JPH02253110A - 線状物体の形状検査装置 - Google Patents

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】 ［概要コ 線状物体の所定面からの高さを測定して形状検査を行う
装置に関し、 所定面が標準状態から傾斜していることがあるため、標
準値と測定値とを比較し、傾斜していることに起因する
補正値を格納して容易に真の形状を検査できるようにし
た検査装置を提供することを目的とし、 光切断法により、線状物体の所定面からの高さを撮像す
る撮像装置と、撮像したデータよりその所定面からの高
さを測定する論理演算部を具備する線状物体形状検査装
置において、該論理演算部には互いに平行な複数本のス
リット光により所定面上に生じた像の標準間隔を予め格
納するデータ格納部と、検査すべき線状物体について互
いに平行な複数本のスリット光により所定面上に生した
像の間隔を測定し前述のデータと比較する比較部と、比
較部出力により所定面の傾きを補正する補正値を前記デ
ータ格納部に格納する手段と、前記格納部・手段の動作
を制御する制御手段とを具備し、前記比較部の出力によ
り撮像した高さデータを補正し線状物体の高さを検出す
ることで構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明は特に線状物体の所定面からの高さを測定して形
状検査を行う装置に関する。

従来、半導体集積回路の製造工程において使用されるよ
うな線状物体の形状検査装置では、ボンディングワイヤ
の立体形状を測定することを、ワイヤの検査の１項目と
している。ダイパッドが傾斜しているとデツプの左側・
右側の値が全く相違し、正常か異常かの判断が大変困難
となった。そのため所定面が標準面より傾斜していると
き、検査値を簡易に補正するための技術を開発すること
が要望された。

［従来の技術］ 半導体集積回路の製造工程において、電気試験を行うと
同時に各工程毎の外観検査を簡便に行い、不良品は以後
の複雑な処理工程へ廻さないように配慮している。ワイ
ヤボンディング工程の後、ワイヤの垂れ下がりの有無、
高さの正常性を検査する必要があり、従業員の目視によ
る検査では、小型・細密なため作業が困難となった。光
切断法による自動検査装置の開発が望まれている。第５
図は光切断法により線状物体の高さを検出する装置の説
明図である。第５図において、１は撮像装置、２はスリ
ット光、３は窩さｈの線状物体、４は情報処理装置、５
は画像表示装置を示す。スリット光２が線状物体３に対
し、角度αで照射したとき物体３からの反射散乱光と、
物体の置かれた面からの反射光を撮像装置１で撮像する
。撮像装置１の出力を情報処理装置４において処理し、
表示装置５で表示すると、図示するように、幅ｌだけ離
れた像を得る。このとき ｈ　＝　Ｒｔａｎα の式によりｈを求めることが出来る。

次に第６図は半導体集積回路にボンディングしたワイヤ
について、第５図の光切断法による検査を行ったときの
説明口である。第６図において、６は集積回路チップ、
７はダイパッドと呼ばれるチップ６を載置する台、８−
１　、８−２　−は外部への接続リード、９−１．．９
−２−　はワイヤ、１０−１．１０−２はワイヤ９にお
いて反射した光の像、１１−１．１１−２−　はダイパ
ッド７において反射した光の像を示す。即ら、図の左上
方から４つのスリット光をワイヤに照射したとき、各ワ
イヤにおいてスリット光が総て反射し、１つのスリット
光はダイバンドには当たらずに反射してない。図の１　
とスリット光の傾斜角とによりワイヤ９−１のダイパッ
ド７からの高さを求めることが出来る。

［発明が解決しようとする課題］ 第６図において、ダイパッド７が傾いていて、リード８
が正常であれば、ワイヤ９の高さが集積回路チップ６の
片側はより小に、チップの反対側はより大になって正確
に検出することが出来ない。

本発明の目的は前述の欠点を改善し、所定面が標準状態
から傾斜していることがあるため、標準値と測定値とを
比較し、傾斜していることに起因する補正値を格納して
容易に真の形状を検査できるようにした検査装置を提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理構成を示す図である。第１図にお
いて、１は撮像装置、２はスリット光、３は線状物体、
１２は論理演算部、１３は線状物体を載置した所定面、
１４はデータ格納部、１５はデータ比較部、１６はデー
タ格納手段、１７はデータ処理手段、１８はスリット光
による所定面上の像を示す。

線状物体３を撮像したデータにつき光切断法によりその
所定面１３からの高さを測定する論理演算部１２を具備
する線状物体形状検査装置において、本発明は下記のよ
うに構成する。即ち、該論理演算部１２には、互いに平
行な２木のスリット光により所定面上における像の標準
間隔を予め格納するデータ格納部１４と、次に検査ずべ
き線状物体３について互いに平行な２本のスリットによ
り生じた像の間隔を測定し前述のデータと比較する比較
部１５と、該比較部１５の出力により所定面１３の傾き
を補正する補正値を前記データ格納部１４に格納する手
段１６と、前記格納部・手段１４・１５・１６の動作を
制御する制御手段１７とを具備することで構成する。

し作用〕 線状物体３について二次元画像を撮像装置１により描像
し、データ格納部１４に格納する。また互いに平行な２
本のスリット光を使用する光切断法により線状物体３の
スリット光像２と、所定面１３上の像１８とにより、線
状物体３の所定面１３からの高さと像１８の間隔とを測
定し、それらデータを格納部１４に格納する。次に検査
すべき線状物体３について互いに平行な２本のスリット
光を使用して所定面上における像１８の間隔を測定する
。

そしてデータ格納部１４を読出したデータと、前記測定
値とを比較部１５において比較し、次に処理手段１５に
おいて所定面１３の傾きを求める演算を行う。その値を
格納手段１６によりデータ格納部１４に格納する。

次に集積回路の他側におけるように線状物体の他側につ
いて光切断法により高さを測定したとき、データ格納部
１４から補正値を読出して高さを補正する。それを繰り
返して線状物体の形状を正確に検査することが出来る。

［実施例］ 第２図乃至第４図は本発明の実施例として、線状物体を
集積回路のボンディングワイヤとし、ダイパッドからの
高さを測定するとき、ダイバッドの傾きにより測定した
高さを補正することを説明するための図である。第２図
において、２１〜２５は互いに平行なスリット光を５本
、２６はダイパッド、２７はリード、２８は集積回路チ
ップ、２９はバッド、３０はポンディングワイヤ、Ｐ〜
Ｔはスリット光がワイヤ３０上に照射した点、ＵＶはス
リット光２２．２３がダイパッド２６上における像を示
す。またバッド２９の中心におけるダイパッド２６から
の垂直線をＺ軸とし、ダイパッド上の原点を０とする。

またダイパッド２６上の表面を延長してＸ軸を考える。

第２図に示すスリット光２４．２５も互いに平行な２木
のスリット光であり、その間隔をＷ、照射角をαとする
と、。図示するようにＷ／ｓｉｎαはＵＶの間隔と等し
い。スリット光２１がＺ軸と交わった時のＺ成分をり。

と置く。ΔＰＡＱ、　ΔＰＢＱにおいて、下式の関係が
成立する。ＡＱ＝ｗ／ｓｉｎαＢＱ＝ｆｆ２１！、　　
（ここで１２はＱのＸ座標値β１はＰのＸ座標値） ＡＢ＝ＡＱ−ＢＱ、　　角ＰＡＢ＝α ｈ、＝ｈｚ　＝ＰＢ＝ＡＢ−ｔａｎα このようにしてＰＱ間の距離（高さ）が求められたので
、同様にＱＲ，Ｒ３間の高さを求めることが出来る。

次にダイパッド２６の上面からの高さを求める。

ダイパッド２６上においてスリット光２２が反射し像が
得られるため、Ｒ２−Ｕを求めてＲ２を計算できる。　
　Ｒ２−（Ｉｌｚ　　Ｕ）　ＸｔａｎαＨ２が求ま２る
と、他のスリット光による高さは相対的高さり、−Ｒ２
などが前述のように求められるため、ＰＩ３．、Ｒβ、
、５ｆｆ４−を求めることができる。

第３図はダイパッド２６が実線のように傾いた場合を、
破線が標準位置を示す。ダイパッド２６が実線のように
傾いたとき、Ｕ、ＶがＵ’、Ｖ’となったとする。ダイ
バンドが反時計廻りに傾いたとき、Ｖ−Ｕ＜Ｖ　’　−
Ｕ　’ 逆に時計廻りに傾いたとき Ｖ−Ｕ＞Ｖ　’　−Ｕ　’　　　である。

したがって上述のようにして、ｖｊ−ｕ’を求めてＶ−
Ｕと比較することにより、ダイパッドの傾きの方向を知
ることが出来る。

次に第４図によりダイパッドの傾きを求めることを説明
する。Ｘ軸を正常なダイパッド面として、ＬＬ、Ｒ２は
互いに平行な２本のスリット光、Ｒ３は傾いたダイパッ
ドの表面の線とする。Ｒ２とＸ軸の交点をＫとすると、
Ｋの座標は（Ｌ、　　Ｏ）、Ｒ２とＲ３の交点をＭとす
ると、Ｍの座標は（ａ　／（ａ−ｂ）　・ｌ−、（ａｂ
）／（ａ　　ｂ）　　・Ｌ）である。

またＬ　１についてＺ＝ａｘ Ｌ２についてＺ＝ａｘ−ａＬ Ｌ３についてＺ＝ｂｘ ただしａ＞ｂ、　　ａ＞Ｑ Ｘ軸上のＭ点座標はａＬ／（ａ−ｂ） であるから、直線Ｌ　３の傾きｂが大きくなったとき、
スリット光の像間隔は広くなり、傾きが小さくなると、
間隔は狭くなる。したがってスリット光の線間晒を測定
して、標準値と比較すれば傾きを知ることが出来る。

［発明の効果］ このようにして本発明によると、従来は作業者が目視に
より行っていた線状物体の三次元形状検査を自動的に行
うことができる。従って、欠陥の見逃しを防止すること
が出来て、信頼性が大いに向上する。

第２図乃至第４図は本発明の実施例としてダイパッドの
傾きを測定することを説明するための図、第５図は光切
断法により線状物体の高さを検出する装置の説明図、 第６図は半導体集積回路にボンディングしたワイヤにつ
いての検査を説明するための図である。

３−＝線状物体 １２−論理演算部 １３−所定面 １４−データ格納部 １５−データ比較部 １６−データ格納手段 １７−＝−動作制御部 特許出願人　　　　富士通株式会社 代　理　人　　　弁理士　鈴木栄祐

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成を示す図、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光切断法により線状物体（３）の所定面（１３）からの
   高さを撮像する撮像装置（１）と、撮像したデータより
   その所定面（１３）からの高さを測定する論理演算部（
   １２）を具備する線状物体形状検査装置において、該論
   理演算部（１２）には、互いに平行な複数本のスリット
   光により所定面（１３）に生じた像の標準間隔を予め格
   納するデータ格納部（１４）と、検査すべき線状物体（
   ３）について互いに平行な複数本のスリット光により所
   定面（１３）上に生じた像の間隔を測定し前述のデータ
   と比較する比較部（１５）と、 該比較部（１５）の出力により所定面（１３）の傾きを
   補正する補正値を前記データ格納部（１４）に格納する
   手段（１６）と、 前記格納部・手段（１４）（１５）（１６）の動作を制
   御する制御手段（１７）とを具備し、前記比較部（１５
   ）の出力により、撮像した高さデータを補正し、線状物
   体の高さを検出すること を特徴とする線状物体の形状検査装置。