JPH08306732A - ワイヤボンディング装置およびその方法 - Google Patents

ワイヤボンディング装置およびその方法

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JPH08306732A
JPH08306732A JP7105761A JP10576195A JPH08306732A JP H08306732 A JPH08306732 A JP H08306732A JP 7105761 A JP7105761 A JP 7105761A JP 10576195 A JP10576195 A JP 10576195A JP H08306732 A JPH08306732 A JP H08306732A
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bonding
solid
lead frame
wire bonding
head
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Kiyoaki Tsumura
清昭 津村
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 固体撮像装置とボンディングヘッドとを個別
に駆動し、固体撮像装置を載置したXYテーブルの可動
部質量を小さくするようにしてワイヤボンディングを高
速に処理できる装置及びその方法を提供する。 【構成】 ボンディングヘッド51を載置する第1のX
Yテーブルとは独立に、固体撮像装置62を載置する第
2のXYテーブル72を、リードフレームを保持する架
台に対向するよう設ける。 【効果】 第2のXYテーブルはリードフレームを保持
する架台に対向するよう設けられているので、固体撮像
装置62を保持できればよいから第2のXYテーブルの
可動部質量を小さくでき、第2のXYテーブルの応答速
度を高めることができ、タクトタイムの短いワイヤボン
ディング装置を構成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はワイヤボンディング装
置とその方法に関するもので、特にワイヤボンディング
を高速に処理できる装置とその方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図5は従来のワイヤボンディング装置
(以下、ワイヤボンダという)の斜視図である。図5に
おいて、1はXYテーブル、2はボンディングヘッド、
21はヘッド枠、22は回転軸、23は超音波振動ホー
ン(以下USホーンという)、24は第1クランパー、
25はプロテンショナー、26は供給テンショナー、2
7は金線スプール、28はキャピラリー、29は金線、
31はCCDカメラ、32は照明装置及びレンズ、33
は支持板、41はダイパッド、42は半導体素子、43
は電極パッド、44はインナーリード、431及び43
2は半導体素子の位置決めを行なうための位置決めパッ
ド、45は制御装置である。
【0003】CCDカメラ31はインナーリード44及
び位置決めパッド431及び432の位置を認識するた
めに使用されるので、USホーン23先端に固着された
キャピラリー28の上部に、キャピラリー28とは若干
のオフセットを持たせるように支持板33で支持され、
この支持板33はボンディングヘッド2に固定されてい
る。
【0004】次に従来のワイヤボンディングの手順を説
明する。従来のワイヤボンダは、ボンディングヘッド2
に支持板33を介してCCDカメラ31が固定されてい
るため、まずCCDカメラ31を用いて、ダイパッド4
1上の半導体素子42の電極パッド43の位置、及びイ
ンナリード44のすべてのボンディング位置を位置決め
し、その後ボンディングヘッド2をボンディング位置に
移動してワイヤボンディングを行なう。図2はワイヤボ
ンディングの手順を示すリードフレームの部分平面図で
ある。図2の符号のうち括弧で示した符号が図5の符号
に対応するものである。
【0005】図2において、R1及びR2は半導体素子4
2の位置決めを行なう際に使用される位置決めパッド4
31及び432の位置を確定するときのCCDカメラ3
1の撮像視野、またR3〜R10はインナリード44の位
置を検出するときのCCDカメラ31の撮像位置の移動
動作の行程を示している。
【0006】図6は従来のワイヤボンダでの、半導体素
子42一つの処理時間であるタクトタイムを示す線図で
ある。図6において、taはボンディング位置の確定に
要する時間、Tbはボンディング時間、tR1、tR2はそ
れぞれ位置決めパッド431及び432の位置の確定に
要する時間、tR3〜tR10はR3〜R10の動作に従ってイ
ンナリード44のボンディング位置の確定に要する時
間、TR3〜TR10はR3〜R10の動作に従ってワイヤボン
ディングを行なうボンディング時間である。
【0007】図2及び図6において、従来の半導体素子
42一つの処理時間(以下タクトタイムという)は、ボ
ンディングヘッド2にCCDカメラ31が固定されてい
るため、まず位置決めパッド431及び432の位置を
確定し、これを基に初期に記憶されている半導体素子4
2上の全ての電極パッド43の位置を補正する。次いで
インナリード44のボンディング位置の確定をR3〜R1
0の動作に従って行ない、全ての確定動作が終了して
後、R3〜R10の動作に従ってワイヤボンディングを行
なう。
【0008】従って、ボンディング位置の確定とワイヤ
ボンディングとがシリーズに繋がるので、タクトタイム
ta+Tbは次式のように表現できる。 ta+Tb=(tR1+……+tR10)+(TR3+……+TR10) ……(1)
【0009】例えば、200ピンの半導体素子におい
て、位置の確定に要する時間が、位置決めパッド431
または432で100msec/エリア、インナリード44
側で20msec/リード、ボンディング時間が0.20se
c/ワイヤとすると、 ta=100msec×2+20msec×200=4200mse
c=4.2sec Tb=0.20sec×200=40sec 従って、ta+Tb=44.2sec となり、ボンディング位置の確定に要する時間がタクト
タイムの約1割を占めることになる。
【0010】このように、ボンディング位置の確定のた
めの撮像を行なうCCDカメラ31がボンディングヘッ
ド2と一体構造となっているため、撮像動作とボンディ
ング動作を分離して実行できず、インナーリード44の
リード数が大きくなってきたときにボンディング位置の
確定に要する時間が増加し、タクトタイムを短く出来な
いという問題点があった。
【0011】この問題を解決するための一例は、特開昭
60−150638号公報記載のもので、ボンディング
ツールとカメラの移動にそれぞれXYテーブルを用いた
ものである。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この構
成では、2つのXYテーブルが併置されており、カメラ
と支持部材とを一方のXYテーブルに載置されているの
で、XYテーブルに大きな質量が載置されることにな
り、高速化を図る場合に困難な場合がある。
【0013】また、近年ダイボンド接着剤が半田から樹
脂に置き換えられ、またフレームのサポートテープを使
用する場合が多くなり、ワイヤボンディングの際の熱に
より樹脂がガス化し、キャピラリの上部にカメラを配置
すると、カメラのレンズにガス化した樹脂が凝縮され、
撮像能力を低下させる場合があり、CCDカメラの保守
が面倒となる場合があった。
【0014】さらに、チップ表面とインナリード表面と
の段差が大きい製品に対してCCDカメラのピントが合
い難く検出精度が劣るという問題点があった。
【0015】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、タクトタイムを低減するために
高速化が可能な構成を有し、また保守が簡単で検出精度
の高いボンディング装置とその方法を提供することを目
的としている。
【0016】
【課題を解決するための手段】この第1の発明に係るワ
イヤボンディング装置は、半導体チップが配設されたリ
ードフレームを保持する架台にボンディングヘッドのキ
ャピラリ先端が対向するように、ボンディングヘッドを
配設した第1のXYテーブルと、架台に対向するように
第1のXYテーブルと独立に配設され、リードフレーム
のボンディング位置の位置決め目標を撮像する固体撮像
装置が配設された第2のXYテーブルと、第1、第2の
XYテーブルをそれぞれ個別に駆動し、固体撮像装置に
より撮像された位置決め目標の画像データに基づきボン
ディング位置を認識するとともに、全てのボンディング
位置の位置認識完了前に既に認識されたボンディング位
置にキャピラリを移動し、ワイヤボンディングを開始さ
せる制御手段と、を備えたものである。
【0017】この第2の発明に係るワイヤボンディング
装置は、第1の発明に係るワイヤボンディング装置にお
ける第2のXYテーブルに換えて、ボンディングヘッド
を介して架台に対向するように配設された光軸変換機構
と、この光軸変換機構を介してリードまたはボンディン
グパッドの撮像を行なうように固体撮像装置が配設され
た第2のXYテーブルと、を加入したものである。
【0018】この第3の発明に係るワイヤボンディング
装置は、機台上に配設された第1のXYテーブルと、半
導体チップが配設されたリードフレームを保持する架台
にそのキャピラリ先端が対向するように、第1のXYテ
ーブル上に配設されたボンディングヘッドと、機台に第
1のXYテーブルと独立に配設された支持部材に支持さ
れ、ボンディングヘッドを介して架台上に配設された第
2のXYテーブルと、この第2のXYテーブルに配設さ
れ、リードフレームのボンディング位置の位置決め目標
を撮像する固体撮像装置と、第1、第2のXYテーブル
をそれぞれ個別に駆動し、固体撮像装置により撮像され
た位置決め目標の画像データに基づきボンディング位置
を認識するとともに、全てのボンディング位置の位置認
識完了前に既に認識されたボンディング位置にキャピラ
リを移動し、ワイヤボンディングを開始させる制御手段
と、備えたものである。
【0019】この第4の発明に係るワイヤボンディング
装置は、第1乃至第3の発明のいずれかひとつに係るワ
イヤボンディング装置において、固体撮像装置が自動焦
点機構を備えたものである。
【0020】この第5の発明に係るワイヤボンディング
方法は、ボンディングヘッドを配設する第1のXYテー
ブルと独立に、リードフレームを保持する架台に対向す
るように配設される第2のXYテーブルが保持する固体
撮像装置により、リードフレームのボンディング位置の
位置決め目標を撮像する工程と、撮像された画像データ
に基づきボンディング位置を認識する工程と、全てのボ
ンディング位置の位置認識完了前に、第1のXYテーブ
ルを駆動して既に認識されたボンディング位置にボンデ
ィングヘッドのキャピラリを移動し、ワイヤボンディン
グを開始する工程と、備えたものである。
【0021】この第6の発明に係るワイヤボンディング
方法は、第1のXYテーブルに配設されたボンディング
ヘッドを介してリードフレームを保持する架台に対向し
て配設された光軸変換機構が光軸変換するリードフレー
ムのボンディング位置の位置決め目標の像を、第1のX
Yテーブルと独立に配設されている第2のXYテーブル
に配設された固体撮像装置により撮像する工程と、撮像
された画像データに基づきボンディング位置を認識する
工程と、全てのボンディング位置の位置認識完了前に、
第1のXYテーブルを駆動して既に認識されたボンディ
ング位置にボンディングヘッドのキャピラリを移動し、
ワイヤボンディングを開始する工程と、を備えたもので
ある。
【0022】
【作用】第1の発明のように構成されたワイヤボンディ
ング装置は、第2のXYテーブルはリードフレームを保
持する架台に対向するよう設けられているので、第2の
XYテーブルの可動部質量を小さくできる。
【0023】第2の発明のように構成されたワイヤボン
ディング装置は、固体撮像装置と架台との間に光軸変換
機構を配設し、この光軸変換機構を介してリードまたは
ボンディングパッドの撮像を行なうように第2のXYテ
ーブルを配設したので、構成が簡単になり、またボンデ
ィングヘッドから離隔して固体撮像装置を配置できる。
【0024】第3の発明のように構成されたワイヤボン
ディング装置は、第2のXYテーブルが機台に第1のX
Yテーブルと独立に配設された支持部材に支持されると
ともに、ボンディングヘッドを介して架台上に配設され
たので、簡単な構成で第2のXYテーブルの可動部質量
を小さくできる。
【0025】第4の発明のように構成されたワイヤボン
ディング装置は、固体撮像装置が自動焦点機構を備えた
ので、リードとチップ間に高さの差があったとしても、
ピントのあった像を撮像できる。
【0026】第5の発明のように構成されたワイヤボン
ディング方法は、リードフレームを保持する架台に対向
するように第2のXYテーブルを配設し、この第2のX
Yテーブに配設された固体撮像装置により、リードフレ
ームのボンディング位置の位置決め目標を撮像する工程
を備えているので、可動部質量が小さくすることが可能
な第2のXYテーブルを高速に移動可能となり、第2の
XYテーブルの移動に要する時間が短縮される。
【0027】第6の発明のように構成されたワイヤボン
ディング方法は、ボンディングヘッドを介してリードフ
レームを保持する架台に対向するように配設された光軸
変換機構でリードフレームのボンディング位置の位置決
め目標の像の光軸を変換し、変換された像を第1のXY
テーブルと独立に配設されている第2のXYテーブルに
配設された固体撮像装置により撮像するので、ボンディ
ングヘッドから離隔して固体撮像装置が配置されてお
り、ガス化した樹脂による固体撮像装置の汚染がなく、
ワイヤボンディング装置の保守に要する時間が短縮され
る。
【0028】
【実施例】
実施例1 図1はこの発明の一実施例であるワイヤボンディング装
置の斜視図である。
【0029】図1において、50は第1のXYテーブル
としてのボンディングヘッド移動台、51はボンディン
グヘッド、52はヘッド基台、53はヘッド枠、54は
回転軸、55はUSホーン、56は第1クランパー、5
7はプロテンショナー、58は供給テンショナー、59
は金線スプール、60はキャピラリー、61は金線、6
2はCCDカメラ、63は照明装置及びレンズ系、64
はリードフレームの一部であるダイパッド、65は半導
体素子、66は電極パッド、67はリードフレームの一
部であり、位置決め目標としてのインナーリード、68
および69は半導体素子の位置決め目標としての位置決
めパッド、70は制御装置、71は支持手段としての支
持台、72は第2のXYテーブルとしてのカメラ移動台
である。
【0030】ボンディングヘッド51は、主要な構成と
して、USホーン55、第1クランパー56、プロテン
ショナー57、供給テンショナー58、そしてこれらを
支持するヘッド基台52を有し、ヘッド基台52がボン
ディングヘッド移動台50に固定され、ボンディングヘ
ッド移動台50がアクチュエータ(図示せず)により2
次元移動されることにより、ボンディングヘッド51が
2次元的に移動する。
【0031】USホーン55の先端にキャピラリー60
が装着され、USホーン55の基部はヘッド枠53に取
り付けられ、ヘッド枠53に回転軸54が取り付けら
れ、この回転軸54がヘッド基台52に回転可能に支持
されている。回転軸54回りにヘッド枠53を回転する
ことにより、USホーン55先端に取り付けられたキャ
ピラリー60の先端が上下動する。
【0032】USホーン55の基部は、超音波発振器
(図示せず)により超音波振動が印加され、ホーンで増
幅されて、キャピラリー先端がホーンの長手方向に振動
可能となっている。キャピラリー60のすぐ上部には第
1クランパー56、さらにその上部にプロテンショナー
57が配置され、それぞれの基部でヘッド基台52に固
定されている。キャピラリー60は貫通穴が設けられて
おり、キャピラリー60の先端に金線61が供給され
る。金線61の供給経路は、金線61が捲きとられてい
る金線スプール59から供給テンショナー58、プロテ
ンショナー57そして第1クランパー56を経由してキ
ャピラリー60に供給される。
【0033】このUSホーン55の先端のキャピラリー
60は、ワイヤボンディングを行なう際にリードフレー
ムを載置し保持する架台(図示せず)上に配置してい
る。この架台に載置されるリードフレームのダイパッド
64に半導体素子65が接着剤で接着されている。従来
からこの接着剤ははんだが使用されてきたが、近年にな
って樹脂系統の接着剤が使用されてきている。半導体素
子65には、リードフレームの一部で、ボンディング位
置のあるインナーリード67と金線61で接続される電
極パッド66が設けられており、この電極パッド66と
インナーリード67との位置関係を正確に把握するため
の半導体素子65の位置決めパッド68及び69が設け
られている。
【0034】このリードフレームを保持する架台に対向
して、ボンディングヘッド51のUSホーン55先端の
キャピラリー60、第1クランパー56及びプロテンシ
ョナー57(以下このUSホーン55先端のキャピラリ
ー60、第1クランパー56及びプロテンショナー57
をボンディングヘッド51の先端部という)の上部に、
カメラ移動台72がボンディング装置の機台から延設さ
れた支持台71に支持されていて、このカメラ移動台7
2に照明装置及びレンズ系63を介してCCDカメラ6
2が取り付けられ、ボンディングヘッド移動台50とは
独立に2次元移動ができるようになっている。
【0035】カメラ移動台72は照明装置及びレンズ系
63とCCDカメラ62が取り付けられ移動できればよ
いので、カメラ移動台72は小形のXYテーブルでよ
く、可動部の慣性質量を小さくすることができるので、
応答速度を速くすることができる。
【0036】制御装置70は、ボンディングヘッド移動
台50及びカメラ移動台72を個別に制御し、CCDカ
メラ62から取り込まれた画像データを処理し、例えば
パターン認識により位置決め目標の位置を認識し、この
位置決め目標の位置に基づいてワイヤボンディングのボ
ンディング位置を確定し、ボンディングヘッド移動台5
0とカメラ移動台72とを独立に移動させ、CCDカメ
ラ62の視野に干渉しないようにして、キャピラリ60
先端をボンディング位置に移動させて、さらにワイヤボ
ンディングの動作を制御するものである。
【0037】次に動作について説明する。図2はワイヤ
ボンディングの手順を示すリードフレームの部分平面図
である。図1および図2において、制御装置70によ
り、ボンディングヘッド51の先端部とCCDカメラ6
2の光軸が干渉しないように、ボンディングヘッド移動
台50とカメラ移動台72とを適宜移動させて、まずC
CDカメラ62で、半導体素子65の電極パッド66の
特徴的なパターンを備えた位置決めパッド68及び69
を含む視野R1及びR2の画像データを取込み、画像処理
装置で、例えばパターン認識により位置決めパッド68
及び69の位置を認識し、この位置決めパッド68及び
69の位置を基にして、予め記憶装置に記憶されてい
た、全ての電極パッド66の位置補正を実施し、ワイヤ
ボンディングのボンディング位置を確定する。
【0038】つぎにR31を含む位置にCCDカメラ62
の視野を移動し、R31を始点としてR3の行程を矢印の
方向に視野を移動する。次いでR41→R4→R51→R5→
R61→R6→R71→R7→R81→R8→R91→R9→R101
→R10と順次画像データを取込みながら、例えばインナ
ーリード67の先端形状を認識することにより、インナ
ーリード67側のボンディング位置を確定する。
【0039】図3はこの発明の実施例のワイヤボンダで
の半導体素子65一つの処理時間であるタクトタイムを
示す線図である。図3においてAはボンディング位置の
確定の工程、Bはワイヤボンディングの工程を示す。t
aはボンディング位置の確定に要する時間、Tbはボンデ
ィング時間、tR1、tR2はそれぞれ位置決めパッド68
および69の確定に要する時間、tR3〜tR10はR3〜R
10の動作に従ってインナリード67のボンディング位置
の確定に要する時間、TR3〜TR10はR3〜R10の動作に
従ってワイヤボンディングを行なうボンディング時間で
ある。
【0040】この実施例では、位置決めパッド68およ
び69の確定を行ない、R3及びR4の行程によるインナ
リード67のボンディング位置の確定を行なった後、C
CDカメラ62とボンディングヘッド51を独立に移動
させることにより、CCDカメラ62によるボンディン
グ位置の確定を行ないながら、ワイヤボンディング動作
を開始することができる。
【0041】従って、半導体素子65一つのタクトタイ
ムは、 ta+Tb=(tR1+……+tR4)+(TR3+……+TR10)……(2) となり、例えば、200ピンの半導体素子において、位
置の確定に要する時間が、位置決めパッド68または6
9で100msec/エリア、インナリード67側で20ms
ec/リード、ボンディング時間が0.20sec/ワイヤ
とすると、 ta=100msec×2+(200/8)×20msec×2
=1.2sec ta+Tb=100msec×2+(200/8)×20msec
×2+0.20sec×200=41.2sec よって位置の確定に要する時間は全処理時間の2.9%
に減少する。
【0042】さらに、この実施例では、カメラ移動台7
2はボンディング装置の機台から延設された支持台71
に支持されていて、照明装置及びレンズ系63およびC
CDカメラ62が取り付けられればよいので、小形のX
Yテーブルに十分搭載可能となり、XYテーブルの可動
部の慣性質量を小さくすることができる。
【0043】半導体素子の大容量化に伴って、リード本
数がさらに多数になる。このために、ワイヤボンダのボ
ンディングヘッド移動台50とカメラ移動台72を独立
に駆動させるとともに、ボンディングヘッド移動台50
およびカメラ移動台72の高速化の要求が高くなる。ボ
ンディングヘッド移動台50とカメラ移動台72を独立
に駆動可能な構成とするためには、ボンディングヘッド
51先端部の上部にCCDカメラ62を位置させる必要
がある。しかしカメラ移動台72にCCDカメラ62の
支持手段をも搭載すると可動質量が大きくなり高速応答
性は期待できない。
【0044】このために、この実施例のように機台に固
定された支持台71をボンディングヘッド51先端部の
上部にまで延設し、この位置にカメラ移動台72を設け
れば、カメラ移動台72を小形化でき、カメラ移動台7
2自身の可動部の慣性質量を小さくすることによって、
高速応答性を高めることにより、ワイヤボンダの高速性
能を高めることが出来る。
【0045】実施例2 図4はこの発明の他の実施例であるワイヤボンディング
装置の斜視図である。図4において、73は光軸変換機
構としてのハーフミラーである。このハーフミラーは照
明付プリズムでもよい。またはその他の構成は実施例1
と同様であるが、カメラ移動台72はハーフミラー73
で光軸変換されたインナリード67および半導体素子6
5の像の全体を2次元的に走査できるように配置されて
いる。
【0046】このような構成を採用することにより、ボ
ンディングヘッド移動台50とカメラ移動台72を独立
に駆動可能な構成とするとともにカメラ移動台72をボ
ンディングヘッド51先端部の上部に配置する必要が無
くなる。従って、ボンディングヘッド51先端部の上部
にはハーフミラー73を配置するだけでよいので、ボン
ディングヘッド51先端部および金線61の供給系とカ
メラ移動台72との干渉に配慮する必要がなく、構成が
簡単になる。
【0047】さらに従来半導体素子65をダイパッド6
4に接着する接着剤にははんだが使用されてきたが、近
年樹脂材料が使用されてきている。またフレームのサポ
ートテープを使用する場合が多くなってきた。これらの
樹脂化はワイヤボンディングの際の熱により、使用され
る樹脂材料がガス化することになり、これがボンディン
グヘッド51の先端部近傍の部品で凝縮されることにな
る。このときボンディングヘッド51の先端部の上部に
CCDカメラ62を配置した場合、そのレンズ系に樹脂
が凝縮され、保守が困難である。
【0048】この実施例のようにボンディングヘッド5
1の先端部の上部にハーフミラー73を配置する構成と
することにより、ボンディングヘッド51の先端部から
十分離してCCDカメラ62を配置することが可能と成
るため、ハーフミラー73にはガス化した樹脂材料が凝
縮するとしても、CCDカメラ62に樹脂材料が凝縮し
撮像能力を低下させることを防ぐことができる。ハーフ
ミラー73の保守はCCDカメラ62の保守よりも簡単
に実施することができ、保守に要する時間が短縮でき
る。
【0049】実施例3 この実施例は、上記した実施例1及び2において使用し
ているCCDカメラ62を自動焦点機構(図示せず)を
有するものを適用したものである。半導体素子65の大
容量化に伴ってリードの本数が多くなってきて、従来の
ようにリードを1層に配置することが困難になってきて
おり、リード配置が多層化してきている。このためイン
ナーリード67と半導体素子65表面との段差が大きく
なり、CCDカメラ62のピントが合い難く正確な撮影
ができず、従ってボンディング位置の確定の正確さが損
なわれることにもなりかねない。
【0050】そこでこの実施例はCCDカメラ62に自
動焦点機構を有するものとした。これにより、リード配
置が多層化されたとしても、インナーリード67および
半導体素子65表面の位置決めパッド68及び69の撮
像に際してピントを合わせるのが容易になり、正確なボ
ンディング位置の確定が出来るとともにこれに要する時
間を短縮することができる。
【0051】
【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
ているので以下に示すような効果がある。第1の発明の
ように構成されたワイヤボンディング装置は、第2のX
Yテーブルはリードフレームを保持する架台に対向する
よう設けられているので、第2のXYテーブルの可動部
質量を小さくでき、第2のXYテーブルの応答速度を高
めることができる。延いてはタクトタイムの短いワイヤ
ボンディング装置を構成することができる。
【0052】第2の発明のように構成されたワイヤボン
ディング装置は、固体撮像装置と架台との間に光軸変換
機構を配設し、この光軸変換機構を介してリードまたは
ボンディングパッドの撮像を行なうように第2のXYテ
ーブルを配設したので、構成が簡単になり、第2のXY
テーブルの設計の自由度が高くなる。またボンディング
ヘッドから離隔して固体撮像装置を配置できるので、接
着剤等の樹脂化に対応しCCDカメラを含む撮影系の保
守が簡単な装置を構成できる。
【0053】第3の発明のように構成されたワイヤボン
ディング装置は、第2のXYテーブルが機台に第1のX
Yテーブルと独立に配設された支持部材に支持されると
ともに、ボンディングヘッドを介して架台上に配設され
たので、簡単な構成で第2のXYテーブルの可動部質量
を小さくできる。このため安価で高速応答性の優れた装
置を構成できる。
【0054】第4の発明のように構成されたワイヤボン
ディング装置は、固体撮像装置が自動焦点機構を備えた
ので、リードとチップ間に高さの差があったとしても、
ピントのあった映像を撮影できる。このためリード本数
が多くリードが多層化された半導体装置の際にも、ボン
ディング位置の確定を精度高く行なうことができ、延い
ては信頼性の高い半導体装置を製造できる装置を構成で
きる。
【0055】第5の発明のように構成されたワイヤボン
ディング方法は、リードフレームを保持する架台に対向
するように第2のXYテーブルを配設し、この第2のX
Yテーブに配設された固体撮像装置により、リードフレ
ームのボンディング位置の位置決め目標を撮像する工程
を備えているので、可動部質量が小さくすることが可能
な第2のXYテーブルを高速に移動可能となり、第2の
XYテーブルの移動に要する時間が短縮される。このた
め製造時間が短縮され安価な半導体装置を提供すること
が出来る。
【0056】第6の発明のように構成されたワイヤボン
ディング方法は、ボンディングヘッドを介してリードフ
レームを保持する架台に対向するように配設された光軸
変換機構でリードフレームのボンディング位置の位置決
め目標の像の光軸を変換し、変換された像を第1のXY
テーブルと独立に配設されている第2のXYテーブルに
配設された固体撮像装置により撮像するので、ボンディ
ングヘッドから離隔して固体撮像装置が配置されている
ので、ガス化した樹脂による汚染がなく、ワイヤボンデ
ィング装置の保守に要する時間が短縮される。このため
製造時間が短縮され安価な半導体装置を提供することが
出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施例であるワイヤボンディン
グ装置の斜視図である。
【図2】 ワイヤボンディングの手順を示すリードフレ
ームの部分平面図である。
【図3】 この発明の実施例のワイヤボンダでのタクト
タイムを示す線図である。
【図4】 この発明の他の実施例であるワイヤボンディ
ング装置の斜視図である。
【図5】 従来のワイヤボンディング装置の斜視図であ
る。
【図6】 従来のワイヤボンダでのタクトタイムを示す
線図である。
【符号の説明】
50 ボンディングヘッド移動台、 72 カメラ移
動台、 70 制御手段、 73 ハーフミラー

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体チップが配設されたリードフレー
    ムを保持する架台にボンディングヘッドのキャピラリ先
    端が対向するように、ボンディングヘッドを配設した第
    1のXYテーブルと、 上記架台に対向するように上記第1のXYテーブルと独
    立に配設され、上記リードフレームのボンディング位置
    の位置決め目標を撮像する固体撮像装置が配設された第
    2のXYテーブルと、 上記第1、第2のXYテーブルをそれぞれ個別に駆動
    し、上記固体撮像装置により撮像された上記位置決め目
    標の画像データに基づきボンディング位置を認識すると
    ともに、全てのボンディング位置の位置認識完了前に既
    に認識されたボンディング位置に上記キャピラリを移動
    し、ワイヤボンディングを開始させる制御手段と、を備
    えたワイヤボンディング装置。
  2. 【請求項2】 請求項1のワイヤボンディング装置にお
    ける第2のXYテーブルに換えて、 上記ボンディングヘッドを介して上記架台に対向するよ
    うに配設された光軸変換機構と、 この光軸変換機構を介してリードまたはボンディングパ
    ッドの撮像を行なうように固体撮像装置が配設された第
    2のXYテーブルと、を加入したワイヤボンディング装
    置。
  3. 【請求項3】 機台上に配設された第1のXYテーブル
    と、 半導体チップが配設されたリードフレームを保持する架
    台にそのキャピラリ先端が対向するように、上記第1の
    XYテーブル上に配設されたボンディングヘッドと、 上記機台に上記第1のXYテーブルと独立に配設された
    支持部材に支持され、上記ボンディングヘッドを介して
    上記架台上に配設された第2のXYテーブルと、 この第2のXYテーブルに配設され、上記リードフレー
    ムのボンディング位置の位置決め目標を撮像する固体撮
    像装置と、 上記第1、第2のXYテーブルをそれぞれ個別に駆動
    し、上記固体撮像装置により撮像された上記位置決め目
    標の画像データに基づきボンディング位置を認識すると
    ともに、全てのボンディング位置の位置認識完了前に既
    に認識されたボンディング位置に上記キャピラリを移動
    し、ワイヤボンディングを開始させる制御手段と、を備
    えたワイヤボンディング装置。
  4. 【請求項4】 上記固体撮像装置が自動焦点機構を有す
    ることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1
    項に記載のワイヤボンディング装置。
  5. 【請求項5】 ボンディングヘッドを配設する第1のX
    Yテーブルと独立に、リードフレームを保持する架台に
    対向するように配設される第2のXYテーブルが保持す
    る固体撮像装置により、上記リードフレームのボンディ
    ング位置の位置決め目標を撮像する工程と、 撮像された画像データに基づきボンディング位置を認識
    する工程と、 全てのボンディング位置の位置認識完了前に、上記第1
    のXYテーブルを駆動して既に認識されたボンディング
    位置に上記ボンディングヘッドのキャピラリを移動し、
    ワイヤボンディングを開始する工程と、を備えたワイヤ
    ボンディング方法。
  6. 【請求項6】 第1のXYテーブルに配設されたボンデ
    ィングヘッドを介してリードフレームを保持する架台に
    対向して配設された光軸変換機構が光軸変換する上記リ
    ードフレームのボンディング位置の位置決め目標の像
    を、上記第1のXYテーブルと独立に配設されている第
    2のXYテーブルに配設された固体撮像装置により撮像
    する工程と、 撮像された画像データに基づきボンディング位置を認識
    する工程と、 全てのボンディング位置の位置認識完了前に、上記第1
    のXYテーブルを駆動して既に認識されたボンディング
    位置に上記ボンディングヘッドのキャピラリを移動し、
    ワイヤボンディングを開始する工程と、を備えたワイヤ
    ボンディング方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6286749B1 (en) 1998-01-23 2001-09-11 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Apparatus for moving a bonding head of a wire bonder in X, Y and Z axial directions
JPWO2021246396A1 (ja) * 2020-06-05 2021-12-09

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6286749B1 (en) 1998-01-23 2001-09-11 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Apparatus for moving a bonding head of a wire bonder in X, Y and Z axial directions
JPWO2021246396A1 (ja) * 2020-06-05 2021-12-09
WO2021246396A1 (ja) * 2020-06-05 2021-12-09 株式会社新川 ワイヤボンディング装置
KR20230012617A (ko) * 2020-06-05 2023-01-26 가부시키가이샤 신가와 와이어 본딩 장치
CN115702483A (zh) * 2020-06-05 2023-02-14 株式会社新川 打线接合装置
TWI826789B (zh) * 2020-06-05 2023-12-21 日商新川股份有限公司 打線接合裝置
US12261148B2 (en) 2020-06-05 2025-03-25 Shinkawa Ltd. Wire bonding apparatus
CN115702483B (zh) * 2020-06-05 2026-03-31 雅马哈智能机器株式会社 打线接合装置

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