JP2000174056A - ワイヤボンディング装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ボンディングワイヤの接合性を高め、ボンデ
ィング中のモニタを行うことのできるワイヤボンディン
グ装置を提供する。 【解決手段】 ボンディングワイヤがワークに接触した
瞬間を検出し、適切な遅延時間をもって超音波を印加す
る。また、ワークに作用する力の各独立軸方向の成分を
検出する力検出手段と、この力検出手段の出力に基づい
てボンディング異常を判定する判定手段と、この判定手
段の判定に基づいてボンディング動作を停止させる。
ィング中のモニタを行うことのできるワイヤボンディン
グ装置を提供する。 【解決手段】 ボンディングワイヤがワークに接触した
瞬間を検出し、適切な遅延時間をもって超音波を印加す
る。また、ワークに作用する力の各独立軸方向の成分を
検出する力検出手段と、この力検出手段の出力に基づい
てボンディング異常を判定する判定手段と、この判定手
段の判定に基づいてボンディング動作を停止させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置等の組立
て工程において金属ワイヤによる配線を行うワイヤボン
ディング装置に関するもので、さらに詳しくは超音波ワ
イヤボンディング装置に関するものである。
て工程において金属ワイヤによる配線を行うワイヤボン
ディング装置に関するもので、さらに詳しくは超音波ワ
イヤボンディング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】超音波ワイヤボンディング装置（以下、
単にワイヤボンダと呼ぶ）は、ボンディングツールと呼
ぶボンディングヘッドの先端部で金属のボンディングワ
イヤ（以下、単にワイヤと呼ぶ）をワークに押し付けて
超音波を印加し、ワイヤとワークを接合させる。従来の
ワイヤボンダでは移動するボンディングツールの保持部
とワークとの間のギャップを距離センサにより検出し、
ワイヤをワークに押し付け、距離センサでワイヤの変形
に伴って生じるボンディングツールの変位が予め設定し
た量に達したことを検出した後、超音波を発振する仕組
みになっている。このような機構であるため、超音波発
振前に必ずワイヤの変形が発生する。
単にワイヤボンダと呼ぶ）は、ボンディングツールと呼
ぶボンディングヘッドの先端部で金属のボンディングワ
イヤ（以下、単にワイヤと呼ぶ）をワークに押し付けて
超音波を印加し、ワイヤとワークを接合させる。従来の
ワイヤボンダでは移動するボンディングツールの保持部
とワークとの間のギャップを距離センサにより検出し、
ワイヤをワークに押し付け、距離センサでワイヤの変形
に伴って生じるボンディングツールの変位が予め設定し
た量に達したことを検出した後、超音波を発振する仕組
みになっている。このような機構であるため、超音波発
振前に必ずワイヤの変形が発生する。
【０００３】また、特開平４−７８１４７号公報にはワ
イヤとワークの間に加えるボンディング圧力が一定にな
るようにしたワイヤボンダが記載されている。この装置
ではボンディングヘッドの先端部に設けたキャピラリを
搭載した揺動アーム近傍に、キャピラリの移動量と移動
速度を検出する位置検出手段と速度検出手段に加え、キ
ャピラリの上下方向に加わる力を検出する力検出手段を
備え、これらの検出手段によりボンディング中の状態を
揺動アームの駆動機構にフィードバックして安定したボ
ンディング動作を行うようにしている。
イヤとワークの間に加えるボンディング圧力が一定にな
るようにしたワイヤボンダが記載されている。この装置
ではボンディングヘッドの先端部に設けたキャピラリを
搭載した揺動アーム近傍に、キャピラリの移動量と移動
速度を検出する位置検出手段と速度検出手段に加え、キ
ャピラリの上下方向に加わる力を検出する力検出手段を
備え、これらの検出手段によりボンディング中の状態を
揺動アームの駆動機構にフィードバックして安定したボ
ンディング動作を行うようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のワイヤボンダでは距離センサを使用し、ワイヤをワー
クに押し付け、ワイヤの変形に伴って生じるボンディン
グツールの変位が予め設定した量に達したことを検出し
た後、超音波を発振するので超音波発振前に必ずワイヤ
の変形が発生する。一方、超音波によるワイヤの接合現
象はワイヤの変形と超音波の印加が同時に進行している
部分にのみ起こるため、従来のワイヤボンダでは超音波
の印加前にワイヤが変形し、その変形部分ではワークと
ワイヤが接合しないため、接合強度・接合の寿命などの
品質面からも不利であった。
のワイヤボンダでは距離センサを使用し、ワイヤをワー
クに押し付け、ワイヤの変形に伴って生じるボンディン
グツールの変位が予め設定した量に達したことを検出し
た後、超音波を発振するので超音波発振前に必ずワイヤ
の変形が発生する。一方、超音波によるワイヤの接合現
象はワイヤの変形と超音波の印加が同時に進行している
部分にのみ起こるため、従来のワイヤボンダでは超音波
の印加前にワイヤが変形し、その変形部分ではワークと
ワイヤが接合しないため、接合強度・接合の寿命などの
品質面からも不利であった。
【０００５】また、荷重の大きさや超音波の印加タイミ
ングなどにずれが発生するとボンディング不良が発生す
るためモニタ法が必要である。このモニタ法は数々の方
式が提案されているが、従来の装置ではボンディングツ
ール付近にセンサーを設置しているためボンディング現
象の進行に伴い超音波発振器に加わる負荷の影響を受け
やすい。また、高速かつ複雑な軌跡で移動するボンディ
ングツールおよびその近傍部分の駆動に伴う振動がノイ
ズとして加わるため、高精度なモニタが不可能であっ
た。さらに、ワイヤの断線や接合不良、ワーク押え不良
やボンディングツール先端の摩耗状態管理など、モニタ
機能について満足できる効果が得られなかった。
ングなどにずれが発生するとボンディング不良が発生す
るためモニタ法が必要である。このモニタ法は数々の方
式が提案されているが、従来の装置ではボンディングツ
ール付近にセンサーを設置しているためボンディング現
象の進行に伴い超音波発振器に加わる負荷の影響を受け
やすい。また、高速かつ複雑な軌跡で移動するボンディ
ングツールおよびその近傍部分の駆動に伴う振動がノイ
ズとして加わるため、高精度なモニタが不可能であっ
た。さらに、ワイヤの断線や接合不良、ワーク押え不良
やボンディングツール先端の摩耗状態管理など、モニタ
機能について満足できる効果が得られなかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によるワイヤボン
ダは、ワイヤがワークの表面に接触したことを検出する
力検出手段と、この力検出手段からの信号に基づいて所
定の遅延時間を設定する遅延手段と、この遅延手段から
の信号に基づいて超音波の発振を開始する超音波発振器
とを備えた。
ダは、ワイヤがワークの表面に接触したことを検出する
力検出手段と、この力検出手段からの信号に基づいて所
定の遅延時間を設定する遅延手段と、この遅延手段から
の信号に基づいて超音波の発振を開始する超音波発振器
とを備えた。
【０００７】また、ワイヤのつぶれ量がその直径の７％
以下になるように遅延手段を設定した。
以下になるように遅延手段を設定した。
【０００８】また、力検出手段をワーク台中に埋設した
圧電型力検出素子とした。
圧電型力検出素子とした。
【０００９】また、ワークに作用する力の各独立軸方向
の成分を検出する力検出手段と、この力検出手段の出力
に基づいてボンディング異常を判定する判定手段と、こ
の判定手段の判定に基づいてボンディング動作を停止す
るボンダ停止機能を備えた。
の成分を検出する力検出手段と、この力検出手段の出力
に基づいてボンディング異常を判定する判定手段と、こ
の判定手段の判定に基づいてボンディング動作を停止す
るボンダ停止機能を備えた。
【００１０】また、判定手段はワイヤとツールの凝着力
に基づいて異常判定するようにした。
に基づいて異常判定するようにした。
【００１１】また、判定手段はワークの表面と平行でワ
イヤに印加する前記超音波の加振方向と直交する方向に
作用する力に基づいてワークの固定状態を判定するよう
にした。
イヤに印加する前記超音波の加振方向と直交する方向に
作用する力に基づいてワークの固定状態を判定するよう
にした。
【００１２】また、判定手段はワークへの荷重印加時に
おける荷重の立ち上がりに基づいてワークの浮き上がり
を判定するようにした。
おける荷重の立ち上がりに基づいてワークの浮き上がり
を判定するようにした。
【００１３】また、判定手段はワークの表面に鉛直な方
向に作用する力に対しこれと直交する方向の力の割合に
基づいてワークに対するダメージを判定するようにし
た。
向に作用する力に対しこれと直交する方向の力の割合に
基づいてワークに対するダメージを判定するようにし
た。
【００１４】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明を
その実施の形態を示す図面を用いて具体的に説明する。
図１はこの発明の第１の実施形態を説明するためのワイ
ヤボンダの構成概念図であり、１はワーク、２はツー
ル、３はボンディングアーム、４はワーク台、５はワー
ク台４中に埋設しツール２からワーク１に加わる力を検
出する圧電型検出素子等を用いた力検出器、６は遅延回
路、７は超音波発振器、８はワイヤである。なお、ワー
ク搭載面の大きさは縦１００ｍｍ、横１００ｍｍで、ワ
ーク搭載面の下方５０ｍｍの位置に力検出器５を埋設し
た。
その実施の形態を示す図面を用いて具体的に説明する。
図１はこの発明の第１の実施形態を説明するためのワイ
ヤボンダの構成概念図であり、１はワーク、２はツー
ル、３はボンディングアーム、４はワーク台、５はワー
ク台４中に埋設しツール２からワーク１に加わる力を検
出する圧電型検出素子等を用いた力検出器、６は遅延回
路、７は超音波発振器、８はワイヤである。なお、ワー
ク搭載面の大きさは縦１００ｍｍ、横１００ｍｍで、ワ
ーク搭載面の下方５０ｍｍの位置に力検出器５を埋設し
た。
【００１５】ツール２を下降させてワイヤを加圧しボン
ディングを実行する。力検出器５として圧電型検出素子
を用いるのは、剛性および感度が高くかつ応答が高速で
あるため、ワークに影響を与えずにワイヤがワークに接
触した瞬間を確実に検知することができるからである。
力検出器５からの信号を高感度増幅器で増幅し遅延回路
６をトリガし所定の時間遅延させてから超音波発振器７
を発振させるように構成した。ワーク上のボンディング
位置による検出信号のバラつきを確認するためボンディ
ングをワーク台４上の中心と中心から５０ｍｍ離れた位
置とで行ったが、力検出器５から同等の検出信号が得ら
れた。なお実験における装置構成としては、超音波工業
社製超音波ワイヤボンダー（ＵＲＢ−６１２）、田中電
子工業社製アルミワイヤー（Ｓｏｆｔ−２ワイヤ直径３
００μｍ）、ＧＡＩＳＥＲ社製超硬ボンディングツール
（８２３７−ＶＥ−３００−１）、キスラー社製圧電素
子（９１３２Ａ）およびチャージアンプ（５０１１Ａ）
を用い、セラミック基板上にはんだでダイボンドしたＩ
ＧＢＴチップをワークとして使用した。
ディングを実行する。力検出器５として圧電型検出素子
を用いるのは、剛性および感度が高くかつ応答が高速で
あるため、ワークに影響を与えずにワイヤがワークに接
触した瞬間を確実に検知することができるからである。
力検出器５からの信号を高感度増幅器で増幅し遅延回路
６をトリガし所定の時間遅延させてから超音波発振器７
を発振させるように構成した。ワーク上のボンディング
位置による検出信号のバラつきを確認するためボンディ
ングをワーク台４上の中心と中心から５０ｍｍ離れた位
置とで行ったが、力検出器５から同等の検出信号が得ら
れた。なお実験における装置構成としては、超音波工業
社製超音波ワイヤボンダー（ＵＲＢ−６１２）、田中電
子工業社製アルミワイヤー（Ｓｏｆｔ−２ワイヤ直径３
００μｍ）、ＧＡＩＳＥＲ社製超硬ボンディングツール
（８２３７−ＶＥ−３００−１）、キスラー社製圧電素
子（９１３２Ａ）およびチャージアンプ（５０１１Ａ）
を用い、セラミック基板上にはんだでダイボンドしたＩ
ＧＢＴチップをワークとして使用した。
【００１６】従来のワイヤボンダでは、一般に沈み込み
センサと呼ばれる距離センサを用いており、上述のよう
にワークにワイヤが接触してから所定の荷重を印加しワ
イヤの変形によって生じるボンディングツールの変位を
検出した後に超音波を発振するので、超音波の発振以前
に必ずワイヤにつぶれが生じる。しかし、図１のワイヤ
ボンダではワークにワイヤが接触した瞬間を力検出器５
によって検知できるため、ワイヤのつぶれが生じる前に
超音波を発振することができ、ワイヤの接合性が向上す
る。従来の構成ではワークにワイヤが接触してから超音
波の発振までに６０ｍｓｅｃ程度を要したが、図１の構
成によればこれを５ｍｓｅｃ程度まで短縮することがで
きる。なお、ワークとワイヤの接触直後に超音波を発振
すると、ワークに損傷を生じる恐れがあるため、遅延回
路６によってワークとワイヤの接触から適当な時間の経
過後に超音波を発振する。このように構成することによ
って、ワークの損傷発生の可能性に応じて最適なタイミ
ングで超音波を発振させることができる。
センサと呼ばれる距離センサを用いており、上述のよう
にワークにワイヤが接触してから所定の荷重を印加しワ
イヤの変形によって生じるボンディングツールの変位を
検出した後に超音波を発振するので、超音波の発振以前
に必ずワイヤにつぶれが生じる。しかし、図１のワイヤ
ボンダではワークにワイヤが接触した瞬間を力検出器５
によって検知できるため、ワイヤのつぶれが生じる前に
超音波を発振することができ、ワイヤの接合性が向上す
る。従来の構成ではワークにワイヤが接触してから超音
波の発振までに６０ｍｓｅｃ程度を要したが、図１の構
成によればこれを５ｍｓｅｃ程度まで短縮することがで
きる。なお、ワークとワイヤの接触直後に超音波を発振
すると、ワークに損傷を生じる恐れがあるため、遅延回
路６によってワークとワイヤの接触から適当な時間の経
過後に超音波を発振する。このように構成することによ
って、ワークの損傷発生の可能性に応じて最適なタイミ
ングで超音波を発振させることができる。
【００１７】図２は従来のワイヤボンダとこの発明を適
用したワイヤボンダそれぞれによるワークとワイヤの接
合部の差異を示す模式図である。（ａ）は従来のワイヤ
ボンダによるもので、超音波発振前に生じるワイヤのつ
ぶれが原因と考えられる中心部の未接合部が見られる。
実験の結果これはワイヤ直径のほぼ７％のつぶれが生じ
てから超音波を発振したものに相当することが分かっ
た。（ｂ）はこの発明を適用したワイヤボンダによるも
ので、ワイヤにほとんどつぶれが生じない時点で超音波
の発振が開始されるため、未接合部がなく従来に比べて
接合状態が良好で接合面積が大きい。なお、直径３００
μｍのワイヤを用いた場合について説明したが、この結
果はワイヤの直径とはほとんど無関係に適用できること
が判明している。
用したワイヤボンダそれぞれによるワークとワイヤの接
合部の差異を示す模式図である。（ａ）は従来のワイヤ
ボンダによるもので、超音波発振前に生じるワイヤのつ
ぶれが原因と考えられる中心部の未接合部が見られる。
実験の結果これはワイヤ直径のほぼ７％のつぶれが生じ
てから超音波を発振したものに相当することが分かっ
た。（ｂ）はこの発明を適用したワイヤボンダによるも
ので、ワイヤにほとんどつぶれが生じない時点で超音波
の発振が開始されるため、未接合部がなく従来に比べて
接合状態が良好で接合面積が大きい。なお、直径３００
μｍのワイヤを用いた場合について説明したが、この結
果はワイヤの直径とはほとんど無関係に適用できること
が判明している。
【００１８】実施の形態２．図３はこの発明の第２の実
施形態であるワイヤボンダのモニタ機能を説明するため
の構成概念図であり、９は判定手段、１０はボンダ停止
機能であり、図１と同一もしくは相当する部分に同一の
符号を付している。この構成が図１に示した構成と併用
できることはいうまでもない。ワークを力検出器５を埋
設したワーク台上に設置してボンディングを行い、ワー
クに作用する３軸方向の力を検出する。なお、実際の装
置構成では力検出器としてキスラー社製の３成分動力計
（９２５４）とチャージアンプ（５０１９Ａ）を用い
た。
施形態であるワイヤボンダのモニタ機能を説明するため
の構成概念図であり、９は判定手段、１０はボンダ停止
機能であり、図１と同一もしくは相当する部分に同一の
符号を付している。この構成が図１に示した構成と併用
できることはいうまでもない。ワークを力検出器５を埋
設したワーク台上に設置してボンディングを行い、ワー
クに作用する３軸方向の力を検出する。なお、実際の装
置構成では力検出器としてキスラー社製の３成分動力計
（９２５４）とチャージアンプ（５０１９Ａ）を用い
た。
【００１９】超音波印加時のワークに加わる３軸方向の
力、接合終了後のワイヤ８とツール２の凝着力およびワ
イヤ破断力等を検出し判定手段１０で異常と判定した場
合ボンダ停止機能によりボンディングを中止する。この
ように構成しているため、装置の自動運転中に不良を検
出可能である。
力、接合終了後のワイヤ８とツール２の凝着力およびワ
イヤ破断力等を検出し判定手段１０で異常と判定した場
合ボンダ停止機能によりボンディングを中止する。この
ように構成しているため、装置の自動運転中に不良を検
出可能である。
【００２０】図４にツール先端部の摩耗判定およびワー
クとワイヤの不着判定に用いる検出信号波形を示す。以
下、ワークの面と平行でツールの加振方向をＸ方向、ワ
ーク上面と平行でＸ方向と直交する方向をＹ方向、ツー
ルによる加圧方向をＺ方向と呼ぶ。ボンディングが完了
して超音波の印加を停止し、ワークからツールを離脱す
る過程でＺ方向に作用する力を検出する。（ａ）はボン
ディング数が数百ワイヤ程度の場合を、（ｂ）はボンデ
ィング数１０万程度の場合を、（ｃ）はワークとワイヤ
が不着の場合を示している。（ａ）の場合に比べ、
（ｂ）ではツールとワイヤの凝着が強く、ワークとツー
ルの離脱に要する時間が長い。この検出信号波形を基に
ツール先端の摩耗状態が判断できる。この離脱時間と離
脱の際に作用する力が予め設定したしきい値を超えた場
合にボンダを停止しツールを交換すればよい。（ｃ）の
場合は関係する要因について別途対処する必要がある。
クとワイヤの不着判定に用いる検出信号波形を示す。以
下、ワークの面と平行でツールの加振方向をＸ方向、ワ
ーク上面と平行でＸ方向と直交する方向をＹ方向、ツー
ルによる加圧方向をＺ方向と呼ぶ。ボンディングが完了
して超音波の印加を停止し、ワークからツールを離脱す
る過程でＺ方向に作用する力を検出する。（ａ）はボン
ディング数が数百ワイヤ程度の場合を、（ｂ）はボンデ
ィング数１０万程度の場合を、（ｃ）はワークとワイヤ
が不着の場合を示している。（ａ）の場合に比べ、
（ｂ）ではツールとワイヤの凝着が強く、ワークとツー
ルの離脱に要する時間が長い。この検出信号波形を基に
ツール先端の摩耗状態が判断できる。この離脱時間と離
脱の際に作用する力が予め設定したしきい値を超えた場
合にボンダを停止しツールを交換すればよい。（ｃ）の
場合は関係する要因について別途対処する必要がある。
【００２１】超音波加振中にＹ方向に作用する力を検出
してワーク押えの異常判定ができる。図５にこの判定に
用いる検出信号波形を示す。（ａ）は正常なボンディン
グが進行している場合を、（ｂ）はワークにバタつきが
あるかワークの固定が不十分な場合を示す。この検出信
号に基づいて予め設定したしきい値と比較し異常判定で
きる。
してワーク押えの異常判定ができる。図５にこの判定に
用いる検出信号波形を示す。（ａ）は正常なボンディン
グが進行している場合を、（ｂ）はワークにバタつきが
あるかワークの固定が不十分な場合を示す。この検出信
号に基づいて予め設定したしきい値と比較し異常判定で
きる。
【００２２】ツールでワークを加圧する過程でＸ方向お
よびＺ方向に作用する力を検出しボンディングリードの
浮き上がりが判定できる。図６にこの判定に用いる検出
信号波形を示す。（ａ）はボンディングリードがワーク
台上に密着した状態を、（ｂ）はボンディングリードが
ワーク台上で浮き上がっている状態を示している。力の
立ち上がりの傾きあるいは規定の加圧力が確立するまで
の経過時間によって異常判定ができる。
よびＺ方向に作用する力を検出しボンディングリードの
浮き上がりが判定できる。図６にこの判定に用いる検出
信号波形を示す。（ａ）はボンディングリードがワーク
台上に密着した状態を、（ｂ）はボンディングリードが
ワーク台上で浮き上がっている状態を示している。力の
立ち上がりの傾きあるいは規定の加圧力が確立するまで
の経過時間によって異常判定ができる。
【００２３】超音波の加振中にＸ、Ｙ、Ｚの３軸方向に
作用する力を検出しワークに作用する力の大きさとその
方向とからワークへのダメージの大小を判断できる。図
７にこの判定に用いる検出信号波形を示す。Ｚ方向に作
用する力に比べてＸおよびＹ方向の力が大きい場合にワ
ークにダメージの生じる確率が著しく高いことを確認し
た。Ｚ方向に作用する力に対するＸおよびＹ方向の力大
きさについて予め設定したしきい値を設定し、ワークに
対するダメージの発生を判定できる。同様の方法で、ワ
イヤのつぶれ異常についての判定も可能である。
作用する力を検出しワークに作用する力の大きさとその
方向とからワークへのダメージの大小を判断できる。図
７にこの判定に用いる検出信号波形を示す。Ｚ方向に作
用する力に比べてＸおよびＹ方向の力が大きい場合にワ
ークにダメージの生じる確率が著しく高いことを確認し
た。Ｚ方向に作用する力に対するＸおよびＹ方向の力大
きさについて予め設定したしきい値を設定し、ワークに
対するダメージの発生を判定できる。同様の方法で、ワ
イヤのつぶれ異常についての判定も可能である。
【００２４】
【発明の効果】本発明によるワイヤボンダは、ワイヤが
ワークに接触した瞬間を検出し、適切な遅延時間をもっ
て超音波を印加することができるので、超音波印加前の
ワイヤ変形を最小にでき、接合部中央の接合が達成で
き、接合強度、接合部の寿命などの接合品質を大幅に向
上できる。またボンディングヘッド部分の構造を単純化
できる。
ワークに接触した瞬間を検出し、適切な遅延時間をもっ
て超音波を印加することができるので、超音波印加前の
ワイヤ変形を最小にでき、接合部中央の接合が達成で
き、接合強度、接合部の寿命などの接合品質を大幅に向
上できる。またボンディングヘッド部分の構造を単純化
できる。
【００２５】さらに、超音波発振開始時のワイヤつぶれ
量をワイヤ直径の７％以下としたので接合面積が従来よ
り増加し、接合強度を高めることができる。
量をワイヤ直径の７％以下としたので接合面積が従来よ
り増加し、接合強度を高めることができる。
【００２６】さらに、力検出手段をワークを搭載するワ
ーク台中に埋設した圧電型力検出素子としたので、ワー
クに対するボンディング位置に依存しない正確な力検出
ができる。
ーク台中に埋設した圧電型力検出素子としたので、ワー
クに対するボンディング位置に依存しない正確な力検出
ができる。
【００２７】さらに、ワークに作用する力の各独立軸方
向の成分を検出する力検出手段と、この力検出手段の出
力に基づいてボンディング異常を判定する判定手段と、
この判定手段の判定に基づいてボンディング動作を停止
するボンダ停止機能を備えたので、ボンディング異常の
発生によってワイヤボンダを自動停止でき後続の工程と
くに目視検査の省略が可能になった。
向の成分を検出する力検出手段と、この力検出手段の出
力に基づいてボンディング異常を判定する判定手段と、
この判定手段の判定に基づいてボンディング動作を停止
するボンダ停止機能を備えたので、ボンディング異常の
発生によってワイヤボンダを自動停止でき後続の工程と
くに目視検査の省略が可能になった。
【００２８】さらに、ワイヤとツールの凝着力に基づい
て異常判定するように構成したので、ツール先端の摩耗
状態を的確に把握でき、ツールの寿命に対して適正管理
が可能で、そのコストを削減できる。また、ワイヤの不
着の判定が正確に行えるので、後続の工程とくに目視検
査の省略が可能になった。
て異常判定するように構成したので、ツール先端の摩耗
状態を的確に把握でき、ツールの寿命に対して適正管理
が可能で、そのコストを削減できる。また、ワイヤの不
着の判定が正確に行えるので、後続の工程とくに目視検
査の省略が可能になった。
【００２９】さらに、ワークの表面と平行でワイヤに印
加する前記超音波の加振方向と直交する方向に作用する
力に基づいてワークの固定状態を判定するように構成し
たので、ワーク押え不良を正確に検出でき、押え不良に
よりボンディング不良が検出でき不良の連続的な発生を
抑制できる。
加する前記超音波の加振方向と直交する方向に作用する
力に基づいてワークの固定状態を判定するように構成し
たので、ワーク押え不良を正確に検出でき、押え不良に
よりボンディング不良が検出でき不良の連続的な発生を
抑制できる。
【００３０】さらに、ワークへの荷重印加時における荷
重の立ち上がりに基づいてワークの浮き上がりを判定す
るように構成したので、ワークの浮き上がりを正確に検
出でき、ワークの浮き上がりによるボンディング不良が
検出でき不良の連続的な発生を抑制できる。
重の立ち上がりに基づいてワークの浮き上がりを判定す
るように構成したので、ワークの浮き上がりを正確に検
出でき、ワークの浮き上がりによるボンディング不良が
検出でき不良の連続的な発生を抑制できる。
【００３１】さらに、ワークの表面に鉛直な方向に作用
する力に対しこれと直交する方向の力の割合に基づいて
ワークに対するダメージを判定するように構成したの
で、ワークへのダメージ発生がモニタでき、不適切なボ
ンディング条件を迅速に修正できる。
する力に対しこれと直交する方向の力の割合に基づいて
ワークに対するダメージを判定するように構成したの
で、ワークへのダメージ発生がモニタでき、不適切なボ
ンディング条件を迅速に修正できる。
【図１】 本発明の第１の実施形態を示す構成概念図で
ある。
ある。
【図２】 ワイヤ接合部の差異を示す模式図である。
【図３】 本発明の第２の実施形態を示す構成概念図で
ある。
ある。
【図４】 本発明によるボンディング異常を判定するた
めの力検出器の検出信号波形である。
めの力検出器の検出信号波形である。
【図５】 本発明による第１のボンディング異常を判定
するための力検出器の検出信号波形である。
するための力検出器の検出信号波形である。
【図６】 本発明による第２のボンディング異常を判定
するための力検出器の検出信号波形である。
するための力検出器の検出信号波形である。
【図７】 本発明による第３のボンディング異常を判定
するための力検出器の検出信号波形である。
するための力検出器の検出信号波形である。
１‥ワーク、２‥ツール、３‥ボンディングアーム、４
‥ワーク台 ５‥力検出器、６遅延回路、７‥超音波発振器、８‥ワ
イヤ、９‥判定手段 １０‥ボンダ停止機能
‥ワーク台 ５‥力検出器、６遅延回路、７‥超音波発振器、８‥ワ
イヤ、９‥判定手段 １０‥ボンダ停止機能
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 泰 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5F044 BB06 BB20 DD02
Claims (8)
- 【請求項１】 ボンディングワイヤに荷重と超音波を印
加して塑性変形させワークと接合させるワイヤボンディ
ング装置において、 前記ボンディングワイヤが前記ワークの表面に接触した
ことを検出する力検出手段と、該力検出手段からの信号
に基づいて所定の遅延時間を設定する遅延手段と、該遅
延手段からの信号に基づいて超音波の発振を開始する超
音波発振器とを備えたことを特徴とするワイヤボンディ
ング装置。 - 【請求項２】 前記遅延時間を前記ボンディングワイヤ
のつぶれ量がその直径の７％以下になるように設定した
ことを特徴とする請求項１記載のワイヤボンディング装
置。 - 【請求項３】 前記力検出手段は、ワークを搭載するワ
ーク台中に埋設した圧電型力検出素子であることを特徴
とする請求項１記載のワイヤボンディング装置。 - 【請求項４】 ボンディングワイヤに荷重と超音波を印
加して塑性変形させワークと接合するワイヤボンディン
グ装置において、 前記ワークに作用する力の各独立軸方向の成分を検出す
る力検出手段と、該力検出手段の出力に基づいてボンデ
ィング異常を判定する判定手段と、該判定手段の判定に
基づいてボンディング動作を停止するボンダ停止機能を
備えたことを特徴とするワイヤボンディング装置。 - 【請求項５】 前記判定手段は、前記ボンディングワイ
ヤとツールの凝着力に基づいて異常判定することを特徴
とする請求項４記載のワイヤボンディング装置。 - 【請求項６】 前記判定手段は、前記ワークの表面と平
行で前記ボンディングワイヤに印加する前記超音波の加
振方向と直交する方向に作用する力に基づいて前記ワー
クの固定状態を判定することを特徴とする請求項４記載
のワイヤボンディング装置。 - 【請求項７】 前記判定手段は、前記ワークへの荷重印
加時における前記荷重の立ち上がりに基づいて前記ワー
クの浮き上がりを判定することを特徴とする請求項４記
載のワイヤボンディング装置。 - 【請求項８】 前記判定手段は、前記ワークの表面に鉛
直な方向に作用する力に対しこれと直交する方向の力の
割合に基づいて前記ワークに対するダメージを判定する
ことを特徴とする請求項４記載のワイヤボンディング装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34522598A JP3528643B2 (ja) | 1998-12-04 | 1998-12-04 | ワイヤボンディング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34522598A JP3528643B2 (ja) | 1998-12-04 | 1998-12-04 | ワイヤボンディング装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003370104A Division JP3912361B2 (ja) | 2003-10-30 | 2003-10-30 | ワイヤボンディング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000174056A true JP2000174056A (ja) | 2000-06-23 |
| JP3528643B2 JP3528643B2 (ja) | 2004-05-17 |
Family
ID=18375154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34522598A Expired - Fee Related JP3528643B2 (ja) | 1998-12-04 | 1998-12-04 | ワイヤボンディング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3528643B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000059112A (ko) * | 2000-07-14 | 2000-10-05 | 이충원 | 솔더볼 제조장치 및 그 방법 |
| JP2018049910A (ja) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | 三菱電機株式会社 | ワイヤボンディング良否判定装置およびワイヤボンディング良否判定方法 |
| JP2019140346A (ja) * | 2018-02-15 | 2019-08-22 | 三菱電機株式会社 | ワイヤボンディング装置およびワイヤボンディング方法 |
| JP2021052158A (ja) * | 2019-09-19 | 2021-04-01 | 株式会社東芝 | ワイヤボンディング装置及びワイヤボンディング方法 |
-
1998
- 1998-12-04 JP JP34522598A patent/JP3528643B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000059112A (ko) * | 2000-07-14 | 2000-10-05 | 이충원 | 솔더볼 제조장치 및 그 방법 |
| JP2018049910A (ja) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | 三菱電機株式会社 | ワイヤボンディング良否判定装置およびワイヤボンディング良否判定方法 |
| JP2019140346A (ja) * | 2018-02-15 | 2019-08-22 | 三菱電機株式会社 | ワイヤボンディング装置およびワイヤボンディング方法 |
| JP7077051B2 (ja) | 2018-02-15 | 2022-05-30 | 三菱電機株式会社 | ワイヤボンディング装置およびワイヤボンディング方法 |
| JP2021052158A (ja) * | 2019-09-19 | 2021-04-01 | 株式会社東芝 | ワイヤボンディング装置及びワイヤボンディング方法 |
| CN112951732A (zh) * | 2019-09-19 | 2021-06-11 | 株式会社东芝 | 引线接合装置以及引线接合方法 |
| JP7488656B2 (ja) | 2019-09-19 | 2024-05-22 | 株式会社東芝 | ワイヤボンディング装置及びワイヤボンディング方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3528643B2 (ja) | 2004-05-17 |
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