JP2953116B2 - ワイヤーボンディング装置 - Google Patents

ワイヤーボンディング装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はワイヤーボンディング装
置に関し、特に、ボンディングヘッドのディジタル制御
を行うワイヤーボンディング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のワイヤーボンディング装置は図５
に示すように、１台のテレビカメラ１と、位置検出部３
と、ボンディングヘッド制御部６とを有している。
【０００３】テレビカメラ１では、半導体ペレット７を
撮像し、そのビデオ信号を位置検出部３へ入力する。位
置検出部３では、入力されたビデオ信号をもとに半導体
ペレット７の位置データを算出し、ボンディングヘッド
制御部６へ入力する。ボンディングヘッド制御部６で
は、入力された半導体ペレット７の位置データをもとに
ボンディングツール（図示せず）の位置を制御して、半
導体ペレット７に金属細線（図示せず）を接着する。ボ
ンディングツールの先端位置の時間変化を図６（ａ）に
示す。まず、ボンディングツールは初期位置ｈ0で停止
していて、ボンディング動作が開始されると、時間とと
もに急速に下降を行う。そして、ｈ1の高さまで下降し
た直後に下降速度を下げ、ペレット位置ｈ2に向かって
下降を続ける。ボンディングツールがペレット位置ｈ2
に達した時点でボンディングツールを停止させ、しばら
く後、初期位置ｈ0に向かって上昇を行う。
【０００４】ボンディングツールが下降中に速度変更を
行う高さｈ1をサーチハイトという。これは、ボンディ
ングツールが高速で半導体ペレット７に衝突すると、衝
撃で半導体ペレット７にクラックが発生するため、ボン
ディングツールの下降速度を低速にする必要があり、そ
のための速度変更位置である。
【０００５】また、ペレット位置ｈ2はボンディングツ
ールに組み込まれたタッチセンサ（図示せず）により検
出をしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この従来のワイヤーボ
ンディング装置では、１台のテレビカメラで半導体ペレ
ットを撮像し、位置検出部で半導体ペレットの位置を２
次元座標として処理しており、ペレット位置をタッチセ
ンサで検出していたため、実際にボンディング動作を行
わないと、半導体ペレットの高さがわからず、半導体ペ
レットの高さが図６（ｂ）のようにｈ2からｈ20に変化
しても、サーチハイトが一定となっており、半導体ペレ
ットの表面にボンディングツールが到達したときの速度
に変化が生じ、金属細線の先端形状が変化（つぶれ過ぎ
又は不足）し、品質が低下するという問題点があった。
【０００７】本発明の目的は品質を飛躍的に向上させる
ワイヤーボンディング装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するため手段】前記目的を達成するため、
本発明に係るワイヤーボンディング装置は、半導体ペレ
ットの表面高さを非接触で検出する高さ検出部と、半導
体ペレットの位置を検出する位置検出部と、高さ検出部
からの半導体ペレットの表面高さデータ及び位置検出部
からの半導体ペレットの２次元位置座標データに基づい
てボンディングツールを制御するボンディングヘッド制
御部とを有し、前記半導体ペレットの各々のボンディン
グ部に対しボンディング部の表面高さ及び２次元位置を
検出直後に検出対象となった前記ボンディング部に対し
ボンディングを行うものである。
【０００９】また、前記高さ検出部は、半導体ペレット
を異なった角度から撮像し、この視角差の生じている複
数の画像に基づいて半導体ペレットの表面高さを検出す
るものである。
【００１０】
【作用】本発明では、半導体ペレットの表面高さに従っ
てボンデイング動作でのサーチハイトを変化させるもの
である。
【００１１】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
【００１２】（実施例１）図１は、本発明の実施例１に
係るワイヤーボンディング装置を示す構成図である。
【００１３】図１において、半導体ペレット７の上部に
２台のテレビカメラ１及び２がそれぞれ異なった角度で
半導体ペレット７の方向に配置されている。２台のテレ
ビカメラ１，２は画像処理部５に接続されている。画像
処理部５の内部には、位置検出部３と高さ検出部４とを
有している。画像処理部５はボンディングヘッド制御部
６に接続されている。
【００１４】２台のテレビカメラ１及び２はそれぞれ異
なった角度から半導体ペレット７を撮像しているため、
それぞれのテレビカメラの画像は視角差が生じている。
この視角差の生じている２つの画像を画像処理部５内の
高さ検出部４において画像解析を行い半導体ペレット７
の表面高さを求める。また位置検出部３においては、テ
レビカメラ１又はテレビカメラ２のどちらか一方の画像
を画像解析することにより半導体ペレット７の２次元位
置座標を求める。このようにして求めた半導体ペレット
７の表面高さと２次元位置座標とをボンディングヘッド
制御部６に入力し、このデータを基にボンディングヘッ
ド制御部６はボンディングツールを制御する。
【００１５】図２（ａ）にボンディングヘッド制御部６
が制御するボンディングツールの高さの時間変化を示
す。ある状態での半導体ペレット高さｈ2，サーチハイ
トをｈ1とする。半導体ペレット高さが図２（ｂ）のよ
うにｈ2→ｈ20に変化した場合、ボンデイングヘッド制
御部６は画像処理部５より半導体ペレット高さｈ20のデ
ータを入力し、サーチハイトと半導体ペレット高さとの
差が一定となるようにサーチハイトをｈ1→ｈ10に変化
させボンディングツールを制御しながらボンディング動
作を行う。
【００１６】（実施例２）図３は、本発明の実施例２に
係るワイヤーボンディング装置を示す構成図である。本
実施例においては、テレビカメラ１の下部にプリズム１
０を配置し、プリズム１０の左右にミラー８及びミラー
９を配置してある。テレビカメラ１は、プリズム１０，
ミラー８及びミラー９を通して、半導体ペレット７を左
右の異なった角度から同時に２つの画像を撮像する。こ
の画像を図４に示す。この画像により画像処理部５内の
位置検出部３では半導体ペレット７の２次元座標を、高
さ検出部４では半導体ペレット７の表面高さをそれぞれ
検出し、ボンディングヘッド制御部６に出力する。ボン
ディングヘッド制御部６では実施例１と同様に半導体ペ
レット７の表面高さに従ってサーチハイトを変化させな
がら、ボンディング動作を行う。本実施例では、高価な
テレビカメラを１台で済ませ、また１画面内に視角差の
生じている２つの画像を取り込むことができるため、画
像処理部も簡単な構造となり、装置価格が下がるという
利点がある。
【００１７】なお、実施例は光軸を２本で行う場合を示
してあるが、１本の場合及び複数本使用した場合でも同
様である。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、半導体ペ
レットの表面高さを非接触で検出する高さ検出部と、半
導体ペレットの位置を検出する位置検出部と、ボンディ
ングツールを制御するボンディングヘッド制御部とを備
えることにより、半導体ペレットの表面高さに従ってサ
ーチハイトを変化でき、半導体ペレットの表面にボンデ
ィングツールが到達したときの速度を一定とすることが
でき、金属細線の先端形状が一定となり、品質が飛躍的
に向上するという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１を示す構成図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は本発明における実施例でのボ
ンディングツールの高さの時間変化を示した図である。
【図３】本発明の実施例２を示す構成図である。
【図４】図３に示した実施例におけるテレビカメラ画像
を示す図である。
【図５】従来技術を示す構成図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は従来例におけるボンディング
ツールの高さの時間変化を示した図である。
【符号の説明】
１，２ テレビカメラ ３ 位置検出部 ４ 高さ検出部 ５ 画像処理部 ６ ボンディングヘッド制御部 ７ 半導体ペレット ８，９ ミラー

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体ペレットの表面高さを非接触で検
    出する高さ検出部と、 半導体ペレットの位置を検出する位置検出部と、 高さ検出部からの半導体ペレットの表面高さデータ及び
    位置検出部からの半導体ペレットの２次元位置座標デー
    タに基づいてボンディングツールを制御するボンディン
    グヘッド制御部とを有し、 前記半導体ペレットの各々のボンディング部に対しボン
    ディング部の表面高さ及び２次元位置を検出直後に検出
    対象となった前記ボンディング部に対しボンディングを
    行う ことを特徴とするワイヤーボンディング装置。
  2. 【請求項２】 前記高さ検出部は、半導体ペレットを異
    なった角度から撮像し、この視角差の生じている複数の
    画像に基づいて半導体ペレットの表面高さを検出するも
    のであることを特徴とする請求項１に記載のワイヤーボ
    ンディング装置。
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