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公開番号2025104427
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023222217
出願日2023-12-28
発明の名称検査装置および検査方法
出願人三菱電機株式会社
代理人個人,個人
主分類G01N 21/956 20060101AFI20250703BHJP(測定;試験)
要約【課題】ワイヤボンディング部を含むワイヤの異常を高速に検出することが可能な技術を提供することを目的とする。
【解決手段】検査装置100は、アルミワイヤ1の上方に配置され、アルミワイヤ1の二次元位置情報を取得するためにアルミワイヤ1の画像を撮像する撮像装置105と、撮像装置105と同軸上に配置され、アルミワイヤ1に対して同軸照明光を照射する同軸照明103と、画像からアルミワイヤ1の頂点部3に存在する周囲よりも輝度が明るい領域およびアルミワイヤ1の接合箇所であるワイヤボンディング部2に存在する周囲よりも輝度が明るい領域の二次元位置情報を取得する制御装置301とを備えている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
両端部が半導体装置の被接合部にウェッジボンディング法によってワイヤボンディングされた被検査ワークの異常を検出する検査装置であって、
前記被検査ワークは直径が１００μｍ以上のワイヤであり、
前記ワイヤの上方に配置され、前記ワイヤの二次元位置情報を取得するために前記ワイヤの画像を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置と同軸上に配置され、前記ワイヤに対して同軸照明光を照射する同軸照明と、
前記画像から前記ワイヤの頂点部に存在する周囲よりも輝度が明るい領域および前記ワイヤの接合箇所であるワイヤボンディング部に存在する周囲よりも前記輝度が明るい領域の前記二次元位置情報を取得する制御装置と、
を備えた、検査装置。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
前記制御装置は、取得した前記頂点部に存在する周囲よりも前記輝度が明るい領域および前記ワイヤボンディング部に存在する周囲よりも前記輝度が明るい領域の前記二次元位置情報と、予め設定されている前記頂点部および前記ワイヤボンディング部の二次元位置情報とを比較し、一定以上の差があった場合にワイヤ変形またはボンディング位置の異常と判定する、請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記ワイヤの上方に配置され、前記ワイヤの高さ位置を計測するレーザー変位計と、
前記半導体装置を二次元方向に移動させる移動機構と、をさらに備え、
前記移動機構は、前記レーザー変位計が前記ワイヤボンディング部の上方に位置するように前記半導体装置を移動させ、
前記レーザー変位計は、前記ワイヤボンディング部に存在する周囲よりも前記輝度が明るい領域にレーザーを当て、前記ワイヤボンディング部の高さ位置を計測する、請求項１に記載の検査装置。
【請求項４】
前記レーザー変位計を２つ備え、
２つの前記レーザー変位計は、前記ワイヤボンディング部に存在する周囲よりも前記輝度が明るい領域に一方の前記レーザー変位計のレーザーを当て、前記ワイヤボンディング部の高さ位置を計測すると同時に、前記ワイヤボンディング部の近傍に位置する前記半導体装置の部分に他方の前記レーザー変位計のレーザーを当て、前記半導体装置の前記部分の高さ位置を計測することで、前記ワイヤボンディング部の高さ位置と前記半導体装置の前記部分の高さ位置との差を計測する、請求項３に記載の検査装置。
【請求項５】
前記被検査ワークは直径が１００μｍ以上の複数のワイヤであり、
前記制御装置は、前記画像から複数の前記ワイヤの前記頂点部に存在する周囲よりも前記輝度が明るい領域の前記二次元位置情報を取得し、取得した前記二次元位置情報から複数の前記ワイヤの複数の前記頂点部間の距離を計測し、計測した前記頂点部間の前記距離と予め設定されている複数の前記頂点部間の距離とを比較する、請求項１に記載の検査装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記画像において前記ワイヤボンディング部の位置から前記頂点部の位置へ向かって周囲よりも前記輝度が暗い領域を追跡することにより、前記ワイヤの二次元形状を検出する、請求項１に記載の検査装置。
【請求項７】
両端部が半導体装置の被接合部にウェッジボンディング法によってワイヤボンディングされた被検査ワークの異常を検出する検査方法であって、
前記被検査ワークは直径が１００μｍ以上のワイヤであり、
撮像装置により前記ワイヤの上方から前記ワイヤの二次元位置情報を取得するために前記ワイヤの画像を撮像する工程と、
前記撮像装置と同軸上から前記ワイヤに対して同軸照明光を照射する工程と、
前記画像から前記ワイヤの頂点部に存在する周囲よりも輝度が明るい領域および前記ワイヤの接合箇所であるワイヤボンディング部に存在する周囲よりも前記輝度が明るい領域の前記二次元位置情報を取得する工程と、
を備えた、検査方法。
【請求項８】
前記二次元位置情報を取得する工程の後、取得した前記頂点部に存在する周囲よりも前記輝度が明るい領域および前記ワイヤボンディング部に存在する周囲よりも前記輝度が明るい領域の前記二次元位置情報と、予め設定されている前記頂点部および前記ワイヤボンディング部の二次元位置情報とを比較し、一定以上の差があった場合にワイヤ変形またはボンディング位置の異常と判定する、請求項７に記載の検査方法。
【請求項９】
前記二次元位置情報を取得する工程の後、
レーザー変位計により前記ワイヤの上方から前記ワイヤの高さ位置を計測する工程と、
前記半導体装置を二次元方向に移動させる工程と、をさらに備え、
前記半導体装置を二次元方向に移動させる工程では、前記レーザー変位計が前記ワイヤボンディング部の上方に位置するように前記半導体装置を移動させ、
前記ワイヤの高さ位置を計測する工程では、前記ワイヤボンディング部に存在する周囲よりも前記輝度が明るい領域にレーザーを当て、前記ワイヤボンディング部の高さ位置を計測する、請求項７に記載の検査方法。
【請求項１０】
前記ワイヤの高さ位置を計測する工程は、２つの前記レーザー変位計により実施され、
２つの前記レーザー変位計は、前記ワイヤボンディング部に存在する周囲よりも前記輝度が明るい領域に一方の前記レーザー変位計のレーザーを当て、前記ワイヤボンディング部の高さ位置を計測すると同時に、前記ワイヤボンディング部の近傍に位置する前記半導体装置の部分に他方の前記レーザー変位計のレーザーを当て、前記半導体装置の前記部分の高さ位置を計測することで、前記ワイヤボンディング部の高さ位置と前記半導体装置の前記部分の高さ位置との差を計測する、請求項９に記載の検査方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、検査装置および検査方法に関するものである。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、電極間の配線として形成されるワイヤボンディングの異常を検査する技術が広く提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、ワイヤの上方から同軸照明を当て、ワイヤの上方に配置された撮像装置を高さ方向に動かしながらワイヤを撮像し、撮像されたワイヤの頂点部の輝点の明るさ分布からワイヤの高さ位置を計測する方法が開示されている。
【０００４】
また、例えば特許文献２には、ワイヤの上方から同軸照明を当て、ワイヤの頂点部の輝点を検出することによって頂点部の二次元座標を算出し、算出した位置をレーザー変位計で高さ計測する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平７－６３５３０号公報
特開２０１０－６２３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、ワイヤの頂点部の高さ位置は計測可能であるが、ワイヤの接合箇所であるワイヤボンディング部の異常を検出することができなかった。また、ワイヤの頂点部の高さ位置を計測する場合においても、１つのワイヤを計測するために撮像装置を高さ方向に動かしながら多数の画像を撮像する必要があり、複数のワイヤを検査する際に計測時間が膨大にかかるという問題があった。
【０００７】
これと同様に、特許文献２に記載の方法においても、ワイヤの頂点部の高さ位置は計測可能であるが、ワイヤの接合箇所であるワイヤボンディング部の異常を検出することができなかった。
【０００８】
そこで、本開示は、ワイヤボンディング部を含むワイヤの異常を高速に検出することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示に係る検査装置は、両端部が半導体装置の被接合部にウェッジボンディング法によってワイヤボンディングされた被検査ワークの異常を検出する検査装置であって、前記被検査ワークは直径が１００μｍ以上のワイヤであり、前記ワイヤの上方に配置され、前記ワイヤの二次元位置情報を取得するために前記ワイヤの画像を撮像する撮像装置と、前記撮像装置と同軸上に配置され、前記ワイヤに対して同軸照明光を照射する同軸照明と、前記画像から前記ワイヤの頂点部に存在する周囲よりも輝度が明るい領域および前記ワイヤの接合箇所であるワイヤボンディング部に存在する周囲よりも前記輝度が明るい領域の前記二次元位置情報を取得する制御装置と、を備えた。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、検査装置は、一回の撮像によってワイヤの頂点部およびワイヤボンディング部の二次元位置情報を取得することができるため、二次元位置情報を利用してワイヤボンディング部を含むワイヤの異常を高速に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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