JPH023447B2 - - Google Patents
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- JPH023447B2 JPH023447B2 JP58022285A JP2228583A JPH023447B2 JP H023447 B2 JPH023447 B2 JP H023447B2 JP 58022285 A JP58022285 A JP 58022285A JP 2228583 A JP2228583 A JP 2228583A JP H023447 B2 JPH023447 B2 JP H023447B2
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- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
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Description
【発明の詳細な説明】
(a) 発明の技術分野
本発明は非接触方式の物体形状検査装置に係
り、とくに物体の３次元形状を光学的手法を用い
て自動的に検査する装置に関する。
り、とくに物体の３次元形状を光学的手法を用い
て自動的に検査する装置に関する。
(b) 技術の背景
従来、集積回路等のワイヤーボンダ加工後にお
けるワイヤーループのような物体に対する非接触
方式の形状検査は、一般に光学顕微鏡を用いる目
視検査によつて行われていたのであるが、検査の
迅速化、正確化のために自動検査の導入が要望さ
れていた。
けるワイヤーループのような物体に対する非接触
方式の形状検査は、一般に光学顕微鏡を用いる目
視検査によつて行われていたのであるが、検査の
迅速化、正確化のために自動検査の導入が要望さ
れていた。
(c) 従来技術と問題点
上記従来の光学顕微鏡を用いる検査において
は、検査能率が低いことおよび人為的誤差を伴い
やすいこと等の問題の他に、前記ループ形状を定
量的に把握するのが困難であるという欠点があつ
た。
は、検査能率が低いことおよび人為的誤差を伴い
やすいこと等の問題の他に、前記ループ形状を定
量的に把握するのが困難であるという欠点があつ
た。
すなわち、数100μｍ程度の高低差を似て湾曲
して張られた前記ワイヤーループの高さ方向の位
置を、光学顕微鏡を用いて数10μｍ程度の詳しさ
で測定しようとしても、光学系の焦点深度方向に
おいては十分な測定精度を得ることが困難である
からである。
して張られた前記ワイヤーループの高さ方向の位
置を、光学顕微鏡を用いて数10μｍ程度の詳しさ
で測定しようとしても、光学系の焦点深度方向に
おいては十分な測定精度を得ることが困難である
からである。
このように、従来の方法においては検査の自動
化以前に解決すべき問題を有していたのである。
化以前に解決すべき問題を有していたのである。
(d) 発明の目的
本発明は、高精度かつ自動的に、例えばワイヤ
ーループのような物体の３次元方向の寸法測定が
可能な装置を提供することを目的とする。
ーループのような物体の３次元方向の寸法測定が
可能な装置を提供することを目的とする。
(e) 発明の構成
本発明は弓状に弯曲して展張された物体の側面
に照射して水平に走査する点状光線、あるいは該
側面に水平に照射する線状光線を発生する光線投
射器と、該側面を照射する上記光線方向を段階的
に上下に推移させる駆動装置と、該物体の直上に
配設されて前記照射によつて生じる前記線状物体
上の光点の位置変化を検出する撮像装置と、これ
から得られる光点の３次元アドレスより光点位置
を検出する光点位置検出回路によつて構成され
る。
に照射して水平に走査する点状光線、あるいは該
側面に水平に照射する線状光線を発生する光線投
射器と、該側面を照射する上記光線方向を段階的
に上下に推移させる駆動装置と、該物体の直上に
配設されて前記照射によつて生じる前記線状物体
上の光点の位置変化を検出する撮像装置と、これ
から得られる光点の３次元アドレスより光点位置
を検出する光点位置検出回路によつて構成され
る。
(f) 発明の実施例
以下に本発明の実施例を集積回路におけるワイ
ヤーループの形状検査を例に採り、図面を参照し
て説明する。
ヤーループの形状検査を例に採り、図面を参照し
て説明する。
第１図は集積回路パツケージ内におけるワイヤ
ーループの配線状態の例を示す図であつて、パツ
ケージ１上のリード電極２とICチツプ３上のパ
ツド電極４との間には、直径20〜30μｍ程度のワ
イヤー５１が、１辺あたり数〜10本程度の割合で
配線されている。
ーループの配線状態の例を示す図であつて、パツ
ケージ１上のリード電極２とICチツプ３上のパ
ツド電極４との間には、直径20〜30μｍ程度のワ
イヤー５１が、１辺あたり数〜10本程度の割合で
配線されている。
ワイヤー５１は、第２図（断面図）に示すよう
に、その中央部が両端のボンデイング部からの所
定の高さを以て湾曲するループ状を成すようにし
て、ワイヤーボンダによつて自動的に配線され
る。以下該ワイヤー５１をワイヤーループ５と呼
ぶ。
に、その中央部が両端のボンデイング部からの所
定の高さを以て湾曲するループ状を成すようにし
て、ワイヤーボンダによつて自動的に配線され
る。以下該ワイヤー５１をワイヤーループ５と呼
ぶ。
しかしながら、実際には第３図に示すような
種々の湾曲状態の形状のワイヤーループ５が存在
することがある。
種々の湾曲状態の形状のワイヤーループ５が存在
することがある。
第３図において、Ａはワイヤーループ５が垂下
しICチツプ３の端部に接触した場合、Ｂはワイ
ヤーループ５の高さが異常に大きく配線された場
合、Ｃはワイヤーループ５の高さが不足して配線
された場合で、それぞれノイズの発生等の不良、
パツケージに蓋を取付けた際に該ワイヤーループ
５の湾曲形状が押し潰され、隣接する他のワイヤ
ーループと短絡する等の不良、ICチツプ３上に
形成されている配線パターンと短絡する不良等を
生じる可能性がある。
しICチツプ３の端部に接触した場合、Ｂはワイ
ヤーループ５の高さが異常に大きく配線された場
合、Ｃはワイヤーループ５の高さが不足して配線
された場合で、それぞれノイズの発生等の不良、
パツケージに蓋を取付けた際に該ワイヤーループ
５の湾曲形状が押し潰され、隣接する他のワイヤ
ーループと短絡する等の不良、ICチツプ３上に
形成されている配線パターンと短絡する不良等を
生じる可能性がある。
以上の理由により、ワイヤーループ５の形成後
にその形状を検査することが必要となるが特に弓
状に弯曲した側面形状の検査が重要である。
にその形状を検査することが必要となるが特に弓
状に弯曲した側面形状の検査が重要である。
第４図は本発明に係る形状検査装置の機能ブロ
ツク図であつて、被検査物体６（例えば前記パツ
ケージ１上のワイヤーループ５）に対して光線投
射器７からその側面に水平に走査する点状光線、
あるいは水平な線状光線に投射する。
ツク図であつて、被検査物体６（例えば前記パツ
ケージ１上のワイヤーループ５）に対して光線投
射器７からその側面に水平に走査する点状光線、
あるいは水平な線状光線に投射する。
光線投射器７は光線投射器駆動装置８によつて
被検査物体６に対する光線投射角度を微少に変化
される。これにより、被検査物体６における投射
光線の位置レベルが微少変化する。すなわち各位
置レベルに対応して被検査物体６表面の等高線図
が輝線として描かれることになる。
被検査物体６に対する光線投射角度を微少に変化
される。これにより、被検査物体６における投射
光線の位置レベルが微少変化する。すなわち各位
置レベルに対応して被検査物体６表面の等高線図
が輝線として描かれることになる。
この各位置レベルにおける該等高線図を該物体
６の直上に配設し撮像装置９によつて読取る。該
撮像装置９としては、例えばCCDのような固体
撮像素子を用いた装置が好適である。
６の直上に配設し撮像装置９によつて読取る。該
撮像装置９としては、例えばCCDのような固体
撮像素子を用いた装置が好適である。
撮像装置９上の各読取点は光点位置検出回路１
０の撮像装置ドライバによつて走査され、その時
のＸ走査クロツクパルス、Ｙ走査クロツクパル
ス、および該２値化輝度信号パルスが物体形状検
出回路１１に入力される。
０の撮像装置ドライバによつて走査され、その時
のＸ走査クロツクパルス、Ｙ走査クロツクパル
ス、および該２値化輝度信号パルスが物体形状検
出回路１１に入力される。
一方、光線投射器７を駆動させるための駆動制
御クロツクパルスが前記光線投射器駆動装置８か
ら該物体形状検出回路１１に入力される。
御クロツクパルスが前記光線投射器駆動装置８か
ら該物体形状検出回路１１に入力される。
これらのクロツクパルスのそれぞれは、第５図
に示すように、物体形状検出回路１１内のＸアド
レスカウンター、ＹアドレスカウンターおよびＺ
アドレスカウンターにより計数され、各読取点に
対する各カウンター値から該読取点の３次元位置
データが決められ、前記２植化輝度データがオン
である該位置データのみがメモリ（物体形状検出
回路１１に内蔵）に格納される。
に示すように、物体形状検出回路１１内のＸアド
レスカウンター、ＹアドレスカウンターおよびＺ
アドレスカウンターにより計数され、各読取点に
対する各カウンター値から該読取点の３次元位置
データが決められ、前記２植化輝度データがオン
である該位置データのみがメモリ（物体形状検出
回路１１に内蔵）に格納される。
すなわち、上記データから任意のＺアドレスの
データを選び出してブロツトすれば、前記等高線
図が描かれるのである。また、例えば上記位置デ
ータをＸ−Ｙ平面を基準面とする極座標系に変換
し、任意の方位角のデータを選び出してブロツト
すれば、被検査物体６を前記Ｚ方向に平行な平面
で切つた場合の断面プロフイール、即ちその側面
形状が得られる。
データを選び出してブロツトすれば、前記等高線
図が描かれるのである。また、例えば上記位置デ
ータをＸ−Ｙ平面を基準面とする極座標系に変換
し、任意の方位角のデータを選び出してブロツト
すれば、被検査物体６を前記Ｚ方向に平行な平面
で切つた場合の断面プロフイール、即ちその側面
形状が得られる。
ところで、前記ワイヤーループの形状検査にお
いては、該ワイヤーループのＸ−Ｙ平面内におけ
る所定位置からのずれは比較的小さい。検査すべ
き項目としては、とくに上記断面プロフイール、
Ｚ方向位置座標を知ることが重要であり、これは
上記のような方法によつて得られた断面プロフイ
ールをCRT表示装置等に拡大して表示すること
によつて、従来よりも正確かつ容易に検査するこ
とが可能となる。
いては、該ワイヤーループのＸ−Ｙ平面内におけ
る所定位置からのずれは比較的小さい。検査すべ
き項目としては、とくに上記断面プロフイール、
Ｚ方向位置座標を知ることが重要であり、これは
上記のような方法によつて得られた断面プロフイ
ールをCRT表示装置等に拡大して表示すること
によつて、従来よりも正確かつ容易に検査するこ
とが可能となる。
あるいは、第４図に示すように物体形状基準デ
ータメモリ１２と比較検査回路１３を設け、前記
物体形状検出回路１１に格納されている検出位置
データと該物体形状基準データメモリ１２の基準
データとを図形表示して比較するか（第６図）、
または該比較検査回路１３によつて両データの差
を求め、これを図形表示等で出力してもよく、さ
らにまた比較検査回路１３に各基準データに対応
して偏差許容値（±ΔZo）を設定しておき、上記
検出位置データと基準データとの差ΔZと該ΔZo
との大小を検証し、その結果から形状の良否判定
を自動的に行うようにすることも可能である。
（第７図）。
ータメモリ１２と比較検査回路１３を設け、前記
物体形状検出回路１１に格納されている検出位置
データと該物体形状基準データメモリ１２の基準
データとを図形表示して比較するか（第６図）、
または該比較検査回路１３によつて両データの差
を求め、これを図形表示等で出力してもよく、さ
らにまた比較検査回路１３に各基準データに対応
して偏差許容値（±ΔZo）を設定しておき、上記
検出位置データと基準データとの差ΔZと該ΔZo
との大小を検証し、その結果から形状の良否判定
を自動的に行うようにすることも可能である。
（第７図）。
ところで、第３図ＡおよびＣに示したような形
状不良を検出するためには、リード電極２および
パツド電極４近傍におけるワイヤーループの形状
を厳しく吟味する必要がある。このために、第８
図に示すように、該両電極近傍においては上記偏
差許容値ΔZoを小さい値ΔZosに設定することに
よつて、このような目的の自動形状検査が可能と
なる。
状不良を検出するためには、リード電極２および
パツド電極４近傍におけるワイヤーループの形状
を厳しく吟味する必要がある。このために、第８
図に示すように、該両電極近傍においては上記偏
差許容値ΔZoを小さい値ΔZosに設定することに
よつて、このような目的の自動形状検査が可能と
なる。
なお、第８図においては、前記リード電極近傍
とパツド電極近傍とでは、それぞれ異なる偏差許
容値ΔZosl、ΔZospを設定した場合を示してあ
る。
とパツド電極近傍とでは、それぞれ異なる偏差許
容値ΔZosl、ΔZospを設定した場合を示してあ
る。
第９図に本発明の係る物体形状検査装置におけ
る光学系の構成例を示す。
る光学系の構成例を示す。
レーザ等の光源１４から出射した光線が前記ワ
イヤーループ等の被検査物体６上に焦点を結ぶよ
うに、レンズ１５を設定する。該光線は反射鏡１
６と回転駆動機構１７から成る前記光線投射器に
より被検査物体６方向に反射される。この場合、
回転駆動機構１７は前記光線投射器駆動装置８か
らの制御信号によつて駆動され、光線を図上Ｚ軸
上方向（すなわち被検査物体６面に垂直方向）に
走査するように反射鏡１６を回転させる。
イヤーループ等の被検査物体６上に焦点を結ぶよ
うに、レンズ１５を設定する。該光線は反射鏡１
６と回転駆動機構１７から成る前記光線投射器に
より被検査物体６方向に反射される。この場合、
回転駆動機構１７は前記光線投射器駆動装置８か
らの制御信号によつて駆動され、光線を図上Ｚ軸
上方向（すなわち被検査物体６面に垂直方向）に
走査するように反射鏡１６を回転させる。
反射鏡１６からの反射光は、別の駆動機構を用
いて図上Ｘ−Ｙ平面に平行な方向にも走査する必
要があるが、簡単には、第１０図に示すようにシ
リンドリカルレンズ１８を用いて扇形ビーム状に
投射してもよい。
いて図上Ｘ−Ｙ平面に平行な方向にも走査する必
要があるが、簡単には、第１０図に示すようにシ
リンドリカルレンズ１８を用いて扇形ビーム状に
投射してもよい。
上記のようにして光線をＺ軸方向に、被検査物
体６上で例えば20μｍの間隔で飛び飛びに移動さ
せ、この間隔の各ステツプにおいて、前記撮像装
置９によりＸ−Ｙ面内における読取りが行なわれ
る。
体６上で例えば20μｍの間隔で飛び飛びに移動さ
せ、この間隔の各ステツプにおいて、前記撮像装
置９によりＸ−Ｙ面内における読取りが行なわれ
る。
前記ワイヤーループの検査の場合には、通常10
〜20ステツプにおける読取りが行なわれれ、
300μｍ程度の高さの範囲における形状データが
読取られる。第１１図はこの様子を示す模式図で
あり、同図Ｂにおいてａ、ｂ、ｃ……は上記Ｚ軸
方向におけるステツプを示し、各ステツプにおい
てワイヤーループが光照射されて生じる光点ａ
１，ａ２，ｂ１，ｂ２，ｃ１，ｃ２，……のＸ−
Ｙ平面上における位置映像は同図Ａのようにな
り、該光点位置映像が前記撮像装置９により読取
られる。
〜20ステツプにおける読取りが行なわれれ、
300μｍ程度の高さの範囲における形状データが
読取られる。第１１図はこの様子を示す模式図で
あり、同図Ｂにおいてａ、ｂ、ｃ……は上記Ｚ軸
方向におけるステツプを示し、各ステツプにおい
てワイヤーループが光照射されて生じる光点ａ
１，ａ２，ｂ１，ｂ２，ｃ１，ｃ２，……のＸ−
Ｙ平面上における位置映像は同図Ａのようにな
り、該光点位置映像が前記撮像装置９により読取
られる。
(g) 発明の効果
本発明によれば、物体の３次元形状を迅速かつ
高精度で、かつまた自動的に検査できる装置を提
供可能とする効果がある。
高精度で、かつまた自動的に検査できる装置を提
供可能とする効果がある。
第１図から第３図までは集積回路におけるワイ
ヤーループの配線位置とその形状例を示す図、第
４図と第５図は本発明に係る物体形状検査装置の
機能ブロツク図、第６図から第８図までは本発明
に係る物体形状検査装置における読取データと基
準データとの比較方法の例を説明するための図、
第９図から第１１図までは本発明に係る物体形状
検査装置における光学系の構成等を説明するため
の図である。 図において１は集積回路パツケージ、２はリー
ド電極、３はICチツプ、４はパツド電極、５は
ワイヤーループ、６は被検査物体、７は光線投射
器、８は光線投射器駆動装置、９は撮像装置、１
０は光点位置検出回路、１１は物体形状検出回
路、１２は物体形状基準データメモリ、１３は比
較検査回路、１４はレーザ等の光源、１５はレン
ズ、１６は反射鏡、１７は回転駆動機構、１８は
シリンドリカルレンズ、５１はワイヤである。
ヤーループの配線位置とその形状例を示す図、第
４図と第５図は本発明に係る物体形状検査装置の
機能ブロツク図、第６図から第８図までは本発明
に係る物体形状検査装置における読取データと基
準データとの比較方法の例を説明するための図、
第９図から第１１図までは本発明に係る物体形状
検査装置における光学系の構成等を説明するため
の図である。 図において１は集積回路パツケージ、２はリー
ド電極、３はICチツプ、４はパツド電極、５は
ワイヤーループ、６は被検査物体、７は光線投射
器、８は光線投射器駆動装置、９は撮像装置、１
０は光点位置検出回路、１１は物体形状検出回
路、１２は物体形状基準データメモリ、１３は比
較検査回路、１４はレーザ等の光源、１５はレン
ズ、１６は反射鏡、１７は回転駆動機構、１８は
シリンドリカルレンズ、５１はワイヤである。
Claims (1)
- １ 光線投射器と撮像装置と光点位置検出回路か
らなる弓状に弯曲して展張された線状の物体形状
検査装置において、前記光線投射器は該線状物体
の側面に照射して水平に走査する点状光線、ある
いは該側面に水平に照射する線状光線を発生する
機能、および該光線方向を段階的に上下する駆動
装置を備え、前記撮像装置は前記物体の直上に配
設されて前記照射光線によつて前記物体上に起生
される光点位置を検出する機能を備え、該機能に
より得られる該撮像装置からのＸ、Ｙアドレス信
号と、前記駆動装置から得られるＺアドレス信号
とから前記光点の３次元アドレスが検出されるこ
とを特徴とする物体形状検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58022285A JPS59147206A (ja) | 1983-02-14 | 1983-02-14 | 物体形状検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58022285A JPS59147206A (ja) | 1983-02-14 | 1983-02-14 | 物体形状検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59147206A JPS59147206A (ja) | 1984-08-23 |
| JPH023447B2 true JPH023447B2 (ja) | 1990-01-23 |
Family
ID=12078472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58022285A Granted JPS59147206A (ja) | 1983-02-14 | 1983-02-14 | 物体形状検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59147206A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6093424A (ja) * | 1983-10-28 | 1985-05-25 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 対象物体からこれと同形の物体を形成する方法及び装置 |
| JPS60118399A (ja) * | 1983-12-01 | 1985-06-25 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 対象物体からこれと同形の物体を形成する方法及び装置 |
| JPH0239449A (ja) * | 1988-07-28 | 1990-02-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ワイヤボンディングの検査方法 |
| KR100424699B1 (ko) * | 2002-05-01 | 2004-03-27 | 삼성테크윈 주식회사 | 라인 스캔 카메라의 자동 캘리브레이션 시스템 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51139355A (en) * | 1975-04-05 | 1976-12-01 | Opto Produkte Ag | Method of and apparatus for optically exploring object and comparing shape with position thereof |
-
1983
- 1983-02-14 JP JP58022285A patent/JPS59147206A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51139355A (en) * | 1975-04-05 | 1976-12-01 | Opto Produkte Ag | Method of and apparatus for optically exploring object and comparing shape with position thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59147206A (ja) | 1984-08-23 |
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