JPH05160234A - ボンデイングワイヤ検査装置 - Google Patents

ボンデイングワイヤ検査装置

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JPH05160234A
JPH05160234A JP3349754A JP34975491A JPH05160234A JP H05160234 A JPH05160234 A JP H05160234A JP 3349754 A JP3349754 A JP 3349754A JP 34975491 A JP34975491 A JP 34975491A JP H05160234 A JPH05160234 A JP H05160234A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】装置の小型化、高速化及び試料に対するゴミ等
の悪影響を与える可能性を少なくする。 【構成】検査対象物である試料６の上方に配設された光
学系２０と、試料６に照明を照射する垂直照明手段３０
と、光学系２０の結像レベルに配設された光電変換素子
を有するＣＣＤカメラ４０と、ＣＣＤカメラ４０をＸＹ
Ｚ方向に移動させるＸＹＺテーブル４２、４５、４８と
からなっている。 【効果】ＣＣＤカメラの光電変換素子をＸＹＺ方向に移
動させるので、ＸＹＺテーブルは小型化できる。また試
料の上方の光学系及び垂直照明手段は移動させないの
で、試料に対するゴミ等の悪影響を与える可能性が少な
くなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体チップのパッド
とリードフレームのリード間にボンデイングされたワイ
ヤ状態を自動的に検査するボンデイングワイヤ検査装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６乃至図９に示すように、半導体チッ
プ１のパッド２とリードフレーム３のリード４間にワイ
ヤ５がボンデイングされた試料６の従来の検査装置は、
図５に示すような構造となっている。なお、図６乃至図
９において、７は半導体チップ１をリードフレーム３に
接着したペーストのはみ出し部を示す。図５に示すよう
に、検査台１０に載置された試料６の上方には垂直照明
手段１１が配設され、垂直照明手段１１は光学系１２の
下部に取り付けられている。また光学系１２の上部に
は、光学系１２で結像された試料６の像を映像信号に変
換するためのＣＣＤ（光電変換素子）と該ＣＣＤの駆動
部とからなるＣＣＤカメラ１３が取り付けられ、ＣＣＤ
カメラ１３の映像信号は画像処理演算装置１４で処理さ
れてワイヤ形状の認識及びワイヤ５のボンデイング位置
を計測するようになっている。前記垂直照明手段１１及
びＣＣＤカメラ１３が取り付けられた光学系１２はＸＹ
テーブル１５に取り付けられている。また垂直照明手段
１１内には、ＣＣＤカメラ１３の下方にハーフミラー１
６が配設され、ハーフミラー１６の側方にはコンデンサ
レンズ１７及び電球１８が配設されている。なお、この
種のボンデイングワイヤ検査装置として、例えば特開平
３ー７６１３７号公報が挙げられる。
【０００３】そこで、垂直照明手段１１をオンにする
と、垂直照明手段１１の照明は、電球１８の照射光がコ
ンデンサレンズ１７及びハーフミラー１６を通して試料
６に垂直に照射される。従って、ＸＹテーブル１４を駆
動してＣＣＤカメラ１３を検査対象部分の上方に位置さ
せ、ＣＣＤカメラ１３で捕らえた微小検査対象部分の映
像信号を画像処理演算装置１４を用いてノイズ除去、検
査部分のエッジ強調、映像の拡大又は縮小等をして、微
小検査対象部分の映像を見え易くするための改善（復
元）作業を行った後、検査測定を行う。このように、微
小検査対象部分を光学的に結像させて検査する場合、光
学系１２の倍率を高く（２／３インチＣＣＤカメラを使
用時は２〜３倍）している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、半導
体チップは大型化し、そのワイヤボンデイング区間は約
３０ｍｍ□までになっている。このように微小検査対象
部分が広範囲にある場合、上記従来技術は重量物である
垂直照明手段１１及び光学系１２を移動させる必要があ
るので、ＸＹテーブル１５が大型化し、高速に移動させ
ることが困難で高価になる。また試料６の上方にある垂
直照明手段１１及び光学系１２を移動させるので、該垂
直照明手段１１及び光学系１２の移動によって試料６に
ゴミ等が落下する。即ち、極度にゴミ等の汚れを嫌う半
導体装置においては、製品加工中の検査とはいえ、製品
の上方に可動物があるのは問題である。
【０００５】本発明の目的は、小型化によって高速化及
び安価にでき、また試料に対するゴミ等の悪影響を与え
る可能性を小さくすることができるボンデイングワイヤ
検査装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第１の手段は、検査対象物の上方に配設され
た光学系と、検査対象物に照明を照射する照明手段と、
前記光学系の結像レベルに配設された光電変換素子と、
この光電変換素子のみをＸＹ方向に移動させるＸＹテー
ブルとを備えたことを特徴とする。
【０００７】上記目的を達成するための本発明の第２の
手段は、検査対象物の上方に配設された光学系と、検査
対象物に照明を照射する照明手段と、前記光学系の結像
レベルに配設された光電変換素子と、この光電変換素子
のみをＸＹＺ方向に移動させるＸＹＺテーブルとを備え
たことを特徴とする。
【０００８】
【作用】上記第１の手段によれば、光電変換素子は光学
系による結像レベル面に対してＸＹテーブルによって移
動させられるので、光学系の結像（画角）サイズ内の結
像を自由に取り込んで電気信号に変換できる。また上記
第２の手段によれば、光電変換素子はＸＹＺテーブルに
よってＸＹ方向及びＺ方向に移動させることができるの
で、上記第１の手段の作用の他に、光電変換素子をＺ方
向に移動させることによって３次元的空間に存在する検
査対象部分に対しても合焦させることができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１及び図２によ
り説明する。試料６の上方には、装置の固定部に固定さ
れた光学系２０が配設されている。光学系２０は、対物
レンズ群２１と、この対物レンズ群２１の上方に配設さ
れた結像レンズ群２２と、この結像レンズ群２２の下部
に配設された電動絞り２３とからなっており、電動絞り
２３は、カメラの絞りと同様な構造よりなる絞り部２４
と、この絞り部２４を駆動する駆動部２５とからなって
いる。また対物レンズ群２１と結像レンズ群２２間に
は、垂直照明入射のためにビームスプリッタ２６が配設
され、ビームスプリッタ２６の側方には光学系２０に固
定された垂直照明手段３０が配設されている。垂直照明
手段３０内には、ビームスプリッタ２６側より順次照明
レンズ３１、電動絞り３２及び光源３５が配設されてお
り、電動絞り３２は、カメラの絞りと同様な構造よりな
る絞り部３３と、この絞り部３３を駆動する駆動部３４
とからなっている。そして、光学系２０は装置の固定部
３６に固定されている。
【００１０】前記結像レンズ群２２の上方には、光学的
に結像した像を電気信号に変換するためのＣＣＤカメラ
４０が配設されており、ＣＣＤカメラ４０はＸＹＺ方向
に駆動されるＸＹＺテーブル４１のＸテーブル４２に取
り付けられている。即ち、Ｘテーブル４２に設けられた
図示しない雌ねじにはＸ方向に配設された雄ねじ４３が
螺合し、雄ねじ４３はＸ方向駆動用モータ４４の出力軸
に固定されている。Ｘ方向駆動用モータ４４はＹテーブ
ル４５上に固定されており、Ｙテーブル４５に設けられ
た図示しない雌ねじにはＹ方向に配設された雄ねじ４６
が螺合している。雄ねじ４６はＹ方向駆動用モータ４７
の出力軸に固定され、Ｙ方向駆動用モータ４７はＺテー
ブル４８上に固定されている。Ｚテーブル４８には雌ね
じ４９がＺ方向に配設されており、雌ねじ４９にはＺ方
向駆動用モータ５０の出力軸に固定された雄ねじ５１が
螺合している。なお、図示しないが、前記Ｙテーブル４
５は、Ｚテーブル４８に設けられたガイドレールに沿っ
てＹ方向に移動可能に支持され、前記Ｚテーブル４８
は、装置の固定部３６に設けられたガイドレールに沿っ
てＺ方向に移動可能に支持されている。またＺ方向駆動
用モータ５０は前記光学系２０に支持板５２を介して固
定されている。
【００１１】次に図３、図４、図６乃至図９を参照しな
がら作用について説明する。試料６が検査台１０上に位
置決め載置されると、垂直照明手段３０の光源３５がオ
ンとなる。垂直照明手段３０の照明は、光源３５の照射
光が電動絞り３２、照明レンズ３１、ビームスプリッタ
２６及び対物レンズ群２１を通って試料６に垂直に照射
される。試料６の像は対物レンズ群２１、ビームスプリ
ッタ２６、電動絞り２３を通って結像レンズ群２２によ
って結像される。そこで、Ｚ方向駆動用モータ５０を駆
動してＺテーブル４８、即ちＣＣＤカメラ４０をＺ方向
に移動させ、図３に示すように結像レンズ群２２の結像
レベル６０にＣＣＤカメラ４０の光電変換素子４０ａを
一致させて合焦させる。この場合、結像レンズ群２２か
らの光線６１の角度θは、電動絞り２３によって変更で
きる。そして、Ｘ方向駆動用モータ４４及びＹ方向駆動
用モータ４７を駆動してＸテーブル４２及びＹテーブル
４５からなるＸＹテーブルをＸ及びＹ方向に移動させ、
ＣＣＤカメラ４０を試料６の検査対象部分の上方に位置
させ、その検査対象部分、例えばボール５ａの形状及び
位置又はクレセント５ｂの形状及び位置若しくはワイヤ
５の高さの像を取り込む。
【００１２】図４は結像レンズ群２２の結像レベル６０
及び結像（画角）サイズＡを示す。ＣＣＤカメラ４０の
光電変換素子４０ａで取り込める画角サイズは、一般に
８．８ｍｍ×６．６ｍｍ（２／３インチＣＣＤカメラ）
である。また結像レンズ群２２は３５ｍｍ□の市販カメ
ラレンズを使用したので、結像レンズ群２２の結像（画
角）サイズＡは３５ｍｍ□である。従って、Ｘテーブル
４２及びＹテーブル４５を移動させて結像（画角）サイ
ズＡ内の必要な像を取り込むことができる。即ち、光学
系２０より結像された空間に対し、光電変換素子４０ａ
を結像レベル６０に対して平面的にＸＹテーブル４２、
４５で移動させることにより、光学系２０又は試料６を
移動させたと同様な効果が得られる。またＸＹテーブル
４２、４５にＺテーブル４８を付加し、光電変換素子４
０ａをＺ方向に移動させることにより、ワイヤ５等のよ
うに３次元的空間に存在する検査対象部分に対しても合
焦させることができる。
【００１３】このように、小さな光電変換素子４０ａを
ＸＹ方向又は必要に応じてＺ方向に移動させるので、Ｘ
Ｙテーブル４２、４５又はＺテーブル４８は小型で高速
移動できる。また試料６の上方の光学系２０及び垂直照
明手段３０は移動させないので、試料６に対するゴミ等
の悪影響を与える可能性を小さくすることができる。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、検査対象物の上方に配
設された光学系と、検査対象物に照明を照射する照明手
段と、前記光学系の結像レベルに配設された光電変換素
子と、この光電変換素子のみをＸＹ方向に移動させるＸ
Ｙテーブルとを備えた構成よりなるので、小型化、高速
化及び試料に対するゴミ等の悪影響を与える可能性を小
さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるボンデイングワイヤ検
査装置の構成を示す概略説明図である。
【図２】図１の概略正面図である。
【図３】光電変換素子の合焦及び光線の角度の説明図で
ある。
【図４】結像レンズ群の結像レベルと結像（画角）サイ
ズの説明図である。
【図５】従来のボンデイングワイヤ検査装置の構成図で
ある。
【図６】ワイヤボンデイングされた半導体装置の平面図
である。
【図７】図５の正面図である。
【図８】ボンデイングワイヤの拡大正面説明図である。
【図９】図７の平面図である。
【符号の説明】
６ 試料 ２０ 光学系 ３０ 垂直照明手段 ４０ ＣＣＤカメラ ４０ａ 光電変換素子 ４１ ＸＹＺテーブル ４２ Ｘテーブル ４５ Ｙテーブル ４８ Ｚテーブル ６０ 結像レベル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 検査対象物の上方に配設された光学系
    と、検査対象物に照明を照射する照明手段と、前記光学
    系の結像レベルに配設された光電変換素子と、この光電
    変換素子のみをＸＹ方向に移動させるＸＹテーブルとを
    備えたことを特徴とするボンデイングワイヤ検査装置。
  2. 【請求項２】 検査対象物の上方に配設された光学系
    と、検査対象物に照明を照射する照明手段と、前記光学
    系の結像レベルに配設された光電変換素子と、この光電
    変換素子のみをＸＹＺ方向に移動させるＸＹＺテーブル
    とを備えたことを特徴とするボンデイングワイヤ検査装
    置。
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