JP6324869B2 - Wire peeling inspection method and wire peeling inspection apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、ボンディング面に対してウェッジボンディングにより接合されたワイヤ先端部が、ボンディング面から剥離しているか否かを検査するワイヤ剥離検査方法及びワイヤ剥離検査装置に関する。 The present invention relates to a wire peeling inspection method and a wire peeling inspection apparatus for inspecting whether or not a wire tip joined to a bonding surface by wedge bonding is peeled off from the bonding surface.
ワイヤボンディングの接合品質を評価する非破壊検査として、ワイヤとボンディング面との接合部の平面画像を評価することにより接合品質を評価する検査方法がある(特許文献1)。特許文献1のものは、良好な接合状態であるときの接合部のワイヤ状態を基準として設定する。すなわち、良好な接合状態であるとき、接合部でワイヤは圧着されてつぶれており、平面視において楕円形状となることが多い。この接合部のつぶれ幅や接合部の形状を基準データとして設定した後、検査対象となるワイヤの接合部を撮影する。そして、撮影した画像を分析して、ワイヤの接合部のつぶれ幅や形状等が基準データの所定範囲内であれば良好な接合状態であると判別し、所定範囲外であれば不良な接合状態であると判別する。
As a nondestructive inspection for evaluating the bonding quality of wire bonding, there is an inspection method for evaluating the bonding quality by evaluating a planar image of a bonding portion between a wire and a bonding surface (Patent Document 1). The thing of
ウェッジボンディングの接合状態の検査において、前記特許文献1のように平面画像に基づく検査は、接合部でのつぶれ幅や形状が所定範囲内で良好な接合状態であると判別された場合であっても、実際には良好に接合されていない場合がある。例えば、ボンディング面が汚れていると、ワイヤをボンディング面に圧着してつぶした後に、接合部がボンディング面から剥離して浮く場合がある。この場合、前記特許文献1のように平面画像に基づく検査では、剥離により接合部がボンディング面から浮いていても、それを認識することができず、接合状態を正確に検査することができない。
In the inspection of the bonding state of wedge bonding, the inspection based on the planar image as in
そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、ワイヤ先端部でのボンディング面からの剥離を正確に検査できるワイヤ剥離検査方法およびワイヤ剥離検査装置を提供しようとするものである。 Therefore, in view of such a situation, the present invention intends to provide a wire peeling inspection method and a wire peeling inspection apparatus capable of accurately inspecting peeling from a bonding surface at a wire tip.
本発明のワイヤ剥離検査方法は、ボンディング面とワイヤ先端部とがウェッジボンディングにて接合され、前記ワイヤ先端部がボンディング面から剥離しているか否かを3次元的に検査するワイヤ剥離検査方法であって、前記ワイヤ先端部及びボンディング面の焦点の異なる画像を複数撮像し、撮像した複数の画像から、ワイヤ先端部及びボンディング面の領域である局所領域ごとに焦点を評価し、ワイヤ先端部及びボンディング面において焦点の合っている局所画像の組み合わせで再構成したものである前記ワイヤ先端部及びボンディング面の全焦点画像及び撮像手段からの距離に応じて変化する輝度により表現された画像である前記ワイヤ先端部及びボンディング面の距離画像及び前記ワイヤ先端部及びボンディング面の3次元画像を作成し、前記全焦点画像からボンディング面領域を抽出して、前記3次元画像において、前記ボンディング面領域に相当する領域を抽出して、前記3次元画像から、前記ワイヤ先端部のうち、ボンディング面に対してつぶされたつぶれ領域を抽出して、前記つぶれ領域内の全部又は一部において、前記ボンディング面領域からの高さを測定すべき測定領域を抽出し、前記距離画像において、前記測定領域に相当する領域を抽出して、前記距離画像において、前記測定領域内で、前記ボンディング面領域から最も離れたワイヤの、ボンディング面領域からのワイヤ高さを測定し、前記ワイヤ高さが、予め設定された閾値以上であれば、ワイヤ先端部にボンディング面から剥離している剥離部位を有すると判別するものである。 The wire peeling inspection method of the present invention is a wire peeling inspection method in which a bonding surface and a wire tip are joined by wedge bonding, and whether or not the wire tip is peeled off from the bonding surface is three-dimensionally examined. A plurality of images with different focal points of the wire tip and the bonding surface, the focus is evaluated for each local region that is a region of the wire tip and the bonding surface, and the wire tip and the bonding surface are evaluated. The wire tip and the omnifocal image of the bonding surface, which is reconstructed by a combination of local images that are in focus on the bonding surface, and an image expressed by the luminance that changes according to the distance from the imaging means create a three-dimensional image of the wire tip and the bonding surface distance image and the wire tip and the bonding surface of the A bonding surface region is extracted from the omnifocal image, a region corresponding to the bonding surface region is extracted from the three-dimensional image, and the bonding surface of the wire tip portion is extracted from the three-dimensional image. and extracting an area collapsed collapsed against, in all or part of the crushing area, extracts the measurement area to be measured height from the bonding surface area in the range image, in the measurement region extracts the corresponding region in the distance image, in the measurement region, the farthest wire from the bonding surface area, measured wire height from the bonding surface area, wherein the wire height is preset If it is equal to or greater than the threshold value, it is determined that the tip portion of the wire has a peeled portion peeled from the bonding surface.
本発明のワイヤ剥離検査方法によれば、全焦点画像に基づいて、高さ測定の基準となるボンディング面領域を抽出し、3次元画像に基づいて、ボンディング面領域からの高さを測定する測定領域を抽出し、距離画像に基づいて、測定領域内で、ボンディング面領域から最高位のワイヤの高さを測定する。これにより、ワイヤ先端部のうち、つぶれた箇所(つまり、ボンディングされている箇所)が、ボンディング面領域からどの程度離れているかがわかり、ワイヤ先端部のボンディング面からの剥離部位の有無を、3次元的に検査することができる。 According to the wire peeling inspection method of the present invention, a measurement is performed in which a bonding surface region serving as a reference for height measurement is extracted based on an omnifocal image, and the height from the bonding surface region is measured based on a three-dimensional image. The region is extracted, and the height of the highest wire from the bonding surface region is measured in the measurement region based on the distance image. As a result, it can be seen how far the collapsed portion (that is, the bonded portion) of the wire tip portion is away from the bonding surface region, and the presence / absence of a peeling portion from the bonding surface of the wire tip portion is determined by 3 It can be inspected dimensionally.
前記構成において、前記つぶれ領域のうち、少なくともワイヤ先端部の先端縁から所定の領域を除外した領域を測定領域とする。ワイヤ先端縁はバリ等により、測定が不安定な部分となりやすい。このため、少なくともワイヤ先端縁を測定領域から除外することで、不安定な部分を除外し、バリ等による影響を受けることなく安定した測定値を得ることができて、検査精度が向上する。 The said structure WHEREIN: Let the area | region which excluded the predetermined area | region from the front-end edge of the wire front-end | tip part among the said crush areas as a measurement area | region. The tip of the wire tends to be unstable due to burrs. For this reason, by removing at least the wire tip edge from the measurement region, an unstable portion can be excluded, and a stable measurement value can be obtained without being affected by burrs or the like, thereby improving the inspection accuracy.
前記構成において、前記つぶれ領域のうち、少なくともワイヤ先端部の先端縁から所定の領域を除外し、さらに、つぶれ領域の中央部を除外した領域を測定領域としてもよい。ウェッジボンディングは、ウェッジツールを用いて行われる。すなわち、ウェッジツールの穴部にワイヤ先端部を挿通して保持し、ウェッジツールをボンディング面のボンディング位置に移動させる。ウェッジツールは、ワイヤ先端部をボンディング面に押し付けて、熱、荷重、及び超音波を付与しながらワイヤ先端部をボンディング面に接合する。このため、つぶれ領域において、中央部を除外した領域で熱等が付与されており、中央部では、熱等が付与されず形状が不安定な場合がある。従って、つぶれ領域の中央部を除外した領域を測定領域とすることで、より正確な測定を行うことができる。 The said structure WHEREIN: It is good also considering the area | region which excluded the predetermined area | region from the front-end edge of the wire front-end | tip part at least among the said crush areas, and also excluded the center part of the crush area | region. The wedge bonding is performed using a wedge tool. That is, the wire tip is inserted and held in the hole of the wedge tool, and the wedge tool is moved to the bonding position on the bonding surface. The wedge tool presses the wire tip against the bonding surface and joins the wire tip to the bonding surface while applying heat, load, and ultrasonic waves. For this reason, in the collapsed region, heat or the like is applied in a region excluding the central portion, and in the central portion, heat or the like is not applied and the shape may be unstable. Therefore, more accurate measurement can be performed by setting the area excluding the center of the collapsed area as the measurement area.
前記つぶれ領域は、3次元画像において前記ボンディング面領域よりも突出している領域、又はボンディング面領域から立ち上がるワイヤにつながった領域とすることができる。これにより、つぶれ領域を簡単に抽出することができる。 The collapsed area may be an area protruding from the bonding surface area in the three-dimensional image or an area connected to a wire rising from the bonding surface area. As a result, the collapsed area can be easily extracted.
前記構成において、前記ボンディング面領域が水平方向に対して傾斜している場合は、ボンディング面領域が水平になるように、少なくとも距離画像を補正することができる。これにより、距離画像における高さ測定が容易なものとなる。 In the above configuration, when the bonding surface region is inclined with respect to the horizontal direction, at least the distance image can be corrected so that the bonding surface region is horizontal. Thereby, the height measurement in the distance image becomes easy.
本発明のワイヤ剥離検査装置は、ボンディング面とワイヤ先端部とがウェッジボンディングにて接合され、前記ワイヤ先端部がボンディング面から剥離しているか否かを3次元的に検査するワイヤ剥離検査装置であって、前記ワイヤ先端部及びボンディング面の画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された焦点の異なる複数の画像から、ワイヤ先端部及びボンディング面の領域である局所領域ごとに焦点を評価し、ワイヤ先端部及びボンディング面において焦点の合っている局所画像の組み合わせで再構成したものである前記ワイヤ先端部及びボンディング面の全焦点画像を作成する全焦点画像作成手段と、撮像手段からの距離に応じて変化する輝度により表現された画像である前記ワイヤ先端部及びボンディング面の距離画像を作成する距離画像作成手段と、前記ワイヤ先端部及びボンディング面の3次元画像を作成する3次元画像作成手段と、前記全焦点画像からボンディング面領域を抽出するボンディング面領域抽出手段と、前記3次元画像から、前記ワイヤ先端部のうち、ボンディング面に対してつぶされたつぶれ領域を抽出して、前記つぶれ領域内の全部又は一部において、前記ボンディング面領域からの高さを測定すべき測定領域を抽出する測定領域抽出手段と、前記距離画像において、前記測定領域内で、前記ボンディング面領域から最も離れたワイヤの、ボンディング面領域からのワイヤ高さを測定する高さ測定手段と、前記ワイヤ高さが、予め設定された閾値以上であれば、ワイヤ先端部にボンディング面から剥離している剥離部位を有すると判別する判別手段とを備えたものである。 The wire peeling inspection apparatus according to the present invention is a wire peeling inspection apparatus that three-dimensionally inspects whether or not the wire tip is peeled off the bonding surface by bonding the bonding surface and the wire tip. From the imaging unit that captures the image of the wire tip and the bonding surface, and a plurality of images with different focal points captured by the imaging unit , the focal point is focused on each local region that is the region of the wire tip and the bonding surface. From the imaging means , an omnifocal image creation means for creating an omnifocal image of the wire tip and bonding surface, which is evaluated and reconstructed by a combination of local images in focus at the wire tip and bonding surface the wire tip and the bonding surface of the distance image is an image represented by the luminance which varies with the distance A distance image generating means for generating and a three-dimensional image creation means for creating a three-dimensional image of the wire tip and the bonding surface, the bonding surface area extracting means for extracting a bonding surface area from the total focus image, the 3 from dimensional images, of the wire tip, to extract the region collapsed collapsed against the bonding surface, in whole or in part of the crushing area, measured to be measuring the height from the bonding surface area a measurement area extracting means for extracting a region, in the range image, in the measurement region, the farthest wire from the bonding surface area, and the height measuring means for measuring the wire height from the bonding surface area, wherein If the wire height is equal to or greater than a preset threshold value, it is determined that the wire tip has a peeling site that is peeled off from the bonding surface. It is obtained by a discriminating means for.
前記構成において、前記測定領域抽出手段は、前記ワイヤ先端部のうち、ワイヤがつぶれたつぶれ領域を抽出する第1抽出部と、前記つぶれ領域のうち、少なくともワイヤ先端部の先端縁から所定の領域を除外した領域を抽出する第2抽出部とを備えたものであってもよい。また、第2抽出部は、前記つぶれ領域のうち、少なくともワイヤ先端部の先端縁から所定の領域を除外した領域を抽出し、さらに、つぶれ領域の中央部を除外した領域を抽出するものであってもよい。 In the above configuration, the measurement region extracting means includes a first extraction unit that extracts a collapsed region in which the wire is collapsed in the wire distal end portion, and a predetermined region from at least the distal end edge of the wire distal end portion in the collapsed region. And a second extraction unit that extracts a region excluding the region. In addition, the second extraction unit extracts, from the collapsed area, an area excluding a predetermined area from at least the tip edge of the wire distal end, and further extracts an area excluding the central part of the collapsed area. May be.
前記構成において、前記ボンディング面領域が水平方向に対して傾斜している場合は、ボンディング面領域が水平になるように、少なくとも距離画像を補正する補正手段を備えてもよい。 The said structure WHEREIN: When the said bonding surface area | region inclines with respect to a horizontal direction, you may provide the correction | amendment means which correct | amends a distance image at least so that a bonding surface area | region may become horizontal.
本発明では、ワイヤ先端部のボンディング面からの剥離部位の有無を、3次元的に検査することができるため、ワイヤ先端部でのボンディング面からの剥離を正確に検査できる。 In the present invention, since it is possible to inspect three-dimensionally whether or not there is a separation site from the bonding surface of the wire tip, it is possible to accurately inspect the peeling from the bonding surface at the wire tip.
以下、本発明の実施の形態を図1〜図5に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
本発明のワイヤ剥離検査装置は、電子部品や回路基板の端子などのパターン部分にワイヤ先端部がウェッジボンディングにより接合されている場合に、ワイヤ先端部30(図4参照)がボンディング面31(図4参照)から剥離しているか否かを検査するものである。ウェッジボンディングとは、ウェッジツールを用いて行うワイヤボンディング方法であり、ウェッジツールの穴部にワイヤ先端部を挿通して保持し、ウェッジツールをボンディング面のボンディング位置に移動させる。ウェッジツールが、ボンディングワイヤをボンディング面に押し付け、熱、荷重、及び超音波を付与しながらワイヤ先端部をボンディング面に接合する。 In the wire peeling inspection apparatus of the present invention, the wire tip 30 (see FIG. 4) is bonded to the bonding surface 31 (see FIG. 4) when the wire tip is joined to a pattern part such as an electronic component or a circuit board terminal by wedge bonding. 4), it is inspected whether or not it is peeled off. Wedge bonding is a wire bonding method performed using a wedge tool, in which a wire tip is inserted and held in a hole portion of the wedge tool, and the wedge tool is moved to a bonding position on the bonding surface. The wedge tool presses the bonding wire against the bonding surface and joins the wire tip to the bonding surface while applying heat, load, and ultrasonic waves.
本発明の第1実施形態のワイヤ剥離検査装置は、図1に示すように撮像手段1と、図示省略のコンピュータに設けられる、メモリ10と、全焦点画像作成手段2と、距離画像作成手段3と、3次元画像作成手段4と、位置決め手段11と、ボンディング面領域抽出手段5と、ボンディング面領域対応手段14と、補正手段6と、測定領域抽出手段7と、測定領域対応手段15と、高さ測定手段8と、判別手段9とを備えている。
As shown in FIG. 1, the wire peeling inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention includes an image pickup means 1, a
撮像手段1は高NAレンズ(被写界深度が低いレンズ)を備えたCCDカメラ等からなり、ワイヤ先端部30及びボンディング面31の画像を取得する。撮像手段1はz方向に(上下方向に)移動することができ、ワイヤ先端部30及びボンディング面31との距離を変化させて、上下方向に焦点が異なる画像を複数枚取得する。また、撮像手段1の下方(撮像手段1と撮像物体との間)に、図示省略のドーム照明が配置されており、平坦部だけではなく、傾斜部も撮像することができる。
The imaging means 1 is composed of a CCD camera or the like equipped with a high NA lens (a lens with a low depth of field), and acquires images of the
全焦点画像作成手段2は、焦点の異なる複数の画像データに基づいて、図2(a)に示すような全焦点画像22を作成するものである。全焦点画像とは、撮像系と物体との距離を連続的に変化させて(カメラをz方向にスキャンさせて)、焦点の異なる画像を複数枚撮影し、局所領域ごとにフォーカスを評価し、フォーカスの合っている局所画像の組み合わせで再構成したものである。これにより、全焦点画像は、全てのピクセルにおいてフォーカスが合っている。
The omnifocal
距離画像作成手段3は、例えば、撮像と同時に各画素ごとに最大輝度値を検査した時点における相対距離情報を記憶し、図2(c)に示すような、撮像手段1から撮像物体までの距離画像25を作成するものである。すなわち、距離画像は、撮像手段からの距離に応じて輝度により表現された画像であり、距離画像により撮像した物体の高さ情報を得ることができる。
The distance image creation means 3 stores, for example, relative distance information at the time when the maximum luminance value is inspected for each pixel simultaneously with imaging, and the distance from the imaging means 1 to the imaging object as shown in FIG. The
3次元画像作成手段4は、全焦点画像22と距離情報とから、図2(b)に示すような、ワイヤ先端部30及びボンディング面31の3次元形状を示す3次元画像24を作成するものである。
The three-dimensional image creating means 4 creates a three-
位置決め手段11は、後述する方法で全焦点画像22において、検査対象となるワイヤ先端部の位置決めを行うものである。
The positioning means 11 is for positioning the tip of the wire to be inspected in the
ボンディング面領域抽出手段5は、後述する方法で、全焦点画像22からボンディング面領域21(図2(a)参照)を抽出するものである。
The bonding surface area extraction unit 5 extracts the bonding surface area 21 (see FIG. 2A) from the
ボンディング面領域対応手段14は、全焦点画像22で抽出したボンディング面領域21を3次元画像24に対応させて、3次元画像24において、ボンディング面領域21に相当する領域を抽出するものである。
The bonding surface area corresponding means 14 extracts the area corresponding to the
補正手段6は、3次元画像24において、ボンディング面領域21が水平方向に対して傾斜している場合は、ボンディング面領域21が水平になるように、メモリ10に格納されている3次元画像24及び距離画像25を補正するものである。
When the
測定領域抽出手段7は、3次元画像24において、ボンディング面領域21からの高さを測定すべき測定領域23(図2(b)参照)を抽出するものである。この測定領域抽出手段7は、第1抽出部12と第2抽出部13とから構成されている。第1抽出部12は、ワイヤ先端部のうち、ボンディング面に対してつぶされたつぶれ領域20(図2(b)参照)を抽出する。第2抽出部13は、つぶれ領域20のうち、平面視において、少なくともワイヤ先端部の先端縁から所定の領域を除外した領域を測定領域23として抽出するものである。本実施形態では、第2抽出部13は、つぶれ領域20の両端10%の領域を除外した領域を測定領域23として抽出する。
The measurement
ボンディング面領域対応手段14は、3次元画像24で抽出した測定領域23を距離画像25に対応させて、距離画像25において、測定領域23に相当する領域を抽出するものである。
The bonding surface
高さ測定手段8は、距離画像25において、測定領域内で、ボンディング面領域21から最も離れたワイヤの、ボンディング面領域21からのワイヤ高さH(図4参照)を測定するものである。
The height measuring means 8 measures the wire height H (see FIG. 4) from the
判別手段9は、測定したワイヤ高さHが、予め設定された閾値以上であれば、ワイヤ先端部30にボンディング面31から剥離している剥離部位を有すると判別するものである。
The discriminating means 9 discriminates that the
本発明の第1実施形態のワイヤ剥離検査装置を使用したワイヤ剥離検査方法を図3のフローチャートを用いて説明する。ボンディング面にワイヤがウェッジボンディングされた物品の1つを基準モデルとして、例えばボンディング面と離れた位置に存在する模様や物体等を目印として設定する。そして、検査すべき位置にあるワイヤ先端部を含む検査範囲と、目印との相対位置をコンピュータに記憶させる。 A wire peeling inspection method using the wire peeling inspection apparatus of the first embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. One of the articles whose wires are wedge-bonded to the bonding surface is set as a reference model, for example, a pattern or object existing at a position away from the bonding surface is set as a mark. Then, the relative position between the inspection range including the wire tip at the position to be inspected and the mark is stored in the computer.
また、ワイヤ先端部30がボンディング面31から剥離している剥離部位を有する、と判別するための閾値をコンピュータに記憶させる。閾値の設定の一例としては、検査対象となるワイヤと同一のワイヤがボンディング面にウェッジボンディングにより良好に接合されている良品について、ボンディング面からワイヤのつぶれ部分の高さを測定する。この測定を複数の良品について実施し、それらの高さの最大値を閾値とする。
Further, a threshold value for discriminating that the
撮像手段1は、ワイヤ先端部30及びボンディング面31が撮影範囲となるようにして、上下方向に焦点の異なる実画像を複数枚取得する(ステップS1)。これにより、焦点の異なる複数の画像データがメモリ10に格納される。メモリ10に格納されている画像データから、全焦点画像作成手段2は、図2(a)に示すような全焦点画像22を作成し、3次元画像作成手段4は図2(b)に示すような3次元画像24を作成し、距離画像作成手段3は図2(c)に示すような距離画像25を作成する(ステップS2)。
The imaging means 1 acquires a plurality of real images having different focal points in the vertical direction so that the
位置決め手段11は、全焦点画像22において、目印の位置合わせを行う(ステップS3)。すなわち、検査対象となる物品は、目印と検査範囲との相対位置が基準モデルと一致するため、全焦点画像22において、目印との相対位置が、記憶された基準モデルのものと一致する場所を特定する。これにより、全焦点画像22において、検査対象となるボンディング面領域21を抽出する(ステップS4)。
The positioning means 11 aligns the mark in the omnifocal image 22 (step S3). In other words, since the relative position between the mark and the inspection range of the article to be inspected matches the reference model, the location where the relative position with the mark matches that of the stored reference model in the
ボンディング面領域対応手段14は、全焦点画像22で抽出したボンディング面領域21を、図2(b)の3次元画像24に対応させて、3次元画像24において、ボンディング領域21に相当する領域を抽出する(ステップS5)。このとき、補正手段6は、3次元画像24に基づいて、ボンディング面領域21が水平方向に対して傾斜している場合は、ボンディング面領域21が水平になるように、距離画像25及び3次元画像24を補正する(ステップS6)。
The bonding surface
第1抽出部12は、補正した3次元画像24に基づいて、ボンディング面に対してつぶされたつぶれ領域20を抽出する(ステップS7)。具体的には、3次元画像24において、平面領域よりも突出している領域を抽出する。すなわち、3次元画像24において、平面領域がボンディング面領域21に相当し、そこから突出している領域が、ワイヤ先端部のうち、ワイヤがつぶれたつぶれ領域20に相当する。
Based on the corrected three-
その後、第2抽出部13は、つぶれ領域20のうち、ワイヤの長手方向の両端部の10%を除外した領域を測定領域23とする(ステップS8)。つまり、2段階で測定領域23を抽出する。ワイヤ先端縁はバリ等により、測定が不安定な部分となりやすい。このため、ワイヤ先端縁を測定領域から除外することで、不安定な部分を除外し、バリの影響を受けることなく安定した測定値を得ることができて、検査精度が向上する。
Then, the
測定領域対応手段15は、3次元画像24で抽出した測定領域23を、図2(c)の距離画像25に対応させて、距離画像25において、測定領域23に相当する領域を抽出する(ステップS9)。なお、図2(c)において、ハッチングで示す領域が測定領域23を示し、点線内の領域がつぶれ領域20を示している。
The measurement region correspondence means 15 extracts the region corresponding to the
高さ測定手段8は、距離画像25において、測定領域内で、ボンディング面領域21から最も離れたワイヤの、ボンディング面領域21からのワイヤ高さHを測定する(ステップS10)。つまり、図4(a)のような状態では、測定領域23において、ボンディング面31から最も離れたワイヤの位置は、ワイヤ先端縁と反対側の測定領域の端部であり、この位置のワイヤ高さHを測定することになる。また、図4(b)のような状態では、測定領域23において、ボンディング面31から最も離れたワイヤの位置は、ワイヤ先端縁側の測定領域の端部であり、この位置のワイヤ高さHを測定することになる。
In the
判別手段9は、測定したワイヤ高さHが、予め設定された閾値以上であるかを判別し(ステップS11)、閾値以上であればワイヤ先端部30にボンディング面31から剥離している剥離部位を有すると判別し(ステップS12)、閾値以上でなければ、ワイヤ先端部30にボンディング面31から剥離している剥離部位を有さないと判別する(ステップS13)。剥離部位を有するとは、ワイヤ先端部30の一部がボンディング面31から剥離している場合と、ワイヤ先端部30の全部がボンディング面31から剥離している場合とを含むものである。すなわち、本発明では、ワイヤ先端部30の一部がボンディング面31から剥離している場合であっても、剥離しているか否かを検査することができる。
The discriminating means 9 discriminates whether or not the measured wire height H is greater than or equal to a preset threshold value (step S11). (Step S12), and if it is not equal to or greater than the threshold value, it is determined that the
本発明の第1実施形態のワイヤ剥離検査装置及びワイヤ剥離検査方法は、全焦点画像22に基づいて、高さ測定の基準となるボンディング面領域21を抽出し、3次元画像24に基づいて、ボンディング面領域21からの高さを測定する測定領域23を抽出し、距離画像25に基づいて、測定領域内で、ボンディング面領域21から最高位のワイヤの高さを測定する。これにより、ワイヤ先端部30のうち、つぶれた箇所(つまり、ボンディングされている箇所)が、ボンディング面領域21からどの程度離れているかがわかり、ワイヤ先端部30のボンディング面31からの剥離部位の有無を、3次元的に検査することができるため、ワイヤ先端部30でのボンディング面31からの剥離を正確に検査できる。
The wire peeling inspection apparatus and the wire peeling inspection method according to the first embodiment of the present invention extract a
第2実施形態のワイヤ剥離検査装置は、第2抽出部を、第1実施形態のワイヤ剥離検査装置の第2抽出部と異なるものとしている。本実施形態の第2抽出部は、つぶれ領域20のうち、平面視において、少なくともワイヤ先端部の先端縁から所定の領域を除外した領域を抽出し、さらに、平面視において、中央部を除外した領域を測定領域として抽出するものである。すなわち、第2抽出部は、図5の距離画像に示すように、点線内のつぶれ領域20のうち、平面視において、ワイヤの長手方向の両端部の10%を除外した領域を抽出し、さらに、つぶれ領域20のうち、平面視において、中央部を除外した領域を測定領域26として抽出する。この第2実施形態では、図5のハッチングの範囲が測定領域26となる。
In the wire peeling inspection apparatus of the second embodiment, the second extraction unit is different from the second extraction part of the wire peeling inspection apparatus of the first embodiment. The second extraction unit of the present embodiment extracts at least a region excluding a predetermined region from the distal end edge of the wire tip in the plan view, and further excludes the central portion in the plan view. An area is extracted as a measurement area. That is, as shown in the distance image of FIG. 5, the second extraction unit extracts a region excluding 10% of both ends in the longitudinal direction of the wire in plan view from the collapsed
ウェッジボンディングは、ウェッジツールを用いて行われる。すなわち、ウェッジツールの穴部にワイヤ先端部を挿通して保持し、ウェッジツールをボンディング面のボンディング位置に移動させる。ウェッジツールの先端は、ワイヤ先端部をボンディング面に押し付けて、熱、荷重、及び超音波を付与しながら接合する。このため、つぶれ領域20において、中央部を除外した領域で熱等が付与されており、中央部では、熱等が付与されず形状が不安定な場合がある。従って、つぶれ領域20の中央部を除外した領域を測定領域26とすることで、より正確な測定を行うことができる。
The wedge bonding is performed using a wedge tool. That is, the wire tip is inserted and held in the hole of the wedge tool, and the wedge tool is moved to the bonding position on the bonding surface. The tip of the wedge tool is joined while pressing the wire tip against the bonding surface and applying heat, load, and ultrasonic waves. For this reason, in the
第3実施形態のワイヤ剥離検査装置は、第2抽出部を省略している。すなわち、測定領域抽出手段7は、第1抽出部12のみから構成される。第1抽出部は、ワイヤ先端部のうち、ワイヤがつぶれたつぶれ領域を抽出し、このつぶれ領域の全体を測定領域とする。
In the wire peeling inspection apparatus of the third embodiment, the second extraction unit is omitted. That is, the measurement area extraction means 7 is composed of only the
第4実施形態のワイヤ剥離検査装置は、第1抽出部を、第1実施形態のワイヤ剥離検査装置と異なるものとしている。第1抽出部は、ワイヤ先端部のうち、ワイヤがつぶれたつぶれ領域を抽出するものであり、本実施形態の第1抽出部は、3次元画像より、ボンディング面領域から立ち上がるワイヤにつながったワイヤ先端箇所をつぶれ領域として抽出する。すなわち、第1抽出部は、3次元画像を参照して、つぶれていないワイヤ部分を先に抽出する。そして、そのワイヤ部分につながった部分を抽出し、その部分をつぶれ領域とする。 In the wire peeling inspection apparatus of the fourth embodiment, the first extraction unit is different from the wire peeling inspection apparatus of the first embodiment. The first extraction unit extracts a collapsed region where the wire is crushed from the tip of the wire, and the first extraction unit of the present embodiment is a wire connected to the wire rising from the bonding surface region based on the three-dimensional image. The tip part is extracted as a collapsed area. That is, a 1st extraction part extracts the wire part which is not crushed previously with reference to a three-dimensional image. Then, a portion connected to the wire portion is extracted, and the portion is set as a collapsed region.
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、撮像手段1は、CCDカメラに限られず、CMOSカメラ等種々のものを採用することができる。補正手段6は省略してもよく、ボンディング面領域21が水平方向に対して傾斜した状態で、ワイヤ高さHを測定してもよい。補正手段は、少なくとも距離画像を補正するものであればよく、3次元画像を補正せずに距離画像のみを補正するものであってもよいし、逆に全焦点画像、3次元画像、距離画像の全ての画像を補正するものであってもよい。閾値の設定は、他の方法であってもよく、例えば、閾値をワイヤの太さ寸法とする等、ワイヤの太さ、材質等の性質に応じて種々の設定ができる。第1・第2実施形態において、測定領域は、つぶれ領域のうち、ワイヤの長手方向の両端部の10%を除外した領域としたが、除外する範囲は任意に設定することができる。また、少なくともワイヤ先端縁側が除外されていればよく、ワイヤの先端縁側の端部のみを除外してもよい。位置決め手段11とボンディング面領域対応手段14と測定領域対応手段15とは夫々省略してもよい。ボンディング面領域対応手段14や測定領域対応手段15を省略した場合は、人が画像を参照しながら3次元画像にボンディング面を対応させたり、距離画像に測定領域を対応させたりしてもよい。
As described above, the embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, the
1 撮像手段
2 全焦点画像作成手段
3 距離画像作成手段
4 3次元画像作成手段
5 ボンディング面領域抽出手段
6 補正手段
7 測定領域抽出手段
8 高さ測定手段
9 判別手段
12 第1抽出部
13 第2抽出部
20 つぶれ領域
21 ボンディング面領域
22 全焦点画像
23、26 測定領域
24 3次元画像
25 距離画像
30 ワイヤ先端部
31 ボンディング面
H ワイヤ高さ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記ワイヤ先端部及びボンディング面の焦点の異なる画像を複数撮像し、
撮像した複数の画像から、ワイヤ先端部及びボンディング面の領域である局所領域ごとに焦点を評価し、ワイヤ先端部及びボンディング面において焦点の合っている局所画像の組み合わせで再構成したものである前記ワイヤ先端部及びボンディング面の全焦点画像及び撮像手段からの距離に応じて変化する輝度により表現された画像である前記ワイヤ先端部及びボンディング面の距離画像及び前記ワイヤ先端部及びボンディング面の3次元画像を作成し、
前記全焦点画像からボンディング面領域を抽出して、
前記3次元画像において、前記ボンディング面領域に相当する領域を抽出して、
前記3次元画像から、前記ワイヤ先端部のうち、ボンディング面に対してつぶされたつぶれ領域を抽出して、前記つぶれ領域内の全部又は一部において、前記ボンディング面領域からの高さを測定すべき測定領域を抽出し、
前記距離画像において、前記測定領域に相当する領域を抽出して、
前記距離画像において、前記測定領域内で、前記ボンディング面領域から最も離れたワイヤの、ボンディング面領域からのワイヤ高さを測定し、
前記ワイヤ高さが、予め設定された閾値以上であれば、ワイヤ先端部にボンディング面から剥離している剥離部位を有すると判別することを特徴とするワイヤ剥離検査方法。 A wire peeling inspection method for three-dimensionally inspecting whether a bonding surface and a wire tip are bonded by wedge bonding and whether the wire tip is peeled off from the bonding surface,
Taking a plurality of images with different focal points of the wire tip and the bonding surface,
The focus is evaluated for each local region that is a region of the wire tip and the bonding surface from a plurality of captured images, and is reconstructed by a combination of local images that are focused on the wire tip and the bonding surface. A distance image of the wire tip and bonding surface and a three-dimensional image of the wire tip and bonding surface, which is an image expressed by an omnifocal image of the wire tip and bonding surface, and a brightness that changes according to the distance from the imaging means. Create an image,
Extract the bonding surface area from the omnifocal image,
In the three-dimensional image, an area corresponding to the bonding surface area is extracted,
From the 3-dimensional image, of the wire tip, to extract the region collapsed collapsed against the bonding surface, in whole or in part of the crushing area, to measure the height from the bonding surface area Extract the measurement area
In the distance image, extract a region corresponding to the measurement region,
In the distance image, within the measurement region, measure the wire height from the bonding surface region of the wire farthest from the bonding surface region,
If the wire height is equal to or higher than a preset threshold value, it is determined that the wire tip has a peeled portion peeled from the bonding surface.
前記ワイヤ先端部及びボンディング面の画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された焦点の異なる複数の画像から、ワイヤ先端部及びボンディング面の領域である局所領域ごとに焦点を評価し、ワイヤ先端部及びボンディング面において焦点の合っている局所画像の組み合わせで再構成したものである前記ワイヤ先端部及びボンディング面の全焦点画像を作成する全焦点画像作成手段と、撮像手段からの距離に応じて変化する輝度により表現された画像である前記ワイヤ先端部及びボンディング面の距離画像を作成する距離画像作成手段と、前記ワイヤ先端部及びボンディング面の3次元画像を作成する3次元画像作成手段と、
前記全焦点画像からボンディング面領域を抽出するボンディング面領域抽出手段と、
前記3次元画像から、前記ワイヤ先端部のうち、ボンディング面に対してつぶされたつぶれ領域を抽出して、前記つぶれ領域内の全部又は一部において、前記ボンディング面領域からの高さを測定すべき測定領域を抽出する測定領域抽出手段と、
前記距離画像において、前記測定領域内で、前記ボンディング面領域から最も離れたワイヤの、ボンディング面領域からのワイヤ高さを測定する高さ測定手段と、
前記ワイヤ高さが、予め設定された閾値以上であれば、ワイヤ先端部にボンディング面から剥離している剥離部位を有すると判別する判別手段とを備えたことを特徴とするワイヤ剥離検査装置。 A wire peeling inspection apparatus that three-dimensionally inspects whether a bonding surface and a wire tip are bonded by wedge bonding and whether or not the wire tip is peeled from the bonding surface,
Imaging means for capturing images of the wire tip and the bonding surface;
A combination of local images in which the focal point is evaluated for each local region that is the region of the wire tip and the bonding surface from a plurality of images with different focal points captured by the imaging unit, and the wire tip and the bonding surface are in focus. The wire tip portion that is an image expressed by the omnifocal image creation means for creating an omnifocal image of the wire tip portion and the bonding surface that is reconstructed with the brightness varying according to the distance from the imaging means And a distance image creating means for creating a distance image of the bonding surface, a 3D image creating means for creating a 3D image of the wire tip and the bonding surface ,
A bonding surface region extracting means for extracting a bonding surface region from the omnifocal image;
From the 3-dimensional image, of the wire tip, to extract the region collapsed collapsed against the bonding surface, in whole or in part of the crushing area, to measure the height from the bonding surface area A measurement area extraction means for extracting a power measurement area;
In the distance image, a height measuring means for measuring the wire height from the bonding surface region of the wire farthest from the bonding surface region in the measurement region;
The wire height, if the preset threshold value or more, the wire stripping inspection apparatus is characterized in that a discriminating means for discriminating to have a peeling site are peeled from the bonding surface to the wire tip.
前記つぶれ領域のうち、少なくともワイヤ先端部の先端縁から所定の領域を除外した領域を抽出する第2抽出部とを備えたことを特徴とする請求項6に記載のワイヤ剥離検査装置。 The measurement region extraction means includes a first extraction unit that extracts a collapsed region in which the wire is collapsed among the wire tip ends;
The wire peeling inspection apparatus according to claim 6, further comprising: a second extraction unit that extracts a region excluding a predetermined region from at least a distal end edge of the wire distal end portion of the collapsed region.
前記つぶれ領域のうち、少なくともワイヤ先端部の先端縁から所定の領域を除外した領域を抽出し、さらに、つぶれ領域の中央部を除外した領域を抽出する第2抽出部とを備えたことを特徴とする請求項6に記載のワイヤ剥離検査装置。 The measurement region extraction means includes a first extraction unit that extracts a collapsed region in which the wire is collapsed among the wire tip ends;
A second extraction unit that extracts a region excluding a predetermined region from at least a tip edge of the wire tip portion from the collapsed region, and further extracts a region excluding the center portion of the collapsed region is provided. The wire peeling inspection apparatus according to claim 6.
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