JP7245503B2 - BONDING WIRE SHAPE DETECTION DEVICE AND WIRE SHAPE DETECTION METHOD - Google Patents
BONDING WIRE SHAPE DETECTION DEVICE AND WIRE SHAPE DETECTION METHOD Download PDFInfo
- Publication number
- JP7245503B2 JP7245503B2 JP2019045420A JP2019045420A JP7245503B2 JP 7245503 B2 JP7245503 B2 JP 7245503B2 JP 2019045420 A JP2019045420 A JP 2019045420A JP 2019045420 A JP2019045420 A JP 2019045420A JP 7245503 B2 JP7245503 B2 JP 7245503B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire
- image
- shape detection
- imaging
- height
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/859—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector involving monitoring, e.g. feedback loop
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
本発明は、ワイヤボンディング装置によって形成したボンディングワイヤのワイヤ形状検出装置並びにその方法に関する。 The present invention relates to a wire shape detection device and method for bonding wires formed by a wire bonding apparatus.
半導体チップのパッドと基板のリードとを接続するボンディングワイヤ(以下、ワイヤという)の高さの測定が行われている。ワイヤ高さを測定する方法としては、ワイヤの画像を撮像し、画像中のワイヤのエッジの合焦高さを測定する方法(例えば、特許文献1参照)や、ワイヤループの頂点の反射光をワイヤ直上の第1撮像装置とワイヤの斜め上方に配置した第2撮像装置とで撮像し、2つの画像からワイヤループの頂点の高さと位置とを検出する方法(例えば、特許文献2参照)が提案されている。 2. Description of the Related Art The height of bonding wires (hereinafter referred to as wires) connecting pads of a semiconductor chip and leads of a substrate is measured. As a method of measuring the wire height, there is a method of taking an image of the wire and measuring the focused height of the edge of the wire in the image (see, for example, Patent Document 1), and a method of measuring the reflected light from the vertex of the wire loop. There is a method of capturing images with a first imaging device directly above the wire and a second imaging device arranged diagonally above the wire, and detecting the height and position of the apex of the wire loop from the two images (see, for example, Patent Document 2). Proposed.
しかし、特許文献1、2に記載された従来技術では、照明によりワイヤの背景が明るくなることにより、ワイヤ画像のコントラストが低くなってしまい、検出精度が低下してしまう場合があった。
However, in the conventional techniques described in
そこで、ワイヤをリング状照明器で照明し、焦点深度を浅くして合焦点におけるワイヤ画像の中心に暗部を現出させ、この暗部を検出することによりワイヤ高さ、ワイヤ全体の三次元形状を検出する方法が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
Therefore, the wire is illuminated with a ring-shaped illuminator, the depth of focus is made shallow, and a dark part appears in the center of the wire image at the focal point. A detection method has been proposed (see
ところで、ワイヤをリング状照明器で照明すると、ワイヤが略水平方向に延びている部分では、合焦点においてワイヤの中心線近傍が暗部でワイヤの幅方向両端のエッジが明るくなる画像となるが、ワイヤが傾斜している部分では、これとは逆にワイヤの中心線近傍が明るくワイヤの幅方向両端のエッジが暗くなる画像となる場合がある。このため、特許文献3に記載された従来技術では、傾斜部分のあるワイヤではワイヤ全体の三次元形状の検出精度が低下してしまう場合があった。
By the way, when a wire is illuminated by a ring-shaped illuminator, in a portion where the wire extends in a substantially horizontal direction, an image is obtained in which the vicinity of the center line of the wire is dark and the edges at both ends of the wire in the width direction are bright at the focal point. Conversely, in a portion where the wire is inclined, an image may be obtained in which the vicinity of the center line of the wire is bright and the edges at both ends in the width direction of the wire are dark. For this reason, in the conventional technique described in
そこで、本発明は、精度良くワイヤの三次元形状を検出することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to accurately detect the three-dimensional shape of a wire.
本発明のワイヤ形状検出装置は、半導体チップのパッドと基板のリードとを接続するワイヤの画像を撮像する撮像装置と、撮像装置の周囲に配置されてワイヤを照明するリング状照明器と、撮像装置に撮像動作を実行させると共に撮像装置が撮像したワイヤの画像に基づいてワイヤの形状を検出する制御部と、を備えるワイヤ形状検出装置であって、制御部は、撮像装置で撮像したワイヤの画像を処理してワイヤの延びる方向に沿った微小長さの複数の区分毎に撮像焦点高さの異なる複数の区分画像を取得し、一の区分における撮像焦点高さの異なる複数の区分画像の中からコントラストが大きい画像を一の区分の候補画像として選択し、選択した候補画像と予測画像とを比較し、候補画像が予測画像と一致した場合に、選択した候補画像の撮像焦点高さを一の区分におけるワイヤ高さとして検出し、候補画像を一の区分におけるワイヤ画像として検出すること、を特徴とする。 The wire shape detection apparatus of the present invention comprises an image pickup device for picking up an image of a wire connecting a pad of a semiconductor chip and a lead on a substrate, a ring-shaped illuminator arranged around the image pickup device for illuminating the wire, and an image pickup device. A wire shape detection device comprising: a control unit that causes the device to perform an imaging operation and detects the shape of the wire based on the image of the wire captured by the imaging device, wherein the control unit detects the shape of the wire captured by the imaging device. The image is processed to acquire a plurality of segmented images with different imaging focal heights for each of a plurality of segments of a minute length along the direction in which the wire extends, and a plurality of segmented images with different imaging focal heights in one segment. An image with high contrast is selected as a candidate image for one segment, the selected candidate image is compared with the predicted image, and if the candidate image matches the predicted image, the imaging focal height of the selected candidate image is adjusted. It is characterized by detecting as a wire height in one section and detecting a candidate image as a wire image in one section.
本発明のワイヤ形状検出装置において、制御部は、ワイヤ高さの検出とワイヤ画像の検出とをワイヤの一端の区分から他端の区分に向かって順次行い、各区分におけるワイヤ高さとワイヤ画像とを取得してワイヤの形状を検出すること、としてもよい。 In the wire shape detection apparatus of the present invention, the control unit sequentially detects the wire height and the wire image from one end section of the wire to the other end section. to detect the shape of the wire.
本発明のワイヤ形状検出装置において、制御部は、撮像装置の焦点高さを段階的に変化させて異なる撮像焦点高さ毎にワイヤの全体画像を撮像し、撮像したワイヤの全体画像をワイヤの延びる方向に沿った微小長さの複数の区分に分割して複数の区分画像を生成する区分画像生成動作を撮像した全体画像毎に行って、ワイヤの延びる方向に沿った微小長さの複数の区分毎に撮像焦点高さの異なる複数の区分画像を取得すること、としてもよい。 In the wire shape detection device of the present invention, the control unit changes the focal height of the imaging device in stages to capture an entire image of the wire for each different imaging focal height, and converts the captured entire image of the wire into an image of the wire. A segmented image generation operation for generating a plurality of segmented images by dividing into a plurality of segmented images having minute lengths along the extending direction is performed for each captured whole image, and a plurality of segmented images having minute lengths along the direction in which the wire extends is performed. A plurality of segmented images having different imaging focal heights for each segment may be acquired.
本発明のワイヤ形状検出装置において、制御部は、撮像装置の焦点深度範囲毎にワイヤの全体画像を撮像すること、としてもよい。 In the wire shape detection device of the present invention, the control unit may capture an entire image of the wire for each focal depth range of the imaging device.
本発明のワイヤ形状検出方法は、半導体チップのパッドと基板のリードとを接続するワイヤの画像を撮像する撮像装置と、撮像装置の周囲に配置されてワイヤを照明するリング状照明器と、撮像装置に撮像動作を実行させると共に撮像装置が撮像したワイヤの画像に基づいてワイヤの形状を検出する制御部と、を備えるワイヤ形状検出装置に用いられるワイヤ形状検出方法であって、撮像装置で撮像したワイヤの画像を処理してワイヤの延びる方向に沿った微小長さの複数の区分毎に撮像焦点高さの異なる複数の区分画像を取得する区分画像取得ステップと、一の区分における撮像焦点高さの異なる複数の区分画像の中からコントラストが大きい画像を一の区分の候補画像として選択し、選択した候補画像と予測画像とを比較し、候補画像が予測画像と一致した場合に、選択した候補画像の撮像焦点高さを一の区分におけるワイヤ高さとして検出し、候補画像を一の区分におけるワイヤ画像として検出する検出動作ステップと、を有することを特徴とする。 The wire shape detection method of the present invention comprises: an imaging device for capturing an image of a wire connecting a pad of a semiconductor chip and a lead on a substrate; a ring-shaped illuminator disposed around the imaging device for illuminating the wire; A wire shape detection method used in a wire shape detection device comprising: a control unit that causes the device to perform an imaging operation and detects the shape of the wire based on the image of the wire captured by the imaging device, wherein the image is captured by the imaging device a segmented image acquisition step of processing the image of the wire to acquire a plurality of segmented images with different imaging focus heights for each of a plurality of segments of a minute length along the direction in which the wire extends; An image with a large contrast is selected as a candidate image for one segment from among a plurality of segmented images with different degrees of contrast, and the selected candidate image is compared with the predicted image. a detection operation step of detecting the imaging focal height of the candidate image as the wire height in one section, and detecting the candidate image as the wire image in the one section.
本発明のワイヤ形状検出方法において、検出動作ステップをワイヤの一端の区分から他端の区分に向かって順次行い、各区分におけるワイヤ高さとワイヤ画像とを取得してワイヤの形状を検出するワイヤ形状検出ステップを有してもよい。 In the wire shape detection method of the present invention, the wire shape is detected by performing the detection operation step sequentially from one end section of the wire to the other end section, and acquiring the wire height and wire image in each section. It may have a detection step.
本発明のワイヤ形状検出方法において、区分画像取得ステップは、撮像装置の焦点高さを段階的に変化させて異なる撮像焦点高さ毎にワイヤの全体画像を撮像する全体画像撮像ステップと、撮像したワイヤの全体画像をワイヤの延びる方向に沿った微小長さの複数の区分に分割して複数の区分画像を生成する区分画像生成動作を撮像した全体画像毎に行って、ワイヤの延びる方向に沿った微小長さの複数の区分毎に撮像焦点高さの異なる複数の区分画像を取得する区分画像生成ステップと、を含むこととしてもよい。 In the wire shape detection method of the present invention, the segmented image acquisition step includes a whole image capturing step of capturing an entire image of the wire for each different image capturing focus height by changing the focus height of the image capturing device step by step; A segmented image generating operation for generating a plurality of segmented images by dividing the entire image of the wire into a plurality of segments with minute lengths along the direction in which the wire extends is performed for each captured whole image, and and a segmented image generation step of acquiring a plurality of segmented images with different imaging focal heights for each of the plurality of segments of minute length.
本発明のワイヤ形状検出方法において、全体画像撮像ステップは、撮像装置の焦点深度範囲毎にワイヤの全体画像を撮像すること、としてもよい。 In the wire shape detection method of the present invention, the overall image capturing step may capture an overall image of the wire for each focal depth range of the imaging device.
本発明は、精度良くワイヤの三次元形状を検出することができる。 The present invention can accurately detect the three-dimensional shape of a wire.
<ワイヤ形状検出装置の構成>
以下、図面を参照しながら実施形態のワイヤ形状検出装置100について説明する。図1に示すように、ワイヤ形状検出装置100は、撮像装置16と、リング状照明器17と、制御部18とで構成される。
<Configuration of wire shape detection device>
A wire
撮像装置16は、CCDカメラ等で構成される。撮像装置16は、基板70の上に取り付けられた半導体チップ15の上方に配置され、半導体チップ15のパッド50と基板70のリードフレーム60とを接続するワイヤ10の画像を撮像する。
The
リング状照明器17は、撮像装置16の周囲に配置されてワイヤ10を斜め上方から照明する。リング状照明器17は、例えば、多数のLEDがリング状に配置されたものである。
A ring-
撮像装置16とリング状照明器17とは制御部18に接続されている。制御部18は、内部に情報処理を行うCPU18aとメモリ18bとを含むコンピュータである。制御部18は、撮像装置16の焦点高さの調整を行うと共に撮像装置16に撮像動作を実行させる。また、制御部18は、撮像装置16の撮像したワイヤ10の画像に基づいてワイヤ10の形状を検出する。なお、図1において、一点鎖線は、信号線を示す。
The
<ワイヤ形状検出装置の動作>
次に、図2から図9を参照しながらワイヤ形状検出装置100の動作、ワイヤ形状検出方法について説明する。
<Operation of Wire Shape Detector>
Next, the operation of the wire
<全体画像撮像ステップ>
制御部18は、撮像装置16の焦点高さを段階的に変化させて異なる撮像焦点高さ毎にワイヤ10の全体画像41~46(図4参照)を撮像する全体画像撮像ステップを実行する。ここで、撮像焦点高さは、撮像装置16の焦点高さ或いは合焦高さであり、撮像装置16の焦点が合った状態となる焦点深度範囲Hf(図4(a)参照)毎に段階的に設定されている。以下の説明では、撮像焦点高さは図4(a)に(1)~(6)を付した一点鎖線で示すように、撮像焦点高さ番号(1)~(6)の6段階に設定されているとして説明する。また、図4(a)に示す撮像焦点高さ番号(1)~(6)の上下の破線は、各撮像高さ番号(1)~(6)の各焦点深度範囲Hfを示す。
<Entire image capturing step>
The
制御部18は、図2のステップS101で撮像焦点高さ番号(N)を1にセットする。そして、撮像装置16の焦点高さを図4(a)に示す撮像焦点高さ番号(1)の高さに合わせる。すると、撮像焦点高さ番号(1)の上下の破線の間の焦点深度範囲Hfの間で撮像装置16の焦点が合った状態となる。制御部18は、この状態で図2のステップS102に示すように、ワイヤ10の全体画像41を撮像する。撮像したワイヤ10の全体画像41は、図4に示すように、撮像焦点高さ番号(1)の焦点深度範囲Hfの間にあるコントラストの高い第2ボンド点12とワイヤ10の画像と、焦点深度範囲Hfの外側にある破線で示すコントラストの低いぼけた画像とで構成される。第2ボンド点12の近傍ではワイヤ10が傾斜しているので、図1に示すリング状照明器17でワイヤ10を照明して撮像装置16でワイヤ10の画像を撮像するとワイヤ10の全体画像41は、中心線近傍が明るく幅方向両側が暗い一本線の画像となる。そして、図2のステップS103で制御部18は撮像した全体画像41をメモリ18bに格納する。なお、実際には、焦点深度範囲Hfから離れるに従って焦点の合った画像からぼけた画像に徐々に変化していくが、ここでは、説明を簡略化するために、焦点の合った画像とぼけた画像の二種類の画像に区分して説明する。
The
制御部18は、図2のステップS104で撮像焦点高さ番号(N)を1繰り上げて2として図2のステップS102に戻り、撮像装置16の焦点高さを撮像焦点高さ番号(2)に合わせてワイヤ10の全体画像42を撮像し、図2のステップS103で全体画像42をメモリ18bに格納する。撮像したワイヤ10の全体画像42は、図4に示すように、撮像焦点高さ番号(2)の焦点深度範囲Hfの間にあるコントラストの大きいワイヤ10の画像と焦点深度範囲Hfの外側にある破線で示すコントラストの低いぼけた画像で構成される。この範囲のワイヤ10も傾斜しているので撮像したワイヤ10の全体画像42も、図4に示すような一本線の画像となる。
The
同様に、制御部18は、図2のステップS104で撮像焦点高さ番号(N)を1ずつ繰り上げるごとに、図2のステップS102、S103を実行して撮像装置16の焦点深度範囲Hfごとにワイヤ10の全体画像43~46を順次撮像してメモリ18bに格納していく。
Similarly, every time the imaging focus height number (N) is incremented by 1 in step S104 in FIG. The
撮像焦点高さ番号(3)のワイヤ10の全体画像43は、撮像焦点高さ番号(2)のワイヤ10の全体画像42と同様、焦点深度範囲Hfの間にあるコントラストの大きいワイヤ10の一本線の画像と焦点深度範囲Hfの外側にある破線で示すコントラストの低いぼけた一本線の画像で構成される。
The
撮像焦点高さ番号(4)では、焦点深度範囲Hfの範囲に圧着ボールが形成されている第1ボンド点11が入るので、撮像した全体画像44には、全体画像42,43と同様のワイヤ10の一本線の画像に加え、第1ボンド点11の圧着ボールの輪郭画像11aが含まれる。
In the imaging focus height number (4), the
撮像焦点高さ番号(6)の焦点深度範囲Hfの範囲では、ワイヤ10が略水平方向に延びる部分がある。図1に示すリング状照明器17でワイヤ10のこの部分を照明して撮像装置16でワイヤ10の画像を撮像すると、ワイヤ10の幅方向両端が明るく、中心線近傍が暗いコントラストの大きな二本線の画像となる。また、この部分のワイヤ10の長さ方向の両側ではワイヤ10が下方向に傾斜しているため、コントラストの大きな一本線の画像となる。更に、全体画像46は、焦点深度範囲Hfの外側にある破線で示すコントラストの低いぼけた一本線の画像が含まれる。
In the focal depth range Hf of the imaging focal height number (6), there is a portion where the
撮像焦点高さ番号(5)の全体画像45は、焦点深度範囲Hfの間にあるコントラストの大きいワイヤ10の一本線の画像と焦点深度範囲Hfの外側にある破線で示すコントラストの低い一本線のぼけた画像と、撮像焦点高さ番号(6)に含まれる二本線の画像と一本線の画像と同様の形状でコントラストの低い画像(破線で示す)が含まれる。
The
このように、制御部18は、図2のステップS104で撮像焦点高さ番号(N)を1ずつ繰り上げるごとに、図2のステップS102、S103を実行して撮像装置16の焦点深度範囲Hfごとにワイヤ10の全体画像41~46を順次撮像してメモリ18bに格納していく。そして、ステップS105で撮像焦点高さ番号(N)が最終番号Nendを越えたかどうか判断する。本実施形態では、撮像焦点高さ番号Nは6段階に設定されているので、Nendは6であり、全体画像撮像ステップで6個の全体画像41~46を撮像する。
In this way, every time the imaging focus height number (N) is incremented by 1 in step S104 in FIG. Then, the
そして、制御部18は、Nが7となり、図2のステップS105でYESと判断した場合には、全ての撮像焦点高さ番号(1)~(6)の各全体画像41~46を撮像したと判断して全体画像撮像ステップを終了して図2のステップS106に進む。 Then, when N becomes 7 and it is determined as YES in step S105 of FIG. Then, the entire image capturing step is terminated, and the process proceeds to step S106 in FIG.
<区分画像生成ステップ>
制御部18は、撮像したワイヤ10の全体画像41~46をワイヤ10の延びる方向に沿った微小長さの複数の区分に分割して複数の区分画像を生成する区分画像生成動作を撮像した全体画像41~46毎に行って、ワイヤ10の延びる方向に沿った微小長さの複数の区分毎に撮像焦点高さの異なる複数の区分画像を取得する区分画像生成ステップを実行する。図4(a)に示すように、区分は、一端側である第1ボンド点11側を区分番号(1)とし、他端側である第2ボンド点側を区分番号(Mend)としたMend個に分割されている。以下の説明では、撮像焦点高さ番号(N)、区分番号(M)の区分画像を区分画像(N,M)と記載する。
<Segmented image generation step>
The
制御部18は、図2のステップS106で撮像焦点高さ番号(N)と区分番号(M)を初期値の1にセットする。制御部18は、図2のステップS107で撮像焦点高さ番号(1)の全体画像41の区分番号(1)の区分画像(1,1)を切り出し、図2のステップS108に進んでメモリ18bに格納する。
The
制御部18は、図2のステップS109で区分番号(M)を1繰り上げて区分番号(M)が最終番号MendになるまでステップS107からS109を繰り返す。これにより、撮像焦点高さ番号(1)の全体画像41の区分番号(1)から区分番号(Mend)における各区分画像(1,1)~区分画像(1,Mend)のMend個の区分画像を切り出す。
The
そして、制御部18は、区分番号(M)が最終番号Mendを越えた場合には図2のステップS110でYESと判断して図2のステップS111に進んで、区分番号(M)を初期値の1に再設定し、ステップS112で撮像焦点高さ番号(N)を1繰り上げて2としてステップS113に進む。撮像焦点高さ番号(N)は2で最終番号Nendの6を越えていないので、制御部18は、ステップと113でNOと判断してステップS107に戻る。そして、区分番号(M)が最終番号MendになるまでステップS107からS109を繰り返し、撮像焦点高さ番号(2)の全体画像42の区分番号(1)から区分番号(Mend)における各区分画像(2,1)~区分画像(2,Mend)のMend個の区分画像を切り出す。
When the division number (M) exceeds the final number Mend, the
このように、制御部18は、各撮像焦点高さ番号Nごとに区分画像(N,M)の切り出しを行い、各区分画像(N,M)をメモリ18bに格納する。そして、ステップS113で撮像焦点高さ番号(N)が最終番号Nendを越えたかどうか判断する。本実施形態では、撮像焦点高さ番号(N)は6段階に設定されているので、Nendは6であり、区分画像生成ステップでは、区分画像(1,1)~区分画像(1,Mend)、区分画像(2,1)~区分画像(2,Mend)、・・・区分画像(6,1)~区分画像(6,Mend)の合計Mend×6個の区分画像を切り出す。
In this way, the
そして、制御部18は、Nが7となり、図2のステップS113でYESと判断した場合には、全ての区分画像を取得したと判断して、区分画像生成ステップを終了して図2のステップS114に進む。
Then, when N becomes 7 and it is determined YES in step S113 of FIG. 2, the
なお、全体画像撮像ステップと区分画像生成ステップとは、区分画像取得ステップを構成する。 Note that the whole image capturing step and the segmented image generation step constitute the segmented image acquisition step.
<ワイヤ形状検出ステップ>
制御部18は、図2のステップS114で区分番号Mを初期値の1に設定した後、図3のステップS115に進み区分番号(M)に対応する予測画像(M)を設定する。そして、図3のステップS116で区分番号(M)の撮像焦点高さ番号(N)が(1)~(Nend)のNend個の区分画像(1,M)~区分画像(Nend,M)をメモリ18bから読み出し、図3のステップS117でNend個の区分画像(1,M)~区分画像(Nend,M)の中でコントラストが最大の画像を区分番号(M)の候補画像(M)として選択する。
<Wire shape detection step>
After setting the partition number M to the initial value of 1 in step S114 in FIG. 2, the
そして、図3のステップS118で選択した候補画像(M)と予測画像(M)とを対比して、両者が一致している場合には、図3のステップS120に進んで、候補画像(M)を区分番号(M)のワイヤ画像として検出してメモリ18bに格納する。また、ステップS121で候補画像(M)の撮像焦点高さ番号(N)の高さをワイヤ高さとして検出してメモリ18bに格納する(検出動作ステップ)。
Then, the candidate image (M) selected in step S118 in FIG. 3 is compared with the predicted image (M), and if they match, the process proceeds to step S120 in FIG. ) is detected as the wire image of the division number (M) and stored in the
制御部18は、図3のステップS118でNOと判断した場合には、図3のステップS119に進んで、次にコントラストの大きな画像を候補画像(M)として選択し、図3のステップS118を実行する。
If the
このように、制御部18は、上記の検出動作ステップを一端側である第1ボンド点11の側の区分番号(1)から他端側である第2ボンド点側の区分番号(Mend)まで区分番号(M)ごとに繰り返して順次行い、区分番号(1)から区分番号(Mend)までの各区分でのワイヤ画像とワイヤ高さを取得してメモリ18bに格納する。これによって、ワイヤ10の三次元形状を検出する。これがワイヤ形状検出ステップである。
In this way, the
<区分番号(1)、(n)、(m)におけるワイヤ画像とワイヤ高さの取得>
以下、図5から図7を参照しながら、区分番号(1)、(n)、(m)におけるワイヤ画像とワイヤ高さの検出の場合を例として詳細に説明する。
<Acquisition of wire images and wire heights in division numbers (1), (n), and (m)>
The detection of wire images and wire heights in division numbers (1), (n), and (m) will be described in detail below as an example with reference to FIGS. 5 to 7. FIG.
<区分番号(1)の例>
図5に示すように、区分番号(1)の領域では、ワイヤ10は、第1ボンド点11から垂直に立ち上がって、水平方向に向って折れ曲がっていく。従って、ワイヤ10は傾斜しているため、図1に示すリング状照明器17でワイヤ10を照明して撮像装置16でワイヤ10の画像を撮像すると一本線の画像となる。従って、制御部18は、図3のステップS115で図5に示すような一本線の画像31を区分番号(1)の予測画像(1)として設定し、図3のステップS116に進む。
<Example of division number (1)>
As shown in FIG. 5, in the area of division number (1), the
制御部18は、図3のステップS116で図5に示す6つの区分画像(1,1)~(6,1)をメモリ18bから読み出す。図5に示すように、M=1の区分番号(1)では、撮像焦点高さ番号(6)の区分画像(6,1)は一本線のコントラストの大きな画像21が存在し、撮像焦点高さ番号(4)の区分画像(4,1)は第1ボンド点11の圧着ボールの輪郭画像11aが存在する。圧着ボールの輪郭画像11aはコントラストが小さい画像である。他の撮像焦点高さ番号(1)~(3)、(5)の各区分画像(1,1)~(3,1)、(5,1)には、明確な画像は存在しない。
The
そして、制御部18は、図3のステップS117において、図5に示すように、6つの区分画像(1,1)~(6,1)の中でコントラストが最大となる区分画像(6,1)を候補画像(1)として選択する。そして、図3のステップS118に進み、候補画像(1)と予測画像(1)とを比較する。候補画像(1)も予測画像(1)も共に一本線の画像であるから、制御部18は、図3のステップS118でYESと判断して図3のステップS120に進み、候補画像(1)を区分番号(1)のワイヤ画像として検出してメモリ18bに格納する。また、図3のステップS121で、候補画像(1)の撮像焦点さ高番号(6)の高さを区分番号(1)のワイヤ高さとして検出してメモリ18bに格納する。
Then, in step S117 of FIG. 3, the
そして、制御部18は、図3のステップS122で区分番号(M)を1インクレメントしてM=2とする。この場合、制御部18は、図3のステップS123でNOと判断して図3のステップS115に戻って、図3のステップS115~S121を実行して区分番号(2)のワイヤ形状、ワイヤ高さを検出する。
Then, the
<区分番号(n)の例>
次に、ワイヤ10が略水平方向に延びており、撮像装置16で撮像したワイヤ10の画像が二本線になる区分番号(n)のワイヤ形状とワイヤ高さの検出について説明する。区分番号(1)と同様の動作については簡略して説明する。
<Example of division number (n)>
Next,
区分番号(n)では、ワイヤ10の画像が二本線の画像となるから制御部18は、図3のステップS115で図6に示す二本線の画像32を予測画像(n)に設定する。
In the division number (n), the image of the
そして、ステップS116でメモリ18bから区分画像(1,n)~(6,n)の6つの画像を読み出す。区分画像(6,n)はコントラストが大きい二本線の画像22bを含んでおり、区分画像(5,n)はコントラストが小さい二本線の画像22aを含んでおり、他の区分画像(1,n)~(4,n)は明確な画像が存在しない。従って、制御部18は、図3のステップS117でコントラストが最大の区分画像(6,n)を候補画像(n)として選択する。この場合、候補画像(n)は予測画像(n)と同様の二本線の画像であるから、制御部18は、図3のステップS118でYESと判断して、図3のステップS120で候補画像(n)をワイヤ形状として検出してメモリ18bに格納し、図3のステップS121で、候補画像(n)の撮像焦点さ高番号(6)の高さを区分番号(n)のワイヤ高さとして検出してメモリ18bに格納する。
Then, in step S116, the six divided images (1, n) to (6, n) are read out from the
なお、制御部18が図3のステップS118でNOと判断した場合には、図3のステップS119に進み、候補画像(n)として選択した区分画像(6,n)に隣接する高さ番号の画像を候補画像(n)として選択する。本例では、区分画像(6,n)に隣接する高さ番号の画像は区分画像(5,n)しかないので、制御部18は、区分画像(5,n)を候補画像(n)として選択して図3のステップS118に戻る。区分画像(5,n)は予測画像(n)と同様の二本線の画像であるから、制御部18は、ステップS118でYESと判断して図3のステップS120,S121でワイヤ画像、ワイヤ高さを検出してメモリ18bに格納する。
If the
<区分番号(m)の例>
次にワイヤ10が傾斜しており、撮像装置16で撮像したワイヤ10の画像が一本線になる区分番号(m)のワイヤ形状とワイヤ高さの検出について説明する。区分番号(n)と同様の動作については簡略して説明する。
<Example of division number (m)>
Next, detection of the wire shape and wire height of the division number (m) in which the
区分番号(m)では、ワイヤ10の画像が一本線の画像となるから制御部18は、図3のステップS115で図7に示す一本線の画像33を予測画像(m)に設定する。
In the division number (m), the image of the
そして、ステップS116でメモリ18bから区分画像(1,m)~(6,m)の6つの画像を読み出す。区分画像(4,m)~(6,m)は、それぞれ一本線の画像23aから23cを含んでいる。区分画像(5,m)の画像23bはコントラストが一番大きく、区分画像(6,m)の画像23cは、区分画像(5,m)の画像23bよりもコントラストが小さく、区分画像(4,m)の画像23aは、一番コントラストが小さい。他の区分画像(1,m)~(3,m)には明確な画像が存在しない。従って、制御部18は、図3のステップS117でコントラストが最大の区分画像(5,m)を候補画像(m)として選択する。この場合、候補画像(m)は予測画像(m)と同様の一本線の画像であるから、制御部18は、図3のステップS118でYESと判断して、図3のステップS120で候補画像(m)をワイヤ形状として検出してメモリ18bに格納し、図3のステップS121で、候補画像(m)の撮像焦点さ高番号(6)の高さを区分番号(m)のワイヤ高さとして検出してメモリ18bに格納する。
Then, in step S116, six images (1, m) to (6, m) are read from the
区分番号(n)の例と同様、制御部18が図3のステップS118でNOと判断した場合には、図3のステップS119で候補画像(m)として選択した区分画像(5,m)に隣接する高さ番号の画像を候補画像(m)として選択する。本例では、区分画像(5,m)に隣接する高さ番号の画像は区分画像(4,m)と区分番号(6,m)の2つある。制御部18は、区分画像(4,m)と区分番号(6,m)のうちコントラストが大きい方の区分画像(6,m)を候補画像(m)として選択して図3のステップS118に戻る。区分画像(6,m)は予測画像(m)と同様の一本線の画像であるから、制御部18は、ステップS118でYESと判断して図3のステップS120,S121でワイヤ画像、ワイヤ高さを検出してメモリ18bに格納する。
As in the case of the section number (n), if the
以上説明したように、制御部18は、区分番号(1)から区分番号(Mend)において、それぞれワイヤ形状とワイヤ高さを検出してメモリ18bに格納する。そして、MがMendを越えると、図3のステップS123でYESと判断してワイヤ形状検出ステップを終了する。
As described above, the
図8(a)に示すように、制御部18が取得した、区分番号(1)から区分番号(Mend)の各ワイヤ形状を区分番号(M)の順に並べると、ワイヤ10の全体検出画像40が得られる。これにより、ワイヤ10の平面的形状を検出することができる。また、各区分番号(M)のワイヤ高さを区分番号(M)の順に並べると図8(b)に示すようにワイヤ10の立面形状を検出することが出来る。そして、図8(a)、図8(b)に基づいて、ワイヤ10の三次元形状を検出することができる。
As shown in FIG. 8(a), when the wire shapes of section number (1) to section number (Mend) acquired by the
以上、説明したように、実施形態のワイヤ形状検出装置100は、ワイヤ10が図1に示すリング状照明器17を用いて撮像装置16でワイヤ10を撮像すると二本線の画像となる水平部分と一本線の画像となる傾斜部分を含む場合であっても、精度良くワイヤ10の三次元形状の検出を行うことができる。
As described above, in the wire
なお、実施形態の説明では、撮像焦点高さ番号(N)は6段階に区分されていることとして説明したが、焦点深度範囲Hfの狭い撮像装置16を用いたり、照明を暗くして焦点深度範囲Hfを小さくすることにより、より多数の段階に区分してより詳細な三次元形状を検出するようにしてもよい。
In the description of the embodiment, the imaging focus height number (N) is divided into 6 stages, but the
また、実施形態では、予測画像は二本線の画像と一本線の画像の二種類の画像を用いることとして説明したが、これに限らず、例えば、図9に示すように、二本線の画像と一本線の画像との間では、傾斜した二本線の画像34或いは山形線の画像35を予測画像として用いてもよい。
In addition, in the embodiment, two types of images, a double-line image and a single-line image, are used as predicted images. Between the single-line image, the inclined double-
また、ワイヤ形状検出ステップにおいて、区分番号(k)で検出したワイヤ形状とワイヤ高さを参照して次の区分番号(k+1)のワイヤ形状とワイヤ高さを検出するようにしてもよい。このように、先にワイヤ形状、ワイヤ高さの検出を行った区分番号(k)のワイヤ形状とワイヤ高さを参照することにより次の区分番号(k+1)での誤検出を抑制することができる。 Also, in the wire shape detection step, the wire shape and wire height detected in the section number (k) may be referenced to detect the wire shape and wire height in the next section number (k+1). In this way, by referring to the wire shape and wire height of the division number (k) for which the wire shape and wire height were detected earlier, it is possible to suppress erroneous detection in the next division number (k+1). can.
10 ワイヤ、11 第1ボンド点、11a 輪郭画像、12 第2ボンド点、15 半導体チップ、16 撮像装置、17 リング状照明器、18 制御部、18a CPU、18b メモリ、21,22a,22b,23a~23c,31~35 画像、40 全体検出画像、41~46 全体画像、50 パッド、60 リードフレーム、70 基板、100 ワイヤ形状検出装置。
10 wire, 11 first bond point, 11a contour image, 12 second bond point, 15 semiconductor chip, 16 imaging device, 17 ring-shaped illuminator, 18 control unit, 18a CPU, 18b memory, 21, 22a, 22b,
Claims (8)
前記撮像装置の周囲に配置されて前記ワイヤを照明するリング状照明器と、
前記撮像装置に撮像動作を実行させると共に前記撮像装置が撮像した前記ワイヤの画像に基づいて前記ワイヤの形状を検出する制御部と、
を備えるワイヤ形状検出装置であって、
前記制御部は、
前記撮像装置で撮像した前記ワイヤの画像を処理して前記ワイヤの延びる方向に沿った微小長さの複数の区分毎に撮像焦点高さの異なる複数の区分画像を取得し、
一の前記区分における撮像焦点高さの異なる複数の区分画像の中からコントラストが大きい画像を一の前記区分の候補画像として選択し、選択した前記候補画像と予測画像とを比較し、前記候補画像が前記予測画像と一致した場合に、選択した前記候補画像の撮像焦点高さを一の前記区分におけるワイヤ高さとして検出し、前記候補画像を一の前記区分におけるワイヤ画像として検出すること、
を特徴とするワイヤ形状検出装置。 an imaging device that captures an image of a wire that connects the pad of the semiconductor chip and the lead of the substrate;
a ring-shaped illuminator arranged around the imaging device to illuminate the wire;
a control unit that causes the imaging device to perform an imaging operation and detects the shape of the wire based on the image of the wire captured by the imaging device;
A wire shape detection device comprising:
The control unit
processing the image of the wire captured by the imaging device to obtain a plurality of segmented images with different imaging focal heights for each of a plurality of segments of a minute length along the direction in which the wire extends;
selecting an image having a large contrast as a candidate image for one of the segments from among a plurality of segmented images having different imaging focal heights in the one segment; comparing the selected candidate image with a predicted image; is matched with the predicted image, detecting the imaging focal height of the selected candidate image as the wire height in one of the sections, and detecting the candidate image as a wire image in one of the sections;
A wire shape detection device characterized by:
前記制御部は、前記ワイヤ高さの検出と前記ワイヤ画像の検出とを前記ワイヤの一端の前記区分から他端の前記区分に向かって順次行い、各前記区分における前記ワイヤ高さと前記ワイヤ画像とを取得して前記ワイヤの形状を検出すること、
を特徴とするワイヤ形状検出装置。 The wire shape detection device according to claim 1,
The control unit sequentially detects the wire height and the wire image from the section at one end of the wire toward the section at the other end, and detects the wire height and the wire image in each section. to detect the shape of the wire;
A wire shape detection device characterized by:
前記制御部は、
前記撮像装置の焦点高さを段階的に変化させて異なる撮像焦点高さ毎に前記ワイヤの全体画像を撮像し、
撮像した前記ワイヤの前記全体画像を前記ワイヤの延びる方向に沿った微小長さの複数の前記区分に分割して複数の区分画像を生成する区分画像生成動作を撮像した前記全体画像毎に行って、前記ワイヤの延びる方向に沿った微小長さの複数の前記区分毎に撮像焦点高さの異なる複数の区分画像を取得すること、
を特徴とするワイヤ形状検出装置。 The wire shape detection device according to claim 2,
The control unit
Imaging an entire image of the wire for each different imaging focal height by changing the focal height of the imaging device step by step,
A segmented image generating operation for generating a plurality of segmented images by dividing the captured whole image of the wire into a plurality of segments of minute lengths along the direction in which the wire extends is performed for each of the captured whole images. obtaining a plurality of segmented images with different imaging focal heights for each of the plurality of segments of minute length along the direction in which the wire extends;
A wire shape detection device characterized by:
前記制御部は、
前記撮像装置の焦点深度範囲毎に前記ワイヤの前記全体画像を撮像すること、
を特徴とするワイヤ形状検出装置。 The wire shape detection device according to claim 3,
The control unit
Capturing the entire image of the wire for each focal depth range of the imaging device;
A wire shape detection device characterized by:
前記撮像装置で撮像した前記ワイヤの画像を処理して前記ワイヤの延びる方向に沿った微小長さの複数の区分毎に撮像焦点高さの異なる複数の区分画像を取得する区分画像取得ステップと、
一の前記区分における撮像焦点高さの異なる複数の区分画像の中からコントラストが大きい画像を一の前記区分の候補画像として選択し、選択した前記候補画像と予測画像とを比較し、前記候補画像が前記予測画像と一致した場合に、選択した前記候補画像の撮像焦点高さを一の前記区分におけるワイヤ高さとして検出し、前記候補画像を一の前記区分におけるワイヤ画像として検出する検出動作ステップと、
を有することを特徴とするワイヤ形状検出方法。 An imaging device that captures an image of a wire that connects a pad of a semiconductor chip and a lead of a substrate, a ring-shaped illuminator that is arranged around the imaging device and illuminates the wire, and the imaging device performs an imaging operation. A wire shape detection method used in a wire shape detection device comprising:
A segmented image acquisition step of processing the image of the wire captured by the imaging device to acquire a plurality of segmented images with different imaging focal heights for each of a plurality of segments of a minute length along the direction in which the wire extends;
selecting an image having a large contrast as a candidate image for one of said segments from among a plurality of segmented images with different imaging focal heights in said one segment, comparing said selected candidate image with a predicted image, and said candidate image; a detection operation step of detecting the imaging focal height of the selected candidate image as a wire height in one of the sections and detecting the candidate image as a wire image in one of the sections when the is matched with the predicted image. and,
A wire shape detection method characterized by comprising:
前記検出動作ステップを前記ワイヤの一端の前記区分から他端の前記区分に向かって順次行い、各前記区分における前記ワイヤ高さと前記ワイヤ画像とを取得して前記ワイヤの形状を検出するワイヤ形状検出ステップと、
を有することを特徴とするワイヤ形状検出方法。 The wire shape detection method according to claim 5,
Wire shape detection for detecting the shape of the wire by sequentially performing the detection operation step from the section at one end of the wire toward the section at the other end, and acquiring the wire height and the wire image in each section. a step;
A wire shape detection method characterized by comprising:
前記区分画像取得ステップは、
前記撮像装置の焦点高さを段階的に変化させて異なる撮像焦点高さ毎に前記ワイヤの全体画像を撮像する全体画像撮像ステップと、
撮像した前記ワイヤの前記全体画像を前記ワイヤの延びる方向に沿った微小長さの複数の前記区分に分割して複数の区分画像を生成する区分画像生成動作を撮像した前記全体画像毎に行って、前記ワイヤの延びる方向に沿った微小長さの複数の前記区分毎に撮像焦点高さの異なる複数の区分画像を取得する区分画像生成ステップと、
を含むことを特徴とするワイヤ形状検出方法。 The wire shape detection method according to claim 6,
The segmented image acquisition step includes:
an overall image capturing step of capturing an entire image of the wire for each different imaging focus height by changing the focal height of the imaging device stepwise;
A segmented image generating operation for generating a plurality of segmented images by dividing the captured whole image of the wire into a plurality of segments of minute lengths along the direction in which the wire extends is performed for each of the captured whole images. a segmented image generation step of acquiring a plurality of segmented images with different imaging focal heights for each of the plurality of segments having minute lengths along the direction in which the wire extends;
A wire shape detection method, comprising:
前記全体画像撮像ステップは、
前記撮像装置の焦点深度範囲毎に前記ワイヤの前記全体画像を撮像すること、
を特徴とするワイヤ形状検出方法。 The wire shape detection method according to claim 7,
The whole image capturing step includes:
Capturing the entire image of the wire for each focal depth range of the imaging device;
A wire shape detection method characterized by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019045420A JP7245503B2 (en) | 2019-03-13 | 2019-03-13 | BONDING WIRE SHAPE DETECTION DEVICE AND WIRE SHAPE DETECTION METHOD |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019045420A JP7245503B2 (en) | 2019-03-13 | 2019-03-13 | BONDING WIRE SHAPE DETECTION DEVICE AND WIRE SHAPE DETECTION METHOD |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020150093A JP2020150093A (en) | 2020-09-17 |
JP7245503B2 true JP7245503B2 (en) | 2023-03-24 |
Family
ID=72429853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019045420A Active JP7245503B2 (en) | 2019-03-13 | 2019-03-13 | BONDING WIRE SHAPE DETECTION DEVICE AND WIRE SHAPE DETECTION METHOD |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7245503B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220416308A1 (en) | 2021-06-28 | 2022-12-29 | Samsung Sdi Co., Ltd. | All-solid-state rechargeable battery and stacked all-solid-state rechargeable battery |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6484731A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-30 | Hitachi Ltd | Wire bonding and device therefor |
JPH05175312A (en) * | 1991-12-26 | 1993-07-13 | Canon Inc | Wire bonding inspecting apparatus |
JPH05312532A (en) * | 1992-05-13 | 1993-11-22 | Fujitsu Ltd | Device and method for inspecting bonding wire |
JPH06102024A (en) * | 1992-09-17 | 1994-04-12 | Fujitsu Ltd | Method and equipment for inspecting wire |
-
2019
- 2019-03-13 JP JP2019045420A patent/JP7245503B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020150093A (en) | 2020-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20130202188A1 (en) | Defect inspection method, defect inspection apparatus, program product and output unit | |
US11788973B2 (en) | Defect inspection device and defect inspection method | |
US9613425B2 (en) | Three-dimensional measurement apparatus, three-dimensional measurement method and program | |
CN106469455B (en) | Image processing method, image processing apparatus, and recording medium | |
US11182921B2 (en) | Wire shape inspecting apparatus and wire shape inspecting method | |
JP3329805B2 (en) | Automatic visual inspection device and visual inspection method | |
JP2019194670A (en) | Range differentiators for auto-focusing in optical imaging systems | |
JP7245503B2 (en) | BONDING WIRE SHAPE DETECTION DEVICE AND WIRE SHAPE DETECTION METHOD | |
KR102241989B1 (en) | Semiconductor inspecting method, semiconductor inspecting apparatus and semiconductor manufacturing method | |
JP2007003459A (en) | Flaw inspection device of image, visual examination device and flaw inspection method of image | |
JP2007017283A (en) | Method and apparatus for visual inspection | |
JP2020112367A (en) | Wafer inspection device | |
JP2009109682A (en) | Automatic focus adjusting device and automatic focus adjusting method | |
JPH08335236A (en) | Restaurant payment system | |
JP2021173566A (en) | Defect detection method and defect detection device | |
JP2010025597A (en) | Flaw detector, flaw detecting method, and program | |
JP5251189B2 (en) | Line-shaped object detection apparatus and line-shaped object detection method used for the line-shaped object detection apparatus | |
WO2020217970A1 (en) | Wire shape measurement device, wire three-dimensional image generation method, and wire shape measurement method | |
JP5458755B2 (en) | Line-shaped object height measuring apparatus, line-shaped object height measuring method used for the apparatus, and line-shaped object height measuring control program | |
JP2004037134A (en) | Method and apparatus for inspecting metal mask | |
JP3189604B2 (en) | Inspection method and device | |
JP2003059991A (en) | Visual inspection system and visual inspection method | |
JPH0982739A (en) | Inspecting device of bonding wire | |
Rajeswari et al. | Wire-bond Inspection in IC assembly | |
JP2003269920A (en) | Height measuring instrument |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20191114 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220119 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221209 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221213 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230214 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230306 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7245503 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |