JP2510020B2 - ダイボンディング状態検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 ダイボンディングした無光沢リードフレームを対象に
したダイボンディング状態検査装置に関し、 ダイをリードフレームのダイボンディング面に接合す
る接合部材がダイボンディング面の外側まではみ出して
いても、接合部材のダイからのはみ出し形状を認識でき
るようにすることを目的とし、 前記リードフレームのダイボンディング面部分を直上
から撮像する撮像器と、前記ダイボンディング面部分に
直上から光を照射する落射照明器と、前記ダイボンディ
ング面部分にダイの１側面と平行な方向の斜め上から光
を照射する第１斜方照明器と、前記ダイボンディング面
部分に前記１側面と隣合うダイ側面と平行な方向の斜め
上から光を照射する第２斜方照明器と、前記ダイボンデ
ィング面部分の近接直下にダイボンディング面と平行に
配置され且つダイボンディング面よりも大きな光反射板
と、を有するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ダイボンディングした無光沢リードフレー
ムを対象にしたダイボンディング状態検査装置に関す
る。

半導体装置の製造では、回路を形成した半導体のダイ
をリードフレーム（パターニングされた金属板）にダイ
ボンディングし、ダイとリードフレームの間をワイヤボ
ンディングで接続し、それに樹脂成形を施してパッケー
ジを形成する工法が、生産性に優れたものとして多用さ
れている。

そこに使われるリードフレームは、従来は表面が光沢
面であったが、最近は無光沢面のものがでてきた。そこ
で、表面が無光沢面である無光沢リードフレームを対象
にしたダイボンディング状態検査装置が開発されている
が、それに対する改良の要請がある。

〔従来の技術〕

第３図（ａ）（ｂ）は、ダイボンディングしたリード
フレームのダイボンディング面部分を示す平面図と側面
図である。

同図において、ダイステージ１は、リードフレームの
パターンの一部であり、上面がダイボンディング面２と
なっている。ダイ３は、ダイボンディング面２の中央部
に取り付けられ（ダイボンディングされ）、その接合に
は、例えば銀ペーストなどからなる接合部材４が用いら
れている。そして大きな接合強度を得るために、接合部
材４は、ダイ３の下面全域を埋めてその周囲にはみ出し
ている。なお、図に示されないがリードフレームでは、
そのパターンの一部である複数のリードがダイステージ
１から離れた外側に放射状に配置されている。

そして、本発明に係るダイボンディング状態検査装置
は、ダイボンディング面２部分を直上から見た際の接合
部材４のダイ３からのはみ出し形状を認識するものであ
る。

第４図（ａ）（ｂ）は、無光沢リードフレームを対象
にしたダイボンディング状態検査装置の従来例の構成を
示す側面図と平面図である。

同図において、11はCCDカメラなどの撮像器であって
ダイボンディング面２部分を直上から撮像するもの、12
は落射照明器であってダイボンディング面２部分に直上
から光15を照射するもの、13は第１斜方照明器であって
ダイボンディング面２部分にダイ３の側面3aと平行な方
向の斜め上から光16を照射するもの、14は第２斜方照明
器であってダイボンディング面２部分に側面3aと隣合う
側面3bと平行な方向の斜め上から光17を照射するもの、
である。そして、第１斜方照明器13及び第２斜方照明器
14は、それぞれがダイボンディング面２部分を挟んで２
個づつ配置されている。

第５図（ａ）〜（ｃ）はこの従来例を用いた検査の説
明図であり、（ａ）〜（ｃ）のそれぞれは、前記照明器
12〜14からの以下に述べる光照射により撮像器11が撮像
する像を示す。

第５図を参照して、先ず落射照明器12を点灯して光15
を照射する。撮像器11の像は、（ａ）に示すように、ダ
イ３の像であるダイ領域Ａが明るくその外側が暗くな
り、ダイ３の周縁を認識させる。この明暗は撮像器11に
入射する光15の反射光の強弱によるものであり、ダイ３
の上面が光沢面で且つダイボンディング面２に平行であ
るためにダイ領域Ａがその外側よりも明るくなるのであ
る。

ダイ領域Ａの外側が暗くなる点について特に次のこと
が重要である。

接合部材４の像である接合部材領域Ｂは、接合部材
４の表面が光沢面であるがはみ出し方向でダイボンディ
ング面２に対し傾斜しているために、光15の反射光が斜
めに向いて暗くなる。従って接合部材４の表面にダイボ
ンディング面２と平行な部分があれば接合部材領域Ｂの
その部分は明るくなる。しかし前記平行な部分は通常の
場合接合部材４表面の内部の一部に限られる。

ダイボンディング面２の露出部の像であるボンディ
ング面領域Ｃは、ダイボンディング面２が無光沢面であ
るために、光15が乱反射して撮像器11に入射する反射光
が弱くなって暗くなる。

ダイボンディング面２の外側の像である外部領域Ｄ
は、光15が通り抜け下側に何かがあってもそこから撮像
器11に入射する反射光が極めて微弱であるために暗くな
る。

そして、接合部材４の周縁を示す領域ＢとＣの境界、
またはダイボンディング面２の周縁を示す領域ＣとＤの
境界に暗さ加減の差を認めることができたとしても、そ
の差が小さいために接合部材４の周縁及びダイボンディ
ング面２の周縁を認識することは困難である。

なお、上述の周縁認識は、検査の自動化のために、撮
像器11の出力信号を周知の画像処理技術で処理すること
によって行う。

次いで落射照明器12を点灯したまま第１斜方照明器13
を点灯して光16の照射を加える。撮像器11の像は、
（ｂ）に示すように、（ａ）の状態から領域Ｃが明るく
なり、場合によっては４角枠状の領域Ｂにおける１組の
対向２辺部分も明るくなる。領域Ｂで明るくなる部分
は、ダイ３の側面3b及びその対向側面に沿った部分の像
となる箇所である。この新たに生じた明暗の差により撮
像器11の像は、接合部材４の周縁におけるダイ３の側面
3a及びその対向側面に沿った部分、及びダイボンディン
グ面２の周縁を認識させる。

領域Ｃが明るくなるのは、ダイボンディング面２が光
15と同様に光16を乱反射させるために、両者が重畳され
て撮像器11に入射する反射光が強くなるからである。そ
して領域Ｂの明るくなる部分を除いた他の領域A,B,Dの
明るさ（暗さ）に変化が生じないのは、領域Ａ及びＢで
はダイ３及び接合部材４の表面が光沢面であり光16の照
射方向が斜めであるために、光16の反射光が斜めを向く
からであり、領域Ｄでは光15の場合と同様になるからで
ある。

また、領域Ｂの上記対向２辺部分が明るくなるのは、
接合部材４のダイ側面3b及びその対向側面に沿った部分
が光16の入射方向に対面しているために、その部分の接
合部材４表面の傾斜の具合により光16の反射光が撮像器
11に向いてしまうからである。

この時点では、接合部材４の周縁におけるダイ３の側
面3b及びその対向側面に沿った部分が認識漏れとなって
いる。

そこでこの後は、落射照明器12を点灯したまま第１斜
方照明器13を消灯し代わりに第２斜方照明器14を点灯し
て、光15と光17を照射する。これにより形成される撮像
器11の像は、（ｃ）に示すように、光15と光16を照射し
た（ｂ）の場合と方向違いで同様になり、接合部材４の
周縁におけるダイ３の側面3b及びその対向側面に沿った
部分を認識させる。

以上でもって、ダイ３の周縁及び接合部材４の周縁を
認識して、接合部材４のダイ３からのはみ出し形状を認
識することができる。また、ダイボンディング面２の周
縁も認識することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来例による上記認識は、上述の説明
から理解されるように、ダイ３からはみ出した接合部材
４の周縁がダイボンディング面２の周縁の内側にある場
合に可能なものであり、接合部材４がダイボンディング
面２から更にその外側まではみ出している場合には、第
５図（ｂ）の像に対応する像が、例えば第６図のよう
に、接合部材領域Ｂと外部領域Ｄの境界を有するものと
なり、領域Ｂ及びＤが共に暗いことから、接合部材４の
周縁におけるダイボンディング面２からはみ出した部分
を認識することができない。

そしてこの認識ができなければ、接合部材４がダイボ
ンディング面２からはみ出した際のダイボンディングの
良否判定や、接合部材４の量がどの程度過剰であるかの
判断ができなくなり、ダイボンディング工程の的確な管
理が困難となる。

そこで本発明は、ダイボンディングした無光沢リード
フレームを対象にしたダイボンディング状態検査装置に
おいて、ダイをリードフレームのダイボンディング面に
接合する接合部材がダイボンディング面の外側まではみ
出していても、接合部材のダイからのはみ出し形状を認
識できるようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕 上記目的は、前記リードフレームのダイボンディング
面部分を直上から撮像する撮像器と、前記ダイボンディ
ング面部分に直上から光を照射する落射照明器と、前記
ダイボンディング面部分にダイの１側面と平行な方向の
斜め上から光を照射する第１斜方照明器と、前記ダイボ
ンディング面部分に前記１側面と隣合うダイ側面と平行
な方向の斜め上から光を照射する第２斜方照明器と、前
記ダイボンディング面部分の近接直下にダイボンディン
グ面と平行に配置され且つダイボンディング面よりも大
きな光反射板と、を有する本発明のダイボンディング状
態検査装置によって達成される。

〔作用〕

上記の撮像器、落射照明器、第１斜方照明器、及び第
２斜方照明器は、従来例の説明から判るように、従来例
と同様な検査装置を構成するものである。

この検査装置に上記光反射板を付加したものが本発明
の検査装置である。

この光反射板の付加により撮像器の像の先に述べた外
部領域Ｄは、落射照明器を点灯した際に従来例で暗かっ
たのが明るくなる。

このことを従来例の検査の説明に組み入れることによ
り理解されるように、従来例と同じ光照射手順を踏め
ば、落射照明器の点灯によりダイの周縁とダイボンディ
ング面の周縁を認識することができ、落射照明器と第１
斜方照明器の点灯、及び落射照明器と第２斜方照明器の
点灯により、接合部材の周縁のダイボンディング面部分
のみならずダイボンディング面からはみ出している部分
も認識することができる。

このことから、接合部材がダイボンディング面の外側
まではみ出していても、接合部材のダイからのはみ出し
形状を認識することができるようになる。

〔実施例〕

以下本発明によるダイボンディング状態検査装置の実
施例について第１図及び第２図を用いて説明する。第１
図（ａ）（ｂ）は実施例の構成を示す側面図と平面図、
第２図（ａ）〜（ｃ）は実施例を用いた検査の説明図、
であり、全図を通し同一符号は同一対象物を示す。

第１図（ａ）（ｂ）において、この実施例は、先に延
べた従来例に光反射板18を付加したものであり、撮像器
11、落射照明器12、第１斜方照明器13、及び第２斜方照
明器14は、その配置及び機能などが従来例のままであ
り、従って光15〜17の照射方向及び照射箇所も従来例と
同じである。そして従来例と同じく、第３図のようにダ
イボンディングした無光沢リードフレームを検査対象に
するものである。

光反射板18は、ダイボンディング面２部分の近接直下
に配置され且つダイボンディング面２よりも大きなもの
であり、上面が平面の鏡面になっていて、入射した光15
を撮像器11に向けて反射させる。

そしてこの実施例を用いた検査は従来例と同じ光照射
手順によって行う。その際の撮像器11の像は、先の第５
図（ａ）〜（ｃ）に対応させた第２図（ａ）〜（ｃ）に
示される。ここでは、接合部材４がダイボンディング面
２の周縁の一部においで外側まではみ出しいるものとす
る。

即ち第２図を参照して、先ず落射照明器12を点灯して
光15を照射する。撮像器12の像は、（ａ）に示すよう
に、従来例の場合と同じくダイ領域Ａが明るく、接合部
材領域Ｂとボンディング面領域Ｃが暗くなり、その外側
の外部領域Ｄが光反射板18による光15の反射で明るくな
る。これにより、ダイ３の周縁を認識することができ、
また、ダイボンディング面２の寸法が既知であるので、
ボンディング面領域Ｃと外部領域Ｄの境界に一部欠ける
ところがあっても、その境界からダイボンディング面２
の周縁を認識することができる。但し、接合部材４がダ
ンボンディング面２の全周からはみ出している場合に
は、ダイボンディング面２の周縁を認識することができ
ない。

次いで落射照明器12を点灯したまま第１斜方照明器13
を点灯して光16の照射を加える。撮像器11の像は、
（ｂ）に示すように、従来例の場合と同じく（ａ）の状
態からボンディング面領域Ｃが明るくなり、場合によっ
ては４角枠状の接合部材領域Ｂにおける１組の対向２辺
部分も明るくなる。領域Ｂで明るくなる部分は、従来例
のところで説明したように、ダイ３の側面3b及びその対
向側面に沿った部分の像となる箇所である。外部領域Ｄ
が明るいままであることから撮像器11の像に生じた新た
な明暗の差により、接合部材４のはみ出しがダイボンデ
ィング面２の周縁を越える越えないにかかわりなく、接
合部材４の周縁におけるダイ３の側面3a及びその対向側
面に沿った部分を認識することができる。

次いで落射照明器12を点灯したまま第１斜方照明器13
を消灯し代わりに第２斜方照明器14を点灯して、光15と
光17を照射する。これにより形成される撮像器11の像
は、（ｃ）に示すように、従来例の場合と同じく光15と
光16を照射した（ｂ）の場合と方向違いで同様になり、
接合部材４の周縁におけるダイ３の側面3b及びその対向
側面に沿った部分を認識することができる。

以上でもって、ダイ３の周縁及び接合部材４の周縁を
認識して、接合部材４のダイ３からのはみ出し形状を認
識することができる。なお、ダイボンディング面２の周
縁は、上述のように接合部材４のはみ出し具合により認
識することができる場合とできない場合があるが、その
認識はこの検査における必須事項ではない。

なお、光反射板18の代わりに、外部領域Ｄを明るくさ
せる照明手段をダイボンディング面２部分の下方に配置
しても良いが、その照明手段は光反射板18よりもはるか
に複雑になるので、光反射板18を配置する方が簡便であ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の構成によれば、ダイボン
ディングした無光沢リードフレームを対象にしたダイボ
ンディング状態検査装置において、ダイをリードフレー
ムのダイボンディング面に接合する接合部材がダイボン
ディング面の外側まではみ出していても、接合部材のダ
イからのはみ出し形状を認識できるようになり、ダイボ
ンディング工程の的確な管理を容易にさせる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）は実施例の構成を示す側面図と平面
図、 第２図（ａ）〜（ｃ）は実施例を用いた検査の説明図、 第３図（ａ）（ｂ）はダイボンディングしたリードフレ
ームのダイボンディング面部分を示す平面図と側面図、 第４図（ａ）（ｂ）は従来例の構成を示す側面図と平面
図、 第５図（ａ）〜（ｃ）は従来例を用いた検査の説明図、 第６図は従来例の問題点説明図、 である。 図において、 １はダイステージ、２はダイボンディング面、３はダ
イ、3a、3bはダイの側面、４は接合部材、11は撮像器、
12は落射照明器、13は第１斜方照明器、14は第２斜方照
明器、15〜17は光、18は光反射板、Ａはダイ領域、Ｂは
接合部材領域、Ｃはボンディング面領域、Ｄは外部領
域、 である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ダイボンディングした無光沢リードフレー
   ムのダイボンディング状態を検査する装置であって、 前記リードフレームのダイボンディング面部分を直上か
   ら撮像する撮像器と、 前記ダイボンディング面部分に直上から光を照射する落
   射照明器と、 前記ダイボンディング面部分にダイの１側面と平行な方
   向の斜め上から光を照射する第１斜方照明器と、 前記ダイボンディング面部分に前記１側面と隣合うダイ
   側面と平行な方向の斜め上から光を照射する第２斜方照
   明器と、 前記ダイボンディング面部分の近接直下にダイボンディ
   ング面と平行に配置され且つダイボンディング面よりも
   大きな光反射板と、 を有することを特徴とするダイボンディング状態検査装
   置。