缺陷检测装置

阅读:935发布:2020-05-12

专利汇可以提供缺陷检测装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一个实施方式的 缺陷 检测装置设置有测定部、存储部、控制部及显示部。测定部测定向被检查装置发送第1 信号 后到接收被检查装置的缺陷部位反射的反射信号为止的第1时间。存储部具备:具有被检查装置的CAD数据的CAD数据部和存储根据CAD数据表示第1时间和第1信号的预测传导距离的关系的模型数据的模型数据部。控制部根据CAD数据计算由被检查装置选择的检查对象的范围,根据模型数据由第1时间计算预测传导距离,在检查对象的范围内,确定从测定部算起以预测传导距离离开的被检查装置的缺陷部位的 位置 。显示部在CAD数据显示缺陷部位的位置。,下面是缺陷检测装置专利的具体信息内容。

1.一种缺陷检测装置,其特征在于,具备:
测定部,测定从向被检查装置发送第1信号起到接收由上述被检查装置的缺陷部位反射的反射信号为止的第1时间;
存储部,具备具有上述被检查装置的CAD数据的CAD数据部和存储相应于上述CAD数据表示上述第1时间和上述第1信号的预测传导距离的关系的模型数据的模型数据部,控制部,具备存储上述CAD数据的RAM部、存储部件的数据的图书馆部、确定上述被检查装置的缺陷部位的运算部以及对上述CAD数据进行分割的分割部,根据上述CAD数据计算由上述被检查装置选择的检查对象的范围,根据上述模型数据由上述第1时间计算上述预测传导距离,在上述检查对象的范围内,确定从上述测定部起仅离开上述预测传导距离的上述被检查装置的缺陷部位的位置;以及
显示部,在上述CAD数据显示上述缺陷部位的位置。
2.如权利要求1所述的缺陷检测装置,其特征在于,
上述CAD数据部具有图像数据部和特性数据部,上述图像数据部存储的图像数据是从顶面观察构成上述被检查装置的部件的部分的图像,上述特性数据部存储的特性数据包括上述部分的位置、倾斜度、形状及材质的数据。
3.如权利要求2所述的缺陷检测装置,其特征在于,
上述存储部还具有模型数据部,上述模型数据部存储的模型数据是按每个上述部件或上述部分将对脉冲波的传导特性函数化的数据。
4.如权利要求2所述的缺陷检测装置,其特征在于,
上述分割部将上述CAD数据的图像数据分割为上述被检查装置的部件。
5.如权利要求2所述的缺陷检测装置,其特征在于,
上述图书馆部存储表示将部件分割为部分的判断基准的数据。
6.如权利要求2所述的缺陷检测装置,其特征在于,
上述运算部在上述被检查装置的缺陷部位的检测时,将从上述测定部输出的数据适用于模型数据,进行部件或者部分的缺陷部位的确定。
7.如权利要求1所述的缺陷检测装置,其特征在于,
上述第1信号经由与上述被检查装置的外部端子接触探头,输入上述被检查装置。
8.如权利要求7所述的缺陷检测装置,其特征在于,
上述第1信号是高速脉冲信号。
9.如权利要求1所述的缺陷检测装置,其特征在于,
上述缺陷检测装置适用于上述被检查装置的安装工序中的布线或连接部的短路或者断线的检测。
10.如权利要求1所述的缺陷检测装置,其特征在于,
上述被检查装置是层叠形成了半导体芯片并设置有球端子的树脂密封型半导体装置。
11.如权利要求1所述的缺陷检测装置,其特征在于,
上述被检查装置是层叠形成有非易失性半导体存储芯片的SSD卡或SD卡。
12.如权利要求1所述的缺陷检测装置,其特征在于,
在将Co作为光速、将∈ef作为有效相对介电常数、将A作为常数时,上述被检查装置的到缺陷部位的距离(L)和作为反射波测定时间的上述第1时间(t)的关系用下述式表示:
L=(Co×t)/{2×∈ef(1/2)}+A。

说明书全文

缺陷检测装置

[0001] 相关申请的引用
[0002] 本申请以2012年3月1日申请的日本专利申请第2012-045742号为基础并要求其优先权,通过引用其全部内容而结合于此。

技术领域

[0003] 这里说明的实施方式涉及采用例如时域反射测定(TDR:Time  Domain Reflectometry)检测缺陷的缺陷检测装置。

背景技术

[0004] 在安装基板上安装电子部件的电子装置的制造工序中,在安装基板上安装电子部件时,通过焊料连接安装基板上的连接部和电子部件的连接部。对通过焊料连接的连接部,检查短路、断线等发生的有无。
[0005] 半导体装置的一个形态例如是BGA型半导体装置。球网格阵列中,在封装体的底面,外部端子即焊料球网格状配设,经由焊料球与印刷基板等进行连接。印刷基板(安装基板)中,安装的焊料球的状态无法目视确认。因而,例如,进行基于边界扫描、X射线的检查。
[0006] 除了边界扫描、X射线的检查,例如,还提出了采用时域反射测定(TD R;Time Domain Reflectometry)装置的焊接检查装置。
[0007] 【现有技术文献】
[0008] 【专利文献】
[0009] 【专利文献1】特开2003-124851号公报
[0010] 【专利文献2】特开平9-61486号公报发明内容
[0011] 提供可高精度检测被检查装置的缺陷部位的缺陷检测装置。
[0012] 一个实施方式的缺陷缺陷检测装置设置有测定部、存储部、控制部及显示部。测定部测定向被检查装置发送第1信号后到接收被检查装置的缺陷部位反射的反射信号为止的第1时间。存储部具备:具有被检查装置的CAD数据的CAD数据部和存储根据CAD数据表示第1时间和第1信号的预测传导距离的关系的模型数据的模型数据部。控制部根据CAD数据计算由被检查装置选择的检查对象的范围,根据模型数据由第1时间计算预测传导距离,在检查对象的范围内,确定从测定部算起以预测传导距离离开的被检查装置的缺陷部位的位置。显示部在CAD数据显示缺陷部位的位置。
附图说明
[0013] 图1是表示第1实施方式的缺陷检测装置的全体构成例。
[0014] 图2是表示第1实施方式的被检查装置的截面图。
[0015] 图3是表示第1实施方式的被检查装置的环玻璃基板的第1主面对应的CAD数据的示意图。
[0016] 图4是表示图3的图像数据的放大图。
[0017] 图5是表示第1实施方式的被检查装置的图像数据的示意图。
[0018] 图6是表示第1实施方式的存储部存储的特性数据相关的表的示意图。
[0019] 图7是表示第1实施方式的存储部存储的特性数据和模型数据的关系的表的示意图。
[0020] 图8是表示第1实施方式的缺陷检测装置的检查工作的流程图
[0021] 图9是表示图8的步骤S5的详细的流程图。
[0022] 图10是表示变形例1的缺陷检测装置的检查工作的流程图。
[0023] 图11是表示变形例3的缺陷检测装置的存储部存储的模型数据相关的表的图。
[0024] 图12是表示变形例3的缺陷检测装置的检查工作的流程图。
[0025] 图13是表示第2实施方式的缺陷检测装置的存储部存储的模型数据相关的表的图。
[0026] 图14是表示第2实施方式的缺陷检测装置的检查工作的流程图。
[0027] 图15是表示到缺陷部位为止的距离和反射波测定时间的关系的示图。

具体实施方式

[0028] 以下,参照图面说明实施方式。说明时,向全图相同的部分附上相同的参照符号。但是,应当注意图面为示意图,厚度和平面尺寸的关系、各层的厚度的比率等不同于现实。
从而,具体的厚度、尺寸应当参照以下的说明判断。另外,在图面之间,当然也包括相互尺寸的关系、比率不同的部分。
[0029] 第1实施方式的缺陷检测装置(faul t detection apparatus)参照图1说明。图1是本实施方式的缺陷检测装置和被检查装置(test apparatus)的方框图。如图1所示,设置缺陷检测装置100和被检查装置200。这里,用BGA型半导体装置说明被检查装置200的一例,但是不限于此,只要是多个电子部件电连接的装置,也可以是任意装置。例如,可以是设置有外部端子即球端子并层叠形成了半导体芯片树脂密封的LGA型半导体装置、层叠形成了NAND型闪速存储器芯片的SSD卡、SD卡等。
[0030] 本实施方式的缺陷检测装置说明前,参照图2说明被检查装置。图2是被检查装置的截面图。
[0031] 如图2所示,在BGA型半导体装置即被检查装置200,设置有环氧玻璃基板201、粘接层202、第1半导体芯片203a、第2半导体芯片203b、第3半导体芯片203c、粘接层204a、粘接层204b、键合线205、焊料球206及模塑树脂209。第1半导体芯片203a经由粘接层202载置并粘接于环氧玻璃基板201。第2半导体芯片203b经由粘接层204a载置并粘接于第1半导体芯片
203a。第3半导体芯片203c经由粘接层204b载置并粘接于第2半导体芯片203b。环氧玻璃基板201的表面(图2的第1主面)设置有多个第1电极和与第1电极分别连接的多个第1布线(未图示)。第1电极与外部端子即焊料球206分别连接。环氧玻璃基板201的背面(图2的第1主面相向的第2主面)设置有多个第2电极和与第2电极分别连接的第2布线(未图示)。第2电极与对应的键合线205连接。第1布线和第2布线经由通孔连接(未图示)。键合线205与在第1半导体芯片203a、第2半导体芯片203b及第3半导体芯片203c设置的第3电极和第2电极分别连接。第1半导体芯片203a、第2半导体芯片203b、第3半导体芯片203c及键合线205用模塑树脂
209密封。焊料球206被分别赋予销编号。
[0032] 说明第1实施方式的缺陷检测装置的全体构成。如图1所示,在缺陷检测装置100,设置有输入输出部10、控制部20、存储部30、时域反射测定部(TDR unit;Time Domain Reflectometry unit)40及显示部50。输入输出部10与外部进行数据的收发。控制部20执行期望的运算处理。存储部30存储各种数据。时域反射测定部40向被检查装置200发送例如高速脉冲信号,输入反射波测定信号,进行期望的测定。显示部50例如显示缺陷检测关联的各种数据。
[0033] 输入输出部10与控制部20连接。输入输出部10将使用者输入的被检查装置200的CAD数据等向控制部20传送。输入输出部10执行被检查装置200的缺陷检测检查时,向控制部20传送使用者输入的各种数据。
[0034] 控制部20向显示部50发送被检查装置200的检查结果。在被检查装置200判明存在缺陷部位时,使显示部50显示在CAD数据的图像数据中表示缺陷部位的指示器。其结果,外部的使用者可以明确确认缺陷部位。这里,显示部50设置在缺陷检测检查100,但是不限于此。显示部50也可以设置在缺陷检测检查100的外部。该场合,使用者获得从缺陷检测检查100的输入输出部10输出的信息,在显示装置确认缺陷部位。
[0035] 在控制部20,设置有RAM部21、图书馆部22、分割部23及运算部24。这里,图书馆部22设置在控制部20,但是不限于此。例如,也可以设置在后述存储装置30。
[0036] RAM部21存储从输入输出部10传送的CAD数据等。RAM部21用作执行期望的运算的空间。CAD数据包括图像数据和表示各部件的尺寸等的特性数据(详细情况后述)。
[0037] 分割部23将CAD数据的图像数据分割为构成被检查装置200的部件。分割的部件相关的数据在图书馆部22存储。分割部23在CAD数据被读入RAM部21后,访问图书馆部22,将CAD数据分割为部件。
[0038] 参照图3及图4说明CAD数据的具体例。图3是被检查装置的环氧玻璃基板的第1主面对应的CAD数据的示意图。图4是图3的图像数据的放大图。
[0039] 如图3所示,环氧玻璃基板201的第1主面中分割部23将与销编号1的焊料球206(1)连接的图像数据S分割为部件(component)时,分割部23访问图书馆部22,根据各部件相关的数据,如图4所示,将图像数据S分割为销编号1的焊料球206(1)和与焊料球206(1)连接的第1布线207(1)、通孔208(1)。
[0040] 分割部23在部件的特性在部件的途中变化时,将部件按每个特性分割为部分(part)。例如,如图4所示,第1布线207(1)在布线的途中,布线宽度变化,在布线的途中,布线弯曲。分割部23根据第1布线207(1)的特性,将第1布线分割为第1部分207(1-1),第2部分207(1-2),…,第13部分(2-13)。
[0041] 图书馆部22存储表示将部件分割为部分的判断基准的数据。例如,部件为布线时,布线宽度若变化则分割布线。布线若弯曲则分割布线(例如207(1~6))。
[0042] 上述分割方法中,在单位长度的电阻值变化时分割。只要单位长度的电阻值不变化,可以不分割而作为一个部分处理。布线宽度不同时单位长度的电阻值变化,因此进行分割。同样,布线途中弯曲时,单位长度的电阻值变化,因此进行分割。另外,分割方法也可以是所述的方法以外的方法。
[0043] 控制部20向存储部30输出CAD数据的图像数据及每个分割的部件或部分的特性数据。另外,也可以不限于该情况,例如,按每个分割的部件或部分,向存储部30输出CAD数据的图像数据和特性数据。
[0044] 运算部24在缺陷检测检查时,识别实施缺陷检测检查的焊料球对应的部件或部分,向RAM部21读出每个部件或部分的模型数据,将从时域反射测定部40输出的数据适用于模型数据,计算处于部件或部分的缺陷部位,确定缺陷部位。另外,详细的说明将后述。
[0045] 在存储部30设置有CAD数据部31和模型数据部32。在CAD数据部31设置图像数据部33和特性数据部34。按每个构成被检查装置200的部件,或按将部件多个分割的部分,CAD数据的特性数据存储在特性数据部34。可以将CAD数据的图像数据作为整体在图像数据部33存储,也可以按每个部件或部分将CAD数据的图像数据在图像数据部33存储。
[0046] 上述数据是用于以非破坏方式确定处于部件或部分的缺陷部位的数据,也可以是用于向使用者提示处于部件或部分的缺陷部位的数据。
[0047] 存储部30在每次从输入输出部10输出CAD数据时,存储图像数据和按每个部件或部分的特性数据。参照图5说明图像数据。图5是表示图像数据的示意图。如图5所示,例如为BGA型半导体装置即被检查装置200时(图2所示),5个图像数据I1~I5在图像数据部33存储,与图像数据I1~I5对应的每个部件或部分的特性数据D1~D5在特性数据部34存储。
[0048] 图像数据I1是与环氧玻璃基板201的第1主面相关的图像数据。图像数据I1是在环氧玻璃基板201的第1主面形成的第1电极、第1布线及通孔的图像数据。特性数据D1是第1电极、第1布线及通孔的特性数据(表示配置位置的数据、表示长度的数据、表示宽度的数据、表示相对于基准线的倾斜度的数据、表示形状的数据、材料数据等)。
[0049] 图像数据I2是与环氧玻璃基板201的第1主面相向的第2主面相关的图像数据。图像数据I2是在环氧玻璃基板201的第2主面形成的第2电极、第2布线及通孔的图像数据。特性数据D2是第2电极、第2布线及通孔的特性数据(表示配置位置的数据、表示长度的数据、表示宽度的数据、表示相对于基准线的倾斜度的数据、表示形状的数据、材料数据等)。
[0050] 图像数据I 3~I5是与第1半导体芯片203a、第2半导体芯片203b及第3半导体芯片203c相关的图像数据。是与第1半导体芯片203a、第2半导体芯片203b及第3半导体芯片203c的第3电极连接的布线的图像数据或者第1半导体芯片203a、第2半导体芯片203b及第3半导体芯片203c内的电子部件等的图像数据。特性数据D3~D5是布线和/或电子部件等的特性数据(表示配置位置的数据、表示长度的数据、表示宽度的数据、表示相对于基准线的倾斜度的数据、表示形状的数据、材料数据等)。
[0051] 本实施方式中,存储部30存储图像数据I1~I5和与图像数据I1~I5对应的按每个部件或部分的的特性数据D1~D5。例如通过特性数据D1~D5可再现图像数据I1~I5时,也可以取而代之,仅仅在存储部30存储特性数据D1~D5。本实施方式中,作为特性数据,部件为布线时,说明了表示部件或部分的配置位置的数据、表示长度的数据、表示宽度的数据、表示相对于基准线的倾斜度的数据、表示形状的数据,但是不限于此,只要是确定布线或布线的部分的数据,则可以是任何数据。作为焊料球、通孔的特性数据,例如是表示圆形形状的数据、表示直径的大小的数据(表示第1直径的大小的数据、表示第2直径的大小的数据)、表示材料的数据。只要是焊料球等的部件的数据、确定部件的部分的数据,则可以是任何数据。
[0052] 参照图6说明特性数据的一例。图6是本实施方式的存储部存储的特性数据相关的表的示意图。这里,特性数据用表的方式在存储部30存储。
[0053] 如图6所示,按每个部件或部分,使表示宽度(或第1直径)、长度(或第2直径)、重心坐标、相对于基准线的倾斜度、材料、形状的确定数据相关联。焊料球206(1)、第1布线207(1-1)~207(1-13)、通孔208(1)的宽度(或第1直径),分别设定成a1-1,a2-1~a2-13,a3-1。长度(或第2直径)分别设定成b1-1,b2-1~b2-13,b3-1。形状分别设定成c1-1,c2-1~c2-
13,c3-1。焊料球206(1)、第1布线207(1-1)~207(1-13)、通孔208(1)的材料都是X(例如(Cu))。
[0054] 存储部30不仅存储CAD数据的图像数据、按每个部件或部分的特性数据,还在模型数据部32存储模型数据。这里,模型数据是按每个部件或部分将脉冲波的传导特性模型化的数据(例如函数数据)。模型化的数据用于根据从后述的时域反射测定部40输出的数据、图像数据及特性数据,确定处于部件或部分的缺陷部位。
[0055] 模型数据在由时域反射测定部40进行缺陷检测检查前事先在存储部30的模型数据部32存储。模型数据的计算方法将后述。
[0056] 按每个部件或部分的特性数据对应的模型数据在模型数据部32存储。
[0057] 用表参照图7进行说明。图7是表示在实施方式的存储部存储的特性数据和模型数据的关系的表的示意图。
[0058] 如图7所示,例如特性数据是材料X、宽度a2-1、形状c2-1时,模型数据L2-1用下述式表示:
[0059] L2-1=f2-1(t)……式(1)
[0060] 这里,模型数据L2-1表示从具有材料X、宽度a2-1、形状c2-1的布线(或布线的部分)的一端输入脉冲波并经过时间t,脉冲波传导到布线(或布线的部分)的另一端为止的预测传导距离。
[0061] 图7中,仅仅公开3种的模型数据,但是,用于被检查装置200的全部部件、部分对应的模型数据在模型数据部32存储。但是,对于具有材料X、宽度a2-1、形状c2-1(直线)的布线,具有长度不同的多个布线时,在脉冲波的传导特性相同的情况下,模型数据最好使用共同的数据。该场合,可以抑制要存储的模型数据的增大。
[0062] 本实施方式中,将用于被检查装置200的全部部件、部分对应的模型数据在模型数据部32存储,但是,预定了检查对象时,也可以在模型数据部32仅仅存储检查对象的部件、部分对应的模型数据。
[0063] 函数f2-1(t)是与时间t具有正的相关的函数。例如,是f2-1(t)={(A2-1)*t}+(B2-1)的一次函数。这里,A2-1比零(0)大。A2-1、B2-1是根据材料X、宽度a2-1、形状c2-1而定的常数。
[0064] 模型数据f1-1(t),f2-1(t),…与特性数据分别相关联地在存储部30存储。另外,本实施方式中,与特性数据分别相关联地在存储部30存储模型数据,但是,也可以按部件或按部分,将模型数据相关联地在存储部30存储。
[0065] 接着,用图1说明时域反射测定部40。如图1所示,时域反射测定部40与控制部20和被检查装置200连接。在时域反射测定部40,例如设置有脉冲发生器、示波器及探头(未图示)。探头与检查对象的焊料球接触
[0066] 作为时域反射测定部40,采用例如采用脉冲波的时域反射测定(TDR:Time Domain Reflectometry)装置。脉冲波是从脉冲发生器生成的高速脉冲信号。
[0067] 从控制部20接收开始缺陷检测检查的信号后,时域反射测定部40将高速脉冲信号SG1经由例如探头向被检查装置200发送。在被检查装置200的检查对象的焊料球所连接的布线等产生缺陷(布线的断线、裂痕等)时,在缺陷部位反射高速脉冲信号SG1。时域反射测定部40将反射的脉冲波作为反射信号SG2接收。时域反射测定部40计测发送高速脉冲信号SG1后到反射信号SG2接收为止的反射波测定时间。
[0068] 时域反射测定部40向控制部20输出测定的反射波测定时间的数据。
[0069] 接着,参照图8说明缺陷检测装置的检查工作。图8是缺陷检测装置的检查工作的流程图。
[0070] 本实施方式的缺陷检测装置的检查工作中,按构成被检查装置200的检查对象的部件,或,按将该部件多个分割的部分,CAD数据的特性数据在特性数据部34存储。按部件或按部分的模型数据在模型数据部32存储后,执行被检查装置200的缺陷检查。
[0071] 说明具体的缺陷检测装置的检查方法前,说明模型数据的计算方法的一例。按每个部件或部分测定传导特性,确定模型数据。具体地说,例如,布线的传导特性如下测定。
[0072] 准备2根相同特性的布线。在第1根布线,在从布线的一端离开距离LL1的部位发生缺陷。在第2根布线,在从布线的一端离开距离LL2(>LL1)的部位发生缺陷。例如将时域反射测定部40的探头与第1根布线的一端连接,向第1根布线输出第1脉冲波。时域反射测定部40计测第1脉冲波输出后到接收反射的第1脉冲波为止的时间TT1。同样,例如将时域反射测定部40的探头与第2根布线的一端连接,向第2根布线输出第2脉冲波。时域反射测定部40计测从第2脉冲波输出到接收反射的第2脉冲波为止的时间TT2。
[0073] 根据时间TT1、时间TT2、距离LL1及距离LL2,确定模型数据。通过增大样本数,可以确定精度高的模型数据。
[0074] 通过反复上述操作而确定的按每个部件或部分的模型数据在模型数据部32存储。
[0075] 参照图8说明本实施方式的缺陷检测装置的检查工作。图8是缺陷检测装置的检查工作的流程图。这里,按每个被检查装置200的构成部件或该部件多个分割的部分的CAD数据的特性数据已经在特性数据部34存储。CAD数据的图像数据已经在图像数据部33存储。用于被检查装置200的全部部件、部分对应的模型数据已经在模型数据部32存储。
[0076] 首先,步骤S1中,接收检查对象的焊料球的销编号后,输入输出部10向控制部20输出销编号。另外,不仅销编号,还接收了例如阻焊剂的材料、布线的材料、焊料球的材料及大小、布线的高度(布线与延伸平面垂直的方向的高度)的信息数据时,输入输出部10向控制部20输出这些信息数据。另外,也可以根据这些信息数据,由后述步骤S3抽出模型数据并排列。
[0077] 接着,步骤S2中,运算部24将与选择的销编号的焊料球电气连接的范围作为检查对象,从CAD数据抽出检查对象的范围。例如,被检查装置200为BGA型半导体装置时,运算部24从图像数据I1确定与检查对象的焊料球连接的第1电极、第1布线及通孔,将其包括在检查对象的范围。
[0078] 运算部24从图像数据I2,确定在图像数据I1而包括在检查对象的范围的通孔所连接的第2布线、第2电极,将第2布线、第2电极包括在检查对象的范围。同样,从图像数据I 3~I5,在第1半导体芯片203a、第2半导体芯片203b及第3半导体芯片203c内,确定经由键合线205与图像数据I2的检查对象的范围连接的第1半导体芯片203a、第2半导体芯片203b及第3半导体芯片203c的电子部件等,将这些包括在检查对象的范围。
[0079] 接着,步骤S3中,运算部24以将包括在检查对象的范围的部件、部分所对应的模型数据按照脉冲波传导顺序排列的方式,向RAM部21读出。具体地说,运算部24从图6所示表向RAM部21读出与检查对象的范围所包括的部件、部分相应的特性数据。运算部24按照脉冲波传导顺序,排列在检查对象包括的部件、部分。运算部24访问图7所示表,向RAM部21读出各部件、部分的特性数据对应的模型数据。运算部24按脉冲波传导顺序,使模型数据在RAM部21排列。
[0080] 步骤S4中,控制部20向时域反射测定部40输出开始缺陷检测检查的信号。从而,执行缺陷检测检查。时域反射测定部40使探头接触被检查装置200的检查对象的焊料球。时域反射测定部40经由探头向被检查装置200输出高速脉冲信号SG1。时域反射测定部40计测从输出高速脉冲信号SG1到接收反射的脉冲波作为反射信号SG2为止的时间。时域反射测定部40将计测的时间T1作为数据向控制部20输出。
[0081] 接着,步骤S5中,控制部20根据步骤S3获得的按照脉冲波传导顺序的模型数据及步骤S4取得的时间T1,确定缺陷部位。
[0082] 参照图9说明确定缺陷部位的具体方法。图9是表示图8的步骤S5的详细的流程图。这里,检查对象的焊料球为销编号1,缺陷部位处于第1布线207(1-3)。在步骤S3获得的按照脉冲波传导顺序的模型数据和长度的特性数据为下述的信息。
[0083] 焊料球206(1)的模型数据用L1-1=f1-1(t)表示,长度(第2直径)设为b1-1。第1布线207(1-1)的模型数据用L2-1=f2-1(t)表示,长度(第2直径)设为b2-1。第1布线207(1-2)的模型数据用L2-2=f2-2(t)表示,长度(第2直径)设为b2-2。第1布线207(1-3)的模型数据用L2-3=f2-3(t)表示,长度(第2直径)设为b2-3。同样,第1布线207(1-12)的模型数据用L2-12=f2-12(t)表示,长度(第2直径)设为b2-12。第1布线207(1-13)的模型数据用L2-13=f2-13(t)表示,长度(第2直径)设为b2-13。以下省略说明。
[0084] 这里,通过以下的步骤,控制部20确定缺陷部位。如图9所示,步骤S5-1中,运算部24向顺序排列的模型数据内的开头的模型数据代入时间T1。
[0085] 接着,步骤S5-2中,运算部24设定i=1,j=1。这里表示的i及j是将例如距离表现为Li-j时的情况。
[0086] 接着,步骤S5-3中,运算部24通过代入了时间T1的模型数据,计算距离Li-j(T1)。
[0087] 步骤S5-4中,运算部24比较距离Li-j(T1)和长度的特性数据bi-j。
[0088] 判断距离Li-j(T1)比长度的特性数据bi-j大时,执行步骤S5-5的处理。具体地说,使j加一(increment)。但是,j为最大值时,使i加一。使i加一时,j设定成初始的j=1。另外,i和j在由分割部23分割图像数据时设定。i和j在缺陷检测装置100的内部存储。运算部24计算满足下式(2)的时间T(i)(j)。
[0089] Li-j(T(i)(j))=bi-j……式(2)
[0090] 运算部24计算时间T1-ΣT(i)(j){即,将对全部的j的T(1)(j)的总和、对全部的j的T(2)(j)的总和、…、对全部的j的T(i-1)(j)的总和、从T(i)(1)到T(i)(j-1)为止的总和的全部合计的时间}。这里,设为T11=0。运算部24设定时间T1-ΣTij,取代时间T1(步骤S5-5),返回步骤S5-3。
[0091] 距离Li-j(T1)比长度的特性数据bi-j小时,运算部24将距离Li-j(T1)检测为缺陷部位(步骤S5-6),进入步骤S6。
[0092] 用上述的例详细说明步骤S5-3以下的工作。运算部24计算距离L1-1(T1),比较距离L1-1(T1)和长度的特性数据b1-1(步骤S5-4)。距离L1-1(T1)大时,运算部24使i加一,设为i=2,j=1,计算T(1)(1)(步骤S5-5)。然后,返回步骤S5-3,运算部24通过代入了时间T1-T(1)(1)的模型数据,计算距离L2-1(T1-T(1)(1))(步骤S5-3)。运算部24比较L2-1(T1-T(1)(1))和b2-1(步骤S5-4)。距离L2-1(T1-T(1)(1))大时,运算部24使j加一,设为i=2,j=2,计算T(1)(1)+T(2)(1)(步骤S5-5)。然后,返回步骤S5-3,运算部24通过代入了时间{T1-T(1)(1)-T(2)(1)}的模型数据,计算距离L2-1(T1-T(1)(1)-T(2)(1))(步骤S5-3)。
[0093] 运算部24比较距离L2-1(T1-T(1)(1)-T(2)(1))和b2-2(步骤S5-4)。距离L2-1(T1-T(1)(1)-T(2)(1))小时,运算部24将距离L2-1(T1-T(1)(1)-T(2)(1))检测为缺陷部位(步骤S5-6)并结束。
[0094] 接着,步骤S6中,控制部20从存储部30中向RAM部21读出CAD数据的图像数据,在图像数据标注在步骤S5检测的缺陷部位的位置。控制部20向显示部50输出标注了缺陷部位的图像数据。
[0095] 步骤S7中,控制部20向显示部50输出标注了缺陷部位的图像数据。显示部50接收并显示标注了缺陷部位的图像数据。
[0096] 其结果,本实施方式的缺陷检测装置可以高精度检测被检查装置的缺陷部位。以下,以时域反射测定(TDR:Time Domain Reflectometry)装置确定被检查装置的缺陷部位的比较例为例,具体地说明本实施方式的效果。
[0097] 为比较例的装置的场合,确定被检查装置的缺陷部位时,即使计测从脉冲波向被检查装置发送到接收反射脉冲为止的时间,也无法通过计测的时间判断缺陷部位处于何处。被检查装置为BGA型的半导体装置时,难以判断是在环氧玻璃基板的布线存在缺陷还是在半导体芯片内部的布线存在缺陷。
[0098] 另一方面,本实施方式中,控制部20根据CAD数据,按每个部件或部分分割,按每个分割的部件或部分,读出模型数据并进行期望的运算,从而确定缺陷部位。结果,不仅可以检测在分割的哪个部件或部分存在缺陷部位,而且,在部件或部分中,可以检测在离开规定的距离的部分存在缺陷部位。
[0099] 参照图15说明采用时域反射测定部40的反射波测定时间的测定结果的一例。图15是到缺陷部位的距离和反射波测定时间的关系的示图。如图15所示,到被检查装置的缺陷部位为止的距离(L)和反射波测定时间即上述第1时间(t)的关系中在将Co作为光速,将∈ef作为有效相对介电常数,将A作为常数时,用下述式(3)表示:
[0100] L=(Co×t)/{2×∈ef(1/2)}+A……式(3)
[0101] 式(3)用一次函数表示。
[0102] 从图15所示直线的斜率,计算有效相对介电常数为3.0。
[0103] 被检查装置例如由多个材料构成时,通过分别向上式(3)代入构成材料的距离(ΔL)、反射波测定时间(Δt)及相对介电常数(Δ∈ef),求出其总和,计算到被检查装置的缺陷部位为止的距离(L),可以进行缺陷部位的确定。其结果,即使被检查装置由多个材料构成,本实施方式的缺陷检测装置也可以高精度检测被检查装置的缺陷部位。
[0104] 接着,说明变形例1的缺陷检测装置。变形例1的缺陷检测装置中,相对于第1实施方式的缺陷检测装置的构成的不同点在于,模型数据及图7所示表在存储部30存储,存储部30不存储CAD数据的图像数据和/或特性数据,其他构成同样,详细的说明省略。
[0105] 参照图10说明变形例1的缺陷检测装置的检查工作。图10是变形例1的缺陷检测装置的检查工作的流程图。这里,存储部30已经存储用于被检查装置200的全部部件、部分所对应的模型数据。
[0106] 首先,步骤S11中,接收检查对象的焊料球的销编号、CAD数据(图像数据和特性数据)后,输入输出部10向控制部20输出销编号、CAD数据。步骤S11中,除了销编号、CAD数据,还接收例如阻焊剂的材料、布线的材料、焊料球的材料及大小、布线的高度(布线相对于延伸平面垂直的方向的高度)的信息数据时,输入输出部10向控制部20输出信息数据。另外,也可以根据信息数据,由后述的步骤S14抽出模型数据并排列。
[0107] 接着,步骤S12中,控制部20的运算部24在RAM部21存储CAD数据,将与选择的销编号的焊料球电连接的范围作为检查对象,从CAD数据抽出检查对象的范围。检查对象的范围的抽出方法与第1实施方式的步骤S2同样。
[0108] 接着,步骤S13中,在RAM部21内,分割部23根据图书馆部22存储的数据,按部件、部分分割检查对象的范围。分割部23仅仅将检查对象的范围分割为部件或部分,检查对象外的范围不分割。
[0109] 在步骤S14中,运算部24访问图7所示表,将检查对象的范围包括的部件、部分对应的模型数据按照脉冲波传导顺序排列。
[0110] 接着,步骤S15中,控制部20向时域反射测定部40输出开始缺陷检测检查的信号。从而,执行缺陷检测检查。时域反射测定部40使探头接触被检查装置200的检查对象的焊料球。时域反射测定部40计测经由探头向被检查装置200发送高速脉冲信号SG1到接收反射的脉冲波即反射信号SG2为止的反射波测定时间。时域反射测定部40将计测的时间T2作为信息数据向控制部20输出。
[0111] 接着,步骤S16中,控制部20根据步骤S3获得的按照脉冲波传导顺序的模型数据和步骤S5获得的时间T2,确定缺陷部位。
[0112] 步骤S17中,控制部20对RAM部21中的CAD数据的图像数据标注缺陷部位。控制部20将标注了缺陷部位的图像数据向显示部50输出。
[0113] 接着,步骤S18中,显示部50接收并显示标注了缺陷部位的图像数据。其结果,变形例1的缺陷检测装置中,与第1实施方式同样,可以高精度检测被检查装置的缺陷部位。
[0114] 另外,变形例1的缺陷检测装置中,相对于第1实施方式,可以减小存储部30的大小。而且,变形例1的缺陷检测装置中,检查工作的步骤S13中,分割部23仅仅将检查对象的范围分割为部件或部分,检查对象外的范围不分割。因而,可以在不分割被检查装置的全部部件或部分的情况下,进行缺陷检测检查。从而,本变形例1的检查工作与第1实施方式的检查工作比较,可以短时间进行检查。
[0115] 接着,说明变形例2的缺陷检测装置。变形例2的缺陷检测装置中,与第1实施方式的缺陷检测装置的构成同样。变形例2与第1实施方式的检查工作的不同点在于将第1实施方式的检查工作的步骤S2及步骤S3与步骤S4并行处理,而其他检查工作同样,详细的说明省略。检知步骤S3及步骤S4都结束后,控制部20进入步骤S5。
[0116] 其结果,变形例2的缺陷检测装置中,与第1实施方式同样,可以高精度检测被检查装置的缺陷部位。
[0117] 另外,变形例2的缺陷检测装置中,第1实施方式的检查工作的步骤S2及步骤S3与步骤S4并行处理。从而,本变形例2的检查工作中,与第1实施方式的检查工作比,可以短时间进行检查。
[0118] 另外,也可以对变形例1适用变形例2,该场合,与变形例1相比,可以更短时间进行检查。
[0119] 接着,说明变形例3的缺陷检测装置。变形例3的缺陷检测装置中,相对于第1实施方式的缺陷检测装置,不同点在于在存储部30,按各部件或部分,存储从部件或部分的一端向另一端为止传导脉冲波的时间,其他构成相同,详细的说明省略。
[0120] 具体参照图11说明从部件或部分的一端向另一端为止传导脉冲波的时间。图11是表示变形例3的缺陷检测装置的存储部存储的模型数据相关的表的图。
[0121] 如图11所示,例如特性数据为材料X、宽度a2-1、形状c2-1时的模型数据L2-1满足第1实施方式所示的式(1)。
[0122] 这里,模型数据L2-1表示,从材料X、形状c2-1的布线(或布线的部分)的一端输入脉冲波后经过时间t,脉冲波传导到布线(或布线的部分)的另一端为止的预测传导距离。
[0123] 函数f2-1(t)是与时间t具有正的相关的函数。模型数据f1-1(t),f2-1(t),…与特性数据分别相关联地在存储部30存储。另外,存储部30与特性数据分别相关联地存储模型数据,也可以在存储部30按每个部件或部分相关联地存储模型数据。
[0124] 例如,与模型数据L2-1对应,从部件或部分的一端向另一端为止传导脉冲波的时间tt2-1在存储部30存储。
[0125] 接着,参照图12说明变形例3的缺陷检测装置。图12是变形例3的缺陷检测装置的检查工作的流程图。这里,按每个被检查装置200的构成部件或每个该部件多个分割的部分的CAD数据的特性数据已经在特性数据部34存储。CAD数据的图像数据已经在图像数据部33存储。用于被检查装置200的全部部件、部分所对应的模型数据已经存储。
[0126] 首先,步骤S21中,接收检查对象的焊料球的销编号后,输入输出部10向控制部20输出销编号。步骤S21中,不仅销编号,还接收例如阻焊剂的材料、布线的材料、焊料球的材料及大小、布线的高度(布线与延伸平面垂直的方向的高度)的信息数据时,输入输出部10向控制部20输出信息数据。
[0127] 接着,步骤S22中,控制部20的运算部24将与选择的销编号的焊料球电连接的范围作为检查对象,从CAD数据抽出检查对象的范围。
[0128] 接着,步骤S23中,运算部24将检查对象的范围包括的部件、部分对应的模型数据按照脉冲波传导顺序排列的方式,向RAM部21读出。此时,将模型数据对应的从部件或部分的一端向另一端为止传导脉冲波的时间tt向RAM部21读出。时间tt按照脉冲波传导顺序排列。
[0129] 步骤S24中,控制部20向时域反射测定部40输出开始缺陷检测检查的信号。从而,执行缺陷检测检查。时域反射测定部40使探头接触被检查装置200的检查对象的焊料球。时域反射测定部40计测经由探头向被检查装置200发送高速脉冲信号SG1到接收反射的脉冲波即反射信号SG2为止的反射波测定时间。时域反射测定部40将计测的时间T3作为信息数据向控制部20输出。
[0130] 接着,步骤S25中,控制部20根据步骤S23获得的按照脉冲波传导顺序的模型数据、时间tt及步骤S24获得的时间T3,确定缺陷部位。
[0131] 缺陷部位确定时,控制部20比较从开头的模型数据对应的部件或部分的一端向另一端为止传导脉冲波的时间(tt1-1)和时间T3。时间T3比时间(tt1-1)大时,控制部20向RAM部21读出下一个模型数据对应的时间tt2-1,比较时间T3和时间{(tt1-1)+(tt2-1)}。
[0132] 时间T3比时间{(tt1-1)+(tt2-1)}大时,控制部20向RAM部21读出下一个模型数据对应的时间(tt2-2)。例如,相加到时间{(tt1-1)+(tt2-1)+,…,+(tt(2-i))}为止时,时间T3首次变得比时间{(tt1-1)+(tt2-1)+,…,+(tt(2-i))}小时,控制部20向时间(tt(2-i))对应的模型数据L代入时间{T3-(tt1-1)-(tt2-1)-,…,-(tt(2-(i-1))},确定缺陷部位。
[0133] 接着,步骤S26中,控制部20在存储部30中,向RAM部21读出CAD数据的图像数据,在图像数据标注在步骤S25检测的缺陷部位的位置。控制部20向显示部50输出标注了缺陷部位的图像数据。
[0134] 步骤S27中,显示部50接收并显示标注了缺陷部位的图像数据。其结果,变形例3的缺陷检测装置中,与第1实施方式同样,可以高精度检测被检查装置的缺陷部位。
[0135] 另外,变形例3的缺陷检测装置中,与第1实施方式的检查工作比较,步骤S25的运算处理显著削减。从而,本变形例3的检查工作与第1实施方式相比,可以短时间进行缺陷部位的检测。
[0136] 另外,可以向变形例3的缺陷检测装置适用变形例2的缺陷检测装置。该场合,与变形例3相比,可以更短时间进行缺陷部位的检测。
[0137] 参照图13说明第2实施方式的缺陷检测装置。图13是表示缺陷检测装置的存储部存储的模型数据相关的表的图。
[0138] 第2实施方式的缺陷检测装置中,相对于第1实施方式的缺陷检测装置的构成,存储部30的模型数据不同,其他构成同样,仅仅说明不同的部分。
[0139] 本实施方式的缺陷检测装置的存储部30也存储模型数据。这里,模型数据是按部件或部分将脉冲波的传导特性模型化的数据(例如函数数据)。模型数据是用于根据从后述的时域反射测定部40输出的数据、图像数据及特性数据来确定处于部件或部分的缺陷部位的。
[0140] 如图13所示,模型数据是时间t的函数和宽度的函数。模型数据按材料、形状而相关联。例如,特性数据为材料X、形状c2-1时的模型数据L2-1满足第1实施方式所示的式(1)。
[0141] 这里,模型数据L2-1表示,从材料X、形状c2-1的布线(或布线的部分)的一端输入脉冲波后经过时间t时,脉冲波传导到布线(或布线的部分)的另一端为止的预测传导距离。
[0142] 函数f2-1(t)是与时间t具有正的相关的函数,是与布线宽度具有负的相关的函数。
[0143] 模型数据f1-1(t),f2-1(t),…与特性数据相关联地分别在存储部30存储。另外,本实施方式中,存储部30分别与特性数据相关联地存储模型数据,但是也可以按部件或按部分,相关联地在存储部30存储模型数据。
[0144] 这里,本实施方式的模型数据的变量设为时间和宽度的特性数据,但是不限于此。在模型数据存在可作为变量代入的特性数据时,也可以将模型数据作为这些特性数据的函数。
[0145] 参照图14说明缺陷检测装置的检查工作。图14是缺陷检测装置的检查工作的流程图。这里,按每个被检查装置200的构成部件或按该部件多个分割的部分的CAD数据的特性数据已经在特性数据部34存储。CAD数据的图像数据已经在图像数据部33存储。被检查装置200中采用的全部部件、部分所对应的模型数据已经在模型数据部32存储。
[0146] 首先,步骤S31中,接收检查对象的焊料球的销编号后,输入输出部10向控制部20输出销编号。另外,步骤S31中,不仅销编号,还接收例如阻焊剂的材料、布线的材料、焊料球的材料及大小、布线的高度(布线与延伸平面垂直的方向的高度)的信息数据时,输入输出部10向控制部20输出信息数据。
[0147] 接着,步骤S32中,控制部20的运算部24将与选择的销编号的焊料球电连接的范围作为检查对象,从CAD数据抽出检查对象的范围。
[0148] 接着,步骤S33中,运算部24以将检查对象的范围包括的部件、部分所对应的模型数据按照脉冲波传导顺序排列的方式,向RAM部21读出。此时,根据未成为模型数据的变量的特性数据和模型数据的相关联,选择模型数据,向RAM部21读出。
[0149] 步骤S34中,控制部20向时域反射测定部40输出开始缺陷检测检查的信号。从而,执行缺陷检测检查。时域反射测定部40使探头接触被检查装置200的检查对象的焊料球。时域反射测定部40计测经由探头向被检查装置200发送高速脉冲信号SG1到接收反射的脉冲波即反射信号SG2为止的反射波测定时间。时域反射测定部40将计测的时间T4作为信息数据向控制部20输出。
[0150] 接着,步骤S35中,控制部20根据步骤S33获得的按照脉冲波传导顺序的模型数据和步骤S34获得的时间T4、布线宽度的数据,确定缺陷部位。
[0151] 此时,模型数据的变量即布线宽度的数据也从CAD数据的特性数据向RAM部21读出,依次代入模型数据。在布线宽度按每个部件或按每个部分变化而材料和/或形状等的其他特性数据不变时,优选采用相同模型数据计算缺陷部位。
[0152] 接着,步骤S36中,控制部20在存储部30内,向RAM部21读出CAD数据的图像数据,在图像数据标注在步骤S35检测出的缺陷部位的位置。控制部20将标注了缺陷部位的图像数据向显示部50输出。
[0153] 步骤S37中,显示部50接收并显示标注了缺陷部位的图像数据。其结果,第2实施方式的缺陷检测装置中,与第1实施方式同样,可以高精度检测被检查装置的缺陷部位。
[0154] 另外,第2实施方式的缺陷检测装置中,控制部20根据步骤S33获得的按照脉冲波传导顺序的模型数据、步骤S34获得的时间T4及布线宽度的数据,确定缺陷部位。结果,控制部20在布线宽度按部件或按部分变化而材料和/或形状等的其他特性数据不变时,采用相同模型数据计算缺陷部位。
[0155] 从而,本实施方式中,与第1实施方式比,可以减小存储部30的大小。
[0156] 虽然说明了本发明的几个实施方式,但是这些实施方式只是例示,而不是限定发明的范围。这些新实施方式可以各种形态实施,在不脱离发明的要旨的范围,可以进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形是发明的范围和要旨所包括的,也是技术方案的范围记载的发明及其均等的范围所包括的。
相关专利内容
标题 发布/更新时间 阅读量
缺陷检查装置 2020-05-12 210
缺陷检查系统 2020-05-13 88
潜在缺陷识别 2020-05-13 240
缺陷知识库 2020-05-11 118
缺陷检测装置、缺陷检测系统及缺陷检测方法 2020-05-12 125
耐缺陷冗余 2020-05-11 663
缺陷检测装置 2020-05-12 138
缺陷检测方法 2020-05-13 656
缺陷检测方法 2020-05-13 259
出生缺陷细胞库及其构建方法 2020-05-11 533
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈