JP3409676B2 - ワイヤボンディングにおけるセカンドボンディング点の検査方法 - Google Patents
ワイヤボンディングにおけるセカンドボンディング点の検査方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、チップと基板を接
続するワイヤボンディングにおけるセカンドボンディン
グ点の検査方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】チップと、このチップが搭載されたリー
ドフレームやプリント基板などの基板をワイヤで接続す
るワイヤボンディングは次のようにして行われる。まず
キャピラリツールの下端部から下方へ導出されたワイヤ
の下端部とトーチの間で電気的にスパークを発生させ、
ワイヤの下端部にボールを搭載した後、キャピラリツー
ルを下降させてボールを基板に搭載されたチップの上面
にボンディングする。次いでキャピラリツールを一旦基
板の上方へ移動させた後に、キャピラリツールの下端部
を所定の軌跡を描かせながら下降させ、ワイヤを基板に
ボンディングする（以下、「２ｎｄ（セカンド）ボンデ
ィング」という）。そしてワイヤボンディング後には、
チップやワイヤを保護するための樹脂封止が行われる。 【０００３】この樹脂封止に先立って、ワイヤボンディ
ングの状態を確認するための検査が行われ、正常なワイ
ヤボンディングが行われているか否かが検査される。セ
カンドボンディング点について行われる検査では、キャ
ピラリツールによってワイヤの先端部が平面視して三日
月型につぶされた部分、いわゆるクレセントの大きさや
位置が検出の対象となる。これらを検出することによ
り、ボンディングが正常に行われたか否かを検査でき
る。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】従来、クレセントの形
状はセカンドボンディング点の画像上で輪郭追跡を行う
ことにより検出されていた。しかしながら、クレセント
の形状はキャピラリツールの下端部によってつぶされる
ときの各種の要因により欠落しやすく、輪郭は必ずしも
明瞭ではない。このため輪郭追跡による方法では、輪郭
を誤検出したり場合によっては検出不能であるなど、検
査の信頼性が低いという問題点があった。またこの方法
は輪郭を逐次画像上で求める処理を行うため検出に長時
間を要し、検査の効率が悪いという問題点があった。 【０００５】そこで本発明は、セカンドボンディング点
の検査を効率よく高い信頼性で行うことができるワイヤ
ボンディングにおけるセカンドボンディング点の検査方
法を提供することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明のワイヤボンディ
ングにおけるセカンドボンディング点の検査方法は、基
板のパッドのボンディング点をカメラにより撮像し、撮
像結果を画像データとして画像記憶部に記憶させる工程
と、標準的なクレセントの輪郭線を近似する複数の線分
を検査対象のボンディング点のワイヤ延出角度に応じて
回転させる工程と、前記線分をボンディング点の画像内
でサーチしながらクレセントの輪郭線とマッチングさせ
る工程と、マッチング後の前記線分と前記線分の交点を
求めてクレセント形状を特定する概点とする工程と、前
記概点に基づいてボンディング状態を判定する工程とを
含む。 【０００７】本発明によれば、標準的なクレセントの輪
郭線を近似する線分をボンディング点の画像上に重ねて
サーチしながらクレセントの輪郭線とマッチングさせ、
これらの線分の交点を求めてクレセント形状を特定する
概点とすることにより、セカンドボンディング点の検査
を効率よく高い信頼性で行うことができる。 【０００８】 【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のワイ
ヤボンディングにおけるセカンドボンディング点の検査
装置の構成を示すブロック図、図２は同ワイヤボンディ
ングが行われる基板の平面図、図３は同セカンドボンデ
ィング点の拡大側面図、図４、図５は同セカンドボンデ
ィング点の拡大画像図、図６はワイヤボンディングにお
けるセカンドボンディング点の検査方法を示すフローチ
ャート、図７、図８、図９は同セカンドボンディング点
の拡大画像図である。 【０００９】まず図１を参照してワイヤボンディングに
おけるセカンドボンディング点の検査装置の構成を説明
する。図１において、ステージ１上には基板２が載置さ
れている。基板２上にはチップ４が搭載されている。基
板２のパッド３とチップ４のパッド５はワイヤ６によっ
てボンディングされている。ステージ１の上方にはＸテ
ーブル９およびＹテーブル１０より成る可動テーブル１
１が配設されている。可動テーブル１１にはカメラ８が
装着されている。カメラ８は可動テーブル１１によりＸ
方向やＹ方向に水平移動し、チップ４や基板２を撮像す
る。カメラ８の下方には照明部７が装着されている。照
明部７は撮像時にチップ４や基板２を照明する。 【００１０】カメラ８にはＡ／Ｄ変換部１２が接続され
ている。Ａ／Ｄ変換部１２は撮像データを画像データに
Ａ／Ｄ変換する。画像記憶部１３はＡ／Ｄ変換された画
像データを記憶する。ボンディング座標記憶部１４は、
ボンディング点、すなわちチップ４のパッド５や基板２
のパッド３の座標値を記憶する。処理演算部１５はボン
ディング点の画像データに基づきクレセント有無の判定
のために必要な演算を行う。検査結果記憶部１６は各ワ
イヤについての判定結果を記憶する。ＸＹテーブル制御
部１７は可動テーブル１１の動作を制御する。 【００１１】標準パターン記憶部１８は、標準的なクレ
セントの形状を近似する図形のデータを記憶する。回路
パターン記憶部１９は、前記図形を各ワイヤの延出角度
に応じて回転させた回転パターンを記憶する。しきい値
記憶部２０はクレセント有無を判定するためのマッチン
グ比率のしきい値を記憶する。プログラム記憶部２１
は、検査動作を各部に行わせるシーケンスプログラムを
記憶する。表示部２２はカメラ８によって撮像された画
像を表示する。 【００１２】次に図２を参照して検査の対象となるワイ
ヤボンディング点について説明する。図２において、基
板２上にはチップ４が搭載されている。チップ４の上面
には縁部に沿って多数のパッド５が形成されている。ま
た基板２上には、チップ４のそれぞれのパッド５に対応
した位置にパッド３が形成されている。チップ４のパッ
ド５と基板２のパッド３はワイヤ６で接続されている。
パッド５のボンディング点はファーストボンディング点
であり、基板２のパッド３のボンディング点はセカンド
ボンディング点３０である。パッド５から延出するワイ
ヤ６の延出角度αは、ボンディング点３０によってそれ
ぞれ異なっている。 【００１３】次に図３を参照してセカンドボンディング
点３０について説明する。基板２のパッド３の上面にワ
イヤ６がボンディングされている。３１ａ，３１ｂ，３
１ｃはワイヤ６をボンディングするキャピラリツールの
下端部の動きを動作の順に従って示したものである。ま
ず３１ａはキャピラリツールの下端部がワイヤ６をパッ
ド３に押し付け始めたタイミングでの位置を示してい
る。 【００１４】この後キャピラリツールはワイヤ６をパッ
ド３に押し付けながら更に下降するとともにボンディン
グ点へ向って横移動し、３１ｂの位置を経て最終的に３
１ｃの位置に至り、パッド３の上面を下方に押し付けて
凹型形状の圧痕３２を形成する。このとき、キャピラリ
ツールが３１ａから３１ｂの位置に移動する過程におい
て、ワイヤ６はキャピラリツールの下端部によって押し
つぶされ、斜面状部６ｂが形成される。 【００１５】このワイヤボンディングにおけるセカンド
ボンディング点の検査装置は上記のような構成より成
り、以下セカンドボンディング点の検査方法について説
明する。まず図１に示すようにチップ４が搭載された基
板２がステージ１上に載置される。次に可動テーブル１
１を駆動してカメラ８を検査対象であるセカンドボンデ
ィング点３０の上方に移動させ、照明部７を点灯してカ
メラ８によりセカンドボンディング点３０を撮像する。
撮像されたデータはＡ／Ｄ変換部１２を経て画像記憶部
１３に送られ、画像データとして記憶される。この画像
データは処理演算部１５に読み込まれ、画像データを画
像処理演算して検査が行われる。 【００１６】ここで、カメラ８により撮像して得られる
画像について説明する。図３において下向きの矢印ｅは
照明光の入射方向を、上向きの矢印ｆは反射光の反射方
向を示している。パッド３の上面に入射する光は上向き
に反射し、ワイヤ６やワイヤ６の斜面状部６ｂに入射す
る光は斜め方向に反射するため、カメラ８によって上方
から撮像された画像上ではパッド３と、ワイヤ６、斜面
状部６ｂは輝度が異る。したがって画像データを２値化
処理または多値化処理することにより、図４に示すよう
にパッド３の上面を明像とし、ワイヤ６と図３に示す斜
面状部６ｂを平面視して三日月形状となる部分、いわゆ
るクレセント６ｃを暗像とする画像を得ることができ
る。 【００１７】このようにして得られた画像に基づき、ボ
ンディング状態の検査を行う方法について説明する。ま
ず図５を参照してクレセント６ｃの形状を表す標準パタ
ーンについて説明する。標準パターンとしては、図５
（ａ）に示すように、クレセント６ｃの輪郭線Ａを近似
する線分としての円弧ａ、同じく輪郭線Ｂを近似する線
分としての円弧ｂ、クレセント６ｃの始点（クレセント
６ｃの拡がりの先端部）Ｐｉの周囲の標準的な形状を表
す始点標準パターンｃ、ならびにクレセント６ｃの終点
（クレセント６ｃとワイヤ６の境界部）Ｐｔの周囲の標
準的な形状を表す終点標準パターンｄが設定されてい
る。 【００１８】これらの標準パターンは経験データに基づ
き、当該検査に求められる精度段階に応じて設定される
ものである。すなわち、本実施例では輪郭線を近似する
線分として円弧を用いているが、円弧以外のもの、例え
ば楕円や放物線などクレセント６ｃの形状をさらによい
精度で近似できるものを用いることにより、検査精度を
より高めることができる。また、非常にラフな検査を行
う場合には、近似する線分として最も単純な直線を選択
することもできる。 【００１９】これらの標準パターンをセカンドボンディ
ング点の画像上でクレセント部分の画像とマッチングさ
せることにより、画像上での輪郭追跡などの処理時間を
要する処理を必要とせずにクレセント６ｃの輪郭線Ａ、
Ｂを近似的に求めることができる。また、始点及び終点
の標準パターンｃ，ｄを前記の近似的に求められた輪郭
線Ａ，Ｂの交点の周辺でサーチさせてマッチングを行う
ことにより、クレセント６ｃの始点Ｐｉ及び終点Ｐｔを
現実のクレセント形状の傾向に即して推定することがで
きる。 【００２０】これらの標準パターンは、標準パターン記
憶部１８に記憶されている。図５（ｂ）に示すように、
それぞれの標準パターンの画像を、検査対象のボンディ
ング点のワイヤ延出角度αやクレセント拡がり角βに応
じて画面上で回転させることにより、ボンディング点の
画像上での実際の傾きにほぼ合致した画像を得ることが
できる。 【００２１】すなわち、円弧ａをワイヤ延出角αだけ回
転することにより、輪郭線Ａの傾きに合致した円弧ａ’
の画像が得られ、円弧ｂをワイヤ延出角α回転させ、ク
レセント拡がり角βだけ戻すと輪郭線Ｂの傾きに合致し
た円弧ｂ’の画像が得られる。円弧ｂ’’は円弧ｂ’の
ワイヤ延出線に関しての対称図形である。同様に、始点
標準パターンｃ、終点標準パターンｄの画像に対して所
要の回転操作を行うことにより、図５に示す各部に対応
した画像ｃ’、ｃ’’、ｄ’、ｄ’’を得ることができ
る。 【００２２】以下、セカンドボンディング点の検査方法
について図６のフローに沿って説明する。まず図５に示
すように、円弧ａをワイヤ６の延出角度αに応じて回転
させた回転パターンを作成して回転パターン記憶部１９
に記憶させる（ＳＴ１）。次いで同様に円弧ｂをワイヤ
６の延出角度αおよびクレセント６ｃの拡がり角度βに
従って回転させる（ＳＴ２）。これらの操作により、回
転後の円弧ａ’，ｂ’の方向はクレセント６ｃの輪郭線
Ａ、Ｂの方向に概略一致する。 【００２３】次に、図７に示すように、円弧ａ’，ｂ’
を予め設定された範囲内でＸ方向およびＹ方向にサーチ
させ、それぞれ輪郭線Ａ，Ｂと最もよくマッチする位置
を求める（ＳＴ３）。このマッチング処理は、各輪郭線
Ａ、Ｂの全範囲で行う必要はなく、輪郭線Ａ、Ｂの形状
的な特性が最も現れる範囲を特定し、この特定範囲につ
いてのみマッチングを行えばよい。このように処理対象
範囲を特定することにより、処理時間を短縮して検査を
より効率的に行うことができる。 【００２４】そして、これらの円弧ａ’，ｂ’，ｂ’’
が輪郭線Ａ、Ｂと最もよくマッチする位置が特定された
ならば、図８に示すように、これらの円弧ａ’，ｂ’，
ｂ’’の交点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を求め、クレセント６ｃ
の位置、形状を特定する概点とする（ＳＴ４）。この
後、標準パターン記憶部１８に記憶された始点標準パタ
ーンｃおよび終点標準パターンｄを読み出し、所定の回
転操作を行った後に、それぞれ対応する概点Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３の周辺でマッチングさせる（ＳＴ５）。これに
より、始点標準パターンｃ及び終点標準パターンｄ上で
の始点Ｐｉ、終点Ｐｔの位置を、現実のボンディング点
の画像上の座標に対応させることができ、クレセント６
ｃの始点Ｐｉ及び終点Ｐｔを高い確度で推定することが
できる。 【００２５】なお、このマッチング処理において、概点
周囲の画像が不鮮明なため良好なマッチング結果を得る
ことができず、クレセント６ｃの始点Ｐｉが明瞭に求め
られないならば（ＳＴ６）、ＳＴ４で求めた概点Ｐ１，
Ｐ２をクレセント始点として採用する（ＳＴ７）。次に
同様の理由でクレセント６ｃの終点Ｐｔが明瞭に求めら
れないならば（ＳＴ８）、以下に説明する終点サブパタ
ーンを用いて、終点Ｐｔを求める処理を行う（ＳＴ
９）。 【００２６】この処理は図９に示すように、ワイヤ６が
クレセント６ｃに移行する部分のワイヤ６の画像中に現
れる明像部６ｄのパターンを利用してクレセント終点Ｐ
ｔを推定するものである。この部分ではワイヤ６は折れ
曲がっており（図３参照）この部分の反射光は上方のカ
メラ８に入射して高輝度の明像部６ｄが一定の傾向を有
するパターンで現れる。そしてこの明像部６ｄのパター
ンとクレセント６ｃの終点Ｐｔの位置とは相関があるた
め、この明像部６ｄの位置を特定することにより終点Ｐ
ｔを推定することができる。すなわち、このパターンを
標準化し、かつ終点Ｐｔとの位置関係を特定した終点サ
ブパターンを設定し、この終点サブパターンをボンディ
ング点の画像上に重ねてマッチングさせることにより、
終点Ｐｔの位置を推定することができる。 【００２７】そしてこの終点サブパターンによる処理の
結果でも、終点Ｐｉがなお明瞭に求められないならば
（ＳＴ１０）、前記の概点Ｐ３を以て終点として採用す
る（ＳＴ１１）。この後、上記フローにて求められた始
点Ｐｉ、終点Ｐｔに基づいてクレセント６ｃの中心を算
出し（ＳＴ１２）、クレセント位置として出力する。そ
して、このクレセント位置に基づき、ボンディング状態
の判定を行う（ＳＴ１３）。 【００２８】このように、クレセント６ｃの形状を表す
各特徴部分の標準パターンを予め必要とされる検査精度
に応じて設定し、この標準パターンを撮像された画像に
重ねてマッチングさせて必要な検査結果を推定によって
求めることにより、検査の処理時間を大幅に短縮して検
査効率を向上させることができる。また、画像上のクレ
セントの輪郭に不明瞭部分やノイズなどがある場合にも
その不確定部分を標準パターンが補うので、必要とされ
る精度範囲内において確実に検査結果を得ることができ
る。 【００２９】 【発明の効果】本発明によれば、標準的なクレセントの
輪郭線を近似する線分をボンディング点の画像上に重ね
てサーチしながらクレセントの輪郭線とマッチングさ
せ、これらの線分の交点を求めてクレセント形状を特定
する概点とし、これらの概点に基づいてセカンドボンデ
ィング点のボンディング状態を検査するするようにした
ので、画像上での検査のために要する処理時間を大幅に
短縮し、セカンドボンディング点の検査を高速度で効率
よく行うことができ、また画像上にノイズや不明瞭部分
がある場合にも信頼性の高い検査結果を得ることができ
る。
続するワイヤボンディングにおけるセカンドボンディン
グ点の検査方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】チップと、このチップが搭載されたリー
ドフレームやプリント基板などの基板をワイヤで接続す
るワイヤボンディングは次のようにして行われる。まず
キャピラリツールの下端部から下方へ導出されたワイヤ
の下端部とトーチの間で電気的にスパークを発生させ、
ワイヤの下端部にボールを搭載した後、キャピラリツー
ルを下降させてボールを基板に搭載されたチップの上面
にボンディングする。次いでキャピラリツールを一旦基
板の上方へ移動させた後に、キャピラリツールの下端部
を所定の軌跡を描かせながら下降させ、ワイヤを基板に
ボンディングする（以下、「２ｎｄ（セカンド）ボンデ
ィング」という）。そしてワイヤボンディング後には、
チップやワイヤを保護するための樹脂封止が行われる。 【０００３】この樹脂封止に先立って、ワイヤボンディ
ングの状態を確認するための検査が行われ、正常なワイ
ヤボンディングが行われているか否かが検査される。セ
カンドボンディング点について行われる検査では、キャ
ピラリツールによってワイヤの先端部が平面視して三日
月型につぶされた部分、いわゆるクレセントの大きさや
位置が検出の対象となる。これらを検出することによ
り、ボンディングが正常に行われたか否かを検査でき
る。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】従来、クレセントの形
状はセカンドボンディング点の画像上で輪郭追跡を行う
ことにより検出されていた。しかしながら、クレセント
の形状はキャピラリツールの下端部によってつぶされる
ときの各種の要因により欠落しやすく、輪郭は必ずしも
明瞭ではない。このため輪郭追跡による方法では、輪郭
を誤検出したり場合によっては検出不能であるなど、検
査の信頼性が低いという問題点があった。またこの方法
は輪郭を逐次画像上で求める処理を行うため検出に長時
間を要し、検査の効率が悪いという問題点があった。 【０００５】そこで本発明は、セカンドボンディング点
の検査を効率よく高い信頼性で行うことができるワイヤ
ボンディングにおけるセカンドボンディング点の検査方
法を提供することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明のワイヤボンディ
ングにおけるセカンドボンディング点の検査方法は、基
板のパッドのボンディング点をカメラにより撮像し、撮
像結果を画像データとして画像記憶部に記憶させる工程
と、標準的なクレセントの輪郭線を近似する複数の線分
を検査対象のボンディング点のワイヤ延出角度に応じて
回転させる工程と、前記線分をボンディング点の画像内
でサーチしながらクレセントの輪郭線とマッチングさせ
る工程と、マッチング後の前記線分と前記線分の交点を
求めてクレセント形状を特定する概点とする工程と、前
記概点に基づいてボンディング状態を判定する工程とを
含む。 【０００７】本発明によれば、標準的なクレセントの輪
郭線を近似する線分をボンディング点の画像上に重ねて
サーチしながらクレセントの輪郭線とマッチングさせ、
これらの線分の交点を求めてクレセント形状を特定する
概点とすることにより、セカンドボンディング点の検査
を効率よく高い信頼性で行うことができる。 【０００８】 【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のワイ
ヤボンディングにおけるセカンドボンディング点の検査
装置の構成を示すブロック図、図２は同ワイヤボンディ
ングが行われる基板の平面図、図３は同セカンドボンデ
ィング点の拡大側面図、図４、図５は同セカンドボンデ
ィング点の拡大画像図、図６はワイヤボンディングにお
けるセカンドボンディング点の検査方法を示すフローチ
ャート、図７、図８、図９は同セカンドボンディング点
の拡大画像図である。 【０００９】まず図１を参照してワイヤボンディングに
おけるセカンドボンディング点の検査装置の構成を説明
する。図１において、ステージ１上には基板２が載置さ
れている。基板２上にはチップ４が搭載されている。基
板２のパッド３とチップ４のパッド５はワイヤ６によっ
てボンディングされている。ステージ１の上方にはＸテ
ーブル９およびＹテーブル１０より成る可動テーブル１
１が配設されている。可動テーブル１１にはカメラ８が
装着されている。カメラ８は可動テーブル１１によりＸ
方向やＹ方向に水平移動し、チップ４や基板２を撮像す
る。カメラ８の下方には照明部７が装着されている。照
明部７は撮像時にチップ４や基板２を照明する。 【００１０】カメラ８にはＡ／Ｄ変換部１２が接続され
ている。Ａ／Ｄ変換部１２は撮像データを画像データに
Ａ／Ｄ変換する。画像記憶部１３はＡ／Ｄ変換された画
像データを記憶する。ボンディング座標記憶部１４は、
ボンディング点、すなわちチップ４のパッド５や基板２
のパッド３の座標値を記憶する。処理演算部１５はボン
ディング点の画像データに基づきクレセント有無の判定
のために必要な演算を行う。検査結果記憶部１６は各ワ
イヤについての判定結果を記憶する。ＸＹテーブル制御
部１７は可動テーブル１１の動作を制御する。 【００１１】標準パターン記憶部１８は、標準的なクレ
セントの形状を近似する図形のデータを記憶する。回路
パターン記憶部１９は、前記図形を各ワイヤの延出角度
に応じて回転させた回転パターンを記憶する。しきい値
記憶部２０はクレセント有無を判定するためのマッチン
グ比率のしきい値を記憶する。プログラム記憶部２１
は、検査動作を各部に行わせるシーケンスプログラムを
記憶する。表示部２２はカメラ８によって撮像された画
像を表示する。 【００１２】次に図２を参照して検査の対象となるワイ
ヤボンディング点について説明する。図２において、基
板２上にはチップ４が搭載されている。チップ４の上面
には縁部に沿って多数のパッド５が形成されている。ま
た基板２上には、チップ４のそれぞれのパッド５に対応
した位置にパッド３が形成されている。チップ４のパッ
ド５と基板２のパッド３はワイヤ６で接続されている。
パッド５のボンディング点はファーストボンディング点
であり、基板２のパッド３のボンディング点はセカンド
ボンディング点３０である。パッド５から延出するワイ
ヤ６の延出角度αは、ボンディング点３０によってそれ
ぞれ異なっている。 【００１３】次に図３を参照してセカンドボンディング
点３０について説明する。基板２のパッド３の上面にワ
イヤ６がボンディングされている。３１ａ，３１ｂ，３
１ｃはワイヤ６をボンディングするキャピラリツールの
下端部の動きを動作の順に従って示したものである。ま
ず３１ａはキャピラリツールの下端部がワイヤ６をパッ
ド３に押し付け始めたタイミングでの位置を示してい
る。 【００１４】この後キャピラリツールはワイヤ６をパッ
ド３に押し付けながら更に下降するとともにボンディン
グ点へ向って横移動し、３１ｂの位置を経て最終的に３
１ｃの位置に至り、パッド３の上面を下方に押し付けて
凹型形状の圧痕３２を形成する。このとき、キャピラリ
ツールが３１ａから３１ｂの位置に移動する過程におい
て、ワイヤ６はキャピラリツールの下端部によって押し
つぶされ、斜面状部６ｂが形成される。 【００１５】このワイヤボンディングにおけるセカンド
ボンディング点の検査装置は上記のような構成より成
り、以下セカンドボンディング点の検査方法について説
明する。まず図１に示すようにチップ４が搭載された基
板２がステージ１上に載置される。次に可動テーブル１
１を駆動してカメラ８を検査対象であるセカンドボンデ
ィング点３０の上方に移動させ、照明部７を点灯してカ
メラ８によりセカンドボンディング点３０を撮像する。
撮像されたデータはＡ／Ｄ変換部１２を経て画像記憶部
１３に送られ、画像データとして記憶される。この画像
データは処理演算部１５に読み込まれ、画像データを画
像処理演算して検査が行われる。 【００１６】ここで、カメラ８により撮像して得られる
画像について説明する。図３において下向きの矢印ｅは
照明光の入射方向を、上向きの矢印ｆは反射光の反射方
向を示している。パッド３の上面に入射する光は上向き
に反射し、ワイヤ６やワイヤ６の斜面状部６ｂに入射す
る光は斜め方向に反射するため、カメラ８によって上方
から撮像された画像上ではパッド３と、ワイヤ６、斜面
状部６ｂは輝度が異る。したがって画像データを２値化
処理または多値化処理することにより、図４に示すよう
にパッド３の上面を明像とし、ワイヤ６と図３に示す斜
面状部６ｂを平面視して三日月形状となる部分、いわゆ
るクレセント６ｃを暗像とする画像を得ることができ
る。 【００１７】このようにして得られた画像に基づき、ボ
ンディング状態の検査を行う方法について説明する。ま
ず図５を参照してクレセント６ｃの形状を表す標準パタ
ーンについて説明する。標準パターンとしては、図５
（ａ）に示すように、クレセント６ｃの輪郭線Ａを近似
する線分としての円弧ａ、同じく輪郭線Ｂを近似する線
分としての円弧ｂ、クレセント６ｃの始点（クレセント
６ｃの拡がりの先端部）Ｐｉの周囲の標準的な形状を表
す始点標準パターンｃ、ならびにクレセント６ｃの終点
（クレセント６ｃとワイヤ６の境界部）Ｐｔの周囲の標
準的な形状を表す終点標準パターンｄが設定されてい
る。 【００１８】これらの標準パターンは経験データに基づ
き、当該検査に求められる精度段階に応じて設定される
ものである。すなわち、本実施例では輪郭線を近似する
線分として円弧を用いているが、円弧以外のもの、例え
ば楕円や放物線などクレセント６ｃの形状をさらによい
精度で近似できるものを用いることにより、検査精度を
より高めることができる。また、非常にラフな検査を行
う場合には、近似する線分として最も単純な直線を選択
することもできる。 【００１９】これらの標準パターンをセカンドボンディ
ング点の画像上でクレセント部分の画像とマッチングさ
せることにより、画像上での輪郭追跡などの処理時間を
要する処理を必要とせずにクレセント６ｃの輪郭線Ａ、
Ｂを近似的に求めることができる。また、始点及び終点
の標準パターンｃ，ｄを前記の近似的に求められた輪郭
線Ａ，Ｂの交点の周辺でサーチさせてマッチングを行う
ことにより、クレセント６ｃの始点Ｐｉ及び終点Ｐｔを
現実のクレセント形状の傾向に即して推定することがで
きる。 【００２０】これらの標準パターンは、標準パターン記
憶部１８に記憶されている。図５（ｂ）に示すように、
それぞれの標準パターンの画像を、検査対象のボンディ
ング点のワイヤ延出角度αやクレセント拡がり角βに応
じて画面上で回転させることにより、ボンディング点の
画像上での実際の傾きにほぼ合致した画像を得ることが
できる。 【００２１】すなわち、円弧ａをワイヤ延出角αだけ回
転することにより、輪郭線Ａの傾きに合致した円弧ａ’
の画像が得られ、円弧ｂをワイヤ延出角α回転させ、ク
レセント拡がり角βだけ戻すと輪郭線Ｂの傾きに合致し
た円弧ｂ’の画像が得られる。円弧ｂ’’は円弧ｂ’の
ワイヤ延出線に関しての対称図形である。同様に、始点
標準パターンｃ、終点標準パターンｄの画像に対して所
要の回転操作を行うことにより、図５に示す各部に対応
した画像ｃ’、ｃ’’、ｄ’、ｄ’’を得ることができ
る。 【００２２】以下、セカンドボンディング点の検査方法
について図６のフローに沿って説明する。まず図５に示
すように、円弧ａをワイヤ６の延出角度αに応じて回転
させた回転パターンを作成して回転パターン記憶部１９
に記憶させる（ＳＴ１）。次いで同様に円弧ｂをワイヤ
６の延出角度αおよびクレセント６ｃの拡がり角度βに
従って回転させる（ＳＴ２）。これらの操作により、回
転後の円弧ａ’，ｂ’の方向はクレセント６ｃの輪郭線
Ａ、Ｂの方向に概略一致する。 【００２３】次に、図７に示すように、円弧ａ’，ｂ’
を予め設定された範囲内でＸ方向およびＹ方向にサーチ
させ、それぞれ輪郭線Ａ，Ｂと最もよくマッチする位置
を求める（ＳＴ３）。このマッチング処理は、各輪郭線
Ａ、Ｂの全範囲で行う必要はなく、輪郭線Ａ、Ｂの形状
的な特性が最も現れる範囲を特定し、この特定範囲につ
いてのみマッチングを行えばよい。このように処理対象
範囲を特定することにより、処理時間を短縮して検査を
より効率的に行うことができる。 【００２４】そして、これらの円弧ａ’，ｂ’，ｂ’’
が輪郭線Ａ、Ｂと最もよくマッチする位置が特定された
ならば、図８に示すように、これらの円弧ａ’，ｂ’，
ｂ’’の交点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を求め、クレセント６ｃ
の位置、形状を特定する概点とする（ＳＴ４）。この
後、標準パターン記憶部１８に記憶された始点標準パタ
ーンｃおよび終点標準パターンｄを読み出し、所定の回
転操作を行った後に、それぞれ対応する概点Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３の周辺でマッチングさせる（ＳＴ５）。これに
より、始点標準パターンｃ及び終点標準パターンｄ上で
の始点Ｐｉ、終点Ｐｔの位置を、現実のボンディング点
の画像上の座標に対応させることができ、クレセント６
ｃの始点Ｐｉ及び終点Ｐｔを高い確度で推定することが
できる。 【００２５】なお、このマッチング処理において、概点
周囲の画像が不鮮明なため良好なマッチング結果を得る
ことができず、クレセント６ｃの始点Ｐｉが明瞭に求め
られないならば（ＳＴ６）、ＳＴ４で求めた概点Ｐ１，
Ｐ２をクレセント始点として採用する（ＳＴ７）。次に
同様の理由でクレセント６ｃの終点Ｐｔが明瞭に求めら
れないならば（ＳＴ８）、以下に説明する終点サブパタ
ーンを用いて、終点Ｐｔを求める処理を行う（ＳＴ
９）。 【００２６】この処理は図９に示すように、ワイヤ６が
クレセント６ｃに移行する部分のワイヤ６の画像中に現
れる明像部６ｄのパターンを利用してクレセント終点Ｐ
ｔを推定するものである。この部分ではワイヤ６は折れ
曲がっており（図３参照）この部分の反射光は上方のカ
メラ８に入射して高輝度の明像部６ｄが一定の傾向を有
するパターンで現れる。そしてこの明像部６ｄのパター
ンとクレセント６ｃの終点Ｐｔの位置とは相関があるた
め、この明像部６ｄの位置を特定することにより終点Ｐ
ｔを推定することができる。すなわち、このパターンを
標準化し、かつ終点Ｐｔとの位置関係を特定した終点サ
ブパターンを設定し、この終点サブパターンをボンディ
ング点の画像上に重ねてマッチングさせることにより、
終点Ｐｔの位置を推定することができる。 【００２７】そしてこの終点サブパターンによる処理の
結果でも、終点Ｐｉがなお明瞭に求められないならば
（ＳＴ１０）、前記の概点Ｐ３を以て終点として採用す
る（ＳＴ１１）。この後、上記フローにて求められた始
点Ｐｉ、終点Ｐｔに基づいてクレセント６ｃの中心を算
出し（ＳＴ１２）、クレセント位置として出力する。そ
して、このクレセント位置に基づき、ボンディング状態
の判定を行う（ＳＴ１３）。 【００２８】このように、クレセント６ｃの形状を表す
各特徴部分の標準パターンを予め必要とされる検査精度
に応じて設定し、この標準パターンを撮像された画像に
重ねてマッチングさせて必要な検査結果を推定によって
求めることにより、検査の処理時間を大幅に短縮して検
査効率を向上させることができる。また、画像上のクレ
セントの輪郭に不明瞭部分やノイズなどがある場合にも
その不確定部分を標準パターンが補うので、必要とされ
る精度範囲内において確実に検査結果を得ることができ
る。 【００２９】 【発明の効果】本発明によれば、標準的なクレセントの
輪郭線を近似する線分をボンディング点の画像上に重ね
てサーチしながらクレセントの輪郭線とマッチングさ
せ、これらの線分の交点を求めてクレセント形状を特定
する概点とし、これらの概点に基づいてセカンドボンデ
ィング点のボンディング状態を検査するするようにした
ので、画像上での検査のために要する処理時間を大幅に
短縮し、セカンドボンディング点の検査を高速度で効率
よく行うことができ、また画像上にノイズや不明瞭部分
がある場合にも信頼性の高い検査結果を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のワイヤボンディングに
おけるセカンドボンディング点の検査装置の構成を示す
ブロック図 【図２】本発明の一実施の形態のワイヤボンディングが
行われる基板の平面図 【図３】本発明の一実施の形態のセカンドボンディング
点の拡大側面図 【図４】本発明の一実施の形態のセカンドボンディング
点の拡大画像図 【図５】本発明の一実施の形態のセカンドボンディング
点の拡大画像図 【図６】本発明の一実施の形態のワイヤボンディングに
おけるセカンドボンディング点の検査方法を示すフロー
チャート 【図７】本発明の一実施の形態のセカンドボンディング
点の拡大画像図 【図８】本発明の一実施の形態のセカンドボンディング
点の拡大画像図 【図９】本発明の一実施の形態のセカンドボンディング
点の拡大画像図 【符号の説明】 ２ 基板 ３ パッド ４ チップ ５ パッド ６ ワイヤ ６ｃ クレセント ８ カメラ １１ 可動テーブル １３ 画像記憶部 １５ 処理演算部 １８ 標準パターン記憶部 ２０ しきい値記憶部
おけるセカンドボンディング点の検査装置の構成を示す
ブロック図 【図２】本発明の一実施の形態のワイヤボンディングが
行われる基板の平面図 【図３】本発明の一実施の形態のセカンドボンディング
点の拡大側面図 【図４】本発明の一実施の形態のセカンドボンディング
点の拡大画像図 【図５】本発明の一実施の形態のセカンドボンディング
点の拡大画像図 【図６】本発明の一実施の形態のワイヤボンディングに
おけるセカンドボンディング点の検査方法を示すフロー
チャート 【図７】本発明の一実施の形態のセカンドボンディング
点の拡大画像図 【図８】本発明の一実施の形態のセカンドボンディング
点の拡大画像図 【図９】本発明の一実施の形態のセカンドボンディング
点の拡大画像図 【符号の説明】 ２ 基板 ３ パッド ４ チップ ５ パッド ６ ワイヤ ６ｃ クレセント ８ カメラ １１ 可動テーブル １３ 画像記憶部 １５ 処理演算部 １８ 標準パターン記憶部 ２０ しきい値記憶部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01B 11/00 - 11/30
G01N 21/84 - 21/958
G06T 1/00 - 9/40
H01L 21/60
H01L 21/66
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】基板のパッドのボンディング点をカメラに
より撮像し、撮像結果を画像データとして画像記憶部に
記憶させる工程と、標準的なクレセントの輪郭線を近似
する複数の線分を検査対象のボンディング点のワイヤ延
出角度に応じて回転させる工程と、前記線分をボンディ
ング点の画像内でサーチしながらクレセントの輪郭線と
マッチングさせる工程と、マッチング後の前記線分と前
記線分の交点を求めてクレセント形状を特定する概点と
する工程と、前記概点に基づいてボンディング状態を判
定する工程とを含むことを特徴とするワイヤボンディン
グにおけるセカンドボンディング点の検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01248498A JP3409676B2 (ja) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | ワイヤボンディングにおけるセカンドボンディング点の検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01248498A JP3409676B2 (ja) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | ワイヤボンディングにおけるセカンドボンディング点の検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11211431A JPH11211431A (ja) | 1999-08-06 |
| JP3409676B2 true JP3409676B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=11806683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01248498A Expired - Fee Related JP3409676B2 (ja) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | ワイヤボンディングにおけるセカンドボンディング点の検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3409676B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4264458B1 (ja) * | 2008-06-13 | 2009-05-20 | 株式会社新川 | 圧着ボール径検出装置および方法 |
-
1998
- 1998-01-26 JP JP01248498A patent/JP3409676B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11211431A (ja) | 1999-08-06 |
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