JP2000021923A - ボンディング方法及びその装置 - Google Patents
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 22
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
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Abstract
(57)【要約】
【課題】生産性を阻害することがなく、高精度にオフセ
ットの設定及び補正が可能である。 【解決手段】位置検知用カメラ７をリファレンスマーク
１０ａの上方に移動させてリファレンスマーク１０ａと
位置検知用カメラ７の光軸７ａとの位置関係を該位置検
知用カメラ７で測定し、また予め記憶されたオフセット
量に従ってツール４をリファレンスマーク１０ａ上に移
動させ、リファレンスマーク１０ａとツール４との位置
関係をオフセット補正用カメラ１２により測定し、これ
らの測定結果に基づいて予め記憶されたオフセット量を
補正して正確なオフセット量を求める。
ットの設定及び補正が可能である。 【解決手段】位置検知用カメラ７をリファレンスマーク
１０ａの上方に移動させてリファレンスマーク１０ａと
位置検知用カメラ７の光軸７ａとの位置関係を該位置検
知用カメラ７で測定し、また予め記憶されたオフセット
量に従ってツール４をリファレンスマーク１０ａ上に移
動させ、リファレンスマーク１０ａとツール４との位置
関係をオフセット補正用カメラ１２により測定し、これ
らの測定結果に基づいて予め記憶されたオフセット量を
補正して正確なオフセット量を求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボンディング方法
及びその装置に係り、特にボンディング位置を検知する
位置検知用カメラの光軸とツールの軸心とのオフセット
量を補正する方法及びその装置に関する。
及びその装置に係り、特にボンディング位置を検知する
位置検知用カメラの光軸とツールの軸心とのオフセット
量を補正する方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】以下、一例としてワイヤボンディング装
置について説明する。ＸＹテーブル上に搭載されたボン
ディングヘッドには、半導体デバイス上のボンディング
点の位置を検知するための位置検知用カメラと、ボンデ
ィングを行うツールが一端に取付けられたボンディング
アームとが設けられている。そこで、位置検知用カメラ
がボンディング点の位置を検知する時、ツール及びボン
ディングアームが位置検知用カメラの視野の妨げになら
ないように、位置検知用カメラの光軸とツールの軸心と
は一定距離ずらしてボンディングヘッドに組み付けられ
ている。一般に、位置検知用カメラの光軸とツールの軸
心との距離をオフセットと呼んでいる。
置について説明する。ＸＹテーブル上に搭載されたボン
ディングヘッドには、半導体デバイス上のボンディング
点の位置を検知するための位置検知用カメラと、ボンデ
ィングを行うツールが一端に取付けられたボンディング
アームとが設けられている。そこで、位置検知用カメラ
がボンディング点の位置を検知する時、ツール及びボン
ディングアームが位置検知用カメラの視野の妨げになら
ないように、位置検知用カメラの光軸とツールの軸心と
は一定距離ずらしてボンディングヘッドに組み付けられ
ている。一般に、位置検知用カメラの光軸とツールの軸
心との距離をオフセットと呼んでいる。
【０００３】位置検知用カメラはツールの先端を移動さ
せる位置を知るための基準点を求めるものであるので、
位置検知用カメラがツールからどれだけオフセットされ
ているかを正確に設定する必要がある。従来、オフセッ
トの設定方法として、例えば特開昭５９−６９９３９号
公報（以下、公知例１という）、特開平６−２２４２４
８号公報（以下、公知例２という）、特許第２５６８１
２５号公報（以下、公知例３という）が挙げられる。
せる位置を知るための基準点を求めるものであるので、
位置検知用カメラがツールからどれだけオフセットされ
ているかを正確に設定する必要がある。従来、オフセッ
トの設定方法として、例えば特開昭５９−６９９３９号
公報（以下、公知例１という）、特開平６−２２４２４
８号公報（以下、公知例２という）、特許第２５６８１
２５号公報（以下、公知例３という）が挙げられる。
【０００４】公知例１は、位置検知用カメラ（光電変換
器）によってツールの圧痕の画像を光電変換し、その画
像信号を処理してツールの圧痕中心を求め、それによっ
てオフセットを求めて設定している。
器）によってツールの圧痕の画像を光電変換し、その画
像信号を処理してツールの圧痕中心を求め、それによっ
てオフセットを求めて設定している。
【０００５】公知例２は、位置検知用カメラによって半
導体チップの１つのパッドを撮像し、その画像データを
処理してパッドの中心座標を求める。次に前記パッドの
近傍でツールによってワイヤの先端に形成されたボール
を試しボンディングする。続いてＸＹテーブルを駆動し
て前記試しボンディングされたボールを位置検知用カメ
ラにより撮像し、この画像データを処理してボールの中
心座標を求める。そして、パッドの中心座標とボールの
中心座標により、オフセットを設定している。
導体チップの１つのパッドを撮像し、その画像データを
処理してパッドの中心座標を求める。次に前記パッドの
近傍でツールによってワイヤの先端に形成されたボール
を試しボンディングする。続いてＸＹテーブルを駆動し
て前記試しボンディングされたボールを位置検知用カメ
ラにより撮像し、この画像データを処理してボールの中
心座標を求める。そして、パッドの中心座標とボールの
中心座標により、オフセットを設定している。
【０００６】またボンディングステージはヒータを内蔵
し、そのヒータによって高温となっており、その輻射熱
によって位置検知用カメラホルダやボンディングアーム
が熱膨張する。この熱膨張による位置検知用カメラホル
ダの伸長量とボンディングアームの伸長量との差により
結果的にオフセット量が変化し、ボンディング位置に位
置ずれが発生する。この熱的影響によるオフセット量の
補正も、前記公知例１、２の方法によって補正すること
ができる。
し、そのヒータによって高温となっており、その輻射熱
によって位置検知用カメラホルダやボンディングアーム
が熱膨張する。この熱膨張による位置検知用カメラホル
ダの伸長量とボンディングアームの伸長量との差により
結果的にオフセット量が変化し、ボンディング位置に位
置ずれが発生する。この熱的影響によるオフセット量の
補正も、前記公知例１、２の方法によって補正すること
ができる。
【０００７】公知例３は、ツールのエッジを検出する光
ファイバー検出器よりなるツールエッジ検出器を設け、
位置検知用カメラの位置は変化しないものとし、熱的影
響によってツール位置が変化することによって生ずるオ
フセット量のずれを補正している。即ち、熱的影響によ
るツールの位置ずれのみを検知している。
ファイバー検出器よりなるツールエッジ検出器を設け、
位置検知用カメラの位置は変化しないものとし、熱的影
響によってツール位置が変化することによって生ずるオ
フセット量のずれを補正している。即ち、熱的影響によ
るツールの位置ずれのみを検知している。
【０００８】またオフセットは予め正確に設定されてい
ることを前提とし、熱的影響によるオフセット量のずれ
の補正のみを対象としたものとして、例えば特開平１−
１６１７２７号公報、特開平４−３４３２３５号公報が
挙げられる。
ることを前提とし、熱的影響によるオフセット量のずれ
の補正のみを対象としたものとして、例えば特開平１−
１６１７２７号公報、特開平４−３４３２３５号公報が
挙げられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】公知例１、２は、大体
のオフセットを合わせてボンディングを行ない、このボ
ンディングされたツールの圧痕又はボール位置のずれ分
によりオフセット量を補正して設定するものである。し
かし、この方法は次のような問題点を有する。
のオフセットを合わせてボンディングを行ない、このボ
ンディングされたツールの圧痕又はボール位置のずれ分
によりオフセット量を補正して設定するものである。し
かし、この方法は次のような問題点を有する。
【００１０】第１に、公知例１は位置不良のボンディン
グを行った後にオフセット量を補正する。即ち、不良品
を作ってから次のボンディング位置を修正することにな
る。公知例２は、このような不良品を作るのを避けるた
めに、リードの実際のボンディング位置に影響を与えな
い位置に試しボンディングを行っている。しかし、リー
ドによっては位置ずれを許さないほどボンディング可能
なスペースが狭く、修正のためのずれたボンディングが
嫌われるものもあり、このような半導体デバイスには適
用できない。また試しボンディングとそれに続く補正作
業は、生産時間の無駄であり、生産性を阻害する。
グを行った後にオフセット量を補正する。即ち、不良品
を作ってから次のボンディング位置を修正することにな
る。公知例２は、このような不良品を作るのを避けるた
めに、リードの実際のボンディング位置に影響を与えな
い位置に試しボンディングを行っている。しかし、リー
ドによっては位置ずれを許さないほどボンディング可能
なスペースが狭く、修正のためのずれたボンディングが
嫌われるものもあり、このような半導体デバイスには適
用できない。また試しボンディングとそれに続く補正作
業は、生産時間の無駄であり、生産性を阻害する。
【００１１】第２に、ボンディング装置で位置検知に使
う位置検知用カメラの倍率はある程度視野が大きい必要
があり、倍率が低くμｍ級の正確な位置検知が困難であ
る。特に、実際のツール圧痕又はボールは、位置を修正
するために専用に作られたパターンと違い、個々の画像
が異なるために正確な位置が検知しにくい。そこで、公
知例１には、ズームレンズを用いることが記載されてい
るが、ズームレンズは中のレンズを動かすので、必ず画
像位置が変化してしまい、オフセットが変わる原因にな
る。従って、ズームレンズを用いることは、ボンディン
グ装置においては実際的ではなく、倍率が低いまま行わ
れており位置検知精度が悪い。
う位置検知用カメラの倍率はある程度視野が大きい必要
があり、倍率が低くμｍ級の正確な位置検知が困難であ
る。特に、実際のツール圧痕又はボールは、位置を修正
するために専用に作られたパターンと違い、個々の画像
が異なるために正確な位置が検知しにくい。そこで、公
知例１には、ズームレンズを用いることが記載されてい
るが、ズームレンズは中のレンズを動かすので、必ず画
像位置が変化してしまい、オフセットが変わる原因にな
る。従って、ズームレンズを用いることは、ボンディン
グ装置においては実際的ではなく、倍率が低いまま行わ
れており位置検知精度が悪い。
【００１２】第３に、ボンディングした時のツール圧痕
又はボールの画像は、個々に異なるために正確な位置を
求めることはできない。
又はボールの画像は、個々に異なるために正確な位置を
求めることはできない。
【００１３】公知例３は、公知例１、２のように、ボン
ディングされたツールの圧痕又はボール位置を検知する
ものではないので、公知例１、２のような問題はない。
しかし、単に熱的影響によるツールの変動を検知するの
みであるので、次のような問題がある。
ディングされたツールの圧痕又はボール位置を検知する
ものではないので、公知例１、２のような問題はない。
しかし、単に熱的影響によるツールの変動を検知するの
みであるので、次のような問題がある。
【００１４】位置検知用カメラは、ツールの側方に配設
され、ボンディング点の位置を検知するものであるの
で、ボンディングステージの高温による輻射熱の影響を
受ける。これによって位置検知用カメラホルダが熱膨張
し、位置検知用カメラの位置変動は避けられない。特に
ボンディング装置のようにボンディング精度をサブμｍ
単位に上げようとすると、ツールの位置変動のみの検知
では、到底対応できない。
され、ボンディング点の位置を検知するものであるの
で、ボンディングステージの高温による輻射熱の影響を
受ける。これによって位置検知用カメラホルダが熱膨張
し、位置検知用カメラの位置変動は避けられない。特に
ボンディング装置のようにボンディング精度をサブμｍ
単位に上げようとすると、ツールの位置変動のみの検知
では、到底対応できない。
【００１５】本発明の課題は、生産性を阻害することが
なく、高精度にオフセットの設定及び補正が可能なボン
ディング方法及びその装置を提供することにある。
なく、高精度にオフセットの設定及び補正が可能なボン
ディング方法及びその装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の第１の方法は、ボンディング部品の位置を検
知する位置検知用カメラと、ボンディングを行うツール
とがオフセットされたボンディング装置において、前記
位置検知用カメラをリファレンス部材上のリファレンス
部の上方に移動させてリファレンス部と前記位置検知用
カメラの光軸との位置関係を該位置検知用カメラで測定
し、また予め記憶されたオフセット量に従って前記ツー
ルを前記リファレンス部上に移動させ、前記リファレン
ス部と前記ツールとの位置関係をオフセット補正用カメ
ラにより測定し、これらの測定結果に基づいて前記予め
記憶されたオフセット量を補正して正確なオフセット量
を求めることを特徴とする。
の本発明の第１の方法は、ボンディング部品の位置を検
知する位置検知用カメラと、ボンディングを行うツール
とがオフセットされたボンディング装置において、前記
位置検知用カメラをリファレンス部材上のリファレンス
部の上方に移動させてリファレンス部と前記位置検知用
カメラの光軸との位置関係を該位置検知用カメラで測定
し、また予め記憶されたオフセット量に従って前記ツー
ルを前記リファレンス部上に移動させ、前記リファレン
ス部と前記ツールとの位置関係をオフセット補正用カメ
ラにより測定し、これらの測定結果に基づいて前記予め
記憶されたオフセット量を補正して正確なオフセット量
を求めることを特徴とする。
【００１７】上記課題を解決するための本発明の第１の
装置は、ボンディング部品の位置を検知する位置検知用
カメラと、ボンディングを行うツールとがオフセットさ
れたボンディング装置において、リファレンス部が設け
られたリファレンス部材と、このリファレンス部を検知
するオフセット補正用カメラと、前記位置検知用カメラ
をリファレンス部材上のリファレンス部の上方に移動さ
せてリファレンス部と前記位置検知用カメラの光軸との
位置関係を該位置検知用カメラで測定した測定値と、予
め記憶されたオフセット量に従って前記ツールを前記リ
ファレンス部上に移動させ、前記リファレンス部と前記
ツールとの位置関係をオフセット補正用カメラで測定し
た測定値とによる測定結果に基づいて、前記予め記憶さ
れたオフセット量を補正して正確なオフセット量を求め
る演算制御装置とを備えたことを特徴とする。
装置は、ボンディング部品の位置を検知する位置検知用
カメラと、ボンディングを行うツールとがオフセットさ
れたボンディング装置において、リファレンス部が設け
られたリファレンス部材と、このリファレンス部を検知
するオフセット補正用カメラと、前記位置検知用カメラ
をリファレンス部材上のリファレンス部の上方に移動さ
せてリファレンス部と前記位置検知用カメラの光軸との
位置関係を該位置検知用カメラで測定した測定値と、予
め記憶されたオフセット量に従って前記ツールを前記リ
ファレンス部上に移動させ、前記リファレンス部と前記
ツールとの位置関係をオフセット補正用カメラで測定し
た測定値とによる測定結果に基づいて、前記予め記憶さ
れたオフセット量を補正して正確なオフセット量を求め
る演算制御装置とを備えたことを特徴とする。
【００１８】上記課題を解決するための本発明の第２の
方法及び装置は、上記第１の方法及び装置において、前
記リファレンス部材は透明な部材よりなり、前記オフセ
ット補正用カメラは、前記リファレンス部材に対向して
該リファレンス部材の下方に配設されていることを特徴
とする。
方法及び装置は、上記第１の方法及び装置において、前
記リファレンス部材は透明な部材よりなり、前記オフセ
ット補正用カメラは、前記リファレンス部材に対向して
該リファレンス部材の下方に配設されていることを特徴
とする。
【００１９】上記課題を解決するための本発明の第３の
方法及び装置は、上記第１の方法及び装置において、前
記オフセット補正用カメラは、前記リファレンス部材に
対向して該リファレンス部材の側方に配設されているこ
とを特徴とする。
方法及び装置は、上記第１の方法及び装置において、前
記オフセット補正用カメラは、前記リファレンス部材に
対向して該リファレンス部材の側方に配設されているこ
とを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図１乃至
図５により説明する。図１に示すように、ＸＹテーブル
１に搭載されたボンディングヘッド２には、ボンディン
グアーム３が上下動可能に設けられ、ボンディングアー
ム３は図示しない上下駆動手段で上下方向に駆動され
る。ボンディングアーム３の先端部にはツール４が取付
けられ、ツール４にはワイヤ５が挿通されている。また
ボンディングヘッド２にはカメラホルダ６が固定されて
おり、カメラホルダ６の先端部には位置検知用カメラ７
が固定されている。位置検知用カメラ７の光軸７ａは垂
直に下方へ向かっている。またツール４の軸心４ａも同
様である。前記光軸７ａと軸心４ａはＸＹ方向にオフセ
ット量Ｘｔ、Ｙｔだけオフセットされている。以上は、
周知の構造である。
図５により説明する。図１に示すように、ＸＹテーブル
１に搭載されたボンディングヘッド２には、ボンディン
グアーム３が上下動可能に設けられ、ボンディングアー
ム３は図示しない上下駆動手段で上下方向に駆動され
る。ボンディングアーム３の先端部にはツール４が取付
けられ、ツール４にはワイヤ５が挿通されている。また
ボンディングヘッド２にはカメラホルダ６が固定されて
おり、カメラホルダ６の先端部には位置検知用カメラ７
が固定されている。位置検知用カメラ７の光軸７ａは垂
直に下方へ向かっている。またツール４の軸心４ａも同
様である。前記光軸７ａと軸心４ａはＸＹ方向にオフセ
ット量Ｘｔ、Ｙｔだけオフセットされている。以上は、
周知の構造である。
【００２１】図示しない半導体デバイスを位置決め載置
する図示しないボンディングステージの近傍には、リフ
ァレンス板１０を位置決め載置したリファレンス板支持
台１１が設けられ、リファレンス板１０の下方には、検
知部を上方に向けてオフセット補正用カメラ１２が配設
されている。前記リファレンス板１０は透明板よりな
り、リファレンスマーク１０ａが設けられている。
する図示しないボンディングステージの近傍には、リフ
ァレンス板１０を位置決め載置したリファレンス板支持
台１１が設けられ、リファレンス板１０の下方には、検
知部を上方に向けてオフセット補正用カメラ１２が配設
されている。前記リファレンス板１０は透明板よりな
り、リファレンスマーク１０ａが設けられている。
【００２２】図２に示すように、ＸＹテーブル１は、演
算制御装置２０の指令によりＸＹテーブル制御装置２１
を介して駆動される。位置検知用カメラ７及びオフセッ
ト補正用カメラ１２により撮像した画像は、画像処理装
置２２により処理され、コンピュータよりなる演算制御
装置２０によって後記する方法により正確なオフセット
量Ｘｔ、Ｙｔが算出される。メモリ２３には予めオフセ
ット量Ｘｗ、Ｙｗが記憶されている。そこで、正確なオ
フセット量Ｘｔ、Ｙｔとメモリ２３に予め記憶されたオ
フセット量Ｘｗ、Ｙｗとの差、即ちオフセット補正量を
△Ｘ、△Ｙとすると、数１の関係になる。なお、図中、
２４は入出力装置を示す。
算制御装置２０の指令によりＸＹテーブル制御装置２１
を介して駆動される。位置検知用カメラ７及びオフセッ
ト補正用カメラ１２により撮像した画像は、画像処理装
置２２により処理され、コンピュータよりなる演算制御
装置２０によって後記する方法により正確なオフセット
量Ｘｔ、Ｙｔが算出される。メモリ２３には予めオフセ
ット量Ｘｗ、Ｙｗが記憶されている。そこで、正確なオ
フセット量Ｘｔ、Ｙｔとメモリ２３に予め記憶されたオ
フセット量Ｘｗ、Ｙｗとの差、即ちオフセット補正量を
△Ｘ、△Ｙとすると、数１の関係になる。なお、図中、
２４は入出力装置を示す。
【数１】Ｘｔ＝Ｘｗ＋△Ｘ Ｙｔ＝Ｙｗ＋△Ｙ
【００２３】次にオフセット量Ｘｔ、Ｙｔの設定（補
正）方法を図３乃至図５を参照しながら説明する。図３
は位置検知用カメラ７が原点（０，０）に位置する状態
を示し、１２ａはオフセット補正用カメラ１２の光軸を
示す。図３の状態より位置検知用カメラ７の光軸７ａが
リファレンス板１０の上方に位置するように、演算制御
装置２０の指令によりＸＹテーブル制御装置２１を介し
てＸＹテーブル１が駆動され、図４に示すように、位置
検知用カメラ７の光軸は７ｂに位置する。この時のツー
ル４の軸心は４ｂに位置する。
正）方法を図３乃至図５を参照しながら説明する。図３
は位置検知用カメラ７が原点（０，０）に位置する状態
を示し、１２ａはオフセット補正用カメラ１２の光軸を
示す。図３の状態より位置検知用カメラ７の光軸７ａが
リファレンス板１０の上方に位置するように、演算制御
装置２０の指令によりＸＹテーブル制御装置２１を介し
てＸＹテーブル１が駆動され、図４に示すように、位置
検知用カメラ７の光軸は７ｂに位置する。この時のツー
ル４の軸心は４ｂに位置する。
【００２４】ここで、位置検知用カメラ７の移動量は、
リファレンスマーク１０ａを検知できる位置であればよ
く、リファレンスマーク１０ａの中心に位置検知用カメ
ラ７の光軸７ｂを一致させる必要はない。そこで、位置
検知用カメラ７によりリファレンスマーク１０ａと位置
検知用カメラ７との関係△Ｘ1 、△Ｙ1 が測定される。
リファレンスマーク１０ａを検知できる位置であればよ
く、リファレンスマーク１０ａの中心に位置検知用カメ
ラ７の光軸７ｂを一致させる必要はない。そこで、位置
検知用カメラ７によりリファレンスマーク１０ａと位置
検知用カメラ７との関係△Ｘ1 、△Ｙ1 が測定される。
【００２５】次に演算制御装置２０は、メモリ２３に予
め記憶されたオフセット量Ｘｗ、Ｙｗにより、ＸＹテー
ブル制御装置２１を介してＸＹテーブル１を駆動させ
る。これにより、ツール４はリファレンス板１０の上方
に移動させられ、図５に示すように、ツール４の軸心は
４ｂより４ｃに位置し、位置検知用カメラ７の光軸は７
ｂより７ｃに位置する。もし、予め記憶されたオフセッ
ト量Ｘｗ、Ｙｗが正確なオフセット量Ｘｔ、Ｙｔであれ
ば、オフセット補正量△Ｘ、△Ｙは０であるので、４ｃ
は７ｂに一致する。しかし、予め記憶されたオフセット
量Ｘｗ、Ｙｗが大体の値であった場合、またカメラホル
ダ６やボンディングアーム３が熱的影響により熱膨張
し、オフセット量Ｘｗ、Ｙｗが変化した場合には、４ｃ
は７ｂに一致しなく、誤差（オフセット補正量）△Ｘ、
△Ｙが生じる。
め記憶されたオフセット量Ｘｗ、Ｙｗにより、ＸＹテー
ブル制御装置２１を介してＸＹテーブル１を駆動させ
る。これにより、ツール４はリファレンス板１０の上方
に移動させられ、図５に示すように、ツール４の軸心は
４ｂより４ｃに位置し、位置検知用カメラ７の光軸は７
ｂより７ｃに位置する。もし、予め記憶されたオフセッ
ト量Ｘｗ、Ｙｗが正確なオフセット量Ｘｔ、Ｙｔであれ
ば、オフセット補正量△Ｘ、△Ｙは０であるので、４ｃ
は７ｂに一致する。しかし、予め記憶されたオフセット
量Ｘｗ、Ｙｗが大体の値であった場合、またカメラホル
ダ６やボンディングアーム３が熱的影響により熱膨張
し、オフセット量Ｘｗ、Ｙｗが変化した場合には、４ｃ
は７ｂに一致しなく、誤差（オフセット補正量）△Ｘ、
△Ｙが生じる。
【００２６】前記したように、ツール４がリファレンス
板１０の上方に移動させられた後、ツール４をリファレ
ンス板１０すれすれの高さまで下降させる。そして、オ
フセット補正用カメラ１２によりリファレンスマーク１
０ａとツール４先端の両方を撮像し、双方の正確な位置
関係、即ち△Ｘ2 、△Ｙ2 を測定する。この測定値△Ｘ
2 、△Ｙ2 と前記測定した測定値△Ｘ1 、△Ｙ1 とによ
り、数２によりオフセット補正量△Ｘ、△Ｙは算出され
る。
板１０の上方に移動させられた後、ツール４をリファレ
ンス板１０すれすれの高さまで下降させる。そして、オ
フセット補正用カメラ１２によりリファレンスマーク１
０ａとツール４先端の両方を撮像し、双方の正確な位置
関係、即ち△Ｘ2 、△Ｙ2 を測定する。この測定値△Ｘ
2 、△Ｙ2 と前記測定した測定値△Ｘ1 、△Ｙ1 とによ
り、数２によりオフセット補正量△Ｘ、△Ｙは算出され
る。
【数２】△Ｘ＝△Ｘ1 −△Ｘ2 △Ｙ＝△Ｙ1 −△Ｙ2
【００２７】そこで、演算制御装置２０は数２によりオ
フセット補正量△Ｘ、△Ｙを算出し、数１により予め記
憶されたオフセット量Ｘｗ、Ｙｗにオフセット補正量△
Ｘ、△Ｙを補正して正確なオフセット量Ｘｔ、Ｙｔを算
出し、メモリ２３に記憶されたオフセット量Ｘｗ、Ｙｗ
を正確なオフセット量Ｘｔ、Ｙｔに補正する。
フセット補正量△Ｘ、△Ｙを算出し、数１により予め記
憶されたオフセット量Ｘｗ、Ｙｗにオフセット補正量△
Ｘ、△Ｙを補正して正確なオフセット量Ｘｔ、Ｙｔを算
出し、メモリ２３に記憶されたオフセット量Ｘｗ、Ｙｗ
を正確なオフセット量Ｘｔ、Ｙｔに補正する。
【００２８】もし、ボンディングヘッド２を駆動するＸ
ＹテーブルのＸＹ軸とオフセット補正用カメラ１２のＸ
Ｙ軸が一致していない（相対的に水平に回転している）
と僅かながら誤差が入り込む。その誤差の補正は、ツー
ル４をオフセット補正用カメラ１２の視野の範囲で移動
させ、ＸＹテーブルとオフセット補正用カメラ１２のＸ
Ｙ軸とのずれを測定すれば良い。
ＹテーブルのＸＹ軸とオフセット補正用カメラ１２のＸ
Ｙ軸が一致していない（相対的に水平に回転している）
と僅かながら誤差が入り込む。その誤差の補正は、ツー
ル４をオフセット補正用カメラ１２の視野の範囲で移動
させ、ＸＹテーブルとオフセット補正用カメラ１２のＸ
Ｙ軸とのずれを測定すれば良い。
【００２９】このように、実際のボンディングを行う必
要がないので、半導体デバイス上に試しボンディングを
行う必要がなく、不良品の生産は避けられる。また１デ
バイスのボンディング途中で必要に応じて何時でもオフ
セット補正を行うことができるので、どのようなシーケ
ンスでボンディングを行っても、ボンディング寸前にオ
フセット補正動作を行うことができ、熱的影響によって
発生するオフセット誤差も補正することができる。
要がないので、半導体デバイス上に試しボンディングを
行う必要がなく、不良品の生産は避けられる。また１デ
バイスのボンディング途中で必要に応じて何時でもオフ
セット補正を行うことができるので、どのようなシーケ
ンスでボンディングを行っても、ボンディング寸前にオ
フセット補正動作を行うことができ、熱的影響によって
発生するオフセット誤差も補正することができる。
【００３０】また通常の連続ボンディング中のオフセッ
ト補正動作は、ボンディングの搬送動作と並行して行う
ことができるので、ボンディング装置の生産性を阻害し
ない。またオフセット補正用カメラ１２は、位置検知用
カメラ７とは関係なく必要な倍率、照明方式を用いるこ
とができる。またマークにも精度がでる形状を容易に選
ぶことができる。
ト補正動作は、ボンディングの搬送動作と並行して行う
ことができるので、ボンディング装置の生産性を阻害し
ない。またオフセット補正用カメラ１２は、位置検知用
カメラ７とは関係なく必要な倍率、照明方式を用いるこ
とができる。またマークにも精度がでる形状を容易に選
ぶことができる。
【００３１】またリファレンスマーク１０ａと位置検知
用カメラ７との位置関係△Ｘ1 、△Ｙ1 を測定し、その
後メモリ２３に予め記憶されたオフセット量Ｘｗ、Ｙｗ
だけツール４を移動させ、リファレンスマーク１０ａと
ツール４と位置関係をオフセット補正用カメラ１２で測
定し、リファレンスマーク１０ａを基準として位置検知
用カメラ７とツール４との位置関係を求めるので、正確
なオフセット量Ｘｔ、Ｙｔが求められる。従って、特に
ワイヤボンディング装置によるボンディング精度をサブ
μｍ単位級に上げることができる。
用カメラ７との位置関係△Ｘ1 、△Ｙ1 を測定し、その
後メモリ２３に予め記憶されたオフセット量Ｘｗ、Ｙｗ
だけツール４を移動させ、リファレンスマーク１０ａと
ツール４と位置関係をオフセット補正用カメラ１２で測
定し、リファレンスマーク１０ａを基準として位置検知
用カメラ７とツール４との位置関係を求めるので、正確
なオフセット量Ｘｔ、Ｙｔが求められる。従って、特に
ワイヤボンディング装置によるボンディング精度をサブ
μｍ単位級に上げることができる。
【００３２】図６乃至図１０は本発明の第２の実施の形
態を示す。前記実施の形態においては、リファレンス部
材は透明なリファレンス板１０よりなり、またリファレ
ンス部はリファレンスマーク１０ａよりなっており、オ
フセット補正用カメラ１２はリファレンス板１０の下方
に配設されている。本実施の形態においては、リファレ
ンス部材３０は不透明な部材よりなり、リファレンス部
材３０に設けたリファレンス部３０ａは、円形状の突起
となっている。またリファレンス部材３０の側方のＸ軸
方向及びＹ軸方向には、リファレンス部３０ａに検知部
を向けてＸ軸オフセット補正用カメラ３１、Ｙ軸オフセ
ット補正用カメラ３２が配設されている。その他の構成
は前記実施の形態と同じである。
態を示す。前記実施の形態においては、リファレンス部
材は透明なリファレンス板１０よりなり、またリファレ
ンス部はリファレンスマーク１０ａよりなっており、オ
フセット補正用カメラ１２はリファレンス板１０の下方
に配設されている。本実施の形態においては、リファレ
ンス部材３０は不透明な部材よりなり、リファレンス部
材３０に設けたリファレンス部３０ａは、円形状の突起
となっている。またリファレンス部材３０の側方のＸ軸
方向及びＹ軸方向には、リファレンス部３０ａに検知部
を向けてＸ軸オフセット補正用カメラ３１、Ｙ軸オフセ
ット補正用カメラ３２が配設されている。その他の構成
は前記実施の形態と同じである。
【００３３】次に数１に示すオフセット量Ｘｔ、Ｙｔの
設定（補正）方法を図７乃至図１０を参照しながら説明
する。なお、図８から図９の動作は前記図３から図４の
動作と全く同じである。即ち、図８は前記図３と同様
に、位置検知用カメラ７が原点（０，０）に位置する状
態を示す。図８の状態より位置検知用カメラ７の光軸７
ａがリファレンス部材３０の上方に位置するように、演
算制御装置２０の指令によりＸＹテーブル制御装置２１
を介してＸＹテーブル１が駆動され、図９に示すよう
に、位置検知用カメラ７の光軸は７ｂに位置する。この
時のツール４の軸心は４ｂに位置する。
設定（補正）方法を図７乃至図１０を参照しながら説明
する。なお、図８から図９の動作は前記図３から図４の
動作と全く同じである。即ち、図８は前記図３と同様
に、位置検知用カメラ７が原点（０，０）に位置する状
態を示す。図８の状態より位置検知用カメラ７の光軸７
ａがリファレンス部材３０の上方に位置するように、演
算制御装置２０の指令によりＸＹテーブル制御装置２１
を介してＸＹテーブル１が駆動され、図９に示すよう
に、位置検知用カメラ７の光軸は７ｂに位置する。この
時のツール４の軸心は４ｂに位置する。
【００３４】ここで、位置検知用カメラ７の移動量は、
リファレンス部３０ａを検知できる位置であればよく、
リファレンス部３０ａの中心に位置検知用カメラ７の光
軸７ｂを一致させる必要はない。そこで、位置検知用カ
メラ７によりリファレンス部３０ａと位置検知用カメラ
７との関係△Ｘ1 、△Ｙ1 が測定される。
リファレンス部３０ａを検知できる位置であればよく、
リファレンス部３０ａの中心に位置検知用カメラ７の光
軸７ｂを一致させる必要はない。そこで、位置検知用カ
メラ７によりリファレンス部３０ａと位置検知用カメラ
７との関係△Ｘ1 、△Ｙ1 が測定される。
【００３５】次に演算制御装置２０は、メモリ２３に予
め記憶されたオフセット量Ｘｗ、Ｙｗにより、ＸＹテー
ブル制御装置２１を介してＸＹテーブル１を駆動させ
る。これにより、ツール４はリファレンス部材３０の上
方に移動させられ、図１０に示すように、ツール４の軸
心は４ｂより４ｃに位置し、位置検知用カメラ７の光軸
は７ｂより７ｃに位置する。もし、予め記憶されたオフ
セット量Ｘｗ、Ｙｗが正確なオフセット量Ｘｔ、Ｙｔで
あれば、オフセット補正量△Ｘ、△Ｙは０であるので、
４ｃは７ｂに一致する。しかし、予め記憶されたオフセ
ット量Ｘｗ、Ｙｗが大体の値であった場合、またカメラ
ホルダ６やボンディングアーム３が熱的影響により熱膨
張し、オフセット量Ｘｗ、Ｙｗが変化した場合には、４
ｃは７ｂに一致しなく、誤差（オフセット補正量）△
Ｘ、△Ｙが生じる。
め記憶されたオフセット量Ｘｗ、Ｙｗにより、ＸＹテー
ブル制御装置２１を介してＸＹテーブル１を駆動させ
る。これにより、ツール４はリファレンス部材３０の上
方に移動させられ、図１０に示すように、ツール４の軸
心は４ｂより４ｃに位置し、位置検知用カメラ７の光軸
は７ｂより７ｃに位置する。もし、予め記憶されたオフ
セット量Ｘｗ、Ｙｗが正確なオフセット量Ｘｔ、Ｙｔで
あれば、オフセット補正量△Ｘ、△Ｙは０であるので、
４ｃは７ｂに一致する。しかし、予め記憶されたオフセ
ット量Ｘｗ、Ｙｗが大体の値であった場合、またカメラ
ホルダ６やボンディングアーム３が熱的影響により熱膨
張し、オフセット量Ｘｗ、Ｙｗが変化した場合には、４
ｃは７ｂに一致しなく、誤差（オフセット補正量）△
Ｘ、△Ｙが生じる。
【００３６】前記したように、ツール４がリファレンス
部材３０の上方に移動させられた後、ツール４をリファ
レンス部３０ａすれすれの高さまで下降させる。そし
て、Ｘ軸オフセット補正用カメラ３１及びＹ軸オフセッ
ト補正用カメラ３２によりリファレンス部３０ａとツー
ル４先端の両方を撮像し、双方の正確な位置関係、即ち
△Ｘ2 、△Ｙ2 を測定する。図７（ａ）はＸ軸オフセッ
ト補正用カメラ３１により撮像した画像を示し、図７
（ｂ）はＹ軸オフセット補正用カメラ３２により撮像し
た画像を示す。図７において、４ｃはボール５ａの垂直
中心線、即ちツール４の軸心を示し、３０ｂはリファレ
ンス部３０ａの軸心を示す。そこで、前記測定値△Ｘ
2 、△Ｙ2 と前記測定した測定値△Ｘ1 、△Ｙ1 とによ
り、数２によりオフセット補正量△Ｘ、△Ｙは算出され
る。
部材３０の上方に移動させられた後、ツール４をリファ
レンス部３０ａすれすれの高さまで下降させる。そし
て、Ｘ軸オフセット補正用カメラ３１及びＹ軸オフセッ
ト補正用カメラ３２によりリファレンス部３０ａとツー
ル４先端の両方を撮像し、双方の正確な位置関係、即ち
△Ｘ2 、△Ｙ2 を測定する。図７（ａ）はＸ軸オフセッ
ト補正用カメラ３１により撮像した画像を示し、図７
（ｂ）はＹ軸オフセット補正用カメラ３２により撮像し
た画像を示す。図７において、４ｃはボール５ａの垂直
中心線、即ちツール４の軸心を示し、３０ｂはリファレ
ンス部３０ａの軸心を示す。そこで、前記測定値△Ｘ
2 、△Ｙ2 と前記測定した測定値△Ｘ1 、△Ｙ1 とによ
り、数２によりオフセット補正量△Ｘ、△Ｙは算出され
る。
【００３７】そこで、演算制御装置２０は数２によりオ
フセット補正量△Ｘ、△Ｙを算出し、数１により予め記
憶されたオフセット量Ｘｗ、Ｙｗにオフセット補正量△
Ｘ、△Ｙを補正して正確なオフセット量Ｘｔ、Ｙｔを算
出し、メモリ２３に記憶されたオフセット量Ｘｗ、Ｙｗ
を正確なオフセット量Ｘｔ、Ｙｔに補正する。
フセット補正量△Ｘ、△Ｙを算出し、数１により予め記
憶されたオフセット量Ｘｗ、Ｙｗにオフセット補正量△
Ｘ、△Ｙを補正して正確なオフセット量Ｘｔ、Ｙｔを算
出し、メモリ２３に記憶されたオフセット量Ｘｗ、Ｙｗ
を正確なオフセット量Ｘｔ、Ｙｔに補正する。
【００３８】このように、構成しても前記実施の形態と
同様の効果が得られる。なお、上記各実施の形態におい
ては、ワイヤボンディング装置に適用した場合について
説明したが、ダイボンディング装置、テープボンディン
グ装置、フリップチップボンディング装置等にも適用で
きることは勿論である。
同様の効果が得られる。なお、上記各実施の形態におい
ては、ワイヤボンディング装置に適用した場合について
説明したが、ダイボンディング装置、テープボンディン
グ装置、フリップチップボンディング装置等にも適用で
きることは勿論である。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、ボンディング部品の位
置を検知する位置検知用カメラと、ボンディングを行う
ツールとがオフセットされたボンディング装置におい
て、前記位置検知用カメラをリファレンス部材上のリフ
ァレンス部に移動させてリファレンス部と前記位置検知
用カメラの光軸との位置関係を該位置検知用カメラで測
定し、また予め記憶されたオフセット量に従って前記ツ
ールを前記リファレンス部上に移動させ、前記リファレ
ンス部と前記ツールとの位置関係をオフセット補正用カ
メラにより測定し、これらの測定結果に基づいて前記予
め記憶されたオフセット量を補正して正確なオフセット
量を求めるので、生産性を阻害することがなく、高精度
にオフセットの設定及び補正が行える。
置を検知する位置検知用カメラと、ボンディングを行う
ツールとがオフセットされたボンディング装置におい
て、前記位置検知用カメラをリファレンス部材上のリフ
ァレンス部に移動させてリファレンス部と前記位置検知
用カメラの光軸との位置関係を該位置検知用カメラで測
定し、また予め記憶されたオフセット量に従って前記ツ
ールを前記リファレンス部上に移動させ、前記リファレ
ンス部と前記ツールとの位置関係をオフセット補正用カ
メラにより測定し、これらの測定結果に基づいて前記予
め記憶されたオフセット量を補正して正確なオフセット
量を求めるので、生産性を阻害することがなく、高精度
にオフセットの設定及び補正が行える。
【図１】本発明のボンディング装置の一実施の形態を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】制御手段のブロック図である。
【図３】オフセット補正を示し、補正スタート前の平面
説明図である。
説明図である。
【図４】図３の続きの工程で、位置検知用カメラとリフ
ァレンスマークとの関係を測定する状態の平面説明図で
ある。
ァレンスマークとの関係を測定する状態の平面説明図で
ある。
【図５】図４の続きの工程で、オフセット補正用カメラ
によりリファレンスマークとツールとの関係を測定する
状態の平面説明図である。
によりリファレンスマークとツールとの関係を測定する
状態の平面説明図である。
【図６】本発明のボンディング装置の他の実施の形態を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図７】（ａ）はＸ軸オフセット補正用カメラによる画
像図、（ｂ）はＹ軸オフセット補正用カメラによる画像
図である。
像図、（ｂ）はＹ軸オフセット補正用カメラによる画像
図である。
【図８】オフセット補正を示し、補正スタート前の平面
説明図である。
説明図である。
【図９】図８の続きの工程で、位置検知用カメラとリフ
ァレンスマークとの関係を測定する状態の平面説明図で
ある。
ァレンスマークとの関係を測定する状態の平面説明図で
ある。
【図１０】図９の続きの工程で、オフセット補正用カメ
ラによりリファレンスマークとツールとの関係を測定す
る状態の平面説明図である。
ラによりリファレンスマークとツールとの関係を測定す
る状態の平面説明図である。
１ ＸＹテーブル ２ ボンディングヘッド ３ ボンディングアーム ４ ツール ４ａ，４ｂ，４ｃ 軸心 ６ カメラホルダ ７ 位置検知用カメラ ７ａ，７ｂ，７ｃ 光軸 １０ リファレンス板 １０ａ リファレンスマーク １２ オフセット補正用カメラ １２ａ 光軸 ３０ リファレンス部材 ３０ａ リファレンス部 ３０ｂ 軸心 ３１ Ｘ軸オフセット補正用カメラ ３２ Ｙ軸オフセット補正用カメラ３２
Claims (4)
- 【請求項１】 ボンディング部品の位置を検知する位置
検知用カメラと、ボンディングを行うツールとがオフセ
ットされたボンディング装置において、前記位置検知用
カメラをリファレンス部材上のリファレンス部の上方に
移動させてリファレンス部と前記位置検知用カメラの光
軸との位置関係を該位置検知用カメラで測定し、また予
め記憶されたオフセット量に従って前記ツールを前記リ
ファレンス部上に移動させ、前記リファレンス部と前記
ツールとの位置関係をオフセット補正用カメラにより測
定し、これらの測定結果に基づいて前記予め記憶された
オフセット量を補正して正確なオフセット量を求めるこ
とを特徴とするボンディング方法。 - 【請求項２】 ボンディング部品の位置を検知する位置
検知用カメラと、ボンディングを行うツールとがオフセ
ットされたボンディング装置において、リファレンス部
が設けられたリファレンス部材と、このリファレンス部
を検知するオフセット補正用カメラと、前記位置検知用
カメラをリファレンス部材上のリファレンス部の上方に
移動させてリファレンス部と前記位置検知用カメラの光
軸との位置関係を該位置検知用カメラで測定した測定値
と、予め記憶されたオフセット量に従って前記ツールを
前記リファレンス部上に移動させ、前記リファレンス部
と前記ツールとの位置関係をオフセット補正用カメラで
測定した測定値とによる測定結果に基づいて、前記予め
記憶されたオフセット量を補正して正確なオフセット量
を求める演算制御装置とを備えたことを特徴とするボン
ディング装置。 - 【請求項３】 前記リファレンス部材は透明な部材より
なり、前記オフセット補正用カメラは、前記リファレン
ス部材に対向して該リファレンス部材の下方に配設され
ていることを特徴とする請求項１又は２記載のボンディ
ング方法及びその装置。 - 【請求項４】 前記オフセット補正用カメラは、前記リ
ファレンス部材に対向して該リファレンス部材の側方に
配設されていることを特徴とする請求項１又は２記載の
ボンディング方法及びその装置。
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