JP2012069732A - Ball bond inspection device and ball bond inspection method used for the ball bond inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ボールボンド検査装置、及び該ボールボンド検査装置に用いられるボールボンド検査方法に係り、デバイス製造工程におけるボールボンド、例えば半導体部品におけるワイヤボンディング、バンプボンディング等で形成されたボールボンドの形状を検査する場合などに好適なボールボンド検査装置、及び該ボールボンド検査装置に用いられるボールボンド検査方法に関する。 The present invention relates to a ball bond inspection apparatus and a ball bond inspection method used in the ball bond inspection apparatus, and relates to a ball bond formed in a device manufacturing process, for example, wire bonding or bump bonding in a semiconductor component. The present invention relates to a ball bond inspection apparatus suitable for inspection of a ball bond and a ball bond inspection method used for the ball bond inspection apparatus.
半導体部品のうち、特に、半導体チップとインナリードとがワイヤボンディングやバンプボンディング等で電気的に接続される半導体部品では、その製造工程においてボールボンドとパッドとの接合部の状態を検査する必要がある。このためボールボンドの形状を検査する装置が製作されているが、同装置では、ボールボンド形成後に取得される検査画像に対し検査対象物以下のサイズの円または楕円の処理領域を走査させ、処理領域内に含まれる濃淡に応じて評価画像が作成され、評価画像からボールボンドの形状が検出される。 Among semiconductor components, particularly in semiconductor components in which a semiconductor chip and an inner lead are electrically connected by wire bonding or bump bonding, it is necessary to inspect the state of the joint between the ball bond and the pad in the manufacturing process. is there. For this reason, an apparatus for inspecting the shape of a ball bond has been manufactured. In this apparatus, a processing area of a circle or an ellipse having a size equal to or smaller than the inspection object is scanned with respect to an inspection image obtained after the formation of the ball bond. An evaluation image is created according to the shading contained in the region, and the shape of the ball bond is detected from the evaluation image.
この種の関連する技術としては、たとえば、特許文献1に記載されたボールボンド検査システムがある。
As this type of related technology, for example, there is a ball bond inspection system described in
このボールボンド検査システムでは、極座標変換画像を構築するステップと、結果をストアしておくためのアレイと、複数の予想されるボール・センタ・ロケーションを指定するステップと、ボンディングプロセス期間にボールボンドのディジタル化画像を獲得するステップと、ディジタル化画像を輝度画像としてストアするステップと、マシン・ビジョン・システムからボール・センタ・ロケーションを受信するステップと、極座標変換画像とボール・センタ・ロケーションを位置あわせするステップと位置次元ヒストグラムが作成されるステップと、エッジ・フィルタを適用するステップと、上記を予想されるボール・センタ・ロケーションがなくなるまで繰り返すステップと、ヒストグラムのピークに応じてボールボンドのセンタと半径を決定しマシン・ビジョン・システムに通知するステップとを有するものとされており、上記ディジタル化画像を獲得するステップでは、ディジタル化画像内のボンドを見つけるために、ボンド前後の差画像または減法画像が作成されるものとされている。 The ball bond inspection system includes the steps of constructing a polar coordinate transformation image, an array for storing the results, designating a plurality of expected ball center locations, and the ball bond during the bonding process. Acquiring a digitized image; storing the digitized image as a luminance image; receiving a ball center location from a machine vision system; registering the polar coordinate image and the ball center location; A step of generating a position dimension histogram, applying an edge filter, repeating the above until there are no more expected ball center locations, and depending on the peak of the histogram, the center of the ball bond Half Determining and notifying the machine vision system, wherein the step of obtaining the digitized image includes a difference image or subtracted image before and after the bond to find a bond in the digitized image. Is supposed to be created.
図5は、特許文献1に記載されたボールボンド検査システムにおいて、パッド上に形成されたボンド09の減法画像44を示す図である。基本的には、ボンディングが行なわれる前のパッド40の画像(図5(a)参照)はセーブされ、ボンディングが行なわれたあとのパッド40の画像(図5(b)参照)から減算される。その結果として、図5(c)に示すように減法画像44が作成される。
FIG. 5 is a diagram showing a
しかしながら、上記文献に記載された技術では、次のような問題点があった。 However, the techniques described in the above documents have the following problems.
すなわち、特許文献1に記載されたボールボンド検査システムにおけるボンド前後の差画像または減法画像が作成される方法は、撮像装置を設置する空間的な制約や、検査時間の制約により、ボールボンドが形成される前後の両方で画像を取得することが困難な場合がある。
That is, in the method for creating the difference image before or after the bond or the subtractive image in the ball bond inspection system described in
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、ボールボンドを精度良く検出できるボールボンド検査装置、及び該ボールボンド検査装置に用いられるボールボンド検査方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a ball bond inspection apparatus capable of accurately detecting a ball bond and a ball bond inspection method used in the ball bond inspection apparatus.
上記課題を解決するために、この発明の構成は、ボールボンドの二次元的な特徴量を検査する装置に係り、検査対象に照明光を照射し、反射光を取り込んで濃淡画像データを生成し、円または楕円形状の処理領域内の画素情報から評価値を算出し、濃淡画像データ上の任意の座標において評価値算出手段を実行して処理領域の座標と対応するように評価値を配置して評価画像を作成し、評価画像から濃淡値が閾値以下の連続する黒領域を抽出し、黒領域からボールボンドの特徴量を検出する構成とされていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the configuration of the present invention relates to an apparatus for inspecting a two-dimensional feature amount of a ball bond, irradiating an inspection object with illumination light, capturing reflected light, and generating grayscale image data. The evaluation value is calculated from the pixel information in the processing area of the circle or ellipse shape, and the evaluation value is arranged so as to correspond to the coordinates of the processing area by executing the evaluation value calculating means at arbitrary coordinates on the grayscale image data. Thus, an evaluation image is created, a continuous black region having a gray value of a threshold value or less is extracted from the evaluation image, and a feature amount of a ball bond is detected from the black region.
この発明の構成によれば、ボールボンドの濃淡を使用した安定したボールボンド検査ができる。 According to the configuration of the present invention, a stable ball bond inspection using the density of the ball bond can be performed.
図1は、この発明の実施の形態であるボールボンド検査装置の要部の電気的構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a main part of a ball bond inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
この例のボールボンド検査装置は、同図に示すように、ボールボンド(検査対象物)11を検出するための装置であり、照明(光源の一部)12、カメラ(撮像手段)13、ハーフミラー(光源の一部)14、評価値算出部15、評価画像作成部16、黒領域抽出部17、ボールボンド特徴量検出部18から構成されている。ボールボンド11は検査対象であり、例えば、半導体部品に形成される電気的な接合部である。照明12は、たとえばLED(Light Emitting Diode、発光ダイオード)やハロゲンランプなどの光源として構成され、ボールボンド11に照明光を照射するためのものである。
As shown in the figure, the ball bond inspection apparatus of this example is an apparatus for detecting a ball bond (inspection object) 11 and includes an illumination (a part of a light source) 12, a camera (imaging means) 13, and a half. It comprises a mirror (part of a light source) 14, an evaluation
ハーフミラー14は、照明12の出射光を反射してボールボンド11に入射光iを照射すると共に、反射光jを通過させてカメラ13へ送出する。特に、この実施の形態では、照射12及びハーフミラー14により、ボールボンド11に対する入射光iと反射光jとの軸がほぼ一致するように構成されている。カメラ13は、ボールボンド11で反射されて反射光jを取り込んで濃淡画像データvdを生成するためのものである。
The half mirror 14 reflects the light emitted from the
評価値算出部15は、円または楕円の処理領域内の濃淡情報から評価値を算出するものである。評価画像作成部16は、濃淡画像データvd上の任意の座標において評価値算出手段15を実行し処理領域の座標と対応するように評価値を配置して評価画像veを作成するものである。黒領域抽出部17は、評価画像veから濃淡値が閾値以下の連続する黒領域を抽出するものである。ボールボンド特徴量検出部18は、黒領域からボールボンド11の座標や外形を検出するものである。
The evaluation
図2は、この発明の実施の形態であるボールボンド検査装置における、検査対象に対する光の入反射および取得される画像について説明する図、図3は、処理領域の画像上での走査と評価画像の作成について説明する図、図4は、評価画像からボールボンド外形を決定する様子を説明する図である。 FIG. 2 is a diagram for explaining the incident / reflected light of the inspection object and the acquired image in the ball bond inspection apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a scan and evaluation image on the processing region image. FIG. 4 is a diagram for explaining how to determine the outer shape of the ball bond from the evaluation image.
これらの図を参照して、この例のボールボンド検査装置に用いられるボールボンド検査方法の処理内容について説明する。 With reference to these drawings, processing contents of the ball bond inspection method used in the ball bond inspection apparatus of this example will be described.
半導体製造工程におけるワイヤのボンディングでは、例えば平面状のパッド上部にボールボンド11が半球状に形成され、ボール中央上部付近に線形状のワイヤが接合される。図2(a)は、検査対象であるボールボンド11と撮像光学系の、横からの位置関係を表示した図である。本実施の形態のように入射光の光軸とほぼ一致する方向にカメラ13が設置されている場合、検査対象への光の入射角度が0度に近い(i1)ほど同じ方向に反射(j1)してカメラで捉えられ、入射角度が大きくなる(i2)に従い反射光はカメラの方向から外れ(j2)カメラで捉えられにくくなる。 In wire bonding in a semiconductor manufacturing process, for example, a ball bond 11 is formed in a hemispherical shape on a flat pad, and a linear wire is bonded near the upper center of the ball. FIG. 2A is a diagram showing a positional relationship between the ball bond 11 to be inspected and the imaging optical system from the side. When the camera 13 is installed in a direction substantially coincident with the optical axis of the incident light as in the present embodiment, the light is incident in the same direction as the incident angle of light closer to 0 degree (i1) (j1). ) And the angle of incidence increases (i2), and the reflected light deviates from the direction of the camera (j2) and becomes difficult to be captured by the camera.
ボールボンド11の形状は、その多くの部分で入射光に対して傾斜を持つ。特にボンディングワイヤが接続された状態のボールボンドは、ボールボンド中央部のワイヤが存在する部分の濃淡値も小さくなるため、カメラ13によって取得されるボールボンド11画像は例えば図2(b)のようになる。すなわちボールボンド部分と、ボールボンド以外で傾斜を持つ部分で小さい濃淡値を持つ画像になる。このようにボールボンド部分が小さめの濃淡値で占められるような画像が取得されることが望ましいが、ボールボンド部分に濃淡値の大きな画素が多少存在しても検出は可能である。例えばボンディング装置におけるボールボンドの形成のしかたによっては、ボールボンドの形状が円錐台状になることもあり、ボールボンド部分における若干の水平部が白い画素として画像に現れる場合がそのようなケースに該当する。この場合、焦点を多少ぼかすことで明るい画素の出現を緩和する工夫も有効である。ボールボンド部分の濃淡値を小さく、かつボールボンドとボールボンド以外の部分との濃淡差を明確にする目的で、濃淡画像データvdに二値化処理を施し、以後の処理で濃淡画像データvdの替わりに使用しても良い。 The shape of the ball bond 11 is inclined with respect to the incident light at many portions thereof. In particular, in the case of the ball bond with the bonding wire connected, the gray value of the portion where the wire in the center of the ball bond exists also becomes small, so the ball bond 11 image acquired by the camera 13 is, for example, as shown in FIG. become. That is, an image having a small gray value is obtained in a ball bond portion and a portion other than the ball bond having an inclination. In this way, it is desirable to acquire an image in which the ball bond portion is occupied by a small gray value, but detection is possible even if there are some pixels with a large gray value in the ball bond portion. For example, depending on how the ball bond is formed in the bonding apparatus, the shape of the ball bond may be frustoconical, and a case where a slight horizontal portion of the ball bond portion appears as a white pixel in the image corresponds to such a case. To do. In this case, it is also effective to reduce the appearance of bright pixels by slightly defocusing the focus. For the purpose of reducing the density value of the ball bond portion and clarifying the density difference between the ball bond and the portion other than the ball bond, the binarization processing is applied to the gray image data vd. It may be used instead.
次に、評価値算出部15について説明する。評価値算出部15は、後述の評価画像作成部16で評価値を算出する際に用いるものであり、処理領域の形状の決定、処理領域内に含まれる濃淡からの評価値計算の処理を行う。
Next, the evaluation
処理領域の形状は、本実施の形態では、検査対象であるボールボンド11の径と同じか、それより小さい円としてあらかじめ決定しておく。特に製品によるばらつきがある場合、想定される最小の径に準じて決定することが望ましい。ただし、径を小さくしすぎることは、ボールボンドに類似した特徴を有する別のものをボールボンドとして誤検出することに繋がる場合があるため、適切に決定する必要がある。なお、次で説明する割合パラメータによっては、処理領域の径がボールボンド11より大きくても検出が可能である。また、処理領域の形状はあらかじめ決定せずに取得された濃淡画像データvdに基づいて決定しても良いし、形状が楕円であっても良い。 In the present embodiment, the shape of the processing region is determined in advance as a circle that is the same as or smaller than the diameter of the ball bond 11 to be inspected. In particular, when there is variation among products, it is desirable to determine according to the assumed minimum diameter. However, making the diameter too small may lead to erroneous detection of another having a characteristic similar to a ball bond as a ball bond, and thus needs to be determined appropriately. Depending on the ratio parameter described below, detection is possible even if the diameter of the processing region is larger than the ball bond 11. Further, the shape of the processing region may be determined based on the acquired grayscale image data vd without being determined in advance, or the shape may be an ellipse.
処理領域は、濃淡画像データvd上を走査させて使用する。この時、処理領域内に含まれる濃淡から評価値を計算する。評価値は処理領域がボールボンドに重なるケースとそうでないケースで区別されるような値でなければならない。本実施の形態では、処理領域内の全画素数に対する、処理領域内に含まれる濃淡閾値以下の濃淡値を持つ画素数の割合を計算し、計算した割合を割合閾値によって二値化し、二値を評価値とする。 The processing area is used by scanning the grayscale image data vd. At this time, an evaluation value is calculated from the shading contained in the processing area. The evaluation value must be a value that distinguishes between the case where the processing area overlaps the ball bond and the case where it does not. In the present embodiment, the ratio of the number of pixels having a density value equal to or lower than the density threshold included in the processing area to the total number of pixels in the processing area is calculated, the calculated ratio is binarized by the ratio threshold value, and binary Is an evaluation value.
濃淡閾値とは、濃淡画像データvdにおけるボールボンド部分の濃淡値の多くが濃淡閾値以下となるように決定するべき値であり、あらかじめ固定値で決定しても良いし、濃淡画像データvdをヒストグラムで表したときのグラフ形状から閾値を決定する方法もある。 The light / dark threshold is a value that should be determined so that most of the light / dark values of the ball bond portion in the light / dark image data vd are equal to or smaller than the light / dark threshold, and may be determined in advance as a fixed value, or the light / dark image data vd may be determined as a histogram. There is also a method of determining the threshold value from the graph shape represented by.
割合については、処理領域はボールボンド11よりも小さく設定しているため、処理領域内に含まれる濃淡値の小さい画素の割合が100%となる場合も多いが、濃淡画像データvd上のボール部分の濃淡条件のばらつきを考慮して例えば割合閾値を90%としても良い。割合閾値を100%から下げることで、ボールボンド立体形状のばらつきに起因する、取得画像のボールボンド濃淡ばらつきによる検出不可能を回避できる可能性を増やし、またボールボンドの大きさが想定より小さいことに起因する、検出不可能を回避できる可能性を増やす効果がある。ただし、割合閾値の下げすぎはボールボンドに類似した特徴を有する別のものをボールボンドとして誤検出することに繋がる場合があるので、適切に決定する。また評価値の算出は上述に限らず、例えば処理領域内に含まれる濃淡の総和としても良い。 As for the ratio, since the processing area is set smaller than the ball bond 11, the ratio of the pixels having a small gray value included in the processing area is often 100%, but the ball portion on the gray image data vd. For example, the ratio threshold value may be set to 90% in consideration of the variation of the density condition. Lowering the percentage threshold from 100% increases the possibility of avoiding detection failure due to ball bond shading variations in the acquired image due to variations in the three-dimensional shape of the ball bond, and the size of the ball bond is smaller than expected. This has the effect of increasing the possibility of avoiding non-detection caused by the problem. However, if the ratio threshold is lowered too much, it may lead to erroneous detection of another having a characteristic similar to a ball bond as a ball bond. The calculation of the evaluation value is not limited to the above, and may be, for example, the total sum of shades included in the processing region.
次に、評価画像作成部16について説明する。評価画像作成部16では、濃淡画像データvdの任意の座標で評価値算出部15を実行し、算出される評価値とその時の処理領域座標とを対応させて評価値を配列することで評価画像veを作成する。なお処理領域が濃淡画像データveからはみ出る座標は、処理対象外としても良いし、領域内の濃淡のみで評価値を算出しても良い。また濃淡が像データvd上でボールボンド11の座標があらかじめ分かっている場合は、処理範囲を限定することで、処理の高速化、誤検出の減少が期待できる。
Next, the evaluation
ボールボンドが形成された半導体部品を撮像して取得される濃淡画像データは、例えば図3(a)のように、ボールボンドのパッドからのはみ出し、プローブによる傷、基板パターンの影響などが含まれる場合がある。このような場合、一般的な二値化やラベリング、パターンマッチングなどの処理では、ボールボンドの安定した検出が難しい場合がある。本実施の形態では、走査させる処理領域に前述の特徴を持たせることで、図3(b)のようにボールボンド特徴量を含む黒領域が孤立するような評価画像veを作成でき、ボールボンド特徴量の安定検出に寄与する。 The grayscale image data acquired by imaging the semiconductor component on which the ball bond is formed includes, for example, protrusion from the ball bond pad, scratches by the probe, and the influence of the substrate pattern as shown in FIG. There is a case. In such a case, stable detection of the ball bond may be difficult in general processing such as binarization, labeling, and pattern matching. In the present embodiment, by giving the above-described characteristics to the processing area to be scanned, it is possible to create an evaluation image ve in which the black area including the ball bond feature amount is isolated as shown in FIG. Contributes to stable detection of feature quantities.
次に、黒領域抽出部17について説明する。評価画像作成部16で作成される評価画像veは、図3(b)のように、濃淡画像データvdから基板パターンなどの線や小さな面積のノイズが取り除かれ、ボール特徴量が含まれる黒領域(1)や、それ以外、例えば処理領域が完全に埋まるような面積の大きい連続した黒領域(2)が濃淡として残る。本実施の形態では評価値は二値画像であるから、黒画素に対してラベリング処理を行うなどして黒領域を抽出する。なお評価画像作成部16で作成される評価画像veが多階調の濃淡画像であれば、濃淡値を閾値として閾値以下の濃淡画素に対してラベリング処理を行うなどして黒領域を抽出する。
Next, the black
ボールボンド特徴量検出部18では、黒領域の面積や外接矩形の長さ、真円度を計算し、それらの値が範囲に入るか否かを判別することでボールボンド特徴量が含まれる黒領域(1)を特定することができる。範囲はあらかじめ決定しても良いし、標準的なサイズのボールボンド11に同条件で処理領域を施した場合の黒領域に基づいて決定しても良い。
The ball bond feature
ボールボンド特徴量が含まれる黒領域(1)からボールの特徴量を計算することができる。例えば、黒領域の重心を計算しボールボンド座標とすることができる。また例えば、黒領域の外接矩形の中心をボールボンド座標とすることができる。また例えば、黒領域の外形に対し、円フィルタの半径rだけ外側に拡張した形状をボールボンド外形とすることができる。 The feature amount of the ball can be calculated from the black region (1) including the ball bond feature amount. For example, the center of gravity of the black area can be calculated and used as ball bond coordinates. Further, for example, the center of the circumscribed rectangle of the black area can be set as the ball bond coordinates. Further, for example, a shape that is extended outward by the radius r of the circular filter with respect to the outer shape of the black region can be a ball bond outer shape.
以上のように、この実施の形態では、照明12の光源によりボールボンド11に照射光が照射され、ボールボンド11で反射された反射光をカメラ13で取り込んで濃淡画像データvdが生成され、検査対象物以下のサイズとしてあらかじめ決定された円または楕円の処理領域内の画素情報から評価値が算出され、濃淡画像データ上の任意の座標において評価値算出手段を実行し処理領域の座標と対応するように評価値が配置されて評価画像veが作成され、評価画像の連続する黒領域の特徴量からボール特徴量が検出されるので、ボールボンドの濃淡を使用した安定したボールボンド検査ができる。
As described above, in this embodiment, the illumination light is applied to the ball bond 11 by the light source of the
以上、この発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成は同実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、この発明に含まれる。たとえば、図1のボールボンド検出装置では、ハーフミラー14を用いずに、カメラ13の隣に同軸照明を配置し、ボールボンドに上方から光を照射するようにしても良い。また例えば、同軸照明以外の照明を使用した場合、取得される画像の濃淡が異なることがあるが、濃淡の特徴に応じて処理領域の形状や評価値の算出を適切に行うことでボールボンドの検出が可能である。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the embodiment, and even if there is a design change without departing from the gist of the present invention. Are included in the present invention. For example, in the ball bond detection device of FIG. 1, coaxial illumination may be disposed next to the camera 13 without using the half mirror 14 and the ball bond may be irradiated with light from above. In addition, for example, when illumination other than coaxial illumination is used, the density of the acquired image may differ, but by appropriately calculating the shape of the processing region and the evaluation value according to the characteristics of the shade, the ball bond Detection is possible.
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
(付記1)
ボールボンドの二次元的な特徴量を検査する装置であって、
検査対象物に照射光を照射するための光源と、
前記検査対象物からの反射光を取り込んで濃淡画像データを生成する撮像手段と、
円または楕円の処理領域内の画素情報から評価値を算出する評価値算出手段と、
前記濃淡画像データ上の任意の座標において前記評価値算出手段を実行し処理領域の座標と対応するように評価値を配置して評価画像を作成する評価画像作成手段と、
該評価画像作成手段で作成した評価画像から濃淡値が閾値以下の連続する黒領域を抽出する黒領域抽出手段と、
該黒領域抽出手段で抽出した黒領域からボールボンド特徴量を検出するボールボンド特徴量検出手段と、
を備えていることを特徴とするボールボンド検査装置。
(付記2)
前記評価値算出手段は、
前記検査対象物以下のサイズとして決定した円または楕円の処理領域内の画素情報から評価値を算出することを特徴とする付記1記載のボールボンド検出装置。
(付記3)
前記評価値算出手段は、
前記処理領域内の画像情報からあらかじめ指定した濃淡値の範囲を持つ画素数の領域内全画素数に対する割合を算出し評価値とすることを特徴とする付記1または2記載のボールボンド検出装置。
(付記4)
前記評価値算出手段は、
前記処理領域内の画像情報から濃淡値の総和を算出し評価値とすることを特徴とする付記1または2記載のボールボンド検出装置。
(付記5)
前記評価画像作成手段は、
前記撮像手段で生成した濃淡画像データに対してあらかじめ二値化処理を行い作成された二値画像上の任意の座標において前記評価値算出手段を実行し処理領域の座標と対応するように評価値を配置して評価画像を作成することを特徴とする付記1、2、3または4記載のボールボンド検出装置。
(付記6)
前記ボールボンド特徴量検出手段は、
面積の範囲、外接矩形長さの範囲および真円度の少なくとも一つを満たす前記黒領域の重心をボールボンド座標とすることを特徴とする付記1、2、3、4または5記載のボールボンド検出装置。
(付記7)
前記ボールボンド特徴量検出手段は、
面積の範囲、外接矩形長さの範囲および真円度の少なくとも一つを満たす前記黒領域の外接矩形の中心をボールボンド座標とすることを特徴とする付記1、2、3、4または5記載のボールボンド検出装置。
(付記8)
前記ボールボンド特徴量検出手段は、
面積の範囲、外接矩形長さの範囲および真円度の少なくとも一つを満たす前記黒領域の外形に対し円フィルタの半径長さ分外側に拡張した形状をボールボンド外形とすることを特徴とする付記1、2、3、4または5記載のボールボンド検出装置。
(付記9)
ボールボンドの二次元的な特徴量を検査する方法であって、
検査対象物に照射光を照射するための照射処理と、
前記検査対象物からの反射光を取り込んで濃淡画像データを生成する撮像処理と、
円または楕円の処理領域内の画素情報から評価値を算出する評価値算出処理と、
前記濃淡画像データ上の任意の座標において前記評価値算出処理を実行し処理領域の座標と対応するように評価値を配置して評価画像を作成する評価画像作成処理と、
該評価画像作成処理で作成した評価画像から濃淡値が閾値以下の連続する黒領域を抽出する黒領域抽出処理と、
該黒領域抽出処理で抽出した黒領域からボールボンド特徴量を検出するボールボンド特徴量検出処理と、
を行なうことを特徴とするボールボンド検査方法。
(付記10)
前記評価値算出処理は、
前記検査対象物以下のサイズとして決定した円または楕円の処理領域内の画素情報から評価値を算出することを特徴とする付記9記載のボールボンド検出方法。
(付記11)
前記評価値算出処理は、
前記処理領域内の画像情報からあらかじめ指定した濃淡値の範囲を持つ画素数の領域内全画素数に対する割合を算出し評価値とすることを特徴とする付記9または10記載のボールボンド検出方法。
(付記12)
前記評価値算出処理は、
前記処理領域内の画像情報から濃淡値の総和を算出し評価値とすることを特徴とする付記9または10記載のボールボンド検出方法。
(付記13)
前記評価画像作成処理は、
前記撮像処理で生成した濃淡画像データに対してあらかじめ二値化処理を行い作成された二値画像上の任意の座標において前記評価値算出処理を実行し処理領域の座標と対応するように評価値を配置して評価画像を作成することを特徴とする付記9、10、11または12記載のボールボンド検出方法。
(付記14)
前記ボール特徴量検出処理は、
面積の範囲または外接矩形長さの範囲またはその両方を満たす前記黒領域の重心をボールボンド座標とすることを特徴とする付記9、10、11、12または13記載のボールボンド検出方法。
(付記15)
前記ボール特徴量検出処理は、
面積の範囲または外接矩形長さの範囲またはその両方を満たす前記黒領域の外接矩形の中心をボールボンド座標とすることを特徴とする付記9、10、11、12または13記載のボール検出方法。
(付記16)
前記ボール特徴量検出処理は、
面積の範囲または外接矩形長さの範囲またはその両方を満たす前記黒領域の外形に対し円フィルタの半径長さ分外側に拡張した形状をボールボンド外形とすることを特徴とする付記9、10、11、12または13記載のボールボンド検出方法。
A part or all of the above-described embodiment can be described as in the following supplementary notes, but is not limited thereto.
(Appendix 1)
An apparatus for inspecting a two-dimensional feature of a ball bond,
A light source for irradiating the inspection object with irradiation light;
An imaging unit that captures reflected light from the inspection object and generates grayscale image data;
Evaluation value calculation means for calculating an evaluation value from pixel information in a circle or ellipse processing region;
Evaluation image creating means for creating an evaluation image by executing the evaluation value calculating means at arbitrary coordinates on the grayscale image data and arranging evaluation values so as to correspond to the coordinates of the processing region;
Black area extraction means for extracting a continuous black area having a gray value equal to or less than a threshold value from the evaluation image created by the evaluation image creation means;
Ball bond feature quantity detecting means for detecting a ball bond feature quantity from the black area extracted by the black area extracting means;
A ball bond inspection apparatus characterized by comprising:
(Appendix 2)
The evaluation value calculation means includes
2. The ball bond detection device according to
(Appendix 3)
The evaluation value calculation means includes
3. The ball bond detection device according to
(Appendix 4)
The evaluation value calculation means includes
The ball bond detection device according to
(Appendix 5)
The evaluation image creating means includes
The evaluation value calculation unit is executed at arbitrary coordinates on the binary image created by performing binarization processing on the grayscale image data generated by the imaging unit in advance, and the evaluation value corresponds to the coordinates of the processing region. The ball bond detection device according to
(Appendix 6)
The ball bond feature amount detection means includes:
The ball bond according to
(Appendix 7)
The ball bond feature amount detection means includes:
(Appendix 8)
The ball bond feature amount detection means includes:
The ball bond outer shape is a shape that extends outwardly by the radial length of the circular filter with respect to the outer shape of the black region that satisfies at least one of the area range, the circumscribed rectangle length range, and the roundness. The ball bond detection device according to
(Appendix 9)
A method for inspecting a two-dimensional feature of a ball bond,
An irradiation process for irradiating the inspection object with irradiation light;
An imaging process that captures reflected light from the inspection object and generates grayscale image data;
An evaluation value calculation process for calculating an evaluation value from pixel information in a processing area of a circle or an ellipse;
An evaluation image creating process for creating an evaluation image by executing the evaluation value calculation process at an arbitrary coordinate on the grayscale image data and arranging the evaluation value so as to correspond to the coordinates of the processing region;
A black area extraction process for extracting a continuous black area whose gray value is equal to or less than a threshold value from the evaluation image created in the evaluation image creation process;
A ball bond feature amount detection process for detecting a ball bond feature amount from the black region extracted in the black region extraction process;
A ball bond inspection method comprising:
(Appendix 10)
The evaluation value calculation process includes:
The ball bond detection method according to appendix 9, wherein an evaluation value is calculated from pixel information in a circle or ellipse processing area determined as a size smaller than the inspection object.
(Appendix 11)
The evaluation value calculation process includes:
The ball bond detection method according to appendix 9 or 10, wherein a ratio of the number of pixels having a gray value range designated in advance from the image information in the processing area to the total number of pixels in the area is calculated as an evaluation value.
(Appendix 12)
The evaluation value calculation process includes:
The ball bond detection method according to appendix 9 or 10, wherein the sum of the gray values is calculated from the image information in the processing area to obtain an evaluation value.
(Appendix 13)
The evaluation image creation process includes:
The evaluation value is calculated so as to correspond to the coordinates of the processing region by executing the evaluation value calculation processing at arbitrary coordinates on the binary image created by performing binarization processing on the grayscale image data generated by the imaging processing in advance. The ball bond detection method according to
(Appendix 14)
The ball feature amount detection process includes:
14. The ball bond detection method according to
(Appendix 15)
The ball feature amount detection process includes:
14. The ball detection method according to
(Appendix 16)
The ball feature amount detection process includes:
Appendices 9, 10 characterized in that a ball bond outer shape is formed by extending the outer shape of the black region that satisfies the area range, the circumscribed rectangle length range, or both to the outside by the radial length of the circular filter. The ball bond detection method according to 11, 12, or 13.
この発明は、ボンディングワイヤにおけるボールボンドの検査装置に限らず、デバイス組立におけるボール形状を検査する装置全般に適用できる。 The present invention can be applied not only to a ball bond inspection apparatus for bonding wires but also to all apparatuses for inspecting the ball shape in device assembly.
11 ボールボンド(検査対象物)
12 照明(光源の一部)
13 カメラ(撮像手段)
14 ハーフミラー(光源の一部)
15 評価値算出部
16 評価画像作成部
17 黒領域抽出部
18 ボールボンド特徴量検出部
11 Ball bond (inspection object)
12 Illumination (part of light source)
13 Camera (imaging means)
14 Half mirror (part of light source)
DESCRIPTION OF
Claims (10)
検査対象物に照射光を照射するための光源と、
前記検査対象物からの反射光を取り込んで濃淡画像データを生成する撮像手段と、
円または楕円の処理領域内の画素情報から評価値を算出する評価値算出手段と、
前記濃淡画像データ上の任意の座標において前記評価値算出手段を実行し処理領域の座標と対応するように評価値を配置して評価画像を作成する評価画像作成手段と、
該評価画像作成手段で作成した評価画像から濃淡値が閾値以下の連続する黒領域を抽出する黒領域抽出手段と、
該黒領域抽出手段で抽出した黒領域からボールボンド特徴量を検出するボールボンド特徴量検出手段と、
を備えていることを特徴とするボールボンド検査装置。 An apparatus for inspecting a two-dimensional feature of a ball bond,
A light source for irradiating the inspection object with irradiation light;
An imaging unit that captures reflected light from the inspection object and generates grayscale image data;
Evaluation value calculation means for calculating an evaluation value from pixel information in a circle or ellipse processing region;
Evaluation image creating means for creating an evaluation image by executing the evaluation value calculating means at arbitrary coordinates on the grayscale image data and arranging evaluation values so as to correspond to the coordinates of the processing region;
Black area extraction means for extracting a continuous black area having a gray value equal to or less than a threshold value from the evaluation image created by the evaluation image creation means;
Ball bond feature quantity detecting means for detecting a ball bond feature quantity from the black area extracted by the black area extracting means;
A ball bond inspection apparatus characterized by comprising:
前記検査対象物以下のサイズとして決定した円または楕円の処理領域内の画素情報から評価値を算出することを特徴とする請求項1記載のボールボンド検出装置。 The evaluation value calculation means includes
The ball bond detection device according to claim 1, wherein an evaluation value is calculated from pixel information in a processing area of a circle or an ellipse determined as a size smaller than the inspection object.
前記処理領域内の画像情報からあらかじめ指定した濃淡値の範囲を持つ画素数の領域内全画素数に対する割合を算出し評価値とすることを特徴とする請求項1または2記載のボールボンド検出装置。 The evaluation value calculation means includes
3. The ball bond detection device according to claim 1, wherein a ratio of the number of pixels having a gray value range designated in advance from the image information in the processing area to the total number of pixels in the area is calculated as an evaluation value. .
前記撮像手段で生成した濃淡画像データに対してあらかじめ二値化処理を行い作成された二値画像上の任意の座標において前記評価値算出手段を実行し処理領域の座標と対応するように評価値を配置して評価画像を作成することを特徴とする請求項1、2または3記載のボールボンド検出装置。 The evaluation image creating means includes
The evaluation value calculation unit is executed at arbitrary coordinates on the binary image created by performing binarization processing on the grayscale image data generated by the imaging unit in advance, and the evaluation value corresponds to the coordinates of the processing region. The ball bond detection device according to claim 1, wherein an evaluation image is created by arranging the two.
面積の範囲、外接矩形長さの範囲および真円度の少なくとも一つを満たす前記黒領域の重心をボールボンド座標とすることを特徴とする請求項1、2、3または4記載のボールボンド検出装置。 The ball bond feature amount detection means includes:
5. The ball bond detection according to claim 1, wherein a center of gravity of the black region satisfying at least one of an area range, a circumscribed rectangle length range, and a roundness is set as a ball bond coordinate. apparatus.
検査対象物に照射光を照射するための照射処理と、
前記検査対象物からの反射光を取り込んで濃淡画像データを生成する撮像処理と、
円または楕円の処理領域内の画素情報から評価値を算出する評価値算出処理と、
前記濃淡画像データ上の任意の座標において前記評価値算出処理を実行し処理領域の座標と対応するように評価値を配置して評価画像を作成する評価画像作成処理と、
該評価画像作成処理で作成した評価画像から濃淡値が閾値以下の連続する黒領域を抽出する黒領域抽出処理と、
該黒領域抽出処理で抽出した黒領域からボールボンド特徴量を検出するボールボンド特徴量検出処理と、
を行なうことを特徴とするボールボンド検査方法。 A method for inspecting a two-dimensional feature of a ball bond,
An irradiation process for irradiating the inspection object with irradiation light;
An imaging process that captures reflected light from the inspection object and generates grayscale image data;
An evaluation value calculation process for calculating an evaluation value from pixel information in a processing area of a circle or an ellipse;
An evaluation image creating process for creating an evaluation image by executing the evaluation value calculation process at an arbitrary coordinate on the grayscale image data and arranging the evaluation value so as to correspond to the coordinates of the processing region;
A black area extraction process for extracting a continuous black area whose gray value is equal to or less than a threshold value from the evaluation image created in the evaluation image creation process;
A ball bond feature amount detection process for detecting a ball bond feature amount from the black region extracted in the black region extraction process;
A ball bond inspection method comprising:
前記検査対象物以下のサイズとして決定した円または楕円の処理領域内の画素情報から評価値を算出することを特徴とする請求項6記載のボールボンド検出方法。 The evaluation value calculation process includes:
The ball bond detection method according to claim 6, wherein an evaluation value is calculated from pixel information in a processing area of a circle or an ellipse determined as a size smaller than the inspection object.
前記処理領域内の画像情報からあらかじめ指定した濃淡値の範囲を持つ画素数の領域内全画素数に対する割合を算出し評価値とすることを特徴とする請求項6または7記載のボールボンド検出方法。 The evaluation value calculation process includes:
8. The ball bond detection method according to claim 6, wherein a ratio of the number of pixels having a gray value range specified in advance from the image information in the processing area to the total number of pixels in the area is calculated as an evaluation value. .
前記撮像処理で生成した濃淡画像データに対してあらかじめ二値化処理を行い作成された二値画像上の任意の座標において前記評価値算出処理を実行し処理領域の座標と対応するように評価値を配置して評価画像を作成することを特徴とする請求項6、7または8記載のボールボンド検出方法。 The evaluation image creation process includes:
The evaluation value is calculated so as to correspond to the coordinates of the processing region by executing the evaluation value calculation processing at arbitrary coordinates on the binary image created by performing binarization processing on the grayscale image data generated by the imaging processing in advance. The ball bond detection method according to claim 6, wherein an evaluation image is created by arranging the positions.
面積の範囲、外接矩形長さの範囲および真円度の少なくとも一つを満たす前記黒領域の重心をボールボンド座標とすることを特徴とする請求項6、7、8または9記載のボールボンド検出方法。 The ball feature amount detection process includes:
10. The ball bond detection according to claim 6, 7, 8 or 9, wherein the center of gravity of the black region satisfying at least one of an area range, a circumscribed rectangle length range, and a roundness is defined as a ball bond coordinate. Method.
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