JP2513153B2 - ボンディングワイヤ検査装置 - Google Patents

ボンディングワイヤ検査装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はボンディングワイヤ検査
装置に関し、特にボンディングワイヤの最高点高さを測
定するボンディングワイヤ検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体の高集積化・高機能化が進
むにつれ、集積回路のリードは多ピン化・狭ピッチ化す
る傾向にある。これは集積回路チップとリードフレーム
のインナーリードとを接続するワイヤボンディングにお
いても同様であり、多ピン化・狭ピッチ化・長ワイヤ化
が進んでいる。更に、集積回路パッケージの高さを低く
するために、ボンディングワイヤのループ高さも低くな
る傾向にある。このため、ボンディング後のモールド工
程におけるボンディングワイヤの断線・ショートを防止
するために、ボンディングワイヤのループ形状をより厳
しく管理する必要があり、ボンディングワイヤのループ
形状を検査する自動外観検査装置が強く望まれている。
【０００３】図６は、たとえば特開昭６３−３０４１４
４号公報に示されている従来のボンディングワイヤ検査
装置を示す構成図である。図６を参照すると、照明装置
１８はリング形状の投光部を備え、被検査物であるボン
ディングワイヤ１９の立ち上がり部分に全周方向から照
明光を投光する。撮像装置２０はレンズ２１およびＣＣ
Ｄセンサ２２から構成されており、ボンディングワイヤ
１９の立ち上がり部分に焦点が合わされている。
【０００４】図７は撮像装置２０によって撮像された画
像である。図７を図６に併せて参照すると、ボンディン
グワイヤ１９の立ち上がり部分２３に対し、全周方向か
ら照明光が投光されているので、この部分が極めて強く
輝くとともに、この部分に撮像装置２０の焦点を合わせ
ているので、立ち上がり部分２３の画像を得ることがで
きる。このようにボンディングワイヤ１９の立ち上がり
部分２３のみを明るい画像として得ることができるの
で、撮像装置２０により得られた画像データから立ち上
がり部分２３の長さを算出することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この従来のボンディン
グワイヤ検査装置はボンディングワイヤ立ち上がり部分
の高さを照明で明るく光らせて観察するため、ボンディ
ングワイヤ最高点がワイヤループの途中にある場合はそ
の最高点のワイヤ高さが測定できない。また、実際に検
査するボンディングワイヤの手前にあるボンディングワ
イヤを避けるために撮像装置で斜め上方から観察する必
要があるので、ボンディングワイヤの立ち上がり部分が
斜めになっていると立ち上がり高さの測定に誤差を生じ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のボンディングワ
イヤ検査装置は、ボンディングワイヤが張られたリード
フレームの側方から照明光を投光する照明手段と、前記
ボンディングワイヤに関して前記照明手段の反対側に配
置され光軸が前記リードフレーム面と平行である結像手
段と、この結像手段によって形成された前記ボンディン
グワイヤ像を撮像する撮像手段と、前記結像手段を前記
光軸方向に移動させ前記ボンディングワイヤの最高点に
焦点を合わせる焦点合わせ手段と、前記撮像手段によっ
て得られた画像に対して所定の閾値で２値化を行う２値
化手段と、前記焦点合わせ手段によって焦点位置を変え
た複数の画像に対し前記２値化手段によって２値化を行
った結果の２値化画像の論理和を演算する演算手段と、
前記演算手段によって得られた画像データから前記ボン
ディングワイヤの前記最高点を検出する最高点検出手段
とを備える。
【０００７】また、本発明のボンディングワイヤ検査装
置は、前記リードフレームの上部に設けらる前記照明手
段から下方に出射される前記照明光を前記リードフレー
ムの側方から投光するように反射せしめる第１の反射手
段と、前記ボンディングワイヤ部を通過した前記照明光
を前記リードフレームの上部に設けられる前記結像手段
に導入されるように反射せしめる第２の反射手段とを備
える。
【０００８】さらに、本発明のボンディングワイヤ検査
装置は、前記リードフレーム下側を通過する前記照明光
を遮断するために前記結像手段の光軸に対し前記ボンデ
ィングワイヤがある側半分のみを開口するように前記結
像手段の一部を遮閉する遮蔽手段を備える。
【０００９】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例を示す構成図である。図１
を参照すると、この実施例のボンディングワイヤ検査装
置は、被検査物であるボンディングワイヤ１が張られた
集積回路２およびリードフレーム３の上方に配置され照
明光を下方に投光する照明装置４と、この照明装置４か
ら投光された照明光をボンディングワイヤ１の側方から
照射するように光路変更するミラー５と、ボンディング
ワイヤ１に関してミラー５の反対側に置かれボンディン
グワイヤ１を通過する照明光をリードフレーム３の上方
に光路変更するミラー６と、このミラー６によって反射
された照明光を導入してボンディングワイヤ１の像を結
像するレンズ７とこのレンズ７の結像位置に置かれたＣ
ＣＤセンサ８とを含んで構成される撮像装置９と、レン
ズ７の光軸に対しリードフレーム３の下側に対応するレ
ンズ７の開口部の半分を遮光するマスク１０と、ボンデ
ィングワイヤ１に焦点合わせを行うためにレンズ７を光
軸方向に移動せしめるレンズ駆動機構１１と、撮像装置
９によって得られる画像に対して所定の閾値で２値化を
行う２値化回路１２と、レンズ駆動機構１１によりレン
ズ７を移動させ焦点位置を変えた複数の画像データに対
し２値化回路によって２値化することにより得られる複
数の２値化画像の論理和を演算する演算回路１３と、こ
の演算回路１３によって得られた１個の画像データから
ボンディングワイヤ１の最高点高さを検出する最高点検
出回路１４とから構成される。
【００１０】照明装置４によって投光される照明光は被
検査物であるボンディングワイヤ１を通過し、ＣＣＤセ
ンサ８上にはボンディングワイヤ１の影が投影される。
ここでボンディングワイヤ１の最高点がＣＣＤセンサ８
上に結像されるようにレンズ駆動機構１１によって焦点
合わせを行うことにより、ＣＣＤセンサ８で得られる画
像からボンディングワイヤ１の最高高さを求めることが
できる。図２は図１に示すこの実施例における結像の様
子を示す説明図である。図２では簡単のためにミラー６
を省略してある。図２におけるボンディングワイヤ１は
ループ途中に最高点１５があり、図中実線で示すレンズ
７の位置において最高点１５の影がＣＣＤセンサ８に結
像される。また図中点線で示すレンズ７の位置７１また
は７２はボンディングワイヤ１の立ち上がり部分１６ま
たはスロープ部分１７に焦点を合わせたときのレンズ７
の位置を示している。
【００１１】図３（ａ）〜（ｃ）は図２に示した立ち上
がり部分１６、最高点１５およびスロープ部分１７に焦
点を合わせたときに得られる画像を示している。これら
の画像は焦点の合ったところが最も暗い部分として観察
されるので、画面中最も暗い部分の上下方向の位置を検
出することにより、そのとき焦点の合っている位置のボ
ンディングワイヤ１の高さを求めることができる。図１
に示した実施例では図３（ａ）〜（ｃ）に示したような
画像データを２値化回路１２によって２値化し、それら
２値化画像の論理和を演算回路１３によって演算する。
図４（ａ）〜（ｃ）は図３（ａ）〜（ｃ）に示した画像
データを２値化回路１２によって２値化した結果の２値
化画像である。図４（ａ）〜（ｃ）の２値化画像は焦点
の合っている位置のボンディングワイヤ１と集積回路２
の部分が白、その他の部分が黒になっている。演算回路
１３によってこれらの２値化画像の論理和を演算した結
果が図５である。図５に示した画像データから最も高い
ボンディングワイヤ１のデータの位置Ｐを検出すること
によりボンディングワイヤ１の最高点１５の高さを求め
ることができる。
【００１２】このように、焦点位置をずらした複数の画
像データからボンディングワイヤ１の最高点１５を検出
するので、最高点１５がループの中のどこにあっても自
動的に最高点１５の高さを求めることができる。また、
図２に示した実施例によれば、リードフレーム３とレン
ズ７の光軸とは平行なため、最高点１５の位置が光軸方
向すなわちリードフレーム３と平行な方向に変わっても
ＣＣＤセンサ８に投影される像高さに変化はないから、
最高点１５の位置にかかわらず高精度な高さ測定が可能
である。
【００１３】レンズ７の下半分を遮光するマスク１０
は、リードフレーム３下側を通過した照明光がレンズ７
に入り込みノイズとなるのを防ぐ。この実施例はリード
フレーム３の上側に張られているボンディングワイヤ１
を観察するものであるので、リードフレーム３の下側を
通過する光は不必要であり、この光はボンディングワイ
ヤ１の像形成においてノイズとなる。レンズ７の上半分
だけでもボンディングワイヤ１の像を投影することはで
きるので、レンズ７の下半分をマスク１０で遮光するこ
とによりノイズの少ない良好なボンディングワイヤ１の
画像を得ることができる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ボンディングワイヤを観察する結像手段の光軸をリード
フレームに平行にしているため、ボンディングワイヤの
最高点位置に関わらず最高点のワイヤ高さを精度良く測
定することができる。また、被検査物であるボンディン
グワイヤの像形成にかかわらない光が結像手段内に入り
込まないように結像手段の一部を遮蔽手段で遮光するこ
とによって、ノイズの少ない良好なボンディングワイヤ
の画像を得ることでき、検査精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の構成を示す構成図である。
【図２】この実施例における像投影の様子を示す説明図
である。
【図３】この実施例における撮像装置で撮像された画像
イメージを示す。
【図４】図３に示す画像イメージの２値化画像を示す。
【図５】図４に示す２値化画像の論理和を示す。
【図６】従来例の構成を示す構成図である。
【図７】従来例の撮像装置で撮像された画像イメージを
示す。
【符号の説明】
１ ボンディングワイヤ ２ 集積回路 ３ リードフレーム ４ 照明装置 ５ ミラー ６ ミラー ７ レンズ ８ ＣＣＤセンサ ９ 撮像装置 １０ マスク １１ レンズ駆動機構 １２ ２値化回路 １３ 演算回路 １４ 最高点検出回路 １５ 最高点 １６ 立ち上がり部分 １７ スロープ部分

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ボンディングワイヤが張られたリードフ
    レームの側方から照明光を投光する照明手段と、前記ボ
    ンディングワイヤに関して前記照明手段の反対側に配置
    され光軸が前記リードフレーム面と平行である結像手段
    と、この結像手段によって形成された前記ボンディング
    ワイヤ像を撮像する撮像手段と、前記結像手段を前記光
    軸方向に移動させ前記ボンディングワイヤの最高点に焦
    点を合わせる焦点合わせ手段と、前記撮像手段によって
    得られた画像に対して所定の閾値で２値化を行う２値化
    手段と、前記焦点合わせ手段によって焦点位置を変えた
    複数の画像に対し前記２値化手段によって２値化を行っ
    た結果の２値化画像の論理和を演算する演算手段と、前
    記演算手段によって得られた画像データから前記ボンデ
    ィングワイヤの前記最高点を検出する最高点検出手段と
    を備えることを特徴とするボンディングワイヤ検査装
    置。
  2. 【請求項２】 前記リードフレームの上部に設けらる前
    記照明手段から下方に出射される前記照明光を前記リー
    ドフレームの側方から投光するように反射せしめる第１
    の反射手段と、前記ボンディングワイヤ部を通過した前
    記照明光を前記リードフレームの上部に設けられる前記
    結像手段に導入されるように反射せしめる第２の反射手
    段とを備えることを特徴とする請求項１記載のボンディ
    ングワイヤ検査装置。
  3. 【請求項３】 前記リードフレーム下側を通過する前記
    照明光を遮断するために前記結像手段の光軸に対し前記
    ボンディングワイヤがある側半分のみを開口するように
    前記結像手段の一部を遮閉する遮蔽手段を備えることを
    特徴とする請求項１または請求項２記載のボンディング
    ワイヤ検査装置。
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