JPH10160419A - はんだバンプの高さ測定方法 - Google Patents
はんだバンプの高さ測定方法Info
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- JPH10160419A JPH10160419A JP8323797A JP32379796A JPH10160419A JP H10160419 A JPH10160419 A JP H10160419A JP 8323797 A JP8323797 A JP 8323797A JP 32379796 A JP32379796 A JP 32379796A JP H10160419 A JPH10160419 A JP H10160419A
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- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＣＣＢ接合においては、ＬＳＩ上に多数格子状
に形成された微細な球面状のはんだバンプを電極として
接合するため、接続の信頼性を確保するには、接続前に
バンプ高さを全数検査することが必要不可欠であり、こ
のためには、高速高精度にバンプ頂点高さを計測する必
要がある。 【解決手段】本発明によれば、バンプ頂点高さ判定に、
頂点付近の標準波形との比較手段をもちいるため、バン
プ表面の凹凸等の影響を受けない判定が可能となる。更
に標準波形は、絶対的な基準を持つ必要がなく、測定対
象自身からリアルタイムに作成するため、対象ワークの
品種の変更等に柔軟に対応可能である。
に形成された微細な球面状のはんだバンプを電極として
接合するため、接続の信頼性を確保するには、接続前に
バンプ高さを全数検査することが必要不可欠であり、こ
のためには、高速高精度にバンプ頂点高さを計測する必
要がある。 【解決手段】本発明によれば、バンプ頂点高さ判定に、
頂点付近の標準波形との比較手段をもちいるため、バン
プ表面の凹凸等の影響を受けない判定が可能となる。更
に標準波形は、絶対的な基準を持つ必要がなく、測定対
象自身からリアルタイムに作成するため、対象ワークの
品種の変更等に柔軟に対応可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＬＳＩ等の半導体モ
ジュールやＴＡＢ(Tape Automated Bonding)等に形成
される球面状はんだバンプの高さ測定方法に係わり、特
に厳密な位置決めがなされてない球面状の該被測定物に
対し、微細な凹凸変色等で表面状態が安定していない場
合に対応した頂点高さの測定方法に関する。
ジュールやＴＡＢ(Tape Automated Bonding)等に形成
される球面状はんだバンプの高さ測定方法に係わり、特
に厳密な位置決めがなされてない球面状の該被測定物に
対し、微細な凹凸変色等で表面状態が安定していない場
合に対応した頂点高さの測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ビームにより三角測量法を用いて非接
触で物体の高さを測定する方法は、種々知られている。
その中でも、被測定物が球面状でその位置決めが厳密に
されていない場合、すなわち被測定物の頂点の位置が正
確にわからない場合の頂点高さを測定する方法として
は、三次元直行座標Ｘ，Ｙ，Ｚを設定し、図８（ａ）に
示すように、光ビームの相対的走査を被測定物のＸ軸方
向に行い（８０１）、上記光ビームの反射光量から後述
する方法でその走査線上の変曲点の位置を求め、つい
で、上記光ビームの相対的走査を該変曲点を含むＹ軸方
向に行い（８０２）、同様に反射光量から走査線上の変
曲点位置を求め、図８（ｂ）に示すように、この位置を
被測定物の頂点位置８０３とし、この場所の高さを被測
定物の高さと判定するものがある。
触で物体の高さを測定する方法は、種々知られている。
その中でも、被測定物が球面状でその位置決めが厳密に
されていない場合、すなわち被測定物の頂点の位置が正
確にわからない場合の頂点高さを測定する方法として
は、三次元直行座標Ｘ，Ｙ，Ｚを設定し、図８（ａ）に
示すように、光ビームの相対的走査を被測定物のＸ軸方
向に行い（８０１）、上記光ビームの反射光量から後述
する方法でその走査線上の変曲点の位置を求め、つい
で、上記光ビームの相対的走査を該変曲点を含むＹ軸方
向に行い（８０２）、同様に反射光量から走査線上の変
曲点位置を求め、図８（ｂ）に示すように、この位置を
被測定物の頂点位置８０３とし、この場所の高さを被測
定物の高さと判定するものがある。
【０００３】前述の反射光量から変曲点を求める判定手
段は、反射光量が所定の判定レベルを超えた位置とそれ
以下となった位置との間の中心位置を変曲点と判定する
ものである。
段は、反射光量が所定の判定レベルを超えた位置とそれ
以下となった位置との間の中心位置を変曲点と判定する
ものである。
【０００４】なおこの種の技術として関連するものに
は、たとえば特開昭６０―１９６６０８号公報に記載の
技術がある。
は、たとえば特開昭６０―１９６６０８号公報に記載の
技術がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、被測
定物の表面状態についての配慮がなされておらず、被測
定物の表面に変色・凹凸等があった場合、該被測定物表
面での光の反射に乱れが起こるため、反射光量のピーク
が複数出力されることになり、変曲点位置を誤判定して
しまい頂点高さを高精度に測定できないという問題があ
った。
定物の表面状態についての配慮がなされておらず、被測
定物の表面に変色・凹凸等があった場合、該被測定物表
面での光の反射に乱れが起こるため、反射光量のピーク
が複数出力されることになり、変曲点位置を誤判定して
しまい頂点高さを高精度に測定できないという問題があ
った。
【０００６】本発明の目的は、被測定物の表面状態に影
響されずに、高精度に球面状の被測定物の頂点高さを測
定する方法を提供することにある。
響されずに、高精度に球面状の被測定物の頂点高さを測
定する方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では、光マイクロ
ヘッドで検出し記憶された各バンプ毎の高さを示すディ
ジタルデータから形成される波形と、事前に作成してお
いた標準波形とを上下左右にシフトしながら比較し、そ
れぞれシフトした場合の相関係数を演算し、演算結果か
ら相関係数の最も大きい場合のシフト量と該標準波形の
シフト前の高さをもとに、被測定バンプの頂点高さを算
出する。そのため、バンプ表面の微細な凹凸・変色等に
よる反射光量波形の局部的な形状異常に影響されず、検
出波形全体から頂点高さを判定することができる。
ヘッドで検出し記憶された各バンプ毎の高さを示すディ
ジタルデータから形成される波形と、事前に作成してお
いた標準波形とを上下左右にシフトしながら比較し、そ
れぞれシフトした場合の相関係数を演算し、演算結果か
ら相関係数の最も大きい場合のシフト量と該標準波形の
シフト前の高さをもとに、被測定バンプの頂点高さを算
出する。そのため、バンプ表面の微細な凹凸・変色等に
よる反射光量波形の局部的な形状異常に影響されず、検
出波形全体から頂点高さを判定することができる。
【０００８】尚、波形を比較する際、比較の対象となる
波形幅は、記憶された前記ディジタルデータのそれぞれ
の各バンプ毎の反射光量データを元に、それぞれ各バン
プ毎に決定する。
波形幅は、記憶された前記ディジタルデータのそれぞれ
の各バンプ毎の反射光量データを元に、それぞれ各バン
プ毎に決定する。
【０００９】また、比較する標準波形は、その被測定物
を一列走査した場合に得られる複数のバンプの高さデー
タから作成し、各列走査を行うごとに更新していくた
め、被測定対象物のバンプ面の曲率、光沢等が、製造ロ
ット、製造プロセスなどの変更により変化しても、標準
波形もそれに追従することになり、安定した計測が可能
となる。更に、この測定方法においては、基準となる標
準波形データを予め設定しておくのではなく、列走査毎
に作成するため、バンプ高さ、及び、径の異なる他の品
種のバンプも同様の方法または装置で測定可能である。
を一列走査した場合に得られる複数のバンプの高さデー
タから作成し、各列走査を行うごとに更新していくた
め、被測定対象物のバンプ面の曲率、光沢等が、製造ロ
ット、製造プロセスなどの変更により変化しても、標準
波形もそれに追従することになり、安定した計測が可能
となる。更に、この測定方法においては、基準となる標
準波形データを予め設定しておくのではなく、列走査毎
に作成するため、バンプ高さ、及び、径の異なる他の品
種のバンプも同様の方法または装置で測定可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
用いて詳細に説明する。
用いて詳細に説明する。
【００１１】図６は、本発明を行うための高さ測定装置
の構成を示す装置構成図である。
の構成を示す装置構成図である。
【００１２】半球状の被測定バンプ６０１がベース６０
２上に近接して複数個搭載されている。本実施例では、
被測定バンプのサイズとしては、バンプ径１００μｍ、
バンプピッチ３００μｍ程度とする。検出器６０３は高
さ測定用の検出ヘッド部であり、光ビームを斜め方向に
発する光源と、反射光の位置を検出する素子を有する。
被測定バンプ６０１と検出器６０３との距離は三角法の
原理で測定され、その値と検出器６０３とベース６０２
との距離より、被測定バンプの高さを検出する。検出さ
れた反射光量信号６０８及び高さ信号６０９は、測定器
本体６０４よりメモリ６０５及び、判定手段６０６を有
する制御部６０７に送られる。被測定バンプ６０１及び
ベース６０２は、制御部６０７からの指令でＸステージ
６１０、Ｙステージ６１１により検出器６０３に対し相
対的にＸＹ方向に移動可能な構成となっている。
２上に近接して複数個搭載されている。本実施例では、
被測定バンプのサイズとしては、バンプ径１００μｍ、
バンプピッチ３００μｍ程度とする。検出器６０３は高
さ測定用の検出ヘッド部であり、光ビームを斜め方向に
発する光源と、反射光の位置を検出する素子を有する。
被測定バンプ６０１と検出器６０３との距離は三角法の
原理で測定され、その値と検出器６０３とベース６０２
との距離より、被測定バンプの高さを検出する。検出さ
れた反射光量信号６０８及び高さ信号６０９は、測定器
本体６０４よりメモリ６０５及び、判定手段６０６を有
する制御部６０７に送られる。被測定バンプ６０１及び
ベース６０２は、制御部６０７からの指令でＸステージ
６１０、Ｙステージ６１１により検出器６０３に対し相
対的にＸＹ方向に移動可能な構成となっている。
【００１３】図７は被測定バンプ６０１に対する検出器
６０３の相対的な走査方法を示した図である。検出器６
０３は、ベース６０２上の被測定バンプ６０１の頂点付
近をＸ方向に列毎に複数回走査し、一列分の反射光量信
号６０８及び高さ信号６０９のサンプリングを行い、そ
のデータを制御部６０７に保存する。この走査をバンプ
列毎にＹステージ６１１をシフトしながら繰り返し、ベ
ース６０２上全ての被測定バンプ６０１を走査する。
６０３の相対的な走査方法を示した図である。検出器６
０３は、ベース６０２上の被測定バンプ６０１の頂点付
近をＸ方向に列毎に複数回走査し、一列分の反射光量信
号６０８及び高さ信号６０９のサンプリングを行い、そ
のデータを制御部６０７に保存する。この走査をバンプ
列毎にＹステージ６１１をシフトしながら繰り返し、ベ
ース６０２上全ての被測定バンプ６０１を走査する。
【００１４】図１は、本実施例における頂点判定の原理
を説明する図である。検出波形１０２は、被測定バンプ
６０１の一個分の検出高さ信号であり、標準波形１０１
は後に述べる方法により作成したバンプ頂点付近の標準
的なモデル波形である。検出波形１０２の仮の中心位置
１０４は、バンプ上を走査した場合の設計上の位置及
び、従来の方法により高さ情報と反射光量情報を元に求
めた、仮の中心位置である。
を説明する図である。検出波形１０２は、被測定バンプ
６０１の一個分の検出高さ信号であり、標準波形１０１
は後に述べる方法により作成したバンプ頂点付近の標準
的なモデル波形である。検出波形１０２の仮の中心位置
１０４は、バンプ上を走査した場合の設計上の位置及
び、従来の方法により高さ情報と反射光量情報を元に求
めた、仮の中心位置である。
【００１５】まず、標準波形の頂点位置１０３と検出波
形の仮の頂点位置１０５を重ね合わせて相関係数を求め
る。標準波形の中心軸を検出波形の中心軸に合わせたと
きの標準波形の頂点位置１０３を原点として、検出器走
査方向にＸ軸、高さ方向にＺ軸をとる。相関係数は、点
データの集まりである標準波形と検出波形のＸ座標とそ
のＸ座標におけるＺ座標のそれぞれの値より計算し、こ
の結果は制御部６０７のメモリ６０５に保存する。
形の仮の頂点位置１０５を重ね合わせて相関係数を求め
る。標準波形の中心軸を検出波形の中心軸に合わせたと
きの標準波形の頂点位置１０３を原点として、検出器走
査方向にＸ軸、高さ方向にＺ軸をとる。相関係数は、点
データの集まりである標準波形と検出波形のＸ座標とそ
のＸ座標におけるＺ座標のそれぞれの値より計算し、こ
の結果は制御部６０７のメモリ６０５に保存する。
【００１６】ここで、相関係数とは、検出波形１０２と
標準波形１０１との形状の一致度を量的に表現する係数
で、相関係数が大きい程二つの波形の形状が近いことを
表している。
標準波形１０１との形状の一致度を量的に表現する係数
で、相関係数が大きい程二つの波形の形状が近いことを
表している。
【００１７】本実施例では、Ｘ座標幅は２μｍに設定し
て計算するが、求めるバンプの大きさ及び求めたい精度
により設定できる。
て計算するが、求めるバンプの大きさ及び求めたい精度
により設定できる。
【００１８】更に、標準波形１をX方向またはＺ方向に
シフトする。実際には検出波形１０２の比較範囲の切り
出し位置を上下左右にシフトし同様に相関係数を演算す
る。この上下左右のシフトの比較演算を、予め設定した
範囲内で繰り返し行い、それぞれの場合の相関係数を求
める。この中で、最も大きい相関係数になった場所のＺ
方向へのシフト量と、標準波形１０１の頂点位置１０３
の高さを加算したものをその走査線上における被測定バ
ンプの頂点高さと判定する。
シフトする。実際には検出波形１０２の比較範囲の切り
出し位置を上下左右にシフトし同様に相関係数を演算す
る。この上下左右のシフトの比較演算を、予め設定した
範囲内で繰り返し行い、それぞれの場合の相関係数を求
める。この中で、最も大きい相関係数になった場所のＺ
方向へのシフト量と、標準波形１０１の頂点位置１０３
の高さを加算したものをその走査線上における被測定バ
ンプの頂点高さと判定する。
【００１９】Ｚ方向にシフトする範囲は、ハンダバンプ
を形成する装置の精度により予め決めておく。例えば、
ハンダバンプ形成装置により生産されうる、最も高さの
低いハンダバンプと最も高さの高いハンダバンプとの差
の１．５倍程度とする。また、シフトピッチは、検出器
６０３の測定分解能程度とする。
を形成する装置の精度により予め決めておく。例えば、
ハンダバンプ形成装置により生産されうる、最も高さの
低いハンダバンプと最も高さの高いハンダバンプとの差
の１．５倍程度とする。また、シフトピッチは、検出器
６０３の測定分解能程度とする。
【００２０】本実施例では図７に示すように、一列のハ
ンダバンプについて３回の走査を行っているため、一つ
のバンプにつき３つの頂点高さが得られるが、図４に示
す反射光量閾値レベルを越える光量波形の幅が最も大き
いものを真の頂点高さとして採用することにしている。
ンダバンプについて３回の走査を行っているため、一つ
のバンプにつき３つの頂点高さが得られるが、図４に示
す反射光量閾値レベルを越える光量波形の幅が最も大き
いものを真の頂点高さとして採用することにしている。
【００２１】図２は、上記方法によりＸＺ方向に±５回
シフトして求めた相関係数とその位置関係を現した例で
ある。図中ＡＢＣＤＥ（Ａ＞Ｂ＞Ｃ＞Ｄ＞Ｅ）と記入さ
れた部分はそれぞれほぼ同一の相関係数を示すポイント
であり、Ｘシフト量とＺシフト量によりあらわせる。こ
の様に、相関係数の分布は、相関係数が最大であるＡ
（２０１）の位置を中心に同心円のようになっている。
それ故、例えば仮の頂点位置１０５などがわからないバ
ンプについては、任意の何点かのポイントのみ演算し、
その内で最も大きい相関係数を示すポイント付近を中心
に走査し演算する方法もある。又、比較演算手段として
相関係数でなく、単純に検出波形と標準波形のＺ座標の
差分をカウントし、差分の合計値が最も小さいポイント
を最も一致している場所と判断する方法もある。更に、
比較する検出波形１０２の範囲内で、それぞれの場所の
反射光量を見て、予め設定した基準値に達しない場所の
高さ信号は、比較演算に含めない方法により、誤った信
号による判定精度の低下を防ぐ事ができる。これらの色
々な方法は、検出器のサンプリング速度、判定演算機の
速度、必要な測定精度、また対象とするワークのサイズ
等に応じて自由に選ぶことができる。
シフトして求めた相関係数とその位置関係を現した例で
ある。図中ＡＢＣＤＥ（Ａ＞Ｂ＞Ｃ＞Ｄ＞Ｅ）と記入さ
れた部分はそれぞれほぼ同一の相関係数を示すポイント
であり、Ｘシフト量とＺシフト量によりあらわせる。こ
の様に、相関係数の分布は、相関係数が最大であるＡ
（２０１）の位置を中心に同心円のようになっている。
それ故、例えば仮の頂点位置１０５などがわからないバ
ンプについては、任意の何点かのポイントのみ演算し、
その内で最も大きい相関係数を示すポイント付近を中心
に走査し演算する方法もある。又、比較演算手段として
相関係数でなく、単純に検出波形と標準波形のＺ座標の
差分をカウントし、差分の合計値が最も小さいポイント
を最も一致している場所と判断する方法もある。更に、
比較する検出波形１０２の範囲内で、それぞれの場所の
反射光量を見て、予め設定した基準値に達しない場所の
高さ信号は、比較演算に含めない方法により、誤った信
号による判定精度の低下を防ぐ事ができる。これらの色
々な方法は、検出器のサンプリング速度、判定演算機の
速度、必要な測定精度、また対象とするワークのサイズ
等に応じて自由に選ぶことができる。
【００２２】次に、上記標準波形１０１の作成方法を図
３、４、５により説明する。
３、４、５により説明する。
【００２３】図３は、一列分(ｎ個)のバンプを走査する
ことにより得られた各バンプの変位波形３０１、３０
２、３０３、３０４及び光量波形３１１を示すグラフで
ある。図４はバンプの波形の拡大図であり、図５は、標
準波形の作成手順を示したフローチャートである。
ことにより得られた各バンプの変位波形３０１、３０
２、３０３、３０４及び光量波形３１１を示すグラフで
ある。図４はバンプの波形の拡大図であり、図５は、標
準波形の作成手順を示したフローチャートである。
【００２４】比較判定時のモデルとなる標準波形作成の
基本原理は、比較判定する各バンプの波形を平均して求
める方法である。
基本原理は、比較判定する各バンプの波形を平均して求
める方法である。
【００２５】図４において、４０３は検出された変位の
波形であり、４０４は反射光量の波形をあらわしてい
る。標準波形を求めるときに使用する有効データは４０
４の光量が光量閾値レベル４０６を上回ったもののみ
とし、光量閾値レベル４０６以下のデータは参考にし
ない。即ち、図４では、変位波形４０３の４０１（ａ）
部及び４０１（ｂ）部は、光量閾値レベルを上回った
データとして標準波形を作成するときの有効データとな
るが、他の部分の変位データは標準波形を作成するとき
の有効データとしては採用しない。
波形であり、４０４は反射光量の波形をあらわしてい
る。標準波形を求めるときに使用する有効データは４０
４の光量が光量閾値レベル４０６を上回ったもののみ
とし、光量閾値レベル４０６以下のデータは参考にし
ない。即ち、図４では、変位波形４０３の４０１（ａ）
部及び４０１（ｂ）部は、光量閾値レベルを上回った
データとして標準波形を作成するときの有効データとな
るが、他の部分の変位データは標準波形を作成するとき
の有効データとしては採用しない。
【００２６】まず、有効データの抽出を図３の３０１、
３０２、３０３、３０４の各バンプの波形について行
う。図３では４個のバンプしか記載してないが実際には
数１０個〜数１００個ぐらいのバンプがある。その有効
データ３２１、３２２、３２３、３２４を走査列の全て
のバンプについて加算平均する。加算平均の方法は、走
査方向にＸ軸（仮の中心位置が０）、高さ方向にＺ軸
（基板面が０）をとり、有効データの存在する各Ｘ座標
毎におけるＺ座標の値を全てのバンプについて加算し、
該加算した座標の数で割る。例えば、列中の１００個の
バンプの内の８０個において、特定のＸ座標Ｘ１に対す
るＺ座標（Ｚ１・・・Ｚｎ）が有効データとなる場合に
は（図３では、Ｚ１，Ｚ２，ＺｎのみでＺ３は有効デー
タではない）、その８０個それぞれのＺ座標の値を加え
あわせ８０で割ることになる。
３０２、３０３、３０４の各バンプの波形について行
う。図３では４個のバンプしか記載してないが実際には
数１０個〜数１００個ぐらいのバンプがある。その有効
データ３２１、３２２、３２３、３２４を走査列の全て
のバンプについて加算平均する。加算平均の方法は、走
査方向にＸ軸（仮の中心位置が０）、高さ方向にＺ軸
（基板面が０）をとり、有効データの存在する各Ｘ座標
毎におけるＺ座標の値を全てのバンプについて加算し、
該加算した座標の数で割る。例えば、列中の１００個の
バンプの内の８０個において、特定のＸ座標Ｘ１に対す
るＺ座標（Ｚ１・・・Ｚｎ）が有効データとなる場合に
は（図３では、Ｚ１，Ｚ２，ＺｎのみでＺ３は有効デー
タではない）、その８０個それぞれのＺ座標の値を加え
あわせ８０で割ることになる。
【００２７】尚、仮の中心位置４０２は、反射光量が光
量閾値レベル４０５を越えてからそれ以下に下がるま
での波形幅の中心位置であり、中心位置と検出波形の交
点を仮の頂点１０５とする（５０２）。
量閾値レベル４０５を越えてからそれ以下に下がるま
での波形幅の中心位置であり、中心位置と検出波形の交
点を仮の頂点１０５とする（５０２）。
【００２８】各Ｘ座標における有効データの加算平均値
の集まりが標準波形となる。
の集まりが標準波形となる。
【００２９】標準波形を作成すると、直ちに前述の比較
作業に移り、検出波形と標準波形をシフトしながら相関
係数を求める。その走査列での比較作業が終わると、保
存されていた標準波形データをクリアして次の列走査に
移り、その列での標準波形の作成及び比較作業を行う。
これを全てのバンプ列について繰り返す。
作業に移り、検出波形と標準波形をシフトしながら相関
係数を求める。その走査列での比較作業が終わると、保
存されていた標準波形データをクリアして次の列走査に
移り、その列での標準波形の作成及び比較作業を行う。
これを全てのバンプ列について繰り返す。
【００３０】図４では有効データが２分割されている
が、平均処理は一列全てのバンプについて、ポイント毎
に有効データの平均化を行うため問題とはならない（５
０４）。又、最終的に作成された標準波形が分割されて
いたとしても、比較演算のときにはポイントの集合とし
て扱うため障害にはならない。
が、平均処理は一列全てのバンプについて、ポイント毎
に有効データの平均化を行うため問題とはならない（５
０４）。又、最終的に作成された標準波形が分割されて
いたとしても、比較演算のときにはポイントの集合とし
て扱うため障害にはならない。
【００３１】また、比較する標準波形は、その被測定物
を一列走査した場合に得られる複数のバンプの高さデー
タから作成し、各列走査を行うごとに更新していくた
め、被測定対象物のバンプ面の曲率、光沢等が、製造ロ
ット、製造プロセスなどの変更により変化しても、標準
波形もそれに追従することになり、安定した計測が可能
となる。更に、この測定方法においては、基準となる標
準波形データを予め設定しておくのではなく、列走査毎
に作成するため、バンプ高さ、及び、径の異なる他の品
種のバンプも同様の方法または装置で測定可能である。
を一列走査した場合に得られる複数のバンプの高さデー
タから作成し、各列走査を行うごとに更新していくた
め、被測定対象物のバンプ面の曲率、光沢等が、製造ロ
ット、製造プロセスなどの変更により変化しても、標準
波形もそれに追従することになり、安定した計測が可能
となる。更に、この測定方法においては、基準となる標
準波形データを予め設定しておくのではなく、列走査毎
に作成するため、バンプ高さ、及び、径の異なる他の品
種のバンプも同様の方法または装置で測定可能である。
【００３２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、バ
ンプ頂点高さ判定に反射光量の波形ではなく、頂点付近
の標準波形と変位波形との比較手段をもちいるため、反
射光量の波形が乱れていても判定には関係なく、バンプ
表面の凹凸等の影響を受けることなく判定をする事が出
来る。更に標準波形は、絶対的な基準を持つ必要がな
く、測定対象自身からリアルタイムに作成するため、対
象ワークの品種の変更等に柔軟に対応可能である。
ンプ頂点高さ判定に反射光量の波形ではなく、頂点付近
の標準波形と変位波形との比較手段をもちいるため、反
射光量の波形が乱れていても判定には関係なく、バンプ
表面の凹凸等の影響を受けることなく判定をする事が出
来る。更に標準波形は、絶対的な基準を持つ必要がな
く、測定対象自身からリアルタイムに作成するため、対
象ワークの品種の変更等に柔軟に対応可能である。
【図１】は本発明の波形マッチングの原理説明図であ
る。
る。
【図２】は各シフトに対する相関係数の分布を現す等高
線を示す。
線を示す。
【図３】は１列分のバンプを走査した場合に得られる変
位と光量を示すグラフである。
位と光量を示すグラフである。
【図４】は１列走査分の中の１バンプについて、標準波
形の元データである有効データの算出原理を示す。
形の元データである有効データの算出原理を示す。
【図５】は標準波形の作成手順を示す。
【図６】は本発明を行うための高さ測定装置の構成を示
す装置構成図、
す装置構成図、
【図７】はステージの走査方法を説明する図である。
【図８】は従来の測定方法を示した図である。
１０１：標準波形 １０２：検出波形 １０３：標準波形の頂点位置 １０４：検出波形の仮の中心位置 １０５：検出波形の仮の頂点位置 ２０１：相関係数最大の位置 ２０２：Ｘ方法シフト量 ２０３：Ｙ方向シフト量 ６０３：検出器 ６０４：測定器本体 ６０５：メモリ ６０６：判定手段 ６０７：制御部 ６０８：高さ信号 ６０９：反射光量信号 ６１０：Ｘステージ ６１１：Ｙステージ
Claims (4)
- 【請求項１】半導体素子を搭載する基板上に形成される
はんだバンプの高さ測定方法において、 レーザ光による三角測量法を利用する光マイクロヘッド
を、バンプ列ごとに被測定物上を相対的に走査する工程
と、該走査時に光マイクロヘッドから得られる高さデー
タ及び反射光量データをバンプ列ごとに記憶する工程
と、記憶された該データから各バンプの頂点高さの判定
演算処理を行う工程と、を備えることを特徴とするはん
だバンプの高さ測定方法。 - 【請求項２】バンプの頂点高さを判定し演算することに
より、はんだバンプの高さを測定する方法において、 光マイクロヘッドで検出し記憶された各バンプの高さデ
ータから形成される波形と事前に記憶しておいた比較用
の標準波形とを、該標準波形を上下左右にシフトしなが
ら比較して相関係数を演算し、該演算結果より、前記相
関係数の最も大きい場合のシフト量と前記標準波形の頂
点高さから、被測定バンプの頂点高さを算出することを
特徴とするはんだバンプの高さ測定方法。 - 【請求項３】請求項２記載のはんだバンプの高さ測定方
法において、 波形を比較する際、比較の対象となる波形幅を、記憶さ
れた前記データのそれぞれの各バンプ毎の反射光量デー
タを元に、それぞれ各バンプ毎に決定することを特徴と
するはんだバンプの高さ測定方法。 - 【請求項４】請求項２記載のはんだバンプの高さ測定方
法において、 波形を比較する際に使用される標準波形を、被測定物を
一列走査した場合に得られる複数のバンプの高さ及び反
射光量データから作成し、被測定物ごとにまたは被測定
物の列走査を行うごとに更新することを特徴とするはん
だバンプの高さ測定方法。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP32379796A JP3551667B2 (ja) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | はんだバンプの高さ測定方法 |
| DE69736165T DE69736165T2 (de) | 1996-12-04 | 1997-12-02 | Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Höhe eines Gegenstands |
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| US08/982,509 US6069701A (en) | 1996-12-04 | 1997-12-02 | Method and apparatus for measuring the height of an object |
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|---|---|---|---|
| JP32379796A JP3551667B2 (ja) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | はんだバンプの高さ測定方法 |
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|---|---|
| JPH10160419A true JPH10160419A (ja) | 1998-06-19 |
| JP3551667B2 JP3551667B2 (ja) | 2004-08-11 |
Family
ID=18158728
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|---|---|---|---|
| JP32379796A Expired - Fee Related JP3551667B2 (ja) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | はんだバンプの高さ測定方法 |
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| US6486963B1 (en) | 2000-06-20 | 2002-11-26 | Ppt Vision, Inc. | Precision 3D scanner base and method for measuring manufactured parts |
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| JPS63252216A (ja) * | 1987-04-08 | 1988-10-19 | Opt:Kk | 比高測定用水準儀 |
| US4971445A (en) * | 1987-05-12 | 1990-11-20 | Olympus Optical Co., Ltd. | Fine surface profile measuring apparatus |
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| DE69322775T2 (de) * | 1993-08-12 | 1999-07-22 | International Business Machines Corp., Armonk, N.Y. | Verfahren zur Inspektion vom Verbindungskugel-Satz eines intergrierten Schaltungsmoduls |
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-
1996
- 1996-12-04 JP JP32379796A patent/JP3551667B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-12-02 US US08/982,509 patent/US6069701A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-02 EP EP97121162A patent/EP0848245B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-02 DE DE69736165T patent/DE69736165T2/de not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
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| DE69736165T2 (de) | 2007-04-26 |
| US6069701A (en) | 2000-05-30 |
| DE69736165D1 (de) | 2006-08-03 |
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| EP0848245A3 (en) | 1999-03-10 |
| EP0848245A2 (en) | 1998-06-17 |
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