发明名称 凸块形状计测装置及其方法
摘要 本发明提供构造简单,可高速且高精度测出确实导通连接所需凸块参数的凸块形状计测技术,构成一种凸块形状计测装置,其具备:照明光学系统,其针对配置于藉载台移动的基板上的凸块,使用具有相对于前述基板面低的倾斜角度的照明光轴,照射照明光;检测光学系统,其使用具有相对于前述基板面较前述照明光的低倾斜角度更高的倾斜角度的照明光轴,会聚来自该受照明凸块的反射光,检测凸块的影像信号;影像处理部,其根据按该检出并经过A/D转换的凸块的数位影像信号所得凸块的至少前端部及基部的影像信号,算出凸块的至少前端部及基部的轮廓,根据该算出的凸块的至少前端部及基部的轮廓,算出由凸块的至少位置及高度构成的几何特征量;以及主控制部,其显示有关该算出的凸块几何特征量的资讯于显示装置。
申请公布号 TWI241397 申请公布日期 2005.10.11
申请号 TW093129459 申请日期 2004.09.29
申请人 日立比亚机械股份有限公司 发明人 泽秀明;野本峰生;山家正俊;岩田力;上原昌史
分类号 G01B11/24 主分类号 G01B11/24
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种凸块形状计测装置,包含以下构造:载台,其载置并移动配置作为被计测对象物的复数凸块的基板;照明光学系统,其使用具有相对于前述基板面低的倾斜角度的照明光轴,对配置于藉该载台移动的前述基板上的凸块照射照明光;检测光学系统,其使用具有相对于前述基板面较前述照明光的低倾斜角度更高的倾斜角度的检测光轴,会聚该照明光学系统照射的凸块的反射光,检测凸块的影像信号;影像处理部,其A/D转换该检测光学系统所检出的凸块影像信号,根据按该A/D转换的凸块的数位影像信号所得凸块的至少前端部及基部的影像信号,算出凸块的至少前端部及基部的轮廓,根据该算出的凸块的至少前端部及基部的轮廓,算出由凸块的至少位置及高度构成的几何特征量;以及主控制部,其将有关藉该影像处理部算出的凸块几何特征量的资讯显示于显示装置。2.如申请专利范围第1项所记载之凸块形状计测装置,其中于前述影像处理部中,前述算出的凸块几何特征量进一步包含凸块基部的直径。3.如申请专利范围第1项所记载之凸块形状计测装置,其中于前述影像处理部中进一步根据算出的凸块几何特征量,判定凸块良否,将该判定结果提供给前述主控制部。4.如申请专利范围第1项所记载之凸块形状计测装置,其中前述检测光学系统具有会聚各凸块的反射光的聚光透镜,以及接收该聚光透镜所会聚各凸块的反射光,转换成影像信号的线性影像感测器。5.如申请专利范围第1项所记载之凸块形状计测装置,其中前述照明光学系统配置成前述照明光自复数方向对前述各凸块照明。6.如申请专利范围第1项所记载之凸块形状计测装置,其中前述照明光学系统照射扩散照明光作为照明光。7.一种凸块形状计测装置,包含以下构造:载台,其载置并移动配置作为被计测对象物的复数凸块的基板;照明光学系统,其使用具有相对于前述基板面低的倾斜角度的照明光轴,对配置于藉该载台移动的前述基板上的凸块照射照明光;检测光学系统,其使用具有相对于前述基板面较前述照明光的低倾斜角度更高的倾斜角度的检测光轴,会聚该照明光学系统照射的凸块的反射光,检测凸块的影像信号;影像处理部,其A/D转换该检测光学系统所检出的凸块影像信号,根据按该A/D转换的凸块的数位影像信号所得凸块的至少前端部及基部的影像信号,算出凸块的至少前端部及基部的轮廓,根据该算出的凸块的至少前端部及基部的轮廓,算出由凸块的至少位置及高度构成的几何特征量,根据该算出的凸块的几何特征量,判定凸块良否;以及主控制部,其输出该影像处理部所判定凸块良否的资讯。8.如申请专利范围第7项所记载之凸块形状计测装置,其中于前述影像处理部中,前述算出的凸块几何特征量进一步包含凸块基部的直径。9.如申请专利范围第7项所记载之凸块形状计测装置,其中前述主控制部将有关藉前述影像处理部算出的凸块几何特征量的资讯显示于显示装置。10.如申请专利范围第7项所记载之凸块形状计测装置,其中于前述主控制部中,显示于前述显示装置的有关凸块几何特征量的资讯包含前述基板上凸块几何特征量的分布、凸块相对于几何特征量的发生频度或凸块几何特征量的历时变化内的任一个以上。11.如申请专利范围第7项之凸块形状计测装置,其中进一步具备影像信号保存部,其保存得自前述影像处理部的至少判定为不良的凸块经过A/D转换的影像信号。12.如申请专利范围第7项所记载之凸块形状计测装置,其中于前述照明光学系统中,前述照明光为白色光或具有570nm以下的波长的光。13.如申请专利范围第7项所记载之凸块形状计测装置,其中前述检测光学系统具有会聚各凸块的反射光的聚光透镜,以及接收该聚光透镜所会聚各凸块的反射光,转换成影像信号的线性影像感测器。14.如申请专利范围第7项所记载之凸块形状计测装置,其中前述照明光学系统配置成前述照明光自复数方向对前述各凸块照明。15.如申请专利范围第7项所记载之凸块形状计测装置,其中前述照明光学系统照射扩散照明光作为照明光。16.如申请专利范围第13项所记载之凸块形状计测装置,其中前述线性影像感测器由聚焦于各凸块的前端部而接收光的第1线性影像感测器以及聚焦于各凸块的基部而接收光的第2线性影像感测器构成。17.如申请专利范围第13项所记载之凸块形状计测装置,其中前述照明光学系统配置成对应前述线性影像感测器的光接收区域,对各凸块进行细带状照明。18.一种凸块形状计测方法,包含以下步骤:自相对于该基板面低的第1角度方向,对配置在基板上的凸块照明的步骤;藉由沿相对于前述基板面较前述第1角度高的第2角度方向,检测自该第1角度方向照明而为前述凸块反射的反射光,获得前述凸块的影像信号的步骤;处理该检出所得的前述凸块的影像信号,算出包含前述凸块的至少位置及高度资讯的几何特征量的步骤;并且,将有关该算出的前述凸块几何特征量显示于画面上的步骤。19.如申请专利范围第18项所记载之凸块形状计测方法,其中于自第1角度方向对前述基板照明的步骤及沿第2角度方向检测前述反射光获得影像信号的步骤中,一面沿至少一方向连续移动前述基板,一面进行。20.如申请专利范围第18项所记载之凸块形状计测方法,其中在显示于前述画面的步骤中,就有关前述凸块几何特征量的资讯而言,将有关前述凸块的高度、底部直径及底部位置于前述基板上的分布资讯显示于前述画面上。21.如申请专利范围第18项所记载之凸块形状计测方法,其中在显示于前述画面的步骤中,就有关前述凸块几何特征量的资讯而言,将有关前述凸块的高度、底部直径及底部位置的各个不良情形显示于前述画面上。22.如申请专利范围第18项所记载之凸块形状计测方法,其中于包含前述凸块的至少位置及高度资讯的几何特征量算出中,根据前述检测所得前述凸块的影像信号中至少前述凸块的前端部及基部的影像信号,算出凸块的至少前端部及基部的轮廓,并根据该算出的前述凸块的至少前端部及基部的轮廓,算出前述凸块的至少位置及高度所构成的几何特征量。图式简单说明:第1图是用来说明本发明使用凸块连接方法的多层印刷基板制造步骤之一实施形态的图式。第2图是图示本发明凸块形状计测装置的第1实施形态的构造图。第3图是用来说明藉第2图所示检测光学系统检出的影像信号及影像处理部的影像处理的图式。第4(a)图是以颜色、浓淡、形状等显示凸块的几何特征量分布的图式;第4(b)图是以三次元向量显示凸块的几何特征量分布的图式;第4(c)图是显示相对于几何特征量的凸块频度(个数)作成图表的直方图的图式;第4(d)图是附加辅助线于所检出凸块影像信号的图式;第4(e)图是显示不良凸块的检出影像的图式;第4(f)图是显示凸块几何特征量的历时变化的图式。第5图是用来说明适用本发明凸块形状计测装置于凸块制造装置及CAD系统的情形的图式。第6图是图示异于第2图所示照明光学系统第1实施例的第2实施例的立体图。第7图是第6图所示照明系统第2实施例的平面图。第8图是图示异于照明光学系统第1及第2实施例的第3实施例的立体图。第9图是第8图所示照明系统第3实施例的平面图。第10图是图示异于第2图所示检测光学系统第1实施例的第2实施例的正视图。第11(a)图是图示以第10图所示检测光学系统对焦于凸块前端部,第1线性影像感测器拍摄的情形的图式;第11(b)图是图示以第10图所示检测光学系统对焦于凸块基部,第2线性影像感测器拍摄的情形的图式。第12图是图示异于检测光学系统第1及第2实施例的第3实施例正视图。第13图是图示以第12图所示检测光学系统对焦于凸块前端部,第1线性影像感测器拍摄,对焦于凸块基部,第2线性影像感测器拍摄的状态的图式。第14图是图示本发明凸块形状计测装置的第2实施形态的构造图。第15图是用来说明藉第14图所示凸块形状计测装置进行的凸块形状计测及孔形状计测的图式。第16图是用来说明第14图所示凸块形状计测装置所计测构成被计测对象的多层印刷基板的制造步骤的图式。
地址 日本