JPH03211748A - 半導体組立装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔腫業上の利用分野〕 本発明は、半導体組立装置に係り、特に、半導体組立装
置の組立時以前に発生した不良の自動構出、および除去
に好適な装置に関する。

〔従来の技術〕

ワイヤホンダ、ベレットボンダなどの半導体装置の組立
は、ダイシングからモールディングまでの一連の組立工
程を必要とし、これらの組立作業を各工程ごとに独立し
た自動機により行なってぃｌ。

２゜ たものから、特開昭５５−８６１２４号公報に記載のよ
うに、組立装置の一貫化が図られている。しかし、従来
、各工程の後に設けてあった人間の目視作業による外観
横置は、除外されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術による半導体−貫組立装置では、従来性な
われていた外観横置上根がもつ意義が組み込まれておら
ず、不良製品の発生を発見しないまま、後の工程に送っ
てし才い、製品の信頼性を低下させるおそれがあった。

本発明の目的は、不良の発生を自動的に検出し、不良製
品を除去することにより、従来の人間による目視外観検
査の効果を保ちつつ、省力化を図ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、各工程に視覚による検査機能、および、検
査により不良と判定された製品を除去する機構を付加す
ることにより達成される。

〔作用〕

ＴＶカメラによりとらえた製品外観の画像からその形状
等を計測することにより、組立装置が不良を発生したか
どうかを知ることができる。その情報を、不良取出機構
の側御部に送り、不良製品を自動的にラインから除去す
る。

〔実施例〕

以下、本発明の′Ａ施例を第１区から第７図を用いて説
明する。

本発明は、第１図に示すように、ダイシング族ｆ１／ｌ
ｌから、モールド（あるいは封止）装置４までの各工程
を一貫装置にした、半導体組立−貫装部において、各工
程部に横置装＠５、不良取出機構６、および、完全不良
ストッカ７（再生不良ストッカ８）を付加し、不良の検
出、除去を自動的に行なうものである。

各工程の中でも、特に、ワイヤボンディング工程を例に
、自動外観検査方法と、不良除去方法について、詳細に
説明する。

ワイヤボンディング工程の外観検査は、第２図に示すシ
ステム構成で行なう。まず、検量の対象となる、ボンデ
ィング圧着部３１を光学系５２と′ｒｖカメラ５１によ
り撮像し、検査装置５に取り込む。

そして、ボンディング圧着部３１の形状を計測し、良品
、不良品の判定を行なう。

検査装置５は、第３図に示すハード構成を待つ。

ＴＶカメラ５１により撮像された画像は濃淡レベルＪＣ
４ｉ量子化し、多値メモリ５３に格納されると共に、適
切なしきい値レベルで二値化され、二値メモリ３２に格
納される。そして、ＣＰＵ５５は、プログラムメモＩＪ
　５６にあらかじめ定めたプログラム内容に従って処理
する。

ワイヤボンディング工程で発生する不良は、第４図に示
すような、圧着幅大３１ａ、圧着幅小３１ｂｊテール長
３１Ｃ，位置ずれ３１４などがある。これらの不良の発
生を検出するために、ボンディング圧着部の形状を高精
度に計測する。計測箇所は第５図に示す、圧着幅（Ｗｉ
　）　、縦圧着幅（ｔ）、テール長さ（Ｔａ）、圧着中
心（Ｇ）などである。

これらの計測は以下の手順で行なう（第６図参照）。ま
ず、ワイヤは、あらゆる向きに張られているため、その
方向を検出する。このワイヤ方向は、あらかじめ、ボン
ディング時のデータを利用してもよいが、次のような方
法で検出できる。その方法は、まず、ワイヤの圧着部を
撮像した画像において、圧着部を含む円形のエリアを残
してマスクをかける。その内部を二値化し、ティル部３
１ｅとネック部３１　ｆだけが残る二値画像とする。そ
して、テイル部３１　Ｃ＊ネック部３１　ｆそれぞれの
ム心ＧＴ、ＧＮを求め、それらを結ぶことで、ワイヤの
中心線３１　ｇが得られ、ワイヤ方向がわかる。また、
ボンディング圧着部の圧着中心Ｇも検出できる。

次に、多値画像を用いて圧着部を高′！′１１度に計測
する。すでＩこワイヤ中心線３１　ｇはわかっているの
で、この中心線に垂直な探索ライン３１　ｈ　−９数本
設け、その直線上の明るさの変化を調べる。そして、そ
の明るさの変化の大きな位置を荷重平均法によって求め
る。これは、中心線への垂線上の明るさの変化をｆ（ｉ
）とした場合、次式を計算するものである。

Ａ工■ニュ Σｆ（す ここでｉは、ｔｉ［４ｍ上の位置を表わし、総和は、明
るさ変化があるしきい値以上の１について累める。

この方式により、圧着部の幅を表わす二点を慎出し、そ
の間の距離を圧１Ｉ１１！とする。そして、この方式で
、圧着部の数箇所の幅を測定する。

また、ワイヤ中心線３１　ｇとテイル部３１ｅ、ネック
部３１　ｆの変わる二点を求め、その距離の計算結果が
、縦圧着幅ｔとなる。また、テイル＄３１６の、テイル
部３１　ｅとワイヤ中心線３１　ｇとの交点からの最遠
点を求め、これらの二点の距離を求めることで、テール
長さＴａを求める。

このような測定を、ボンディング後に行ない、それらの
データを所定の値と比較することで、良品・不良品の判
定を行なう。

不良と判定された製品について、不良取出機構６を用い
て組立ラインから除去する。除去の信号は検査装置５か
ら不良販出制御部６１に伝送され、不良取出駆動部６２
により、不良製品の除去が行なわれる。不良除去方法の
一例を第７図に示す。検査の際、製品は、′組立用治具
１３に並べられており、治具１３をＸ、Ｙ方向に移動す
ることにより、端から、順次、検査を行なうが、検査画
像をＴＶカメラ５１で撮像する時、被検量物１２は、製
品固定用治具１１により、真空吸−Ｎ６の方法で、固定
され、治具１１を２の正方向に移動して位置決めされる
。検査後、被＠査物１２が不良と判定された場合、＠査
装置５から信号が送られ、不良取出駆動部６２により、
不良取出用治具簡が被検量物１２の下まで移動する。そ
の後、製品固定用治具１１を元の位置に戻す（降下する
）と、被検量物１２が不良取出用治具６３上に残る。そ
して、不良取出用治具６３を元の位置に戻すことにより
、不良製品はラインから除去される。

除去後の不良製品は、検査の結果により、再生不良（圧
着幅大・小、テイル長１位置ずれなど）、および完全不
良（上記不良が一製品につき四ワイヤ以上あるもの）に
分けられ、それぞれ再生不良ストッカ８、および、完全
不良ストッカ７に格納される。

このような装置を、半導体組立工程の各工程に付加する
ことにより、従来の目視外観慎重の効果を残して、組立
を一貫ライン化することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来、すべて人手に頼っていた外観検
査、不良の除去を自動化できるので、省力化、夷品信Ｉ
Ｊｉ性の保持の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明−央織例の、半導体組立−貫装型のブロ
ック図、Ｗ２Ｂ図は、モニタリング機能を付加したワイ
ヤボンディング工程の説明図、第３戒 ５図はホンディング圧着部の平面図、第６図はボンディ
ング圧着部の二値画像と処理例の説明図、第７図は不良
取出機構の一例を示した斜視図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体組立装置において、 視覚により、組立後の外観を自動的に観測し、その結果
   を解析する自動外観検査装置、および、前記自動外観検
   査装置により不良と判定された製品を自動的に除去する
   機構を含むことを特徴とする半導体組立装置。