(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長方形パッドがその短辺方向に並んで配置され、各長方形パッドにボンディングされる各圧着ボールから各長方形パッドの各短辺を跨いで各ワイヤが伸びる第１のパッドグループと、第１のパッドグループと長方形パッドの長辺方向に対向し、長方形パッドがその短辺方向に並んで配置され、各長方形パッドにボンディングされる各圧着ボールから第１のパッドグループの各ワイヤと反対側に各ワイヤが伸びる第２のパッドグループと、が表面に設けられる半導体チップの長方形パッドにボンディング装置によってボンディングされる圧着ボールの径を検出する圧着ボール径検出装置であって、
各パッドグループの各長方形パッドおよび各長方形パッドにボンディングされた各圧着ボールの各画像を取得するカメラと、
ボンディング装置が接続され、カメラによって取得した各画像を処理する画像処理部と、を備え、
画像処理部は、
カメラによって取得した各画像から各圧着ボールの輪郭と、各圧着ボールからの各ワイヤが伸びていない側の各パッド短辺の輪郭と、を取得する輪郭取得手段と、
ボンディング装置から各圧着ボールのボンディング制御中心位置を取得するボンディング制御中心位置取得手段と、
第１のパッドグループに含まれる各パッド短辺の輪郭と圧着ボールのボンディング制御中心位置とのパッド長手方向の距離から第１のパッドグループに含まれる各パッド短辺の輪郭と各圧着ボールの輪郭とのパッド長手方向の距離を差し引いた各第１仮半径と、第２のパッドグループに含まれる各パッド短辺の輪郭と圧着ボールのボンディング制御中心位置とのパッド長手方向の距離から第２のパッドグループに含まれる各パッド短辺の輪郭と各圧着ボールの輪郭とのパッド長手方向の距離を差し引いた各第２仮半径と、を算出し、同数の第１仮半径と第２仮半径とを平均して圧着ボール径を算出する圧着ボール径算出手段と、
を備えることを特徴とする圧着ボール径検出装置。
【請求項２】
長方形パッドがその短辺方向に並んで配置され、各長方形パッドにボンディングされる各圧着ボールから各長方形パッドの各短辺を跨いで各ワイヤが伸びる第１のパッドグループと、第１のパッドグループと長方形パッドの長辺方向に対向し、長方形パッドがその短辺方向に並んで配置され、各長方形パッドにボンディングされる各圧着ボールから第１のパッドグループの各ワイヤと反対側に各ワイヤが伸びる第２のパッドグループと、が表面に設けられる半導体チップの長方形パッドにボンディング装置によってボンディングされる圧着ボールの径を検出する圧着ボール径検出方法であって、
カメラによって各パッドグループの各長方形パッドおよび各長方形パッドにボンディングされた各圧着ボールの各画像を取得する画像取得工程と、
取得した各画像から各圧着ボールの輪郭と、各圧着ボールからの各ワイヤが伸びていない側の各パッド短辺の輪郭と、を取得する輪郭取得工程と、
ボンディング装置から各圧着ボールのボンディング制御中心位置を取得するボンディング制御中心位置取得工程と、
第１のパッドグループに含まれる各パッド短辺の輪郭と圧着ボールのボンディング制御中心位置とのパッド長手方向の距離から第１のパッドグループに含まれる各パッド短辺の輪郭と各圧着ボールの輪郭とのパッド長手方向の距離を差し引いた各第１仮半径と、第２のパッドグループに含まれる各パッド短辺の輪郭と圧着ボールのボンディング制御中心位置とのパッド長手方向の距離から第２のパッドグループに含まれる各パッド短辺の輪郭と各圧着ボールの輪郭とのパッド長手方向の距離を差し引いた各第２仮半径と、を算出し、同数の第１仮半径と第２仮半径とを平均して圧着ボール径を算出する圧着ボール径算出工程と、
を備えることを特徴とする圧着ボール径検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボンディング装置によってボンディングされる圧着ボールの径を検出する圧着ボール径検出装置および圧着ボール径の検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程において、半導体チップの電極であるパッドとリードフレームの電極であるリードとの間を金属細線であるワイヤで接続するワイヤボンディング装置が多く用いられている。ワイヤボンディング装置では、ワイヤをキャピラリに挿通し、キャピラリの先端から延出したワイヤをスパークなどによってイニシャルボールに形成し、キャピラリをパッドに向けて降下させ、キャピラリ先端によってイニシャルボールをパッドに圧着して圧着ボールとし、キャピラリを上昇させ、キャピラリ先端からワイヤを繰り出しながらキャピラリを圧着ボールからリードにルーピングし、キャピラリをリードに向かって降下させ、キャピラリ先端によってワイヤをリードに圧着した後、キャピラリを上昇させてワイヤをカットした後に次のパッドの位置に移動させ、順次パッドとリードとをワイヤでボンディングする。
【０００３】
ワイヤボンディング装置によってパッドとリードとを良好に接続するためには、圧着ボールの大きさが所定の設計値となるようにすることが必要である。これは、圧着ボールの大きさが設計値よりも小さい場合には接合不良が発生する場合があり、圧着ボールの大きさが設計値よりも大きい場合にはパッドから圧着ボールがはみ出してしまい、隣接するパッドと接触してしまう場合があるためである。
【０００４】
しかし、圧着ボールの大きさは、ボンディング装置のヒートブロックの加熱温度等によってボンディング中に変化してくる場合がある。このため、ボンディング中に圧着ボールの大きさを検出し、圧着ボールが設計通りの大きさでボンディングされているかを確認することが必要となる。特許文献１には、パッドの中心位置とパッド内で圧着ボール外の点を結ぶ少なくとも３方向からボールエッジを検出し、３つのボールエッジから圧着ボールの位置及び又は大きさ及び又は形状を算出する方法が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３１８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年のファインピッチ化によってパッドの大きさが小さくなり、パッドから伸びるワイヤの直径と圧着ボールの直径が略同じ大きさとなるような半導体装置が製造されている。カメラでこのような半導体チップのパッドに圧着された圧着ボールの画像を取得した場合、圧着ボール外形の略半周は圧着ボールから伸びるワイヤの下に隠れてしまい、画像処理によってそのエッジを検出することができなくなってしまう。
【０００７】
このため、圧着ボールの径とワイヤの径とが略等しくなってしまうようなファインピッチの半導体チップへのボンディングの場合には、特許文献１によって提案されているパッドの中心位置と３つの圧着ボールのエッジから圧着ボールの中心位置及び大きさを算出する方法では、パッド位置と圧着ボールの位置によってはパッド中心を通るＸ軸、Ｙ軸と圧着ボールのエッジとの交点がワイヤに隠れた位置になってエッジの座標の検出ができず、圧着ボールの大きさ、形状を検出することができない場合があるという問題があった。
【０００８】
本発明は、ボンディング装置によってボンディングされる圧着ボールの径の検出性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の圧着ボール径検出装置は、長方形パッドがその短辺方向に並んで配置され、各長方形パッドにボンディングされる各圧着ボールから各長方形パッドの各短辺を跨いで各ワイヤが伸びる第１のパッドグループと、第１のパッドグループと長方形パッドの長辺方向に対向し、長方形パッドがその短辺方向に並んで配置され、各長方形パッドにボンディングされる各圧着ボールから第１のパッドグループの各ワイヤと反対側に各ワイヤが伸びる第２のパッドグループと、が表面に設けられる半導体チップの長方形パッドにボンディング装置によってボンディングされる圧着ボールの径を検出する圧着ボール径検出装置であって、各パッドグループの各長方形パッドおよび各長方形パッドにボンディングされた各圧着ボールの各画像を取得するカメラと、ボンディング装置が接続され、カメラによって取得した各画像を処理する画像処理部と、を備え、画像処理部は、カメラによって取得した各画像から各圧着ボールの輪郭と、各圧着ボールからの各ワイヤが伸びていない側の各パッド短辺の輪郭と、を取得する輪郭取得手段と、ボンディング装置から各圧着ボールのボンディング制御中心位置を取得するボンディング制御中心位置取得手段と、第１のパッドグループに含まれる各パッド短辺の輪郭と圧着ボールのボンディング制御中心位置とのパッド長手方向の距離から第１のパッドグループに含まれる各パッド短辺の輪郭と各圧着ボールの輪郭とのパッド長手方向の距離を差し引いた各第１仮半径と、第２のパッドグループに含まれる各パッド短辺の輪郭と圧着ボールのボンディング制御中心位置とのパッド長手方向の距離から第２のパッドグループに含まれる各パッド短辺の輪郭と各圧着ボールの輪郭とのパッド長手方向の距離を差し引いた各第２仮半径と、を算出し、同数の第１仮半径と第２仮半径とを平均して圧着ボール径を算出する圧着ボール径算出手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の圧着ボール径検出方法は、長方形パッドがその短辺方向に並んで配置され、各長方形パッドにボンディングされる各圧着ボールから各長方形パッドの各短辺を跨いで各ワイヤが伸びる第１のパッドグループと、第１のパッドグループと長方形パッドの長辺方向に対向し、長方形パッドがその短辺方向に並んで配置され、各長方形パッドにボンディングされる各圧着ボールから第１のパッドグループの各ワイヤと反対側に各ワイヤが伸びる第２のパッドグループと、が表面に設けられる半導体チップの長方形パッドにボンディング装置によってボンディングされる圧着ボールの径を検出する圧着ボール径検出方法であって、カメラによって各パッドグループの各長方形パッドおよび各長方形パッドにボンディングされた各圧着ボールの各画像を取得する画像取得工程と、取得した各画像から各圧着ボールの輪郭と、各圧着ボールからの各ワイヤが伸びていない側の各パッド短辺の輪郭と、を取得する輪郭取得工程と、ボンディング装置から各圧着ボールのボンディング制御中心位置を取得するボンディング制御中心位置取得工程と、第１のパッドグループに含まれる各パッド短辺の輪郭と圧着ボールのボンディング制御中心位置とのパッド長手方向の距離から第１のパッドグループに含まれる各パッド短辺の輪郭と各圧着ボールの輪郭とのパッド長手方向の距離を差し引いた各第１仮半径と、第２のパッドグループに含まれる各パッド短辺の輪郭と圧着ボールのボンディング制御中心位置とのパッド長手方向の距離から第２のパッドグループに含まれる各パッド短辺の輪郭と各圧着ボールの輪郭とのパッド長手方向の距離を差し引いた各第２仮半径と、を算出し、同数の第１仮半径と第２仮半径とを平均して圧着ボール径を算出する圧着ボール径算出工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、ボンディング装置によってボンディングされる圧着ボールの径の検出性を向上させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本実施形態の圧着ボール径検出装置３０は、ファインピッチの半導体チップ２３のパッドとパッドにボンディングされた圧着ボールの画像を取得するカメラ３２と、カメラ３２によって取得した画像を処理する画像処理部３１と、画像処理部３１に接続され圧着ボール径を表示する表示部３３とを含んでいる。また、ファインピッチの半導体チップ２３にワイヤをボンディングしてパッドに圧着ボールを形成するワイヤボンディング装置１０は、半導体チップ２３の取り付けられた基板２１を吸着固定するボンディングステージ１７と、先端にキャピラリ１３が取り付けられたボンディングアーム１５と、先端に取り付けられたキャピラリ１３が半導体チップ２３に対して接離方向に動作するようにボンディングアーム１５を駆動する図示しないＺ方向モータが取り付けられているボンディングヘッド１２と、ボンディングヘッド１２をＸＹ方向に自在に移動させるＸＹテーブル１１と、ボンディングヘッド１２とＸＹテーブル１１の動作を制御する制御部６０とを備えている。制御部６０は、キャピラリ１３の先端に延出したワイヤを図示しない放電トーチ等によってイニシャルボールに形成し、ＸＹテーブル１１によってキャピラリ１３の中心位置をパッドの上のボンディング位置に合わせてからボンディングヘッドのＺ方向モータを駆動してパッドの上にイニシャルボールを圧着して圧着ボールを形成する。
【００１３】
カメラ３２はレンズなどによって構成される光学系と光学系によって結像した画像を電気信号に変換するＣＣＤ等の撮像面とを含んでおり、画像処理部３１に接続されている。画像処理部３１は内部のＣＰＵやメモリ等を含むコンピュータである。また、表示部３３はＬＥＤなどによって圧着ボール径を数値表示するものである。また、ワイヤボンディング装置１０の制御部６０も内部にＣＰＵやメモリを含むコンピュータである。画像処理部３１と制御部６０とはデータバスなどの信号回路によって接続されている。
【００１４】
図２に示すように、ワイヤボンディング装置１０によってワイヤがボンディングされた半導体チップ２３は、長方形パッド１３０がその短辺方向に並んで配置され、各長方形パッド１３０にボンディングされる各圧着ボール１５０から各長方形パッド１３０の各短辺を跨いで各ワイヤ１２４が伸びる第１のパッドグループ１００と、長方形パッド２３０がその短辺方向に並んで配置され、各長方形パッド２３０にボンディングされる各圧着ボール２５０から各長方形パッド２３０の各短辺を跨いで各ワイヤ２２４が伸びる第２のパッドグループ２００と、を含んでいる。また、半導体チップ２３は、長方形パッド３３０がその短辺方向に並んで配置され、各長方形パッド３３０にボンディングされる各圧着ボール３５０から各長方形パッド３３０の各短辺を跨いで各ワイヤ３２４が伸びる第３のパッドグループ３００と、長方形パッド４３０がその短辺方向に並んで配置され、各長方形パッド４３０にボンディングされる各圧着ボール４５０から各長方形パッド４３０の各短辺を跨いで各ワイヤ４２４が伸びる第４のパッドグループ４００と、を含んでいる。
【００１５】
第１のパッドグループ１００と第２のパッドグループ２００は共に長方形パッド１３０，２３０の長辺がＸ方向で短辺がＹ方向となっており、それぞれ３つの長方形パッド１３０，２３０を含んでいる。第１のパッドグループ１００と第２のパッドグループ２００とは、長方形パッド１３０，２３０の長辺方向であるＸ方向に対向するよう半導体チップ表面のＸ方向の両側に設けられている。第１パッドグループ１００と第２パッドグループ２００に含まれる各長方形パッド１３０，２３０は、長辺の長さがＰ１で短辺の長さがＰ２で全て同一のサイズである。長辺の長さＰ１は、一方端にボンディングを行い、他方端でプロービングを行うことができる長さであり、短辺の長さＰ２はファインピッチに対応した長さとなっている。第１のパッドグループ１００の各長方形パッド１３０にボンディングされる圧着ボール１５０から伸びるワイヤ１２４は、長方形パッド１３０のＸ方向マイナス側（図２の紙面左側）にある短辺を跨いでＸ方向のマイナス側に向かって伸びている。中央の長方形パッド１３０から伸びるワイヤ１２４は略長方形パッド１３０の長辺方向に沿って伸び、両側の長方形パッド１３０から伸びるワイヤ１２４は各長方形パッド１３０の長辺方向に対して角度を持って伸びている。第２のパッドグループ２００の各長方形パッド２３０にボンディングされる圧着ボール２５０から伸びるワイヤ２２４は、長方形パッド２３０のＸ方向プラス側（図２の紙面右側）にある短辺を跨いでＸ方向のプラス側に向かって伸びている。中央の長方形パッド２３０から伸びるワイヤ２２４は略長方形パッド２３０の長辺方向に沿って伸び、両側の長方形パッド２３０から伸びるワイヤ２２４は各長方形パッド２３０の長辺方向に対して角度を持って伸びている。このように、第１のパッドグループ１００の各ワイヤ１２４と第２のパッドグループ２００の各ワイヤ２２４とはＸ方向にそれぞれ反対側に向かって伸びている。
【００１６】
第３のパッドグループ３００と第４のパッドグループ４００は共に長方形パッド３３０，４３０の長辺がＹ方向で短辺がＸ方向となっており、それぞれ３つのパッド３３０，４３０を含んでいる。第３のパッドグループ３００と第４のパッドグループ４００とは、長方形パッド３３０，４３０の長辺方向であるＹ方向に対向するよう半導体チップ表面のＹ方向の両側に設けられている。第３パッドグループ３００と第４パッドグループ４００に含まれる各長方形パッド３３０，４３０は、長辺の長さがＰ１で短辺の長さがＰ２で、第１、第２のパッドグループ１００，２００の長方形パッド１３０，２３０と同一のサイズである。第３のパッドグループ３００の各長方形パッド３３０にボンディングされる圧着ボール３５０から伸びるワイヤ３２４は、長方形パッド３３０のＹ方向プラス側にある短辺を跨いでＹ方向のプラス側に向かって伸びている。中央の長方形パッド３３０から伸びるワイヤ３２４は略長方形パッド３３０の長辺方向に沿って伸び、両側の長方形パッド３３０から伸びるワイヤ３２４は各長方形パッド３３０の長辺方向に対して角度を持って伸びている。第４のパッドグループ４００の各長方形パッド４３０にボンディングされる圧着ボール４５０から伸びるワイヤ４２４は、長方形パッド４３０のＹ方向マイナス側にある短辺を跨いでＹ方向のマイナス側に向かって伸びている。中央の長方形パッド４３０から伸びるワイヤ４２４は略長方形パッド４３０の長辺方向に沿って伸び、両側の長方形パッド４３０から伸びるワイヤ４２４は各長方形パッド４３０の長辺方向に対して角度を持って伸びている。このように、第３のパッドグループ３００の各ワイヤ３２４と第４のパッドグループ４００の各ワイヤ４２４とはＹ方向にそれぞれ反対側に向かって伸びている。
【００１７】
図３から図５を参照しながら、図２のようにワイヤボンディングの終了した半導体チップ２３の圧着ボール１５０，２５０のＸ方向の径の検出について説明する。
【００１８】
画像処理部３１のＣＰＵはカメラ３２の視野に第１のパッドグループ１００の長方形パッド１３０が入るようにカメラ３２の位置を調整した後、画像を取得する指令を出力する。この指令によって画像処理部３１はカメラ３２から長方形パッド１３０と圧着ボール１５０の画像を取得してメモリに格納する。
【００１９】
図３（ａ）に示すように取得された画像は、長方形パッド１３０と長方形パッド１３０に圧着されている圧着ボール１５０と圧着ボール１５０からＸ方向マイナス側に伸びるワイヤ１２４とを含んでいる。長方形パッド１３０の短辺の長さＰ２はファインピッチで配置されているためその長さは小さく、圧着ボール１５０はその小さな長方形パッド１３０の短辺の中に入るような小さな径を持っている。このため、圧着ボール１５０の径はワイヤ１２４の径よりもわずかに大きい程度となっており、図３（ａ）に示すように、取得された画像では、ワイヤ１２４が跨いでいる長方形パッド１３０のＸ方向マイナス側の短辺はほとんどワイヤ１２４の下に隠れた状態となっている。
【００２０】
また、図３（ａ）に示すように、Ｘ方向の中心線１５１とＹ方向の中心線１５２との交点として現される圧着ボール１５０の中心点１５３は、Ｘ方向の中心線１６１とＹ方向の中心線１６２との交点として現され、ワイヤボンディング装置１０の制御部６０がＸＹテーブル１１に指令したボンディング制御中心１６３の位置からＸおよびＹ方向のプラス側に若干ずれている。
【００２１】
画像処理部３１のＣＰＵは、メモリに格納された画像を処理して長方形パッド１３０の輪郭と圧着ボール１５０の輪郭を取得する指令を出力する。画像処理部３１のＣＰＵはメモリに格納された画像データを読み出して、例えば二値化処理などによって、平面的な画像から長方形パッド１３０の輪郭を各辺の線として認識して取得し、圧着ボール１５０の輪郭を曲線として取得する。
【００２２】
図４（ａ）に示すように、画像を処理すると長方形パッド１３０を構成する４つの辺は、点１３１と点１３３との間の線分１３２と、点１３３と点１３５との間の線分１３４と、点１３５と点１３７との間の線分１３６と、点１３７と点１３９との間の線分１３８と、点１３９と点１４１との間の線分１４０と、の５つの線分として取得される。点１３１と点１４１の間は圧着ボール１５０から伸びているワイヤ１２４によって隠れている部分で、長方形パッド１３０の表面とその高さ位置が異なるため、長方形パッド１３０の表面にピントを合わせた画像においては、ワイヤ１２４にかかる部分はピントずれによりコントラストが低下し、輪郭が取得できない。このため、二値化処理などによっても辺の外形線が認識できず、線分は取得されない。
【００２３】
圧着ボール１５０の輪郭については、例えば、長方形パッド１３０の表面にピントを合わせた画像のコントラストの大きい部分を二値化処理することによって輪郭を取得することができる。ただし、圧着ボール１５０から伸びているワイヤ１２４の部分は長方形パッド１３０の表面とその高さ位置が異なるため、長方形パッド１３０の表面にピントを合わせた画像においては、ワイヤ１２４にかかる部分はピントずれによりコントラストが低下し、輪郭が取得できない。このため、圧着ボール１５０の輪郭は図４（ａ）に示すように、ワイヤ１２４への立ち上がり部分を除いた、点１５４と点１５５との間の曲線１５７として取得される。
【００２４】
画像処理部３１のＣＰＵは、取得した長方形パッド１３０の各辺を示す線分１３２，１３４，１３６，１３８，１４０の中にＹ方向に伸びて長方形パッド１３０の短辺と略同一長さの辺、つまり、ワイヤ１２４が伸びていない側の短辺を表す線分を認識できるかを判断する。取得した線分の中にワイヤ１２４が伸びていない側の短辺を表す線分が認識できない場合には、取得した線分を用いて圧着ボール１５０の径を算出できないと判断し、第1のパッドグループ１００の次の長方形パッド１３０にカメラ３２を移動させ、長方形パッド１３０のワイヤ１２４が伸びていない側の短辺を表す線分を取得するまで画像の取得と線分の取得を繰り返す。本実施形態では、線分１３６はワイヤ１２４が伸びていない側の短辺を表す線分であり、画像処理部３１のＣＰＵはワイヤ１２４が伸びていない側の短辺を表す線分を取得できていると認識する。
【００２５】
そして画像処理部３１のＣＰＵは、図５（ａ）に示すように、Ｙ方向に伸びて圧着ボール１５０の輪郭を示す曲線１５７と接する接線１７０を設定する。接線１７０の設定は、画像処理において、Ｙ方向に伸びる線分をＸ方向に移動させ、線分と曲線１５７との交点が２つから１つになる点１５６を通る線分を接線１７０として取得してもよいし、曲線１５７を圧着ボール１５０の輪郭を示す円弧であるとして、その曲線を表す近似円弧を設定し、計算によってその近似円弧に接する点１５６を通る線を接線１７０として求めるようにしてもよい。
【００２６】
画像処理部３１のＣＰＵは接線１７０の設定ができた場合には、接線１７０と線分１３６との距離を圧着ボール１５０の輪郭とワイヤ１２４が伸びていない側の長方形パッド１３０の短辺の輪郭との距離Ｇｘ１として取得してメモリに格納する。
【００２７】
画像処理部３１のＣＰＵは、画像処理している長方形パッド１３０のボンディング制御中心１６３の位置をワイヤボンディング装置１０の制御部６０から取得する。このボンディング制御中心１６３は、例えば、取得した画像の中心からのＸＹ各方向の画素数として取得する。そして、画像処理部３１のＣＰＵはこのボンディング制御中心１６３と線分１３６との間の画素数を取得することによってボンディング制御中心１６３と線分１３６の間の距離Ｌｘ１を取得する。距離Ｌｘ１は、ボンディング制御中心１６３の位置とワイヤ１２４が伸びていない側の長方形パッド１３０の短辺の輪郭との距離である。そして、画像処理部３１のＣＰＵは距離Ｌｘ１から距離Ｇｘ１を差し引いて第１仮半径ｒａ１を算出する。図５（ａ）に示すように、第１仮半径ｒａ１は、圧着ボール１５０の半径に圧着ボール１５０の中心点１５３とボンディング制御中心１６３の位置とのＸ方向のズレ量δ１を加えた値として取得される。
【００２８】
画像処理部３１は以上説明した動作を繰り返して、第１のパッドグループ１００から所定の個数の第１仮半径ｒａ１を取得してメモリに格納する。
【００２９】
画像処理部３１は第１のパッドグループ１００から第１仮半径ｒａ１を取得したのと同様の方法で第２のパッドグループ２００から第２仮半径ｒａ２を取得する。第２のパッドグループ２００からの第２仮半径ｒａ２の取得は図３（ｂ）、図４（ｂ）、図５（ｂ）に示すように、先に図３（ａ）、図４（ａ）、図５（ａ）を参照して説明した方法と同様の方法で、各符号を第２パッドグループ２００の含まれる各長方形パッド、点、線分を表す２００番台に読み替えたものである。
【００３０】
図５（ｂ）に示すように、画像処理部３１のＣＰＵは第１のパッドグループ１００と同様に、接線２７０の設定ができた場合には、接線２７０と線分２３６との距離を圧着ボール２５０の輪郭とワイヤ２２４が伸びていない側の長方形パッド２３０の短辺の輪郭との距離Ｇｘ２として取得してメモリに格納する。
【００３１】
画像処理部３１のＣＰＵは、画像処理している長方形パッド２３０のボンディング制御中心２６３の位置をワイヤボンディング装置１０の制御部６０から取得し、ボンディング制御中心２６３と線分２３６との間の距離Ｌｘ２を取得する。距離Ｌｘ２は、ボンディング制御中心２６３の位置とワイヤ２２４が伸びていない側の長方形パッド２３０の短辺の輪郭との距離である。そして、画像処理部３１のＣＰＵは距離Ｌｘ２から距離Ｇｘ２を差し引いて第２仮半径ｒａ２を算出する。図５（ｂ）に示すように、第２仮半径ｒａ２は、圧着ボール２５０の半径から圧着ボール２５０の中心点２５３とボンディング制御中心２６３の位置とのＸ方向のズレ量δ2を引いた値として取得される。
【００３２】
画像処理部３１は第１のパッドグループ１００と同様に、第２のパッドグループ２００から所定の個数の第２仮半径ｒａ２を取得してメモリに格納する。
【００３３】
画像処理部３１のＣＰＵはメモリから同数の第１仮半径ｒａ１と第２仮半径ｒａ２とを読み出してその平均を算出する。第１仮半径ｒａ１は圧着ボール１５０の半径に圧着ボール１５０の中心点１５３とボンディング制御中心１６３の位置とのＸ方向のズレ量δ１を加えた値として取得されたものであり、第２仮半径ｒａ２は、圧着ボール２５０の半径から圧着ボール２５０の中心点２５３とボンディング制御中心２６３の位置とのＸ方向のズレ量δ2を引いた値として取得されたものである。ワイヤボンディング装置１０においては、ズレ量δ１とズレ量δ2とは略同一の値となるので、同数の第１仮半径ｒａ１と第２仮半径ｒａ２の平均を算出することによってズレ量δ１とズレ量δ2を相殺することができ、圧着ボール１５０，２５０のＸ方向の平均半径を求めることができる。そして、画像処理部３１は求めた圧着ボール１５０，２５０のＸ方向の平均半径を２倍してＸ方向の直径として圧着ボール１５０，２５０の表示部３３に表示する。
【００３４】
画像処理部３１は、以上説明したのと同様の方法で第３のパッドグループ３００と第４のパッドグループ４００とから圧着ボール３５０，４５０のＹ方向の平均半径を求め、その平均半径を２倍してＹ方向の直径として表示部３３に表示する。
【００３５】
以上述べた本実施形態は、圧着ボール１５０〜４５０の中心位置を求めずに長方形パッド１３０〜４３０のワイヤ１２４〜４２４が伸びていない側の短辺と圧着ボール１５０〜４５０の輪郭との距離と、ボンディング制御中心１６３〜４６３と長方形パッド１３０〜４３０のワイヤ１２４〜４２４が伸びていない側の短辺との間の距離とによって圧着ボール１５０〜４５０の平均径を求めることができることから、圧着ボール１５０〜４５０の径とワイヤ１２４〜４２４の径とが同様の大きさとなってしまうファインピッチの半導体へのボンディングの場合の圧着ボール１５０〜４５０の径の検出性を向上させることができるという効果を奏する。
【００３６】
以上説明した実施形態では圧着ボール径検出装置３０は独立したカメラ３２を含むものとして説明したが、ワイヤボンディング装置１０に設けられているカメラを共用するように構成してもよい。また、以上説明した実施形態では、各長方形パッドと圧着ボールの画像を順次撮影して第１、第２仮半径ｒａ１，ｒａ２を求めていくこととして説明したが、例えば、第１、第２のパッドグループ１００，２００に含まれる複数の長方形パッド１３０，２３０と圧着ボール１５０，２５０の画像を取得して、同時に画像処理し、第１、第２仮半径ｒａ１，ｒａ２を算出するようにしても良い。
【００３７】
以上説明した実施形態では、ワイヤボンディング装置１０によって形成される圧着ボールの径の検出について説明したが、本発明は、ワイヤボンディング装置１０によって形成された圧着ボールのみでなく、例えば、バンプボンディング装置などの他のボンディング装置によって形成された圧着ボールの径の検出にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態における圧着ボール径検出装置の構成を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態における圧着ボール径検出装置が接続されているワイヤボンディング装置によってボンディングされた半導体装置を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態における圧着ボール径検出装置のカメラによって取得した画像を示す説明図である。
【図４】図３に示す画像を処理して取得した長方形パッドのワイヤが伸びていない側の短辺の線分と圧着ボールの輪郭の曲線を示す説明図である。
【図５】図４に示す長方形パッドのワイヤが伸びていない側の短辺の線分と圧着ボールの輪郭の曲線との距離と、長方形パッドのワイヤが伸びていない側の短辺の線分とボンディング制御中心の位置との距離とを示す説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  ワイヤボンディング装置、１１  ＸＹテーブル、１２  ボンディングヘッド、１３  キャピラリ、１５  ボンディングアーム、１７  ボンディングステージ、２１  基板、２３  半導体チップ、３０  圧着ボール径検出装置、３１  画像処理部、３２  カメラ、３３  表示部、６０  制御部、１００，２００，３００，４００  第１〜第４パッドグループ、１２４，２２４，３２４，４２４  ワイヤ、１３０，２３０，３３０，４３０  長方形パッド、１３２，１３４，１３６，１３８，１４０，２３２，２３４，２３６，２３８，２４０  線分、１５０，２５０，３５０，４５０  圧着ボール、１５１，１５２，１６１，１６２，２５１，２５２，２６１，２６２  中心線、１５３，２５３  中心点、１５７，２５７  曲線、１６３，２６３  ボンディング制御中心、１７０，２７０  接線、Ｇｘ１，Ｇｘ２，Ｌｘ１，Ｌｘ２  距離、ｒａ１  第１仮半径、ｒａ２  第２仮半径、δ１，δ2  ズレ量。
【要約】      （修正有）【課題】ボンディング装置によってボンディングされる圧着ボールの径を検出する圧着ボール径検出装置及び圧着ボール径の検出方法を提供する。【解決手段】パッド短辺の輪郭１３６と圧着ボールのボンディング制御中心１６３の位置との距離Ｌｘ１からパッド短辺の輪郭を示す線分１３６と圧着ボールの輪郭を示す曲線１５７との距離Ｇｘ１を差し引いた第１仮半径ｒａ１と、パッド短辺の輪郭を示す線分２３６と圧着ボールのボンディング制御中心２６３の位置との距離Ｌｘ２からパッド短辺の輪郭を示す線分２３６と圧着ボールの輪郭２５７との距離Ｇｘ２を差し引いた第２仮半径ｒａ２と、を算出し、同数の第１仮半径ｒａ１と第２仮半径ｒａ２とを平均して圧着ボール径を算出する。【選択図】図５【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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