JPH07117390B2 - ボンディングワイヤ形状検査装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ボンディングワイヤ形
状検査装置に関し、特に、ボンディングワイヤの高さ測
定に適用可能なボンディングワイヤ形状検査装置に関す
る。
状検査装置に関し、特に、ボンディングワイヤの高さ測
定に適用可能なボンディングワイヤ形状検査装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のボンディングワイヤ形状検査装置
は、特開昭６３―３６５４４２号公報に示されている。
は、特開昭６３―３６５４４２号公報に示されている。
【０００３】図４は従来のボンディングワイヤ形状検査
装置の側面図である。このボンディングワイヤ形状検査
装置は、被検査物であるボンディングワイヤ１８にレー
ザビームを照射するレーザ出力部１９および被検査物か
ら反射されたレーザビームを検出する光位置検出部２０
とからなるセンサユニット部２１と、センサユニット部
２１を一端に保持する支持アーム２２と、支持アーム２
２を保持しこれを被検索物上で水平方向に走査，駆動さ
せるＸＹテーブル２３との含んで構成される。
装置の側面図である。このボンディングワイヤ形状検査
装置は、被検査物であるボンディングワイヤ１８にレー
ザビームを照射するレーザ出力部１９および被検査物か
ら反射されたレーザビームを検出する光位置検出部２０
とからなるセンサユニット部２１と、センサユニット部
２１を一端に保持する支持アーム２２と、支持アーム２
２を保持しこれを被検索物上で水平方向に走査，駆動さ
せるＸＹテーブル２３との含んで構成される。
【０００４】次に本装置の動作について図面を参照して
説明する。図５は従来のボンディングワイヤ形状検査装
置のブロック図である。レーザ出力回路２４から出力さ
れるレーザ駆動信号により、レーザ出力部１９からレー
ザビームがボンディングワイヤ１８へ照射される。な
お、このレーザビームはレンズ２５によりスポット径２
５μｍ〜５０μｍに絞される。ボンディングワイヤ１８
で反射されたレーザビームはレンズ２６を通り光位置検
出部２０に入力される。
説明する。図５は従来のボンディングワイヤ形状検査装
置のブロック図である。レーザ出力回路２４から出力さ
れるレーザ駆動信号により、レーザ出力部１９からレー
ザビームがボンディングワイヤ１８へ照射される。な
お、このレーザビームはレンズ２５によりスポット径２
５μｍ〜５０μｍに絞される。ボンディングワイヤ１８
で反射されたレーザビームはレンズ２６を通り光位置検
出部２０に入力される。
【０００５】光位置検出部２０は、ボンディングワイヤ
１８の高さにより変位した位置に入力されるレーザビー
ムを、たとえば位置検出素子（ＰＳＤ）によって検知す
るものであり、ボンディングワイヤの高さに対応した変
位信号を出力する。この出力信号は、増幅回路２７ａ，
２７ｂにより増幅された後、ＣＰＵ２８へ入力される。
１８の高さにより変位した位置に入力されるレーザビー
ムを、たとえば位置検出素子（ＰＳＤ）によって検知す
るものであり、ボンディングワイヤの高さに対応した変
位信号を出力する。この出力信号は、増幅回路２７ａ，
２７ｂにより増幅された後、ＣＰＵ２８へ入力される。
【０００６】センサユニット部２１はＸＹテーブル２３
によって走査駆動されるが、このＸＹテーブル２３によ
るセンサユニット部２１の走査に対応したエンコーダ出
力信号は、処理回路２９を経てＣＰＵ２８へ出力され
る。ＣＰＵ２８ではエンコーダ出力信号と変位信号との
同期をとり、任意の個所のボンディングワイヤ１８が正
しくルーピングされているか否かの判定を行い、この結
果をデータ表示部３０において表示する。
によって走査駆動されるが、このＸＹテーブル２３によ
るセンサユニット部２１の走査に対応したエンコーダ出
力信号は、処理回路２９を経てＣＰＵ２８へ出力され
る。ＣＰＵ２８ではエンコーダ出力信号と変位信号との
同期をとり、任意の個所のボンディングワイヤ１８が正
しくルーピングされているか否かの判定を行い、この結
果をデータ表示部３０において表示する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のボンデ
ィングワイヤ形状検査装置は、ボンディングワイヤで反
射したレーザビームをレンズで結像しその結像スポット
の位置によりボンディングワイヤの高さを検出するの
で、レンズの収差が高さ検出精度に大きく影響するの
で、レンズの開口数（受光角）を小さくしなければなら
ず、表面が鏡面であるボンディングワイヤが傾くと反射
光を方向が変わるため、レーザビームのレンズに入らな
くなり、高さ検出ができなくなるという問題がある。
ィングワイヤ形状検査装置は、ボンディングワイヤで反
射したレーザビームをレンズで結像しその結像スポット
の位置によりボンディングワイヤの高さを検出するの
で、レンズの収差が高さ検出精度に大きく影響するの
で、レンズの開口数（受光角）を小さくしなければなら
ず、表面が鏡面であるボンディングワイヤが傾くと反射
光を方向が変わるため、レーザビームのレンズに入らな
くなり、高さ検出ができなくなるという問題がある。
【０００８】ボンディングワイヤのループ形状測定の場
合、様々なループ形状が考えられ、傾きのあるボンディ
ングワイヤの高さ検出は必須である。
合、様々なループ形状が考えられ、傾きのあるボンディ
ングワイヤの高さ検出は必須である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明のボンディングワイヤ形状検査装置は、被
検査物であるボンディングワイヤに対してその上方から
第１のレーザビームを照射する第１の光源と、前記第１
の光源から照射される第１のレーザビームとは異なる角
度から第２のレーザビームを前記ボンディングワイヤに
照射する第２の光源と、前記第１のレーザビームが前記
ボンディングワイヤで反射して得られる第１の反射光お
よび前記第２のレーザビームが前記ボンディングワイヤ
で反射して得られる第２の反射光を検出する光検出器
と、前記第１の光源、第２の光源および光検出器を含む
ユニットを前記ボンディングワイヤに対して相対的に移
動させる走査手段と、前記光検出器により前記第１の反
射光のピークを検出したときの前記ボンディングワイヤ
の位置と前記第２の反射光のピークを検出したときの前
記ボンディングワイヤの位置との間隔を算出する手段
と、前記間隔に基づいて前記ボンディングワイヤの高さ
を算出する手段とを備えている。
めに、本発明のボンディングワイヤ形状検査装置は、被
検査物であるボンディングワイヤに対してその上方から
第１のレーザビームを照射する第１の光源と、前記第１
の光源から照射される第１のレーザビームとは異なる角
度から第２のレーザビームを前記ボンディングワイヤに
照射する第２の光源と、前記第１のレーザビームが前記
ボンディングワイヤで反射して得られる第１の反射光お
よび前記第２のレーザビームが前記ボンディングワイヤ
で反射して得られる第２の反射光を検出する光検出器
と、前記第１の光源、第２の光源および光検出器を含む
ユニットを前記ボンディングワイヤに対して相対的に移
動させる走査手段と、前記光検出器により前記第１の反
射光のピークを検出したときの前記ボンディングワイヤ
の位置と前記第２の反射光のピークを検出したときの前
記ボンディングワイヤの位置との間隔を算出する手段
と、前記間隔に基づいて前記ボンディングワイヤの高さ
を算出する手段とを備えている。
【００１０】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１１】図１は本発明の一実施例を示す構成図であ
る。
る。
【００１２】図１に示したボンディングワイヤ形状検査
装置は、ボンディングワイヤ１にレーザビーム２を照射
する投光器３と、ボンディングワイヤ１にレーザビーム
２とは異なる角度でレーザビーム４を照射する投光器５
と、ボンディングワイヤ１によって反射散乱されたレー
ザビーム２、レーザビーム４を集光するコンデンサレン
ズ６と、コンデンサレンズ６で集光されたレーザビーム
を検出する光検出器７と、ボンディングワイヤ１に対し
て投光器３、投光器５、コンデンサレンズ６および光検
出器７を走査せしめるＸＹステージとを含んで構成され
る。
装置は、ボンディングワイヤ１にレーザビーム２を照射
する投光器３と、ボンディングワイヤ１にレーザビーム
２とは異なる角度でレーザビーム４を照射する投光器５
と、ボンディングワイヤ１によって反射散乱されたレー
ザビーム２、レーザビーム４を集光するコンデンサレン
ズ６と、コンデンサレンズ６で集光されたレーザビーム
を検出する光検出器７と、ボンディングワイヤ１に対し
て投光器３、投光器５、コンデンサレンズ６および光検
出器７を走査せしめるＸＹステージとを含んで構成され
る。
【００１３】ここで投光器３および５は半導体レーザ
９，１０と集光レンズ１１，１２とを含んで構成され、
レーザビーム２，４はボンディングワイヤ１上でスポッ
ト径２０〜３０μｍ（ボンディングワイヤとほぼ同径）
となるように集光される。
９，１０と集光レンズ１１，１２とを含んで構成され、
レーザビーム２，４はボンディングワイヤ１上でスポッ
ト径２０〜３０μｍ（ボンディングワイヤとほぼ同径）
となるように集光される。
【００１４】また、コンデンサレンズ６は１点から広が
る光を効率よく集めるためのレンズであり、Ｆナンバー
が１以下の開口角の大きなレンズもある。
る光を効率よく集めるためのレンズであり、Ｆナンバー
が１以下の開口角の大きなレンズもある。
【００１５】ここで本発明によるボンディングワイヤの
高さ計測の原理を図面を参照して説明する。
高さ計測の原理を図面を参照して説明する。
【００１６】図２は本発明によるボンディングワイヤの
高さ計測の原理を示す概念図である。図２において、レ
ーザビーム２およびレーザビーム４はＺ軸に対して角度
θ1およびθ2 だけ傾いている。ＸＹステージによって
レーザビーム２，４がＸ軸方向に走査されレーザビーム
２またはレーザビーム４がボンディングワイヤ１を通過
すると、レーザビームはボンディングワイヤの表面で反
射されコンデンサレンズ６で集光されて光検出器７で検
出される。ここでレーザビーム２およびレーザビーム４
は所定の角度だけ傾いているため、ボンディングワイヤ
１の高さによってレーザビーム２およびレーザビーム４
がボンディングワイヤ１を通過する位置が変化する。し
たがって、レーザビーム２の反射光とレーザビーム４の
反射光をそれぞれ独立に検出し、それぞれのレーザビー
ムが検出されたときのＸＹステージのＸ軸方向の位置の
差からボンディングワイヤ１の高さを求めることができ
る。ここでレーザビーム２とレーザビーム４が交わる位
置からのボンディングワイヤ１の高さΔｈは、レーザビ
ーム２とレーザビーム４の反射光が検出された位置の差
をΔｘとすると、 Δｈ＝Δｘ／（ｔａｎθ1 ＋ｔａｎθ2 ） （１） で表される。
高さ計測の原理を示す概念図である。図２において、レ
ーザビーム２およびレーザビーム４はＺ軸に対して角度
θ1およびθ2 だけ傾いている。ＸＹステージによって
レーザビーム２，４がＸ軸方向に走査されレーザビーム
２またはレーザビーム４がボンディングワイヤ１を通過
すると、レーザビームはボンディングワイヤの表面で反
射されコンデンサレンズ６で集光されて光検出器７で検
出される。ここでレーザビーム２およびレーザビーム４
は所定の角度だけ傾いているため、ボンディングワイヤ
１の高さによってレーザビーム２およびレーザビーム４
がボンディングワイヤ１を通過する位置が変化する。し
たがって、レーザビーム２の反射光とレーザビーム４の
反射光をそれぞれ独立に検出し、それぞれのレーザビー
ムが検出されたときのＸＹステージのＸ軸方向の位置の
差からボンディングワイヤ１の高さを求めることができ
る。ここでレーザビーム２とレーザビーム４が交わる位
置からのボンディングワイヤ１の高さΔｈは、レーザビ
ーム２とレーザビーム４の反射光が検出された位置の差
をΔｘとすると、 Δｈ＝Δｘ／（ｔａｎθ1 ＋ｔａｎθ2 ） （１） で表される。
【００１７】本実施例では、レーザビーム２の反射光と
レーザビーム４の反射光を光検出器７でそれぞれ独立に
検出するために、一定の周波数で半導体レーザ９，１０
および光検出器７から出力される光量信号を時系列的に
切り換える。図１に示すように、切り換え信号発生装置
１３によって発生された一定の周波数の切り換え信号で
半導体レーザ９，１０の駆動回路１４を制御し、半導体
レーザ９，１０を交互に発振させ、さらに光検出器７か
ら出力される光量信号を切り換えるマルチプレクサ１５
を前記切り換え信号で同様に制御し、半導体レーザ９が
発振しているときの光検出器７の出力を光量メモリ１６
に記憶し、半導体レーザ１０が発振しているときの光検
出器７の出力を光量メモリ１７に記憶することにより、
レーザビーム２の反射光とレーザビーム４の反射光をそ
れぞれ独立に検出できる。ここで切り換え信号の周波数
は、ＸＹステージの走査速度をｖ［μｍ／ｓｅｃ］、位
置検出分解能をｐ［μｍ］とすると、ｖ／ｐ［ｓｅ
ｃ-1］より充分大きくなくてはならない。
レーザビーム４の反射光を光検出器７でそれぞれ独立に
検出するために、一定の周波数で半導体レーザ９，１０
および光検出器７から出力される光量信号を時系列的に
切り換える。図１に示すように、切り換え信号発生装置
１３によって発生された一定の周波数の切り換え信号で
半導体レーザ９，１０の駆動回路１４を制御し、半導体
レーザ９，１０を交互に発振させ、さらに光検出器７か
ら出力される光量信号を切り換えるマルチプレクサ１５
を前記切り換え信号で同様に制御し、半導体レーザ９が
発振しているときの光検出器７の出力を光量メモリ１６
に記憶し、半導体レーザ１０が発振しているときの光検
出器７の出力を光量メモリ１７に記憶することにより、
レーザビーム２の反射光とレーザビーム４の反射光をそ
れぞれ独立に検出できる。ここで切り換え信号の周波数
は、ＸＹステージの走査速度をｖ［μｍ／ｓｅｃ］、位
置検出分解能をｐ［μｍ］とすると、ｖ／ｐ［ｓｅ
ｃ-1］より充分大きくなくてはならない。
【００１８】ボンディングワイヤ１の高さを求めるに
は、光量メモリ１６，１７に記憶された光量データから
各々のワイヤからの反射光を検出したときの光量データ
のアドレスを求め、そのアドレスからそのときのＸＹス
テージの位置を求めて、その差からボンディングワイヤ
１の高さを算出する。図３(a) はＸＹステージのＸ軸方
向位置と光検出器７で検出されるレーザビーム２の反射
光量の関係を示すグラブであり、図３(b) はＸＹステー
ジのＸ軸方向位置と光検出器７で検出されるレーザビー
ム４の反射光量の関係を示すグラフである。それぞれの
グラフで反射光量が最大となるＸ座標をｘ１，ｘ２とす
ると、 Δｘ＝ｘ２−ｘ１ （２） となり、（１）（２）式より Δｈ＝（ｘ２−ｘ１）（ｔａｎθ1 ＋ｔａｎθ2 ） （３） より、ボンディングワイヤ１の高さΔｈを求めることが
できる。
は、光量メモリ１６，１７に記憶された光量データから
各々のワイヤからの反射光を検出したときの光量データ
のアドレスを求め、そのアドレスからそのときのＸＹス
テージの位置を求めて、その差からボンディングワイヤ
１の高さを算出する。図３(a) はＸＹステージのＸ軸方
向位置と光検出器７で検出されるレーザビーム２の反射
光量の関係を示すグラブであり、図３(b) はＸＹステー
ジのＸ軸方向位置と光検出器７で検出されるレーザビー
ム４の反射光量の関係を示すグラフである。それぞれの
グラフで反射光量が最大となるＸ座標をｘ１，ｘ２とす
ると、 Δｘ＝ｘ２−ｘ１ （２） となり、（１）（２）式より Δｈ＝（ｘ２−ｘ１）（ｔａｎθ1 ＋ｔａｎθ2 ） （３） より、ボンディングワイヤ１の高さΔｈを求めることが
できる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、２つの
レーザビームを互いに角度を変えてボンディングワイヤ
に照射し、ボンディングワイヤからの反射光を低いＦナ
ンバーのコンデンサレンズで集光して検出し、それぞれ
のレーザビームの反射光の検出された位置からボンディ
ングワイヤの高さを求めるので、ボンディングワイヤが
傾いて反射光の方向が変わってもコンデンサレンズに入
射するので、様々なループ形状のボンディングワイヤの
高さ計測が可能になるという効果を奏する。
レーザビームを互いに角度を変えてボンディングワイヤ
に照射し、ボンディングワイヤからの反射光を低いＦナ
ンバーのコンデンサレンズで集光して検出し、それぞれ
のレーザビームの反射光の検出された位置からボンディ
ングワイヤの高さを求めるので、ボンディングワイヤが
傾いて反射光の方向が変わってもコンデンサレンズに入
射するので、様々なループ形状のボンディングワイヤの
高さ計測が可能になるという効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例の構成図である。
【図２】本発明の原理を示す原理図である。
【図３】図１の実施例におけるＸＹステージのＸ座標と
反射光量の関係を示すグラフである。
反射光量の関係を示すグラフである。
【図４】従来のボンディングワイヤ形状検査装置の側面
図である。
図である。
【図５】従来のボンディングワイヤ形状検査装置のブロ
ック図である。
ック図である。
１ ボンディングワイヤ ２ レーザビーム ３ 投光器 ４ レーザビーム ５ 投光器 ６ コンデンサレンズ ７ 光検出器 １１ 集光レンズ １２ 集光レンズ １３ 切り換え信号発生装置 １４ 駆動回路 １５ マルチプレクサ １６ 光量メモリ １７ 光量メモリ １８ ボンディングワイヤ １９ レーザ出力部 ２０ 光位置検出部 ２１ センサユニット部 ２８ ＣＰＵ
Claims (2)
- 【請求項１】 被検査物であるボンディングワイヤに対
してその上方から第１のレーザビームを照射する第１の
光源と、 前記第１の光源から照射される第１のレーザビームとは
異なる角度から第２のレーザビームを前記ボンディング
ワイヤに照射する第２の光源と、前記第１のレーザビームが前記ボンディングワイヤで反
射して得られる第１の反射光および前記第２のレーザビ
ームが前記ボンディングワイヤで反射して得られる第２
の反射光 を検出する光検出器と、前記第１の光源、第２の光源および光検出器を含むユニ
ットを前記ボンディングワイヤ に対して相対的に移動さ
せる走査手段と、前記光検出器により前記第１の反射光のピークを検出し
たときの前記ボンディングワイヤの位置と前記第２の反
射光のピークを検出したときの前記ボンディングワイヤ
の位置との間隔を算出する手段と、 前記間隔に基づいて前記ボンディングワイヤの高さを算
出する手段 とを含むことを特徴とするボンディングワイ
ヤ形状検査装置。 - 【請求項２】 所定の周波数で切り換え信号を出力する
手段と、 前記切り換え信号に基づいて、前記第１の光源および第
２の光源を 交互に駆動させる駆動手段と、前記切り換え信号に基づいて、 前記光検出器からの光量
信号を切り換える切り換え手段と、 前記切り換え手段により切り換えられた光量信号のう
ち、前記第１の光源からのレーザビームが前記ボンディ
ングワイヤで反射して得られた光量信号を格納する第１
の格納手段と、 前記切り換え手段により切り換えられた光量信号のう
ち、前記第２の光源からのレーザビームが前記ボンディ
ングワイヤで反射して得られた光量信号を格納する第２
の格納手段とを含むことを特徴とする前記請求項１に記
載のボンディングワイヤ形状検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5150006A JPH07117390B2 (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | ボンディングワイヤ形状検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5150006A JPH07117390B2 (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | ボンディングワイヤ形状検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0712529A JPH0712529A (ja) | 1995-01-17 |
| JPH07117390B2 true JPH07117390B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=15487416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5150006A Expired - Lifetime JPH07117390B2 (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | ボンディングワイヤ形状検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07117390B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020065731A (ko) * | 2001-02-07 | 2002-08-14 | 주식회사 칩팩코리아 | 반도체 패키지 제조 공정용 와이어 본딩 모니터링 방법 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH071164B2 (ja) * | 1985-02-28 | 1995-01-11 | ソニー株式会社 | 三次元形状の認識装置 |
| JP2595821B2 (ja) * | 1991-03-12 | 1997-04-02 | 日本電気株式会社 | 三次元形状測定装置 |
-
1993
- 1993-06-22 JP JP5150006A patent/JPH07117390B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0712529A (ja) | 1995-01-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960702 |