JPS5982736A - Method and apparatus for wire bonding of semiconductor device - Google Patents
Method and apparatus for wire bonding of semiconductor deviceInfo
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- JPS5982736A JPS5982736A JP57192540A JP19254082A JPS5982736A JP S5982736 A JPS5982736 A JP S5982736A JP 57192540 A JP57192540 A JP 57192540A JP 19254082 A JP19254082 A JP 19254082A JP S5982736 A JPS5982736 A JP S5982736A
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
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- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
(発明の技術分野)
この発明は改良されたワイヤがンディング方法及び装置
に関し、詳しくは第1作業区画で半導体装置の位置を認
識し、第2作業区画に移動させてワイヤポンディングを
行う方式の改良されたワイヤポンディング方法及び装置
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field of the Invention) The present invention relates to an improved wire-landing method and apparatus, and more particularly, the present invention relates to an improved wire-landing method and apparatus, and more particularly, the present invention relates to an improved wire-landing method and apparatus that recognizes the position of a semiconductor device in a first working section and moves the semiconductor device to a second working section. The present invention relates to an improved wire bonding method and apparatus for performing wire bonding.
(発明の技術的背景とその問題点)
リボンリードフレームの半導体チップ搭載エリヤ、蓋付
セラミックスミ9ツケージのチップ搭載エリヤ或は外部
配線リードが形成された絶縁性基板上のチップ搭載エリ
ヤにグイポンディングされた半導体装置は、ワイヤがン
ディング装置と称される装置によシテッノ表面上の電極
引出部(以下ポンディングパッドと称することもある。(Technical background of the invention and its problems) Guipon is applied to the semiconductor chip mounting area of a ribbon lead frame, the chip mounting area of a ceramic cage with a lid, or the chip mounting area on an insulating substrate on which external wiring leads are formed. The bonded semiconductor device is bonded to an electrode lead-out portion (hereinafter sometimes referred to as a bonding pad) on the surface of the wire by a device called a bonding device.
)と外部導出リード部とを細い金属線で相互接続される
。) and the external lead portion are interconnected with a thin metal wire.
これらの接続個所は近年極めて密接して配置され、しか
も非常に数が多い。従って僅かなズレがyyンディング
位置を狂わせ、短絡、誤配線或はデバイス表面に損傷を
与えるため、これらの位置認識は、電子光学的ツクター
ン認識装置、つまり電子光学的な走査アイにより自動化
されておシ、人間の目による一時代前のワイヤポンディ
ング装置に比べはるかに正確でしかも高速でワイヤポン
ディングを行うことができる。しかし現状の装置は速度
の面で未だ満足するものではない。即ち従来のポンディ
ング方法は、ポンディング作業区画に半導体装置を供給
した後、前記電子光学的パターン認識装置によシ供給さ
れた半導体装置のノ?ターンと、基準パターンとを比較
して半導体装置の位置を認識し、この認識情報に基づい
てデンディング針カ相(5)
互接続個所をポンディングすることによシ行々われる。In recent years, these connection points have been arranged very closely together and are also very large in number. Therefore, the recognition of these positions is automated by an electro-optical scanning eye, as a slight deviation can disturb the yy-binding position and cause short circuits, incorrect wiring or damage to the device surface. It can perform wire bonding much more accurately and at higher speeds than the human eye wire bonding devices of a generation ago. However, current devices are still unsatisfactory in terms of speed. That is, in the conventional bonding method, after supplying the semiconductor devices to a bonding work area, the electro-optical pattern recognition device processes the semiconductor devices that have been supplied. This is done by comparing the turns with a reference pattern to recognize the position of the semiconductor device, and bonding the interconnection points based on this recognition information.
かかる方法によると、供給された半導体装置の位置認識
が終了する迄の間9ポンディング針の動作は待機させら
れることにカシ、この待機時間が高速動作を防げる。更
に位置認識を行なっている間に、この視野内から外れた
位置で待機していた前記ポンディング針が光学視野内、
つまシ半導体装置のポンディング開始位置に移動するの
に時間を要す。According to this method, the operation of the pounding needle is kept on standby until the position recognition of the supplied semiconductor device is completed, and this waiting time prevents high-speed operation. Furthermore, while position recognition is being performed, the pounding needle, which was waiting at a position outside of this field of view, is now within the optical field of view.
It takes time for the pick to move to the starting position for bonding the semiconductor device.
もし、第1作業区画で前記認識装置によシ半導体装置の
位置を認識し、第2作業区画の予定ポンディング開始位
置上で待機したポンディング針によシポンディング作業
を行うことが可能であれば。If it is possible to recognize the position of the semiconductor device by the recognition device in the first working section and perform the pounding operation with the pounding needle waiting at the scheduled pounding start position in the second working section. .
ワイヤポンディング針の動作開始迄の所要時間は、最初
の1つを除けば、第1作業区画から第2作業区画への移
動時間ですむことになる。つまシ、第1作業区画での位
置認識と、この位置認識情報の転送は、第2作業区画で
のワイヤポンディング中に完了させることができるから
である。The time required for the wire pounding needle to start operating is the time required to move from the first working section to the second working section, except for the first one. This is because position recognition in the first work section and transfer of this position recognition information can be completed during wire bonding in the second work section.
かかる方法は、第1作業区画から第2作業区画(6)
への半導体装置の移送に、全く送りズレがないことが前
提条件と々る。しかしながら半導体装置の移送は機械的
移動装置により行々われるため、ワイヤポンディング精
度(例えば0.0151+tm)よシはるかに大きい距
離の送りズレが生じてし1い、第1作業区画での位置認
識情報は役に立たず、第2作業区画での位置再認識を必
要とする結果、ワイヤデンディング時間の短縮は多くの
場合思った程には計れない。The prerequisite for this method is that there is no shift in the transfer of semiconductor devices from the first working section to the second working section (6). However, since the transfer of semiconductor devices is carried out by a mechanical moving device, a feed deviation of a much larger distance than the wire bonding accuracy (for example, 0.0151+tm) may occur, and position recognition in the first work zone may occur. As a result of the information being useless and requiring relocation in the second workstation, wire ending time reductions are often not as significant as expected.
(発明の目的)
この発明の目的は、従来のワイヤポンディング方法に、
ある種の工夫を施こしてスピードアップをはかった半導
体のワイヤデンディング方法とその装置を提供するにあ
る。(Object of the invention) The object of the invention is to add
An object of the present invention is to provide a semiconductor wire-dending method and an apparatus therefor, which are speeded up by applying certain techniques.
以下2本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。Hereinafter, two embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings.
(発明の実施例)
第1A図乃至第1C図はこの発明のワイヤポンディング
方法及び装置に用いられる加工品の数例を示す平面図、
・第2図はこの発明のワイヤボンデインク方法及び装置
を説明する一実施例図、第3図はこの発明の第2の実施
例図である。第1A図において、りがンフレーム或はリ
ードフレームと呼ばれる金属薄板1には、ダイスボンド
と呼ばれる工程でこの薄板ノのほぼ中央に位置したエリ
ヤに半導体チップ2が搭載され、後述する本発明のワイ
ヤデンディング方法及び装置によシ、半導体チップ表面
の複数の電極(通常ポンディングパッドと呼ばれる)の
各々と、前記半導体チップ搭載エリヤ近傍に集中した外
部リード3の自由端の俗名とが細い金属線で接続される
。なお、省略されたX軸方向には、一点鎖線で囲まれた
パターンが10乃至20連続して設けられている。なお
、符号4はインデックス穴である。(Embodiments of the Invention) Figures 1A to 1C are plan views showing several examples of processed products used in the wire pounding method and device of the present invention;
・FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the wire bonding ink method and apparatus of the present invention, and FIG. 3 is a diagram of a second embodiment of the invention. In FIG. 1A, a semiconductor chip 2 is mounted on a metal thin plate 1 called a lead frame or a lead frame in an area located approximately in the center of the thin plate in a process called die bonding, and the semiconductor chip 2 is mounted in an area located approximately in the center of the thin metal plate 1, which will be described later. According to the wire ending method and apparatus, each of the plurality of electrodes (commonly called bonding pads) on the surface of the semiconductor chip and the free ends of the external leads 3 concentrated in the vicinity of the semiconductor chip mounting area are made of thin metal. connected by a line. In addition, in the omitted X-axis direction, 10 to 20 consecutive patterns surrounded by dashed-dotted lines are provided. In addition, the code|symbol 4 is an index hole.
第1B図はチップ・オン・ボード(COB)ト呼ハれる
もので、絶縁性基板4aの主表面に外部IJ−ドを成す
導電器5が形成され、この基板のほぼ中央に半導体チッ
プ2が搭載されたものであり、第1A図にて説明した様
に半導体チップのポンディングパッドと外部リードを成
す導電路とが金属細線で接続されるものである。第1C
図も又、本発明方法に供されるものでセラミック型・ク
ツケージ6のほぼ中央の窪みにグイプントされた半導体
チッ7″2を有する加工品の平面図である。FIG. 1B shows what is called a chip-on-board (COB), in which a conductor 5 forming an external IJ-board is formed on the main surface of an insulating substrate 4a, and a semiconductor chip 2 is placed approximately in the center of this substrate. As explained in FIG. 1A, the bonding pads of the semiconductor chip and the conductive paths forming the external leads are connected by thin metal wires. 1st C
The figure is also a plan view of a workpiece which is subjected to the method of the invention and has a semiconductor chip 7''2 inserted into a recess approximately in the center of the ceramic mold cage 6.
次に、本発明の一実施例である第2図について説明する
と、11はターンテーブルであって図示しない駆動装置
により定められた回転角(本実施例では90°)だけ回
転しては静止するといった間歇駆動される。従ってター
ンテーブル11は4つの作業区画に分割される。第1の
作業区画は符号イで示され第1A図に図示した加工品を
固定治具(以下トレイと称することもある。)12に供
給する作業区画であシ、加工品供給装置IJがターンテ
ーブル11の第1停止位置の周縁部に設置されている。Next, referring to FIG. 2 which is an embodiment of the present invention, reference numeral 11 denotes a turntable which rotates by a rotation angle (90° in this embodiment) determined by a drive device (not shown) and then stops. It is driven intermittently. The turntable 11 is therefore divided into four working sections. The first work section is indicated by the symbol A and is a work section that supplies the workpiece shown in FIG. It is installed at the periphery of the first stop position of the table 11.
加工品供給装置13は先端に電磁石を有するアーム14
を持ち、コパールよシ成る磁性金属薄板J(第1A図参
照)を1枚づつ前記固定治具12の位置割出しビン16
に装填する様にして供給する。第2作業区画は符号口で
示され、供給された加工品、っまシリードフレーム1の
半導(9)
体チップ搭載エリヤにダイポンドされた半導体チップ2
のデンディングパッドとリードフレーム1の外部リード
、即ちワイヤデンディング相互位置を基準位置から割出
して認識する位置認識作業区画であシ、この位置認識を
行う認識装置16が、ターンテーブル11の第2停止位
置周縁部に設置されている。該位置認識装置16は、X
−Yテーブル17上に設置された走査アイ18(以下テ
レビカメラと称すこともある。)を有し、この走査アイ
18はトレイ12上に搭載された複数の半導体チップ2
を光学視野内に写し出せるように前記トレイ12上方に
位置し且つ該トレイ12上を二次元的に移動して、複数
の半導体チップ2のワイヤポンディング相互位置を認識
しうる様に設置されている。第3の作業区画は符号ハで
示され、トレイ12と共に移送される複数の半導体チッ
プ2Vc対してワイヤボンディングを行うポンディング
作業区画であって、ワイヤデンディング装置J 9 カ
、前記ターンテーブル1ノの第3停止位置周縁部に設置
されている。この目的のために用いられるワ(10)
イヤがンディング装置19は、公知のポールボンダ或は
ネールへラドポンダと呼ばれる装置で、全線の先端部に
熱を加えることによって形成されたボールを、ボンディ
ング位置に圧接することによりワイヤプントを行い得る
。このワイヤぎンディング装置19はトレイ12上に搭
載された半導体チッf2の全てをリードフレーム1の外
部リード3とワイヤボンディングする為に、X−Yテー
ブル20上に設置されたヘッド2ノを有する。このワイ
ヤデンディング作業は前記第2作業区画で認識された?
ンディング相互位置認識情報に後述する位置補正情報を
加味したボンディング位置情報に基づいて行われる。上
記位置補正情報はこの第3作業区画・・に設置された位
置認識確認装置22の走査アイ23により発せられる。The processed product supply device 13 has an arm 14 having an electromagnet at its tip.
holding the magnetic metal thin plates J (see FIG. 1A) made of copal one by one through the position indexing bin 16 of the fixing jig 12.
Supply it by loading it into the container. The second working section is indicated by a code entry, and contains the supplied workpieces, semiconductor (9) of semiconductor chip mounting area of serial lead frame 1, and semiconductor chip 2 die-bonded to the chip mounting area.
This is a position recognition work section that recognizes the mutual positions of the leading pads of the lead frame 1 and the external leads of the lead frame 1, that is, the wire ends, by indexing them from the reference position. 2. It is installed on the periphery of the stop position. The position recognition device 16 is
- It has a scanning eye 18 (hereinafter also referred to as a television camera) installed on the Y table 17, and this scanning eye 18 is connected to a plurality of semiconductor chips 2 mounted on the tray 12.
It is located above the tray 12 so as to be able to project the image within the optical field of view, and is installed so as to be able to move two-dimensionally on the tray 12 and to recognize the mutual wire bonding positions of the plurality of semiconductor chips 2. There is. The third work section is designated by the symbol C, and is a bonding work section where wire bonding is performed on a plurality of semiconductor chips 2Vc transferred together with the tray 12, and includes a wire ending device J 9 and the turntable 1. It is installed at the periphery of the third stop position. The wire (10) ear bonding device 19 used for this purpose is a device called a well-known pole bonder or a nail bonder, and is used to place a ball formed by applying heat to the tip of the entire wire at the bonding position. Wire punching can be performed by pressing. This wire bonding device 19 has a head 2 installed on an XY table 20 in order to wire bond all of the semiconductor chips f2 mounted on the tray 12 to the external leads 3 of the lead frame 1. Was this wire ending work recognized in the second work area?
Bonding is performed based on bonding position information obtained by adding position correction information, which will be described later, to bonding mutual position recognition information. The above position correction information is issued by the scanning eye 23 of the position recognition confirmation device 22 installed in this third work section.
この位置認識確認装置22は、前記ターンテーブル11
が第2作業区画の停止位置から第2作業区画の停止位置
に設定された角度の回転が実行されたか否かをチェック
するものであって、第2作業区画でのトレイ12上の移
動基準位置情報を受けて前記トレイ12の移動過不足を
検出するためにテレビカメラ23が前記トレイ12或は
このトレイ12上の半導体チップ2を光学視野内に写し
出せる様に、トレイ12上方に位置し、X−Yテーブル
24上に設置される。又、この位置認識確認装置22.
前記位置認識装置16及びワイヤボンディング装置19
は図示しないケーブルによ多接続されて、第2作業区画
でのボンディング相互位置認識情報をワイヤボンディン
グ装置19及び位置認識確認袋#22に公知の方法によ
シ転送し、この位置認識装置16でのワイヤボンディン
グ相互位置情報にターンテーブル11の移動量過不足情
報を加味して、所要の位置にワイヤプントを行うもので
ある。This position recognition/confirmation device 22 includes the turntable 11
is to check whether or not the rotation by the set angle from the stop position of the second work section to the stop position of the second work section has been executed, and the movement reference position on the tray 12 in the second work section is checked. A television camera 23 is positioned above the tray 12 so as to be able to image the tray 12 or the semiconductor chips 2 on the tray 12 within an optical field of view in order to receive information and detect whether the tray 12 is being moved too much or too little; It is installed on an X-Y table 24. Moreover, this position recognition confirmation device 22.
The position recognition device 16 and the wire bonding device 19
is connected to a cable (not shown), and transfers bonding mutual position recognition information in the second working section to the wire bonding device 19 and position recognition confirmation bag #22 by a known method, and this position recognition device 16 The wire bonding is performed at a desired position by adding information on the amount of movement of the turntable 11 to the wire bonding mutual position information.
第4作業区画は符号二で示され、ワイヤがンディングの
終了したリードフレーム1を排出する作業区画であって
、前記加工品供給装置13と同様に先端に電磁石を有す
るアーム25を持ち、リードフレーム1を磁気吸引して
取シ出す加工品排出装置26が設置されている。この加
工品排出装置26及び加工品供給装置13は、加工品が
第1B図或は第1C図に示される様な磁性材をベース部
材とするものでない場合には、各アーム14゜250先
端を電磁石に変え、複数の加工品を一度に把持するよう
にして吊上げる機構にすれば良い。The fourth work section is designated by the reference numeral 2, and is a work section for discharging the lead frame 1 after wire winding. A processed product discharging device 26 for magnetically attracting and ejecting the processed product is installed. The workpiece discharging device 26 and the workpiece supplying device 13 are designed so that when the workpiece does not have a base member made of a magnetic material as shown in FIG. 1B or 1C, the tip of each arm 14°250 is It would be better to replace it with an electromagnet and create a mechanism that grips and lifts multiple workpieces at once.
従って加工品は第3図に示すような治具2zの窪み28
に加工品を並べて、穴29を前記固定治具12の位置割
出しピン15に装填すれば良い。Therefore, the processed product is placed in the recess 28 of the jig 2z as shown in Figure 3.
The workpieces may be lined up and the holes 29 may be loaded into the position indexing pins 15 of the fixing jig 12.
さて第2図に示した本発明装置の動作説明を兼ねて本発
明方法を説明する。加工品供給装置13は加工品、即ち
リードフレーム1を第1作業区画イに停止したトレイ1
2にセットする。該トレイノ2にはリードフレーム1の
位置割出し用インデックス穴4と係合する位置割出しピ
ン15を設置しておくと便利である。又、このトレイ1
2は第2図では示されてないがリードフレーム1を固定
する押え具が、このフレーム10周辺部分を押え。Now, the method of the present invention will be explained while also explaining the operation of the apparatus of the present invention shown in FIG. The processed product supply device 13 is a tray 1 on which processed products, that is, lead frames 1 are stopped in a first working section A.
Set to 2. It is convenient to install a position index pin 15 in the train 2 to engage with the position index hole 4 of the lead frame 1. Also, this tray 1
Although not shown in FIG. 2, a holding device 2 for fixing the lead frame 1 presses the peripheral portion of the frame 10.
トレイ12の移動によシ動かないようにしている。This prevents the tray from moving when the tray 12 is moved.
勿論この押え具はフレーム1がセットされた後、動作す
る事は言うまでもない。前記押え具のこの様な動作は第
2作業区画で?ンディング相互位置(13)
の認識を開始するまでに完了すれば良い。第1作業区画
での加工品供給作業が終了するとターンテーブル1ノは
第1の停止点から第2の停止点へとトレイ12を移送す
る。ターンテーブル1ノは4つの作業区画に分割されて
いるから各停止点位置は90°、 1800.270’
及び36o0(oo)の位置に設定しである。つまシタ
ーンテーブル11の軸が第1停止点から90°角回転し
た位置である第2作業区画口の停止点(第2停止点)で
停止する。トレイ12上に搭載された複数の半導体チッ
プが第2作業区画口に移送され図示しない押え具によっ
てリードフレームlがトレイ12に固定されると1位置
認識装置16の走査アイ18はトレイ12上の各半導体
チップ2のポンディングパッドの座標と各外部リード3
のボンディングすべき位置の座標とをそれぞれ認識し1
、図示しないレジスタに順次位置認識情報として格納す
る。又走査アイ18は同時に前記トレイ12上の任意の
位置に予め定めた移動基準位置座標を認識し、この認識
情報も前記レジスタに格納する。前記移動基準位置は複
数(14)
のワイヤがンディング位置認識座標の1つを用いても良
いが、通常ワイヤがンディング・フッドは同じ様なパタ
ーンを成しているためダイボンドの位置が大巾にずれた
場合誤認しやすいからさけた方が良い。多数のワイヤデ
ンディング位置の走査アイ18による認識はこの認識装
置の測定系の測定基点からのX及びY軸の距離を座標と
して割出すことにより認識すれば良い。従って移動基準
位置の認識及び各ポンディング相互位置の認識はいずれ
を先にしなければならないといった限定はない。Of course, it goes without saying that this presser tool operates after the frame 1 is set. Is this kind of movement of the presser in the second working section? It is only necessary to complete the process before starting recognition of the mutual landing position (13). When the workpiece supply operation in the first working section is completed, the turntable 1 transports the tray 12 from the first stopping point to the second stopping point. Since the turntable 1 is divided into four working sections, each stopping point position is 90°, 1800.270'
and 36o0 (oo). The shaft of the turntable 11 stops at the second work compartment opening stop point (second stop point), which is a position rotated by 90 degrees from the first stop point. When the plurality of semiconductor chips mounted on the tray 12 are transferred to the second working compartment opening and the lead frame l is fixed to the tray 12 by a presser (not shown), the scanning eye 18 of the first position recognition device 16 is placed on the tray 12. Coordinates of the bonding pads of each semiconductor chip 2 and each external lead 3
Recognize the coordinates of the bonding position and 1
, are sequentially stored as position recognition information in a register (not shown). At the same time, the scanning eye 18 recognizes a predetermined movement reference position coordinate at an arbitrary position on the tray 12, and this recognition information is also stored in the register. As the movement reference position, one of the plurality of (14) wire bonding position recognition coordinates may be used, but since wire bonding and hoods usually have the same pattern, the die bond position may vary widely. If it deviates, it is easy to misidentify it, so it is better to avoid it. A large number of wire ending positions can be recognized by the scanning eye 18 by determining the distances along the X and Y axes from the measurement reference point of the measurement system of this recognition device as coordinates. Therefore, there is no restriction that either the movement reference position or each pounding mutual position must be recognized first.
しかしながら後述するワイヤがンディング装置のワイヤ
ポンド順序は、定められた順序に従って行なわれる様に
企画されているので、その順序に従って認識するとレジ
スタからの出力はそのままワイヤデンディング情報とし
て用いることができる。However, since the wire pounding order of the wire ending device, which will be described later, is designed to be performed in a predetermined order, the output from the register can be used as is as wire ending information if it is recognized in that order.
テレビカメラ18での各半導体チップのポンディング相
互位置と移動基準位置認識は、光学視野内のポンディン
グ・母ターンを、これと同一の基準・ぐ゛ターンと比較
して、合致点のX座標及びX座標として得ることができ
る。トレイ12上のすべてのデンディング位置座標を連
続して認識し、複数のX座標信号及びX座標信号を図示
しない周知のレジスタに格納し終ると、ターンテーブル
11は更に90°角回転し第3作業区画ハの停止点(第
3停止点)へ前記トレイ12上の半導体チップ2が移送
する。ここで複数の半導体チップ2はトレイ12毎移送
されるので各半導体チップ2のボンディングAツドと外
部リード3とのポンディング相互位置は、変化し々い事
に注目されたい。唯一の位置変化はターンテーブル11
が設定した回転角で回転せずに過不足を生じて、移動基
準位置が予定移動位置に停止(到来)せずにズレること
である。The mutual bonding position and movement reference position of each semiconductor chip in the television camera 18 are recognized by comparing the bonding/mother turn within the optical field of view with the same reference/gutter, and determining the X coordinate of the matching point. and the X coordinate. When all the Dending position coordinates on the tray 12 have been continuously recognized and the plurality of X coordinate signals and the The semiconductor chips 2 on the tray 12 are transferred to the stopping point (third stopping point) in the work section C. It should be noted that since the plurality of semiconductor chips 2 are transferred with each tray 12, the mutual bonding positions between the bonding A and the external leads 3 of each semiconductor chip 2 change frequently. The only position change is turntable 11
is not rotated at the set rotation angle, resulting in excess or deficiency, and the movement reference position deviates without stopping (arriving) at the planned movement position.
従ってとのズレを検出して、第2作業区画口で認識した
各ポンディング相互位置のX及びX座標信号を補正すれ
ば良いことになる。従って第3作業区画ハで停止したタ
ーンテーブル11上の各半導体チップ2と外部リード3
とをワイヤデンディング装置19でワイヤがンドするに
先立ち1位置認識確認装置22が移動基準位置の予定到
来位置に対する実際の位置を認識し、誤差信号(以下補
正信号と称すこともある。)を発生する。この誤差信号
は回転の過不足によって生ずるものであるからΔθを求
め、とのΔθを誤差として補正すれば良い。Therefore, it is only necessary to detect the deviation and correct the X and X coordinate signals of the respective bonding mutual positions recognized at the second working compartment opening. Therefore, each semiconductor chip 2 and external lead 3 on the turntable 11 stopped in the third working section C.
Before the wire ends with the wire ending device 19, the position recognition confirmation device 22 recognizes the actual position of the moving reference position relative to the expected arrival position, and outputs an error signal (hereinafter sometimes referred to as a correction signal). Occur. Since this error signal is caused by excess or deficiency of rotation, it is sufficient to calculate Δθ and correct the difference Δθ.
これを第4図を用いて説明すると、第2作業区画口で認
識されたトレイ12上の任意の移動基準位置がθ回転し
た時の移動後の予定到来位置P点の座標をxP、yPと
し、同様に第2作業区画口で認識された半導体チップの
各ホンディングミ4ツド及び各外部リードの認識位置(
複数点)が同じくθ回転した時のこれらの移動後の予定
到来(静止)位置91点・・・Qn点の座標をそれぞれ
xQl+ 3’Ql −xQn、yQnとし、更に前記
ターンテーブル11が回転をして第3作業区画ハで停止
し、前記位置認識確認装置22が前記移動基準位置の実
際の位置、つまりΔθだけずれた位置P′点の座標xP
’ + yP’のみ認識すれば1次式(1)により回転
ずれ角Δθが求められる。To explain this using FIG. 4, let xP and yP be the coordinates of point P, the expected arrival position after movement when the arbitrary movement reference position on the tray 12 recognized at the second work area entrance is rotated by θ. , Similarly, the recognition position (
91 scheduled arrival (rest) positions after these movements when the multiple points) have also rotated by θ...The coordinates of the Qn points are xQl + 3'Ql -xQn, yQn, respectively, and the turntable 11 is further rotated. The position recognition confirmation device 22 detects the actual position of the movement reference position, that is, the coordinates xP of a position P' shifted by Δθ.
If only '+yP' is recognized, the rotational deviation angle Δθ can be determined by linear equation (1).
Δθ=tan−1yp −1ポ・・・・・・・・・
(1)an
xP xP ’
従ってとのΔθを次式(2)及び(3)にそれぞれ代入
することによって、各半導体チップのゾンデイングツ+
ツド及び各外部リードの第3作業区画ハに於け(17)
る実際の停止位置、つまり移動後の位置Q1′・・・Q
d点の座標XQI’ l yQt’ −xQr/ +
yQn’を求めることができる。Δθ=tan-1yp-1po...
(1) an xP xP ' Therefore, by substituting Δθ of
The actual stopping position of the tube and each external lead in the third working section C (17), that is, the position after movement Q1'...Q
Coordinates of point d XQI'yQt' -xQr/ +
yQn' can be found.
xQ1’= XQ+ e08Δθ−yQt sinΔθ
・・・・・・(2)yQx’ = yQt cosΔ
θ−XQ1sinΔθ ・・・・・・(3)xQイーx
Qn cos Δθ −yQn sin Δθ
−・・…(2)yQn’ =、yQn cosΔθ−x
Qn sinΔθ −・−・−(3)この様に第3の作
業区画ハの位置認識確認装置22によシ誤差が検出され
ると、第2の作業区画口で認識され、レジスタに格納さ
れた複数のX座標信号及びX座標信号よシなるボンディ
ング相互位置認識情報には、位置補正情報が加味されポ
ンディング位置情報としてデンディンダ装置19に送ら
れて、このがンディング装置I9が、所要のワイヤデン
ディングを行う。トレイ12上に搭載された複数の半導
体チップ2の全てに対してワイヤボンディングが終了す
ると、ターンテーブル11は第3の停止点から第4の停
止点へと900角回転して、第4作業区画二へトレイ1
2を運ぶ。xQ1'= XQ+ e08Δθ−yQt sinΔθ
・・・・・・(2) yQx' = yQt cosΔ
θ−XQ1sinΔθ ・・・・・・(3)xQe x
Qn cos Δθ −yQn sin Δθ
−...(2) yQn' =, yQn cosΔθ−x
Qn sin Δθ −・−・−(3) When an error is detected by the position recognition confirmation device 22 of the third work area C in this way, it is recognized at the second work area entrance and stored in the register. A plurality of X-coordinate signals and bonding mutual position recognition information such as the ding. When wire bonding is completed for all of the plurality of semiconductor chips 2 mounted on the tray 12, the turntable 11 rotates by 900 degrees from the third stopping point to the fourth stopping point and moves to the fourth work section. Second tray 1
carry 2.
この第4作業区画二は排出作業区画であって、加(18
)
1品排出装置26によシ加工品をトレイ12から排出し
、トレイ12を空にして第1作業区画イでの加工品供給
に備える。この加工品排出装置26は加工品即ちリード
フレーム1をトレイ12から取シ除くために、前述した
加工品供給装置13と同様に先端に電磁石を有するアー
ム25がリードフレーム1を磁気吸引して排出する。こ
れらのアーム14及び25は、例えばトレイ12上のI
J−ドフレーム1を排出fるためにエレベーション機構
により上下動し、更に弧を描く様に回転して図示しない
バスケットにワイヤがンドが終了したリードフレーム1
を格納、又はバスケットからワイヤボンドをしようとす
るリードフレームを取出すべく動作する。This fourth work section 2 is a discharge work section, and is
) The workpiece is discharged from the tray 12 by the one-piece discharge device 26, and the tray 12 is emptied and prepared for supplying the workpiece to the first work zone A. In order to remove the processed product, that is, the lead frame 1 from the tray 12, this processed product discharge device 26 uses an arm 25 having an electromagnet at its tip, as in the previously described processed product supply device 13, to magnetically attract and eject the lead frame 1. do. These arms 14 and 25 are arranged, for example, on the tray 12.
The lead frame 1 is moved up and down by an elevation mechanism in order to eject the J-de frame 1, and then rotated in an arc to complete the wire binding in a basket (not shown).
operation to store or remove the lead frame to be wire bonded from the basket.
(発明の効果)
以上詳細に説明した様に本発明方法及び装置によれば以
下に記す大巾なワイヤボンディング時間の短縮が図れる
。即ち2例えば14ピンのモールド形集積回路装置に対
する従来の自動ワイヤポンディング装置の総ワイヤポン
ディング時間は、位置再認識装置の再認識時間、該装置
の作業エリヤからの退去時間及びワイヤボンディングヘ
ッドの作業エリヤへの到達時間が0.25 sec 、
位置認識装置からワイヤポンディング装置までの移送時
間が0.3sec、ワイヤボンディング時間が0.25
sec/1本であるから14ビンでは3.5secとな
シ全作業時間は都合4.05secである。従って前記
集積回路装置の10個のワイヤボンディング総所要時間
は40.5 secである。(Effects of the Invention) As described above in detail, according to the method and apparatus of the present invention, the wire bonding time described below can be significantly shortened. That is, the total wire bonding time of a conventional automatic wire bonding machine for, for example, a 14-pin molded integrated circuit device, is determined by the time of the position recognizance device, the time of leaving the work area of the machine, and the time of the wire bonding head. The time to reach the work area is 0.25 seconds,
The transfer time from the position recognition device to the wire bonding device is 0.3 seconds, and the wire bonding time is 0.25 seconds.
sec/1 bottle, so for 14 bins it would be 3.5 sec, and the total working time would be 4.05 sec. Therefore, the total time required for ten wire bonding of the integrated circuit device is 40.5 seconds.
−力木発明に於てはトレイ上に前記集積回路チップを1
0個載置すれば、1個当シのワイヤボンディング総所要
時間は3.555 secと橙る。つ4910個まとめ
て移送する訳であるから移送時間は1個当り1/10と
なシ、更に再認識時間も同じく1/10となる。従って
1個当シ約1割強の時間短縮が図れる。周知の様に当分
野に於ては汎用性の高い集積回路装置、例えば64にビ
ットランダム・アクセス・メモリなどは月産何百万個と
いう規模で生産されるため、この時間短縮は極めて顕著
であシ大きな利益を生むものである。- In the Rikiki invention, one of the integrated circuit chips is placed on a tray.
If 0 pieces are placed, the total time required for wire bonding for 1 piece is 3.555 seconds. Since 4,910 pieces are transferred at once, the transfer time per piece is 1/10, and the re-recognition time is also 1/10. Therefore, it is possible to reduce the time by about 10% per piece. As is well known, in this field, highly versatile integrated circuit devices such as 64-bit random access memory are produced on a scale of millions of units per month, so this time reduction is extremely significant. It is something that can generate big profits.
更に特筆すべき大きな利益は、収率の高い製造方法であ
る。即ち、従来のワイヤポンディング装置に於けるモー
ルド形集積回路装置の製造方法は、リードフレームのイ
ンデックス穴に送シ爪を挿入してレール上を引きするた
め、ワイヤデンディング後のリードフレームに局部的な
曲がシが発生することがしばしば起る。この曲がシによ
る不利益は近接する外部リード相互の短縮或は、断線を
生ずる。又フレームの外形が変形し自動機の動作が停止
してしまうことすらある。この様々トラブルは半導体集
積回路の収率を著しく低下させると共にワイヤポンディ
ング装置の稼動率をも低下させる最も好ましくないこと
である。しかし本発明の方法によればリードフレームを
引きするという工程を有しないため、上述の如き不都合
は発生しない。A further significant benefit is the high-yield manufacturing method. In other words, in the conventional method of manufacturing a molded integrated circuit device using a wire bonding device, the feed claw is inserted into the index hole of the lead frame and pulled on the rail, so that the lead frame is partially exposed after wire bonding. It often happens that some songs are broken. The disadvantage of this bending is that adjacent external leads may be shortened or disconnected. Moreover, the outer shape of the frame may be deformed and the automatic machine may even stop operating. These various troubles are most undesirable because they significantly reduce the yield of semiconductor integrated circuits and also reduce the operating rate of the wire bonding device. However, since the method of the present invention does not include the step of pulling the lead frame, the above-mentioned inconvenience does not occur.
第1A図、第1B図及び第1C図は本発明のワイヤがン
ディング方法に供される加工品の平面図。
第2図は本発明の一実施例のワイヤポンディング(21
)
装置の概略平面図、第3図は第1C図に示した加工品を
複数載置する治具の斜視図、第4図は本発明装置に於け
るターンテーブルの回転ズレによる誤差を検出して補正
する方法の説明図である。
1・・・リードフレーム、2・・・半導体チップ、11
・・・ターンテーブル、12・・・固定治具(トレイ)
、13・・・加工品供給装置、16・・・位置認識装置
、18.23・・・走査アイ、19・・・ワイヤポンデ
ィング装置、22・・・位置認識確認装置、26・・・
加工品排出装置。
(22)
手続補正書(自発)
1.事件の表示
昭和57年 特 許 願第 192540号2、発明の
名称
半導体装置のワイヤホンディング方法及び装置3、補正
をする者
事件との関係 特 許 出 願 人住 所(
〒105) 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号住
所(〒105) 東京都港区虎ノ門1丁目7査12号
6、補正の内容 別紙のとおり補正する6 補正の内
容
(1) 明細書第18頁第5行目と第7行目の式(3
)を各々次のとおシ補正する。
yQ+’″yQtcosΔθ+XQ+sinΔθ −
(3)yQn’ −yQn00sΔθ+XQnsinΔ
θ −(3)(2)同書第21頁第12行目に「稼動率
」とあるのを「稼動率」と補正する。
(2)FIGS. 1A, 1B, and 1C are plan views of a workpiece to be subjected to the wire winding method of the present invention. FIG. 2 shows wire bonding (21
) A schematic plan view of the device, FIG. 3 is a perspective view of a jig on which a plurality of processed products shown in FIG. 1C are placed, and FIG. FIG. 1... Lead frame, 2... Semiconductor chip, 11
...Turntable, 12...Fixing jig (tray)
, 13... Processed product supply device, 16... Position recognition device, 18.23... Scanning eye, 19... Wire bonding device, 22... Position recognition confirmation device, 26...
Processed product discharge device. (22) Procedural amendment (voluntary) 1. Indication of the case 1982 Patent Application No. 192540 2 Title of the invention Wire bonding method and apparatus for semiconductor devices 3 Person making the amendment Relationship to the case Patent application Person address (
Address: 105) 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo
Office (〒105) No. 12-12, 1-7, Toranomon, Minato-ku, Tokyo Contents of the amendment Amended as shown in the attached sheet 6 Contents of the amendment (1) Formulas in lines 5 and 7 of page 18 of the specification ( 3
) are corrected as follows. yQ+'''yQtcosΔθ+XQ+sinΔθ −
(3) yQn' −yQn00sΔθ+XQnsinΔ
θ - (3) (2) "Operating rate" on page 21, line 12 of the same book is corrected to "operating rate." (2)
Claims (2)
ドとを細い金属線により相互接続するワイヤデンディン
グ方法において、 (a) 前記半導体装置をトレイ上に複数個配置し、
このトレイを第1作業区画に移送する工程と。 (b) 前記トレイ上の各半導体装置の相互位置を固
定させ、基準位置からの各半導体装置のワイヤポンディ
ング位置を認識すると共に移動基準位置を設定する工程
と。 (c)前記第1作業区画から第2作業区画に前記トレイ
を移送するために第2作業区画での停止位置を設定する
工程と。 (d) 前記基準位置からの各半導体装置のワイヤポ
ンディング位置認識及び移動基準位置の設定が終了した
後、前記停止位置設定情報に基づいて前記トレイを第1
作業区画から第2作業区画に移送させる工程と。 (、) 前記停止位置設定情報と前記移動基準位置設
定情報とを関連すけ、第2作業区画における前記トレイ
上の移動基準位置の予定停止位置に対する実際の位置を
調べ、前記トレイの移送過不足を検出する工程と。 (f) 前記トレイの移送過不足検出データに基づい
て前記第1作業区画での各半導体装置のワイヤデンディ
ング位置認識データを補正し、この補正されたデータに
基づいて各半導体装置に所要のワイヤがンディングを行
う工程とを含む事を特徴とする半導体装置のワイヤデン
ディング方法。(1) A wire ending method in which the ending pads and external leads of a semiconductor device are interconnected by a thin metal wire, including: (a) arranging a plurality of the semiconductor devices on a tray;
and transferring the tray to a first work area. (b) fixing the mutual positions of the semiconductor devices on the tray, recognizing the wire bonding position of each semiconductor device from the reference position, and setting a movement reference position; (c) setting a stopping position in a second working compartment for transferring the tray from the first working compartment to the second working compartment; (d) After the recognition of the wire bonding position of each semiconductor device from the reference position and the setting of the movement reference position are completed, the tray is moved to the first position based on the stop position setting information.
and a step of transferring from the working section to the second working section. (,) correlating the stop position setting information with the movement reference position setting information, checking the actual position of the movement reference position on the tray in the second work section with respect to the scheduled stop position, and checking whether the tray is being moved too much or too little. and the process of detecting. (f) Correct the wire ending position recognition data of each semiconductor device in the first working section based on the tray transfer excess/deficiency detection data, and adjust the required wires to each semiconductor device based on the corrected data. 1. A wire ending method for a semiconductor device, the method comprising the step of performing bonding.
を細い金属線によシ相互接続するワイヤポンディング装
置において、 (、) 前記半導体装置を複数個載置し該半導体装置
の相互位置を固定するトレイと。 (b) 複数の作業区画に均等分区されたターンテー
ブルの周縁部上にそれぞれ設置された前記トレイと。 (c)前記ターンテーブルを前記作業区画毎に移動し停
止させる間歇駆動装置と。 (d) 前記ターンテーブルが停止する前記作業区画
の第1作業区画周縁部に設置された半導体装置を供給す
る加工品供給装置と。 (e) 前記作業区画の第2作業区画周縁部に位置さ
れ、この第2作業区画に停止する前記トレイ上の各半導
体装置を視野内に写せるように設置され、測定系の基準
位置からの各半導体装置のワイヤポンディング位置を認
識し、認識信号を発生させ且つ、移動基準位置を設定し
、設定信号を発生する位置認識装置と。 (f) 前記作業区画の第3作業区画周縁部に配置さ
れ、この第3作業区画に停止する前記トレイ上の各半導
体装置を視野内に写せるよう前記トレイ上方に位置し且
つ測定系の測定基点を前記位置認識装置の測定基点と関
連づけて前記移動基準位置の予定到来位置に対するズレ
が検出できる様に配置された位置認識確認装置と。 (g) 前記位置認識装置によって認識された認識信
号を前記位置認識確認装置から発せられる誤差信号に対
応して二次元的に補正し、半導体装置に所要のワイヤポ
ンディングを行うワイヤポンディング装置と。 (h) 前記作業区画の第4作業区画周縁部に配置さ
れ、この第4作業区画に移送されたワイヤーボンドが終
了した加工品を排出する加工品排出装置とを有するワイ
ヤがンディング装置。(2) In a wire bonding device that interconnects bonding pads and external leads of semiconductor devices with thin metal wires, (,) a plurality of the semiconductor devices are mounted and the mutual positions of the semiconductor devices are fixed. With a tray. (b) The trays are installed on the periphery of a turntable that is equally divided into a plurality of work sections. (c) an intermittent drive device that moves and stops the turntable for each work section; (d) a processed product supply device that supplies a semiconductor device installed at a peripheral edge of a first working section of the working section where the turntable is stopped; (e) It is located at the periphery of the second working section of the working section, and is installed so that each semiconductor device on the tray stopped in the second working section can be seen within the field of view, and each semiconductor device from the reference position of the measurement system is A position recognition device that recognizes a wire bonding position of a semiconductor device, generates a recognition signal, sets a movement reference position, and generates a setting signal. (f) A measurement reference point of the measurement system, which is arranged at the periphery of the third working section of the working section, and is located above the tray so that each semiconductor device on the tray stopped in the third working section can be photographed within the field of view. a position recognition confirmation device arranged so as to be able to detect a deviation of the movement reference position from the expected arrival position by associating the movement reference position with a measurement reference point of the position recognition device; (g) a wire bonding device that two-dimensionally corrects the recognition signal recognized by the position recognition device in accordance with an error signal emitted from the position recognition confirmation device, and performs the required wire bonding on the semiconductor device; . (h) A wire ending device, which includes a workpiece discharging device disposed at a peripheral edge of a fourth work zone of the work zone, for discharging a workpiece transferred to the fourth work zone and having undergone wire bonding.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57192540A JPS5982736A (en) | 1982-11-04 | 1982-11-04 | Method and apparatus for wire bonding of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57192540A JPS5982736A (en) | 1982-11-04 | 1982-11-04 | Method and apparatus for wire bonding of semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5982736A true JPS5982736A (en) | 1984-05-12 |
Family
ID=16292969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57192540A Pending JPS5982736A (en) | 1982-11-04 | 1982-11-04 | Method and apparatus for wire bonding of semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5982736A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4986460A (en) * | 1988-07-04 | 1991-01-22 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Apparatus for manufacturing semiconductor devices |
| JPH0623586U (en) * | 1992-08-07 | 1994-03-29 | ライト企画株式会社 | Slingshot chair structure |
-
1982
- 1982-11-04 JP JP57192540A patent/JPS5982736A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4986460A (en) * | 1988-07-04 | 1991-01-22 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Apparatus for manufacturing semiconductor devices |
| JPH0623586U (en) * | 1992-08-07 | 1994-03-29 | ライト企画株式会社 | Slingshot chair structure |
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