KR950013781B1 - 와이어 본딩 외관 검사 장치 - Google Patents

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가부시끼가이샤 도시바
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Abstract

내용 없음.

Description

와이어 본딩 외관 검사 장치
제 1 도는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 본딩 외관 검사 장치의 구성을 도시한 블럭도.
제 2 도는 제 1 도의 장치에 있어서의 조명 수단의 배치를 도시한 사시도.
제 3 도는 제 1 도의 장치에 있어서의 링 조명 수단의 배치를 도시한 종단면도.
제 4 도는 종래의 와이어 본딩 외관 검사 장치의 외관을 도시한 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 자동 제어 장치 2 : 낙사 조명 수단
3 : 투과 조명 수단 4 : 링 조명 수단
2a, 3a, 4a : 전원 11 : 반도체칩
12,16 : 접합 마크 13 : 베드
14 : 리드 15 : 타이 바
17 : 와이어 18 : 리드 프레임
21 : 카메라
본 발명은 반도체 칩과 리드 사이에서 행해진 와이어 본딩의 외관을 검사하는 장치에 관한 것이다.
반도체 칩과 리드 사이에서 와이어 본딩의 행해진 후, 정규 위치에 본딩되어 있는지의 여부, 와이어가 굴곡되지 않고 직선 상태인지의 여부, 또는 와이어 절단이 생기지 않았는지의 여부 등의 외관 검사가 행해진다. 이 검사는 카메라로 촬영된 화상을 자동적으로 처리함으로써 행해진다.
그리고, 검사를 행할 때에는 검사 대상인 반도체 칩이나 와이어, 리드를 조명할 필요가 있다. 종래의 검사는 제 4 도에 도시한 바와 같은 조명 상태에서 행해졌다. 타이 바(tie-bar ; 15)에 의해 리드 프레임(18)의 베드(13)가 지지되어 있고, 이 베드(13)상에 반도체 칩(11)이 탑재되어 있다. 반도체 칩(11)의 전극(11a)과 베드(13)의 주위에 방사상으로 배치된 리드(14) 사이에는 와이어(17)가 결선되어 있다.
그리고 이들 검사 대상을 상부측에 배치된 카메라(21)에 의해 촬영하지만, 필요한 조도는 카메라(21)에 가까이 설치되어 상부측으로부터 조명하는 낙사(落射) 조명수단(2)에 의해 공급된다.
그러나, 종래는 하나의 조명 수단밖에 설치되어 있지 않으며 조명 방향이 하나로 한정되어 있었다. 이 때문에, 검사 내용에 의해서는 충분한 조도가 얻어지지 않아, 검사 결과의 신뢰성의 저하를 초래했다.
검사에는 몇개의 항목이 있다. 예를 들면, 반도체 칩(11)의 좌표를 설정하기 위한 기준 위치를 나타내는 접합 마크(12)의 위치 검출, 리드의 기준 위치를 나타내는 접합 마크(16)의 위치 검출, 리드(14)의 형상 검사, 또한 본딩 와이어(17)의 형상 검사 등이 있다.
이들 검사는, 각각의 검사 항목에 따라 최적인 조명 방향을 달리하고 있다.
예를 들면, 접합 마크(12)의 위치를 검출하는데는 반도체 칩(11)의 상부측으로부터 조명하는 편이 좋으나, 다른 검사에서는 조명의 방향이 적절하지 않아, 충분한 화상이 얻어지지 않았다. 이 때문에, 카메라(21)에서 양질의 화상이 얻어지지 않은 채 검사를 행하게 되어, 검사 결과의 신뢰성이 저하해서 제품 품질에 대한 충분한 보증이 얻어지지 않았다. 또한, 불충분한 화상으로부터 검사를 행하려고 하면, 화상 처리에 시간이 걸리고, 검사 비용의 증대를 초래한다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여, 검사 항목에 따라 조명 방향을 최적으로 선택할 수 있는 와이어 본딩 외관 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 와이어 본딩 외관 검사 장치는, 반도체 칩과 리드 사이에서 와이어 본딩이 행해진 후에, 반도체 칩 및 그 주변의 외관을 검사하는 장치로서, 반도체 칩 및 그 주변을 조명하는 복수의 조명 수단으로서 각각 빛을 조사하는 방향이 다른 것과, 이 복수의 조명 수단의 동작을 제어하는 제어 수단을 구비하고 있으며, 제어 수단이 검사하는 곳에 따라 복수의 조명 수단을 선택하여 그 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.
복수의 조명 수단으로서 반도체 칩을 상부 방향에서 조명하는 수단과, 반도체 칩을 하부 방향에서 조명하는 수단과, 반도체 칩을 횡방향에서 조사하는 수단을 구비하는 것이 바람직하다.
검사를 행할 때, 예를 들면 반도체 칩의 위치, 리드의 위치나 형상, 또는 와이어의 형상처럼 검사하는 곳에 따라 빛을 조사해야 할 방향이 다르게 되어있다. 그래서 빛의 조사 방향이 다른 복수의 조명 수단을 구비하고, 그 동작을 검사하는 곳에 따라 제어 수단이 제어함으로써 최적의 조도가 얻어져서 검사의 신뢰성이 향상된다.
복수의 조명 수단으로서, 반도체 칩을 상부 방향에서 조명하는 수단과, 반도체 칩의 하부 방향에서 조명하는 수단과 반도체 칩을 횡방향에서 조명하는 수단을 구비하는 경우에는, 반도체 칩에 빛을 조사하는 방향을 3종류 중에서 선택할 수 있게 되고, 검사하는 곳에 따라 보다 최적의 방향에서 조명할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 대해 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 제 1 도는 본 실시예에 의한 와이어 본딩 외관 검사 장치의 구성을 도시한다. 조명 수단으로서는 낙사 조명 수단(2), 투과 조명 수단(3) 및 링 조명 수단(4)의 3종류를 구비하고 있다. 각각의 조명 수단(2 내지 4)에는 전력을 공급하는 전원(2a 내지 4a)이 접속되어 있다. 전원(2a 내지 4a)은 자동 제어 장치(1)에 각각 접속되어 있다. 그리고, 전원(2a 내지 4a)의 온ㆍ오프 동작은 자동 제어 장치(1)에 의해 검사 항목에 따라 자동적으로 제어된다.
각각의 조명 수단은 제 2 도에 도시한 바와 같이 배치되어 있다. 제 4 도에 도시한 종래의 경우와 마찬가지로 베드(13)상에 탑재된 반도체 칩(11)과 리드(14) 사이에 와이어(17)가 접합되어 있다. 이 검사 대상인 와이어(17)를 촬영하는 카메라(21)가 상부측에 위치하고 있다. 그리고 3개의 조명 수단이 검사 대상의 주위에 각각 배치되어 있다. 낙사 조명 수단(2)은 반도체 칩(11)의 상부측에 위치하고, 투과 조명 수단(3)은 반도체 칩(11)의 하부측에 설치되어 있다. 링 조명 수단(4)은 링 모양의 형상으로 반도체 칩(11)의 주위를 둘러 싸도록 설치되어 있다.
낙사 조명 수단(2)은, 반도체 칩(11)의 접합 마크(12)를 검출할 때에 이용된다. 접합 마크(12)의 표면은 거울면 형태로 마무리 되어 있고, 낙사 조명 수단(2)에 의해 빛이 상부측에서 조사되면 반사되어 카메라(21)로 향해 상부측으로 반사된다. 한편, 반도체 칩(11)의 다른 면은 거울면 형태로 마무리 되어 있지 않고 요철이 있기 때문에 조사된 빛은 난반사한다. 그리고, 카메라(21)는 반도체 칩(11)의 바로 위에 설치되어 있고, 그 광축은 낙사 조명 수단(2)의 조사 방향과 같은 방향이다. 이 때문에, 카메라(21)는, 접합 마크(12)의 부분은 밝고, 반도체 칩(11)의 다른 영역은 어두워서 양자의 명암의 차를 명료하게 인식할 수 있기 때문에 접합 마크(12)의 위치를 정확히 검출할 수 있다.
투과 조명 수단(3)은 리드 프레임(18)의 접합 마크(16)의 검출이나, 리드(14)의 형상을 검사할 때 최적의 조명 수단이 될 수 있다. 투과 조명 수단(3)이 반도체 칩(11)의 하부측에서 상부측으로 향해 빛을 조사하면, 철(Fe)-니켈(Ni)합금으로 이루어진 리드(14)를 제외하고 빛이 투과해서 카메라(21)로 향해 간다. 타이바(15)에는 접합 마크(16)으로서 구멍이 뚫려 있고, 이 부분에 빛이 투과된다. 이 때문에, 리드(14)가 존재하는 곳과 접합 마크(16)을 제외한 타이 바(15)는 명료한 그림자로서 카메라(21)에 인식된다. 따라서 접합 마크(16)의 위치의 검출과, 리드(14)의 굴곡 유무를 충분히 검출할 수 있게 된다.
링 조명 수단(4)은 와이어(17)의 형상을 인식할 때에 사용된다. 제 3 도에 링 조명 수단(4)을 이용하여 와이어(17)에 빛을 조사하는 상태를 나타낸다. 링 조명 수단(4)의 내측의 측면으로부터는, 중심에 위치한 반도체 칩(11)으로 향해 빛이 조사된다. 제 3 도에 있어서, 와이어(17)와 같이 다른 반도체 칩(11)이나 리드(14) 사이에 단차(段差)가 있는 것에 대해서는, 빛이 와이어(17)에 반사되어 카메라(21)로 향하게 된다. 이 때문에, 카메라(21)에는 와이어(17)가 밝게 투영되고, 다른 부분과의 명암의 차가 명료해져서, 와이어(17)의 굴곡 상태등을 충분히 인식할 수 있다.
이와같이, 각 검사 항목에 따라 이용해야할 조명 수단은 상이하다. 그래서 낙사 조명 수단(2), 투과 조명 수단(3) 및 링 조명 수단(4) 중 검사 항목에 따라 가장 적합한 수단으로 조명되도록 자동 제어 장치(1)에 의해 각 전원(2a 내지 4a)의 온ㆍ오프가 제어된다. 여기서, 자동 제어 장치(1)에는 미리 각 검사를 행하는 수순이 입력되어 있고, 검사 항목에 따라 전원(2a 내지 4a)으로부터 각 조명 수단(2 내지 4)으로의 전력 공급이 자동 제어된다.
상기한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 검사 항목에 따라 최적인 조명이 얻어질 수 있도록, 3종류의 조명 수단의 동작이 자동적으로 제어되기 때문에 카메라(21)에 의해 검사 대상을 충분히 인식할 수 있다. 이것에 의해, 제품의 불량, 불량품의 판별이 정확하게 되어 검사 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 카메라(21)에서 명료한 화상이 얻어지기 때문에, 화상 처리를 행할 때에 무리가 없고 처리 속도가 빠르며, 검사 비용의 절감이 가능하다.
이상 설명한 것처럼, 본 발명의 와이어 본딩 외관 검사 장치에 따르면, 빛의 조사 방향이 다른 복수의 조명 수단과, 그 동작을 검사하는 곳에 따라 제어하는 제어 수단을 구비하고 있으므로 검사하는 곳에 따른 가장 적당한 조도가 얻어지기 때문에 검사의 신뢰성이 향상되어 품질에 대해 충분한 보증을 할 수 있다. 또한, 검사가 용이해져서 검사 시간의 단축 및 검사 비용의 절감을 도모할 수 있다.
복수의 조명 수단으로서 반도체 칩을 상부 방향에서 조명하는 수단과, 반도체 칩의 하부 방향에서 조명하는 수단과, 반도체 칩을 횡방향에서 조명하는 수단을 구비하는 경우에는, 반도체 칩에 빛을 조사하는 방향을 3가지 중에서 선택할 수 있고, 검사하는 곳에 따라 가장 적당한 방향에서 빛을 조명하므로써 검사의 신뢰성을 보다 높일 수 있다.

Claims (1)

  1. 반도체 칩(11)과 리드(14) 사이에서 와이어 본딩이 행해진 후에, 상기 반도체 칩 및 그 주변의 외관을 검사하는 와이어 본딩 외관 검사 장치에 있어서, 상기 반도체 칩을 상부측에서 조명하는 수단(2), 상기 반도체 칩을 하부측에서 조명하는 수단(3) 및 반도체 칩을 횡방향에서 조명하는 수단(4)과, 상기 각각의 조명 수단의 동작을 제어하는 제어 수단(1)을 포함하며, 상기 제어 수단(1)은 검사하는 곳에 따라 조명 수단(2, 3 및 4) 중 어느 하나를 선택하여 그 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩 외관 검사 장치.
KR1019910017588A 1990-10-09 1991-10-08 와이어 본딩 외관 검사 장치 KR950013781B1 (ko)

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