JP3164073B2 - ボンディング検査方法及びその装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製品のボン
ディング検査方法およびその装置に関する。
ディング検査方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】トランジスタ、ダイオード、ＩＣ、ＬＳ
Ｉ等の半導体製品における従来の製造プロセスでは、ま
ず、ウエーハ処理工程やダイシング工程を行う。そし
て、ペレットボンディング工程およびワイヤボンディン
グ工程が実行される。さらに、モールド工程、メッキ処
理工程、マーク工程が実行される。その後、切断成型工
程等を経て選別工程が実行される。
Ｉ等の半導体製品における従来の製造プロセスでは、ま
ず、ウエーハ処理工程やダイシング工程を行う。そし
て、ペレットボンディング工程およびワイヤボンディン
グ工程が実行される。さらに、モールド工程、メッキ処
理工程、マーク工程が実行される。その後、切断成型工
程等を経て選別工程が実行される。
【０００３】ワイヤボンディング工程は、半導体チップ
上に配置された内部電極パッドと半導体チップを搭載し
たリードフレーム上の外部電極パッドとの間を、金線に
より結線する工程である。この工程においては、内部電
極パッドに対するワイヤボンディングであるファースト
ボンディング処理と、外部電極パッドに対するワイヤボ
ンディングであるセカンドボンディング処理とが実行さ
れる。
上に配置された内部電極パッドと半導体チップを搭載し
たリードフレーム上の外部電極パッドとの間を、金線に
より結線する工程である。この工程においては、内部電
極パッドに対するワイヤボンディングであるファースト
ボンディング処理と、外部電極パッドに対するワイヤボ
ンディングであるセカンドボンディング処理とが実行さ
れる。
【０００４】ファーストボンディング処理は、キャピラ
リと称される工具に金線を引き通し、この金線の先端と
内部電極パッドとの間で前記先端を加熱などすることに
より、金のボールを内部電極パッドに熱圧着させるもの
である。
リと称される工具に金線を引き通し、この金線の先端と
内部電極パッドとの間で前記先端を加熱などすることに
より、金のボールを内部電極パッドに熱圧着させるもの
である。
【０００５】また、上記セカンドボンディング処理は、
上記キャピラリを移動させて金線をリードフレームの外
部電極パッドまで引き出し、この金線の所定引き出し箇
所を上記キャピラリと外部電極パッドに圧着させるもの
である。
上記キャピラリを移動させて金線をリードフレームの外
部電極パッドまで引き出し、この金線の所定引き出し箇
所を上記キャピラリと外部電極パッドに圧着させるもの
である。
【０００６】半導体製造工程において、ワイヤボンディ
ングのボンディングワイヤを検査する場合、従来では、
たとえば、特開平7-240451号公報に示すような装置があ
る。この構成について図７を用いて説明する。
ングのボンディングワイヤを検査する場合、従来では、
たとえば、特開平7-240451号公報に示すような装置があ
る。この構成について図７を用いて説明する。
【０００７】図７は、従来技術に係るボンディング検査
装置７１の概略構成を示すものである。図７に示すボン
ディング検査装置７１の構成は、半導体チップ周辺の画
像を濃淡画像として取り込む画像取り込み手段７２と、
濃淡画像の中から所定エリアを二値化して切り出す画像
切り出し手段７３と、二値化画像の中からワイヤボンデ
ィング部のボール状部分のみの二値化画像に変換する画
像変換手段７４と、ボール状部分の形態とその理想形態
とを比較してワイヤボンディングの形態の良否を判定す
るワイヤボンディング形態判定手段７５とからなる。
装置７１の概略構成を示すものである。図７に示すボン
ディング検査装置７１の構成は、半導体チップ周辺の画
像を濃淡画像として取り込む画像取り込み手段７２と、
濃淡画像の中から所定エリアを二値化して切り出す画像
切り出し手段７３と、二値化画像の中からワイヤボンデ
ィング部のボール状部分のみの二値化画像に変換する画
像変換手段７４と、ボール状部分の形態とその理想形態
とを比較してワイヤボンディングの形態の良否を判定す
るワイヤボンディング形態判定手段７５とからなる。
【０００８】また、ボンディング検査装置７１には、画
像取り込み手段７２により取り込まれた濃淡画像の中の
所定エリアの濃度分布状態を検知する濃度分布検知手段
７８と、濃淡画像に基づいてリードフレームに対する半
導体チップの位置誤差および姿勢誤差を算出する誤差算
出手段７９と、半導体チップ上の理想ワイヤボンディン
グ位置と画像変換手段７４により変換された二値化画像
の現実のボール状部分の位置とを比較して半導体チップ
に対するワイヤボンディングの位置の良否を判定するワ
イヤボンディング位置判定手段８０とが備えられてい
る。
像取り込み手段７２により取り込まれた濃淡画像の中の
所定エリアの濃度分布状態を検知する濃度分布検知手段
７８と、濃淡画像に基づいてリードフレームに対する半
導体チップの位置誤差および姿勢誤差を算出する誤差算
出手段７９と、半導体チップ上の理想ワイヤボンディン
グ位置と画像変換手段７４により変換された二値化画像
の現実のボール状部分の位置とを比較して半導体チップ
に対するワイヤボンディングの位置の良否を判定するワ
イヤボンディング位置判定手段８０とが備えられてい
る。
【０００９】つぎに、従来技術に係るボンディング検査
装置の動作について説明する。まず撮像手段を用いて半
導体チップ周辺の画像を撮影し、この画像を濃淡画像と
して電子情報処理組織に取り込む。この濃淡画像は、画
像取り込み手段７２により行われ、メモリ７６等に記憶
される。
装置の動作について説明する。まず撮像手段を用いて半
導体チップ周辺の画像を撮影し、この画像を濃淡画像と
して電子情報処理組織に取り込む。この濃淡画像は、画
像取り込み手段７２により行われ、メモリ７６等に記憶
される。
【００１０】次に、上記濃淡画像の中からワイヤボンデ
ィング部のボール状部分を含む所定エリアを指定して二
値化を行う。この所定エリアの二値化は、画像切り出し
手段７３により行われる。そして、この所定エリアの二
値化画像からリード部分等の不要部分を切除して、ボー
ル状部分のみの二値化画像に変換する。この変換は、画
像変換手段７４により行われる。
ィング部のボール状部分を含む所定エリアを指定して二
値化を行う。この所定エリアの二値化は、画像切り出し
手段７３により行われる。そして、この所定エリアの二
値化画像からリード部分等の不要部分を切除して、ボー
ル状部分のみの二値化画像に変換する。この変換は、画
像変換手段７４により行われる。
【００１１】この後、上記二値化画像のボール状部分の
形態に基づいて、半導体チップに対するワイヤボンディ
ングの良否（既述のファーストボンディングの良否）
を、ワイヤボンディング形態判定手段７５により判定す
る。この判定は、予め設定されている金線のボールの理
想形態に対して、現実のボール状部分の形態がどの程度
かけ離れているかに応じて、上記ワイヤボンディングの
良否を判定するとしている。
形態に基づいて、半導体チップに対するワイヤボンディ
ングの良否（既述のファーストボンディングの良否）
を、ワイヤボンディング形態判定手段７５により判定す
る。この判定は、予め設定されている金線のボールの理
想形態に対して、現実のボール状部分の形態がどの程度
かけ離れているかに応じて、上記ワイヤボンディングの
良否を判定するとしている。
【００１２】なお、上記の判定を行うために、リードフ
レームに対する半導体チップの誤差算出手段７９、上記
の所定エリアの濃度分布状態を検知し、これに基づき二
値化を行う濃度分布検知手段７８が必要である。
レームに対する半導体チップの誤差算出手段７９、上記
の所定エリアの濃度分布状態を検知し、これに基づき二
値化を行う濃度分布検知手段７８が必要である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように従来技術にかかるボンディングの検査方法では、
ワイヤボンディングされた半導体チップ上のワイヤのフ
ァースト側のボール状部分のボンディングだけの良否を
判定している。したがって、ワイヤのファースト側が正
常であれば、判定結果は正常と判定され、ワイヤのセカ
ンド側に異常が発生していても、ボンディングの異常を
検出することができない。
ように従来技術にかかるボンディングの検査方法では、
ワイヤボンディングされた半導体チップ上のワイヤのフ
ァースト側のボール状部分のボンディングだけの良否を
判定している。したがって、ワイヤのファースト側が正
常であれば、判定結果は正常と判定され、ワイヤのセカ
ンド側に異常が発生していても、ボンディングの異常を
検出することができない。
【００１４】すなわち、従来技術のボンディング検査装
置では、セカンド側のボンディングに多少の不備があっ
たとしても、ファースト側のボンディングに問題がなけ
れば、その製品は正常であると判定されて電子機器類へ
の実装に供せられることになる。このため、従来技術の
ボンディング検査方法によって、充分にボンディングの
検査を行うのことは困難であった。
置では、セカンド側のボンディングに多少の不備があっ
たとしても、ファースト側のボンディングに問題がなけ
れば、その製品は正常であると判定されて電子機器類へ
の実装に供せられることになる。このため、従来技術の
ボンディング検査方法によって、充分にボンディングの
検査を行うのことは困難であった。
【００１５】また、従来技術においては、ボンディング
パッドの位置を照明条件を変えて被検査物を撮像し、そ
の画像からボンディング状態を計測するということを行
っていなかった。そのため、ワイヤの形状によっては、
ワイヤの位置を特定することができない場合があった。
具体的には、形状が３次元的であるワイヤの位置を特定
することが困難であった。
パッドの位置を照明条件を変えて被検査物を撮像し、そ
の画像からボンディング状態を計測するということを行
っていなかった。そのため、ワイヤの形状によっては、
ワイヤの位置を特定することができない場合があった。
具体的には、形状が３次元的であるワイヤの位置を特定
することが困難であった。
【００１６】（発明の目的）本発明は、ワイヤのファー
スト側及びワイヤのセカンド側の検査を行うことができ
るボンディング検査装置を提供し、半導体製品の信頼性
や耐久性の問題に対してより適切に対処することを目的
とする。
スト側及びワイヤのセカンド側の検査を行うことができ
るボンディング検査装置を提供し、半導体製品の信頼性
や耐久性の問題に対してより適切に対処することを目的
とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明のボンディング検
査方法は、リードフレーム上のＩＣチップ及びボンディ
ングパッドにワイヤボンディングが施された状態で、前
記ＩＣチップ及び前記ボンディングパッドを含む視野領
域に対して異なる方向から斜めに照明光を照射しながら
該視野領域の画像を撮像し、前記画像により得られる前
記ＩＣチップ及び前記ボンディングパッドの濃淡画像デ
ータを取り込み、さらに、前記ボンディングワイヤに対
して垂直に照明光を照射しながら該ボンディングワイヤ
の画像を撮像し、前記画像により得られる前記ボンディ
ングパッドの濃淡画像データを取り込み、前記各濃淡画
像データを２値化処理及び縮小拡大処理し、前記濃淡画
像データから不要部分を切除することにより前記ＩＣチ
ップのそれぞれのボール状部分の２値化画像データ及び
前記ボンディングパッドのそれぞれのクレセントの２値
化画像データを作成し、前記ボール状部分の数量及び位
置と前記クレセントの数量とサイズとに基づいて、前記
パッドに対する前記ワイヤボンディングの良否を判定す
ることを特徴とする。
査方法は、リードフレーム上のＩＣチップ及びボンディ
ングパッドにワイヤボンディングが施された状態で、前
記ＩＣチップ及び前記ボンディングパッドを含む視野領
域に対して異なる方向から斜めに照明光を照射しながら
該視野領域の画像を撮像し、前記画像により得られる前
記ＩＣチップ及び前記ボンディングパッドの濃淡画像デ
ータを取り込み、さらに、前記ボンディングワイヤに対
して垂直に照明光を照射しながら該ボンディングワイヤ
の画像を撮像し、前記画像により得られる前記ボンディ
ングパッドの濃淡画像データを取り込み、前記各濃淡画
像データを２値化処理及び縮小拡大処理し、前記濃淡画
像データから不要部分を切除することにより前記ＩＣチ
ップのそれぞれのボール状部分の２値化画像データ及び
前記ボンディングパッドのそれぞれのクレセントの２値
化画像データを作成し、前記ボール状部分の数量及び位
置と前記クレセントの数量とサイズとに基づいて、前記
パッドに対する前記ワイヤボンディングの良否を判定す
ることを特徴とする。
【００１８】また、本発明のボンディング検査装置は、
リードフレーム上のＩＣチップ及びボンディングパッド
にワイヤボンディングが施された状態で、前記ＩＣチッ
プ及び前記ボンディングパッドを含む視野領域の画像を
撮像する撮像手段と、前記撮像手段により得られる前記
ＩＣチップ及び前記ボンディングパッドとボンディング
ワイヤとの濃淡画像データをそれぞれ取り込む画像入力
手段と、前記各濃淡画像データを２値化処理及び縮小拡
大処理する演算手段と、前記演算手段により処理された
２値化画像データにより得られた前記ボンディングワイ
ヤのボール状部分の数量及び位置とクレセントの数量及
びサイズとに基づいて、前記ＩＣチップに対する前記ワ
イヤボンディングの良否と前記パッドに対する前記ワイ
ヤボンディングの良否とを判定する判定手段と、前記撮
像手段により前記ＩＣチップ及び前記ボンディングパッ
ドの濃淡画像データを得る際に前記視野領域に対して斜
めに照明光を照射し、前記ボンディングワイヤの濃淡画
像データを得る際に該ボンディングワイヤに対して直角
に照明光を照射する照明手段とを備えることを特徴とす
る。
リードフレーム上のＩＣチップ及びボンディングパッド
にワイヤボンディングが施された状態で、前記ＩＣチッ
プ及び前記ボンディングパッドを含む視野領域の画像を
撮像する撮像手段と、前記撮像手段により得られる前記
ＩＣチップ及び前記ボンディングパッドとボンディング
ワイヤとの濃淡画像データをそれぞれ取り込む画像入力
手段と、前記各濃淡画像データを２値化処理及び縮小拡
大処理する演算手段と、前記演算手段により処理された
２値化画像データにより得られた前記ボンディングワイ
ヤのボール状部分の数量及び位置とクレセントの数量及
びサイズとに基づいて、前記ＩＣチップに対する前記ワ
イヤボンディングの良否と前記パッドに対する前記ワイ
ヤボンディングの良否とを判定する判定手段と、前記撮
像手段により前記ＩＣチップ及び前記ボンディングパッ
ドの濃淡画像データを得る際に前記視野領域に対して斜
めに照明光を照射し、前記ボンディングワイヤの濃淡画
像データを得る際に該ボンディングワイヤに対して直角
に照明光を照射する照明手段とを備えることを特徴とす
る。
【００１９】（作用）撮像手段による視野領域を半導体
チップの周辺から外部電極パッドにまで拡大し、２つの
画像データを得る。そして、これらの画像データに基づ
いて、ワイヤのファースト側及びワイヤのセカンド側の
検査を行う。
チップの周辺から外部電極パッドにまで拡大し、２つの
画像データを得る。そして、これらの画像データに基づ
いて、ワイヤのファースト側及びワイヤのセカンド側の
検査を行う。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明のボンディング検査装置の
構成について、図１を参照して説明する。図１におい
て、ボンディング検査装置は、被検査物１を照射する照
明手段２と、被検査物１を撮像するカメラ３と、カメラ
３が撮像した被検査物１のアナログ信号である濃淡画像
の濃淡画像データを取り込みディジタル信号に変換する
ＡＤ変換器を備えている画像入力回路４と、画像入力回
路４により取り込まれた被検査物１のアイランド及びボ
ンディングパッド部の濃淡画像の濃淡画像データを格納
する画像メモリ手段５と、画像メモリ手段５内の濃淡画
像データを２値化処理及び縮小・拡大処理する演算手段
６とを備える。
構成について、図１を参照して説明する。図１におい
て、ボンディング検査装置は、被検査物１を照射する照
明手段２と、被検査物１を撮像するカメラ３と、カメラ
３が撮像した被検査物１のアナログ信号である濃淡画像
の濃淡画像データを取り込みディジタル信号に変換する
ＡＤ変換器を備えている画像入力回路４と、画像入力回
路４により取り込まれた被検査物１のアイランド及びボ
ンディングパッド部の濃淡画像の濃淡画像データを格納
する画像メモリ手段５と、画像メモリ手段５内の濃淡画
像データを２値化処理及び縮小・拡大処理する演算手段
６とを備える。
【００２１】また、照明手段２は、複数の異なる方向か
ら被検査物１を照射する照明装置２１と、照明装置２１
の照射する照明光の照射角度を制御する照明制御回路２
２とを備える。さらに、画像メモリ手段５は、アイラン
ド及びボンディングパッド部の濃淡画像データを格納す
る画像メモリ回路５１と、ワイヤの濃淡画像データを格
納する画像メモリ回路５２とを備えており、演算手段６
は、画像メモリ回路５１内の濃淡画像データを２値化処
理及び縮小・拡大処理する演算回路６１と、画像メモリ
回路５２内の画像データを２値化処理及び縮小・拡大処
理する演算回路６２とを備える。
ら被検査物１を照射する照明装置２１と、照明装置２１
の照射する照明光の照射角度を制御する照明制御回路２
２とを備える。さらに、画像メモリ手段５は、アイラン
ド及びボンディングパッド部の濃淡画像データを格納す
る画像メモリ回路５１と、ワイヤの濃淡画像データを格
納する画像メモリ回路５２とを備えており、演算手段６
は、画像メモリ回路５１内の濃淡画像データを２値化処
理及び縮小・拡大処理する演算回路６１と、画像メモリ
回路５２内の画像データを２値化処理及び縮小・拡大処
理する演算回路６２とを備える。
【００２２】さらに、ボンディング検査装置は、演算回
路６１から得た２値化画像データからボンディングパッ
ド部の外形位置を検出するパッド検出回路７と、画像メ
モリ回路５１に格納される濃淡画像データからＩＣチッ
プのマウント位置をパターンマッチングにより検出する
マウント位置検出回路８と、２枚の２値化画像データの
ＡＮＤ画像データを生成及び縮小・拡大処理するＡＮＤ
演算回路９と、ＡＮＤ画像データから各パッドに存在す
る２ｎｄ側のワイヤ数及びワイヤサイズ及び演算回路６
２で得た２値化画像データから１ｓｔ側のボール数及び
各ボールの位置、ボール径を計測する計測回路１０と、
計測結果の良否を判定する判定回路１１とを備える。
路６１から得た２値化画像データからボンディングパッ
ド部の外形位置を検出するパッド検出回路７と、画像メ
モリ回路５１に格納される濃淡画像データからＩＣチッ
プのマウント位置をパターンマッチングにより検出する
マウント位置検出回路８と、２枚の２値化画像データの
ＡＮＤ画像データを生成及び縮小・拡大処理するＡＮＤ
演算回路９と、ＡＮＤ画像データから各パッドに存在す
る２ｎｄ側のワイヤ数及びワイヤサイズ及び演算回路６
２で得た２値化画像データから１ｓｔ側のボール数及び
各ボールの位置、ボール径を計測する計測回路１０と、
計測結果の良否を判定する判定回路１１とを備える。
【００２３】また、図２は、被検査物１のアイランドＡ
１と、ボンディングパッドＰ１、ボンディングパッドＰ
２、ボンディングパッドＰ３、及びボンディングパッド
Ｐ４（以降、ボンディングパッド部とする）を示してい
る。なお、図示していないが、カメラ３はリードフレー
ムＦの上方に配置され、パッドＰの周辺の画像を平面視
画像として撮影する。
１と、ボンディングパッドＰ１、ボンディングパッドＰ
２、ボンディングパッドＰ３、及びボンディングパッド
Ｐ４（以降、ボンディングパッド部とする）を示してい
る。なお、図示していないが、カメラ３はリードフレー
ムＦの上方に配置され、パッドＰの周辺の画像を平面視
画像として撮影する。
【００２４】なお、図中、ボンディングパッド部をボン
ディングパッドＰ１〜Ｐ４の４個の領域としているが、
これは例示であり、４つと限定されるものではない。リ
ードフレーム内に納まるサイズのパッドであれば、Ｎ個
まで拡張することができる。また、１個のボンディング
パッド上にボンディングされているワイヤの本数に限定
はなく、Ｎ本まで拡張が可能することができる。
ディングパッドＰ１〜Ｐ４の４個の領域としているが、
これは例示であり、４つと限定されるものではない。リ
ードフレーム内に納まるサイズのパッドであれば、Ｎ個
まで拡張することができる。また、１個のボンディング
パッド上にボンディングされているワイヤの本数に限定
はなく、Ｎ本まで拡張が可能することができる。
【００２５】つづいて、ボンディング検査装置の動作に
ついて説明する。まず、照明装置２１を、アイランド及
びボンディングパッド部の濃淡画像を濃淡画像データと
してカメラ３から入力できるような照明条件を照明制御
回路２２に設定する。そして、照明装置２１によって、
上記の照明条件でアイランド及びボンディングパッド部
を照射する。
ついて説明する。まず、照明装置２１を、アイランド及
びボンディングパッド部の濃淡画像を濃淡画像データと
してカメラ３から入力できるような照明条件を照明制御
回路２２に設定する。そして、照明装置２１によって、
上記の照明条件でアイランド及びボンディングパッド部
を照射する。
【００２６】つづいて、カメラ３によりボンディングパ
ッド部の周辺を撮像する。撮像したアイランド及びボン
ディングパッド部の濃淡画像の濃淡画像データを画像入
力回路４に取り込む。その後、アイランド及びボンディ
ングパッド部の濃淡画像データを画像メモリ回路５１に
格納する（以下、アイランド及びボンディングパッド部
の濃淡画像データを画像データ１という）。
ッド部の周辺を撮像する。撮像したアイランド及びボン
ディングパッド部の濃淡画像の濃淡画像データを画像入
力回路４に取り込む。その後、アイランド及びボンディ
ングパッド部の濃淡画像データを画像メモリ回路５１に
格納する（以下、アイランド及びボンディングパッド部
の濃淡画像データを画像データ１という）。
【００２７】ここでは、たとえば、４方向からアイラン
ド及びボンディングパッド部に、斜方向から照明光を照
射する。そして、アイランド及びボンディングパッド部
の複数の濃淡画像データを２値化処理して、さらに、濃
淡画像データを拡大・縮小処理をする。このような照明
条件により、画像データ１を得ることができる。
ド及びボンディングパッド部に、斜方向から照明光を照
射する。そして、アイランド及びボンディングパッド部
の複数の濃淡画像データを２値化処理して、さらに、濃
淡画像データを拡大・縮小処理をする。このような照明
条件により、画像データ１を得ることができる。
【００２８】なお、カメラ３として、本実施形態におい
ては、ＩＴＶ（工業用カメラ）を用いている。しかし、
カメラ３はＩＴＶに限定されるものでなく、ワイヤの１
ｓｔ側及びワイヤの２ｎｄ側が、リードフレームに収ま
る倍率の光学系であればよい。
ては、ＩＴＶ（工業用カメラ）を用いている。しかし、
カメラ３はＩＴＶに限定されるものでなく、ワイヤの１
ｓｔ側及びワイヤの２ｎｄ側が、リードフレームに収ま
る倍率の光学系であればよい。
【００２９】つぎに、たとえば、６本のボンディングワ
イヤの濃淡画像を濃淡画像データとしてカメラ３から入
力できるような照明条件を照明制御回路２２に設定す
る。そして、照明装置２１によって、上記の照明条件で
６本のボンディングワイヤを照射する。つづいて、カメ
ラ３によりボンディングパッド部の周辺を撮像する。撮
像したボンディングワイヤの濃淡画像の濃淡画像データ
を画像入力回路４に取り込む。その後、ボンディングワ
イヤの濃淡画像データを画像メモリ回路５２に格納する
（以下、ボンディングワイヤの濃淡画像データを画像デ
ータ２という）。
イヤの濃淡画像を濃淡画像データとしてカメラ３から入
力できるような照明条件を照明制御回路２２に設定す
る。そして、照明装置２１によって、上記の照明条件で
６本のボンディングワイヤを照射する。つづいて、カメ
ラ３によりボンディングパッド部の周辺を撮像する。撮
像したボンディングワイヤの濃淡画像の濃淡画像データ
を画像入力回路４に取り込む。その後、ボンディングワ
イヤの濃淡画像データを画像メモリ回路５２に格納する
（以下、ボンディングワイヤの濃淡画像データを画像デ
ータ２という）。
【００３０】ここでは、たとえば、４方向から６本のボ
ンディングワイヤに、ほぼ垂直な角度から照明光を照射
する。照明光が照射されるのは、ボンディングワイヤ部
分になる。このような照明条件により、上記の画像デー
タ２を得ることができる。
ンディングワイヤに、ほぼ垂直な角度から照明光を照射
する。照明光が照射されるのは、ボンディングワイヤ部
分になる。このような照明条件により、上記の画像デー
タ２を得ることができる。
【００３１】画像メモリ回路５１に格納された画像デー
タ１は、演算回路６１により２値化処理する。具体的に
は、画像データ１を縮小・拡大処理してノイズ除去を行
う。そして、処理結果の２値化画像データは、図３に示
すようにボンディングパッド部及びアイランドの領域の
画像データ（以下、画像データ１Ｂという）となる。
タ１は、演算回路６１により２値化処理する。具体的に
は、画像データ１を縮小・拡大処理してノイズ除去を行
う。そして、処理結果の２値化画像データは、図３に示
すようにボンディングパッド部及びアイランドの領域の
画像データ（以下、画像データ１Ｂという）となる。
【００３２】そして、画像データ１Ｂは、パッド検出回
路７に入力される。パッド検出回路７では、画像データ
１Ｂ上のボンディングパッド部の外形位置を検出する。
検出した外形位置より各パッドの位置を補正する。各パ
ッドの位置の補正は、画像データ１Ｂに示すアイランド
とボンディングパッド部とを相対的に比較して補正を行
う。パッド検出回路７の画像データの出力は、後述する
ＡＮＤ演算回路９に入力される。
路７に入力される。パッド検出回路７では、画像データ
１Ｂ上のボンディングパッド部の外形位置を検出する。
検出した外形位置より各パッドの位置を補正する。各パ
ッドの位置の補正は、画像データ１Ｂに示すアイランド
とボンディングパッド部とを相対的に比較して補正を行
う。パッド検出回路７の画像データの出力は、後述する
ＡＮＤ演算回路９に入力される。
【００３３】一方、画像メモリ回路５２に格納された画
像データ２は、演算回路６２により２値化処理する。具
体的には、画像データ２を縮小・拡大処理してノイズ除
去を行う。そして、処理結果の２値化画像データは、図
４に示すようにワイヤの領域のみの画像データ（以下、
画像データ２Ｂという）となる。演算回路６２の画像デ
ータは、後述するＡＮＤ演算回路９に入力される。
像データ２は、演算回路６２により２値化処理する。具
体的には、画像データ２を縮小・拡大処理してノイズ除
去を行う。そして、処理結果の２値化画像データは、図
４に示すようにワイヤの領域のみの画像データ（以下、
画像データ２Ｂという）となる。演算回路６２の画像デ
ータは、後述するＡＮＤ演算回路９に入力される。
【００３４】なお、上述のように、演算手段６には、２
つの演算回路６１、６２を設けたことを説明した。しか
し、これは例示である。すなわち、各々の画像メモリ回
路５１、５２に格納された各々の画像データを１つの演
算回路において、順々に２値化処理、縮小・拡大処理を
行うこともできる。
つの演算回路６１、６２を設けたことを説明した。しか
し、これは例示である。すなわち、各々の画像メモリ回
路５１、５２に格納された各々の画像データを１つの演
算回路において、順々に２値化処理、縮小・拡大処理を
行うこともできる。
【００３５】また、画像メモリ回路５１の画像データ
は、マウント位置検出回路８にも入力される。マウント
位置検出回路８では、画像データ１とＩＣチップ部分の
濃淡画像データとのパターンマッチング処理を行う。そ
して、画像データ上のマウント位置（領域Ｍ）を検出す
る。検出したマウント位置より、各ワイヤの１ｓｔ側の
ボール位置の理論値を算出する。そして、検出結果であ
る画像データはＡＮＤ演算回路９に入力される。
は、マウント位置検出回路８にも入力される。マウント
位置検出回路８では、画像データ１とＩＣチップ部分の
濃淡画像データとのパターンマッチング処理を行う。そ
して、画像データ上のマウント位置（領域Ｍ）を検出す
る。検出したマウント位置より、各ワイヤの１ｓｔ側の
ボール位置の理論値を算出する。そして、検出結果であ
る画像データはＡＮＤ演算回路９に入力される。
【００３６】なお、ＩＣチップのマウント位置の回転ズ
レに対応するために、一定ピッチ角度分回転変換させた
ＩＣチップの濃淡画像データを用いてパターンマッチン
グを行い、回転ズレ量を計測することが望ましい。これ
により、マウント位置の検出精度が向上する。
レに対応するために、一定ピッチ角度分回転変換させた
ＩＣチップの濃淡画像データを用いてパターンマッチン
グを行い、回転ズレ量を計測することが望ましい。これ
により、マウント位置の検出精度が向上する。
【００３７】ＡＮＤ演算回路９には、上記のように、パ
ッド検出回路７、演算回路６２及びのマウント位置検出
回路８からの各々の画像データを入力する。そして、Ａ
ＮＤ演算回路９では、画像データ１Ｂと画像データ２Ｂ
とのＡＮＤ画像データを生成する。ＡＮＤ画像データ
は、図５に示すように各ボンディングパッド部上のワイ
ヤの画像データ（以下、画像データ３という）と、図６
に示すようにワイヤの１ｓｔ側のボールの画像データ
（以下、画像データ４という）となる。そして、画像デ
ータ３、画像データ４を縮小・拡大してワイヤ部分を除
去する。すなわち、ワイヤのクレセントのみの画像デー
タとする（以下、各々のワイヤのクレセントのみの画像
データを画像データ３Ｂ、画像データ４Ｂという）。
ッド検出回路７、演算回路６２及びのマウント位置検出
回路８からの各々の画像データを入力する。そして、Ａ
ＮＤ演算回路９では、画像データ１Ｂと画像データ２Ｂ
とのＡＮＤ画像データを生成する。ＡＮＤ画像データ
は、図５に示すように各ボンディングパッド部上のワイ
ヤの画像データ（以下、画像データ３という）と、図６
に示すようにワイヤの１ｓｔ側のボールの画像データ
（以下、画像データ４という）となる。そして、画像デ
ータ３、画像データ４を縮小・拡大してワイヤ部分を除
去する。すなわち、ワイヤのクレセントのみの画像デー
タとする（以下、各々のワイヤのクレセントのみの画像
データを画像データ３Ｂ、画像データ４Ｂという）。
【００３８】画像データ３Ｂ及び画像データ４Ｂは、計
測回路１０に入力される。計測回路１０では、画像デー
タ３Ｂから各ボンディングパッド上の２ｎｄ側のワイヤ
数及びワイヤサイズをラベリング処理により計測する。
具体的には、たとえば、あらかじめ、クレセントの数は
６つ、ボール状部分の面積は○○ｍｍ2であるというリ
ファレンス値を計測回路１０の内部に設けられている制
御部などに入力する。そして、計測回路１０に、画像デ
ータ３Ｂが入力されたら、２ｎｄ側の各々のワイヤのク
レセントをラベリングする。そして、ラベリングした各
々のクレセントとリファレンス値とを比較して、２ｎｄ
側のクレセントの数やクレセントの面積など計測する。
測回路１０に入力される。計測回路１０では、画像デー
タ３Ｂから各ボンディングパッド上の２ｎｄ側のワイヤ
数及びワイヤサイズをラベリング処理により計測する。
具体的には、たとえば、あらかじめ、クレセントの数は
６つ、ボール状部分の面積は○○ｍｍ2であるというリ
ファレンス値を計測回路１０の内部に設けられている制
御部などに入力する。そして、計測回路１０に、画像デ
ータ３Ｂが入力されたら、２ｎｄ側の各々のワイヤのク
レセントをラベリングする。そして、ラベリングした各
々のクレセントとリファレンス値とを比較して、２ｎｄ
側のクレセントの数やクレセントの面積など計測する。
【００３９】また、画像データ４Ｂから１ｓｔ側ボール
数、各ワイヤの１ｓｔボールの位置及びボール径をラベ
リング処理により計測する。具体的には、上記の２ｎｄ
側のクレセントの測定と同様に、たとえば、あらかじ
め、ボール状部分の数は６つ、ボール状部分の面積は○
○ｍｍ2であるというリファレンス値を計測回路１０の
内部に設けられている制御部などに入力する。そして、
計測回路１０に、画像データ４Ｂが入力されたら、１ｓ
ｔ側の各々のボール状部分をラベリングする。そして、
ラベリングした各々のボール状部分とリファレンス値と
を比較して、１ｓｔ側のボールの数やボールの面積など
計測する。
数、各ワイヤの１ｓｔボールの位置及びボール径をラベ
リング処理により計測する。具体的には、上記の２ｎｄ
側のクレセントの測定と同様に、たとえば、あらかじ
め、ボール状部分の数は６つ、ボール状部分の面積は○
○ｍｍ2であるというリファレンス値を計測回路１０の
内部に設けられている制御部などに入力する。そして、
計測回路１０に、画像データ４Ｂが入力されたら、１ｓ
ｔ側の各々のボール状部分をラベリングする。そして、
ラベリングした各々のボール状部分とリファレンス値と
を比較して、１ｓｔ側のボールの数やボールの面積など
計測する。
【００４０】そして、各々の計測結果は、判定回路１１
に入力される。そして、判定回路１１では、計測結果の
良否を判定する。判定回路１１において、ボンディング
が不良と判断された被検査物１については、たとえば、
リードフレームから金型等による切断及びボンディング
ワイヤを切断する機能を付加することで生産工程上から
排除することができる。
に入力される。そして、判定回路１１では、計測結果の
良否を判定する。判定回路１１において、ボンディング
が不良と判断された被検査物１については、たとえば、
リードフレームから金型等による切断及びボンディング
ワイヤを切断する機能を付加することで生産工程上から
排除することができる。
【００４１】なお、本実施形態において説明したボンデ
ィング検査方法は、たとえば、ＣＰＵなどのハードによ
る構成においても、プログラムなどのソフトによる構成
においても行うことができる。
ィング検査方法は、たとえば、ＣＰＵなどのハードによ
る構成においても、プログラムなどのソフトによる構成
においても行うことができる。
【００４２】
【発明の効果】上記のように、本発明のボンディング検
査装置は、ワイヤの１ｓｔ側だけでなく、２ｎｄ側のボ
ンディング検査をすることもできる。そのため、従来技
術において充分になされていなかった２ｎｄ側のボンデ
ィングの検査をすることができる。したがって、ＩＣチ
ップに対するボンディング位置とパッドに対するボンデ
ィング位置と両方の良否の判定をすることもできる。
査装置は、ワイヤの１ｓｔ側だけでなく、２ｎｄ側のボ
ンディング検査をすることもできる。そのため、従来技
術において充分になされていなかった２ｎｄ側のボンデ
ィングの検査をすることができる。したがって、ＩＣチ
ップに対するボンディング位置とパッドに対するボンデ
ィング位置と両方の良否の判定をすることもできる。
【００４３】また、本発明のボンディング検査装置は、
各ボンディングパッドの位置を照明条件を変えて撮像し
た濃淡画像の濃淡画像データから計測している。そのた
め、３次元的なワイヤの形状に影響することなくワイヤ
の位置を特定することができる。したがって、各ボンデ
ィングパッドに複数のワイヤが存在する場合でも、厳密
な位置を登録することなくボンディングの検査を行うこ
とができる。
各ボンディングパッドの位置を照明条件を変えて撮像し
た濃淡画像の濃淡画像データから計測している。そのた
め、３次元的なワイヤの形状に影響することなくワイヤ
の位置を特定することができる。したがって、各ボンデ
ィングパッドに複数のワイヤが存在する場合でも、厳密
な位置を登録することなくボンディングの検査を行うこ
とができる。
【００４４】さらに、本発明のボンディング検査装置
を、半導体製造プロセスの一連の作業の中に介在させ
る。そして、ボンディング検査装置によって、不良と判
定された製品を作業の流れから排出する。したがって、
いわゆるオンライン処理を行う場合に、機械の生産能力
を低下させることなく、不良製品の選別を行うことがで
きる。よって、半導体装置の大幅な生産効率の向上を図
ることができる。
を、半導体製造プロセスの一連の作業の中に介在させ
る。そして、ボンディング検査装置によって、不良と判
定された製品を作業の流れから排出する。したがって、
いわゆるオンライン処理を行う場合に、機械の生産能力
を低下させることなく、不良製品の選別を行うことがで
きる。よって、半導体装置の大幅な生産効率の向上を図
ることができる。
【図１】本発明にかかるボンディング検査装置に構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】アイランド、ボンディングパッド部及びワイヤ
を示した図である。
を示した図である。
【図３】アイランド、ボンディングパッド部の濃淡画像
の概略平面図である。
の概略平面図である。
【図４】ワイヤの濃淡画像の概略平面図である。
【図５】２ｎｄ側のボンディングを示す図である。
【図６】１ｓｔ側のボンディングを示す図である。
【図７】従来技術にかかるボンディング検査装置に構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
１ 被検査物 ２ 照明手段 ３ カメラ ４ 画像入力回路 ５ 画像メモリ手段 ６ 演算手段 ７ パッド検出回路 ８ マウント位置検出回路 ９ ＡＮＤ演算回路 １０ 計測回路 １１ 判定回路 ２１ 照明装置 ２２ 照明制御回路 ５１ 画像メモリ回路 ５２ 画像メモリ回路 ６１ 演算回路 ６２ 演算回路
Claims (5)
- 【請求項１】 リードフレーム上のＩＣチップ及びボン
ディングパッドにワイヤボンディングが施された状態
で、前記ＩＣチップ及び前記ボンディングパッドを含む
視野領域に対して異なる方向から斜めに照明光を照射し
ながら該視野領域の画像を撮像し、前記画像により得ら
れる前記ＩＣチップ及び前記ボンディングパッドの濃淡
画像データを取り込み、さらに、前記ボンディングワイヤに対して垂直に照明光
を照射しながら該ボンディングワイヤの画像を撮像し、
前記画像により得られる前記ボンディングパッドの濃淡
画像データを取り込み、 前記各濃淡画像データを２値化処理及び縮小拡大処理
し、前記濃淡画像データから不要部分を切除することに
より前記ＩＣチップのそれぞれのボール状部分の２値化
画像データ及び前記ボンディングパッドのそれぞれのク
レセントの２値化画像データを作成し、前記ボール状部
分の数量及び位置と前記クレセントの数量とサイズとに
基づいて、前記パッドに対する前記ワイヤボンディング
の良否を判定することを特徴とするボンディング検査方
法。 - 【請求項２】 一定ピッチ角度分回転変換させた前記Ｉ
Ｃチップの濃淡画像データを用いてパターンマッチング
を行い、回転ズレ量を計測することを特徴とする請求項
１記載のボンディング検査方法。 - 【請求項３】 リードフレーム上のＩＣチップ及びボン
ディングパッドにワイヤボンディングが施された状態
で、前記ＩＣチップ及び前記ボンディングパッドを含む
視野領域の画像を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段により得られる前記ＩＣチップ及び前記ボ
ンディングパッドとボンディングワイヤとの濃淡画像デ
ータをそれぞれ取り込む画像入力手段と、 前記各濃淡画像データを２値化処理及び縮小拡大処理す
る演算手段と、 前記演算手段により処理された２値化画像データにより
得られた前記ボンディングワイヤのボール状部分の数量
及び位置とクレセントの数量及びサイズとに基づいて、
前記ＩＣチップに対する前記ワイヤボンディングの良否
と前記パッドに対する前記ワイヤボンディングの良否と
を判定する判定手段と、前記撮像手段により前記ＩＣチップ及び前記ボンディン
グパッドの濃淡画像デ ータを得る際に前記視野領域に対
して斜めに照明光を照射し、前記ボンディングワイヤの
濃淡画像データを得る際に該ボンディングワイヤに対し
て直角に照明光を照射する照明手段と を備えることを特
徴とするボンディング検査装置。 - 【請求項４】 前記画像入力手段は、前記撮像手段によ
り得られる前記ＩＣチップ及び前記ボンディングパッド
の第１の濃淡画像データを取り込む第１の画像入力手段
と前記撮像手段により得られる前記ボンディングワイヤ
の第２の濃淡画像データを取り込む第２の画像入力手段
とを備え、 前記演算手段は、前記第１の画像入力手段から取り込ま
れた前記第１の濃淡画像データを２値化処理及び縮小拡
大処理する第１の演算手段と前記第２の画像入力手段か
ら取り込まれた前記第２の濃淡画像データを２値化処理
及び縮小拡大処理する第２の演算手段とを備えることを
特徴とする請求項３記載のボンディング検査装置。 - 【請求項５】 一定ピッチ角度分回転変換させた前記Ｉ
Ｃチップの濃淡画像データを用いてパターンマッチング
を行い、回転ズレ量を計測するマウント位置検出手段を
備えることを特徴とする請求項３又は４記載のボンディ
ング検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22692998A JP3164073B2 (ja) | 1998-08-11 | 1998-08-11 | ボンディング検査方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22692998A JP3164073B2 (ja) | 1998-08-11 | 1998-08-11 | ボンディング検査方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000055819A JP2000055819A (ja) | 2000-02-25 |
| JP3164073B2 true JP3164073B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=16852827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22692998A Expired - Fee Related JP3164073B2 (ja) | 1998-08-11 | 1998-08-11 | ボンディング検査方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3164073B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101050842B1 (ko) | 2004-07-05 | 2011-07-21 | 삼성테크윈 주식회사 | 접합위치 불량 검사 장치 및 이의 접합위치 불량 판단보정방법 |
-
1998
- 1998-08-11 JP JP22692998A patent/JP3164073B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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|---|---|
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