KR960005092B1 - 본딩와이어 검사방법 - Google Patents

본딩와이어 검사방법 Download PDF

Info

Publication number
KR960005092B1
KR960005092B1 KR1019920021559A KR920021559A KR960005092B1 KR 960005092 B1 KR960005092 B1 KR 960005092B1 KR 1019920021559 A KR1019920021559 A KR 1019920021559A KR 920021559 A KR920021559 A KR 920021559A KR 960005092 B1 KR960005092 B1 KR 960005092B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wire
lens group
bowl
inspection
image
Prior art date
Application number
KR1019920021559A
Other languages
English (en)
Other versions
KR930014868A (ko
Inventor
겐지 스가하라
Original Assignee
가부시끼가이샤 신가와
아라이 가즈오
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시끼가이샤 신가와, 아라이 가즈오 filed Critical 가부시끼가이샤 신가와
Publication of KR930014868A publication Critical patent/KR930014868A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR960005092B1 publication Critical patent/KR960005092B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
    • G01N21/95684—Patterns showing highly reflecting parts, e.g. metallic elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2853—Electrical testing of internal connections or -isolation, e.g. latch-up or chip-to-lead connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/0555—Shape
    • H01L2224/05552—Shape in top view
    • H01L2224/05554—Shape in top view being square
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H01L2224/48465—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/485—Material
    • H01L2224/48505—Material at the bonding interface
    • H01L2224/48599—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au)
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491—Disposition
    • H01L2224/4912—Layout
    • H01L2224/49171—Fan-out arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/859—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector involving monitoring, e.g. feedback loop
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L24/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01005—Boron [B]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01006—Carbon [C]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01013—Aluminum [Al]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01019—Potassium [K]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01039—Yttrium [Y]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/014—Solder alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/3025—Electromagnetic shielding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

내용 없음.

Description

본딩와이어 검사방법
제1도는 본 발명의 방법에 사용되는 본딩와이어 검사장치의 일실시예의 구성을 도시한 단면도.
제2도는 제1도의 대물렌즈군의 Z방향 구동구조의 사시도.
제3도는 제1도의 링형상 조명수단의 단면도.
제4도는 제3도의 링형상 조명수단의 배치설명도.
제5도는 조명전환회로의 블록도.
제6도는 제1도의 본딩와이어 검사장치의 제어회로 블록도.
제7도는 본딩와이어 검사방법의 일실시예를 도시한 설명도.
제8도는 제7도의 경우에 있어서의 불편을 도시한 설명도.
제9(a)도, 제9(b)도, 제9(c)도는 제8도의 경우의 영상설명도.
제10도는 본딩와이어 검사방법의 다른 실시예를 도시한 설명도.
제11도는 제10도의 방법에 의해 검출된 보올형상의 설명도.
제12도는 크레센트의 검사방법의 설명도.
제13도는 본 발명의 와이어 높이의 검사방법의 일실시예를 도시하고, 반도체칩에 촛점을 맞춘 설명도.
제14도는 본 발명의 와이어 높이의 검사방법의 다른 실시예를 도시하고, 리이드에 촛점을 맞춘 설명도.
제15도는 와이어본딩된 반도체장치의 평면도.
제16도는 제15도의 정면도.
제17도는 본딩와이어의 확대정면 설명도.
제18도는 제17도의 평면도.
제19도는 종래의 본딩와이어 검사장치의 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 반도체 칩 2 : 패드
3 : 리이드 프레임 4 : 리이드
5 : 와이어 6 : 시료(검사대상물)
23 : 오프트헤드 24 : 대물렌즈군
40 : 저배율용 결상렌즈 41 : 저배율용 카메라
42 : 고배율용 결상렌즈 44 : 고배율용 카메라
90 : 화상처리부 92 : 메모리
93 : 메인 콘트로울러
[산업상의 이용분야]
본 발명은 반도체칩의 패드와 리이드 프레임의 리이드 사이에 와이어가 본딩된 시료의 와이어 본딩검사장치에 관한다.
[종래의 기술]
제15도 내지 제18도에 도시한 바와같이 반도체칩(1)의 패드(2)와 리이드 프레임(3)의 리이드(4) 사이에 와이어(5)가 본딩된 시료(6)의 종래의 검사장치는, 제19도에 도시한 구조로 되어 있다.
또한 제15도 내지 제 18도에 있어서, (7)은 반도체칩(1)을 리이드 프레임(3)에 접착한 페이스트의 압출부를 도시한다. 제19도에 도시하는 바와같이 검사대(10)에 재치된 시료(6)의 윗쪽에는 수직조명수단(11)이 배설되고, 수직조명수단(11)은 광학계(12)하부에 부착되어 있다. 또 광학계(12)의 상부에는, 조명된 시료(6)의 영상이 광학계(12)로 결상된 영상신호를 출력하는 CCD(광전변환소자)와 구동부로부터 이루는 CCD 카메라(13)가 부착되고, CCD 카메라(13)의 영상신호는 화상처리 연산장치(14)로 처리되어서 와이어형상의 인식 및 와이어(5)의 본딩위치를 계측하도록 되어 있다. 상기 수직조명수단(11) 및 CCD 카메라(13)가 부착된 광학계(12)는 XY 테이블(15)에 부착되어 있다. 또 수직조명수단(11)내에는 CCD 카메라(13) 아래쪽에 하아프미러(16)가 배설되고, 하아프미러(16)의 측방에는 콘덴서렌즈(17) 및 전구(18)가 배설되어 있다. 또한, 이 종류의 본딩와이어 검사장치로서, 예컨대 특개평 2-129942호 공보, 특개평 3-76137호 공보 등을 들 수 있다.
그런데 수직조명수단(11)을 ON으로 하면, 수직조명수단(11)의 조명은 전구(18)의 조사광이 콘덴서렌즈(17) 및 하아프미러(16)를 통하여 시료(6)에 수직으로 조사된다. 따라서 XY 테이블(14)을 구동해서 CCD 카메라(13)를 검사대상부분의 윗쪽으로 위치시켜, CCD 카메라(13)로 잡은 미소검사 대상부분의 영상신호를 화상처리 연산장치(14)를 사용하여 노이즈제거, 검사부분의 에지강조, 영상의 확대 또는 축소등을 하여, 미소검사 대상부분의 영상을 보기 쉽게 하기 위한 개선(복원) 작업을 한후, 검사측정을 행한다. 이와같이, 미소검사 대상부분을 광학적으로 결상시켜서 검사하는 경우 광학계(12)의 배율을 높게하고(2/3 인치 CCD 카메라를 사용시는 2~3배)하고 있다.
또 상기 공개공보에는 개시되어 있지 않으나, 종래 검사대상물의 검사부분의 촛점 맞추기를 행하는 경우는, 수직조명수단(11), 광학계(12) 및 CCD 카메라(13)를 가진 오프트헤드 전체를 Z구동용 모우터로 Z방향으로 상하운동시키고 있었다.
예컨대 제17도 및 제18도에 도시한 점 C의 와이어 높이를 측정하는 경우에는, 처음에 오프트헤드 전체를 상하운동시켜서 반도체칩(1)의 표면에 촛점을 맞추고, 그 점을 기준으로 하여 오프트헤드 전체를 상하운동시켜서 와이어(5)의 점 C에 촛점을 맞춘다. 그리고, 상기 반도체칩(1)의 표면의 기준치에서 오프트 헤드가 이동하여 양으로 와이어(5)의 점 C의 높이를 구하고 있었다.
[발명이 해결하려고 하는 과제]
상기 종래의 기술은, 결상하고 있는 상의 1점에 대하여서만 와이어 높이 측정을 행하는 것이기 때문에 예컨대 와이어 전체에 대한 높이 측정을 행하는 경우에는 와이어에 따라서 광학계(12)를 그때마다에 상하운동시켜서 합초(촛점맞추기)를 행하고, 각점의 높이의 측정할 필요가 있다. 그 때문에, 그의 처리를 컴퓨터로 처리하여도 상당한 시간이 걸린다고 하는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 와이어 높이 측정시간의 대폭적인 단축이 도모되는 본딩와이어 검사방법을 제공하는데 있다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 반도체칩의 패드와 리이드 프레임의 리이드에 본딩된 와이어를 검사하는 본딩와이어 검사방법에 있어서, 광학적 수단의 촛점을 검사대상물의 임의의 점에 맞추어, 이 점의 Z방향의 높이위치를 기준치로 하고, 상기 와이어 합초시에 있어서의 와이어의 상을 카메라로 촬상하고, 이 촬상된 와이어의 흐름폭에서 와이어의 높이를 산출하는 것을 특징으로 한다.
[작용]
광학적 수단의 촛점을 검사대상물의 임의의 1점에 맞추면 광학적 수단에 넣어져서 화상처리부로 화상처리된 와이어의 화상을 흐려져서 폭이 변화한다. 그래서, 흐림폭을 메인 콘트로울러로 측정한다.
실험의 결과, 흐림폭과 와이어의 높이에는 일정의 관계가 있어, 흐림폭을 메인 콘트로울러로 측정함으로써 용이하게 와이어의 임의의 점의 높이를 측정할 수 있다. 그러나, 흐림폭이 커지면 흐림화상과 그의 주위의 명암의 차가 작아져서 인식하는 것이 곤란하게 될 때가 있다. 이 때는 광학적 수단의 촛점을 현재의 기준치에서 상하로 어긋나게 하여 그 위치를 중심으로한 흐림화상을 거두어 들인다. 이 짜맞추기에 의해 인식 정밀도가 높아진다. 이와 같이 합초동작이 적어져서 와이어 높이를 측정할 수가 있어 측정시간의 대폭적인 단축이 도모된다.
[실시예]
이하, 본 발명의 일실시예를 제1도 내지 제6도에 설명한다. 또한 제15도 내지 제18도와 같은 부재는, 동일부호를 부여하고, 그의 상세한 설명은 생략한다.
제1도에 도시한 바와같이 X구동용 모우터(20) 및 Y구동용 모우터(21)에 의해서 XY방향으로 구동되는 XY테이블(22)위에는 오프트헤드(23)가 고정되어 있다. 오프트헤드(23)는 검사대(10)의 표면에 대향해서 배설된 대물렌즈군(24)을 가진다. 대물렌즈군(24)은 제1도 및 제2도에 도시한 바와같이 리니어 슬라이더(25)에 고정되어 있고, 리니어 슬라이더(25)는 오프트헤드(23)에 고정된 리니어 게이지(26)에 상하운동가능하게 설치되어 있다. 또 대물렌즈군(24)은 로울러 지지판(27)에 고정되어 있고, 로울러 지지판(27)에는 로울러(28)가 회전자유롭게 지지되어 있다.
또, 오프트헤드(23)에는 Z구동용 모우터(29)가 고정되어 있고, Z구동용 모우터(29)의 출력축에는 캠(30)이 고정되어 있다. 그리고, 상기 로울러(28)가 캠(30)에 압접하도록 로울러 지지판(27)은 스프링(31)으로 아래쪽으로 가세되어 있다.
상기 대물렌즈군(24)의 윗쪽에는 광을 분기 하기 위한 하아프 프리즘(35)이 배설되고 하아프 프리즘(35)의 윗쪽에는 조명용 렌즈군(36)이 배설되어 있다. 또, 조명용 렌즈군(36)의 윗쪽에는 확산판(37)이 배설되고, 또한 확산판(37)의 윗쪽에는 수직용 조명(38)이 배설되어 있다. 또 상기 하아프 프리즘(35)의 오른쪽에는 하아프 프리즘(39)이 배설되고, 하아프 프리즘(39)의 윗쪽에는 저배율용 결상렌즈군(40)이 배설되어 있다.
그리고 저배율용 결상렌즈군(40) 윗쪽에는 저배용 카메라(41)가 배설되어 있다. 상기 하아프 프리즘(39)의 오른쪽에는 고배율용 결상카메라군(42)가 배설되고 고배율용 결상렌즈군(42)의 오른쪽에는 미러(43)가 배설되어 있다. 그리고 미러(43) 윗쪽에는 고배율용 카메라(44)가 배설되어 있다.
상기 수직용조명(38)의 아래쪽의 하아프 프리즘(35)과 하아프 프리즘(39)간, 및 하아프 프리즘(39)과 고배율용 결상렌즈군(42) 사이에는 각각 전동조리개(50, 51, 52)가 배설되어 있으며 이것들의 전동조리개(50, 51, 52)는 각각 조명조리개 구동부(53), 저배조리개 구동부(54) 고매 조리개 구동부(55)에서 구동되며 전동조리개(50, 51, 52)의 개구의 직경이 변화된다. 여기서 전동조리개(50, 51, 52)는 예를 들면 카메라의 조리개와 같은 것으로서 전동 조리개(50)는 검사대상에 대한 수직조명의 조사각도를 제어하는 것이다. 전동조리개(51)는 대물렌즈군(24)의 개구의 직경을 조정 즉 촛점심도를 조정하는 것이다. 또 전동조리개(52)는 저배율 및 고배율에 의해서 결상된 밝음을 동등하게 하는 것이다.
상기 대물렌즈군(24) 아래쪽에는 오프트헤드(23)에 부착된 링형상조명수단(60)이 배설되어 있다. 링형상조명수단(60)은 제3도 및 제4도에 도시한 바와같이 조명유지판(61)의 개구부(61a)의 주변에 다수개의 LED(62)가 링형상으로 배설되어 부착된 고조사각도 링형상조명기(63)와 이 고조사각도 링형상조명기(63)에서 대직경부분(외측)에 다수개의 LED(64)가 링형상으로 배설하여 부착된 저조사각도의 링형상조명기(64)를 가진다. 고조사각도의 링형상조명기(63) 및 저조사각도의 링형상조명기(65)의 각 LED(62, 64)는 각각 CCD 카메라(22)의 광축중심의 방향으로 향하고 있으며고, 고조사각도 링형상조명기(63)의 수평면에 대한 경사각은 약 30∼5도 저조사각도 링형상조명기(65)의 수평면에 대한 경사각은 약 5∼15도로 되어 있다. 또 상기 조명유지판(61)상에는 지주(66)를 통하여 부착판(67)이 올려 재치되고, 조명유지판(61)은 지주(66)에 끼워넣어진 나사(68)에 의해 부착판(67)에 고정되어 있다. 또 지주(66)에는 스페이서(69)가 끼워넣어지고, 스페이서(69)와 부착판(67)사이에는 차광판(70) 및 커버(71)가 배설되어 있다.
또, 제3도에 있어서, LED(62, 64)는 좌측 및 우측만 도시하였다. 또 제4도에 있어서, LED(62, 64)를 점선으로 도시하고 일부 생략하여 도시했다.
상기 고조사각도 링형상 조명기(63) 및 저조사각도 링형상 조명기(65)의 각 LED(62, 64)는 제5도에 조명전환회로에 의해 점등된다. 각 LED(62, 64)는 일단이 저항(80)을 통하여 프로그래말 정전압회로(81, 82)에 접속되고, 타단이 트랜지스터(83)의 콜렉터에 접속되어 있다. 트랜지스터(83)의 이미터는 이어드되고, 트랜지스터(83)의 베이스는 래치용 레지스터군(84)을 통하여 시프트 레지스터군(85)에 접속되어 있다.
상기 래치용 레지스터군(84)에는 로오드 신호(86)가 입력되고, 상기 시프트 레지스터군(85)에는 하이·로우(H·L)의 입력신호(86)가 입력되고 시프트 레지스터군(85)의 각 시프트 레지스터에는 클록신호(88)가 입력된다.
제6도에 도시한 바와 같이 상기 저배용 카메라(41) 및 고배용 카메라(44)는 결상된 상을 전기신호로 변환하여 화상처리부(90)로 보내고 화상처리부(90)에서 처리된 화상은 모니터(91)에 표시됨과 동시에, 메모리(92)를 가진 메인 콘트로울러(93)에 보내진다. 또 메인 콘트로울러(93)의 신호에 의해 화상처리부(90)가 작동한다.
상기 X구동요 모우터(20), Y구동용 모우터(21) 및 Z구동용 모우터(29)는 메인 콘트로울러(93)에 의해 제어됨과 동시에, X구동용 모우터(20)는 Y구동용 모우터(21) 및 Z구동용 모우터(29)의 위치신호는 메인 콘트로울러(93)에 보내진다. 또 상기 조명조리개구동부(53), 저배조리개구동부(54), 고배조리개구동부(55), 수직용조명(38), 고조사각도 링형상 조명기(63) 및 저조사각도 링형상 조명기(65)는 메인 콘트로울러(93)에 의해 제어된다.
다음에 제7도 내지 제18도를 참조하면서 동작에 대하여 설명한다. 검사실행에 들어가기전에 내용의 오프트레드 정보를 미리 메모리(92)에 입력하여 기억시킨다. 우선 검사대상의 동종의 샘플을 준비하고, 패드(2), 리이드(4)의 위치를 산출하기 위한 알라이멘트점 및 알라이멘트 화상을 메모리(92)에 기억시킨다. 이때, 각 전동조리개(50, 51, 52)의 개구직경, Z구동용 모우터(29)의 위치도 메모리(92)에 기억시키고, 검사실행시에 이용한다.
상기 알라이멘트점은 제15도에 도시한 바와 같이, 일반적으로 예컨대 반도체칩(1)측의 2a, 2b의 2점, 라이드(4)측의 4a, 4b의 2점, 계 4점을 사용한다.
우선, 검사대상물인 시료(6)의 반도체칩(1)측의 알라이멘트점(2a, 2b) 및 리이드(4)측의 알라이멘트점(4a, 4b)의 검사에 대하여 기술한다. 알라이멘트점(2a, 2b, 4a, 4b)의 검사시에는 알라이멘트점(2a, 2b 및 4a, 4b)의 위치보정을 고정밀도로 안정화시키기 위해, 링형상 조명수단(60)의 조명을 오프로 하고, 수직용 조명(38)만을 온으로 하고, 밝은 시야로 한다.
또 고배용 카메라(44)를 사용하여 전동조리개(51)의 개구직경을 작게하고, 전동조리개(50)의 개구직경은 작게하여 촛점심도를 크게한다.
그래서 검사대(10)에 검사대상물인 시료(6)가 위치결정되면, 미리 메모리(92)에 기억되어 있는 반도체칩(1)측의 알라이멘트점(2a)의 좌표에 의해 XY 테이블(22)이 이동하여 대물렌즈군(24)의 중심이 알라이멘트점(2a)을 찾아낸다.
또 그때 대물렌즈군(24)에 의해 거둬들여지는 알라이멘트(2a)의 상의 촛점이 맞도록 Z구동용 모우터(29)를 기억위치까지 구동하여 대물렌즈군(24)을 상하운동시킨다.
즉, Z구동용 모우터(29)를 구동시키면, 캠(30)에 의해 로울러(28), 로울러 지지판(27)을 통하여 대물렌즈군(24)이 상하운동시켜진다. 또 수직용 조명(38)의 확산판(37), 전동조리개(50), 조명용 렌즈군(36), 하아프 프리즘(35) 및 대물렌즈군(24)을 지나서 알라이멘트점(2a) 부근에 조사된다. 알라이멘트점(2a) 부근의 상은 대물렌즈군(24), 하아프 프리즘(35), 전동조리개(51), 하아프 프리즘(39), 고배율용 결상렌즈군(42) 및 미러(43)를 지나서 고배용 카메라(44)로 촬영된 상은 화상처리부(90)로 처리되고 모니터(91)에 비치어 나옴과 동시에, 메인 콘트로울러(93)에 의해 메모리(92)에 기억된다.
다른 알라이멘트점(2b, 4a, 4b)도 같이 검출된다. 그래서 이들의 검출된 알라이멘트점(2a, 2b, 4a, 4b)이 위치좌표에 의해 메모리(92)에 기억되어 있는 각 패드(2) 및 각 리이드(4)의 위치좌표는 메인 콘트로울러(93)에 의해 수정된다.
또한 알라이멘트점알라이멘트a, 4b)의 검사시의 전동조리개(50, 51, 52)의 조건, 수직조명(38)의 강약, Z구동용 모우터(29)의 회전위치(대물렌즈군 (24)의 위치) 등은 설정시의 것을 사용한다. 통상, 반도체칩(1)의 높이방향의 편차는 반도체칩(1)과 리이드 프레임(3)사이에 페이스트(7)가 존재하기 때문에, 약 20∼30㎛ 정도있고, 반도체칩(1)의 표면은 수평방향에 대하여 약간의 경사를 가지고 있다.
이 높이방향의 어긋남을 검출하기 위해 미리 입력하고 있는 반도체칩(1) 위의 3점, 예를 들면 2a, 2c, 2b로 XY 테이블(22)을 구동시켜서 대물렌즈군(24)을 이동시키고 또 Z구동용 모우터(29)를 구동시켜서 대물렌즈군(24)을 상하운동시켜서 자동적으로 촛점 맞추기를 행한다. 그리고 이때의 높이의 값(Z구동용 모우터(29)의 회전위치)을 메인 콘트로울러(93)에 기억시킨다.
상기 자동촛점맞춤기법에 대하여는 여러가지 방법이 있으나 본 실시예에 있어서는 패턴매칭법과 히스토그램법을 조합하여 행하였다.
이것은 전동조리개(51)의 개구직경을 크게하여 촛점심도를 얕게하고, 미리 기억되어 있는 Z구동용 모우터(29)의 회전위치에서 대물렌즈군(24)을 ±50㎛ 이동시키면서 패턴 매칭의 매칭값과 그때의 화상히스토그램을 사용하여 그의 최대치를 합촛점으로 하였다.
이와 같이하여 검출한 반도체칩(1) 표면의 3점의 높이의 편차와 반도체칩(1)의 사이즈에서 보올(5a)이 존재하는 위치에서의 합촛점(Z구동용 모우터(29)의 회전위치)을 알 수 있어 이하에 기술하는 보올(5a)의 검사시에는 보올(5a)이 존재하는 위치로 XY 테이블(22) 및 Z구동용 모우터(29)를 구동하여 대물렌즈군(24)을 위치시켜서 보올(5a)의 검사를 행한다.
다음에 시료(6)의 보올(5a), 크레센트(5b), 와이어(5)가 검사된다. 지금, 일예로서 와이어(5A)에 대한 보올(5), 크레센트(5b) 및 와이어(5A)의 검사에 대해 설명한다.
보올(5a)의 검사시는 XY 테이블(22)을 구동하여 대물렌즈군(24)의 중심을 위치수정한 보올(5a)의 위치에 일치시킨다. 그리고, 보올형상 및 그의 재질(금경면)에서 수직용 조명(38)을 사용하여 밝은 시야로 하여 보올(5a)을 어둡게 비추어내어 검사한다. 즉 수직용 조명(38)을 온으로 하고, 링형상 조명수단(60)을 오프로 한다. 또 전동조리개(50, 51)는 작게한다. 전동조리개(50)를 조여서 개구직경을 작게하면, 수직조명(38)의 광은 평행으로 되고 시료(6)에 수직으로 조사된다.
또 전동조리개(50)를 열어서 개구직경을 크게하면, 수직조명(38)의 광은 시료(6)에 경사로 조사된다. 즉 전동조리개(50)의 개구직경을 변하게 함으로서 시료(6)의 비추기 정도가 바뀐다. 수직용 조명(38)의 광은 상기한 바와 같이 확산판(37), 전동조리개(52), 조명용 렌즈군(36), 하아프 프리즘(35), 대물렌즈군(24)을 지나서 제7도에 도시한 바와 같이 보올부(5a)에 수직으로 조사된다. 보올부(5a)주변의 패드(2)는, 일반적으로 증착 알루미이고, 수직조명(38)을 사용하여 밝은 시야로 검사하는 경우에는 그 표면상태에서의 난반사가 많고, 또 보올부(5a)의 표면은 Au 거울면 상태이고, 그 형상으로부터의 난반사가 적다. 이것에 의해 보올부(5a)는 그의 주변에서 어둡게(검게) 비추어내고 보올부(5a)의 형상이 대물렌즈군(24), 하아프 프리즘(35), 전동조리개(51), 하아프 프리즘(39), 전동조리개(52), 고배율용 결상렌즈군(42) 및 미러(43)를 지나서 고배용 카메라(44)에 선명하게 비추어진다. 보올(5a) 형상의 검사에는, 일반적으로 사용되고 있는 화상처리법으로 검은 덩어리를 찾아내고, 그 면적, 중심위치의 산출 및 반경의 측정을 행한다.
상기 실시예는 수직조명(38)을 사용한 위치로 하여 보올(5a)을 어둡게 비추어내고, 또, 전동조리개(51)의 개구직경을 크게하여 깊은 촛점심도로 하여 검사를 행하였다. 이 때문에 제8도에 도시한 바와 같이 와이어(5A)가 존재하는 부분 및 패드(2)의 에지가 제9(a)도에 도시한 바와 같이 어둡게 비추어지고, 올바른 보올직경을 검출할 수 없다. 또 제9(b)도에 도시한 바와 같이 와이어 그림자(95)가 비추어지고 또한 제9(c)도에 도시한 바와 같이 패드(2)에서 떨어진 보올(5a)부분의 결여(96)가 비추어지지 않는다.
다음에 보올(5a)만을 올바르게 비추어내는 방법에 대하여 설명한다. 수직조명(38) 및 링형상 조명수단(60)의 고조사각도 링형상 조명기(63)를 오프로 하고, 저조사각도 링형상 조명기(65)만을 온으로 한다. 즉, 어두운 시야로 하여 보올(5a)을 밝게 비추어내어 검사한다. 또 전동조리개(51)의 개구직경을 크게하고 얕은 촛점심도를 사용한다.
제10도에 도시한 바와 같이, 저조사각도 링형상 조명기(65)로 약 5∼15도의 각도에서 보올(5a)을 조명하면, 반도체칩(1) 위는 거의 거울면 상태이기 때문에 직접 반사광밖에 없고, 반도체칩(1) 표면의 반사광은 대물렌즈군(24)에 입광하지 않고 어둡게 비추어낸다. 그러나 보올(5a)부분에서 직접 반사광은 많고, 대물렌즈군(24)에 입광하기 때문에 보올(5a)부분은 밝게 비추어낸다.
또 전동조리개(51)의 개구직경을 크게하여 얕은 촛점심도로 하고, Z구동용 모우터(29)를 구동하여 촛점거리를 반도체칩 표면에 맞추는 것으로, 와이어(5A)에서의 반사광이 적기 때문에 제11도에 도시한 바와 같이 와이어(5A)는 결상하지 않고, 보올(5a)만이 밝게 비추어낸다. 즉, 보올(5a)에 대하여 어두운 시야 조명을 줌으로써, 반도체칩(1) 표면에서 돌출하여 있는 보올(5a) 이외의 패드(2), 패턴 등의 모두를 어둡게 할 수가 있어 보올(5a)만이 밝게 비추어낸다.
또 전동조리개(51)의 개구직경을 크게하여 얕은 촛점심도로 결상시킴으로써 보올(5a)위에 있는 와이어(5A)의 그림자를 지울 수가 있다.
또 저조사각도의 링형상 조명기(65)의 LED에 의한 단색광으로 조명하기 때문에 촛점심도를 10∼20㎛ 정도까지 얕게 할 수가 있다.
이 보올(5a) 형상을 화상처리에 의해 검사한다.
이것에 의해 보올직경이 올바르게 검사할 수 있다. 또 보올(5a)의 벗겨지기, 뜨는 일 등의 검출는 종래에는 불가능으로 되어 있었으나 이와 같은 불량상태는 보올(5a)의 에지가 흐려져서 비추어지기 때문에 간단하게 발견할 수가 있다.
다음에 크레센트(5b)의 검사에 대하여 설명한다.
이 경우는, XY테이블(22)을 구동하여 대물렌즈군(24)의 중심을 위치수정한 크레센트(5b)의 위치에 일치시킨다.
그리고 크레센트(5b)의 검사는 보올(5a)의 검사와 같이 밝은 시야, 즉 수직용 조명(38)을 온으로 하여 행하지만, 반도체칩(1)측에 비하여 리이드(4) 표면에는 凹凸이 크고, 크레센트(5b) 이외에도 어둡게 비추어지기 때문에, 전동조리개(50)를 크게하여 제12도에 도시한 바와 같이 수직용 조명(38)의 조사각도로 넣는다.
또 필요에 따라서 링형상 조명수단(60)의 고조사각도 링형상 조명기(63)를 온으로 하고, 저조사각도 링형상 조명기(65)는 오프로 한다.
수직조명수단(30)의 전구(34)에 의한 수직조명으로 조명한 경우, 크레센트(5b)는 리이드(4)에서 난반사가 적기 때문에 크레센트(5b)는 어둡게 비추어진다. 그러나 리이드(4)에는 凹凸이 있어, 수직용 조명(38)으로는 리이드(4)의 밝기에 얼룩이 발생한다. 그래서 링형상 조명수단(60)의 고조사각도 링형상 조명기(63)로 약 30∼55도의 방향에서 크레센트(5b)를 조명하면, 상기한 수직조명에 의한 리이드(4)의 밝기의 얼룩이 없어진다.
그러나 화살표 A방향(검사하는 크레센트가 본딩된 리이드(4)측)에서의 고조사 각도 링형상 조명기(63)에 의한 조명은, 크레센트(5b)의 일부를 밝게하여 버려 올바른 크레센트(5b) 형상이 비추어지지 않는다. 그래서, 화살표 A방향에서의 LED(62)만을 오프, 즉 제4도에 도시한 LED군(62A)을 오프로 한다.
이것은 제5도에 도시한 조명전환회로에 있어서, 시프트 레지스터군(85)의 각 시프트 레지스터를 클록신호(88)로 순차전환, 그때마다 하이(온) 또는 로우(오프)의 입력신호(87)를 넣고, 시프트 레지스터군(85)에 입력된 하이입력신호(87)의 시프트 레지스터군(85)을 래치용 레지스터군(84)에 넣어서 로오드 신호(86)를 입력함으로써 화살표 A방향의 LED군(62A)을 오프로 할 수가 있다. 이 조작은 검사측정하는 검사대상에 의해 어느 LED(62)를 오프로 하는가는 미리 도시하지 않은 제어회로에 프로그램하여 둔다. 이것에 의해 크레센트(5b)가 상기 보올(5a) 검사시와 같이 대물렌즈군(24), 하아프 프리즘(35), 전동조리개(51), 하아프 프리즘(39), 전동조리개(51), 고배율용 결상렌즈군(42), 미러(43)를 지나서 고배용 카메라(44)에 선명하게 비추어낸다.
최후에 와이어(5A)의 존재, 직선성 또는 높이검사에 대하여 설명한다. 상기와 같이 보올(5a) 및 크레센트(5b)가 확인된 후에 와이어(5A)의 존재, 직선성의 검사가 행하여진다. 이 검사는 보올(5a)과 크레센트(5b) 사이에 존재하는 밝은 선을 화상처리부(90)로 처리하여 행한다. 또 수직용 조명(38) 및 링형상 조명수단(60)의 고조사각도 링형상 조명기(63)를 오프로 하고 저조사각도 링형상 조명기(65)만을 온으로 하고 전동조리개(51)를 작게하여 행한다. 수직용 조명(38)을 온으로 하면, 와이어(5A) 보다도 그의 주변(반도체칩(1), 리이드(4), 페이스트(7))의 반사광이 저배용 카메라(41)에 들어가, 주변이 밝아지고, 와이어(5A)가 밝게 보여지지 않는다. 이것은 와이어(5) 표면이 Au 거울면 상태이기 때문이다. 와이어(5) 주변에는 밝은 곳, 어두운 곳 등 여러가지이기 때문에, 와이어(5)를 검사하는 경우는, 이 주변을 모두 어둡게 하고, 와이어(5)만을 밝게하는 것이 검사정밀도를 높이는데도 필요하다. 또 고조사각도 링형상 조명기(63)의 LED(62)의 입사각은 약 45도로 크기 때문에, 역시 와이어(5A) 이외의 반사광이 많아진다. 와이어(5A)만을 밝게 비추어내는데는 실험의 결과 약 5∼15도의 입사각의 조명이 최적합하였다. 이와 같이 입사각이 작으면, 와이어(5A) 이외에서는 직접 반사광은 대단히 적어진다.
그러나 저각도의 저조사각도의 링형상 조명기(65)의 LED(64)로 와이어(5A)를 비추는 경우, 페이스트(7)로 와이어(5A)의 일부가 보이지 않게 된다.
그래서 화살표 A방향(검사하는 와이어(5A)가 본딩된 리이드(4)측)의 LED군(64A)을 상기한 크레센트(5b)의 검사방법으로 설명한 것과 같은 조작에 의해 지우면 와이어(5A)가 저배용 카메라(41)에 의해 선명하게 비추어진다. 화상처리부(90)로는 상기와 같이 이미 보올(5a), 크레센트(5b)의 위치는 알고 있기 때문에 그 위치에서 밝은 선을 추적하여 와이어(5A)의 존재와 직선성을 검사한다.
다음에 와이어(5A)의 높이를 검사한다. 전동조리개(51)를 열고 저배용 카메라(41)로 검사된다. 전동조리개(51)를 열면 촛점심도가 얕아지기 때문에 대물렌즈군(24)의 촛점이 반도체칩(1)에 맞고 있는 경우에는 대물렌즈군(24)에서 하아프 프리즘(35), 전동조리개(51), 하아프 프리즘(39) 및 저배율용 결상렌즈군(40)을 통하여 저배용 카메라(41)에 넣어져서 화상처리부(90)로 화상처리된 와이어(5A)의 화상은 제13도와 같이된다. 또 대물렌즈군(24)의 촛점을 리이드(4)에 맞추면, 와이어(5A)의 화상은 제14도와 같이 된다. 즉 와이어(5A)는 흐려져서 폭이 변화한다. 그래서 상기한 검사에 의해 확인한 보올(5a)과 크레센트(5b)를 연결하는 선(5c))(와이어의 존재)에 직각인 폭, 즉 흐린쪽(B1, B2, B3…)을 메인 콘트로울러(93)로 측정한다. 실험의 결과, 흐린폭과 와이어(5A)의 높이와는 수 1에서 표시한 것같은 일정한 관계가 있다.
[수 1] 구하는 높이=K×(높이를 구하는 점의 흐림폭-와이어폭)
여기서, 구하는 높이란 현재의 Z구동용 모우터(29)의 회전위치에서 산출되는 대물렌즈군(24)의 촛점위치에서의 것이다. 또 수 1에서 K는 비례정수이다.
그래서, 흐림폭을 메인콘트로울러(93)로 측정함으로써 용이하게 와이어(5A)의 임의의 점의 높이를 측정할 수 있다. 그러나 흐름폭이 커지면 흐린화상과 그의 주위와의 명암의 차가 작아지고, 인식하는 것이 곤란하게 될 때가 있다. 이때는 Z구동용 모우터(29)를 구동하여 대물렌즈군(24)의 위치를 현재의 반도체칩(1)측에는 리이드(4)측으로 촛점위치를 이동시키는 것으로 리이드(4) 측 촛점위치를 중심으로한 흐린화상을 거둬들인다. 이 조함에 의해 인식정밀도가 높아진다고 하는 것은 촛점부근의 화상은 콘트런스트가 크고, 주위와의 차(흐린화상의 에지)를 찾기 쉽기 때문이다.
이와 같이 대물렌즈군(24)의 촛점을 예컨대 반도체칩(1)에 맞추면, 저배율용 결상 렌즈군(40)을 통하여 저배용 카메라(41)에 넣어져서 화상처리부(90)로 화상처리된 와이어(5A)의 화상은 흐려서 폭이 변화한다. 그래서 흐림폭을 메인 콘트로울러(93)로 측정한다. 실험의 결과, 흐림폭과 와이어(5A)의 높이와는 일정의 관계가 있기 때문에 흐름폭을 메인 콘트로울러(93)로 측정함으로써 용이하게 와이어(5A)의 임의의 점의 높이를 측정할 수 있다. 그러나, 흐림폭이 커지면 흐린 화상과 그의 주위와의 명암의 차가 작아지고, 인식하는 것이 곤란하게 될 때가 있다. 이때는 Z구동용 모우터(29)를 구동하여 대물렌즈군(24)의 위치를 현재의 반도체칩(1)측에는 리이드(4) 측에 촛점위치를 이동시키는 것으로 리이드(4) 측 촛점위치를 중심으로 한 흐린 화상을 거둬들인다. 이 조합에 의해 인식정밀도가 높아진다. 또 상기 실시예는 대물렌즈군(24)만을 상하운동시켜서 촛점맞추기를 행하였으나 오프트헤드(24) 전체를 상하운동시켜서 또는 검사대(10)를 상하운동시켜서 촛점맞추기를 행하여도 좋다.
[발명의 효과]
본 발명에 의하면 광학적 수단의 촛점을 검사대상물의 임의의 점에 맞추고, 이점의 Z방향의 높이위치를 기준치로 하고, 상기 와이어 합초시에 있어서의 상을 카메라로 촬상하고 이 촬상된 와이어의 흐림폭에서 와이어의 높이를 산출하기 때문에 합초 동작이 적어서 와이어 높이를 측정할 수 있기 때문에 측정시간의 대폭적인 단축이 도모된다.

Claims (1)

  1. 반도체칩의 패드와 리이드 프레임의 리이드에 본딩된 와이어를 검사하는 본딩와이어 검사방법에 있어서, 광학적 수단의 촛점을 검사대상물의 임의의 점에 맞추어, 이점의 Z방향의 높이위치를 기준치로 하고 상기 와이어 합초시에 있어서의 와이어의 상을 카메라로 촬상하고, 그 촬상된 와이어의 흐림폭에서 와이어의 높이를 산출하는 것을 특징으로 하는 본딩와이어 검사방법.
KR1019920021559A 1991-12-02 1992-11-17 본딩와이어 검사방법 KR960005092B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP91-341834 1991-12-02
JP3341834A JP2981942B2 (ja) 1991-12-02 1991-12-02 ボンデイングワイヤ検査方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR930014868A KR930014868A (ko) 1993-07-23
KR960005092B1 true KR960005092B1 (ko) 1996-04-20

Family

ID=18349115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019920021559A KR960005092B1 (ko) 1991-12-02 1992-11-17 본딩와이어 검사방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5347362A (ko)
JP (1) JP2981942B2 (ko)
KR (1) KR960005092B1 (ko)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3235009B2 (ja) * 1994-09-09 2001-12-04 株式会社新川 ボンディングワイヤ検査方法
JPH0883829A (ja) * 1994-09-09 1996-03-26 Shinkawa Ltd ボンディングワイヤ高さ検査方法
JP3245507B2 (ja) * 1994-09-27 2002-01-15 株式会社新川 試料検査装置における試料搬送方法及び試料搬送装置
JP3298753B2 (ja) * 1994-10-14 2002-07-08 株式会社新川 ワイヤ曲がり検査装置
JP3047831U (ja) * 1997-10-08 1998-04-28 稲畑産業株式会社 デジタル式光学顕微鏡及び望遠鏡
KR100291780B1 (ko) * 1998-06-15 2002-05-01 윤종용 본딩와이어 검사장치 및 그 검사방법
AU2001264965A1 (en) * 2000-05-26 2001-12-11 Exitexchange Corporation Post-session internet advertising system
US7145162B2 (en) * 2003-10-31 2006-12-05 Asm Assembly Automation Ltd. Wire loop height measurement apparatus and method
JP4799216B2 (ja) * 2006-03-03 2011-10-26 富士通株式会社 距離測定機能を有する撮像装置
JP5680005B2 (ja) * 2012-02-24 2015-03-04 株式会社東芝 コネクタの嵌合状態を検査する検査方法および検査装置、並びにコネクタを有する電気機器の組立方法
SG2013084975A (en) * 2013-11-11 2015-06-29 Saedge Vision Solutions Pte Ltd An apparatus and method for inspecting asemiconductor package
JP2014197004A (ja) * 2014-04-21 2014-10-16 株式会社キーエンス 画像計測装置
JP6433810B2 (ja) * 2015-02-23 2018-12-05 キヤノンマシナリー株式会社 ボンディングワイヤの検出方法及びボンディングワイヤの検出装置
KR102327786B1 (ko) * 2017-10-26 2021-11-17 가부시키가이샤 신가와 본딩 장치
TWI697656B (zh) * 2017-12-20 2020-07-01 日商新川股份有限公司 線形狀檢查裝置以及線形狀檢查方法
TWI728452B (zh) * 2019-09-03 2021-05-21 德律科技股份有限公司 檢測系統以及檢測方法
JP7166234B2 (ja) * 2019-09-30 2022-11-07 三菱電機株式会社 半導体製造検査装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2688361B2 (ja) * 1988-08-02 1997-12-10 正己 山川 光電センサ
US5030008A (en) * 1988-10-11 1991-07-09 Kla Instruments, Corporation Method and apparatus for the automated analysis of three-dimensional objects
JPH07111998B2 (ja) * 1989-08-18 1995-11-29 株式会社東芝 ワイヤボンディング検査装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05160233A (ja) 1993-06-25
JP2981942B2 (ja) 1999-11-22
US5347362A (en) 1994-09-13
KR930014868A (ko) 1993-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR960006968B1 (ko) 본딩와이어 검사장치 및 방법
KR960005092B1 (ko) 본딩와이어 검사방법
KR960006966B1 (ko) 본딩와이어 검사장치
KR960005091B1 (ko) 본딩와이어 검사장치
EP0501683A2 (en) Technique for enhanced two-dimensional imaging
KR101733197B1 (ko) 멀티 광학 비전 장치
KR0185797B1 (ko) 광학적검사방법 및 광학적검사장치
KR960005090B1 (ko) 본딩와이어 검사장치
CN101124453A (zh) 用于二维和三维图像检测的系统
JP3036049B2 (ja) 粒子凝集パターン判定方法
KR100197178B1 (ko) 본딩 와이어 검사방법
JP3170598B2 (ja) 外観検査装置
JPH0797022B2 (ja) 形状測定装置、形状測定方法、および形状測定装置の校正方法
US20030117616A1 (en) Wafer external inspection apparatus
CN111610197B (zh) 一种缺陷检测装置及缺陷检测方法
CN1365444A (zh) 透孔检查方法及装置
US4875779A (en) Lead inspection system for surface-mounted circuit packages
KR100191557B1 (ko) 본딩와이어 높이 검사방법
JPH11248643A (ja) 透明フィルムの異物検査装置
US6128034A (en) High speed lead inspection system
JP5100371B2 (ja) ウェハ周縁端の異物検査方法、及び異物検査装置
JP2701872B2 (ja) 面付パターンの欠陥検査装置
JPS63190354A (ja) 外観検査装置
JPH06213822A (ja) セラミック基板の立体的欠陥検査方法と装置
JPH071778B2 (ja) Ｉｃリ−ド認識装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20020308

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee