DE69433514T2

DE69433514T2 - Drahtverbinder und zugehörige Methode

Info

Publication number: DE69433514T2
Application number: DE1994633514
Authority: DE
Inventors: Kimiji Hamura-shi Nishimaki; Takashi Hamamura-shi Kamiharako
Original assignee: Kaijo Corp
Current assignee: Kaijo Corp
Priority date: 1993-07-16
Filing date: 1994-07-15
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2014-07-16
Also published as: EP0634791B1; EP0634791A2; DE69433514D1; EP0634791A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drahtbondierungsvorrichtung sowie insbesondere eine Drahtbondierungsvorrichtung und ein Drahtbondierungsverfahren, das mit einer automatischen Inspektionsfunktion für eine Elektrode (Anschlussfläche) an einem Halbleiter-Chip (IC-Chip), eine Leitung und einen Drahtabstand zwischen der Anschlussfläche und der Leitung in dem Montageprozess von einer Halbleitereinrichtung ausgestattet ist.
2. BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Die japanische Patent-Zusammenfassung, Band 6, Nr. 173 (E-129), 07.09.82 und die JP-A-57 089 233 offenbaren eine Drahtbondierungsvorrichtung und ein Drahtbondierungsverfahren, die verwendet werden, um fehlerhafte Verdrahtungsmuster zu identifizieren. Ein verbundenes Muster (d. h., nachdem die Bondierung durchgeführt wurde) wird fotografiert, um ein Bildmuster zu erhalten, und das erhaltene Bildmuster wird mit dem Bild von einem Standard-Verbindungsmuster verglichen. Ein Halbleiter-Element hat einen Bondierungs-Anschlussflächen-Abschnitt. Der Bondierungs-Anschlussflächen-Abschnitt ist unter Verwendung eines Bondierungswerkzeugs durch einen kleinen Metalldraht mit einer Leitung verbunden. Das Verbindungsmuster wird mit einer Kamera fotografiert, um ein Bildmuster zu erhalten, und das erhaltene Bildmuster wird mit dem Bild von einem Standard-Verbindungsmuster verglichen. Wenn die Muster übereinstimmen, dann wird das Produkt als ein gutes Produkt angesehen, wohingegen dann, wenn die Muster voneinander abweichen, der kleine Metalldraht durch eine Schneidklinge von einer Schneideinrichtung durchgeschnitten wird. Zusammenfassend, in dem Fall von einem fehlerhaften Produkt wird der Draht von diesem fehlerhaften Produkt durchgeschnitten. Es wird daher keine Steuerung oder Rückführung für nachfolgende Halbleiter-Elemente durchgeführt.
Bei dem Montageprozess während der Herstellung von integrierten Halbleiter-Schaltungen (IC) und hochintegrierten Schaltungen (LSI) werden ein erster Bondierungspunkt in der Form von einer Elektrode (Anschlussfläche) an einem Halbleiter-Chip (IC-Chip) und ein zweiter Bondierungspunkt in der Form von einer Leitung durch Bondieren unter Verwendung von einem Golddraht oder von einem Draht, der aus Kupfer oder Aluminium hergestellt ist, verbunden.
Diese Bondierungsvorrichtung erzeugt zuerst eine elektrische Entladung durch Anlegen einer Hochspannung zwischen dem Ende von einem vorstehenden Draht und einer Entladungselektrode (elektrischer Brenner) von einem Bondierungswerkzeug in der Form einer Kapillare. Das Ende von dem Draht wird dann durch die Energie dieser Entladung geschmolzen, was zur Ausbildung einer Kugel an dem Ende von dem Draht führt, der in die Kapillare eingesetzt ist. Durch anschließendes Aufbringen von Ultraschall-Vibrationen, während die Kugel an dem Ende von der Kapillare in Kontakt mit einer Elektrode (Anschlussfläche) von einem Halbleiter-Chip gehalten ist, wird der Draht mit dem Bondierungspunkt verbunden.
Um zu bestätigen, ob ein Draht, der automatisch durch eine Bondierungsvorrichtung bondiert wurde, zuverlässig mit der Anschlussfläche oder der Leitung verbunden ist, oder um zu bestätigen, ob gemäß Stand der Technik der verbundene Draht eine Schlaufe an dem Draht gebildet hat, die die Anschlussfläche und die Leitung verbindet, wird der bondierte Leiterrahmen kontinuierlich oder in festen Intervallen von dem Montageprozess entfernt, gefolgt von der Durchführung einer Inspektion auf nicht-defekte oder defekte Produkte durch einen Inspektor unter Verwendung eines Mikroskops usw. in einem separaten Inspektionsprozess. In diesem Inspektionsprozess wird eine Inspektion durchgeführt, ob der Draht zuverlässig bondiert wurde, und es wird außerdem eine Inspektion bezüglich fehlerhafter Befestigungen durchgeführt, um zu bestimmen, ob der Draht gebrochen ist, ob defekte Verbindungen vorhanden sind usw., und zwar durch Durchführung einer visuellen Inspektion usw.
Darüber hinaus wird eine Inspektion unter Verwendung eines Mikroskops usw. durchgeführt, ob die ursprüngliche Kugel, die an dem Ende von dem Draht gebildet ist, mit der richtigen Größe gebildet wurde, wie dies zum Beispiel mit einer Tastatur eingestellt wird. Einstellungen von jedem Anschnitt werden dann basierend auf diesen Inspektionsergebnissen durchgeführt.
Um jedoch die oben genannten Inspektionen unter Verwendung einer Bondierungsvorrichtung gemäß Stand der Technik durchzuführen, da der bondierte Leiterrahmen von der Montagelinie weggenommen und in einem separaten Inspektionsprozess inspiziert werden muss, und zwar auch in dem Fall, dass bei diesem Inspektionsprozess ein Problem auftritt, wie zum Beispiel ein Verbindungsfehler, können diese Daten nicht unmittelbar zu der Bondierungsvorrichtung zurückgeführt werden.
Folglich hat diese Bondierungsvorrichtung den Nachteil, dass eine große Anzahl von defekten Produkten hergestellt wird. Außerdem, auch dann, wenn diese Inspektionsdaten zurückgeführt wurden, da eine Veränderung bezüglich der Daten, die zurückgeführt werden sollen, von dem Inspektor abhängt, hat diese Bondierungsvorrichtung außerdem den Nachteil, dass die Gefahr besteht, dass zuverlässige Daten nicht konsistent zurückgeführt werden. Außerdem, obwohl eine Einstellung der Bondierungsvorrichtung nach dem Entdecken von einem Defekt erforderlich ist, ist eine beträchtliche Zeitdauer erforderlich, um zu bestimmen, welcher Abschnitt eingestellt werden soll, und zwar auch für einen erfahrenen Techniker. Da eine beträchtliche Zeitdauer erforderlich ist, um diese Aufgabe durchzuführen, werden dadurch die Stabilität und Zuverlässigkeit der Bondierungsvorrichtung nachteilig beeinflusst. Darüber hinaus resultiert der zusätzliche Nachteil, indem die Bondierungsvorrichtung, die für den Zweck eines Hochgeschwindigkeitsbetriebs verwendet wird, für eine lange Zeitdauer angehalten werden muss, um während dieser Zeit Einstellungen vorzunehmen.
Bei der Bondierungsvorrichtung gemäß Stand der Technik, da separate Inspektionsprozesse erforderlich sind, und zwar wie jene, die vorstehend beschrieben sind, hat die Bondierungsvorrichtung gemäß Stand der Technik außerdem den Nachteil, dass die Inspektionsausrüstung teuer ist und eine große Menge an Platz benötigt. Weiterhin hat sie auch den Nachteil, dass zusätzliche Inspektoren erforderlich sind, um die Inspektionen in diesem Inspektionsprozess durchzuführen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Daher wurde die vorliegende Erfindung unter Betrachtung der oben genannten Probleme des Standes der Technik gemacht, und ihre Aufgabe besteht darin, eine Drahtbondierungsvorrichtung und ein Drahtbondierungsverfahren zur Verfügung zu stellen, die in der Lage sind, direkt und effektiv Positionsinformationen von Koordinaten zu verwenden. Außerdem besteht eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Drahtbondierungsvorrichtung und ein Drahtbondierungsverfahren zur Verfügung zu stellen, die in der Lage sind, automatisch Bondierungsinspektionen an der Bondierungsvorrichtung unter Verwendung von einem separaten Inspektionsgerät durchzuführen. Außerdem besteht eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Drahtbondierungsvorrichtung und ein Drahtbondierungsverfahren zur Verfügung zu stellen, bei denen die Einstellpositionen der Bondierungsvorrichtung von irgendjemandem einfach bestimmt werden können, um die Stabilität und Zuverlässigkeit der Bondierungs vorrichtung zu verbessern, wobei außerdem Platz und Kosten eingespart werden.
Um diese Aufgaben zu lösen, stellt die Erfindung eine Drahtbondierungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zur Verwendung selbiger nach Anspruch 12 sowie ein Drahtbondierungsverfahren nach Anspruch 5 zur Verfügung. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Zeichnung, die die Ausbildung von einem Ausführungsbeispiel der Drahtbondierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein Blockdiagramm, das die Ausbildung der Schaltung von der Bilderkennungseinrichtung, der Steuereinrichtung usw. zeigt, die in 1 dargestellt sind.
3 ist eine Überkopfansicht, die ein Bild von einem Elektrodenbereich (Anschlussfläche) zeigt, der mit einer Kamera aufgenommen ist.
4 ist eine Überkopfansicht, die ein Bild von einer Kugel zeigt, die mit einer Kamera aufgenommen ist.
5 ist eine Überkopfansicht, die eine Zusammenschau der Transporteinrichtung zeigt.
6 ist eine Zeichnung, gesehen von oberhalb des Transportweges aus 5.
7 ist eine längsgerichtete Querschnittsansicht, gesehen aus Richtung I-I aus 6.
8 ist eine Zeichnung, die eine Zusammenschau der Ausbildung der Bondierungsvorrichtung zeigt, einschließlich den Bondierungskopf und den Antriebsmechanismus.
9 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie II-II aus 8.
10 ist eine Zeichnung, die den Prozess darstellt, durch den das Bondieren unter Verwendung der Drahtbondierungsvorrichtung durchgeführt wird.
11 ist ein Flussdiagramm, das den Prozess zeigt, durch den die automatische Erfassung unter Verwendung der Drahtbondierungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
12 ist ein Flussdiagramm, das den vorläufigen Verbindungs- und Inspektionsprozess zeigt, wie in 11 dargestellt.
13 ist eine Zeichnung, die den Zustand der Durchführung einer Inspektion bezüglich des Vorhandenseins einer Kugel unter Verwendung der Drahtbondierungsvorrichtung zeigt.
14 ist eine Zeichnung, die den Zustand zeigt, in dem eine Kugel auf eine Anschlussfläche gedrückt wird, und zwar unter Verwendung der Drahtbondierungsvorrichtung.
15(A) und 15(B) sind Zeichnungen, die den Zustand zeigen, in dem das Bondieren bei rechteckigen Anschlussflächen unter Verwendung der Drahtbondierungsvorrichtung durchgeführt wird.
16 ist eine Zeichnung, die den Zustand zeigt, in dem Naht-Bondieren unter Verwendung der Drahtbondierungsvorrichtung durchgeführt wird.
17 ist eine Zeichnung, die den Zustand von einer Drahtschlaufe zeigt, die unter Verwendung der Drahtbondierungsvorrichtung bondiert wurde.
18 ist ein Flussdiagramm, das den Inspektionsprozess an einem ersten Bondierungspunkt unter Verwendung der Drahtbondierungsvorrichtung zeigt.
19 ist eine Zeichnung, die den Prozess zeigt, durch den eine ursprüngliche Kugel unter Verwendung der Drahtbondierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vermessen wird.
20 ist eine vergrößerte Ansicht, die den Zustand zeigt, in dem die ursprüngliche Kugel, die in 19 gezeigt ist, vermessen wird.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachfolgend werden die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie in 1 gezeigt, weist diese Bondierungsvorrichtung eine fotografische Einrichtung in der Form einer Kamera 1 auf, die mit einem Kamerakopf 1a, einer Optik 1b usw. ausgerüstet ist, einen Bondierungskopf 3, der eine Kapillare 2 usw. aufweist, mittels dessen das Bondieren durchgeführt wird, einen XY-Tisch, der eine horizontale, zweidimensionale Bewegung der oben genannten Kamera 1 und des Bondierungskopfes 3 der X- und Y-Richtung ermöglicht, eine Bondierungsstufe 7, durch die eine Halbleiter-Komponente in der Form von einem IC-Chip 6 positioniert wird, der durch die oben genannte Kamera 1 fotografiert wird, eine Bilderkennungseinrichtung 8, die die Ausgabe von der oben genannten Kamera 1 erhält, eine Anzeigeeinrichtung in der Form eines Monitors 10, der die Ausgabe von der oben genannten Bilderkennungseinrichtung 8 erhält, eine Steuervorrichtung in Form einer Steuereinrichtung 13, die einen Mikroprozessor aufweist, der die Ausgabe von der oben genannten Bilderkennungseinrichtung 8 empfängt und ein Steuersignal für einen Manipulator 11 oder eine Antriebsvorrichtung in der Form einer Antriebseinrichtung 12 erzeugt, einen Antriebsmechanismus 5, der an dem oben genannten XY-Tisch 4 vorgesehen ist, der ein Antriebssignal von der oben genannten Antriebsvorrichtung in der Form der Antriebseinrichtung 12 erhält und den oben genannten Bondierungskopf 3 in der Z-Richtung antreibt, eine Transportvorrichtung in der Form einer Transporteinrichtung 14 usw. Außerdem kann die oben genannte Kamera 1 mit einem Autofokus-Mechanismus ausgestattet sein. Außerdem, da die oben genannte Bilderkennungseinrichtung 8, die Steuereinrichtung 13, die Antriebseinrichtung 12 usw. funktional ausgestattet sein können, können sie in Form einer einzelnen Einrichtung anstelle von separaten Einrichtungen gebildet sein.
Wie in 2 gezeigt umfasst die Bilderkennungseinrichtung 8 eine Taktsignalerzeugungsschaltung 8a, eine Horizontal- und Vertikalsynchronisationssignalerzeugungsschaltung 8b, eine Bildverarbeitungsschaltung 8d, die die Bildverarbeitung durch Digitalisieren von Videosignalen von der Kamera 1 durchführt, die von dem Verstärker 8c verstärkt werden, eine Steuerschaltung 8f, die die Bildverarbeitungsschaltung 8d steuert und auswertet, einen Bildspeicher 8e (8e₁ –8e_n ), der Bilddaten bezüglich der bondierten Stellen akkumuliert, nämlich Bilddaten bezüglich der Elektrode (Anschlussfläche) 6a, die sich auf die Kugel B beziehen oder die sich auf die Leitung bezieht, usw. Diese Bilderkennungseinrichtung 8 und die Kamera 1 werden allgemein als eine Erkennungseinrichtung bezeichnet. Außerdem, wie in 2 gezeigt, ist eine Tastatur 19 in der Form einer Betätigungseinrichtung für das Eingeben von Befehlen vorhanden, um jede der verschiedenen Zustandseinstellungen in der Steuereinrichtung 13 einzustellen. Beispielsweise kann diese Tastatur verwendet werden, um den Kugeldurchmesser von der ursprünglichen Kugel einzustellen, nämlich den Durchmesser vor dem Bonden, usw. Außerdem zeigt 3 ein digitalisiertes Bild von der Anschlussfläche, wohingegen 4 ein digitales Bild von der Kugel zeigt.
Nachfolgend wird eine Transportvorrichtung in der Form einer Transporteinrichtung 14 beschrieben, die die Leiterrahmen L/F usw. transportiert, die durch die oben genannte Erkennungseinrichtung erkannt werden.
Wie in 5 bis 7 gezeigt, ist in dieser Bondierungsvorrichtung eine Vielzahl von Trägern in der Form von Leiterrahmen L/F, wobei an jedem davon eine Vielzahl von IC-Chips 6 montiert ist, die in einer Reihe in Längsrichtung angeordnet sind, in einer Trägeraufnahmeeinrichtung in der Form eines Magazins M angeordnet und enthalten, und dieses Magazin M ist auf einer Ladevorrichtung 15 angeordnet. Zusammen mit der Bewegung dieser Ladevorrichtung 15 werden diese Leiterrahmen L/F sequentiell aus dem Magazin M durch eine nicht gezeigte Rahmenzuführeinrichtung herausgenommen, in Intervallen des Anordnungsabstands der IC-Chips 6 intermittierend zugeführt und auf eine Heizplatte 17 transportiert, die durch einen Heizblock 16 (siehe 7) erhitzt wird. Auf der Heizplatte 17 werden jeder IC-Chip 6, der an dem Leiterrahmen L/F montiert ist, und die Leitung 20, die an dem Leiterrahmen (siehe 6) gebildet ist, sequentiell durch Bondieren unter Verwendung eines leitfähigen Drahtes verbunden. Jene Leiterrahmen L/F, an denen das oben genannte Bondieren durchgeführt wurde, werden durch die oben genannte Rahmenzuführeinrichtung weiter vorbewegt und in einem leeren Magazin M angeordnet, das sich auf der Entladevorrichtung 18 befindet. Ein Transportweg, der den Transport mit hoher Präzision durchführt, um ein Schlingern der Leiterrahmen L/F zu verhindern, die durch diese Rahmenzuführeinrichtung transportiert wird, beinhaltet Führungsbauteile in der Form von einem Paar Führungsschienen 30 und 31, die entsprechend an beiden Seiten der Leiterrahmen L/F angeordnet sind.
Da jedoch die Leiterrahmen L/F verschiedene Breiten entsprechend dem Typ des IC-Chips 6 haben, der montiert ist, ist das Intervall zwischen den beiden Führungsschienen 30 und 31 einstellbar, um die Führung dieser verschiedenen Typen von Leiterrahmen zu ermöglichen. Insbesondere, wie in 6 gezeigt, ist ein Paar Rahmenbasen 32 an dem Rahmen der Drahtbondierungsvorrichtung (nicht gezeigt) montiert, und jede Führungsschiene 30 und 31 ist an einem Gleiter 33 angebracht, der entlang eines Schienenbereichs frei gleiten kann, der an jeder Rahmenbasis 32 vorgesehen ist.
Die Führungsbauteilantriebseinrichtung 34 ist vorgesehen, um jede der beiden Führungsschienen 30 und 31 zu bewegen. Als Folge werden beide Führungsschienen 30 und 31 durch Betätigung der Führungsbauteilantriebseinrichtung 34 bezüglich des Leiterrahmens L/F zusammen- und auseinander bewegt. Außerdem enthält die Führungsbauteilantriebseinrichtung 34 Impulsmotoren 35a und 35b, die an den oben genannten Rahmenbasen 32 montiert sind, eine männliche Schraube 36, die mit der Ausgangswelle des Impulsmotors gekoppelt ist, und eine Mutter 37, die an beiden Führungsschienen 30 und 31 befestigt und auf der männlichen Schraube 36 aufgeschraubt ist.
Nachfolgend werden die Beladevorrichtung 15 und die Entladevorrichtung 18 beschrieben, die dazu ausgestaltet sind, um an beiden Seiten der oben genannten Führungsschienen 30 und 31 angeordnet zu sein. Außerdem, da die Beladevorrichtung 15 und die Entladevorrichtung 18 gegenseitig ähnliche Konstruktionen haben, wird eine detaillierte Beschreibung lediglich für die Konstruktion der Beladevorrichtung 15 gegeben, wobei die für die Entladevorrichtung 18 weggelassen wird.
Wie in 5 gezeigt, hat die Beladevorrichtung 15 einen Hebemechanismus 21 zum Absenken oder Anheben des Magazins M in Intervallen der Anordnungsdistanz der Leiterrahmen L/F, um eine Vielzahl von Leiterrahmen L/F herauszunehmen, die in dem Magazin M angeordnet und enthalten sind, und zwar eines zur Zeit mit der oben genannten Zuführeinrichtung (nicht gezeigt), und die Hebemechanismusbasis 22 ist mit dem Hebemechanismus 21 ausgestattet. Diese Hebemechanismusbasis 22 bewegt sich in die Richtung, die durch Pfeil S dargestellt ist, nämlich in die Richtung parallel zu der Richtung der Bewegung T der beiden oben genannten Führungsschienen 30 und 31, und ihre Position kann in der Richtung S durch Drehen des Schalters 23 eingestellt werden.
Ein Paar Führungen 24a und 24b, die jeweils einen Querschnitt in der Form des Buchstabens "L" haben, sind an der Hebemechanismusbasis 22 vorgesehen. Eine Führung 24a ist an der Hebemechanismusbasis 22 verankert, während die Position der anderen Führung 24b in der Richtung eingestellt werden kann, die durch Pfeil U dargestellt ist, nämlich in Längsrichtung des Magazins M.
Jeweils zwei, also eine Gesamtzahl von vier, Begrenzungsbauteile 25a–25d sind an den Innenseiten von beiden der oben genannten Führungen 24a und 24b angebracht. Diese Begrenzungsbauteile 25a–25d greifen mit dem Magazin M ein, um dessen Bewegung zu begrenzen. Die beiden Begrenzungsbauteile 25a und 25b sind jeweils an den Führungen 24a und 24b befestigt, wobei die Position von den anderen beiden Begrenzungsbauteilen 25c und 25d in der durch Pfeil V dargestellten Richtung eingestellt werden kann, nämlich in der Richtung der Breite des Magazins M.
Nachfolgend wird der Betrieb der Einrichtung mit der oben genannten Konstruktion in dem Fall der Durchführung der Einstellung des Transportweges beschrieben, um mit der Breite der Leiterrahmen L/F überein zu stimmen, um in der Einrichtung gehandhabt zu werden.
Zu Beginn werden die Impulsmotoren 35a und 35b (siehe 7) basierend auf einem Befehlssignal gedreht und angetrieben, das von der Steuereinrichtung 13 ausgegeben wird, die einen Mikroprozessor usw. aufweist. Das Ausmaß der Drehung der Impulsmotoren wird in ein Ausmaß der Vorbewegung oder Rückbewegung der Mutter 37 umgewandelt, was dazu führt, dass beide Führungsschienen 30 und 31 in die Bewegungsgrenzposition in der Richtung bewegt werden, in der sie sich voneinander weg bewegen.
Danach wird ein einzelner Leiterrahmen L/F zur Einstellung des Transportweges von einem Bediener gehandhabt, und ein Referenzloch (nicht gezeigt), das in dem Leiterrahmen L/F ausgebildet ist, wird auf einem Vorsprung (nicht gezeigt) installiert, der als eine Referenz dient, die an der Heizplatte 17 vorgesehen ist. Als ein Ergebnis ist eine Insel 20a, die in dem Leiterrahmen L/F ausgebildet ist, in dem der IC-Chip 6 montiert ist, mit der Aussparung 17a (siehe 7) der Heizplatte 17 ausgerichtet.
Außerdem, wie in 6 gezeigt, wird der Leiterrahmen L/F durch Drücken von oben durch eine Leiterrahmenklammer 28 gehalten, und die Bondierungsquelle 29 wird in der Mitte von dem IC-Chip 6 und der Insel 20a durch die Öffnung 28a der Leiterrahmenklammer 28 durch Betätigung des Bondierungskopfes 3 eingestellt.
Nach dieser Prozedur werden die Impulsmotoren 35a und 35b rückwärts gedreht, so dass beide Führungsschienen 30 und 31 an den Leiterrahmen L/F angenähert werden. Außerdem werden die Spalte zwischen den Seiten der beiden Führungsschienen und dem Leiterrahmen L/F auf einen optimalen Wert eingestellt.
Danach wird ein Magazin M, das eine große Anzahl von den oben genannten Leiterrahmen L/F enthält, auf der Beladevorrichtung 15 angeordnet, und dieses Magazin M wird durch einen Bediener manuell begrenzt, der jede der Positionseinstellungen der Führung 24b und der Begrenzungsbauteile 25c und 25d durchführt. Außerdem wird zu diesem Zeitpunkt die Position des begrenzten Magazins M in der Richtung der Breite eingestellt, so dass die Leiterrahmen L/F, die von diesem Magazin M vorstehen, leicht zwischen beide Schienen 30 und 31 eintreten. Diese Positionseinstellung wird durch einen Bediener durchgeführt, der auf geeignete Weise einen Schalter 23 dreht (siehe 5), um die Position der Hebemechanismusbasis 22 einzustellen, die mit jedem der oben genannten Begrenzungsbauteile ausgestattet ist. Außerdem, und zwar neben der obigen Prozedur, wird eine Einstellung durchgeführt, um den Freiraum zwischen jedem der Begrenzungsbauteile 25a–25d und dem Magazin M so vorzusehen, dass der Hebe- und Absenkvorgang des Magazins M durch den Hebemechanismus 21 leicht durchgeführt wird. Die Einstellung, die ähnlich der der oben genannten Beladevorrichtung 15 ist, wird außerdem für die Entladevorrichtung 18 durchgeführt. Dadurch ist dann die Einstellung des Transportweges beendet.
Anschließend wird der Bondierungskopf 3 und die Konstruktion einschließlich des Antriebsmechanismus 5 beschrieben, der den Antrieb in der Z-Richtung durchführt. Außerdem wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Konstruktion einschließlich des Bondierungsarms 41 und des oszillierenden Arms 42 als Bondierungskopf 3 beschrieben, wohingegen die Konstruktion mit dem oszillierenden Rahmen 56 als Antriebsmechanismus 5 beschrieben wird. Diese werden allgemein als eine Bondierungseinrichtung bezeichnet.
In dieser Bondierungsvorrichtung ist der Bondierungsarm 41, der den Halterahmen 41a und das Horn 41b umfasst, in der Lage, um die Wellenmitte der Stützwelle 43 zusammen mit dem oszillierenden Arm 42 zu oszillieren, wie in 8 gezeigt. Dieser Bondierungsarm 41 ist sicher an der Stützwelle 43 befestigt, und der oszillierende Arm 42 ist an der Stützwelle 43 befestigt, um frei zu oszillieren. Diese Stützwelle 43 ist an einem XY-Tisch vorgesehen und, soweit nicht gezeigt, dazu ausgestaltet, sich zweidimensional zu bewegen. Außerdem ist ein Ultraschallvibrator (nicht gezeigt) zum Aufbringen von Vibrationen auf das Horn 41b in dem Halterahmen 41a integriert. Ein Solenoid 44a und ein elektromagnetisches Adsorptionsteil 44b sind einander gegenüber an dem oszillierenden Arm 42 bzw. dem Haltearm 41a montiert. Wenn der Bondierungsarm 41 oszilliert, dann wird dem Solenoid 44a von einer nicht gezeigten Stromquelle Strom zugeführt. Als ein Ergebnis der Adsorptionskraft, die dann zwischen dem Solenoid 44a und dem elektromagnetischen Adsorptionsteil 44b erzeugt wird, sind der Bondierungsarm 41 und der oszillierende Arm 42 in einem feststehenden Zustand gegenseitig gekoppelt. Jedoch ist ein einstellbarer Anschlag 46, der durch Schrauben usw. in seiner Position gehalten ist, an dem oszillierenden Arm 42 vorgesehen, um eine Adsorption in einem Ausmaß einer vorgeschriebenen Distanz zu verhindern. Außerdem sind ein Magnet 45a und eine Spule 45b jeweils an dem oszillierenden Arm 42 und dem Haltearm 41a in einer Position an der Vorderseite der oben genannten elektromagnetischen Adsorptionseinrichtung montiert. Der Magnet 45a und die Spule 45b bilden eine Einrichtung, die eine Adsorptionskraft erzeugt, um das Ende von dem Bondierungsarm 41, nämlich die Stelle, in der das Bondierungswerkzeug in der Form einer Kapillare 2 gehalten ist, nach unten gerichtet zu halten, wie in 8 gezeigt ist.
Außerdem ist ein Klammerarm 48 an dem Ende von dem oszillierenden Arm 42 vorgesehen. Eine Klammereinrichtung in der Form einer Klammer 48a zum Greifen des Drahtes 49 durch einen. nicht gezeigten Öffnungs- und Schließmechanismus, die ein Solenoid, eine Feder usw. aufweist, und zum Durchschneiden des Drahtes 49 unter Verwendung eines später beschriebenen Verfahrens, ist an dem Ende des Klammerarms 48 vorgesehen. Außerdem ist eine elektrische Entladeeinrichtung in der Form von einem elektrischen Brenner 50 unter der Kapillare 2 an einer nicht gezeigten vertikalen Welle angeordnet, um so in der Lage zu sein, durch die Wirkung von einem Betätigungsmittel usw. gedreht zu werden. Der elektrische Brenner 50 hat eine solche Konstruktion, dass er in der Lage ist, zusammen mit der Bewegung des Bondierungsarms 41 um die Kapillare 2 zu rotieren. Dieser elektrische Brenner 50 bildet eine Kugel an dem Ende des Drahtes 49, und zwar durch Zuführen einer vorgeschriebenen Spannung. Außerdem ist eine Luftzugeinrichtung 51 über der Klammer 48a angeordnet, die an einem nicht gezeigten Rahmen gehalten ist. Diese Luftzugeinrichtung 51 bringt auf den Draht 49 eine vorgeschriebene Zugkraft auf, indem Luft auf den Draht 49 geblasen wird, um diesen am Ende der Kapillare 2 des Bondierungsarms 41 zu jedem Zeitpunkt gerade zu halten. Dieser Draht 49 ist außerdem über eine Führung 52 auf eine Spule 53 gewickelt. Als eine Folge der oben genannten Luftzugeinrichtung 51 wird Luft durch eine Düse geblasen, wie in 8 gezeigt, wodurch eine vorgeschriebene Zugkraft auf den Draht 49 aufgebracht werden kann. Außerdem kann der Draht 49 in nach unten gerichteter Richtung, wie in 8, durch Saugen durch eine Düse einer Luftzugeinrichtung 51 herausgeführt werden.
Wie ebenfalls in 8 gezeigt, ist eine Stützwelle 55a an dem hinteren Ende des oszillierenden Arms 42 vorgesehen. Ein armseitiger Nockenfolger 55 und eine oszillierenden Basis 56a können frei um diese Stützwelle 55a herum rotieren. Ein Ende von einer Lagerführung 56b ist an der oszillierenden Basis 56a montiert, und ein Vorspannungsarm 56d ist an dem anderen Ende der Lagerführung 56b angebracht, über einen Stützstift 56c, um so in der Lage zu sein, frei zu rotieren. Die Stützwelle 57a ist an dem freien Ende des Vorspannungsarms 56d vorgesehen, und der Nockenfolger 57 ist an der Stützwelle 57a angebracht, um in der Lage zu sein, frei zu rotieren. Eine Zugfeder in der Form einer Vorspannungsfeder 56e ist zwischen dem Ende des Vorspannungsarms 56d und dem Ende der oszillierenden Basis 56a gespannt, und der armseitige Nockenfolger 55 und der Nockenfolger 57 werden auf die Nockenfläche in Form der äußeren Fläche des Nockens 58 gedrückt werden, der allgemein in der Form von einem Herz gebildet ist. Außerdem sind die beiden Kontaktpunkte bezüglich des armseitigen Nockenfolgers 55 und des Nockens 58 des Nockenfolgers 57 an beiden Seiten der Mitte der Drehung des Nockens 58 angeordnet.
Die Rahmenstruktur ist durch diese oszillierenden Basis 56a, die Lagerführung 56b und den Vorspannungsarm 56d gebildet. Diese Rahmenstruktur wird allgemein als oszillierender Rahmen 56 bezeichnet. Ein Bestandteil des oszillierenden Rahmens 56 in der Form einer Lagerführung 56b stellt einen Kontakt mit der Kontur des radialen Lagers 60 her, das an der Nockenwelle 59 angebracht ist, an der der Nocken 58 installiert ist. Außerdem dreht sich der Nocken 58 durch ein durch einen Motor 51 auf die Nockenwelle 59 aufgebrachtes Drehmoment. Außerdem wird die Höhe eines Bondierungswerkzeugs in der Form der Kapillare 2 durch einen Drehkodierer (nicht gezeigt) erfasst, der mit der Stützwelle 43 gekoppelt ist.
Um eine Bondierung zwischen der Anschlussfläche 6a von dem IC-Chip 6 und der Leitung 20 in der Bondierungsvorrichtung durchzuführen, die die oben genannte Konstruktion hat, wird normalerweise Draht 49 mit einem Bondierungswerkzeug in der Form einer Kapillare 2 gehalten, die an dem Ende von dem Bondierungsarm 41 vorgesehen ist, wobei der Draht 49 mit der Fläche der Ziel-Anschlussfläche oder der Leitung in Kontakt gebracht wird, und ein Bereich von dem Draht, an dem eine Kugel an dem Ende gebildet ist, und zwar unter Verwendung der Kapillare, wird nach seiner Aufbringung durch Thermokompressionsbondieren zerstört. Zu diesem Zeitpunkt gibt es auch Fälle, in denen zusätzlich Ultraschallvibrationen auf das Ende des Drahtes aufgebracht werden.
Anschließend wird der Prozess erläutert, durch den dieses Draht-Bondieren durchgeführt wird, und zwar unter Verwendung von 10. Wenn Draht-Bondieren an der Anschlussfläche 6a an dem IC-Chip 6 durchgeführt werden soll, der sich auf der Bondierungsstufe 7 befindet, dann wird die Kapillare 2, durch die Draht 49 mit einem an dessen Ende durch eine elektrische, nicht gezeigte Entladeeinrichtung gebildeten ursprünglichen Kugel durch Bewegung von einem XY-Tisch positioniert, der dazu ausgestaltet ist, um sich auf Basis der Informationen von einer in 1 gezeigten Kamera 1 zu bewegen. Nach dieser Positionierung wird die Kapillare 2 abgesenkt, wie in Schritten (1) bis (3) in 10 angegeben, um die Kugel auf die oben genannte Anschlußfläche 6a zu stossen und um ein thermokompressibles Bondieren durchzuführen.
In diesem Prozess wird der Bondierungsarm 41, der in 8 gezeigt ist, abgesenkt und mit hoher Geschwindigkeit von Schritt (1) zu Schritt (2) bewegt und mit niedriger Geschwindigkeit von Schritt (2) zu Schritt (3) bewegt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Klammer 48a offen. Anschließend, wenn die Verbindung mit einem ersten Bondierungspunkt beendet ist, wird der Bondierungsarm 41 nach oben angehoben, nämlich in der Richtung Z-Achse, wie in 8 dargestellt, wobei die Klammer 48a von Schritt (3) bis (4) offen bleibt. Der Draht 49 wird dann herausgezogen, wobei die Klammer 48a noch offen ist, gefolgt von einer vorgeschriebenen Schlaufensteuerung, wie in Schritt (5) gezeigt. Diese wird dann mit einem zweiten Bondierungspunkt in der Form einer Leitung 20 verbunden, wie in Schritt (6) gezeigt.
Nach dieser Verbindung schließt sich die Klammer 48a, nachdem der Draht 49 mit einer vorgeschriebenen Zuführdistanz f aus dem Ende der Kapillare 2 herausgezogen ist, wie in Schritt (7) angegeben. Während er sich noch in diesem Zustand befindet, wird der Draht 49 abgeschnitten, wie in Schritt (8) angegeben, und zwar in dem Prozess, in dem sich der Bondierungsarm 41 weiter auf eine vorgeschriebene Höhe anhebt. Eine Kugel B wird wieder an dem Ende des Drahtes unter Verwendung einer elektrischen Entladeeinrichtung in der Form eines elektrischen Brenners 50 gebildet, gefolgt von dem Rückkehren in den Zustand von Schritt (1), wobei die Klammer 48a offen ist. Das Draht-Bondieren wird so durch diese Serie von Schritten durchgeführt.
Obwohl natürlich herkömmliches Draht-Bondieren in einer Bondierungsvorrichtung mit der oben beschriebenen Konstruktion durchgeführt werden kann, ist eine Eigenschaft der Bondierungsvorrichtung, wie in der vorliegenden Erfindung beansprucht, die Ausstattung dieser Bondierungsvorrichtung mit einer automatischen Inspektionsfunktion. Nachfolgend wird die automatische Inspektionsfunktion erläutert. Außerdem, da diese automatische Inspektionsfunktion primär in automatische Inspektionsfunktionen für einen ersten Bondierungspunkt in der Form von einem IC-Chip, einen zweiten Bondierungspunkt in der Form von einer Leitung, und einem Draht unterteilt sein kann, der zwischen diesem ersten und zweiten Bondierungspunkt verbunden ist, ist die nachfolgende Erläuterung für jede dieser individuellen Funktionen vorgesehen. Außerdem wird in dem Fall der Durchführung einer Draht-Bondierung unter Verwendung einer Bondierungsvorrichtung ein Selbstlernen durchgeführt, wodurch die verschiedenen Zustände und Daten der Koordinatenpositionen von einem ersten Bondierungspunkt in der Form einer Anschlussfläche 6a an dem IC-Chip 6 und einem zweiten Bondierungspunkt in der Form von einer Leitung 20 usw. eingestellt werden. Daher werden vorläufige Daten für das Bondieren im Speicher gespeichert, einschließlich verschiedene Bilddaten, die im Speicher 8e (8e₁ bis 8e_n ) gespeichert sind, und verschiedene Positionsdaten usw., die in der Steuereinrichtung 13 gespeichert sind.
Daher wird nachfolgend die automatische Inspektionsfunktion in dem Fall der Durchführung einer Draht- Bondierung unter Verwendung der Bondierungsvorrichtung erläutert.
Zu Beginn wird, wie in 11 gezeigt, der Leiterrahmen L/F auf die Bondierungsstufe von der Beladevorrichtung 15 transportiert (wie in 5 gezeigt) (Schritt S₁). Wenn dies vollständig durchgeführt ist, wird der Leiterrahmen L/F durch die Leiterrahmenklammer 28 positioniert, wie in 6 gezeigt. Danach steuert die Steuereinrichtung 13, wie in 1 gezeigt, die Antriebseinrichtung 12 basierend auf in dem Speicher gespeicherten Positionsdaten nach vorne, nämlich den Koordinatenpositionsdaten des transportierten Leiterrahmens L/F, und verfährt den XY-Tisch 4. Ein zweiter Bondierungspunkt in der Form der Leitung 20 wird dann durch die Kamera 1 fotografiert, die über dem Leiterrahmen L/F positioniert ist, und das Bild von der Leitung 20 wird integriert. Die Bilderkennungseinrichtung 8 bringt die Referenzpositionsdaten der Leitung 20, die zuvor in dem Speicher gespeichert sind, mit den neu in den Speicher 8e eingebrachten Bilddaten in die Übereinstimmung und führt eine Positionskorrektur der gesamten Leitung in dem Leiterrahmen durch (Schritt S₂). Dies beinhaltet beispielsweise eine Korrektur einer Abweichung in den horizontalen zweidimensionalen Richtungen der Richtung X und der Richtung Y. Der IC-Chip 6 wird dann ebenfalls fotografiert, und dieses Bild wird in dem Speicher 8e gespeichert. Die Bilderkennungseinrichtung 8 bringt dann die Referenzpositionsdaten von dem IC-Chip 6, die zuvor in dem Speicher gespeichert sind, mit den Positionsdaten von dem IC-Chip 6 in Übereinstimmung, die neu in den Speicher 8e eingegeben sind, und korrigiert dann Abweichungen von dem IC-Chip 6 (Schritt S₃). Dies beinhaltet beispielsweise die Durchführung von Positionskorrekturen durch Bestimmung der Position zwischen den Punkten von dem IC-Chip 6. Da die Position der Anschlussfläche 6a in dem IC-Chip 6 ebenfalls zuvor in dem Speicher gespeichert wurde, wird durch Durchführung einer Positionskorrektur von diesem IC-Chip 6 die Position der Anschlussfläche 6a ebenfalls gleichzeitig korrigiert.
Als nächstes wird in Schritt S₄ die Position der Leitung des Leiterrahmens L/F, die in dem oben genannten Schritt 2 durch die Steuereinrichtung 13 korrigiert wurde, bestimmt, und das Ausmaß der Abweichung von der Referenzleitungsposition, die zuvor in dem Speicher in der Steuereinrichtung 13 gespeichert wurde, wird bestimmt. Jede Position für jede Leitung 20, die bondiert werden muss, wird dann bestimmt (Schritt S₉).
Nach Beendigung des Prozesses der oben genannten Schritte S₁–S₄ wird das herkömmliche Bondieren (Schritt S₇) durchgeführt.
Die Bondierungsvorrichtung mit einer automatischen Inspektionsfunktion führt jedoch auch die nachfolgenden Prozesse durch. Gleichzeitig mit der Bestimmung der Koordinatenposition von einem zweiten Bondierungspunkt (zweiter Befestigungspunkt) während der Leitungs-Lokalisierung von Schritt S₄ wird eine vorläufige Einbindung des Bildes der Leitung 20 durchgeführt und in einem der Speicher 8e₁ bis 8e_n der Bilderkennungseinrichtung 8 gespeichert (Schritt S₅). Obwohl dieses Bild für jede Leitung der oben genannten Leitung 20 gespeichert werden kann, kann es für zumindest einen Bereich in den Speicher eingegeben werden, nämlich für jede Leitung von einer Vielzahl von Leitungen. Außerdem, obwohl diese vorläufige Einfügung von einem zweiten Bondierungspunkt (Schritt S₅) während der Leitungs-Lokalisierung durchgeführt werden kann, wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, kann sie auch in einem anderen Schritt durchgeführt werden.
Wenn danach die vorläufige Einbindung von diesem zweiten Bondierungspunkt (Schritt S₅) durchgeführt wird, wird die vorläufige Einbindung des Bildes von einem ersten Bondierungspunkt, nämlich Anschlussfläche 6a von dem IC-Chip 6, durchgeführt und in jedem der Speicher 8e₁ bis 8e_n der Bilderkennungseinrichtung 8 gespeichert (Schritt S₆). Obwohl diese Daten für jede der oben genannten Anschlussflächen 6a von dem IC-Chip 6 gespeichert werden können, können sie für zumindest einen Bereich in den Speicher eingegeben werden, nämlich eine Vielzahl von Anschlussflächen. Nach Beendigung dieser Schritte S₁ bis S₆ wird das Bondieren durchgeführt (Schritt S₇). Da es außerdem lediglich erforderlich ist, dass die Einbindung von Daten für die Leitungsposition die vorläufige Einbindung von dem ersten und dem zweiten Bondierungspunkt durchgeführt werden muss, können zuerst Daten für den ersten Bondierungspunkt eingebunden werden.
Wenn das Bondieren beendet ist, wird anschließend die Inspektion durchgeführt, nachdem das Bild von dem ersten Bondierungspunkt eingebunden ist (Schritt S₈). Als nächstes wird das Bild von dem zweiten Bondierungspunkt wieder eingebunden, und es wird ebenfalls eine Inspektion durchgeführt (Schritt S₉). Nach dieser Inspektion wird eine Schlaufeninspektion an dem Draht zwischen dem ersten Bondierungspunkt und dem zweiten Bondierungspunkt (Schritt S₁₀) durchgeführt, um eine Reihe von automatischen Inspektionen durchzuführen. Wenn die oben genannte Serie von Inspektionen vollständig durchgeführt ist, wird der nächste Leiterrahmen L/F transportiert, und ein ähnlicher Vorgang wird durchgeführt. Außerdem, da es lediglich erforderlich ist, dass diese Inspektion von dem ersten und dem zweiten Bondierungspunkt und die Schlaufeninspektion durchgeführt werden, müssen diese Inspektionen nicht in der Reihenfolge durchgeführt werden, wie in 11 gezeigt.
Obwohl die automatische Inspektionsfunktion der Bondierungsvorrichtung die oben genannte Serie von Prozessen beinhaltet, kann diese automatische Inspektionsfunktion verwendet werden, um Inspektionen in einem Bondierungsprozess unter Verwendung verschiedener Verfahren durchzuführen, wie zum Beispiel durch automatisches Durchführen von Inspektionen nach der Bestimmung von einer bestimmten Anzahl Bondierungsvorgängen oder Durchführen von Bondierungsinspektionen mit festen Zeitintervallen, usw.
12 zeigt die Details von der Bild-Einbindung und der Inspektionssequenz, wie in 11 gezeigt. Wenn beispielsweise die gesamte Anschlussfläche 6a nicht in dem Bild in dem Fall des Fotografierens eines ersten Bondierungspunktes in der Form der Anschlussfläche 6a am IC-Chip 6 (oder ein zweiter Bondierungspunkt in der Form einer Leitung) enthalten ist, dann wird die Anschlussfläche fotografiert, die in einem speziellen Bildbereich liegt.
In Schritt S_6a wird die Kamera 1 zu Beginn zu einem ersten Bildeinbindungspunkt bewegt, gefolgt von dem Warten auf die Beendigung der Bewegung des XY-Tisches (Schritt S_6b). Danach wird ein spezielles Bild eingebunden (Schritt S_6c), wonach die Kamera 1 beginnt, sich zu dem nächsten Bildeinbindungspunkt zu bewegen (Schritt S_6d). Danach wird in Schritt S_6e ein Training durchgeführt, es wird nämlich das Bild, das in dem oben genannten Schritt S_6c eingebunden wurde, in dem Speicher 8e (8e₁ –8e_n ) gespeichert. Eine Hochgeschwindigkeitsverarbeitung wird durch Bewegung zu dem nächsten Bildpunkt in Schritt S_6d durchgeführt. Ein ähnlicher Prozess wird dann wiederholt, bis der Prozess für alle Anschlussflächen (oder Leitungen) vollständig durchgeführt ist, indem zu Schritt S_6b zurückgekehrt wird. Die oben genannte vorläufige Einbindung wird für jede Anschlussflächenstelle und Leitungsstelle durchgeführt. Außerdem wird die vorläufige Einbindung gemäß einer vorbestimmten Anzahl von Anschlussflächen oder Leitungen fortgesetzt, sofern so spezifiziert.
Obwohl die in 11 (Schritte S₈–S₁₀) gezeigte Inspektion den Inspektionsprozess betrifft, der nach dem Bondieren durchgeführt wird, wird dann ein Prozess, ähnlich den oben genannten Schritten S_6a–S_6d, für jeden Inspektionsprozess wiederholt, gefolgt von der Durchführung der Inspektion in Schritt S_6f. Diese Inspektion wird für den oben genannten Bildbereich wiederholt, nämlich den gesamten Drahtbereich in einem einzelnen Bild (ein gesamter Drahtbereich bezieht sich auf die Anschlussfläche, die Leitung und den damit verbundenen Draht), wobei dann eine Inspektion in dem nächsten Bildbereich durchgeführt wird, und zwar nach vollständiger Durchführung der oben genannten Inspektion, und dieser Prozess wird wiederholt, bis die Inspektionen für alle Drähte vollständig durchgeführt sind. Außerdem kann diese Drahtinspektion nur bei einer speziellen Anzahl von Drähten oder bei einem einzelnen speziellen Draht durchgeführt werden, anstelle von allen Drähten. Diese Inspektion kann für jede Anschlussflächenstelle, Leitungsstelle und Schlaufe durchgeführt werden, und zwar nach dem in 11 gezeigten Prozess.
In dem Fall, dass die Erkennungsvorrichtung, die die Kamera 1 und die Bilderkennungseinrichtung 8 umfasst, von hoher Genauigkeit ist, muss außerdem die vorläufige Einbindung lediglich durch Fotografieren des Zustands nach dem Bondieren gefolgt von der Erkennung und der Inspektion durchgeführt werden. Daher kann die vorläufige Einbindung, wie in 11 (Schritte S₅–S₆) gezeigt, weggelassen werden, was daher zu einer größeren Verarbeitungsgeschwindigkeit führt.
Obwohl vorstehend eine Reihe von Inspektionsprozessen erläutert wurde, wie in 11 und 12 gezeigt, da die automatische Inspektionsfunktion allgemein in Inspektionen für den ersten Bondierungspunkt, den zweiten Bondierungspunkt und die Schlaufe unterteilt werden kann, werden nachfolgend die Details von diesen Inspektionen der Reihe nach erläutert. Außerdem, obwohl die nachfolgende Erläuterung unter der Annahme erfolgt, dass eine Anschlussfläche der erste Bondierungspunkt und eine Leitung der zweite Bondierungspunkt ist, und zwar als eine allgemeine Regel, kann dies natürlich auch in der umgekehrten Reihenfolge vorliegen.
A. Inspektion von einem ersten Bondierungspunkt
(1) Inspektion des Vorhandenseins einer Kugel
Es wird eine Auswertung bezüglich des Vorhandenseins oder des Nichtvorhandenseins einer Kugel durchgeführt, die an der Position des ersten Bondierungspunktes bondiert ist, und zwar nach dem Fotografieren von einem ersten Bondierungspunkt in Form einer Anschlussfläche 6a durch die Kamera 1. Diese Auswertung erfolgt mit der Steuerschaltung 8f, wie in 2 gezeigt. In Schritt S₆, wie in 11 gezeigt, wird nämlich das in dem Speicher durch die vorläufige Einbindung des ersten Bondierungspunktes gespeicherte Bild aus dem Speicher 8e₁ bis 8e_n wieder aufgerufen und mit einem neu eingebundenen Bild von der Anschlussfläche 6a von einem ersten Bondierungspunkt verglichen. Zu diesem Zeitpunkt erfasst die Steuerschaltung 8f, ob eine Kugel vorhanden ist oder nicht, die in einem durch die Steuereinrichtung 13 spezifizierten Bereich bondiert ist. In dem Fall, in dem das Bondieren der Kugel B verschoben ist und sie nicht an der Anschlussfläche 6a bondiert ist, wie in 13 gezeigt, wird das Ergebnis der Detektion als fehlerhaft beurteilt. Die Steuereinrichtung 13 gibt dann einen Alarm von einer nicht gezeigten Alarmeinrichtung aus und/oder benachrichtigt den Bediener unter Verwendung einer Benachrichtungseinrichtung, wie zum Beispiel durch Anzeigen auf dem Monitor 10, gefolgt von einem automatischen Anhalten der Einrichtung.
(2) Inspektion des komprimierten Kugeldurchmessers
Die Größe einer Kugel, die an einer ersten Bondierungsstelle bondiert ist, wird erfasst. Mit anderen Worten, die Größe der Kugel B (gezeigt in 14) wird mit der Kamera 1 in einem Bereich fotografiert, der durch die Steuereinrichtung 13 spezifiziert ist, wie in 1 gezeigt. Die Abmessungen der Kugel in X- und Y-Richtung werden jeweils erfasst, und diese Daten werden über die Steuerschaltung 8f zu der Steuereinrichtung 13 zurückgeführt. Die Steuereinrichtung 13 gibt dann die Daten von der Bilderkennungseinrichtung 8 aus, nachdem sie beispielsweise in die Einheit μm umgewandelt sind. Obwohl die Daten hier in der Form von Pixeldaten erhalten werden, werden sie anschließend einfach als Daten bezeichnet. Außerdem wird diese Inspektion nicht in dem Fall durchgeführt, in dem die Kugel in der oben genannten Inspektion bezüglich des Vorhandenseins einer Kugel als nicht vorhanden bewertet wird. Außerdem, in dem Fall, dass die Kugelgröße nicht in einem bestimmten Bereich gemäß dem Ergebnis der Erfassung liegt, die Kugelgröße liegt nämlich nicht in einem vorbestimmten Bereich, und zwar als Ergebnis beispielsweise der Durchführung des Bondierens mit einer Kugelgröße, die mit der Tastatur eingegeben ist, gibt die Steuereinrichtung 13 einen Alarm von einer nicht gezeigten Alarmeinrichtung aus und/oder benachrichtigt den Benutzer unter Verwendung einer Benachrichtigungseinrichtung, wie zum Beispiel durch Anzeigen auf einem Monitor 10. Außerdem, auch dann, wenn sich die Kugelgröße in einem vorbestimmten Bereich befindet, damit sich diese Kugelgröße der gewünschten Kugelgröße nähert, werden die Daten des komprimierten Kugeldurchmessers zu der Steuereinrichtung 13 zurückgeführt, gefolgt von der Akkumulation der effektiven Daten und einer statistischen Verarbeitung. Bondierungsparameter, einschließlich Ultraschallwellen- und Belastungsparameter, werden dann korrigiert und aktualisiert, so dass die Kugelgröße den gewünschten komprimierten Kugeldurchmesser einnimmt.
(3) Erfassung der Kugelposition
Die erste Bondierungsposition, nämlich die Position von einer Kugel, die an der Anschlussfläche 6a von dem IC-Chip 6 bondiert ist, wird erfasst. Die Kamera 1 erfasst die Position der Kugel in einem Bereich, der von der Steuereinrichtung 13 spezifiziert ist, nämlich das Ausmaß der Abweichung in X- und Y-Richtung von der Anschlussflächenmitte Pc (diese Daten sind vorher im Speicher gespeichert), wie in 14 gezeigt, und die Daten werden zur Steuereinrichtung 13 über die Steuerschaltung 8f zurückgeführt. Die Kugelmitte Bc wird dann aus den durch die Fotografie mit der Kamera 1 erhaltenen Daten bestimmt. Das Ausmaß der Abweichung hinsichtlich XY-Koordinaten dieser Kugelmitte Bc von der Anschlussflächenmitte Pc wird bestimmt, und Korrekturen werden durchgeführt, so dass beide übereinstimmen.
In dem Fall, in dem die oben genannte Anschlussfläche 6a nicht etwa ein Quadrat, sondern statt dessen eine rechteckige Anschlussfläche ist, wird die Anzahl der Kugeln, die an dieser Anschlussfläche bondiert sind, zuerst erfasst, wie in 15 gezeigt. Ein Referenzpunkt an der Anschlussfläche wird dann gemäß dieser Anzahl von Kugeln und dem Ausmaß der Abweichung von diesem Punkt ausgegeben. In dem Fall, in dem beispielsweise zwei Bondierungen an der rechteckigen Anschlussfläche hergestellt werden, wie in 15(A) gezeigt, da die Länge in der horizontalen Richtung der Anschlussfläche gleich L beträgt, ist der Referenzpunkt bezüglich der Kugel an der linken Seite bei L/4 von der linken Seite angeordnet, während der Referenzpunkt bezüglich der Kugel an der rechten Seite auf ähnliche Weise bei L/4 von der rechten Seite angeordnet ist. Das Ausmaß der Abweichung von diesen Referenzpunkten wird dann berechnet. Zusätzlich werden in dem Fall, in dem drei Bondierungen an der in 15(B) gezeigten rechteckigen Anschlussfläche hergestellt werden, da die Länge L der Anschlussfläche zuvor in dem Speicher gespeichert ist, die Ausmaße der Abweichung von dem Referenzpunkt bezüglich der linken Kugel, die bezüglich der mittleren Kugel und die bezüglich der rechten Kugel berechnet. Die weitere Verarbeitung ist ähnlich wie in dem Fall von zwei Bondierungen, wie vorstehend beschrieben.
Außerdem wird in dem Fall, in dem der erste Bondierungspunkt eine Leitung usw. ist, wenn die Anschlussfläche nicht erfasst wird, das Ausmaß der Abweichung aus der von der Steuereinrichtung 13 spezifizierten Koordinatenposition stimmt.
Diese Inspektion wird nicht in dem Fall durchgeführt, in dem bei der Inspektion bezüglich des Vorhandenseins einer Kugel versuchsweise ausgewertet wurde, dass keine Kugel vorhanden ist. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass gemäß dem Ergebnis der Erfassung das Ausmaß der Kugelabweichung außerhalb eines bestimmten Bereiches liegt, gibt die Steuereinrichtung 13 einen Alarm von einer nicht gezeigten Alarmeinrichtung aus und/oder benachrichtigt den Bediener unter Verwendung einer Benachrichtigungseinrichtung, wie zum Beispiel durch Anzeigen auf einem Monitor 10, gefolgt von einem automatischen Anhalten der Einrichtung. Auch wenn sie in einem vorbestimmten Bereich liegt, damit die Position der Kugel der gewünschten Position der Kugel angenähert wird, werden die effektiven Daten zu der Steuereinrichtung 13 zurückgeführt, gefolgt von Akkumulation und statistischer Verarbeitung.
(4) 18 ist ein Flussdiagramm, dass die Inspektionssequenz an einer ersten Bondierungsstelle zeigt. Zu Beginn, wenn durch die Steuereinrichtung 13 instruiert wird, die Inspektion von einer ersten Bondierungsstelle durchzuführen, wird die Kamera 1 bewegt und das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von einer Kugel wird in einem spezifizierten Erfassungsbereich überprüft (Schritt S20). Dann erfolgt eine Bewertung, ob eine Kugel vorhanden ist, durch die Steuerschaltung 8f (Schritt S21). In dem Fall, dass bewertet wird, dass eine Kugel vorhanden ist, wird der Außenumfang der Kugel erfasst (Schritt S22). Der Kugeldurchmesser wird dann aus dieser Erfassung des Umfangs berechnet (Schritt S23). Dann wird der Innenumfang erfasst (Schritt S24), um die Position der Kugel zu berechnen (Schritt S25). Beim Erfassen des Innenumfangs, obwohl die Markierung der Kapillare 2 nach dem Bondieren verbleibt, und zwar beispielsweise in dem Fall, dass das Bondieren durchgeführt wird, nachdem sich die Kugel verformt hat, besteht die Möglichkeit, dass sich die Mitte von dem Außenumfang der Kugel von der Mitte von dessen Innenumfang verlagert hat. Folglich wird die Mitte des Innenumfangs der Kugel (Markierung durch die Kapillare 2) erfasst, wenn die Position der Kugel errechnet wird.
(5) Rückführungsverarbeitung der Kamerawerkzeugdistanz (CTD)
Obwohl beispielsweise die Distanz S zwischen der Mitte der Optik 1b der Kamera 1 und der Mitte der Kapillare 2 zuvor in dem Speicher in Form von Daten in der X-Richtung (Daten in der Y-Richtung sind auf ähnliche Weise ebenfalls eingestellt) gespeichert sind, wie in 1 gezeigt ist, gibt es bei der Bondierungsvorrichtung, wie sie in der vorliegenden Erfindung beansprucht ist, in dem Fall, dass diese Distanz infolge eines mechanischen Fehlers der Bondierungsvorrichtung verschoben ist, auch wenn das Bondieren durchgeformt wird, Fälle, in denen eine konstante Tendenz vorliegt, dass das Bondieren durchgeführt wird, das in der X- und/oder Y-Richtung von der korrekten Bondierungsposition verschoben ist. In solchen Fällen ist daher die vorliegende Bondierungsvorrichtung mit einer automatischen Korrekturfunktion ausgestattet, bei der diese Ausmaße der Abweichung akkumuliert, auf Basis dieser Daten statistisch verarbeitet wird und automatisch Korrekturen durchgeführt werden, indem die Kamerawerkzeugdistanz (CTD) oder individuelle Bondierungsreferenzkoordinaten automatisch korrigiert und aktualisiert werden, so dass die Position der Kugel gleich der Mitte der Anschlussfläche ist.
B. Inspektion an einem zweiten Bondierungspunkt
(1) Inspektion bezüglich des Vorhandenseins von Markierungen
Es wird eine Bewertung durchgeführt, ob eine Markierung der an dem zweiten Bondierungspunkt bondierten Kapillare 2 in der Form von Leitung 20 vorhanden ist, wie in 16 gezeigt. Es erfolgt nämlich eine Erfassung ob eine Kapillar-Markierrung in einem Bereich bondiert ist, der von der Steuereinrichtung 13 durch Bewegung der Kamera 1 spezifiziert ist. In dem Fall, dass sich in einem bestimmten Bereich keine Markierung befindet, beispielsweise in einem einzelnen Raster, und zwar als ein Ergebnis dieser Erfassung, gibt die Steuereinrichtung 13 einen Alarm von einer nicht gezeigten Alarmeinrichtung aus und/oder benachrichtigt den Bediener unter Verwendung einer Benachrichtigungseinrichtung, wie zum Beispiel durch Anzeigen auf einem Monitor 10, gefolgt von dem automatischen Anhalten der Einrichtung. Dies findet statt, da dadurch die Möglichkeit angegeben ist, dass der Draht nicht sicher mit der Leitung verbunden ist oder die Kapillare nicht die Position der Leitung erreicht, usw.
(2) Nahtgrößeninspektion
Wie in 16 gezeigt, wird die Größe von einer Naht (Halbmond), die an dem zweiten Bondierungspunkt in der Form einer Leitung 20 bondiert ist, erfasst. Die Größe von der Stich in einem bestimmten Bereich, der von der Steuereinrichtung 13 spezifiziert ist, wird in der L- bzw. W-Richtung durch Bewegung der Kamera 1 erfasst. Diese Daten werden dann zur Steuereinrichtung 13 über die Steuerschaltung 8f zurückgeführt. In dem Fall, in dem sich die Nahtgröße nicht in einem bestimmten Bereich befindet, beispielsweise in einem einzelnen Raster, und zwar als Ergebnis dieser Erfassung, gibt die Steuereinrichtung 13 einen Alarm von einer nicht gezeigten Alarmeinrichtung aus und/oder benachrichtigt den Bediener unter Verwendung einer Benachrichtigungseinrichtung, wie zum Beispiel durch Anzeigen auf einem Monitor 10 gefolgt von dem automatischen Anhalten der Vorrichtung. In dem Fall, in dem sich die Nahtgröße in einem bestimmten Bereich gemäß dem Ergebnis dieser Erfassung befindet, werden effektive Daten zu der Steuereinrichtung 13 zurückgeführt, gefolgt durch Akkumulieren und statistische Verarbeitung. Bondierungsparameter, wie zum Beispiel Ultraschallwellenparameter, Lastparameter, usw., werden dann korrigiert und aktualisiert, um die beabsichtigte Stichgröße zu erhalten.
(3) Inspektion der Nahtposition
Die Position von einer Naht, die an einer zweiten Bondierungsposition bondiert ist, wird erfasst. Es wird nämlich die Größe von dieser Markierung zumindest zweidimensional in den horizontalen Richtungen durch die Bewegung der Kamera 1 erfasst, um die Mitte dieser Markierung zu bestimmen. Diese wird dann als die Nahtposition genommen. Die Nahtposition wird beispielsweise in der Form von dem Ausmaß der Abweichung (P) in der X- und Y-Richtung zweidimensional in den horizontalen Richtungen von der Leitungsmitte erfasst, und diese Daten werden dann zu der Steuereinrichtung 13 über die Steuerschaltung 8f zurückgeführt.
In dem Fall, in dem die Leitung eine komplexe Form hat und sie nicht in Richtung der Breite spezifiziert werden kann, oder wenn sie eine sehr große Länge hat und nicht in Richtung der Breite erfasst werden kann, wird das Ausmaß der Abweichung aus einer Position berechnet, die zuvor von der Steuereinrichtung 13 spezifiziert ist. In dem Fall, in dem das Ergebnis dieser Erfassung nicht in einem bestimmten Rahmen der Abweichung liegt, beispielsweise nicht in einem einzelnen Raster, gibt die Steuereinrichtung 13 einen Alarm von einer nicht gezeigten Alarmeinrichtung aus und/oder benachrichtigt den Bediener unter Verwendung einer Einrichtung, wie zum Beispiel Anzeigen auf einem Monitor 10, gefolgt von dem automatischen Anhalten der Einrichtung.
Außerdem werden effektive Daten akkumuliert, und eine statistische Verarbeitung wird durchgeführt, gefolgt von der Korrektur und der Aktualisierung der Kamerawerkzeugdistanz (CTD) oder individueller Bondierungsreferenzkoordinaten, so dass die Nahtposition gleich der Mitte der Leitung ist. Außerdem, obwohl das Anhalten der Einrichtung usw. in dem Speicher in dem Fall gespeichert wird, in dem eine Markierung als bei der Inspektion bezüglich des Vorhandenseins von Markierungen als nicht vorhanden bewertet wird, wie in (1) oben beschrieben, wird eine Verarbeitung in der Form von Programmierung durchgeführt, so dass die Inspektion der Nahtgröße von (2) und die Inspektion der Nahtposition (3) geeignet kombiniert werden kann, und zwar auch in dem Fall, in dem keine Markierung vorhanden ist.
(4) Inspektion des Vorhandenseins des Drahtes
Außerdem wird eine Bewertung durchgeführt, ob ein Draht, der an einer zweiten Bondierungsposition bondiert ist, vorhanden oder nicht vorhanden ist. Das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von einem Draht wird erfasst, der in einem Bereich bondiert ist, der von der Steuereinrichtung 13 durch Bewegung der Kamera 1 spezifiziert ist. Diese Erfassung wird durchgeführt, da es Fälle gibt, in denen der Draht nicht verbunden ist, obwohl sowohl eine Markierung als auch eine Naht vorhanden sind. In dem Fall, in dem sich ein Draht nicht in einem bestimmten Bereich befindet, beispielsweise in einem einzelnen Raster, und zwar gemäß dem Ergebnis dieser Erfassung, gibt die Steuereinrichtung 13 einen Alarm von einer nicht gezeigten Alarmeinrichtung aus und/oder benachrichtigt den Bediener unter Verwendung einer Benachrichtigungseinheit, wie zum Beispiel durch Anzeigen auf einem Monitor 10, gefolgt von dem automatischen Anhalten der Einrichtung. Diese Inspektion ist in der Lage, Fehlanbringungen beim Bondieren zu erfassen, einschließlich gebrochene Drähte und Fehlbefestigungen, ohne dass ein Kontakt hergestellt ist. Gemäß diesem Verfahren, obwohl herkömmliche Verfahren zum Überprüfen, ob ein korrektes Bondieren stattgefunden haben, unter Verwendung von sehr kleinen Strömen, nicht bevorzugt sind, da es Fälle gibt, in denen dieser Typ von Inspektion eine Beschädigung des Halbleiters usw. induzieren kann, wobei dieses Verfahren in der Lage ist, eine Bewertung ohne Herstellen eines Kontaktes durchzuführen.
(5) Inspektion der Schlaufe
Das Ausmaß der Welligkeit einer bondierten Schlaufe kann nahe der Mitte von einem Draht gemessen werden. Eine Schlaufe, die von der Steuereinrichtung 13 spezifiziert ist, beispielsweise eine Schlaufe in einem bestimmten Bereich von der Mitte von einem Draht, der mit einem ersten Bondierungspunkt und einem zweiten Bondierungspunkt verbunden ist, wird durch Bewegung der Kamera 1 gefolgt von der Ausgabe von Distanzdaten von der Mitte der Schleife erfasst. Wenn sich das Ausmaß der Krümmung nicht in einem bestimmten Bereich befindet, beispielsweise in einem einzelnen Raster, und zwar gemäß dem Ergebnis dieser Erfassung, gibt die Steuereinrichtung 13 einen Alarm von einer nicht gezeigten Alarmeinrichtung aus und/oder benachrichtigt den Bediener unter Verwendung einer Benachrichtigungseinrichtung, wie zum Beispiel durch Anzeigen auf einem Monitor 10, gefolgt von dem automatischen Anhalten der Einrichtung. Da es Fälle gibt, in denen der Draht mit einem benachbarten Draht Kontakt haben kann, usw., werden effektive Daten akkumuliert, und eine statistische Verarbeitung wird durchgeführt, gefolgt vom Aktualisieren von einzelnen Bondierungsparametern usw., so dass das Ausmaß der Krümmung gleich Null ist.
C. Messen einer ursprünglichen Kugel
Der Durchmesser von einer ursprünglichen Kugel, die manuell an einer Insel usw. gebildet wird, kann unter Verwendung einer Erkennungseinrichtung gemessen werden. Es wird nämlich der Durchmesser von einer ursprünglichen Kugel an einer Position, die von der Steuereinrichtung 13 spezifiziert ist, durch Bewegung der Kamera 1 gemessen, gefolgt von der Ausgabe von diesen Daten. Außerdem, in dem Fall, in dem der Kugeldurchmesser in einem vorbestimmten Größenbereich liegt, werden diese effektiven Daten zu der Steuereinrichtung 13 zurückgeführt, gefolgt von Akkumulieren und statistischer Verarbeitung. Die ausgegebenen Daten von der elektrischen Entladeeinrichtung in der Form von einem elektrischen Brenner werden korrigiert, so dass der eingestellte Wert von einer Betätigungseinrichtung in der Form einer Tastatur 19 gleich der Kugelgröße ist.
Außerdem wird der Durchmesser von einer ursprünglichen Kugel an einer Position, die von der Steuereinrichtung 13 spezifiziert ist, und der Durchmesser von einem Draht, an dem diese Kugel gebildet ist, durch Bewegung der Kamera 1 gemessen, gefolgt von einer Bestimmung der jeweiligen Mittelpunkte des Kugeldurchmessers und des Drahtdurchmessers. In dem Fall, in dem sich die Kugelmitte an der Position B_C, befindet, nämlich der Position, in der die Mitte des Drahtdurchmessers W_C und die inhärente Kugelmitte B_C nicht ausgerichtet sind, sondern voneinander versetzt sind, wie in 20 gezeigt, basierend auf den Ergebnissen dieser Messung, bedeutet dies, dass die Kugel bezüglich des Drahtes verformt ist. Daher kann die Qualität, mit der die Kugel gebildet ist, durch Berechnen des Ausmaßes dieser Abweichung zwischen der Mitte des Drahtdurchmessers und der Kugelmitte bewertet werden.
Nachfolgend wird das Messen dieser ursprünglichen Kugel unter Verwendung von 19 erläutert.
Zu Beginn wird Luft von einer Luftzugeinrichtung 51 in die Richtung geblasen, die durch einen Pfeil angegeben ist, wie in 19(1) gezeigt ist. Da die Klammer 48a zu diesem Zeitpunkt offen ist, wird die Kugel, die an dem Ende von einem Draht gebildet ist, an dem Ende von einer Kapillare gehalten. Danach wird die Luftzugeinrichtung 51 umgeschaltet, um Luft anzusaugen, und Draht 49 wird in der Richtung nach unten zugeführt, wie durch einen Pfeil angegeben, wie in 19(2) gezeigt. Dann, wie in 19(3) gezeigt ist, wird die Klammer 48a geschlossen (gezeigt in 19(4)), wonach der Draht 49 ausreichend nach unten zu dem Ende der Kapillare 2 zugeführt ist. In dem Prozess bis 19(5) wird gleichzeitig zu dem Absenken des Bondierungsarms 41, wie in 8 gezeigt ist, der XY-Tisch 4 angetrieben und gesteuert, um den Zustand zu erreichen, der in 19(5) gezeigt ist. Dann werden Ultraschallwellen in der Richtung der Pfeile in 19(5) zu dem Ende der Kapillare 2 aufgebracht, wobei dieser Zustand beibehalten wird, was zu einer Verbindung des Drahtes und der Leitung (oder Insel) führt. Danach, wie in 19(6) gezeigt, wird die Klammer 48 an dem Punkt geschlossen, an dem die Kapillare 2 angehoben wird, was zu einem Abtrennen des Drahtes 49 führt. Anschließend, wie in 19(7) gezeigt, wird der XY-Tisch 4 angetrieben, und die Kamera 1 wird über der Kugel B positioniert. 20 zeigt eine vergrößerte Ansicht von diesem Zustand. Als ein Ergebnis der Anwendung eines solchen Verfahrens wird die Kugel B unter Verwendung der Erkennungseinrichtung fotografiert, wie in der vorliegenden Erfindung beansprucht, wodurch das Messen des Durchmessers der ursprünglichen Kugel ermöglicht wird. Es muss außerdem nicht gesagt werden, dass die Zeitpunkte, in denen die Klammer 48a geöffnet und geschlossen werden kann, geeignet variiert werden können. Außerdem, obwohl eine Luftzugeinrichtung 51 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel für die Einrichtung verwendet wird, die den Draht herausführt, kann dies natürlich unter Verwendung einer anderen Einrichtung verwendet werden, usw.
Aus den obigen Erläuterungen ist klar geworden, dass die vorliegende Erfindung den Vorteil bietet, in der Lage zu sein, effektiv Positionsinformationen zu verwenden, wie zum Beispiel Koordinaten usw., die zuvor in dem Speicher von einer Drahtbondierungsvorrichtung gespeichert wurden. Es ist daher nicht erforderlich, neue Daten usw. einzugeben. Außerdem, da die vorliegende Erfindung in der Lage ist, automatisch Bondierungsinspektionen bei einer Einrichtung durchzuführen, ohne eine separate Inspektionseinrichtung zu verwenden, bietet sie den zusätzlichen Vorteil, in der Lage zu sein, effektiv Daten zu benutzen, indem diese Daten unmittelbar zu der Einrichtung zurückgeführt werden, und zwar auch in dem Fall von Problemen, wie zum Beispiel Verbindungsfehler, die als ein Ergebnis der Inspektion stattfinden. Schließlich, da die Einstellpositionen der Einrichtung einfach von irgendjemandem bestimmt werden können, bietet die vorliegende Erfindung den Vorteil, in der Lage zu sein, die Stabilität und die Zuverlässigkeit der Einrichtung zu verbessern, während sie ebenfalls in der Lage ist, Platz und Kosten zu reduzieren.

Claims

Drahtbondierungsvorrichtung zum Verbinden eines ersten Bondierungspunktes in Form einer Anschlussfläche (6a) eines IC-Chips (6) und eines zweiten Bondierungspunktes in Form einer Leitung (20) eines Leiterrahmens (L/f) durch einen Draht (49), der sich zwischen dem ersten und dem zweiten Bondierungspunkt erstreckt, wobei vorgesehen sind: (a.1) eine Kamera (1) zum Aufnehmen von Bildern an vorbestimmten Orten; (a.2) eine Antriebsvorrichtung (12, 4) zum Bewegen der Kamera (1) zu den vorbestimmten Orten; (b.1) eine Bilderkennungseinrichtung (8) zum Empfang eines Ausgangssignals von der Kamera (1); (b.2) wobei die Bilderkennungseinrichtung (8) eine Bildspeichervorrichtung (8e) zum Speichern von Bilddaten aufweist, die von der Kamera aufgenommen werden, und einen ersten oder zweiten Bondierungspunkt (6a, 20) oder einen sich dazwischen erstreckenden Draht (49) betreffen; (b.3) eine Steuerschaltung (8f) in der Bilderkennungseinrichtung (8) vorgesehen ist, um von der Kamera (1) aufgenommene Bilddaten, die vorher in der Bildspeichervorrichtung (8e) gespeichert wurden, mit neu integrierten Bilddaten zu vergleichen, die von der Kamera (1) aufgenommen werden, und die dazu ausgebildet ist, (i) eine Kugel zu detektieren, die an der ersten Bondierungsposition bondiert ist, und deren Ort und Abmessung zu bestimmen, (ii) eine Drahtverlängerung zwischen der ersten und der zweiten Bondierungsposition zu detektieren, die an der zweiten Position bondiert ist, und den Ort des Drahts sowie den Ort und die Größe der Drahtverbindung an der zweiten Bondierungsposition zu bestimmen, und (iii) entsprechende Daten auszugeben; und (c.1) eine Steuereinrichtung (13) zum Steuern der Kamera (1) und der Antriebsvorrichtung (12, 4) wobei die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, die von der Steuerschaltung (8f) der Bilderkennungseinrichtung (8) ausgegebenen Daten zu empfangen, und ein entsprechendes Alarmsignal in jenem Fall zu erzeugen, in welchem eine defekte Verbindung oder ein defekter Draht (49) mit Positions- und Abmessungsdaten, die außerhalb eines vorbestimmten, zulässigen Bereiches liegen, erfasst wird, und die Daten im Falle nicht-defekter Drähte (49) oder Verbindungen, die Positions- und Abmessungsdaten aufweisen, die innerhalb des vorbestimmten, zulässigen Bereiches liegen, zu sammeln und statistisch zu verarbeiten, und Bondierungsparameter der Drahtbondierungsvorrichtung zu korrigieren und zu aktualisieren, zum Einsatz in einem nachfolgenden Bondierungsvorgang, um eine gewünschte Drahtverbindung zwischen einer ersten und einer zweiten Bondierungsposition zu erhalten.
Drahtbondierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (8f) dazu ausgebildet ist, auf Grundlage des Vergleichs der Bilddaten festzustellen, ob eine Kugel (B) innerhalb eines vorbestimmten Bereiches an dem Ort des ersten Bondierungspunktes vorhanden ist oder nicht.
Drahtbondierungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (8f) dazu ausgebildet ist, auf Grundlage des Vergleichs der Bilddaten die Abmessungen einer Kugel (B) festzustellen.
Drahtbondierungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (8f) dazu ausgebildet ist, das Zentrum (Bc) der Kugel (B) zu bestimmen, und das Ausmaß der Abweichung zwischen dem Kugelzentrum (Bc) und dem Zentrum (Pc) einer Anschlussfläche (6a) an dem ersten Bondierungspunkt zu berechnen.
Drahtbondierungsverfahren mit folgenden Schritten: a.1) Photographieren eines ersten Bondierungsortes (6a), um von diesem ein Bild zu erhalten; a.2) Speichern von Bilddaten des Bildes des ersten Bondierungsortes; b) Bondieren eines Drahtes (49) an den ersten Bondierungsort; c) Photographieren des ersten Bondierungsortes, an welchem der Draht bondiert wurde, um von dort ein neues Bild zu erhalten; d) Vergleichen der Bilddaten und der neuen Bilddaten; und e) Bewerten der Daten und: i) Erzeugung eines Alarmsignals in jenem Fall, in welchem eine defekte Verbindung mit Bilddaten festgestellt wird, die außerhalb des vorbestimmten, zulässigen Bereiches liegen; und ii) Sammeln und statistisches Verarbeiten der Daten im Falle nicht-defekter Verbindungen, die Bilddaten aufweisen, die innerhalb des vorbestimmten, zulässigen Bereiches liegen, und Korrigieren und Aktualisieren von Bondierungsparametern zum Einsatz in dem nachfolgenden Bondierungsvorgang, um die gewünschte Drahtverbindung zwischen der ersten und einer zweiten Bondierungsposition zu erhalten.
Drahtbondierungsverfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch: – Photographieren eines zweiten Bondierungsortes (20), um von diesem ein Bild zu erhalten; – Speichern von Bilddaten des Bildes des zweiten Bondierungsortes; – Bondieren des Drahts an den zweiten Bondierungsort; – Photographieren des zweiten Bondierungsortes, an welchem der Draht bondiert wurde, um von dort ein neues Bild zu erhalten; – Vergleichen der Bilddaten und der neuen Bilddaten.
Drahtbondierungsverfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Bestimmung, auf Grundlage des Vergleichs der Bilddaten des ersten Bondierungsortes mit den neuen Bilddaten des ersten Bondierungsortes, ob eine Kugel (B) des Drahtes (49) an eine Anschlussfläche (6a) als den ersten Bondierungsort bondiert wurde.
Drahtbondierungsverfahren nach Anspruch 7, bei welchem Schritt (d) umfasst, zu bestimmen, ob die Kugel (B) an die Anschlussfläche (6a) an einem vorgegebenen Ort oder innerhalb eines vorbestimmten Bereiches um den Ort herum bondiert wurde.
Drahtbondierungsverfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei welchem Schritt (d) die Erfassung der Größe der Kugel (B) umfasst.
Drahtbondierungsverfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Feststellung, ob ein Draht, der an den zweiten Bondierungsort bondiert wurde, innerhalb eines bestimmten Bereiches eines gewünschten Ortes liegt, oder nicht.
Drahtbondierungsverfahren nach Anspruch 5 und 6, gekennzeichnet durch Feststellung des Ausmaßes der Krümmung des Drahtes, der sich von dem ersten Bondierungsort zu dem zweiten Bondierungsort erstreckt.
Verfahren zur Verwendung einer Drahtbondierungsvorrichtung nach Anspruch 1 zur Bestimmung der Qualität der Kugel (B), die am Anfang auf dem Ende eines Drahts (49) in einer Drahtbondierungsvorrichtung ausgebildet wird, mit folgenden Schritten: – Photographieren der Kugel (B) und des Drahtes an einem ersten Bondierungsort; – Bestimmung der Durchmesser der Kugel (B) und des Drahtes (49); – Bestimmung des jeweiligen Zentrums (BC, WC) des Kugeldurchmessers und des Drahtdurchmessers; und – Bestimmung einer Abweichung des Zentrums (BC) des Kugeldurchmessers in Bezug auf das Zentrum (WC) des Drahtdurchmessers.