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JP2880355B2 - Wire bonding inspection equipment - Google Patents
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JP2880355B2 - Wire bonding inspection equipment - Google Patents

Wire bonding inspection equipment

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JP2880355B2
JP2880355B2 JP24258792A JP24258792A JP2880355B2 JP 2880355 B2 JP2880355 B2 JP 2880355B2 JP 24258792 A JP24258792 A JP 24258792A JP 24258792 A JP24258792 A JP 24258792A JP 2880355 B2 JP2880355 B2 JP 2880355B2
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Wire Bonding (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
装置であって、特にワイヤ高さ測定を行うものに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wire bonding inspection apparatus, and more particularly to an apparatus for measuring a wire height.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ワイヤボンディング検査装置は、
図6に示すように構成されている。ワイヤボンディング
検査装置の検査項目は、大きく分けて、ワイヤ高さの
測定、ワイヤ位置の測定、ボール形状の測定、およ
びクレセント形状の測定に分類される。
2. Description of the Related Art Conventionally, a wire bonding inspection apparatus has
It is configured as shown in FIG. Inspection items of the wire bonding inspection apparatus are roughly classified into measurement of wire height, measurement of wire position, measurement of ball shape, and measurement of crescent shape.

【0003】ワイヤ高さの測定は次の手順で行われる。
第1の方法によれば、光源1、第1コンデンサレンズ
2、第2コンデンサレンズ3等により構成される落射照
明装置により、対物レンズ4を介してチップ面17、ワ
イヤ部18、インナーリード19に落射照明を行う。こ
の照明による、チップ面17、ワイヤ部18、インナー
リード19からの反射光は、再び対物レンズ4を通過
し、さらにハーフミラー5およびハーフミラー6を通過
し、リレーレンズ7によりTVカメラ9に結像する。そ
して、TVカメラ9により、チップ面17、ワイヤ部1
8、インナーリード19を観察する。さらにオートフォ
ーカスユニット8により対物レンズ4を介してチップ1
7、ワイヤ部18、およびインナーリード19にピント
合せを行う。
[0003] The measurement of the wire height is performed in the following procedure.
According to the first method, the epi-illumination device including the light source 1, the first condenser lens 2, the second condenser lens 3, and the like is used to connect the chip surface 17, the wire portion 18, and the inner lead 19 via the objective lens 4. Perform epi-illumination. The reflected light from the chip surface 17, the wire portion 18, and the inner lead 19 by this illumination passes through the objective lens 4 again, further passes through the half mirror 5 and the half mirror 6, and is connected to the TV camera 9 by the relay lens 7. Image. Then, the TV camera 9 uses the chip surface 17 and the wire portion 1.
8. Observe the inner lead 19. Further, the chip 1 is moved by the autofocus unit 8 through the objective lens 4.
7. Focus on the wire portion 18 and the inner lead 19.

【0004】光源1〜TVカメラ9で構成される光学ヘ
ッド10をステージ12に搭載する際には、光学ヘッド
10の光軸と、レール14の上面部が直交するように、
精度良く調整する。調整は、光学ヘッド10及び支柱1
1のあおり、または資料台13のあおりで行う。
When the optical head 10 composed of the light source 1 to the TV camera 9 is mounted on the stage 12, the optical axis of the optical head 10 is perpendicular to the upper surface of the rail 14.
Adjust with high accuracy. Adjustment is performed by the optical head 10 and the support 1
This is performed by the tilt of 1 or the tilt of the document stand 13.

【0005】次に、実際の測定の第1段階として、チッ
プ中心を観察するようにステージ12を移動し、オート
フォーカスユニット8によりフォーカス状態を検出し、
対物レンズ駆動部20により対物レンズ4を上下させ、
チップ面17(中心)にピントを合わせ、このときのチ
ップの高さhp をメモリ等に記憶する。次に、対物レン
ズ駆動部20により、ワイヤトップの凡その高さ(あら
かじめ凡その値がわかっている)付近に対物レンズ4を
上げる。そして、凡その高さ付近で対物レンズを微小ピ
ッチで移動させ、各高さ毎に、図7のように、TVカメ
ラ受光面の全面71内のワイヤ部の像72上に明るく見
えるワイヤトップ部の像73のビデオ信号74を画像処
理装置により検出する。ここで得られた各高さでの、図
7のようなビデオ信号74のピーク値75が最大となっ
た対物レンズ高さを求める。画面内の(xi ,yi )に
ワイヤピークがあったとして、それぞれで得られたワイ
ヤ高さをhw (xi ,yi )とする。通常、ワイヤの高
さは、チップ面からワイヤトップまでの高さとして定義
する。したがって求めたいワイヤ高さhw0(xi ,y
i )は、先に求めたチップ高さhp を引いて、数1式と
して得ることができる。
Next, as the first stage of actual measurement, the stage 12 is moved so as to observe the center of the chip, and the autofocus unit 8 detects the focus state.
The objective lens 4 is moved up and down by the objective lens drive unit 20,
Focus on chip surface 17 (center), and stores the height h p of the chip at this time in a memory or the like. Next, the objective lens drive unit 20 raises the objective lens 4 to a position near the approximate height of the wire top (the approximate value is known in advance). Then, the objective lens is moved at a fine pitch near the approximate height, and for each height, as shown in FIG. 7, a wire top portion that looks bright on an image 72 of the wire portion in the entire surface 71 of the TV camera light receiving surface. The video signal 74 of the image 73 is detected by the image processing device. At each height obtained here, the objective lens height at which the peak value 75 of the video signal 74 as shown in FIG. In the screen (x i, y i) if there is a wire peaks, the wire height obtained in each h w (x i, y i) and. Usually, the height of the wire is defined as the height from the chip surface to the wire top. Therefore, the desired wire height h w0 (x i , y
i) may pull the tip height h p of the previously obtained, obtained as equation (1).

【0006】[0006]

【数1】 第2の方法は、第1の方法における落射照明の代わりに
リング照明装置を用いて行う方法である。照明方法以外
は、ほぼ第1の方法と類似する。また、実際は光学系に
像面彎曲が生じているために、事前に像面彎曲を測定
し、各点(xi ,yi )の像面彎曲量hfc(xi ,y
i )をメモリに記憶しておき、数1式からさらに像面彎
曲量を引き、数2式としてワイヤ高さを計算する。但
し、画面中心の像面彎曲量を基準(0)とする。
(Equation 1) The second method is a method using a ring illumination device instead of the epi-illumination in the first method. Except for the illumination method, it is almost similar to the first method. In addition, since the field curvature actually occurs in the optical system, the field curvature is measured in advance, and the field curvature amount h fc (x i , y) at each point (x i , y i ).
i ) is stored in a memory, and the field curvature amount is further subtracted from equation (1), and the wire height is calculated as equation (2). However, the field curvature amount at the center of the screen is set as a reference (0).

【0007】[0007]

【数2】 (Equation 2)

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来例では次のような欠点がある。第1に、光学ヘッド1
0または試料台13の移動等により、光学ヘッド10の
光軸とレール14面の直交度が長期的に倒れを生じてし
まうために、画面中心を基準とした像面の回転(傾き)
により、視野周辺部に近付くに従い、高さ測定の誤差が
増大する。
However, the conventional example has the following disadvantages. First, the optical head 1
Since the orthogonality between the optical axis of the optical head 10 and the surface of the rail 14 falls over a long period of time due to 0 or movement of the sample table 13, the rotation (tilt) of the image plane with respect to the center of the screen
As a result, the height measurement error increases as the position approaches the periphery of the visual field.

【0009】第2に、さらに同様に像面彎曲の経時変化
が生じるため、高さ検知に誤差が生じる。
Secondly, since the field curvature changes over time similarly, an error occurs in height detection.

【0010】第3に、インナーリード面19とチップ面
17に傾きが生じているサンプルの場合には、前記傾き
により、やはり視野周辺に近付くに従い、高さ測定の誤
差が増大する。
Third, in the case of a sample in which the inner lead surface 19 and the chip surface 17 are inclined, the inclination causes an error in height measurement to approach the periphery of the visual field.

【0011】第4に、2つのレール面14にねじれが生
じている場合、インナーリード面19をレール14に密
着するように固定するため、逆に、チップ面17、ワイ
ヤ部分18にゆがみが生じ、その状態で高さ測定を行う
ため、測定誤差を生じる。
Fourth, when the two rail surfaces 14 are twisted, the chip surface 17 and the wire portion 18 are distorted because the inner lead surface 19 is fixed so as to be in close contact with the rails 14. Since the height measurement is performed in that state, a measurement error occurs.

【0012】本発明の目的は、前記従来技術の問題点に
鑑み、ワイヤボンディング検査装置において、ワイヤ高
さの測定精度を向上させることにある。
An object of the present invention is to improve the accuracy of measuring the wire height in a wire bonding inspection apparatus in view of the above-mentioned problems of the prior art.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明では、ワイヤボンディングされたリードフレーム
を観察するための光学観察手段、該リードフレームを保
持するための保持手段、および、光学観察手段と保持手
段との相対的位置関係を変化させる移動手段を備えたワ
イヤボンディング検査装置において、保持手段に対する
一定の位置において光学観察手段により観察されかつ光
学観察手段による観察領域内の略全域において観察され
得るパターンが形成された校正用サンプル、および、光
学観察手段に設けられたオートフォーカス手段のいずれ
か一方、または両方を具備するようにしている。
According to the present invention, there is provided an optical observation means for observing a wire-bonded lead frame, a holding means for holding the lead frame, and an optical observation means. In a wire bonding inspection apparatus provided with a moving means for changing a relative positional relationship between the holding means and the holding means, a wire is observed by the optical observation means at a fixed position with respect to the holding means, and is observed over substantially the entire observation area by the optical observation means. One or both of a calibration sample on which an obtained pattern is formed and an autofocus unit provided in the optical observation unit are provided.

【0014】校正用サンプルは、光学観察手段により観
察される校正用サンプルの像に基づいて光学観察手段の
像面彎曲および光軸の倒れを測定し、その測定結果に基
づいて、前記リードフレームのワイヤ高さを測定する際
の補正量を求め、あるいは、光学観察手段と保持手段と
の間の相対的傾きを調整し光学観察手段の像面彎曲変化
量および光軸の倒れ量を補正するのに用いられる。
The calibration sample measures the curvature of field and the tilt of the optical axis of the optical observation means based on the image of the calibration sample observed by the optical observation means. To determine the correction amount when measuring the wire height, or to adjust the relative inclination between the optical observation means and the holding means to correct the field curvature change amount and the optical axis tilt amount of the optical observation means. Used for

【0015】また、光学観察手段がオートフォーカス手
段を有する場合は、前記リードフレームのワイヤを観察
する際に以下のように動作する。
When the optical observation means has an auto-focus means, the following operation is performed when observing the wires of the lead frame.

【0016】オートフォーカス手段により前記リードフ
レーム内のチップ面の傾き量あるいは保持手段が有する
2本のレールの傾き量を測定し、その測定結果に基づい
て前記リードフレームのワイヤ高さを測定する際の補正
量を求め、あるいは、オートフォーカス手段により前記
リードフレーム内のチップ面の傾き量を測定し、その測
定結果に基づいて光学観察手段と保持手段との間の相対
的傾きを調整し光学観察手段の像面彎曲変化量および光
軸の倒れ量を補正する。
When the inclination of the chip surface in the lead frame or the inclination of the two rails of the holding means is measured by the autofocus means, and the wire height of the lead frame is measured based on the measurement result. Or the amount of inclination of the chip surface in the lead frame is measured by the autofocus means, and the relative inclination between the optical observation means and the holding means is adjusted based on the measurement result to perform optical observation. The amount of change in curvature of field of the means and the amount of tilt of the optical axis are corrected.

【0017】[0017]

【作用】この構成において、リードフレームのワイヤの
高さは、ワイヤが光学系によって良好に観察されたとき
の光学系と保持手段との位置関係に基づいて求められる
が、その際、一定形状の校正用サンプルのパターンを、
保持手段とは一定の位置関係において光学系によって観
察し、パターン上の複数部分のそれぞれについて映像が
良好に観察されるような保持手段と光学系との間の位置
関係を求め、これを考慮することにより、光学系が有す
る像面彎曲および光軸倒れの影響が排除される。
In this structure, the height of the wire of the lead frame can be obtained based on the positional relationship between the optical system and the holding means when the wire is properly observed by the optical system. The pattern of the sample for calibration
Observe by the optical system in a fixed positional relationship with the holding means, and determine the positional relationship between the holding means and the optical system so that the image is properly observed for each of a plurality of parts on the pattern, and consider this This eliminates the effects of curvature of field and tilt of the optical axis of the optical system.

【0018】すなわち、例えば、保持手段のレール面と
平行に調整された校正用サンプルを設け、光軸とレール
面との直行度の変化を測定し、その結果をワイヤの最高
点を計算する高さ計算式、あるいは光軸傾き調整手段に
フィードバックすることにより長期的な光軸の変化によ
る測定誤差が減少させられる。また、同様に、像面彎曲
を測定し、高さ計算式にフィードバックされる。
That is, for example, a calibration sample adjusted in parallel with the rail surface of the holding means is provided, a change in the degree of perpendicularity between the optical axis and the rail surface is measured, and the result is used to calculate the highest point of the wire. The measurement error due to a long-term change in the optical axis can be reduced by feeding back the calculation formula or the optical axis tilt adjusting means. Similarly, the field curvature is measured and fed back to the height calculation formula.

【0019】また、オートフォーカス手段を有する場合
は、リードフレームのチップ面内の少なくとも3点でフ
ォーカス位置を計測し、インナーリードとチップ面の傾
き量を求め、高さ計算式あるいは光軸傾き調整手段にフ
ィードバックすることにより高さ測定の誤差がさらに減
少される。
When an auto-focus means is provided, the focus position is measured at least at three points within the chip surface of the lead frame, the amount of inclination between the inner lead and the chip surface is obtained, and a height calculation formula or optical axis inclination adjustment is performed. Feedback to the means further reduces height measurement errors.

【0020】さらに、レール面の少なくとも4点でフォ
ーカス位置を計測し、2本のレールのねじれを求め、こ
れに基づいてワイヤ部分のゆがみ量を求め、これを高さ
計算式にフィードバックし、さらに高さ検知の誤差が減
少される。
Further, the focus position is measured at least at four points on the rail surface, the torsion of the two rails is obtained, the amount of distortion of the wire portion is obtained based on this, and this is fed back to the height calculation formula. Height detection errors are reduced.

【0021】[0021]

【実施例】図1は本発明の一実施例に係るワイヤボディ
ング検査装置の構成を示す模式図である。同図に示すよ
うに、この装置は、試料台13の上にさらに校正サンプ
ル台15を設け、その上に、図3に示すような校正サン
プル16を設けた点が図6の従来例と異なる。校正サン
プル16の上面とレール4とは、あらかじめ相互に平行
となるように調整されている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a wire-boarding inspection apparatus according to one embodiment of the present invention. As shown in the figure, this apparatus is different from the conventional example of FIG. 6 in that a calibration sample table 15 is further provided on a sample table 13 and a calibration sample 16 as shown in FIG. 3 is provided thereon. . The upper surface of the calibration sample 16 and the rail 4 are previously adjusted so as to be parallel to each other.

【0022】図1において、1はハロゲンランプ、LE
D等の光源、2は光源1の光束を開口または視野絞り等
に集める第1コンデンサレンズ、3はさらに第1コンデ
ンサレンズ2により集光された光束を対物レンズ4へ集
束させる第2コンデンサレンズ、4は対物レンズ、5は
照明系ハーフミラー、6はAF光束を対物レンズ4へと
導光するためのAF系ハーフミラー、7は対物レンズ4
からの光線を結像させるためのリレーレンズ、8はオー
トフォーカスユニット、9はTVカメラ、10は光源1
〜TVカメラ9および対物レンズ駆動部20からなる光
学ヘッド、11は光学ヘッド10を支えるための支柱、
12はステージ、13は試料台、14はリードフレーム
を保持するためのレール、15は校正サンプル台、16
は校正サンプル、17〜19はそれぞれリードフレーム
のチップ面、ワイヤ部、インナーリード部、そして20
は対物レンズを上下駆動するための対物レンズ駆動部で
ある。
In FIG. 1, 1 is a halogen lamp, LE
A light source 2 such as D; a first condenser lens 2 for collecting the light flux of the light source 1 at an aperture or a field stop; 4 is an objective lens, 5 is an illumination system half mirror, 6 is an AF system half mirror for guiding an AF light beam to the objective lens 4, and 7 is an objective lens 4.
A relay lens for forming an image of light rays from the camera, 8 an autofocus unit, 9 a TV camera, and 10 a light source 1
An optical head composed of a TV camera 9 and an objective lens driving unit 20, a support 11 for supporting the optical head 10,
12 is a stage, 13 is a sample stage, 14 is a rail for holding a lead frame, 15 is a calibration sample stage, 16
Is a calibration sample, 17 to 19 are a chip surface, a wire portion, an inner lead portion, and 20 of a lead frame, respectively.
Denotes an objective lens driving unit for vertically driving the objective lens.

【0023】光学ヘッド10は、光源1からの光を従来
例と同様に、チップ面17、ワイヤ部18およびインナ
ーリード部19に照明し、これら各部を、2枚のハーフ
ミラー5,6およびリレーレンズ7を介してTVカメラ
9により観察する、いわゆる顕微鏡である。
The optical head 10 illuminates the light from the light source 1 onto the chip surface 17, the wire portion 18, and the inner lead portion 19 in the same manner as in the prior art, and these portions are respectively illuminated by two half mirrors 5, 6 and a relay. This is a so-called microscope that is observed by the TV camera 9 via the lens 7.

【0024】この構成において検査を行うには、まず、
ステージ12により光学ヘッド10を校正サンプル16
の上に移動させる。校正サンプル16は図3に示すよう
な格子状のチャート32が中心部に印刷されていて、こ
れを光学ヘッド10で観察する。図4に示すような格子
チャート32の像がTVカメラ9の画面41に結像され
る。ここで、格子のクロス点43(xi ,yi )の近傍
の点A,Bのビデオ信号は図5(a)および(b)の信
号51および52のようになる。従来例と同様にして対
物レンズ駆動部20により対物レンズ4を微小ピッチで
移動させて各高さ毎に図5(a)および(b)に示すよ
うなビデオ信号を検出し、ピーク51,52が最大とな
るときの対物レンズ4の高さhfc′(xi ,yi )を求
める。但し、hfc′は、点A,Bのそれぞれの信号ピー
クが最大となる高さの平均値とする。図4におけるライ
ンの各クロス点について前記手順でhfc′(xi ,y
i )を求めれば、画面内におけるそれら各点での最良像
面が得られる。ここで、ステージ等の駆動により、光学
ヘッド10の光軸の傾きおよび像面彎曲に変化等が生じ
ていたとしても、このhfc′(xi ,yi )を用いれ
ば、これらの変化による高さ測定誤差は補正することが
できる。つまり、従来例に示した像面彎曲量hfc(x
i ,yi )のメモリに数3式として記憶させる。
In order to perform inspection in this configuration, first,
The optical head 10 is moved by the stage 12 to the calibration sample 16.
Move over The calibration sample 16 has a grid-like chart 32 as shown in FIG. 3 printed at the center, and is observed by the optical head 10. An image of the grid chart 32 as shown in FIG. 4 is formed on the screen 41 of the TV camera 9. Here, the video signals at points A and B near the cross point 43 (x i , y i ) of the lattice are as shown by signals 51 and 52 in FIGS. 5A and 5B. In the same manner as in the conventional example, the objective lens 4 is moved at a fine pitch by the objective lens driving unit 20 to detect video signals as shown in FIGS. The height h fc ′ (x i , y i ) of the objective lens 4 when the maximum value is obtained. Here, h fc ′ is an average value of the heights at which the signal peaks of the points A and B are maximum. For each cross point of the line in FIG. 4, h fc ′ (x i , y
If i ) is obtained, the best image plane at each of those points in the screen can be obtained. Here, by driving the stage, etc., even if the change or the like has occurred in the slope and curvature of field of the optical axis of the optical head 10, the h fc '(x i, y i) By using, according to these changes Height measurement errors can be corrected. That is, the field curvature amount h fc (x
i , y i ) is stored in the memory of equation (3).

【0025】[0025]

【数3】 次に、ステージ12により光学ヘッド10をチップ面1
7の上に移動させてオートフォーカスユニット8により
チップ面17の面内でフォーカス位置を検出する。ここ
で、フォーカス位置の検出は、ステージ12の移動によ
り、チップ面17の面内の少なくとも3点以上で行い、
各点のフォーカス位置からチップ面17の傾きを計算
し、その傾きからチップ面17、ワイヤ部18、インナ
ーリード19の任意の点(xi ,yi )におけるチップ
面の高さhp (xi ,yi )を内挿および外挿計算して
メモリに記憶させる。そして、従来例と同様の手順でワ
イヤトップのビデオ信号が最大となる対物レンズの高さ
w (xi ,yi )を検出し数4式によりワイヤ高さh
w0(xi ,yi )を計算する。
(Equation 3) Next, the optical head 10 is moved by the stage 12 to the chip surface 1.
7, and the auto-focus unit 8 detects the focus position within the chip surface 17. Here, the detection of the focus position is performed at least at three or more points in the plane of the chip surface 17 by moving the stage 12.
The inclination of the chip surface 17 is calculated from the focus position of each point, and the height hp (x) of the chip surface at an arbitrary point (x i , y i ) of the chip surface 17, the wire portion 18, and the inner lead 19 is calculated from the inclination. i , yi ) are interpolated and extrapolated and stored in memory. Then, the height h w (x i , y i ) of the objective lens at which the video signal at the wire top is maximized is detected in the same procedure as in the conventional example, and the wire height h is calculated by equation (4).
Calculate w0 (x i , y i ).

【0026】[0026]

【数4】 そして、さらに次に示す手順を加えることにより、2本
のレール14に高さ方向のねじれが生じている場合で
も、精度良く高さ測定を行うことができる。すなわち、
サンプル16をレール14上に置く前に、2本のレール
14上のフォーカス位置を検出する。このとき、1本の
レールにつき少なくとも2点以上の検出を行う。このフ
ォーカスデータから2本のレールの傾き、および相対的
な傾き差Δθを求め、数5式により傾き差がΔθのとき
のワイヤのゆがみによるワイヤトップの高さ変化量Δh
w (xi ,yi )を求める。但し、f(Δθ)は、Δθ
の関数であり、実験データから関数化しておく。
(Equation 4) Further, by adding the following procedure, even when the two rails 14 are twisted in the height direction, the height can be accurately measured. That is,
Before placing the sample 16 on the rails 14, the focus positions on the two rails 14 are detected. At this time, at least two or more points are detected for one rail. From the focus data, the inclination of the two rails and the relative inclination difference Δθ are obtained, and the amount of change in height of the wire top Δh due to the distortion of the wire when the inclination difference is Δθ is calculated by Expression 5.
Find w (x i , y i ). Where f (Δθ) is Δθ
This is a function of experimental data.

【0027】[0027]

【数5】 したがって、数4式に数5式の項を加え、数6式とすれ
ば良い。数6式を用いることにより、より高精度なワイ
ヤ高さの測定が可能となる。
(Equation 5) Therefore, the equation (5) is added to the equation (4) to obtain the equation (6). By using Equation 6, it is possible to measure the wire height with higher accuracy.

【0028】[0028]

【数6】 図2は、本発明の他の実施例に係るワイヤボンディング
検査装置の構成を示す模式図である。図1の装置と異な
るのは、矢印21のようにTVカメラ9を傾けるTVカ
メラ9のチルト機構、および矢印22のように光学ヘッ
ド10を傾ける光学ヘッド10のチルト機構または矢印
23のように試料台13を傾ける試料台13のチルト機
構のうちの少なくとも1つ以上を設を備えている点であ
る。
(Equation 6) FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a wire bonding inspection apparatus according to another embodiment of the present invention. The difference from the apparatus of FIG. 1 is that the tilt mechanism of the TV camera 9 tilts the TV camera 9 as indicated by an arrow 21 and the tilt mechanism of the optical head 10 tilts the optical head 10 as indicated by an arrow 22 or the sample indicated by an arrow 23 The point is that at least one of the tilt mechanisms of the sample stage 13 for tilting the stage 13 is provided.

【0029】この構成においては、上述実施例と同様に
して光学ヘッド10の光軸とレール14面との直交度の
変化量および像面彎曲の変化量を校正サンプル16を用
いて測定しかつチップ面17の傾き量をチップ面17内
の多点オートフォーカスにより測定する。しかし、上述
実施例では計算式で補正項を加えることにより精度向上
を図ったが、ここでは、TVカメラ9のチルト機構、光
学ヘッド10のチルト機構、または試料台13のチルト
機構のうちの少なくとも1つ以上をハード的に傾けて補
正することにより精度向上を図っている。
In this configuration, the amount of change in the degree of orthogonality between the optical axis of the optical head 10 and the surface of the rail 14 and the amount of change in field curvature are measured using the calibration sample 16 in the same manner as in the above-described embodiment. The amount of inclination of the surface 17 is measured by multi-point autofocus in the chip surface 17. However, in the above-described embodiment, the accuracy is improved by adding a correction term using a calculation formula. However, here, at least one of the tilt mechanism of the TV camera 9, the tilt mechanism of the optical head 10, or the tilt mechanism of the sample stage 13 is used. Accuracy is improved by correcting at least one of them in a hardware manner.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、校
正用サンプルを設けるようにしたため、これを光学観察
手段で観察することにより、光学観察手段と保持手段と
の間の傾きや光学観察手段の像面彎曲変化量を測定し、
これらをワイヤの高さ計算式や光学観察手段と保持手段
との間の角度にフィードバックすることにより、ワイヤ
高さの測定精度を向上させることができる。
As described above, according to the present invention, the calibration sample is provided. By observing the sample by the optical observation means, the inclination between the optical observation means and the holding means and the optical observation can be obtained. Measuring the field curvature change of the means,
By feeding these back to the formula for calculating the height of the wire and the angle between the optical observation means and the holding means, the measurement accuracy of the wire height can be improved.

【0031】またオートフォーカス手段を設けるように
したため、これによりリードフレーム上のチップ面の3
点以上でフォーカスし、高さを求めてチップ面の倒れ量
を求め、これをワイヤの高さ計算式や光学観察手段と保
持手段との間の角度にフィードバックすることにより、
ワイヤ高さの測定精度を向上させることができる。ま
た、保持手段の2本のレールの傾き量を同様にして求
め、フィードバックすることにより、同様の効果を得る
ことができる。
Also, since the auto focus means is provided, the focus on the chip surface on the lead frame is reduced.
Focus on the point or more, determine the height of the chip surface by calculating the height, feedback this to the angle between the wire height calculation formula and the optical observation means and the holding means,
Measurement accuracy of the wire height can be improved. In addition, the same effect can be obtained by obtaining the amount of inclination of the two rails of the holding means in the same manner and feeding it back.

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

【図1】 本発明の一実施例に係るワイヤボディング検
査装置の構成を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a wire boding inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の他の実施例に係るワイヤボンディン
グ検査装置の構成を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of a wire bonding inspection apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図3】 図1の装置の校正サンプルを示す模式図であ
る。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a calibration sample of the apparatus of FIG.

【図4】 図1の装置のTVカメラの画面に結像された
校正サンプルの格子チャート像を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a lattice chart image of a calibration sample formed on a screen of a TV camera of the apparatus of FIG. 1;

【図5】 図1の装置のTVカメラで検出された格子チ
ャート像のビデオ信号を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a video signal of a grid chart image detected by the TV camera of the apparatus of FIG. 1;

【図6】 従来例に係るワイヤボディング検査装置の構
成を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration of a wire-boarding inspection device according to a conventional example.

【図7】 図6の装置のTVカメラの画面に結像された
ワイヤトップ部の像およびそのビデオ信号を示す模式図
である。
7 is a schematic diagram showing an image of a wire top portion formed on a screen of a TV camera of the apparatus of FIG. 6 and a video signal thereof.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:光源、2:第1コンデンサレンズ、3:第2コンデ
ンサレンズ、4:対物レンズ、5:照明系ハーフミラ
ー、6:AF系ハーフミラー、7:リレーレンズ、8:
オートフォーカスユニット、9:TVカメラ、10:光
学ヘッド、11:支柱、12:ステージ、13:試料
台、14:レール、15:校正サンプル台、16:校正
サンプル、17:チップ面、18:ワイヤ部、19:イ
ンナーリード部、20:対物レンズ駆動部、32:格子
状のチャート、41:TVカメラの画面、43:格子の
クロス点、51,52:ビデオ信号。
1: light source, 2: first condenser lens, 3: second condenser lens, 4: objective lens, 5: illumination system half mirror, 6: AF system half mirror, 7: relay lens, 8:
Auto focus unit, 9: TV camera, 10: optical head, 11: support, 12: stage, 13: sample stage, 14: rail, 15: calibration sample stage, 16: calibration sample, 17: chip surface, 18: wire Section, 19: inner lead section, 20: objective lens driving section, 32: grid chart, 41: screen of TV camera, 43: cross point of grid, 51, 52: video signal.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−148828(JP,A) 特開 昭64−44805(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01B 11/00 - 11/30 102 H01L 21/60 321 H01L 21/64 - 21/66 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-61-148828 (JP, A) JP-A-64-44805 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01B 11/00-11/30 102 H01L 21/60 321 H01L 21/64-21/66

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ワイヤボンディングされたリードフレー
ムを光学系を介して観察するための光学観察手段、該リ
ードフレームを保持するための保持手段、および、光学
観察手段と保持手段との相対的位置関係を変化させる移
動手段を備えたワイヤボンディング検査装置において、
保持手段に対する一定の位置において光学観察手段によ
り観察されかつ光学観察手段による観察領域内の略全域
において観察され得るパターンが形成された校正用サン
プルを具備し、光学観察手段により観察される校正用サ
ンプルの像に基づいて光学観察手段の像面彎曲および光
軸の倒れを測定し、その測定結果に基づいて、前記リー
ドフレームのワイヤ高さを測定する際の補正量を求める
手段を有することを特徴とするワイヤボンディング検査
装置。
1. An optical observation means for observing a wire-bonded lead frame via an optical system, a holding means for holding the lead frame, and a relative positional relationship between the optical observation means and the holding means. In a wire bonding inspection apparatus provided with a moving means for changing the
A calibration sample which is observed by the optical observation means at a predetermined position with respect to the holding means and has a pattern formed with a pattern which can be observed in substantially the entire area of the observation area by the optical observation means, and which is observed by the optical observation means Measuring the curvature of field and tilt of the optical axis of the optical observation means based on the image of the optical observation means, and obtaining a correction amount when measuring the wire height of the lead frame based on the measurement result. Wire bonding inspection equipment.
【請求項2】 ワイヤボンディングされたリードフレー
ムを光学系を介して観察するための光学観察手段、該リ
ードフレームを保持するための保持手段、および、光学
観察手段と保持手段との相対的位置関係を変化させる移
動手段を備えたワイヤボンディング検査装置において、
保持手段に対する一定の位置において光学観察手段によ
り観察されかつ光学観察手段による観察領域内の略全域
において観察され得るパターンが形成された校正用サン
プルを具備し、光学観察手段により観察される校正用サ
ンプルの像に基づいて光学観察手段の像面彎曲および光
軸の倒れを測定し、その測定結果に基づいて、光学観察
手段と保持手段との間の相対的傾きを調整し光学観察手
段の像面彎曲変化量および光軸の倒れ量を補正する手段
を有することを特徴とするワイヤボンディング検査装
置。
2. An optical observation unit for observing a wire-bonded lead frame via an optical system, a holding unit for holding the lead frame, and a relative positional relationship between the optical observation unit and the holding unit. In a wire bonding inspection apparatus provided with a moving means for changing the
A calibration sample which is observed by the optical observation means at a predetermined position with respect to the holding means and has a pattern formed with a pattern which can be observed in substantially the entire area of the observation area by the optical observation means, and which is observed by the optical observation means The curvature of the field of view and the tilt of the optical axis of the optical observation means are measured based on the image of the optical observation means, and the relative inclination between the optical observation means and the holding means is adjusted based on the measurement result to adjust the image plane of the optical observation means. A wire bonding inspection apparatus, comprising: means for correcting a curvature change amount and an optical axis tilt amount.
【請求項3】 オートフォーカス手段を有しワイヤボン
ディングされたリードフレームを光学系を介して観察す
るための光学観察手段、該リードフレームを保持するた
めの保持手段、および、光学観察手段と保持手段との相
対的位置関係を変化させる移動手段を備えたワイヤボン
ディング検査装置において、保持手段に対する一定の位
置において光学観察手段により観察されかつ光学観察手
段による観察領域内の略全域において観察され得るパタ
ーンが形成された校正用サンプルを具備し、オートフォ
ーカス手段により前記リードフレーム内のチップ面の傾
き量を測定し、その測定結果に基づいて前記リードフレ
ームのワイヤ高さを測定する際の補正量を求める手段を
有することを特徴とするワイヤボンディング検査装置。
3. An optical observation means for observing a wire-bonded lead frame having an autofocus means via an optical system, a holding means for holding the lead frame, and an optical observation means and holding means. In a wire bonding inspection apparatus provided with a moving means for changing the relative positional relationship with the holding means, a pattern that can be observed by the optical observation means at a fixed position with respect to the holding means and that can be observed over substantially the entire observation area by the optical observation means It is provided with the formed calibration sample, the amount of inclination of the chip surface in the lead frame is measured by the autofocus means, and the correction amount when measuring the wire height of the lead frame is obtained based on the measurement result. A wire bonding inspection apparatus comprising:
【請求項4】 オートフォーカス手段を有しワイヤボン
ディングされたリードフレームを光学系を介して観察す
るための光学観察手段、該リードフレームを保持するた
めの保持手段、および、光学観察手段と保持手段との相
対的位置関係を変化させる移動手段を備えたワイヤボン
ディング検査装置において、保持手段に対する一定の位
置において光学観察手段により観察されかつ光学観察手
段による観察領域内の略全域において観察され得るパタ
ーンが形成された校正用サンプルを具備し、オートフォ
ーカス手段により前記リードフレーム内のチップ面の傾
き量を測定し、その測定結果に基づいて光学観察手段と
保持手段との間の相対的傾きを調整し光学観察手段の像
面彎曲変化量および光軸の倒れ量を補正する手段を有す
ることを特徴とするワイヤボンディング検査装置。
4. An optical observation means for observing a wire-bonded lead frame having an autofocus means via an optical system, a holding means for holding the lead frame, and an optical observation means and holding means. In a wire bonding inspection apparatus provided with a moving means for changing the relative positional relationship with the holding means, a pattern that can be observed by the optical observation means at a fixed position with respect to the holding means and that can be observed over substantially the entire observation area by the optical observation means It is provided with the formed calibration sample, the inclination amount of the chip surface in the lead frame is measured by the auto focus means, and the relative inclination between the optical observation means and the holding means is adjusted based on the measurement result. Characterized in that the optical observation means has means for correcting the amount of change in curvature of field and the amount of tilt of the optical axis. Wire bonding inspection equipment.
【請求項5】 オートフォーカス手段を有しワイヤボン
ディングされたリードフレームを光学系を介して観察す
るための光学観察手段、2本のレールを有し該リードフ
レームを保持するための保持手段、および、光学観察手
段と保持手段との相対的位置関係を変化させる移動手段
を備えたワイヤボンディング検査装置において、保持手
段に対する一定の位置において光学観察手段により観察
されかつ光学観察手段による観察領域内の略全域におい
て観察され得るパターンが形成された校正用サンプルを
具備し、オートフォーカス手段により前記2本のレール
の傾き量を測定し、その測定結果に基づき、前記リード
フレームのワイヤ高さを測定する際の補正量を求める手
段を有することを特徴とするワイヤボンディング検査装
置。
5. Optical observation means having an autofocus means for observing a wire-bonded lead frame via an optical system, holding means having two rails for holding the lead frame, and In a wire bonding inspection apparatus provided with a moving unit that changes a relative positional relationship between the optical observation unit and the holding unit, the wire observation device is observed by the optical observation unit at a fixed position with respect to the holding unit and substantially within an observation area by the optical observation unit. When a calibration sample having a pattern that can be observed in the entire area is provided, the inclination amount of the two rails is measured by an auto-focus means, and the wire height of the lead frame is measured based on the measurement result. A wire bonding inspection apparatus comprising means for calculating a correction amount of the wire bonding.
【請求項6】 オートフォーカス手段を有しワイヤボン
ディングされたリードフレームを観察するための光学観
察手段、該リードフレームを保持するための保持手段、
および、光学観察手段と保持手段との相対的位置関係を
変化させる移動手段を備えたワイヤボンディング検査装
置において、オートフォーカス手段により前記リードフ
レーム内のチップ面の傾き量を測定し、その測定結果に
基づいて前記リードフレームのワイヤ高さを測定する際
の補正量を求める手段を有することを特徴とするワイヤ
ボンディング検査装置。
6. An optical observation means for observing a wire-bonded lead frame having an auto-focus means, a holding means for holding the lead frame,
And in a wire bonding inspection apparatus provided with a moving means for changing the relative positional relationship between the optical observation means and the holding means, the inclination amount of the chip surface in the lead frame is measured by the auto focus means, and the measurement result is A wire bonding inspection apparatus, comprising: means for obtaining a correction amount when measuring a wire height of the lead frame based on the wire bonding.
【請求項7】 オートフォーカス手段を有しワイヤボン
ディングされたリードフレームを観察するための光学観
察手段、該リードフレームを保持するための保持手段、
および、光学観察手段と保持手段との相対的位置関係を
変化させる移動手段を備えたワイヤボンディング検査装
置において、オートフォーカス手段により前記リードフ
レーム内のチップ面の傾き量を測定し、その測定結果に
基づいて光学観察手段と保持手段との間の相対的傾きを
調整し光学観察手段の像面彎曲変化量および光軸の倒れ
量を補正する手段を有することを特徴とするワイヤボン
ディング検査装置。
7. An optical observation means for observing a wire-bonded lead frame having an autofocus means, a holding means for holding the lead frame,
And in a wire bonding inspection apparatus provided with a moving means for changing the relative positional relationship between the optical observation means and the holding means, the inclination amount of the chip surface in the lead frame is measured by the auto focus means, and the measurement result is A wire bonding inspection apparatus comprising means for adjusting the relative inclination between the optical observation means and the holding means based on the information and correcting the amount of change in curvature of field of the optical observation means and the amount of tilt of the optical axis.
【請求項8】 オートフォーカス手段を有しワイヤボン
ディングされたリードフレームを観察するための光学観
察手段、2本のレールを有し該リードフレームを保持す
るための保持手段、および、光学観察手段と保持手段と
の相対的位置関係を変化させる移動手段を備えたワイヤ
ボンディング検査装置において、オートフォーカス手段
により前記2本のレールの傾き量を測定し、その測定結
果に基づき、前記リードフレームのワイヤ高さを測定す
る際の補正量を求める手段を有することを特徴とずるワ
イヤボンディング検査装置。
8. An optical observation means having an auto focus means for observing a wire-bonded lead frame, a holding means having two rails for holding the lead frame, and an optical observation means. In a wire bonding inspection apparatus provided with a moving unit for changing a relative positional relationship with a holding unit, an inclination amount of the two rails is measured by an autofocus unit, and a wire height of the lead frame is determined based on the measurement result. A wire bonding inspection apparatus, characterized in that it has means for obtaining a correction amount when measuring the wire bonding.
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