JP2000031199A - ワイヤボンディング装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体チップとプリント基板のリードを接続
するワイヤボンディング装置において、光学系の焦点を
高速度で切り替えることができ、画像の乱れのない、高
速動作が可能な光学系を得る。 【解決手段】 光学系１１は、カメラ１２の下部に連結
された鏡筒１４を備え、鏡筒１４の先端には対物レンズ
１５が装着され、鏡筒１４の内部には上下スライド可能
なインナー鏡筒１６と焦点レンズ１７が装着されてい
る。鏡筒１４は保持ブロック１０に装着されＹ軸移動テ
ーブル３に固定されており、インナー鏡筒１６は保持具
１９を介して、スライドブロック２１に連結されスライ
ドブロック２１には調整ねじ２２が挿入されており、ガ
イドレール２３に沿って上下移動できる。調整ねじ２２
はモータ２４の駆動により焦点レンズ１７を上下に移動
させ焦点を切り替えることができる。
するワイヤボンディング装置において、光学系の焦点を
高速度で切り替えることができ、画像の乱れのない、高
速動作が可能な光学系を得る。 【解決手段】 光学系１１は、カメラ１２の下部に連結
された鏡筒１４を備え、鏡筒１４の先端には対物レンズ
１５が装着され、鏡筒１４の内部には上下スライド可能
なインナー鏡筒１６と焦点レンズ１７が装着されてい
る。鏡筒１４は保持ブロック１０に装着されＹ軸移動テ
ーブル３に固定されており、インナー鏡筒１６は保持具
１９を介して、スライドブロック２１に連結されスライ
ドブロック２１には調整ねじ２２が挿入されており、ガ
イドレール２３に沿って上下移動できる。調整ねじ２２
はモータ２４の駆動により焦点レンズ１７を上下に移動
させ焦点を切り替えることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤボンディン
グ装置に関し、特に半導体チップの電極と基板のリード
を撮像する光学系の焦点を切り替えることができるワイ
ヤボンディング装置の技術分野に属する。
グ装置に関し、特に半導体チップの電極と基板のリード
を撮像する光学系の焦点を切り替えることができるワイ
ヤボンディング装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体チップの電極と、このチッ
プが搭載されたリードフレームやプリント基板などの基
板のリードとを接続して、電子部品を製造するワイヤボ
ンディング装置においては、電極やリードを撮像してそ
の位置を検出するためのカメラやレンズを備えた光学系
が用いられている。
プが搭載されたリードフレームやプリント基板などの基
板のリードとを接続して、電子部品を製造するワイヤボ
ンディング装置においては、電極やリードを撮像してそ
の位置を検出するためのカメラやレンズを備えた光学系
が用いられている。
【０００３】図７は、この種の従来のワイヤボンディン
グ装置に用いられている光学系の一例を示す断面図であ
る。光学系６０は、カメラ６１と、カメラ６１に内蔵さ
れ撮像された画像を光電変換する光検知器６２と、カメ
ラ６１に固定され光を入射させる鏡筒６３とを有し、鏡
筒６３には対物レンズ６４を備えたレンズ鏡筒６５が上
下移動可能に装着されている。カメラ６１は、保持具６
６で移動テーブル６７上に設置されており、ボンディン
グ対象物に対して水平面内での移動が可能である。
グ装置に用いられている光学系の一例を示す断面図であ
る。光学系６０は、カメラ６１と、カメラ６１に内蔵さ
れ撮像された画像を光電変換する光検知器６２と、カメ
ラ６１に固定され光を入射させる鏡筒６３とを有し、鏡
筒６３には対物レンズ６４を備えたレンズ鏡筒６５が上
下移動可能に装着されている。カメラ６１は、保持具６
６で移動テーブル６７上に設置されており、ボンディン
グ対象物に対して水平面内での移動が可能である。
【０００４】次に、ワイヤボンディング装置のワイヤボ
ンディング動作について説明する。図７によれば、ボン
ディングステージ５０上のリードフレーム５１上面に、
チップ５２が搭載されており、チップ５２の電極５３と
リードフレーム５１のリード５５を、ワイヤ５４により
円弧状のループを形成して接続される。
ンディング動作について説明する。図７によれば、ボン
ディングステージ５０上のリードフレーム５１上面に、
チップ５２が搭載されており、チップ５２の電極５３と
リードフレーム５１のリード５５を、ワイヤ５４により
円弧状のループを形成して接続される。
【０００５】ワイヤボンディングを行うのに先立って、
チップ５２の電極５３とリードフレーム５１のリード５
５をカメラ６１で撮像してその位置を検出する。またワ
イヤボンディングが終了した後ボンディングの良否を検
査するためにボンディング箇所をカメラ６１で撮像する
ことが行われている。
チップ５２の電極５３とリードフレーム５１のリード５
５をカメラ６１で撮像してその位置を検出する。またワ
イヤボンディングが終了した後ボンディングの良否を検
査するためにボンディング箇所をカメラ６１で撮像する
ことが行われている。
【０００６】一方、電極５３のレベルＬ０とリード５５
のレベルＬ１には段差がある。この段差はチップ５２の
製造品種により異なっている。そこでチップ５２の製造
品種が異なる毎に、レンズ鏡筒６５を上下に移動させ
て、レベルＬ０の位置にカメラ６１の焦点を合わせ、同
一焦点深度で電極５３とリード５５を撮像していた。
のレベルＬ１には段差がある。この段差はチップ５２の
製造品種により異なっている。そこでチップ５２の製造
品種が異なる毎に、レンズ鏡筒６５を上下に移動させ
て、レベルＬ０の位置にカメラ６１の焦点を合わせ、同
一焦点深度で電極５３とリード５５を撮像していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の技術には次のような問題があった。第１の問題点
は、光学系の焦点を調整して合わせることができないわ
けではないが簡単に切替える機構にはなっていないの
で、調整をし直ししなければ焦点がボケて電極とリード
の両方を明瞭に撮像することが困難であり、その結果、
ボンディング精度があがらなくなっている。近年、電子
部品は高密度化、高精度化の要請が益々高まっており、
これに対応するために光学系の倍率は次第に大きくなっ
てきている。このため光学系の焦点深度は浅くなり、焦
点がボケて電極とリードの両方を明瞭に撮像することは
困難となっていた。
来の技術には次のような問題があった。第１の問題点
は、光学系の焦点を調整して合わせることができないわ
けではないが簡単に切替える機構にはなっていないの
で、調整をし直ししなければ焦点がボケて電極とリード
の両方を明瞭に撮像することが困難であり、その結果、
ボンディング精度があがらなくなっている。近年、電子
部品は高密度化、高精度化の要請が益々高まっており、
これに対応するために光学系の倍率は次第に大きくなっ
てきている。このため光学系の焦点深度は浅くなり、焦
点がボケて電極とリードの両方を明瞭に撮像することは
困難となっていた。
【０００８】この問題点を解決するためには、何らかの
手段により、半導体の製造品種が異なったときに電極と
リードを撮像するのに、光学系の焦点が正確に合うよう
に切り替えればよい。しかしながらこの場合、焦点の切
り替えは予め焦点の設定を行うか、または動作中に高速
度で行わなければならない。
手段により、半導体の製造品種が異なったときに電極と
リードを撮像するのに、光学系の焦点が正確に合うよう
に切り替えればよい。しかしながらこの場合、焦点の切
り替えは予め焦点の設定を行うか、または動作中に高速
度で行わなければならない。
【０００９】第２の問題点は、光学系をワイヤボンデイ
ング装置の移動テーブルに搭載したとき、光学系の重心
位置が高いので、移動テーブル全体の慣性モーメントが
大きくなり、移動テーブルを高速で移動すると光学系が
振動して画像が乱れやすく、正確な画像が得られないと
いうことである。
ング装置の移動テーブルに搭載したとき、光学系の重心
位置が高いので、移動テーブル全体の慣性モーメントが
大きくなり、移動テーブルを高速で移動すると光学系が
振動して画像が乱れやすく、正確な画像が得られないと
いうことである。
【００１０】第３の問題点は、光学系の重心位置が高い
ので、光学系を移動テーブルに搭載したとき移動テーブ
ル全体の慣性モーメントが大きくなり、移動テーブルの
急激な加減速が困難となり、ワイヤボンディング装置の
処理速度があげられないということである。
ので、光学系を移動テーブルに搭載したとき移動テーブ
ル全体の慣性モーメントが大きくなり、移動テーブルの
急激な加減速が困難となり、ワイヤボンディング装置の
処理速度があげられないということである。
【００１１】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
鑑みて、半導体チップの電極とプリント基板のリードに
対する光学系の焦点を簡単に切り替えることにより焦点
ボケのない安定な画像が得られ、また光学系を移動テー
ブルに搭載したとき慣性モーメントが小さく、移動テー
ブルを高速で移動しても光学系に振動がなく高速動作が
可能な光学系を備えたワイヤボンディング装置を提供す
ることにある。
鑑みて、半導体チップの電極とプリント基板のリードに
対する光学系の焦点を簡単に切り替えることにより焦点
ボケのない安定な画像が得られ、また光学系を移動テー
ブルに搭載したとき慣性モーメントが小さく、移動テー
ブルを高速で移動しても光学系に振動がなく高速動作が
可能な光学系を備えたワイヤボンディング装置を提供す
ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために次の各手段構成を有する。第１の発明
は、半導体チップの上面とプリント基板の上面を撮像す
る光学系と、チップの電極と基板のリードを接続するワ
イヤが挿通されるキャピラリを保持するアームと、この
アームを上下方向に揺動させる揺動カム機構およびボイ
スコイルモータを含む駆動部と、前記アームと前記光学
系を半導体チップに対して相対的に水平面内で移動させ
る移動テーブルと、ボンディング対象物の半導体チップ
を搭載するボンディングステージを有するワイヤボンデ
ィング装置であって、前記光学系が次の各手段構成を有
することを特徴とする。 （イ）ボンディング対象物の画像を光電変換する光検知
器を備えたカメラ （ロ）前記カメラに光を入射させる鏡筒 （ハ）前記鏡筒を保持し移動テーブルに固定する保持手
段 （ニ）前記鏡筒内部に装着され焦点レンズを保持するイ
ンナー鏡筒 （ホ）前記インナー鏡筒を保持する保持具を有し、この
保持具に連結されモータの駆動によりインナー鏡筒を鏡
筒内部で移動させることにより、焦点レンズを移動させ
てカメラの焦点を合わせるアクチュエータ （へ）前記カメラの焦点位置を予め設定する初期焦点設
定手段 （ト）前記初期焦点設定手段からの信号によりモータを
駆動するモータ駆動手段
達成するために次の各手段構成を有する。第１の発明
は、半導体チップの上面とプリント基板の上面を撮像す
る光学系と、チップの電極と基板のリードを接続するワ
イヤが挿通されるキャピラリを保持するアームと、この
アームを上下方向に揺動させる揺動カム機構およびボイ
スコイルモータを含む駆動部と、前記アームと前記光学
系を半導体チップに対して相対的に水平面内で移動させ
る移動テーブルと、ボンディング対象物の半導体チップ
を搭載するボンディングステージを有するワイヤボンデ
ィング装置であって、前記光学系が次の各手段構成を有
することを特徴とする。 （イ）ボンディング対象物の画像を光電変換する光検知
器を備えたカメラ （ロ）前記カメラに光を入射させる鏡筒 （ハ）前記鏡筒を保持し移動テーブルに固定する保持手
段 （ニ）前記鏡筒内部に装着され焦点レンズを保持するイ
ンナー鏡筒 （ホ）前記インナー鏡筒を保持する保持具を有し、この
保持具に連結されモータの駆動によりインナー鏡筒を鏡
筒内部で移動させることにより、焦点レンズを移動させ
てカメラの焦点を合わせるアクチュエータ （へ）前記カメラの焦点位置を予め設定する初期焦点設
定手段 （ト）前記初期焦点設定手段からの信号によりモータを
駆動するモータ駆動手段
【００１３】第２の発明は、第１の発明の光学系におけ
る（ロ）記載の鏡筒に代えて、下記（ロ）の鏡筒を有す
ることを特徴とするワイヤボンディング装置である。 （ロ）前記カメラに光を入射させる鏡筒が９０度曲折
し、曲折部にプリズムを配置して光軸を９０度曲げるよ
うにしたＬ型鏡筒
る（ロ）記載の鏡筒に代えて、下記（ロ）の鏡筒を有す
ることを特徴とするワイヤボンディング装置である。 （ロ）前記カメラに光を入射させる鏡筒が９０度曲折
し、曲折部にプリズムを配置して光軸を９０度曲げるよ
うにしたＬ型鏡筒
【００１４】第３の構成は、前記カメラに内蔵された光
検知器からの画像情報信号を処理し、光学系の焦点のず
れや焦点位置を自動的に補正し設定する自動焦点設定手
段を有することを特徴とする第１または第２の手段構成
のワイヤボンディング装置である。
検知器からの画像情報信号を処理し、光学系の焦点のず
れや焦点位置を自動的に補正し設定する自動焦点設定手
段を有することを特徴とする第１または第２の手段構成
のワイヤボンディング装置である。
【００１５】第４の構成は、アクチュエータが前記イン
ナー鏡筒を保持する保持具を有し、この保持具に連結さ
れたベルトと、ベルトを回転させるプーリ機構と、モー
タの回転により前記ベルトを駆動しインナー鏡筒を鏡筒
内で移動させて、カメラの焦点を合わせるものであるこ
とを特徴とする第１,第２または第３の構成のワイヤボ
ンディング装置である。
ナー鏡筒を保持する保持具を有し、この保持具に連結さ
れたベルトと、ベルトを回転させるプーリ機構と、モー
タの回転により前記ベルトを駆動しインナー鏡筒を鏡筒
内で移動させて、カメラの焦点を合わせるものであるこ
とを特徴とする第１,第２または第３の構成のワイヤボ
ンディング装置である。
【００１６】
【作用】本発明では、前記手段構成によりワイヤボンデ
ィング装置の光学系の焦点を、鏡筒内のインナー鏡筒に
装着された焦点レンズをアクチュエータにより移動させ
て、簡単に切り替えられるようにしたので、ボンディン
グ対象物のサイズの変動に対して、ボケのない鮮明な画
像が得られ、ボンディング精度をあげることができる。
また、本発明では、更に光学系の鏡筒を９０度曲折した
Ｌ型鏡筒を有することにより、光学系の重心位置を低く
慣性モーメントを小さくすることができる。これにより
光学系を移動テーブル上に搭載したとき、移動テーブル
全体の慣性モーメントが小さくなり、移動テーブルが高
速で水平面上を移動したとき、光学系は振動がなく画像
の乱れを防止でき、ボンディング精度をあげることがで
きる。更に、焦点設定手段を自動化することにより、ボ
ンディング対象物のサイズ変動に対して、焦点のボケや
焦点位置のずれの補正を、自動的に高速で行うことがで
きるのでボンディング装置の高速化をはかることができ
る。
ィング装置の光学系の焦点を、鏡筒内のインナー鏡筒に
装着された焦点レンズをアクチュエータにより移動させ
て、簡単に切り替えられるようにしたので、ボンディン
グ対象物のサイズの変動に対して、ボケのない鮮明な画
像が得られ、ボンディング精度をあげることができる。
また、本発明では、更に光学系の鏡筒を９０度曲折した
Ｌ型鏡筒を有することにより、光学系の重心位置を低く
慣性モーメントを小さくすることができる。これにより
光学系を移動テーブル上に搭載したとき、移動テーブル
全体の慣性モーメントが小さくなり、移動テーブルが高
速で水平面上を移動したとき、光学系は振動がなく画像
の乱れを防止でき、ボンディング精度をあげることがで
きる。更に、焦点設定手段を自動化することにより、ボ
ンディング対象物のサイズ変動に対して、焦点のボケや
焦点位置のずれの補正を、自動的に高速で行うことがで
きるのでボンディング装置の高速化をはかることができ
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は、半導体チ
ップの上面とプリント基板の上面を撮像する光学系と、
チップの電極と基板のリードを接続するワイヤが挿通さ
れるキャピラリを保持するアームと、このアームを上下
方向に揺動させる揺動カム機構およびボイスコイルモー
タなどの駆動部と、このアームと前記光学系を半導体チ
ップに対して相対的に水平面内で移動させる移動テーブ
ルと、ボンディング対象物の半導体チップなどを搭載す
るボンディングステージを有するワイヤボンディング装
置において、従来の光学系が焦点の切り替えができなか
ったのが、本発明の光学系では焦点の切り替えを可能と
したものである。本発明の光学系は、カメラの下部に連
結された鏡筒の先端に対物レンズが装着され、鏡筒の内
部には上下スライド可能なインナー鏡筒が設けられ、イ
ンナー鏡筒の内部には焦点レンズが装着されている。さ
らに、インナー鏡筒は保持具を介して、アクチュエータ
に連結されている。
ップの上面とプリント基板の上面を撮像する光学系と、
チップの電極と基板のリードを接続するワイヤが挿通さ
れるキャピラリを保持するアームと、このアームを上下
方向に揺動させる揺動カム機構およびボイスコイルモー
タなどの駆動部と、このアームと前記光学系を半導体チ
ップに対して相対的に水平面内で移動させる移動テーブ
ルと、ボンディング対象物の半導体チップなどを搭載す
るボンディングステージを有するワイヤボンディング装
置において、従来の光学系が焦点の切り替えができなか
ったのが、本発明の光学系では焦点の切り替えを可能と
したものである。本発明の光学系は、カメラの下部に連
結された鏡筒の先端に対物レンズが装着され、鏡筒の内
部には上下スライド可能なインナー鏡筒が設けられ、イ
ンナー鏡筒の内部には焦点レンズが装着されている。さ
らに、インナー鏡筒は保持具を介して、アクチュエータ
に連結されている。
【００１８】アクチュエータは保持具と連結されたスラ
イドブロックを備えている。スライドブロックには調整
ねじが挿入されており、ガイドレールに沿って上下移動
できる。調整ねじはさらにモータに連結されている。こ
れにより光学系は、モータの駆動により焦点レンズを上
下に移動させ焦点を切り替えることができる。
イドブロックを備えている。スライドブロックには調整
ねじが挿入されており、ガイドレールに沿って上下移動
できる。調整ねじはさらにモータに連結されている。こ
れにより光学系は、モータの駆動により焦点レンズを上
下に移動させ焦点を切り替えることができる。
【００１９】光学系には焦点切り替え制御部が接続され
ている。焦点切り替え制御部は、初期焦点設定スイッチ
と、モータ駆動回路を備えている。初期焦点設定スイッ
チは半導体チップの製造種目に対応して、そのサイズ毎
に予め設定された焦点の位置を操作者がスイッチの切り
替えにより設定する。モータ駆動回路は初期焦点設定ス
イッチからの信号によりモータを駆動し、焦点の切り替
えを行う。センサはモータの初期位置の検出を行う。更
に焦点設定手段を自動化し光検知器からの画像情報信号
を、画像処理することにより画像のボケを検出し、自動
的に焦点の位置を設定する。モータ駆動回路は初期焦点
設定スイッチまたは自動焦点設定回路からの信号により
モータを駆動し、焦点の切り替えを行う。
ている。焦点切り替え制御部は、初期焦点設定スイッチ
と、モータ駆動回路を備えている。初期焦点設定スイッ
チは半導体チップの製造種目に対応して、そのサイズ毎
に予め設定された焦点の位置を操作者がスイッチの切り
替えにより設定する。モータ駆動回路は初期焦点設定ス
イッチからの信号によりモータを駆動し、焦点の切り替
えを行う。センサはモータの初期位置の検出を行う。更
に焦点設定手段を自動化し光検知器からの画像情報信号
を、画像処理することにより画像のボケを検出し、自動
的に焦点の位置を設定する。モータ駆動回路は初期焦点
設定スイッチまたは自動焦点設定回路からの信号により
モータを駆動し、焦点の切り替えを行う。
【００２０】
【実施例】以下、本発明のワイヤボンディング装置の実
施例を図面を参照して説明する。図１は、本発明のワイ
ヤボンディング装置の第１の手段構成の実施例を示す斜
視図である。ベース１上に設置された、Ｘ軸移動テーブ
ル２およびＹ軸移動テーブル３には、駆動部４が設置さ
れている。駆動部４にはアーム５が延出しており、アー
ム５の先端部にはキャピラリ６が保持されている。キャ
ピラリ６にはワイヤ７が挿通されている。アーム５の基
端部は駆動部４の内部でピン８により回転自在に軸支さ
れており、駆動部４に内蔵されたカム機構やボイスコイ
ルモータなど（図示せず）の駆動手段９により駆動され
て上下方向に揺動する。またＸ軸移動テーブル２および
Ｙ軸移動テーブル３が移動することにより、キャピラリ
６はＸ方向やＹ方向に高速で水平移動することができ
る。
施例を図面を参照して説明する。図１は、本発明のワイ
ヤボンディング装置の第１の手段構成の実施例を示す斜
視図である。ベース１上に設置された、Ｘ軸移動テーブ
ル２およびＹ軸移動テーブル３には、駆動部４が設置さ
れている。駆動部４にはアーム５が延出しており、アー
ム５の先端部にはキャピラリ６が保持されている。キャ
ピラリ６にはワイヤ７が挿通されている。アーム５の基
端部は駆動部４の内部でピン８により回転自在に軸支さ
れており、駆動部４に内蔵されたカム機構やボイスコイ
ルモータなど（図示せず）の駆動手段９により駆動され
て上下方向に揺動する。またＸ軸移動テーブル２および
Ｙ軸移動テーブル３が移動することにより、キャピラリ
６はＸ方向やＹ方向に高速で水平移動することができ
る。
【００２１】Ｙ軸移動テーブル３上の駆動部４の横に
は、保持ブロック１０が前方に延出しており、この保持
ブロック１０には光学系１１が固定されている。この光
学系１１は水平方向に移動し、カメラ１２によりチップ
５２の電極やリードフレームのリードを上方から撮像
し、カメラ１２に内蔵された光検知器１３により画像情
報の読み取りを行う。
は、保持ブロック１０が前方に延出しており、この保持
ブロック１０には光学系１１が固定されている。この光
学系１１は水平方向に移動し、カメラ１２によりチップ
５２の電極やリードフレームのリードを上方から撮像
し、カメラ１２に内蔵された光検知器１３により画像情
報の読み取りを行う。
【００２２】次に図１および図２を参照して光学系の構
成を詳細に説明する。図２は光学系の詳細を示す断面図
である。光学系１１は、カメラ１２の下部に連結された
鏡筒１４を備えている。鏡筒１４の先端には対物レンズ
１５が装着されいる。また、鏡筒１４の内部には上下ス
ライド可能なインナー鏡筒１６と、インナー鏡筒１６の
内部には焦点レンズ１７が装着されている。鏡筒１４は
保持ブロック１０に装着され、保持ブロック１０はＹ軸
移動テーブル３に固定されている。インナー鏡筒１６は
保持具１９を介して、アクチュエータ２０に連結されて
いる。
成を詳細に説明する。図２は光学系の詳細を示す断面図
である。光学系１１は、カメラ１２の下部に連結された
鏡筒１４を備えている。鏡筒１４の先端には対物レンズ
１５が装着されいる。また、鏡筒１４の内部には上下ス
ライド可能なインナー鏡筒１６と、インナー鏡筒１６の
内部には焦点レンズ１７が装着されている。鏡筒１４は
保持ブロック１０に装着され、保持ブロック１０はＹ軸
移動テーブル３に固定されている。インナー鏡筒１６は
保持具１９を介して、アクチュエータ２０に連結されて
いる。
【００２３】アクチュエータ２０は保持具１９と連結さ
れたスライドブロック２１を備える。スライドブロック
２１には調整ねじ２２が挿入されており、ガイドレール
２３に沿って上下移動できる。調整ねじ２２はさらにモ
ータ２４に連結されている。これにより光学系１１は、
モータ２４の駆動により焦点レンズ１７を上下に移動さ
せ焦点を切り替えることができる。
れたスライドブロック２１を備える。スライドブロック
２１には調整ねじ２２が挿入されており、ガイドレール
２３に沿って上下移動できる。調整ねじ２２はさらにモ
ータ２４に連結されている。これにより光学系１１は、
モータ２４の駆動により焦点レンズ１７を上下に移動さ
せ焦点を切り替えることができる。
【００２４】光学系１１には図３で説明する焦点切り替
え制御部２５が接続される。図３は焦点切り替え制御部
の構成を示すブロック図である。焦点切り替え制御部２
５は初期焦点設定スイッチ２６と、モータ駆動回路２７
を備えている。初期焦点設定スイッチ２６は半導体チッ
プの製造種目に対応して、そのサイズ毎に予め設定され
た焦点位置（１〜ｎ）を操作者がスイッチの切り替えに
より設定する。モータ駆動回路２７は初期焦点設定スイ
ッチ２６からの信号によりモータ２４を所定時間駆動
し、焦点の切り替えを行う。センサ２８はモータ２４の
初期位置（焦点位置０）の検出を行う。
え制御部２５が接続される。図３は焦点切り替え制御部
の構成を示すブロック図である。焦点切り替え制御部２
５は初期焦点設定スイッチ２６と、モータ駆動回路２７
を備えている。初期焦点設定スイッチ２６は半導体チッ
プの製造種目に対応して、そのサイズ毎に予め設定され
た焦点位置（１〜ｎ）を操作者がスイッチの切り替えに
より設定する。モータ駆動回路２７は初期焦点設定スイ
ッチ２６からの信号によりモータ２４を所定時間駆動
し、焦点の切り替えを行う。センサ２８はモータ２４の
初期位置（焦点位置０）の検出を行う。
【００２５】次に本発明の実施例の動作について図２お
よび図３を参照して説明する。ワイヤボンディングを行
うに先立ち、チップ５２の電極５３や、リードフレーム
５１のリード５５の位置をカメラ１２で撮像し観察す
る。しかし電極５３のレベルとリード５５のレベルの段
差は品種により異なっているので、品種毎にカメラ１２
の焦点を合わせる必要がある。そこで初期焦点設定スイ
ッチ２６を切り替えることにより、カメラ１２の初期焦
点位置（１〜n）を設定する。焦点の切り替えはモータ
２４を所定時間駆動しインナー鏡筒１６に装着された焦
点レンズ１７を上下に移動することにより行われる。
よび図３を参照して説明する。ワイヤボンディングを行
うに先立ち、チップ５２の電極５３や、リードフレーム
５１のリード５５の位置をカメラ１２で撮像し観察す
る。しかし電極５３のレベルとリード５５のレベルの段
差は品種により異なっているので、品種毎にカメラ１２
の焦点を合わせる必要がある。そこで初期焦点設定スイ
ッチ２６を切り替えることにより、カメラ１２の初期焦
点位置（１〜n）を設定する。焦点の切り替えはモータ
２４を所定時間駆動しインナー鏡筒１６に装着された焦
点レンズ１７を上下に移動することにより行われる。
【００２６】図４は、本発明の第２の手段構成の光学系
の実施例を示す断面図である。光学系３１はカメラ１２
の側面に連結されたＬ型鏡筒３２を備えている。Ｌ型鏡
筒３２は鏡筒の先端部が９０度折り曲げられてＬ型にな
っており、折り曲げ部に光軸を９０度折り曲げるプリズ
ム３３が装着されており、保持ブロック３４によりＹ軸
移動テーブル３に設置されている。これ以外の構成は第
１の手段構成の実施例の光学系と同じである。
の実施例を示す断面図である。光学系３１はカメラ１２
の側面に連結されたＬ型鏡筒３２を備えている。Ｌ型鏡
筒３２は鏡筒の先端部が９０度折り曲げられてＬ型にな
っており、折り曲げ部に光軸を９０度折り曲げるプリズ
ム３３が装着されており、保持ブロック３４によりＹ軸
移動テーブル３に設置されている。これ以外の構成は第
１の手段構成の実施例の光学系と同じである。
【００２７】第２の手段構成の光学系の実施例の動作に
ついても、第１の手段構成の実施例の光学系と同じであ
る。この光学系３１は鏡筒３２をＬ型にすることによ
り、光学系の重心を低くでき、慣性モーメントを小さく
することができる。
ついても、第１の手段構成の実施例の光学系と同じであ
る。この光学系３１は鏡筒３２をＬ型にすることによ
り、光学系の重心を低くでき、慣性モーメントを小さく
することができる。
【００２８】図５は、本発明の第３の手段構成の焦点切
り替え制御部の実施例を示すブロック図である。焦点切
り替え制御部３０は、初期焦点設定スイッチ２６と、自
動焦点設定回路２９と、モータ駆動回路２７を備えてい
る。初期焦点設定スイッチ２６は半導体チップの製造種
目に対応して、そのサイズ毎に予め設定された焦点位置
（１〜n）を操作者がスイッチの切り替えにより設定す
る。センサ２８はモータ２４の初期位置（焦点位置０）
の検出を行う。自動焦点設定回路２９は光検知器１３か
らの画像信号を、画像処理することにより画像のボケを
認識し画像ボケ信号を出力する。モータ駆動回路２７は
自動焦点設定回路２９からの画像ボケ信号により焦点が
合うまでモータ２４を駆動し、焦点が合ったところで画
像ボケ信号がなくなるのでモータ２４は停止する。ワイ
ヤボンディング装置の稼働中に、焦点が何らかの要因に
よりボケた場合は自動焦点設定回路が動作して、ボケが
修正される。
り替え制御部の実施例を示すブロック図である。焦点切
り替え制御部３０は、初期焦点設定スイッチ２６と、自
動焦点設定回路２９と、モータ駆動回路２７を備えてい
る。初期焦点設定スイッチ２６は半導体チップの製造種
目に対応して、そのサイズ毎に予め設定された焦点位置
（１〜n）を操作者がスイッチの切り替えにより設定す
る。センサ２８はモータ２４の初期位置（焦点位置０）
の検出を行う。自動焦点設定回路２９は光検知器１３か
らの画像信号を、画像処理することにより画像のボケを
認識し画像ボケ信号を出力する。モータ駆動回路２７は
自動焦点設定回路２９からの画像ボケ信号により焦点が
合うまでモータ２４を駆動し、焦点が合ったところで画
像ボケ信号がなくなるのでモータ２４は停止する。ワイ
ヤボンディング装置の稼働中に、焦点が何らかの要因に
よりボケた場合は自動焦点設定回路が動作して、ボケが
修正される。
【００２９】図６は、本発明の第４の手段構成のアクチ
ュエータの実施例を示す断面図である。アクチュエータ
３５は、インナー鏡筒１６を保持する保持具３６と、こ
の保持具３６に連結されたベルト３７と、ベルト３７を
回転させるプーリ機構３８と、モータ２４とセンサ２８
を備えている。これにより前記光学系１１および光学系
３１は、モータ２４の駆動により焦点レンズ１７を上下
に移動させ焦点を切り替えることができる。
ュエータの実施例を示す断面図である。アクチュエータ
３５は、インナー鏡筒１６を保持する保持具３６と、こ
の保持具３６に連結されたベルト３７と、ベルト３７を
回転させるプーリ機構３８と、モータ２４とセンサ２８
を備えている。これにより前記光学系１１および光学系
３１は、モータ２４の駆動により焦点レンズ１７を上下
に移動させ焦点を切り替えることができる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のワイヤボ
ンディング装置は次の効果を有する。第１の効果は、光
学系の焦点を簡単に切り替えできるようにしたので、ボ
ンディングを行う対象物の製造品種に対応して、焦点を
予めまたは自動的に合わせることができる。これにより
画像のボケがなく、ボンディング精度をあげることがで
きる。
ンディング装置は次の効果を有する。第１の効果は、光
学系の焦点を簡単に切り替えできるようにしたので、ボ
ンディングを行う対象物の製造品種に対応して、焦点を
予めまたは自動的に合わせることができる。これにより
画像のボケがなく、ボンディング精度をあげることがで
きる。
【００３１】第２の発明の効果は、上記の効果に加えて
光学系の鏡筒を９０度曲折したＬ型鏡筒にしたので、光
学系の重心の位置が低くでき、慣性モーメントが小さく
なり、光学系を移動テーブルに搭載したとき振動がな
く、光学系の画像の乱れを防止でき、このためボンディ
ング精度をあげることができる。また、光学系の慣性モ
ーメントを小さくしたことで、移動テーブルの急激な加
減速が可能となりワイヤボンディング装置の速度をあげ
ることができる。
光学系の鏡筒を９０度曲折したＬ型鏡筒にしたので、光
学系の重心の位置が低くでき、慣性モーメントが小さく
なり、光学系を移動テーブルに搭載したとき振動がな
く、光学系の画像の乱れを防止でき、このためボンディ
ング精度をあげることができる。また、光学系の慣性モ
ーメントを小さくしたことで、移動テーブルの急激な加
減速が可能となりワイヤボンディング装置の速度をあげ
ることができる。
【００３２】第３の発明の効果は、上記の効果に加えて
自動焦点設定手段を有することにより、ボンディング対
象物のサイズが変わっても、焦点のボケや焦点位置のず
れの補正を自動的に高速で行うことができるようにした
ので、ボンディング装置のボンディング精度と処理速度
をあげることができる。
自動焦点設定手段を有することにより、ボンディング対
象物のサイズが変わっても、焦点のボケや焦点位置のず
れの補正を自動的に高速で行うことができるようにした
ので、ボンディング装置のボンディング精度と処理速度
をあげることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のワイヤボンディング装置の第１の手段
構成の実施例を示す斜視図である。
構成の実施例を示す斜視図である。
【図２】図１の光学系の詳細を示す断面図である。
【図３】図２の焦点切り替え制御部の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図４】本発明の第２の手段構成の光学系の実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図５】本発明の第３の手段構成の焦点切り替え制御部
の実施例を示すブロック図である。
の実施例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第４の手段構成のアクチュエータの実
施例を示す断面図である。
施例を示す断面図である。
【図７】従来のワイヤボンディング装置に用いられてい
る光学系の一例を示す断面図である。
る光学系の一例を示す断面図である。
１ ベース ２ Ｘ軸移動テーブル ３ Ｙ軸移動テーブル ４ 駆動部 ５ アーム ６ キャピラリ ７ ワイヤ ８ ピン ９ 駆動手段 １０ 保持ブロック １１ 光学系 １２ カメラ １３ 光検知器 １４ 鏡筒 １５ 対物レンズ １６ インナー鏡筒 １７ 焦点レンズ １９ 保持具 ２０ アクチュエータ ２１ スライドブロック ２２ 調整ねじ ２３ ガイドレール ２４ モータ ２５ 焦点切り替え制御部 ２６ 初期焦点設定スイッチ ２７ モータ駆動回路 ２８ センサ ２９ 自動焦点設定回路 ３０ 焦点切り替え制御部 ３１ 光学系 ３２ Ｌ型鏡筒 ３３ プリズム ３４ 保持ブロック ３５ アクチュエータ ３６ 保持具 ３７ ベルト ３８ プーリ機構 ３９ 保持ブロック ５０ ボンディングステージ ５１ リードフレーム ５２ チップ ５３ 電極 ５４ ワイヤ ５５ リード ６０ 光学系 ６１ カメラ ６２ 光検知器 ６３ 鏡筒 ６４ 対物レンズ ６５ レンズ鏡筒 ６６ 保持具 ６７ 移動テーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｂ 7/36 Ｇ０３Ｂ 13/18 Ｇ０３Ｂ 13/18 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｄ Ｆターム(参考） 2F065 AA06 AA16 CC01 CC27 DD00 FF01 FF04 JJ03 LL04 LL12 MM24 PP02 QQ31 UU07 2F069 AA17 BB13 BB14 DD16 GG04 GG07 GG68 HH09 MM32 MM34 2H018 BA02 2H051 AA05 AA15 CA03 CB04 CD28 DA03 DA16 DA36 GB03 5F044 BB00 DD13 DD20
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体チップの上面とプリント基板の上
面を撮像する光学系と、チップの電極と基板のリードを
接続するワイヤが挿通されるキャピラリを保持するアー
ムと、このアームを上下方向に揺動させる揺動カム機構
およびボイスコイルモータを含む駆動部と、前記アーム
と前記光学系を半導体チップに対して相対的に水平面内
で移動させる移動テーブルと、ボンディング対象物の半
導体チップを搭載するボンディングステージを有するワ
イヤボンディング装置において、前記光学系が、次の各
構成を有することを特徴とするワイヤボンディング装
置。 （イ）ボンディング対象物の画像を光電変換する光検知
器を備えたカメラ （ロ）前記カメラに光を入射させる鏡筒 （ハ）前記鏡筒を保持し移動テーブルに固定する保持手
段 （ニ）前記鏡筒内部に装着され焦点レンズを保持するイ
ンナー鏡筒 （ホ）前記インナー鏡筒を保持する保持具を有し、この
保持具に連結されモータの駆動によりインナー鏡筒を鏡
筒内部で移動させることにより、焦点レンズを移動させ
てカメラの焦点を合わせるアクチュエータ （へ）前記カメラの焦点位置を予め設定する初期焦点設
定手段 （ト）前記初期焦点設定手段からの信号によりモータを
駆動するモータ駆動手段 - 【請求項２】 請求項１の光学系における（ロ）記載の
鏡筒に代えて、下記（ロ）の鏡筒を有することを特徴と
するワイヤボンディング装置。 （ロ）前記カメラに光を入射させる鏡筒が９０度曲折
し、曲折部にプリズムを配置して光軸を９０度曲げるよ
うにしたＬ型鏡筒 - 【請求項３】 前記カメラに内蔵された光検知器からの
画像情報信号を処理し、光学系の焦点のずれや焦点位置
を自動的に補正し設定する自動焦点設定手段を有するこ
とを特徴とする請求項１または請求項２記載のワイヤボ
ンディング装置。 - 【請求項４】 アクチュエータが前記インナー鏡筒を保
持する保持具を有し、この保持具に連結されたベルト
と、ベルトを回転させるプーリ機構と、モータの回転に
より前記ベルトを駆動しインナー鏡筒を鏡筒内で移動さ
せて、カメラの焦点を合わせるものであることを特徴と
する請求項１,２または３記載のワイヤボンディング装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20170798A JP4277963B2 (ja) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | ワイヤボンディング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20170798A JP4277963B2 (ja) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | ワイヤボンディング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000031199A true JP2000031199A (ja) | 2000-01-28 |
| JP4277963B2 JP4277963B2 (ja) | 2009-06-10 |
Family
ID=16445603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20170798A Expired - Fee Related JP4277963B2 (ja) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | ワイヤボンディング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4277963B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101474736B (zh) * | 2009-01-07 | 2011-12-28 | 深圳市因沃客科技有限公司 | 金丝球焊接机及其焊点位置调整装置 |
| CN106197279A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-12-07 | 苏州朗坤自动化设备有限公司 | 一种表面对焦位置检测机构 |
| JP2017116439A (ja) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | 三鷹光器株式会社 | 非接触凹部形状測定装置 |
-
1998
- 1998-07-16 JP JP20170798A patent/JP4277963B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101474736B (zh) * | 2009-01-07 | 2011-12-28 | 深圳市因沃客科技有限公司 | 金丝球焊接机及其焊点位置调整装置 |
| JP2017116439A (ja) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | 三鷹光器株式会社 | 非接触凹部形状測定装置 |
| CN106197279A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-12-07 | 苏州朗坤自动化设备有限公司 | 一种表面对焦位置检测机构 |
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|---|---|
| JP4277963B2 (ja) | 2009-06-10 |
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