JP3045151B2 - ボール厚測定装置 - Google Patents
ボール厚測定装置Info
- Publication number
- JP3045151B2 JP3045151B2 JP10216258A JP21625898A JP3045151B2 JP 3045151 B2 JP3045151 B2 JP 3045151B2 JP 10216258 A JP10216258 A JP 10216258A JP 21625898 A JP21625898 A JP 21625898A JP 3045151 B2 JP3045151 B2 JP 3045151B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ball
- height
- ccd camera
- tapered portion
- thickness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/01—Manufacture or treatment
- H10W72/015—Manufacture or treatment of bond wires
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Image Input (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣチップなどに
ボンディングされたワイヤの端部に形成されているボー
ルの厚さを測定するボール厚測定装置に関する。
ボンディングされたワイヤの端部に形成されているボー
ルの厚さを測定するボール厚測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＩＣチップなどにボンディングさ
れたワイヤの端部に形成されているボールの厚さを測定
するには、作業者が測定顕微鏡を使って行っている。そ
の測定方法は次のような手順で行っている（特開平６−
２２４２６７号公報参照）。顕微鏡に高倍率レンズを取
り付け、まずＩＣチップの表面にフォーカスを合わせ
る。そのときのレンズ高さを測定し、基準点（０点）と
する。次に、Ｚ方向にレンズを移動させ、押圧時に形成
されるボール上の平面部にフォーカスを合わせ、そのと
きのレンズ高さを測定する。このボール上平面部の高さ
と先に測定しているチップ表面の高さの差をボール厚と
している。
れたワイヤの端部に形成されているボールの厚さを測定
するには、作業者が測定顕微鏡を使って行っている。そ
の測定方法は次のような手順で行っている（特開平６−
２２４２６７号公報参照）。顕微鏡に高倍率レンズを取
り付け、まずＩＣチップの表面にフォーカスを合わせ
る。そのときのレンズ高さを測定し、基準点（０点）と
する。次に、Ｚ方向にレンズを移動させ、押圧時に形成
されるボール上の平面部にフォーカスを合わせ、そのと
きのレンズ高さを測定する。このボール上平面部の高さ
と先に測定しているチップ表面の高さの差をボール厚と
している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年のボンディングは
ボール径が小さくなる傾向（６０μｍ前後）にあり、押
圧による平面部が小さくなり、中にはないものも出てき
ている。このため、平面部へのフォーカス合わせが困難
になり、測定に時間がかかると共に、人によって測定値
にばらつきが出るという問題点があった。
ボール径が小さくなる傾向（６０μｍ前後）にあり、押
圧による平面部が小さくなり、中にはないものも出てき
ている。このため、平面部へのフォーカス合わせが困難
になり、測定に時間がかかると共に、人によって測定値
にばらつきが出るという問題点があった。
【０００４】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、ＣＣＤカメラと同軸照明を２組使用し
てステレオ撮影することにより、ボール厚の測定を短時
間で正確に行うことを可能にしたボール厚測定装置を提
供することを目的とする。
たものであって、ＣＣＤカメラと同軸照明を２組使用し
てステレオ撮影することにより、ボール厚の測定を短時
間で正確に行うことを可能にしたボール厚測定装置を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するべ
く、請求項１記載の発明は、ＣＣＤカメラと同軸照明の
２組を各々ボールに形成されたテーパ部の法線上に水平
角９０度で配置し、各々の同軸照明を点灯して前記各々
のＣＣＤカメラに画像を取り込み、これらの画像内の位
置、前記ＣＣＤカメラの高さ、前記ＣＣＤカメラの光軸
の交点から中心までの水平距離、前記ボールのテーパ部
高さ、及びワイヤの半径からボール厚を算出するように
したことを特徴とする。
く、請求項１記載の発明は、ＣＣＤカメラと同軸照明の
２組を各々ボールに形成されたテーパ部の法線上に水平
角９０度で配置し、各々の同軸照明を点灯して前記各々
のＣＣＤカメラに画像を取り込み、これらの画像内の位
置、前記ＣＣＤカメラの高さ、前記ＣＣＤカメラの光軸
の交点から中心までの水平距離、前記ボールのテーパ部
高さ、及びワイヤの半径からボール厚を算出するように
したことを特徴とする。
【０００６】また、請求項２記載の発明は、前記画像内
の位置座標をＸ１，Ｙ１，Ｘ２，Ｙ２、前記ＣＣＤカメ
ラの高さをＨｃ、該ＣＣＤカメラの光軸の交点から中心
までの水平距離をＤｃ、前記ボールのテーパ部の高さを
Ｈｔ、前記ワイヤの半径をＲｗとすると、前記ボール厚
Ｈｂは、Ｈｂ＝Ｈｃ−Ｈｔ−（Ｄｃ−Ｒｗ−Ｘ１）ｔａ
ｎＡ＋｛Ｙ２・（Ｄｃ−Ｒｗ−Ｘ１）｝／（Ｄｃ・ｃｏ
ｓＡ｝の式によって算出することを特徴とする。各ＣＣ
Ｄカメラで取り込まれたの画像から、ボール部のテーパ
部の位置座標が検出され、これらの位置座標を数式に代
入することにより、ボール厚が算出できる。
の位置座標をＸ１，Ｙ１，Ｘ２，Ｙ２、前記ＣＣＤカメ
ラの高さをＨｃ、該ＣＣＤカメラの光軸の交点から中心
までの水平距離をＤｃ、前記ボールのテーパ部の高さを
Ｈｔ、前記ワイヤの半径をＲｗとすると、前記ボール厚
Ｈｂは、Ｈｂ＝Ｈｃ−Ｈｔ−（Ｄｃ−Ｒｗ−Ｘ１）ｔａ
ｎＡ＋｛Ｙ２・（Ｄｃ−Ｒｗ−Ｘ１）｝／（Ｄｃ・ｃｏ
ｓＡ｝の式によって算出することを特徴とする。各ＣＣ
Ｄカメラで取り込まれたの画像から、ボール部のテーパ
部の位置座標が検出され、これらの位置座標を数式に代
入することにより、ボール厚が算出できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明のボール厚測定装置
の一実施の形態について、図面を参照して説明する。図
１〜図３において、ボール厚測定装置は、チップ１３上
に形成されたボール１０のテーパ部１２からの反射光を
受光するための２個のＣＣＤカメラ１ａおよび１ｂを備
えている。各々のＣＣＤカメラ１ａ，１ｂは同じ高さに
配置され、かつ各ＣＣＤカメラ１ａ、１ｂともに水平面
に対して角度Ａで斜め下を向き、かつ互いに水平角を９
０度で焦点を一致させるように配置されている。
の一実施の形態について、図面を参照して説明する。図
１〜図３において、ボール厚測定装置は、チップ１３上
に形成されたボール１０のテーパ部１２からの反射光を
受光するための２個のＣＣＤカメラ１ａおよび１ｂを備
えている。各々のＣＣＤカメラ１ａ，１ｂは同じ高さに
配置され、かつ各ＣＣＤカメラ１ａ、１ｂともに水平面
に対して角度Ａで斜め下を向き、かつ互いに水平角を９
０度で焦点を一致させるように配置されている。
【０００８】同軸照明２ａおよび２ｂは、それぞれのＣ
ＣＤカメラ１ａ、１ｂの光軸と同軸に平行光を照射する
ようになっている。前記角度Ａは、前記テーパ部１２の
法線と水平面がなす角度である。図３に示すように、相
対向するテーパ部１２、１２のなす角度Ｃは、ボンディ
ングする押圧治具の先端穴のテーパと同じ角度となり、
その値は既知である。
ＣＤカメラ１ａ、１ｂの光軸と同軸に平行光を照射する
ようになっている。前記角度Ａは、前記テーパ部１２の
法線と水平面がなす角度である。図３に示すように、相
対向するテーパ部１２、１２のなす角度Ｃは、ボンディ
ングする押圧治具の先端穴のテーパと同じ角度となり、
その値は既知である。
【０００９】図２において、測定するボール１０から出
ているワイヤ１１の方向とは反対側から、さらにワイヤ
１１の方向に対してＣＣＤカメラ１ａ、１ｂの光軸の水
平角度Ｂが同じとなるようにＣＣＤカメラ１ａ、１ｂを
設置する。この状態で図１に示すようにそれぞれの同軸
照明２ａ、２ｂを点灯させ、ＣＣＤカメラ１ａ、１ｂで
ボール１０の画像を取り込む。
ているワイヤ１１の方向とは反対側から、さらにワイヤ
１１の方向に対してＣＣＤカメラ１ａ、１ｂの光軸の水
平角度Ｂが同じとなるようにＣＣＤカメラ１ａ、１ｂを
設置する。この状態で図１に示すようにそれぞれの同軸
照明２ａ、２ｂを点灯させ、ＣＣＤカメラ１ａ、１ｂで
ボール１０の画像を取り込む。
【００１０】図４は取り込まれた画像を示しており、図
４（ａ）がＣＣＤカメラ１ａで取り込んだ画像、図３
（ｂ）がＣＣＤカメラ１ｂで取り込んだ画像である。ど
ちらの画像もテーパ部１２の斜面の一部が明るく他は暗
い画像となっている。図４（ａ）の画像から、ＣＣＤカ
メラ１ａの中心からテーパ部１２の上端の位置Ｐ１の位
置座標Ｘ１、Ｙ１が検出される。また、図４（ｂ）の画
像から、ＣＣＤカメラ１ｂの中心からテーパ部１２の上
端の位置Ｐ２の位置座標Ｘ２、Ｙ２が検出できる。
４（ａ）がＣＣＤカメラ１ａで取り込んだ画像、図３
（ｂ）がＣＣＤカメラ１ｂで取り込んだ画像である。ど
ちらの画像もテーパ部１２の斜面の一部が明るく他は暗
い画像となっている。図４（ａ）の画像から、ＣＣＤカ
メラ１ａの中心からテーパ部１２の上端の位置Ｐ１の位
置座標Ｘ１、Ｙ１が検出される。また、図４（ｂ）の画
像から、ＣＣＤカメラ１ｂの中心からテーパ部１２の上
端の位置Ｐ２の位置座標Ｘ２、Ｙ２が検出できる。
【００１１】これらの位置座標Ｘ１、Ｙ１、Ｘ２、Ｙ２
座標を次式に代入することにより、ボール厚Ｈｂが算出
できる。 Ｈｂ＝Ｈｃ−Ｈｔ−（Ｄｃ−Ｒｗ−Ｘ１）ｔａｎＡ＋
｛Ｙ２・（Ｄｃ−Ｒｗ−Ｘ１）｝／（Ｄｃ・ｃｏｓＡ｝ ここに、 Ｈｃ：ＣＣＤカメラ１ａ、１ｂの高さ Ｄｃ：ＣＣＤカメラ１ａ、１ｂの光軸の交点から中心ま
での水平距離 Ｈｔ：テーパ部１２の高さ（押圧治具によって決定され
る） Ｒｗ：ワイヤ１１の半径
座標を次式に代入することにより、ボール厚Ｈｂが算出
できる。 Ｈｂ＝Ｈｃ−Ｈｔ−（Ｄｃ−Ｒｗ−Ｘ１）ｔａｎＡ＋
｛Ｙ２・（Ｄｃ−Ｒｗ−Ｘ１）｝／（Ｄｃ・ｃｏｓＡ｝ ここに、 Ｈｃ：ＣＣＤカメラ１ａ、１ｂの高さ Ｄｃ：ＣＣＤカメラ１ａ、１ｂの光軸の交点から中心ま
での水平距離 Ｈｔ：テーパ部１２の高さ（押圧治具によって決定され
る） Ｒｗ：ワイヤ１１の半径
【００１２】
【発明の効果】以上、詳述したように、従来のフォーカ
スをＩＣチップ表面とボール上平面部に２度合わせて測
定するのに対して、本発明ではボールに必ず形成されて
いるテーパ部を利用してカメラと照明を使って測定する
ことにより短時間で測定ができ、なおかつ人によるばら
つきが無くなるという効果がある。
スをＩＣチップ表面とボール上平面部に２度合わせて測
定するのに対して、本発明ではボールに必ず形成されて
いるテーパ部を利用してカメラと照明を使って測定する
ことにより短時間で測定ができ、なおかつ人によるばら
つきが無くなるという効果がある。
【図１】 本発明のボール厚測定装置の実施の形態を示
す側面図である。
す側面図である。
【図２】 図１の平面図である。
【図３】 ボール部の拡大図である。
【図４】 （ａ）および（ｂ）は各々のＣＣＤカメラで
取り込まれた画像である。
取り込まれた画像である。
１ａ，１ｂ ＣＣＤカメラ ２ａ，２ｂ 同軸照明 １０ ボール部 １１ ワイヤ １２ テーパ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 102 G06T 1/00 H01L 21/60 321 H01L 21/66
Claims (2)
- 【請求項１】 ＣＣＤカメラと同軸照明の２組を各々ボ
ールに形成されたテーパ部の法線上に水平角９０度で配
置し、各々の同軸照明を点灯して前記各々のＣＣＤカメ
ラに画像を取り込み、これらの画像内の位置、前記ＣＣ
Ｄカメラの高さ、前記ＣＣＤカメラの光軸の交点から中
心までの水平距離、前記ボールのテーパ部高さ、及びワ
イヤの半径からボール厚を算出するようにしたことを特
徴とするボール厚測定装置。 - 【請求項２】 前記画像内の位置座標をＸ１，Ｙ１，Ｘ
２，Ｙ２、前記ＣＣＤカメラの高さをＨｃ、該ＣＣＤカ
メラの光軸の交点から中心までの水平距離をＤｃ、前記
ボールのテーパ部の高さをＨｔ、前記ワイヤの半径をＲ
ｗとすると、前記ボール厚Ｈｂは、Ｈｂ＝Ｈｃ−Ｈｔ−
（Ｄｃ−Ｒｗ−Ｘ１）ｔａｎＡ＋｛Ｙ２・（Ｄｃ−Ｒｗ
−Ｘ１）｝／（Ｄｃ・ｃｏｓＡ｝の式によって算出する
ことを特徴とする請求項１記載のボール厚測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10216258A JP3045151B2 (ja) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | ボール厚測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10216258A JP3045151B2 (ja) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | ボール厚測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000046522A JP2000046522A (ja) | 2000-02-18 |
| JP3045151B2 true JP3045151B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=16685745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10216258A Expired - Lifetime JP3045151B2 (ja) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | ボール厚測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3045151B2 (ja) |
-
1998
- 1998-07-30 JP JP10216258A patent/JP3045151B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000046522A (ja) | 2000-02-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000215 |