ブルーテープ上のSiダイ外観検査：最も難しい5つの課題と、私たちが出した答え

ダイシング直後、ダイがまだブルーテープに貼られている段階は、外観検査にとって最も理想的で、最も難しいタイミングです。取り外しや反転が不要なため新たな破損が生じない一方、テープは変形し気泡を含み、ダイは小さく密集しているため、わずかな光学的ノイズも欠陥と誤判定されがちです。

辰祥はこの4年間、あるダイメーカーと2つの製品ラインで10回のサンプル検証を重ねてきました。直面した5つの課題と、最終的な成果をまとめます。

課題1：テープ下の気泡が欠陥とそっくり

テープとダイの間の気泡は避けられません。画像上では、挟み傷や裏面チッピングといった本物の欠陥と輝度が非常に近く、従来はしきい値を緩めるしかなく、見逃しにつながっていました。辰祥は撮像条件と判定ロジックの両面から取り組み、本物の欠陥と気泡を判定上で明確に分離しています。

課題2：細く浅いマイクロクラック

マイクロクラックは致命的でありながら最も写りにくい欠陥の一つです。自社開発の撮像方法により、ほとんど見えなかった微細なクラックをはっきりと浮かび上がらせました。

課題3：金バンプ・キズ・ブラシ痕の区別

通常の画像では、金バンプ、深いキズ、表面のブラシ痕はほとんど見分けがつきません。自社開発の判定方法により、テストサンプルでは金バンプを単独で検出でき、ブラシ痕を不良と誤判定する割合を大幅に減らしました。

課題4：受光部の変色と枠線の断線

受光部の色異常は目視でも判断しにくく、枠線の断線は数ピクセル幅しかありません。いずれもサンプルで安定して検出できました。

課題5：5 milダイの位置決め

ダイが小さくピッチが狭いほど、位置決めは失敗しやすくなります。解像度の異なる撮像条件を比較し、レイヤーを自由に定義でき二段階位置決めに対応した検査ソフトウェアを開発したことで、不規則な形状の領域も正確に位置合わせできます。

成果

• ブルーテープ上のまま、表裏両面を検査（取り外し・反転不要）
• マイクロクラック、穴、金バンプ、変色、枠線断線などを検出し、プローブ痕を不良と誤判定しない
• 構成に応じて、1画素あたり1.25〜2.5 μmの解像度（文末の注をご参照ください）
• 6 mil〜150 milのダイに対応し、5 milダイの位置決めと検査も検証済み
• 手動・半自動・自動の3つの領域定義モードで、品種切替時の再プログラム不要

これらの成果は辰祥のSilicon Chip外観検査装置に搭載されています。「ブルーテープ上ではよく見えない」とお困りなら、サンプルをお送りください。撮像検証は無料です。

注：本文中の1.25〜2.5 μmは解像度、すなわち1画素が対応する寸法を指します。欠陥を判定するには少なくとも2〜3画素が必要なため、Silicon Chip外観検査装置は解像度1.5 μm/pixelで、最小識別欠陥を「>3 μm」と表記しております。その後の装置では1.25 μm/pixelまで最適化しており、試験で到達した最小解像度は1.25 μmです。