(57)【要約】【課題】従来のボンディングワイヤ検査装置は、計測するワイヤ高さの分解能を高くしようとすると、撮像装置上下移動用の駆動ユニットの動作精度を高くしなければならず、レンズ等の光学系の部材も非常に高価なものを用いる必要があった。【解決手段】ワイヤボンディングがなされた測定ワーク１の上方に配置される、２次元形状及び高さ測定用のＣＣＤカメラ７と、ＣＣＤカメラ７と同軸上に設置される２次元形状測定用の同軸照明６と、ＣＣＤカメラ７の側方に設置される高さ測定用のスリット光源４・５と、ボンディングワイヤ検査装置の制御及び演算を行う制御演算装置９と、ＣＣＤカメラ７と測定ワーク１とを上下方向及び平面方向へ相対的に移動させるＺ軸ステージ３及びＸＹステージ２を駆動するためのステージ制御ドライバ１０とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤボンディングがなされた検査対象物の上方に配置される、２次元形状及び高さ測定用の撮像装置と、
撮像装置と同軸上に設置される２次元形状測定用の同軸照明と、
撮像装置の側方に設置される高さ測定用のスリット光源と、
ボンディングワイヤ検査装置の制御及び演算を行う制御演算装置と、
撮像手段と検査対象物とを上下方向及び平面方向へ相対的に移動させる上下方向移動手段及び平面方向移動手段を駆動するための制御ドライバとを備えることを特徴とするボンディングワイヤ検査装置。
【請求項２】
前記スリット光源を複数設けて、撮像装置を中心として対向する位置に配置したことを特徴とする請求項１に記載のボンディング検査装置。
【請求項３】
ボンディングワイヤがボンディングされた基板を検査対象物として平面方向移動手段上に載置し、
載置した基板の上方に位置する撮像装置の同軸照明にて該基板を照射して、
該撮像装置によりボンディングワイヤのワイヤボンド部の形状を測定するとともに、該ワイヤボンド部の中心位置を算出し、
算出したワイヤボンド部の中心位置に基づいてボンディングワイヤ形状を抽出し、
形状を抽出したボンディングワイヤに斜め上方からスリット光を照射して、基板に対するボンディングワイヤ高さを測定することを特徴とするボンディングワイヤ検査方法。
【請求項４】
前記ボンディングワイヤ高さの測定では、
ボンディングワイヤ上のスリット光点及び基板上のスリット光点の中心又は面積重心を求め、これらの光点の中心間距離又は面積重心間距離を用いてワイヤ高さを算出することを特徴とする請求項３に記載のボンディングワイヤ検査方法。
【請求項５】
前記ボンディングワイヤ高さの測定では、
ボンディングワイヤ上のスリット光点を、ワイヤ長さ方向に伸びる分割線により複数の領域に分割し、複数の領域のうち任意に選択した領域について光点の中心又は面積重心を求めることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のボンディングワイヤ検査方法。
【請求項６】
前記ボンディングワイヤ高さの測定では、
ワイヤ上光点の画像データを圧縮し、しかる後に元の画像サイズに復帰させた画像データを用いて、前記ワイヤ上光点及び基板上光点の中心又は面積重心を求めることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のボンディングワイヤ検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子上、基板上又は端子上等に形成されるボンディングワイヤの形状、特にボンディングワイヤ高さの検査装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ボンディングワイヤの高さを検査する装置が種々考案されている。このような検査装置としては、例えば、特許文献１に記載されているように、ボンディングワイヤに対して上方から落射照明を照射し、撮像装置を上下方向へ移動させながら撮像した各焦点面での画像において、輝度が最大となる位置（以下輝点という）を検出し、該輝点の各焦点面での輝度変化からワイヤ高さを算出するように構成したものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−８２７３９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の検査装置は、撮像装置の光学系の焦点をボンディングワイヤに合わせることで、輝度が最大となることを利用して高さを求めるものであるから、計測するワイヤ高さの分解能を高くしようとした場合、撮像装置を上下方向に移動させる駆動ユニットの動作精度を高くしなければならず、レンズ等の光学系の部材も非常に高価なものを用いる必要がある。
また、この検査装置は、ワイヤ高さのみを計測可能とするものであって、撮像装置等を備える計測ユニットを上下に移動させながら計測を行う構成であるため、特に測定するワイヤ高さが高い場合には計測時間が長くなるという問題があった。
【０００５】
さらに、撮像装置等の測定器の高さ座標に基づいて計測を行っているため、算出されるワイヤ高さは、測定ワークである半導体素子や基板等の厚み公差、はんだ付けや接着材等による素子の実装高さのばらつき、又は基板が取り付けられるハウジング等の部材の公差を含んでしまい、素子や基板等からの絶対的な高さ寸法を計測することができなかった。
仮に、素子や基板からの絶対的な高さを求めようとすると、ワイヤ高さの測定位置毎に高さの基準となる素子や基板等の高さを別途求めることが必要となって、測定が煩雑となってしまう。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項１においては、ワイヤボンディングがなされた検査対象物の上方に配置される、２次元形状及び高さ測定用の撮像装置と、撮像装置と同軸上に設置される２次元形状測定用の同軸照明と、撮像装置の側方に設置される高さ測定用のスリット光源と、ボンディングワイヤ検査装置の制御及び演算を行う制御演算装置と、撮像手段と検査対象物とを上下方向及び平面方向へ相対的に移動させる上下方向移動手段及び平面方向移動手段を駆動するための制御ドライバとを備える。
これによれば、ボンディングワイヤがボンディングされる半導体素子や基板等の厚み公差、はんだ付けや接着材等による素子の実装高さのばらつき、又は基板が取り付けられるハウジング等の部材の公差に関係なく、ワイヤ高さを高精度に測定することが可能となる。
また、撮像装置の上下位置精度をさほど必要としないので、Ｚ軸ステージの駆動機構やレンズ等の光学系を安価に構成することができ、コストダウンを図ることができる。
【０００７】
請求項２においては、前記スリット光源を複数設けて、撮像装置を中心として対向する位置に配置した。
これによれば、ワイヤ高さの測定時間を大幅に減少することができる。
【０００８】
請求項３においては、ボンディングワイヤがボンディングされた基板を検査対象物として平面方向移動手段上に載置し、載置した基板の上方に位置する撮像装置の同軸照明にて該基板を照射して、該撮像装置によりボンディングワイヤのワイヤボンド部の形状を測定するとともに、該ワイヤボンド部の中心位置を算出し、算出したワイヤボンド部の中心位置に基づいてボンディングワイヤ形状を抽出し、形状を抽出したボンディングワイヤに斜め上方からスリット光を照射して、基板に対するボンディングワイヤ高さを測定する。
これによれば、ボンディングワイヤがボンディングされる半導体素子や基板等の厚み公差、はんだ付けや接着材等による素子の実装高さのばらつき、又は基板が取り付けられるハウジング等の部材の公差に関係なく、ワイヤ高さを高精度に測定することが可能となる。
また、撮像装置の上下位置精度をさほど必要としないので、Ｚ軸ステージの駆動機構やレンズ等の光学系を安価に構成することができ、コストダウンを図ることができる。
【０００９】
請求項４においては、前記ボンディングワイヤ高さの測定では、ボンディングワイヤ上のスリット光点及び基板上のスリット光点の中心又は面積重心を求め、これらの光点の中心間距離又は面積重心間距離を用いてワイヤ高さを算出する。
これによれば、ワイヤ上スリット光点と基板上スリット光点との距離の測定値を一定として、測定の繰り返し精度を向上させることができ、ワイヤ高さの測定値の安定化を図ることができる。
【００１０】
請求項５においては、前記ボンディングワイヤ高さの測定では、ボンディングワイヤ上のスリット光点を、ワイヤ長さ方向に伸びる分割線により複数の領域に分割し、複数の領域のうち任意に選択した領域について光点の中心又は面積重心を求める。
これによれば、ノイズの影響を取り除いてワイヤ上光点の中心点をずれなく求めることが可能となり、ワイヤ上スリット光点と基板上スリット光点との距離を正確に算出して、ワイヤ高さを高精度に測定することができる。
【００１１】
請求項６においては、前記ボンディングワイヤ高さの測定では、ワイヤ上光点の画像データを圧縮し、しかる後に元の画像サイズに復帰させた画像データを用いて、前記ワイヤ上光点及び基板上光点の中心又は面積重心を求める。
これにより、画像データに含まれるノイズを消して、ノイズ成分の誤認識によるワイヤ上光点及び基板上光点の中心点等の位置ずれを防止することができ、ワイヤ高さの測定精度を向上することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を添付の図面を用いて説明する。
図１は本発明のボンディングワイヤ検査装置を示す概略構成図、図２はスリット光を照射されるボンディングワイヤを示す斜視図、図３はボンディングワイヤを示す図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、図４はスリット光照射によるワイヤ高さ測定の原理を示す図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、図５はワイヤ高さ測定のフローを示す図、図６はワイヤ上光点の形状を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、図７はワイヤ長さ方向に伸びる分割線により複数の領域に分割されるワイヤ上光点を示す平面図、図８はワイヤ上光点の周辺にあるノイズ成分を除去する方法を説明する図であって、（ａ）はワイヤ上光点の周辺にノイズ成分がある画像データを示す図、（ｂ）は圧縮処理を施した画像データを示す図、（ｃ）は圧縮画像を元の大きさに復元した状態を示す図、図９は同軸照明の照射により生じる同軸照明照射時光点を示す側面図、図１０は同じく側面図である。
【００１３】
本発明にかかるボンディングワイヤ検査装置の構成について説明する。
図１に示すボンディングワイヤ検査装置は、検査対象物として載置した測定ワーク１をＸＹ平面上で移動させる、平面方向移動手段としてのＸＹステージ２と、該ＸＹステージ２の上方に配置される撮像装置としてのＣＣＤカメラ７と、該ＣＣＤカメラ７と同軸上に配置される同軸照明６と、ＣＣＤカメラ７に付設される偏光板１５と、ＣＣＤカメラ７の両側方に対向して配置されるスリット光源４・５と、同軸照明６用の照明電源８と、ＣＣＤカメラ７を上下方向に移動させる上下方向移動手段としてのＺ軸ステージ３と、ボンディングワイヤ検査装置におけるＣＣＤカメラ７、スリット光源４・５、ＸＹステージ２、及びＺ軸ステージ３等の制御や演算を行う制御演算装置９と、ＸＹステージ２及びＺ軸ステージ３を駆動するためのステージ制御ドライバ１０とを備えている。
【００１４】
図２に示すように、ＸＹステージ２に載置される測定ワーク１は、例えば、ボンディングワイヤ１２を基板１１にボンディングしたものである。
ボンディングワイヤ１２に対する照明である同軸照明６及びスリット光源４・５のうち、同軸照明６はボンディングワイヤ１２の直上方から照明を行い、その反射光がボンディングワイヤ１２の２次元形状としてＣＣＤカメラ７により撮像される。
一方、スリット光源４・５は、ボンディングワイヤ１２に対して斜め上方からスリット光を照射する。
【００１５】
図３（ａ）に示すように、ボンディングワイヤ１２は側面視にて、基板１１にボンディングされたボンド部１２ａ・１２ｂを両端部に有し、例えば端部から中央側へいくにつれて高くなる弓形状に形成されている。
また、図３（ｂ）に示すように、ＣＣＤカメラ７により撮像されるボンディングワイヤ１２の平面視における２次元形状は、両端に他部よりも幅広なボンド部１２ａ・１２ｂが形成される直線形状となっている。
【００１６】
ＣＣＤカメラ７により撮像されたボンディングワイヤ１２の平面視における２次元形状の画像データは、制御演算装置９に入力される。制御演算装置９では、入力された画像データに基づき各ボンド部１２ａ・１２ｂのボンド中心Ｏａ・Ｏｂの位置を求め、各ボンド中心Ｏａ・Ｏｂを含む任意の範囲をワイヤ抽出エリアＷとして設定する。
そして、このワイヤ抽出エリアＷ内のボンディングワイヤ１２を、周囲との輝度差により抽出する。これにより、ワイヤ抽出エリアＷ内におけるボンディングワイヤ１２形状の画像データが得られる。
【００１７】
また、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、ボンディングワイヤ１２の斜め上方からは、レーザー光やＬＥＤ光等であるスリット光源４・５からのスリット光が照射される（図４にはスリット光源４のみを記載している）。
照射されたスリット光は、ボンディングワイヤ１２上で反射するとともに、基板１１上でも反射し、ボンディングワイヤ１２上で反射したスリット光点であるワイヤ上光点１４、及び基板１１上で反射したスリット光点である基板上光点１３がＣＣＤカメラ７にて捕えられる。
この場合、ＣＣＤカメラ７に付設される偏光板１５により、ワイヤ上光点１４及び基板上光点１３からの反射光以外の光がカットされるため、ワイヤ上光点１４及び基板上光点１３からの光を明瞭に捕えることができる。
【００１８】
スリット光は照射角度θにて斜め上方から照射されており、ワイヤ上光点１４は基板１１からワイヤ高さｈの位置にあるので、平面視においてワイヤ上光点１４と基板上光点１３との位置には、ずれが生じる。
このワイヤ上光点１４と基板上光点１３との位置のずれが、制御演算装置９により距離ａとして測定される。
【００１９】
ここで、制御演算装置９内には、ＣＣＤカメラ７により撮像された画像上における単位画素当たりの寸法と実際の寸法との関係が記憶されており、撮像された画面上のワイヤ上光点１４と基板上光点１３との位置ずれ寸法から実際の距離ａを算出することができ、この距離ａに基づいてワイヤ上光点１４におけるワイヤ高さｈが求められる。
【００２０】
このように、本ボンディングワイヤ検査装置では、検査対象となるボンディングワイヤ１２の斜め上方からスリット光源４・５からのスリット光を照射し、その反射光であるワイヤ上光点１４及び基板上光点１３を、ＣＣＤカメラ７等の撮像装置により撮像して、このワイヤ上光点１４と基板上光点１３との平面視における位置ずれ量（即ち距離ａ）と、スリット光の傾斜角度θとから、検査対象物の高さであるワイヤ高さｈを求める、といった「光切断法」を用いてワイヤ高さｈの測定を行っている。
【００２１】
そして、このワイヤ高さｈの測定は、ＸＹステージ２により、測定ワーク１を前記ワイヤ抽出エリアＷ内にてボンディングワイヤ１２の長さ方向に移動させることで、該ワイヤ抽出エリアＷ内における、一又は複数の適宜個所にて行うことが可能となっている。
測定ワーク１を移動させる場合のＸＹステージ２の移動量や移動タイミングは、ボンディングワイヤ検査装置に入力された諸条件等に応じて制御演算装置９にて算出され、該制御演算装置９からステージ制御用ドライバ１０へＸＹステージ２に対する作動指令が出力される。
そして、作動指令を受けたステージ制御用ドライバ１０により、ＸＹステージ２が作動して測定ワーク１が移動することとなる。
【００２２】
また、ステージ制御用ドライバ１０は、制御演算装置９からの指令に基づいてＺ軸ステージ３を上下方向に作動可能としている。
これにより、各測定位置でワイヤ高さｈ等が異なった場合でも、ＣＣＤカメラ７は、各測定位置でボンディングワイヤ１２を適切に撮像できる高さ位置となるように、その上下位置を調節することができる。
なお、制御演算装置９は、照明電源８を介して接続される同軸照明６、及びスリット光源４・５のオン・オフや照度調節等の制御等も行う。
【００２３】
また、ワイヤ抽出エリアＷの各ポイントにてワイヤ高さｈの算出を行う際、略弓形に形成されるボンディングワイヤ１２のワイヤ高さｈの値が最も大きくなるポイント（本例ではボンディングワイヤ１２の略中央部に該当する）からスリット光源４側の端部までの領域は、スリット光源４からのスリット光を用い、ワイヤ高さｈが最も大きくなるポイントからスリット光源５側の端部までの領域は、スリット光源５からのスリット光を用いて、ワイヤ高さｈの算出を行うようにしている。
【００２４】
これは、以下の理由による。
例えば、スリット光源４からのスリット光を、スリット光源４側のワイヤ端部から反対側のワイヤ端部側へ向けて順に照射していく場合、スリット光源４側のワイヤ端部からワイヤ高さのピークがある略中央部までは、スリット光とボンディングワイヤ１２上面との成す角度が直角に近い値となるため、ワイヤ上光点１４の面積は小さく、該ワイヤ上光点１４の位置を精度良く求めることができる。
しかし、スリット光源４から照射されるスリット光が、略中央部を超えてスリット光源５側に照射されると、ボンディングワイヤ１２の上面とスリット光とが成す角度が小さくなる（両者が平行に近くなる）。すると、スリット光が反射するワイヤ上光点１４の面積が大きくなって、求められるワイヤ上光点１４の位置精度が悪くなる。
従って、スリット光源４からのスリット光を照射して距離ａを求めるのは、該スリット光とボンディングワイヤ１２の上面との成す角度が直角に近くなる、スリット光源４側のワイヤ端部から略中央部までの範囲としている。
【００２５】
同様に、スリット光源５側のワイヤ端部から略中央部までの範囲では、スリット光源４に対向する位置に配置されているスリット光源５を用いて距離ａの測定を行うようにしている。
【００２６】
以上のように構成されるボンディングワイヤ検査装置によりボンディングワイヤの高さを測定するフローについて、図５により説明する。
まず、測定ワーク１をＸＹステージ２に載置すると（Ｓ０１）同軸照明６が測定ワーク１に照射され（Ｓ０２）、制御演算装置９により、測定ワーク１におけるボンディングワイヤ１２の２次元形状が測定されるとともに、ボンディングワイヤ１２両端のボンド部１２ａ・１２ｂにおけるボンド中心Ｏａ・Ｏｂの位置が算出される（Ｓ０３）。
【００２７】
制御演算装置９では、算出されたボンド中心Ｏａ・Ｏｂの位置に基づいてワイヤ抽出エリアＷが抽出され、このワイヤ抽出エリアＷ内でボンディングワイヤ１２形状が抽出される（Ｓ０４）。
ボンディングワイヤ１２が抽出されると、ＸＹステージ２が作動して、そのワイヤ抽出エリアＷ内におけるワイヤ高さ測定の初期位置へ、測定ワーク１を移動する（Ｓ０５）。
【００２８】
測定ワーク１が初期の測定位置へ到達すると、スリット光源４・５がボンディングワイヤ１２を照射し（Ｓ０６）、ＣＣＤカメラ７及び制御演算装置９によりワイヤ上光点１４と基板上光点１３との距離ａが測定され（Ｓ０７）、距離ａを用いてワイヤ高さｈが算出される（Ｓ０８）。
【００２９】
初期の測定位置でのワイヤ高さｈの測定が終了すると、その測定が最後の測定ポイントでの測定であったか否かの判断がなされ（Ｓ０９）、最後の測定ポイントでないと判断されれば、ＸＹステージ２が作動して、測定ワーク１が次の測定位置へ移動する（Ｓ１０）。
測定ワーク１の次の測定位置への到達後、再度ステップＳ０６からステップＳ０９までのフローが繰り返されて、ワイヤ高さｈの測定が行われる。
一方、Ｓ０９にて、最後の測定ポイントでの測定であると判断されれば、測定は終了する。
【００３０】
以上のように、ボンディングワイヤ１２のワイヤ高さｈを測定するように構成することで、常に基板１１上面を基準面としてワイヤ高さｈが測定されることとなるので、ボンディングワイヤ１２がボンディングされる半導体素子や基板１１等の厚み公差、はんだ付けや接着材等による素子の実装高さのばらつき、又は基板１１が取り付けられるハウジング等の部材の公差に関係なく、ワイヤ高さｈを高精度に測定することが可能となっている。
【００３１】
また、ＣＣＤカメラ７は、測定箇所のワイヤ高さｈに応じて、ピント合わせのために上下移動される。しかし、ＣＣＤカメラ７は、該ＣＣＤカメラ７におけるレンズ部の焦点深度の範囲内では、若干上下位置が異なっても上下移動させることなく適切な画像を得ることができる。
従って、本検査装置では、ＣＣＤカメラの焦点を合わせて輝度が最大となる点を測定することによりワイヤ高さ測定を行う従来の場合に比べて、ＣＣＤカメラ７の上下位置精度が必要とされることがない。
これにより、Ｚ軸駆動ユニットやレンズ等の光学系を安価に構成することができ、コストダウンを図ることができる。
【００３２】
また、本検査装置では複数のスリット光源４・５を設けて、互いに対向した位置に配置し、前述の如くスリット光源４・５を斜め上方から照射してワイヤ高さｈを測定している。
例えば、スリット光源４・５を複数設けずに、何れか一方のスリット光源のみで測定を行う場合には、まず測定ワーク１を一端側から他端側へ向かって移動させ、ボンディングワイヤ１２の一端側から中央部までの測定を行う。
その後、測定ワーク１を反転させ、測定ワーク１を他端側から一端側へ向かって移動させて、ボンディングワイヤ１２の他端側から中央部までの測定を行う、といったように、測定ワーク１をボンディングワイヤ１２の長さ分だけ往復動させて測定を行うことが必要となるため、多くの測定時間を要するという問題がある。
【００３３】
これに対して、複数のスリット光源４・５を互いに対向した位置に配置した場合には、一方のスリット光源４にてボンディングワイヤ１２のスリット光源４側半分を、他方のスリット光源５にてボンディングワイヤ１２のスリット光源５側半分を測定することができるので、測定ワーク１を一端部側から他端部側への一方向にのみ移動させればよく、ワイヤ高さｈの測定時間を大幅に減少することが可能となる。
【００３４】
次に、ボンディングワイヤ検査装置でのワイヤ高さｈの測定値を安定化する方法、測定値の精度向上を図る方法、及び測定時間を短縮するための方法について説明する。
【００３５】
まず、ワイヤ高さＨの測定値を安定化する方法について説明する。
ワイヤ高さＨは、ワイヤ上光点１４と基板上光点１３との距離ａを測定した値に基づいて算出されるが、距離ａを測定する際には、ワイヤ上光点１４及び基板上光点１３の中心又は面積重心を求めて、このワイヤ上光点１４及び基板上光点１３の中心間距離又は面積重心間距離を前記距離ａとすることで、測定値を安定化することが可能である。
【００３６】
図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、スリット光はボンディングワイヤ１２に対して斜めに照射されるため、ワイヤ上光点１４は平面視にて円形とはならず、略三日月状に変形している。
また、ワイヤ上光点１４は、ワイヤ長さ方向及びワイヤ径方向に、それぞれ所定の寸法ｂ及び寸法ｃを有しており、該寸法ｂはスリット光とボンディングワイヤ１２との成す角度に応じて変化するため、ワイヤ上光点１４の何処を測定するかによって前記距離ａが変動することとなる。
【００３７】
従って、ワイヤ上光点１４のワイヤ長さ方向の寸法ｂ、及びワイヤ径方向の寸法ｃをそれぞれ測定し、各寸法ｂ・ｃの中心をワイヤ上光点１４の中心点として求める、又はワイヤ上光点１４の面積重心を求めるとともに、基板上光点１３の中心点又は基板上光点１３の面積重心を求めて、このワイヤ上光点１４及び基板上光点１３の中心間距離又は面積重心間距離を距離ａとして測定することで、距離ａの変動要因を除去するようにしている。
これにより、距離ａの測定値を一定として、測定の繰り返し精度を向上させることができ、ワイヤ高さｈの測定値の安定化を図ることが可能となる。
【００３８】
次に、ワイヤ高さｈの測定値の精度向上を図る方法について説明する。
前述のように、ワイヤ上光点１４の中心点等と基板上光点１３の中心点等との間の距離を距離ａとして測定すると、該距離ａの測定値を安定化することができる。
しかし、図７に示すように、ボンディングワイヤ１２は円柱形状をしており、スリット光は斜めから照射されているため、ワイヤ上光点１４のワイヤ径方向における中央部１４ａが、端部１４ｂ・１４ｂよりもワイヤ長さ方向へ伸びた形状に変形する場合がある。
このような場合に、前述のようにワイヤ長さ方向の寸法ｂをそのまま測定すると、中央部１４ａの変形部分の影響によりワイヤ上光点１４の中心点又は面積重心にずれが生じることとなる。
【００３９】
しかし、ワイヤ長さ方向の寸法を次のように測定することで、中央部１４ａの変形の影響を受けずに正確な中心点を測定することが可能となる。
すなわち、ワイヤ長さ方向に伸びる分割線Ｓ１・Ｓ２によりワイヤ上光点１４を複数の領域ｅ・ｆ・ｇに分割（本実施例では３分割）して、変形した中央部１４ａを含む領域ｆを除いた領域ｅ・ｇについてワイヤ長さ方向の寸法ｂ’及びワイヤ径方向の寸法ｃを測定してワイヤ上光点１４の中心を又は面積重心を求める。
【００４０】
このように、ワイヤ長さ方向に変形した中央部１４ａが存在する領域ｆを除いてワイヤ上光点１４の中心又は面積中心を求めることで、ノイズの影響を取り除いてワイヤ上光点１４の中心点をずれなく求めることが可能となり、距離ａを正確に算出して、ワイヤ高さｈを高精度に測定することができる。
【００４１】
さらに、ワイヤ高さｈの測定値の精度向上は、次のような方法により図ることも可能である。
ワイヤ上光点１４及び基板上光点１３の中心点等は、ＣＣＤカメラ７により撮像された画像データに基づいて求められるが、図８（ａ）に示すように、ＣＣＤカメラ７の画像データには、ワイヤ上光点１４及び基板上光点１３のデータにノイズ１４ｃのデータが含まれている場合がある。
【００４２】
これは、ボンディングワイヤ１２は、金又はアルミニウムにて構成されているが、スリット光がワイヤ表面の光沢により反射した際に、別の個所で再反射して、スリット光のノイズ１４ｃとしてＣＣＤカメラ７に捕えられる場合があるためである。
このような場合には、制御演算装置９にてワイヤ上光点１４及び基板上光点１３の中心点や面積重心を求める際に、ノイズ１４ｃの成分をワイヤ上光点１４又は基板上光点１３の成分であると誤認識して、算出される中心点等の位置がずれ、その結果ワイヤ高さｈの測定精度が悪化することとなる。
【００４３】
従って、図８（ａ）のようにノイズ１４ｃが含まれているワイヤ上光点１４の画像データを、図８（ｂ）に示すように、ノイズ１４ｃが見えなくなるまで圧縮（圧縮率及び圧縮方式は任意に設定が可能）した後、図８（ｃ）に示すように、元の画像サイズに復帰させた画像データを用いて前述のようなワイヤ上光点１４及び基板上光点１３の中心点等の測定を行う。
このように画像データを圧縮してノイズ１４ｃを消すことで、ノイズ１４ｃの成分を誤認識してワイヤ上光点１４及び基板上光点１３の中心点等の位置がずれることを防止でき、ワイヤ高さｈの測定精度を向上することが可能となる。
【００４４】
次に、ワイヤ高さｈの測定時間を短縮するための方法について説明する。
ワイヤ高さｈの測定を行う場合、前述の光切断法によりボンディングワイヤ１２の一端部から他端部まで複数箇所を所定間隔で測定していくと、同軸照明６を照射してボンディングワイヤ１２を抽出した後に、そのサンプリングデータ数の分だけ測定時間が必要となる。
しかし、必要なワイヤ高さｈが、ボンディングワイヤ１２のピークの高さのみである場合には、次のようにワイヤ高さｈの測定を行うことで、測定時間の短縮を図ることができる。
【００４５】
すなわち、図９、図１０に示すように、スリット光源４・５を照射しての測定開始前に、同軸照明６をボンディングワイヤ１２へ照射すると、ＣＣＤカメラ７に対する垂直面が最も広くなる同軸照明照射時光点１６・１６・・・が、ボンディングワイヤ１２両端のボンド部１２ａ・１２ｂ、及び略中央部のワイヤピーク部１２ｃに確認することができる。
この同軸照明６の照射により現れたワイヤピーク部１２ｃの位置座標を求めた後に、ＸＹステージ２を移動させて、スリット光源４・５をそのワイヤピーク部１２ｃの位置座標近辺に照射して、ワイヤ高さｈの測定を実施する。
【００４６】
このように測定を行うことで、スリット光源４・５を照射してのワイヤ高さ測定を、必要であるワイヤピーク部１２ｃ付近のみで実施することが可能となるため、サンプリングデータ数を大幅に削減でき、ワイヤ高さｈの測定時間を短縮することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上の如く説明したように本発明によれば、ワイヤボンディングがなされる半導体素子や基板等の厚み公差、素子の実装高さのばらつき、又は基板が取り付けられるハウジング等の部材の公差に関係なく、ワイヤ高さを高精度に測定することができるとともに、Ｚ軸ステージの駆動機構やレンズ等の光学系を安価に構成することができ、コストダウンを図ることができる。
また、ワイヤ高さの測定時間を大幅に減少することができる。さらに、ワイヤ高さの測定値の安定化及び高精度化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のボンディングワイヤ検査装置を示す概略構成図である。
【図２】スリット光を照射されるボンディングワイヤを示す斜視図である。
【図３】ボンディングワイヤを示す図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図４】スリット光照射によるワイヤ高さ測定の原理を示す図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図５】ワイヤ高さ測定のフローを示す図である。
【図６】ワイヤ上光点の形状を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図７】ワイヤ長さ方向に伸びる分割線により複数の領域に分割されるワイヤ上光点を示す平面図である。
【図８】ワイヤ上光点の周辺にあるノイズ成分を除去する方法を説明する図であって、（ａ）はワイヤ上光点の周辺にノイズ成分がある画像データを示す図、（ｂ）は圧縮処理を施した画像データを示す図、（ｃ）は圧縮画像を元の大きさに復元した状態を示す図である。
【図９】同軸照明の照射により生じる同軸照明照射時光点を示す側面図である。
【図１０】同じく側面図である。
【符号の説明】
ｈ  ワイヤ高さ
１  測定ワーク
２  ＸＹステージ
４・５  スリット光源
６  同軸照明
７  ＣＣＤカメラ
１１  基板
１２  ボンディングワイヤ
１３  基板上光点
１４  ワイヤ上光点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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