JPH02129942A - 三次元物体の自動分析方法および装置 - Google Patents
三次元物体の自動分析方法および装置Info
- Publication number
- JPH02129942A JPH02129942A JP1131712A JP13171289A JPH02129942A JP H02129942 A JPH02129942 A JP H02129942A JP 1131712 A JP1131712 A JP 1131712A JP 13171289 A JP13171289 A JP 13171289A JP H02129942 A JPH02129942 A JP H02129942A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- assembly
- light
- bond
- optical
- dimensional
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 45
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 39
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 9
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 17
- 238000012549 training Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004141 dimensional analysis Methods 0.000 abstract description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 38
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 30
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 12
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 12
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000006693 Cassia laevigata Nutrition 0.000 description 1
- 241000735631 Senna pendula Species 0.000 description 1
- 238000002872 Statistical quality control Methods 0.000 description 1
- 241001193851 Zeta Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011960 computer-aided design Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229940124513 senna glycoside Drugs 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
- G01R31/302—Contactless testing
- G01R31/308—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67138—Apparatus for wiring semiconductor or solid state device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—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
- H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L24/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N2021/178—Methods for obtaining spatial resolution of the property being measured
- G01N2021/1785—Three dimensional
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/10—Scanning
- G01N2201/103—Scanning by mechanical motion of stage
- G01N2201/1035—3D motion
-
- 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
- H01L2224/01—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
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
-
- 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
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
- H01L2224/48465—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
-
- 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
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/4847—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
- H01L2224/48472—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area also being a wedge bond, i.e. wedge-to-wedge
-
- 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
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/4911—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain
- H01L2224/49112—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain the connectors connecting a common bonding area on the semiconductor or solid-state body to different bonding areas outside the body, e.g. diverging wires
-
- 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
- H01L2224/852—Applying energy for connecting
- H01L2224/85201—Compression bonding
- H01L2224/85205—Ultrasonic bonding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—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
- H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01005—Boron [B]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01006—Carbon [C]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01013—Aluminum [Al]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01039—Yttrium [Y]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01054—Xenon [Xe]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
- H01L2924/1204—Optical Diode
- H01L2924/12041—LED
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/14—Integrated circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/1901—Structure
- H01L2924/1904—Component type
- H01L2924/19042—Component type being an inductor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Toxicology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は全体として光学的分析装置に関するものでｂシ
、更に詳しくいえば、物体の三次元分析を行うことがで
きる自動化された光学的検査装置に関するものであり、
なお詳しくいえば、集積回路をパッケージ内に封入する
前に、その集積回路のパッドとリードフレームの導電性
フィンガの間の電気的リード接続（ワイヤボンド）の完
全すおよび質を検査する自動化され九九学的分析装置に
関するものでおる。
、更に詳しくいえば、物体の三次元分析を行うことがで
きる自動化された光学的検査装置に関するものであり、
なお詳しくいえば、集積回路をパッケージ内に封入する
前に、その集積回路のパッドとリードフレームの導電性
フィンガの間の電気的リード接続（ワイヤボンド）の完
全すおよび質を検査する自動化され九九学的分析装置に
関するものでおる。
集積回路（ＩＣ）装置は非常に小型であるから、ｒｃは
それ用の保護容器と、他の電気装置および電子装置へＩ
Ｃを接続することを容易にする複数の導電片とと含む組
立体内に通常パンケージされる。
それ用の保護容器と、他の電気装置および電子装置へＩ
Ｃを接続することを容易にする複数の導電片とと含む組
立体内に通常パンケージされる。
更に詳しくいえばパンケージ作業中に、複数の細長い導
体プレイを形成するためにエツチングされた細長い金属
片で構成されたリードフレームへＩＣダイが取付けられ
る。各アレイは中心領域（リードフレームアイランド）
を持つ１つの導体といくつかの接続フィンガを有する。
体プレイを形成するためにエツチングされた細長い金属
片で構成されたリードフレームへＩＣダイが取付けられ
る。各アレイは中心領域（リードフレームアイランド）
を持つ１つの導体といくつかの接続フィンガを有する。
その中ノし領域はダイの接地面ま九は放熱器として機能
し、その中心領域の上に１つのダイかのせられる。リー
ドフレームの中心領域の上にダイか置かれた後でダイの
電極すなわちバンドが、極めて細い接合線によシリード
フレーム板の対応する接ｔＩ５ｃフイ／ガヘ接に１され
る。自動ワイヤボンダはダイの電極とリード７１／−ム
板の接続フィンガの間の細い線の相互接続を２５０マイ
クロ秒またはそれより短い時間以内で行うことができる
（米国特許Ｋ ４，５８６，６４２号参照）。
し、その中心領域の上に１つのダイかのせられる。リー
ドフレームの中心領域の上にダイか置かれた後でダイの
電極すなわちバンドが、極めて細い接合線によシリード
フレーム板の対応する接ｔＩ５ｃフイ／ガヘ接に１され
る。自動ワイヤボンダはダイの電極とリード７１／−ム
板の接続フィンガの間の細い線の相互接続を２５０マイ
クロ秒またはそれより短い時間以内で行うことができる
（米国特許Ｋ ４，５８６，６４２号参照）。
集積回路の製造は高度に自動化されているが、パッケー
ジ内に封入する前にワイヤボンドの完全性および質を分
析するために訓練を受けた検査員が依然として利用され
るのが普通でらる。接合の完全性と貿およびワイヤボン
ダによりリードフレーム組立体の上に置かれた接合線を
検査する方法が一般的に「ボンド検査」と呼ばれている
。
ジ内に封入する前にワイヤボンドの完全性および質を分
析するために訓練を受けた検査員が依然として利用され
るのが普通でらる。接合の完全性と貿およびワイヤボン
ダによりリードフレーム組立体の上に置かれた接合線を
検査する方法が一般的に「ボンド検査」と呼ばれている
。
人が注意力を集中できる時間は比較的短く、かつ小さい
物体の検査に従事すると健康に関連する問題が起ヤやす
いから、人手による検査はあｔｂ信頼できないことが判
定している。集積回路の製造量が非常に多く、人件費が
高く、かつ人手による検査の信頼度が低いから、半導体
製品の品質が満足できないという結果になる。現在、ボ
ンド検査は、組立体をパッケージ内に封入する以前にボ
ンディングの異常を正確に検出するというよシは、単な
る統計的な品質管理技法である。
物体の検査に従事すると健康に関連する問題が起ヤやす
いから、人手による検査はあｔｂ信頼できないことが判
定している。集積回路の製造量が非常に多く、人件費が
高く、かつ人手による検査の信頼度が低いから、半導体
製品の品質が満足できないという結果になる。現在、ボ
ンド検査は、組立体をパッケージ内に封入する以前にボ
ンディングの異常を正確に検出するというよシは、単な
る統計的な品質管理技法である。
パッケージへの封入前にボンディングの異常を検出でき
ないことによって、集積回路の製造コストが大幅に上昇
する結果になシうる。現在のボンド検査法に固有の人的
過誤をなくす自動ボンド検査装置が製造されている。そ
の自動ボンド検査装置は半導体組立体の電気的接続装置
の二次元光学的測定を行うことができるが、測定が二次
元に限られるからそのような検査装置はボンドの置き方
、ボンドの寸法、およびボンディングワイヤの経路また
は高さを決定することはできなかった。
ないことによって、集積回路の製造コストが大幅に上昇
する結果になシうる。現在のボンド検査法に固有の人的
過誤をなくす自動ボンド検査装置が製造されている。そ
の自動ボンド検査装置は半導体組立体の電気的接続装置
の二次元光学的測定を行うことができるが、測定が二次
元に限られるからそのような検査装置はボンドの置き方
、ボンドの寸法、およびボンディングワイヤの経路また
は高さを決定することはできなかった。
撮偉される物体に対する焦点を合わせることにより、撮
像装置からその物体までの距離を決定するために、その
物体の傾きを最大にする方法が良く知られている。ツア
イス・インフォーメーション（Ｚｅｔａｓ Ｉｎｆｏｒ
ｍａｔｉｏｎ）、オーバーコツフェン（Ｏｂ＊ｒｋｏｃ
ｈ＠ｎ）、２９．９−１３（１９８６〜１９８７）所載
のガード・ハウスラー（Ｇ・ｒｄ Ｈ畠ｕａｌ豐ｒ）お
よびエバ・コーナー（、ｐｖａ Ｋｏｒｎ＠ｒ）による
［イメージング・ウィズ・エクスパンデッド・デプス・
オン・フォーカス（Ｉｔｎａｇｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｅｘ
ｐａｎｄ＠ｄＤ＠ｐｔｈ ｏｆ Ｆｏｃｕｓ ） Ｊと
題する論文において、物体からの種々の高さにおいて同
じ物体のいくつかの異なる映像をとることによって、撮
像装置の焦点深度を増すことにより、解偉力が大幅に向
上した１つの映像を得ることが示唆されている。しかし
その高解像力の二次元映像は、撮像される物体と背景の
間に高い光学的コントラストを要求されるいくつかの用
途にその検査方法を実際に利用できる点まで、最大にさ
れた傾きに伴うノイズを減少することはない。
像装置からその物体までの距離を決定するために、その
物体の傾きを最大にする方法が良く知られている。ツア
イス・インフォーメーション（Ｚｅｔａｓ Ｉｎｆｏｒ
ｍａｔｉｏｎ）、オーバーコツフェン（Ｏｂ＊ｒｋｏｃ
ｈ＠ｎ）、２９．９−１３（１９８６〜１９８７）所載
のガード・ハウスラー（Ｇ・ｒｄ Ｈ畠ｕａｌ豐ｒ）お
よびエバ・コーナー（、ｐｖａ Ｋｏｒｎ＠ｒ）による
［イメージング・ウィズ・エクスパンデッド・デプス・
オン・フォーカス（Ｉｔｎａｇｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｅｘ
ｐａｎｄ＠ｄＤ＠ｐｔｈ ｏｆ Ｆｏｃｕｓ ） Ｊと
題する論文において、物体からの種々の高さにおいて同
じ物体のいくつかの異なる映像をとることによって、撮
像装置の焦点深度を増すことにより、解偉力が大幅に向
上した１つの映像を得ることが示唆されている。しかし
その高解像力の二次元映像は、撮像される物体と背景の
間に高い光学的コントラストを要求されるいくつかの用
途にその検査方法を実際に利用できる点まで、最大にさ
れた傾きに伴うノイズを減少することはない。
アメリカ合衆国カリフォルニア州チャツツワース（Ｃｈ
ａｔｓｗｏｒｔｈ）所在のビュー・エンジニャリング社
（Ｖｌｓｗ ＥｎｇｌｎｅｏｒｉｎＨ，Ｉｎｃ、）によ
り三次元ボンド検査装置が開発されている。この装置は
、種々の撮像点から撮影した映像を相関させることによ
り、組立体およびそれの接続の三次元映像を形成するた
めに、何台かのテレビカメラおよび標準的な照明を使用
する。ボンド検査およびその他の応用において標準照明
技術を用いることに伴う大きな問題は、背景、この場合
にはリードフレームのリード、フィンガおよびパッド、
分析されている物体、ワイヤ、ボールボンドまたはクレ
セントボンド、が類似の材料で製造されていることが非
常にしばしばあシ、比較的等しいｉ：の光を反射するこ
とである。したがって、ある三次元検査装置が組立体の
三次元比較を行うことができても、希望の物体と望まし
くない背景の間のコントラストが低いとその検査装置の
有用性が限られたものとなる。また、種々の撮像点から
撮影し、照明を行う多重カメラ装置は人による検査のよ
うに検査速度および信頼度が低く、かつ費用がかさむ力
為ら、ボンド検査の自動化の誘因が半導体製造に対して
？′！！とんどない。
ａｔｓｗｏｒｔｈ）所在のビュー・エンジニャリング社
（Ｖｌｓｗ ＥｎｇｌｎｅｏｒｉｎＨ，Ｉｎｃ、）によ
り三次元ボンド検査装置が開発されている。この装置は
、種々の撮像点から撮影した映像を相関させることによ
り、組立体およびそれの接続の三次元映像を形成するた
めに、何台かのテレビカメラおよび標準的な照明を使用
する。ボンド検査およびその他の応用において標準照明
技術を用いることに伴う大きな問題は、背景、この場合
にはリードフレームのリード、フィンガおよびパッド、
分析されている物体、ワイヤ、ボールボンドまたはクレ
セントボンド、が類似の材料で製造されていることが非
常にしばしばあシ、比較的等しいｉ：の光を反射するこ
とである。したがって、ある三次元検査装置が組立体の
三次元比較を行うことができても、希望の物体と望まし
くない背景の間のコントラストが低いとその検査装置の
有用性が限られたものとなる。また、種々の撮像点から
撮影し、照明を行う多重カメラ装置は人による検査のよ
うに検査速度および信頼度が低く、かつ費用がかさむ力
為ら、ボンド検査の自動化の誘因が半導体製造に対して
？′！！とんどない。
「アイイーイーイー・トランザクションズ・オン・パタ
ーン・アナリシス・アンド・マシーン・インテリゼンス
（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ ｐａｔ
ｔｅｒｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ、Ｍａｃｈｉｎｅ
Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｓ）」、１０巻１０号、１９
８８年１月号、所載の［ストラフチャード・ハイライト
・インスペクショ／・オン・スベキュラー・サー７エイ
シズ（５ｔｒｕｃｔｕｒ＠ｄ Ｈｌｇｈｌｉｇｈｔ Ｉ
ｎ５ｐｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｐ＠ｅｕｌａｒ ５ｕｒ
ｆａｃｅｓ ） Ｊと題するサンダーソン（Ｓｕｎｄ・
ｒｌｏｌｌ ）、ワイス（Ｗ・１０）、およびナイヤー
（Ｎａｙａｒ）の論文には、三次元物体の鏡面状表面の
高さおよびそれの向きについての情報を生ずる、三次元
物体の鏡面状表面を照明し、撮像する方法が記載されて
いる。その論文には、１つの光学的透視構造ハイライト
法と、立体構造ハイライト法との２つの方法が示されて
いる。両方の方法は１つまたは複数の固定撮像装置と、
二次元で三次元物体を表すために種々の入射角度で物体
をおのおの照明する多数の光源とを用いる。しかし、そ
れら両方の技術は、種々の照明関係から物体の同じ部分
の多数の映像を必要とするから、希望の映像発生情報を
得るためには長い時間と、多くの計算を必要とする。
ーン・アナリシス・アンド・マシーン・インテリゼンス
（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ ｐａｔ
ｔｅｒｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ、Ｍａｃｈｉｎｅ
Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｓ）」、１０巻１０号、１９
８８年１月号、所載の［ストラフチャード・ハイライト
・インスペクショ／・オン・スベキュラー・サー７エイ
シズ（５ｔｒｕｃｔｕｒ＠ｄ Ｈｌｇｈｌｉｇｈｔ Ｉ
ｎ５ｐｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｐ＠ｅｕｌａｒ ５ｕｒ
ｆａｃｅｓ ） Ｊと題するサンダーソン（Ｓｕｎｄ・
ｒｌｏｌｌ ）、ワイス（Ｗ・１０）、およびナイヤー
（Ｎａｙａｒ）の論文には、三次元物体の鏡面状表面の
高さおよびそれの向きについての情報を生ずる、三次元
物体の鏡面状表面を照明し、撮像する方法が記載されて
いる。その論文には、１つの光学的透視構造ハイライト
法と、立体構造ハイライト法との２つの方法が示されて
いる。両方の方法は１つまたは複数の固定撮像装置と、
二次元で三次元物体を表すために種々の入射角度で物体
をおのおの照明する多数の光源とを用いる。しかし、そ
れら両方の技術は、種々の照明関係から物体の同じ部分
の多数の映像を必要とするから、希望の映像発生情報を
得るためには長い時間と、多くの計算を必要とする。
したがって、本発明の目的は、鏡面状反射面を有する三
次元物体の選択された部分の物理的特性を決する新規な
自動分析装置を得ることでおる。
次元物体の選択された部分の物理的特性を決する新規な
自動分析装置を得ることでおる。
本発明の別の目的は、半導体とリードフレーム接続組立
体の間の電気的接続の質と完全性を、１つの光学的観察
点から三次元で効果的に分析できる新規な自動ボンド検
査装置を得ることである。
体の間の電気的接続の質と完全性を、１つの光学的観察
点から三次元で効果的に分析できる新規な自動ボンド検
査装置を得ることである。
本発明の別の目的は、半導体とリードフレーム接続組立
体の間のボンドの寸法と形状の三次元決定を行うことが
できる新規な自動ボンド検査装置を得ることである。
体の間のボンドの寸法と形状の三次元決定を行うことが
できる新規な自動ボンド検査装置を得ることである。
本発明の別の目的は、リードフレームアイランド、ダイ
またはリードフレームささえのいずれかに対する、半導
体とリードフレーム接続組立体の間のボンディングワイ
ヤの高さの正確な三次元決定を行うことができる新規な
自動ボンド検査装置を得ることである。
またはリードフレームささえのいずれかに対する、半導
体とリードフレーム接続組立体の間のボンディングワイ
ヤの高さの正確な三次元決定を行うことができる新規な
自動ボンド検査装置を得ることである。
本発明の別の目的は、半導体とリードフレーム接続組立
体の間の隣接するボンディングワイヤの間の距離の二次
元決定を行うことができる新規な自動ボンド検査装置を
得ることである。
体の間の隣接するボンディングワイヤの間の距離の二次
元決定を行うことができる新規な自動ボンド検査装置を
得ることである。
本発明の別の目的は、半導体とリードフレーム接続組立
体の間の電気的接続の質と完全性を、１つの光学的観察
点から三次元で効果的に分析できる自動ボンド検査装置
を利用して、半導体とリードフレーム接続組立体０間の
ボンドを検査する新規な方法を得ることである。
体の間の電気的接続の質と完全性を、１つの光学的観察
点から三次元で効果的に分析できる自動ボンド検査装置
を利用して、半導体とリードフレーム接続組立体０間の
ボンドを検査する新規な方法を得ることである。
本発明の別の目的は、撮像される物体と、その物体の背
景との間のコントラストを高くするように、リードフレ
ームを撮影し、かつ照明することＫよシ、半導体とリー
ドフレーム接続組立体の間のボンドを検査する新規な方
法を得ることである。
景との間のコントラストを高くするように、リードフレ
ームを撮影し、かつ照明することＫよシ、半導体とリー
ドフレーム接続組立体の間のボンドを検査する新規な方
法を得ることである。
本発明の更に別の目的は、リードフレーム上のダイの位
置合わせと、ダイをリードフレーム、接続するワイヤの
ボールボンドとクレセントボンドの質と、ダイとリード
フレームを接続するワイヤの間の経路および間隔と、そ
れらのワイヤの高さとを決定する方法を得ることである
。
置合わせと、ダイをリードフレーム、接続するワイヤの
ボールボンドとクレセントボンドの質と、ダイとリード
フレームを接続するワイヤの間の経路および間隔と、そ
れらのワイヤの高さとを決定する方法を得ることである
。
本発明の大きな利点は、自動ボンド検査装置が、ボンデ
ィングワイヤと、半導体とリードフレーム接続組立体の
間のボンドとを、低い光学的コントラストの問題により
妨げられることなしに、かつ１つの光学的観察点だけを
用いて、三次元分析できることである。
ィングワイヤと、半導体とリードフレーム接続組立体の
間のボンドとを、低い光学的コントラストの問題により
妨げられることなしに、かつ１つの光学的観察点だけを
用いて、三次元分析できることである。
〔課題を解決するための手段〕
簡単にいえば、本発明の自動ボンド検査装置は、物体の
二次元映像を表すアナログ出力信号を所定の時間にわた
って生ずる二次元映像上ンサと、半導体とリードフレー
ム接続組立体の間の電気的接続およびボンディングワイ
ヤを照明して撮像するオプトメカニカル装置と、アナロ
グ出力信号を受け、そのアナログ出力信号をデジタル信
号へ変換するビデオデジタイザと、このビデオデジタイ
ザのデジタル信号出力を受け、そのデジタル信号出力か
ら得た情報を組立体の撮像された部分のマスタの格納さ
れている仕様と比較し、撮影された組立体がマスタの仕
様に合致するかどうかを指示し、撮影された組立体の動
きを制御し、オプトメカニカル装置の動作を制御する映
像コンピュータとを含む。
二次元映像を表すアナログ出力信号を所定の時間にわた
って生ずる二次元映像上ンサと、半導体とリードフレー
ム接続組立体の間の電気的接続およびボンディングワイ
ヤを照明して撮像するオプトメカニカル装置と、アナロ
グ出力信号を受け、そのアナログ出力信号をデジタル信
号へ変換するビデオデジタイザと、このビデオデジタイ
ザのデジタル信号出力を受け、そのデジタル信号出力か
ら得た情報を組立体の撮像された部分のマスタの格納さ
れている仕様と比較し、撮影された組立体がマスタの仕
様に合致するかどうかを指示し、撮影された組立体の動
きを制御し、オプトメカニカル装置の動作を制御する映
像コンピュータとを含む。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
まず、本発明の自動ボンド検査装置の好適な実施例が示
されている第１図を参照する。検査のために、ワイヤボ
ンドされた半導体およびリードフレーム組立体１０が、
電気的に接地されている支持体すなわち基体１１の上に
置かれる。完成された組立体を、リードフレーム片をボ
ンド検査装置を通って引くだけで、順次検査できるよう
に、それらの組立体はリードフレーム片上に大量生産さ
れるのが普通である。支持体１１は、検査中に組立体を
支持し、かつ検査中に支持体の位置を制御するために設
けられる。
されている第１図を参照する。検査のために、ワイヤボ
ンドされた半導体およびリードフレーム組立体１０が、
電気的に接地されている支持体すなわち基体１１の上に
置かれる。完成された組立体を、リードフレーム片をボ
ンド検査装置を通って引くだけで、順次検査できるよう
に、それらの組立体はリードフレーム片上に大量生産さ
れるのが普通である。支持体１１は、検査中に組立体を
支持し、かつ検査中に支持体の位置を制御するために設
けられる。
オプトメカニカル装置１２は複雑な照明および撮像装置
で組立体１０を照明し、撮影する。その照明および撮像
装置は、１つの光学的観察点から撮影された組立体１０
の三次元特徴を効果的に獲得し、それに対応するビデオ
信号を発生する。オプトメカニカル装置１２の照明およ
び撮影は、そのオプトメカニカル装置１２内の空気によ
シ動力を供給される装置によ多部分的に制御される。組
立体１０のアナログ出力信号をオプトメカニカル装置１
２から受けたビデオ信号デジタイザ１４は、その信号を
デジタル信号へ変換して映像分析装置１６へ入力する。
で組立体１０を照明し、撮影する。その照明および撮像
装置は、１つの光学的観察点から撮影された組立体１０
の三次元特徴を効果的に獲得し、それに対応するビデオ
信号を発生する。オプトメカニカル装置１２の照明およ
び撮影は、そのオプトメカニカル装置１２内の空気によ
シ動力を供給される装置によ多部分的に制御される。組
立体１０のアナログ出力信号をオプトメカニカル装置１
２から受けたビデオ信号デジタイザ１４は、その信号を
デジタル信号へ変換して映像分析装置１６へ入力する。
映像分析装置１６はビデオ信号デジタイザ１４から信号
を受け、組立体１０の撮影された部分を表すデジタル情
報を分析して、リードフレームとダイの間のボンディン
グに製造上の欠陥が生じているかどうかを判定する。特
定のＳ類の半導体についての組立体を検査する前に、そ
の種類の組立体についての仕様をコンピュータ１６のメ
モリ内にセットする訓練作業を行うことができる。次に
、撮影された映像から検出された信号が、その４１＋１
練作業中に作成されたマスタ基準と比較される。マスタ
組立体の仕様に入る組立体は検査に合格する。
を受け、組立体１０の撮影された部分を表すデジタル情
報を分析して、リードフレームとダイの間のボンディン
グに製造上の欠陥が生じているかどうかを判定する。特
定のＳ類の半導体についての組立体を検査する前に、そ
の種類の組立体についての仕様をコンピュータ１６のメ
モリ内にセットする訓練作業を行うことができる。次に
、撮影された映像から検出された信号が、その４１＋１
練作業中に作成されたマスタ基準と比較される。マスタ
組立体の仕様に入る組立体は検査に合格する。
装置によシ検査された組立体を不合格にさせることがで
きる典型的々製造上の問題は、ダイまたはリードフレー
ムのフィンガの上に置き誤られたボンドと、切れたボン
ディングワイヤ、互いに接触し、または近づきすぎた隣
接するボンディングワイヤと、劣悪なボンド七、リード
フレームアイランドに近づきすぎたボンディングワイヤ
と、長すぎる、または高すぎるボンディングワイヤとを
含む。撮影された組立体１０の分析に加えて、コンピュ
ータ１６は、オプトメカニカル装置１２の動きと、空気
源１３と、軸駆動装置１８と、リードフレーム送シ機構
２０とを制御するように動作する。軸駆動装置１ＢはＸ
軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿うオプトメカニカル装置の位置ぎめ
を制御する。リードフレーム送シ機構２０は、検査装置
によシ検査されるボンドされた組立体のストリップの位
置ぎめを制御する。
きる典型的々製造上の問題は、ダイまたはリードフレー
ムのフィンガの上に置き誤られたボンドと、切れたボン
ディングワイヤ、互いに接触し、または近づきすぎた隣
接するボンディングワイヤと、劣悪なボンド七、リード
フレームアイランドに近づきすぎたボンディングワイヤ
と、長すぎる、または高すぎるボンディングワイヤとを
含む。撮影された組立体１０の分析に加えて、コンピュ
ータ１６は、オプトメカニカル装置１２の動きと、空気
源１３と、軸駆動装置１８と、リードフレーム送シ機構
２０とを制御するように動作する。軸駆動装置１ＢはＸ
軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿うオプトメカニカル装置の位置ぎめ
を制御する。リードフレーム送シ機構２０は、検査装置
によシ検査されるボンドされた組立体のストリップの位
置ぎめを制御する。
リードフレーム接続組立体１０への半導体のボンディン
グ領域の一部が、第２図に部分切欠き斜視図で示されて
いる。上記リードフレームはアイランド２２と、リード
すなわち接続フィンガ２４とで構成されていることが示
され、かつ支持体１１の上に置かれているものとして示
されている。アイランド２２は半導体装置すなわちダイ
２６のための機械的な支えと、放熱器または電気的接地
として機能する。金属片２８が、ダイ２６の縁部へ進む
ダイ２６の回路部分（図示せず）へ接続され、ポンディ
ングパッドすなわち電極２９を形成する。
グ領域の一部が、第２図に部分切欠き斜視図で示されて
いる。上記リードフレームはアイランド２２と、リード
すなわち接続フィンガ２４とで構成されていることが示
され、かつ支持体１１の上に置かれているものとして示
されている。アイランド２２は半導体装置すなわちダイ
２６のための機械的な支えと、放熱器または電気的接地
として機能する。金属片２８が、ダイ２６の縁部へ進む
ダイ２６の回路部分（図示せず）へ接続され、ポンディ
ングパッドすなわち電極２９を形成する。
ボンディングワイヤ３０はフィンガ２４とポンディング
パッド２９の間の電気的接続を行う。自動ワイヤボンダ
がボンディングワイヤ３０を超音波ボンディングによシ
ボンデイングパツド２９へ取付けると、ボールボンドが
形成される。自動ワイヤボンダがボンディングワイヤ３
０を超音波ボンディングにより取付けると、クレセント
ボンド３４が形成される。
パッド２９の間の電気的接続を行う。自動ワイヤボンダ
がボンディングワイヤ３０を超音波ボンディングによシ
ボンデイングパツド２９へ取付けると、ボールボンドが
形成される。自動ワイヤボンダがボンディングワイヤ３
０を超音波ボンディングにより取付けると、クレセント
ボンド３４が形成される。
オプトケミカル装置１２は希望の物体をいくつかのやシ
方で照明および撮影できる。それの目的については以下
に説明する。オプトメカニカル装置１２は駆動装置１８
によりＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の方向へ動かして、組立体１０
を全体的または部分的に撮影できる。通常はボンドされ
た組立体１０の大部分が１度に撮影されるから、少数の
映像だけがボンドされた各組立体を完全に撮影すること
を求められる。
方で照明および撮影できる。それの目的については以下
に説明する。オプトメカニカル装置１２は駆動装置１８
によりＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の方向へ動かして、組立体１０
を全体的または部分的に撮影できる。通常はボンドされ
た組立体１０の大部分が１度に撮影されるから、少数の
映像だけがボンドされた各組立体を完全に撮影すること
を求められる。
次に１本発明のオプトメカニカル装置１２の一実施例の
部分断面図が示されている第３図を参照する。オプトメ
カニカル装置１２は支持体１１（光源（図示せず）を含
んでいる）とワイヤボンドされた組立体１０のすぐ上に
オプトメカニカル装置１２が配置されるととに注目され
たい。その支持体１１はリードフレームを含み、そのリ
ードフレームへ半導体ダイ２６が取付けられる。ダイ２
６のパッド２９がワイヤ３０によシリードフレームのフ
ィンガ２４へ電気的に接続される（第２図）。
部分断面図が示されている第３図を参照する。オプトメ
カニカル装置１２は支持体１１（光源（図示せず）を含
んでいる）とワイヤボンドされた組立体１０のすぐ上に
オプトメカニカル装置１２が配置されるととに注目され
たい。その支持体１１はリードフレームを含み、そのリ
ードフレームへ半導体ダイ２６が取付けられる。ダイ２
６のパッド２９がワイヤ３０によシリードフレームのフ
ィンガ２４へ電気的に接続される（第２図）。
光学装置のケース４０がオプトメカニカル装置１２のオ
プトメカニカル部品のほとんどを納める。ねじ４３によ
υケース４０へ取付けられるカバー板４２が、オプトメ
カニカル装置１２の内部部品を示すために切シ欠されて
いる。
プトメカニカル部品のほとんどを納める。ねじ４３によ
υケース４０へ取付けられるカバー板４２が、オプトメ
カニカル装置１２の内部部品を示すために切シ欠されて
いる。
組立体１０を照明する１つの手段が明るい視野の照明器
４４により構成される。その照明器４４は小さい角度の
光ビーム（平行にされた光線）を組立体１０に照射する
。照明器４４はいくつかの撮像用途において利用され、
とくに、背景と希望の物体の間に正しい適切な光学的コ
ントラストを生じさせるために照明器の明るい視野を求
められる時に利用される。小さい角度の光線は、オプト
メカニカル装置１２の外部のクセノン灯（図示せず）に
より発生されるのが普通でおる。そのクセノン灯は光フ
アイバケーブル４５によシ照明器４４へ接続される。光
フアイバケーブル４５の直径は、照明の希望の光学的開
口部を充すために十分大きくなければならない。
４４により構成される。その照明器４４は小さい角度の
光ビーム（平行にされた光線）を組立体１０に照射する
。照明器４４はいくつかの撮像用途において利用され、
とくに、背景と希望の物体の間に正しい適切な光学的コ
ントラストを生じさせるために照明器の明るい視野を求
められる時に利用される。小さい角度の光線は、オプト
メカニカル装置１２の外部のクセノン灯（図示せず）に
より発生されるのが普通でおる。そのクセノン灯は光フ
アイバケーブル４５によシ照明器４４へ接続される。光
フアイバケーブル４５の直径は、照明の希望の光学的開
口部を充すために十分大きくなければならない。
明るい視野の照明器４４によシ放射された光が集光レン
ズ５２を通る。この集光レンズはホルダ５０によυケー
ス４０に取付けられる。集光レンズ５２は非球面レンズ
であって、小さい角度の光線がボンドされた組立体１０
に達するまでに進まなければならない長い距離によシひ
き起される収差を減少させるためにそれの表面は球面か
ら少し変えられている。集光レンズ５０の焦点距離は２
５絽が好ましいが、用途とオプトメカニカル装置１２の
寸法に応じてその焦点距離を変えることができる。ホル
ダ５０に組合わされた、空気によう作動させられる視野
ストップ組立体５４が、視野のストップ開口面５６を照
明器４４のビーム経路に含まれ、または含まれないよう
に位置させるために用いられる。視野ストップ組立体５
４と、オプトメカニカル装置１２の空気で駆動される他
の機構のための圧縮空気が空気管束４８を通じて供給さ
れる。開口部５６は、後で述べるように、照明視野を制
限するために高倍率カメラ６２とともに主として用いら
れる。
ズ５２を通る。この集光レンズはホルダ５０によυケー
ス４０に取付けられる。集光レンズ５２は非球面レンズ
であって、小さい角度の光線がボンドされた組立体１０
に達するまでに進まなければならない長い距離によシひ
き起される収差を減少させるためにそれの表面は球面か
ら少し変えられている。集光レンズ５０の焦点距離は２
５絽が好ましいが、用途とオプトメカニカル装置１２の
寸法に応じてその焦点距離を変えることができる。ホル
ダ５０に組合わされた、空気によう作動させられる視野
ストップ組立体５４が、視野のストップ開口面５６を照
明器４４のビーム経路に含まれ、または含まれないよう
に位置させるために用いられる。視野ストップ組立体５
４と、オプトメカニカル装置１２の空気で駆動される他
の機構のための圧縮空気が空気管束４８を通じて供給さ
れる。開口部５６は、後で述べるように、照明視野を制
限するために高倍率カメラ６２とともに主として用いら
れる。
次に、照明器４４からの光線は、ホルダ６０によシ保持
されているビーム分割器５８を通って色消しレンズ組立
体６６に入射する。この色消しレンズ組立体は、少くと
も２種類の波長の光に対して焦点距離が同じであって、
小さい角度の光がボンドされた組立体１０へ向けられる
ように機能する。色消しレンズ組立体６６はホルダ６８
によシ光学的ケース４０に取付けられる。
されているビーム分割器５８を通って色消しレンズ組立
体６６に入射する。この色消しレンズ組立体は、少くと
も２種類の波長の光に対して焦点距離が同じであって、
小さい角度の光がボンドされた組立体１０へ向けられる
ように機能する。色消しレンズ組立体６６はホルダ６８
によシ光学的ケース４０に取付けられる。
色消しレンズ組立体６６を通った光はビーム分割器８０
により下向きに反射され、テレセンドリンク（ｔ＠１ｅ
ｃｅｎｔｒｉｃ）スライダストップ組立体８４の開口部
２通る。テレセンドリンク組立体８４は、基本的には、
対物レンズ８６の結像側に開口部ストップを有する望遠
鏡型の装置である。テレセンドリンク組立体８４は対物
レンズ８６の結像側でテレセンドリンクである。
により下向きに反射され、テレセンドリンク（ｔ＠１ｅ
ｃｅｎｔｒｉｃ）スライダストップ組立体８４の開口部
２通る。テレセンドリンク組立体８４は、基本的には、
対物レンズ８６の結像側に開口部ストップを有する望遠
鏡型の装置である。テレセンドリンク組立体８４は対物
レンズ８６の結像側でテレセンドリンクである。
テレセンドリンク組立体８４の開口面ストップには、あ
る照明用途に使用するために、選択的に作動させること
ができる発光ダイオードのプレイも設けられる。空気拡
散器組立体９０も設けられる。その空気拡散器組立体は
ねじ４０によシ光学的ケース４０の内部の正空気圧を維
持することにより、ちシやｉｔこりが光学的ケース４０
の中に入ることを阻止する。
る照明用途に使用するために、選択的に作動させること
ができる発光ダイオードのプレイも設けられる。空気拡
散器組立体９０も設けられる。その空気拡散器組立体は
ねじ４０によシ光学的ケース４０の内部の正空気圧を維
持することにより、ちシやｉｔこりが光学的ケース４０
の中に入ることを阻止する。
テレセントリックスライダストップ組立体８４を通る光
線またはそれから発生された光線は、対物レンズ８６に
より結像される物体へ向叶られる。
線またはそれから発生された光線は、対物レンズ８６に
より結像される物体へ向叶られる。
その対物レンズは焦点距離が約２５．である椋準レンズ
（たとえば、閉回路テレビジョン用レンズ）であるが、
その焦点距離はレンズの用途に応じて変えることができ
る。対物レンズ８６は、対物レンズの物体側から、ボン
ドされた組立体１０の上の対象とする点までの距離であ
る作動距離ＷＤにおける物体から集めた光を向ける。作
動距離ＷＤ内の物体は対物レンズ８６の焦点面内にある
から、光線は対物レンズを出た後で平行にされる。
（たとえば、閉回路テレビジョン用レンズ）であるが、
その焦点距離はレンズの用途に応じて変えることができ
る。対物レンズ８６は、対物レンズの物体側から、ボン
ドされた組立体１０の上の対象とする点までの距離であ
る作動距離ＷＤにおける物体から集めた光を向ける。作
動距離ＷＤ内の物体は対物レンズ８６の焦点面内にある
から、光線は対物レンズを出た後で平行にされる。
撮像する物体の面積より多少太き表直径と有する中心開
口面９３と有する円形の暗い視野の照明器９２が対物レ
ンズ８６の下側およびダイ２６の上側に位置させられて
、ボンドされた組立体の種々の表面を照明する。発光ダ
イオード（ＬＥＤ）９４が照明器９２のための選択的に
作動させることができる光源を構成する。
口面９３と有する円形の暗い視野の照明器９２が対物レ
ンズ８６の下側およびダイ２６の上側に位置させられて
、ボンドされた組立体の種々の表面を照明する。発光ダ
イオード（ＬＥＤ）９４が照明器９２のための選択的に
作動させることができる光源を構成する。
ボンドされた組立体１０ｔ−照明する光源、すなわち、
明るい視野の照明器４４、テレセントリックスライダス
トップ組立体８４、または暗い視野の照明器９２とは無
関係に、ある光が組立体１０から通常反射されて対物し
／ズ８６により集められ、ビーム分割器８９と５８の反
射面と介して高倍率カメ２６２に入射し、ビーム分割器
８０を通った後で低倍率カメラγ０に入射する。高倍率
カメラ６２はブラケット６４によりケース４０へ固定さ
れる。光はカメラ６２と７０へ向けられるが、用途に応
じて映像は選択的にデジタル化される。
明るい視野の照明器４４、テレセントリックスライダス
トップ組立体８４、または暗い視野の照明器９２とは無
関係に、ある光が組立体１０から通常反射されて対物し
／ズ８６により集められ、ビーム分割器８９と５８の反
射面と介して高倍率カメ２６２に入射し、ビーム分割器
８０を通った後で低倍率カメラγ０に入射する。高倍率
カメラ６２はブラケット６４によりケース４０へ固定さ
れる。光はカメラ６２と７０へ向けられるが、用途に応
じて映像は選択的にデジタル化される。
低倍率カメラを用いる用途においては、撮像される光は
ビーム分割器８０とレンズＴ８を通ってカメラ７０に直
接入射し、そこで映像はデ、ジタル化される。映像発生
レンズＴ８の焦点距離は、この用途では３５ｍが好まし
く、ホルダＴ６によりケース４０へ固定される。各カメ
ラには、照明される物体の各画素に対応する信号を発生
する光検出器の行と列で構成される。
ビーム分割器８０とレンズＴ８を通ってカメラ７０に直
接入射し、そこで映像はデ、ジタル化される。映像発生
レンズＴ８の焦点距離は、この用途では３５ｍが好まし
く、ホルダＴ６によりケース４０へ固定される。各カメ
ラには、照明される物体の各画素に対応する信号を発生
する光検出器の行と列で構成される。
オプトメカニカル装置１２け三次元座標系で動作する。
この座標系のＸ軸はリードフレーム片の長さ方向に平行
で６Ｄ、Ｙ軸はリードフレーム片の長さ方向に直角でｌ
、Ｚ軸はリードフレーム片の上面に垂直で６って、オプ
トメカニカル装Ｒ１２の光軸に一致する。この座標系の
原点はレンズ８６の前方焦点にある。カメラ６２．７０
へ反射された映像は、カメラ６２．７０の映像センナの
平面内に含まれる二次元ＫＹ′座標系に記録される。
で６Ｄ、Ｙ軸はリードフレーム片の長さ方向に直角でｌ
、Ｚ軸はリードフレーム片の上面に垂直で６って、オプ
トメカニカル装Ｒ１２の光軸に一致する。この座標系の
原点はレンズ８６の前方焦点にある。カメラ６２．７０
へ反射された映像は、カメラ６２．７０の映像センナの
平面内に含まれる二次元ＫＹ′座標系に記録される。
視野ストップ組立体５４について第４図を参照して説明
する。この視野ストップ組立体５４は視野ストップ開口
面５６と、支持ブラケット１２０と、空気アクチュエー
タ１２２とで構成される。高倍率カメラ６２を用いる時
は、視野ストップ開口面５６は、物体に照射された光を
カメラ６２の視野に制限するように、照明器４４により
放射される光の光軸に一致するようにして位置させられ
る。
する。この視野ストップ組立体５４は視野ストップ開口
面５６と、支持ブラケット１２０と、空気アクチュエー
タ１２２とで構成される。高倍率カメラ６２を用いる時
は、視野ストップ開口面５６は、物体に照射された光を
カメラ６２の視野に制限するように、照明器４４により
放射される光の光軸に一致するようにして位置させられ
る。
テレセンドリンクスライダストップ組立体８４０部分分
解斜視図が第５図に示されている。この組立体８４は、
ケース４０に対して固定されているベース１２８（第３
図）と、開口面１３１が形成されたスライダ１３０と、
開口面１３１の縁部の周囲に配置されたＬＥＤＩＪング
１３２とで構成される。ＬＥＤＩＪング１３２を支持す
るスライダ１３０が、空気により制御されるアクチュエ
ータ８８により、オプトメカニカル装置１２の光軸との
整列状態に「入れられたり」、「外されたクコするよう
に位置させられる。スライダ１３０がオプトメカニカル
装置１２の光軸との整列状態から「外され」た時には、
テレセントソックス２イダストフ１組立体８４の開口数
は約０．３６である。スライダ１３０がオプトメカニカ
ル組立体１２の光軸との整列状態に「入れられ」た時に
は、テレセントリンジス２イダストフ１組立体８４の開
口数は約０．１である。照明視野を広くし、撮像視野を
狭くしたい場合には、１つまたは複数の光源を作動させ
て、スライダ１３Ｇをオプトメカニカル装置１２の光軸
との整列状態に「入る」。照明視野を広くシ、かつ撮像
視野と広くしたい時には、スライダ１３０をオプトメカ
ニカル装置１２の光軸との整列状態から［外されん。
解斜視図が第５図に示されている。この組立体８４は、
ケース４０に対して固定されているベース１２８（第３
図）と、開口面１３１が形成されたスライダ１３０と、
開口面１３１の縁部の周囲に配置されたＬＥＤＩＪング
１３２とで構成される。ＬＥＤＩＪング１３２を支持す
るスライダ１３０が、空気により制御されるアクチュエ
ータ８８により、オプトメカニカル装置１２の光軸との
整列状態に「入れられたり」、「外されたクコするよう
に位置させられる。スライダ１３０がオプトメカニカル
装置１２の光軸との整列状態から「外され」た時には、
テレセントソックス２イダストフ１組立体８４の開口数
は約０．３６である。スライダ１３０がオプトメカニカ
ル組立体１２の光軸との整列状態に「入れられ」た時に
は、テレセントリンジス２イダストフ１組立体８４の開
口数は約０．１である。照明視野を広くし、撮像視野を
狭くしたい場合には、１つまたは複数の光源を作動させ
て、スライダ１３Ｇをオプトメカニカル装置１２の光軸
との整列状態に「入る」。照明視野を広くシ、かつ撮像
視野と広くしたい時には、スライダ１３０をオプトメカ
ニカル装置１２の光軸との整列状態から［外されん。
スライダ１３Ｇの開口数は照明の視野に影響を及ぼさな
い。入射角は視野に必ずしも依存しないから、任意の入
射角度で広い照明視野を得ることができる。
い。入射角は視野に必ずしも依存しないから、任意の入
射角度で広い照明視野を得ることができる。
第６ａ図、第６ｂ図、第６ｃ図は、使用する光源に応じ
てオプトメカニカル装置１２によシ定めることができる
種々のモード、または照明の入射角を示す。第６ａ図に
おいて、照明器４４は狭い角度の、すなわち、平行にさ
れた垂直光線である。
てオプトメカニカル装置１２によシ定めることができる
種々のモード、または照明の入射角を示す。第６ａ図に
おいて、照明器４４は狭い角度の、すなわち、平行にさ
れた垂直光線である。
第６ｂ図においては、ＬＥＤリング１３２は小さい角度
の光線１４６の光源である。第６ｃ図においては、ＬＥ
Ｄ９４が広い角度（ｔたは支持体１１に対する低い角度
）の光線１５０の光源である。用途に応じて、狭い角度
、小さい角度または広い角度の照明を独立に、またはあ
る組合わせで用いて、ボンドされた組立体１０の希望の
照明効果を得ることができる。
の光線１４６の光源である。第６ｃ図においては、ＬＥ
Ｄ９４が広い角度（ｔたは支持体１１に対する低い角度
）の光線１５０の光源である。用途に応じて、狭い角度
、小さい角度または広い角度の照明を独立に、またはあ
る組合わせで用いて、ボンドされた組立体１０の希望の
照明効果を得ることができる。
たとえば、フィンガ２４と、バンド２９と、ボンディン
グワイヤ３０と、ボールボンド３２と、クレセントボン
ド３４とが、第２図に示すように、類似の表面反射率を
有する材料から製作されるのが普通である。このために
、種々の物体表面から反射された光を反射率だけを基に
して識別することは困難である。しかし、ボンドおよび
ワイヤのような対象とする物体は多少とも丸くされた表
面を持つという共通の特性を全て有するのに、パッドお
よびリードフレームフィンガのような背景の表面領域は
一般に平らである。
グワイヤ３０と、ボールボンド３２と、クレセントボン
ド３４とが、第２図に示すように、類似の表面反射率を
有する材料から製作されるのが普通である。このために
、種々の物体表面から反射された光を反射率だけを基に
して識別することは困難である。しかし、ボンドおよび
ワイヤのような対象とする物体は多少とも丸くされた表
面を持つという共通の特性を全て有するのに、パッドお
よびリードフレームフィンガのような背景の表面領域は
一般に平らである。
光軸にできるだけ平行である入射角を有する光線によシ
丸い物体が照明器４４により照明される場合のように照
明され、かつ撮像のために小さい開口数が存在するよう
にテレセンドリンクスライダ１３０が光軸に整列させら
れたとすると、背景表面と、光軸に垂直またはほとんど
垂直な丸くされた表面の物体の小さい部分とから反射さ
れた光だけがカメラによシ集められる。したがって、中
間の小さい領域を除き、カメラは主として暗い部分とし
て丸くされた物体表面を見るが、平らな背景表面は明る
く見える、すなわち明るい視野として見える。
丸い物体が照明器４４により照明される場合のように照
明され、かつ撮像のために小さい開口数が存在するよう
にテレセンドリンクスライダ１３０が光軸に整列させら
れたとすると、背景表面と、光軸に垂直またはほとんど
垂直な丸くされた表面の物体の小さい部分とから反射さ
れた光だけがカメラによシ集められる。したがって、中
間の小さい領域を除き、カメラは主として暗い部分とし
て丸くされた物体表面を見るが、平らな背景表面は明る
く見える、すなわち明るい視野として見える。
ボンドされた組立体１０の異なる部分の全てを分析する
ために種々の照明モードをどのように利用するかを、第
７ａ図、第７ｂ図、第７ｃ図を参照して説明する。第７
＆図は平行光線１４０がバンド２９の表面と、ボールボ
ンド３２の表面と、接続されたボンディングワイヤ３０
の表面とからどのようにして反射されるかを示す断面図
である。この断面が示されている物体の上側の線グラフ
は、物体から反射されてカメラ６２または１０によシ集
められた光の強さと表す。光軸にほぼ平行な垂直ベクト
ルを有するパッド２９のほとんど平らな表面が光を対物
レンズ８６を通って、参照番号１４１で示すようにカメ
ラ６２またはＴＯへ直接反射されて、いずれかの撮影カ
メラの映像センサにより検出される最高の強さの反射光
を生ずる。
ために種々の照明モードをどのように利用するかを、第
７ａ図、第７ｂ図、第７ｃ図を参照して説明する。第７
＆図は平行光線１４０がバンド２９の表面と、ボールボ
ンド３２の表面と、接続されたボンディングワイヤ３０
の表面とからどのようにして反射されるかを示す断面図
である。この断面が示されている物体の上側の線グラフ
は、物体から反射されてカメラ６２または１０によシ集
められた光の強さと表す。光軸にほぼ平行な垂直ベクト
ルを有するパッド２９のほとんど平らな表面が光を対物
レンズ８６を通って、参照番号１４１で示すようにカメ
ラ６２またはＴＯへ直接反射されて、いずれかの撮影カ
メラの映像センサにより検出される最高の強さの反射光
を生ずる。
ｐｇ ７ ａ図に示されている線グラフは、撮影された
物体の独特の図形表現をこの技術を用いて形成できる。
物体の独特の図形表現をこの技術を用いて形成できる。
この図形表現に等しい電気信号を用いて、ボールボンド
３２のある物理的特性を決定できる。
３２のある物理的特性を決定できる。
その物理的特性を、映像分析コンピュータ１６に格納さ
れている同じボールボンドのマスタに対応する仕様と比
較できる。参照番号１４３で示すように、丸くされた物
体から反射されて、カメラにより検出された光の強さは
、より平らな物体表面から反射されて検出された光よシ
も弱い。したがって、ボールボンド３２のいくらか平ら
Ｋされた部分がよシ多くの光をよシ高い強さで映像セン
サへ反射し、ボールボンド３２０縁部から反射された光
は弱い。したがって、物体についての十分な情報を生ず
ることが可能でおる。その情報は、物体のある測定にお
いて、物体に対する′ｍｈの角度から、またはいくつか
の入射角からの照明で１つの光学的観察点から得られる
、いくつかの異なる映像から物体の映信を再構成しなけ
ればならないというものとは異なる。
れている同じボールボンドのマスタに対応する仕様と比
較できる。参照番号１４３で示すように、丸くされた物
体から反射されて、カメラにより検出された光の強さは
、より平らな物体表面から反射されて検出された光よシ
も弱い。したがって、ボールボンド３２のいくらか平ら
Ｋされた部分がよシ多くの光をよシ高い強さで映像セン
サへ反射し、ボールボンド３２０縁部から反射された光
は弱い。したがって、物体についての十分な情報を生ず
ることが可能でおる。その情報は、物体のある測定にお
いて、物体に対する′ｍｈの角度から、またはいくつか
の入射角からの照明で１つの光学的観察点から得られる
、いくつかの異なる映像から物体の映信を再構成しなけ
ればならないというものとは異なる。
第７ｂ図におりてボンディングワイヤ３０について、お
よびｔＪ７ ｃ図においてクレセントボンド３４につい
て、それぞれ示されているように、類似の独特の図形表
現をボンドされた物体１０の他の面について作成できる
。図形表現は、Ｙ軸またはｚ軸方向の変位に対する他の
物体表面から反射された光の強さの図形表現も作成でき
る。たとえば、反射光の強さと２軸方向の変位に対する
反射光の強さを用いて、ボンドされた組立体１０の他の
任意の表面に対するボンディングワイヤ３０の高さを決
定できる。
よびｔＪ７ ｃ図においてクレセントボンド３４につい
て、それぞれ示されているように、類似の独特の図形表
現をボンドされた物体１０の他の面について作成できる
。図形表現は、Ｙ軸またはｚ軸方向の変位に対する他の
物体表面から反射された光の強さの図形表現も作成でき
る。たとえば、反射光の強さと２軸方向の変位に対する
反射光の強さを用いて、ボンドされた組立体１０の他の
任意の表面に対するボンディングワイヤ３０の高さを決
定できる。
第８ａ図は、種々の光学的測定を行うために、テレセン
トリンクスライダストンプ組立体８４を用いて、同じ光
学装置をどのようにして利用できるかを更に示す。部分
的に示されているように、スライダ１３０の一部を切り
欠いて、照明と、リードフィンガ２４のわずかにでこぼ
こでめる表面の撮像とを制御するために用いられるＬｇ
Ｄ’Ｊング１３２を示す。ＬＥＤ！Ｊング１３２は、第
５図に示すように開口面１３１の縁部の周囲に配置され
た１列のＬＥＤで構成でき、またはスライダ１３０の物
体側に配置される何個かのＬＥＤで構成できる。後の構
成では、スライダ１３０とＬＥＤリング１３２は、暗い
視野の照明器９２およびそれのＬＥＤ９４と同様に構成
される。
トリンクスライダストンプ組立体８４を用いて、同じ光
学装置をどのようにして利用できるかを更に示す。部分
的に示されているように、スライダ１３０の一部を切り
欠いて、照明と、リードフィンガ２４のわずかにでこぼ
こでめる表面の撮像とを制御するために用いられるＬｇ
Ｄ’Ｊング１３２を示す。ＬＥＤ！Ｊング１３２は、第
５図に示すように開口面１３１の縁部の周囲に配置され
た１列のＬＥＤで構成でき、またはスライダ１３０の物
体側に配置される何個かのＬＥＤで構成できる。後の構
成では、スライダ１３０とＬＥＤリング１３２は、暗い
視野の照明器９２およびそれのＬＥＤ９４と同様に構成
される。
先に述べたように、オプトメカニカル装置１２０光軸と
の同軸状整列状態に「入ったり」、その状態から「外し
たＣＪするためにスライダ１３０を動かすと、対物レン
ズ８６の撮影開口数と照明開口数を変えることができる
。ｎを物体とレンズの間の媒質の屈折率、電を物体にお
ける光軸上の点から見たレンズの角半径として、開口数
はｎ ｄｎ ｕで表される量である。この開口数を変え
ることにより、光学系の視野の深さを変えることができ
、それによりｓる状況において大きな撮像開口数を利用
することが可能にされ、他の用途では小さい撮像開口数
金利用することが可能にされ、しかもそれら２つの場合
には照明開口数は同じに維持される。
の同軸状整列状態に「入ったり」、その状態から「外し
たＣＪするためにスライダ１３０を動かすと、対物レン
ズ８６の撮影開口数と照明開口数を変えることができる
。ｎを物体とレンズの間の媒質の屈折率、電を物体にお
ける光軸上の点から見たレンズの角半径として、開口数
はｎ ｄｎ ｕで表される量である。この開口数を変え
ることにより、光学系の視野の深さを変えることができ
、それによりｓる状況において大きな撮像開口数を利用
することが可能にされ、他の用途では小さい撮像開口数
金利用することが可能にされ、しかもそれら２つの場合
には照明開口数は同じに維持される。
第８１囚鉱、撮像開口数に影替を及はすことなしに、照
明角度すなわち照明開口数を選択的に変化できることを
示す。レンズ８６の焦点面内の点光源の強さが、下側ま
たは近くの領域から反射された光線によシ影響されるだ
けである。反射光を撮像円錐１６４および撮像カメラか
ら離れる向きに向けるようにして近くま九は下側の領域
が照明円錐１６０１Ｃよシ照明されるものとすると、希
望の物体を区別できる。
明角度すなわち照明開口数を選択的に変化できることを
示す。レンズ８６の焦点面内の点光源の強さが、下側ま
たは近くの領域から反射された光線によシ影響されるだ
けである。反射光を撮像円錐１６４および撮像カメラか
ら離れる向きに向けるようにして近くま九は下側の領域
が照明円錐１６０１Ｃよシ照明されるものとすると、希
望の物体を区別できる。
第８ａ図は、クレセントボンド３４の照明される全表面
ではなくて、小さい部分を撮像カメラによりどのように
して撮像できるかも示すものである。リードフィンガ２
４の表面は、オプトメカニカル装置１２に対して小さい
角度で傾けられているいくりかの微、Ｊ・平面から形成
される。この表面が小さい開口面を通じて照明および撮
像されると、全表面から反射された光線の必ずしも全て
を撮像カメラで集めることができるわけではないから、
小さい斑点のめる外観が生ずることになる。そのような
小さい斑点のある外観は、大きな開口数で照明し、小さ
い開口数で撮像することにより大きい焦点深度を保持し
、リードフィンガ２４の表面からの光も撮像光学装置に
よって集めさせることによってなくすことができる。
ではなくて、小さい部分を撮像カメラによりどのように
して撮像できるかも示すものである。リードフィンガ２
４の表面は、オプトメカニカル装置１２に対して小さい
角度で傾けられているいくりかの微、Ｊ・平面から形成
される。この表面が小さい開口面を通じて照明および撮
像されると、全表面から反射された光線の必ずしも全て
を撮像カメラで集めることができるわけではないから、
小さい斑点のめる外観が生ずることになる。そのような
小さい斑点のある外観は、大きな開口数で照明し、小さ
い開口数で撮像することにより大きい焦点深度を保持し
、リードフィンガ２４の表面からの光も撮像光学装置に
よって集めさせることによってなくすことができる。
また、第８ｂ図は、照明円錐１６０をオプトメカニカル
装置１２０光軸を中心として円対称とする必要はないこ
とも示す。クレセントボンド３４の近似的な向きが知ら
れている限り、その表面を選択的に照明して表面の変化
を利用できる。ＬＥＤ’Ｊング１３２内の一部のＬＥＤ
を選択的に発光させることによシ、クレセントボンド３
４の傾いている表面から反射された光線を開口面１３１
を通じて投写できる。
装置１２０光軸を中心として円対称とする必要はないこ
とも示す。クレセントボンド３４の近似的な向きが知ら
れている限り、その表面を選択的に照明して表面の変化
を利用できる。ＬＥＤ’Ｊング１３２内の一部のＬＥＤ
を選択的に発光させることによシ、クレセントボンド３
４の傾いている表面から反射された光線を開口面１３１
を通じて投写できる。
あるいは、レンズ８６の焦点面内に含まれている拡散面
を後方から照明し、かつ電気的に制御される液晶パター
ンによシ発光を制御することによシ、入射光の角度を選
択的に変えることができる。
を後方から照明し、かつ電気的に制御される液晶パター
ンによシ発光を制御することによシ、入射光の角度を選
択的に変えることができる。
入射照明角度と、オプトメカニカル装置１２の照明開口
数および撮像開口数と、オプトメカニカル装置１２およ
びボンドされた組立体１０の位置とを選択的に変えるこ
とにより、オプトメカニカル装置１２によシボンドされ
た組立体１０の全てを効果的に撮像でき、それの位置に
適合するようにコンピュータ１６により分析できる。し
かし、ボンドされた組立体１０を分析できる前に、ボン
ドされた組立体の上の各位置において焦点を最も良く合
わさねばならない。オプトメカニカル装置１２の最適焦
点位置は、組立てられた組立体上の選択された点におけ
る正規化されたエネルギー密度に対して局部的な最大値
を決定するために用いられる７オン・ノイマン・アーキ
テクチャコンピュータを用いて一般的に計算される。
数および撮像開口数と、オプトメカニカル装置１２およ
びボンドされた組立体１０の位置とを選択的に変えるこ
とにより、オプトメカニカル装置１２によシボンドされ
た組立体１０の全てを効果的に撮像でき、それの位置に
適合するようにコンピュータ１６により分析できる。し
かし、ボンドされた組立体１０を分析できる前に、ボン
ドされた組立体の上の各位置において焦点を最も良く合
わさねばならない。オプトメカニカル装置１２の最適焦
点位置は、組立てられた組立体上の選択された点におけ
る正規化されたエネルギー密度に対して局部的な最大値
を決定するために用いられる７オン・ノイマン・アーキ
テクチャコンピュータを用いて一般的に計算される。
しかし、第９ａ図に示すように、最良の焦点を決定する
ためにもつと簡単な方法を利用できる。
ためにもつと簡単な方法を利用できる。
この図のグラフは、オプトメカニカル装置１２によシ撮
像される点に対するポイントφスブレンド（ｐｏｉｎｔ
５ｐｒｅａｄ）関数が、焦点が合っている時に、鋭い
ピークに達し、それから急に低下することを示す。物体
が焦点を通る（物体が焦点外れから、焦点が合い、それ
から焦点が外れる）につれて、その物体から反射された
元の強さに対応するポイント・スブレンド関数は半径方
向内向きまたは外向きに移動する（その物体が光を反射
しなければ、その物体の周囲の元を反射する背景領域か
ら光が反射される）。この原理は、焦点が合っている光
点を見、それからその光点の焦点と外すことにより示す
ことができる。光点の焦点が外れると、焦点が外れつつ
ある光点の周縁部の周囲のぼけ効果を検出できる。同様
に、第９ｂ図は、オプトメカニカル装置１２の焦点が僅
かに外れると、エネルギー密度のピークが一層拡がるが
、カーブの下側の面積紘一定のままである。このことは
、単位面積当）のエネルギー密度を測定するカメラの映
像上ンサが、点状の光の発生器の焦点が完全に合ってい
る時に、最高エネルギー密度と最も良く検出できる。
像される点に対するポイントφスブレンド（ｐｏｉｎｔ
５ｐｒｅａｄ）関数が、焦点が合っている時に、鋭い
ピークに達し、それから急に低下することを示す。物体
が焦点を通る（物体が焦点外れから、焦点が合い、それ
から焦点が外れる）につれて、その物体から反射された
元の強さに対応するポイント・スブレンド関数は半径方
向内向きまたは外向きに移動する（その物体が光を反射
しなければ、その物体の周囲の元を反射する背景領域か
ら光が反射される）。この原理は、焦点が合っている光
点を見、それからその光点の焦点と外すことにより示す
ことができる。光点の焦点が外れると、焦点が外れつつ
ある光点の周縁部の周囲のぼけ効果を検出できる。同様
に、第９ｂ図は、オプトメカニカル装置１２の焦点が僅
かに外れると、エネルギー密度のピークが一層拡がるが
、カーブの下側の面積紘一定のままである。このことは
、単位面積当）のエネルギー密度を測定するカメラの映
像上ンサが、点状の光の発生器の焦点が完全に合ってい
る時に、最高エネルギー密度と最も良く検出できる。
ボンドされた組立体１０を検査するための最良の焦点を
決定するために、Ｚ＝ＷＯ，焦点深度内の最大焦点、に
おける平面はどのボンディングワイヤも交差しない。ボ
ンドされた組立体１０の表面ハ、ボンディングワイヤ３
０の表面の一部が明るく見え、およびそれの背景（ボン
ドされた組立体１０の一部も）は全体として暗い。これ
によシ映像センナは、周囲の背景ではなくてボンディン
グワイヤ上のある点から主として寄与している。
決定するために、Ｚ＝ＷＯ，焦点深度内の最大焦点、に
おける平面はどのボンディングワイヤも交差しない。ボ
ンドされた組立体１０の表面ハ、ボンディングワイヤ３
０の表面の一部が明るく見え、およびそれの背景（ボン
ドされた組立体１０の一部も）は全体として暗い。これ
によシ映像センナは、周囲の背景ではなくてボンディン
グワイヤ上のある点から主として寄与している。
先に述べたように、ボンディングワイヤの焦点がほぼ合
うと、２軸方向の変位運動と光の強さの関係を示すカー
ブの傾きは非常に急であるが、焦点が合っていない周囲
の背景からの寄与のエネルギーは小さく、かつ傾きはゆ
るい。
うと、２軸方向の変位運動と光の強さの関係を示すカー
ブの傾きは非常に急であるが、焦点が合っていない周囲
の背景からの寄与のエネルギーは小さく、かつ傾きはゆ
るい。
オプトメカニカル装置１２が２軸に沿って、ボンドされ
ている組立体１０へ向って、またはその組立体から離れ
る向きに動かされると、ボンディングワイヤに沿ういく
つかの点のいずれかについての光の強さはコンピュータ
１６によ１捕えられ、それらの点におけるオプトメカニ
カル装置１２の高さに関連する既知の情報とともに格納
される。
ている組立体１０へ向って、またはその組立体から離れ
る向きに動かされると、ボンディングワイヤに沿ういく
つかの点のいずれかについての光の強さはコンピュータ
１６によ１捕えられ、それらの点におけるオプトメカニ
カル装置１２の高さに関連する既知の情報とともに格納
される。
したがって、オプトメカニカル装［２は、ボンドされた
組立体１ａの向きに通常は繰返えし動かされ、新しい各
高さについて、撮像された物体から集められた光の強さ
が以前に記録された値と比較される。強さの新しい値が
強さの古い値より大きいと、古い値は代えられる。この
際、オプトメカニカル装置１２の高さの値も一緒に代え
られる。
組立体１ａの向きに通常は繰返えし動かされ、新しい各
高さについて、撮像された物体から集められた光の強さ
が以前に記録された値と比較される。強さの新しい値が
強さの古い値より大きいと、古い値は代えられる。この
際、オプトメカニカル装置１２の高さの値も一緒に代え
られる。
したがって、撮像された物体についての引続く情報が捨
てられ、検出された最高の高窟に関連する情報だけが保
持される。その理由は、目標は物体の三次元映像を再構
成することではなく、それの高さを決定することだから
でおる。あるいは、あらゆる点における最良の焦点を同
様に決定するためにルックアンプテーブルを構成できる
。あるいは、先に述べたように、暗い物体と明るい背景
がある最も良く合っている焦点または物体の高さを決定
するためにこの装置を調整できる。
てられ、検出された最高の高窟に関連する情報だけが保
持される。その理由は、目標は物体の三次元映像を再構
成することではなく、それの高さを決定することだから
でおる。あるいは、あらゆる点における最良の焦点を同
様に決定するためにルックアンプテーブルを構成できる
。あるいは、先に述べたように、暗い物体と明るい背景
がある最も良く合っている焦点または物体の高さを決定
するためにこの装置を調整できる。
最も良い焦点を決定するために用いられる上記のアルゴ
リズムを、撮像された物体の照度と周囲の領域の照度が
異なるものとすると、その物体からの点光源が任意の輝
度の領域により囲まれた時にその物体を分離しようとす
るためにも利用できる。物体が焦点を通って動くにつれ
てポイントスブレンド関数が半径方向へ移動するから、
種々の高さにおける強さの比較は通常は行うことはでき
ない。しかし、スライダが焦点の合う位置にあると、Ｚ
軸方向の変位の関数としての倍率の変化を無視できるだ
けでちゃ、センナ内の点光源の強さがポンディングワイ
ヤ上の同じ点に常に一紋する。
リズムを、撮像された物体の照度と周囲の領域の照度が
異なるものとすると、その物体からの点光源が任意の輝
度の領域により囲まれた時にその物体を分離しようとす
るためにも利用できる。物体が焦点を通って動くにつれ
てポイントスブレンド関数が半径方向へ移動するから、
種々の高さにおける強さの比較は通常は行うことはでき
ない。しかし、スライダが焦点の合う位置にあると、Ｚ
軸方向の変位の関数としての倍率の変化を無視できるだ
けでちゃ、センナ内の点光源の強さがポンディングワイ
ヤ上の同じ点に常に一紋する。
これによシ、周囲の領域の強さが変化するにつれてその
点光源を分離できる。スライダ１３０を用いる代υに、
（倍率を・一定に保つのではなく）倍率を変えることが
できるようにし、しかも標準の走査変換法を用いてコン
ピュータ１６により倍率変化を補償する。
点光源を分離できる。スライダ１３０を用いる代υに、
（倍率を・一定に保つのではなく）倍率を変えることが
できるようにし、しかも標準の走査変換法を用いてコン
ピュータ１６により倍率変化を補償する。
オプトメカニカル装置の焦点が最も良く合うと、オプト
メカニカル装置１２とコンピュータ１６を訓練して特定
の種類のボンドされた組立体を検査できるようにできる
。この検査装置と訓練し、マスタ組立体の仕様をコンピ
ュータ１６のメモリに格納するために、ボンドされたマ
スタ組立体１０の形状寸法を決定するとともに、ボール
ボンド３２と、クレセントボンド３４と、ボンディング
ワイヤ３０との適正な置き方を決定するようにオペレー
タが検査装置を動作させる。また、焦点が最も良く合っ
ている時のオプトメカニカル装置の位置およびそれの高
さも各検査位置に対して決定され、コンピュータ１６に
デジタル的に格納される。
メカニカル装置１２とコンピュータ１６を訓練して特定
の種類のボンドされた組立体を検査できるようにできる
。この検査装置と訓練し、マスタ組立体の仕様をコンピ
ュータ１６のメモリに格納するために、ボンドされたマ
スタ組立体１０の形状寸法を決定するとともに、ボール
ボンド３２と、クレセントボンド３４と、ボンディング
ワイヤ３０との適正な置き方を決定するようにオペレー
タが検査装置を動作させる。また、焦点が最も良く合っ
ている時のオプトメカニカル装置の位置およびそれの高
さも各検査位置に対して決定され、コンピュータ１６に
デジタル的に格納される。
あるいは、グイおよびボンディングワイヤの位置につい
ての仕様と、ボンドの適正な寸法およびボンドの置き場
所の仕様とのような必要表訓練情報を発生するために、
コンピュータ支援設計装置と用いて検査装置を５１１練
できる。
ての仕様と、ボンドの適正な寸法およびボンドの置き場
所の仕様とのような必要表訓練情報を発生するために、
コンピュータ支援設計装置と用いて検査装置を５１１練
できる。
ボンドされ九個々の組立体の検査における最初の動作は
、ボンドされた組立体の位置合わせを決定することであ
る。位置合わせすなわち整列は、オプトメカニカル装置
１２を検査場所の中心の所定の高さの所に置き、ボンド
された組立体１０を映像センサに対して焦点を合わせる
ことによって決定される。次に、支持体１１の内部に設
けられている光源により、ボンドされた組立体１０が底
から照明される。ボンドされた組立体１０を撮影するた
めにカメラＴＯが選択され、スライダ１３０が焦点の合
った位置に位置させられる。リード７レームフインガの
間を通る光線がカメラ１０により撮影され、変換されて
からコンピュータ１６に格納される。この格納された映
像は、コンピュータ１６のメモリに格納されているマス
タ組立体の同じ映像（または、映像と同等である、コン
ピュータが発生したものに対する仕様）と交差相関させ
られる。２つの映像の間の違いにより、ｉｌｌ練組立体
の位置と、後で検査されるボンドされた組立体の位置の
間でずれを生ずる。
、ボンドされた組立体の位置合わせを決定することであ
る。位置合わせすなわち整列は、オプトメカニカル装置
１２を検査場所の中心の所定の高さの所に置き、ボンド
された組立体１０を映像センサに対して焦点を合わせる
ことによって決定される。次に、支持体１１の内部に設
けられている光源により、ボンドされた組立体１０が底
から照明される。ボンドされた組立体１０を撮影するた
めにカメラＴＯが選択され、スライダ１３０が焦点の合
った位置に位置させられる。リード７レームフインガの
間を通る光線がカメラ１０により撮影され、変換されて
からコンピュータ１６に格納される。この格納された映
像は、コンピュータ１６のメモリに格納されているマス
タ組立体の同じ映像（または、映像と同等である、コン
ピュータが発生したものに対する仕様）と交差相関させ
られる。２つの映像の間の違いにより、ｉｌｌ練組立体
の位置と、後で検査されるボンドされた組立体の位置の
間でずれを生ずる。
それから、支持体１１の内部の光源が消灯される。次に
、ダイ２６の狭い角度の明るい視野の照明を行うために
照明器４４が利用される。スライダ１３０が焦点が合っ
た位置に置かれ、訓練グイと、検査中のボンドされた組
立体１０のダイ２６０間のずれを決定するために低倍率
カメラ７０が用いられる。
、ダイ２６の狭い角度の明るい視野の照明を行うために
照明器４４が利用される。スライダ１３０が焦点が合っ
た位置に置かれ、訓練グイと、検査中のボンドされた組
立体１０のダイ２６０間のずれを決定するために低倍率
カメラ７０が用いられる。
スライダ１３０が焦点の合った位置に置かれ、狭い角度
の明るい視野の照明がオン状態にされて、高倍率カメラ
６２または高倍率カメラγ０によシボールボンドが検査
される。ボールボンド３２の表面が暗く見え、表面の背
景が暗く見える。ボールボンド３２の映像がコンピュー
タ１６により分析され、各ボールボンドの正しい寸法と
正しい位置が決定される。
の明るい視野の照明がオン状態にされて、高倍率カメラ
６２または高倍率カメラγ０によシボールボンドが検査
される。ボールボンド３２の表面が暗く見え、表面の背
景が暗く見える。ボールボンド３２の映像がコンピュー
タ１６により分析され、各ボールボンドの正しい寸法と
正しい位置が決定される。
スライダ１３０が正しい焦点位置に置かれ、狭い角度の
明るい視野の照明が点灯された時に、視野ストップ組立
体５６を焦点が合った位置に置いて、高倍率カメラ６２
を用いてクレセントボンド３４が検査される。フィンガ
２４と支持体１１は明るく見え、クレセントボンド３４
は暗く見え、ボンディングワイヤ３０が、明るい中心部
を除き、暗く見える。捕えられた映像はコンピュータ１
６により分析される。クレセントボンド３４が映像の大
きくて暗い領域によシ識別される。ボンディングワイヤ
３０はそれの明るい中心部および既知寸法によシ識別さ
れ、クレセントボンド３４の幅、横幅および位置を決定
するために１カツトオフ」される。
明るい視野の照明が点灯された時に、視野ストップ組立
体５６を焦点が合った位置に置いて、高倍率カメラ６２
を用いてクレセントボンド３４が検査される。フィンガ
２４と支持体１１は明るく見え、クレセントボンド３４
は暗く見え、ボンディングワイヤ３０が、明るい中心部
を除き、暗く見える。捕えられた映像はコンピュータ１
６により分析される。クレセントボンド３４が映像の大
きくて暗い領域によシ識別される。ボンディングワイヤ
３０はそれの明るい中心部および既知寸法によシ識別さ
れ、クレセントボンド３４の幅、横幅および位置を決定
するために１カツトオフ」される。
リードフィンガの形が不規則であるから、狭い角度の明
るい視野の照明により、極めて少い光線がカメラ６２に
入射する結果になる。その場合には、クレセントボンド
３４の寸法を正確に決定できるように、ＬＥＤリング３
４の小さい角度の照明を利用すべきである。撮影される
物体の表面の典率が、他の照明源が光を撮像カメラへ反
射しないようなものであるようなある状況において、Ｌ
ＥＤリング１３２の照明を求められることがある。ある
いは、適切な光コントラストを達成するために照明源の
ある組合わせを利用できる。
るい視野の照明により、極めて少い光線がカメラ６２に
入射する結果になる。その場合には、クレセントボンド
３４の寸法を正確に決定できるように、ＬＥＤリング３
４の小さい角度の照明を利用すべきである。撮影される
物体の表面の典率が、他の照明源が光を撮像カメラへ反
射しないようなものであるようなある状況において、Ｌ
ＥＤリング１３２の照明を求められることがある。ある
いは、適切な光コントラストを達成するために照明源の
ある組合わせを利用できる。
Ｘ−Ｙ軸平面内で、２軸方向ではない各ボンディングワ
イヤの経路を、スライダ１３０を焦点が合った位置に置
き、暗い視野の照明器９２を点灯し、カメラ６２を用い
て決定できる。ボンディングワイヤ３０は明るく見え、
背景は暗く見える。
イヤの経路を、スライダ１３０を焦点が合った位置に置
き、暗い視野の照明器９２を点灯し、カメラ６２を用い
て決定できる。ボンディングワイヤ３０は明るく見え、
背景は暗く見える。
各ボンディングワイヤ３０の高さは、スライダ１３０を
焦点が合わない位置に置き、暗い視野の照明器９２を点
灯し、カメラγ０を用いて決定できる。
焦点が合わない位置に置き、暗い視野の照明器９２を点
灯し、カメラγ０を用いて決定できる。
最大のたれ下シを有するボンディングワイヤにカメラＴ
Ｏの焦点を合わせるために必要なだけ、オプトメカニカ
ル装置１２がボンドきれた組立体１０の表面に近く位置
させられる。ボンディングワイヤ３０上の場所に対応す
る全ての点の光の強さがコンピュータ１６に記録される
。次に、オプトメカニカル装置が約５０ミクロンだけ上
昇させられ、ボンディングワイヤ３０上の場所に対応す
る各点における光の強さが再び記録される。先に述べた
方法を用いて、この情報から局部的な最高エネルギー密
度を決定して、焦点が最も良く合った位置と、各ボンデ
ィングワイヤ３０の高さとを決定できる。
Ｏの焦点を合わせるために必要なだけ、オプトメカニカ
ル装置１２がボンドきれた組立体１０の表面に近く位置
させられる。ボンディングワイヤ３０上の場所に対応す
る全ての点の光の強さがコンピュータ１６に記録される
。次に、オプトメカニカル装置が約５０ミクロンだけ上
昇させられ、ボンディングワイヤ３０上の場所に対応す
る各点における光の強さが再び記録される。先に述べた
方法を用いて、この情報から局部的な最高エネルギー密
度を決定して、焦点が最も良く合った位置と、各ボンデ
ィングワイヤ３０の高さとを決定できる。
本発明は光学的検査装置として用いることに限定される
ものでは危い。一般に、前記したその光学的検査装置は
、任意の種類の物体の自動的な探査または参照、または
、ロボットおよび医療オートメーションの分野における
ような何種類かの用途における物体の特徴の寸法の自動
測定において有用である。本発明は、裏込すべき部品の
既存の試料からコンピュータ支援データベースを構築す
るために本発明を用いることもできる。
ものでは危い。一般に、前記したその光学的検査装置は
、任意の種類の物体の自動的な探査または参照、または
、ロボットおよび医療オートメーションの分野における
ような何種類かの用途における物体の特徴の寸法の自動
測定において有用である。本発明は、裏込すべき部品の
既存の試料からコンピュータ支援データベースを構築す
るために本発明を用いることもできる。
また、Ｚ軸測定の確度を、従来の光学的測定装置の代り
に共焦点顕微鏡を用いて高くできることにも注目すべき
である。
に共焦点顕微鏡を用いて高くできることにも注目すべき
である。
第１図は本発明の自動化された半導体〜肝−ドフレーム
接続組立体検査装置の一実施例を示す概略ブロック線図
、第２図はパッケージに封入する前の半導体−リードフ
レーム組立体の部分的に切欠いて示す斜視図、第３図は
本発明の一実施例によるオプトメカニカル装置の部分断
面図、第４図は本発明の一実施例によるフィールドスト
ップの斜ネＲ図、第５図は本発明の一実施例になるテレ
センドリンク（ｔｅｌ＠ｃ＊ｒｘｔｒｉｃ）スライダ組
立体の部分分解斜視図、第６ａ図、第６ｂ図および第６
Ｃ図は本発明の一実施例になるオプトメカニカル組立体
によ多発生できる種々の照明パターンの絵画的図、第７
ａ図、第７ｂ図および第７Ｃ図はボールボンド、ボンデ
ィング線およびクレセントボンドによシ平行光線がどの
よ、うに反射されるかをそれぞれ表す横断面図および横
断面のような形の物体から反射されて、映像発生カメラ
によりｓる軸に沿って検出された反射光の強さをそれぞ
れ示すグラフ、第８ａ図および第８ｂ図は本発明の一実
施例によるテレセンドリンクスライダを用いることによ
シ達成できる照明円錐および映像発生円錐の絵画的図、
第９ａ図は焦点が合っている装置により映像を形成され
る物体についての点スブレンド関数のグラフ、第９ｂ図
は焦点が合っていない装置によシ映像を形成される物体
についての点スズレッド関数のグラフ、第１０図は本発
明の一実施例によるオプトメカニカル装置によシ行うこ
とができる検査法の種々の面についての照明、倍率およ
びアパーチャの設定を示す表である。 １２・・１１ａオプトメカニカル装置、１３・・・・空
気源、１４・・・・ビデオ信号デジタイザ、１６・・・
・コンピュータ、１８・・・・軸駆動装置、２０・・・
・リードフレーム供給機構、４４・・・・照明器、５２
・・・・集光レンズ、５４・−・・視野ストップ組立体
、５８．８０−・・・ビーム分割器、６２・・・・倍率
カメラ、８４ゆ・・・テレセンドリンクスライダストッ
プ組立体、５５・・・・空気アクチュエータ、γ０・・
・・低倍率カメラ、９０・・・・空気拡散組立体、９２
・・・・円形暗視野照明器。 特許出願人 ケイエルエイ・インストラメンツ・コーポ
レーション
接続組立体検査装置の一実施例を示す概略ブロック線図
、第２図はパッケージに封入する前の半導体−リードフ
レーム組立体の部分的に切欠いて示す斜視図、第３図は
本発明の一実施例によるオプトメカニカル装置の部分断
面図、第４図は本発明の一実施例によるフィールドスト
ップの斜ネＲ図、第５図は本発明の一実施例になるテレ
センドリンク（ｔｅｌ＠ｃ＊ｒｘｔｒｉｃ）スライダ組
立体の部分分解斜視図、第６ａ図、第６ｂ図および第６
Ｃ図は本発明の一実施例になるオプトメカニカル組立体
によ多発生できる種々の照明パターンの絵画的図、第７
ａ図、第７ｂ図および第７Ｃ図はボールボンド、ボンデ
ィング線およびクレセントボンドによシ平行光線がどの
よ、うに反射されるかをそれぞれ表す横断面図および横
断面のような形の物体から反射されて、映像発生カメラ
によりｓる軸に沿って検出された反射光の強さをそれぞ
れ示すグラフ、第８ａ図および第８ｂ図は本発明の一実
施例によるテレセンドリンクスライダを用いることによ
シ達成できる照明円錐および映像発生円錐の絵画的図、
第９ａ図は焦点が合っている装置により映像を形成され
る物体についての点スブレンド関数のグラフ、第９ｂ図
は焦点が合っていない装置によシ映像を形成される物体
についての点スズレッド関数のグラフ、第１０図は本発
明の一実施例によるオプトメカニカル装置によシ行うこ
とができる検査法の種々の面についての照明、倍率およ
びアパーチャの設定を示す表である。 １２・・１１ａオプトメカニカル装置、１３・・・・空
気源、１４・・・・ビデオ信号デジタイザ、１６・・・
・コンピュータ、１８・・・・軸駆動装置、２０・・・
・リードフレーム供給機構、４４・・・・照明器、５２
・・・・集光レンズ、５４・−・・視野ストップ組立体
、５８．８０−・・・ビーム分割器、６２・・・・倍率
カメラ、８４ゆ・・・テレセンドリンクスライダストッ
プ組立体、５５・・・・空気アクチュエータ、γ０・・
・・低倍率カメラ、９０・・・・空気拡散組立体、９２
・・・・円形暗視野照明器。 特許出願人 ケイエルエイ・インストラメンツ・コーポ
レーション
Claims (3)
- （１）鏡面反射面を有する三次元物体の選択された部分
とその物体の残りの部分の間に光学的コントラストを生
じさせるように、１つまたは複数の照明入射角度で前記
部分を選択的に照明する手段と、物体から反射された光
を集め、その光を前記部分の映像を表す電気信号へ変換
する手段と、前記部分の物理的寸法に対応する１組の測
定値を前記信号から自動的に決定する手段と、 を備えることを特徴とする鏡面反射面を有する三次元物
体の選択された部分の物理的特性を自動的に分析する装
置。 - （２）三次元物体の選択された部分からその部分の映像
を形成する光学的分析装置のための場の光学的深さを前
記物体の上または下にさせるようなやり方で前記装置を
前記物体に関して位置させる過程と、 前記装置により焦点を合わせたまま前記物体を移動させ
るようにして前記装置を前記物体に対して動かす過程と
、 前記物体から反射された光を集め、前記装置のいくつか
の位置のおのおのに対して、前記装置の高さおよび前記
物体から反射された光の強さを決定する過程と、 前記物体と前記部分の間の反射された光の最高コントラ
ストを前記部分から前記装置までの距離として前記装置
が検出する位置を選択する過程と、を備えることを特徴
とする三次元物体の選択された部分からその部分の映像
を形成する光学的分析装置までの距離を自動的に決定す
る方法。 - （３）（ａ）鏡面反射面を有する三次元物体の分析すべ
き部分とその物体の残りの部分の間に光学的コントラス
トを生じさせるように、前記物体を１つまたは複数の照
明入射角度で前記部分を選択的に照明する過程と、 （ｂ）前記物体から反射された光を集め、その光を前記
部分の映像を表す電気信号へ変換する過程と、 （ｃ）前記部分の物理的寸法に対応する１組の測定値を
前記信号から決定する過程と、 （ｄ）前記部分が前記部分および前記物体に対するマス
タの許容寸法から得た仕様に適合するかどうかを判定す
るために、前記１組の測定値を前記仕様の所定のマスタ
セットに対して比較する過程と、 を備えることを特徴とする鏡面反射面を有する三次元物
体の選択された部分の物理的特性を自動的に分析する方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US255,212 | 1988-10-11 | ||
| US07/255,212 US5030008A (en) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | Method and apparatus for the automated analysis of three-dimensional objects |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02129942A true JPH02129942A (ja) | 1990-05-18 |
Family
ID=22967333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1131712A Pending JPH02129942A (ja) | 1988-10-11 | 1989-05-26 | 三次元物体の自動分析方法および装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5030008A (ja) |
| JP (1) | JPH02129942A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5347362A (en) * | 1991-12-02 | 1994-09-13 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Bonding wire inspection method |
| US5365341A (en) * | 1991-12-02 | 1994-11-15 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Bonding wire inspection apparatus |
| US5394246A (en) * | 1991-12-02 | 1995-02-28 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Bonding wire inspection apparatus and method |
| US5396334A (en) * | 1991-12-02 | 1995-03-07 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Bonding wire inspection apparatus |
Families Citing this family (62)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06105741B2 (ja) * | 1989-11-24 | 1994-12-21 | 株式会社東芝 | インナーリードボンディング検査方法 |
| EP0449481B1 (en) * | 1990-03-19 | 1996-01-31 | Hitachi, Ltd. | Component transporting apparatus and method |
| JP2845601B2 (ja) * | 1990-10-09 | 1999-01-13 | 株式会社東芝 | ワイヤボンディング外観検査装置 |
| JPH05223532A (ja) * | 1991-07-10 | 1993-08-31 | Raytheon Co | 自動視覚検査システム |
| JP2969401B2 (ja) * | 1991-10-29 | 1999-11-02 | 株式会社新川 | ボンデイングワイヤ検査装置 |
| JP2990550B2 (ja) * | 1991-12-10 | 1999-12-13 | 株式会社新川 | ボンデイングワイヤ検査装置 |
| US5420689A (en) * | 1993-03-01 | 1995-05-30 | Siu; Bernard | High speed illumination system for microelectronics inspection |
| US5424838A (en) * | 1993-03-01 | 1995-06-13 | Siu; Bernard | Microelectronics inspection system |
| US5359416A (en) * | 1992-10-19 | 1994-10-25 | Thiokol Corporation | System and process for detecting and monitoring surface defects |
| US5455899A (en) * | 1992-12-31 | 1995-10-03 | International Business Machines Corporation | High speed image data processing circuit |
| WO1994018643A1 (en) * | 1993-02-02 | 1994-08-18 | Golden Aluminum Company | Method and apparatus for imaging surfaces |
| US5923430A (en) * | 1993-06-17 | 1999-07-13 | Ultrapointe Corporation | Method for characterizing defects on semiconductor wafers |
| US5479252A (en) * | 1993-06-17 | 1995-12-26 | Ultrapointe Corporation | Laser imaging system for inspection and analysis of sub-micron particles |
| JP3189500B2 (ja) * | 1993-06-25 | 2001-07-16 | 松下電器産業株式会社 | 電子部品の外観検査装置および外観検査方法 |
| EP0767361B1 (en) * | 1993-07-22 | 2000-02-23 | Applied Spectral Imaging Ltd. | Method and apparatus for spectral imaging |
| JP2541489B2 (ja) * | 1993-12-06 | 1996-10-09 | 日本電気株式会社 | ワイヤボンディング装置 |
| US5581632A (en) * | 1994-05-02 | 1996-12-03 | Cognex Corporation | Method and apparatus for ball bond inspection system |
| US5864394A (en) * | 1994-06-20 | 1999-01-26 | Kla-Tencor Corporation | Surface inspection system |
| JPH10505155A (ja) * | 1994-08-26 | 1998-05-19 | プレスコ テクノロジー インコーポレーテッド | 映像検査のためのインテグラル視野レンズ照明 |
| US6122048A (en) * | 1994-08-26 | 2000-09-19 | Pressco Technology Inc. | Integral field lens illumination for video inspection |
| US5715326A (en) * | 1994-09-08 | 1998-02-03 | Neopath, Inc. | Cytological system illumination integrity checking apparatus and method |
| JP3235009B2 (ja) * | 1994-09-09 | 2001-12-04 | 株式会社新川 | ボンディングワイヤ検査方法 |
| JPH0883829A (ja) * | 1994-09-09 | 1996-03-26 | Shinkawa Ltd | ボンディングワイヤ高さ検査方法 |
| US5880772A (en) * | 1994-10-11 | 1999-03-09 | Daimlerchrysler Corporation | Machine vision image data acquisition system |
| US5825495A (en) * | 1995-02-27 | 1998-10-20 | Lockheed Martin Corporation | Bright field illumination system |
| US6510240B1 (en) * | 1995-05-09 | 2003-01-21 | Texas Instruments Incorporated | Automatic detection of die absence on the wire bonding machine |
| AU6341396A (en) * | 1995-06-30 | 1997-02-05 | Ultrapointe Corporation | Method for characterizing defects on semiconductor wafers |
| US5991436A (en) * | 1995-06-30 | 1999-11-23 | Cognex Corporation | Apparatus and method for inspecting wirebonds on leads |
| US5825482A (en) * | 1995-09-29 | 1998-10-20 | Kla-Tencor Corporation | Surface inspection system with misregistration error correction and adaptive illumination |
| US6044170A (en) * | 1996-03-21 | 2000-03-28 | Real-Time Geometry Corporation | System and method for rapid shape digitizing and adaptive mesh generation |
| US5870220A (en) * | 1996-07-12 | 1999-02-09 | Real-Time Geometry Corporation | Portable 3-D scanning system and method for rapid shape digitizing and adaptive mesh generation |
| US5859924A (en) * | 1996-07-12 | 1999-01-12 | Robotic Vision Systems, Inc. | Method and system for measuring object features |
| US6075883A (en) * | 1996-11-12 | 2000-06-13 | Robotic Vision Systems, Inc. | Method and system for imaging an object or pattern |
| US6148114A (en) * | 1996-11-27 | 2000-11-14 | Ultrapointe Corporation | Ring dilation and erosion techniques for digital image processing |
| JP4657394B2 (ja) * | 1997-01-13 | 2011-03-23 | シュルンベルジェ テクノロジーズ， インコーポレイテッド | ウエハにおける欠陥を検知する方法及び装置 |
| US6201892B1 (en) | 1997-02-26 | 2001-03-13 | Acuity Imaging, Llc | System and method for arithmetic operations for electronic package inspection |
| US5828449A (en) * | 1997-02-26 | 1998-10-27 | Acuity Imaging, Llc | Ring illumination reflective elements on a generally planar surface |
| US6236747B1 (en) | 1997-02-26 | 2001-05-22 | Acuity Imaging, Llc | System and method for image subtraction for ball and bumped grid array inspection |
| US6118524A (en) * | 1997-02-26 | 2000-09-12 | Acuity Imaging, Llc | Arc illumination apparatus and method |
| US5943125A (en) * | 1997-02-26 | 1999-08-24 | Acuity Imaging, Llc | Ring illumination apparatus for illuminating reflective elements on a generally planar surface |
| US5926557A (en) * | 1997-02-26 | 1999-07-20 | Acuity Imaging, Llc | Inspection method |
| JPH11237210A (ja) * | 1998-02-19 | 1999-08-31 | Komatsu Ltd | 半導体パッケージの検査装置 |
| WO1999058930A1 (en) | 1998-05-14 | 1999-11-18 | Metacreations Corporation | Structured-light, triangulation-based three-dimensional digitizer |
| US6324298B1 (en) * | 1998-07-15 | 2001-11-27 | August Technology Corp. | Automated wafer defect inspection system and a process of performing such inspection |
| KR100345001B1 (ko) * | 1998-08-27 | 2002-07-19 | 삼성전자 주식회사 | 기판 납땜 검사용 조명 및 광학 장치 |
| DE19982498T1 (de) | 1998-11-05 | 2001-02-22 | Cyberoptics Corp | Elektronikmontagevorrichtung mit verbessertem Bilderzeugungssystem |
| US6563586B1 (en) * | 1999-02-01 | 2003-05-13 | Therma-Wave, Inc. | Wafer metrology apparatus and method |
| US6198529B1 (en) | 1999-04-30 | 2001-03-06 | International Business Machines Corporation | Automated inspection system for metallic surfaces |
| US6538244B1 (en) | 1999-11-03 | 2003-03-25 | Cyberoptics Corporation | Pick and place machine with improved vision system including a linescan sensor |
| US7065242B2 (en) | 2000-03-28 | 2006-06-20 | Viewpoint Corporation | System and method of three-dimensional image capture and modeling |
| JP3472750B2 (ja) * | 2000-04-10 | 2003-12-02 | シーシーエス株式会社 | 表面検査装置 |
| US6535291B1 (en) * | 2000-06-07 | 2003-03-18 | Cyberoptics Corporation | Calibration methods for placement machines incorporating on-head linescan sensing |
| US6193134B1 (en) * | 2000-06-26 | 2001-02-27 | Advanced Micro Devices, Inc. | Determination of quality of bonding between a conductive ball and a conductive pad within an IC package |
| US6762428B2 (en) * | 2000-07-17 | 2004-07-13 | Nagoya Electric Works Co. Ltd. | Cream solder inspection method and apparatus therefor |
| US6831742B1 (en) | 2000-10-23 | 2004-12-14 | Applied Materials, Inc | Monitoring substrate processing using reflected radiation |
| US20030086083A1 (en) * | 2001-11-01 | 2003-05-08 | Martin Ebert | Optical metrology tool with dual camera path for simultaneous high and low magnification imaging |
| US7344273B2 (en) | 2005-03-22 | 2008-03-18 | Binary Works, Inc. | Ring light with user manipulable control |
| JP2008252080A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-10-16 | Shinkawa Ltd | ボンディング部の圧着ボール検出方法及び圧着ボール検出装置 |
| US8928892B2 (en) | 2009-03-04 | 2015-01-06 | Elie Meimoun | Wavefront analysis inspection apparatus and method |
| US20140347709A1 (en) * | 2013-05-21 | 2014-11-27 | Stmicroelectronics, Inc. | Method and apparatus for forming digital images |
| WO2015088658A2 (en) * | 2013-12-11 | 2015-06-18 | Fairchild Semiconductor Corporation | Integrated wire bonder and 3d measurement system with defect rejection |
| CN106918597B (zh) * | 2015-12-25 | 2021-03-02 | 中国人民银行印制科学技术研究所 | 薄膜质量检测方法和薄膜质量检测系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5726704A (en) * | 1980-07-25 | 1982-02-12 | Hitachi Ltd | Measuring instrument for three-dimensional shape |
| JPS57198638A (en) * | 1981-05-30 | 1982-12-06 | Toshiba Corp | Detection of wire bonding state and device therefore |
| JPS63106509A (ja) * | 1986-10-24 | 1988-05-11 | Toshiba Corp | 実装基板検査装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2741807A1 (de) * | 1977-09-16 | 1979-03-29 | Friedrich Dipl Ing Ertl | Fokussierungsverfahren zur optisch beruehrungslosen laengenmessung und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
| US4648053A (en) * | 1984-10-30 | 1987-03-03 | Kollmorgen Technologies, Corp. | High speed optical inspection system |
| JPS61293657A (ja) * | 1985-06-21 | 1986-12-24 | Matsushita Electric Works Ltd | 半田付け外観検査方法 |
| DD258658A1 (de) * | 1986-01-27 | 1988-07-27 | Univ Berlin Humboldt | Verfahren zum pruefen von loetstellen elektronischer baugruppen |
| US4876455A (en) * | 1988-02-25 | 1989-10-24 | Westinghouse Electric Corp. | Fiber optic solder joint inspection system |
-
1988
- 1988-10-11 US US07/255,212 patent/US5030008A/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-05-26 JP JP1131712A patent/JPH02129942A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5726704A (en) * | 1980-07-25 | 1982-02-12 | Hitachi Ltd | Measuring instrument for three-dimensional shape |
| JPS57198638A (en) * | 1981-05-30 | 1982-12-06 | Toshiba Corp | Detection of wire bonding state and device therefore |
| JPS63106509A (ja) * | 1986-10-24 | 1988-05-11 | Toshiba Corp | 実装基板検査装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5347362A (en) * | 1991-12-02 | 1994-09-13 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Bonding wire inspection method |
| US5365341A (en) * | 1991-12-02 | 1994-11-15 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Bonding wire inspection apparatus |
| US5394246A (en) * | 1991-12-02 | 1995-02-28 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Bonding wire inspection apparatus and method |
| US5396334A (en) * | 1991-12-02 | 1995-03-07 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Bonding wire inspection apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5030008A (en) | 1991-07-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH02129942A (ja) | 三次元物体の自動分析方法および装置 | |
| JP6820891B2 (ja) | ウェーハの検査システム及び方法 | |
| US5424838A (en) | Microelectronics inspection system | |
| US5302836A (en) | High speed image acquisition for microelectronics inspection | |
| US6879403B2 (en) | Three dimensional scanning camera | |
| JP5672240B2 (ja) | ウェーハを検査するためのシステム及び方法 | |
| JP5866704B2 (ja) | 複数の方向において反射された照明を捕らえるためのシステムおよび方法 | |
| EP0162683B1 (en) | A method for observing an object in a small gap and an apparatus for the same | |
| US6291816B1 (en) | System and method for measuring object features with coordinated two and three dimensional imaging | |
| CN102439708B (zh) | 检查基板的接合结构的方法和接合结构检验设备 | |
| US5420689A (en) | High speed illumination system for microelectronics inspection | |
| TW201100779A (en) | System and method for inspecting a wafer (3) | |
| JP2002529722A (ja) | 高さ感知センサを有するエレクトロニクス組立装置 | |
| JP2005506710A (ja) | 共焦点ウェハ検査系及び方法 | |
| KR20030015207A (ko) | 결상 시스템 | |
| JP2012502316A (ja) | ３次元物体を２次元平面画像に光学的に変換する装置および方法 | |
| JPH05160232A (ja) | ボンデイングワイヤ検査装置 | |
| JPH05160231A (ja) | ボンデイングワイヤ検査装置 | |
| JP2000131037A (ja) | 物体形状検査装置 | |
| EP2137518B1 (en) | Through-substrate optical imaging device and method | |
| JP3259398B2 (ja) | ワイヤボンディングの検査装置 | |
| JP3215871B2 (ja) | ワイヤーボンディング外観検査装置 | |
| JP3093048B2 (ja) | ボンディングワイヤ検査装置 | |
| JPH04315908A (ja) | 線状物体検査装置及び検査方法 | |
| JPS59188184A (ja) | 発光装置における発光位置測定方法および測定装置 |