、３０〜６０度の範囲の角度で傾斜された方向よりの画像である請求項１から１０のいずれか１つに記載の半導体部品の検査方法。
【請求項１２】
基板への実装側表面における複数の電極上に、略円錐形状を有するように形成された複数の突起電極を有する半導体部品において、上記夫々の突起電極の画像を取得して、当該画像を解析することで、上記夫々の突起電極の検査を行なう半導体部品の検査装置であって、
上記半導体部品が配置される部品配置部と、
上記部品配置部に対向して配置されるとともに、上記実装側表面と略直交する方向に配置された光軸を有し、当該光軸に沿って入射される画像の撮像を行なう撮像素子と、
上記略直交する方向から傾斜された方向よりの上記夫々の突起電極の斜視像を、上記光軸沿いの方向に屈折させる斜視像屈折部と、
上記光軸方向よりの上記夫々の突起電極の平面像と、上記斜視像屈折部により屈折された上記斜視像とを、上記光軸沿いに入射させて上記撮像素子に結像させる結像部と、
上記撮像素子、上記斜視像屈折部、及び上記結像部を互いの配置関係を保持しながら、上記実装側表面沿いに移動させて、上記撮像のための上記実装側表面の略中心と上記光軸との位置合わせを行なう撮像位置決め装置と、
上記撮像素子に結像されることで取得された上記平面像及び上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の形状を解析することで、上記夫々の突起電極の検査を行なう撮像検査制御装置とを備えることを特徴とする半導体部品の検査装置。
【請求項１３】
上記撮像検査制御装置は、上記平面像に基づいて、上記実装側表面における上記夫々の突起電極の配置の検査を行ない、上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の高さ寸法の検査を行なう請求項１２に記載の半導体部品の検査装置。
【請求項１４】
上記撮像検査制御装置は、上記平面像に基づいて、上記夫々の突起電極における上記略円錐形状の先端のつぶれ度の検査を行ない、上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の高さ寸法の検査を行なう請求項１２に記載の半導体部品の検査装置。
【請求項１５】
上記半導体部品は略方形の形状を有し、上記夫々の突起電極は、当該実装側表面の上記略方形の４つの端部に沿って一列に整列配置されており、
上記４つの端部近傍に配置され、上記夫々の端部沿いにおける上記夫々の突起電極の列毎に、上記夫々の斜視像を上記結像部に入射可能に個別に屈折させる４つの上記斜視像屈折部が備えられている請求項１２から１４のいずれか１つに記載の半導体部品の検査装置。
【請求項１６】
上記斜視像屈折部は、上記夫々の突起電極の配置又は上記半導体部品の形状に応じて、屈折角度を調整する角度調整手段を有している請求項１２から１５のいずれか１つに記載の半導体部品の検査装置。
【請求項１７】
上記斜視像屈折部は、上記斜視像の対象となる上記夫々の突起電極に対して、上記傾斜された方向より光を照射する照明部を備えている請求項１２から１６のいずれか１つに記載の半導体部品の検査装置。
【請求項１８】
上記斜視像屈折部は、上記斜視像を屈折させるとともに、当該斜視像を上記夫々の突起電極の高さ方向に拡大させる請求項１２から１７のいずれか１つに記載の半導体部品の検査装置。
【請求項１９】
上記半導体部品において、上記夫々の突起電極は、当該実装側表面の上記略方形の夫々の端部に沿って一列に整列配置されており、
上記斜視像屈折部は、上記斜視像を屈折させるとともに、当該斜視像を上記夫々の突起電極の配列方向に拡大させる請求項１２から１８のいずれか１つに記載の半導体部品の検査装置。
【請求項２０】
上記斜視像屈折部は、上記斜視像を拡大させるとともに屈折させる凸面鏡又はシリンドリカルレンズである請求項１８又は１９に記載の半導体部品の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板への実装側表面における複数の電極上に、略円錐形状を有するように形成された複数の突起電極を有する半導体部品において、上記夫々の突起電極の画像を取得して、当該画像を解析することで、上記夫々の突起電極の検査を行なう半導体部品の検査方法及び検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体部品であるＩＣ部品を直接基板に実装する半導体実装が盛んに行なわれるようになっている（例えば、特許文献１から４参照）。この半導体実装においては、まず、上記ＩＣ部品の実装側表面には、複数の電極が形成されており、これらの電極を上記基板上に形成された基板電極に接合することで上記実装を行なうため、上記ＩＣ部品の上記夫々の電極上に、導電性金属材料によるバンプ（突起電極）の形成が行なわれる。その後、上記基板における上記夫々の基板電極と、上記ＩＣ部品における上記夫々のバンプの先端との当接及び押圧を行なうことで、両者間の金属接合を行なう。この金属接合状態が保持されることで、上記基板に上記ＩＣ部品が実装されたこととなる。
【０００３】
この半導体実装における上記夫々のバンプと上記基板電極との金属接合の際には、上記夫々のバンプの先端及び上記夫々の基板電極の平坦度（コプラナリティ）が重要となる。特に、上記ＩＣ部品における上記夫々の電極上に形成される上記夫々のバンプは、突起状の形状を有しているため、上記平坦度がより重要となる。
【０００４】
そのため、従来の半導体実装においては、上記ＩＣ部品を上記基板に実装する前に、当該ＩＣ部品に形成された上記夫々のバンプの位置及び形状検査が行なわれている。このような検査においては、例えば、図１４の模式説明図に示すように、ＩＣ部品５０１における夫々のバンプ５０３の先端部が上向きとなるようにＩＣ部品を配置した状態にて、夫々のバンプ５０３の上方から光を照射して、当該上方に配置された撮像カメラ５１０によりその反射光により構成される画像５１１（図１５の模式図に示す）を撮像して取得することで、当該取得された画像に基づいて、夫々のバンプ５０３の位置及び形状の検査を行なっている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１２４５２３号公報
【特許文献２】特開２００１−２８９６１５号公報
【特許文献３】特開平８−２８５５４８号公報
【特許文献４】特許第３１５０３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、夫々のバンプ５０３は、略円錐形状に形成され、その先端は尖端形状とされていることが多い。このような場合にあっては、夫々のバンプ５０３の上方より照射された光がバンプ５０３の周囲に拡散されるように反射されるため、上方に配置された撮像カメラ５１０により当該反射光を確実に取得することが困難となる。
【０００７】
また、夫々のバンプ５０３の尖端部分の形状を確実に認識することが、上記平坦度の検査のためには重要であるものの、上記反射光を確実に取得することが困難であれば、このような上記尖端部分の形状を確実に認識することができず、上記平坦度の検査を正確に行なうことができないという問題がある。
【０００８】
また、上記ＩＣ部品において夫々のバンプの先端部を切断することで、夫々の高さを揃えるようにレベリング処理を行ない、その後、上記基板への上記ＩＣ部品の実装を行なうという工法（例えば、ＡＣＦ（異方性導電膜）による圧接工法等）が、従来の半導体部品の実装方法としては一般的に行なわれていたが、近年、このような半導体実装の多様化に伴って様々な工法が行なわれるようになってきている。例えば、上述のようなレベリング処理を行なうことなく、夫々のバンプの尖端部分にて、基板とＩＣ部品との間に配置された電気的絶縁性を有するテープ部材を突き破ることで、上記夫々の基板電極とバンプとの金属接合を行なうという工法が行なわれている（例えば、特許文献４参照）。
【０００９】
上記レベリング処理を行なうような工法においては、夫々のバンプの先端部分の形状はそれ程問題とならなかったのに対して、上記レベリング処理を行なわず、夫々のバンプの先端部分で上記テープ部材を突き破るという工法においては、上記夫々のバンプにおける先端部分のつぶれ度が許容範囲内にあるかどうか、すなわち、上記突き破り動作を確実に行なうことができる程度に上記先端部分が尖った状態にあるかどうかが問題となる。
【００１０】
しかしながら、上述のように上記夫々のバンプの先端部分の形状を確実に認識できなければ、上記夫々の先端部分のつぶれ度を確実に認識することができず、確実な上記突き破り動作を担保することができないという問題がある。さらに、上記夫々のバンプの先端部分が尖った状態にあることは、その先端部分の形状の確実な認識をより困難なものにするという問題もある。
【００１１】
また、このような反射光を取得することで、夫々のバンプの２次元的な画像の取得を行なう撮像カメラ５１０に代えて、レーザや共焦点原理を用いた３次元測定センサを用いることも考えられるが、夫々のバンプ５０３の尖端部分の形状の測定を確実に行なうためには、極端にその分解能を高める必要が生じ、検査効率の低下や検査費用の上昇を招き、現実的ではない。
【００１２】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、基板への実装側表面における複数の電極上に、略円錐形状を有するように形成された複数の突起電極を有する略方形状の半導体部品において、上記夫々の突起電極の形状を高い精度でもって効率的に測定することができる半導体部品の検査方法及び検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００１４】
本発明の第１態様によれば、基板への実装側表面における複数の電極上に、略円錐形状を有するように形成された複数の突起電極を有する半導体部品において、上記夫々の突起電極の画像を取得して、当該画像を解析することで、上記夫々の突起電極の検査を行なう半導体部品の検査方法であって、
上記実装側表面と略直交する方向より上記夫々の突起電極の平面像を取得するとともに、上記略直交する方向から傾斜された方向より上記夫々の突起電極の斜視像を取得して、
上記平面像及び上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の形状を解析することで、上記夫々の突起電極の検査を行なうことを特徴とする半導体部品の検査方法を提供する。
【００１５】
本発明の第２態様態様によれば、上記夫々の突起電極の検査は、上記平面像に基づいて、上記実装側表面沿いの上記夫々の突起電極の配置の検査を行ない、上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の高さ寸法の検査を行なう第１態様に記載の半導体部品の検査方法を提供する。
また、上記配置の検査は、上記平面像より上記夫々の突起電極の配置位置を計測し、当該計測された配置位置のデータを、基準の配置位置のデータと比較して、その差異が許容範囲内にあるかどうかを判断することで行なうことができる。
【００１６】
本発明の第３態様によれば、上記夫々の突起電極の検査は、上記平面像に基づいて、上記夫々の突起電極における上記略円錐形状の先端のつぶれ度の検査を行ない、上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の高さ寸法の検査を行なう第１態様に記載の半導体部品の検査方法を提供する。
また、上記先端のつぶれ度の検査は、上記平面像より上記夫々の突起電極の先端に形成された略平端面の面積、幅寸法、又は直径寸法を計測し、当該計測結果が上記つぶれ度の許容値以内にあるかどうかの判断を実施することで行なうことができる。
さらに、上記つぶれ度の検査結果が良好であって、かつ、上記高さ寸法の検査結果が良好である場合に、上記夫々の突起電極の検査結果が良好であると判断することもできる。
【００１７】
本発明の第４上記半導体部品は略方形の形状を有し、上記夫々の突起電極は、当該実装側表面における上記略方形状の夫々の端部に沿って一列に整列配置されており、
上記夫々の端部沿いにおける上記夫々の突起電極の列毎に、上記斜視像の取得を行なう第１態様から第３態様のいずれか１つに記載の半導体部品の検査方法を提供する。
【００１８】
本発明の第５態様によれば、上記実装側表面と略直交する方向に向けて、上記夫々の斜視像を屈折させることにより、当該夫々の斜視像を上記略直交する方向沿いの一の画像として一括して取得する第４態様に記載の半導体部品の検査方法を提供する。
【００１９】
本発明の第６態様によれば、上記半導体部品の上記実装側表面全体を撮像視野内に配置して、当該撮像視野にて上記夫々の突起電極の上記平面像を取得し、
上記撮像視野の拡大を行ない、上記夫々の斜視像を当該拡大された撮像視野内に同時に配置して、上記一の画像として一括して取得する第５態様に記載の半導体部品の検査方法を提供する。
【００２０】
本発明の第７態様によれば、上記平面像に基づいて、上記半導体部品の中心位置及び当該中心位置回りの回転角度の算出を行ない、
当該算出された中心位置及び回転角度に基づいて、上記拡大された撮像視野と上記半導体部品の上記実装側表面との位置合わせを行なって、上記夫々の斜視像の撮像位置を決定する第６態様に記載の半導体部品の検査方法を提供する。
【００２１】
本発明の第８態様によれば、上記斜視像は、上記夫々の突起電極の拡大画像であって、当該拡大画像における上記夫々の突起電極の高さ寸法を実際の高さ寸法に変換して、上記夫々の突起電極の形状の解析を行なう際に、上記平面像に基づいて、上記実装側表面沿いの上記夫々の突起電極の配置の位置ズレ量を算出し、当該算出された位置ズレ量を考慮して上記変換を行なう第１態様から第７態様のいずれか１つに記載の半導体部品の検査方法を提供する。
【００２２】
本発明の第９態様によれば、上記拡大画像は、上記夫々の突起電極が高さ方向に拡大された画像である第８態様に記載の半導体部品の検査方法を提供する。
【００２３】
本発明の第１０態様によれば、上記拡大画像は、上記夫々の突起電極がさらにその配列方向に沿っても拡大された画像である第９態様に記載の半導体部品の検査方法を提供する。
【００２４】
本発明の第１１態様によれば、上記夫々の突起電極の上記夫々の斜視像は、上記実装側表面と略直交する方向に対して、３０〜６０度の範囲の角度で傾斜された方向よりの画像である第１態様から第１０態様のいずれか１つに記載の半導体部品の検査方法を提供する。
【００２５】
本発明の第１２態様によれば、基板への実装側表面における複数の電極上に、略円錐形状を有するように形成された複数の突起電極を有する半導体部品において、上記夫々の突起電極の画像を取得して、当該画像を解析することで、上記夫々の突起電極の検査を行なう半導体部品の検査装置であって、
上記半導体部品が配置される部品配置部と、
上記部品配置部に対向して配置されるとともに、上記実装側表面と略直交する方向に配置された光軸を有し、当該光軸に沿って入射される画像の撮像を行なう撮像素子と、
上記略直交する方向から傾斜された方向よりの上記夫々の突起電極の斜視像を、上記光軸沿いの方向に屈折させる斜視像屈折部と、
上記光軸方向よりの上記夫々の突起電極の平面像と、上記斜視像屈折部により屈折された上記斜視像とを、上記光軸沿いに入射させて上記撮像素子に結像させる結像部と、
上記撮像素子、上記斜視像屈折部、及び上記結像部を互いの配置関係を保持しながら、上記実装側表面沿いに移動させて、上記撮像のための上記実装側表面の略中心と上記光軸との位置合わせを行なう撮像位置決め装置と、
上記撮像素子に結像されることで取得された上記平面像及び上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の形状を解析することで、上記夫々の突起電極の検査を行なう撮像検査制御装置とを備えることを特徴とする半導体部品の検査装置を提供する。
【００２６】
本発明の第１３態様によれば、上記撮像検査制御装置は、上記平面像に基づいて、上記実装側表面における上記夫々の突起電極の配置の検査を行ない、上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の高さ寸法の検査を行なう第１２態様に記載の半導体部品の検査装置を提供する。
【００２７】
本発明の第１４態様によれば、上記撮像検査制御装置は、上記平面像に基づいて、上記夫々の突起電極における上記略円錐形状の先端のつぶれ度の検査を行ない、上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の高さ寸法の検査を行なう第１２態様に記載の半導体部品の検査装置を提供する。
【００２８】
本発明の第１５態様によれば、上記半導体部品は略方形の形状を有し、上記夫々の突起電極は、当該実装側表面の上記略方形の４つの端部に沿って一列に整列配置されており、
上記４つの端部近傍に配置され、上記夫々の端部沿いにおける上記夫々の突起電極の列毎に、上記夫々の斜視像を上記結像部に入射可能に個別に屈折させる４つの上記斜視像屈折部が備えられている第１２態様から第１４態様のいずれか１つに記載の半導体部品の検査装置を提供する。
【００２９】
本発明の第１６態様によれば、上記斜視像屈折部は、上記夫々の突起電極の配置又は上記半導体部品の形状に応じて、屈折角度を調整する角度調整手段を有している第１２態様から第１５態様のいずれか１つに記載の半導体部品の検査装置を提供する。
【００３０】
本発明の第１７態様によれば、上記斜視像屈折部は、上記斜視像の対象となる上記夫々の突起電極に対して、上記傾斜された方向より光を照射する照明部を備えている第１２態様から第１６態様のいずれか１つに記載の半導体部品の検査装置を提供する。
【００３１】
本発明の第１８態様によれば、上記斜視像屈折部は、上記斜視像を屈折させるとともに、当該斜視像を上記夫々の突起電極の高さ方向に拡大させる第１２態様から第１７態様のいずれか１つに記載の半導体部品の検査装置を提供する。
【００３２】
本発明の第１９態様によれば、上記半導体部品において、上記夫々の突起電極は、当該実装側表面の上記略方形の夫々の端部に沿って一列に整列配置されており、
上記斜視像屈折部は、上記斜視像を屈折させるとともに、当該斜視像を上記夫々の突起電極の配列方向に拡大させる第１２態様から第１８態様のいずれか１つに記載の半導体部品の検査装置を提供する。
【００３３】
本発明の第２０態様によれば、上記斜視像屈折部は、上記斜視像を拡大させるとともに屈折させる凸面鏡又はシリンドリカルレンズである第１８態様又は第１９態様に記載の半導体部品の検査装置を提供する。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の上記第１態様によれば、夫々の突起電極の形成高さ寸法の均一性（すなわち、平坦度）が問題となるような半導体部品に対して、上記夫々の突起電極が形成されている実装側表面に略直交する方向より上記夫々の突起電極の平面像を取得するとともに、上記略直交する方向から傾斜された方向より上記夫々の突起電極の斜視像を取得して、上記平面像及び上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の形状を解析することで、上記夫々の突起電極の検査として、その配置位置や形状の検査を行なうことができる。特に、上記斜視像を用いることで、上記平面像からだけでは、略円錐形状を有するその先端の形状を検査することが困難であるという特徴を有する上記夫々の突起電極の検査を、高精度に行なうことが可能となる。
【００３５】
また、上記夫々の突起電極を真横方向からその側方よりの画像を取得するのではなく、上記傾斜された方向より上記夫々の突起電極の上記斜視像が取得されることにより、上記側方よりの画像取得の際に発生する恐れのある問題の発生を未然に防止することができる。具体的には、上記側方よりの画像取得の際には、上記実装側表面における対向する端部に配置された上記突起電極に照射される照明の影響を受けたり、撮像対象外である上記対向する端部の上記突起電極の画像までを取得してしまったりという問題が発生する恐れがあり、このような場合にあっては、確実な画像取得が行なえない場合もあり得るが、上記傾斜された方向より上記斜視像を取得するような場合にあっては、このような問題が発生する恐れがない。従って、上記斜視像の取得を確実に行なうことができ、半導体部品の検査を確実に行なうことができる。
【００３６】
本発明の上記第２態様によれば、上記取得された平面像に基づいて、上記実装側表面沿いの上記夫々の突起電極の配置の検査を行ない、上記取得された斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の高さ寸法の検査を行なうことにより、上記平面像と上記斜視像との個々の特性を効果的に利用しながら、夫々の特性を組み合わせて検査を行なうことで、効率的かつ高精度な検査を実現することができる。
【００３７】
本発明の上記第３態様によれば、上記取得された平面像に基づいて、上記夫々の突起電極における上記略円錐形状の先端のつぶれ度の検査を行ない、上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の高さ寸法の検査を行なうことにより、上記平面像と上記斜視像との個々の特性を効果的に利用しながら、夫々の特性を組み合わせて検査を行なうことで、効率的かつ高精度な検査を実現することができる。特に、その高さ寸法の均一性だけでなく、その略円錐形状の先端部が尖っていることが要求されるような上記夫々の突起電極を有する上記半導体部品に対して、上記先端のつぶれ度も併せて検査することで、より確実かつ高精度な検査を行なうことができる。従って、例えば、上記半導体部品において、上記夫々の突起電極の高さのレベリング処理を行なわず、夫々の尖端部分にて、上記半導体部品と上記基板との間に配置された絶縁性テープ部材等を突き破ることで、上記基板における夫々の基板電極と上記夫々の突起電極との接合を行なうという半導体部品の実装方法が行なわれる場合に、上記検査方法が特に有効なものとなるということができる。
【００３８】
本発明の上記第４態様によれば、このような検査が要求される上記半導体部品においては、上記実装側表面における上記略方形状の夫々の端部に沿って、上記夫々の突起電極が整列配置されている場合が多いが、このような場合において、上記夫々の端部沿いにおける上記夫々の突起電極の列毎に、上記斜視像の取得を行なうことで、当該夫々の列毎の夫々の突起電極の検査を確実に行なうことができる。
【００３９】
本発明の上記第５態様によれば、上記第３態様のように、複数の上記斜視像の取得が求められるような場合であっても、上記実装側表面と略直交する方向に向けて、上記夫々の斜視像を屈折させることにより、当該夫々の斜視像を上記略直交する方向沿いの一の画像として取得する、すなわち、当該夫々の斜視像を一の撮像視野内に収めるようにして上記一の画像として取得することができる。従って、上記複数の斜視像を上記一の画像として効率的に取得することができ、検査に要する時間を短縮化することができる効率的な検査方法を提供することができる。
【００４０】
本発明の上記第６態様によれば、上記半導体部品の上記実装側表面全体を撮像視野内に配置して、当該撮像視野にて上記夫々の突起電極の上記平面像を取得し、その後、上記撮像視野の拡大を行なって、上記夫々の斜視像を当該拡大された撮像視野内に同時に配置して、上記一の画像として一括して取得することにより、上記平面像を当該平面像の取得に適した撮像視野で取得するとともに、上記夫々の斜視像を上記一の画像として取得するに適した撮像視野、すなわち、上記拡大された撮像視野で取得することができる。特に、このような上記撮像視野の変更を行なうことで、例えば、撮像素子の移動を伴わずに、２種類の画像の取得を行なうことができ、上記平面像と上記夫々の斜視像とを夫々の画像に適した撮像視野で効率的に取得することができる。
【００４１】
本発明の上記第７態様によれば、上記取得された平面像に基づいて、上記半導体部品の上記実装側表面における中心位置及び当該中心位置回りの回転角度の算出を行ない、当該算出された中心位置及び回転角度に基づいて、上記拡大された撮像視野と上記実装側表面との位置合わせを行なって、上記斜視像の撮像位置の決定が行なわれることにより、当該位置合わせのための画像取得を、上記平面像の取得で兼用することができ、画像撮像に要する時間の効率化を図ることができる。
【００４２】
本発明の上記第８態様によれば、上記斜視像が上記夫々の突起電極の拡大画像である場合であって、当該拡大画像における上記夫々の突起電極の高さ寸法を実際の高さ寸法に変換して、上記夫々の突起電極の形状の解析を行なう際に、上記平面像に基づいて算出された上記実装側表面沿いの上記夫々の突起電極の配置の位置ズレ量を考慮しながら、上記変換を行なうことができる。具体的には、上記配置の位置ズレにより、上記突起電極とその上記斜視像の拡大位置が異なることになるが、これに伴って生じる変換率（拡大率）のズレ量を、上記配置の位置ズレ量のデータでもって補正し、当該補正された変換率を用いて上記変換処理を行なうことができる。従って、さらに高精度な検査を、新たな画像取得を伴うことなく効率的に実現することができる。
【００４３】
本発明の上記第９態様によれば、上記拡大画像が、上記夫々の突起電極を高さ方向に拡大した画像であることにより、その高さ寸法の検査が重要視される上記夫々の突起電極の検査を高い精度でもって行なうことができる。
【００４４】
本発明の上記第１０態様によれば、上記拡大画像が、上記夫々の突起電極をさらにその配列方向に沿っても拡大した画像であることにより、特に、上記夫々の突起電極の先端の画像を拡大させることができるため、その形状検査の精度を向上させることができ、上記夫々の突起電極の検査精度をさらに向上させることができる。
【００４５】
本発明の上記第１１態様によれば、上記夫々の斜視像が、上記実装側表面と略直交する方向に対して、３０〜６０度の範囲の角度で傾斜された方向より取得される画像であることにより、上記平面像と明確に異なる特徴を有する画像としながら、かつ、上記側方よりの画像とも明確に異なる特徴を有する画像とすることができ、上記夫々の態様による効果を具体的に得ることが可能となる。
【００４６】
本発明の上記第１２態様によれば、半導体部品の検査装置において、上記夫々の突起電極の斜視像を、撮像素子の光軸沿いの方向に屈折させる斜視像屈折部と、上記光軸方向よりの上記夫々の突起電極の平面像と、上記斜視像屈折部により屈折された上記斜視像とを、上記光軸沿いに入射させて上記撮像素子に結像させる結像部とが備えらていることにより、上記夫々の突起電極の形成高さ寸法の均一性が問題とされるような半導体部品に対して、上記夫々の突起電極が形成されている実装側表面に略直交する方向である上記光軸沿いの方向より上記夫々の突起電極の平面像を取得するとともに、上記光軸から傾斜された方向より上記夫々の突起電極の斜視像を取得して、撮像検査制御装置において、上記平面像及び上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の形状を解析することで、その配置位置や形状の検査を行なうことができる。特に、上記斜視像を用いることで、上記平面像からだけでは、略円錐形状を有するその先端の形状を正確に検査することが困難であるという特徴を有する上記夫々の突起電極の検査を、高精度に行なうことができる。
【００４７】
本発明の上記第１３態様によれば、上記撮像検査制御装置において、上記平面像に基づいて、上記実装側表面沿いの上記夫々の突起電極の配置の検査を行ない、上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の高さ寸法の検査を行なうことにより、上記平面像と上記斜視像との個々の特性を効果的に利用しながら、夫々の特性を組み合わせて検査を行なうことで、効率的かつ高精度な検査を実現することができる。
【００４８】
本発明の上記第１４態様によれば、上記撮像検査制御装置において、上記平面像に基づいて、上記夫々の突起電極における上記略円錐形状の先端のつぶれ度の検査を行ない、上記斜視像に基づいて、上記夫々の突起電極の高さ寸法の検査を行なうことにより、上記平面像と上記斜視像との個々の特性を効果的に利用しながら、夫々の特性を組み合わせて検査を行なうことで、効率的かつ高精度な検査を実現することができる。特に、その高さ寸法の均一性だけでなく、その略円錐形状の先端部が尖っていることが要求されるような上記夫々の突起電極を有する上記半導体部品に対して、上記先端のつぶれ度も併せて検査することで、より確実かつ高精度な検査を行なうことができる。
【００４９】
本発明の上記第１５態様によれば、このような検査が要求される上記半導体部品においては、上記実装側表面における上記略方形状の４つの夫々の端部に沿って、上記夫々の突起電極が整列配置されている場合が多いが、このような場合において、上記夫々の端部沿いにおける上記夫々の突起電極の列毎に、上記夫々の斜視像を上記結像部に入射可能に個別に屈折させる４つの上記斜視像屈折部が備えられていることにより、上記夫々の斜視像の取得を一括して取得することができ、効率的な検査を実現可能とすることができる。
【００５０】
本発明の上記第１６態様によれば、上記斜視像屈折部が、上記夫々の突起電極の配置又は上記半導体部品の形状に応じて、その屈折角度を調整する角度調整手段を有していることにより、上記夫々の突起電極の様々な配置や上記半導体部品の様々な形状にも柔軟に対応することが可能となる。
【００５１】
本発明の上記第１７態様によれば、上記斜視像屈折部が、上記斜視像の対象となる上記夫々の突起電極に対して、上記傾斜された方向より光を照射する照明部を備えていることにより、上記斜視像を良好な画質で取得することができ、検査精度の向上化を図ることができる。
【００５２】
本発明の上記第１８態様によれば、上記斜視像屈折部が、上記斜視像を屈折させるとともに、当該斜視像を上記夫々の突起電極の高さ方向に拡大させることにより、その高さ寸法の検査が重要視される上記夫々の突起電極の検査を高い精度でもって行なうことができる。
【００５３】
本発明の上記第１９態様によれば、上記斜視像屈折部が、上記斜視像を屈折させるとともに、当該斜視像を上記夫々の突起電極の配列方向に拡大させることにより、特に、上記夫々の突起電極の先端の画像を拡大させることができるため、その形状検査の精度を向上させることができ、上記夫々の突起電極の検査精度をさらに向上させることができる。
【００５４】
本発明の上記第２０態様によれば、上記斜視像屈折部が、凸面鏡又はシリンドリカルレンズであることにより、上記斜視像の拡大機能を具体的に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００５６】
（第１実施形態）
本発明の第１の実施形態にかかる半導体部品の検査装置の一例である撮像検査装置１００の構成を示す模式説明図を図１に示す。なお、この撮像検査装置１００においては、本第１実施形態の半導体部品の検査方法を行なうことが可能となっている。また、この撮像検査装置１００による検査対象である半導体部品の一例であるＩＣ部品１の模式斜視図を図２に示す。
【００５７】
まず、上記検査対象であるＩＣ部品１について説明すると、図２に示すように、ＩＣ部品１は、その図示上面が基板（図示しない）への実装側表面Ｓとなっており、この実装側表面Ｓが有する複数の電極（図示しない）上には、突起電極の一例である複数のバンプ３が形成されている。ここで、このバンプ３の拡大模式斜視図を図３に示す。図３に示すように、夫々のバンプ３は、導電性金属材料（例えば、金、銅、半田等）により略円錐形状に形成されている。また、夫々のバンプ３において、図示上端部であるその先端部は、尖端部３ａとして形成されており、底部３ｂは、ＩＣ部品１の上記電極表面を覆いかつ確実な接合が担保されるように、上記円錐形状の底部よりさらに広げられて形成されている。また、図２に示すように、夫々のバンプ３は、略四角形状のＩＣ部品１の実装側表面Ｓにおける４つの端部夫々に沿って一列に配列されて形成されており、例えば、夫々のバンプ３の形成間隔ピッチは略均一とされている。なお、本第１実施形態においては、ＩＣ部品１が略四角形状であり、当該略四角形状の夫々の端部に沿って、夫々のバンプ３が一列に整列配置される場合、すなわち、実装側表面Ｓにおいて略四角形枠状に夫々のバンプ３が配列される場合について説明するが、このような場合にのみ限定されるものではない。このような場合に代えて、例えば、ＩＣ部品１が円形状や異形状の形状を有するような場合であってもよい。また、夫々のバンプ３は、例えばその略円錐形状の底部における直径が１００μｍ程度であり、その高さ寸法が１００μｍ程度、その間隔ピッチが２００μｍ程度となるように形成されている。また、以下に詳述する本発明は、このような夫々の寸法程度あるいはそれよりも小さな寸法にて形成される微小バンプ（上記底部の直径が１００μｍ以下、上記高さ寸法が１００μｍ以下、上記間隔ピッチが２００μｍ以下程度に形成されたバンプ）に対して適用されることで、効果的なものとすることができる。
【００５８】
次に、撮像検査装置１００の構成について説明する。図１に示すように、撮像検査装置１００は、複数のＩＣ部品１がその実装側表面Ｓを図示上面として整列配置された状態で収容する部品トレイ５を配置保持する部品配置部の一例であるトレイ配置部６と、トレイ配置部６に配置された部品トレイ５に収容されているＩＣ部品１における実装側表面Ｓの画像の撮像を行なう撮像素子の一例である撮像カメラ１０とを備えている。撮像カメラ１０は、図示上下方向である実装側表面Ｓと略直交する方向に配置された光軸Ｐを有している。
【００５９】
また、図１に示すように、撮像カメラ１０の図示下方における光軸Ｐ上には、入射された画像を撮像カメラ１０に結像することで、撮像カメラ１０による画像取得を行なう結像部の一例であるレンズユニット１２が備えられている。このレンズユニット１２の中心は、撮像カメラ１０の光軸Ｐ上に配置されており、光軸Ｐ上に位置されたＩＣ部品１の平面像を画像として、撮像カメラ１０に結像させることが可能となっている。また、レンズユニット１２は、複数枚のレンズを有するとともに、これらのレンズを光軸Ｐに沿って移動させることで、撮像におけるピント調整機能及び撮像視野の拡大／縮小機能（ズーム機能）を有している。
【００６０】
また、撮像検査装置１００は、撮像カメラ１０をその光軸Ｐと直交する方向、すなわちＩＣ部品１の実装側表面Ｓ沿いの方向に移動させることで、撮像のためのＩＣ部品１の実装側表面Ｓの略中心と光軸Ｐとの位置決めを行なう撮像位置決め装置の一例であるＸ軸駆動装置１４及びＹ軸駆動装置１６を備えている。Ｘ軸駆動装置１４は、撮像カメラ１０を図示Ｘ軸方向に進退移動させることが可能であり、また、Ｙ軸駆動装置１６は、Ｘ軸駆動装置１４を支持するとともに、Ｘ軸駆動装置１４とともに撮像カメラ１０をＹ軸方向に進退移動させることが可能となっている。また、撮像カメラ１０は、Ｘ軸駆動装置１４にＺ軸駆動装置１８を介して支持されており、Ｚ軸駆動装置１８は、撮像カメラ１０の図示上下方向に昇降させることができる。
【００６１】
さらに、撮像検査装置１００は、ＩＣ部品１の夫々のバンプ３の画像を、実装側表面Ｓと略直交する方向である図示Ｚ軸方向から傾斜された方向より、斜視像として取得するための構成として斜視像取得ユニット２０を有している。この斜視像取得ユニット２０の模式拡大斜視図を図４に示し、当該構成について図４を用いて詳細に説明する。なお、図４においては、その構成や機能の説明の理解を容易なものとすることを目的として、図示された構成や部分の一部を誇張表現している。
【００６２】
図４に示すように、斜視像取得ユニット２０は、ＩＣ部品１における夫々のバンプ３の斜視像を上記傾斜された方向から図示Ｚ軸上方に向けて屈折させて反射させる斜視像屈折部の一例であるミラー部２２と、夫々のバンプ３に対して、上記斜視像取得のための光を照射する照明部２４とを備えている。
【００６３】
図４に示すように、斜視像取得ユニット２０においては、ＩＣ部品１の４つの端部夫々に沿ってその近傍に配置された４つのミラー部２２を備えている。これら４つのミラー部２２は、レンズユニット１２の光軸Ｐ沿い下方において、図示ＸＹ平面（Ｘ軸及びＹ軸により構成される平面）沿いに、略四角形枠状に整列配置されており、当該枠状の中心位置に撮像カメラ１０の光軸Ｐが位置されている。いる。また、夫々のミラー部２２は、当該近傍に位置された端部沿いに配列された夫々のバンプ３の画像（すなわち斜視像）を、例えば、Ｚ軸方向から４５度傾斜された方向より取得するとともに、図示Ｚ軸方向上方に向けて反射する（あるいは屈折させる）反射面２２ａを有している。さらに、この反射面２２ａは、凸面鏡としての機能を有しており、当該反射とともに上記斜視像をバンプの高さ方向に拡大させることができる。なお、図４において、夫々のミラー部２２の反射面２２ａには、上記拡大されたバンプ３の斜視像Ｇ１を表している。また、このように夫々のミラー部２２の反射面２２ａにて図示Ｚ軸上方に向けて反射された夫々の斜視像は、略光軸Ｐに沿ってレンズユニット１２に入射され、上記平面像とともに撮像カメラ１０に結像されることとなる。
【００６４】
また、夫々のミラー部２２の下部には、照明部２４として、夫々のバンプ３の配列方向に沿うように整列配置された複数のファイバ照明２４ａが配置されている。夫々のファイバ照明２４ａは、上記傾斜された方向に沿って、すなわち、上記斜視像の取得方向に沿って、当該斜視像の撮像対象となる夫々のバンプ３に対して、撮像のために必要な光を照射する。なお、夫々の照明部２４よりの光の照射角度は、図４にて図示上向きに配置されているＩＣ部品１の実装側表面Ｓに向けて、一の照明部２４より照射された光が、実装側表面Ｓにおいて反射され、当該反射された光が対向する夫々のバンプ３の斜視像に映り込まないような角度とされることが好ましい。
【００６５】
また、夫々のミラー部２２の反射面２２ａの角度、及び夫々のファイバ照明２４ａの照射角度は可変可能とされており、夫々のミラー部２２と照明部２４の組み合わせユニット毎に、図示しない駆動装置（角度調整装置の一例である）により可変される。このような可変動作が可能とされていることにより、撮像対象となるＩＣ部品１の形状、大きさ、厚み等や夫々のバンプ３の配置、形状、大きさ等に応じて、上記斜視像の取得における上記傾斜された方向の最適化のための角度調整を行なうことができる。なお、上記傾斜された方向は、光軸Ｐ（あるいはＺ軸）から傾斜角度が３０〜６０度の範囲の角度とされ、より好ましくは、４０〜５０度の範囲の角度とされる。
【００６６】
再び、図１に戻って、撮像検査装置１００には、斜視像取得ユニット２０を、光軸Ｐを回転中心として回転移動（いわゆるθ回転）させるθ回転駆動装置２６が備えられている。このθ回転駆動装置２６により斜視像取得ユニット２０を回転移動させることで、撮像対象となるＩＣ部品１の夫々のバンプ３の配列方向と、斜視像取得ユニット２０の夫々のミラー部２２の反射面２２ａとが、互いに平行関係に位置させることができ、上記斜視像を確実に取得することが可能となる。
【００６７】
また、撮像検査装置１００においては、夫々の構成部における動作、すなわち、撮像カメラ１０による撮像動作、レンズユニット１２におけるピント調整動作、ズーム動作、斜視像取得ユニット２０における夫々のミラー部２２の角度調整動作、照明部２４の光照射動作、さらに、θ回転駆動装置２６、Ｘ軸駆動装置１４、Ｙ軸駆動装置１６、及びＺ軸駆動装置１８による駆動動作の夫々の動作制御を、互いに関連付けながら統括的に行なう撮像検査制御装置９が備えられている。また、この撮像検査制御装置９は、撮像カメラ１０にて撮像された画像データ、すなわち、夫々のバンプ３の上記平面像及び斜視像の解析処理を行ない、上記平面像の解析処理結果に基づいて、ＩＣ部品１の実装側表面Ｓにおける夫々のバンプ３の配置を認識するとともに、上記斜視像の解析処理結果に基づいて、夫々のバンプ３の高さ寸法を認識して、予め定められた所定の許容範囲データと夫々の認識結果を比較することで、夫々のバンプ３の配置及び高さ寸法の検査を行なうことが可能となっている。また、撮像検査制御装置９は、上記平面像の解析処理結果より、夫々のバンプ３における尖端部３ａのつぶれ度を認識することも可能であり、上記配置や高さ寸法と同様に、つぶれ度の検査を行なうことが可能となっている。
【００６８】
このような構成を有する撮像検査装置１００において、部品トレイ５に収容された夫々のＩＣ部品１に対して、夫々のバンプ３の配置及び形状の検査を行なう検査方法について説明する。また、この検査方法における主要な手順を図５のフローチャートに示し、さらに、撮像カメラ１０による撮像の際における選択されたＩＣ部品１と斜視像取得ユニット２０との配置関係を示す模式平面図を図６に示す。なお、以下に説明する夫々の動作制御は、撮像検査装置１００が備える撮像検査制御装置９により、夫々の動作が互いに関連付けられて統括的な制御として行なわれる。
【００６９】
まず、図１の撮像検査装置１００において、複数のＩＣ部品１が収容配置された部品トレイ５が、トレイ配置部６に供給されて配置保持される。次に、部品トレイ５に収容される夫々のＩＣ部品１の中から、一のＩＣ部品１が検査対象として選択される（図５のステップＳ１）。その後、選択されたＩＣ部品１の配置位置の認識が行なわれる（ステップＳ２）。例えば、この種のＩＣ部品１において、当該配置位置の認識を目的として実装側表面Ｓに通常設けられている少なくとも２つの基準マーク（図示しない）の画像を、撮像カメラ１０にて取得し、当該画像の認識処理を行なうことで、ＩＣ部品１における実装側表面Ｓの中心位置及び当該中心位置周りの回転角度（回転角度姿勢）を認識する（算出する）ことができる（ステップＳ３）。なお、この配置位置の認識のための撮像の際には、上記選択されたＩＣ部品１と撮像カメラ１０との位置合わせが、Ｘ軸駆動装置１４及びＹ軸駆動装置１６の駆動により行なわれる。ただし、夫々の基準マークの画像取得が行なわれればよく、後述する夫々の斜視像取得のための両者の位置合わせ程の高い位置合わせ精度は要求されない。
【００７０】
その後、算出された実装側表面Ｓの中心位置に撮像カメラ１０の光軸Ｐが位置されるように、Ｘ軸駆動装置１４及びＹ軸駆動装置１６により撮像カメラ１０のＸ軸方向又はＹ軸方向の移動を行なうとともに、算出された回転角度姿勢に基づいて、選択されたＩＣ部品１の夫々の端部に沿って、斜視像取得ユニット２０における夫々のミラー部２２が配置されるように、θ回転駆動装置２６による斜視像取得ユニット２０の光軸Ｐ回りの回転移動を行なう。これにより、上記選択されたＩＣ部品１と撮像カメラ１０や斜視像取得ユニット２０等の撮像系との位置合わせが行なわれたこととなる（ステップＳ４）。この状態における斜視像取得ユニット２０における夫々のミラー部２２と上記選択されたＩＣ部品１との平面的な配置関係が、図６に示す状態とされる。すなわち、図６に示すように、光軸Ｐの上方側より、ＩＣ部品１の実装側表面Ｓにおける平面像、すなわち、夫々のバンプ３の平面像を取得することが可能であって、さらに、実装側表面Ｓの夫々の端部沿いかつその外側に、夫々の列毎のバンプ３の斜視像を写すミラー部２２の反射面２２ａが配置されて夫々の斜視像を取得することが可能な状態とされる。
【００７１】
この位置合わせの後、Ｚ軸駆動装置１８により撮像カメラ１０をＺ軸方向に移動するとともに、レンズユニット１２によるピント調整やズーム調整を行ない、撮像カメラ１０の撮像視野全体に（撮像視野全体を効率的に利用可能なように）ＩＣ部品１の実装側表面Ｓ全体を配置させる。その後、ＩＣ部品１の実装側表面Ｓ全体の画像である平面像を光軸Ｐに沿ってレンズユニット１２に入射させるとともに、レンズユニット１２により撮像カメラ１０に結像させることで、当該平面像の撮像を行なう（ステップＳ５）。この撮像された平面像Ｇ２を図７に示す模式平面図に示す。図７に示すように、ＩＣ部品１の実装側表面Ｓ全体が撮像視野Ｒ全体に収まるように、当該画像の撮像が行なわれている。撮像された平面像Ｇ２は、撮像カメラ１０から撮像検査制御装置９に入力されて、解析処理が行なわれる。さらに、撮像検査制御装置９において、当該解析処理結果に基づいて、実装側表面Ｓにおける夫々のバンプ３の配置位置の検査が行なわれる（ステップＳ７）。なお、この配置位置の検査は、例えば、平面像Ｇ２より夫々のバンプ３の形成位置を絶対位置の座標として算出し、この算出結果を予め設定されている夫々のバンプの配置位置データ（例えば、設計データ）と比較することで、その差異を算出して、当該差異が所定の許容範囲内であるかどうかの判断を行なうことができる。
【００７２】
ステップＳ５において上記平面像が撮像された後、ステップＳ７における当該平面像の解析が開始されているか否かに拘らず、次に行なわれる上記夫々の斜視像の撮像のため、レンズユニット１２により撮像カメラ１０の上記撮像視野の拡大を行なう。具体的には、図８に示すように、斜視像取得ユニット２０の夫々のミラー部２２により取得されるとともに、屈折されてレンズユニット２０を通して撮像カメラ１０に結像される上記傾斜された方向からの上記夫々の列毎のバンプ３の斜視像Ｇ１が、上記拡大された撮像視野Ｒの周部に沿って同時に配置され、夫々の斜視像Ｇ１で囲まれた内側に平面像が配置されるように、撮像視野Ｒの拡大を行なう。その後、この拡大された撮像視野Ｒにて、夫々のミラー部２２及びレンズユニット１２を通じて、撮像カメラ１０により夫々の斜視像Ｇ１の一括撮像を行なう（ステップＳ６）。なお、夫々の斜視像Ｇ１の撮像の際には、夫々の照明部２４のファイバ照明２４ａより、夫々のバンプ３に向けて、撮像のための光照射が行なわれる。また、夫々のミラー部２２及び照明部２４は、予め、最適な角度で夫々の斜視像Ｇ１を取得可能なように、図示しない上記駆動装置により角度調整が行なわれている。ただし、必要に応じて、さらなる最適な角度調整を行なうべく、夫々の斜視像Ｇ１の撮像の直前に微小な角度調整が行なわれるような場合であってもよい。なお、夫々のミラー部２２での上記斜視像の拡大倍率は、上記拡大された撮像視野Ｒ内にて一括撮像が可能とされる倍率とされることが好ましい。このような倍率としては、例えば、１倍〜３倍程度の範囲で決定することができる。
【００７３】
撮像された夫々の斜視像Ｇ１は、撮像カメラ１０から撮像検査制御装置９に入力されて、解析処理が行なわれる。さらに、撮像検査制御装置９において、当該解析処理結果に基づいて、夫々のバンプ３の形状検査、具体的には、例えば、高さ寸法の検査が行なわれる（ステップＳ８）。なお、この高さ寸法の検査は、例えば、上記斜視像よりバンプ３の高さ寸法を、ミラー部２２の拡大率（あるいは変換値）等が考慮されながら算出し、この算出結果を予め設定されている夫々のバンプ３の高さ寸法データ（例えば、設計データ）と比較することで、その差異を算出して、当該差異が所定の許容範囲内であるかどうかを判断することで行なわれる。
【００７４】
ステップＳ６において上記夫々の斜視像Ｇ１が撮像された後、ステップＳ８における当該夫々の斜視像Ｇ１の解析が開始されているか否かに拘らず、部品トレイ５に収容されている次のＩＣ部品１が検査対象として選択されるかどうかの判断が行なわれる（ステップＳ９）。次のＩＣ部品１が上記検査対象として選択される場合には、ステップＳ１において、当該ＩＣ部品１の選択が行なわれる。その後、上述したステップＳ２からＳ８までの夫々の手順が順次行なわれて、当該選択されたＩＣ部品１に対する検査が行なわれる。
【００７５】
一方、ステップＳ９において、次に選択されるＩＣ部品１が存在しないと判断された場合には、部品トレイ５に収容されたＩＣ部品１に対する検査が完了する。
【００７６】
上述した検査方法においては、ＩＣ部品１の実装側表面Ｓにおける平面像Ｇ２の撮像を行なった後に、夫々のバンプ３の斜視像Ｇ１の撮像を行なう場合、すなわち、１個のＩＣ部品１の検査ために２枚の画像取得を行なうような場合について説明したが、本実施形態はこのような場合についてのみ限定されるものではない。このような場合に代えて、例えば、平面像Ｇ２の取得と夫々の斜視像Ｇ１の取得とが同時に一括して行なわれるような場合であってもよい。撮像カメラ１０及びこれに関連する光学系の解像度が十分に確保されているような場合にあっては、このような一括撮像により取得された画像（例えば、図８に示す平面像Ｇ２と夫々の斜視像Ｇ１との組み合わせ画像）、すなわち、２回撮像の場合よりも小さく取得された平面像Ｇ２に基づいても、十分な解析を行なうことができるからである。このような一括撮像を行なうことで、ＩＣ部品１の検査に要する時間を短縮化することができ、より効率化された検査方法を提供し得る。
【００７７】
上述した検査方法の手順の説明においては、上記撮像された平面像Ｇ２に基づいて、ＩＣ部品１の実装側表面Ｓにおける夫々のバンプ３の配置について検査が行なわれ、上記撮像された斜視像Ｇ１に基づいて、夫々のバンプ３の形状検査として、高さ寸法の検査が行なわれる場合について説明したが、本実施形態はこのような場合にのみ限定されるものではない。例えば、このような検査とともに、平面像Ｇ２の解析処理結果に基づいて、夫々のバンプ３の形成の有無、ＩＣ部品１の電極との相対位置の位置ズレ（例えば、電極上に形成されているバンプ３より、当該電極のはみ出しが発生している等）、さらに、夫々のバンプ３の尖端部３ａのつぶれ度（例えば、バンプ３の先端部の面積や直径寸法を計測することで行なうことができる）の検査を行なうことができる。また、斜視像Ｇ１の解析処理結果に基づいて、夫々のバンプ３の輪郭形状をの検査を行なうこともできる。なお、平面像Ｇ２の解析処理結果に基づく、夫々のバンプ３の尖端部３ａのつぶれ度の検査における判定基準は、例えば、図９に示すように、尖端部３ａのつぶれにより生じる略円形平面３ｃの直径寸法が２０μｍ以上あると判断された場合に、当該バンプ３の形状不良と判断することができる。あるいは、尖端部３ａの形状が、一定のピクセル数以上の幅を有するものと判断された場合に、当該バンプ３の形状不良と判断するような場合であってもよい。
【００７８】
また、上記平面像に基づいて、夫々のバンプ３の尖端部３ａのつぶれ度の検査を行なう場合に、上記夫々の斜視像により、夫々のバンプ３の高さ寸法の検査をも併せて行なうこともできる。さらに、つぶれ度の検査において良好であると判定され、高さ寸法の検査において良好であると判定された場合にのみ、ＩＣ部品１における夫々のバンプ３の形状検査が合格であると総合的な判断を行なうこともできる。このような検査を行なうことで、より厳密なバンプの検査を行なうことができる。
【００７９】
また、上述の検査方法の手順の説明においては、平面像Ｇ２の取得の後、この平面像Ｇ２の解析による検査結果に拘らず、夫々の斜視像Ｇ１の取得を行ない、これらの斜視像Ｇ１の解析による検査を行なうような場合について説明したが、本実施形態はこのような場合にのみ限定されるものではない。このような場合に代えて、この平面像Ｇ２の検査結果を、夫々の斜視像Ｇ１の撮像処理に関連付けるような場合であってもよい。例えば、平面像Ｇ２の検査結果により、その形状等が疑わしいと判断されたバンプ３の斜視像Ｇ１をより拡大して画像取得を行ない、詳細な検査を行なうような場合であってもよい。このような検査を行なうことで、当該検査の正確さを向上させることができる。
【００８０】
また、上述の検査方法においては、取得された夫々の斜視像Ｇ１を解析処理する際に、夫々の斜視像Ｇ１の拡大率（あるいは変換値）が考慮されることとなるが、この拡大率は、実装側表面Ｓにおける夫々のバンプ３の形成位置の位置ズレの影響を直接的に受ける数値である。そのため、取得された平面像Ｇ２の解析結果を用いて、上記位置ズレ量に基づく上記拡大率の補正を行ない、この補正された拡大率を用いて、上記斜視像Ｇ１に基づく解析処理が行なわれるというように、平面像Ｇ２の解析処理結果を、夫々の斜視像Ｇ１の解析処理に関連付けるようなこともできる。この用な関連付けを行なうことにより、検査精度をさらに向上させることができる。なお、このような拡大率の補正は、夫々のバンプ３の列毎に行っても良いし、あるいはより高い検査精度が求められるような場合にあっては、個々のバンプ３毎に上記拡大率の補正が行なわれるような場合であってもよい。
【００８１】
また、上述の斜視像取得ユニット２０においては、夫々のバンプ３の斜視像Ｇ１を、光軸Ｐ沿いの方向に反射させるために、夫々のミラー部２２が設けられているような場合について説明したが、本実施形態はこのような場合にのみ限定されるものではない。このようにミラー部２２が設けられるような場合に代えて、図１０の模式説明図に示すように、シリンドリカルレンズ、例えば複数のプリズム（プリズムレンズ）３２が用いられるような場合であってもよい。図１０に示すように、プリズム３２は、撮像対象となる夫々の列のバンプ３に向けて配置されるとともに、その内部に斜視像が入射される画像入射面３２ａと、プリズム３２の内部に入射された斜視像が、レンズユニット１２に向けて出射される画像出射面３２ｂと、画像入射面３２ａより入射された画像を、画像出射面３２ｂより出射可能にプリズム３２の内部で屈折させて反射する屈折面（あるいは、屈折反射面というような場合であってもよい）３２ｃとにより、略三角柱状に形成されている。また、夫々のプリズム３２に斜視像を屈折・反射させる機能に加えて、さらに、当該斜視像を拡大させる機能をも併せて備えさせることで、拡大された斜視像の画像取得を行なうことも可能となり、夫々のミラー部２２と実質的に同じ機能を有することとなる。また、このような上記シリンドリカルレンズは、凸型レンズや凹型レンズ、あるいは両者の組み合わせレンズ等、光学的に様々な形式のものを用いることができる。なお、このようなシリンドリカルレンズは、光学ガラスや合成石英等、光学的に用いられる材料によって形成することができる。
【００８２】
また、上述の検査方法においては、図１０に示すように、夫々のミラー部２２、あるいは夫々のプリズム３２により、各々のミラー部２２又はプリズム３２の配置位置近傍におけるＩＣ部品１の実装側表面Ｓの端部に配列された夫々のバンプ３の斜視像が取得される場合について説明したが、本実施形態は、このような場合にのみ限定されるものではない。このような場合に代えて、例えば、図１１の模式説明図に示すように、各々のミラー部２２又はプリズム３２の配置位置近傍の端部と対向する側の端部に配列された夫々のバンプ３の斜視像が取得されるような場合であってよい。このように対向する側の斜視像の取得を行なうような場合にあっては、夫々の斜視像の取得の際に、部品トレイ５の縁部５ａにより斜視像が遮られるという問題の発生を確実に防止することができるという効果があるとともに、さらに、上記傾斜された方向の傾斜角度を、より水平方向に近づけることができ、夫々のバンプ３の高さ寸法の計測精度を向上させることができるという効果を得ることが可能となる。
【００８３】
上記第１実施形態によれば、以下のような種々の効果を得ることができる。
【００８４】
まず、夫々のバンプ３の尖端部３ａの平坦度、すなわち、形成高さ寸法が問題となるようなＩＣ部品１に対して、夫々のバンプ３が形成されている実装側表面Ｓの平面像Ｇ２を取得するとともに、夫々のバンプ３の斜視像Ｇ１をも取得し、平面像Ｇ２と夫々の斜視像Ｇ１とに基づいて、夫々のバンプ３の配置位置や形状の検査を行なっていることより、夫々のバンプ３の検査、特に、その形成高さ寸法の検査精度を向上させることができる。
【００８５】
また、撮像検査装置１００において、夫々のバンプ３の画像を、実装側表面Ｓに直交する方向より傾斜された方向から夫々の斜視像として取得するとともに、当該取得された夫々の斜視像を上記直交する方向沿いに屈折あるいは反射させて、レンズユニット１２を通して撮像カメラ１０に結像させる斜視像取得ユニット２０が備えられており、さらにこの撮像カメラ１０は上記平面像の取得も可能とされていることにより、１台の撮像カメラ１０で、平面像及び夫々の斜視像の取得を行なうことができる。従って、撮像検査装置１００の装置コストを上昇させることなく、効率的な画像取得を可能とすることができる。
【００８６】
また、夫々のバンプ３の高さ寸法を検査するための画像を、上記傾斜された方向から取得される上記斜視像としていることにより、夫々のバンプ３の画像を真横から取得する場合に比して、画像取得を確実に行なうことができる。例えば、上記真横から画像を取得するような場合においては、対向する端部のバンプ３を照らす照明の影響を受けたり、上記対向する端部のバンプ３の画像までを取得してしまったりすることが起り得、このような場合にあっては、円滑な画像取得を行なうことが困難となる場合があるが、上記傾斜された方向より斜視像の取得を行なっていることにより、このような問題を未然に防止して、円滑な画像取得を実現可能とすることができる。
【００８７】
また、このような撮像検査装置１００において、上記平面像の取得と、上記夫々の斜視像の取得の切り換えは、レンズユニット１２による撮像視野の大きさの調整により行なうことができるため、このような観点からも画像取得の効率化が図られているということができる。
【００８８】
また、斜視像取得ユニット２０が備える夫々のミラー部２２の反射面２２ａが、凸面状に形成されていることにより、夫々のミラー部２２において、上記夫々のバンプ３の斜視像を反射するとともに、その高さ方向に上記斜視像を拡大することができる。このように上記夫々の斜視像をバンプ３の高さ方向に拡大させて、この状態で撮像カメラ１０にて取得されることにより、当該取得された斜視像に基づく、夫々のバンプ３の高さ寸法の検査をより高い精度で行なうことができる。
【００８９】
また、斜視像取得ユニット２０において、夫々のミラー部２２における反射面２２ａの角度を可変させる駆動装置が備えられていることにより、様々な大きさ、厚さ、又は形状のＩＣ部品１の検査に柔軟に対応することが可能となる。
【００９０】
また、夫々のバンプ３の平面像Ｇ２や斜視像Ｇ１の撮像のための撮像カメラ１０の光軸Ｐと、撮像対象となる部品トレイ５に収容されたＩＣ部品１の中心との位置合わせは、部品トレイ５を固定した状態で、Ｘ軸駆動装置１４及びＹ軸駆動装置１６により撮像カメラ１０を図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動させることにより行なっているため、部品トレイ５の移動により、収容されているＩＣ部品１の位置ズレの発生を伴うようなことはない。このような部品トレイ５においては、凹部内にＩＣ部品１が配置されることで当該収容が行なわれることとなるが、上記凹部とＩＣ部品１との間には、例えば１ｍｍ程度の隙間が存在することがあり、このような隙間が存在しても、部品トレイ５自体の移動を伴わなければ、上記位置ズレの発生を確実に防止することができる。
【００９１】
（第２実施形態）
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、本発明の第２の実施形態にかかる半導体部品の検査方法について以下に説明する。
【００９２】
本第２実施形態の検査方法は、ＩＣ部品１を検査対象として、その平面像と斜視像とを取得し、夫々の画像の解析処理を行なうことで、当該解析処理結果に基づく検査を行なうという点においては、上記第１実施形態の検査方法と同様であるが、夫々の斜視像をより効率的に取得することができるという点で、上記第１実施形態の検査方法とは異なっている。以下、この異なる点を中心に説明する。なお、本第２実施形態の検査方法は、上記第１実施形態で用いられた撮像検査装置１００により行なわれる。
【００９３】
まず、本第２実施形態の検査方法の説明を行なう前に、上記第１実施形態の検査方法において撮像された画像として、図８に示す平面像Ｇ２と夫々の斜視像Ｇ１との組み合わせ画像に注目する。図８に示す画像は、１つの拡大された撮像視野内に４つの端部沿いの夫々の斜視像Ｇ１と夫々の斜視像Ｇ１に囲まれるようにその内側に配置された平面像Ｇ２により構成されている。しかしながら、夫々の斜視像Ｇ１の長さは、平面像Ｇ２の端部の長さと略同じであることより、撮像視野Ｒにおける４つの隅部の領域が撮像に利用されておらず、この点を改善することで、さらに撮像の効率化を図ることが可能となる。本第２実施形態の検査方法はこの点に着目したものである。
【００９４】
本第２実施形態の検査方法においては、まず、上記第１実施形態の場合と同様に、ＩＣ部品１の実装側表面Ｓの平面像Ｇ２の取得を行なう。その後、図１２の模式平面図に示すように、実装側表面Ｓの平面像Ｇ２と、互いに対向する２辺の夫々に配置された斜視像Ｇ３との組み合わせ画像の取得を行なう。
【００９５】
ここで、図１２に示すように、夫々の斜視像Ｇ３は、夫々のバンプ３の高さ方向に拡大されているとともに、その配列方向においても拡大されている。これにより、撮像視野Ｒの隅部近傍までを有効に利用して夫々の斜視像Ｇ３の取得を行なうことができる。また、これら取得された平面像Ｇ２及び夫々の斜視像Ｇ３を解析することで、当該解析結果に基づいて、夫々のバンプ３の配置位置及び形成高さ寸法の検査が行なわれる。なお、上記互いに対向する２辺の斜視像Ｇ３の撮像の後、さらに別の２辺の斜視像Ｇ３の撮像が行なわれる。
【００９６】
上記第２実施形態の検査方法によれば、撮像カメラ１０の撮像視野Ｒをその隅部まで利用して、拡大された斜視像Ｇ３の取得を行なうことができ、効率的な画像取得を行なうことができる。また、取得された夫々の斜視像Ｇ３は、夫々のバンプ３の高さ方向だけでなく、その配列方向にも拡大されていることより、個々のバンプ３の拡大率をより大きく設定することができ、少ない解像度で正確な検査を行なうことが可能となる。
【００９７】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態にかかる半導体部品の検査方法について説明する。本第３実施形態の検査方法は、上記第２実施形態の検査方法における夫々の斜視像の取得形態をさらに効率化したものである。また、本第３実施形態の検査方法は、上記第１実施形態で用いられた撮像検査装置１００により行なわれる。
【００９８】
まず、上記第１実施形態及び上記第２実施形態の検査方法と同様に、ＩＣ部品１の実装側表面Ｓの平面像Ｇ２の撮像取得を行なう。その後、図１３の模式平面図に示すように、撮像視野Ｒの拡大を行ない、この撮像視野Ｒの周部に夫々の端部（４つの端部）についての夫々の斜視像Ｇ４が配置され、これら４つの斜視像Ｇ４で囲まれるように平面像Ｇ２が配置されるように、平面像Ｇ２及び夫々の斜視像Ｇ４の取得を行なう。
【００９９】
ここで、図１３に示すように、夫々の斜視像Ｇ４は、夫々のバンプ３の高さ方向に拡大されているとともに、その配列方向においても拡大されている。さらに、撮像視野Ｒにおける夫々の隅部にて、互いに隣接する斜視像Ｇ４同士が干渉しないように、夫々の斜視像Ｇ４の上記配列方向における画像の拡大方向が定められている。具体的には、図１３に示すように、夫々の斜視像Ｇ４における図示時計方向側の端部を基準位置として固定し、図示反時計方向側の端部方向に向けて拡大を行なうという手法にて、上記配列方向における画像の拡大が行なわれている。なお、上述のような場合に代えて、上記基準位置とする端部を、反時計方向側の端部とするような場合であってもよい。
【０１００】
その後、これらの取得された平面像Ｇ２及び夫々の斜視像Ｇ４を解析することで、当該解析結果に基づいて、夫々のバンプ３の配置位置及び形成高さ寸法の検査が行なわれる。
【０１０１】
上記第３実施形態の検査方法によれば、撮像カメラ１０の撮像視野Ｒをその隅部まで利用して、拡大された斜視像Ｇ４の取得を行なうことを可能としながら、４つの端部夫々の斜視像Ｇ４を一括して撮像することが可能となる。従って、効率的な画像取得と、拡大された画像に基づく高精度な検査を併せて実現することができる。
【０１０２】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる撮像検査装置の構成を示す模式斜視図である。
【図２】上記第１実施形態で検査対象とされるＩＣ部品の模式斜視図である。
【図３】図２のＩＣ部品におけるバンプの模式拡大図である。
【図４】図１の撮像検査装置が備える斜視図取得ユニットの構成を示す模式斜視図である。
【図５】上記第１実施形態の検査方法の手順を示すフローチャートである。
【図６】上記第１実施形態の検査方法において、検査対象であるＩＣ部品と斜視像取得ユニットとの位置合わせが行なわれた状態を示す模式平面図である。
【図７】ＩＣ部品の実装側表面の平面像の模式平面図である。
【図８】ＩＣ部品の上記平面像と夫々の斜視像とが組み合わされて構成された画像の模式平面図である。
【図９】図３のバンプにおいて、尖端部につぶれが発生した状態を示すバンプの模式拡大図である。
【図１０】斜視像取得ユニットの夫々のプリズムにより、近傍端部に配列されたバンプの斜視像を取得している状態を示す模式説明図である。
【図１１】斜視像取得ユニットの夫々のプリズムにより、遠方端部に配列されたバンプの斜視像を取得している状態を示す模式説明図である。
【図１２】本発明の第２実施形態にかかるＩＣ部品の検査方法において取得される画像であって、平面像及び夫々の斜視像により構成される画像の模式平面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態にかかるＩＣ部品の検査方法において取得される画像であって、平面像及び夫々の斜視像により構成される画像の模式平面図である。
【図１４】従来のＩＣ部品の検査方法の模式説明図である。
【図１５】従来の上記検査方法における検査対象であるＩＣ部品の模式平面図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１  ＩＣ部品
３  バンプ
３ａ  尖端部
３ｂ  底部
５  部品トレイ
６  トレイ配置部
９  撮像検査制御装置
１０  撮像カメラ
１２  レンズユニット
１４  Ｘ軸駆動装置
１６  Ｙ軸駆動装置
１８  Ｚ軸駆動装置
２０  斜視像取得ユニット
２２  ミラー部
２４  照明部
２６  θ回転駆動装置
３２  プリズム
１００  撮像検査装置
Ｇ１、Ｇ３、Ｇ４  斜視像
Ｇ２  平面像
Ｐ  光軸
Ｒ  撮像視野
Ｓ  実装側表面
【図１】
2005228778.tif 000003
【図２】
2005228778.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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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