JPH04315908A - 線状物体検査装置及び検査方法 - Google Patents

線状物体検査装置及び検査方法

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JPH04315908A
JPH04315908A JP3082586A JP8258691A JPH04315908A JP H04315908 A JPH04315908 A JP H04315908A JP 3082586 A JP3082586 A JP 3082586A JP 8258691 A JP8258691 A JP 8258691A JP H04315908 A JPH04315908 A JP H04315908A
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博之 塚原
Yoshitaka Oshima
美隆 大嶋
Moritoshi Ando
護俊 安藤
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Fujitsu Ltd
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被検査物の線状部分の
形状を検査する線状物体検査装置に関する。
【０００２】近年、半導体装置の高密度化、大規模化に
伴い、信号線の取り出しを行うリードの多ピン化、小ピ
ッチ化が進んでいる。従って、半導体チップとパッケー
ジ・リードとの電気的導通を行うボンディングワイヤの
本数が増加し、ワイヤピッチ間隔が減少することから、
正常にボンディングが行われているかの検査の正確性が
要求される。そのため、目視検査から自動検査に移行さ
せて簡便かつ信頼度の高い検査を行う必要がある。
【０００３】
【従来の技術】図５に、検査対象の全体を説明するため
の図を示す。図５は、半導体装置の内部構造の一部分を
示したものである。図５において、ダイパッド５０上に
載置された半導体チップ５１上には複数の電極パッド５
２が形成されており、この電極パッド５２とリードフレ
ーム５３におけるパッケージ内部の内部リード５４とで
、直径２０〜３０μｍ　，長さ約２ｍｍの金（又はアル
ミニウム）のワイヤ５５によりワイヤボンディングが行
われる。図５は少数のボンディング配線を示しているが
、大規模半導体装置（ＬＳＩ）では、例えば半導体チッ
プ５１が１ｍｍ角から１０ｍｍ角の大きさであり、数百
本のワイヤ５５が間隔１００μｍ　，半導体チップ面か
らの高さ２００〜４００μｍでボンディングが行われる
。
【０００４】ここで、図６に、検査対象の状態を説明す
るための図を示す。図６において、図６（Ａ）はワイヤ
５５が正常な状態であり、図６（Ｂ）はワイヤ５５の垂
れ下り、図６（Ｃ）は撓みの状態を示している。すなわ
ち、ワイヤ５５の垂れ下りは接地短絡を生じ易く、撓み
は他のワイヤとの接触を生じ易いことから、該ワイヤ５
５の高さを検査して図６（Ｂ），（Ｃ）の欠陥を排除す
る必要がある。
【０００５】そこで、図７に、従来の検査方法を説明す
るための図を示す。図７（Ａ）中、５６はカメラであり
、５７はレンズ、５８はカメラ５６で撮像される検査対
象のワイヤ５５の映像を示したものである。カメラ５６
は被写界深度を浅くして、Ｚ方向に上下動する。すなわ
ち、図７（Ｂ）に示すように、ワイヤ５５の高さをＦ０
　〜Ｆｎ　の例えば１０段階に分け、カメラ５６の上下
動により焦点位置を上下させて各位置のワイヤ５５像を
撮像する。そして、それぞれの位置の映像の２値画像に
よりワイヤ５５の立体形状を検査するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、数百本のワイ
ヤ５５について、焦点位置を移動させて撮像することは
検査に長時間を要するという問題がある。また、ワイヤ
５５の高さは２００〜４００μｍ　であり、これを例え
ば１０段階に焦点位置を移動させると１段階２０〜４０
μｍ　となる。従って、検査精度はカメラ５６の移動量
の正確さに依存することから該カメラ５６の移動を精密
に行う必要があり、移動機構が複雑になるという問題が
ある。
【０００７】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、簡便かつ高速に信頼度の高い形状検査を行う線
状物体検査装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題は、被検査物の
線状部分における正常形状の上限位置に、平面状の参照
光を照射する第１の照射手段と、該被検査物の線状部分
における正常形状の下限位置に、平面状の参照光を照射
する第２の照射手段と、位置情報を得るために該被検査
物の線状部分周辺を予め撮像する撮像手段と、該位置情
報に基づいて該参照光で撮像した画像により、該被検査
物の線状部分が該上限位置及び下限位置を横切る場合の
、該第１及び第２の照射手段からの該参照光で発する輝
点の有無を識別して該線状部分が正常か否かを判断する
判断制御手段と、により構成することにより解決される
。
【０００９】
【作用】図１に、本発明の原理説明図を示し、上記線状
物体検査装置の作用について説明する。ここで、被検査
物の線状部分を、図５に示す半導体チップ５１と内部リ
ード５４との間でボンディングを行ったワイヤ５５とす
る。上述のように、ワイヤ５５の正常形状の境界として
上限位置ＦＨ　及び下限位置ＦＬ　を定め、該上限位置
ＦＨ　及び下限位置ＦＬ　に平面状の参照光を第１及び
第２照射手段により照射して、該ワイヤ５５部分を撮像
する。この二つの位置ＦＨ　，ＦＬ　の何れかにワイヤ
５５が横切ると、輝点を発する。被検査物の線状部分周
辺は予め撮像されて位置情報が得られており、この位置
情報を基に、輝点の有無を判断し、輝点を有する場合に
は欠陥として排除するものである。
【００１０】すなわち、上限位置ＦＨ　と下限位置ＦＬ
　を越えるものをそれぞれ１回の撮像により検出して欠
陥形状として排除することができ、簡便かつ高速に信頼
度の高い検査を行うことが可能となる。
【００１１】
【実施例】図２に、本発明の一実施例の構成図を示す。 図２（Ａ）は、線状物体検査装置の概念図であり、図２
（Ｂ）は照射手段の構成図を示したものである。
【００１２】図２（Ａ）において、線状物体検査装置１
は、被検査物２の線状部分である半導体チップ５１と内
部リード５４間でボンディングしたワイヤ５５の上方に
、ビームスプリッタ３，レンズ４を介して撮像手段であ
るカメラ５が配置される。このカメラ５は、判断制御手
段６により制御され、映像信号が該判断制御手段６に送
られる。また、ビームスプリッタ３の側部には落射照明
部７が設けられており、ランプ７ａにより電磁シャッタ
７ｂを介してビームスプリッタ３を介して被検査物２の
落射照明を行う。
【００１３】一方、２軸ステージ８に、例えばレーザ等
を照射する第１の照射手段である第１の投光器９及び同
様の第２の照射手段である第２の投光器１０が設けられ
る。第１の投光器９からの平面状の上限参照光９ａと、
第２の投光器１０からの平面状の下限参照光１０ａとが
第１のミラー１１，第２のミラー１２により光路変更さ
れて、ワイヤ５５の正常形状の上限位置（ＦＨ　）及び
下限位置（ＦＬ　）に照射される。この場合、２軸ステ
ージ８は、判断制御手段６により２軸（例えばＸ−Ｚ方
向）に駆動制御され、上限参照光９ａ及び下限参照光１
０ａの照射位置を調節する。
【００１４】ここで、第１及び第２の投光器９，１０は
、一例を図２（Ｂ）に示すと、レーザ光源１５からのレ
ーザ光がレンズ１６で絞られて凹型シリンドリカルレン
ズ１７により拡がり、凸型シリンドリカルレンズ１８に
より平行なスリット光に変換されて平面状の参照光９ａ
，１０ａとして照射するものである。なお、シリンドリ
カルレンズ１７，１８を設けずに、レーザ光源１５より
発せられるレーザ光を水平方向に走査して平面状の参照
光９ａ，１０ａとしてもよい。
【００１５】そこで、図３に、本発明の検査を説明する
ための図を示す。図３（Ａ）はワイヤ５５が撓みを生じ
ている場合を示しており、図３（Ｂ）はワイヤ５５が垂
れ下りを生じている場合を示している。すなわち、図３
（Ａ）では上限参照光９ａが照射された場合に、撓みを
生じているワイヤ５５の一部が該上限参照光９ａを横切
り、輝点Ａを発する。この輝点Ａを、レンズ４を介して
カメラ５が撮像する。同様に、図３（Ｂ）で、ワイヤ５
５の垂れ下り部分が下限参照光１０ａを横切ることによ
り発する輝点Ａをカメラ５が撮像する。従って、ワイヤ
５５が図６（Ａ）のように正常形状であれば上限、下限
点に輝点が発せられず、カメラ５の映像としては何も撮
像されない状態となる。
【００１６】次に、図４に、本発明の画像処理の構成図
を示す。図４において、線状物体検査装置１における判
断制御手段６は、Ａ−Ｄ（アナログ−ディジタル）変換
器２０，画像メモリ２１，位置検出回路２２，制御回路
２３，輝点検出回路２４，光源ドライバ２５及び２軸ド
ライバ２６より構成される。なお、制御回路２３は、図
示しないが落射照明部７の電磁シャッタ（７ｂ）をも制
御する。
【００１７】このような線状物体検査装置１は、撮像と
同軸上において落射照明部７下で被検査部２のワイヤ５
５周辺のパッド５２（図３参照）をカメラ５により撮像
する。この場合、第１及び第２の投光器９，１０は消灯
状態にある。カメラ５からの画像信号はＡ−Ｄ変換器２
０でデジタル化され、画像メモリ２１に格納される。画
像メモリ２１に格納されたパッド５２の情報は、位置検
出回路２２において予め登録されているテンプレートの
基準パターンと照合されて、半導体チップ５１の位置が
検出される。
【００１８】次に、制御回路２３が、落射照明部７の電
磁シャッタ７ｂを閉じ、光源ドライバ２５を駆動して第
１及び第２の投光器９，１０より上限参照光９ａ及び下
限参照光１０ａをワイヤ５５の上限位置及び下限位置（
ＦＨ　，ＦＬ　，図１参照）に照射する。この場合の位
置決めは、上記半導体チップ５１の位置情報をもとに、
制御回路２３が２軸ステージドライバ２６を駆動して２
軸ステージ８を制御して行う。そこで、カメラ５により
ワイヤ５５を撮像し、その画像を画像メモリ２１に格納
する。
【００１９】そして、輝点検出回路２４は、画像メモリ
２１からの情報と、制御回路２３からの半導体チップ５
１の位置情報とから輝点画像の有無を検査する。すなわ
ち、輝点画像を認識しない場合には、ワイヤ５５を図６
（Ａ）のように正常形状と判断し、輝点画像が認識され
た場合には欠陥形状と判断して排除される。
【００２０】なお、ワイヤ５５が欠陥形状であるにも拘
らず、輝点を生じない場合がある。すなわち、ワイヤ５
５の垂れ下りや撓みが異常に大きい場合であるが、これ
は目視による検査が容易であり、当該装置１を使用する
までもない。
【００２１】このように、ワイヤ５５が微小ピッチでボ
ンディングされている場合であっても、上限及び下限位
置の参照光により一回で自動的に検査できるもので、簡
便かつ高速に信頼度の高いワイヤの高さ形状の検査を行
うことができる。
【００２２】なお、上記実施例では、上限及び下限参照
光９ａ，１０ａを一軸方向より照射する場合を示したが
、２軸又は複数軸方向から照射してもよい。さらに、上
記実施例では同軸落射照明と参照光照射を交互に行う場
合を示しているが、例えば、同軸落射照明光を緑色照明
とし、参照光にＨｅ−Ｎｅ（ヘリウム−ネオン）レーザ
光として、カメラ５前にフィルタ（例えば緑色のみ透過
）を介在させることで切替えてもよい。これにより、ラ
ンプ７ａ及び第１，第２の投光器９，１０の光源をオン
、オフさせる必要がなくなるものである。
【００２３】また、上記実施例では半導体装置のボンデ
ィングワイヤの高さ形状を検査する場合を示しているが
、本発明はこれに限らず線状のものを検査するものであ
れば適用できるものである。
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、被検査物
の線状部分における正常形状の上限位置及び下限位置に
参照光を照射し、該参照光による該線状部分で発する輝
点の有無を判断することにより、線状部分の正常、欠陥
状態を簡便かつ高速に信頼度を高く検査することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】本発明の一実施例の構成図である。
【図３】本発明の検査を説明するための図である。
【図４】本発明の画像処理の構成図である。
【図５】検査対象の全体を説明するための図である。
【図６】検査対象の状態を説明するための図である。
【図７】従来の検査方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１　　線状物体検査装置 ２　　被検査物 ３　　ビームスプリッタ ４　　レンズ ５　　カメラ ６　　判断制御手段 ７　　落射照明部 ７ａ　　ランプ ７ｂ　　電磁シャッタ ８　　２軸ステージ ９　　第１の投光器 １０　　第２の投光器 ９ａ　　上限参照光 １０ａ　　下限参照光

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　被検査物（２）の線状部分（５５）に
    おける正常形状の上限位置（ＦＨ　）に、平面状の参照
    光（９ａ）を照射する第１の照射手段（９）と、該被検
    査物（２）の線状部分（５５）における正常形状の下限
    位置（ＦＬ　）に、平面状の参照光（１０ａ）を照射す
    る第２の照射手段（１０）と、位置情報を得るために該
    被検査物（２）の線状部分（５５）周辺を予め撮像する
    撮像手段（５）と、該位置情報に基づいて該参照光（９
    ａ，１０ａ）で撮像した画像により、該被検査物（２）
    の線状部分（５５）が該上限位置（ＦＨ）及び下限位置
    （ＦＬ　）を横切る場合の、該第１及び第２の照射手段
    （９，１０）からの該参照光（９ａ，１０ａ）で発する
    輝点（Ａ）の有無を識別して該線状部分（５５）が正常
    か否かを判断する判断制御手段（６）と、を有すること
    を特徴とする線状物体検査装置。
  2. 【請求項２】　　被検査物（２）の線状部分（５５）周
    辺を撮像して位置情報を得る工程と、該被検査物（２）
    の線状部分（５５）における正常形状の上限位置（ＦＨ
    　）及び下限位置（ＦＬ　）に平面状の参照光（９ａ，
    １０ａ）を照射して、該線状部分（５５）を撮像する工
    程と、前記位置情報に基づいて該参照光（９ａ，１０ａ
    ）で撮像した画像により、該被検査物（２）の線状部分
    （５５）が該上限位置（ＦＨ　）及び下限位置（ＦＬ　
    ）を横切る場合の、該参照光（９ａ，１０ａ）で発する
    輝点（Ａ）の有無を識別して該線状部分（５５）が正常
    か否かを判断する工程と、を有することを特徴とする線
    状物体の検査方法。
JP3082586A 1991-04-15 1991-04-15 線状物体検査装置及び検査方法 Withdrawn JPH04315908A (ja)

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JP3082586A JPH04315908A (ja) 1991-04-15 1991-04-15 線状物体検査装置及び検査方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107215757A (zh) * 2016-03-22 2017-09-29 株式会社日立大厦系统 电梯控制装置及电梯控制方法

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