TWI802991B - 超音波振動式不良檢測裝置及線材不良檢測系統 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種超音波振動式不良檢測裝置及線材不良檢測系統，檢測半導體裝置(10)的不良的超音波振動式不良檢測裝置(100)包括：超音波振子(42)；高頻電源(40)；相機(45)；以及控制部(50)，調整自高頻電源(40)對超音波振子(42)供給的高頻電力的頻率，並且進行半導體裝置(10)的不良的檢測，控制部(50)一方面使自高頻電源(40)對超音波振子(42)供給的高頻電力的頻率變化，一方面利用相機(45)來拍攝半導體裝置(10)的圖像，並基於所拍攝的圖像來進行半導體裝置(10)的不良的檢測。

Description

超音波振動式不良檢測裝置及線材不良檢測系 統

本發明是有關於一種超音波振動式不良檢測裝置的結構，使檢查對象物進行超音波振動來檢測檢查對象物的不良。

以線材將基板的電極與半導體晶片的電極之間連接的打線接合(wire bonding)裝置正被大量使用。打線接合裝置中，可使用下述方法，即：藉由在線材與半導體晶片之間流動電流等電性手段，來進行半導體晶片的電極與線材之間的連接不良的檢測(例如參照專利文獻1)。

另外，打線接合裝置中，可使用下述方法，即：藉由檢測瓷嘴落地至接合結束為止的、Z方向的移位等機械手段，來進行半導體晶片的電極與線材之間的連接不良的檢測(例如參照專利文獻2)。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開平9-213752號公報

專利文獻2：日本專利特開2010-56106號公報

此外，近年來要求線材等檢查對象物的不良檢測的高精度化。然而，專利文獻1、專利文獻2所記載的利用電性手段或機械手段的不良檢測有時會發生誤檢測。

另外，要求進行將半導體晶片的電極與基板的電極連接的、所有線材的不良檢測。然而，專利文獻1、專利文獻2所記載的不良檢測方法針對每個線材進行不良檢測，故而例如對於將一個半導體晶片與基板連接的線材達到百根以上的半導體晶片而言，有檢查耗費長時間等問題。

因此，本發明的目的在於高精度且短時間地進行檢查對象物的不良檢測。

本發明的超音波振動式不良檢測裝置檢測檢查對象物的不良，其特徵在於包括：超音波振動器，使檢查對象物進行超音波振動；電源，對超音波振動器供給高頻電力；攝像裝置，拍攝受超音波振動的檢查對象物；以及控制部，調整自電源對超音波振動器供給的高頻電力的頻率，並且進行檢查對象物的不良檢測，且控制部一方面使自電源對超音波振動器供給的高頻電力的頻率變化，一方面利用攝像裝置來拍攝檢查對象物的圖像，並基於所拍攝的圖像來進行檢查對象物的不良檢測。

如此，使自電源對超音波振動器供給的高頻電力的頻率變化，故而能以各種頻率使檢查對象物進行超音波振動，可高精 度地檢測檢查對象物的不良。

於本發明的超音波振動式不良檢測裝置中，檢查對象物亦可包含成為不良檢測的對象的對象部、及並未成為不良檢測的對象的非對象部，控制部於使自電源對超音波振動器供給的高頻電力的頻率變化時，以根據攝像裝置所拍攝的圖像檢測的對象部的振幅相對於根據攝像裝置所拍攝的圖像檢測的非對象部的振幅之比率成為既定值以上的方式，調整自電源對超音波振動器供給的高頻電力的電壓。

藉此，於使檢查對象物進行超音波振動時，對象部的振幅相對於非對象部的振幅變大，可高精度地檢測檢查對象物的對象部的不良。

於本發明的超音波振動式不良檢測裝置中，亦可包括：電流感測器，檢測自電源對超音波振動器供給的高頻電力的電流，控制部於使自電源對超音波振動器供給的高頻電力的頻率變化時，以電流感測器所檢測的電流成為既定的範圍內的方式，調整自電源對超音波振動器供給的高頻電力的電壓。

超音波振動器具有其自身發生共振的頻率。因此，若於超音波振動時向超音波振動器輸入共振頻率的高頻電力，則由共振導致超音波振動器的阻抗(impedance)降低，超音波振動器的振幅變大，檢查對象物總體大幅度地振動。由此，有時對象部的振幅被非對象部的振幅遮蔽而無法檢測。超音波振動器的振幅與對超音波振動器輸入的高頻電力的電流成比例，故而藉由利用電 流感測器來檢測對超音波振動器輸入的高頻電力的電流，並以所檢測的電流成為既定的範圍內的方式來調整高頻電力的電壓，從而可將高頻電力的電流設為既定的範圍內而將超音波振動器的振幅設為既定的範圍內。藉此，可抑制使檢查對象物進行超音波振動時檢查對象物總體大幅度地振動，對象部的振幅被非對象部的振幅遮蔽而無法檢測的情況，可高精度地檢測檢查對象物的對象部的不良。

於本發明的超音波振動式不良檢測裝置中，控制部亦可包含映射(map)，該映射以自電源對超音波振動器供給的高頻電力的電流成為既定的範圍內的方式，預先規定自電源對超音波振動器供給的高頻電力的電壓相對於自電源對超音波振動器供給的高頻電力的頻率之變化，於使自電源對超音波振動器供給的高頻電力的頻率變化時，基於映射來調整自電源供給於超音波振動器的高頻電力的電壓。

藉此，無需根據電流感測器所檢測的電流的反饋來調整高頻電力的電壓，能以簡便的構成來抑制於使檢查對象物進行超音波振動時檢查對象物總體大幅度地振動，對象部的振幅被非對象部的振幅遮蔽而無法檢測的情況，可高精度地檢測檢查對象物的對象部的不良。

於本發明的超音波振動式不良檢測裝置中，檢查對象物亦可為半導體裝置，該半導體裝置包括：基板；半導體元件，安裝於基板；以及線材，將半導體元件的電極與基板的電極連接， 或者將半導體元件的一個電極與半導體元件的另一電極連接，控制部於使自電源對超音波振動器供給的高頻電力的頻率變化時，以根據攝像裝置所拍攝的圖像檢測的線材的振幅相對於根據攝像裝置所拍攝的圖像檢測的基板及半導體元件的振幅之比率成為既定值以上的方式，調整自電源對超音波振動器供給的高頻電力的電壓。

藉此，於使基板及半導體元件進行超音波振動時，線材的振幅相對於基板或半導體元件的振幅變大，可高精度地檢測檢查對象物的對象部的不良。

於本發明的超音波振動式不良檢測裝置中，控制部亦可以所檢測的線材的振幅部超過既定的上限振幅的方式，調整自電源對超音波振動器供給的高頻電力的電壓。

藉此，可抑制使半導體裝置進行超音波振動時的、線材的過度振動。

於本發明的超音波振動式不良檢測裝置中，控制部亦可一方面使自電源對超音波振動器供給的高頻電力的頻率變化，一方面利用攝像裝置來拍攝半導體裝置的動畫，算出所拍攝的動畫的一個訊框與此前的前訊框的線材的圖像之差量，於差量超過既定的臨限值的情形時，輸出線材的不良檢測信號。

藉此，可根據線材的振幅來進行線材的不良的檢測。

於本發明的超音波振動式不良檢測裝置中，控制部亦可使算出差量的一個訊框與前訊框之間的訊框數、或動畫的框率變 化而算出差量。

藉此，即便於線材的頻率變化的情形時，亦可檢測線材的圖像的差量，可提高不良的檢測精度。

於本發明的超音波振動式不良檢測裝置中，超音波振動器亦可為連接於檢查對象物並使檢查對象物進行超音波振動的超音波振子、或配置於檢查對象物的周圍的超音波喇叭。

藉此，可利用簡便的構成來進行檢查對象物的不良的檢測。

本發明的線材不良檢測系統檢測半導體裝置的線材的不良，所述半導體裝置包括：基板；半導體元件，安裝於基板；以及線材，將半導體元件的電極與基板的電極連接，或者將半導體元件的一個電極與半導體元件的另一電極連接，且所述線材不良檢測系統的特徵在於包括：超音波振動器，使半導體裝置進行超音波振動；電源，對超音波振動器供給高頻電力；攝像裝置，拍攝受超音波振動的半導體裝置；顯示器，顯示由攝像裝置所拍攝的圖像；以及控制部，一方面調整從電源對超音波振動器供給的高頻電力的頻率，一方面進行線材的不良的檢測，且控制部一方面使自電源對超音波振動器供給的高頻電力的頻率變化，一方面利用攝像裝置來拍攝半導體裝置的動畫，算出所拍攝的動畫的一個訊框與此前的前訊框的圖像之差量，於差量超過既定的臨限值的情形時，使線材的顯示圖像與其他線材的顯示圖像不同而顯示於顯示器。

如此，於差量超過既定的臨限值時，使線材的顯示圖像與其他線材的顯示圖像不同，因而可藉由顯示器的顯示來容易地檢測線材的不良。

本發明可高精度且短時間地進行檢查對象物的不良檢測。

10:半導體裝置

11:基板

12、25~28:電極

20:半導體元件

21~24:半導體晶片

30、30a、31~34:線材

30b:不良線材

31a、31b:第一階線材

32a、32b:第二階線材

33a、33b:第三階線材

34a、34b:第四階線材

35、36:超過區域

39a、39b:中心線

40:高頻電源

42:超音波振子

43:超音波喇叭

45:相機

48:顯示器

50:控制部

51:CPU(中央處理單元)

52:記憶體

53:電壓感測器

54:電流感測器

55、56:映射

100:超音波振動式不良檢測裝置

200:線材不良檢測系統

a:虛線

b0、d1、d2、d3:實線

c0、c1、c2、c2:一點鏈線

f1、f2:頻率

f3:最大頻率

L:間隔

S101~S107、S201、S202:步驟

△da、△db:差量

△S:臨限值

圖1為表示實施形態的超音波振動式不良檢測裝置的構成的系統圖。

圖2為表示圖1所示的超音波振動式不良檢測裝置的相機從上方拍攝半導體裝置的圖像的圖。

圖3為表示先前技術的將對超音波振子供給的高頻電力的電壓設為一定的情形時的、相對於高頻電力的頻率的、超音波振子的阻抗變化及高頻電力的電流的變化的圖。

圖4為表示於實施形態的超音波振動式不良檢測裝置中，以電流感測器所檢測的電流成為一定的方式使對超音波振子供給的高頻電力的電壓變化的情形時的、高頻電力的電壓的變化及電流的變化的圖。

圖5為表示圖1所示的超音波振動式不良檢測裝置的動作的流程圖。

圖6為使基板進行超音波振動時的圖2的A部的放大平面圖 及圖6中所示的B部的放大俯視圖。

圖7為表示於實施形態的超音波振動式不良檢測裝置中，以對超音波振子供給的高頻電力的電流成為一定的方式，預先規定高頻電力的電壓相對於高頻電力的頻率之變化的映射的圖。

圖8為表示於實施形態的超音波振動式不良檢測裝置中，以對超音波振子供給的高頻電力的電流成為既定的範圍內的方式，預先規定高頻電力的電壓相對於高頻電力的頻率之變化的另一映射的圖。

圖9為表示實施形態的線材不良檢測系統的構成的系統圖。

圖10為表示圖9所示的線材不良檢測系統的動作的流程圖。

圖11為表示使基板進行超音波振動時的超過區域的俯視圖。

以下，一方面參照圖式一方面對實施形態的超音波振動式不良檢測裝置100進行說明。以下的說明中，設超音波振動式不良檢測裝置100進行作為檢查對象物的半導體裝置10的線材30的不良檢測來進行說明，但亦可用於其他檢查對象物的不良檢測。

如圖1所示，超音波振動式不良檢測裝置100包括作為超音波振動器的超音波振子42、高頻電源40、作為攝像裝置的相機45及控制部50。

如圖1所示，成為超音波振動式不良檢測裝置100的檢查對象的半導體裝置10於基板11上四階地積層安裝有半導體晶片21~半導體晶片24，以一根線材30將各半導體晶片21~24的 各電極25~28及基板11的電極12之間連續地連接。此處，半導體晶片21~半導體晶片24構成半導體元件20。一根線材30包含：第一階線材31，將第一階的半導體晶片21的電極25與基板11的電極12連接；以及第二階線材32~第四階線材34，將第二階至第四階的各半導體晶片22~24的各電極26~28、與第一階至第三階的各半導體晶片21~23的各電極25~27分別連接。半導體裝置10的基板11及半導體晶片21~半導體晶片24構成並未成為不良檢測的對象的、非對象部，線材30構成進行不良檢測的對象部。

高頻電源40輸出超音波區域的頻率的交流電力，使超音波振子42進行超音波振動。超音波振子42為由自高頻電源40輸入的超音波的頻率區域的高頻電力所驅動而進行超音波振動的構件。例如，亦可包含壓電元件等。超音波振子42連接於半導體裝置10的基板11，使基板11進行超音波振動。

於高頻電源40與超音波振子42之間，安裝有檢測從高頻電源40對超音波振子42供給的高頻電力的電壓的電壓感測器53、及檢測高頻電力的電流的電流感測器54。

相機45配置於半導體裝置10的上側，如圖2所示，拍攝基板11及安裝於基板11的半導體晶片21~半導體晶片24、配置於半導體晶片21~半導體晶片24的外周部的各電極25~28、配置於第一階的半導體晶片21的周圍的基板11的電極12、以及將各電極12、25~28連續地連接的各線材30。

控制部50為內部包含中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)51及記憶體52的組件(component)。高頻電源40連接於控制部50，根據控制部50的指令而動作。相機45連接於控制部50，根據控制部50的指令而動作。由相機45所拍攝的動畫輸入至控制部50。電壓感測器53、電流感測器54連接於控制部50，由電壓感測器53、電流感測器54所檢測的高頻電力的電壓及電流的資料輸入至控制部50。控制部50一方面使自高頻電源40對超音波振子42供給的高頻電力的頻率變化，一方面拍攝利用相機45所拍攝的、半導體裝置10的圖像，並基於所拍攝的圖像來進行半導體裝置10的不良的檢查。

繼而，一方面參照圖3，一方面對如先前技術般將自高頻電源40對超音波振子42供給的高頻電力的電壓V0設為一定的情況下的、相對於頻率f的阻抗及電流A0的變化進行說明。

如圖3所示的一點鏈線c0般，若將自高頻電源40對超音波振子42供給的高頻電力的電壓V0設為一定，使高頻電力的頻率f變化，則超音波振子42自身以頻率f1共振。藉此，超音波振子42的阻抗如圖3中的虛線a所示，於頻率f1時大幅度地降低。另一方面，於頻率f1與最大頻率f3之間的頻率f2時，超音波振子42的阻抗大幅度地上升。

若如圖3中的虛線a所示般超音波振子42的阻抗於頻率f1的附近大幅度地降低，則如圖3中的實線b0所示，對超音波振子42供給的高頻電力的電流A0大幅度地上升。反之，若超音波振子42的阻抗於頻率f2的附近大幅度地上升，則對超音波 振子42供給的高頻電力的電流A0大幅度地降低。對超音波振子42供給的電流A0的大小與超音波振子42的振幅成比例。因此，於超音波振子42共振的頻率f1附近，超音波振子42的振幅大幅度地上升而基板11的振幅大幅度地增加，於頻率f2附近，超音波振子42的振幅大幅度地降低而基板11的振幅大幅度地減小。

因此，於超音波振子42共振的頻率f1時，基板11、半導體晶片21~半導體晶片24及線材30均大幅度地振動，因而有時線材30的振幅被基板11及半導體晶片21~半導體晶片24的振幅遮蔽而難以檢測。

反之，於頻率f2時，基板11、半導體晶片21~半導體晶片24及線材30的振幅變得非常小，有時無法檢測線材30的振幅。

如以上所說明，於如先前技術般將自高頻電源40對超音波振子42供給的電壓V0設為一定而使頻率變化的情形時，有時於超音波振子42共振的頻率f1附近，難以檢測線材30的振幅。

因此，實施形態的超音波振動式不良檢測裝置100中，著眼於超音波振子42的振幅與對超音波振動器輸入的高頻電力的電流成比例，利用電流感測器54來檢測輸入至超音波振子42的高頻電力的電流A1，以所檢測的電流A1成為既定的範圍內的方式來調整高頻電力的電壓V1。藉此，可將高頻電力的電流A1設為既定的範圍內而將超音波振子42的振幅設為既定的範圍內。而且，於使高頻電力的頻率變化而使半導體裝置10進行超音波振動 時，可抑制下述情況，即：作為檢測的非對象部的基板11或半導體元件20的振幅於特定的頻率大幅度地振動，作為檢測的對象部的線材30的振幅被基板11或半導體元件20的振幅遮蔽而無法檢測。

以下，一方面參照圖4，一方面對實施形態的超音波振動式不良檢測裝置100中，以電流感測器54所檢測的電流A1成為一定的方式使對超音波振子42供給的高頻電力的電壓V1變化的情形時的、高頻電力的電壓V1的變化及電流A1的變化動作進行說明。

實施形態的超音波振動式不良檢測裝置100中，將由電流感測器54所檢測的電流A1反饋給控制部50，於高頻電力的電流A1增加的頻率f1附近，如圖4的一點鏈線c1所示般使對超音波振子42供給的高頻電力的電壓V1降低。另一方面，於由電流感測器54所檢測的電流A1減小的頻率f2附近，如圖4的一點鏈線c1所示般使對超音波振子42供給的高頻電力的電壓V1上升。藉此，可如圖4中的實線d1所示，使電流感測器54所檢測的電流A1的大小與頻率f無關而大致一定。

如此，藉由以自高頻電源40對超音波振子42供給的高頻電力的電流A1成為大致一定的方式進行反饋控制，從而即便於使高頻電力的頻率f變化的情形時，亦可使超音波振子42的振幅大致一定，且使基板11及半導體元件20的振幅大致一定。

而且，此時能以根據相機45所拍攝的圖像檢測的線材 30的振幅相對於根據相機45所拍攝的圖像檢測的基板11及半導體元件20的振幅之比率成為既定值以上的方式，來調整電壓。藉此，可於各頻率f抑制線材30的振幅受基板11或半導體元件20的振幅干擾而檢測精度降低，可靠地檢測線材30的振幅，可高精度地進行線材30的不良的檢測。另外，此時藉由一方面確認相機45所拍攝的線材30的圖像，一方面以線材30的振幅不超過上限振幅的方式來調整高頻電力的電壓，從而可抑制於不良檢測中線材30因過度振動而損傷。

繼而，一方面參照圖5、圖6，一方面對實施形態的超音波振動式不良檢測裝置100的、線材30的不良的檢測動作進行說明。

如圖5的步驟S101所示，控制部50的CPU51一方面以電流感測器54所檢測的電流A1成為大致一定的方式調整高頻電力的電壓V1，一方面使高頻電力的頻率f變化並且使半導體裝置10進行超音波振動。

控制部50如圖5的步驟S102所示，拍攝正振動的半導體裝置10的動畫，如圖5的步驟S103所示般將所拍攝的圖像資料保存於記憶體52。

控制部50的CPU51使高頻電力的頻率於既定的超音波頻率的範圍變化，拍攝半導體裝置10的動畫並保存於記憶體52後，進入圖5的步驟S104，將一個訊框與前訊框的線材30的圖像進行比較，算出位置的差量△d。

圖6的A部詳細所示的線材30a正常連接於各電極12、25~28。線材30a若進行超音波振動，則第一階線材31a~第四階線材34a以第一階線材31a~第四階線材34a的下端各自所連接的各電極12、25~27與上端所連接的各電極25~28各自之間的自然頻率g0於橫向振動。自然頻率90視線材30的直徑與電極25、26及電極26、27的間隔L而不同，但通常的半導體裝置10中，大多為幾十赫茲(Hz)級。

另一方面，關於不良線材30b，與第二階的半導體晶片22的電極26之間成為未連接狀態。因此，若使不良線材30b進行超音波振動，則第二階線材32b及第三階線材33b以第一階的半導體晶片21的電極25與第三階的半導體晶片23的電極27之間的自然頻率g1於橫向振動。本例中，如圖6的B部詳細所示，電極25與電極27的間隔L成為電極25、26與電極26、27的間隔L的2倍即2L，因而不良線材30b的第二階線材32b及第三階線材33b的自然頻率g1為g0的1/2左右，通常的半導體裝置10中，大多成為20Hz~30Hz級。

正常連接的線材30a的第一階線材31a~第四階線材34a以幾十Hz的自然頻率g0於橫向振動。動畫的框率為於一秒鐘24訊框~60訊框。因此，例如一個訊框的第一階線材31a~第四階線材34a的圖像於圖6的A部詳細中成為線材30a的中心線39a的左側的一點鏈線般，前一個的前訊框的圖像於圖6的A部詳細中成為線材30a的中心線39a的右側的一點鏈線般。

控制部50的CPU51於圖5的步驟S104中，將圖6的A部詳細所示的一個訊框的第一階線材31a~第四階線材34a的圖像、與前一個的前訊框的第一階線材31a~第四階線材34a的圖像進行比對，算出其間之差量△da。如圖6的A部詳細所示，正常的線材30a的情況下該差量△da小。再者，該差量△da成為與第一階線材31a~第四階線材34a的振幅成比例的量。

另一方面，與第二階的半導體晶片22的電極26之間成為未連接狀態的不良線材30b的第二階線材32b及第三階線材33b以20Hz~30Hz於橫向大幅度地振動。如上文所述，動畫的框率為一秒鐘24訊框~60訊框，例如一個訊框的第二階線材32b及第三階線材33b的圖像於圖6的A部詳細、B部詳細中，成為不良線材30b的中心線39b的左側的一點鏈線般，前一個的前訊框的圖像於圖6的A部詳細、B部詳細中，成為不良線材30b的中心線39b的右側的一點鏈線般。

控制部50的CPU51與線材30a的情形同樣地，如圖6的B部詳細所示，算出一個訊框的第二階線材32b及第三階線材33b的圖像、與前一個的前訊框的第二階線材32b及第三階線材33b的圖像之差量△db。如圖6的B部詳細所示，對於不良線材30b的第二階線材32b及第三階線材33b而言，該差量△db非常大，超過既定的臨限值△S。再者，該差量△db成為與第二階線材32b及第三階線材33b的振幅成比例的量。

控制部50的CPU51如圖6的B部詳細所示，於一個訊 框的第二階線材32b及第三階線材33b的圖像、與前一個的前訊框的第二階線材32b及第三階線材33b的圖像之差量△db超過既定的臨限值△S的情形時，於圖5的步驟S105中判斷為是(YES)，進入圖5的步驟S106，將表示半導體裝置10的線材30有不良的線材不良檢測信號輸出至外部。

另一方面，控制部50的CPU51於任一線材30的差量△d均未超過既定的臨限值△S的情形時，於圖5的步驟S105中判斷為否(NO)，進入圖5的步驟S107，將表示半導體裝置10的線材30為良好的線材良好信號輸出至外部。

如以上所說明，實施形態的超音波振動式不良檢測裝置100以使自高頻電源40對超音波振子42供給的高頻電力的電流A1大致一定的方式進行反饋控制，藉此即便於使高頻電力的頻率f變化的情形時，亦可使超音波振子42的振幅大致一定，使基板11及半導體元件20的振幅大致一定。另外，藉由以根據相機45所拍攝的圖像檢測的線材30的振幅相對於根據相機45所拍攝的圖像檢測的基板11及半導體元件20的振幅之比率成為既定值以上的方式調整電壓，從而可抑制線材30的振幅被埋沒於基板11及半導體元件20的振幅。藉此，可於各種頻率抑制線材30的振幅被埋沒於基板11及半導體元件20的振幅，可於各種頻率可靠地檢測線材30的振幅。

另外，因線材30的未連接而線材30大幅度地振動的頻率視未連接的位置、電極12及電極25~電極28的間隔L、線材 30的直徑等而有各種變化。實施形態的超音波振動式不良檢測裝置100可於各種頻率可靠地檢測線材30的振幅，故而可於因未連接而線材30的振幅大的各頻率檢測線材30的振幅，可高精度且短時間地進行線材30的不良檢測。

以上的說明中，設為下述情況進行了說明，即：以自高頻電源40對超音波振子42供給的高頻電力的電流A1成為大致一定的方式進行反饋控制，藉此即便於使高頻電力的頻率f變化的情形時，亦使超音波振子42的振幅大致一定，但不限於此。

例如，如參照圖3所說明，預先藉由試驗等而獲取使高頻電力的電壓V0一定並使頻率變化時的、高頻電力的電流A0的變化，生成如圖7中一點鏈線c2所示使電流A0的增加及減小相反的電壓波形，將該電壓波形作為表示相對於頻率f的電壓V2的變化的映射55而預先保存於記憶體52。如圖7中一點鏈線c2所示，映射55成為於頻率f1附近電壓降低且於頻率f2時電壓變高的波形。而且，於進行超音波振動時，亦可參照保持於記憶體52的映射55來調整相對於頻率f的電壓。此時，亦如圖7的實線d2所示，即便頻率變化，對超音波振子42供給的電流A2亦成為大致一定。

藉此，可利用簡便的構成來抑制下述情況，即：於使半導體裝置10以各種頻帶進行超音波振動時，半導體裝置10總體大幅度地振動，作為對象部的線材30的振幅被基板11或半導體元件20的振幅遮蔽而無法檢測，可高精度地檢測檢查對象物的對 象部的不良。

另外，亦可使試驗簡便，如例如圖8中一點鏈線c3所示，將使電壓V3相對於頻率f階梯狀地變化般的電壓波形作為映射56保存於記憶體52。於該情形時，如圖8的實線d3所示，雖然對超音波振子42供給的電流A3並未成為大致一定，但在既定的範圍△A中。藉此，可利用更簡便的方法來高精度且短時間地進行線材30的不良檢測。

另外，控制部50的CPU51亦可於使半導體裝置10進行超音波振動時，使算出線材30的圖像的差量△d的一個訊框與前訊框之間的訊框數、或動畫的框率變化，算出線材30的圖像的差量△d。藉此，即便於線材30的頻率變化的情形時，亦可檢測線材30的圖像的差量△d，可提高不良的檢測精度。

繼而，參照圖9對實施形態的線材不良檢測系統200進行說明。圖9所示的線材不良檢測系統200檢測半導體裝置10的線材30的不良，所述半導體裝置10包括：基板11；半導體晶片21~半導體晶片24，安裝於基板11；以及線材31~線材34，將半導體晶片21~半導體晶片24的電極25~電極28與基板11的電極12連接，或者將半導體晶片21~半導體晶片24的一個電極25~28與半導體晶片21~半導體晶片24的另一電極25~28連接。線材不良檢測系統200亦可將作為上文所說明的超音波振動式不良檢測裝置100的超音波振動器的超音波振子42設為超音波喇叭43，並對控制部50追加顯示相機45所拍攝的圖像的顯示器 48。另外，線材不良檢測系統200不包括安裝於超音波振動式不良檢測裝置100的電壓感測器53、電流感測器54，於控制部50的記憶體52中保存有參照圖7、圖8所說明的映射55或映射56。而且，控制部50的CPU51於使自高頻電源40對超音波喇叭43供給的高頻電力的頻率f變化時，基於映射55或映射56來調整自高頻電源40對超音波喇叭43供給的高頻電力的電壓。所述以外的構成與上文所說明的超音波振動式不良檢測裝置100相同。

超音波喇叭43配置於半導體裝置10的周圍，使半導體裝置10進行超音波振動。

一方面參照圖10、圖11一方面對線材不良檢測系統200的動作進行說明。針對與上文中一方面參照圖5、圖6一方面說明的超音波振動式不良檢測裝置100的動作相同的動作，標註相同的步驟編號而省略說明。

如圖10的步驟S201、步驟S102~步驟S104所示，控制部50的CPU51一方面以電流感測器54所檢測的電流A1成為大致一定的方式調整高頻電力的電壓V1，一方面使高頻電力的頻率f變化並且使半導體裝置10進行超音波振動。繼而，控制部50的CPU51拍攝正振動的半導體裝置10的線材30的動畫，將所拍攝的圖像資料保存於記憶體52。繼而，控制部50使高頻電力的頻率於既定的超音波頻率的範圍變化，拍攝半導體裝置10的動畫並保存於記憶體52後，與上文所說明同樣地，將一個訊框與前訊框的圖像進行比較，算出線材30的圖像之差量△d。

控制部50的CPU51如圖6的B部詳細所示，於一個訊框的第二階線材32b及第三階線材33b的圖像、與前一個的前訊框的第二階線材32b及第三階線材33b的圖像之差量△db超過既定的臨限值△S的情形時，於圖10的步驟S105中判斷為是(YES)，進入圖10的步驟S202，使第二階線材32b及第三階線材33b的圖像的顯示器48上的顯示圖像與正常連接的線材30a的第一階線材31a~第四階線材34a的顯示圖像不同。

關於不同顯示，有各種顯示，例如亦可將不良線材30b的第二階線材32b及第三階線材33b的圖像顯示為紅色。另外，亦可以亮度高的白色顯示，以可與基板11及各半導體晶片21~24的圖像、或正常連接的線材30a的第一階線材31a~第四階線材34a的圖像區分的方式顯示。

檢查員若觀看顯示器48的圖像，則例如由於不良線材30b顯示為紅色，故而可一眼檢測不良線材30b的有無及其位置。

控制部50的CPU51於圖10的步驟S105中判斷為否(NO)的情形時，不使圖像不同而結束處理。

另外，控制部50的CPU51亦可如圖11所示，於一個訊框的第二階線材32b及第三階線材33b的圖像、與前一個的前訊框的第二階線材32b及第三階線材33b的圖像之差量△db超過既定的臨限值△S的情形時，使圖11中影線所示的第二階線材32b及第三階線材33b的振動區域內的差量△db超過既定的臨限值△S的超過區域35、超過區域36的圖像顯示，與其他區域的圖像顯示 不同地顯示於顯示器48。例如於將超過區域35、超過區域36顯示為紅色的情形時，將較不良線材30b的第二階線材32b及第三階線材33b的圖像更廣的區域進行紅色顯示，故而檢查員可更容易地檢測不良線材30b。

如以上所說明，實施形態的線材不良檢測系統200除了與上文所說明的超音波振動式不良檢測裝置100同樣的效果以外，還可使不良線材30b的顯示圖像與其他顯示圖像區分而顯示於顯示器48上。藉此，檢查員可藉由顯示器48的圖像來進行不良線材30b的檢測。不良線材30b的振幅與正常連接的線材30a的振幅之差顯著，故而可高精度地進行不良線材30b的不良檢測。另外，可利用相機45來獲取半導體裝置10所含的所有線材30的圖像，同時進行分析並顯示於顯示器48，故而即便線材30的條數變多，亦可於短時間進行所有線材30的不良檢查。

10:半導體裝置

11:基板

12、25~28:電極

20:半導體元件

21~24:半導體晶片

30、31~34:線材

40:高頻電源

42:超音波振子

45:相機

50:控制部

51:CPU(中央處理單元)

52:記憶體

53:電壓感測器

54:電流感測器

100:超音波振動式不良檢測裝置

Claims (9)

1. 一種超音波振動式不良檢測裝置，檢測檢查對象物的不良，其特徵在於包括：超音波振動器，使所述檢查對象物進行超音波振動；電源，對所述超音波振動器供給高頻電力；攝像裝置，拍攝受超音波振動的所述檢查對象物；以及控制部，調整自所述電源對所述超音波振動器供給的所述高頻電力的頻率，並且進行所述檢查對象物的不良的檢測，所述控制部一方面使自所述電源對所述超音波振動器供給的所述高頻電力的頻率變化，一方面利用所述攝像裝置來拍攝所述檢查對象物的圖像，並基於所拍攝的圖像來進行所述檢查對象物的不良的檢測，所述檢查對象物包含成為不良的檢測對象的對象部及並未成為不良的檢測對象的非對象部，所述控制部於使自所述電源對所述超音波振動器供給的所述高頻電力的頻率變化時，以根據所述攝像裝置所拍攝的圖像檢測的所述對象部的振幅相對於根據所述攝像裝置所拍攝的圖像檢測的所述非對象部的振幅之比率成為既定值以上的方式，調整自所述電源對所述超音波振動器供給的所述高頻電力的電壓。
2. 如請求項1所述的超音波振動式不良檢測裝置，包括：電流感測器，檢測自所述電源對所述超音波振動器供給的所 述高頻電力的電流，所述控制部於使自所述電源對所述超音波振動器供給的所述高頻電力的頻率變化時，以所述電流感測器所檢測的電流成為既定的範圍內的方式，調整自所述電源對所述超音波振動器供給的所述高頻電力的電壓。
3. 如請求項1所述的超音波振動式不良檢測裝置，其中所述控制部包含映射，所述映射以自所述電源對所述超音波振動器供給的所述高頻電力的電流成為既定的範圍內的方式，預先規定自所述電源對所述超音波振動器供給的所述高頻電力的電壓相對於自所述電源對所述超音波振動器供給的所述高頻電力的頻率之變化，於使自所述電源對所述超音波振動器供給的所述高頻電力的頻率變化時，基於所述映射來調整自所述電源對所述超音波振動器供給的所述高頻電力的電壓。
4. 如請求項1或請求項3所述的超音波振動式不良檢測裝置，其中所述檢查對象物為半導體裝置，包括：基板；半導體元件，安裝於所述基板；以及線材，將所述半導體元件的電極與所述基板的電極連接，或者將所述半導體元件的一個電極與所述半導體元件的另一電極連接，所述控制部於使自所述電源對所述超音波振動器供給的所述 高頻電力的頻率變化時，以根據所述攝像裝置所拍攝的圖像檢測的所述線材的振幅相對於根據所述攝像裝置所拍攝的圖像檢測的所述基板及所述半導體元件的振幅之比率成為既定值以上的方式，調整自所述電源對所述超音波振動器供給的所述高頻電力的電壓。
5. 如請求項4所述的超音波振動式不良檢測裝置，其中所述控制部以所檢測的所述線材的振幅不超過既定的上限振幅的方式，調整自所述電源對所述超音波振動器供給的所述高頻電力的電壓。
6. 如請求項5所述的超音波振動式不良檢測裝置，其中所述控制部一方面使自所述電源對所述超音波振動器供給的所述高頻電力的頻率變化，一方面利用所述攝像裝置來拍攝所述半導體裝置的動畫，算出所拍攝的動畫的一個訊框與此前的前訊框的線材的圖像的差量，於所述差量超過既定的臨限值的情形時，輸出所述線材的不良檢測信號。
7. 如請求項6所述的超音波振動式不良檢測裝置，其中所述控制部使算出所述差量的一個訊框與前訊框之間的訊框 數、或動畫的框率變化，算出所述差量。
8. 如請求項1或請求項3所述的超音波振動式不良檢測裝置，其中所述超音波振動器為連接於所述檢查對象物且使所述檢查對象物進行超音波振動的超音波振子、或配置於所述檢查對象物的周圍的超音波喇叭。
9. 一種線材不良檢測系統，檢測半導體裝置的所述線材的不良，所述半導體裝置包括：基板；半導體元件，安裝於所述基板；以及線材，將所述半導體元件的電極與所述基板的電極連接，或者將所述半導體元件的一個電極與所述半導體元件的另一電極連接，且所述線材不良檢測系統的特徵在於包括：超音波振動器，使所述半導體裝置進行超音波振動；電源，對所述超音波振動器供給高頻電力；攝像裝置，拍攝受超音波振動的所述半導體裝置；顯示器，顯示所述攝像裝置所拍攝的圖像；以及控制部，調整自所述電源對所述超音波振動器供給的所述高頻電力的頻率，並且進行所述線材的不良的檢測，所述控制部一方面使自所述電源對所述超音波振動器供給的所述高頻電力的頻率變化，一方面利用所述攝像裝置來拍攝所述半導體裝置的動畫，算出所拍攝的動畫的一個訊框與此前的前訊框的圖像之差量， 於所述差量超過既定的臨限值的情形時，使所述線材的顯示圖像與其他所述線材的顯示圖像不同而顯示於所述顯示器，所述檢查對象物包含成為不良的檢測對象的對象部、及並未成為不良的檢測對象的非對象部，所述控制部於使自所述電源對所述超音波振動器供給的所述高頻電力的頻率變化時，以根據所述攝像裝置所拍攝的圖像檢測的所述對象部的振幅相對於根據所述攝像裝置所拍攝的圖像檢測的所述非對象部的振幅之比率成為既定值以上的方式，調整自所述電源對所述超音波振動器供給的所述高頻電力的電壓。

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