JP6575161B2 - Pass / fail judgment device, wire bonder device, and pass / fail judgment method - Google Patents
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Description
本発明は、ワイヤボンディングの接合良否を判断する良否判断装置、ワイヤボンダ装置及び良否判断方法に関し、特にワイヤボンダ装置の接合動作時の信号波形により接合良否を判断するものに関する。 The present invention relates to a pass / fail judgment device, a wire bonder device, and a pass / fail judgment method for judging whether or not a wire bond is bonded, and more particularly to a device for determining whether a bond is good or not based on a signal waveform during a bonding operation of the wire bonder.
ワイヤボンディングでは、ワイヤボンダ装置でICチップ上の電極パッドと基板上の電極にワイヤが接合され、ワイヤボンダ装置に接続された良否判断装置で接合状態が良否判断されている。従来、良否判断装置として、ワイヤボンダ装置から得られる出力信号の信号レベルに基づいてワイヤボンディングの接合状態を良否判断するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の良否判断装置では、ワイヤボンダ装置からの出力信号に複数のウインドウが設定され、各ウインドウ内の信号レベルが許容範囲に収まるか否かに応じて接合不良が判断される。
In wire bonding, a wire is bonded to an electrode pad on an IC chip and an electrode on a substrate by a wire bonder device, and a bonded state is determined by a quality determination device connected to the wire bonder device. 2. Description of the Related Art Conventionally, a device for determining whether or not a wire bonding is good based on a signal level of an output signal obtained from a wire bonder device is known as a quality determination device (see, for example, Patent Document 1). In the quality determination device described in
しかしながら、ワイヤボンダ装置からの出力信号は、ワイヤが接合される接合箇所に応じて信号レベルにバラツキが生じている。このため、特許文献1に記載の良否判断装置では、ワイヤボンダ装置から得られた出力信号の信号レベルから接合箇所毎に接合良否を判断することが難しい。また、信号レベルの代わりに出力信号の波形形状からワイヤボンディングの接合良否を判断する方法も考えられる。この方法では、接合状態が正常な場合と不良な場合とで波形形状の違いが明確であれば精度よく良否判断可能だが、接合箇所に応じて波形形状にもバラツキが生じるため接合良否を誤って判断する可能性があった。
However, the signal level of the output signal from the wire bonder device varies depending on the joint location where the wire is joined. For this reason, in the quality determination apparatus described in
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ワイヤボンディングの接合良否を高精度に判断することができる良否判断装置、ワイヤボンダ装置及び良否判断方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide a quality determination device, a wire bonder device, and a quality determination method capable of accurately determining the bonding quality of wire bonding.
本発明の良否判断装置は、ワイヤボンダ装置から得られるワイヤの接合時の複数種類の出力信号に応じて、ワイヤボンディングの接合良否を判断する良否判断装置であって、前記複数種類の出力信号は、ボンディングツールの変位量、VCO(Voltage Controlled Oscillator)電圧及びその他の出力信号を含んでおり、前記複数種類の出力信号毎に前記ワイヤが接合される接合箇所に応じた基準波形を選択する選択部と、前記複数種類の出力信号毎の前記接合箇所の接合時の出力信号の対象波形と前記基準波形との比較結果に応じて接合良否を判断する判断部とを備え、前記判断部は、前記複数種類の出力信号のうち、前記ボンディングツールの変位量及び前記VCO電圧のいずれも接合状態が正常と判断された場合に、前記その他の出力信号にかかわらず、全体として接合箇所の接合状態が正常であると判断し、前記ボンディングツールの変位量及び前記VCO電圧のいずれかの接合状態が不良と判断された場合に、前記その他の出力信号にかかわらず、全体として接合箇所の接合状態が不良であると判断する判断モードを有する、ことを特徴とする。 The pass / fail judgment device of the present invention is a pass / fail judgment device for judging pass / fail of wire bonding according to a plurality of types of output signals at the time of wire bonding obtained from a wire bonder device, wherein the plurality of types of output signals are: A selection unit that includes a displacement amount of a bonding tool, a voltage controlled oscillator (VCO) voltage, and other output signals, and selects a reference waveform corresponding to a bonding location where the wire is bonded for each of the plurality of types of output signals; A judgment unit that judges whether or not the joint is good according to a comparison result between a target waveform of the output signal at the time of joining of the joint portions for each of the plurality of types of output signals and the reference waveform, and the judgment unit includes the plurality of the judgment signals. among types of output signals, both the displacement amount and the VCO voltage of the bonding tool when the bonding state is judged to be normal, written to the other output signal Razz, it is determined that the bonding state of the joint as a whole is normal, when one of the bonding state of the displacement amount and the VCO voltage of the bonding tool is determined to be defective, whether the other output signal It has the judgment mode which judges that the joining state of a joint location is unsatisfactory as a whole.
本発明の良否判断方法は、ワイヤボンダ装置から得られるワイヤの接合時の複数種類の出力信号に応じて、ワイヤボンディングの接合良否を判断する良否判断方法であって、前記複数種類の出力信号は、ボンディングツールの変位量、VCO(Voltage Controlled Oscillator)電圧及びその他の出力信号を含んでおり、前記複数種類の出力信号毎に前記ワイヤが接合される接合箇所に応じた基準波形を選択するステップと、前記複数種類の出力信号毎の前記接合箇所の接合時の出力信号の対象波形と前記基準波形との比較結果に応じて接合良否を判断するステップとを有し、前記判断するステップは、前記複数種類の出力信号のうち、前記ボンディングツールの変位量及び前記VCO電圧のいずれも接合状態が正常と判断された場合に、前記その他の出力信号にかかわらず、全体として接合箇所の接合状態が正常であると判断し、前記ボンディングツールの変位量及び前記VCO電圧のいずれかの接合状態が不良と判断された場合に、前記その他の出力信号にかかわらず、全体として接合箇所の接合状態が不良であると判断する判断モードを有する、ことを特徴とする。 The pass / fail judgment method of the present invention is a pass / fail judgment method for judging pass / fail of wire bonding according to a plurality of types of output signals at the time of bonding of wires obtained from a wire bonder device, wherein the plurality of types of output signals are: Including a displacement amount of the bonding tool, a VCO (Voltage Controlled Oscillator) voltage, and other output signals, and selecting a reference waveform corresponding to a bonding location where the wire is bonded for each of the plurality of types of output signals; and a step of determining the joint quality in accordance with the comparison result between the plurality of types of target waveform and the reference waveform of the junction when the output signal of said joints each output signal, steps of the determination, the among a plurality of types of output signals, if both the bonding state of the displacement amount and the VCO voltage of the bonding tool is determined to be normal, the other Regardless of the force signal, when determining that the bonding state of the joint as a whole is normal, either of the bonding state of the displacement amount and the VCO voltage of the bonding tool is determined to be defective, the other output Regardless of the signal, the present invention is characterized in that it has a judgment mode for judging that the joint state of the joint portion is defective as a whole.
本発明のワイヤボンダ装置は、上記の良否判断装置を備える。 The wire bonder apparatus of this invention is equipped with said quality determination apparatus.
本発明によれば、各接合箇所の接合良否の判断に適した基準波形が選択され、出力信号の対象波形と基準波形の比較によって接合良否が判断される。よって、接合箇所に応じて出力信号にバラツキが生じる場合であっても、バラツキを考慮した基準波形を用いることで接合箇所毎に接合良否を高精度に判断することができる。 According to the present invention, a reference waveform suitable for determining the quality of a joint at each joint location is selected, and the quality of the joint is determined by comparing the target waveform of the output signal with the reference waveform. Therefore, even if the output signal varies depending on the joint location, the quality of the joint can be determined with high accuracy for each joint location by using the reference waveform in consideration of the variation.
以下、添付図面を参照して第1の実施の形態に係る良否判断装置について説明する。図1は、第1の実施の形態に係る良否判断装置及びワイヤボンダ装置の模式図である。図2は、第1の実施の形態に係る接合動作時の出力信号の一例を示す図である。図3は、第1の実施の形態に係る接合動作時のVCO電圧の一例を示す図である。図4は、第1の実施の形態に係る接合箇所毎のVCO電圧の一例を示す図である。なお、図1に示す良否判断装置及びワイヤボンダ装置の模式図は、本発明を説明するために簡略化したものであり、良否判断装置及びワイヤボンダ装置が通常備える構成については備えているものとする。 Hereinafter, the quality determination device according to the first embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of a pass / fail judgment device and a wire bonder device according to the first embodiment. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an output signal during the bonding operation according to the first embodiment. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the VCO voltage during the junction operation according to the first embodiment. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the VCO voltage for each joint location according to the first embodiment. Note that the schematic diagram of the pass / fail judgment device and the wire bonder device shown in FIG. 1 is simplified for the purpose of explaining the present invention, and the configurations that the pass / fail judgment device and the wire bonder device normally have are provided.
図1に示すように、本実施の形態に係る良否判断装置2は、ワイヤボンダ装置1から得られたワイヤの接合時の出力信号に応じて、ワイヤボンディングの接合良否を判断するように構成されている。ワイヤボンダ装置1では、駆動回路11によって超音波振動子12が駆動され、超音波振動が伝達されたボンディングツール13でワイヤが基板、リード、チップ等の接合箇所に超音波接合される。超音波接合時には、駆動回路11から良否判断装置2に向けて接合動作時の出力信号が出力される。なお、駆動回路11は、例えば、発振回路、増幅回路、トランスを含んで構成される。
As shown in FIG. 1, the
良否判断装置2には、ワイヤボンダ装置1から接合動作時の出力信号として、図2A−図2Fに示すように、ボンディングツール13の変位量、超音波振動子12の駆動電流、超音波振動子12の駆動電圧、超音波振動子12の電流と電圧の位相、超音波振動子12の入力電力、VCO(Voltage Controlled Oscillator)電圧等が入力される。なお、VCO電圧は、超音波振動子12の共振周波数の変化に追従するようにした発振回路の発振周波数の変化を表す電圧である。これら各種の出力信号は良否判断装置2のA/D変換器21に入力され、アナログ信号からデジタル信号にA/D変換されて演算器22に出力される。
As shown in FIGS. 2A to 2F, the pass /
演算器22では、出力信号の波形形状に応じてワイヤボンディングの接合良否が判断される。出力信号は、超音波の出力、超音波の印加時間、ワイヤの押し付け荷重等によって理想的な波形形状が定まっている。例えば、図3の実線に示すように、正常なVCO電圧の波形形状は、超音波の印加開始時Aで滑らかなカーブを描きながら立ち上がり、印加終了時Bで0[V]に低下する。一方、図3の破線に示すように、接合面の汚れ等で接合状態が良くないVCO電圧の波形形状は、超音波の印加開始時Aで直ぐには立ち上がらずに、しばらく経ってから変化し始める。
The
このように、VCO電圧は、接合状態が正常な場合と不良な場合とで波形形状が異なっている。なお、詳細は説明しないが、他の出力信号の波形形状も同様に接合状態が正常な場合と不良な場合とで波形形状が異なる。そして、演算器22で出力信号の波形形状と理想的な波形形状が比較されて接合良否が判断され、表示器23に接合良否の判断結果が表示される。演算器22で接合不良が判断された場合には、良否判断装置2からワイヤボンダ装置1に向けてアラーム信号が出力される。ワイヤボンダ装置1は、良否判断装置2からのアラーム信号を受けて接合動作を停止させる。
Thus, the waveform shape of the VCO voltage differs between when the junction state is normal and when it is defective. Although not described in detail, the waveform shapes of other output signals are similarly different depending on whether the bonding state is normal or defective. The
ところで、ワイヤボンダ装置1から得られる出力信号の波形形状は、接合箇所に応じても波形形状が異なっている。例えば、図4A−図4Cに示すように、VCO電圧は、端子、チップ、基板の接合箇所に応じて波形形状にバラツキが生じている。これは、端子、チップ、基板で接合箇所における接合面の材質、表面粗さ、表面形状等が異なるからである。よって、接合箇所毎に出力信号の波形形状にバラツキが生じているため、ワイヤボンダ装置1から得られた出力信号の波形形状と理想的な波形形状を比較しても接合状態を適切に判断することが難しい。
By the way, the waveform shape of the output signal obtained from the
そこで、本実施の形態では、接合箇所に応じて出力信号の波形形状にバラツキが生じることに着目し、接合箇所毎に判断基準となる基準波形を記憶部24に記憶するようにしている。そして、各接合箇所の接合良否の判断に適した基準波形を記憶部24から選択し、出力信号の対象波形と基準波形を比較することで接合良否を判断するようにしている。これにより、接合箇所に応じて出力信号の波形形状にバラツキが生じていても、接合箇所毎に良否判断に有効な基準波形を選択することで接合良否を高精度に判断することが可能になっている。
Therefore, in the present embodiment, attention is paid to the fact that the waveform shape of the output signal varies depending on the joint location, and the reference waveform serving as a judgment reference for each joint location is stored in the
以下、図5から図8を参照して、接合良否の判断処理の詳細構成について説明する。図5は、第1の実施の形態に係る演算器の制御ブロック図の一例を示す図である。図6は、第1の実施の形態に係る分類部による分類処理の一例を示す図である。図7は、第1の実施の形態に係る選択部による選択処理の一例を示す図である。図8は、第1の実施の形態に係る算出部による算出処理の一例を示す図である。 Hereinafter, the detailed configuration of the determination process of the bonding quality is described with reference to FIGS. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a control block diagram of the arithmetic unit according to the first embodiment. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of classification processing by the classification unit according to the first embodiment. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a selection process by the selection unit according to the first embodiment. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of calculation processing performed by the calculation unit according to the first embodiment.
なお、本実施の形態では、接合箇所毎の基準波形が記憶部に既に記憶されているものとする。また、以下の説明では、出力信号としてVCO電圧を例示して説明するが、VCO電圧以外の出力信号でも同様である。また、本実施の形態では、ワイヤボンダ装置から接合箇所の撮像画像を取得して、接合箇所を特定する構成を例示して説明するが、この構成に限定されない。良否判断装置が接合箇所の撮像画像を直接取得してもよい。また、良否判断装置は、接合箇所を特定可能な情報であれば、どのような情報を取得してもよく、良否判断装置がワイヤボンダ装置から情報を取得してもよいし、良否判断装置が情報を直接取得してもよい。 In the present embodiment, it is assumed that the reference waveform for each joint location is already stored in the storage unit. In the following description, the VCO voltage is exemplified as an output signal, but the same applies to output signals other than the VCO voltage. Moreover, although this Embodiment demonstrates and demonstrates the structure which acquires the picked-up image of a junction location from a wire bonder apparatus and specifies a junction location, it is not limited to this structure. The quality determination device may directly acquire the captured image of the joint portion. In addition, the quality determination device may acquire any information as long as it is information that can identify the joint location. The quality determination device may acquire information from the wire bonder device. May be obtained directly.
図5に示すように、良否判断装置2の演算器22には、取得部31、分類部32、選択部33、調整部34、算出部35、判断部36が設けられている。取得部31は、ワイヤボンダ装置1(図1参照)から接合箇所の撮像画像を取得する。この場合、ワイヤボンダ装置1では、撮像部(不図示)によってワイヤの接合前に接合箇所が撮像されて、接合開始時点をトリガとして接合箇所の撮像画像が良否判断装置2に出力される。なお、取得部31は、ワイヤボンダ装置1から直に撮像画像を取得する構成に限らず、出力信号と同様にA/D変換器21を介して撮像画像を取得してもよい。
As shown in FIG. 5, the
分類部32は、所定の指標に基づいて撮像画像を複数のカテゴリに分類する。この場合、接合箇所に使用される材質毎に明度や色相が異なるため、記憶部24には接合箇所の撮像画像を分類するための所定の指標として明度や色相が記憶されている。分類部32は、撮像画像から明度と色相を抽出して、指標として設定された明度と色相と比較して撮像画像を分類する。なお、指標としての明度には、例えば、画像内の平均値、最小値、最大値が使用されてもよい。指標としての色相は、例えば、RGB、HSV、カラーコードのいずれで示されてもよい。
The
具体的には、図6に示すように、記憶部24には、所定の指標としてカテゴリ毎に明度の最小値、最大値、平均値、色相が記憶されている。カテゴリ1には、明度の最小値100、最大値150、平均値120、白色が設定され、カテゴリ2には、明度の最小値50、最大値100、平均値80、赤色が設定され、カテゴリ3には、明度の最小値20、最大値80、平均値60、黄色が設定されている。例えば、明度の最小値90、最大値130、平均値110、白色の撮像画像の場合には、明度及び色相が最も近いカテゴリ1に撮像画像が分類される。
Specifically, as shown in FIG. 6, the
なお、本実施の形態では、明度と色相を用いて接合箇所の撮像画像のカテゴリが分類される構成にしたが、この構成に限定されない。所定の指標は、接合箇所の撮像画像を複数のカテゴリに分類可能であればよい。よって、明度と色相のいずれか一方を用いて撮像画像が分類されてもよいし、撮像画像内の接合箇所の形状や接合箇所の表面粗さを用いて撮像画像が分類されてもよい。接合箇所の表面粗さは、撮像画像に白黒で表されるため、白黒の割合等で示されてもよい。このようにして、撮像箇所の材質等に応じて撮像画像が複数のカテゴリに分類される。 In the present embodiment, the category of the captured image of the joint portion is classified using the brightness and the hue. However, the present invention is not limited to this configuration. The predetermined index only needs to be able to classify the captured image of the joint portion into a plurality of categories. Therefore, the captured image may be classified using either one of brightness and hue, or the captured image may be classified using the shape of the joint portion and the surface roughness of the joint portion in the captured image. Since the surface roughness of the joint portion is expressed in black and white in the captured image, it may be indicated by a black and white ratio or the like. In this way, the captured images are classified into a plurality of categories according to the material of the imaging location.
選択部33は、分類部32で分類されたカテゴリに基づいて接合箇所に応じた基準波形を選択する。上記したように接合箇所に応じて出力信号の波形形状にバラツキが生じるため、記憶部24には接合箇所(撮像画像)のカテゴリ毎に良否判断の基準となる基準波形が記憶されている。例えば、図7A−図7Cに示すように、記憶部24には、波形の立ち上がり時間が異なる3種類の基準波形がカテゴリ1−3用に記憶されている。選択部33は、接合箇所の撮像画像が属するカテゴリに関連付けられた基準波形を記憶部24から選択する。このようにして、接合箇所毎に良否判断に有効な基準波形が選択される。
The
調整部34は、A/D変換器21を通じてワイヤボンダ装置1から出力信号を取得し、出力信号の対象波形を基準波形と同じレベルにレベル調整する。図3に示すように、接合状態が正常であっても、ボンディングツール13(図1参照)の取付位置に起因した共振周波数の違い等によって出力値にバラツキが生じている。このため、調整部34は、対象波形の出力値が定数値になるような比例定数を算出し、この比例定数を全ての対象波形に掛け合わせて正規化する。これにより、出力信号の対象波形と基準波形を重ね合わせることで容易に波形形状を比較することが可能になっている。
The
算出部35は、調整部34でレベル調整された対象波形と選択部33で選択された基準波形とを比較し、この比較結果から対象波形の特徴量を算出する。この場合、図8Aに示すように、実線で示す基準波形と破線で示す対象波形を重ね合わせたときの違いが数値化される。例えば、図8Bに示すように、対象波形と基準波形の偏差が算出され、偏差の最大値及び偏差の積分値が特徴量として抽出される。これにより、接合箇所による波形形状のバラツキを考慮した出力信号の対象波形の特徴量が算出される。なお、特徴量としては偏差の最大値及び偏差の積分値のいずれか一方が抽出されてもよい。
The
判断部36は、対象波形と基準波形の比較結果から得られる特徴量を用いて接合良否を判断する。この場合、例えば、過去に蓄積された出力信号の特徴量の平均値の±3σが許容範囲として設定される。そして、対象波形の特徴量が許容範囲内か否かに応じて接合良否が判断される。また、対象波形の特徴量が接合良否の中間値に相当する場合には中間品として、オペレータに接合良否の判断が委ねられてもよい。なお、許容範囲の設定方法は適宜変更が可能である。また、標準偏差の最大値、積分値等の複数の特徴量が抽出された場合には、特徴量毎に許容範囲が設定されてもよいし、多変量解析の一つの手法であるマハラノビス距離の閾値判定によって良否判断されてもよい。
The
演算器22で接合良否が判断されると、表示器23に接合良否の判断結果が表示される。接合状態が正常と判断された場合には、正常である旨が表示器23に表示され、接合状態が不良と判断された場合には、不良である旨と共に不良個所が表示される。例えば、不良個所の撮像画像が表示されて、不良個所が強調表示される。また、接合状態が不良と判断された場合には、良否判断装置2からワイヤボンダ装置1(図1参照)にアラーム信号が出力されてワイヤボンダ装置1の動作が停止される。このように、接合箇所に応じて基準波形を切り替えながら、接合動作時の接合不良がリアルタイムで判断される。
When the
図9を参照して、良否判断装置による接合良否の判断処理の全体的な流れについて説明する。図9は、第1の実施の形態に係る接合良否の判断処理のフローチャートである。なお、以下に示す接合良否の判断処理はあくまでも一例に過ぎず、適宜変更が可能である。また、図9の説明においては、図1の符号を適宜使用して説明する。 With reference to FIG. 9, the overall flow of the joint quality judgment process by the quality judgment device will be described. FIG. 9 is a flowchart of the joint quality determination process according to the first embodiment. In addition, the determination process of the quality of joining shown below is only an example to the last, and can be changed suitably. Further, in the description of FIG. 9, description will be made using the reference numerals of FIG. 1 as appropriate.
図9に示すように、ワイヤボンダ装置1で接合箇所の接合動作が開始されると、ワイヤボンダ装置1で撮像された接合前の接合箇所の撮像画像が良否判断装置2によって取得される(ステップS01)。接合動作の開始から終了までの出力信号がワイヤボンダ装置1から良否判断装置2に入力され、A/D変換器21にてアナログ信号からデジタル信号にリアルタイムに変換される(ステップS02)。A/D変換後の出力信号は、演算器22にて比例定数が掛け合わされ、出力信号の対象波形の信号レベルが基準波形と同じレベルにレベル調整される(ステップS03)。
As shown in FIG. 9, when the joining operation of the joining portion is started in the
一方、接合箇所の撮像画像は、演算器22にて所定の指標に基づいて複数のカテゴリに分類され(ステップS04)、撮像画像が属するカテゴリに関連付けられた基準波形が選択される(ステップS05)。演算器22にてレベル調整後の対象波形と基準波形とが比較され、比較結果から偏差の最大値や偏差の積分値等の特徴量が算出される(ステップS06)。そして、対象波形の特徴量が許容範囲内か否かに応じて接合箇所の接合良否が判断される(ステップS07)。接合良否の判断結果は表示器23に出力され、オペレータに接合良否の判断結果が知らされる(ステップS08)。
On the other hand, the captured image of the joint portion is classified into a plurality of categories based on a predetermined index by the computing unit 22 (step S04), and a reference waveform associated with the category to which the captured image belongs is selected (step S05). . The
また、本実施の形態では、良否判断装置2が1種類の出力信号を用いて接合良否を判断する構成にしたが、この構成に限定されない。図2に示すように、良否判断装置2が6種類の出力信号をワイヤボンダ装置1から得ているため、複数種類の出力信号を用いて接合良否を判断してもよい。この場合、選択部33(図5参照)は出力信号毎に接合箇所に応じた基準波形を選択し、判断部36(図5参照)は出力信号毎の対象波形と基準波形との比較結果に応じて接合良否を判断するようにする。複数種類の出力信号としては、接合良否の判断結果に応じた波形形状の違いが明確なボンディングツール13の変位量及びVCO電圧をワイヤボンダ装置1から得ることが好ましい。
Moreover, in this Embodiment, although the
例えば、ある接合箇所の接合動作時にボンディングツール13の変位量及びVCO電圧のいずれも接合状態が正常と判断された場合に、全体として接合箇所の接合状態が正常であると判断される。一方、ある接合箇所の接合動作時にボンディングツール13の変位量及びVCO電圧のいずれかの接合状態が不良と判断された場合には、全体として接合箇所の接合状態が不良であると判断される。このように、複数種類の出力信号に対して対象波形と基準波形とを比較した複数の比較結果を用いることで、接合良否をより高精度に判断することができる。
For example, when it is determined that the bonding state of both the displacement amount of the
以上のように、第1の実施の形態に係る良否判断装置2では、ワイヤボンダ装置1による接合動作の接合箇所に応じて基準波形を切り替えながら、出力信号の対象波形と基準波形の比較結果に基づきリアルタイムで接合良否が判断される。よって、接合箇所に応じて出力信号にバラツキが生じる場合であっても、バラツキを考慮した基準波形を用いて接合箇所毎に接合良否が高精度に判断される。
As described above, in the pass /
なお、第1の実施の形態では、良否判断装置2がワイヤボンダ装置1から接合箇所の撮像画像を取得して、撮像画像を複数のカテゴリに分類して基準波形を選択する構成を例示して説明するが、この構成に限定されない。良否判断装置2は、ワイヤボンダ装置1から接合箇所を特定可能な情報を取得して、接合箇所に応じた基準波形を選択する構成であればよく、接合箇所を特定可能な位置データをワイヤボンダ装置1から取得してもよい。この場合には、基準波形の選択のために撮像画像を複数のカテゴリに分類する必要がない。
In the first embodiment, a configuration is described in which the pass /
また、第1の実施の形態では、良否判断装置2が出力信号の対象波形の特徴量に基づいて接合良否を判断する構成にしたが、この構成に限定されない。良否判断装置2は、出力信号の対象波形と基準波形との比較結果に応じて接合良否を判断する構成であればよい。
In the first embodiment, the
ところで、上記した第1の実施の形態では、良否判断装置2に事前に基準波形を設定しなければならない。しかしながら、基準波形は過去の出力信号の良否判断の判断結果から作られるものであり、良否判断装置2の稼働開始時には必ずしも基準波形が設定されておらず、出力信号の対象波形と基準波形とを比較して良否判断することができない。そこで、第2の実施の形態に係る良否判断装置2では、基準波形を用いずに出力信号の対象波形自体から特徴量を算出可能にしている。さらに、出力信号の対象波形から複数種類の特徴量を算出することで、接合良否を統合的に判断することが可能になっている。
Incidentally, in the first embodiment described above, a reference waveform must be set in advance in the pass /
以下、添付図面を参照して第2の実施の形態に係る良否判断装置について説明する。図10は、第2の実施の形態に係る演算器の制御ブロック図の一例を示す図である。図11は、第2の実施の形態に係る基本統計量のイメージを示す図である。図12は、第2の実施の形態に係る判断部による統合判断処理の一例を示す図である。図13は、第2の実施の形態に係る決定部による決定処理の一例を示す図である。図14は、第2の実施の形態に係る表示器による対象波形の表示例を示す図である。図15は、第2の実施の形態に係る表示器による特徴量の表示例を示す図である。図16は、第2の実施の形態に係る表示器による判断情報の表示例を示す図である。なお、第2の実施の形態では、主に複数の特徴量を用いて接合良否を判断する点で第1の実施の形態と相違している。したがって、第2の実施の形態では、主に相違点について詳細に説明する。 Hereinafter, the quality determination apparatus according to the second embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a control block diagram of the arithmetic unit according to the second embodiment. FIG. 11 is a diagram illustrating an image of basic statistics according to the second embodiment. FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the integrated determination process performed by the determination unit according to the second embodiment. FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a determination process by the determination unit according to the second embodiment. FIG. 14 is a diagram illustrating a display example of the target waveform by the display according to the second embodiment. FIG. 15 is a diagram illustrating a display example of feature amounts by the display according to the second embodiment. FIG. 16 is a diagram illustrating a display example of determination information by the display according to the second embodiment. The second embodiment is different from the first embodiment in that the quality of the joint is determined mainly using a plurality of feature amounts. Therefore, in the second embodiment, differences will be mainly described in detail.
図10に示すように、良否判断装置2の演算器22には、取得部31、分類部32、選択部33、調整部34、算出部35、判断部36、決定部37が設けられている。なお、取得部31、分類部32、選択部33、調整部34の各部については、第1の実施の形態の各部と同一の構成であるため説明を省略し、第2の実施の形態の特徴部分である算出部35、判断部36、決定部37について特に詳細に説明する。算出部35は、上記したように出力信号の対象波形と基準波形の比較結果から対象波形の特徴量を算出する他、出力信号の対象波形自体から特徴量を算出している。
As shown in FIG. 10, the
この場合、算出部35は、出力信号の対象波形の基本統計量及び動特性から特徴量を算出する。基本統計量による特徴量は、出力信号の対象波形に対する統計処理によって求められる。例えば、基本統計量による特徴量として、平均値、中央値(メジアン)、最小値、最大値、分散、標準偏差、標準誤差が特徴量として算出される。例えば、図11に示すように、VCO電圧の対象波形の場合には、時間毎に変位する対象波形の電圧値から平均値、中央値、最大値、最小値が求められる。
In this case, the
また、対象波形をxi、電圧値のサンプル数をN、サンプルの平均値をmとすると、分散σ2は次式(1)、標準偏差σは次式(2)、標準誤差βは次式(3)でそれぞれ求められる。
次に、出力信号の対象波形の動特性に関する特徴量は、対象波形を一時遅れ要素と無駄時間要素で近似して求められる。対象波形は、ゲインをK、時定数をT、無駄時間をLとすると、式(4)の伝達関数として表される。これにより、動特性に関する特徴量として、ゲイン、時定数、無駄時間が求められる。なお、VCO電圧以外の出力信号の場合には、波形形状に合った他の方法で近似される。
また、動特性に関する特徴量として、適合率が求められてもよい。適合率は、標準波形と正規化後(レベル調整後)の対象波形の適合率である。基準波形をy^(k)、対象波形をy(k)、対象波形の平均値をy ̄とすると、適合率FITは次式(5)で求められる。なお、y^(k)は、yの上に「^」に付されていることを示し、y ̄は、yの上に「 ̄」が付されていることを示す。
このように、算出部35では、第1の実施の形態における対象波形と基準波形の比較結果に基づく特徴量の他に、出力信号の対象波形自体の基本統計量及び動特性から特徴量が算出される。これにより、良否判断装置2の稼働開始時のように基準波形が設定されていない場合であっても、出力信号の対象波形自体から複数の特徴量を算出することが可能になっている。なお、基本統計量による特徴量として7種類の特徴量を例示し、動特性に関する特徴量として4種類の特徴量を例示して説明したが、これらの特徴量に限定されず、出力信号の対象波形自体から得られる特徴量であればよい。
As described above, in the
判断部36は、対象波形と基準波形の比較結果から得られる特徴量を用いて接合良否を判断する他、出力信号の対象波形自体から得られる特徴量、すなわち、統計処理に基づく特徴量、動特性に関連した特徴量を用いて接合良否を判断する。判断部36は、1つの出力信号につき1種類の特徴量から接合良否を判断してもよいし、1つの出力信号につき複数種類の特徴量から接合良否を判断してもよい。1種類の特徴量から接合良否を判断する場合には、上記したように過去に蓄積された出力信号の特徴量の平均値の±3σが許容範囲として設定され、特徴量が許容範囲内か否かで接合良否が判断される。なお、許容範囲の設定方法は適宜変更が可能である。
The
判断部36は、複数種類の特徴量から接合良否を判断する場合には、複数種類の特徴量の個々の良否結果の比率から統合的に接合良否を判断してもよい。例えば、複数種類の特徴量に対して閾値が設定され、特徴量が閾値を超えると接合状態が不良と判断され、特徴量が閾値を超えないと接合状態が正常と判断される。そして、複数種類の特徴量について個々に接合良否が判断され、全種類の特徴量に対して接合状態が正常であると判断された特徴量の比率が所定の比率より大きいか否かに応じて接合良否が統合的に判断される。例えば、10種類の特徴量では、7種類の特徴量で接合状態が正常のときに、全体として接合状態が正常と判断される。なお、閾値の設定方法は適宜変更が可能である。
When determining the joining quality from a plurality of types of feature amounts, the
また、判断部36は、複数種類の特徴量を多次元データとしてクラスタリングした結果から統合的に接合良否を判断してもよい。過去に蓄積された出力信号が、複数種類の特徴量を座標軸とする多次元空間で接合状態が正常な出力信号が属するクラスタと接合状態が不良な出力信号が属するクラスタとに分けられている。判断対象となる接合箇所の接合時の出力信号が多次元空間に配置されたときに、判断対象となる出力信号の座標位置が属するクラスタが判断される。そして、多次元空間において出力信号が属するクラスタに基づいて接合良否が統合的に判断される。
Further, the
例えば、図12に示すように、過去に蓄積された出力信号をクラスタ分析し、特徴量1−3を座標軸とする多次元空間をクラスタ1−5にクラスタ分けする。各クラスタ1−5には、事前に取得した過去の出力信号の接合良否の判断結果が関連付けられている。そして、判断対象の出力信号の多次元空間における座標位置から各クラスタの重心までの距離が最も短いクラスタに出力信号が属すると判断される。判断対象の出力信号がクラスタ5に属する場合には、判断対象の出力信号から全体として接合状態が正常と判断される。判断対象の出力信号がクラスタ2に属する場合には、判断対象の出力信号から全体として接合状態が不良と判断される。
For example, as shown in FIG. 12, the output signal accumulated in the past is subjected to cluster analysis, and a multidimensional space having the feature quantity 1-3 as a coordinate axis is clustered into clusters 1-5. Each cluster 1-5 is associated with a judgment result of past joining of past output signals acquired in advance. Then, it is determined that the output signal belongs to the cluster having the shortest distance from the coordinate position of the output signal to be determined in the multidimensional space to the center of gravity of each cluster. When the output signal to be determined belongs to the
この複数種類の特徴量のクラスタ分析では、複数の特徴量を用いて多次元で接合良否が判断されるため、特徴量毎に接合良否を判断するような1次元の判断では判断し難いものについても高精度に接合良否を判断することができる。なお、複数種類の特徴量のクラスタ分析としては、例えば、階層クラスタリングの手法であるward法が使用されてもよい。このように、第2の実施の形態では、出力信号に対して複数種類の特徴量を用いて接合良否を統合的に判断することで、対象波形と基準波形の比較だけでは判断し難いものについても高精度に接合良否を判断することが可能になっている。 In this cluster analysis of a plurality of types of feature quantities, the joint quality is judged in multiple dimensions using a plurality of feature quantities, so that it is difficult to judge by one-dimensional judgment that judges the joint quality for each feature quantity. In addition, it is possible to determine the quality of the bonding with high accuracy. As a cluster analysis of a plurality of types of feature amounts, for example, a ward method that is a hierarchical clustering method may be used. As described above, in the second embodiment, it is difficult to determine only by comparing the target waveform and the reference waveform by comprehensively determining the joint quality using a plurality of types of feature amounts with respect to the output signal. In addition, it is possible to judge the quality of the joining with high accuracy.
ところで、複数種類の特徴量を使用して接合良否を判断する場合には、予め特徴量に関する知見が無い限り、どの特徴量が接合良否の判断に有効かが分からず、特徴量の選択が錯誤的になる。一方で複数種類の特徴量を全て算出する場合には、特徴量の算出処理及び接合良否の判断処理の負荷が大きくなってしまう。そこで、第2の実施の形態では、決定部37によって、過去に蓄積された出力信号の複数種類の特徴量から良否判断に有効な特徴量の種類を事前に決定して、良否判断の精度を向上させると共にボンディング作業の作業効率を向上させている。
By the way, when judging the quality of joints using multiple types of feature quantities, unless there is knowledge about the feature quantities in advance, it is not known which feature quantity is effective for judgment of joint quality. Become. On the other hand, when all of a plurality of types of feature amounts are calculated, the load of the feature amount calculation processing and the joining quality determination processing increases. Therefore, in the second embodiment, the determining
決定部37は、過去に蓄積された出力信号の特徴量の平均値を用いて良否判断に有効な特徴量を決定してもよい。過去に蓄積された出力信号の複数種類の特徴量毎に、接合状態が正常であると判断された特徴量の平均値と、接合状態が不良であると判断された特徴量の平均値とが求められる。そして、接合状態が正常な平均値と接合状態が不良な平均値の差分の絶対値が所定値以上になる特徴量が、良否判断に有効な特徴量の種類として決定される。なお、特徴量の決定時の基準となる所定値は、各特徴量の傾向を参照してオペレータが任意に設定可能である。また、この方法では平均値の代わりに中央値を使用することも可能である。
The
より詳細には、特徴量の種類毎に、接合状態が正常であると判断された特徴量の平均値Xa、接合状態が不良であると判断された特徴量の平均値Xbが求められる。平均値Xaと平均値Xbの差分の絶対値が所定値以上の場合には、接合状態が正常なときと接合状態が不良なときで特徴量が明確に分離されている可能性が高く、平均値Xaと平均値Xbの差分の絶対値が所定値より小さい場合には、接合状態が正常なときと接合状態が不良なときで特徴量が明確に分離されている可能性が低い。よって、複数種類の特徴量の中から差分の絶対値が所定値以上の特徴量が良否判断に有効な特徴量として使用される。 More specifically, for each type of feature amount, an average value Xa of feature amounts determined to be normal and an average value Xb of feature amounts determined to be poor are determined. When the absolute value of the difference between the average value Xa and the average value Xb is greater than or equal to a predetermined value, there is a high possibility that the feature amount is clearly separated when the joining state is normal and when the joining state is poor. When the absolute value of the difference between the value Xa and the average value Xb is smaller than a predetermined value, it is unlikely that the feature amount is clearly separated when the joining state is normal and when the joining state is poor. Therefore, a feature quantity having an absolute value of a difference greater than or equal to a predetermined value among a plurality of types of feature quantities is used as an effective feature quantity for determining pass / fail.
なお、特徴量の種類は、差分の絶対値が所定値以上のものであればよく、差分の絶対値が大きいものから順に良否判断に有効な特徴量が決定されてもよいし、各特徴量の算出負荷等の他の事項を考慮して良否判断に有効な特徴量が決定されてもよい。また、差分の絶対値が所定値以上の特徴量の種類が、差分の絶対値が大きい順に表示器23に表示されて、オペレータによって任意に決定されてもよい。決定部37で差分の絶対値から求めた良否判断に有効な特徴量の種類だけが決定されることで、良否判断の精度と共に判断処理の負荷が低減される。
Note that the type of feature amount only needs to be an absolute value of the difference greater than or equal to a predetermined value, and feature amounts effective for pass / fail judgment may be determined in descending order of the absolute value of the difference. Considering other matters such as the calculation load, a feature amount effective for pass / fail judgment may be determined. In addition, the types of feature quantities whose absolute value of the difference is equal to or greater than a predetermined value may be displayed on the
また、決定部37は、過去に蓄積された出力信号の特徴量の度数分布を用いて良否判断に有効な特徴量を決定してもよい。過去に蓄積された出力信号の複数種類の特徴量毎に、接合状態が正常であると判断された度数分布と、接合状態が不良であると判断された度数分布とが求められる。そして、接合状態が正常な度数分布と接合状態が不良な度数分布の重なりの比率が所定比率以下になる特徴量が、良否判断に有効な特徴量の種類として決定される。なお、特徴量の決定時の基準となる所定比率は、各特徴量の傾向を参照してオペレータが任意に設定可能である。
Further, the
より詳細には、図13に示すように、特徴量の種類毎に、接合状態が正常であると判断された特徴量の度数分布、接合状態が不良であると判断された特徴量の度数分布が求められる。度数分布の重なりの比率が所定比率より大きい場合には、接合状態が正常なときと接合状態が不良なときとで特徴量が明確に分離されている可能性が低く、度数分布の重なりの比率が所定比率以下の場合には、接合状態が正常なときと接合状態が不良なときで特徴量が明確に分離されている可能性が高い。よって、複数種類の特徴量の中から度数分布の重なりが所定比率以下の特徴量が良否判断に有効な特徴量として使用される。なお、度数分布の重なりの比率は、以下の式(6)で求められる。
なお、特徴量の種類は、度数分布の重なりの比率が所定比率以下のものであればよく、度数分布の重なりの比率が低いものから順に良否判断に有効な特徴量が決定されてもよいし、各特徴量の算出負荷等の他の事項を考慮して良否判断に有効な特徴量が決定されてもよい。また、度数分布の重なりの比率が所定比率以下の特徴量の種類が、度数分布の重なりの比率が低い順に表示器23に表示されて、オペレータによって任意に決定されてもよい。決定部37で度数分布の重なりの比率から求めた良否判断に有効な特徴量の種類だけが決定されることで、良否判断の精度と共に判断処理の負荷が低減される。
Note that the type of feature amount only needs to be such that the frequency distribution overlap ratio is equal to or less than a predetermined ratio, and the feature amount effective for pass / fail judgment may be determined in descending order of frequency distribution overlap ratio. The feature quantity effective for the pass / fail judgment may be determined in consideration of other matters such as the calculation load of each feature quantity. Further, the types of feature quantities whose frequency distribution overlap ratio is equal to or less than a predetermined ratio may be displayed on the
また、第2の実施の形態に係る表示器23は、オペレータに対する良否判断の支援として、出力信号の波形形状の比較情報、特徴量の比較情報、接合良否の判断情報を表示してもよい。図14に示すように、表示器23には、出力信号の波形形状の比較情報として、接合良否の判断結果に関連付けて接合動作毎の出力信号の対象波形が比較可能に表示される。この場合、縦軸を出力値、横軸を時間とした座標系に、バッチと呼ばれる接合動作毎に出力信号の対象波形が重ねられて表示されており、各バッチの出力信号には良否判断の判断結果が関連付けられている。これにより、バッチ毎の出力信号の対象波形の違いと接合良否の判断結果の相関関係をオペレータに確認させることができる。
In addition, the
例えば、接合状態が正常なバッチと接合状態が不良なバッチとで出力信号の波形形状の挙動が変わる場合には、良否判断に有効な出力信号としてオペレータに認識させることができる。一方で接合状態が正常なバッチと接合状態が不良なバッチとで出力信号の波形形状の挙動が変わらない場合には、良否判断に有効ではない出力信号としてオペレータに認識させることができる。図の例では、接合状態が不良なバッチ1、2と接合状態が正常なバッチ3とで出力信号の波形形状の挙動が異なり、接合良否の判断結果と出力信号の対象波形の変位に相関がある出力信号としてオペレータに認識される。
For example, when the behavior of the waveform shape of the output signal changes between a batch with a normal joining state and a batch with a poor joining state, the operator can recognize the output signal as an effective output signal. On the other hand, when the behavior of the waveform shape of the output signal does not change between a batch with a normal joining state and a batch with a poor joining state, the operator can recognize the output signal as not being valid for pass / fail judgment. In the example of the figure, the behavior of the waveform shape of the output signal is different between
なお、表示器23に複数の出力信号の対象波形が重ねられて表示されたが、表示方法は特に限定されない。表示器23には出力信号の対象波形が比較可能に表示されていればよく、例えば、対象波形の挙動を示すデータがテーブルで表示されてもよい。
In addition, although the target waveform of the several output signal was superimposed and displayed on the
また、図15に示すように、表示器23には、バッチ毎の出力信号の特徴量の比較情報として、接合良否の判断結果に関連付けた出力信号の対象波形の特徴量が比較可能に表示される。この場合、縦軸を特徴量の値、横軸をバッチとした座標系に、バッチ毎に対象波形の複数の特徴量が表示されており、各バッチには良否判断の判断結果が関連付けられている。これにより、対象波形の特徴量と接合良否の判断結果の相関関係をオペレータに確認させることができる。例えば、接合状態が正常な出力信号と接合状態が不良な出力信号とで特徴量の値が大きく異なるものが、要否判断に有効な特徴量としてオペレータに認識される。
Further, as shown in FIG. 15, the
図の例では、特徴量1は、接合状態が不良なバッチ1、2では低い値であり、接合状態が正常なバッチ3では高い値である。特徴量1と接合良否とは相関があるため、特徴量1は要否判断に有効な特徴量としてオペレータに認識される。特徴量2は、接合状態が不良なバッチ1では低い値であり、接合状態が不良なバッチ2と接合状態が正常なバッチ3では高い値である。また、特徴量3は、接合状態が不良なバッチ1では高い値であり、接合状態が不良なバッチ2と接合状態が正常なバッチ3では低い値である。特徴量2、3と接合良否とは相関がないため、特徴量2、3は良否判断に使用できない特徴量としてオペレータに認識される。
In the example of the figure, the
なお、表示器23にバッチ毎の出力信号の特徴量がグラフで表示されたが、表示方法は特に限定されない。表示器23には対象波形の特徴量が比較可能に表示されていればよく、バッチ毎に特徴量がテーブルで表示されてもよい。
In addition, although the feature-value of the output signal for every batch was displayed with the graph on the
また、図16に示すように、多次元空間において過去に蓄積された出力信号がクラスタリングされていることを前提とし、表示器23には、接合良否の判断情報として、判断対象となる出力信号の座標位置と各クラスタの重心までの距離が表示される。この場合、縦軸を距離、横軸をバッチとした座標系に、バッチ毎に判断対象となる出力信号の座標位置から各クラスタの重心までの距離が表示される。各クラスタは、接合状態が正常な出力信号が属するクラスタと接合状態が不良な出力信号が属するクラスタとに分けられており、出力信号の座標位置が属するクラスタに応じて接合良否がオペレータに認識される。
Further, as shown in FIG. 16, on the assumption that the output signals accumulated in the past in the multidimensional space are clustered, the
図の例では、クラスタ1は接合状態が正常なクラスタであり、クラスタ2は接合状態が不良なクラスタである。バッチ1、2、4は、出力信号の座標位置からクラスタ1の重心までの距離がクラスタ2の重心までの距離よりも短い。よって、バッチ1、2、4の出力信号がクラスタ1に属し、接合状態が正常であるとオペレータに認識される。また、バッチ3、5は、出力信号の座標位置からクラスタ1の重心までの距離がクラスタ2の重心までの距離よりも長い。よって、バッチ3、5の出力信号がクラスタ2に属し、接合状態が不良であるとオペレータに認識される。
In the example of the figure,
なお、表示器23にバッチ毎の出力信号の座標位置と各クラスタの重心までの距離がグラフで表示されたが、表示方法は特に限定されない。表示器23には、出力信号の座標位置からクラスタの重心までの距離によって接合良否の判断可能に表示されていればよく、例えば、出力信号の座標位置から各クラスタの重心までの距離がテーブルで表示されてもよい。
In addition, although the coordinate position of the output signal for every batch and the distance to the center of gravity of each cluster are displayed in a graph on the
図17を参照して、良否判断装置による接合良否の判断処理の全体的な流れについて説明する。図17は、第2の実施の形態に係る接合良否の判断処理のフローチャートである。なお、以下に示す接合良否の判断処理はあくまでも一例に過ぎず、適宜変更が可能である。また、図17の説明においては、図10の符号を適宜使用して説明する。 With reference to FIG. 17, the overall flow of the joint quality determination process by the quality determination device will be described. FIG. 17 is a flowchart of a process for determining whether or not the joining is good according to the second embodiment. In addition, the determination process of the quality of joining shown below is only an example to the last, and can be changed suitably. In the description of FIG. 17, description will be made using the reference numerals of FIG. 10 as appropriate.
図17に示すように、ワイヤボンダ装置1の稼働前の事前処理として、過去に蓄積された出力信号によって、出力信号の複数種類の特徴量から良否判断に有効な特徴量の種類が決定される(ステップS11)。過去の出力信号の特徴量の平均値又は中央値を用いて特徴量の種類を決定してもよいし、過去の出力信号の特徴量の度数分布を用いて特徴量の種類を決定してもよい。ワイヤボンダ装置1が稼働されると、接合動作の開始から終了までの出力信号がワイヤボンダ装置1から良否判断装置2に入力され、A/D変換器21にてアナログ信号からデジタル信号にリアルタイムに変換される(ステップS12)。
As shown in FIG. 17, as the pre-processing before the operation of the
良否判断装置2に基準波形が設定されている場合(ステップS13でYes)、出力信号の対象波形と基準波形の比較結果から対象波形の特徴量が算出される(ステップS14)。ここでは詳細な説明は省略するが、上記した接合箇所の撮像画像の取得、対象波形のレベル調整、接合箇所の撮像画像の分類、基準波形の選択等の各処理が実施される(図9のステップS01、S03−S05参照)。その後、レベル調整後の対象波形と基準波形とが比較され、これらの比較結果から偏差の最大値や偏差の積分値等の特徴量が算出される。 When the reference waveform is set in the pass / fail judgment apparatus 2 (Yes in step S13), the feature amount of the target waveform is calculated from the comparison result between the target waveform of the output signal and the reference waveform (step S14). Although detailed description is omitted here, each processing such as acquisition of the captured image of the joint portion, level adjustment of the target waveform, classification of the captured image of the joint portion, selection of the reference waveform, and the like is performed (see FIG. 9). Steps S01, S03-S05). Thereafter, the target waveform after the level adjustment is compared with the reference waveform, and a feature amount such as a maximum deviation value or an integral value of the deviation is calculated from these comparison results.
良否判断装置2に基準波形が設定されていない場合(ステップS13でNo)、出力信号の対象波形自体から特徴量が算出される(ステップS15)。出力信号の対象波形に対する統計処理によって基本統計量による特徴量が算出されてもよいし、対象波形を一時遅れ要素と無駄時間要素で近似して動特性に関する特徴量が算出されてもよい。このようにして、対象波形の特徴量が求められると、特徴量に基づいて接合箇所の接合良否が判断される(ステップS16)。この場合、1種類の特徴量から接合良否が判断されてもよいし、複数種類の特徴量から接合良否が判断されてもよい。 When the reference waveform is not set in the pass / fail judgment device 2 (No in step S13), the feature amount is calculated from the target waveform itself of the output signal (step S15). A feature amount based on a basic statistic may be calculated by statistical processing on the target waveform of the output signal, or a feature amount related to dynamic characteristics may be calculated by approximating the target waveform with a temporary delay element and a dead time element. When the feature amount of the target waveform is obtained in this way, it is determined whether or not the joining portion is good based on the feature amount (step S16). In this case, the joining quality may be determined from one type of feature amount, or the joining quality may be determined from a plurality of types of feature amounts.
1種類の特徴量から接合良否が判断される場合、対象波形の特徴量が許容範囲内か否かに応じて接合箇所の接合良否が判断される。複数種類の特徴量から接合良否が判断される場合、複数種類の特徴量の個々の良否結果の比率から統合的に接合良否が判断されてもよいし、複数種類の特徴量を多次元データとしてクラスタリングした結果から統合的に接合良否が判断されてもよい。そして、接合良否の判断結果は表示器23に出力され、オペレータに接合良否の判断結果が知らされる(ステップS17)。なお、表示器23には、オペレータに対する良否判断の支援として、出力信号の波形形状の比較情報、特徴量の比較情報、接合良否の判断情報が表示されてもよい。
When the quality of the joint is determined from one type of feature amount, the quality of the joint is determined according to whether or not the feature amount of the target waveform is within an allowable range. When joint quality is determined from multiple types of feature quantities, joint quality may be determined from the ratio of individual quality results of multiple types of feature quantities, or multiple types of feature quantities may be used as multidimensional data. The quality of joining may be determined in an integrated manner from the result of clustering. Then, the determination result of bonding quality is output to the
なお、予め良否判断に使用する特徴量が決定されている場合等には、ステップS11を省略することも可能である。また、ステップS13で基準波形が設定されている場合、出力信号の対象波形と基準波形の比較結果から特徴量が算出される構成にしたが、この構成に限定されない。出力信号の対象波形と基準波形の比較結果から特徴量が算出されると共に、出力信号の対象波形自体から特徴量が算出されてもよい。ステップS16で複数の特徴量として、出力信号の対象波形と基準波形の比較結果から得られた特徴量と出力信号の対象波形自体から得られた特徴量を用いて接合良否を判断してもよい。 It should be noted that step S11 can be omitted when a feature amount to be used for quality determination is determined in advance. Further, when the reference waveform is set in step S13, the feature amount is calculated from the comparison result between the target waveform of the output signal and the reference waveform. However, the present invention is not limited to this configuration. The feature quantity may be calculated from the comparison result between the target waveform of the output signal and the reference waveform, and the feature quantity may be calculated from the target waveform itself of the output signal. In step S16, the joining quality may be determined using a feature amount obtained from the comparison result of the target waveform of the output signal and the reference waveform and a feature amount obtained from the target waveform itself of the output signal as a plurality of feature amounts. .
以上のように、第2の実施の形態に係る良否判断装置2では、複数種類の特徴量を用いて接合良否を統合的に判断することで、対象波形と基準波形との比較だけでは判断し難いものについても高精度に接合良否を判断することができる。良否判断装置2の稼働開始時のように、基準波形が設定されていない場合であっても接合良否を判断することができる。
As described above, in the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change and implement variously. In the above-described embodiment, the size, shape, and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited to this, and can be appropriately changed within a range in which the effect of the present invention is exhibited. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.
例えば、第1、第2の実施の形態では、ワイヤボンダ装置1と良否判断装置2とが別体である構成について説明したが、この構成に限定されない。ワイヤボンダ装置1が良否判断装置2を備えていてもよい。これにより、ワイヤボンダ装置1においてワイヤの接合時の接合良否を高精度に判断することができる。
For example, in the first and second embodiments, the configuration in which the
また、第1、第2の実施の形態では、ワイヤボンダ装置1の撮像部によって接合箇所の撮像画像を取得する構成を例示したが、この構成に限定されない。良否判断装置2に撮像部を設けて、良否判断装置2が接合箇所の撮像画像を取得する構成にしてもよい。
In the first and second embodiments, the configuration in which the captured image of the joint portion is acquired by the imaging unit of the
また、第2の実施の形態では、良否判断装置2の稼働開始時に基準波形が設定されていない場合に、対象波形自体から特徴量を算出する構成にしたが、この構成に限定されない。良否判断装置2の稼働開始時の基準波形の有無に関わらず、対象波形自体から特徴量を算出してもよい。
In the second embodiment, the feature amount is calculated from the target waveform itself when the reference waveform is not set at the start of the operation of the pass /
下記に、上記の各種実施形態における特徴点を整理する。
上記実施形態に記載の良否判断装置は、ワイヤボンダ装置から得られるワイヤの接合時の出力信号に応じて、ワイヤボンディングの接合良否を判断する良否判断装置であって、前記ワイヤが接合される接合箇所に応じた基準波形を選択する選択部と、前記接合箇所の接合時の出力信号の対象波形と前記基準波形との比較結果に応じて接合良否を判断する判断部とを備えることを特徴とする。
The feature points in the various embodiments described above are organized below.
The pass / fail judgment device described in the above embodiment is a pass / fail judgment device for judging pass / fail of wire bonding in accordance with an output signal at the time of joining wires obtained from a wire bonder device, where the wire is joined. A selection unit that selects a reference waveform corresponding to the reference point, and a determination unit that determines whether the joining is good or not according to a comparison result between a target waveform of an output signal at the time of joining at the joining portion and the reference waveform. .
また、上記実施形態に記載の良否判断方法は、ワイヤボンダ装置から得られるワイヤの接合時の出力信号に応じて、ワイヤボンディングの接合良否を判断する良否判断方法であって、前記ワイヤが接合される接合箇所に応じた基準波形を選択するステップと、前記接合箇所の接合時の出力信号の対象波形と前記基準波形との比較結果に応じて接合良否を判断するステップとを有することを特徴とする。 In addition, the quality determination method described in the above embodiment is a quality determination method for determining the quality of wire bonding according to an output signal at the time of wire bonding obtained from a wire bonder device, and the wire is bonded. A step of selecting a reference waveform corresponding to the joining portion, and a step of judging whether the joining is good or not according to a comparison result between a target waveform of an output signal at the time of joining the joining portion and the reference waveform. .
これらの構成によれば、各接合箇所の接合良否の判断に適した基準波形が選択され、出力信号の対象波形と基準波形の比較によって接合良否が判断される。よって、接合箇所に応じて出力信号にバラツキが生じる場合であっても、バラツキを考慮した基準波形を用いることで接合箇所毎に接合良否を高精度に判断することができる。また、接合状態が正常な場合と不良な場合とで波形形状にバラツキが生じても、対象波形と基準波形を比較することで接合良否が誤って判断されることがない。 According to these configurations, the reference waveform suitable for determining the quality of the joint at each joint location is selected, and the quality of the joint is determined by comparing the target waveform of the output signal with the reference waveform. Therefore, even if the output signal varies depending on the joint location, the quality of the joint can be determined with high accuracy for each joint location by using the reference waveform in consideration of the variation. Further, even if the waveform shape varies between the case where the joining state is normal and the case where it is poor, the joining quality is not erroneously determined by comparing the target waveform with the reference waveform.
また、上記実施形態に記載の良否判断装置は、前記接合箇所の撮像画像を取得する取得部と、所定の指標に基づいて前記撮像画像を複数のカテゴリに分類する分類部とを備え、前記選択部は、前記撮像画像が属するカテゴリに関連付けられた基準波形を選択する。この構成によれば、所定の指標に基づいて接合箇所の撮像画像が分類され、撮像画像の分類によって接合箇所の接合良否の判断に適した基準波形を選択することができる。 The quality determination device according to the embodiment includes an acquisition unit that acquires a captured image of the joint portion, and a classification unit that classifies the captured image into a plurality of categories based on a predetermined index, The unit selects a reference waveform associated with a category to which the captured image belongs. According to this configuration, the captured image of the joint portion is classified based on a predetermined index, and a reference waveform suitable for determining whether or not the joint portion is good can be selected based on the classification of the captured image.
また、上記実施形態に記載の良否判断装置において、前記分類部は、明度及び/又は色相を前記所定の指標として、前記撮像画像を複数のカテゴリに分類する。この構成によれば、撮像箇所の明度及び/又は色相から接合箇所の表面状態が複数のカテゴリに分類され、接合箇所の表面状態における接合良否の判断に適した基準波形を選択することができる。 In the quality determination apparatus described in the above embodiment, the classification unit classifies the captured images into a plurality of categories using brightness and / or hue as the predetermined index. According to this configuration, the surface state of the joint portion is classified into a plurality of categories based on the brightness and / or hue of the imaging portion, and a reference waveform suitable for determining whether the joint is good or bad in the surface state of the joint portion can be selected.
また、上記実施形態に記載の良否判断装置は、前記ワイヤボンダ装置から複数種類の出力信号を得ており、前記選択部は、前記出力信号毎に前記接合箇所に応じた基準波形を選択し、前記判断部は、前記出力信号毎の前記対象波形と基準波形との比較結果に応じて接合良否を判断する。この構成によれば、複数種類の出力信号のそれぞれに対して対象波形と基準波形とを比較した複数の比較結果を用いることで、接合良否をより高精度に判断することができる。 In addition, the quality determination device described in the above embodiment has obtained a plurality of types of output signals from the wire bonder device, and the selection unit selects a reference waveform corresponding to the joint location for each of the output signals, The determination unit determines whether or not the bonding is good according to a comparison result between the target waveform and the reference waveform for each output signal. According to this configuration, by using a plurality of comparison results obtained by comparing the target waveform and the reference waveform with respect to each of a plurality of types of output signals, it is possible to determine the quality of the joint with higher accuracy.
また、上記実施形態に記載の上記良否判断装置は、前記複数種類の出力信号として、前記ワイヤボンダ装置からボンディングツールの変位量及びVCO(Voltage Controlled Oscillator)電圧を得る。この構成によれば、接合良否の判断結果に応じた波形形状の違いが明確なボンディングツールの変位量及びVCO電圧の対象波形から、接合良否を高精度に判断することができる。 Further, the quality determination device described in the above embodiment obtains a displacement amount of a bonding tool and a VCO (Voltage Controlled Oscillator) voltage from the wire bonder device as the plurality of types of output signals. According to this configuration, it is possible to determine the bonding quality with high accuracy from the displacement amount of the bonding tool and the target waveform of the VCO voltage where the difference in waveform shape according to the determination result of the bonding quality is clear.
また、上記実施形態に記載の良否判断装置は、前記対象波形の信号レベルを前記基準波形と同じレベルにレベル調整する調整部と、レベル調整後の前記対象波形と前記基準波形の比較結果から前記対象波形の特徴量を算出する算出部とを備え、前記判断部は、前記比較結果から得られる対象波形の特徴量を用いて接合良否を判断する。この構成によれば、対象波形と基準波形が同じ信号レベルに調整されるため、対象波形と基準波形の波形形状の違いを容易に比較することができ、波形形状の違いを特徴量として接合良否の判断に使用することができる。 In addition, the pass / fail judgment device according to the embodiment includes an adjustment unit that adjusts a signal level of the target waveform to the same level as the reference waveform, and a comparison result between the target waveform after the level adjustment and the reference waveform. A calculation unit that calculates a feature amount of the target waveform, and the determination unit determines the quality of the joint using the feature amount of the target waveform obtained from the comparison result. According to this configuration, since the target waveform and the reference waveform are adjusted to the same signal level, the difference in waveform shape between the target waveform and the reference waveform can be easily compared. It can be used for judgment.
また、上記実施形態に記載の良否判断装置において、前記算出部は、レベル調整後の前記対象波形と前記基準波形の比較結果から、前記対象波形の特徴量として前記対象波形と前記基準波形の偏差の最大値及び/又は当該偏差の積分値を算出する。この構成によれば、対象波形と基準波形の偏差の最大値及び/又は当該偏差の積分値を特徴量として接合良否の判断に使用することができる。 Further, in the quality determination device described in the above embodiment, the calculation unit calculates a deviation between the target waveform and the reference waveform as a feature amount of the target waveform from a comparison result between the target waveform after level adjustment and the reference waveform. And / or an integrated value of the deviation is calculated. According to this configuration, the maximum value of the deviation between the target waveform and the reference waveform and / or the integrated value of the deviation can be used as a feature value for determining whether or not the joint is good.
また、上記実施形態に記載の良否判断装置において、前記算出部は、前記対象波形に対する統計処理から前記対象波形の特徴量を算出し、前記判断部は、前記統計処理に基づく特徴量を用いて接合良否を判断する。この構成によれば、出力信号の対象波形に統計処理を施すことで、対象波形自体から特徴量を算出することができる。 In the quality determination device described in the above embodiment, the calculation unit calculates a feature amount of the target waveform from statistical processing on the target waveform, and the determination unit uses the feature amount based on the statistical processing. Judging the quality of joining. According to this configuration, by performing statistical processing on the target waveform of the output signal, the feature amount can be calculated from the target waveform itself.
また、上記実施形態に記載の上記良否判断装置において、前記算出部は、前記対象波形の動特性から前記対象波形の特徴量を算出し、前記判断部は、前記動特性に関連した特徴量を用いて接合良否を判断する。この構成によれば、出力信号の対象波形の動特性を分析することで、対象波形自体から特徴量を算出することができる。 In the quality determination device according to the embodiment, the calculation unit calculates a feature amount of the target waveform from the dynamic characteristic of the target waveform, and the determination unit calculates a feature amount related to the dynamic characteristic. Use it to judge whether the joint is good or bad. According to this configuration, by analyzing the dynamic characteristics of the target waveform of the output signal, the feature amount can be calculated from the target waveform itself.
また、上記実施形態に記載の良否判断装置において、前記判断部は、1つの出力信号につき複数種類の特徴量に基づいて接合良否を判断する。この構成によれば、複数種類の特徴量を用いて接合良否を統合的に判断することで、対象波形と基準波形との比較だけでは判断し難いものについても高精度に接合良否を判断することができる。 Further, in the quality determination device described in the above embodiment, the determination unit determines the quality of joining based on a plurality of types of feature amounts for one output signal. According to this configuration, it is possible to judge joint quality with high accuracy even if it is difficult to judge only by comparing the target waveform with the reference waveform by judging joint quality using multiple types of feature values in an integrated manner. Can do.
また上記実施形態に記載の良否判断装置において、前記判断部は、出力信号について前記複数種類の特徴量を個々に接合良否を判断し、全種類の特徴量に対して接合状態が正常であると判断された特徴量の比率が所定の比率より大きいか否かに応じて接合良否を判断する。この構成によれば、複数種類の特徴量のそれぞれの良否判断の判断結果から統合的に接合良否を判断することができる。 Further, in the quality determination device described in the above embodiment, the determination unit determines whether or not the plurality of types of feature quantities are individually joined for the output signal, and the joining state is normal for all types of feature quantities. It is determined whether the joining is good or not according to whether or not the ratio of the determined feature amount is larger than a predetermined ratio. According to this configuration, it is possible to determine joint quality based on the judgment results of the quality judgment of each of the plurality of types of feature amounts.
また、上記実施形態に記載の良否判断装置において、過去に蓄積された出力信号が、前記複数種類の特徴量を座標軸とする多次元空間で、接合状態が正常な出力信号が属するクラスタと接合状態が不良な出力信号が属するクラスタとに分けられており、前記判断部は、前記多次元空間において判断対象となる出力信号の座標位置が属するクラスタに基づいて接合良否を判断する。この構成によれば、複数の特徴量を用いて多次元で接合良否が判断されるため、特徴量毎に接合良否を判断するような1次元の判断では判断し難いものについても高精度に接合良否を判断することができる。 Further, in the pass / fail judgment apparatus described in the above embodiment, the output signal accumulated in the past is a multidimensional space having the plurality of types of feature quantities as coordinate axes, and the cluster and the joining state to which the output signal having a normal joining state belongs. Are divided into clusters to which the defective output signal belongs, and the determination unit determines whether or not the joint is good based on the cluster to which the coordinate position of the output signal to be determined belongs in the multidimensional space. According to this configuration, since the quality of joining is determined in a multidimensional manner using a plurality of feature quantities, even those that are difficult to judge by a one-dimensional judgment that judges the quality of joining for each feature quantity are joined with high accuracy. Pass / fail can be judged.
また、上記実施形態に記載の良否判断装置は、過去に蓄積された出力信号の複数種類の特徴量に基づいて前記複数種類の特徴量の中から良否判断に有効な特徴量の種類を決定する決定部を備える。この構成によれば、複数種類の特徴量の中から良否判断に有効な特徴量だけが使用されるため、良否判断の精度を向上させると共に判断処理の負荷を低減することができる。 In addition, the quality determination device described in the embodiment determines a type of feature quantity effective for quality determination from the plurality of types of feature quantities based on a plurality of types of feature quantities of output signals accumulated in the past. A determination unit is provided. According to this configuration, since only the feature quantity effective for the pass / fail judgment is used from among a plurality of types of feature quantities, the accuracy of the pass / fail judgment can be improved and the load of the judgment process can be reduced.
また、上記実施形態に記載の良否判断装置において、前記決定部は、前記過去に蓄積された出力信号の複数種類の特徴量毎に、接合状態が正常であると判断された特徴量の平均値又は中央値と、接合状態が不良であると判断された特徴量の平均値又は中央値とを求め、接合状態が正常な平均値又は中央値と接合状態が不良な平均値又は中央値の差分の絶対値が所定値以上になる特徴量を、良否判断に有効な特徴量の種類として決定する。この構成によれば、接合状態が正常な平均値又は中央値と接合状態が不良な平均値又は中央値の差分の絶対値が大きいほど、接合状態が正常なときと接合状態が不良なときで特徴量が明確に分離される。よって、差分の絶対値が所定値以上の特徴量を良否判断に有効な特徴量として使用することができる。 Further, in the quality determination device described in the above embodiment, the determination unit determines an average value of the feature amounts determined to be normal for each of a plurality of types of feature amounts of the output signal accumulated in the past. Alternatively, the median and the average value or median value of the features that are determined to be poor in the joining state are obtained, and the difference between the average value or median that is normal in the joining state and the average value or median that is poor in the joining state. A feature amount having an absolute value of at least a predetermined value is determined as a type of feature amount effective for pass / fail judgment. According to this configuration, the larger the absolute value of the difference between the average value or the median value where the bonding state is normal and the bonding state is poor, and the average value or the median value where the bonding state is bad, the larger the difference between the normal state and the poor bonding state. Features are clearly separated. Therefore, a feature quantity whose absolute value of the difference is equal to or greater than a predetermined value can be used as a feature quantity effective for pass / fail judgment.
また、上記実施形態に記載の良否判断装置において、前記決定部は、前記過去に蓄積された出力信号の複数種類の特徴量毎に、接合状態が正常であると判断された度数分布と、接合状態が不良であると判断された度数分布とを求め、接合状態が正常な度数分布と接合状態が不良な度数分布の重なりの比率が所定比率以下になる特徴量を、良否判断に有効な特徴量の種類として決定する。この構成によれば、接合状態が正常な度数分布と接合状態が不良な度数分布の重なりの比率が低いほど、接合状態が正常なときと接合状態が不良なときで特徴量が明確に分離される。よって、重なりの比率が所定比率以下の特徴量を良否判断に有効な特徴量として使用することができる。 Further, in the quality determination apparatus described in the above embodiment, the determination unit includes a frequency distribution in which a joining state is determined to be normal for each of a plurality of types of feature amounts of the output signal accumulated in the past, and a joining A frequency distribution in which the state is determined to be defective is obtained, and a feature quantity that is less than or equal to a predetermined ratio of the overlap ratio between the frequency distribution in which the bonding state is normal and the frequency distribution in which the bonding state is poor Determine as the type of quantity. According to this configuration, the lower the ratio of the overlap between the frequency distribution in which the bonding state is normal and the frequency distribution in which the bonding state is poor, the more clearly the feature amount is separated when the bonding state is normal and when the bonding state is poor. The Therefore, a feature quantity with an overlap ratio equal to or less than a predetermined ratio can be used as a feature quantity effective for pass / fail judgment.
また、上記実施形態に記載の良否判断装置は、接合良否の判断結果に関連付けて接合動作毎の出力信号の対象波形を比較可能に表示する表示器を備える。この構成によれば、出力信号の対象波形の違いと接合良否の判断結果の相関関係をオペレータに確認させることができる。よって、接合良否の判断結果と出力信号の対象波形の変位に相関がある出力信号を、接合良否の判断に有効な出力信号としてオペレータに認識させることができる。 Moreover, the quality determination apparatus described in the above-described embodiment includes a display that displays the target waveform of the output signal for each bonding operation in a comparable manner in association with the determination result of the bonding quality. According to this configuration, the operator can confirm the correlation between the difference in the target waveform of the output signal and the determination result of the joining quality. Therefore, the operator can recognize an output signal having a correlation between the determination result of the bonding quality and the displacement of the target waveform of the output signal as an output signal effective for the determination of the bonding quality.
また、上記実施形態に記載の良否判断装置において、前記表示器は、前記接合良否の判断結果に関連付けた出力信号の対象波形の特徴量を比較可能に表示する。この構成によれば、対象波形の特徴量と接合良否の判断結果の相関関係をオペレータに確認させることができる。よって、接合良否の判断結果と対象波形の特徴量に相関がある特徴量を、接合良否の判断に有効な特徴量としてオペレータに認識させることができる。 Moreover, in the quality determination device described in the above embodiment, the display unit displays the feature amount of the target waveform of the output signal associated with the determination result of the bonding quality in a comparable manner. According to this configuration, the operator can confirm the correlation between the feature amount of the target waveform and the determination result of the joining quality. Therefore, it is possible to cause the operator to recognize a feature quantity having a correlation between the judgment result of the joint quality and the feature quantity of the target waveform as a feature quantity effective for judgment of the joint quality.
また、上記実施形態に記載の良否判断装置において、過去に蓄積された出力信号が、前記複数種類の特徴量を座標軸とする多次元空間で、接合状態が正常な出力信号が属するクラスタと接合状態が不良な出力信号が属するクラスタとに分けられており、前記表示器は、前記多次元空間において判断対象となる出力信号の座標位置と各クラスタの重心までの距離を表示する。この構成によれば、出力信号の座標位置から各クラスタの重心までの距離が近いクラスタをオペレータに確認させることができる。よって、出力信号の座標位置が近いクラスタに基づいて、オペレータに良否判断の判断結果を認識させることができる。 Further, in the pass / fail judgment apparatus described in the above embodiment, the output signal accumulated in the past is a multidimensional space having the plurality of types of feature quantities as coordinate axes, and the cluster and the joining state to which the output signal having a normal joining state belongs. Are divided into clusters to which the defective output signal belongs, and the display unit displays the coordinate position of the output signal to be determined in the multidimensional space and the distance to the center of gravity of each cluster. According to this configuration, it is possible to make the operator confirm a cluster having a short distance from the coordinate position of the output signal to the center of gravity of each cluster. Therefore, it is possible to make the operator recognize the determination result of the pass / fail determination based on the cluster having the close coordinate position of the output signal.
上記実施形態に記載のワイヤボンダ装置は、上記の良否判断装置を備える。この構成によれば、ワイヤボンダ装置においてワイヤの接合時の接合良否を高精度に判断することができる。 The wire bonder device described in the embodiment includes the above-described pass / fail judgment device. According to this configuration, it is possible to determine with high accuracy whether or not the wire is bonded in the wire bonder device.
以上説明したように、本発明は、ワイヤボンディングの接合良否を高精度に判断することができるという効果を有し、特にワイヤボンダ装置の接合動作時の信号波形により接合良否を判断する良否判断装置、ワイヤボンダ装置及び良否判断方法に有用である。 As described above, the present invention has an effect that it is possible to determine the bonding quality of wire bonding with high accuracy, and in particular, the quality determination device that determines the bonding quality based on the signal waveform during the bonding operation of the wire bonder device, This is useful for a wire bonder device and a quality determination method.
1 ワイヤボンダ装置
2 良否判断装置
13 ボンディングツール
22 演算器
23 表示器
24 記憶部
31 取得部
32 分類部
33 選択部
34 調整部
35 算出部
36 判断部
37 決定部
DESCRIPTION OF
Claims (18)
前記複数種類の出力信号は、ボンディングツールの変位量、VCO(Voltage Controlled Oscillator)電圧及びその他の出力信号を含んでおり、
前記複数種類の出力信号毎に前記ワイヤが接合される接合箇所に応じた基準波形を選択する選択部と、
前記複数種類の出力信号毎の前記接合箇所の接合時の出力信号の対象波形と前記基準波形との比較結果に応じて接合良否を判断する判断部とを備え、
前記判断部は、前記複数種類の出力信号のうち、前記ボンディングツールの変位量及び前記VCO電圧のいずれも接合状態が正常と判断された場合に、前記その他の出力信号にかかわらず、全体として接合箇所の接合状態が正常であると判断し、前記ボンディングツールの変位量及び前記VCO電圧のいずれかの接合状態が不良と判断された場合に、前記その他の出力信号にかかわらず、全体として接合箇所の接合状態が不良であると判断する判断モードを有する、
ことを特徴とする良否判断装置。 According to a plurality of types of output signals at the time of bonding of the wires obtained from the wire bonder device, it is a pass / fail judgment device that determines the bonding quality of wire bonding,
The plurality of types of output signals include bonding tool displacement, VCO (Voltage Controlled Oscillator) voltage, and other output signals.
A selection unit that selects a reference waveform corresponding to a joint location where the wire is joined for each of the plurality of types of output signals;
A determination unit that determines whether the bonding is good or not according to a comparison result between a target waveform of the output signal at the time of bonding of the bonding points and the reference waveform for each of the plurality of types of output signals;
The determining unit, among the plurality of types of output signals, if both the bonding state of the displacement amount and the VCO voltage of the bonding tool is determined to be normal, regardless of the other output signal, the junction as a whole the bonding state of location is determined to be normal, when one of the bonding state of the displacement amount and the VCO voltage of the bonding tool is determined to be defective, irrespective of the other output signal, the junction as a whole point Having a judgment mode for judging that the bonding state of is poor ,
A pass / fail judgment device characterized by the above.
所定の指標に基づいて前記撮像画像を複数のカテゴリに分類する分類部とを備え、
前記選択部は、前記撮像画像が属するカテゴリに関連付けられた基準波形を選択することを特徴とする請求項1に記載の良否判断装置。 An acquisition unit for acquiring a captured image of the joint portion;
A classification unit that classifies the captured image into a plurality of categories based on a predetermined index;
The pass / fail judgment apparatus according to claim 1, wherein the selection unit selects a reference waveform associated with a category to which the captured image belongs.
レベル調整後の前記対象波形と前記基準波形の比較結果から前記対象波形の特徴量を算出する算出部とを備え、
前記判断部は、前記比較結果から得られる対象波形の特徴量を用いて接合良否を判断することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の良否判断装置。 An adjustment unit for adjusting the signal level of the target waveform to the same level as the reference waveform;
A calculation unit that calculates a feature amount of the target waveform from the comparison result of the target waveform after level adjustment and the reference waveform;
The quality determination device according to any one of claims 1 to 3, wherein the determination unit determines the quality of the joint using a feature amount of a target waveform obtained from the comparison result.
前記判断部は、前記統計処理に基づく特徴量を用いて接合良否を判断することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の良否判断装置。 The calculation unit calculates a feature amount of the target waveform from statistical processing for the target waveform,
The quality determination apparatus according to claim 4 or 5, wherein the determination unit determines the quality of joining using a feature amount based on the statistical processing.
前記判断部は、前記動特性に関連した特徴量を用いて接合良否を判断することを特徴とする請求項4から請求項6のいずれかに記載の良否判断装置。 The calculation unit calculates a feature amount of the target waveform from dynamic characteristics of the target waveform,
The quality determination device according to any one of claims 4 to 6, wherein the determination unit determines the quality of joining using a feature amount related to the dynamic characteristic.
前記判断部は、前記多次元空間において判断対象となる出力信号の座標位置が属するクラスタに基づいて接合良否を判断することを特徴とする請求項8に記載の良否判断装置。 The output signals accumulated in the past are divided into a cluster to which the output signal having a normal joining state belongs and a cluster to which an output signal having a poor joining state belongs in a multidimensional space having the plurality of types of feature amounts as coordinate axes. And
The quality determination device according to claim 8, wherein the determination unit determines the quality of joining based on a cluster to which a coordinate position of an output signal to be determined belongs in the multidimensional space.
前記表示器は、前記多次元空間において判断対象となる出力信号の座標位置と各クラスタの重心までの距離を表示することを特徴とする請求項14又は請求項15に記載の良否判断装置。 The output signals accumulated in the past are divided into a cluster to which the output signal having a normal joining state belongs and a cluster to which an output signal having a poor joining state belongs in a multidimensional space having the plurality of types of feature amounts as coordinate axes. And
The pass / fail judgment apparatus according to claim 14 or 15, wherein the display unit displays a coordinate position of an output signal to be judged in the multidimensional space and a distance to the center of gravity of each cluster.
前記複数種類の出力信号は、ボンディングツールの変位量、VCO(Voltage Controlled Oscillator)電圧及びその他の出力信号を含んでおり、
前記複数種類の出力信号毎に前記ワイヤが接合される接合箇所に応じた基準波形を選択するステップと、
前記複数種類の出力信号毎の前記接合箇所の接合時の出力信号の対象波形と前記基準波形との比較結果に応じて接合良否を判断するステップとを有し、
前記判断するステップは、前記複数種類の出力信号のうち、前記ボンディングツールの変位量及び前記VCO電圧のいずれも接合状態が正常と判断された場合に、前記その他の出力信号にかかわらず、全体として接合箇所の接合状態が正常であると判断し、前記ボンディングツールの変位量及び前記VCO電圧のいずれかの接合状態が不良と判断された場合に、前記その他の出力信号にかかわらず、全体として接合箇所の接合状態が不良であると判断する判断モードを有する、
ことを特徴とする良否判断方法。 According to a plurality of types of output signals at the time of wire bonding obtained from a wire bonder device, a quality determination method for determining whether wire bonding is good or bad,
The plurality of types of output signals include bonding tool displacement, VCO (Voltage Controlled Oscillator) voltage, and other output signals.
Selecting a reference waveform corresponding to a joint location where the wire is joined for each of the plurality of types of output signals;
Determining the quality of bonding according to the comparison result between the target waveform of the output signal at the time of bonding of the bonding points for each of the plurality of types of output signals and the reference waveform,
Steps for the determination, among the plurality of types of output signals, if both the bonding state of the displacement amount and the VCO voltage of the bonding tool is determined to be normal, regardless of the other output signal, the entire the bonding state of the joint is determined to be normal as, when one of the bonding state of the displacement amount and the VCO voltage of the bonding tool is determined to be defective, irrespective of the other output signal, as a whole It has a judgment mode for judging that the joining state of the joining part is bad ,
A pass / fail judgment method characterized by the above.
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