JPH0666529A - 外観検査装置 - Google Patents
外観検査装置Info
- Publication number
- JPH0666529A JPH0666529A JP22100392A JP22100392A JPH0666529A JP H0666529 A JPH0666529 A JP H0666529A JP 22100392 A JP22100392 A JP 22100392A JP 22100392 A JP22100392 A JP 22100392A JP H0666529 A JPH0666529 A JP H0666529A
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- JP
- Japan
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- fillet
- slit
- concave mirror
- light
- optical system
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体デバイスの内部リードと電極との接続
部の外観を検査する装置に関し、ボンディング状態を正
確に検査する装置の提供を目的とする。 【構成】 光学系11と撮像手段17とを有し、リード３と
電極５上に設けたバンプ６との接合部７にスリット光か
らなる照明光を斜めに照射して接合部７に沿って形成さ
れたフィレット８を撮像し、フィレット８の画像信号に
よりボンディング状態を検査する装置において、光学系
11は照明装置15、スリット13、凹面鏡12を有し、凹面鏡
12の反射面は二つの焦点がスリット13及びフィレット８
の位置と一致する楕円柱面をなし、照明装置15から出た
光線をスリット13通過後に凹面鏡12で反射させて接合部
７を全長にわたり斜めに照射し、フィレット８からの反
射光を凹面鏡12が受けてスリット13の位置に集光させる
ように構成する。
部の外観を検査する装置に関し、ボンディング状態を正
確に検査する装置の提供を目的とする。 【構成】 光学系11と撮像手段17とを有し、リード３と
電極５上に設けたバンプ６との接合部７にスリット光か
らなる照明光を斜めに照射して接合部７に沿って形成さ
れたフィレット８を撮像し、フィレット８の画像信号に
よりボンディング状態を検査する装置において、光学系
11は照明装置15、スリット13、凹面鏡12を有し、凹面鏡
12の反射面は二つの焦点がスリット13及びフィレット８
の位置と一致する楕円柱面をなし、照明装置15から出た
光線をスリット13通過後に凹面鏡12で反射させて接合部
７を全長にわたり斜めに照射し、フィレット８からの反
射光を凹面鏡12が受けてスリット13の位置に集光させる
ように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は外観検査装置、特に半導
体デバイスの内部リードのＴＡＢ方式による接続部のボ
ンディング状態を検査する装置に関する。
体デバイスの内部リードのＴＡＢ方式による接続部のボ
ンディング状態を検査する装置に関する。
【０００２】近年、半導体デバイスは高集積化と高密度
実装の要求に対応して、リードの多ピン化と微小化が進
められている。そのため、半導体チップとパッケージの
リードとを電気的に接続する技術として、従来のワイヤ
ボンディング技術に代わるＴＡＢ( Tape Automated Bon
ding )技術が実用化されている。このＴＡＢ方式でボン
ディングした場合でも、総てのリードが常に確実にボン
ディングされているとは限らないから、ボンディング個
所の外観検査を行う必要があり、そのための自動機の実
用化が望まれている。
実装の要求に対応して、リードの多ピン化と微小化が進
められている。そのため、半導体チップとパッケージの
リードとを電気的に接続する技術として、従来のワイヤ
ボンディング技術に代わるＴＡＢ( Tape Automated Bon
ding )技術が実用化されている。このＴＡＢ方式でボン
ディングした場合でも、総てのリードが常に確実にボン
ディングされているとは限らないから、ボンディング個
所の外観検査を行う必要があり、そのための自動機の実
用化が望まれている。
【０００３】
【従来の技術】図３は検査対象の説明図であり、(A) は
試料（被検査物）の平面図、(B) は検査部分の拡大斜視
図である。
試料（被検査物）の平面図、(B) は検査部分の拡大斜視
図である。
【０００４】試料１はフィルムテープ２に設けられたリ
ード３がバンプ６を介して半導体チップ４の電極５にボ
ンディングされている。ボンディングは電極５上に予め
形成したバンプ６の上にリード３を重ねて行われ、リー
ド３とバンプ６との接合部７に沿ってフィレット８が形
成されている。フィレット８はリード３の被覆金属とバ
ンプ６の表層金属との共晶反応（又は両金属の溶融）に
より形成されるものであるから、接合部７の全長に対す
るフィレット８の全長の比率でボンディング状態の良否
を判定することが出来る。
ード３がバンプ６を介して半導体チップ４の電極５にボ
ンディングされている。ボンディングは電極５上に予め
形成したバンプ６の上にリード３を重ねて行われ、リー
ド３とバンプ６との接合部７に沿ってフィレット８が形
成されている。フィレット８はリード３の被覆金属とバ
ンプ６の表層金属との共晶反応（又は両金属の溶融）に
より形成されるものであるから、接合部７の全長に対す
るフィレット８の全長の比率でボンディング状態の良否
を判定することが出来る。
【０００５】この検査を、従来は検査員による顕微鏡下
での目視検査方式で行っていた。
での目視検査方式で行っていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ＴＡＢ方式
を採用する半導体デバイスのリードは多ピン且つ微小で
あるから（例えばリードの幅が約30μm 、間隔が約 100
μm 、本数が数百本、というデバイスが出現してい
る）、上記のような外観検査を検査員による顕微鏡下で
の目視検査方式で行うと、フィレットの見落とし・見間
違いを生じ易く、判定を誤る可能性が高かった。
を採用する半導体デバイスのリードは多ピン且つ微小で
あるから（例えばリードの幅が約30μm 、間隔が約 100
μm 、本数が数百本、というデバイスが出現してい
る）、上記のような外観検査を検査員による顕微鏡下で
の目視検査方式で行うと、フィレットの見落とし・見間
違いを生じ易く、判定を誤る可能性が高かった。
【０００７】本発明はこのような問題を解決して、リー
ドのボンディング状態を正確に検査することが可能な外
観検査装置を提供することを目的とする。
ドのボンディング状態を正確に検査することが可能な外
観検査装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的は本発明によれ
ば、[1] 光学系11と撮像手段17とを有し、リード３と電
極５上に設けたバンプ６との接合部７に照明光を照射し
て該接合部７に沿って形成されたフィレット８を撮像手
段17が撮像し、該フィレット８の画像信号によりボンデ
ィング状態を検査する装置において、該光学系11は該フ
ィレット８面から異なる方向に反射する反射光を集光す
る凹面鏡12を備えていることを特徴とする外観検査装置
とすることで、[2] 前記[1] において、前記光学系11は
照明装置15、スリット13及び前記凹面鏡12を含み、該凹
面鏡12の反射面は二つの焦点が該スリット13及び前記フ
ィレット８の位置と一致する楕円柱面をなし、該照明装
置15から出た光線を該スリット13通過後に該凹面鏡12で
反射させて前記接合部７を全長にわたり斜めに照射し、
該フィレット８からの反射光を該凹面鏡12が受けて該ス
リット13の位置に集光させるように構成することで、
[3] 前記[1] において、前記光学系11を二組設け、一本
のリード３の両側の接合部７のフィレット８を同時に撮
像するように構成することで、達成される。
ば、[1] 光学系11と撮像手段17とを有し、リード３と電
極５上に設けたバンプ６との接合部７に照明光を照射し
て該接合部７に沿って形成されたフィレット８を撮像手
段17が撮像し、該フィレット８の画像信号によりボンデ
ィング状態を検査する装置において、該光学系11は該フ
ィレット８面から異なる方向に反射する反射光を集光す
る凹面鏡12を備えていることを特徴とする外観検査装置
とすることで、[2] 前記[1] において、前記光学系11は
照明装置15、スリット13及び前記凹面鏡12を含み、該凹
面鏡12の反射面は二つの焦点が該スリット13及び前記フ
ィレット８の位置と一致する楕円柱面をなし、該照明装
置15から出た光線を該スリット13通過後に該凹面鏡12で
反射させて前記接合部７を全長にわたり斜めに照射し、
該フィレット８からの反射光を該凹面鏡12が受けて該ス
リット13の位置に集光させるように構成することで、
[3] 前記[1] において、前記光学系11を二組設け、一本
のリード３の両側の接合部７のフィレット８を同時に撮
像するように構成することで、達成される。
【０００９】
【作用】本発明の作用を図１、図２を参照しながら説明
する。図２は照明光の反射を示す図である。同図におい
て、３はリード、５は電極、６はバンプ、７はリード３
とバンプ６との接合部、８は接合部７に形成されたフィ
レットである。
する。図２は照明光の反射を示す図である。同図におい
て、３はリード、５は電極、６はバンプ、７はリード３
とバンプ６との接合部、８は接合部７に形成されたフィ
レットである。
【００１０】湾曲した斜面の有無を光学的に検知する方
法として、平行光線を適当な角度でその斜面に照射し、
照射方向と逆向きの反射光をセンサが受光する方式がし
ばしば採用される。リード３とこれより幅広のバンプ６
との接合部７に形成されるフィレット８は、通常、湾曲
した斜面となるから、図２(A) のように、平行光線から
なるスリット光を接合部７に向けて斜め上方から一定角
度で照射し、照射方向の逆に向かう反射光（照射方向に
対して垂直な面で反射した光線）をセンサが受光するこ
とによってフィレット８の有無を検知することが出来
る。
法として、平行光線を適当な角度でその斜面に照射し、
照射方向と逆向きの反射光をセンサが受光する方式がし
ばしば採用される。リード３とこれより幅広のバンプ６
との接合部７に形成されるフィレット８は、通常、湾曲
した斜面となるから、図２(A) のように、平行光線から
なるスリット光を接合部７に向けて斜め上方から一定角
度で照射し、照射方向の逆に向かう反射光（照射方向に
対して垂直な面で反射した光線）をセンサが受光するこ
とによってフィレット８の有無を検知することが出来
る。
【００１１】即ち、フィレット８が図２(B) のように湾
曲した斜面の場合には照射方向と逆向きの反射光が充分
に得られるから、これをセンサで受光すれば図２(C) の
ように充分な映像信号強度が得られ、二値化によるフィ
レット８の検知が出来る。ところが、フィレット８が図
２(D) のように湾曲していない場合は、フィレット８面
が照射光に対して垂直でなければ照射方向と逆の方向に
は反射光が得られないから、これをセンサで受光すれば
図２(E) のように充分な映像信号強度が得られず、二値
化によるフィレット８の検知が困難となる。本発明はこ
のような問題点を改善するものである。
曲した斜面の場合には照射方向と逆向きの反射光が充分
に得られるから、これをセンサで受光すれば図２(C) の
ように充分な映像信号強度が得られ、二値化によるフィ
レット８の検知が出来る。ところが、フィレット８が図
２(D) のように湾曲していない場合は、フィレット８面
が照射光に対して垂直でなければ照射方向と逆の方向に
は反射光が得られないから、これをセンサで受光すれば
図２(E) のように充分な映像信号強度が得られず、二値
化によるフィレット８の検知が困難となる。本発明はこ
のような問題点を改善するものである。
【００１２】図１は本発明の原理説明図である。同図に
おいて、11は光学系であり、凹面鏡12、スリット13、シ
リンドリカルレンズ14、照明装置15、ハーフミラー16等
からなる。17は撮像手段であり、例えばＴＶカメラであ
る（以下、ＴＶカメラと記す）。
おいて、11は光学系であり、凹面鏡12、スリット13、シ
リンドリカルレンズ14、照明装置15、ハーフミラー16等
からなる。17は撮像手段であり、例えばＴＶカメラであ
る（以下、ＴＶカメラと記す）。
【００１３】この光学系11は次のように構成されてい
る。照明装置15を出た光線はハーフミラー16で反射し、
シリンドリカルレンズ14を通ってスリット13の位置で集
光され、スリット13を通過した光線は凹面鏡12で反射し
てフィレット８を照射する。反射光は凹面鏡12で反射し
てスリット13の位置で集光され、スリット13を通過した
光線はシリンドリカルレンズ14を通ってＴＶカメラ17に
至る。
る。照明装置15を出た光線はハーフミラー16で反射し、
シリンドリカルレンズ14を通ってスリット13の位置で集
光され、スリット13を通過した光線は凹面鏡12で反射し
てフィレット８を照射する。反射光は凹面鏡12で反射し
てスリット13の位置で集光され、スリット13を通過した
光線はシリンドリカルレンズ14を通ってＴＶカメラ17に
至る。
【００１４】この凹面鏡12の反射面は楕円柱面をなして
おり、この楕円の一方の焦点をスリット13の位置と、
又、他方の焦点をフィレット８の位置と、それぞれ一致
させてある。従って、フィレット８を照射する光線は平
行光線ではなく、照射角度は一定の幅を持つことにな
る。その結果、フィレット8 からの反射光の方向も幅が
拡大する。しかも、反射光もこの凹面鏡12で受けてスリ
ット13方向に反射させるから、一方向の反射光だけでな
く、一定範囲の方向の反射光を受けることが出来る。こ
れらのことから、フィレット８の面が湾曲していない場
合のフィレット８の検知が容易になる。
おり、この楕円の一方の焦点をスリット13の位置と、
又、他方の焦点をフィレット８の位置と、それぞれ一致
させてある。従って、フィレット８を照射する光線は平
行光線ではなく、照射角度は一定の幅を持つことにな
る。その結果、フィレット8 からの反射光の方向も幅が
拡大する。しかも、反射光もこの凹面鏡12で受けてスリ
ット13方向に反射させるから、一方向の反射光だけでな
く、一定範囲の方向の反射光を受けることが出来る。こ
れらのことから、フィレット８の面が湾曲していない場
合のフィレット８の検知が容易になる。
【００１５】尚、凹面鏡12の反射面を構成する楕円を大
きくすれば、フィレット8 からの反射光の方向も幅が更
に拡大し、検知出来るフィレット角度の範囲が拡大する
が、反射光の総てが隣接するリード３に遮られる範囲、
即ち図１における‘α’の範囲であれば、検知すること
が出来ない。又、反射光がバンプ６上面に垂直な方向に
近づくとバンプ６との識別が困難となる。従って、照射
角度はバンプ６上面に対して45°前後が適当である。
きくすれば、フィレット8 からの反射光の方向も幅が更
に拡大し、検知出来るフィレット角度の範囲が拡大する
が、反射光の総てが隣接するリード３に遮られる範囲、
即ち図１における‘α’の範囲であれば、検知すること
が出来ない。又、反射光がバンプ６上面に垂直な方向に
近づくとバンプ６との識別が困難となる。従って、照射
角度はバンプ６上面に対して45°前後が適当である。
【００１６】
【実施例】本発明に係る外観検査装置の実施例を図４、
図５を参照しながら説明する。図４は本発明の実施例の
装置構成を示す図である。同図において、１は試料（詳
細は先に図３により説明済）、11は光学系（詳細は先に
図１により説明済）、17はＴＶカメラ、18はＴＶカメラ
コントローラ、19はＡ−Ｄ変換回路、20は画像メモリ、
21は検査回路、22は制御回路、23は撮像個所の位置決め
と走査のために試料１をＸ、Ｙ、θ方向に移動する移動
ステージである。
図５を参照しながら説明する。図４は本発明の実施例の
装置構成を示す図である。同図において、１は試料（詳
細は先に図３により説明済）、11は光学系（詳細は先に
図１により説明済）、17はＴＶカメラ、18はＴＶカメラ
コントローラ、19はＡ−Ｄ変換回路、20は画像メモリ、
21は検査回路、22は制御回路、23は撮像個所の位置決め
と走査のために試料１をＸ、Ｙ、θ方向に移動する移動
ステージである。
【００１７】この装置によるボンディング状態の検査
は、次のようにして行われる。先ず光学系11内の照明装
置15を出た光線が試料１を照射し、その反射光をＴＶカ
メラ17が撮像する（詳細は前項参照）。ＴＶカメラ17の
出力（ビデオ信号）をＴＶカメラコントローラ18を経て
Ａ−Ｄ変換回路19に送り、ディジタル信号に変換した
後、これを画像メモリ20に送って記憶させる。
は、次のようにして行われる。先ず光学系11内の照明装
置15を出た光線が試料１を照射し、その反射光をＴＶカ
メラ17が撮像する（詳細は前項参照）。ＴＶカメラ17の
出力（ビデオ信号）をＴＶカメラコントローラ18を経て
Ａ−Ｄ変換回路19に送り、ディジタル信号に変換した
後、これを画像メモリ20に送って記憶させる。
【００１８】検査回路21はこのディジタル画像信号を取
り出し、撮像したフィレット（図３における８）の全長
の接合部（図３における７）の全長に対する比率によっ
てボンディング状態の良否を判定し（例えば、50％以上
を良品とする）、その検査結果を表示すると共に、その
出力を制御回路22へ送る。制御回路22は検査結果に応じ
て、移動ステージ23の駆動と次の検査領域の検査の開
始、ボンディング装置へのフィードバック（ボンディン
グヘッドのクリーニングを指示する等）等の処理を行
う。
り出し、撮像したフィレット（図３における８）の全長
の接合部（図３における７）の全長に対する比率によっ
てボンディング状態の良否を判定し（例えば、50％以上
を良品とする）、その検査結果を表示すると共に、その
出力を制御回路22へ送る。制御回路22は検査結果に応じ
て、移動ステージ23の駆動と次の検査領域の検査の開
始、ボンディング装置へのフィードバック（ボンディン
グヘッドのクリーニングを指示する等）等の処理を行
う。
【００１９】図５は本発明の他の実施例の装置構成を示
す図である。この例では、図４における光学系11を二組
備えており、一本のリードの両サイドの接合部の様子を
同時に撮像するように構成されている。このような装置
では、両サイドのフィレット長の合計に対する接合部長
の合計の比率でボンディング状態の良否を判定すること
が出来、検査時間が短縮される。
す図である。この例では、図４における光学系11を二組
備えており、一本のリードの両サイドの接合部の様子を
同時に撮像するように構成されている。このような装置
では、両サイドのフィレット長の合計に対する接合部長
の合計の比率でボンディング状態の良否を判定すること
が出来、検査時間が短縮される。
【００２０】本発明は以上の実施例に限定されることな
く、更に種々変形して実施することが出来る。
く、更に種々変形して実施することが出来る。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
リードのボンディング状態を正確に検査することが可能
な外観検査装置を提供することが出来、半導体デバイス
製造における生産性向上等に寄与する。
リードのボンディング状態を正確に検査することが可能
な外観検査装置を提供することが出来、半導体デバイス
製造における生産性向上等に寄与する。
【図１】 本発明の原理説明図である。
【図２】 照明光の反射を示す図である。
【図３】 検査対象の説明図である。
【図４】 本発明の実施例の装置構成を示す図である。
【図５】 本発明の他の実施例の装置構成を示す図であ
る。
る。
１ 試料 ２ フィルムテープ ３ リード ４ 半導体チップ ５ 電極 ６ バンプ ７ 接合部 ８ フィレット 11 光学系 12 凹面鏡 13 スリット 14 シリンドリカルレンズ 15 照明装置 16 ハーフミラー 17 ＴＶカメラ（撮像手段） 18 ＴＶカメラコントローラ 19 Ａ−Ｄ変換回路 20 画像メモリ 21 検査回路 22 制御回路 23 移動ステージ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 護俊 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 光学系(11)と撮像手段(17)とを有し、リ
ード(3) と電極(5)上に設けたバンプ(6) との接合部(7)
に照明光を照射して該接合部(7) に沿って形成された
フィレット(8) を撮像手段(17)が撮像し、該フィレット
(8) の画像信号によりボンディング状態を検査する装置
において、 該光学系(11)は該フィレット(8) 面から異なる方向に反
射する反射光を集光する凹面鏡(12)を備えていることを
特徴とする外観検査装置。 - 【請求項２】 前記光学系(11)は照明装置(15)、スリッ
ト(13)及び前記凹面鏡(12)を含み、 該凹面鏡(12)の反射面は二つの焦点が該スリット(13)及
び前記フィレット(8)の位置と一致する楕円柱面をな
し、 該照明装置(15)から出た光線を該スリット(13)通過後に
該凹面鏡(12)で反射させて前記接合部(7) を全長にわた
り斜めに照射し、 該フィレット(8) からの反射光を該凹面鏡(12)に受光さ
せて該スリット(13)の位置に集光させるように構成した
ことを特徴とする請求項１記載の外観検査装置。 - 【請求項３】 前記光学系(11)を二組設け、一本のリー
ド(3) の両側の接合部(7) のフィレット(8) を同時に撮
像するように構成したことを特徴とする請求項１記載の
外観検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22100392A JPH0666529A (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 外観検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22100392A JPH0666529A (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 外観検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0666529A true JPH0666529A (ja) | 1994-03-08 |
Family
ID=16759953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22100392A Withdrawn JPH0666529A (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 外観検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0666529A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005115108A (ja) * | 2003-10-09 | 2005-04-28 | Sony Corp | 表示装置および方法、並びに撮像装置および方法 |
| KR100743910B1 (ko) * | 2005-12-29 | 2007-08-02 | 삼성중공업 주식회사 | 스퀴즈 아웃 계측 장치 및 방법 |
| JP2022128955A (ja) * | 2021-02-24 | 2022-09-05 | テックス理研株式会社 | 外周検査装置 |
-
1992
- 1992-08-20 JP JP22100392A patent/JPH0666529A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005115108A (ja) * | 2003-10-09 | 2005-04-28 | Sony Corp | 表示装置および方法、並びに撮像装置および方法 |
| KR100743910B1 (ko) * | 2005-12-29 | 2007-08-02 | 삼성중공업 주식회사 | 스퀴즈 아웃 계측 장치 및 방법 |
| JP2022128955A (ja) * | 2021-02-24 | 2022-09-05 | テックス理研株式会社 | 外周検査装置 |
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