凸起形状测量装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供结构简单并能迅速高精度测量导通连接所需的凸起参数的凸起形状测量技术和凸起形状测量装置，备有：对在由该载物台所移动的上述基板上所配置的凸起用对于上述基板的面有低倾斜角度的照明光轴进行照明的光学系统；用对于上述基板的面有比上述照明光低的倾斜角度还高的倾斜角度的检测光轴聚光来自凸起的反射光来检测凸起的图像信号的检测光学系统；根据所检测并Ａ／Ｄ变换过的凸起数字图像信号得到凸起的至少尖端部和底部的图像信号计算凸起的至少尖端部和底部的轮廓，根据该计算凸起的至少尖端部和底部的轮廓计算出凸起的至少位置和高度的组成几何学特征量的图像处理部；将该计算的有关凸起的几何学特征量的信息显示在显示装置上的主控制部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术，例如，涉及测量在制造多层印刷基板时和安装半导体器件时在基板上所形成的凸起形状的，再者，还涉及包含了凸起形状管理的多层印刷基板的制造方法。
技术介绍
在近年来的印刷基板的制造中，为了实现高精度化·高密度化，微细化·多层化技术在大踏步前进。在多层印刷基板的层间连接，用钻头或激光等在连接部分设置孔、并用电镀来实现导通的方式曾是主流。但是，近年来，伴随着上述的高密度化和低成本化，在不断采用使用凸起的连接方式。另一方面，作为用摄像机对在半导体元件等中所形成的突起状的凸起电极进行摄像后由图像处理来判定其是否良好的技术，已知的有在特开平11-26534号公报的第4页、第4图(现有技术1)和自动化Vol.46 No.4(2001.4)、第16页-17页、第4、5图(现有技术2)中所记述的技术。在现有技术1中，记述了将由与电路部件的主面平行前进的光线或将具有与主面平行成分的光线形成的照明光投射到凸起电极，让向与上述照明光的上述主面垂直方向的反射光入射到摄像装置，比较由该摄像装置所得到的检测图像数据和预先在存储装置中所存储的基准图像数据，根据一致的程度来判定凸起电极是否良好。在现有技术2中，作为由图像测量凸起高度的方法，记述了将来自斜方向的照明照射到凸起，来检测该影的长度的方法。为了制造多层印刷基板，在使用采用了凸起的连接方式的场合中，为了确保高的合格率，在下层的印刷基板形成凸起的过程的之后，要立刻用凸起形状测量装置来确认是否在基板的整个面上按设计制造了凸起的位置和高度或底部直径等的形状，作为其结果，在对下层的印刷基板和上层的印刷基板加压来进行依靠凸起的导通连接时，需要消除引起导通不良的可能性。另一方面，采用了这种多层印刷基板的产品，例如，多数是诸如手机或数字照相机等要求小型高密度安装的产品，并且为了通过产品的廉价化降低印刷基板本身的成本，所以，要求凸起形状测量装置也是价廉的，而且能迅速准确地对印刷基板的高可靠性进行高精度地测量。但是，在上述的现有技术1、2中，并未充分考虑这些要求。
技术实现思路
本专利技术，提供做成为结构简单并能迅速且高精度地测量为确实地导通连接所需的凸起的参数的。另外，本专利技术，提供能提示在凸起制造装置中为控制制造条件所需的有关凸起数据的。另外，本专利技术的再一个目的是，提供能以无导通不良的高可靠性、且以高合格率、并且可提高产量来制造采用了凸起的连接方式的多层印刷基板的多层印刷基板的制造方法。亦即，在本专利技术中，配备有下述部分而构成了凸起形状测量装置，配备有载置配置了作为被测量对象物的多个凸起的基板并使其移动的载物台；对在由该载物台所移动的上述基板上所配置的凸起、用对于上述基板的面具有低倾斜角度的照明光轴照明照明光的照明光学系统；对于上述基板的面用比上述照明光低的倾斜角度高的倾斜角度的检测光轴聚光来自用该照明光学系统所照明的凸起的反射光来检测凸起的图像信号的检测光学系统；对由该检测光学系统所检测的凸起的图像信号进行A/D变换、根据依据该A/D变换过的凸起数字图像信号所得到的凸起的至少尖端部和底部的图像信号、计算凸起的至少尖端部和底部的轮廓，根据所计算出的凸起的至少尖端部和底部的轮廓、计算出由凸起的至少位置和高度组成的几何学的特征量的图像处理部；和将由该图像处理部所计算出的有关凸起的几何学的特征量的信息显示在显示装置上的主控制部。另外，在本专利技术中，配备有下述部分而构成了凸起形状测量装置，配备有载置配置了作为被测量对象物的多个凸起的基板并使其移动的载物台；对在由该载物台所移动的上述基板上所配置的凸起、用对于上述基板的面具有低倾斜角度的照明光轴照明照明光的照明光学系统；用对于上述基板的面用比上述照明光低的倾斜角度高的倾斜角度的检测光轴聚光来自用该照明光学系统所照明的凸起的反射光来检测凸起的图像信号的检测光学系统；对由该检测光学系统所检测的凸起的图像信号进行A/D变换、根据依据该A/D变换过的凸起数字图像信号所得到的凸起的至少尖端部和底部的图像信号、计算凸起的至少尖端部和底部的轮廓，根据所计算出的凸起的至少尖端部和底部的轮廓、计算出由凸起的至少位置和高度组成的几何学的特征量、根据该所计算出的该凸起的几何学的特征量来判断凸起是否良好的图像处理部；和输出由该图像处理部所判定的凸起是否良好的信息的主控制部。另外，在本专利技术中，拥有下述工程而构成了多层印刷基板的制造方法，拥有在下层印刷基板上形成凸起的凸起制造工程；对由该凸起制造工程所形成的凸起的至少位置和高度组成的几何学的特征量进行光学测量来判断凸起是否良好的凸起形状测量工程；在形成了由凸起形状测量工程所判定的良好的凸起的下层的印刷基板上使凸起的尖端部突出来形成层间绝缘膜的层间绝缘膜形成工程；和通过在由用该层间绝缘膜形成工程所形成的层间绝缘膜所突出的凸起的尖端部的上面对准位置装上上层的印刷基板后加压、将层间绝缘膜夹在下层的印刷基板和上层的印刷基板之间、由上述凸起来进行导通连接的加压工程。依据本专利技术，收到这样的效果可以使结构简单、迅速且高精度地测量为确实导通连接所需的凸起的参数。另外，依据本专利技术，可以实现能提示在凸起制造装置中为控制制造条件所需的有关凸起数据的凸起形状测量装置。依据本专利技术，收到这样的效果通过将所测量到的凸起的高度分布和位置偏移依次反馈到凸起制造装置，能以无导通不良的高可靠性、且以高合格率、并且可提高产量来制造采用了凸起的连接方式的多层印刷基板。本专利技术的上述这些以及其他的目的和特征、优点，从附图所示的以下更详细的实施例子的说明中会更加清楚。附图说明图1，是使用本专利技术涉及的凸起连接方法的多层印刷基板制造工程的一图2，是表示本专利技术涉及的凸起形状测量装置的第1实施例的构成图。图3，是由图2所示的检测光学系统所检测的图像信号和在图像处理部的图像处理的说明图。图4(a)，是用颜色、浓淡、形状等表示凸起的几何学特征量的分布图，图4(b)，是用三维向量表示凸起的几何学特征量的分布图，图4(c)，是表示将针对几何学特征量的凸起的频度(个数)做成了曲线的直方图的图，图4(d)，是在所检测出的凸起的图像信号上附加辅助线后表示出的图。图4(e)，表示不良凸起的检测图像，图4(f)，是表示凸起的几何学特征量的时效变化图。图5，是将本专利技术涉及的凸起形状测量装置适用于凸起制造装置和CAD系统时的说明图。图6，是表示与图2所示的检测光学系统的第1实施例不同的第2实施例的斜视图。图7，是图6所示的检测光学系统的第2实施例的平面图。图8，是表示与照明光学系统的第1和第2实施例不同的第3实施例的斜视图。图9，是图8所示的照明光学系统的第3实施例的平面图。图10，是表示与图2所示的检测光学系统的第1实施例不同的第2实施例的正面图。图11(a)，是表示用图10所示的检测光学系统将焦点对准凸起的尖端部第1线性图像传感器摄像的状态图，图11(b)，是表示用图10所示的检测光学系统将焦点对准凸起的基部第2线性图像传感器摄像的状态图。图12，是表示与检测光学系统的第1和第2实施例不同的第3实施例的正面图。图13，是表示用图12所示的检测光学系统将焦点对准凸起的尖端部第1线性图像传感器摄像的、将焦点对准凸起的基部第2线性图像传感器摄像的状态图。图14，是表示本专利技术涉及的凸起形状测量装置的第2实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种凸起形状测量装置，其特征在于，包含有：载置配置了作为被测量对象物的多个凸起的基板并使其移动的载物台；对在由该载物台所移动的上述基板上所配置的凸起、用对于上述基板的面具有低倾斜角度的照明光轴进行照明的照明光学系统； 用对于上述基板的面具有比上述照明光低的倾斜角度还高的倾斜角度的检测光轴聚光来自由该照明光学系统所照明的凸起的反射光来检测凸起的图像信号的检测光学系统；对由该检测光学系统所检测的凸起的图像信号进行Ａ／Ｄ变换、根据依据该Ａ／Ｄ变 换过的凸起数字图像信号所得到的凸起的至少尖端部和底部的图像信号、计算凸起的至少尖端部和底部的轮廓，根据该所计算出的凸起的至少尖端部和底部的轮廓、计算出由凸起的至少位置和高度组成的几何学的特征量的图像处理部；和将由该图像处理部所计算出 的有关凸起的几何学的特征量的信息显示在显示装置上的主控制部。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：笹泽秀明，野本峰生，山家正俊，岩田力，上原昌史，
申请(专利权)人：日立比亚机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]