JPS62188231A - ボンデイング装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、半導体装置のワイヤボンディングなどに用
いられるボンディング装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

ＬＳＩなどの半導体装置は、第３図に示すように、表面
に所定のパターンが形成された半導体ペレット（Ｐ）を
リードフレーム（Ｌ）に取付けたのち、この半導体ペレ
ット（Ｐ）に形成されているパッドとリードフレーム（
Ｌ）に形成されている外部リードとを、金などの細線（
Ｗ）で接続して組立てられる。この細線（Ｗ）の接続に
用いられる装置として、従来より自動ワイヤボンディン
グ装置がある。

この自動ワイヤボンディング装置は、先端部にボンディ
ングツールが取付けられたボンディングアームと、この
ボンディングアームを支持して駆動装置の駆動により揺
動し、上記ボンディングツールを半導体ペレット（Ｐ）
またはこれを支持するリードフレーム（Ｌ）に対して進
退移動させる揺動アームとを備え、さらに、この揺動ア
ームの揺動すなわちボンディングツールの進退移動を制
御する制御部および半導体ペレット（Ｐ）やリードフレ
ーム（Ｌ）に対するボンディングツールの位置を検出す
る検出器などを備え、この検出器から得られる検出信号
をパルス変換してカウンタでカウントし、そのカウント
データを一定の呼出し間隔で制御部に呼出し、演算処理
して、ボンディングツールの制御に用いるようになって
いる。

すなわち、制御部は、上記ボンディングツールの移動速
度を規制する基準速度データを記憶し。

この基準速度データに基づいてボンディングツールを所
定の速度スケジュールにしたがって移動させるように制
御する。その−例を第４図に示す。

すなわち最初後退位［（Ａ、　）からリードフレーム■
に取付けられた半導体ペレット（Ｐ）に向って高速で前
進させ、半導体ペレット（Ｐ）がら所定距離の位５！　
（Ｂ、）に達したときに、低速に切換えて半導体ペレッ
ト（Ｐ）に接近させ、このポンプイングツ、−ルに支持
させた細線（Ｗ）を所要の加圧力で半導体ペレット（Ｐ
）のパッドに圧接させる。一方、この期間中、制御部は
、一定間隔で上記カウンタからそのカウントデータを呼
出し、このカウントデータをその直前に呼出したカウン
トデータと比較演算し、その比較演算の結果１図面中に
（Ｃ４）で示すように両者の差が零になったところをボ
ンディング面として、その後ボンディングツールを後退
させる。その後、さらに（Ａ２）〜（Ｃ２）で示すよう
に。

上記半導体ペレット（Ｐ）に対する動作と同じ動作を繰
返して、リードフレーム（Ｌ）の外部リードに細線（Ｗ
）を圧接させる。

所要の半導体装置は、半導体ペレット（Ｐ）に設けられ
た複数のパッドについて、上記細線の接続を繰返すこと
により得られる。

ところで、上記ワイヤボンディング装置において、適正
なボンディングを得るために、制御部に記憶された基準
速度データを変更し、たとえば（Ｂ１）または（Ｂ２）
点以後のボンディングツールの前進速度を遅くすると、
制御部のカウントデータの呼出し間隔が一定であるため
に、ボンディングツールの前進中にカウントデータの比
較演算結果が０となり、制御部は、ボンディングツール
がボンディング面に達したと判断して、つぎのシーケン
ス動作を指示することがおこり、実際にボンディングが
おこなわれない場合が生ずる。また逆に、ボンディング
ツールの前進速度を速くすると、一定の呼出し間隔では
、ボンディングツールの行き過ぎが生じて、細線の圧着
形状を悪化させるなど、ボンディング面に悪影響を及ぼ
す。

〔発明の目的〕

この発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
であり、ボンディングツールの移動速度を変更しても、
ボンディングに不具合を生ずることなく、所望のボンデ
ィングをおこなうことができるボンディング装置を構成
することにある。

〔発明の概要〕

この発明は、駆動装置の駆動によりワークに対して進退
移動するボンディングツールを有し、このボンディング
ツールの移動速度を制御部に記憶された基準速度データ
に基づいて規制するとともに、パルス変換回路を介して
上記ワークに対するボンディングツールの位置を検出す
る検出器に接続されたカウンタから得られるカウントデ
ータを呼出して演算処理し、その演算結果に基づいて上
記ボンディングツールの移動を制御するボンディング装
置において、上記制御部に、記憶された基準速度データ
の速度値に基づいてカウントデータの呼出し間隔を変更
する手段を設けることにより、ボンディングツールの移
動速度を変更しても、常時所望のボンディングをおこな
うようにボンディング装置を構成したものである。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照してこの発明を実施例に基づいて説明
する。

第１図に半導体装置のワイヤボンディングに用いられる
ワイヤボンディング装置の主要部構成を示す、このワイ
ヤボンディング装置は、軸■に揺動自在に支持された揺
動アーム■およびこの揺動アーム■の先端部側に板ばね
■を介して基端部が取付けられたボンディングアーム（
イ）を有し、このボンディングアーム（へ）の先端部に
ボンディングッ−ル■が取付けられている。このボンデ
ィングツール■は、このワイヤボンディング装置に装着
された図示しないスプールから供給される金などの細線
（Ｗ）を挿通するキャピラリチューブで構成されている
。また、上記揺動アーム■の後端部側には、この揺動ア
ーム■を揺動させるリニアモータなどからなる駆動袋！
！（６）が設けられており、この揺動アームを揺動させ
て、ボンディングアームに）の先端部に取付けられたボ
ンディングツール■を。

その下方にａｌｌされたワーク、すなわちリードフレー
ム（Ｌ）に取付けられた半導体ペレット（Ｐ）またはそ
のリードフレーム（Ｌ）に向って進退させるようになっ
ている。

なお、上記ボンディングアームに）の基端部と揺動アー
ム■の対応位置との間には、揺動アーム■とボンディン
グアームに）との先端部間隔を調整する調整装置０が設
けられている。

また、このワイヤボンディング装置には、揺動アーム■
の揺動変位を通じて、ボンディングアーム（イ）に取付
けられたボンディングツール■の位置を検出する検出器
■が設けられている。この検出器■は、パルス変換回路
（９）を介してカウンタ（１０）に接続され、パルス変
換された検出器（ハ）の検出信号をこのカウンタ（１０
）でカウンタする。また、このカウンタ（１０）は、制
御部（１１）からの呼出しに応じてそのカウントデータ
を制御部（１１）に送出するように接続されている。

しかして、上記制御部（１１）は、前記ボンディングツ
ール（ハ）が所要の速度スケジュールで移動するように
その移動速度を規制する基準速度データをティーチング
などの手段により記憶するメモリ。

このメモリに記憶された基準速度データの各速度値に基
づいて、カウンタ（ｌＯ）から得られるカウントデータ
の呼出し間隔を変更する手段を備える呼出し間隔設定部
、カウンタ（１０）から呼出されたカウントデータを記
憶してその記憶を順次更新するメモリおよびカウンタ（
１０）から呼出されたカウントデータを上記メモリに記
憶されているその直前のカウントデータと比較演算する
演算処理部などを備える。そして、ボンディングツール
■が所要の速度スケジュールで移動するように、駆動装
置０を制御する駆動回路（１２）に、上記メモリに記憶
された基準速度デ゛−夕に基づいて速度指令を送出する
とともに、カウンタから呼出されたカウントデータをそ
の直前のカウントデータと比較演算して、その演算結果
すなわち両カウントデータの差に基づいて、ボンディン
グツール■の速度切換え点をチェックし、また両カウン
トデータの差がＯになったときに、上記駆動回路（１２
）に進退切換え指令を送出して、ボンディングツール■
の移動を制御するように構成されている。

第２図は、上記のように構成されたワイヤボンディング
装置のボンディング動作をフローチャートで示したもの
である。

今仮に、制御部（１１）のメモリに第４図に示したボン
ディングツールの速度スケジュールに対応する基準速度
データが記憶されているとすると、ボンディングツール
■は、この基準速度データに基づいて制御部（１１）か
ら駆動回路（１２）に送出される速度指令により、その
後退位置から所定の高速度で前進を開始する。同時に検
出器（ハ）からボンディングツール■の位置検出信号が
パルス変換回路０を介してカウンタ（１０）に送出され
る。一方、制御部（１１）は、上記基準速度データに基
づいて設定された呼出し間隔で上記カウンタ（１０）か
らカウントデータを呼出し、これをその直前に呼出した
カウントデータと比較演算して、まず前進するボンディ
ングツール■の速度切換え点をチェックする。

そしてボンディングツール■が速度切換え点に達して速
度を切換え、新たに低速度で前進するとき、その前進速
度をチェックする。さらに制御部（１１）は、上記ボン
ディングツール■の速度切換えと同時に、メモリに記憶
された基準速度データに基づいて、カウントデータの呼
出し間隔を変更し、この新たに設定された呼出し間隔で
、カウントデータを呼出し、同様の演算処理をおこなう
。かくして、この新たに設置された呼出し間隔で呼出さ
れたカウントデータとその直前に呼出されたカウントデ
ータとの差がＯになるまで、ボンディングツール■を前
進させてボンディングをおこなう。

半導体装置のワイヤボンディングは、半導体ペレット（
Ｐ）の複数のパッドおよびこれらパッドに対応して設け
られたリードフレーム（Ｌ）の外部リードに対して、上
記ボンディング動作を繰返すことにより得られる。

ところで、上記のようにワイヤボンディング装置を構成
して、制御部（１１）にボンディングツール■の移動速
度に対応してカウンタ（１０）からのカウントデータの
呼出し間隔を変更する手段を設けると、ボンディングツ
ール■の移動速度に関係なく、ボンディングツールの移
動を確実に制御することができ、従来のワイヤボンディ
ング装置の問題点、すなわちボンディングツールの前進
速度を遅くしたときに発生したボンディングミスや前進
速度を速くしたときに発生したボンディング面への悪影
響を防止して、常に所望のボンディングをおこなうこと
ができる。したがって、それにより、半導体装置の信頼
性、製造歩留を向上させることができ、またワイヤボン
ディング装置の性能を向上させることができる。

以上、半導体装置の製造に用いられるワイヤボンディン
グ装置の一例について述べたが、この発明は、リードフ
レームあるいは回路基板に半導体ペレットを取付けるダ
イボンディング装置など他のボンディング装置にも適用
できる。

〔発明の効果〕

ワークに対して進退移動するボンディングツールの移動
速度を制御部に記憶された基準速度データに基づいて規
制するとともに、制御部に、ボンディングツールの位置
検出器に接続されたカウンタから得られるカウントデー
タの呼出し間隔を上記基準速度データの速度値に基づい
て変更する手段を設け、ボンディングツールの移動速度
に対応した呼出し間隔でカウントデータを呼出して演算
処理するように構成したので、ボンディングツールの移
動速度に関係なく、常時所望のホンディングをおこなう
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である半導体装置のワイヤ
ボンディングに用いられるワイヤボンディング装置の主
要部構成を示す図、第２図はその動作を説明するための
フローチャート、第３図は半導体装置のワイヤボンディ
ングを説明するための図、第４図はボンディングツール
の速度スケジュールを示す図である。 ■・・・揺動アーム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 駆動装置と、この駆動装置の駆動によりワークに対して
   進退移動するボンディングツールと、上記ボンディング
   ツールの位置を検出する検出器と、この検出器から得ら
   れる検出信号をパルス変換するパルス変換回路と、この
   パルス変換回路から得られるパルス信号をカウントする
   カウンタと、上記ボンディングツールが所要の速度スケ
   ジュールで移動するように上記ボンディングツールの移
   動速度を規制する基準速度データを記憶し、かつこの基
   準速度データの速度値に基づいて上記カウンタから得ら
   れるカウントデータの呼出し、間隔を変更する手段を有
   し、この呼出し間隔で呼出されたカウントデータをその
   直前に呼出されたカウントデータと比較演算しその演算
   結果に基づいて上記ボンディングツールの移動を制御す
   る制御部とを具備することを特徴とするボンディング装
   置。