DE4003983C1 - Automated monitoring of space=shape data for mfg. semiconductors - compares image signals for defined illumination angle range with master signals, to determine defects - Google Patents
Automated monitoring of space=shape data for mfg. semiconductors - compares image signals for defined illumination angle range with master signals, to determine defectsInfo
- Publication number
- DE4003983C1 DE4003983C1 DE4003983A DE4003983A DE4003983C1 DE 4003983 C1 DE4003983 C1 DE 4003983C1 DE 4003983 A DE4003983 A DE 4003983A DE 4003983 A DE4003983 A DE 4003983A DE 4003983 C1 DE4003983 C1 DE 4003983C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- image signals
- light
- camera
- image
- bond wires
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/859—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector involving monitoring, e.g. feedback loop
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01014—Silicon [Si]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01039—Yttrium [Y]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01057—Lanthanum [La]
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Überwa chen von Raumformdaten nach dem Oberbegriff des Patentanspru ches 1 bzw. eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruches 17.The invention relates to a method for automatic monitoring Chen spatial shape data according to the preamble of claim ches 1 or a device for performing the method according to the preamble of claim 17.
Ein wesentliches Problem der Halbleiterindustrie liegt darin, daß die Zuverlässigkeit hergestellter Bauteile vom Hersteller garantiert werden muß. Die Zuverlässigkeit der Bauteile hängt - einen korrekt gefertigten Chip vorausgesetzt - in erster Li nie von der Qualität des Einbaus des Chips im Gehäuse ab. Hierunter sind sowohl der Zustand zu verstehen, in welchem der Chip eingebaut wird, als auch die Lage des Chips im Gehäuse sowie Art und Qualität der elektrischen Verbindungen zwischen dem Chip und den Gehäuse-Anschlußkontakten. Aus diesem Grund erfolgt eine Überprüfung der Chip-Oberflächen auf mechanische Beschädigungen oder Verschmutzung, der Lage des Chips im Ge häuse, der Klebestellen zwischen Chip und Gehäuse sowie der Bonddraht-Verbindungen zwischen dem Chip und den Gehäuse-An schlußkontakten. Diese Inspektion wird bisher im wesentlichen ausschließlich von menschlichem Personal mit Hilfe von Mikro skopen durchgeführt. Dieser Vorgang ist zum einen für das Per sonal sehr anstrengend und für den Unternehmer kostenintensiv, zum anderen sind bei den heute üblichen hohen Fertigungsge schwindigkeiten lediglich stichprobenhafte Überprüfungen der Bauteile möglich.A major problem in the semiconductor industry is that the reliability of components manufactured by the manufacturer must be guaranteed. The reliability of the components depends - provided a correctly manufactured chip - in the first li never depend on the quality of the installation of the chip in the housing. This includes both the state in which the Chip is installed, as well as the location of the chip in the housing as well as the type and quality of the electrical connections between the chip and the housing connection contacts. For this reason the chip surfaces are checked for mechanical ones Damage or contamination, the location of the chip in the Ge housing, the gluing points between chip and housing as well as the Bond wire connections between the chip and the housing final contacts. This inspection has so far been essentially exclusively by human personnel with the help of micro scope performed. On the one hand, this process is for the per very strenuous and costly for the entrepreneur, on the other hand, with today's high manufacturing ge only random checks of the Components possible.
Aus der EP 01 59 354 B1 sind Verfahren und Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Die dort gezeigte Anordnung ist jedoch außerordentlich kompliziert aufgebaut und liefert eine so große Fülle von Daten, die verarbeitet werden müssen, daß selbst bei Verwendung eines sehr schnellen Rechners nur Stichproben aus einer Produktion überprüft werden können.EP 01 59 354 B1 describes the method and apparatus of the known type. The arrangement shown there However, it is extremely complicated to build and deliver so much wealth of data that needs to be processed that even when using a very fast calculator Samples from a production can be checked.
Aus der DE-OS 24 31 931 ist es bekannt, zur Bestimmung von Raumformdaten von Halbleiterbauteilen gespeicherte Sätze von Bildsignalen mit weiteren Sätzen von Bildsignalen zu verglei chen. Im übrigen wird gemäß der Lehre dieser Druckschrift die Dicke eines Meßobjektes mittels einer automatisierbaren Messung geprüft, die allerdings keinen sehr weitreichend verwendbaren Aufschluß über die eingangs genannten Daten gibt.From DE-OS 24 31 931 it is known for the determination of Spatial shape data of semiconductor devices stored sets of Compare image signals with other sets of image signals chen. Otherwise, according to the teaching of this document Thickness of a measurement object by means of an automatable Measurement checked, but not very extensive usable information about the data mentioned above.
Aus der DE 38 06 209 A1 ist ein Strukturdefekt-Erfassungssy stem bekannt, das beispielsweise für eine integrierte Halblei terschaltung anwendbar ist. Bei diesem System liefert eine Kamera Bildausgangssignale, die in einer Bildsignal-Verarbei tungseinrichtung erfaßt und auf einem Monitor dargestellt wer den.DE 38 06 209 A1 describes a structural defect detection system stem known, for example for an integrated half lead Switching is applicable. With this system one delivers Camera image output signals, which are processed in an image signal device detected and displayed on a monitor who the.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Vor richtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubil den, daß auf einfache Weise die wesentlichen Daten zur Erken nung von Fehlern bei der Herstellung von Halbleiterbauteilen herleitbar und überprüfbar sind. The invention is based, task and method to continue in the direction of the type mentioned at the beginning that that simple to identify the essential data errors in the manufacture of semiconductor components can be derived and checked.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 bzw. 17 angegebenen Merkmale verfahrensmäßig bzw. vorrich tungsmäßig gelöst.This object is achieved in the characterizing part of claim 1 or 17 specified features procedurally or vorrich resolved in terms of thinking.
Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, daß nur diejenigen Bildsignale bzw. Bildpunkte, denen die Bildsignale entsprechen, beobachtet werden, welche für die Überprüfung relevant sind.An essential point of the invention is that only those image signals or pixels to which the Corresponding image signals are observed, which for the Review are relevant.
Eine häufige Fehlerursache liegt in einer unkorrekten Ausbil dung der Bonddrähte. Insbesondere kann es relativ leicht ge schehen, daß Bonddrähte nicht korrekt gebogen oder zu lang ausgebildet sind, so daß sie beim späteren Vergießen des Bau teils über die Vergußmasse hinausragen. Um dies zu überprüfen, kann man die Halbleiterbauteile aus einer Vielzahl von Rich tungen beleuchten und bei feststehender Kamera entsprechende Sätze von Bilddaten gewinnen. Hierbei erfolgt die Beleuchtung aus Richtungen, die im wesentlichen in einer Ebene mit den Verläufen der Bonddrähte liegt. Aus den Bildsignalen werden die Positionen von Licht-Reflexionsstellen hergeleitet, die auf den Bonddrähten entstehen. Dies ist dadurch möglich, daß die Bonddrähte eine äußerst glatte Oberfläche aufweisen. Aus den Positionen der Licht-Reflexionsstellen, der Beleuchtungs richtung und der Kamera bzw. deren optischer Achse wird der Steigungswinkel der Bonddrähte an den Reflexionsstellen er rechnet. Über eine Integration der Steigungswinkel (über die Länge der Bonddrähte beginnend an einem Punkt bekannter Höhe) wird der Verlauf bzw. die Höhe der Bonddrähte in einer Richtung errechnet, die im wesentlichen senkrecht zur Ober fläche der Chips verläuft. Die errechnete Höhe eines jeden so überprüften Bauteils wird mit einem Soll-Bereich verglichen, so daß ein Bauteil dann ausgesondert werden kann, wenn die errechnete Höhe aus dem Bereich herausfällt.A common cause of errors is incorrect training of the bond wires. In particular, it can be relatively easy happen that bond wires are not bent correctly or too long are trained so that they can later be cast in the building partly protrude beyond the sealing compound. To verify this, you can get the semiconductor devices from a variety of Rich illuminate and with the camera fixed Win sets of image data. Here the lighting takes place from directions that are essentially in one plane with the The bond wires run. The image signals become the positions derived from light reflection points that arise on the bond wires. This is possible because the bond wires have an extremely smooth surface. Out the positions of the light reflection points, the lighting direction and the camera or its optical axis is the Pitch angle of the bond wires at the reflection points calculates. By integrating the pitch angle (via the Length of the bond wires starting at a point of known height) the course or the height of the bond wires in a Direction calculated that is essentially perpendicular to the upper surface of the chips runs. The calculated height of everyone like this checked component is compared with a target range, so that a component can be discarded when the calculated height falls outside the range.
Um Rechenkapazität zu sparen und damit die Arbeitsgeschwindig keit zu erhöhen, ist es von Vorteil, wenn man den Verlauf der Bonddrähte in der Bildebene der Kamera kennt, bevor die zuvor beschriebene dreidimensionale Messung vorgenommen wird. Hierzu kann man aus zwei Sätzen von Bildsignalen, die bei verschiede nen Beleuchtungswinkeln gewonnen wurden, diejenigen Bereiche als Spuren der Verläufe von Bonddrähten in einer X-Y-Ebene (entsprechend der Kamera-Bildebene) definieren, die in beiden Sätzen von Bildsignalen aufgrund eines Schattenwurfs der Bond drähte unbeleuchtet erscheinen. Selbstverständlich wird der Winkel zwischen den beiden Beleuchtungswinkeln so groß bzw. klein gewählt, daß die Schatten sich überlappen.To save computing capacity and thus the speed of work to increase the speed, it is an advantage if you look at the course of Bond wires in the image plane of the camera knows before that described three-dimensional measurement is made. For this can be made up of two sets of image signals, which are at different Areas of illumination were obtained, those areas as traces of the course of bond wires in an X-Y plane (corresponding to the camera image plane) define that in both Set of image signals due to a shadow cast by the bond wires appear unlit. Of course the Angle between the two lighting angles as large or chosen small so that the shadows overlap.
Es ist auch (gegebenenfalls zusätzlich) möglich, das zu unter suchende Halbleiterbauteil koaxial zur optischen Achse der Ka mera zu beleuchten, wobei diese optische Achse im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Chips ausgerichtet ist. Die Ver läufe der Bonddrähte in der X-Y-Ebene erscheinen dann dunkler und können über einen bekannten Verfolgungsalgorithmus ermit telt werden. Dies rührt daher, daß die Chip-Oberflächen bei Beleuchtung mit unpolarisiertem Licht ganzflächig das Licht sehr stark direkt in die Kamera zurückreflektieren, während die Bonddrähte den größten Teil des Lichtes in andere Rich tungen reflektieren.It is also possible (if necessary additionally) to do this under Seeking semiconductor device coaxial to the optical axis of the Ka to illuminate mera, this optical axis essentially is oriented perpendicular to the surface of the chip. The Ver runs of the bond wires in the X-Y plane then appear darker and can be detected using a known tracking algorithm be communicated. This is because the chip surfaces Illumination with non-polarized light over the entire surface of the light reflect back very strongly directly into the camera while the bond wires most of the light in other rich reflections.
Nach einem solchen Bild-Analyseschritt können somit nur die jenigen Bilddaten als zugehörig zu Licht-Reflexionsstellen eingestuft werden, welche im Bereich der Spuren der Bondver läufe in der X-Y-Ebene liegen und sich hinsichtlich ihrer Hel ligkeitswerte von der Umgebung hinreichend abheben. Dadurch ist nicht nur die eingangs genannte Reduzierung von Rechner kapazität sondern auch eine Erhöhung der Störsicherheit mög lich. After such an image analysis step, only the that image data as belonging to light reflection points are classified, which are in the area of traces of bondver runs in the X-Y plane and their hel Stand out sufficiently from the environment. Thereby is not just the reduction of computers mentioned at the beginning capacity but also an increase in interference immunity Lich.
Nachdem die Reflexionsstellen besonders im Bereich von großen Krümmungsradien langgestreckt erscheinen, ist es von Vorteil, wenn die errechneten Steigungswinkel lediglich den Flächen- Schwerpunkten zugerechnet werden, um so eine exakt definierte Punkteschar zur Herleitung des Höhenverlaufes gewinnen zu kön nen.After the reflection points especially in the area of large Radii of curvature appear elongated, it is advantageous if the calculated pitch angle only Priorities are attributed to a precisely defined To be able to win points for the derivation of the altitude course nen.
Da man sinnvollerweise die Überwachung bei einer Vielzahl gleichartiger Halbleiterbauteile durchführt, kann man in ei nem Lernschritt (z. B. anhand visuell überprüfter Bauteile) die im Durchschnitt zu erwartenden Hintergrund-Bildsignale und Raumformdaten als Lerndaten speichern. Hierbei dreht es sich beispielsweise um die Lage der Chips im Gehäuse, die Verläufe der Klebestellen, deren Ränder rings um die Chips sichtbar sind und die Umgebung der Bonddrähte insbesondere zur Chip-Oberfläche, zu einem darunterliegenden Substrat und zu den Anschlußkontakten der Bonddrähte. Bei Vorliegen der artiger Durchschnittsdaten kann man die Halbleiterbauteile in einem Schritt aus einer Richtung beleuchten, welche durch eine Ebene verläuft, welche im wesentlichen senkrecht auf ei ner durch die Bonddrähte verlaufenden Ebene steht, wobei die Beleuchtungsrichtung schräg zur Chip-Oberfläche verläuft. Durch diese Beleuchtung werfen die Bonddrähte einen Schatten auf die darunterliegenden Schichten (Chip, Substrat). Aus den Verläufen des Schattenwurfs der Bonddrähte und den Lern daten kann der Verlauf der Bonddrähte in einer Richtung er rechnet werden, die im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Chips verläuft, also die Höhe der Bonddrähte. Diese Daten können alternativ oder aber zusätzlich zu den eingangs beschriebenen Meßwerten bezüglich der Bonddrahthöhe verwendet werden.Since it makes sense to monitor a large number carries out similar semiconductor components, can be in ei a learning step (e.g. using visually checked components) the background image signals to be expected on average and save spatial shape data as learning data. Here it turns the position of the chips in the housing, for example Course of the glue points, their edges around the chips are visible and the surroundings of the bond wires in particular to the chip surface, to an underlying substrate and to the connection contacts of the bond wires. If the The semiconductor devices can be used for average data illuminate in one step from a direction that through a plane runs which is essentially perpendicular to egg ner stands through the bond wires plane, the Illumination direction runs obliquely to the chip surface. With this illumination, the bond wires cast a shadow on the underlying layers (chip, substrate). Out the course of the shadow cast by the bond wires and the learning The course of the bond wires can be in one direction can be expected to be essentially perpendicular to the surface the chips run, i.e. the height of the bond wires. These dates can alternatively or in addition to the Measured values described at the beginning with regard to the bond wire height be used.
Wenn man die optische Achse der Kamera im wesentlichen senk recht zur Chip-Oberfäche ausrichtet und eine Beleuchtung im wesentlichen koaxial zur optischen Achse der Kamera mit un polarisiertem Licht vornimmt, so reflektiert ein einwandfreier Chip im wesentlichen gleichmäßig über seine ganze Oberfläche hinweg. Man kann nun Fehlerstellen auf den Chip-Oberflächen dadurch definieren, daß man die Bildabschnitte bzw. Bildsi gnale heraussucht, welche einer geringeren Helligkeit entspre chen als die umgebenden Bereiche. Dies rührt daher, daß sowohl Kontaminations-Partikel als auch Kratzer auf der Chip-Ober fläche das einfallende Licht streuen so daß die in die Kamera zurückgeworfene Lichtmenge an diesen Stellen geringer wird. Wenn man nun die so gewonnenen Bilddaten speichert und die Beleuchtung in einem nächstens Schritt aus einem anderen Win kel vornimmt, so kann aus dem Differenzbild geschlossen wer den, um welche Art von Fehler es sich handelt, da dann die unterschiedlichen Streuungseigenschaften von Kontaminations partikeln und Kratzern erkennbar werden. Vorzugsweise erfolgt hierbei die Beleuchtung annähernd parallel zur Oberfläche des Chips, so daß die im Differenzbild hell erscheinenden Fehler stellen als Verunreinigungen, die dunkel erscheinenden Fehler stellen als Verletzungen (Kratzer) der Chip-Oberfläche defi nierbar sind.If you essentially lower the optical axis of the camera right to the chip surface and lighting in the essentially coaxial with the optical axis of the camera with un makes polarized light, so reflects a flawless Chip essentially uniform over its entire surface away. You can now find flaws on the chip surfaces by defining that the image sections or Bildsi gnale looks for which corresponds to a lower brightness chen than the surrounding areas. This is because both Contamination particles as well as scratches on the chip surface Scatter the incident light so that the camera the amount of light reflected at these points becomes smaller. If you now save the image data thus obtained and the Lighting in a next step from another win kel, who can be inferred from the difference image what kind of error it is because then the different scattering properties of contamination particles and scratches can be seen. Preferably done the lighting is approximately parallel to the surface of the Chips, so that the errors appearing bright in the difference image pose as impurities, the dark appearing errors Defi as injuries (scratches) on the chip surface nable.
Das eingangs genannte Lernverfahren, bei welchem die Raumform- Durchschnittsdaten der zu überprüfenden Halbleiterbauelemente ermittelt werden, eignet sich zur Aussonderung fehlerhafter Bauteile, also solcher Bauteile, deren Raumformdaten um mehr als einen vorbestimmten Betrag von den Durchschnittsdaten ab weichen. Es ist auch in gewissem Maße eine Regelung von Pro duktionsmaschinen aufgrund der festgestellten Fehlerdaten mög lich. So zum Beispiel kann die Maschine korrigiert bzw. gere gelt werden, welche die Chips auf das Substrat aufklebt, da zum Beispiel ein übergroßer Kleber-Rand rings um das Chip auf eine zu hohe Kleberdosierung schließen läßt. Auch aus dem Ver lauf der Bonddrähte können Regeldaten für die Bondmaschine gewonnen werden. In jedem Fall können die gewonnenen Daten zur Aussonderung fehlerhaft produzierter Bauteile verwendet werden. The above-mentioned learning process, in which the spatial form Average data of the semiconductor components to be checked are determined, is suitable for rejecting faulty ones Components, that is, components whose spatial shape data is more as a predetermined amount from the average data give way. It is also, to some extent, a pro regulation production machines due to the error data found Lich. For example, the machine can be corrected be applied, which sticks the chips on the substrate, because for example, an oversized adhesive edge all around the chip an excessive dosage of glue can be concluded. Also from ver run of the bond wires can control data for the bond machine be won. In any case, the data obtained used to separate out incorrectly produced components will.
Eine Grob-Überprüfung mittels eines Lernverfahrens kann dadurch durchgeführt werden, daß mindestens ein korrekt gefertigtes Halbleiterbauteil, besser aber eine Gruppe von solchen, unter einem definierten Beleuchtungswinkel bzw. Beleuchtungswinkel bereich beleuchtet und aufgenommen wird. Aus den Bilddaten las sen sich dann Reflexbereiche festlegen, welche bei korrekt ge fertigten Bauteilen den Bonddrähten zuzuordnen sind. Weichen dann die Bilddaten eines zu untersuchenden Halbleiterbauteils von diesen Muster-Bilddaten ab, so liegt mit großer Wahrschein lichkeit ein fehlerhaft gefertigtes Bauteil vor. So z. B. wäre dann, wenn der Licht-Reflexionsbereich eines Bonddrahtes klei ner als normal ist, von einer übermäßigen Krümmung des Bond drahtes auszugehen. Es dreht sich also bei dieser Version des Verfahrens um die Überprüfung charakteristischer Reflexionsmu ster, die von korrekt gefertigten Bauteilen hergeleitet werden.A rough check using a learning process can be done be carried out that at least one correctly manufactured Semiconductor component, but better a group of such, under a defined lighting angle or lighting angle area is illuminated and recorded. Read from the image data then reflex areas can be defined, which are correct if ge finished components are to be assigned to the bond wires. Switches then the image data of a semiconductor component to be examined from this sample image data, it lies with a high probability an incorrectly manufactured component. So z. B. would be when the light reflection area of a bond wire is small ner than normal, from excessive curvature of the bond wire going out. So this version of the Procedure for checking characteristic reflection mu which are derived from correctly manufactured components.
Durch die vereinfachte Art des Mustererkennungsverfahrens läßt sich eine erhebliche Geschwindigkeitssteigerung bei der Über prüfung unter gleichzeitiger Reduktion der notwendigen Rechen und Speicherkapazität erzielen. Das Verfahren läßt sich auch vorteilhaft mit dem genaueren Überprüfungsverfahren, bei wel chem exakte Aussagen über die Raumformdaten gewonnen werden, kombinieren. So z. B. kann man das zeitraubendere, genauere Verfahren nur für jedes n-te Bauteil (z. B. jedes zehnte Bau teil) durchführen, während das einfachere Verfahren an jedem Bauteil durchgeführt wird. Dadurch ist eine Mindest-Kontrolle gewährleistet und gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit hoch, daß ein systematischer Fehler (durch das genauere Verfahren) erkannt wird, der sich z. B. durch ein fehlerhaftes Arbeiten einer Maschine langsam einschleicht, selbst wenn die Fehler für das einfachere Verfahren innerhalb des zulässigen Berei ches liegen.Due to the simplified nature of the pattern recognition process a significant increase in speed at the over testing while reducing the necessary rakes and achieve storage capacity. The procedure can also be advantageous with the more precise verification procedure, at wel chem exact statements about the spatial shape data are obtained, combine. So z. B. you can do the more time consuming, accurate Procedure only for every nth component (e.g. every tenth building part) while performing the simpler procedure on everyone Component is carried out. This is a minimum check guaranteed and at the same time the probability high that a systematic error (through the more precise procedure) is recognized, the z. B. by incorrect work a machine slowly creeps in even if the bugs for the simpler procedure within the permissible range ches lie.
Wenn man mit einer Farbkamera arbeitet und verschiedenen Be leuchtungsrichtungen verschiedene Farben bzw. verschiedene Spektralverteilungen zuordnet, so können aus dem Farbsignal der Kamera weitere Daten gewonnen werden. Insbesondere kann in diesem Fall eine gleichzeitige Beleuchtung aus mehreren, gegebenenfalls allen interessierenden Richtungen gleichzei tig erfolgen. Jeder Reflexpunkt kann dann nämlich dem Farb signal der entsprechenden Bilddaten entsprechend bestimmten Beleuchtungsrichtungen zugeordnet werden. Hier erfolgt also keine Steuerung der Lichtquellen, vielmehr werden sämtliche Informationen den Bilddaten entnommen. An dieser Stelle sei noch bemerkt, daß unter einem "Satz von Bilddaten" nicht nur eine Vielzahl von Grauwerten oder Farbwerten zu verstehen ist, sondern jedem einzelnen Pixel noch weitere Informationen, z. B. Daten zur (statistischen) Wichtung des einzelnen Pixel usw. hinzugefügt sein können.If you work with a color camera and different Be lighting directions different colors or different Allocates spectral distributions, so from the color signal additional data can be obtained from the camera. In particular, can in this case, simultaneous lighting from several, possibly all directions of interest at the same time done. Each reflection point can then namely the color signal of the corresponding image data determined accordingly Illumination directions can be assigned. So here is done no control of the light sources, rather all Information taken from the image data. At this point still noticed that under a "set of image data" not only a variety of gray values or color values can be understood, but each individual pixel still more information, e.g. B. Data on the (statistical) weighting of the individual pixel etc. can be added.
Eine Kalibrierung oder gegebenenfalls auch Eichung läßt sich dadurch durchführen, daß man in einem Verfahrensschritt eine Kugel bekannter Größe mit reflektierender Oberfläche dem Ver fahren unterwirft. Da jedem Punkt der Kugel ein bekannter Oberflächen-Winkel bzw. ein bestimmter Krümmungsradius zuzu ordnen ist, können Kalibrier- oder Eichdaten gewonnen und ge speichert werden, anhand derer in den darauffolgenden Bautei le-Untersuchungen die gewonnenen Werte oder Bilddaten in Ab solutwerte überführbar sind. Calibration or, if necessary, calibration can be carried out by performing one in one process step Ball of known size with a reflective surface ver subject to driving. Because every point of the ball is a known one Surface angle or a certain radius of curvature order, calibration or calibration data can be obtained and ge are saved, based on which in the subsequent building le examinations of the obtained values or image data in Ab real values are transferable.
Als Beleuchtungsquellen eignen sich zum einen Einzel-Beleuch tungsquellen, wie Leuchtdioden oder dergleichen, oder zum anderen aber auch Lichtleiter-Beleuchtungen, bei welchen das Licht an den einen Enden der Lichtleiter (die in verschiede nen Positionen montiert sind) austritt, und das Licht aus einer einzelnen Beleuchtungsquelle in die anderen Enden der Lichtleiter eingeleitet wird. Um dies gesteuert (nacheinander) zu bewerkstelligen, eignen sich Blendenvorrichtungen.Single lighting is suitable as lighting sources tion sources, such as LEDs or the like, or others but also fiber optic lighting, where that Light at one end of the light guide (which in different positions are mounted) and the light goes out a single lighting source in the other ends of the Light guide is introduced. To do this controlled (sequentially) aperture devices are suitable for accomplishing this.
Weiterhin ist es möglich, Spiegelsysteme zur Beleuchtung vor zusehen. Hierzu eignet sich beispielsweise ein Zylinder-Ellip senspiegel, in dessen einer Brennachse das zu untersuchende Bauteil und in dessen anderer Brennachse eine gerichtet strahlende linienförmige Lichtquelle (zylindrische Lichtquel le mit dazu koaxialer, drehbarer Spaltblende) angeordnet ist. Es kommt also im wesentlichen darauf an, daß eine reproduzier bare Beleuchtung aus verschiedenen Winkeln erfolgen kann.It is also possible to provide mirror systems for lighting watch. A cylinder ellip is suitable for this, for example mirror, in one focal axis of which is to be examined Component and directed in its other focal axis radiant linear light source (cylindrical light source le with coaxial, rotatable slit diaphragm) is arranged. So it is essentially a matter of reproducing bare lighting can be done from different angles.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird, wie anhand des entsprechenden Verfahrens eingangs angedeutet, eine Beleuchtungseinrichtung verwendet, bei welcher den verschie denen Beleuchtungsrichtungen verschiedene Farben zugeordnet sind. Dies kann über geeignete Farbfilter geschehen, die von einer Lichtquelle beleuchtet werden, welche mindestens die von Farbfilter durchgelassenen wesentlichen Spektralanteile aus sendet. Ein solches Farbfilter kann zum Beispiel aus einem Dia-Positivfilm hergestellt werden, mit den ein genormtes Farbspektrum (von Blau bis Rot) abphotographiert wurde. Wenn man einen kugelabschnittsförmigen Beleuchtungsraum rings um das zu untersuchende Bauteil haben will, so können zur Her leitung des Bonddraht-Höhenverlaufes alle Orte auf den kugel abschnittsförmigen Farbfilter, welche die gleiche Höhe (in der optischen Achse der Kamera) aufweisen, die gleiche Farbe haben.In a further embodiment of the invention, how indicated at the beginning using the corresponding method, a Lighting device used in which the various which lighting directions are assigned different colors are. This can be done using suitable color filters a light source that is at least that of Color filter passed significant spectral components sends. Such a color filter can, for example, consist of a Slide positive film can be made with a standardized Color spectrum (from blue to red) was photographed. If one around a spherical section-shaped lighting room wants to have the component to be examined, Conducting the bond wire height curve all locations on the ball section-shaped color filters that have the same height (in the optical axis of the camera) have the same color to have.
Besondere Ausführungsarten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. In der nachfolgenden Beschreibung werden bevorzug te Ausführungsformen der Erfindung anhand von Abbildun gen näher erläutert. Hierbei zeigen:Special embodiments of the invention result from the Subclaims. In the description below are preferred te embodiments of the invention with reference to images gene explained in more detail. Here show:
Fig. 1 eine Ausführungsform der Erfindung in schematisierter Darstellung. Fig. 1 shows an embodiment of the invention in a schematic representation.
Fig. 2 eine Ausführungsform einer Lichtleiter-Beleuchtung; FIG. 2 shows an embodiment of a lighting light-guide;
Fig. 3 A-C schematisierte Bildausschnitte zur Bonddraht- Lokalisierung; Fig. 3 AC schematic image extracts bonding wire localization;
Fig. 4 eine perspektivische Teil-Darstellung eines Chips mit Bonddraht; Fig. 4 is a partial perspective illustration of a chip having bonding wire;
Fig. 5 eine Schemaskizze zur Erläuterung der Bonddraht-Ver laufsmessung; Fig. 5 is a schematic diagram for explaining the bond wire Ver run measurement;
Fig. 6 A, B weitere Abbildungen zur Erläuterung von Bond draht-Verläufen; Fig. 6 A, B further illustrations for explaining bond wire courses;
Fig. 7 eine weitere Ausführungsform der Erfindung in schema tisierter Darstellung ähnlich der nach Fig. 1; und Fig. 7 shows another embodiment of the invention in a schematic representation similar to that of FIG. 1; and
Fig. 8 eine perspektivische Teil-Ansicht entlang der Linie VIII-VIII aus Fig. 7. Fig. 8 is a partial perspective view taken along the line VIII-VIII of Fig. 7.
In Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Über wachung von Raumformdaten bei der Herstellung von Halbleiter bauteilen schematisiert aufgezeigt. Diese umfaßt eine Halte rung 22, an welcher eine Vielzahl von Einzel-Lichtquellen 16a bis 16n befestigt ist. Die Einzel-Lichtquellen 16a-16n sind vorzugsweise in gleichen Winkelabständen zueinander angeordnet und auf ein gemeinsames Zentrum gerichtet. Unter der Halterung 22 mit den Lichtquellen 16a-16n ist ein (nicht gezeigter) Halter vorgesehen, auf dem ein zu untersuchendes Halbleiter bauteil positioniert werden kann. Das Halbleiterbauteil ist in der Zeichnung durch die schematisierte Darstellung eines Chips 10 angedeutet, dessen Anschlußpunkte über Bonddrähte 12 mit Anschlußkontakten 13 eines (nicht gezeigten) Gehäuses ver bunden sind.In Fig. 1, an embodiment of a device for monitoring spatial shape data in the manufacture of semiconductor components is shown schematically. This includes a holding tion 22 , to which a plurality of individual light sources 16 a to 16 n is attached. The individual light sources 16 a- 16 n are preferably arranged at equal angular distances from one another and directed to a common center. A holder (not shown) is provided under the holder 22 with the light sources 16 a- 16 n, on which a semiconductor component to be examined can be positioned. The semiconductor device is indicated in the drawing by the schematic representation of a chip 10 , the connection points of which are connected via bonding wires 12 to connection contacts 13 of a housing (not shown).
Über dem Halbleiterbauteil ist eine (CCD-) Kamera 14 so gehal ten, daß die optische Achse O ihres Objektivs 25 im wesent lichen senkrecht auf der Oberfläche 11 des Chips 10 steht.Above the semiconductor component, a (CCD) camera 14 is held so that the optical axis O of its lens 25 is essentially perpendicular to the surface 11 of the chip 10 .
Hinter dem Objektiv 25 der Kamera 14 ist ein Strahlteiler 24 so angebracht, daß eine neben der Kamera 14 angeordnete Licht quelle 23 das Halbleiterbauteil koaxial zur optischen Achse O beleuchten kann. Behind the lens 25 of the camera 14 , a beam splitter 24 is mounted so that a light source 23 arranged next to the camera 14 can illuminate the semiconductor component coaxially to the optical axis O.
Alle Beleuchtungsquellen 16a-16n und 23 stehen in einer gesteuerten Verbindung mit einer Verarbeitungseinrichtung 17 welcher außerdem die Bild-Ausgangssignale der Kamera 14 zuge führt werden. Mit dieser Anordnung ist es möglich, das zu untersuchende Halbleiterbauteil nacheinander aus verschiedenen Richtungen entsprechend den von der Verarbeitungseinrichtung 17 angesteuerten Lichtquellen zu beleuchten und die in der Kamera 14 erzeugten Bildsignale zur Weiterverarbeitung aufzu nehmen.All lighting sources 16 a- 16 n and 23 are in a controlled connection with a processing device 17 which also supplies the image output signals of the camera 14 . With this arrangement, it is possible to illuminate the semiconductor component to be examined successively from different directions in accordance with the light sources controlled by the processing device 17 and to record the image signals generated in the camera 14 for further processing.
Anstelle der Vielzahl von einzelnen Beleuchtungsquellen 16a-16n ist es möglich, Lichtleiter mit ersten Enden in dem Hal ter 22 zu befestigen, in deren anderen Enden Licht ein gestrahlt wird. Eine geeignete Anordnung ist (in prinzipiel ler Darstellung) in Fig. 2 gezeigt. Die Enden der dort gezeig ten Lichtleiter L1-L5 sind in einem (nicht gezeigten) Halter so befestigt, daß sie auf einem Kreis (-Abschnitt) liegen. Eine Lichtquelle 21 ist vorgesehen, welche Licht in Richtung auf die Enden der Lichtleiter L1-L5 aussendet. Zwischen der Lichtquelle 21 und den Endflächen der Lichtleiter ist eine scheibenförmige Blende 19 vorgesehen, die mittels eines (Schritt-) Motors 20 drehbar ist. In der Blende findet sich eine Öffnung, die so ausgebildet ist, daß das von der Licht quelle 21 ausgesandte Licht je nach Stellung der Blende 19 immer nur auf die Endfläche eines der Lichtleiter L1-L5 fal len kann, je nach Position der Lochblende 19. Der Kreis (Abschnitt), auf welchem die Enden der Lichtleiter positio niert sind, entspricht selbstverständlich der Bewegungsbahn des Lochs in der Blende 19.Instead of the large number of individual lighting sources 16 a- 16 n, it is possible to fasten light guides with first ends in the holder 22 , in the other ends of which light is emitted. A suitable arrangement is shown (in principle ler representation) in Fig. 2. The ends of the light guides L 1- L 5 shown there are fastened in a holder (not shown) so that they lie on a circle (section). A light source 21 is provided, which emits light in the direction of the ends of the light guides L 1- L 5 . A disk-shaped diaphragm 19 is provided between the light source 21 and the end faces of the light guides and can be rotated by means of a (step) motor 20 . In the aperture there is an opening which is designed such that the light emitted by the light source 21, depending on the position of the aperture 19, can only ever fall onto the end face of one of the light guides L 1- L 5 , depending on the position of the pinhole 19th The circle (section) on which the ends of the light guides are positioned corresponds, of course, to the path of movement of the hole in the aperture 19 .
Zur Erläuterung der eingangs vorgenommenen Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens soll die beiliegende Fig. 4 die nen. Diese zeigt in schematisierter Darstellung ein Halblei terbauteil, bei welchem ein Chip 10 auf einem Substrat 15 montiert (aufgeklebt) ist. Anschlußkontakte auf der Oberfläche 11 des Chips 10 sind über Bonddrähte 12 mit Anschlußkontakten 13 verbunden, die mit nach außen (aus dem Gehäuse heraus) ragenden Kontaktstiften (nicht gezeigt) verbunden sind. Je der Bonddraht 12 wird resultierend aus den an sich bekannten Bondverfahren bogenförmig zwischen der entsprechenden An schlußstelle auf dem Chip 10 und dem Kontakt 13 geführt, so daß der Bonddraht 12 im wesentlichen in einer Ebene A ver läuft, die im wesentlichen senkrecht auf der Oberfläche 11 des Chips 10 steht. Die Oberfläche 11 verläuft in einer x-y-Ebene, die Bonddrähte erstrecken sich somit in einer Richtung Z nach oben über die Oberfläche 11 des Chips 10 hinaus.To explain the description of the method according to the invention made at the outset, the attached FIG . This shows a schematic representation of a semiconductor component, in which a chip 10 is mounted (glued) on a substrate 15 . Terminal contacts on the surface 11 of the chip 10 are connected via bonding wires 12 to terminal contacts 13 , which are connected to contact pins (not shown) protruding outwards (out of the housing). Each of the bond wire 12 is guided as a result of the known bonding method arcuate between the corresponding connection point on the chip 10 and the contact 13 , so that the bond wire 12 runs essentially in a plane A ver, which is substantially perpendicular to the surface 11th of the chip 10 is. The surface 11 runs in an xy plane, the bond wires thus extend in a direction Z upward beyond the surface 11 of the chip 10 .
Beleuchtet man nun einen solchen Bonddraht 12 aus einem be stimmten, in Fig. 5 mit etwa 10° zur Oberfläche 11 des Chips 10 angenommenen Winkel, so wird, wie in Fig. 5 gezeigt, auf grund der Krümmung des Bonddrahtes 12 nur ein geringer, einem kleinen Oberflächenabschnitt des Bonddrahtes 12 entsprechender Anteil des eingestrahlten Lichtes in (das Objektiv der) Kamera 14 reflektiert, die übrigen Lichtanteile werden in andere Richtungen abgestrahlt. Da die Rauhigkeit der Bonddrahtober flache gering ist, gelangen nur geringe Streulichtanteile von anderen Bonddrahtabschnitten in die Kamera. Da der Einfalls winkel gleich dem Ausfallswinkel der Lichtstrahlen ist und die Relativpositionen der jeweils leuchtenden Lichtquelle zur Kamera 14 bekannt sind, kann der Winkel bestimmt werden, in welchem der Oberflächenabschnitt des Bonddrahtes 12 verläuft, der das Licht in die Kamera 14 reflektiert. Läßt man nun eine Lichtquelle 16a-16n nach der anderen die Bonddrähte 12 be leuchten, so können nacheinander verschiedene Punkte auf den Bonddrähten 12 hinsichtlich ihres Winkels zur Oberfläche 11 des Chips 10 bestimmt werden, wodurch man über eine Integra tion der Winkel bzw. der dazugehörigen Orte auf den Bonddräh ten 12 deren Verlauf in Z-Richtung errechnen kann.If one now illuminates such a bonding wire 12 from a certain angle, which is assumed in FIG. 5 with approximately 10 ° to the surface 11 of the chip 10 , then, as shown in FIG. 5, only a small amount becomes due to the curvature of the bonding wire 12 , A portion of the incident light corresponding to a small surface section of the bonding wire 12 is reflected in (the lens of) the camera 14 , the remaining portions of the light are emitted in other directions. Since the roughness of the bond wire upper flat is low, only small stray light components from other bond wire sections get into the camera. Since the angle of incidence is equal to the angle of incidence of the light rays and the relative positions of the respective illuminating light source to the camera 14 are known, the angle can be determined at which the surface section of the bonding wire 12 that reflects the light into the camera 14 extends. If you now let one light source 16 a- 16 n after the other illuminate the bond wires 12 , then different points on the bond wires 12 can be determined one after the other with regard to their angle to the surface 11 of the chip 10 , which means that the angles or the associated locations on the bond wires 12 whose course in the Z direction can be calculated.
Dieser Sachverhalt ist nochmals in den Fig. 6A und 6B erläu tert, wobei die Fig. 6A einen korrekten Bonddraht-Verlauf und Fig. 6B einen fehlerhaften Bonddraht-Verlauf zeigen. Aus die sen Abbildungen geht auch hervor, daß die Bereiche, in wel chen die Bonddrähte Licht in die Kamera reflektieren, unterschiedliche Längenausdehnung je nach Krümmungsradius aufweisen, woraus wiederum Daten herleitbar sind, welche für die Qualitatsüberprüfung genutzt werden können. Insbesondere ist es möglich, unter Anwendung eines Lernverfahrens an kor rekt gefertigten Halbleiterbauteilen über die Beurteilung der Reflexzonen an verschiedenen Stellen der Bonddrähte hinrei chend sichere Daten darüber zu gewinnen, ob die Bonddrähte einen korrekten Verlauf (Fig. 6A) oder einen fehlerhaften Ver lauf (Fig. 6B) aufweisen.This state of affairs is again explained in FIGS . 6A and 6B, FIG. 6A showing a correct bond wire course and FIG. 6B showing an incorrect bond wire course. From these figures it is also apparent that the areas in which the bonding wires reflect light into the camera have different lengths depending on the radius of curvature, which in turn can be used to derive data that can be used for the quality check. In particular, it is possible, using a learning method on correctly manufactured semiconductor components, to obtain sufficiently reliable data about the assessment of the reflex zones at different locations on the bond wires as to whether the bond wires have a correct course ( FIG. 6A) or an incorrect course ( FIG . 6b).
Um die Reflexstellen auf den Bonddrähten leichter aus den Bilddaten herausfinden zu können, ist es von Vorteil, wenn die Verläufe der Bonddrähte in der x-y-Ebene bekannt sind. Um die se Verläufe herauszufinden, kann man die Bonddrähte aus zwei verschiedenen Winkeln, die vorzugsweise symmetrisch um die op tische Achse O der Kamera angeordnet sind, beleuchten. Die zwei sich ergebenden Bilder sind schematisiert in Fig. 3A bzw. 3B gezeigt. Es ergeben sich dann für jedes der Bilder ein Hel ligkeitsmuster 26 für den Untergrund, ein Helligkeitsbild 28 für den Bereich, in welchem der jeweilige Bonddraht 12 reflek tiert, und ein Helligkeitsmuster 27, welches einem Schatten entspricht, den der jeweilige Bonddraht auf den Untergrund wirft. Bildet man eine Differenz zwischen den Bildern nach Fig. 3A und Fig. 3B, so ergibt sich das Bild nach Fig. 3C, bei welchem der (dunkle) Schattenbereich 27, der bei den bei den Bildern nach Fig. 3A und 3B an derselben Stelle (in der x-y-Ebene) liegt, kontrastreich gegenüber dem (helleren) Hin tergrund hervortritt. Im Bereich dieser "Schattenspur" der Bonddrähte müssen dann die Reflexionszonen (in der x-y-Ebene) liegen, die zur Höhenbestimmung (siehe Fig. 5 und 6) heran gezogen werden. Es läßt sich somit eine Datenreduktion zur Vereinfachung und Beschleunigung der Informationsverarbeitung erzielen. Selbstverständlich ist es auch möglich, dann, wenn die Bonddraht-Verläufe in der x-y-Ebene sehr weit von einem Soll-Verlauf abweichen, die dazugehörigen Halbleiterbauteile als fehlerhaft auszusondern. In order to be able to find the reflex points on the bond wires more easily from the image data, it is advantageous if the courses of the bond wires in the xy plane are known. To find out these courses, you can illuminate the bond wires from two different angles, which are preferably arranged symmetrically around the optical axis O of the camera. The two resulting images are shown schematically in FIGS. 3A and 3B. This then results in a brightness pattern 26 for the background, a brightness image 28 for the area in which the respective bonding wire 12 reflects, and a brightness pattern 27 , which corresponds to a shadow that the respective bonding wire casts on the background, for each of the images . By forming a difference between the images of Fig. 3A and Fig. 3B, the image of such 3C results of FIG. Wherein the (dark) shadow area 27, which in the pictures of Fig. 3A and 3B at the same location (in the xy-plane), contrasts with the (lighter) background. The reflection zones (in the xy plane) which are used to determine the height (see FIGS. 5 and 6) must then lie in the region of this “shadow trace” of the bonding wires. Data reduction can thus be achieved to simplify and accelerate information processing. Of course, it is also possible, if the bond wire courses in the xy plane deviate very far from a target course, to reject the associated semiconductor components as defective.
Im folgenden wird eine weitere bevorzugte Ausführungsform an hand der Fig. 7 und 8 naher beschrieben.A further preferred embodiment is described in more detail below with reference to FIGS . 7 and 8.
Bei dieser Ausführungsform ist anstelle einer Vielzahl von Lichtquellen 16a-16n eine aus mehreren weißen Lichtquellen 31 bestehende Beleuchtungseinheit vorgesehen, deren Licht durch ein, in einer Halterung 22 angebrachtes Farbfilter 32 auf den zu untersuchenden Chip 10 gesendet wird. Das Farb filter 32 ist so ausgestaltet, daß jeder Beleuchtungsrichtung eine definierte Farbe zugeordnet ist. Beispielsweise kann das Farbfilter 32 in den Fig. 7 und 8 von unten nach oben das Farbspektrum von Blau nach Rot durchlaufen. Es kommt ledig lich darauf an, daß jeder Richtung, aus welcher der Chip 10 beleuchtet wird, eine bestimmte Farbe zugeordnet werden kann.In this embodiment, instead of a multiplicity of light sources 16 a- 16 n, an illumination unit consisting of a plurality of white light sources 31 is provided, the light of which is transmitted through a color filter 32 attached in a holder 22 to the chip 10 to be examined. The color filter 32 is designed so that each lighting direction is assigned a defined color. For example, the color filter 32 in FIGS. 7 and 8 can run through the color spectrum from blue to red from bottom to top. The only thing that matters is that each direction from which the chip 10 is illuminated can be assigned a specific color.
Die Kamera 14 ist als Farbkamera ausgebildet, so daß aus ihrem Ausgangssignal über einen Farbsignalumsetzer 30 ein Signal (analog oder digital) gewonnen werden kann, welches jedem Bildpunkt einen Farbwert zuordnet. Dieser dann der Verarbei tungseinrichtung 17 zugeführte Farbwert entspricht einer be stimmten Beleuchtungsrichtung.The camera 14 is designed as a color camera, so that a signal (analog or digital) can be obtained from its output signal via a color signal converter 30 , which assigns a color value to each pixel. This color value then supplied to the processing device 17 corresponds to a certain direction of illumination.
Die Anordnung nach Fig. 7 kann auch als Schnitt durch eine hohlkugelförmige Beleuchtungseinrichtung (mit Kamera) ver standen werden, wobei dann das Farbfilter vorzugsweise achsen symmetrisch zur optischen Achse O der Kamera 14 ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist eine Ver einfachung insofern erzielbar, als keine gesonderte Ansteue rung verschiedener Lichtquellen mehr erfolgen muß.The arrangement according to FIG. 7 can also be seen as a section through a hollow spherical lighting device (with camera), in which case the color filter is preferably formed axially symmetrical to the optical axis O of the camera 14 . In this embodiment of the invention, a simplification can be achieved insofar as no separate control of different light sources is required.
Claims (24)
ein Satz von Bildsignalen entsprechend dem beleuchteten Halbleiter gespeichert wird, die
gespeicherten Sätze von Bildsignalen mit einem weiteren gespeicherten Satz von Bildsignalen verglichen werden und
aus den Unterschieden der Sätze von Bildsignalen Raumform daten interessierender Strukturen hergeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtung der Halbleiterbauteile bei feststehen der Kamera aus einer Vielzahl von Richtungen erfolgt und daraus entsprechende Sätze von Bilddaten gewonnen werden.1. A method for automatic monitoring of spatial shape data in the production of semiconductor components, in which the semiconductor components are illuminated by means of an illumination device ( 16 ) and observed via a camera ( 14 ), the image output signals of an image signal processing device ( 17 ) for recognizing Manufacturing errors can be fed, the semiconductor component to be examined being illuminated under at least a first reproducible illumination angle range, at least
a set of image signals corresponding to the illuminated semiconductor is stored which
stored sets of image signals are compared with another stored set of image signals and
from the differences in the sets of image signals spatial shape data of structures of interest are derived, characterized in that the illumination of the semiconductor components takes place from a multitude of directions when the camera is stationary and corresponding sets of image data are obtained therefrom.
daß zum Überwachen von Bonddrahtverbindungen (12) mit An schlußkontakten (13) auf Halbleiterchips (10) die Beleuch tung aus Richtungen erfolgt, die im wesentlichen in einer Ebene (A) mit den Verläufen des Bonddrahtes (12) liegt, daß die Position von auf den Bonddrähten (12) entstehenden Licht-Reflexionsstellen aus den Bildsignalen hergeleitet werden,
daß aus den Positionen der Licht-Reflexionsstellen, der Beleuchtungsrichtung und der Kamera Steigungswinkel der Bonddrähte an den Reflexionsstellen errechnet werden; und
daß über eine Integration der Steigungswinkel der Verlauf der Bonddrähte in einer Richtung (Z) errechnet wird, die im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Chips verläuft.4. The method according to claim 3, characterized in
that to monitor bond wire connections ( 12 ) with circuit contacts ( 13 ) on semiconductor chips ( 10 ) the lighting device from directions that is essentially in one plane (A) with the courses of the bond wire ( 12 ) that the position of on the light reflection points resulting from the bonding wires ( 12 ) are derived from the image signals,
that the positions of the light reflection points, the direction of illumination and the camera are used to calculate the angle of inclination of the bond wires at the reflection points; and
that the course of the bond wires in a direction (Z) is calculated by integrating the pitch angle, which is essentially perpendicular to the surface of the chips.
daß die Beleuchtung von Halbleiterchips (10) im wesentlichen senkrecht zur Chip- Oberfläche (11) koaxial zur optischen Achse (O) der Kamera (14) mit unpolarisiertem Licht erfolgt und
daß in einem Schritt diejenigen Stellen auf der Oberfläche (11) eines Chips (10) als Fehlerstellen definiert werden, deren zugehörige Bildsignale eine geringere Helligkeit re präsentieren als umgebende Bereiche.11. The method according to claim 1, characterized in
that the illumination of semiconductor chips ( 10 ) takes place essentially perpendicular to the chip surface ( 11 ) coaxially to the optical axis (O) of the camera ( 14 ) with unpolarized light and
that those points on the surface ( 11 ) of a chip ( 10 ) are defined as flaws in a step, the associated image signals of which present a lower brightness re than surrounding areas.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4003983A DE4003983C1 (en) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | Automated monitoring of space=shape data for mfg. semiconductors - compares image signals for defined illumination angle range with master signals, to determine defects |
JP91502441A JPH05508702A (en) | 1990-02-09 | 1991-01-15 | Automatic monitoring method and device for three-dimensional shape data in semiconductor device manufacturing |
EP91902216A EP0514393A1 (en) | 1990-02-09 | 1991-01-15 | Process and device for automatic monitoring of space-shape data in the manufacture of semiconductor components |
PCT/EP1991/000056 WO1991012489A1 (en) | 1990-02-09 | 1991-01-15 | Process and device for automatic monitoring of space-shape data in the manufacture of semiconductor components |
IL97183A IL97183A0 (en) | 1990-02-09 | 1991-02-07 | Method and arrangement for automatic monitoring of space shape data in the production of semi conductor parts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4003983A DE4003983C1 (en) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | Automated monitoring of space=shape data for mfg. semiconductors - compares image signals for defined illumination angle range with master signals, to determine defects |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4003983C1 true DE4003983C1 (en) | 1991-08-29 |
Family
ID=6399803
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4003983A Expired - Fee Related DE4003983C1 (en) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | Automated monitoring of space=shape data for mfg. semiconductors - compares image signals for defined illumination angle range with master signals, to determine defects |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0514393A1 (en) |
JP (1) | JPH05508702A (en) |
DE (1) | DE4003983C1 (en) |
IL (1) | IL97183A0 (en) |
WO (1) | WO1991012489A1 (en) |
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4239039A1 (en) * | 1992-11-20 | 1994-05-26 | Css Semiconductor Equipment Gm | Acquisition of control data from semiconductor component bond pads - using computer to convert video monitor and X-Y table co-ordinates into bond pad global co-ordinates |
DE4413831A1 (en) * | 1994-04-20 | 1995-10-26 | Siemens Ag | Method for checking semiconductor wafers and devices for carrying out the method |
DE4413832A1 (en) * | 1994-04-20 | 1995-10-26 | Siemens Ag | Device for checking semiconductor wafers |
EP0848244A2 (en) * | 1996-12-14 | 1998-06-17 | Micronas Intermetall GmbH | Method and apparatus for the automatic checking of J-lead configuration |
DE10026301A1 (en) * | 2000-05-26 | 2001-11-29 | Sick Ag | Image processing method and apparatus |
WO2002102128A1 (en) * | 2001-06-12 | 2002-12-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Optical sensor device |
DE10250705A1 (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-13 | Bayerische Motoren Werke Ag | Method and device for shadow compensation in digital images |
DE10208978B4 (en) * | 2002-02-28 | 2005-06-23 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for determining a height profile of a wire connection |
EP1675453A3 (en) * | 2004-12-22 | 2007-07-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Device for illuminating objects and sensor device |
DE102006015714A1 (en) * | 2006-04-04 | 2007-10-18 | Applied Materials Gmbh | Light-assisted testing of an opto-electronic module |
US7604174B2 (en) | 2003-10-24 | 2009-10-20 | Cognex Technology And Investment Corporation | Method and apparatus for providing omnidirectional lighting in a scanning device |
US7715022B2 (en) | 2006-02-23 | 2010-05-11 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Apparatus and method for measuring shape |
US7823783B2 (en) | 2003-10-24 | 2010-11-02 | Cognex Technology And Investment Corporation | Light pipe illumination system and method |
US7823789B2 (en) | 2004-12-21 | 2010-11-02 | Cognex Technology And Investment Corporation | Low profile illumination for direct part mark readers |
US7874487B2 (en) | 2005-10-24 | 2011-01-25 | Cognex Technology And Investment Corporation | Integrated illumination assembly for symbology reader |
US8286878B2 (en) | 2004-12-16 | 2012-10-16 | Cognex Technology And Investment Corporation | Hand held symbology reader illumination diffuser |
US9070031B2 (en) | 2003-10-24 | 2015-06-30 | Cognex Technology And Investment Llc | Integrated illumination assembly for symbology reader |
US9292724B1 (en) | 2004-12-16 | 2016-03-22 | Cognex Corporation | Hand held symbology reader illumination diffuser with aimer optics |
US9536124B1 (en) | 2003-10-24 | 2017-01-03 | Cognex Corporation | Integrated illumination assembly for symbology reader |
US20220115253A1 (en) * | 2020-10-14 | 2022-04-14 | Emage Equipment Pte. Ltd. | Loop height measurement of overlapping bond wires |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2845601B2 (en) * | 1990-10-09 | 1999-01-13 | 株式会社東芝 | Wire bonding inspection system |
US5825945A (en) * | 1992-05-15 | 1998-10-20 | Unisys Corp | Document imaging with illumination from lambertian surfaces |
US5446549A (en) * | 1993-01-14 | 1995-08-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method and apparatus for noncontact surface contour measurement |
IE80676B1 (en) * | 1996-08-02 | 1998-11-18 | M V Research Limited | A measurement system |
GB2316168B (en) * | 1996-08-06 | 2000-04-12 | M V Research Limited | A measurement system |
US5909285A (en) * | 1997-05-05 | 1999-06-01 | Beaty; Elwin M. | Three dimensional inspection system |
US6055054A (en) * | 1997-05-05 | 2000-04-25 | Beaty; Elwin M. | Three dimensional inspection system |
US6915007B2 (en) | 1998-01-16 | 2005-07-05 | Elwin M. Beaty | Method and apparatus for three dimensional inspection of electronic components |
US6915006B2 (en) | 1998-01-16 | 2005-07-05 | Elwin M. Beaty | Method and apparatus for three dimensional inspection of electronic components |
US6072898A (en) | 1998-01-16 | 2000-06-06 | Beaty; Elwin M. | Method and apparatus for three dimensional inspection of electronic components |
US9234852B2 (en) | 2005-07-29 | 2016-01-12 | Mitutoyo Corporation | Systems and methods for controlling strobe illumination |
US8045002B2 (en) | 2005-07-29 | 2011-10-25 | Mitutoyo Corporation | Systems and methods for controlling strobe illumination |
JP6050928B2 (en) * | 2011-05-02 | 2016-12-21 | ローム株式会社 | Manufacturing method of wire bonding structure |
DE102014205701A1 (en) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for determining the position and / or orientation of at least one plug-in contact |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2431931A1 (en) * | 1973-07-05 | 1975-01-23 | Western Electric Co | METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE DISPLACEMENT OF DIFFERENT PARTS OF A TELEVISION PICTURE RELATIVELY TO EACH OTHER |
EP0159354A1 (en) * | 1983-10-13 | 1985-10-30 | Hausler Gerd | Method and installation for the multidimensional measurement of an object. |
DE3806209A1 (en) * | 1987-02-27 | 1988-09-08 | Mitsubishi Electric Corp | STRUCTURAL DEFECTIVE DETECTION SYSTEM |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2929846A1 (en) * | 1979-07-23 | 1981-03-12 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | OPTO-ELECTRONIC TESTING SYSTEM FOR AUTOMATIC CHECKING OF CHARACTERISTICS, THEIR INTERMEDIATE PRODUCTS AND PRINTING TOOLS |
JPS58219441A (en) * | 1982-06-15 | 1983-12-20 | Hajime Sangyo Kk | Apparatus for detecting defect on surface of convex object |
US4648053A (en) * | 1984-10-30 | 1987-03-03 | Kollmorgen Technologies, Corp. | High speed optical inspection system |
JPS6282314A (en) * | 1985-10-08 | 1987-04-15 | Hitachi Ltd | Stereo measurement system for difference in light intensity |
US4728195A (en) * | 1986-03-19 | 1988-03-01 | Cognex Corporation | Method for imaging printed circuit board component leads |
US4875778A (en) * | 1987-02-08 | 1989-10-24 | Luebbe Richard J | Lead inspection system for surface-mounted circuit packages |
-
1990
- 1990-02-09 DE DE4003983A patent/DE4003983C1/en not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-01-15 WO PCT/EP1991/000056 patent/WO1991012489A1/en not_active Application Discontinuation
- 1991-01-15 JP JP91502441A patent/JPH05508702A/en active Pending
- 1991-01-15 EP EP91902216A patent/EP0514393A1/en not_active Withdrawn
- 1991-02-07 IL IL97183A patent/IL97183A0/en unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2431931A1 (en) * | 1973-07-05 | 1975-01-23 | Western Electric Co | METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE DISPLACEMENT OF DIFFERENT PARTS OF A TELEVISION PICTURE RELATIVELY TO EACH OTHER |
EP0159354A1 (en) * | 1983-10-13 | 1985-10-30 | Hausler Gerd | Method and installation for the multidimensional measurement of an object. |
DE3806209A1 (en) * | 1987-02-27 | 1988-09-08 | Mitsubishi Electric Corp | STRUCTURAL DEFECTIVE DETECTION SYSTEM |
Cited By (43)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4239039A1 (en) * | 1992-11-20 | 1994-05-26 | Css Semiconductor Equipment Gm | Acquisition of control data from semiconductor component bond pads - using computer to convert video monitor and X-Y table co-ordinates into bond pad global co-ordinates |
DE4239039C2 (en) * | 1992-11-20 | 2001-08-16 | Hesse Gmbh | Method for acquiring data from bond pads for controlling a bonder |
DE4413831C2 (en) * | 1994-04-20 | 2000-05-31 | Siemens Ag | Method for checking semiconductor wafers |
DE4413831A1 (en) * | 1994-04-20 | 1995-10-26 | Siemens Ag | Method for checking semiconductor wafers and devices for carrying out the method |
DE4413832A1 (en) * | 1994-04-20 | 1995-10-26 | Siemens Ag | Device for checking semiconductor wafers |
DE4413832C2 (en) * | 1994-04-20 | 2000-05-31 | Siemens Ag | Devices for checking semiconductor wafers |
DE19652124A1 (en) * | 1996-12-14 | 1998-06-25 | Micronas Intermetall Gmbh | Method and device for automatically checking position data of J-shaped electrical contact connections |
EP0848244A3 (en) * | 1996-12-14 | 1998-12-23 | Micronas Intermetall GmbH | Method and apparatus for the automatic checking of J-lead configuration |
DE19652124C2 (en) * | 1996-12-14 | 2002-10-17 | Micronas Gmbh | Method and device for automatically checking position data of J-shaped electrical contact connections |
EP0848244A2 (en) * | 1996-12-14 | 1998-06-17 | Micronas Intermetall GmbH | Method and apparatus for the automatic checking of J-lead configuration |
DE10026301A1 (en) * | 2000-05-26 | 2001-11-29 | Sick Ag | Image processing method and apparatus |
CN100438745C (en) * | 2001-06-12 | 2008-11-26 | 西门子公司 | Optical sensor device |
WO2002102128A1 (en) * | 2001-06-12 | 2002-12-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Optical sensor device |
KR100914802B1 (en) * | 2001-06-12 | 2009-09-02 | 지멘스 일렉트로닉스 어셈블리 시스템즈 게엠베하 운트 콤파니 카게 | Optical sensor device |
DE10208978B4 (en) * | 2002-02-28 | 2005-06-23 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for determining a height profile of a wire connection |
DE10250705A1 (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-13 | Bayerische Motoren Werke Ag | Method and device for shadow compensation in digital images |
US7362882B2 (en) | 2002-10-31 | 2008-04-22 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method and device for compensating for shadows in digital images |
US8740078B2 (en) | 2003-10-24 | 2014-06-03 | Cognex Technology And Investment Corporation | Method and apparatus for providing omnidirectional lighting in a scanning device |
US8770483B2 (en) | 2003-10-24 | 2014-07-08 | Cognex Technology And Investment Corporation | Light pipe illumination system and method |
US7604174B2 (en) | 2003-10-24 | 2009-10-20 | Cognex Technology And Investment Corporation | Method and apparatus for providing omnidirectional lighting in a scanning device |
US9536124B1 (en) | 2003-10-24 | 2017-01-03 | Cognex Corporation | Integrated illumination assembly for symbology reader |
US7823783B2 (en) | 2003-10-24 | 2010-11-02 | Cognex Technology And Investment Corporation | Light pipe illumination system and method |
US9329332B2 (en) | 2003-10-24 | 2016-05-03 | Cognex Corporation | Light pipe illumination system and method |
US9298960B2 (en) | 2003-10-24 | 2016-03-29 | Cognex Corporation | Method and apparatus for providing omnidirectional lighting in a scanning device |
US8061614B2 (en) | 2003-10-24 | 2011-11-22 | Cognex Technology And Investment Corporation | Light pipe illumination system and method |
US8282000B2 (en) | 2003-10-24 | 2012-10-09 | Cognex Technology And Investment Corporation | Method and apparatus for providing omnidirectional lighting in a scanning device |
US9070031B2 (en) | 2003-10-24 | 2015-06-30 | Cognex Technology And Investment Llc | Integrated illumination assembly for symbology reader |
US8342405B2 (en) | 2003-10-24 | 2013-01-01 | Cognex Technology And Investment Corporation | Light pipe illumination system and method |
US9361495B2 (en) | 2004-12-16 | 2016-06-07 | Cognex Technology And Investment Llc | Hand held symbology reader illumination diffuser |
US8286878B2 (en) | 2004-12-16 | 2012-10-16 | Cognex Technology And Investment Corporation | Hand held symbology reader illumination diffuser |
US9292724B1 (en) | 2004-12-16 | 2016-03-22 | Cognex Corporation | Hand held symbology reader illumination diffuser with aimer optics |
US7823789B2 (en) | 2004-12-21 | 2010-11-02 | Cognex Technology And Investment Corporation | Low profile illumination for direct part mark readers |
US8672227B2 (en) | 2004-12-21 | 2014-03-18 | Cognex Technology And Investment Corporation | Low profile illumination for direct part mark readers |
US9495573B2 (en) | 2004-12-21 | 2016-11-15 | Cognex Technology And Investment Corporation | Low profile illumination for direct part mark readers |
EP1675453A3 (en) * | 2004-12-22 | 2007-07-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Device for illuminating objects and sensor device |
US7874487B2 (en) | 2005-10-24 | 2011-01-25 | Cognex Technology And Investment Corporation | Integrated illumination assembly for symbology reader |
US9405951B2 (en) | 2005-10-24 | 2016-08-02 | Cognex Technology And Investment Llc | Integrated illumination assembly for symbology reader |
DE102007007534B4 (en) * | 2006-02-23 | 2013-03-21 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Apparatus and method for measuring molds |
US7715022B2 (en) | 2006-02-23 | 2010-05-11 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Apparatus and method for measuring shape |
DE102006015714A1 (en) * | 2006-04-04 | 2007-10-18 | Applied Materials Gmbh | Light-assisted testing of an opto-electronic module |
DE102006015714B4 (en) * | 2006-04-04 | 2019-09-05 | Applied Materials Gmbh | Light-assisted testing of an opto-electronic module |
US20220115253A1 (en) * | 2020-10-14 | 2022-04-14 | Emage Equipment Pte. Ltd. | Loop height measurement of overlapping bond wires |
US11721571B2 (en) * | 2020-10-14 | 2023-08-08 | Emage Vision Pte. Ltd. | Loop height measurement of overlapping bond wires |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1991012489A1 (en) | 1991-08-22 |
IL97183A0 (en) | 1992-05-25 |
JPH05508702A (en) | 1993-12-02 |
EP0514393A1 (en) | 1992-11-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4003983C1 (en) | Automated monitoring of space=shape data for mfg. semiconductors - compares image signals for defined illumination angle range with master signals, to determine defects | |
DE4032327C2 (en) | ||
DE102010029319B4 (en) | Apparatus for measuring a three-dimensional shape and method thereto | |
DE3623076C2 (en) | ||
DE112013002321B4 (en) | Image processing apparatus, method for controlling the same, program and test system | |
DE112009001650B4 (en) | Hole inspection method and apparatus | |
DE102004029012B4 (en) | Method for inspecting a wafer | |
DE102007006525B4 (en) | Method and device for detecting defects | |
EP1611542A1 (en) | System for high contrast contactless representation of strips of the skin | |
EP3104117B1 (en) | Method of analyzing faults in wire connections | |
EP1532479A1 (en) | Device and method for inspecting an object | |
DE102011086417B4 (en) | Method for detecting a bridge connection error | |
DE102018202051B4 (en) | Device for automatically inspecting lenses and method for automatically inspecting a plurality of lenses | |
DE19809505A1 (en) | Test unit for determining optical faults or contamination on optical element, e.g. lens | |
DE3204086A1 (en) | DEVICE FOR AUTOMATIC OPTICAL TEXTURE CHECK | |
DE102009017695B3 (en) | Method for inspecting solder joints on electrical and electronic components | |
DE10359722A1 (en) | Method for inspecting a wafer | |
DE69421649T3 (en) | Optical test device for the filling of cigarettes | |
DE4413831C2 (en) | Method for checking semiconductor wafers | |
DE102014115650B4 (en) | Inspection system and method for error analysis | |
DE202005010562U1 (en) | Device for optical checking of quality characteristics of solar cell has optical means for modification of diffusion characteristics of light used for identification of quality characteristics of solar cell | |
DE60028731C9 (en) | METHOD AND DEVICE FOR DETECTING CRACKS IN OBJECTS MADE OF HAZARDOUS OR TRANSLUCENT MATERIAL | |
DE102008041135B4 (en) | Inspection device and method for the optical examination of object surfaces, in particular a wafer shot | |
DE19652124C2 (en) | Method and device for automatically checking position data of J-shaped electrical contact connections | |
WO1999013321A1 (en) | Optical testing procedure, the use thereof and illuminating device therefor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |