JPH10311713A - ボンディングワイヤ検査方法および装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像の輝度情報処理での検出不具合を解決
し、ワイヤボンディング外観検査の検出能力を向上させ
る。 【解決手段】 半導体チップ上のボンディングワイヤを
検査する際、該ワイヤのカラー画像を撮像し、該カラー
画像のＲＧＢデータを色相Ｈ、彩度Ｓおよび輝度Ｉから
なる画像データに変換し、該Ｈ画像と該Ｓ画像よりワイ
ヤ部分の画像領域を色抽出し、該色抽出後の画像と前記
Ｉ画像よりワイヤ輝度画像を形成し、該ワイヤ輝度画像
に基づいて前記ワイヤを検査する。
し、ワイヤボンディング外観検査の検出能力を向上させ
る。 【解決手段】 半導体チップ上のボンディングワイヤを
検査する際、該ワイヤのカラー画像を撮像し、該カラー
画像のＲＧＢデータを色相Ｈ、彩度Ｓおよび輝度Ｉから
なる画像データに変換し、該Ｈ画像と該Ｓ画像よりワイ
ヤ部分の画像領域を色抽出し、該色抽出後の画像と前記
Ｉ画像よりワイヤ輝度画像を形成し、該ワイヤ輝度画像
に基づいて前記ワイヤを検査する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップ上の
ボンディングワイヤの形状検査を行なう方法および装置
に関するものである。
ボンディングワイヤの形状検査を行なう方法および装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ボンディングワイヤのボール中心
や形状を検出する方法としては、特開平５−２０６１９
７号公報や特開平８−３１８６３号公報等に記載された
ものが知られている。特開平８−３１８６３において
は、ボールの形状を判別するためにボールの外形をその
エッジで検出する方法が述べられている。
や形状を検出する方法としては、特開平５−２０６１９
７号公報や特開平８−３１８６３号公報等に記載された
ものが知られている。特開平８−３１８６３において
は、ボールの形状を判別するためにボールの外形をその
エッジで検出する方法が述べられている。
【０００３】また、ワイヤの曲がりや間隔を測定する方
法についても、特開平６−１７４４４１号公報では、ボ
ンディングワイヤを明るく映し出すことによって各ワイ
ヤの位置を検出する方法が述べられている。
法についても、特開平６−１７４４４１号公報では、ボ
ンディングワイヤを明るく映し出すことによって各ワイ
ヤの位置を検出する方法が述べられている。
【０００４】さらにワイヤの高さを検出する方法とし
て、特開平６−１７４４３７号公報では、ボンディング
チップに対して垂直な光で照明することでワイヤループ
のトップ位置に現れる輝点に着目し、この輝点部分への
撮像部の焦点距離を変化させることで輝点部分の輝度
（明度）変化からワイヤ高さを求めている。
て、特開平６−１７４４３７号公報では、ボンディング
チップに対して垂直な光で照明することでワイヤループ
のトップ位置に現れる輝点に着目し、この輝点部分への
撮像部の焦点距離を変化させることで輝点部分の輝度
（明度）変化からワイヤ高さを求めている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来例
では、撮像部によって取り込んだ画像の輝度情報に基づ
いた２値化処理や多値化処理によりボンディングワイヤ
やボンディングチップの検査を実施しており、以下のよ
うな欠点があった。すなわち、ボール検出においては、
図７（ａ）のＰ部のようにボールａと電極パッドｂが近
接している時にボールａのエッジが電極パッドｂのエッ
ジの影響で正確に検出できない場合や、ボール外形を誤
認識してしまうことがある。ｅは配線パターンである。
ワイヤ曲がりおよび間隔検出では図７（ｂ）のようにワ
イヤｃの背景にリードフレームｆの一部が現れる場合に
ワイヤ像のコン卜ラストが低下しワイヤとリードフレー
ムを誤認識したり、リードフレームのエッジとワイヤの
エッジを誤認識することがあり、ワイヤ位置を正しく検
出できないことがある。ｄはダイである。
では、撮像部によって取り込んだ画像の輝度情報に基づ
いた２値化処理や多値化処理によりボンディングワイヤ
やボンディングチップの検査を実施しており、以下のよ
うな欠点があった。すなわち、ボール検出においては、
図７（ａ）のＰ部のようにボールａと電極パッドｂが近
接している時にボールａのエッジが電極パッドｂのエッ
ジの影響で正確に検出できない場合や、ボール外形を誤
認識してしまうことがある。ｅは配線パターンである。
ワイヤ曲がりおよび間隔検出では図７（ｂ）のようにワ
イヤｃの背景にリードフレームｆの一部が現れる場合に
ワイヤ像のコン卜ラストが低下しワイヤとリードフレー
ムを誤認識したり、リードフレームのエッジとワイヤの
エッジを誤認識することがあり、ワイヤ位置を正しく検
出できないことがある。ｄはダイである。
【０００６】ワイヤのループ高さを検出する方法では、
従来例で述べたワイヤ上の輝点をまず検出することが重
要になるが、ワイヤループ高さがチップ面から１００μ
ｍ以下のような低ループの場合に、撮像部の焦点距離を
変化させると、チップ面やボール上の反射により生じる
輝点の影響が大きくなり、このためにワイヤ上の輝点の
検出が出来なくなり、結果としてワイヤループ高さが測
定出来なくなるような場合もあった。
従来例で述べたワイヤ上の輝点をまず検出することが重
要になるが、ワイヤループ高さがチップ面から１００μ
ｍ以下のような低ループの場合に、撮像部の焦点距離を
変化させると、チップ面やボール上の反射により生じる
輝点の影響が大きくなり、このためにワイヤ上の輝点の
検出が出来なくなり、結果としてワイヤループ高さが測
定出来なくなるような場合もあった。
【０００７】本発明の目的は、上記のような画像の輝度
情報処理での検出不具合を解決し、ワイヤボンディング
外観検査の検出能力を向上させることにある。
情報処理での検出不具合を解決し、ワイヤボンディング
外観検査の検出能力を向上させることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のボンディングワイヤ検査方法は、半導体チ
ップ上のボンディングワイヤのカラー画像を撮像し、該
カラー画像（ＲＧＢデータ）を色相画像、彩度画像およ
び輝度画像（ＨＳＩデータ）に変換し、該色相画像と該
彩度画像よりワイヤ部分の画像領域を色抽出し、該色抽
出後の画像と前記輝度画像よりワイヤ輝度画像を形成
し、該ワイヤ輝度画像に基づいて前記ワイヤを検査する
ことを特徴とする。この検査方法においては、さらに、
撮像したカラー画像のＲＧＢデータまたはＨＳＩデータ
を評価し、その評価値に応じて照明装置の照明光量を制
御し、前記色抽出に最適な光量設定を行なうことが好ま
しい。
に、本発明のボンディングワイヤ検査方法は、半導体チ
ップ上のボンディングワイヤのカラー画像を撮像し、該
カラー画像（ＲＧＢデータ）を色相画像、彩度画像およ
び輝度画像（ＨＳＩデータ）に変換し、該色相画像と該
彩度画像よりワイヤ部分の画像領域を色抽出し、該色抽
出後の画像と前記輝度画像よりワイヤ輝度画像を形成
し、該ワイヤ輝度画像に基づいて前記ワイヤを検査する
ことを特徴とする。この検査方法においては、さらに、
撮像したカラー画像のＲＧＢデータまたはＨＳＩデータ
を評価し、その評価値に応じて照明装置の照明光量を制
御し、前記色抽出に最適な光量設定を行なうことが好ま
しい。
【０００９】また、本発明のボンディングワイヤ検査装
置は、半導体チップ上のボンディングワイヤのカラー画
像を撮像する手段と、該カラー画像を色相画像、彩度画
像および輝度画像に変換する手段と、該色相画像と該彩
度画像よりワイヤ部分の画像領域を色抽出する手段と、
該色抽出後の画像と前記輝度画像よりワイヤ輝度画像を
形成する手段と、該ワイヤ輝度画像を画像処理して前記
ワイヤを検査する処理手段とを具備することを特徴とす
る。この検査装置は、撮像したカラー画像のＲＧＢデー
タまたはＨＳＩデータを評価する手段と、その評価値に
応じて照明装置の照明光量を制御して前記色抽出に最適
な光量設定を行なう光量制御手段とをさらに備えること
が好ましい。さらに、前記カラー画像を表示するモニタ
と、該モニタ中の所望の位置を指示する入力装置と、該
入力装置で指示された位置のＨＳＩデータを抽出する手
段とを備え、オペレータがモニタ上の画像の抽出を行な
いたい該当色部分を前記入力装置で指示することによ
り、前記色抽出するデータ範囲の設定を行なうことを可
能にすることが好ましい。
置は、半導体チップ上のボンディングワイヤのカラー画
像を撮像する手段と、該カラー画像を色相画像、彩度画
像および輝度画像に変換する手段と、該色相画像と該彩
度画像よりワイヤ部分の画像領域を色抽出する手段と、
該色抽出後の画像と前記輝度画像よりワイヤ輝度画像を
形成する手段と、該ワイヤ輝度画像を画像処理して前記
ワイヤを検査する処理手段とを具備することを特徴とす
る。この検査装置は、撮像したカラー画像のＲＧＢデー
タまたはＨＳＩデータを評価する手段と、その評価値に
応じて照明装置の照明光量を制御して前記色抽出に最適
な光量設定を行なう光量制御手段とをさらに備えること
が好ましい。さらに、前記カラー画像を表示するモニタ
と、該モニタ中の所望の位置を指示する入力装置と、該
入力装置で指示された位置のＨＳＩデータを抽出する手
段とを備え、オペレータがモニタ上の画像の抽出を行な
いたい該当色部分を前記入力装置で指示することによ
り、前記色抽出するデータ範囲の設定を行なうことを可
能にすることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態に係るボン
ディングワイヤ検査装置においては、ボンディングワイ
ヤを照明する照明手段と、該照明手段の光量を調整する
光量制御手段と、該ボンディングワイヤを撮像する撮像
手段と、該撮像手段により撮像されたカラー画像を色
相、彩度および輝度の各画像データに変換する色空間変
換手段と、あらかじめ金線ワイヤの色情報を保持する色
情報保持手段と、該色情報により該色空間変換手段で変
換された画像から金線ワイヤ部分を抽出しその抽出部分
のワイヤ輝度画像を形成する色抽出手段と、該ワイヤ輝
度画像よりボンディングワイヤの検査を行なう画像処理
手段を備えることを特徴とする。
ディングワイヤ検査装置においては、ボンディングワイ
ヤを照明する照明手段と、該照明手段の光量を調整する
光量制御手段と、該ボンディングワイヤを撮像する撮像
手段と、該撮像手段により撮像されたカラー画像を色
相、彩度および輝度の各画像データに変換する色空間変
換手段と、あらかじめ金線ワイヤの色情報を保持する色
情報保持手段と、該色情報により該色空間変換手段で変
換された画像から金線ワイヤ部分を抽出しその抽出部分
のワイヤ輝度画像を形成する色抽出手段と、該ワイヤ輝
度画像よりボンディングワイヤの検査を行なう画像処理
手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
【作用】上記の構成によれば、ボンディングワイヤのカ
ラー画像から金線ワイヤ部分のワイヤ輝度画像を形成
し、ボンディングワイヤ検査の画像処理を行なうことが
できる。これにより、ボール検出において、パッドのエ
ッジやパッドの表面状態の影響によりボール外形を誤検
出することがなくなる。また、ワイヤ曲がりと間隔の検
出においては、ワイヤ背景の画像を除去できることにな
り、ワイヤ位置を正しく検出できるようになる。さらに
ループ高さの検出においても、金線ワイヤ上の輝点をそ
の他の反射による輝点と分離することができるようにな
り、今までワイヤ上の輝点以外の影響で測定が困難であ
ったようなループ高さ測定が可能となる。
ラー画像から金線ワイヤ部分のワイヤ輝度画像を形成
し、ボンディングワイヤ検査の画像処理を行なうことが
できる。これにより、ボール検出において、パッドのエ
ッジやパッドの表面状態の影響によりボール外形を誤検
出することがなくなる。また、ワイヤ曲がりと間隔の検
出においては、ワイヤ背景の画像を除去できることにな
り、ワイヤ位置を正しく検出できるようになる。さらに
ループ高さの検出においても、金線ワイヤ上の輝点をそ
の他の反射による輝点と分離することができるようにな
り、今までワイヤ上の輝点以外の影響で測定が困難であ
ったようなループ高さ測定が可能となる。
【００１２】
（第１の実施例）図１は、本発明の一実施例に係るワイ
ヤボンディング検査のブロック構成図である。同図にお
いて、１は被検査物であるワイヤボンディングを施され
た半導体チップ、２は該半導体チップ１のカラー画像を
撮像するための光学系を備えたカラーカメラ、３は該半
導体チップ１を照明するための照明装置、４はカラー画
像の色空間変換部５と色抽出部６を有するカラー画像処
理部、７はカラー画像処理部４から出力された画像を処
理する画像認識部、８は該照明装置３の光量を制御する
照明制御部、９は金線ワイヤの色抽出をする色情報を保
存しておく色情報保持部、１０は該カラー画像処理部４
および該画像認識部７で処理される画像を表示するディ
スプレイ、１１は該色情報保持部に色情報を入力する入
力装置である。
ヤボンディング検査のブロック構成図である。同図にお
いて、１は被検査物であるワイヤボンディングを施され
た半導体チップ、２は該半導体チップ１のカラー画像を
撮像するための光学系を備えたカラーカメラ、３は該半
導体チップ１を照明するための照明装置、４はカラー画
像の色空間変換部５と色抽出部６を有するカラー画像処
理部、７はカラー画像処理部４から出力された画像を処
理する画像認識部、８は該照明装置３の光量を制御する
照明制御部、９は金線ワイヤの色抽出をする色情報を保
存しておく色情報保持部、１０は該カラー画像処理部４
および該画像認識部７で処理される画像を表示するディ
スプレイ、１１は該色情報保持部に色情報を入力する入
力装置である。
【００１３】このような構成要素からなるワイヤボンデ
ィング検査装置について、以下これらの構成要素の関係
とその動作手順を図１および図２を用いて説明する。本
実施例では、検査対象である半導体チップ１を照明制御
部８によって明るさを制御される照明装置３によって照
明し、その反射光をカラーカメラ２で撮像する（ステッ
プ３１）。撮像された画像は、カラーカメラ２のＲＧＢ
信号としてカラー画像処理部４に取り込まれ、Ｒ，Ｇ，
Ｂそれぞれがその信号の大きさに応じて０〜２５５の値
にデジタル化される（ステップ３２）。次にデジタル化
されたＲ, Ｇ, Ｂのデータは色空間変換部５にて色相
Ｈ、彩度Ｓ、輝度（明度）Ｉの各画像データに変換され
る（ステップ３３）。この変換された画像データは、色
抽出部６に渡され、色相Ｈと彩度Ｓの画像データから金
線ワイヤと同じ色領域のみを残した画像が形成され（ス
テップ３４）、このステップ３４で形成された画像と輝
度Ｉの画像により金線ワイヤ領域の輝度画像が形成され
る（ステップ３５）。その際、色抽出部６は色情報保持
部９にあらかじめ保持されている金線の色データに基づ
き色抽出を行なう。色抽出部６で最終的に形成された輝
度画像は画像認識部７に渡されワイヤボンディングの各
検査項目に応じた測定処理を行なう（ステップ３６）。
この測定値に基づき、ボンディング検査装置はボンディ
ングワイヤの良否判定を行なう（ステップ３７）。
ィング検査装置について、以下これらの構成要素の関係
とその動作手順を図１および図２を用いて説明する。本
実施例では、検査対象である半導体チップ１を照明制御
部８によって明るさを制御される照明装置３によって照
明し、その反射光をカラーカメラ２で撮像する（ステッ
プ３１）。撮像された画像は、カラーカメラ２のＲＧＢ
信号としてカラー画像処理部４に取り込まれ、Ｒ，Ｇ，
Ｂそれぞれがその信号の大きさに応じて０〜２５５の値
にデジタル化される（ステップ３２）。次にデジタル化
されたＲ, Ｇ, Ｂのデータは色空間変換部５にて色相
Ｈ、彩度Ｓ、輝度（明度）Ｉの各画像データに変換され
る（ステップ３３）。この変換された画像データは、色
抽出部６に渡され、色相Ｈと彩度Ｓの画像データから金
線ワイヤと同じ色領域のみを残した画像が形成され（ス
テップ３４）、このステップ３４で形成された画像と輝
度Ｉの画像により金線ワイヤ領域の輝度画像が形成され
る（ステップ３５）。その際、色抽出部６は色情報保持
部９にあらかじめ保持されている金線の色データに基づ
き色抽出を行なう。色抽出部６で最終的に形成された輝
度画像は画像認識部７に渡されワイヤボンディングの各
検査項目に応じた測定処理を行なう（ステップ３６）。
この測定値に基づき、ボンディング検査装置はボンディ
ングワイヤの良否判定を行なう（ステップ３７）。
【００１４】以下ではボール測定を例として、上記の画
像処理手順について詳細について説明する。図３（ａ）
はステップ３１で撮像された半導体チップ１のボール測
定時の画像である。この画像では、測定対象のボール以
外にパッドや配線パターンなどが映し出されている。カ
ラーカメラ２からのＲＧＢ出力信号は、ステップ３２で
カラー画像処理部４により０〜２５５の値にデジタル化
され、ステップ３３で色空間変換部５においてＲＧＢデ
ータからＨＳＩデータに変換される。
像処理手順について詳細について説明する。図３（ａ）
はステップ３１で撮像された半導体チップ１のボール測
定時の画像である。この画像では、測定対象のボール以
外にパッドや配線パターンなどが映し出されている。カ
ラーカメラ２からのＲＧＢ出力信号は、ステップ３２で
カラー画像処理部４により０〜２５５の値にデジタル化
され、ステップ３３で色空間変換部５においてＲＧＢデ
ータからＨＳＩデータに変換される。
【００１５】色相Ｈとは、色あいを表わし、図４（ａ）
に示すＨＳＩ色立体図の色相ＨにおけるＲ（赤）→Ｙ
（黄）→Ｇ（緑）→Ｃ（シアン）→Ｂ（青）→Ｍ（マゼ
ンダ）として一巡する６角形の中心からの角度によって
その度合いを定義されるが、本装置ではこの０〜３６０
°の角度を０〜２５５の値に置き換えて、Ｒが０、Ｇが
８５、Ｂが１７０、そして２５５で再びＲになるように
規定される。
に示すＨＳＩ色立体図の色相ＨにおけるＲ（赤）→Ｙ
（黄）→Ｇ（緑）→Ｃ（シアン）→Ｂ（青）→Ｍ（マゼ
ンダ）として一巡する６角形の中心からの角度によって
その度合いを定義されるが、本装置ではこの０〜３６０
°の角度を０〜２５５の値に置き換えて、Ｒが０、Ｇが
８５、Ｂが１７０、そして２５５で再びＲになるように
規定される。
【００１６】次に、彩度Ｓは、色の鮮やかさを表わし、
図４（ｂ）のＨＳＩ色立体図の中心軸からの距離で定義
されるものであり、本装置ではこの彩度も０〜２５５の
値で規定する。彩度０はいかなる色相Ｈにおいても無彩
色であり、彩度２５５は各色相での純色である。
図４（ｂ）のＨＳＩ色立体図の中心軸からの距離で定義
されるものであり、本装置ではこの彩度も０〜２５５の
値で規定する。彩度０はいかなる色相Ｈにおいても無彩
色であり、彩度２５５は各色相での純色である。
【００１７】最後に、輝度Ｉは色の明るさを表わし、図
４（ｂ）のＨＳＩ色立体図の中心軸上の位置で定義され
るもので、本装置ではこの輝度も０〜２５５の値で規定
する。
４（ｂ）のＨＳＩ色立体図の中心軸上の位置で定義され
るもので、本装置ではこの輝度も０〜２５５の値で規定
する。
【００１８】ステップ３３で図３（ａ）の画像はＨ画
像、Ｓ画像およびＩ画像の３つに変換され、それぞれの
画像のデータ分布（ヒストグラム）は図５（ａ），
（ｂ），（ｃ）のように求められる。
像、Ｓ画像およびＩ画像の３つに変換され、それぞれの
画像のデータ分布（ヒストグラム）は図５（ａ），
（ｂ），（ｃ）のように求められる。
【００１９】金線ワイヤを色抽出するには、まずＨ画像
から金色が含まれる範囲を指定するが、金線の色合いと
しては橙色から黄色の範囲に含まれてくる。したがって
図５（ａ）のＨ画像ヒストグラムにおいて下限閾値Ｈ
（ｌｏｗ）＝１０、上限閾値Ｈ（ｈｉｇｈ）＝４５程度
の範囲を設定すればよい。次に抽出したい金線ワイヤの
色の鮮やかさを指定するが、金線ワイヤ領域を広く捕ら
えるには金色の鮮やかさの範囲はできるだけ広く設定す
ることが望ましく、図５（ｂ）のＳ画像ヒストグラムに
おいて下限閾値Ｓ（ｌｏｗ）＝５０、上限閾値Ｓ（ｈｉ
ｇｈ）＝１８０の程度で範囲設定を行なう。続いて、Ｈ
画像とＳ画像をそれぞれに設定された上下限閾値で２値
化し、さらにその２値化画像同士の積画像を求めると図
３（ｂ）のような画像が求めら、これが金線ワイヤ領域
を抽出した後の金線ワイヤ領域画像となる。この金線ワ
イヤ領域画像でＩ画像をマスクすると最終的に金線ワイ
ヤの輝度情報のみで作られる図３（ｃ）金線ワイヤ輝度
画像が形成される。
から金色が含まれる範囲を指定するが、金線の色合いと
しては橙色から黄色の範囲に含まれてくる。したがって
図５（ａ）のＨ画像ヒストグラムにおいて下限閾値Ｈ
（ｌｏｗ）＝１０、上限閾値Ｈ（ｈｉｇｈ）＝４５程度
の範囲を設定すればよい。次に抽出したい金線ワイヤの
色の鮮やかさを指定するが、金線ワイヤ領域を広く捕ら
えるには金色の鮮やかさの範囲はできるだけ広く設定す
ることが望ましく、図５（ｂ）のＳ画像ヒストグラムに
おいて下限閾値Ｓ（ｌｏｗ）＝５０、上限閾値Ｓ（ｈｉ
ｇｈ）＝１８０の程度で範囲設定を行なう。続いて、Ｈ
画像とＳ画像をそれぞれに設定された上下限閾値で２値
化し、さらにその２値化画像同士の積画像を求めると図
３（ｂ）のような画像が求めら、これが金線ワイヤ領域
を抽出した後の金線ワイヤ領域画像となる。この金線ワ
イヤ領域画像でＩ画像をマスクすると最終的に金線ワイ
ヤの輝度情報のみで作られる図３（ｃ）金線ワイヤ輝度
画像が形成される。
【００２０】次にステップ３６で、図３（ｃ）の金線ワ
イヤ輝度画像は画像認識部７に渡され、ボール測定が輝
度画像の濃淡情報により行なわれる。この測定では従来
のボール測定時に問題になっていたボール以外の画像が
消去されているので、ボール検出能力が大きく向上され
る。ここで測定された結果によりステップ３７ではボー
ルの良否判定が行なわれる。
イヤ輝度画像は画像認識部７に渡され、ボール測定が輝
度画像の濃淡情報により行なわれる。この測定では従来
のボール測定時に問題になっていたボール以外の画像が
消去されているので、ボール検出能力が大きく向上され
る。ここで測定された結果によりステップ３７ではボー
ルの良否判定が行なわれる。
【００２１】以上ボール測定における金線ワイヤ抽出の
特徴について述べたが、ワイヤ曲がりと間隔の測定やワ
イヤループ高さの測定においても同様な手法により測定
対象を特定する能力を著しく向上することが可能とな
る。
特徴について述べたが、ワイヤ曲がりと間隔の測定やワ
イヤループ高さの測定においても同様な手法により測定
対象を特定する能力を著しく向上することが可能とな
る。
【００２２】ここで、画像認識部７が認識処理するワイ
ヤ輝度画像は、いわゆる濃淡画像であり、かつ従来の処
理ではノイズ成分である測定対象物以外の画像が消去さ
れているので、従来と同様なアルゴリズムを応用するこ
とができる上、従来アルゴリズムでノイズ成分を除去す
るために行なっていた中間処理を無くすことで処理の単
純化が図れる。このように、色空間変換し色抽出した画
像から測定対象領域の輝度画像を形成することで、従来
の色抽出された後の二値化画像では不可能である輝度デ
ータを用いたサブピクセル計測や、ワイヤ上の輝点の輝
度変化を用いた特開平６−１７４４３７号公報記載のワ
イヤ高さ測定を行なうことが可能になる。
ヤ輝度画像は、いわゆる濃淡画像であり、かつ従来の処
理ではノイズ成分である測定対象物以外の画像が消去さ
れているので、従来と同様なアルゴリズムを応用するこ
とができる上、従来アルゴリズムでノイズ成分を除去す
るために行なっていた中間処理を無くすことで処理の単
純化が図れる。このように、色空間変換し色抽出した画
像から測定対象領域の輝度画像を形成することで、従来
の色抽出された後の二値化画像では不可能である輝度デ
ータを用いたサブピクセル計測や、ワイヤ上の輝点の輝
度変化を用いた特開平６−１７４４３７号公報記載のワ
イヤ高さ測定を行なうことが可能になる。
【００２３】また、カラー画像からワイヤ色抽出を行な
う場合に、照明装置３の光量が強すぎるとＲ，Ｇ，Ｂの
値がそれぞれ２５５に近くなり半導体チップ１のカラー
画像が全体的に白に近づく、逆に照明装置３の光量が弱
すぎるとデジタル化されたＲ，Ｇ，Ｂの値がそれぞれ０
に近くなることで半導体チップ１のカラー画像が全体的
に黒に近づくことになる。この場合に、金線ワイヤの色
と周りの色の識別がつきにくくなり、望まれるワイヤ領
域の色抽出が出来なくなる。そこで本実施例の装置では
デジタル化されたＲ，Ｇ，Ｂの値を色空間変換部５で評
価し、あらかじめ設定されたＲ，Ｇ，Ｂの値の範囲に入
らない場合は、カラー画像処理部４から照明制御部８に
光量データを再設定する。照明制御部８は再設定された
データで照明装置３を制御して半導体チップ１のカラー
画像を撮像し、カラー画像はカラー画像処理部４に入力
される。この照明光量の調整機構により色抽出に最適な
光量が設定できる。
う場合に、照明装置３の光量が強すぎるとＲ，Ｇ，Ｂの
値がそれぞれ２５５に近くなり半導体チップ１のカラー
画像が全体的に白に近づく、逆に照明装置３の光量が弱
すぎるとデジタル化されたＲ，Ｇ，Ｂの値がそれぞれ０
に近くなることで半導体チップ１のカラー画像が全体的
に黒に近づくことになる。この場合に、金線ワイヤの色
と周りの色の識別がつきにくくなり、望まれるワイヤ領
域の色抽出が出来なくなる。そこで本実施例の装置では
デジタル化されたＲ，Ｇ，Ｂの値を色空間変換部５で評
価し、あらかじめ設定されたＲ，Ｇ，Ｂの値の範囲に入
らない場合は、カラー画像処理部４から照明制御部８に
光量データを再設定する。照明制御部８は再設定された
データで照明装置３を制御して半導体チップ１のカラー
画像を撮像し、カラー画像はカラー画像処理部４に入力
される。この照明光量の調整機構により色抽出に最適な
光量が設定できる。
【００２４】なお、ここでは光量制御の評価値として
Ｒ，Ｇ，Ｂのデータを使用したが、色空間変換部５によ
って変換した後の色相Ｈ、彩度Ｓ、輝度Ｉの値を評価値
としてもよい。
Ｒ，Ｇ，Ｂのデータを使用したが、色空間変換部５によ
って変換した後の色相Ｈ、彩度Ｓ、輝度Ｉの値を評価値
としてもよい。
【００２５】（第２の実施例）第２の実施例として、抽
出するワイヤの色データの設定方法を図１および図６を
用いて説明する。実際にボンディングワイヤ検査を行な
う場合、検査する半導体チップの種類毎に検査データを
作成しているが、この時に同時に抽出するワイヤの色デ
ータを作成し保存する。測定する半導体チップ１は、照
明装置３で照らし出されカラーカメラ２で撮像され、カ
ラー画像処理部４に渡され、ディスプレイ１０に映し出
される。
出するワイヤの色データの設定方法を図１および図６を
用いて説明する。実際にボンディングワイヤ検査を行な
う場合、検査する半導体チップの種類毎に検査データを
作成しているが、この時に同時に抽出するワイヤの色デ
ータを作成し保存する。測定する半導体チップ１は、照
明装置３で照らし出されカラーカメラ２で撮像され、カ
ラー画像処理部４に渡され、ディスプレイ１０に映し出
される。
【００２６】このディスプレイ１０上の画像は、第１の
実施例で述べた光量調整機構により光量を最適化する
か、もしくは手動設定により光量を調整することが行な
われる。次に、ディスプレイ１０上では、マウスなどの
入力装置１１をオペレータが操作し、ディスプレイ１０
の画像（図６（ａ））の色抽出したい金線ワイヤ上にカ
ーソルｇを移動する。ここで、さらに入力装置１１のス
イッチ操作などによりカーソルｇの座標の色データが色
情報保持部９に取り込まれる。ところで、実際の画像で
は金線ワイヤ部分に色合いや明るさの幅があるため、第
１の実施例で述べたようにＨ画像ヒストグラムおよびＳ
画像ヒストグラムからそれぞれ上限・ 下限閾値を設定す
ることが必要になる。そこで、カーソルｇによる色デー
タの取り込みを金線ワイヤ上の数ケ所で行ない、実際の
画像での色データのばらつきを確認しながら、色抽出デ
ータの上限・下限閾値を設定する。さらに、抽出された
値に対する上限・下限閾値はオペレータが数値としても
入力し、微調整することも可能である。以上の手順によ
る上限・下限閾値の設定操作中には上限・下限閾値の範
囲に含まれる色抽出データを持つ画像領域ｈは、ディス
プレイ１０の画像上で図７（ｂ）のように例えば赤く塗
り重ねて表示される。これにより、オペレータはワイヤ
部分をもれなく色抽出する色抽出データの上限・下限閾
値を確認することができる。このように、実際の画像を
見ながら色抽出データを設定する方法によれば、単に直
接的に数値データを入力して上限・下限閾値を設定する
よりも、短時間に確実に色抽出データを設定することが
できる。
実施例で述べた光量調整機構により光量を最適化する
か、もしくは手動設定により光量を調整することが行な
われる。次に、ディスプレイ１０上では、マウスなどの
入力装置１１をオペレータが操作し、ディスプレイ１０
の画像（図６（ａ））の色抽出したい金線ワイヤ上にカ
ーソルｇを移動する。ここで、さらに入力装置１１のス
イッチ操作などによりカーソルｇの座標の色データが色
情報保持部９に取り込まれる。ところで、実際の画像で
は金線ワイヤ部分に色合いや明るさの幅があるため、第
１の実施例で述べたようにＨ画像ヒストグラムおよびＳ
画像ヒストグラムからそれぞれ上限・ 下限閾値を設定す
ることが必要になる。そこで、カーソルｇによる色デー
タの取り込みを金線ワイヤ上の数ケ所で行ない、実際の
画像での色データのばらつきを確認しながら、色抽出デ
ータの上限・下限閾値を設定する。さらに、抽出された
値に対する上限・下限閾値はオペレータが数値としても
入力し、微調整することも可能である。以上の手順によ
る上限・下限閾値の設定操作中には上限・下限閾値の範
囲に含まれる色抽出データを持つ画像領域ｈは、ディス
プレイ１０の画像上で図７（ｂ）のように例えば赤く塗
り重ねて表示される。これにより、オペレータはワイヤ
部分をもれなく色抽出する色抽出データの上限・下限閾
値を確認することができる。このように、実際の画像を
見ながら色抽出データを設定する方法によれば、単に直
接的に数値データを入力して上限・下限閾値を設定する
よりも、短時間に確実に色抽出データを設定することが
できる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
今までボンディングワイヤの検出時にノイズとなってい
た画像を除いた画像認識が可能となり、ボンディングワ
イヤの検出力が向上し、良否判定を確実に行なうことが
できる。
今までボンディングワイヤの検出時にノイズとなってい
た画像を除いた画像認識が可能となり、ボンディングワ
イヤの検出力が向上し、良否判定を確実に行なうことが
できる。
【００２８】また、さらにＲＧＢまたはＨＳＩの評価手
段と、その評価結果に基づいて光量を制御する手段を設
けた場合、色抽出に最適な光量設定を自動化することが
可能となり、オペレータによる装置操作を簡易化するこ
とができる。
段と、その評価結果に基づいて光量を制御する手段を設
けた場合、色抽出に最適な光量設定を自動化することが
可能となり、オペレータによる装置操作を簡易化するこ
とができる。
【００２９】さらに、オペレータがモニタ上の画像の抽
出を行ないたい該当色部分をマウス等の入力装置で指示
することにより、前記色抽出するデータ範囲の設定を行
なうことを可能にすれば、色抽出するワイヤ色データの
設定を現実の半導体チップに合わせて行なうことが可能
となり、検査する半導体チップや使用するワイヤの種類
に応じて最適なデータ設定が行なえると共に、オペレー
タによるばらつきを無くすことができる。
出を行ないたい該当色部分をマウス等の入力装置で指示
することにより、前記色抽出するデータ範囲の設定を行
なうことを可能にすれば、色抽出するワイヤ色データの
設定を現実の半導体チップに合わせて行なうことが可能
となり、検査する半導体チップや使用するワイヤの種類
に応じて最適なデータ設定が行なえると共に、オペレー
タによるばらつきを無くすことができる。
【図１】 本発明の実施例にかかるワイヤボンディング
検査装置のブロック構成図である。
検査装置のブロック構成図である。
【図２】 図１の装置における色抽出、画像認識の処理
手順を示す図である。
手順を示す図である。
【図３】 図１の装置における色抽出処理を説明する画
像を示す図である。
像を示す図である。
【図４】 色相Ｈ，彩度Ｓ、輝度Ｉを説明するＨＳＩ色
立体図である。
立体図である。
【図５】 本発明の第１の実施例に係る色変換された
Ｈ，Ｓ，Ｉの各画像のヒストグラムを示す図である。
Ｈ，Ｓ，Ｉの各画像のヒストグラムを示す図である。
【図６】 本発明の第２の実施例に係る抽出するワイヤ
の色データの設定方法を説明する図である。
の色データの設定方法を説明する図である。
【図７】 従来例において誤認識をする場合の半導体チ
ップの画像の説明図である。
ップの画像の説明図である。
１：半導体チップ、２：カラーカメラ、３：照明装置、
４：カラー画像処理部、５：色空間変換部、６：色抽出
部、７：画像認識部、８：照明制御部、９：色情報保持
部、１０：ディスプレイ、１１：入力装置、ａ：ボー
ル、ｂ：電極パッド、ｃ：ワイヤ、ｄ：ダイ、ｅ：配線
パターン、ｆ：リードフレーム、ｇ：カーソル、ｈ：設
定中の色抽出データ範囲の画像領域。
４：カラー画像処理部、５：色空間変換部、６：色抽出
部、７：画像認識部、８：照明制御部、９：色情報保持
部、１０：ディスプレイ、１１：入力装置、ａ：ボー
ル、ｂ：電極パッド、ｃ：ワイヤ、ｄ：ダイ、ｅ：配線
パターン、ｆ：リードフレーム、ｇ：カーソル、ｈ：設
定中の色抽出データ範囲の画像領域。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｊ Ｒ
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体チップ上のボンディングワイヤの
カラー画像を撮像し、該カラー画像を色相画像、彩度画
像および輝度画像に変換し、該色相画像と該彩度画像よ
りワイヤ部分の画像領域を色抽出し、該色抽出後の画像
と前記輝度画像よりワイヤ輝度画像を形成し、該ワイヤ
輝度画像に基づいて前記ワイヤを検査することを特徴と
するボンディングワイヤ検査方法。 - 【請求項２】 前記ワイヤの撮像において、撮像したカ
ラー画像のＲＧＢデータまたはＨＳＩデータを評価し、
その評価値に応じて照明装置の照明光量を制御し、前記
色抽出に最適な光量設定を行なうことを特徴とする請求
項１記載の検査方法。 - 【請求項３】 半導体チップ上のボンディングワイヤの
カラー画像を撮像する手段と、該カラー画像を色相画
像、彩度画像および輝度画像に変換する手段と、該色相
画像と該彩度画像よりワイヤ部分の画像領域を色抽出す
る手段と、該色抽出後の画像と前記輝度画像よりワイヤ
輝度画像を形成する手段と、該ワイヤ輝度画像を画像処
理して前記ワイヤを検査する処理手段とを具備すること
を特徴とするボンディングワイヤ検査装置。 - 【請求項４】 前記ワイヤの撮像において、撮像したカ
ラー画像のＲＧＢデータまたはＨＳＩデータを評価する
手段と、その評価値に応じて照明装置の照明光量を制御
して前記色抽出に最適な光量設定を行なう光量制御手段
とをさらに具備することを特徴とする請求項３記載の検
査装置。 - 【請求項５】 前記カラー画像を表示するモニタと、該
モニタ中の所望の位置を指示する入力装置と、該入力装
置で指示された位置のＨＳＩデータを抽出する手段とを
さらに備え、オペレータがモニタ上の画像の抽出を行な
いたい該当色部分を前記入力装置で指示することによ
り、前記色抽出するデータ範囲の設定を行なうことを可
能にしたことを特徴とする請求項３または４記載の検査
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9137437A JPH10311713A (ja) | 1997-05-13 | 1997-05-13 | ボンディングワイヤ検査方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9137437A JPH10311713A (ja) | 1997-05-13 | 1997-05-13 | ボンディングワイヤ検査方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10311713A true JPH10311713A (ja) | 1998-11-24 |
Family
ID=15198611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9137437A Pending JPH10311713A (ja) | 1997-05-13 | 1997-05-13 | ボンディングワイヤ検査方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10311713A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001249084A (ja) * | 2000-03-07 | 2001-09-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 外観検査装置および外観検査における光学系の較正方法 |
| JP2002048732A (ja) * | 2000-08-01 | 2002-02-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 外観検査装置および外観検査方法 |
| JP2003014437A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-15 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 化合物半導体ウェーハの評価方法及び評価装置 |
| JP2009105230A (ja) * | 2007-10-23 | 2009-05-14 | Shibaura Mechatronics Corp | 円盤状基板の検査装置及び検査方法 |
| US7899239B2 (en) | 2004-09-30 | 2011-03-01 | Kaijo Corporation | Inspection method of bonded status of ball in wire bonding |
| WO2012124260A1 (ja) * | 2011-03-14 | 2012-09-20 | パナソニック株式会社 | はんだ高さ検出方法およびはんだ高さ検出装置 |
| CN111108583A (zh) * | 2017-07-20 | 2020-05-05 | 胜高股份有限公司 | 半导体外延晶片及其制造方法、以及固体摄像元件的制造方法 |
| JP2020204487A (ja) * | 2019-06-14 | 2020-12-24 | ヤマハ発動機株式会社 | 検査装置及びそれを備えた塗布装置 |
| CN113533350A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-10-22 | 合肥图迅电子科技有限公司 | 一种芯片金线缺陷检测方法及系统 |
-
1997
- 1997-05-13 JP JP9137437A patent/JPH10311713A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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