JPH0666371B2 - ワイヤボンディング検査方法 - Google Patents
ワイヤボンディング検査方法Info
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- JPH0666371B2 JPH0666371B2 JP62313004A JP31300487A JPH0666371B2 JP H0666371 B2 JPH0666371 B2 JP H0666371B2 JP 62313004 A JP62313004 A JP 62313004A JP 31300487 A JP31300487 A JP 31300487A JP H0666371 B2 JPH0666371 B2 JP H0666371B2
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- wire
- bonded
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- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は半導体装置の製造におけるワイヤボンディング
の検査に使用するワイヤボンディング検査方法に関す
る。
の検査に使用するワイヤボンディング検査方法に関す
る。
（従来の技術） 上記半導体装置の製造におけるワイヤボンディングは、
第６図に示すように、リードフレーム１のアイランド１
ａの上面にマウントした半導体ペレット２のボンディン
グパッド（第１の被ボンディングワーク）３と、リード
フレーム１のインナーリード（第２の被ボンディングワ
ーク）１ｂとをボンディングワイヤ４でボンディングす
るものであるが、同図で示すように、このボンディング
されたボンディングワイヤ４の一部にループした不良の
ボンディングワイヤ４′が発生し、同図の矢印部分での
ショート等の不良が発生するおそれがあるため、ワイヤ
ボンディング後に検査員等による外観検査が必要となっ
ていた。
第６図に示すように、リードフレーム１のアイランド１
ａの上面にマウントした半導体ペレット２のボンディン
グパッド（第１の被ボンディングワーク）３と、リード
フレーム１のインナーリード（第２の被ボンディングワ
ーク）１ｂとをボンディングワイヤ４でボンディングす
るものであるが、同図で示すように、このボンディング
されたボンディングワイヤ４の一部にループした不良の
ボンディングワイヤ４′が発生し、同図の矢印部分での
ショート等の不良が発生するおそれがあるため、ワイヤ
ボンディング後に検査員等による外観検査が必要となっ
ていた。
この為、出来るだけ不良を発生させないようにしたワイ
ヤボンディング装置の開発や、３次元のパターン認識装
置による自動外観検査装置等の開発が進められている。
ヤボンディング装置の開発や、３次元のパターン認識装
置による自動外観検査装置等の開発が進められている。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来例においては、ワークの移載、
仕掛品の増大及び工期の遅延等のロスと、検査労力を必
要とし、生産性の低下に繋がってしまっていた。また、
上記自動外観検査装置を導入することにより、省力化は
可能となるが、装置自体がかなり高価になってしまうば
かりでなく、処理能力及び検査の信頼性に問題があり、
設備償却費の増大と装置保守労力の増大に繋がってしま
う。
仕掛品の増大及び工期の遅延等のロスと、検査労力を必
要とし、生産性の低下に繋がってしまっていた。また、
上記自動外観検査装置を導入することにより、省力化は
可能となるが、装置自体がかなり高価になってしまうば
かりでなく、処理能力及び検査の信頼性に問題があり、
設備償却費の増大と装置保守労力の増大に繋がってしま
う。
なお、比較的品質が安定している場合には、全数検査を
省き、抜取り検査を採用することも可能であるが、品質
の管理に神経を使わなくてはならず、製品の信頼性維持
に多大な労力を必要とする。
省き、抜取り検査を採用することも可能であるが、品質
の管理に神経を使わなくてはならず、製品の信頼性維持
に多大な労力を必要とする。
更に、ワイヤボンディング後の検査工程で結果が判明す
るまでには、時間の経過があり、不良品が発見された時
にはすでに大量の製品が不良品を生む条件のもとでワイ
ヤボンディングされていることとなって、製品の信頼性
維持の労力とロスが大きいといった問題点があった。
るまでには、時間の経過があり、不良品が発見された時
にはすでに大量の製品が不良品を生む条件のもとでワイ
ヤボンディングされていることとなって、製品の信頼性
維持の労力とロスが大きいといった問題点があった。
本発明は上記に鑑み、ワイヤボンディング後の検査工程
によるロスを低減し、ワイヤ工程後のタイムラグを少な
くして生産性の向上を図ることともに、製品の信頼性を
向上させ、更にできるだけ少ない設備投資と所要時間で
全数の検査を行えるものを提供することを目的とする。
によるロスを低減し、ワイヤ工程後のタイムラグを少な
くして生産性の向上を図ることともに、製品の信頼性を
向上させ、更にできるだけ少ない設備投資と所要時間で
全数の検査を行えるものを提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため、ワイヤボンディング
行程の第１の接合から第２の接合に至る行程において、
ボンディングワイヤが第２の被ボンディングワーク又は
この被ボンディングワーク支持体に接触した後、ボンデ
ィングツールがこの被ボンディングワークに到達するま
での高さ方向の移動量に相当する量を計量し、この計量
値と基準となる量に相当する基準値とを比較して、この
両値の大小にボンディングしたボンディングワイヤの形
状の良否を判断するようにしたものである。
行程の第１の接合から第２の接合に至る行程において、
ボンディングワイヤが第２の被ボンディングワーク又は
この被ボンディングワーク支持体に接触した後、ボンデ
ィングツールがこの被ボンディングワークに到達するま
での高さ方向の移動量に相当する量を計量し、この計量
値と基準となる量に相当する基準値とを比較して、この
両値の大小にボンディングしたボンディングワイヤの形
状の良否を判断するようにしたものである。
（作用） 而して、ワイヤボンディング行程における第１の接合か
ら第２の接合にいたるボンディングワイヤの挙動は、第
２の接合の直前にボンディングツールよりも早くボンデ
ィングワイヤがボンディング面に到着するとともに、そ
のタイミングがボンディングワイヤのループの形状に影
響を与えることから、逆にこのタイミングを、ワイヤボ
ンディング装置のワイヤスループと被ボンディングワー
ク又はこの支持体との導通タイミング時におけるキャピ
ラリ（ボンディングツール）の高さのバラツキにより測
定して判断し、これによりワイヤボンディングとこの検
査を同時に進行させるようにしたものである。
ら第２の接合にいたるボンディングワイヤの挙動は、第
２の接合の直前にボンディングツールよりも早くボンデ
ィングワイヤがボンディング面に到着するとともに、そ
のタイミングがボンディングワイヤのループの形状に影
響を与えることから、逆にこのタイミングを、ワイヤボ
ンディング装置のワイヤスループと被ボンディングワー
ク又はこの支持体との導通タイミング時におけるキャピ
ラリ（ボンディングツール）の高さのバラツキにより測
定して判断し、これによりワイヤボンディングとこの検
査を同時に進行させるようにしたものである。
（実施例） 第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示すもので、従
来のワイヤボンディング装置に検査機能を追加したもの
である。
来のワイヤボンディング装置に検査機能を追加したもの
である。
即ち、ワイヤボンディング装置は、Ｘモータ１０とＹモ
ータ１１を備えたＸ−Ｙテーブル１２と、このＸ−Ｙテ
ーブル１２の上に搭載されてこれと一体にＸ−Ｙ方向に
移動するボンディングヘッド１３と、このボンディング
ヘッド１３に取付けられ揺動アーム１４及びトランスジ
ューサ１５を揺動させるＺモータ１６とから主に構成さ
れ、これにより上記トランスジューサ１５のの先端に備
えたキャピラリ（ボンディングツール）１７がＸ，Ｙ及
びＺの３次元の動作を行うよう構成されている。
ータ１１を備えたＸ−Ｙテーブル１２と、このＸ−Ｙテ
ーブル１２の上に搭載されてこれと一体にＸ−Ｙ方向に
移動するボンディングヘッド１３と、このボンディング
ヘッド１３に取付けられ揺動アーム１４及びトランスジ
ューサ１５を揺動させるＺモータ１６とから主に構成さ
れ、これにより上記トランスジューサ１５のの先端に備
えたキャピラリ（ボンディングツール）１７がＸ，Ｙ及
びＺの３次元の動作を行うよう構成されている。
ワイヤボンディングにおけるボンディングワイヤのルー
プの形成は、この３次元の動作と、ボンディングするワ
イヤ５自身の特性、キャピラリ１７の形状と表面状態、
ワイヤ５に加わる張力等により左右され、これらを安定
に保つことと、任意に制御することによって、正常なル
ープ形状をしたボンディングワイヤ４、ひいては半導体
装置の信頼性が維持される。
プの形成は、この３次元の動作と、ボンディングするワ
イヤ５自身の特性、キャピラリ１７の形状と表面状態、
ワイヤ５に加わる張力等により左右され、これらを安定
に保つことと、任意に制御することによって、正常なル
ープ形状をしたボンディングワイヤ４、ひいては半導体
装置の信頼性が維持される。
上記３次元の動作、ＵＳの出力とタイミング等は、ＣＰ
Ｕ１８によって制御され、このＣＰＵ１８は、エンコー
ダ１９により常に上記キャピラリ１７の位置をつかむこ
とができるようなされている。
Ｕ１８によって制御され、このＣＰＵ１８は、エンコー
ダ１９により常に上記キャピラリ１７の位置をつかむこ
とができるようなされている。
以上が、一般的なワイヤボンディング装置であるが、本
実施例では、第３図のタイムチャートで示す第２のボン
ディング前の一定の時間ＣＴの間、ワイヤ５に例えば＋
５Ｖを印加して、ワイヤ５とワーク支持体２０との導通
を検出する導通チェック部２１が備えられている。
実施例では、第３図のタイムチャートで示す第２のボン
ディング前の一定の時間ＣＴの間、ワイヤ５に例えば＋
５Ｖを印加して、ワイヤ５とワーク支持体２０との導通
を検出する導通チェック部２１が備えられている。
導通チェック部２１は、第５図に示すように、発光ダイ
オード２２と受光トランジスタ２３と対峙して備えたフ
ォトカプラ２４と、先端を導電体２５を介して上記ワイ
ヤ５に接続させた第１の電流路２６と、先端をグランド
レベルに接続させるとともに中間に抵抗２７を介在さ
せ、更にインバータ２８を介して信号Ｄを取出すように
した第２の電流路２９とから主に構成され、上記第１の
電流路２６の内部に上記発光ダイオード２２が、第２の
電流路２９の内部に上記受光トランジスタ２３が夫々接
続されている。
オード２２と受光トランジスタ２３と対峙して備えたフ
ォトカプラ２４と、先端を導電体２５を介して上記ワイ
ヤ５に接続させた第１の電流路２６と、先端をグランド
レベルに接続させるとともに中間に抵抗２７を介在さ
せ、更にインバータ２８を介して信号Ｄを取出すように
した第２の電流路２９とから主に構成され、上記第１の
電流路２６の内部に上記発光ダイオード２２が、第２の
電流路２９の内部に上記受光トランジスタ２３が夫々接
続されている。
そして、ワイヤ５とワーク支持体２０とが導通して上記
第１の電流路２６に電流ｉが流れた時に、フォトカプラ
２４を介して第２の電流路２９にも電流が流れ、これに
よる第２の電流路の電圧変化をインバータ２８を介して
信号Ｄとして取出すように構成されている。
第１の電流路２６に電流ｉが流れた時に、フォトカプラ
２４を介して第２の電流路２９にも電流が流れ、これに
よる第２の電流路の電圧変化をインバータ２８を介して
信号Ｄとして取出すように構成されている。
なお、１０００〜２０００Ｖの高電圧を使用する電気ト
ーチによるトラブルを避けるため、回路の開閉スイッチ
又は抵抗を回路の内部に組込むようにしても良い。
ーチによるトラブルを避けるため、回路の開閉スイッチ
又は抵抗を回路の内部に組込むようにしても良い。
而して、１のワイヤボンディング動作において、第１ボ
ンディングから第２ボンディング間でループが形成さ
れ、第２ボンディング（リードボンディング）前の時間
ＣＴの間の導通したタイミングにおけるキャピラリ１７
の位置をエンコーダ１９により計測し、ボンディング面
からの高さをＣＰＵ１８により演算することによって、
第４図（イ）及び（ロ）に夫々示す導通時のキャピラリ
高ｈ１，ｈ２を求める。通常、このキャピラリ高ｈと、
この時のボンディングワイヤ４の接触部外方の曲率半径
Ｒと、このボンディングワイヤ４の半導体ペレット２の
上面からのワイヤ高Ｈとは通常一定の関係があり、同図
（イ）のように、大きなキャピラリ高ｈ１の場合には曲
率半径Ｒ１も大きく、ワイヤ高Ｈ１も大きい。逆に、同
図（ロ）に示すように、小さなキャピタリ高ｈ２の場合
には曲率半径Ｒ２も、ワイヤ高Ｈ２も共に小さくなる。
ンディングから第２ボンディング間でループが形成さ
れ、第２ボンディング（リードボンディング）前の時間
ＣＴの間の導通したタイミングにおけるキャピラリ１７
の位置をエンコーダ１９により計測し、ボンディング面
からの高さをＣＰＵ１８により演算することによって、
第４図（イ）及び（ロ）に夫々示す導通時のキャピラリ
高ｈ１，ｈ２を求める。通常、このキャピラリ高ｈと、
この時のボンディングワイヤ４の接触部外方の曲率半径
Ｒと、このボンディングワイヤ４の半導体ペレット２の
上面からのワイヤ高Ｈとは通常一定の関係があり、同図
（イ）のように、大きなキャピラリ高ｈ１の場合には曲
率半径Ｒ１も大きく、ワイヤ高Ｈ１も大きい。逆に、同
図（ロ）に示すように、小さなキャピタリ高ｈ２の場合
には曲率半径Ｒ２も、ワイヤ高Ｈ２も共に小さくなる。
この時、大きなキャピラリ高ｈ１の場合には、第６図
（イ）及び（ハ）に示す不良ボンディングワイヤ４′
が、小さなキャピラリ高ｈ１の場合には、第６図（ロ）
に示す不良ボンディングワイヤ４′が夫々形成される確
立が一般的に高い。
（イ）及び（ハ）に示す不良ボンディングワイヤ４′
が、小さなキャピラリ高ｈ１の場合には、第６図（ロ）
に示す不良ボンディングワイヤ４′が夫々形成される確
立が一般的に高い。
そして、予めメモリ３０に基準とする基準値ｈ０を記憶
しておき、ボンディング毎に計測したキャピラリ高ｈｎ
と夫々比較することにより、良品レベル、不良品混入レ
ベル及び不良品レベル等の判定を実施し、この判定結果
によって、装置の停止等の適切な処置を施すのである。
しておき、ボンディング毎に計測したキャピラリ高ｈｎ
と夫々比較することにより、良品レベル、不良品混入レ
ベル及び不良品レベル等の判定を実施し、この判定結果
によって、装置の停止等の適切な処置を施すのである。
なお、第１ボンディング（パッドボンディング）から第
２ボンディング（リードボンディング）までの距離Ｌが
異なると、キャピラリ高ｈに影響を与えるため、ワイヤ
毎のこの距離Ｌにより、基準とする上記基準値ｈ０を補
正することにより、汎用性を高めるようにすることがで
きる。
２ボンディング（リードボンディング）までの距離Ｌが
異なると、キャピラリ高ｈに影響を与えるため、ワイヤ
毎のこの距離Ｌにより、基準とする上記基準値ｈ０を補
正することにより、汎用性を高めるようにすることがで
きる。
また、基準とする基準値ｈ０は、実際に良品をボンディ
ングした時の値を複数個メモリし、統計的手法により限
界値等を演算して用いるようにしても良く、生産中のデ
ータを採取して、この基準値ｈ０を修正して行うプログ
ラムを用いるようにしても良い。
ングした時の値を複数個メモリし、統計的手法により限
界値等を演算して用いるようにしても良く、生産中のデ
ータを採取して、この基準値ｈ０を修正して行うプログ
ラムを用いるようにしても良い。
本実施例においては、ボンディングワイヤの検査をワイ
ヤボンディング装置のＣＰＵの制御プログラムにより実
行しているが、計測した値を外部コンピュータに出力
し、この外部コンピュータにより上記良否判断及び統計
計算等を実行させるようにしても良い。
ヤボンディング装置のＣＰＵの制御プログラムにより実
行しているが、計測した値を外部コンピュータに出力
し、この外部コンピュータにより上記良否判断及び統計
計算等を実行させるようにしても良い。
本発明は上記のような構成であるので、ワイヤボンディ
ング工程中にボンディングワイヤのループを全数検査可
能となり、生産性と製品信頼性を向上させることができ
る。
ング工程中にボンディングワイヤのループを全数検査可
能となり、生産性と製品信頼性を向上させることができ
る。
更に、不良品発生時に即対応することができてロスの低
減を図ることができ、また統計的手法による工程管理に
有効なツールとなるといった効果がある。
減を図ることができ、また統計的手法による工程管理に
有効なツールとなるといった効果がある。
第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示し、第１図は
ブロックダイヤグラム、第２図はワイヤボンディング装
置の概略側面図、第３図はタイムチャート、第４図はボ
ンディングを行っている状態の要部を示す断面図、第５
図は導通チャック部の回路図、第６図は夫々異なる不良
ボンディングワイヤのループの状態を示す図である。 １……リードフレーム、２……半導体ペレット、３……
ボンディングパッド、４……ボンディングワイヤ、５…
…ワイヤ、１３……ボンディングヘッド、１７……キャ
ピラリ、２０……ワーク支持体、２１……導通チャック
部。
ブロックダイヤグラム、第２図はワイヤボンディング装
置の概略側面図、第３図はタイムチャート、第４図はボ
ンディングを行っている状態の要部を示す断面図、第５
図は導通チャック部の回路図、第６図は夫々異なる不良
ボンディングワイヤのループの状態を示す図である。 １……リードフレーム、２……半導体ペレット、３……
ボンディングパッド、４……ボンディングワイヤ、５…
…ワイヤ、１３……ボンディングヘッド、１７……キャ
ピラリ、２０……ワーク支持体、２１……導通チャック
部。
Claims (4)
- 【請求項１】ワイヤボンディング工程の第１の接合から
第２の接合に至る工程において、ボンディングワイヤが
第２の被ボンディングワーク又はこの被ボンディングワ
ーク支持体に接触した後、ボンディングツールがこの被
ボンディングワークに到達するまでの高さ方向の移動量
に相当する量を計量し、この計量値と基準となる量に相
当する基準値とを比較して、この両値の大小によりボン
ディングしたボンディングワイヤの形状の良否を判断す
ることを特徴とするワイヤボンディング検査方法。 - 【請求項２】ボンディングワイヤと被ボンディングワー
ク又はこの被ボンディングワーク支持体との間に電圧を
印加し、導通を検出した時のボンディングツールの位置
を計量することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のワイヤボンディング検査方法。 - 【請求項３】第１の接合と第２の接合との距離を求め、
この求めた距離により上記基準値を増減させることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のワイヤボンディン
グ検査方法。 - 【請求項４】ボンディングワイヤが被ボンディングワー
ク又はこの被ボンディングワーク支持体に接触した後、
ボンディングツールがこの被ボンディングワークに到達
するまでのボンディングツールの高さ方向の移動量に相
当する量を複数計測し、この複数の計量値より上記基準
とする基準値を統計的に求めることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のワイヤボンディング検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62313004A JPH0666371B2 (ja) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | ワイヤボンディング検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62313004A JPH0666371B2 (ja) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | ワイヤボンディング検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01152740A JPH01152740A (ja) | 1989-06-15 |
| JPH0666371B2 true JPH0666371B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=18036073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62313004A Expired - Fee Related JPH0666371B2 (ja) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | ワイヤボンディング検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0666371B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100460047B1 (ko) * | 2001-09-21 | 2004-12-04 | 주식회사 칩팩코리아 | 반도체패키지의 본딩검사방법 |
| WO2009002345A1 (en) * | 2007-06-28 | 2008-12-31 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Method of determining a height profile of a wire loop on a wire bonding machine |
| JP2019152486A (ja) * | 2018-03-01 | 2019-09-12 | 株式会社東京精密 | 設計公差の補正方法及び補正装置 |
| JP7097778B2 (ja) * | 2018-08-16 | 2022-07-08 | キヤノンマシナリー株式会社 | 検査システム、検査方法、及び検査プログラム |
-
1987
- 1987-12-10 JP JP62313004A patent/JPH0666371B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01152740A (ja) | 1989-06-15 |
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