JPS63243805A - 物体形状検査装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は物体の形状を検査する物体形状検査装置に関
し、特に半導体装置のボンディングワイヤのような３次
元形状を検査するために使用される物体形状検査装置に
関する。

（従来の技術） ボンディング工程の検査には、大きく別けてワイヤール
ープ検査とボール検査の２つがある。

ボール検査については、同一平面上にボールが形成され
るために２次元形状として考えることができ、比較的そ
の形状検査は容易であり自動化が進められている。

しかしながら、ワイヤーループの形状検査の方は３次元
形状を対象とするため、自動化が困難あり、目視による
抜取り検査が実状である。

検査作業者による目視検査では、その判定基準に個人差
があることや、ワイヤーループ形状を上方からしか見る
ことができないため、正確な検査を行なうのは非常に困
難である。また、抜取り検査であるため、その検査の信
頼性にはおのずと限界がある。また、この目視検査は、
半導体装置の全組立て工程の自動化の大きな妨げになっ
ている。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、従来
では目視による形状検査であったため充分な検査の信頼
性を得ることができなかった点を改善し、検査の自動化
を図ることによって判定基準を定量化し、信頼性の高い
形状検査を行なうことができる物体形状検査装置を提供
することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段と作用）この発明による
物体形状検査装置にあっては、被検査対象物となるワイ
ヤーループにくさび状光束を照射する光束照射手段と、
前記くさび状光束が照射されることにより前記ワイヤー
ループ上に写し出される明暗をｆｆ１ｌｉ！するＷｉ像
手段と、この撮像手段によって得られた画像データに基
づいて前記ワイヤーループの形状を求め、この求めた形
状と基準形状とを比較して前記ワイヤーループ形状の良
否判定を行なう画像処理手段とを具備したものである。

前記ワイヤーループ上に写し出される明暗の形状はその
ワイヤーループの高さ変化に対応するので、その明暗を
前記撮像手段によってｌ１ｉｌ像し、そのｍ像した画像
データを処理することによってワイヤーループの高さ変
化を求めることができる。

したがって、従来では目視により行なっていたワイヤー
ループの形状検査を自動化することが可能となり、その
良否の判定基準を定量化でき、信頼性の＾い形状検査が
可能となる。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明の詳細な説明する。

第１図にこの発明に係わる物体形状検査装置の形状測定
の原理を示す。まず、第１図（Ａ）に示すような焦点を
同じとする複数のくさび状光束１を用い（ここで、２は
光束間の暗部）、このくさび状光束１をワイヤー３．４
へ照射する。この結果、その光束１が照射された部分５
．６が光り（黒く図示）、上から見ると、第１図（Ｂ）
に示すように明と暗の連続したワイヤー画像となる。

この画像における明部の長さ、およびその相対的な位置
関係が、ワイヤーループの＾さ変化を表わすことになる
。すなわち、ワイヤー３は高い位置にあり、くさび状光
束１の幅の広い部分を横切るので光が照射される部分５
は長く、またワイヤー４の中央部は低い位置にありくさ
び状光束１の幅の狭い部分を横切るので光の照射される
部分６は短くなる。

尚、ワイヤー３．４にくさび状光束１を確実に照射する
ために、くさび状光束１は紙面と垂直の方向に充分な厚
みを有する光束とする。

第１図（Ａ）に示したようなくさび状光束１は、例えば
第２因に示すような光学系を用いることによって発生さ
せることができる。

まずレーザ光源７よりレーザビーム８を発生させ、この
レーザビーム８をポリゴンミラー９により扇状に広げる
。次に凸レンズ１０で板状の平行光束を作った後、スリ
ット１１によりその光束を格子状にし、その格子状光束
を凸レンズ１２で一方向に広げる。そして、凸レンズ１
３によってその光束を再び一方向に絞ることにより、複
数のくさび状の光束１を得ることができる。

第３図は、このようにして得られるくさび状光束１を用
いた物体形状検査装置の全体図である。

この検査装置は、ハーフミラ−１７を用いてくさび状光
束１をビーム分割し、その分割した光束を被検査対象、
すなわちペレット１８表面に配線されたワイヤ−ループ
３ａ〜３ｅ全体に照射して、その反射光をカメラ１６に
よって撮像する構成である。この場合、ハーフミラ−１
７を用いていることにより、くさび状光束１の照射方向
と同じ方向からカメラ１６が見る形になっているので、
正確な観測が可能となる。

したがって、カメラ１６には第４図に示すような破線状
のワイヤー画像が入力され、この画像デー夕が画像処理
装置１９で演算処理されて、ワイヤーループの形状の良
否が判断される。

画像処理装置１９では、まずカメラ１６で得られた画像
を２値化回路（図示せず）により２値画像とし、その２
１画像データに基づいて、次のような演算でワイヤーの
高さを求める。

くさび状光束１の断面境界線は、それぞれ焦点距離等の
光学系のパラメータにより次のような一次方程式で表わ
される。

Ｙ−ａＮ−ＸＮ＋ｂＮ ここで、ａ　Ｎ　ｚ　ｂ　ＮはＮ番目の断面境界線に対
する光学系で決まる定数、ＸＮはカメラ１６によって得
られた画像データの明部と暗部との分岐点のＸ座標値で
ある。

第５図はこの内容を説明したもので、例えば１番目の光
束１の断面境界線１ａと、ワイヤー３との交点２０の高
さＹｌは、 Ｙｌ　−ａｌ　＠Ｘｔ　＋ｂｔ となる。同様の演算をすることにより、各点のワイヤー
高さを求めることができる。

画像処理装置１９は、以上のようにして得たワイヤール
ープの形状と、予め設定されている基準形状とを比較し
て、ワイヤループ形状の良否判定を行なう。この判定で
は、例えば、測定したワイヤーループ形状が基準形状よ
りも低い場合にはそのワイヤーは不良とみなされ、高い
場合には正常とみなされる。

尚、上記説明では複数のくさび状光束を用いてワイヤー
ループの形状を調べたが、１つのくさび状光束でも複数
のワイヤーループの相対的な高さ１関係を知ることは出
来るので、基準データとの比較によりその良否判断を行
なうことが可能である。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、判定基準の定量化が可
能となり、信頼性の高い形状検査が可能となる。また、
検査を自動的に行なえることで、全数検査が可能となる
と共に１．上位コンピュータと接続することにより、統
計的に検査データを管理することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係わる物体形状検査装置
の原理を説明する図、第２図は上記装置で使用されるく
さび状光束を発生させるための光学系を説明する図、第
３図は上記物体形状検査装置全体を説明する構成図、第
４図は第３図に示した物体形状検査装置に入力される画
像データを示す図、第５図はワイヤーループ形状の演算
方法を説明するための図である。 １・・・くさび状光束、３．４・・・ワイヤーループ、
１６・・・カメラ、１７・・・ハーフミラ−１１９・・
・画［ＩＬ理装置。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦 （Ａ） 弓 第　１　図 第　２　図 第　３ＵＩＪ 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検査対象物となるワイヤーループにくさび状光
   束を照射する光束照射手段と、 前記くさび状光束が照射されることにより前記ワイヤー
   ループ上に写し出される明暗を撮像する撮像手段と、 この撮像手段によって得られた画像データに基づいて演
   算処理を行ない前記ワイヤーループの形状を求め、この
   求めた形状と基準形状とを比較して前記ワイヤーループ
   形状の良否判定を行なう画像処理手段とを具備すること
   を特徴とする物体形状検査装置。
2. （２）前記画像処理手段は、前記くさび状光束の断面境
   界線を表わす１次方程式と、前記撮像手段で得られた画
   像データの明部と暗部との各分端点の座標とから前記ワ
   イヤーループの形状を演算して求めることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の物体形状検査装置。