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技術 ハイブリツド化ボールの適合チエツク方法および装置

出願人 コミッサリアアレネルジーアトミークエオゼネルジザルタナテイヴ
発明者 パトリス・カイラギュイ・パラジェラルド・ニコラ
出願日 1994年5月31日 (25年1ヶ月経過) 出願番号 1994-139690
公開日 1994年12月22日 (24年6ヶ月経過) 公開番号 1994-350300
状態 未査定
技術分野 電気部品の組立体の配線および製造の監視 バンプ電極
主要キーワード 精密テーブル 横座標軸 縦座標軸 基準ボール 適合基準 非平面構造 モジユール フオトダイオード
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1994年12月22日)のものです。
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図面 (8)

目的

チツプまたは基板上で、嵌合されるボールの存在および/または大きさの迅速なチエツクを可能にするハイブリツド化ボールの適合チエツク方法を提供する。

構成

本発明は、チツプまたは基板に存在するハイブリツド化ボールの適合をチエツクする方法およびその実行装置に関する。該方法は、(a)波長λを透過する帯片に対して電子部品または基板のハイブリツド化ボールを位置決め210し、(b) 前記透明帯片上の前記ハイブリツド化ボールを部分的平らにし220、該平らにすることが前記帯片上にボール平面を作り、(c) 前記透明帯片を介して波長λの光ビームで前記ボールを照射し、(d) チエツクされるべきハイブリツド化ボールにより反射された信号を獲得し320〜330、(e) ボールの各々により反射された信号の結果としてチエツクされるべきハイブリツド化ボールの適合または非適合を決定300する工程からなる。マイクロエレクトロニクスへの適用。

概要

背景

微小突起隆起またはボールを使用する相互接続基板への電子部品搬送方法専門家に知られている。この搬送方法はフリツプーチツプと呼ばれる。このフリツプーチツプ方法によれば、微小突起は、例えば電子部品の入力/出力の接続パツド上に、電気分解または蒸着により堆積された溶融可能な材料から作られる。この溶融可能な材料は例えばインジウムまたはスズ−鉛合金にすることができる。基板へ電子部品を搬送する作業は選ばれた溶融可能な材料の溶融点に少なくとも対応する加熱温度で行われる。この搬送作業ロウ付け作業に関連付けられ得る。

かかる搬送方法はC4(制御崩壊チツプ接続)として知られる。この方法は多数の刊行物主題を形成しかつとくにテユマラ(TUMMALA)による「マイクロパツケージングハンドブツク」に記載されている。

図1はチツプ1と基板5との間の接続を保証するハイブリツド化ボールを正面図で示す。より詳細には、チツプ1は接続パツド3と接触して導電性材料コーテイング2aを有する。電気絶縁コーテイング2bが出力パツド3のまわりの前記コーテイング2aの下面を被覆する。図1はまた接続パツド7と接触して導電性材料コーテイング4aを有する基板5を示す。電気絶縁コーテイング4bが接続パツド7のまわりで前記コーテイング4aを被覆する。ハイブリツド化ボール9はチツプ1の接続パツド3と基板5の接続パツド7との間の電気的接続を保証する。

多重チツプモジユールの常に頻繁な使用は有用な基板表面の最適化を意味する。このためにフリツプーチツプ方法がモジユラー多重チツプの場合に最も広く使用される。極めて重大な意味がコストに付与される場合に、とくに広い循環区域に使用される。後者の制限は電気分解に基礎が置かれかつ蒸着を使用する通常の方法より経済的であるボールを発生するための方法の開発を導く。

かかる電気分解方法は主たる欠点すなわちボールの寸法かつとくにそれらの高さの完全な均質性を得る困難をこうむる

それらのボールを備えたチツプは次いで基板上に蒸着により基板とともに組み立てられる。以下の工程は熱圧縮(加熱+圧力)または半田逆流、すなわちチツプ−マイクロボール基板構体の加熱のみからなる。

働かされた圧力の結果として、チツプ熱圧縮作業は組み立て前にボールの高さに関連して一定の不均一性受容を可能にする。しかしながら、この方法は特有である。これはその方法が基板上に堆積されたチツプの各々に連続して適用されることを意味する。かくして、各チツプは個々に圧縮されかつ加熱され、それは多重チツプモジユール(多分120チツプを有する)の製造のために非常に長い組み立て時間を必要とする。そのうえ、必要な精密な位置決めを劣化することなく多数の入力/出力を有するチツプ上のボールに関して圧力分布を保証するのが困難である。

半田逆流方法は実施がより迅速でかつそれゆえ煩わしさが少ない。しかしながら、この方法の許容誤差はボールの高さ不均一性に関して低い。それゆえボールの高さをチエツクする必要がある。種々の方法が基板上の組み立ての前にチツプのハイブリツド化ボールの存在および大きさをチエツクするために工業において開発された。

多くの工業的用途において、チエツクされるべきボールは20ないし150μmの間の大きさを有しかつ前記チエツクは約5%の解像度により行われねばならない。そのうえ、製造の理由のために、かかるボールの大きさチエツクは150ms/ボールに近い速度で行われねばならない。

概要

チツプまたは基板上で、嵌合されるボールの存在および/または大きさの迅速なチエツクを可能にするハイブリツド化ボールの適合チエツク方法を提供する。

本発明は、チツプまたは基板に存在するハイブリツド化ボールの適合をチエツクする方法およびその実行装置に関する。該方法は、(a)波長λを透過する帯片に対して電子部品または基板のハイブリツド化ボールを位置決め210し、(b) 前記透明帯片上の前記ハイブリツド化ボールを部分的平らにし220、該平らにすることが前記帯片上にボール平面を作り、(c) 前記透明帯片を介して波長λの光ビームで前記ボールを照射し、(d) チエツクされるべきハイブリツド化ボールにより反射された信号を獲得し320〜330、(e) ボールの各々により反射された信号の結果としてチエツクされるべきハイブリツド化ボールの適合または非適合を決定300する工程からなる。マイクロエレクトロニクスへの適用。

目的

本発明は上述した種々の方法における欠点を除去することを課題とする。このために、本発明は、チツプまたは基板上で、とくに半田逆流方法にしたがつて、嵌合されるボールの存在および/または大きさの迅速なチエツクを可能にするハイブリツド化ボールの適合チエツク方法を提供することにある。この方法はチエツクされるべきボール上に作られた小さな平面とチエツクされた光学領域の残部との間の、チエツクされるべきボールの各々を照射することにより作られる、マークされたコントラストを使用することからなる。方法は次いで比較によりこれらのコントラストの差を分析することからなる。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

電子部品または基板(1)の1面に存在するハイブリツド化ボール(9)の適合チエツクするハイブリツド化ボールの適合チエツク方法において、a)波長λを透過する帯片に対して電子部品または基板のハイブリツド化ボールを位置決め(210)し、b)前記透明帯片上の前記ハイブリツド化ボールを部分的平らにし(220)、該平らにすることが前記帯片上にボール平面を作り、c)前記透明帯片を介して波長λの光ビームで前記ボールを照射し、d)チエツクされるべきハイブリツド化ボールにより反射された信号を獲得(320〜330)し、e)前記ボールの各々により反射された信号の結果としてチエツクされるべきハイブリツド化ボールの適合または非適合を決定(300)する工程からなることを特徴とするハイブリツド化ボールの適合チエツク方法。

請求項2

前記工程c)が光ビームにより電子部品または基板の構体を照射することからなりかつ工程d)が前記構体により反射された信号を獲得することからなることを特徴とする請求項1に記載のハイブリツド化ボールの適合チエツク方法。

請求項3

前記工程c)が光ビームにより電子部品または基板の1部分を照射することからなり、前記部分が少なくとも1つのボールを有すべきでそして工程d)が対応する反射信号を獲得することからなり、前記工程d)およびe)が電子部品または基板の構体をチエツクするように繰り返されることを特徴とする請求項1に記載のハイブリツド化ボールの適合チエツク方法。

請求項4

前記透明帯片に対して前記ハイブリツド化ボールを平らにする前記工程b)が前記透明帯片から予め定義された距離において前記電子部品または基板を位置決めすることからなり、前記距離が、前記ボールが適合していることを保証するために前記理論的ボール高さとチエツクされるべきハイブリツド化ボールの最小高さとの間の許容し得る偏差を除いて、理論的な基準ボール高さに対応することを特徴とする請求項1に記載のハイブリツド化ボールの適合チエツク方法。

請求項5

前記ボールの適合を決定する前記工程e)が、獲得された反射信号から、ボールにより占有されるべきである種々の位置においてそれぞれボールと関連付けられる平面の存在または不存在を検出することからなることを特徴とする請求項1に記載のハイブリツド化ボールの適合チエツク方法。

請求項6

前記ボールの適合を決定する前記工程e)が、獲得された反射信号から、ボールにより占有されるべきである種々の位置において、平面の存在または不存在を検出しかつ平面の検出の場合に前記平面の大きさを測定することからなることを特徴とする請求項1に記載のハイブリツド化ボールの適合チエツク方法。

請求項7

電子部品または基板の1面に取り付けられたハイブリツド化ボールの寸法をチエツクするハイブリツド化ボールの寸法チエツク装置において、波長λを透過する帯片(19)電子部品または基板がその上に配置される負荷テーブル(11)で、ハイブリツド化ボールがその上に配置される前記電子部品または基板の面が前記透明帯片に向かい合い、前記透明帯片に対する前記ハイブリツド化ボールの部分的平面化を保証するために前記負荷テーブルの方向Zへの移動手段(12)、前記透明帯片を通る電子部品または基板のチエツクされるべきハイブリツド化ボールを照射することができる波長λでの光ビームおよび前記電子部品および前記ハイブリツド化ボールにより前記透過帯片を通って反射される光ビームのそれぞれ放出および獲得用光学手段(21)、前記移動手段を制御しかつチエツクされるべきハイブリツド化ボールの適合または非適合を決定することができる処理手段(17)からなることを特徴とするハイブリツド化ボールの寸法チエツク装置。

請求項8

チエツクされるべきハイブリツド化ボールに向かって光ビームを向けるために方向XおよびYへの前記光学手段または負荷テーブルの方向付け用手段(23)を有し、前記方向付け手段が前記処理手段(17)により制御されていることを特徴とする請求項7に記載のハイブリツド化ボールの寸法チエツク装置。

請求項9

前記負荷テーブル上に前記電子部品または基板を自動的に負荷するための自動負荷手段(13,15)を組み込むことを特徴とする請求項7に記載のハイブリツド化ボールの寸法チエツク装置。

請求項10

波長λを透過する帯片が前記波長λを透過する第1プレート(19a)および該第1プレート上に堆積された前記波長λを透過する第2プレート(19b)を有し、前記第1プレートが前記第2プレートより薄い厚さでかつ前記第2プレートと接触してつや消しにされた面を有し、第1プレートの他の面が前記ボールと接触可能であることを特徴とする請求項7に記載のハイブリツド化ボールの寸法チエツク装置。

請求項11

前記光学手段がチエツクされるべきハイブリツド化ボールの照射を保証する軸方向光源および反射された信号を獲得するために前記光源に結合されるCCDカメラを組み込んでいることを特徴とする請求項7に記載のハイブリツド化ボールの寸法チエツク装置。

請求項12

前記処理手段が前記電子部品または基板上でボールにより取られるべきである位置決めに関連して予め定義された位置がそれに記憶されるメモリからなることを特徴とする請求項7に記載のハイブリツド化ボールの寸法チエツク装置。

技術分野

0001

本発明は、とくにチツプ、チツプパツケージ、または基板の、ハイブリツド化ボール適合の制御またはチエツクを可能にする方法に関する。用語、ボールの適合はボールが最小高さhminと最大高さhmaxとの間の高さを有することを意味する。本発明はまた前記方法を実行するための装置に関する。本発明はマイクロエレクトロニクスデータ処理およびエアボーンエレクトロニクスの分野に用途を有する。

背景技術

0002

微小突起隆起またはボールを使用する相互接続基板への電子部品搬送方法専門家に知られている。この搬送方法はフリツプーチツプと呼ばれる。このフリツプーチツプ方法によれば、微小突起は、例えば電子部品の入力/出力の接続パツド上に、電気分解または蒸着により堆積された溶融可能な材料から作られる。この溶融可能な材料は例えばインジウムまたはスズ−鉛合金にすることができる。基板へ電子部品を搬送する作業は選ばれた溶融可能な材料の溶融点に少なくとも対応する加熱温度で行われる。この搬送作業ロウ付け作業に関連付けられ得る。

0003

かかる搬送方法はC4(制御崩壊チツプ接続)として知られる。この方法は多数の刊行物主題を形成しかつとくにテユマラ(TUMMALA)による「マイクロパツケージングハンドブツク」に記載されている。

0004

図1はチツプ1と基板5との間の接続を保証するハイブリツド化ボールを正面図で示す。より詳細には、チツプ1は接続パツド3と接触して導電性材料コーテイング2aを有する。電気絶縁コーテイング2bが出力パツド3のまわりの前記コーテイング2aの下面を被覆する。図1はまた接続パツド7と接触して導電性材料コーテイング4aを有する基板5を示す。電気絶縁コーテイング4bが接続パツド7のまわりで前記コーテイング4aを被覆する。ハイブリツド化ボール9はチツプ1の接続パツド3と基板5の接続パツド7との間の電気的接続を保証する。

0005

多重チツプモジユールの常に頻繁な使用は有用な基板表面の最適化を意味する。このためにフリツプーチツプ方法がモジユラー多重チツプの場合に最も広く使用される。極めて重大な意味がコストに付与される場合に、とくに広い循環区域に使用される。後者の制限は電気分解に基礎が置かれかつ蒸着を使用する通常の方法より経済的であるボールを発生するための方法の開発を導く。

0006

かかる電気分解方法は主たる欠点すなわちボールの寸法かつとくにそれらの高さの完全な均質性を得る困難をこうむる

0007

それらのボールを備えたチツプは次いで基板上に蒸着により基板とともに組み立てられる。以下の工程は熱圧縮(加熱+圧力)または半田逆流、すなわちチツプ−マイクロボール基板構体の加熱のみからなる。

0008

働かされた圧力の結果として、チツプ熱圧縮作業は組み立て前にボールの高さに関連して一定の不均一性受容を可能にする。しかしながら、この方法は特有である。これはその方法が基板上に堆積されたチツプの各々に連続して適用されることを意味する。かくして、各チツプは個々に圧縮されかつ加熱され、それは多重チツプモジユール(多分120チツプを有する)の製造のために非常に長い組み立て時間を必要とする。そのうえ、必要な精密な位置決めを劣化することなく多数の入力/出力を有するチツプ上のボールに関して圧力分布を保証するのが困難である。

0009

半田逆流方法は実施がより迅速でかつそれゆえ煩わしさが少ない。しかしながら、この方法の許容誤差はボールの高さ不均一性に関して低い。それゆえボールの高さをチエツクする必要がある。種々の方法が基板上の組み立ての前にチツプのハイブリツド化ボールの存在および大きさをチエツクするために工業において開発された。

0010

多くの工業的用途において、チエツクされるべきボールは20ないし150μmの間の大きさを有しかつ前記チエツクは約5%の解像度により行われねばならない。そのうえ、製造の理由のために、かかるボールの大きさチエツクは150ms/ボールに近い速度で行われねばならない。

発明が解決しようとする課題

0011

第1方法は高解像度画像分析からなる。この方法はシリコン集積回路製造向上において使用されかつ平面方法において作動するマスクのチエツクに利用される装置を使用する。この第1方法により得られた解像度は1μ以下である。しかしながら、非平面構造(ボールを含む)に関して実施された試験は工業におけるハイブリツド化ボールのチエツクに使用さる量と両立しない速度を示す。

0012

第2の方法は一方でボールの頂部にかつ他方で基板上に焦点合わせすることができる自動焦点合わせ装置を使用する。この方法は約1秒/ボールの速度でのボールの外観の獲得を可能にする。しかしながら、ボールの完全な外観の獲得はボールの大きさをチエツクするのに必要ない。そのうえ、この方法により許容される量は150ms/ボールである所望の速度から離れている。

0013

第3の方法は堆積の厚さをチエツクするために半導体産業において使用される方法のごときマイクロプロフイメータを使用する。これらの装置は測定されるべき構造上のライトペンの移動を使用する。ボールの大きさのチエツクへのこれらのマイクロプロフイロメータの適用が考えられた。しかしながら、インジウムのごとき非常に軟らかい材料のために、ボールのマーキングおよびライトペンの汚れが非常に僅かである。そのうえ、ライトペンの位置決めは非常に正確にしなければならずかつ達成され得るチエツクは要求されるチエツクと両立することができない。

0014

第4の方法はレーザ三角分割からなる。非常に正確である利点を有するこの方法は、実施するのに複雑でかつ150ms/ボールの所望の速度に比べてあまりに遅い。

0015

最後に、第5の方法は投影された影を分析することからなる。この方法によれば、分析された画像が45°の入射照射により得られるボールの影である。この方法の関心は観察主題の「拡大」である。しかしながら、得られた定義がチツプ表面のトポロジーおよび清浄度に関連付けられるとき、前記方法は各チエツクまたは制御のためのコントラスト再調整を必要とする。それゆえ、その方法は単一の表面状態に関心がある場合にのみ可能である。幾つかの表面状態があるときその方法は非常に複雑となる。

0016

本発明は上述した種々の方法における欠点を除去することを課題とする。このために、本発明は、チツプまたは基板上で、とくに半田逆流方法にしたがつて、嵌合されるボールの存在および/または大きさの迅速なチエツクを可能にするハイブリツド化ボールの適合チエツク方法を提供することにある。この方法はチエツクされるべきボール上に作られた小さな平面とチエツクされた光学領域の残部との間の、チエツクされるべきボールの各々を照射することにより作られる、マークされたコントラストを使用することからなる。方法は次いで比較によりこれらのコントラストの差を分析することからなる。

0017

より詳細には、本発明は、電子部品または基板の1面に存在するハイブリツド化ボールの適合をチエツクするハイブリツド化ボールの適合チエツク方法において、a)波長λを透過する帯片に対して電子部品または基板のハイブリツド化ボールを位置決めし、b)前記透明帯片上の前記ハイブリツド化ボールを部分的平らにし、該平らにすることが前記帯片上にボール平面を作り、c)前記透明帯片を介して波長λの光ビームで前記ボールを照射し、d)チエツクされるべきハイブリツド化ボールにより反射された信号を獲得し、e)前記ボールの各々により反射された信号の結果としてチエツクされるべきハイブリツド化ボールの適合または非適合を決定する工程からなることを特徴とするハイブリツド化ボールの適合チエツク方法に関する。

0018

本発明の第1の実施例によれば、工程c)が光ビームにより電子部品または基板の構体を照射することからなりかつ工程d)が前記構体により反射された信号を獲得することからなる。

0019

本発明の第2の実施例によれば、工程c)が光ビームにより電子部品または基板の1部分を照射することからなり、前記部分が少なくとも1つのボールを有すべきでそして工程d)が対応する反射信号を獲得することからなり、前記工程c)およびd)が完全な電子部品または基板の構体をチエツクするように繰り返される。

0020

本発明の実施例によれば、ボールの適合を判断する工程e)は、獲得された反射信号から、それぞれボールにより占有されるべきである種々の位置において、ボールに関連付けられる平面の存在または不存在を判断することからなる。

0021

好都合には、これらの配置はデータベースに予め定義されかつ実行装置の処理手段に記憶される。

0022

本発明による他の実施例によれば、ボールの適合を判断する工程e)は、獲得された反射信号から、ボールにより占有されるべきである種々の位置において、平面の存在または不存在を判断しかつ平面が検出される場合に、前記平面の大きさを測定することからなる。

0023

本発明の実施例によれば、透明帯片に対して前記ハイブリツド化ボールを平らにする工程b)は前記透明帯片から予め定義された距離において前記電子部品または基板を位置決めすることからなり、前記距離が、前記ボールが適合していることを保証するために前記理論的ボール高さとチエツクされるべきハイブリツド化ボールの最小高さとの間の許容し得る偏差を除いて、理論的な基準ボール高さに対応する。

0024

本発明はまた、この方法を実施しかつ波長λを透過する帯片、電子部品または基板がその上に配置される負荷テーブルで、ハイブリツド化ボールがその上に配置される前記電子部品または基板の面が前記透明帯片に向かい合い、前記透明帯片に対する前記ハイブリツド化ボールの部分的平面化を保証するために前記負荷テーブルの方向Zへの移動手段(例えば、ピストンのごとき)、前記透明帯片を通る電子部品または基板のチエツクされるべきハイブリツド化ボールを照射することができる波長λでの光ビームおよび前記電子部品および前記ハイブリツド化ボールにより前記透明帯片を通って反射される光ビームのそれぞれ放出および獲得用光学手段、チエツクされるべきハイブリツド化ボールに光ビームを向けるために方向XおよびYに応じて光学手段またはテーブルを方向付けるための方向付け手段(例えば、精密テーブルのごとき)、前記移動手段を制御しかつチエツクされるべきハイブリツド化ボールの適合または非適合を決定することができる処理手段(または制御装置)からなるハイブリツド化ボールの寸法チエツク装置に関する。

0025

前記装置の好適な実施例によれば、波長λで透過する帯片が前記波長λを透過する第1プレートおよび該第1プレート上に堆積された前記波長λを透過する第2プレートを有し、前記第1プレートが前記第2プレートより薄い厚さを有しかつ前記第2プレートと接触してっているまたはつや消しにされた面を有し、第1プレートの他の面が前記ボールと接触している。

0026

本発明によれば、光学手段がチエツクされるべきハイブリツド化ボールの照射を保証する軸方向光源および反射された信号を獲得するために前記光源に結合されるCCDカメラを組み込んでいる。

0027

以下に、本発明を図面を参照して詳細に説明する。

0028

図2は本発明による方法の作動図を示す。この方法はボールを有する装置(チツプまたは基板)を負荷する第1工程100を含む。説明の残部においてかつ非限定的な方法において、チツプの特別な場合が使用される。工程100は、それについて後述されるような実行装置においてボールの各々をチエツクすることが望まれるチツプを負荷することからなる。それゆえチツプはそのハイブリツド化ボールが波長λを透過する帯片に向かい合うような方法において装置内に配置される。

0029

本発明による方法の工程200において、チツプは透明帯片に対して位置決めされる。とくに、工程200は、第1の接触がボールと透過帯片との間に確率されるような方法において、透明帯片とチツプのハイブリツド化ボールを接触させることからなる第1副工程210を含む。第2副工程220は帯片に対するチツプの位置決めをさらに精密にすることからなる、より精密には帯片に対してチツプのハイブリツド化ボールの少なくとも部分的な平面化に関する。透明帯片上のハイブリツド化ボールの平面化220はボールの平面化が使用者により望まれる品質の基準に従う方法において自動制御手段により制御される。

0030

本発明による方法はまたチエツクされるべきチツプのボールの各々の適合をチエツクする工程300からなる。この工程300は第1照射副工程310を含んでいる。この副工程310がチエツクされるべき光学領域に対して垂直な方向に供給される波長λの光ビームによりボールとチツプの全部または1部分を照射することからなる。この領域は1またはそれ以上のボール(単一ボールを有する領域が後で使用される)を有することができる。領域がチツプの部分に制限されるとき、本発明による方法は他の光学領域まで完全なチツプをチエツクするように繰り返される。放出された光ビームは照射されたチツプ部分(とくにボールおよびその平面)により反射されかつしたがつて副工程320において獲得された反射信号を供給する。獲得された反射信号を基礎にして、分析がチエツクの間中平面の存在を検出しおよび/またはボール平面の大きさを計算するために行われ、平面の大きさは、後で示されるように、実際のボールの大きさに直接関連付けられる。この分析工程は符号330で示される。チエツクされるべきボールの平面の大きさが計算されるとき、適合試験(工程300)が付与された平面の大きさが適合すると見做されるボールの平面の大きさに対応するかどうかのチエツクを可能にする。平面に対してこの適合試験が有効にされるならば、ボールは適合すると見做される。逆に、平面の大きさ適合試験が有効にされないならば、ボールは適合しないと見做される。

0031

適合ボールの存在の検出からなる本発明の実施例において、ボールのこの適合はボールについて要求される最小の大きさに単に関連する拒絶基準によつてチエツクされる。この場合に、最小ボールの大きさは各ボール上の平面の存在を検出することによりチエツクされ得る。とくに、基準はその大きさが標準または理論的大きさに関連してnμm以下であるボールの拒絶であると見做される。この場合に、方法は透明帯片上の前記ボールをnμmに関して平面化することからなる。平面を有するボールは適合すると見做され、それに反して平面を持たないボールはnμmの平面化以下の標準の大きさにより定義された最小高さより小さくかつそれゆえ適合しないと見做される。工程300はチツプのボールの各々に関して行われる。

0032

チツプの最後のボールがチエツクされたとき、適合または非適合に関係なく、工程400が装置からチツプを除去するために行われる。この工程400はとくに帯片からチツプを分離する第1副工程410からなる。したがつて、チツプのハイブリツド化ボールが透明帯片上で平らにされたとき、チツプのボールからの透明帯片の係合解除が副工程410の間中行われる。チツプが透明帯片から分離されたとき、チツプが装置から除去されることができ、その結果任意に第2チツプがチエツクするための装置に負荷され得る。

0033

図3図2において説明された方法の実行を許容する装置を示す。この装置はチエツクされるべきチツプ1がそれに堆積される負荷テーブル11を有する。ボール9の平面化を許容するために、前記装置は後述されるような光学的手段により放出される波長を透過する帯片19を有する。

0034

本発明の好適な実施例によれば、透明帯片19は第1および第2帯片を有し、第1プレート19bがその面の1つに僅かなつや消しまたは曇りを有する第2プレート19aの厚さより薄い厚さを有する。前記つや消しを有する第1プレート19bの面はそれに対してボールが平らにされる第1プレートの面が滑らかであるような方法において第2プレートに対して配置される。第2プレート19aは構体の堅固化を可能にし、前記第2プレートは第1プレート19b上でボールの平面化により働かされる圧力を「集める」ことができる。

0035

つや消しは平面と観察された領域の残部との間のコントラストの強調を可能にする。この実施例において、前記透明帯片19は装置内に固定位置を有する。負荷テーブル11は可動でかつ透明帯片19に対してチツプ1のボール9の接触かつ次いで平面化を保証する。とくに、前記負荷テーブル11は、例えば方向Zに移動しているピストン12によつて、方向Zに並進され得る。

0036

本発明の実施例によれば、前記負荷テーブル11はピストンに固定される。方向Zへ可動であるこのピストン12は後でより詳細に説明される制御装置17により制御される。

0037

本発明の他の実施例によれば、方向Zに移動可能なピストン12は、制御装置17により付与される制御の関数として方向Zに次いで動き得る、負荷テーブル11の一体部分を形成する。

0038

本発明による装置はまた応答信号を検出することができる光検出手段(例えばCCDカメラまたはフオトダイオード)を有する前記手段に面するチツプ1の1または複数のボール9を軸方向に照射することができる光源の結合からなる。用語、反射信号はチエツク作業の間中1または複数のボール9にかつその平面上に光源によつて供給される光ビームの反射から結果として生じる信号を意味すると理解されたい。光学手段21とチエツクされているボール9との間の図3点線は光ビームを示す。光ビームの両側で矢印により示される前記光ビームの方向を見ることができる。光ビームはチエツクされるべき1または複数のボール9に向かって光学手段21の光源により投射されるとき矢印f1にしたがつて向けられる。光ビームは、矢印f1にしたがつて光ビームが1または複数のボール9およびチツプ1上に反射されるとき、矢印f2にしたがつて光学手段21の光検出器手段に向かって反射される。

0039

符号23で示されるXおよびYの精密テーブルが光学手段21の移動を許容するように光学手段21に結合される。この精密テーブル23は方向XおよびYに制御装置17により制御される。この制御装置17はチツプ1の各ボールの理論的位置が記憶されるメモリを有する。それゆえチエツクされるべきチツプ1の上方の精密テーブル23の移動を制御する。この精密テーブル23はチエツクのために選ばれた1または複数のボール9の上方に垂直に光学手段21の位置決めを可能にする。

0040

チツプ1のボール9が図2の工程300により説明された方法においてチエツクされたとき、チツプ1が負荷テーブル11から放出される。該負荷テーブル11からのチツプ1のこの放出は負荷テーブル11への負荷と同様な方法において行われる。

0041

前述されたように、制御装置17は方向Zに移動しているピストン12の移動の制御、方向XおよびYの精密テーブルの移動の制御、負荷テーブル11上にかつそれからそれぞれチエツクされるべきチツプの負荷および除去の制御を保証する。この制御装置17はまたデータの処理、すなわちチエツクされているボール9上の検出された平面の大きさの検出および/または計算を保証する。したがつて、制御装置17はチエツクされるべきチツプに関するデータ(ボールの位置、標準または理論的ボールの最小および最大高さ)を有するテープまたは帯片27により供給されるデータの獲得を実施し得る。またそれに基づいて平面の大きさの検出および/または計算を行う光学手段21の光検出手段により供給されるデータの獲得を実施し得る。

0042

図4は3つのボールによりハイブリツド化されたチツプを部分Aにおいて示し、3つすべてが異なる大きさを有する。部分Bにおいてこれら3つのボールの各々に得られた応答信号を示す曲線が示される。

0043

とくに、部分Aは透過帯片19、チツプ1および連続する3つのハイブリツド化ボール9a,9bおよび9cを示す。図4によれば、ハイブリツド化チツプ1は使用者により選ばれた適合基準の結果として透明帯片19に向かって移動された。それゆえこのアプローチはチツプ1のボールの幾つかを平らにしかつそれゆえそれに平面を作り出し、前記ボールは9aおよび9bである。ボール9cはボール9aおよび9bより非常に小さいので、透明帯片19へのチツプ1のアプローチは前記ボール9cのどのような平面化も生起しない。

0044

図4の部分BはCCDカメラ(または、選ばれた実施例の結果として、フオトダイオード)により得られた反射信号の応答信号を示す。横座標軸上の前記曲線で時間tがかつ縦座標軸でボールの軸線に沿う光学系の移動の間中記録される応答信号が示される。期間Taの間にボール9aに関してCCDカメラにより得られた応答を読み取ることができる。期間Tbの間に同一方法においてボール9bに関してCCDカメラにより得られた応答を読み取ることが可能である。同様に、期間Tcはボール9cに関して得られた信号を示す。

0045

図4の部分Aはボール9a,9bおよび9cの高さの大きな不均一性を明瞭に示す。図4の部分Bはこれらのボールの各々に関して得られた反射信号に基づいて行われた分析を示す。この曲線R(t)はボール9aおよび9bの不均一性が使用者により選ばれた基準の結果として許容し得るかまたは許容し得ないとして評価され得ることを示す一方、ボール9cは、その応答信号が事実上不存在であるため、必ず許容し得ない、すなわち不適合と見做される。かくして、ボール9cの欠陥は容易に検出され、それは一般的にはかかるボール9cを包含するチツプ1の拒絶に至る。

0046

図5および図6は透明帯片19に対するチツプ1のボール9を示す。図5においてボール9は透明帯片19と単に接触している一方、図6においてボール9は透明帯片19上で平らにされる。図5はボール9が、透明帯片19と単に接触しているため、非常に僅かな平面のみを有することを示す。しかしながら、図6において、ボール9は透明帯片19に対して平らにされ、それがボール9上でより大きな平面を作り出す。

0047

図5はボールの半径Rを示す。また図5における帯片上のボールの接触点図6における接触点との間の高さの差dhを見ることができる。この高さの差dhは図6におけるボール9の平面化を生起する。

0048

図6において、Reは平面の端部の点でのボールの半径であり、R−dhは平面の中心点でのボールの半径でありそしてrmは平面の半径である。この場合に、平面半径とボール9の半径との間の関係は、
rm2 =Re2 −(R−dh)2
である。

0049

平面の値rmが小さい特別な場合において、平面rmおよび平面化dhの半径の結果としてボールRの半径の容易な決定を可能にする、ボールRの半径に平面の端部点でのボールの半径Reをなぞらえることができる。

0050

図7は透明帯片に対してボールの平面化高さdh(μm)(横座標)と比較して平面の半径(μm)(縦座標)を示す3つの曲線C1,C2およびC3を示す。曲線C1について選ばれた平面化の高さの結果として50μmの高さのボールに関して得られた平面の半径が示される。曲線C2について透明帯片に対するボールの平面化高さの結果として約100μmのボールの平面の半径が示される。同様な方法において、曲線C3は透明帯片に対する前記ボールの平面化高さの結果として約25μmのボールの平面の半径の展開を示す。約50μmの高さを有するボールに関して、約5μmの平面化高さに関して約22μmの平面半径を曲線C1から判断することができる。同じ5μmの平面化高さに関して、100μmのボールについて得られた平面の半径が約32μmであることを曲線C1から判断することができる。また、同様な5μmの平面化高さに関して、平面半径が約15μmであることを曲線C3から判断することができる。したがつて、付与された平面化高さに関して、ボールの高さと平面の大きさを関連付けることができる。

0051

かかる方法を使用すると、ボール高さに関連する測定精度が重要でありかつ約1μにすることができる。

0052

それゆえこの方法はボールの存在の証明および/またはとくに10ないし300μmの大きさを有するボールの高さの計算を可能にする。かかるチエツクは150ミリ秒/ボールの速度で実施されることができ、それは工業におけるかかる方法の関心を示す。

発明の効果

0053

叙上のごとく、本発明は、電子部品または基板の1面に存在するハイブリツド化ボールの適合をチエツクするハイブリツド化ボールの適合チエツク方法において、a)波長λを透過する帯片に対して電子部品または基板のハイブリツド化ボールを位置決めし、b)前記透明帯片上の前記ハイブリツド化ボールを部分的平らにし、該平らにすることが前記帯片上にボール平面を作り、c)前記透明帯片を介して波長λの光ビームで前記ボールを照射し、d)チエツクされるべきハイブリツド化ボールにより反射された信号を獲得し、e)前記ボールの各々により反射された信号の結果としてチエツクされるべきハイブリツド化ボールの適合または非適合を決定する工程からなる構成としたので、従来技術における欠点を除去して、チツプまたは基板上で、嵌合されるボールの存在および/または大きさの迅速なチエツクを可能にするハイブリツド化ボールの適合チエツク方法を提供することができる。

図面の簡単な説明

0054

図1基板上に嵌合されたチツプのハイブリツド化ボールを示す断面図である。
図2本発明による方法の作動図である。
図3チツプのボールの高さをチエツクする装置を示す概略図である。
図4異なる大きさのボールによりハイブリツド化されたチツプおよびこれらのボールの各々に対応する応答信号の曲線を示す図である。
図5透明帯片により僅かに平らにされたボールについて測定された平面の寸法を示す断面図である。
図6透明帯片により大きな範囲に平らにされたボールについて測定された平面の寸法を示す断面図である。
図7平面化と異なる高さを有するボールに関して平面化により作り出された平面との間の関係の代表的な曲線を示す図である。

--

0055

1 チツプ
9ボール
11負荷テーブル
12ピストン(移動手段)
13 自動負荷手段
17制御装置(処理手段)
19帯片
19a 第2プレート
19b 第1プレート
21光学手段
23方向付け手段(精密テーブル)
210 第1副工程(位置決め工程)
220 第2副工程(平面化工程)
300チエツク工程
320 獲得工程
330分析工程

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