JPS6223457B2 - - Google Patents
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- JPS6223457B2 JPS6223457B2 JP58156258A JP15625883A JPS6223457B2 JP S6223457 B2 JPS6223457 B2 JP S6223457B2 JP 58156258 A JP58156258 A JP 58156258A JP 15625883 A JP15625883 A JP 15625883A JP S6223457 B2 JPS6223457 B2 JP S6223457B2
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- pellet
- threshold value
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- 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
- H10W72/0711—Apparatus therefor
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はIC、LSIなどの半導体集積回路の組立
工程におけるワイヤポンデイングの位置測定の自
動化に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to automation of wire bonding position measurement in the assembly process of semiconductor integrated circuits such as ICs and LSIs.
従来、IC、LSIなどの半導体製品の組立工程に
おけるペレツトのダイボンデイイング工程におい
て、ペレツトはかなり寸法が大きいものであり、
リードフレームと称する治具上にペレツトを熱圧
着する場合、その位置決め精度は±100μ以上で
あるため、その位置ずれ量は作業者の目視により
測定していたが、この目視作業はパターンがきわ
めて集積化しているため、作業者に精神的苦痛を
与えていた。また、このような精密作業において
は、わずかの測定ミスが製品の歩留り低下につな
がつてくるため、信頼性の高い自動位置測定装置
を必要としてきた。 Conventionally, in the pellet die bonding process in the assembly process of semiconductor products such as ICs and LSIs, the pellets are quite large in size.
When thermocompression bonding pellets onto a jig called a lead frame, the positioning accuracy is ±100μ or more, so the amount of positional deviation is measured visually by the operator, but this visual work requires that the patterns are extremely concentrated. This caused mental pain to the workers. In addition, in such precision work, a slight measurement error can lead to a decrease in product yield, so a highly reliable automatic position measuring device has been required.
このような自動位置測定のためには、対象パタ
ーンをカメラで取込んで2値化した後、そのパタ
ーンを処理する必要がある。この場合、2値化の
ためのしきい値を画面全体を対象として求める
と、視野の形状が一般的には正方形ではないこと
などに起因してペレツト周辺の反射率の不安定な
部分のために安定なしきい値が得られない恐れが
ある。 For such automatic position measurement, it is necessary to capture the target pattern with a camera, binarize it, and then process the pattern. In this case, if the threshold value for binarization is determined for the entire screen, the reflectance around the pellet may be unstable due to the fact that the field of view is generally not square. There is a risk that a stable threshold value may not be obtained.
本発明の目的は、このようなワイヤボンデイン
グを行なうための目視作業を自動化し、高信頼
度、高精度かつ高速度の自動位置測定を行なうと
ともに、安定なしきい値を得、2値化パターンの
精度を高めるようにした自動位置検出装置を提供
することにある。 The purpose of the present invention is to automate such visual inspection work for wire bonding, perform automatic position measurement with high reliability, high precision, and high speed, obtain stable threshold values, and improve the accuracy of binary patterns. An object of the present invention is to provide an automatic position detection device with improved accuracy.
このため、本発明では、所定の範囲の輝度を有
する第1の領域および該所定の範囲の輝度と異な
る輝度を有する第2の領域からなる検出すべき対
象物と該対象物以外の領域とを含む像を光電変換
する撮像手段と、該光電変換手段により得られた
信号から2値化のためのしきい値を計算する手段
と、該光電変換手段により得られた信号を該しき
い値により2値化する手段とからなる信号処理装
置において、該しきい値計算手段が、該光電変換
手段で得られた信号の内、該対象物内の予め定め
られた特定の領域に属する映像信号から、第1の
領域の信号のレベルと第2の領域の信号のレベル
との中間のレベルをしきい値として計算する手段
を有することを特徴とする。 Therefore, in the present invention, an object to be detected consisting of a first region having a brightness in a predetermined range and a second region having a brightness different from the brightness in the predetermined range and a region other than the target object can be separated. an imaging means for photoelectrically converting the included image; a means for calculating a threshold value for binarization from a signal obtained by the photoelectric conversion means; and a means for calculating a threshold value for binarization from a signal obtained by the photoelectric conversion means; In a signal processing device comprising a binarizing means, the threshold value calculating means calculates a threshold value from a video signal belonging to a predetermined specific region within the object, out of the signals obtained by the photoelectric conversion means. , is characterized by having means for calculating an intermediate level between the signal level of the first region and the signal level of the second region as a threshold value.
第1図は、ワイヤボンデイングのなされる前
の、たとえばLSIペレツトのような半導体部品を
示す。同図中、1はLSIペレツト(以下ペレツト
と略記する)、2はタブと称されるペレツトの台
座部分、3−0,3−1,……(一部は図示せ
ず)はペレツト1内のボンデイングパツド(以
下、パツドと略記する)、4−0,4−1、等は
リードフレームの一部である外部電極で、パツド
3−0,3−1は同図には簡単のため3−0,3
−1の2個しか記載してないが、外部電極4−
0,4−1と同数だけ、実際には20〜40個程度設
けてあり、ワイヤボンデイングによりそれぞれ対
応するパツドと外部電極とを金線やアルミ線で互
いに接続する。 FIG. 1 shows a semiconductor component, such as an LSI pellet, before wire bonding. In the figure, 1 is an LSI pellet (hereinafter abbreviated as pellet), 2 is a pedestal part of the pellet called a tab, and 3-0, 3-1, ... (some not shown) are inside pellet 1. Bonding pads (hereinafter abbreviated as pads), 4-0, 4-1, etc. are external electrodes that are part of the lead frame, and pads 3-0, 3-1 are not shown in the figure for simplicity. 3-0,3
-1, only two are listed, but external electrode 4-
The same number of pads as 0 and 4-1, in fact about 20 to 40, are provided, and the corresponding pads and external electrodes are connected to each other by wire bonding with gold wires or aluminum wires.
ここで問題となるのは、ペレツト位置すなわち
直角座標で表わした場合の座標(X、Y)と、ペ
レツト方向すなわち角度(θ)のばらつきであ
る。この場合、ばらつきの大きさ、すなわちΔX
およびΔYは±100〜150μ、Δθは30′程度であ
り、自動的にワイヤボンデイングを行なうには、
各パツドの位置を±10μ程度で検出する必要があ
る。 The problems here are variations in the pellet position, that is, the coordinates (X, Y) when expressed in rectangular coordinates, and the pellet direction, that is, the angle (θ). In this case, the magnitude of the dispersion, that is, ΔX
and ΔY is ±100 to 150μ, Δθ is about 30′, and in order to perform wire bonding automatically,
It is necessary to detect the position of each pad within ±10μ.
本発明では、たとえば第2図に示すように、パ
ツドが存在するペレツド1の周辺部に少なくとも
二つの視野像5−0,5−1を設定し、その中の
パツド3−0,3−1を、本発明と同一出願人に
より既に出願された“特定パターンの認識方法”
(特願昭51−14031号)により検出する。上記視野
像の数としては、ペレツトの回転ずれΔθを検出
するために複数個必要であるが、説明を簡単にす
るため、便宜上2個としておく。なお視野像の大
きさとしては、ペレツトの位置ずれΔX,ΔYお
よび回転ずれΔθ等をカバーできるよう600μ程
度のものとする。また視野像の位置は可変で、
種々の大きさのペレツトに対してもパツド検出を
行なえるように、本発明の装置では、それぞれの
視野像の位置を任意に指定できるようにする。 In the present invention, for example, as shown in FIG. is a “specific pattern recognition method” that has already been filed by the same applicant as the present invention.
(Patent Application No. 51-14031). Although a plurality of visual field images are required in order to detect the rotational deviation Δθ of the pellet, in order to simplify the explanation, the number of visual field images is set to two for convenience. The size of the visual field image is approximately 600 μ so as to cover the pellet positional deviations ΔX, ΔY, rotational deviation Δθ, etc. In addition, the position of the visual field image is variable,
In order to perform pad detection on pellets of various sizes, the apparatus of the present invention allows the position of each visual field image to be specified arbitrarily.
第3図は本発明による位置検出装置の基本構成
を示す。同図中、6はリードフレームと称する金
属板で、前第1図に示したように、そのタブ2の
部分にペレツド1が一定ピツチで圧着されてい
る。7はフレーム送り機構で、図示の破線の矢印
の方向にリードフレーム6を間欠的に送り、光学
系の直下にペレツト1を1個づつ供給する。また
8はペレツト照明用光源、9は半透明鏡、10は
ペレツト1の拡大像を得るための対物レンズ、1
1は像分割用の反射鏡であり、ペレツト1からの
拡大像を少なくとも二つの部分像に分割する。同
図は二つの部分像に分割する場合を示し、これに
よつて図示の12−0,12−1の位置にペレツ
ト1の一部の拡大された実像が得られる。 FIG. 3 shows the basic configuration of a position detection device according to the present invention. In the figure, reference numeral 6 denotes a metal plate called a lead frame, and as shown in FIG. 1, the pellets 1 are crimped onto the tabs 2 at a constant pitch. Reference numeral 7 denotes a frame feeding mechanism that intermittently feeds the lead frame 6 in the direction of the dashed arrow shown in the figure, and feeds the pellets 1 one by one directly below the optical system. Further, 8 is a light source for illuminating the pellet, 9 is a semitransparent mirror, 10 is an objective lens for obtaining an enlarged image of the pellet 1, and 1
Reference numeral 1 denotes a reflecting mirror for image division, which divides the enlarged image from the pellet 1 into at least two partial images. The figure shows the case of dividing into two partial images, whereby an enlarged real image of a part of the pellet 1 is obtained at the positions 12-0 and 12-1 shown in the figure.
13−0,13−1はリレーレンズ、14−
0,14−1は光学像を走査して時間的なアナロ
グ映像信号に変換するための光電変換装置で、一
例としてビジコン等のTVカメラなどを用いる。
15−0,15−1は上記のTVカメラ移動用の
載物台で、光電変換装置14−0,14−1の受
光面に平行な平面内で光電変換装置を移動するこ
とにより、ペレツト1の品種を変更した場合、ペ
レツトに応じて視野の位置を調節するためのもの
である。 13-0, 13-1 are relay lenses, 14-
0, 14-1 is a photoelectric conversion device for scanning an optical image and converting it into a temporal analog video signal, and for example, a TV camera such as a vidicon is used.
Reference numerals 15-0 and 15-1 are mounting stands for moving the TV camera, and pellets 1 are moved by moving the photoelectric conversion devices within a plane parallel to the light receiving surfaces of the photoelectric conversion devices 14-0 and 14-1. This is to adjust the position of the field of view depending on the pellet when changing the type of pellet.
16−0,16−1は光電変換装置15−0,
15−1からのアナログ映像信号、17は映像処
理装置で、アナログ映像信号16−0,16−1
の2値化、パツド検出処理等を行なう。21は計
算機のような制御装置で、パツド検出処理に必要
なデータ処理映像処理回路の制御等を信号18,
20およびインターフエイス19を介して行な
う。22はフレーム送り機構7及び載物台15−
0,15−1の駆動回路、23は駆動回路22を
制御するための回路で、信号24、インターフエ
イス19および信号20を介して計算機に接続さ
れている。 16-0, 16-1 are photoelectric conversion devices 15-0,
15-1 is an analog video signal, 17 is a video processing device, analog video signals 16-0, 16-1
Performs binarization, pad detection processing, etc. Reference numeral 21 denotes a control device such as a computer, which controls the data processing and video processing circuit necessary for pad detection processing by sending signals 18,
20 and interface 19. 22 is a frame feeding mechanism 7 and a stage 15-
Drive circuits 0 and 15-1, 23 are circuits for controlling the drive circuit 22, and are connected to the computer via a signal 24, an interface 19, and a signal 20.
25は自動ワイヤボンダで、映像処理装置17
で求めたパツドの位置をもとに、計算機21です
べてのパツドの位置が求められ、この自動ワイヤ
ボンダ25で各パツドと外部電極とを金属線で自
動的に接続する。この場合、パツドの位置を検出
する速度と自動ワイヤボンデイングを行なう速度
とが整合しないときには自動ワイヤボンダ25に
カセツトテープのようなバツフアを付加して入力
信号を一時記憶させ、検出ステーシヨン26と自
動ワイヤボンダ25とをオフライン的に結合させ
るようなシステムも考えられる。 25 is an automatic wire bonder, and an image processing device 17
Based on the positions of the pads determined in step 1, a computer 21 determines the positions of all pads, and an automatic wire bonder 25 automatically connects each pad to an external electrode using a metal wire. In this case, if the speed at which the pad position is detected and the speed at which automatic wire bonding is performed do not match, a buffer such as a cassette tape is added to the automatic wire bonder 25 to temporarily store the input signal, and the detection station 26 and the automatic wire bonder 25 A system that combines these offline is also conceivable.
またパツド位置検出速度がフレーム送り速度に
比べて十分速い場合には、第4図に示すように、
1台の映像処理装置および計算機で複数台の検出
ステーシヨン26を制御するようにできる。本発
明では、1台の映像処理装置および計算機で少な
くとも4台の検出ステーシヨンをまかなうような
システムを提供する。 Also, if the pad position detection speed is sufficiently faster than the frame feed speed, as shown in Figure 4,
A plurality of detection stations 26 can be controlled with one video processing device and computer. The present invention provides a system in which one video processing device and computer can serve at least four detection stations.
次に、本発明による映像処理の概要を示す。第
5図において、30は本発明の光学系における
TVカメラ等の光電変換器から得られるペレツト
の部分拡大像のアナログ映像を示す。同図中、正
方形の部分31はアルミニウムのパツド、32は
上記31の延長で内部配線への引出部、33は前
工程における検査用プローバの傷跡である。 Next, an overview of video processing according to the present invention will be described. In FIG. 5, 30 is in the optical system of the present invention.
An analog video of a partially enlarged pellet image obtained from a photoelectric converter such as a TV camera is shown. In the figure, a square portion 31 is an aluminum pad, 32 is an extension of the above-mentioned 31 and is a lead-out portion to the internal wiring, and 33 is a scar from an inspection prober in the previous process.
ペレツトは品種によつて種々の大きさのものが
あるが、いずれもパツドの正方形の部分31の大
きさは共通で、ほぼ120μ□である。この場合、
引出部32としてはLSIの品種やペレツト内の視
野の位置により、上下左右いずれの側にも出てい
る可能性がある。また、プローバの傷跡33の大
きさはほぼ一定しているが、パツド内での位置は
不定である。なおパツト31の周辺部34は酸化
シリコンのコーテイング部、35はペレツトの縁
のシリコン部、36はペレツト外部の金−シリコ
ン共晶部である。 There are pellets of various sizes depending on the variety, but the size of the square portion 31 of the pad is common to all pellets, and is approximately 120 μ□. in this case,
Depending on the type of LSI and the position of the field of view within the pellet, the pull-out portion 32 may extend to either the top, bottom, left or right. Furthermore, although the size of the prober scar 33 is approximately constant, its position within the pad is indeterminate. The peripheral part 34 of the pad 31 is a silicon oxide coating part, 35 is a silicon part at the edge of the pellet, and 36 is a gold-silicon eutectic part outside the pellet.
前記第3図に示したような落射照明の場合、パ
ツドのようなアルミ部が最も明るく、次いでシリ
コン部35、酸化シリコン部34の順に暗くな
る。金−シリコン共晶部36は、光学系の光軸方
向に傾斜があるため図示のようにペレツト近辺が
最も暗く、ペレツトから離れるにつれて徐々に明
るくなる。また、プローバの傷跡33はくぼんで
いるため暗くなる。 In the case of epi-illumination as shown in FIG. 3, the aluminum part like the pad is the brightest, followed by the silicon part 35 and the silicon oxide part 34 which become darker in that order. Since the gold-silicon eutectic region 36 is inclined in the optical axis direction of the optical system, it is darkest near the pellet as shown in the figure and gradually becomes brighter as it moves away from the pellet. Further, the prober scar 33 is dark because it is depressed.
第6図は第5図のアナログ映像30を、アルミ
部の明るさと酸化シリコン部の明るさとの中間の
明るさをしきい値として2値化した場合の2値化
映像である。図示のように、パツド41、引出部
42、シリコン部45および金−シリコン共晶部
46のペレツトから遠い部分46−1は白にな
り、プローバの傷跡43、酸化シリコン部44お
よび金−共晶部46のペレツトに近い部分46−
0は黒(ハツチング部分)になる。このように、
アナログ映像信号を2値化できれば、比較的簡単
な映像処理装置を実現できるため、本発明では処
理対象を2値化映像とする。 FIG. 6 is a binarized image obtained by converting the analog image 30 of FIG. 5 into a binary image using a brightness intermediate between the brightness of the aluminum part and the brightness of the silicon oxide part as a threshold value. As shown, the pad 41, the drawer 42, the silicon part 45, and the part 46-1 of the gold-silicon eutectic part 46 that is far from the pellet is white, and the prober scar 43, the silicon oxide part 44, and the gold-silicon eutectic part 46 are white. Portion 46 of portion 46 near the pellet 46-
0 is black (hatched part). in this way,
If an analog video signal can be binarized, a relatively simple video processing device can be realized, so in the present invention, the processing target is a binarized video.
また、本発明では映像の電気的処理をさらに容
易にするため、2値化映像をたとえば第7図のよ
うにX方向に320絵素、Y方向に240絵素にサンプ
リングする。なお同図のX方向64絵素、Y方向20
絵素の部分は帰線区間であり、その中のX方向32
絵素、Y方向12絵素の帯状の部分はTVカメラの
外部同期信号のパルスが出る部分である。なお、
図示の分割された各格子点のX、Y両方向に1絵
素毎、2絵素毎、……に映像のサンプリングを行
なうことを、以降では“モード1、”“モード
2”、……と呼ぶことにする。第7図において、・
印はモード1のサンプリング、○ぐ Further, in the present invention, in order to further facilitate the electrical processing of the image, the binarized image is sampled into 320 pixels in the X direction and 240 pixels in the Y direction, for example, as shown in FIG. In addition, 64 pixels in the X direction and 20 pixels in the Y direction in the same figure.
The picture element part is the return line section, and the X direction 32 in it
The picture element, a band-shaped part of 12 picture elements in the Y direction, is the part where the pulse of the external synchronization signal of the TV camera is output. In addition,
Hereinafter, it will be referred to as "mode 1", "mode 2", etc. that video is sampled every 1 pixel, every 2 pixel, etc. in both the X and Y directions of each divided grid point shown in the figure. I'll call you. In Figure 7,
The mark is mode 1 sampling, ○†g
Claims (1)
該所定の範囲の輝度と異なる輝度を有する第2の
領域からなる検出すべき対象物と該対象物以外の
領域とを含む像を光電変換する撮像手段と、該光
電変換手段により得られた信号から2値化のため
のしきい値を計算する手段と、該光電変換手段に
より得られた信号を該しきい値により2値化する
手段とからなる信号処理装置において、該しきい
値計算手段は、該光電変換手段で得られた信号の
内、該対象物内の予め定められた特定の領域に属
する映像信号から、第1の領域の信号のレベルと
第2の領域の信号のレベルとの中間のレベルをし
きい値として計算する手段を有することを特徴と
する信号処理装置。1. Photoelectrically converting an image including an object to be detected and an area other than the object, which is made up of a first region having a brightness in a predetermined range and a second region having a brightness different from the brightness in the predetermined range. an imaging means, a means for calculating a threshold value for binarization from the signal obtained by the photoelectric conversion means, and a means for binarizing the signal obtained by the photoelectric conversion means using the threshold value. In the signal processing device comprising: A signal processing device characterized by having means for calculating a threshold value using an intermediate level between the signal level and the signal level of the second region.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58156258A JPS5981767A (en) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | Position detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58156258A JPS5981767A (en) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | Position detector |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5651976A Division JPS52140278A (en) | 1976-05-19 | 1976-05-19 | Position detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5981767A JPS5981767A (en) | 1984-05-11 |
| JPS6223457B2 true JPS6223457B2 (en) | 1987-05-22 |
Family
ID=15623861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58156258A Granted JPS5981767A (en) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | Position detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5981767A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2805771B2 (en) * | 1988-10-12 | 1998-09-30 | 株式会社ニコン | Alignment method |
| JP2000260699A (en) | 1999-03-09 | 2000-09-22 | Canon Inc | Position detecting device and semiconductor exposure apparatus using the position detecting device |
-
1983
- 1983-08-29 JP JP58156258A patent/JPS5981767A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5981767A (en) | 1984-05-11 |
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