JP3144525B2 - ボンディング装置のワイヤ形状測定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体のワイヤボンディ
ング工程においてボンディングされたワイヤの形状を測
定するボンディング装置のワイヤ形状測定装置に関す
る。
ング工程においてボンディングされたワイヤの形状を測
定するボンディング装置のワイヤ形状測定装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ワイヤボンディング工程は、半導体チッ
プ（ダイ）上の電極パッドとパッケージの外部引き出し
用端子（リード）との間をアルミニウムや白金等のボン
ディングワイヤで接続する工程であり、接続するワイヤ
と電極パッドおよびリードを互いに加圧し、熱又は超音
波振動あるいはその両方を与えて接合する工程である。
プ（ダイ）上の電極パッドとパッケージの外部引き出し
用端子（リード）との間をアルミニウムや白金等のボン
ディングワイヤで接続する工程であり、接続するワイヤ
と電極パッドおよびリードを互いに加圧し、熱又は超音
波振動あるいはその両方を与えて接合する工程である。
【０００３】ところで、このワイヤボンディング工程で
ボンディングされるワイヤは、次工程でのモールディン
グ時や製品使用時の温度上昇等によってにワイヤが断線
しないように、予め所定量の緩みを持った一定の形状に
保たれなければならない。
ボンディングされるワイヤは、次工程でのモールディン
グ時や製品使用時の温度上昇等によってにワイヤが断線
しないように、予め所定量の緩みを持った一定の形状に
保たれなければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ワイヤボンディング装置には、ボンディングされたワイ
ヤの形状を直接測定する手段がない。そのため、次工程
のモールディング時や製品使用時にＩＣパッケージ内で
ワイヤが断線してしまうという問題がある。本発明はこ
のような事情に鑑みてなされたもので、ボンディングさ
れたワイヤの形状を測定することができるボンディング
ワイヤの形状測定装置を提供することを目的とする。
ワイヤボンディング装置には、ボンディングされたワイ
ヤの形状を直接測定する手段がない。そのため、次工程
のモールディング時や製品使用時にＩＣパッケージ内で
ワイヤが断線してしまうという問題がある。本発明はこ
のような事情に鑑みてなされたもので、ボンディングさ
れたワイヤの形状を測定することができるボンディング
ワイヤの形状測定装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成する為に、リードフレームのリードと半導体のダイと
をキャピラリから供給されるワイヤでボンディングする
ボンディング装置のワイヤ形状測定装置において、キャ
ピラリの運動を制御するキャピラリコントローラと、ボ
ンディングされたワイヤに向けて光を照射する光照射手
段と、光照射手段から照射された光のうち特定波長の光
のみを通す出射側フィルタと、出射側フィルタから出射
した特定波長の光をボンディングされた直後のワイヤに
照射させるスリットと、前記出射側フィルタと同一のフ
ィルタで形成され、ボンディングワイヤに向けて照射さ
れた特定波長の光のワイヤからの反射光のみを通す入射
側フィルタと、入射側フィルタを通った光が入射する撮
像手段と、予め登録されたリファレンスパターンと前記
撮像手段によって撮像された測定パターンとを比較する
画像処理手段とを備え、前記キャピラリコントローラ
は、前記比較の結果、撮像されたワイヤの測定パターン
がリファレンスパターンに近づくように前記キャピラリ
の運動を制御することを特徴としている。
成する為に、リードフレームのリードと半導体のダイと
をキャピラリから供給されるワイヤでボンディングする
ボンディング装置のワイヤ形状測定装置において、キャ
ピラリの運動を制御するキャピラリコントローラと、ボ
ンディングされたワイヤに向けて光を照射する光照射手
段と、光照射手段から照射された光のうち特定波長の光
のみを通す出射側フィルタと、出射側フィルタから出射
した特定波長の光をボンディングされた直後のワイヤに
照射させるスリットと、前記出射側フィルタと同一のフ
ィルタで形成され、ボンディングワイヤに向けて照射さ
れた特定波長の光のワイヤからの反射光のみを通す入射
側フィルタと、入射側フィルタを通った光が入射する撮
像手段と、予め登録されたリファレンスパターンと前記
撮像手段によって撮像された測定パターンとを比較する
画像処理手段とを備え、前記キャピラリコントローラ
は、前記比較の結果、撮像されたワイヤの測定パターン
がリファレンスパターンに近づくように前記キャピラリ
の運動を制御することを特徴としている。
【０００６】
【作用】本発明によれば、照射手段から照射された光が
出射側フィルタ及びスリットを介してボンディング直後
のワイヤを照射し、該ワイヤから反射した光は入射側フ
ィルタを通って撮像手段に入射する。画像処理手段で
は、予め登録されたリファレンスパターンと、前記撮像
手段によって撮像された測定パターンとを比較してボン
ディングされたワイヤ形状を判別する。その判別結果は
次にボンディングされるワイヤのキャピラリの駆動にフ
ィードバックされる。従って、次工程のモールド時や製
品使用時のワイヤ断線を防止することができる。
出射側フィルタ及びスリットを介してボンディング直後
のワイヤを照射し、該ワイヤから反射した光は入射側フ
ィルタを通って撮像手段に入射する。画像処理手段で
は、予め登録されたリファレンスパターンと、前記撮像
手段によって撮像された測定パターンとを比較してボン
ディングされたワイヤ形状を判別する。その判別結果は
次にボンディングされるワイヤのキャピラリの駆動にフ
ィードバックされる。従って、次工程のモールド時や製
品使用時のワイヤ断線を防止することができる。
【０００７】
【実施例】以下添付図面に従って本発明に係るボンディ
ングワイヤの形状測定装置の好ましい実施例を詳述す
る。図１はワイヤボンディング工程を説明する説明図で
ある。同図において、１０は図示しないリードフレーム
のタブ上に接着されたダイ、１２、１２…はダイ１０上
に形成される電極パッド、１４、１４’、１４”…はリ
ードフレームのリード、１６、１６’、１６”…はアル
ミニウムまたは白金の直径が約０．１mm程度のワイヤで
あり、ワイヤボンディング装置のキャピラリ１８によっ
て、パッド１２とリード１４とがワイヤ１６でボンディ
ングされる。
ングワイヤの形状測定装置の好ましい実施例を詳述す
る。図１はワイヤボンディング工程を説明する説明図で
ある。同図において、１０は図示しないリードフレーム
のタブ上に接着されたダイ、１２、１２…はダイ１０上
に形成される電極パッド、１４、１４’、１４”…はリ
ードフレームのリード、１６、１６’、１６”…はアル
ミニウムまたは白金の直径が約０．１mm程度のワイヤで
あり、ワイヤボンディング装置のキャピラリ１８によっ
て、パッド１２とリード１４とがワイヤ１６でボンディ
ングされる。
【０００８】図２はワイヤボンディング時のダイ１０、
パッド１２、リード１４、ワイヤ１６、及び軸心にワイ
ヤ１６を通すための細穴を有しその先端が円錐形をした
ワイヤボンディング用ツールであるキャピラリ１８の動
きを説明する説明図である。キャピラリ１８は、一定の
投影面上で直線的に運動しており、一動作毎に上下又は
横方向に移動してダイ１０上のパッド１２とリード１４
とをワイヤ１６でボンディングする。尚、キャピラリ１
８の運動はキャピラリコントローラ１９によって制御さ
れている。ダイ１０とリードフレームとは図示しないワ
ークテーブル上に搭載され、一回ボンディングする毎
に、リードフレームは所定の角度だけ図中の矢印方向に
回転し、次のボンディング対象となるリード１４”とダ
イ１０とがキャピラリ１８の下方に位置される。
パッド１２、リード１４、ワイヤ１６、及び軸心にワイ
ヤ１６を通すための細穴を有しその先端が円錐形をした
ワイヤボンディング用ツールであるキャピラリ１８の動
きを説明する説明図である。キャピラリ１８は、一定の
投影面上で直線的に運動しており、一動作毎に上下又は
横方向に移動してダイ１０上のパッド１２とリード１４
とをワイヤ１６でボンディングする。尚、キャピラリ１
８の運動はキャピラリコントローラ１９によって制御さ
れている。ダイ１０とリードフレームとは図示しないワ
ークテーブル上に搭載され、一回ボンディングする毎
に、リードフレームは所定の角度だけ図中の矢印方向に
回転し、次のボンディング対象となるリード１４”とダ
イ１０とがキャピラリ１８の下方に位置される。
【０００９】図３はボンディングされたワイヤの好まし
い形状を示す側面図であり、ワイヤの形状は図４に示す
形状測定装置２０によって管理されている。形状測定装
置２０の光源２２から発光された光は、色フィルタ２４
を通過して特定の色、例えば赤色のみがレンズ２６に入
射する。レンズ２６を介して平行になった光は、スリッ
ト２８によってボンディング直後の１本のワイヤ１６の
みを照射する。ワイヤ１６はその断面形状が丸いので、
照射された光をＣＣＤカメラ３０の方向にも反射し、そ
の反射した光はフィルタ２４と同種のフィルタ３２を介
してＣＣＤカメラ３０に入射する。従って、フィルタ３
２を有しているのでＣＣＤカメラ３０にはワイヤに照射
された反射光のみを入射させることができる。
い形状を示す側面図であり、ワイヤの形状は図４に示す
形状測定装置２０によって管理されている。形状測定装
置２０の光源２２から発光された光は、色フィルタ２４
を通過して特定の色、例えば赤色のみがレンズ２６に入
射する。レンズ２６を介して平行になった光は、スリッ
ト２８によってボンディング直後の１本のワイヤ１６の
みを照射する。ワイヤ１６はその断面形状が丸いので、
照射された光をＣＣＤカメラ３０の方向にも反射し、そ
の反射した光はフィルタ２４と同種のフィルタ３２を介
してＣＣＤカメラ３０に入射する。従って、フィルタ３
２を有しているのでＣＣＤカメラ３０にはワイヤに照射
された反射光のみを入射させることができる。
【００１０】前記の如く構成した形状測定装置２０でワ
イヤ１６の形状を測定する方法を説明する。先ず、図５
に示すようなリファレンスパターン３６となる形状を有
するワイヤ１６を実際にＣＣＤカメラ３０で測定して、
画像処理装置３１にリファレンスパターン３６として登
録する。このリファレンスパターン３６に基づき管理限
界形状３８、及び限界形状４０が計算され、しきい値と
して登録される。また、レンズ２６、ＣＣＤカメラ３０
等の取付位置が変更する時には、リファレンスパターン
３６、管理限界形状３８、及び限界形状４０はその都度
補正される。
イヤ１６の形状を測定する方法を説明する。先ず、図５
に示すようなリファレンスパターン３６となる形状を有
するワイヤ１６を実際にＣＣＤカメラ３０で測定して、
画像処理装置３１にリファレンスパターン３６として登
録する。このリファレンスパターン３６に基づき管理限
界形状３８、及び限界形状４０が計算され、しきい値と
して登録される。また、レンズ２６、ＣＣＤカメラ３０
等の取付位置が変更する時には、リファレンスパターン
３６、管理限界形状３８、及び限界形状４０はその都度
補正される。
【００１１】リードフレームのタブ上にダイ１０が接着
させた後、リード１４とパッド１２とにキャピラリ１８
からのワイヤがボンディングされる。その後、形状測定
装置２０の光源２２から発光した光が色フィルタ２４、
レンズ２６、及びスリット２８を介してボンディング直
後のワイヤ１６を照射し、ワイヤ１６で反射した光はフ
ィルタ３２を介してＣＣＤカメラ３０に入射し、画像処
理装置３１にはワイヤ１６の形状３４が静止画として送
られる。ワイヤ１６の形状３４は、予め登録されている
リファレンスパターン３６、管理限界形状３８、及び限
界形状４０と比較され、形状３４が管理限界形状３８の
範囲を越える場合には、キャピラリコントローラ１９に
フィードバックされる。即ち、キャピラリコントローラ
１９は、次回のワイヤボンディング時において、ワイヤ
のパターンがリファレンスパターン３６に近づくように
キャピラリ１８の動作を制御する。
させた後、リード１４とパッド１２とにキャピラリ１８
からのワイヤがボンディングされる。その後、形状測定
装置２０の光源２２から発光した光が色フィルタ２４、
レンズ２６、及びスリット２８を介してボンディング直
後のワイヤ１６を照射し、ワイヤ１６で反射した光はフ
ィルタ３２を介してＣＣＤカメラ３０に入射し、画像処
理装置３１にはワイヤ１６の形状３４が静止画として送
られる。ワイヤ１６の形状３４は、予め登録されている
リファレンスパターン３６、管理限界形状３８、及び限
界形状４０と比較され、形状３４が管理限界形状３８の
範囲を越える場合には、キャピラリコントローラ１９に
フィードバックされる。即ち、キャピラリコントローラ
１９は、次回のワイヤボンディング時において、ワイヤ
のパターンがリファレンスパターン３６に近づくように
キャピラリ１８の動作を制御する。
【００１２】一方、形状３４が管理限界形状３８の範囲
を越えない場合には、そのまま続行される。また、形状
３４が限界形状４０の範囲を越える場合には、ワイヤ１
６の張り具合いが張りすぎ、もしくは、緩めであるた
め、ボンディング装置の駆動を停止する。従って、図１
に示すように、ワイヤボンディングされたワイヤ１６の
形状を形状測定装置２０でリファレンスパターン３６と
比較して可否を表示することができるので、次工程のモ
ールド時や製品使用時にワイヤ１６が断線することがな
い。
を越えない場合には、そのまま続行される。また、形状
３４が限界形状４０の範囲を越える場合には、ワイヤ１
６の張り具合いが張りすぎ、もしくは、緩めであるた
め、ボンディング装置の駆動を停止する。従って、図１
に示すように、ワイヤボンディングされたワイヤ１６の
形状を形状測定装置２０でリファレンスパターン３６と
比較して可否を表示することができるので、次工程のモ
ールド時や製品使用時にワイヤ１６が断線することがな
い。
【００１３】また、ワイヤ１６、１６’、１６”…のリ
ファレンスパターンは、リード１４、１４’、１４”…
と電極パッド１２、１２、１２…との位置関係によって
異なるため、複数のリファレンスパターン３６、３
６’、３６”…がワイヤの位置を示す番号とともに記憶
されており、これらを切り換えて比較する。これによ
り、１個のＩＣパッケージにおける全てのボンディング
ワイヤ１６、１６’、１６”…の形状を測定することが
出来る。
ファレンスパターンは、リード１４、１４’、１４”…
と電極パッド１２、１２、１２…との位置関係によって
異なるため、複数のリファレンスパターン３６、３
６’、３６”…がワイヤの位置を示す番号とともに記憶
されており、これらを切り換えて比較する。これによ
り、１個のＩＣパッケージにおける全てのボンディング
ワイヤ１６、１６’、１６”…の形状を測定することが
出来る。
【００１４】上記実施例では、単一波長のみを通すフィ
ルタを使用する場合について説明したが、これ限られる
ものではなく、単一波長の光照射手段を用いて出射側フ
ィルタ２４および入射側フィルタ３２を省略してもよ
い。
ルタを使用する場合について説明したが、これ限られる
ものではなく、単一波長の光照射手段を用いて出射側フ
ィルタ２４および入射側フィルタ３２を省略してもよ
い。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るボンデ
ィング装置のワイヤ形状測定装置によれば、予め登録さ
れたリファレンスパターンと、前記撮像手段によって撮
像された測定パターンとを比較し、その結果は次にボン
ディングされるワイヤのキャピラリの駆動にフィードバ
ックされる。従って、次工程のモールド時や製品使用時
のワイヤ断線を防止することができる。
ィング装置のワイヤ形状測定装置によれば、予め登録さ
れたリファレンスパターンと、前記撮像手段によって撮
像された測定パターンとを比較し、その結果は次にボン
ディングされるワイヤのキャピラリの駆動にフィードバ
ックされる。従って、次工程のモールド時や製品使用時
のワイヤ断線を防止することができる。
【図１】ワイヤボンディング工程を説明する説明図
【図２】ワイヤボンディング時の各部材の動きを説明す
る説明図
る説明図
【図３】ボンディングされたワイヤの好ましい形状を示
す側面図
す側面図
【図４】本発明に係わる形状測定装置の概略図
【図５】ワイヤのリファレンスパターンと測定パターン
の比較を説明する説明図
の比較を説明する説明図
１０…ダイ １２…電極パッド １４…リード １６…ワイヤ ２０…形状測定装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 G06T 1/00 305 H01L 21/60 321 H01L 21/66
Claims (4)
- 【請求項１】 リードフレームのリードと半導体のダイ
とをキャピラリから供給されるワイヤでボンディングす
るボンディング装置のワイヤ形状測定装置において、キャピラリの運動を制御するキャピラリコントローラ
と、 ボンディングされたワイヤに向けて光を照射する光照射
手段と、 光照射手段から照射された光のうち特定波長の光のみを
通す出射側フィルタと、 出射側フィルタから出射した特定波長の光をボンディン
グされた直後のワイヤに照射させるスリットと、 前記出射側フィルタと同一のフィルタで形成され、ボン
ディングワイヤに向けて照射された特定波長の光のワイ
ヤからの反射光のみを通す入射側フィルタと、 入射側フィルタを通った光が入射する撮像手段と、 予め登録されたリファレンスパターンと前記撮像手段に
よって撮像された測定パターンとを比較する画像処理手
段と、を備え、 前記キャピラリコントローラは、前記比較の結果、撮像
されたワイヤの測定パターンがリファレンスパターンに
近づくように前記キャピラリの運動を制御することを特
徴とするボンディング装置のワイヤ形状測定装置。 - 【請求項２】 リードフレームのリードと半導体のダイ
とをキャピラリから供給されるワイヤでボンディングす
るボンディング装置のワイヤ形状測定装置において、キャピラリの運動を制御するキャピラリコントローラ
と、 ボンディングされたワイヤに向けて単一波長の光を照射
する光照射手段と、 光照射手段から出射した光をボンディングされた直後の
ワイヤに照射させるスリットと、 ワイヤからの反射光が入射する撮像手段と、 予め登録されたリファレンスパターンと前記撮像手段に
よって撮像された測定パターンとを比較する画像処理手
段と、を備え、 前記キャピラリコントローラは、前記比較の結果、撮像
されたワイヤの測定パターンがリファレンスパターンに
近づくように前記キャピラリの運動を制御することを特
徴とするボンディング装置のワイヤ形状測定装置。 - 【請求項３】前記画像処理手段は、予め登録された管理
限界形状と前記撮像手段によって撮像された測定パター
ンとを比較し、 前記キャピラリコントローラは、前記比較の結果、撮像
されたワイヤの測定パターンが管理限界形状を越えない
場合にはワイヤボンディング装置の駆動をそのまま続行
し、撮像されたワイヤの測定パターンが管理限界形状を
越えた場合には撮像されたワイヤの測定パターンがリフ
ァレンスパターンに近づくように前記キャピラリの運動
を制御することを特徴とする請求項１又は２のボンディ
ング装置のワイヤ形状測定装置。 - 【請求項４】前記画像処理手段は、予め登録された限界
形状と前記撮像手段によって撮像された測定パターンと
を比較し、 前記キャピラリコントローラは、前記比較の結果、撮像
されたワイヤの測定パターンが限界形状を越えた場合に
はワイヤボンディング装置の駆動を停止することを特徴
とする請求項１、２又は３のボンディング装置のワイヤ
形状測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10121994A JP3144525B2 (ja) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | ボンディング装置のワイヤ形状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10121994A JP3144525B2 (ja) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | ボンディング装置のワイヤ形状測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07311024A JPH07311024A (ja) | 1995-11-28 |
| JP3144525B2 true JP3144525B2 (ja) | 2001-03-12 |
Family
ID=14294796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10121994A Expired - Fee Related JP3144525B2 (ja) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | ボンディング装置のワイヤ形状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3144525B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103940367B (zh) * | 2014-04-11 | 2016-09-07 | 陕西理工学院 | 滚珠丝杠牙形形状测量装置 |
-
1994
- 1994-05-16 JP JP10121994A patent/JP3144525B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07311024A (ja) | 1995-11-28 |
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