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JP3008745B2 - Wire bonding inspection method and wire bonding inspection device - Google Patents

Wire bonding inspection method and wire bonding inspection device

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Publication number
JP3008745B2
JP3008745B2 JP5237470A JP23747093A JP3008745B2 JP 3008745 B2 JP3008745 B2 JP 3008745B2 JP 5237470 A JP5237470 A JP 5237470A JP 23747093 A JP23747093 A JP 23747093A JP 3008745 B2 JP3008745 B2 JP 3008745B2
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JP
Japan
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wire
semiconductor chip
bonding
capillary
dent
Prior art date
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JP5237470A
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Japanese (ja)
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信途 川原
正基 小林
浩文 平島
英俊 西郡
正人 名倉
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
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    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L2224/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はワイヤボンディング検査
方法及びワイヤボンディング検査装置に関し、特にワイ
ヤボンディング後のワイヤの形状・位置ずれ等を自動測
定し、装置の座標設定データを自動修正し、高精度な検
出を可能としたものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wire bonding inspection method and a wire bonding inspection apparatus, and more particularly, to a method for automatically measuring the shape and position of a wire after wire bonding, automatically correcting coordinate setting data of the apparatus, and achieving high precision. This makes it possible to perform a simple detection.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近のIC・LSIといった半導体素子
の製品は集積化が年々進んでいる。
2. Description of the Related Art Recently, products of semiconductor devices such as ICs and LSIs have been increasingly integrated year by year.

【0003】特に、半導体回路自体の製造工程、所謂前
工程においては、自動化技術が大幅に取り入れられ、工
程内での無人化が進んでいる。
[0003] In particular, in the manufacturing process of the semiconductor circuit itself, that is, in the so-called pre-process, automation technology has been largely adopted, and unmanned processes have been advanced.

【0004】一方、後工程であるワイヤボンディング工
程にあってもワイヤボンダの自動化が図られている。こ
れに対し、その検査にあっては現在では専ら目視検査に
頼っている。
On the other hand, automation of a wire bonder has been attempted even in a wire bonding process which is a subsequent process. On the other hand, at present, the inspection exclusively relies on visual inspection.

【0005】例えば特開平4−259807号公報では
ボンディングワイヤの3次元的な画像データを得て、こ
れよりボンディングワイヤの外観を目視検査するように
した線状物検査用画像入力装置が提案されている。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-259807 proposes an image input device for inspecting a linear object in which three-dimensional image data of a bonding wire is obtained and the appearance of the bonding wire is visually inspected from the data. I have.

【0006】同公報では一対のカメラで得られた画像デ
ータをオペレータが解析してワイヤボンダの設定値の狂
いを修正しながら製造を続けるという手順を踏んでい
る。
In this publication, a procedure is followed in which an operator analyzes image data obtained by a pair of cameras and corrects a set value of a wire bonder to continue manufacturing.

【0007】図6は従来のワイヤボンディング検査装置
の要部概略図である。同図において13はリング照明
部、14は落射照明部であり、各々照明制御装置22に
より選択的に半導体チップ1を照明している。15は撮
像装置であり、半導体チップ1を撮像している。各要素
13,14,15は撮像手段15aを構成している。1
1はXYZステージであり、ステージ制御装置24から
の信号に基づいて撮像手段15aを駆動している。
FIG. 6 is a schematic view of a main part of a conventional wire bonding inspection apparatus. In FIG. 1, reference numeral 13 denotes a ring illuminator, and 14 denotes an epi-illumination illuminator. Reference numeral 15 denotes an imaging device which images the semiconductor chip 1. Each of the elements 13, 14, 15 constitutes an imaging unit 15a. 1
Reference numeral 1 denotes an XYZ stage, which drives the imaging unit 15a based on a signal from the stage controller 24.

【0008】被測定物である半導体チップ1は搬送制御
装置21からの信号に基づいて搬送装置12によって検
査領域に搬送されている。然る後に、撮像装置15をフ
ァーストボンド部(例えば以下「ボール部」と呼ぶ)の
存在する位置まで移動し、焦点を合わせた上でボール部
の画像を取り込む。
The semiconductor chip 1 to be measured is transported to the inspection area by the transport device 12 based on a signal from the transport control device 21. Thereafter, the imaging device 15 is moved to a position where a first bond portion (hereinafter, referred to as a “ball portion”) is present, focused, and an image of the ball portion is captured.

【0009】このときの画像は例えば図2に示すよう
に、ボール3及び電極パッド4が混在しているが、画像
処理装置23によりボール部のみの外形寸法及び中心座
標を算出している。
Although the image at this time includes the balls 3 and the electrode pads 4 as shown in FIG. 2, for example, the outer dimensions and the center coordinates of only the balls are calculated by the image processing device 23.

【0010】続いて撮像装置15をセカンドボンド部
(例えば以下「クレセント部」と呼ぶ)の存在する位置
に移動し、ボール部と同様にクレセント部の画像を取り
込んでいる。
Subsequently, the imaging device 15 is moved to a position where a second bond portion (for example, hereinafter referred to as a "crescent portion") is present, and an image of the crescent portion is captured like the ball portion.

【0011】図5はこのときのクレセント部取り込み画
像の説明図である。図5において2はワイヤ、6はクレ
セント、7はキャピラリ打痕、8はリードである。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the image captured by the crescent portion at this time. In FIG. 5, 2 is a wire, 6 is a crescent, 7 is a capillary dent, and 8 is a lead.

【0012】クレセント部の測定では図5におけるクレ
セント6の幅・長さ及び中心座標を画像処理装置23を
用いて算出している。更にワイヤ部2の曲がり・間隔・
高さ等の測定を順次、画像処理等の手段を用いて行って
いる。
In the measurement of the crescent portion, the width, length and center coordinates of the crescent 6 in FIG. Furthermore, bend / spacing of wire part 2
The measurement of the height and the like is performed sequentially using a means such as image processing.

【0013】以上によって得られた測定結果と、前もっ
て入力された基準値とを中央処理装置31によって比較
し、ボンディング状態の良否判定を行っている。
The measurement result obtained as described above is compared with a previously input reference value by the central processing unit 31 to judge the quality of the bonding state.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】図3はボール部成形時
の要部断面図である。同図においてボール3はキャピラ
リ5によって半導体チップ1上に金ワイヤ末端の球状部
分が押し付けられることによって形成されている。この
とき、キャピラリ5の穴径はワイヤ2の径よりも大き
い。このためにキャピラリ5の中心とワイヤ2の中心は
数μmのズレを生じている。更にボール3はワイヤ2に
対して偏心しているために、結果としてボール3の中心
とキャピラリ5の中心では数十μmのズレを生じてくる
という問題点がある。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part when a ball portion is formed. In the figure, a ball 3 is formed by pressing a spherical portion at the end of a gold wire onto a semiconductor chip 1 by a capillary 5. At this time, the hole diameter of the capillary 5 is larger than the diameter of the wire 2. Therefore, the center of the capillary 5 and the center of the wire 2 are displaced by several μm. Further, since the ball 3 is eccentric with respect to the wire 2, there is a problem that a displacement of several tens μm occurs between the center of the ball 3 and the center of the capillary 5.

【0015】また、クレセント部においても図5に示す
ようにクレセント6の中心座標とキャピラリ打痕7の中
心ではキャピラリ5の外径の半分以上のズレが生じてし
まう。
Also, in the crescent portion, as shown in FIG. 5, a deviation of more than half of the outer diameter of the capillary 5 occurs at the center coordinate of the crescent 6 and the center of the capillary dent 7.

【0016】一方、ワイヤボンダにおいてはボンディン
グ座標の制御は、全てキャピラリ5の軌跡を制御するこ
とによって行われている。従って従来のワイヤボンディ
ング検査装置によって算出された位置座標に基づいてワ
イヤボンダの位置座標データの補正を直接且つ精度良く
行うことが大変難しいという問題点があった。
On the other hand, in the wire bonder, the control of the bonding coordinates is all performed by controlling the trajectory of the capillary 5. Therefore, there is a problem that it is very difficult to directly and accurately correct the position coordinate data of the wire bonder based on the position coordinates calculated by the conventional wire bonding inspection apparatus.

【0017】本発明は、ワイヤボンディング後の半導体
チップの外観検査を作業者に頼ることなく自動的に且つ
連続的に高精度に行うことができるワイヤボンディング
検査方法及びワイヤボンディング検査装置の提供を目的
とする。
An object of the present invention is to provide a wire bonding inspection method and a wire bonding inspection apparatus capable of automatically and continuously performing a high-precision inspection of the appearance of a semiconductor chip after wire bonding without relying on an operator. And

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明のワイヤボンディ
ング検査方法は、搬送装置によりワイヤボンディング後
の半導体チップを所定位置に搬送固定し、該半導体チッ
プを照明手段からの光束で照明し、該半導体チップの画
像情報を位置調整可能なステージに設けた撮像装置より
得て、該画像情報より画像処理装置で該半導体チップの
ファーストボンド部又は/及びセカンドボンド部の検査
をする際、ボール部若しくはクレセント部に形成された
キャピラリ打痕に対して該照明手段からの照明方法を調
節して、該キャピラリ打痕の位置又は/及び寸法情報を
求めて、該キャピラリ打痕の中心位置を測定し、これよ
りワイヤボンディング後のワイヤの形状、位置ずれを検
出していることを特徴としている。
According to a wire bonding inspection method of the present invention, a semiconductor device after wire bonding is transported and fixed at a predetermined position by a transport device, and the semiconductor chip is illuminated with a light beam from an illuminating means. When image information of a chip is obtained from an image pickup device provided on a position-adjustable stage and a first bond portion and / or a second bond portion of the semiconductor chip is inspected by the image processing device from the image information, a ball portion or a crescent The position of the capillary dent and / or the dimensional information of the capillary dent is determined by adjusting the illumination method of the capillary dent formed on the portion, and the center position of the capillary dent is measured. It is characterized in that the shape and displacement of the wire after wire bonding are detected.

【0019】特に、中央処理装置により前記画像処理装
置によって得たボール部若しくはクレセント部側のキャ
ピラリ打痕の中心位置座標と該ワイヤボンダに記憶した
ボンディング座標とのずれ量を算出して該ワイヤボンダ
に記憶したボンディング座標を自動修正していることを
特徴としている。
In particular, the central processing unit calculates the amount of deviation between the center position coordinates of the capillary dent on the ball portion or the crescent portion side obtained by the image processing device and the bonding coordinates stored in the wire bonder and stores the difference in the wire bonder. It is characterized in that the bonding coordinates thus set are automatically corrected.

【0020】又、本発明のワイヤボンディング検査装置
は、ワイヤボンディング後の半導体チップを搬送固定す
る搬送装置、該半導体チップを照明する照射方向可変の
照明装置、該半導体チップの画像情報を得る為にXYZ
方向に移動可能な撮像装置、該撮像装置で得た画像情報
より該半導体チップのファーストボンド部又は/及びセ
カンドボンド部におけるボール部若しくはクレセント部
に形成されたキャピラリ打痕の位置、寸法情報よりその
中心位置を求める画像処理装置、そしてワイヤボンドに
記憶されたボンディング座標と該画像処理装置で得られ
たキャピラリ打痕の中心位置座標とのずれ量を算出し、
該ワイヤボンドに記憶したボンディング座標を自動修正
する中央処理装置とを用いてボンディング後のワイヤの
形状、位置ずれを自動測定していることを特徴としてい
る。
A wire bonding inspection apparatus according to the present invention includes a transfer device for transferring and fixing a semiconductor chip after wire bonding, an illuminating device for irradiating the semiconductor chip with a variable irradiation direction, and an apparatus for obtaining image information of the semiconductor chip. XYZ
Imaging device movable in the direction, from the image information obtained by the imaging device, from the position and dimensional information of the capillary dent formed in the ball portion or the crescent portion in the first bond portion and / or the second bond portion of the semiconductor chip. The image processing device for determining the center position, and calculating the amount of deviation between the bonding coordinates stored in the wire bond and the center position coordinates of the capillary dent obtained by the image processing device,
It is characterized in that the shape and positional deviation of the wire after bonding are automatically measured using a central processing unit that automatically corrects the bonding coordinates stored in the wire bond.

【0021】[0021]

【実施例】図1は本発明の実施例1の要部概略図であ
る。
FIG. 1 is a schematic view of a main part of a first embodiment of the present invention.

【0022】同図において1は被検物であるワイヤボン
ディング後の半導体チップである。13は半導体チップ
1を照明するためのリング照明装置、14は半導体チッ
プ1を照明するための落射照明装置、15は半導体チッ
プ1の画像を取り込むための撮像装置、11はXYZス
テージであり、撮像装置15を半導体チップ1に対し相
対的に位置決めしている。12は搬送装置であり、被検
物1を搬送固定している。23は画像処理装置であり、
撮像装置15より取り込まれた画像信号を解析してい
る。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a semiconductor chip to be inspected after wire bonding. 13 is a ring illumination device for illuminating the semiconductor chip 1, 14 is an epi-illumination device for illuminating the semiconductor chip 1, 15 is an imaging device for capturing an image of the semiconductor chip 1, and 11 is an XYZ stage. The device 15 is positioned relatively to the semiconductor chip 1. Reference numeral 12 denotes a transport device which transports and fixes the test object 1. 23 is an image processing device,
The image signal captured by the imaging device 15 is analyzed.

【0023】21は搬送制御装置であり、搬送装置12
を駆動制御している。22は照明制御装置であり、リン
グ照明装置13と落射照明装置14を駆動制御して半導
体チップ1をリング照明又は落射照明している。24は
ステージ制御装置であり、XYZステージ11を駆動制
御している。32はワイヤボンダであり、接続すべきボ
ンド部とクレセント部の位置座標を外部より入力してい
る。31は中央処理装置であり、被検物1の良否を判定
し、ワイヤボンダ32のデータを修正している。33は
外部入力装置である。
Reference numeral 21 denotes a transfer control device, and the transfer device 12
Drive control. Reference numeral 22 denotes an illumination control device, which drives and controls the ring illumination device 13 and the epi-illumination device 14 to perform ring illumination or epi-illumination on the semiconductor chip 1. Reference numeral 24 denotes a stage control device which drives and controls the XYZ stage 11. Reference numeral 32 denotes a wire bonder, which inputs position coordinates of a bond portion and a crescent portion to be connected from the outside. Reference numeral 31 denotes a central processing unit, which determines the quality of the test object 1 and corrects data of the wire bonder 32. 33 is an external input device.

【0024】一般にボール部はその形成の際に図3に示
すようにキャピラリ5の先端部によって半導体チップ1
の上に押しつけられ、ボール部上面にはリング状の平面
部(又は凹面部)ができる。
In general, the ball portion is formed by the tip of the capillary 5 as shown in FIG.
And a ring-shaped flat portion (or concave portion) is formed on the upper surface of the ball portion.

【0025】本実施例によれば、ボール測定時において
は、ボール部の位置・外形寸法を測定した後にボール上
に形成されたキャピラリ打痕を画像処理によって抽出・
解析し、該キャピラリ打痕の中心位置座標を算出するこ
とによってボンディング時のキャピラリの実際の位置を
検出するようにしている。
According to the present embodiment, at the time of ball measurement, a capillary dent formed on the ball is extracted by image processing after measuring the position and external dimensions of the ball portion.
The actual position of the capillary at the time of bonding is detected by analyzing and calculating the coordinates of the center position of the capillary dent.

【0026】クレセント部の形成に当たっても図5に示
すようにリード8上にキャピラリ打痕7ができるため、
クレセント部6の測定に際してもクレセント部の位置・
外形寸法を測定した後に、該キャピラリ打痕7の中心位
置座標を画像処理によって抽出・解析して、該キャピラ
リ打痕の中心位置座標を算出し、ボンディング時のキャ
ピラリの実際の位置を検出するようにしている。
Even when the crescent portion is formed, a capillary dent 7 is formed on the lead 8 as shown in FIG.
When measuring the crescent part 6, the position of the crescent part
After measuring the external dimensions, the center position coordinates of the capillary dent 7 are extracted and analyzed by image processing, the center position coordinates of the capillary dent are calculated, and the actual position of the capillary at the time of bonding is detected. I have to.

【0027】以上の処理によって得られた座標と、例え
ば電極パッド4の中心座標のように本来ボンディングが
なされているべき基準座標とのずれ量を算出し、このず
れ量を補正値として、ワイヤボンダに記憶されているボ
ンディング座標を自動的に補正している。
The amount of deviation between the coordinates obtained by the above processing and the reference coordinates to which bonding should be originally performed, for example, the center coordinate of the electrode pad 4, is calculated, and the amount of deviation is used as a correction value for the wire bonder. The stored bonding coordinates are automatically corrected.

【0028】次に本実施例の測定の手順を図1及び図7
のフローチャートをもとに説明する。
Next, the measurement procedure of this embodiment will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0029】初めに予め記憶済の測定条件を選択(ステ
ップST11)した後で被検物である半導体チップ1の
搭載されたリードフレームを搬送装置12上にセットす
る(ステップST12)。
First, a pre-stored measurement condition is selected (step ST11), and then a lead frame on which the semiconductor chip 1 as a test object is mounted is set on the transfer device 12 (step ST12).

【0030】続いて外部入力装置33からの指令又はワ
イヤボンダ32から測定開始の信号が中央処理装置31
に入力されると(ステップST13)、被検物であるワ
イヤボンディング後の半導体チップ1は搬送装置12に
よって検査領域に運ばれ(ステップST21)、固定さ
れる。
Subsequently, a command from the external input device 33 or a signal for starting measurement from the wire bonder 32 is transmitted to the central processing unit 31.
(Step ST13), the semiconductor chip 1 after the wire bonding, which is the test object, is carried to the inspection area by the transfer device 12 (step ST21) and fixed.

【0031】続いて照明装置13又は14によって半導
体チップ11上を照射し(ステップST22)、撮像装
置15を予め設定された位置に移動してフォーカスを合
わせた後に少なくとも2か所以上の「位置決めマーク」
の画像を取り込み、半導体チップ1の回転方向をも含む
位置決めエラーを補正する。
Subsequently, the illumination device 13 or 14 irradiates the semiconductor chip 11 with light (step ST22), and moves the image pickup device 15 to a preset position for focusing. "
And the positioning error including the rotation direction of the semiconductor chip 1 is corrected.

【0032】更には半導体チップ1上の少なくとも3か
所以上のポイントにおいて、オートフォーカスをかけそ
の時の高さをもとにして3次元方向のチルト成分につい
ても補正を行う(ステップST23)。なおここでは半
導体チップ1を固定した後に照明装置を点灯したが、点
灯のタイミングは画像の取り込みの前であればいつでも
良い。
Further, at least three or more points on the semiconductor chip 1 are subjected to auto-focusing, and a three-dimensional tilt component is also corrected based on the height at that time (step ST23). Here, the lighting device is turned on after the semiconductor chip 1 is fixed. However, the lighting timing may be any time before the image is captured.

【0033】次に撮像装置15を検査対象であるボンデ
ィングワイヤの1本目のボール部の画像が取り込める位
置に移動してフォーカスを合わせる(ステップST3
1)。このとき撮像装置15には図2に示されるような
画像が入力される。この画像を画像処理装置23に取り
込み画像の中からボール部3のみを抽出・計測し、更に
はステージ制御装置24からステージの位置座標を呼び
出し、該ボール3の位置座標を中央処理装置31によっ
て算出する(ステップST32)。
Next, the imaging device 15 is moved to a position where an image of the first ball portion of the bonding wire to be inspected can be taken in and focused (step ST3).
1). At this time, an image as shown in FIG. This image is taken into the image processing device 23, and only the ball portion 3 is extracted and measured from the image. Further, the position coordinates of the stage are called from the stage control device 24, and the position coordinates of the ball 3 are calculated by the central processing device 31. (Step ST32).

【0034】ここでボール部3の形成時の状態について
説明すると、前述したようにボール部3はその形成の際
に図3に示すようにキャピラリ5の先端部によって半導
体チップ1の上に押しつけられ、ボール部3の上面には
リング状の平面部(又は凹面部)ができる。
Here, the state when the ball portion 3 is formed will be described. As described above, the ball portion 3 is pressed onto the semiconductor chip 1 by the tip of the capillary 5 as shown in FIG. A ring-shaped flat portion (or concave portion) is formed on the upper surface of the ball portion 3.

【0035】従ってボール部3に対する照明を落射照明
のみとした場合、又は照明光の垂直成分を強くした場合
(ステップST33)、該平面部からの反射光によって
図4に示すようにリング状の明部9が現れる。この画像
を再び画像処理装置23内に取り込んでリング部9のみ
をボールと同様にして抽出・計測し中心座標を算出する
(ステップST34)。
Therefore, when the illumination for the ball portion 3 is only epi-illumination, or when the vertical component of the illumination light is increased (step ST33), the light reflected from the flat portion causes a ring-shaped bright light as shown in FIG. Part 9 appears. This image is taken into the image processing device 23 again, and only the ring portion 9 is extracted and measured in the same manner as the ball, and the center coordinates are calculated (step ST34).

【0036】更に撮像装置15を検査対象であるボンデ
ィングワイヤの1本目のクレセント部6の画像が取り込
める位置に移動してフォーカスを合わせる(ステップS
T35)。ただしここでボール部3とクレセント6が同
一画面内に入るかどうかを中央処理装置31にて判断し
た結果、同一画面内に入ると判断された場合は、撮像装
置15を移動する必要はない。
Further, the imaging device 15 is moved to a position where an image of the first crescent portion 6 of the bonding wire to be inspected can be taken in and focused (step S).
T35). However, if the central processing unit 31 determines whether or not the ball unit 3 and the crescent 6 are within the same screen, and it is determined that the ball unit 3 and the crescent 6 are within the same screen, there is no need to move the imaging device 15.

【0037】図5はクレセント部6の取り込み画像の概
略図である。同図に示すようにクレセント部6において
も前記のボール部3と同様に、キャピラリ打痕7が形成
されている、クレセント部6に対する照明を落射照明の
みとした場合、リング状の明部が画像内に現れる。この
画像を取り込んだ上でリング部のみをボールと同様にし
て抽出・計測し、その中心座標を算出する(ステップS
T36)。
FIG. 5 is a schematic view of an image captured by the crescent portion 6. As shown in the drawing, also in the crescent portion 6, similarly to the above-mentioned ball portion 3, the capillary dent 7 is formed. Appears in. After capturing this image, only the ring portion is extracted and measured in the same manner as the ball, and the center coordinates are calculated (step S).
T36).

【0038】更にワイヤ部2の測定位置に撮像装置15
を移動して(ステップST37)画像を取り込み、ワイ
ヤ部2の測定を行う(ステップST38)。なおワイヤ
部2の測定については例えば特開平5−18722号公
報で提案されている測定方法が適用可能である。
Further, the image pickup device 15 is placed at the measurement position of the wire section 2.
Is moved (step ST37) to capture an image and measure the wire section 2 (step ST38). For the measurement of the wire portion 2, for example, a measuring method proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-18722 can be applied.

【0039】以上に説明したステップST31〜ST3
8は半導体チップ1のすべての検査対象ワイヤについて
自動的に繰り返され、得られた測定結果は予め中央処理
装置31内に設定されている基準値と比較されて良否判
定が行われる(ステップST41)。
Steps ST31 to ST3 described above
8 is automatically repeated for all the inspection target wires of the semiconductor chip 1, and the obtained measurement result is compared with a reference value set in the central processing unit 31 in advance to make a pass / fail judgment (step ST41). .

【0040】一般的に1枚のリードフレーム上には複数
の半導体チップが搭載されているので、次に半導体チッ
プを測定する必要がある場合はステップST21〜ST
41までの一連の処理を繰り返すこととなる。
Generally, a plurality of semiconductor chips are mounted on one lead frame. If it is necessary to measure the semiconductor chips next, steps ST21 to ST21 are performed.
A series of processing up to 41 is repeated.

【0041】然る後に中央処理装置31は該半導体チッ
プ1のワイヤボンディング加工を行ったワイヤボンダ3
2から該ワイヤボンダ32に記憶されているボンディン
グ座標を、通信手段34を介して入力する。このボンデ
ィング座標に対しステップST41において計算された
ずれ量を補正量として演算し、この補正後の値を新しい
ボンディング座標として、ワイヤボンダ32に通信手段
34を介して転送し、記憶させ(ステップST51)、
次回のワイヤボンディングに備える。
Thereafter, the central processing unit 31 performs the wire bonding process on the semiconductor chip 1 by wire bonding.
2, the bonding coordinates stored in the wire bonder 32 are input via the communication means 34. The deviation calculated for the bonding coordinates in step ST41 is calculated as a correction amount, and the corrected value is transferred as new bonding coordinates to the wire bonder 32 via the communication means 34 and stored (step ST51).
Prepare for the next wire bonding.

【0042】最後に検査を終了したリードフレームを搬
送装置12によって検査領域から排出し(ステップST
52)、全ての処理を終了する。
Finally, the lead frame for which inspection has been completed is ejected from the inspection area by the transfer device 12 (step ST).
52), all processing ends;

【0043】尚、本実施例においては次のような手順の
一部変更が可能である。
In this embodiment, the following procedure can be partially changed.

【0044】(1−1)実施例1の説明ではステップS
T31〜38に示したようにボール部、クレセント部、
ワイヤ部の順番に測定を行っているが、この測定順序を
入れ替えても良い。更に1本のワイヤ部について全項目
を測定した後に次のワイヤ部の測定を行うようにした
が、例えばボール部だけで全ワイヤ部分を検査した後に
クレセント部について全ワイヤ部分検査を行うといった
手順を取っても良い。
(1-1) In the description of the first embodiment, step S
Ball part, crescent part, as shown in T31-38,
Although the measurement is performed in the order of the wire portions, the measurement order may be changed. Further, the measurement of the next wire portion is performed after all the items are measured for one wire portion. For example, a procedure in which the entire wire portion is inspected for only the ball portion and then the crescent portion is inspected. You may take it.

【0045】(1−2)実施例1では、撮像装置15に
よって得られた画像には検査対象であるワイヤ部は1本
のみが存在している場合について説明したが、一般的に
は隣接するワイヤ部が同一画面内に捕らえられる場合が
多い。
(1-2) In the first embodiment, the case where only one wire portion to be inspected is present in the image obtained by the imaging device 15 has been described. In many cases, the wire portion is captured on the same screen.

【0046】従って図7のステップST31において撮
像装置15の位置を決定する場合、検査対象であるワイ
ヤ部の座標を中央処理装置31内で全て確認した上で同
一画面内に捕らえられるワイヤ数が最大になるような座
標を算出し、撮像装置15の位置を決定する。
Therefore, when the position of the imaging device 15 is determined in step ST31 in FIG. 7, the coordinates of the wire portion to be inspected are all checked in the central processing unit 31, and the number of wires captured on the same screen is the maximum. Then, the position of the imaging device 15 is determined.

【0047】更にこのようにして得られた画像内のワイ
ヤ部に対する測定は画像処理装置23での処理を並列化
するようにしても良い。これによれば高速化・効率化を
測ることが可能となる。
Further, for the measurement of the wire portion in the image obtained in this way, the processing in the image processing device 23 may be parallelized. According to this, it is possible to measure an increase in speed and efficiency.

【0048】(1−3)図7のステップST34・ST
36では図4及び図5におけるボール3上又はリードフ
レーム8上に形成されたキャピラリ打痕7の形状をリン
グ状であると記載したが、ワイヤボンダのボンディング
条件の設定によってはリングが1/4〜1/2程度、部
分的に形成されない、又は認識できない場合が生じる。
(1-3) Steps ST34 and ST in FIG.
In FIG. 36, the shape of the capillary dent 7 formed on the ball 3 or the lead frame 8 in FIGS. 4 and 5 is described as being a ring shape. In some cases, about 2 of them are not formed partially or cannot be recognized.

【0049】このような場合、前もってキャピラリの径
を中央処理装置31又は画像処理装置23に登録してお
くことによって取り込んだ画像の中から該キャピラリ径
に該当する円形状の図形を選択し、その図形の中心座標
を求めるといったアルゴリズムを併用しても良い。これ
によれば精度を向上させることができる。
In such a case, by registering the diameter of the capillary in the central processing unit 31 or the image processing unit 23 in advance, a circular figure corresponding to the capillary diameter is selected from the captured image, and An algorithm for obtaining the center coordinates of the figure may be used together. According to this, accuracy can be improved.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明によれば以上のように各要素を設
定することにより、ワイヤボンディング後の半導体チッ
プの外観検査を作業者に頼ることなく自動的に且つ連続
的に高精度に行うことができるワイヤボンディング検査
方法及びワイヤボンディング検査装置を達成することが
できる。
According to the present invention, by setting each element as described above, the appearance inspection of a semiconductor chip after wire bonding can be performed automatically and continuously with high precision without relying on an operator. A wire bonding inspection method and a wire bonding inspection device that can be realized.

【0051】特に、本発明によればワイヤボンディング
後の半導体チップの外観検査を自動的且つ連続的に行う
ことができ、目視検査に見られるような個人差が発生し
ないと共にボール及びクレセントの位置もキャピラリセ
ンタ座標によって管理されるために基準値からのずれ量
がそのままワイヤボンダのボンディング座標の補正値と
して使用できるという効果がある。
In particular, according to the present invention, the appearance inspection of the semiconductor chip after wire bonding can be performed automatically and continuously, and there is no individual difference as seen in the visual inspection, and the positions of the ball and the crescent are not changed. Since it is managed by the capillary center coordinates, there is an effect that the deviation amount from the reference value can be used as it is as the correction value of the bonding coordinates of the wire bonder.

【0052】更にワイヤボンダの座標補正も自動的に行
われることから作業者の手に頼ることなく常に良好な状
態でボンディングを続行することが可能となる等の効果
がある。
Further, since the coordinate correction of the wire bonder is also performed automatically, there is an effect that the bonding can be continued in a good state without relying on the operator's hand.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明のワイヤボンディング検査装置の実
施例1の要部概略図
FIG. 1 is a schematic view of a main part of a wire bonding inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 従来の測定におけるボール部取り込み画像
の説明図
FIG. 2 is an explanatory diagram of a ball portion captured image in a conventional measurement.

【図3】 ボール部形成時の断面図FIG. 3 is a sectional view when a ball portion is formed.

【図4】 本発明におけるボール部取り込み画像の説
明図
FIG. 4 is an explanatory diagram of a ball portion captured image according to the present invention.

【図5】 クレセント部測定時の取り込み画像の説明
FIG. 5 is an explanatory diagram of a captured image when measuring a crescent portion.

【図6】 従来例のワイヤボンディング検査装置の要
部概略図
FIG. 6 is a schematic view of a main part of a conventional wire bonding inspection apparatus.

【図7】 本発明に係る測定手順フローチャートFIG. 7 is a flowchart of a measurement procedure according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体チップ 2 ワイヤ 3 ボール 4 電極パッド 5 キャピラリ 6 クレセント 7 キャピラリ打痕 8 リード 9 リング状明部 11 XYZステージ 12 搬送装置 13 リング照明 14 落射照明 15 撮像装置 21 搬送制御装置 22 照明制御装置 23 画像処理装置 24 ステージ制御装置 31 中央処理装置 32 ワイヤボンダ 33 外部入力装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor chip 2 Wire 3 Ball 4 Electrode pad 5 Capillary 6 Crescent 7 Capillary dent 8 Lead 9 Ring-shaped bright part 11 XYZ stage 12 Transport device 13 Ring illumination 14 Epi-illumination 15 Imaging device 21 Transport control device 22 Lighting control device 23 Image Processing device 24 Stage control device 31 Central processing device 32 Wire bonder 33 External input device

フロントページの続き (72)発明者 西郡 英俊 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 名倉 正人 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−18722(JP,A) 特開 昭60−167340(JP,A) 特開 昭51−120176(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 11/00 - 11/30 102 G01N 21/84 - 21/91 G06T 7/00 H01L 21/64 - 21/66 Continuation of the front page (72) Inventor Hidetoshi Nishigun 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Masato Nakura 3-30-2, Shimomaruko 3-chome, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (56) reference Patent flat 5-18722 (JP, a) JP Akira 60-167340 (JP, a) JP Akira 51-120176 (JP, a) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 7 G01B 11/00-11/30 102 G01N 21/84-21/91 G06T 7/00 H01L 21/64-21/66

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 搬送装置によりワイヤボンディング後の
半導体チップを所定位置に搬送固定し、該半導体チップ
を照明手段からの光束で照明し、該半導体チップの画像
情報を位置調整可能なステージに設けた撮像装置より得
て、該画像情報より画像処理装置で該半導体チップのフ
ァーストボンド部又は/及びセカンドボンド部の検査を
する際、ボール部若しくはクレセント部に形成されたキ
ャピラリ打痕に対して該照明手段からの照明方法を調節
して、該キャピラリ打痕の位置又は/及び寸法情報を求
めて、該キャピラリ打痕の中心位置を測定し、これより
ワイヤボンディング後のワイヤの形状、位置ずれを検出
していることを特徴とするワイヤボンディング検査方
法。
The semiconductor chip after wire bonding is transported and fixed at a predetermined position by a transport device, the semiconductor chip is illuminated with a light beam from an illuminating means, and image information of the semiconductor chip is provided on a stage capable of position adjustment. When the first bond portion and / or the second bond portion of the semiconductor chip is inspected by the image processing device obtained from the image pickup device using the image information, the illumination of the capillary dent formed on the ball portion or the crescent portion is performed. By adjusting the illumination method from the means, obtaining the position or / and dimensional information of the capillary dent, measuring the center position of the capillary dent and detecting the shape and displacement of the wire after wire bonding A wire bonding inspection method.
【請求項2】 中央処理装置により前記画像処理装置に
よって得たボール部若しくはクレセント部側のキャピラ
リ打痕の中心位置座標と該ワイヤボンダに記憶したボン
ディング座標とのずれ量を算出して該ワイヤボンダに記
憶したボンディング座標を自動修正していることを特徴
とする請求項1のワイヤボンディング検査方法。
2. A central processing unit calculates a deviation amount between a center position coordinate of a capillary dent on a ball portion or a crescent portion obtained by the image processing device and a bonding coordinate stored in the wire bonder, and stores the deviation amount in the wire bonder. 2. The wire bonding inspection method according to claim 1, wherein said bonding coordinates are automatically corrected.
【請求項3】 ワイヤボンディング後の半導体チップを
搬送固定する搬送装置、該半導体チップを照明する照射
方向可変の照明装置、該半導体チップの画像情報を得る
為にXYZ方向に移動可能な撮像装置、該撮像装置で得
た画像情報より該半導体チップのファーストボンド部又
は/及びセカンドボンド部におけるボール部若しくはク
レセント部に形成されたキャピラリ打痕の位置、寸法情
報よりその中心位置を求める画像処理装置、そしてワイ
ヤボンドに記憶されたボンディング座標と該画像処理装
置で得られたキャピラリ打痕の中心位置座標とのずれ量
を算出し、該ワイヤボンドに記憶したボンディング座標
を自動修正する中央処理装置とを用いてボンディング後
のワイヤの形状、位置ずれを自動測定していることを特
徴とするワイヤボンディング検査装置。
A transport device for transporting and fixing the semiconductor chip after wire bonding, a lighting device for illuminating the semiconductor chip with a variable irradiation direction, an imaging device movable in XYZ directions to obtain image information of the semiconductor chip, An image processing device for obtaining a position of a capillary dent formed on a ball portion or a crescent portion in a first bond portion and / or a second bond portion of the semiconductor chip from image information obtained by the imaging device, and a center position thereof from dimensional information; And a central processing unit that calculates an amount of deviation between the bonding coordinates stored in the wire bond and the center position coordinates of the capillary dent obtained by the image processing apparatus, and automatically corrects the bonding coordinates stored in the wire bond. Characterized in that the wire shape and displacement after bonding are automatically measured using Inspection equipment.
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