JPS6276731A - 超音波ボンデイング検査方法及び装置 - Google Patents
超音波ボンデイング検査方法及び装置Info
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- JPS6276731A JPS6276731A JP60216879A JP21687985A JPS6276731A JP S6276731 A JPS6276731 A JP S6276731A JP 60216879 A JP60216879 A JP 60216879A JP 21687985 A JP21687985 A JP 21687985A JP S6276731 A JPS6276731 A JP S6276731A
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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。
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）
本発明は超音波ボンディングの良否をはんていする超音
波ボンディング検査方法及び装置に関する。
波ボンディング検査方法及び装置に関する。
（発明の技術的背景とその問題点）
半導体ペレットとリードフレームの間を電気的に接続す
るために、ボンディング装置が用いられる。ボンディン
グ装置は金線などのボンディングワイヤを、半導体ペレ
ットのポンディングパッドとリードフレームのインナー
リードに接続するものであり、第５図に示すような塁本
的なボンディングツーグンスが採用されている。
るために、ボンディング装置が用いられる。ボンディン
グ装置は金線などのボンディングワイヤを、半導体ペレ
ットのポンディングパッドとリードフレームのインナー
リードに接続するものであり、第５図に示すような塁本
的なボンディングツーグンスが採用されている。
まず、リードフレームのベッド１上に載置された半導体
ペレット２のポンディングパッド３の真上に、先端にボ
ール４が形成されたボンディングワイヤ７を挟持するツ
ール５が移ｗＪする。（第５図（ａ））。
ペレット２のポンディングパッド３の真上に、先端にボ
ール４が形成されたボンディングワイヤ７を挟持するツ
ール５が移ｗＪする。（第５図（ａ））。
次にツール５は下降して、ボンディングワイヤ７の先端
のボール４をポンディングパッド３に圧着する。このと
ぎツール５を超音波で振動させることにより圧着をおこ
なう（第５図（ｂ））。
のボール４をポンディングパッド３に圧着する。このと
ぎツール５を超音波で振動させることにより圧着をおこ
なう（第５図（ｂ））。
ボンディング後、ツール５を上昇させ（第５図（Ｃ））
た後、ツール５または半導体ペレット２を移動し、ツー
ル５が次のボンディング位置寸なわちリードフレーム１
のインナーリード９の真上にくるようにする（第５図（
ｄ））。次にツール５を下降させインナーリード９にボ
ンディングワイＡ７７を圧着する（第５図（ｅ））、こ
のときツール５に超音波を印加する。次にツール５を上
昇させてボンディングワイヤ７を引っばって圧着部分か
ら切断しく第５図（ｆ））だ後、電気トーチ８でボンデ
ィングワイＶ７の先端にボールを形成し次の接続に備え
る（第５図（ｇ））。
た後、ツール５または半導体ペレット２を移動し、ツー
ル５が次のボンディング位置寸なわちリードフレーム１
のインナーリード９の真上にくるようにする（第５図（
ｄ））。次にツール５を下降させインナーリード９にボ
ンディングワイＡ７７を圧着する（第５図（ｅ））、こ
のときツール５に超音波を印加する。次にツール５を上
昇させてボンディングワイヤ７を引っばって圧着部分か
ら切断しく第５図（ｆ））だ後、電気トーチ８でボンデ
ィングワイＶ７の先端にボールを形成し次の接続に備え
る（第５図（ｇ））。
かかるボンディングを良好におこなうためには、ボンデ
ィング装置の使用開始時、半導体ペレットの品種変更時
、ボンディング条件変更時に最良のボンディング条件を
定めることが必要である。このためボンディング工程に
おいて、多くのサンプルを抜きとり■ワイヤの引張り強
度■ボンディング部のはく離強度■ワイヤの引張りによ
る断線形状■ボールおよびワイヤの形状等を検査工具や
顕微鏡による目視検査により測定し、ボンディングの良
・不良を検査している。かかる検査を、最良のボンディ
ング条件が発見されるまでおこなう。
ィング装置の使用開始時、半導体ペレットの品種変更時
、ボンディング条件変更時に最良のボンディング条件を
定めることが必要である。このためボンディング工程に
おいて、多くのサンプルを抜きとり■ワイヤの引張り強
度■ボンディング部のはく離強度■ワイヤの引張りによ
る断線形状■ボールおよびワイヤの形状等を検査工具や
顕微鏡による目視検査により測定し、ボンディングの良
・不良を検査している。かかる検査を、最良のボンディ
ング条件が発見されるまでおこなう。
しかしながら上述の検査ではサンプルを抜き取る度にボ
ンディング装置を停止させなければならず、生産効率を
下げる結果となる。また抜き取り検査であるため、サン
プルに不良品がなくても抜き取られなかった製品に不良
品が混在するという可能性があり、全数検査に比べて劣
る本質的な問題がある。また抜きとられたサンプルは製
品として用いられないので全体の歩留りを下げる結果と
なる。ざらに汰きとられたサンプルに不良が発見された
場合、前回の抜き取りから今回の抜き取りまでの間の製
品に不良品が混在する可能性が高く信頼性に問題がある
。ボンディング装置や超音波発振器の一時的な故障を、
抜きとり検査により発見することは困難であり、不良品
を発生させるおそれがある。このため極めて高い信頼性
が要求される製品では全数の目視検査を行う必要があり
、生産性が低くなるという問題がある。
ンディング装置を停止させなければならず、生産効率を
下げる結果となる。また抜き取り検査であるため、サン
プルに不良品がなくても抜き取られなかった製品に不良
品が混在するという可能性があり、全数検査に比べて劣
る本質的な問題がある。また抜きとられたサンプルは製
品として用いられないので全体の歩留りを下げる結果と
なる。ざらに汰きとられたサンプルに不良が発見された
場合、前回の抜き取りから今回の抜き取りまでの間の製
品に不良品が混在する可能性が高く信頼性に問題がある
。ボンディング装置や超音波発振器の一時的な故障を、
抜きとり検査により発見することは困難であり、不良品
を発生させるおそれがある。このため極めて高い信頼性
が要求される製品では全数の目視検査を行う必要があり
、生産性が低くなるという問題がある。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、超音波ボ
ン１イング装置の稼動率を下げることなく、確実に超音
波ボンディングの良・不良を判定することができる超音
波ボンディング検査方法及び装置を提供することを目的
とする。
ン１イング装置の稼動率を下げることなく、確実に超音
波ボンディングの良・不良を判定することができる超音
波ボンディング検査方法及び装置を提供することを目的
とする。
上記目的を達成するために本発明による超音波ボンディ
ング検査方法は、ボンディング時にボンディングツール
に印加される超音波波形を検出し、この検出された超音
波波形を標準超音波波形と比較することによりポンプイ
ングリ良否を判定することを特徴とづる。
ング検査方法は、ボンディング時にボンディングツール
に印加される超音波波形を検出し、この検出された超音
波波形を標準超音波波形と比較することによりポンプイ
ングリ良否を判定することを特徴とづる。
また、本発明による超音波ボンディング検査装置は、ボ
ンディング時にボンディングツールに印加される超音波
波形を検出する波形検出部と、この検出部で検出された
超音波波形を記憶する波形メモリと、この波形メモリに
記憶された超音波波形から所定の特徴を抽出する特徴抽
出部と、良好なボンディングにおこなわれたときの標準
超音波波形から抽出された所定の特徴を記憶する標準波
形特徴メモリと、特徴抽出部により抽出された特徴を標
準波形特徴メモリに記憶された特徴と比較することによ
り、ポンプインクの良否を判定する判定部とを備えるこ
とを特徴とする。
ンディング時にボンディングツールに印加される超音波
波形を検出する波形検出部と、この検出部で検出された
超音波波形を記憶する波形メモリと、この波形メモリに
記憶された超音波波形から所定の特徴を抽出する特徴抽
出部と、良好なボンディングにおこなわれたときの標準
超音波波形から抽出された所定の特徴を記憶する標準波
形特徴メモリと、特徴抽出部により抽出された特徴を標
準波形特徴メモリに記憶された特徴と比較することによ
り、ポンプインクの良否を判定する判定部とを備えるこ
とを特徴とする。
（発明の実施例〕
本発明の一実施例による超音波ボンディング検査装置を
第１図、第２図に示づ゛。題名波発振器１１からの超音
波は振動子１０に印加され、この振動子１０を超音波で
撮動させる。この振動はホーン９を介してボンディング
ツール５に加えられる。ボンディングツール５はボンデ
ィングワイヤ７を挟持しており、そのボンディングワイ
ヤ７の先端にはボール４が形成されている。ボンディン
グ時にはボンディングツール５に超音波を印加し、半導
体ベレットのポンディングパッドにボール４を圧着する
。超音波ボンディング検査装置１２は超音波発振器１１
からの超音波波形を入力して超音波ボンディングの良否
を検査する。この超音波波形は表示装置１３に表示され
る。
第１図、第２図に示づ゛。題名波発振器１１からの超音
波は振動子１０に印加され、この振動子１０を超音波で
撮動させる。この振動はホーン９を介してボンディング
ツール５に加えられる。ボンディングツール５はボンデ
ィングワイヤ７を挟持しており、そのボンディングワイ
ヤ７の先端にはボール４が形成されている。ボンディン
グ時にはボンディングツール５に超音波を印加し、半導
体ベレットのポンディングパッドにボール４を圧着する
。超音波ボンディング検査装置１２は超音波発振器１１
からの超音波波形を入力して超音波ボンディングの良否
を検査する。この超音波波形は表示装置１３に表示され
る。
この超音波ボンディング検査装置１２の詳細な構成を第
２図に示す。超音波発振器１１からの超音波は波形検出
部２１により検出され量子化されてデジタル信号に変換
される。超音波波形を示ずこのデジタル信号は波形メモ
リ２２に記憶される。
２図に示す。超音波発振器１１からの超音波は波形検出
部２１により検出され量子化されてデジタル信号に変換
される。超音波波形を示ずこのデジタル信号は波形メモ
リ２２に記憶される。
特徴抽出部２３はこの波形メモリ２２の超音波波形から
後述する種々の特徴を抽出する−０一方、ボンディング
良好時の超音波波形から抽出した特徴を予め標準波形特
徴メモリ２５に格納しておく。
後述する種々の特徴を抽出する−０一方、ボンディング
良好時の超音波波形から抽出した特徴を予め標準波形特
徴メモリ２５に格納しておく。
判定２４はこの標準波形の特徴と特徴抽出１２３により
抽出された特徴を比較し、ボンディングの良否を判定し
、判定結果を出力する。
抽出された特徴を比較し、ボンディングの良否を判定し
、判定結果を出力する。
特徴抽出部２３において抽出される特徴は次の通りであ
る。
る。
■発振開始時間１０ （第３図（ａ））。
ボンディングツール５に超音波を印加してから実際に発
振が開始されるまでの時間ｔｏである。
振が開始されるまでの時間ｔｏである。
■超音波波形のピーク値Ｖｐとピーク値に到達するまで
の時間ｔｐ （第３図（ｂ））。
の時間ｔｐ （第３図（ｂ））。
超音波波形のピーク値■ｐと、発振開始からピーク値Ｖ
ｐに到達するまでの時間ｔｐである。
ｐに到達するまでの時間ｔｐである。
■超音波波形の立上り角度θ（第３図（Ｃ））。
発振開始時の超音波波形の立上り角度θである。
■全面積Ｓ、部分面積ΔＳ、全面ｌａｓと部分面積ΔＳ
との比Ｋ（第３図（ｄ）〉 全面積Ｓとは、超音波の全波形に対する積分値、すなわ
ち面積Ｓ（第３図（ｄ）の右下り斜線部分）である。ま
た部分面積ΔＳとは超音波波形が定常状態になるまでの
積分値（第３図（ｄ）の左下り斜線部分）である。比に
は部分面積ΔＳ／全面積Ｓである。
との比Ｋ（第３図（ｄ）〉 全面積Ｓとは、超音波の全波形に対する積分値、すなわ
ち面積Ｓ（第３図（ｄ）の右下り斜線部分）である。ま
た部分面積ΔＳとは超音波波形が定常状態になるまでの
積分値（第３図（ｄ）の左下り斜線部分）である。比に
は部分面積ΔＳ／全面積Ｓである。
■理想超音波波形との類似度（第３図（ｅ））。
検出された超音波波形（実数）と理想超音波波形（破線
）との差の絶対値の積分値（斜線部）である。
）との差の絶対値の積分値（斜線部）である。
判定部２４ではこれら特徴を組合せて総合的にボンディ
ングの良否を判定する。なお、ボンディング不良には多
くの種類があるが、例えば、■ボンディングツールが非
接触の場合、■ボンディングワイヤの先端に形成された
ボールが小さい場合、■ボンディング位置ずれの場合、
■ボンディング荷重不足の場合がある。特徴抽出、およ
び判定動作は、次のボンディングによる超音波波形が入
力するまでの短期間ぐ終了覆るようにしておく必要があ
る。
ングの良否を判定する。なお、ボンディング不良には多
くの種類があるが、例えば、■ボンディングツールが非
接触の場合、■ボンディングワイヤの先端に形成された
ボールが小さい場合、■ボンディング位置ずれの場合、
■ボンディング荷重不足の場合がある。特徴抽出、およ
び判定動作は、次のボンディングによる超音波波形が入
力するまでの短期間ぐ終了覆るようにしておく必要があ
る。
このように本実施例では、ボンディング時の超音波波形
によりボンディングの良否が判定できる。
によりボンディングの良否が判定できる。
この判定は次のボンディング時までにおこなうことがで
きるので、全てのボンディング動作に対して検査するこ
とができ、しかも直らに良不良が判定できるので１ボン
ディング不良時に短期間で対処することができる。また
ボンディング動作を停止させることなく検査ができるの
で従来のように稼動率が下がることがない。さらにボン
ディング装置や超音波発振器の一時的な故障を直ちに検
出することができ、迅速な対応が可能であり、信頼性の
向上と歩留りの向上が期待できる。さらに従来はボンデ
ィング条件を熟Ｉｌｌのがんに頼って定めていたが、本
実施例によればボンディング不良を数値的に把握するこ
とができ、最適のボンディング条件の設定が可能である
。
きるので、全てのボンディング動作に対して検査するこ
とができ、しかも直らに良不良が判定できるので１ボン
ディング不良時に短期間で対処することができる。また
ボンディング動作を停止させることなく検査ができるの
で従来のように稼動率が下がることがない。さらにボン
ディング装置や超音波発振器の一時的な故障を直ちに検
出することができ、迅速な対応が可能であり、信頼性の
向上と歩留りの向上が期待できる。さらに従来はボンデ
ィング条件を熟Ｉｌｌのがんに頼って定めていたが、本
実施例によればボンディング不良を数値的に把握するこ
とができ、最適のボンディング条件の設定が可能である
。
本発明は上記実施例に限らず種々の変形が可能である。
なお、実際に測定したボンディング時の超音波波形を第
４図に示ず。理想的ボンディング時の超音波形は斜線で
示した領域（△）に含まれる。波形（Ｂ）〜（Ｅ）はボ
ンディング不良時の波形である。超音波波形（Ｂ）はボ
ンディングツールが非接触で無負荷の場合である。ピー
ク値Ｖｐが高くなっている。超音波形（Ｃ）はボンディ
ング時の荷電が低い場合である。ピーク値Ｖｐが波形゛
（Ｂ）はどではないが高くなっている。超音波形（Ｄ）
は、半導体ベレットへのボンディング時に、ボンディン
グ時の位置がずれた場合又はボンディング荷電が大きな
場合である。ピーク値ＶＤが低くなっている。超音波波
形（Ｅ）はボンディングワイヤが切断して先端にボール
がない状態でボンディングした場合である。ピーク値Ｖ
ｐが低く大きく変動している。
４図に示ず。理想的ボンディング時の超音波形は斜線で
示した領域（△）に含まれる。波形（Ｂ）〜（Ｅ）はボ
ンディング不良時の波形である。超音波波形（Ｂ）はボ
ンディングツールが非接触で無負荷の場合である。ピー
ク値Ｖｐが高くなっている。超音波形（Ｃ）はボンディ
ング時の荷電が低い場合である。ピーク値Ｖｐが波形゛
（Ｂ）はどではないが高くなっている。超音波形（Ｄ）
は、半導体ベレットへのボンディング時に、ボンディン
グ時の位置がずれた場合又はボンディング荷電が大きな
場合である。ピーク値ＶＤが低くなっている。超音波波
形（Ｅ）はボンディングワイヤが切断して先端にボール
がない状態でボンディングした場合である。ピーク値Ｖ
ｐが低く大きく変動している。
（発明の効果）
以上の通り本発明によれば超音波ボンディング装置の稼
動率を下げることなく、確実にボンディングの良不良を
判定することができる。
動率を下げることなく、確実にボンディングの良不良を
判定することができる。
第１図、第２図は本発明の一実施例による超音波ボンデ
ィング検査装置のブロック図、第３図は同検査装置のお
ける特徴の具体例を説明するための図、第４図は実際の
超音波波形を示すグラフ、第５図は基本的なボンディン
グシーケンスを示す図である。 １・・・リードフレーム、２・・・半導体ベレット、３
・・・ポンディングパッド、４・・・ボール、５・・・
ボンディングツール、６・・・クランプ、７・・・ボン
ディングワイヤ、８・・・電気トーチ、９・・・ホーン
、１０・・・振動子、１１・・・超音波発ｉｉ器、１２
・・・超音波ボンディング検査装置、１３・・・表示装
置。 出願人代理人 佐 藤 −雄 第１図 第２図
ィング検査装置のブロック図、第３図は同検査装置のお
ける特徴の具体例を説明するための図、第４図は実際の
超音波波形を示すグラフ、第５図は基本的なボンディン
グシーケンスを示す図である。 １・・・リードフレーム、２・・・半導体ベレット、３
・・・ポンディングパッド、４・・・ボール、５・・・
ボンディングツール、６・・・クランプ、７・・・ボン
ディングワイヤ、８・・・電気トーチ、９・・・ホーン
、１０・・・振動子、１１・・・超音波発ｉｉ器、１２
・・・超音波ボンディング検査装置、１３・・・表示装
置。 出願人代理人 佐 藤 −雄 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、超音波をボンディングツールに印加することにより
ボンディングワイヤを半導体ペレットまたはインナーリ
ードにボンディングする超音波ボンディング検査方法に
おいて、 ボンディング時に前記ボンディングツールに印加される
超音波を検出し、 この検出された超音波波形を標準超音波波形と比較する
ことによりボンディングの良否を判定することを特徴と
する超音波ボンディング検査方法。 ２、超音波をボンディングツールに印加することにより
ボンディングワイヤを半導体ペレットまたはインナーリ
ードにボンディングする超音波ボンディング検査装置に
おいて、 ボンディング時に前記ボンディングツールに印加される
超音波波形を検出する波形検出部と、この検出部で検出
された超音波波形を記憶する波形メモリと、 この波形メモリに記憶された超音波波形から所定の特徴
を抽出する特徴抽出部と、 良好なボンディングにおこなわれたときの標準超音波波
形から抽出された前記所定の特徴を記憶する標準波形特
徴メモリと、 前記特徴抽出部により抽出された特徴を前記標準波形特
徴メモリに記憶された特徴と比較することにより、ボン
ディングの良否を判定する判定部と を備えることを特徴とする超音波ボンディング検査装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60216879A JPS6276731A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 超音波ボンデイング検査方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60216879A JPS6276731A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 超音波ボンデイング検査方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6276731A true JPS6276731A (ja) | 1987-04-08 |
| JPH0548624B2 JPH0548624B2 (ja) | 1993-07-22 |
Family
ID=16695342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60216879A Granted JPS6276731A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 超音波ボンデイング検査方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6276731A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5608855A (en) * | 1991-09-09 | 1997-03-04 | Hitachi, Ltd. | Method of and system for displaying three-dimensional curve on two-dimensional display device |
| US8714015B2 (en) | 2009-03-31 | 2014-05-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Joint quality inspection and joint quality inspection method |
| CN111599709A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-28 | 上海华力微电子有限公司 | 一种晶圆键合界面缺陷的检测方法及存储介质 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6197940A (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-16 | Hitachi Ltd | 電子部品用検査装置 |
| JPS61144837A (ja) * | 1984-12-19 | 1986-07-02 | Seiko Epson Corp | ボンデイング検査装置 |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP60216879A patent/JPS6276731A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN111599709B (zh) * | 2020-05-29 | 2022-03-29 | 上海华力微电子有限公司 | 一种晶圆键合界面缺陷的检测方法及存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0548624B2 (ja) | 1993-07-22 |
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