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JP3312395B2 - ワイヤボンディングの検査方法 - Google Patents

ワイヤボンディングの検査方法

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JP3312395B2
JP3312395B2 JP25719092A JP25719092A JP3312395B2 JP 3312395 B2 JP3312395 B2 JP 3312395B2 JP 25719092 A JP25719092 A JP 25719092A JP 25719092 A JP25719092 A JP 25719092A JP 3312395 B2 JP3312395 B2 JP 3312395B2
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semiconductor chip
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camera
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤボンディングの
検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ワイヤボンディングの検査項目の中に
は、半導体チップのエッジ部とワイヤとのクリアランス
を検査する項目があり、この検査を行うことによってワ
イヤが半導体チップのエッジ部に接触して起こる、いわ
ゆるエッジショートや、モールド時にパッケージからワ
イヤがはみ出すなどの不良発生を未然に回避することが
できる。
【０００３】従来、この種のワイヤボンディングの検査
方法としては、作業者が実体顕微鏡を覗きながら半導体
チップのエッジ部とワイヤとのクリアランスを測定する
のが一般的であった。この方法では、顕微鏡に取り付け
られた目盛りを基準に上記クリアランスを測定し、その
測定値が所定範囲内にあるか否かによって良品、不良品
の判定をしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の目視による検査方法では、短時間で検査できるという
利点はあるものの、繰り返しによる測定誤差や作業者間
での判定基準のバラツキによって、半導体チップのエッ
ジ部とワイヤとのクリアランスを精度良く検査すること
ができず、信頼性に欠けるといった問題があった。
【０００５】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、半導体チップのエッジ部とワイヤとのクリ
アランスを短時間でしかも精度良く検査することができ
るワイヤボンディングの検査方法を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、半導体チップの上面に形
成された電極パッドと該半導体チップの周辺に配置され
たリードとをワイヤにて接続するワイヤボンディングに
おいて、前記半導体チップのエッジ部と前記ワイヤとの
クリアランスを検査するためのワイヤボンディングの検
査方法であって、前記半導体チップの上方に設置したカ
メラにより該半導体チップの上面とほぼ同じ高さに位置
であって前記カメラの焦点深度の範囲内でとらえられる
前記ワイヤの焦点画像を取り込む工程と、前記焦点画像
に画像処理を施して該焦点画像から焦点位置を抽出する
工程と、前記電極パッド上の予め求めておいたボンディ
ング位置から前記焦点位置までの距離を算出する工程と
からなるものである。また、前記半導体チップの上面に
焦点を合わせたカメラで前記ワイヤを映し出すことによ
り前記焦点画像を取り込み可能としたものである。さら
に、被測定物に光源から光が照射されており、前記カメ
ラにより取り込まれた前記焦点画像の中で最も輝度の高
い位置を前記焦点位置として抽出するようにしたもので
ある。
【０００７】
【作用】本発明のワイヤボンディングの検査方法におい
ては、半導体チップの上方に設置したカメラによってワ
イヤの焦点画像が取り込まれ、この焦点画像に画像処理
を施すことによって測定点となる焦点位置が抽出され
る。また、電極パッド上のボンディング位置から上記焦
点位置までの距離を算出することで、半導体チップのエ
ッジ部とワイヤとのクリアランスを割り出すことができ
る。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図３に基づい
て詳細に説明する。まず、図１において、１は半導体チ
ップであり、この半導体チップ１はダイパッド２上に搭
載されている。半導体チップ１の上面にはその周縁に沿
って複数（図では一個だけ表示）の電極パッド３が形成
されている。また、これらの電極パッド３に対応して半
導体チップ１の周辺には複数のリード４が近接して配置
されている。そして、半導体チップ１上の電極パッド３
とリード４とはそれぞれワイヤ５によって接続されてい
る。
【０００９】本発明に係わるワイヤボンディングの検査
方法は、半導体チップ１のエッジ１ａとワイヤ５とのク
リアランスＧを検査するための方法であり、この検査方
法について工程順に説明する。
【００１０】はじめに第１の工程では、図１（ａ）に示
すように半導体チップ１の上方に設置したカメラ６によ
ってその半導体チップ１の上面とほぼ同じ高さに位置す
るワイヤ５の焦点画像を取り込む。ここで本実施例にお
いては、１００倍以上の高倍率レンズを備えしかもその
レンズ系に絞り機能を持たせたカメラ６を採用してお
り、このカメラ６の絞り機能によって焦点深度（焦点が
合っている範囲）を調整できるようになっている。因み
に、カメラ６の焦点深度を深く設定するとそれだけ明確
に映し出される画像の範囲が広くなり、反対に焦点深度
を浅く設定するとその分明確な画像の範囲は狭くなる。
このカメラ６の焦点深度は後述する画像処理や検出精度
を考慮して適宜設定するとよい。
【００１１】上述したワイヤ５の焦点画像を取り込むた
めの具体的手段としては次のような方法が考えられる。
すなわち、カメラ６の焦点をまず半導体チップ１の上面
に正確に合わせ、続いてカメラ６とチップ上面との距離
を一定に保持したまま、そのカメラ６でもってワイヤ５
を映し出す。このとき明確に映し出される画像が、半導
体チップ１の上面とほぼ同じ高さに位置するワイヤ５の
焦点画像となる。
【００１２】ワイヤ５の焦点画像はワイヤ５自体のルー
プ形状から図１（ｂ）のＳで示すように映し出される。
すなわち、半導体チップ１の上面と同一高さに位置する
部分が最も幅広に映し出され、この高さから上下方向に
離れるにしたがって徐々に像の幅が狭くなり、全体的に
は図のような菱形をなすようになる。このワイヤ５の焦
点画像Ｓはカメラ６の焦点深度Ｈの範囲内でとらえられ
るものであり、この範囲から外れた部分はカメラ６が高
倍率であることから像としては現れない。
【００１３】なお、図１（ａ）ではカメラ６を移動させ
てそれぞれの位置で半導体チップ１の上面とワイヤ５の
表面を映し出すようにしているが、被測定物に対してカ
メラ６が十分に大きい場合はいちいちカメラ６を移動さ
せなくてもワイヤ５の焦点画像Ｓを取り込むことができ
る。
【００１４】次いで第２の工程では、ワイヤ５の焦点画
像Ｓに画像処理を施して、その焦点画像Ｓから焦点位置
Ｐ２を抽出する。被測定物である半導体チップ１やワイ
ヤ５には図示せぬ光源から光が照射されているため、ワ
イヤ５の表面を断面的に見た場合には図３に示すように
ワイヤ頂点Ｒに近いほど輝度が高くなる。また、カメラ
６の焦点は半導体チップ１の上面に合わせてあるので、
これと同一面上の箇所が最も輝度は高くなる。これらの
事実を踏まえて本実施例では、カメラ６により取り込ま
れた焦点画像Ｓの中で最も輝度が高い位置を焦点位置Ｐ
２として抽出している。これをワイヤ５の焦点画像Ｓで
説明すると、像の最も広い部分に位置するワイヤ５の頂
点が焦点位置Ｐ２となる。
【００１５】続いて第３の工程では、電極パッド３上の
ボンディング位置Ｐ１から上述した焦点位置Ｐ２までの
距離Ｌを算出する。電極パッド３上のボンディング位置
Ｐ１については、例えばＸＹテーブル上に取り付けたカ
メラ６を移動させて半導体チップ１上のパターンを読み
取み、これに画像処理を施して予め個々のボンディング
位置Ｐ１を求めておく。こうして求めておいたボンディ
ング位置Ｐ１を基準にして、上述のように抽出されるワ
イヤ５の焦点位置Ｐ２までの距離Ｌをコンピュータにて
算出する。
【００１６】このようにして求められる距離Ｌは半導体
チップ１のエッジ部１ａとワイヤ５とのクリアランスＧ
に対応する値である。すなわち、図１（ｂ）および図２
に示すようにワイヤ５のループ形状の違いによって電極
パッド３上のボンディング位置Ｐ１からワイヤ５の焦点
位置Ｐ２までの距離Ｌが小さくなると、それに準じて半
導体チップ１のエッジ部１ａとワイヤ５とのクリアラン
スＧも小さくなる。したがって本実施例の検査方法によ
りボンディング位置Ｐ１から焦点位置Ｐ２までの距離Ｌ
を求めることで、半導体チップ１のエッジ部１ａとワイ
ヤ５とのクリアランスＧを割り出すことができる。
【００１７】またこれ以外にも、ボンディング位置Ｐ１
から半導体チップ１のエッジ部１ａまでの距離とワイヤ
５の外形寸法とを予めコンピュータに入力しておき、上
述の検査方法により求めた距離Ｌからそれらの入力値を
減算することによってクリアランスＧを割り出すことも
可能である。
【００１８】なお、本発明のワイヤボンディングの検査
方法は、ボールボンドやウエッジボンドなどの接続方式
に係わらず、いずれの場合おいても適用できることは言
うまでもない。
【００１９】
【発明の効果】以上、説明したように本発明のワイヤボ
ンディングの検査方法によれば、従来のように作業者の
目視に頼ることなく、画像処理や演算によって半導体チ
ップのエッジ部とワイヤとのクリアランスを割り出すこ
とができるため、繰り返しによる測定誤差や作業者間で
の判定基準のバラツキが解消されて検査精度の向上が図
られるとともに、半導体チップのエッジ部とワイヤとの
クリアランスを従来よりも短時間で検査することができ
るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】検査方法の工程を説明するための図である。
【図２】ループ形状の違いによる焦点位置の変動を説明
する図である。
【図３】ワイヤ表面での輝度分布を説明する図である。
【符号の説明】
１ 半導体チップ ３ 電極パッド ４ リード ５ ワイヤ ６ カメラ Ｇ クリアランス Ｌ 距離 Ｐ１ ボンディング位置 Ｐ２ 焦点位置
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−247510（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−59845（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−82366（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−277645（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−304144（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−148828（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−312531（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体チップの上面に形成された電極パ
    ッドと該半導体チップの周辺に配置されたリードとをワ
    イヤにて接続するワイヤボンディングにおいて、前記半
    導体チップのエッジ部と前記ワイヤとのクリアランスを
    検査するためのワイヤボンディングの検査方法であっ
    て、 前記半導体チップの上方に設置したカメラにより該半導
    体チップの上面とほぼ同じ高さに位置であって前記カメ
    ラの焦点深度の範囲内でとらえられる前記ワイヤの焦点
    画像を取り込む工程と、 前記焦点画像に画像処理を施して該焦点画像から焦点位
    置を抽出する工程と、 前記電極パッド上の予め求めておいたボンディング位置
    から前記焦点位置までの距離を算出する工程とからなる
    ことを特徴とするワイヤボンディングの検査方法。
  2. 【請求項２】 前記半導体チップの上面に焦点を合わせ
    たカメラで前記ワイヤを映し出すことにより前記焦点画
    像を取り込み可能としたことを特徴とする請求項１記載
    のワイヤボンディングの検査方法。
  3. 【請求項３】 被測定物に光源から光が照射されてお
    り、前記カメラにより取り込まれた前記焦点画像の中で
    最も輝度の高い位置を前記焦点位置として抽出すること
    を特徴とする請求項１記載のワイヤボンディングの検査
    方法。
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