JP2007180349A - ワイヤボンディング装置、ボンディング制御プログラム及びボンディング方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電気的不着検出工程と、光学的不着検出工程とを備え、それぞれの第1ボンド点が電気的不着検出工程を適用することができない特定ボンド点であるかどうかのデータを記憶部34から取得して、第1ボンド点が特定ボンド点であると判断された場合に、光学的不着検出工程によって不着確認を行い、特定ボンド点でない場合には電気的不着検出工程によって不着検出を行う。
【選択図】図1
Description
(1)ワイヤ12先端をボール5に形成し、キャピラリ16をパッド3(第1ボンド点)の上に移動させる(図13(a))。
(2)キャピラリ16を下動させて、パッド3(第1ボンド点)上にボンディングを行う(図13(b))。パッド3(第1ボンド点)上にはボール5が圧着して第1ボンディング部6(圧着ボール)が形成される。
(3)ボンディング後、キャピラリ16はパッド3(第1ボンド点)を離れて上昇し、次いで横に移動する。(13(c))。
(4)キャピラリ16の移動中に、電流がワイヤ12とワーク14の間に流される。このとき、パッド3(第1ボンド点)へのボンディングが成功し、うまく接合されていると、図13(c)に示すように、ワイヤ12からワーク14へ電流が流れる(例えば、特許文献1参照)。
(5)パッド3(第1ボンド点)へのボンディングの後、キャピラリ16はリード4(第2ボンド点)に移動し、リード4(第2ボンド点)にボンディングを行う。
(6)第2ボンド点へのボンディングの後、キャピラリ16を上昇させる時に、ワイヤ12とワーク14の間に電流が流される。リード4(第2ボンド点)への接合が成功して、キャピラリ16の先端にテールワイヤ8がうまく形成されていると、電流がワイヤ12からワーク14に流れるようになり、逆にキャピラリ16が上昇している途中にワイヤ12が切れてしまうと、電流がワイヤ12からワーク14に流れなくなる。このことによってテールワイヤ8が所定の長さに至らないノーテールかどうかを検出することができる。(図13(d)〜(e))。
(7)リード4(第2ボンド点)へのボンディングの後、クランパ17が閉状態となってキャピラリ16と一緒に上昇することによって、ワイヤ12は第2ボンディング部7の上で切断される。(図13(e)〜(f))。このワイヤ切断後にも、ワイヤ12とワーク14の間に電流が流され、不着検出が行われる。
(8)リード4(第2ボンド点)へのボンディングが終了した場合には、キャピラリ16は、次のパッド3(第1ボンド点)に向かって移動する。
を備えるワイヤボンディング装置であって、ボンディング制御部は、通電状態取得手段によって取得された第1ボンド点とワイヤとの間の通電状態信号を処理して第1ボンド点とワイヤとの間の不着を電気的に検出する電気的不着検出手段と、撮像手段によって取得された画像を処理して第1ボンド点のワイヤの不着を光学的に検出する光学的不着検出手段と、それぞれの第1ボンド点が電気的不着検出手段を適用することができない特定ボンド点であるかどうかのデータを記憶部から取得するデータ取得手段と、データ取得手段よって取得されたデータによって第1ボンド点が特定ボンド点であると判断された後に、光学的不着検出手段によって不着確認を行う不着確認手段と、を有することによって達成することが出来る。
(1)ボール形成手段26(電気トーチ)によってワイヤ12先端をボール5に形成し、撮像装置28によって半導体チップ2の位置検出し、移動機構18によりキャピラリ16をN番目のパッド3(第1ボンド点)の上に移動させる(図2、ステップ103、図4(a))。
(2)制御部30は記憶部34の電気的不着検出種類表のから、該当するパッド点の直流式電気的不着検出種類データを取得する(図2、ステップS104)。例えばN=1の場合には、正電圧電源55を使用する点を表す「POS」のデータを取得し、N=3の場合には負電圧電源56を使用する点を表す「NEG」のデータを取得し、N=5の場合には直流式通電状態取得手段22aでは通電状態を取得できない点を表す「NO」のデータを取得する。
(3)制御部30は取得したデータによって、当該N番目のパッド3(第1ボンド点)が電気的不着検出工程を適用することができない特定ボンド点かどうかを判断する(図2、ステップS105)。上記の例ではN=5のパッド(第1ボンド点)は特定ボンド点と判断され、N=1,3は通常のボンド点と判断される。
(4)当該ボンド点がN=1,3のような通常ボンド点の場合には、取得した直流式電気的不着検出種類が「POS」であれば、図11の切替えスイッチ54を正電圧電源55の側に切替え、取得した直流式電気的不着検出種類が「NEG」であれば、図11の切替えスイッチ54を負電圧電源56の側に切替える(図2、ステップS106)。
(5)キャピラリ16を下動させて、パッド3(第1ボンド点)上にボンディングを行う(図2、ステップS107、図4(b))。パッド3(第1ボンド点)上にはボール5が圧着して第1ボンディング部6(圧着ボール)が形成される。
(6)ボールが圧着された状態で、直流式通電状態取得手段22aの入切スイッチ52が閉じられて、電流がワイヤ12とワーク14の間に流れ、このときの電圧が基準電圧として直流式通電状態取得手段22aに取得される。取得されたデータは通電状態取得手段インターフェース42を介して制御部30に入力される(図2、ステップS108、図4(b))。
(7)移動機構18は、パッド3(第1ボンド点)からキャピラリ16を上昇させ、次いでキャピラリ16を横に移動させる(図2、ステップS109、図4(c))。
(8)キャピラリ16の移動中に、直流式通電状態取得手段22aの入切スイッチ52が閉じられて、電流がワイヤ12とワーク14の間に流れ、このときの通電状態が直流式通電状態取得手段22aに取得される。取得されたデータは通電状態取得手段インターフェース42を介して制御部30に入力される(図2、ステップS110、図4(c))。
(9)直流式通電状態取得手段22aの信号を制御部30で電気的不着検出手段によって処理することによりパッド3(第1ボンド点)の不着が検出される。たとえば、ステップS108で取得された基準電圧とステップS110にて取得された通電状態の電圧に差があれば不着と判断し、電圧が同等であれば不着なしと判断する。不着が検出された場合でも、キャピラリ16はそのままリード4(第2ボンド点)に移動を続け、リード4(第2ボンド点)にボンディングを行った後エラーにて停止する(図2、ステップS115からS116)。ただし、リード4(第2ボンド点)におけるノーテール状態、リード不着状態を検出するための通電状態の取得は行わない。
(10)電気的不着検出手段によって不着が検出されず、正常に接合されたと判断された場合には、キャピラリ16はそのままリード4(第2ボンド点)に移動を続け、リード4(第2ボンド点)にボンディングを行った後、リード4(第2ボンド点)におけるノーテール状態、リード不着状態を検出するための通電状態取得を行いリード(第2ボンド点)の不着検出を行う(図2、ステップS112)。
(12)その後、通常のボンド点と同様にキャピラリを上昇させて、リード4(第2ボンド点)へのボンディング、ノーテール検出、リード不着検出を行う(図2、ステップS119、図4(c)から(f))。
(13)制御部30は移動機構18によってCCDカメラなどで構成される撮像手段28をパッド3(第1ボンド点)がその視野60に入る位置に移動させる(図2、ステップS120)。そして、特定ボンド点てあるパッド3(第1ボンド点)の周りの平面画像を取得する(図2、ステップS121、図4(g))。取得された平面画像は従来技術で述べたのと同様、撮像手段インターフェース40を介して制御部30に入力され、その画像が分析される(図2、ステップS122)。取得された平面画像はたとえば図10に示すようになっている。図10(a)は正常にボンディングができている状態を示し、図10(b)は不着状態を示す。
(14)光学的不着検出工程によって特定ボンド点のパッド3(第1ボンド点)が不着であると判断された場合には、エラー処理を行い、ワイヤボンディング装置10は停止する(図2、ステップS116)。
(15)不着が検出されず、正常に接合されたと判断された場合には、次のパッド3(第1ボンド点)に移動してボンディング続けていく(図2、ステップS113、S114、図4(h))。
(16)すべての点のボンディング、検査が終了すると、ボンディング動作は終了する(図2、ステップS123)。
(1)半導体チップ2の端面に近い側のパッド3が特定ボンド点のとき、半導体チップ2の端面に近い側のパッド3、リード7との間をワイヤ12で接続した後、特定ボンド点であるパッド3(第1ボンド点)の上に撮像装置28を移動させて光学的不着検出工程によって、その不着検出を行う(図5(a))。
(2)ボール形成手段26(電気トーチ)によってワイヤ12先端をボール5に形成し、撮像装置28によって半導体チップ2の位置を検出し、移動機構18によりキャピラリ16を半導体チップ2の端面から遠い側のパッド3’(第1ボンド点)の上に移動させる(図5(b))。
(3)通常配線のボンディングと同様の工程によって、半導体チップ2の端面から遠い側のパッド3’とリード7’との間をワイヤ12’によって接続する。このワイヤ12’は図5(c)、図5(d)、図6に示すようにパッド3、リード7、ワイヤ12をまたいで接続される。
(4)リード4(第2ボンド点)へのボンディングが終了したら、移動機構18によりキャピラリ16を、特定ボンド点である半導体チップ2の端面から遠い側のパッド3’(第1ボンド点)の上に移動させ、撮像装置28によって光学的に特定ボンド点であるパッド3’の不着検出を行う。
(5)パッド3、3’が特定ボンド点でない場合には、通常のボンディング工程と同様に直流式通電状態取得手段22aによって通電状態を取得して、電気的不着検出工程によって不着の検出、判断を行う。
Claims (9)
- ワイヤが挿通されてワークにボンディングを行うキャピラリをXYZ方向に移動させる移動機構と、
ワイヤとワークの間に通電し、その通電状態を検出する通電状態取得手段と、
ワークを撮像する撮像手段と、
ボンディング装置を制御するボンディング制御部と、
データを記憶している記憶部と、
を備え、第1ボンド点と第2ボンド点との間をワイヤで接続するワイヤボンディング装置のボンディング方法であって、
通電状態取得手段によって取得された第1ボンド点とワイヤとの間の通電状態信号を処理して第1ボンド点とワイヤとの間の不着を電気的に検出する電気的不着検出工程と、
撮像手段によって取得された画像を処理して第1ボンド点のワイヤの不着を光学的に検出する光学的不着検出工程と、
それぞれの第1ボンド点が電気的不着検出工程を適用することができない特定ボンド点であるかどうかのデータを記憶部から取得するデータ取得工程と、
データ取得工程よって取得されたデータによって第1ボンド点が特定ボンド点であると判断された場合に、光学的不着検出工程によって不着確認を行う不着確認工程と、
を有することを特徴とするボンディング方法。 - ボンディング方法は、
第1ボンド点または第2ボンド点または第1ボンド点と第2ボンド点との間を接続するワイヤをまたいで、他の第1ボンド点と他の第2ボンド点との間をワイヤで接続する重ね配線に用いられるワイヤボンディング装置のボンディング方法であること
を特徴とする請求項1に記載のボンディング方法。 - 光学的不着検出工程は、複数の撮像手段によって取得された複数の画像を処理して、第1ボンド点のワイヤの不着を光学的に検出する光学的不着検出工程であること
を特徴とする請求項1に記載のボンディング方法。 - ワイヤが挿通されてワークにボンディングを行うキャピラリをXYZ方向に移動させる移動機構と、
ワイヤとワークの間に通電し、その通電状態を検出する通電状態取得手段と、
ワークを撮像する撮像手段と、
ボンディング装置を制御するボンディング制御部と、
データを記憶している記憶部と、
を備え、第1ボンド点と第2ボンド点との間をワイヤで接続するワイヤボンディング装置のボンディング制御プログラムであって、
通電状態取得手段によって取得された第1ボンド点とワイヤとの間の通電状態信号を処理して第1ボンド点とワイヤとの間の不着を電気的に検出する電気的不着検出プログラムと、
撮像手段によって取得された画像を処理して第1ボンド点のワイヤの不着を光学的に検出する光学的不着検出プログラムと、
それぞれの第1ボンド点が電気的不着検出プログラムを適用することができない特定ボンド点であるかどうかのデータを記憶部から取得するデータ取得プログラムと、
データ取得プログラムよって取得されたデータによって第1ボンド点が特定ボンド点であると判断された場合に、光学的不着検出プログラムによって不着確認を行う不着確認プログラムと、
を有することを特徴とするボンディング制御プログラム。 - ボンディング制御プログラムは、
第1ボンド点または第2ボンド点または第1ボンド点と第2ボンド点との間を接続するワイヤをまたいで、他の第1ボンド点と他の第2ボンド点との間をワイヤで接続する重ね配線に用いられるワイヤボンディング装置のボンディング制御プログラムであること、
を特徴とする請求項4に記載のボンディング制御プログラム。 - 光学的不着検出プログラムは、複数の撮像手段によって取得された複数の画像を処理して、第1ボンド点のワイヤの不着を光学的に検出する光学的不着検出プログラムであること
を特徴とする請求項4に記載のボンディング制御プログラム。 - ワイヤが挿通されてワークにボンディングを行うキャピラリをXYZ方向に移動させる移動機構と、
ワイヤとワークの間に通電し、その通電状態を検出する通電状態取得手段と、
ワークを撮像する撮像手段と、
第1ボンド点と第2ボンド点との間をワイヤで接続するするボンディング制御部と、
データを記憶している記憶部と、
を備えるワイヤボンディング装置であって、
ボンディング制御部は、
通電状態取得手段によって取得された第1ボンド点とワイヤとの間の通電状態信号を処理して第1ボンド点とワイヤとの間の不着を電気的に検出する電気的不着検出手段と、
撮像手段によって取得された画像を処理して第1ボンド点のワイヤの不着を光学的に検出する光学的不着検出手段と、
それぞれの第1ボンド点が電気的不着検出手段を適用することができない特定ボンド点であるかどうかのデータを記憶部から取得するデータ取得手段と、
データ取得手段よって取得されたデータによって第1ボンド点が特定ボンド点であると判断された後に、光学的不着検出手段によって不着確認を行う不着確認手段と、
を有することを特徴とするワイヤボンディング装置。 - ワイヤボンディング装置は、
第1ボンド点または第2ボンド点または第1ボンド点と第2ボンド点との間を接続するワイヤをまたいで、他の第1ボンド点と他の第2ボンド点との間をワイヤで接続する重ね配線に用いられるワイヤボンディング装置であること
を特徴とする請求項7に記載のワイヤボンディング装置。 - 光学的不着検出手段は、複数の撮像手段によって取得された複数の画像を処理して、第1ボンド点のワイヤの不着を光学的に検出する光学的不着検出手段であること
を特徴とする請求項7に記載のワイヤボンディング装置。
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