JPH02140606A - 物体形状検査装置 - Google Patents

物体形状検査装置

Info

Publication number
JPH02140606A
JPH02140606A JP29394388A JP29394388A JPH02140606A JP H02140606 A JPH02140606 A JP H02140606A JP 29394388 A JP29394388 A JP 29394388A JP 29394388 A JP29394388 A JP 29394388A JP H02140606 A JPH02140606 A JP H02140606A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
image
wire
slit
point
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP29394388A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinji Hashinami
伸治 橋波
Masahito Nakajima
雅人 中島
Tetsuo Hizuka
哲男 肥塚
Noriyuki Hiraoka
平岡 規之
Hiroyuki Tsukahara
博之 塚原
Giichi Kakigi
柿木 義一
Yoshinori Sudo
嘉規 須藤
Yoshitaka Oshima
美隆 大嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP29394388A priority Critical patent/JPH02140606A/ja
Publication of JPH02140606A publication Critical patent/JPH02140606A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作用 実施例 (1)本発明の原理説明    (第1図)(2)本発
明の一実施例    (第2〜9図)(3)本発明の他
の実施例   (第10図)発明の効果 〔概要〕 物体形状検査装置に関し、 物体の形状を自動的に精度良く、かつ効率的に検査して
信頼性の向上の寄与できる物体形状検査装置を提供する
ことを目的とし、 光により被測定対象物を照射する照明手段と、被測定対
象物からの反射光を撮像する撮像手段と、撮像手段の出
力に基づいて該反射光の反射位置から被測定対象物の形
状を検査する検査手段とを備え、前記照明手段は複数の
切断光を作成するスリット照明と、広角落射照明とを同
時に照射するように構成され、前記検査手段は、少なく
とも被測定対象物からの切断光反射信号を検出し、該被
測定対象物の延在方向を判別する方向検出機能を含むよ
うに構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、物体形状検査装置に係り、詳しくは、LSI
等の内部の線状物体の形状を検査する物体形状検査装置
に関する。
半導体集積回路の製造行程においては、電気試験だけで
なく、各行程の外観検査も重要である。
外観検査の中には、ワイヤボンディング後のワイヤの垂
れ下がり、高さ不足欠陥の検査がある。
〔従来の技術〕
従来、ICチップ内部におけるワイヤボンディング後の
ワイヤの垂れ下がりや高さ不足当の欠陥の検査は、大部
分作業者の目視により検査されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、このような従来の検査にあっては、あく
までも作業者の目視による検査であるため、個人差によ
る検査基準のばらつき、疲労による欠陥の見落としの恐
れなどから、検査の精度や効率が悪く信頼性を向上でき
ないとう問題点があった。
そのため、目視によらず自動的に外観検査を行える装置
の開発が望まれている。
そこで本発明は、物体の形状を自動的に精度良く、かつ
効率的に検査して信頼性の向上に寄与できる物体形状検
査装置を提供することを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明による物体形状検査装置は上記目的達成のため、
光により被測定対象物を照射する照明手段と、被測定対
象物からの反射光を撮像する撮像手段と、撮像手段の出
力に基づいて該反射光の反射位置から被測定対象物の形
状を検査する検査手段とを備え、前記照明手段は複数の
切断光を作成するスリット照明と、広角落射照明とを同
時に照射するように構成され、前記検査手段は、少なく
とも被測定対象物からの切断光反射信号を検出し、該被
測定対象物の延在方向を判別する方向検出機能を含んで
構成されている。
〔作用〕
本発明では、照明手段により所定の光が被測定対象物に
照射され、その反射光が撮像手段によって撮像された後
、照射光に対する反射光の反射位置から被測定対象物の
形状が検査される。この場合、照明手段においては、複
数の切断光からなる照明と、広角落射照明とが同時に照
射され、また、検査手段において、少なくとも被測定対
象物からの切断光反射信号が検出され、反射信号位置で
の該被測定対象物の延在方向が判別される。
したがって、被測定対象物の形状が精度、効率とも良く
自動的に検査され、3次元計測が可能となる。
〔実施例〕
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
最初に、本発明の詳細な説明する。本発明は外観検査の
中のワイヤ高さ形状検査の一つの方法として本発明者が
開発した光切断法を原理としており、その原理的構成図
は第1図のように示される。第1図において、lはスリ
ット照明装置、2はリング照明装置であり、これらは照
明手段を構成する。また、3は対象物で、例えばICチ
ップのボンディングワイヤ、4は撮像装置(撮像手段)
、5は情報処理装置(検査手段)、6はモニタである。
同図に示すような高さの対象物3にスリット照明装置1
から照射角αでスリット光1aを照射し、その反射信号
1bを撮像装置4より画像入力し、情報処理装置5で処
理する。そして、この情報処理装置5で撮像画像の中の
スリット光1aのずれlを検出し、対象物3の高さをh
=1!−tanα・・・・・・■ なる関係式から求める。
また、スリット光1aの照射と同時にリング照明装置2
からリング照明光2aを照射して対象物3を全体的に照
らし、その反射光2bを画像入力し、対象物3の垂直描
像画像を同時に撮像する。
この画像は対象物3の外形を表し、モニタ6上では図中
の斜線部に相当する。このような原理により、対象物3
の高さ情報とその外形の検査が自動的に可能となり、検
出精度が向上し効率もアンプする。
具体的には、対象物3の3次元形状検査が可能になる。
すなわち、複数のスリ・ノド光(切断光に相当)laと
リング照明光(広角落射照明に相当)2aを対象物3に
照射することにより、スリット光1aの反射中心位置を
検出する一方、対象物3の延在している方向を調べるこ
とで対象物3の3次元計測が可能になる。
第2〜9図は上記原理に基づく物体形状検査装置の一実
施例を示す図であり、本発明をICチップにおけるワイ
ヤボンディング後のワイヤ形状の検査に適用した例であ
る。
まず、構成を説明する。第2図は光切断法による物体形
状検査装置の構成を示すブロック図である。この図にお
いて、lOはマルチスリット投光器、11はリング照明
装置であり、これらは照明手段を構成する。また、12
は対象物としてのICチップ、13は撮像装置(撮像手
段)、14は情報処理装置(検査手段) 14.15は
モニタである。マルチスリット投光器10は複数のスリ
ット光(切断光に相当)loaをICチップ12に照射
し、リング照明装置11はリング照明(広角落射照明に
相当)11aをICチップ12に同時に照射して全体的
に照らす。
この場合、リング照明装置11による反射信号強度がマ
ルチスリット投光器lOによるマルチスリット光10a
での反射信号強度より弱くなるようにリング照明装置1
1の照明光量を調整する。ICチップ12の照明面から
の反射光はt最像装置13によって撮像されるようにな
っており、撮像装置13はこれをビデオ信号(VIDE
O)に変換して情報処理装置14に出力する。撮像装置
13はA/D変換器21、画像メモリ (FM) 22
およびワイヤ検査論理回路23により構成される。A/
D変換器21はビデオ信号をA/D変換し、かつ、ビデ
オ信号画像をモニタ15によって表示するととも゛に、
画像メモリ22に取り込まれる。モニタ15としては、
例えばCRTが用いられる。画像メモリ22からの画像
データはワイヤ検査論理回路23に送られ、ワイヤ検査
論理回路23はこの画像データに基づいてICチップ1
2の照射面におけるワイヤ部分に当たったマルチスリッ
ト光10aの反射中心位置やパッドでの反射位置を検出
し、ワイヤループの形状検査を行う。また、ワイヤの張
っである方向を検出しく方向検出機能に相当)、スリッ
ト光反射信号がどのワイヤでの反射信号であるかを検出
し、結果的にワイヤループの3次元計測を行う。この計
測状況はモニタ15の画像上に表示される。なお、計測
結果はプリントアウトさせるようにしてもよい。
次に、作用を説明する。
被測定対象物なるICチ・ノブ12を所定位置に所定の
向きで置き、マルチスリット投光器10およびリング照
明装置11により照射すると、第3図に示すような反射
画像が得られる。第3図はICチップ12を上面方向(
すなわち、撮像方向)から見た図であり、図中、31は
リード端子、32はワイヤ、10a+ はワイヤ32上
に照射されたスリット光(撮像として見えるのはワイヤ
32での反射光33)、1Oa2はワイヤ32以外のパ
ッドに照射されたスリット光(撮像として見えるのはパ
ッドの反射光34)を示している。本実施例はICチッ
プI2の1辺に3本のマルチスリット光10aを入射し
、1本のワイヤ32について3ケ所に反射点ができた例
である。
ところで、第3図のような画像から検査論理により切断
光の反射信号の中心位置決めを正確に行うことは困難で
あり、また検出した反射信号がどのワイヤ32に対応し
ているかを調べる必要がある。
そのため、本実施例では映像信号画面にマスク処理を施
し、これからマルチスリット光10aのワイヤでの反射
位置やパッドでの反射位置を検出し、さらにワイヤ32
の張っである方向を検出している。
すなわち、第4図は画像処理の映像信号図であり、図中
、35は四角のマスクを示している。そして、この映像
信号画面にマスク処理を施すが、これは、まず画面左上
からX軸方向にマスク35を走査し、右端まで移動が終
了すると、lエリアだけY軸方向に移動し、新たに左端
からX軸方向にマスク35を走査する。ただし、図中の
斜線部は除くそして、このような処理を繰り返して映像
信号を図中の7つのケースに分類する(下記参照)。
I:ワイヤ反射信号部 ■:パッド反射信号部l ■:ワイヤ部 ■:ワイヤ隣接部 ■:ワイヤ反射信号隣接部 ■:パソド反射信号部2 へTi:中空部 第5図はマスク35の外形寸法図であり、マスク35は
中心0を共有する2つの正方形ABCDと正方形EFG
H並びに長方形5TUVからなる。正方形のマスクAB
CDは12aX12a、同じ(マスクE F G Hは
1辺が3aX3a、さらにマスク5TUVば工2a×3
aである。ここで、撮像装置13の分解能はaμm/画
素とする。点I、点J、点K、点りはマスクABCDの
4辺と中心線との交点であり、点M、点NはマスクEF
GHと中心線との交点である。マスク5TUVとマスク
EFG■1によるマスク処理で、画像を7つのケースに
分類する。この場合、ワイヤ32での反射信号強度が均
一でないため、スライスレベルAs以上の信号がマスク
ABCD内に検出されないときは、スライスレベルA5
の値を下げて、同じ処理を繰り返す。スライスレベルA
3以上の信号が検出されたときは、中心に対して180
度反対方向に、同じ信号があるか否かを確かめ、確認で
きれば、ワイヤ32であるとする。
第6図は、第4図における(1)〜(■)の拡大図と、
点1〜点にの濃淡プロファイルを示す図である。7つの
ケースでは、?H淡プロファイルの波形が異なる。それ
ぞれの場合の)゛二淡階調強度範囲の特徴を調べ、その
結果をまとめると、表1のように示される。
表1 映像信号の濃淡階調は3bit(0〜255)であり、
Asはリング照明装置11によるワイヤ32での反射信
号強度であり、0<A、<255の値をとる。
第7図はマスク処理のフローチャートを示し、図中P、
〜patはフローの各ステップを表す。まず、Plでマ
スク5TUV内の濃淡階調度iを調べ、P2でスライス
レベルASを設定する。次いで、P、でi=0であるか
否かを判別し、1=00ときはP4でマスクE F G
 H内の濃淡階調度iを設け、P、でi=0としてケー
ス■を判定する。
一方、P、でi≠0のときはP6で1の範囲を判別し、
Q < i < AsのときはP7でP4と同様の処理
を行った後、P8で!=A3であるか否かを判別する。
i=A、のときはケース■と判定し、i#A、のときは
P、でi=0としてケース■を判定する。また、P、で
Noと判別したときはPl。
でiについて別の範囲を判別し、A、 < i <25
5のときはP、でP4と同様の処理を行った後、p+z
でi=A、であるか否かを判別する。i=A、のときは
ケース■と判定し、i#A、のときはPI3で1=25
5としてケース■を判定する。さらに、P、。でNOと
判別したときはPl4でiについての同様の範囲判別を
行い、0<i<255のときはPISでP4と同様の処
理を行う。次いで、PI3で1=255であるか否かを
判別し、1=255のときはケース■と判定し、i≠2
55のときはPITで1=255としてケース■と判定
する。
以上のマスク処理によりケース■となる場合を検出すれ
ば、これがワイヤ32での反射信号の中心位置となり、
中心位置を正確に求めることができる。また、ケース■
や■の結果となる反射位置を求め、この2つの位置が判
るとワイヤループ高さ形状の検査が可能になる。
第8図は第6図(1)の詳細図である。図中、点Pは反
射光の中心、点Q1、点Q2、点R,、点R2は、辺A
D、辺BCとワイヤ32の交点であり、点Qは点Q1と
点Q2の中点、点Rは、点R。
と点R2の中点である。θは点Qと点Rを通るワイヤ3
2の中心線と、点Iと点Kを通る直線とのなす角である
。ワイヤ32の径は、例えば30μm程度である。ここ
で、各点のx、y座標は次のように表される。
点P: (x、 y) 点Q:(x9.yQ) 点Ql  : (XQl、 y□) 点Q2 : (yQ2.yqz) 点R: (xr 、 yr ) 点R+ : (Xr+、 3’r+) 点R2: (Xrz、yrz) 第9図は、第8図の黒人から点りまでの濃淡階調プロフ
ァイルである。点Q1と点Q2を求めるために、0<B
z <Asなる関係にあるスライスレベルB、を設定し
、ワイヤ32の両端座標を決定する。同様に、点Bから
点Cまでの濃淡階調プロファイルを調べ、スライスレベ
ルB、を設定し、点R1と点R2の座標を決定する。点
Q1と点Q2、点R1と点R2より点01点Rが判り、
ワイヤ32の中心線が求まると、なす角θが決まる。θ
の値は1本のワイヤ32では、はぼ一定なので、ケース
lで検出した反射信号が、どのワイヤ32に対応する反
射信号であるのか検査が可能となる。
このように、本実施例では複数のスリット光とリング照
明光をワイヤ32に照射することにより、スリット光の
ワイヤ反射中心位置とパッド反射位置を正確に検出でき
、前記0式の関係からワイヤループの形状検査を行うこ
とができる。また、ワイヤ32の張っである方向を調べ
ることで、ワイヤループの3次元計測を行うことができ
る。しかも、この検査は全て自動的に行うことができ、
その結果、検査精度を格段に向上させることができる。
具体的には、検査基準のばらつき、欠陥の見逃しを防い
で、検査効率を高め、信頼性を向上させることができる
。
第10図は本発明の他の実施例であり、第5図のマスク
を円形のマスク45とした例である。マスク45は径が
6aの大きいマスク45aと、半径が2aの小さいマス
ク45bとからなる。このようなマスク45であっても
上記実施例と同様の効果を得ることができる。
また、本発明の通用はICチップのワイヤに限るもので
はない。線状物体のループ形状検査を自動的に行うよう
な場合には池にも適用でき、勿論これ以外の物体の検査
も可能である。
〔発明の効果) 本発明によれば、スリット光およびリング照明を用いて
物体の形状を自動的に精度良く、かつ効率的に検査する
ことができ、信頼性の向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理的構成図、 第2〜9図は本発明に係る物体形状検査装置の一実施例
を示す図であり、 第2図はその構成を示すブロック図、 第3図はそのICチップの全体的な撮像画像を示す図、 第4図はそのICチップの要部の撮像画像を示す図、 第5図はそのマスクの外形寸法を示す図、第6図(I)
〜(■)はその各マスクで囲まれる画像及び濃淡のプロ
フィールの関係を示す図、第7図はそのマスク処理を示
すフローチャート、第8図はそのケース(1)の場合の
マスクの拡大画像を示す図、 第9図は第8図の点Aから点りまでの濃淡階調プロフィ
ールを示す図、 第1O図は本発明に係る物体形状検査装置の他の実施例
のマスクの外形寸法を示す図である。 33.34・・・・・・反射光、 35.45・・・・・・マスク。 3・・・・・・対象物、 4.13・・・・・・撮像装置(撮像手段)、5.14
・・・・・・情報処理装置(検査手段)6.15・・・
・・・モニタ、 12・・・・・・ICチップ(被測定対象物)21・・
・・・・A/D変換器、 22・・・・・・画像メモリ、 23・・・・・・ワイヤ検査論理回路、31・・・・・
・リード端子、 32・・・・・・ワイヤ、 哀 図 44 図 溶 5 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 光により被測定対象物を照射する照明手段と、被測定対
    象物からの反射光を撮像する撮像手段と、 撮像手段の出力に基づいて該反射光の反射位置から被測
    定対象物の形状を検査する検査手段とを備え、 前記照明手段は、複数の切断光を作成するスリット照明
    と、広角落射照明とを同時に照射するように構成され、 前記検査手段は、少なくとも被測定対象物からの切断光
    反射信号を検出し、該被測定対象物の延在方向を判別す
    る方向検出機能を含んで構成されていることを特徴とす
    る物体形状検査装置。
JP29394388A 1988-11-21 1988-11-21 物体形状検査装置 Pending JPH02140606A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29394388A JPH02140606A (ja) 1988-11-21 1988-11-21 物体形状検査装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29394388A JPH02140606A (ja) 1988-11-21 1988-11-21 物体形状検査装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02140606A true JPH02140606A (ja) 1990-05-30

Family

ID=17801183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29394388A Pending JPH02140606A (ja) 1988-11-21 1988-11-21 物体形状検査装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02140606A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008070299A (ja) * 2006-09-15 2008-03-27 Nidec Tosok Corp 取付状態検査方法
JP2013242256A (ja) * 2012-05-22 2013-12-05 Ricoh Elemex Corp 検査データ取得方法及び外観検査装置
JP2016080449A (ja) * 2014-10-14 2016-05-16 古河電気工業株式会社 寸法検査装置、寸法検査システム、及び寸法検査方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008070299A (ja) * 2006-09-15 2008-03-27 Nidec Tosok Corp 取付状態検査方法
JP2013242256A (ja) * 2012-05-22 2013-12-05 Ricoh Elemex Corp 検査データ取得方法及び外観検査装置
JP2016080449A (ja) * 2014-10-14 2016-05-16 古河電気工業株式会社 寸法検査装置、寸法検査システム、及び寸法検査方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS63265442A (ja) 半導体デバイス用外観検査装置
JPH09311020A (ja) 突起部検査装置
JP2000131037A (ja) 物体形状検査装置
JP5655045B2 (ja) 光学式表面欠陥検査装置及び光学式表面欠陥検査方法
US7664311B2 (en) Component mounting board inspecting apparatus
JP2996263B2 (ja) 異物検出用の最適閾値決定方法
JPH0989536A (ja) Bga接合部検査装置及び方法
JP3142991B2 (ja) レーザ走査装置および画像形成方法
JP2757800B2 (ja) 突起部検査装置
JPH023447B2 (ja)
JP3107070B2 (ja) 検査装置及び検査方法
JP2996264B2 (ja) Icチップの除去エリアの消去方法
JP2000195458A (ja) 電子顕微鏡及び検査方法
KR20020015081A (ko) 자동화 결함 검사 장치 및 결함 검사 방법
JPH06229729A (ja) ボンディングワイヤ検査装置
JPH07159335A (ja) パッケージの外観検査装置および外観検査方法
JPS61252653A (ja) リ−ドフレ−ムの検査方法
KR20020017054A (ko) 자동화 결함 검사 장치를 이용한 결함 검사 방법
JPH0354404A (ja) Fic実装状態検査装置
JP4002139B2 (ja) 非破壊検査装置
US20070201032A1 (en) Apparatus for inspecting a ball-bumped wafer
JP3549470B2 (ja) リード検査方法
JPH01246841A (ja) ワイヤボンディング装置
JPH04351906A (ja) ボンディング検査装置
JPH0536794A (ja) ワイヤ形状物の測定方法およびその装置