(57)【要約】【課題】基板へのＩＣチップの実装状態の検査を、客観的基準に基づいて短時間で実施する。【解決手段】表面にＩＣチップ２を実装したガラス基板１の裏面の画像データを微分干渉顕微鏡１０により取得して微分処理し、その画像データに、基板１のパネル電極４のパターン等マスタデータをマッチングして、前記画像データにおけるバンプ領域Ａを位置決めし、その位置決めしたバンプ領域Ａをもとに検査領域Ｃを特定し、さらに、その検査領域Ｃを分割する。前記検査領域内の画像輝度の標準偏差から圧痕レベルの検出を行い、二値化画像データによる白部分の面積と形状から圧痕数を算出し、パネル電極に形成した圧痕の強弱、数、位置ずれ、異物混入等を判定する。圧痕レベルが、画像輝度に現れ、その画像輝度は数値化されるので、決められた検査領域内の圧痕レベルを数値により検出でき、ＩＣチップ２の実装状態の良否を素早く客観的に評価できる。【選択図】図１
2007121315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板１上のパネル電極４に、導電粒子６を含む異方性導電材料３を介在して、ＩＣチップ２を、そのＩＣチップ２上のチップ電極５を前記パネル電極４に重ねて載せて、前記透明基板１とＩＣチップ２を圧接することにより、前記ＩＣチップ２のチップ電極５上のバンプ７で、前記異方性導電材料３を圧縮して導電性を発揮させるとともに、前記パネル電極４に圧痕８を生じさせ、その圧痕８部分の前記異方性導電材料３の導電性により、前記チップ電極５をパネル電極４に接続して、前記透明基板１にＩＣチップ２を実装した透明基板１の前記ＩＣチップ２の実装状態を検査する基板検査装置において、
前記透明基板１裏面からの前記ＩＣチップ２の実装部分の画像データを、微分干渉顕微鏡１０により取得し、ＣＰＵ１６にて、前記画像データに前記透明基板１のマスタデータをマッチングして前記バンプ７に対応するバンプ領域Ａを位置決めし、そのバンプ領域Ａ内に検査領域Ｃを特定し、前記バンプ領域Ａ内に特定された検査領域Ｃ内の画像輝度に基づいて、前記バンプ領域Ａ内に特定された検査領域Ｃ内の圧痕８の圧痕レベルを検出してその検出した圧痕レベルを基準値と比較するとともに、
前記画像データにおける前記バンプ領域Ａ外に検査領域Ｃを特定し、前記バンプ領域Ａ内に特定された検査領域Ｃ内の画像輝度及び前記バンプ領域Ａ外に特定された検査領域Ｃ内の画像輝度に基づいて、前記各検査領域Ｃ内に生じた異物混入、パターン傷、パターン焼け、パターン切れの各項目のうち、少なくとも一項目に該当する欠陥の有無を検出することにより前記ＩＣチップ２の実装状態を判定することを特徴とする基板検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板への部品の実装状態を検査する装置及びその検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話等、各種電子機器に使用される液晶駆動基板Ｍは、図１０に示すように、液晶パネルを構成するガラス基板１上に、その液晶を駆動させるＩＣチップ２等を一体化したＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）形式のものが広く用いられつつある。このＣＯＧは、一面に多数のＩＴＯ等によるパネル電極４を形成したガラス基板１と、その基板１上に取り付けられるＩＣチップ２、及びその両者の間に介在して両者を接着するＡＣＦ等の異方性導電材料３からなり、この異方性導電材料３を介在して、ガラス基板１とＩＣチップ２を一体化することにより製作される。
【０００３】
このパネル電極４に相対するＩＣチップ２の表面には、一面に多数のチップ電極５を有し、一体化の際には、そのチップ電極５の所定部分と前記パネル電極４の所定部分を導通させる必要がある。その導通を図るために、図１１に示すように、前記チップ電極５上の所定部分には一定範囲で微小な凸状のバンプ７の集合を形成し、そのバンプ７をパネル電極４の所定部分に相対させるように、ガラス基板１上にＩＣチップ２を配置する。このバンプ７を形成する手法として、前記一定範囲に多数の微小なハンダ粒を設ける手法が一般的である。
【０００４】
そして、そのガラス基板１と、その基板１上に配置したＩＣチップ２とを、前記異方性導電材料３を介在させて熱圧着することにより、異方性導電材料３に含まれる樹脂が熱を受けて溶融する。このとき、図１１に示す、チップ電極５のバンプ面７ａとパネル電極４との間隔は、バンプ７のない他の部分のチップ電極５とパネル電極４との間隔よりも狭いので、異方性導電材料３は、バンプ７のある部分の方が相対的に強く圧縮される。
【０００５】
異方性導電材料３には、微小な導電粒子６が多数含まれているので、前記圧縮により、パネル電極４とチップ電極５が接近すると、相対的に強く圧縮されるバンプ７部分のみが、前記導電粒子６を介して導通する。この状態でＡＣＦが固化することにより、前記パネル電極４とチップ電極５の所定部分同士が導通した状態で両者が固定され、多接点を一括して電気的に接続し、ガラス基板１にＩＣチップ２を実装する。
【０００６】
この導通時の電気抵抗や導通の確実性は、前記異方性導電材料３の圧縮の度合、つまり、バンプ７により押しつけられた導電粒子６が、パネル電極４とチップ電極５のバンプ７間に多数、確実に介在して、両電極４，５間が導通できる状態にしっかりと押しつけられていることで確保される。
【０００７】
その圧縮の度合は、使用するＩＣチップ２に設けられたバンプ７の高さや大きさ、異方性導電材料３に含まれる導電粒子６の密度等によって決まり、そのバンプ７の高さや大きさは、ＩＣチップ２によってばらつきがあるので、前記導通の状態にもばらつきがある。そこで、この圧縮の度合を確認するために、前記バンプ７等が押しつけられることにより、パネル電極４上に形成された圧痕８の形成状況を観察する手法が用いられる。
【０００８】
この圧痕８は、バンプ７及び導電粒子６が、パネル電極４に向かって押しつけられることによって、そのパネル電極４表面に形成した、図１１に示す凹状の変形の集合である。この圧痕８は、前記基板１の裏面から観察すれば、凸状の変形の粒の集合となり、その粒は、バンプ７により形成されたバンプ痕と導電粒子６により形成された導電粒子痕からなる。
【０００９】
例えば、バンプ７の高さが低く、あるいはバンプ７上に導電粒子６が存在しなければ、圧痕８の強さが弱くなり、また、その所定のバンプ領域内に導電粒子６の数が少なかったり一部分に偏ったりしていれば、その領域内の圧痕８の数が少なくなり、いずれの場合も適切な導通が確保できない。さらに、前記バンプ領域外にバンプ７が存在したり、バンプ領域内外に異物が混入していれば、正常でない圧痕８が形成されているので、基板１とＩＣチップ２とは、正常な導通が確保できない。
【００１０】
そこで、圧痕８の良否を判断するため、顕微鏡等を用いた目視、または、その顕微鏡により取得した画像データの目視により、別途用意した不良パネルの見本等と比較しながら、前記圧痕８の形成状況を評価し、ガラス基板１とＩＣチップ２との実装状態を検査している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記の検査は、その圧痕強さや圧痕の数の形成状況を目視で確認し、一つ一つの微小な圧痕の良否を検査員の感覚で判定するため、検査員によって判定が異なり検査結果の客観性に乏しい。
【００１２】
また、圧痕強さ、圧痕数、分布、位置ずれ、及び異物混入等といった一つ一つの検査項目をバンプ領域全数に対して実施するため、多大な検査時間を必要とする。
【００１３】
そこで、この発明は、圧痕の形成状況の検査を、客観的基準に基づいて短時間で実施することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するために、この発明の基板検査装置及び検査方法は、表面にＩＣチップを実装した上記透明基板の裏面からのＩＣチップの実装部分の画像データを微分干渉顕微鏡により取得し、その画像データにおける検査領域を特定する。前記検査領域内の画像輝度に基づいて、バンプと導電粒子が透明基板上のパネル電極に形成した圧痕の圧痕レベル又は圧痕数を検出し、その圧痕レベル又は圧痕数を基準値と比較して前記ＩＣチップの実装状態を判定する。
【００１５】
前記基板上のパネル電極に発生した圧痕の強弱が、前記画像輝度の違いとして現れるので、その画像輝度を数値化することにより、決められた検査領域内の圧痕レベル又は圧痕数を検出でき、また検査領域を特定することにより、ＩＣチップの実装状態の良否を前記圧痕レベル又は圧痕数により客観的に判定できる。
【００１６】
また、前記画像データは、微分干渉顕微鏡で得られる濃淡画像デ−タをエッジ検出処理したものを用いた手段も採用し得る。このエッジ検出処理の例として、例えば画像の微分処理が挙げられる。このようにすれば、前記画像データにおける圧痕とその周辺部分との濃淡の差が強調されて、その差が明確に画像輝度の数値に現れるので、圧痕の境界を明確に特定することができるとともに、その圧痕の評価が容易である。
【００１７】
また、前記画像データに、基板のパネル電極のパターン等のマスタデータをマッチングして、画像データにおけるバンプ領域を位置決めし、その位置決めしたバンプ領域をもとに検査領域を特定し、さらに、その検査領域を自在に分割できるようにした手段も採用し得る。
【００１８】
このようにすれば、検査領域を、バンプ領域とそれ以外とに区別して判定することができるので、検査の目的に応じて検査する領域を区分することができる。また、さらに、その検査領域を分割することにより、１つの検査領域内における圧痕の分布の偏りを評価できる。
【００１９】
上記の手段による基板検査装置及び検査方法において、前記圧痕レベル検出のための具体的構成としては、前記検査領域において、前記画像データの画像輝度の標準偏差に基づいて圧痕レベルの検出を行う構成、前記画像データの画像輝度の二値化画像データによる、その白又は黒色部分の面積と形状に基づいて圧痕数の検出を行う構成が考えられ、それら単独、あるいはその組み合わせによるデータをそれぞれ基準値と比較することにより、前記ＩＣチップの実装状態を判定することができる。また、ＩＣチップに代えてフレキシブル基板を用いた態様においても、上記と同様に対応可能である。
【発明の効果】
【００２０】
この発明は、以上により、基板へのＩＣチップの実装状態の検査を、客観的基準に基づいて短時間で実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
一実施形態の基板検査装置を図１乃至図９に示し、この実施形態の基板検査装置は、ガラス基板１上のパネル電極４に、導電粒子６を含む異方性導電材料３を介在して、ＩＣチップ２を、そのＩＣチップ２上のチップ電極５を重ねて載せて、前記基板１とＩＣチップ２を圧接することにより、前記ＩＣチップ２のチップ電極５上のバンプ７で、前記異方性導電材料３を圧縮して導電性を発揮させるとともに、前記パネル電極４に圧痕８を生じさせ、その圧痕８部分の前記異方性導電材料３の導電性により、前記チップ電極５をパネル電極４に接続して、前記透明基板１にＩＣチップ２を実装した液晶駆動基板Ｍの、前記ガラス基板１への前記ＩＣチップ２の実装状態を、パネル電極４に形成された圧痕８の圧痕レベルと圧痕数の検出により判定する装置である。
【００２２】
ここで、圧痕レベルとは、ガラス基板１にＩＣチップ２を実装する際に、パネル電極４の表面が、バンプ７及び導電粒子６等に押しつけられて、その表面が凹状に変形した高さ、及びその変形が所定範囲内にどのように分布しているか等、圧痕８の形成状況を評価する指標である。また、圧痕数とは、その凹状に変形した箇所数を示すものである。
【００２３】
装置の構成は、図２に示すように、Ｘ，Ｙ軸方向に移動自在、Ｚ軸方向に昇降自在、またＸ−Ｙ平面内でθ軸に回転自在のワークステージＷ上に、前記液晶駆動基板Ｍをその裏面が上になるよう載置する。Ｚ軸は焦点調整、θ軸はカメラ走査方向の調整に用いる。
【００２４】
ＣＰＵ１６により入出力ボード１４、制御盤１５を介して制御される前記ワークステージＷの動きにより、上部に配置したＣＣＤカメラ１２を接続した微分干渉顕微鏡１０に液晶駆動基板Ｍを対向させる。前記基板Ｍは、図６に示すワークステージＷ上に吸着して載置され、そのステージＷは、大小多機種の基板に対応できる構造となっており、載置場所の座標管理により、前記基板Ｍは複数載置可能である。
【００２５】
ＣＰＵ１６は、メカニズム制御用と画像処理用に２台のパソコンを使用し、それぞれ並列処理を行うものとして、高速処理を実現している。
【００２６】
微分干渉顕微鏡１０は、照明１１の光源からの光を受け、図３に矢印ａで示す、前記ガラス基板１裏面からの濃淡画像データを取得し、その画像データは、高解像度のＣＣＤカメラ１２を介して画像処理ボード１３に伝達される。画像データは、ＣＰＵ１６に保存され、適宜画面上に表示される。
【００２７】
なお、照明１１は、前記矢印ａの方向、及び矢印ｂで示すガラス基板１の実装面の方向からも照射可能であり、その内、前記矢印ａの方向から照射する照明１１は、前記基板１上のパネル電極４の凹凸による影の発生を防ぐため、同軸光であることが望ましい。また、微妙な金属の歪みである圧痕８の凹凸を明確に輝度の変化として捉えるためには、顕微鏡１０は、微分干渉顕微鏡であることが必要である。
【００２８】
取得された前記濃淡画像データは、ＣＰＵ１６等において、目的に応じた画像処理が施され、その後、以下に示す処理過程を経て、前記各種圧痕レベルと圧痕数が検出され、それぞれの圧痕レベルと圧痕数の基準値、又は、その圧痕レベルと圧痕数の組み合わせによる基準値と比較することにより、ガラス基板１上のＩＣチップ２の実装状態が判定される。以下、この装置における検査の流れを、図１の流れ図に沿って説明する。
【００２９】
（画像データ取得・微分処理）
前記顕微鏡１０及びＣＣＤカメラ１２により取得した、ガラス基板１の濃淡画像データ（工程２１）を、ＣＰＵ１６において微分処理（工程２２）する。ここでいう微分処理とは、濃淡画像の連続する部分において、その輝度の階調の変化の度合いを数値化するもので、輝度の不連続な部分をより強調して、その輝度変化の著しい部分の境界を示すことができる特徴がある。
【００３０】
微分処理により、例えば、図７に示す基板１の濃淡画像は、図８に示す微分画像となる。この図７及び図８は、表示される画像のイメージを示し、画面に表示される実態の画像とは色調が異なる。
【００３１】
この図７の濃淡画像においては、一般的に、図中のパネル電極４が存在するパターン部Ｐはグレー基調に、無パターン部Ｑは黒く現れる。このとき、パネル電極４上で裏面に向かって突出している圧痕８は、その突部が周囲と比較して濃い色に現れ、その濃さは、突出高さが高いほどさらに濃い色として現れる。
【００３２】
図８の微分画像においては、図７の濃淡画像において、画像輝度の階調が不連続な部分である、圧痕８と前記パターン部Ｐとの境界、及びパターン部Ｐと無パターン部Ｑとの境界のみが白く現れる。このとき、圧痕８は、前記突出高さが高いほど白く強調して現れる。
【００３３】
ここで、前記画像の微分処理を行わず、通常の濃淡画像において、以下の圧痕レベル検出の検査を進めることもできるが、画像データに上記の微分処理を施すと、輝度の階調の変化が強調されるので、基板１上の輝度の違いが評価しやすく、以後の圧痕レベルの判定が容易となるので望ましい。
【００３４】
また、この輝度の変化を強調する画像処理手法は、微分処理以外にも周知のエッジ検出処理の手法であればよく、ほかに差分処理なども考えられる。
【００３５】
（マッチング・検査領域の特定）
前記濃淡画像データに、ガラス基板１のマスタデータをマッチング（工程２３）してバンプ領域を位置決めし、その位置決めしたバンプ領域をもとに検査領域を特定（工程２４）する。
【００３６】
基板１のマスタデータは、設計図面により、パターンデータとＩＣチップ２やバンプ７等の位置情報を抽出し、これらを用いてマスク画像として作成する。このマスク画像は、設定した領域に基づいてマスクする部分を選択して作成し、それを画像データに重ねることによって、マスクしていない部分の画像データのみを表示させる機能を有する。
【００３７】
このマスク画像を、取得した基板１の前記画像データに重ねるとともに、前記両画像のパネル電極４のエッジ同士を画像上でマッチングして、前記画像データにマスク画像中のマスタデータを位置合わせする。この位置合わせにより、図４に示すように、前記画像データ上において、パネル電極４のない無パターン部Ｑ、パターン部Ｐ、及び設計上のバンプ領域Ａを正確に特定することができる。
【００３８】
例えば、バンプ領域Ａ内の圧痕レベルを検査する際には、前記マスタデータにより、図５に示すマスク画像を作成する。前記画像データにこのマスク画像を重ねて、図中に鎖線で示すバンプ領域Ａ内の画像のみを表示する。この鎖線は、前記マスタデータに基づく設計上のバンプ領域Ａであり、破線は無パタ−ン部Ｑとパターン部Ｐの境界を示すものである。
【００３９】
表示したバンプ領域Ａのうち、前記電極４，５相互間を接続する一単位のバンプ領域Ａを１つの検査領域Ｃとし、その検査領域Ｃは、必要に応じて任意の数、形状からなる検査細分領域Ｄに分割することができる。例えば、図４に示す検査領域Ｃ１においては、図中の細分線Ｂのように縦横にそれぞれ２分割して、合計４つの検査細分領域Ｄに分割している。
【００４０】
一方、バンプ領域Ａ外を検査する際には、そのバンプ領域Ａのみをマスクするマスク画像を作成し、上記と同様な作業により、バンプ領域Ａ以外の画像のみを表示する。
【００４１】
（標準偏差による圧痕レベルの検出）
前記バンプ領域Ａを検査領域に特定（工程２４）し、前記微分画像データの画像輝度の標準偏差により、検査領域Ｃの圧痕レベルを検出（工程２５）する。
【００４２】
圧痕レベルの検出に標準偏差という指標を用いるのは、一定領域内における圧痕８の数、強さの各要素の大小を総合して、領域毎に圧痕レベルを客観的に評価できるからである。
【００４３】
この標準偏差の算定において、前記バンプ領域Ａ内における、一つの検査領域Ｃについて、その検査領域Ｃを前記検査細分領域Ｄに分割して評価する場合と、分割しないで評価する場合の圧痕レベルに違いが生じる。
【００４４】
図８に示す微分画像において、圧痕８は、図中に示すように、パネル電極４上の前記バンプ領域Ａ付近において、前記のように白い粒の集合として現れている。図４は、この図８のバンプ領域Ａ付近を模式的に表したものである。
【００４５】
例えば、図４に示す検査領域Ｃ１について、Ｃ１を上下左右ａ，ｂ，ｃ，ｄの４つの検査細分領域Ｄに分割する。ａ，ｂ，ｃ，ｄ全体を検査領域Ｃとして評価した場合と、４分割してそれぞれの検査細分領域Ｄを評価した場合とを比較する。ここで、検査領域Ｃ２は、前記検査領域Ｃ１と同じ標準偏差を示す圧痕８の数、強さを有する領域であると仮定する。
【００４６】
図中に示すように、検査領域Ｃ１において、前記４つの検査細分領域Ｄに分割した場合は、ａ，ｂ，ｃ，ｄのそれぞれの検査細分領域Ｄの標準偏差の数値が、その検査細分領域Ｄ毎の数値の偏りを明確に示し、図中で特に圧痕数の少ないｂの検査細分領域Ｄを低く評価する。これに対し、分割しない場合は、前記検査細分領域Ｄ毎の標準偏差の数値の大小を相殺してしまうので、検査領域Ｃ１は、検査領域Ｃ２と同じ圧痕レベルの評価となる。
【００４７】
このように、検査領域Ｃの分割を行うことにより、その検査領域Ｃ内における圧痕８の分布の偏りを正確に評価できる。
【００４８】
また、この分割は、あまり細かく分割しすぎると、前記検査細分領域Ｄ毎に数値の偏りが顕著に現れすぎて、検査領域Ｃ全体としての圧痕レベルの良否を客観的に評価することが難しくなる。
【００４９】
そこで、この実施形態の基板１の検査においては、容易に圧痕レベルの評価ができるよう、一つの検査領域Ｃを上下左右にそれぞれ２分割し、合計４分割して評価する手法を採用している。
【００５０】
なお、この検査領域Ｃを検査細分領域Ｄ毎に分割する条件は、自在に設定できるので、求められる圧痕８の特性に応じて、検査細分領域Ｄの数、形状を変化させることができる。
【００５１】
この標準偏差の数値が基準値内にあることを確認することにより、個々の検査領域Ｃの圧痕レベルの良否を判定する。例えば、この数値が低すぎる場合は、何らかの原因で圧痕が弱いか、圧痕の数が不足していると判断され、また、この数値が高すぎる場合は、バンプ領域Ａ内に異物混入等による異常な圧痕８が含まれるものと判断される。
【００５２】
なお、これらの評価の元となる画像データの画像輝度は、顕微鏡１０による基板１の焦点の合致状況によって変化をもたらし、その焦点と輝度との関係は、焦点が一致している時が輝度が最大となり、焦点が外れると輝度が下がる傾向がある。このため、焦点の一致しなかった基板１の前記標準偏差の数値は、標準的な圧痕８を形成した場合の標準偏差の数値と比較して全体的に低い数値を示すので、その標準となる数値と比較することにより、前記工程２１において、画像取得がうまく出来なかった基板１を抽出することができる。
【００５３】
（二値化データによる圧痕数の検出）
次に、同じくバンプ領域Ａを検査領域Ｃに特定（工程２４）し、前記微分画像データの画像輝度の二値化データを作成（工程２６）し、その二値化データにおける検査領域内の白面積とその白部分の形状から、検査領域Ｃの圧痕数を算出する。
【００５４】
圧痕数という指標を用いるのは、一定領域内における圧痕８の数により、その領域毎の導通の箇所数が把握でき、前記標準偏差による指標の評価に加えて、客観的に導通の確実性を評価できるからである。
【００５５】
そして、算出された圧痕数が基準値以上であることを確認することにより、前記ＩＣチップ２の実装状態の良否を判定する。
【００５６】
ただし、前記の圧痕レベルの判定において、１つの検査領域Ｃを検査細分領域Ｄに分割する場合、例えば、圧痕数不足の検査細分領域Ｄが存在しても、その検査細分領域Ｄを含む検査領域Ｃ全体が標準偏差による指標の評価を一定レベル以上でクリアしていれば、その領域Ｃにおいて導通は充分確保されると判定する場合もある。
【００５７】
しかし、検査領域Ｃ全体が標準偏差の評価をクリアしていても、１つの検査領域Ｃ内に圧痕数不足の検査細分領域Ｄが多数存在すれば、導通の不具合が発生する確率が高くなる。
【００５８】
そこで、前記標準偏差による圧痕レベルの評価と、この二値化データによる圧痕数の評価を併せて行い、前記検査細分領域Ｄ毎に圧痕数の下回ってはならない基準値を設定するとともに、その基準値を満たさない検査細分領域Ｄの数について、１つの検査領域Ｃ内において超えてはならない領域数の上限を設定することが可能である。
【００５９】
このようにすれば、検査細分領域Ｄ毎の圧痕数を把握するとともに、その検査細分領域Ｄを含む検査領域Ｃ全体としての圧痕数、標準偏差等の圧痕レベルの評価をすることができるので、ＩＣチップ２の実装部分の導通性能の良否をより詳細な基準で評価をすることができる。
【００６０】
この例のほかにも、複数の圧痕レベルの評価の指標を併用して検出し、それらのデータと、その指標の組み合わせに基づく基準値とを比較することにより、ＩＣチップ２の実装状態を複数の指標に基づき総合的に評価することができる。もちろん、各項目を必要に応じて単独で検査、評価することも可能である。
【００６１】
また、上記の二値化処理に用いるしきい値は、自由に設定可能であるが、領域毎の画像の微分レベルを計測して、自動的に圧痕数評価に最適なしきい値を設定する構成も採用し得る。このようにすれば、圧痕８の特性の違いによる画像輝度の明暗に係わらず、容易に二値化処理を行うことができる。
【００６２】
（異物混入の検出）
次に、バンプ領域Ａ以外を検査領域Ｃに特定（工程２８）し、前記二値化データにおけるバンプ領域Ａ以外に存在する白部分の有無を検出することにより、バンプ領域Ａ以外に存在する位置のずれた圧痕８や、異物混入による圧痕８を判定する。
【００６３】
（パタ−ン傷、パターン焼け、パターン切れ）
なお、図１に示す工程以外にも、前記異物混入の検出と同様の方法で、パターン傷、パターン焼け、パターン切れ等の基板１の不良検出ができる。
【００６４】
これらのものは、前記微分干渉顕微鏡１０において、すべて画像データに画像輝度の変化として特徴が現れるので、前記検査領域毎の画像輝度の評価により、不良の有無と種別を判定可能である。
【００６５】
（チップ位置ずれ）
また、同様に図１に示す工程以外に、前記画像データにおいて、圧痕８群を示す各粒毎の検出座標から、圧痕８群の中心となる座標を検出し、ＩＣチップ２の実装位置の位置ずれを検出することができる。
【００６６】
この圧痕８群の中心座標を求めるには、１検査領域内に存在する圧痕８の中で、上下左右の端に位置する圧痕８を特定し、その上下左右両端の圧痕８の座標により、中心座標を算定する。この中心座標と、前記マスタデータにおけるバンプ領域Ａの理論上の中心座標とを比較して、両者の位置ずれの距離を求め、この距離を基準値と比較して、ＩＣチップ２の実装位置の良否を判定する。
【００６７】
上記の実施形態の基板検査装置は、上記に示した圧痕レベルと圧痕数を検出する各種機能を適宜組み合わせることにより、目的に応じた検査項目を選択して前記ＩＣチップ２の実装状態を判定できる。装置のメニューを予め設定することにより、すべての検査、判定を自動で一度に行うことができるので、素早く客観的にＩＣチップ２の実装状態が検査できる。
【００６８】
なお、検査対象となる基板は、ガラス基板１を用いた前記ＣＯＧ以外にも、透明基板を有するものであれば適用可能である。また、この検査装置において、検査対象は、透明基板上にＩＣチップ２を実装したものには限定されず、フレキシブル基板を用いたものにも対応可能である。
【００６９】
以下にこの基板検査装置を用いた検査方法、及びその操作手順を、図９にしたがって説明する。
【００７０】
検査結果のデータの保全を図るため、検査の作業者は、まず、装置のオペレータと管理者を区別する自身の作業者コードを入力し、装置を起動させる（工程１７ａ）。
【００７１】
次に、検査に従事する作業者名、パスワード、管理区分等を入力した後、検査の対象である基板ＩＣチップ等のマスタデータ、その基板の機種の情報、検査スケジュールを登録する（工程１７ｂ）。
【００７２】
マスタデータは、チップの種別とバンプの位置情報等を含み、基板の機種の情報は、機種毎に必要な実装部品の型番、パターン・チップの位置情報、ＡＣＦの種別等が含まれる。検査スケジュールとしては、登録機種における実装部品毎の検査手順を登録する。この検査手順は、自由に各工程の中から選択して設定可能である。
【００７３】
工程１８により、手動運転を開始すれば、各種検査のメカニズムにおいての調整作業や、ティーチングが可能であり、１ショット、１ステップ毎の検査内容の確認、パラメータの調整、光学系の点検等ができる。
【００７４】
工程１９により、自動運転を開始すれば、一連の検査を検査スケジュールに沿って自動的に行い、その検査結果は、自動的に保存される。この検査結果、及び品質情報、稼働状況を、工程２０において出力し、検査を終了する。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】一実施形態の基板検査装置による検査処理の詳細を示すフローチャート
【図２】同実施形態の装置の構成を示す説明図
【図３】同実施形態の基板の断面を示す説明図
【図４】圧痕の形成状況を示す模式図
【図５】図４における検査領域を示す説明図
【図６】同実施形態の検査時の基板の載置状況を示す説明図
【図７】濃淡画像データの一例を示す模式図
【図８】図７の微分画像データを示す模式図
【図９】同実施形態のプログラムの構成を示す説明図
【図１０】液晶駆動基板の一例を示す斜視図
【図１１】ＩＣチップの実装状態を説明する断面図
【符号の説明】
【００７６】
１  透明基板（ガラス基板）
２  ＩＣチップ
３  異方性導電材料
４  パネル電極
５  チップ電極
６  導電粒子
７  バンプ
７ａ  バンプ面
８  圧痕
１０  微分干渉顕微鏡
１１  照明
１２  ＣＣＤカメラ
１３  画像処理ボード
１４  入出力ボード
１５  制御盤
１６  ＣＰＵ
Ａ  バンプ領域
Ｂ  細分線
Ｃ  検査領域
Ｄ  検査細分領域
Ｍ  液晶駆動基板
Ｐ  パターン部
Ｑ  無パターン部
Ｗ  ワークステージ
【図１】
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【図２】
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【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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【手続補正書】
【提出日】平成19年2月1日(2007.2.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板１上のパネル電極４に、導電粒子６を含む異方性導電材料３を介在して、ＩＣチップ２を、そのＩＣチップ２上のチップ電極５を前記パネル電極４に重ねて載せて、前記透明基板１とＩＣチップ２を圧接することにより、前記ＩＣチップ２のチップ電極５上のバンプ７で、前記異方性導電材料３を圧縮して導電性を発揮させるとともに、前記パネル電極４に圧痕８を生じさせ、その圧痕８部分の前記異方性導電材料３の導電性により、前記チップ電極５をパネル電極４に接続して、前記透明基板１にＩＣチップ２を実装した透明基板１の前記ＩＣチップ２の実装状態を検査する基板検査装置において、
前記透明基板１裏面からの前記ＩＣチップ２の実装部分の画像データを、微分干渉顕微鏡１０により取得し、ＣＰＵ１６にて、前記画像データに前記透明基板１のマスタデータをマッチングして前記バンプ７に対応するバンプ領域Ａを位置決めし、そのバンプ領域Ａ内に検査領域Ｃを特定し、前記バンプ領域Ａ内に特定された検査領域Ｃ内の画像輝度に基づいて、前記バンプ領域Ａ内に特定された検査領域Ｃ内の圧痕８の圧痕レベルを検出してその検出した圧痕レベルを基準値と比較するとともに、
前記画像データにおける前記バンプ領域Ａ外に検査領域Ｃを特定し、前記バンプ領域Ａ内に特定された検査領域Ｃ内の画像輝度及び前記バンプ領域Ａ外に特定された検査領域Ｃ内の画像輝度に基づいて、前記各検査領域Ｃ内に生じた異物混入、パターン傷、パターン焼け、パターン切れの各項目のうち、少なくとも一項目に該当する欠陥の有無を、前記バンプ領域Ａ内に特定された検査領域Ｃ及び前記バンプ領域Ａ外に特定された検査領域Ｃでそれぞれ検出することにより前記ＩＣチップ２の実装状態を判定することを特徴とする基板検査装置。
【請求項２】
透明基板１上のパネル電極４に、導電粒子６を含む異方性導電材料３を介在して、ＩＣチップ２を、そのＩＣチップ２上のチップ電極５を前記パネル電極４に重ねて載せて、前記透明基板１とＩＣチップ２を圧接することにより、前記ＩＣチップ２のチップ電極５上のバンプ７で、前記異方性導電材料３を圧縮して導電性を発揮させるとともに、前記パネル電極４に圧痕８を生じさせ、その圧痕８部分の前記異方性導電材料３の導電性により、前記チップ電極５をパネル電極４に接続して、前記透明基板１にＩＣチップ２を実装した透明基板１の前記ＩＣチップ２の実装状態を検査する基板検査装置において、
前記透明基板１裏面からの前記ＩＣチップ２の実装部分の画像データを、微分干渉顕微鏡１０により取得し、ＣＰＵ１６にて、前記画像データに前記透明基板１のマスタデータをマッチングして前記バンプ７に対応するバンプ領域Ａを位置決めし、そのバンプ領域Ａ内に検査領域Ｃを特定し、前記バンプ領域Ａ内に特定された検査領域Ｃ内の画像輝度に基づいて、前記バンプ領域Ａ内に特定された検査領域Ｃ内の圧痕８の圧痕レベルを検出してその検出した圧痕レベルを基準値と比較するとともに、
前記画像データにおける前記検査領域Ｃ内に存在する複数の前記圧痕８を示す各粒毎の検出座標から、前記検査領域Ｃ内の上下左右の端に位置する圧痕８を特定し、その特定された上下左右の端に位置する圧痕８の検出座標により前記検査領域Ｃ内に存在する圧痕８群の中心座標を算定し、前記圧痕８群の中心座標と前記マスタデータにおけるバンプ領域Ａの中心座標とを比較して前記両中心座標間の位置ずれの距離を求め、前記位置ずれの距離を基準値と比較して前記ＩＣチップ２の実装位置の良否を判定することを特徴とする基板検査装置。
【請求項３】
透明基板１上のパネル電極４に、導電粒子６を含む異方性導電材料３を介在して、ＩＣチップ２を、そのＩＣチップ２上のチップ電極５を前記パネル電極４に重ねて載せて、前記透明基板１とＩＣチップ２を圧接することにより、前記ＩＣチップ２のチップ電極５上のバンプ７で、前記異方性導電材料３を圧縮して導電性を発揮させるとともに、前記パネル電極４に圧痕８を生じさせ、その圧痕８部分の前記異方性導電材料３の導電性により、前記チップ電極５をパネル電極４に接続して、前記透明基板１にＩＣチップ２を実装した透明基板１の前記ＩＣチップ２の実装状態を検査する基板検査装置において、
前記透明基板１裏面からの前記ＩＣチップ２の実装部分の画像データを、微分干渉顕微鏡１０により取得し、ＣＰＵ１６にて、前記画像データに前記透明基板１のマスタデータをマッチングして前記バンプ７に対応するバンプ領域Ａを位置決めし、そのバンプ領域Ａ内に検査領域Ｃを特定し、前記バンプ領域Ａ内に特定された検査領域Ｃ内の画像輝度に基づいて、前記バンプ領域Ａ内に特定された検査領域Ｃ内の圧痕８の圧痕レベルを検出してその検出した圧痕レベルを基準値と比較するとともに、
前記画像データにおける前記バンプ領域Ａ外に検査領域Ｃを特定し、前記バンプ領域Ａ内に特定された検査領域Ｃ内の画像輝度及び前記バンプ領域Ａ外に特定された検査領域Ｃ内の画像輝度に基づいて、前記各検査領域Ｃ内に生じた異物混入、パターン傷、パターン焼け、パターン切れの各項目のうち、少なくとも一項目に該当する欠陥の有無を、前記バンプ領域Ａ内に特定された検査領域Ｃ及び前記バンプ領域Ａ外に特定された検査領域Ｃでそれぞれ検出することにより前記ＩＣチップ２の実装状態を判定することを特徴とする基板検査方法。
【請求項４】
透明基板１上のパネル電極４に、導電粒子６を含む異方性導電材料３を介在して、ＩＣチップ２を、そのＩＣチップ２上のチップ電極５を前記パネル電極４に重ねて載せて、前記透明基板１とＩＣチップ２を圧接することにより、前記ＩＣチップ２のチップ電極５上のバンプ７で、前記異方性導電材料３を圧縮して導電性を発揮させるとともに、前記パネル電極４に圧痕８を生じさせ、その圧痕８部分の前記異方性導電材料３の導電性により、前記チップ電極５をパネル電極４に接続して、前記透明基板１にＩＣチップ２を実装した透明基板１の前記ＩＣチップ２の実装状態を検査する基板検査装置において、
前記透明基板１裏面からの前記ＩＣチップ２の実装部分の画像データを、微分干渉顕微鏡１０により取得し、ＣＰＵ１６にて、前記画像データに前記透明基板１のマスタデータをマッチングして前記バンプ７に対応するバンプ領域Ａを位置決めし、そのバンプ領域Ａ内に検査領域Ｃを特定し、前記バンプ領域Ａ内に特定された検査領域Ｃ内の画像輝度に基づいて、前記バンプ領域Ａ内に特定された検査領域Ｃ内の圧痕８の圧痕レベルを検出してその検出した圧痕レベルを基準値と比較するとともに、
前記画像データにおける前記検査領域Ｃ内に存在する複数の前記圧痕８を示す各粒毎の検出座標から、前記検査領域Ｃ内の上下左右の端に位置する圧痕８を特定し、その特定された上下左右の端に位置する圧痕８の検出座標により前記検査領域Ｃ内に存在する圧痕８群の中心座標を算定し、前記圧痕８群の中心座標と前記マスタデータにおけるバンプ領域Ａの中心座標とを比較して前記両中心座標間の位置ずれの距離を求め、前記位置ずれの距離を基準値と比較して前記ＩＣチップ２の実装位置の良否を判定することを特徴とする基板検査方法。