JPH0883829A - ボンディングワイヤ高さ検査方法 - Google Patents

ボンディングワイヤ高さ検査方法

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JPH0883829A
JPH0883829A JP6240789A JP24078994A JPH0883829A JP H0883829 A JPH0883829 A JP H0883829A JP 6240789 A JP6240789 A JP 6240789A JP 24078994 A JP24078994 A JP 24078994A JP H0883829 A JPH0883829 A JP H0883829A
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Hiromi Tomiyama
弘己 富山
Tsuyoshi Nakagawa
毅之 中川
Satoshi Nagai
訓 永井
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Shinkawa Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ボンディングされたワイヤの高さの評価が可能
なボンディングワイヤ高さ検査方法を提供する。 【構成】予め光学系の合焦レベルを変えてワイヤ高さと
ワイヤ幅との相関関係を調べておき、検査するワイヤの
高さの基準となる上限値Ｚ１及び下限値Ｚ２より光学系
の合焦レベルである検査レベルＺ０を設定し、検査する
ワイヤ５ｂ，５ｃ，５ｄを撮像したワイヤ幅Ｈ０，Ｈ
２，Ｈ３が前記ワイヤ高さとワイヤ幅の相関関係におけ
る上限値Ｚ１及び下限値Ｚ２内におけるワイヤ幅内であ
るかを求めてワイヤ高さの良否を判定する。

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ィングされたワイ
ヤの高さ検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ボンディングされたワイヤの高さ
検査方法として、例えば特開平５−１６０２３３号公報
があげられる。この検査方法に用いる検査装置の概略を
図５に示す。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を接続するようにワイヤ５がボンデイン
グされた試料６は、検査台１０に載置されている。検査
台１０に載置された試料６の上方には照明手段１１が配
設され、照明手段１１は光学系１２の下部に取付けられ
ている。光学系１２の上部には絞り手段１３を介してＣ
ＣＤ（光電変換素子）カメラ等の撮像装置１４が取付け
られている。照明手段１１及び撮像装置１４が取付けら
れた光学系１２は、ＸＹテーブル１５上に固定された支
持ブロック１６に上下動可能に取付けられ、Ｚ軸モータ
１７で上下駆動されるようになっている。
【０００３】なお、図示しないが、前記照明手段１１
は、多数個のＬＥＤがリング状に配設された高照射角度
リング状照明器と、この高照射角度リング状照明器より
外側に同様に多数個のＬＥＤがリング状に配設された低
照射角度リング状照明器とを有する。そして、高照射角
度リング状照明器及び低照射角度リング状照明器の各Ｌ
ＥＤは光学系１２の光軸中心の方向に向かっており、高
照射角度リング状照明器は水平面に対する傾斜角が約３
０〜５５°、低照射角度リング状照明器は水平面に対す
る傾斜角が約５〜１５°となっている。
【０００４】そこで、ワイヤの高さを検査する場合は、
上記従来技術に開示されているように、照明手段１１の
低照射角度リング状照明器を制御し（一部の照明をオフ
とし）、また絞り手段１３を用いて焦点深度を浅くして
検査する。即ち、図６（ａ）に示すように、ＸＹテーブ
ル１５を駆動して光学系１２を検査するワイヤ５のＸＹ
座標の垂直線Ａ上に位置させる。そして、Ｚ軸モータ１
７を駆動して光学系１２を上下動させて検査点Ａ０に合
焦させると、ワイヤ５の画像は図６（ｂ）のようにな
る。即ち、合焦点Ａ０（検査点Ａ０）のワイヤ幅Ｈ０は
最も小さく、合焦点Ａ０から離れるに従ってワイヤ幅は
ぼけて大きくなる。上記従来技術にも開示されているよ
うに、ぼけ幅（ワイヤ幅）とワイヤ高さＺとに一定の関
係があるので、この関係を予め実験によって調べておく
ことにより、ワイヤ幅より容易にワイヤ５の任意の点の
高さＺが算出（測定）できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、合焦
時におけるワイヤ像を基準として撮像されたワイヤ幅よ
りワイヤ高さを測定するが、その測定結果の評価（良否
判定）方法については何ら開示されていない。
【０００６】本発明の目的は、ボンディングされたワイ
ヤの高さの評価が可能なボンディングワイヤ高さ検査方
法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、半導体チップのパッドとリードフレ
ームのリードとにボンディングされたワイヤを光学系を
通して撮像装置で撮像してワイヤ高さを検査するボンデ
ィングワイヤ高さ検査方法において、予め光学系の合焦
レベルを変えてワイヤ高さとワイヤ幅との相関関係を調
べておき、検査するワイヤの高さの基準となる上限値及
び下限値より光学系の合焦レベルである検査レベルを設
定し、検査するワイヤを撮像したワイヤ幅が前記ワイヤ
高さとワイヤ幅の相関関係における前記上限値及び下限
値内におけるワイヤ幅内であるかを求めてワイヤ高さの
良否を判定することを特徴とする。
【０００８】
【作用】光学系の合焦点がワイヤの検査点と一致する
と、検査点のワイヤ幅は最も小さくなる。光学系の合焦
点がワイヤの検査点より離れるに従ってワイヤ幅はぼけ
て大きくなる。そこで、予めワイヤ高さとワイヤ幅との
相関関係を調べておく。そして、検査するワイヤの高さ
の基準となる上限値及び下限値より光学系の検査レベル
を設定してワイヤを検査し、検査したワイヤ幅がワイヤ
高さの上限値及び下限値に対応するワイヤ幅より小さい
と合格と判定し、上限値及び下限値に対応するワイヤ幅
より大きいと不合格と判定する。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図５によ
り説明する。本実施例は、図５に示す検査装置を用いて
検査する。図１に示すように、図５の撮像装置１４で撮
像した映像は、画像入力手段２０によってデジタル信号
に変換されて画像記憶メモリ２１に記憶され、この画像
記憶メモリ２１に記憶された画像形状は、画像処理部２
２によって画像処理されると共に、画像はモニター２３
に表示される。また図５のＸＹテーブル１５を駆動する
Ｘ軸モータ２４及びＹ軸モータ２５並びにＺ軸モータ１
７は、ＸＹＺ駆動部２６によって制御され、ＸＹＺ駆動
部２６は、手動入力手段２７によって直接制御又は演算
制御部３０によって制御される。また図５の絞り手段１
３、照明手段１１等の光学系駆動部２８の設定も演算制
御部３０によって制御される。
【００１０】演算制御部３０は、制御メモリ３１に記憶
された処理手順によって処理及び各部を制御し、前記Ｘ
ＹＺ駆動部２６及び光学系駆動部２８の制御の他に、前
記画像処理部２２で処理された画像によってワイヤ幅の
算出及びワイヤ高さの良否判定等を行なう。また演算制
御部３０は、データ記憶メモリ３２より必要なデータを
読み出して処理し、また算出したデータをデータ記憶メ
モリ３２に記憶する。データ記憶メモリ３２は、検査す
るワイヤ５のＸＹ座標を記憶したワイヤ座標データ記憶
メモリ３３と、ワイヤ高さの良否の基準となる上限値及
び下限値を記憶する上限・下限データ記憶メモリ３４
と、ワイヤ幅と高さとの相関データを記憶するワイヤ幅
・高さ相関データ記憶メモリ３５とを有している。ワイ
ヤ座標データ記憶メモリ３３及び上限・下限データ記憶
メモリ３４には、検査するワイヤの座標及び上限値、下
限値を予め記憶しておく。
【００１１】次に作用について説明する。予め、ワイヤ
の高さ検査に先立ち、ワイヤ高さとワイヤ幅との相関関
係を調べておく。即ち、光学系駆動部２８の絞り手段１
３の絞り及び照明手段１１の照明レベルの設定をワイヤ
高さの検査に適した条件（従来の技術の項で述べた条
件）に設定する。また正常にワイヤ５が張られた試料６
を検査台１０にセットする。そして、手動入力手段２７
を操作してＸＹＺ駆動部２６を介してＸ軸モータ２４及
びＹ軸モータ２５を駆動させてＸＹテーブル１５を移動
させ、光学系１２を検査するワイヤ５の検査点Ａの上方
に位置させる。次に手動入力手段２７を操作してＸＹＺ
駆動部２６を介してＺ軸モータ１７を一定量づつ駆動、
即ち光学系１２を一定レベルづつ移動させて合焦点レベ
ルを変えながら、撮像装置１４によって撮像された画像
を演算制御部３０で処理してワイヤ幅を検出する。これ
により、図２に示すように光学系１２の高さ、即ちワイ
ヤ高さＺとワイヤ幅Ｈの相関関係を求め、この相関関係
をワイヤ幅・高さ相関データ記憶メモリ３５に記憶させ
る。
【００１２】今、図３（ａ）に示すように、検査レベル
（光学系１２の合焦レベル）をＺ０、上限値をＺ１、下
限値をＺ２とし、検査するワイヤ５の座標の垂直線をＡ
とする。また図２において、検査レベルＺ０におけるワ
イヤ幅をＨ０、上限値Ｚ１及び下限値Ｚ２におけるワイ
ヤ幅をＨ１とする。そこで、検査する試料６が検査台１
０上に位置決め載置されると、図４に示す手順でワイヤ
高さの評価がなされる。まず演算制御部３０は、上限・
下限データ記憶メモリ３４に記憶された上限値Ｚ１及び
下限値Ｚ２より光学系１２の検査レベルＺ０を数１に示
すように上限値Ｚ１と下限値Ｚ２の平均値によって設定
し、この検査レベルＺ０になるようにＸＹＺ駆動部２６
を通してＺ軸モータ１７を駆動する（検査レベルＺ０の
設定）。
【数１】Ｚ０＝（Ｚ１＋Ｚ２）／２
【００１３】次に演算制御部３０はワイヤ座標データ記
憶メモリ３３に記憶されたワイヤ座標データを読み出
し、ＸＹＺ駆動部２６を介してＸ軸モータ２４及びＹ軸
モータ２５を駆動してＸＹテーブル１５を移動させ、光
学系１２を検査するワイヤの検査中心線Ａ上に移動させ
る（光学系１２の撮像位置への移動）。そして、撮像装
置１４で撮像して画像処理部２２で画像処理されたワイ
ヤ幅を演算制御部３０が算出する（ワイヤ幅の算出）。
演算制御部３０は、この算出したワイヤ幅に対応するワ
イヤ幅・高さ相関データ記憶メモリ３５に記憶されたワ
イヤ高さを演算し、そのワイヤ高さが前記上限・下限デ
ータ記憶メモリ３４に記憶された上限値Ｚ０と下限値Ｚ
１の範囲内にあるかを判定（ワイヤ高さの合否判定）
し、その結果をモニター２３に表示（結果表示）する。
【００１４】今、図３に示すように、５ｂは正常なワイ
ヤ、５ｃは上限値Ｚ１を超えたワイヤ、５ｄは下限値Ｚ
２より低いワイヤである場合、検査するワイヤ５の座標
垂直線Ａとワイヤ５ｂ、５ｃ、５ｄの交点をそれぞれＡ
０、Ａ１、Ａ２とする。ワイヤ５ｂの場合は、図３
（ｂ）に示すように、演算制御部３０で算出したワイヤ
幅はＨ０でＨ１より小さく、上限値Ｚ１と下限値Ｚ２の
範囲内にあるので、合格と判定される。ワイヤ５ｃ、５
ｄの場合は、それぞれ図３（ｃ）（ｄ）に示すように、
演算制御部３０で算出したワイヤ幅はそれぞれＨ２、Ｈ
３でＨ１より大きく、上限値Ｚ０と下限値Ｚ１の範囲外
にあるので、不合格と判定される。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、予め光学系の合焦レベ
ルを変えてワイヤ高さとワイヤ幅との相関関係を調べて
おき、検査するワイヤの高さの基準となる上限値及び下
限値より光学系の合焦レベルである検査レベルを設定
し、検査するワイヤを撮像したワイヤ幅が前記ワイヤ高
さとワイヤ幅の相関関係における前記上限値及び下限値
内におけるワイヤ幅内であるかを求めてワイヤ高さの良
否を判定するので、ボンディングされたワイヤの高さの
評価が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のボンディングワイヤ高さ検査方法に用
いる制御回路部の一実施例を示すブロック図である。
【図２】ワイヤ幅とワイヤ高さとの相関関係図である。
【図３】本発明を説明するためのワイヤ高さとワイヤ幅
との関係を示し、（ａ）は試料の正面図、（ｂ）（ｃ）
（ｄ）は撮像されたワイヤ幅の図である。
【図４】動作のフローチャート図である。
【図５】ボンディングワイヤ高さ検査装置の概略側面図
である。
【図６】ワイヤ高さとワイヤ幅との関係を示し、（ａ）
は試料の正面図、（ｂ）は撮像されたワイヤ幅の図であ
る。
【符号の説明】
１ 半導体チップ ２ パッド ３ リードフレーム ４ リード ５，５ｂ〜５ｄ ワイヤ ６ 試料 １０ 検査台 １１ 照明手段 １２ 光学系 １４ 撮像装置 １５ ＸＹテーブル １７ Ｚ軸モータ Ａ 検査するワイヤの座標垂直線 Ｚ０ 検査レベル Ｚ１ 上限値 Ｚ２ 下限値 Ｈ０，Ｈ２，Ｈ３ ワイヤ幅

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体チップのパッドとリードフレーム
    のリードとにボンディングされたワイヤを光学系を通し
    て撮像装置で撮像してワイヤ高さを検査するボンディン
    グワイヤ高さ検査方法において、予め光学系の合焦レベ
    ルを変えてワイヤ高さとワイヤ幅との相関関係を調べて
    おき、検査するワイヤの高さの基準となる上限値及び下
    限値より光学系の合焦レベルである検査レベルを設定
    し、検査するワイヤを撮像したワイヤ幅が前記ワイヤ高
    さとワイヤ幅の相関関係における前記上限値及び下限値
    内におけるワイヤ幅内であるかを求めてワイヤ高さの良
    否を判定することを特徴とするボンディングワイヤ高さ
    検査方法。
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