JP2003163236A - ワイヤボンディング装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】位置検出用カメラのレンズ筒より照射する光源
を点灯していても、取得する画質が劣化しない。 【解決手段】ボンディング部品にボンディングを行なう
ツール４、レンズ筒８を有しボンディング部品を撮像す
る位置検出用カメラ７、レンズ筒８を通して照明光を下
方に照明する光源１４、ツール４の下端近傍の像をレン
ズ筒８に導く光路変換手段２０とを備えている。光路変
換手段２０には、光源１４から照明光を通さなく照明手
段２５の照明光を通す波長選択用フィルタ３０がツール
４の下端近傍の像を上方に反射させるミラー２２の上方
に設けられている。
を点灯していても、取得する画質が劣化しない。 【解決手段】ボンディング部品にボンディングを行なう
ツール４、レンズ筒８を有しボンディング部品を撮像す
る位置検出用カメラ７、レンズ筒８を通して照明光を下
方に照明する光源１４、ツール４の下端近傍の像をレン
ズ筒８に導く光路変換手段２０とを備えている。光路変
換手段２０には、光源１４から照明光を通さなく照明手
段２５の照明光を通す波長選択用フィルタ３０がツール
４の下端近傍の像を上方に反射させるミラー２２の上方
に設けられている。
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
装置に係り、特にツールの下端近傍の像を位置検出用カ
メラに導く光路変換手段を備えたワイヤボンディング装
置に関する。
装置に係り、特にツールの下端近傍の像を位置検出用カ
メラに導く光路変換手段を備えたワイヤボンディング装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ワイヤボンディング装置は、ボンディン
グ部品にボンディングを行なうツールと、レンズ筒を有
しボンディング部品を撮像する位置検出用カメラと、前
記ツールの下端近傍の像を前記レンズ筒に導く光路変換
手段とを備えている。なお、この種のワイヤボンディン
グ装置として、例えば特開２００１−２０３２３４が挙
げられる。この公知例には開示されていないが、位置検
出用カメラによりボンディング部品の映像を鮮明に取り
込むために、レンズ筒を通して照明光を下方に照射して
いる。
グ部品にボンディングを行なうツールと、レンズ筒を有
しボンディング部品を撮像する位置検出用カメラと、前
記ツールの下端近傍の像を前記レンズ筒に導く光路変換
手段とを備えている。なお、この種のワイヤボンディン
グ装置として、例えば特開２００１−２０３２３４が挙
げられる。この公知例には開示されていないが、位置検
出用カメラによりボンディング部品の映像を鮮明に取り
込むために、レンズ筒を通して照明光を下方に照射して
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】レンズ筒側の光源を点
灯したままツール又はツールと共に基準部材の像を取り
込むと、光源の照明がツール又は基準部材で反射し、全
体のコントラストが落ち、取得される画像が劣化してし
まう。このような画像は、画像処理を行なう上で誤差要
因となり易い。光源の影響を無くするためには、該光源
をオフにするか、光量を落とせばよい。
灯したままツール又はツールと共に基準部材の像を取り
込むと、光源の照明がツール又は基準部材で反射し、全
体のコントラストが落ち、取得される画像が劣化してし
まう。このような画像は、画像処理を行なう上で誤差要
因となり易い。光源の影響を無くするためには、該光源
をオフにするか、光量を落とせばよい。
【０００４】ところで、ツール下端より延在したワイヤ
（テール）の曲がり、テール長、このテールを溶融させ
て形成したボール径を調べる場合には、その結果を即座
に制御部にフィードバックする必要がある。このため、
光源をオフにする方法は生産性を阻害し好ましくない。
特に光源として、安価で照明度の優れたハロゲン光源を
使用した場合には、ハロゲン光源は照明光量の切り換え
時間が遅いので、光源をオン、オフするのは好ましくな
い。
（テール）の曲がり、テール長、このテールを溶融させ
て形成したボール径を調べる場合には、その結果を即座
に制御部にフィードバックする必要がある。このため、
光源をオフにする方法は生産性を阻害し好ましくない。
特に光源として、安価で照明度の優れたハロゲン光源を
使用した場合には、ハロゲン光源は照明光量の切り換え
時間が遅いので、光源をオン、オフするのは好ましくな
い。
【０００５】本発明の課題は、位置検出用カメラのレン
ズ筒より照射する光源を点灯していても、取得する画質
が劣化しない光路変換手段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。
ズ筒より照射する光源を点灯していても、取得する画質
が劣化しない光路変換手段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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の請求項１は、ボンディング部品にボンディン
グを行なうツールと、レンズ筒を有しボンディング部品
を撮像する位置検出用カメラと、前記レンズ筒を通して
照明光を下方に照明する光源と、前記ツールの下端近傍
の像を前記レンズ筒に導く光路変換手段とを備えたワイ
ヤボンディング装置において、前記光路変換手段には、
前記ツールの下端近傍の像の光路内に前記レンズ筒側か
ら照明光を通さなく前記光路変換手段の照明光を通す波
長選択用フィルタを設けたことを特徴とする。
の本発明の請求項１は、ボンディング部品にボンディン
グを行なうツールと、レンズ筒を有しボンディング部品
を撮像する位置検出用カメラと、前記レンズ筒を通して
照明光を下方に照明する光源と、前記ツールの下端近傍
の像を前記レンズ筒に導く光路変換手段とを備えたワイ
ヤボンディング装置において、前記光路変換手段には、
前記ツールの下端近傍の像の光路内に前記レンズ筒側か
ら照明光を通さなく前記光路変換手段の照明光を通す波
長選択用フィルタを設けたことを特徴とする。
【０００７】上記課題を解決するための本発明の請求項
２は、前記請求項１において、前記波長選択用フィルタ
は、前記ツールの下端近傍の像を上方に反射させる反射
部材の上方に設けられていることを特徴とする。
２は、前記請求項１において、前記波長選択用フィルタ
は、前記ツールの下端近傍の像を上方に反射させる反射
部材の上方に設けられていることを特徴とする。
【０００８】上記課題を解決するための本発明の請求項
３は、前記請求項１において、前記波長選択用フィルタ
は、前記ツールの下端近傍の像を上方に反射させる反射
部材の前記像の入光側に設けられていることを特徴とす
る。
３は、前記請求項１において、前記波長選択用フィルタ
は、前記ツールの下端近傍の像を上方に反射させる反射
部材の前記像の入光側に設けられていることを特徴とす
る。
【０００９】上記課題を解決するための本発明の請求項
４は、前記請求項２において、前記波長選択用フィルタ
は、前記位置検出用カメラのレンズ筒の開口数より大き
な角度に傾けられていることを特徴とする。
４は、前記請求項２において、前記波長選択用フィルタ
は、前記位置検出用カメラのレンズ筒の開口数より大き
な角度に傾けられていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明のワイヤボンディング装置
の第１の実施の形態を図１及び図２により説明する。Ｘ
Ｙ軸方向に駆動される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、撮像素子（ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等）で
ある位置検出用カメラ７を備えたレンズ筒８が固定され
ている。
の第１の実施の形態を図１及び図２により説明する。Ｘ
Ｙ軸方向に駆動される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、撮像素子（ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等）で
ある位置検出用カメラ７を備えたレンズ筒８が固定され
ている。
【００１１】レンズ筒８内には、下方より上方に対物レ
ンズ１０、ハーフミラー１１及び焦点レンズ１２が設け
られ、レンズ筒８の上端には前記位置検出用カメラ７が
固定されている。レンズ筒８の側方には、ハーフミラー
１１に対応して光ファイバ１３の一端が取付けられ、光
ファイバ１３の他端には、ハロゲンランプ、ＬＥＤ等の
光源１４に接続されている。そして、レンズ筒８を通し
て位置検出用カメラ７がボンディング部品上の基準パタ
ーンを撮像する際に、ツール４及びボンディングアーム
３が位置検出用カメラ７の視野の妨げにならないよう
に、レンズ筒８の光軸８ａとツール４の軸心４ａとは距
離Ｗだけオフセットされている。
ンズ１０、ハーフミラー１１及び焦点レンズ１２が設け
られ、レンズ筒８の上端には前記位置検出用カメラ７が
固定されている。レンズ筒８の側方には、ハーフミラー
１１に対応して光ファイバ１３の一端が取付けられ、光
ファイバ１３の他端には、ハロゲンランプ、ＬＥＤ等の
光源１４に接続されている。そして、レンズ筒８を通し
て位置検出用カメラ７がボンディング部品上の基準パタ
ーンを撮像する際に、ツール４及びボンディングアーム
３が位置検出用カメラ７の視野の妨げにならないよう
に、レンズ筒８の光軸８ａとツール４の軸心４ａとは距
離Ｗだけオフセットされている。
【００１２】図示しないボンディング部品を位置決め載
置する図示しないボンディングステージの近傍には、少
なくともツール４の下端近傍の像光を前記レンズ筒８に
導く光路変換手段２０が配設されている。光路変換手段
２０のケース２１内には、図中左側より、ミラー２２、
レンズ２３、基準部材２４及び照明手段２５が配設され
ており、前記ミラー２２は水平方向に対して４５°の角
度で交差している。ここで、ミラー２２の中心から基準
部材２４の中心までの距離ｄは、レンズ筒８の光軸８ａ
とツール４の軸心４ａとのオフセット量Ｗとほぼ等しく
設定されている。ケース２１には、基準部材２４の上方
にツール挿入用穴２１ａが設けられている。なお、反射
部材としてミラー２２を用いたが、プリズムを用いても
よい。
置する図示しないボンディングステージの近傍には、少
なくともツール４の下端近傍の像光を前記レンズ筒８に
導く光路変換手段２０が配設されている。光路変換手段
２０のケース２１内には、図中左側より、ミラー２２、
レンズ２３、基準部材２４及び照明手段２５が配設され
ており、前記ミラー２２は水平方向に対して４５°の角
度で交差している。ここで、ミラー２２の中心から基準
部材２４の中心までの距離ｄは、レンズ筒８の光軸８ａ
とツール４の軸心４ａとのオフセット量Ｗとほぼ等しく
設定されている。ケース２１には、基準部材２４の上方
にツール挿入用穴２１ａが設けられている。なお、反射
部材としてミラー２２を用いたが、プリズムを用いても
よい。
【００１３】前記ミラー２２の上方には、前記光源１４
の照明光の進入を防ぐが、照明手段２５の照明光を通す
波長選択用フィルタ３０が設けられ、波長選択用フィル
タ３０はケース２１のカバーを兼ねている。波長選択用
フィルタ３０は、水平に設けてもよいが、水平である
と、光源１４の照明光が反射して位置検出用カメラ７に
入光する恐れがある。これを防止するには波長選択用フ
ィルタ３０の表面に反射防止剤をコーティングを行なえ
ばよいが、コストがかかる。そこで、本実施の形態にお
いては、水平に対してθ度傾けている。このθ度は、対
物レンズ１０の開口数（ＮＡ）よりも大きな角度である
のが好ましい。波長選択用フィルタ３０の傾き角度θが
対物レンズ１０の開口数より大きいと、波長選択用フィ
ルタ３０の反射光は対物レンズ１０に入光しない。
の照明光の進入を防ぐが、照明手段２５の照明光を通す
波長選択用フィルタ３０が設けられ、波長選択用フィル
タ３０はケース２１のカバーを兼ねている。波長選択用
フィルタ３０は、水平に設けてもよいが、水平である
と、光源１４の照明光が反射して位置検出用カメラ７に
入光する恐れがある。これを防止するには波長選択用フ
ィルタ３０の表面に反射防止剤をコーティングを行なえ
ばよいが、コストがかかる。そこで、本実施の形態にお
いては、水平に対してθ度傾けている。このθ度は、対
物レンズ１０の開口数（ＮＡ）よりも大きな角度である
のが好ましい。波長選択用フィルタ３０の傾き角度θが
対物レンズ１０の開口数より大きいと、波長選択用フィ
ルタ３０の反射光は対物レンズ１０に入光しない。
【００１４】そこで、オフセット量Ｗの補正をする場合
には、ＸＹテーブル１を駆動し、ツール４の軸心４ａを
基準部材２４の上方に位置させる。続いて図示しない上
下駆動手段でボンディングアーム３を下降させ、光路変
換手段２０のツール挿入用穴２１ａを通してツール４を
基準部材２４すれすれの高さまで下降させる。これによ
り、ツール４及び基準部材２４の像は、照明手段２５か
らの光に対する影として、レンズ２３を通ってミラー２
２で反射し、波長選択用フィルタ３０、対物レンズ１
０、ハーフミラー１１、焦点レンズ１２を通って位置検
出用カメラ７で撮像される。この画像により、ツール４
の軸心４ａと基準部材２４との位置関係が得られる。そ
の後は特開２００１−２０３２３４と同様の方法によっ
てオフセット量Ｗの補正値を求める。
には、ＸＹテーブル１を駆動し、ツール４の軸心４ａを
基準部材２４の上方に位置させる。続いて図示しない上
下駆動手段でボンディングアーム３を下降させ、光路変
換手段２０のツール挿入用穴２１ａを通してツール４を
基準部材２４すれすれの高さまで下降させる。これによ
り、ツール４及び基準部材２４の像は、照明手段２５か
らの光に対する影として、レンズ２３を通ってミラー２
２で反射し、波長選択用フィルタ３０、対物レンズ１
０、ハーフミラー１１、焦点レンズ１２を通って位置検
出用カメラ７で撮像される。この画像により、ツール４
の軸心４ａと基準部材２４との位置関係が得られる。そ
の後は特開２００１−２０３２３４と同様の方法によっ
てオフセット量Ｗの補正値を求める。
【００１５】ところで、ワイヤボンディング方法には、
ツール４の下端より延在したワイヤ５（テール）にボー
ルを形成する工程がある。テールが形成された状態又は
ボールが形成された状態で、ツール４を前記したように
光路変換手段２０のツール挿入用穴２１ａに挿入する
と、ボール形成前の場合には、テールの曲がり、テール
の画像を処理してテール長が得られ、ボール形成後の場
合には、ボールの画像を処理してボール径が得られ、ま
たツール４の下端部分の破損、汚れ状態等も観察でき
る。この場合には、基準部材２４は無くてもよい。
ツール４の下端より延在したワイヤ５（テール）にボー
ルを形成する工程がある。テールが形成された状態又は
ボールが形成された状態で、ツール４を前記したように
光路変換手段２０のツール挿入用穴２１ａに挿入する
と、ボール形成前の場合には、テールの曲がり、テール
の画像を処理してテール長が得られ、ボール形成後の場
合には、ボールの画像を処理してボール径が得られ、ま
たツール４の下端部分の破損、汚れ状態等も観察でき
る。この場合には、基準部材２４は無くてもよい。
【００１６】前記したように、ツール４の下端近傍の画
像を得る場合、光源１４を点灯した状態にしておいて
も、光源１４の照明光は光路変換手段２０に入射しない
ので、画像を劣化させることはない。また波長選択用フ
ィルタ３０の傾き角度θを対物レンズ１０の開口数より
大きくすることにより、光源１４の照明光が波長選択用
フィルタ３０で反射したとしても、この反射光がレンズ
筒８に入射することが防止される。また光源１４は限定
されないが、特にハロゲンランプの場合は効果的であ
る。
像を得る場合、光源１４を点灯した状態にしておいて
も、光源１４の照明光は光路変換手段２０に入射しない
ので、画像を劣化させることはない。また波長選択用フ
ィルタ３０の傾き角度θを対物レンズ１０の開口数より
大きくすることにより、光源１４の照明光が波長選択用
フィルタ３０で反射したとしても、この反射光がレンズ
筒８に入射することが防止される。また光源１４は限定
されないが、特にハロゲンランプの場合は効果的であ
る。
【００１７】本発明のワイヤボンディング装置の第２及
び第３の実施の形態を図３及び図４により説明する。図
３の場合は波長選択用フィルタ３０をミラー２２とレン
ズ２３間に設け、図４の場合は波長選択用フィルタ３０
をレンズ２３と基準部材２４間に設けている。このよう
に構成しても、光源１４の照明光が少なくとも対象物
（ツール４及び基準部材２４）で反射して再びレンズ筒
８に入射するのが防止される。
び第３の実施の形態を図３及び図４により説明する。図
３の場合は波長選択用フィルタ３０をミラー２２とレン
ズ２３間に設け、図４の場合は波長選択用フィルタ３０
をレンズ２３と基準部材２４間に設けている。このよう
に構成しても、光源１４の照明光が少なくとも対象物
（ツール４及び基準部材２４）で反射して再びレンズ筒
８に入射するのが防止される。
【００１８】ところで、光路変換手段２０は、ツール４
の下端近傍の像をレンズ筒８に導くものであるので、ツ
ール４の像の方向を変換させるミラー２２は必ず必要で
ある。しかし、レンズ２３は特開２００１−２０３２３
４にも開示されているように必ず必要なものではない。
従って、レンズ２３を有しない場合は、波長選択用フィ
ルタ３０はミラー２２の上方か、又はミラー２２の図中
左側に設ければよいことは言うまでもない。
の下端近傍の像をレンズ筒８に導くものであるので、ツ
ール４の像の方向を変換させるミラー２２は必ず必要で
ある。しかし、レンズ２３は特開２００１−２０３２３
４にも開示されているように必ず必要なものではない。
従って、レンズ２３を有しない場合は、波長選択用フィ
ルタ３０はミラー２２の上方か、又はミラー２２の図中
左側に設ければよいことは言うまでもない。
【００１９】
【発明の効果】本発明は、ボンディング部品にボンディ
ングを行なうツールと、レンズ筒を有しボンディング部
品を撮像する位置検出用カメラと、前記レンズ筒を通し
て照明光を下方に照明する光源と、前記ツールの下端近
傍の像を前記レンズ筒に導く光路変換手段とを備えたワ
イヤボンディング装置において、前記光路変換手段に
は、前記ツールの下端近傍の像の光路内に前記レンズ筒
側から照明光を通さなく前記光路変換手段の照明光を通
す波長選択用フィルタを設けたので、位置検出用カメラ
のレンズ筒より照射する光源を点灯していても、取得す
る画質が劣化しない。
ングを行なうツールと、レンズ筒を有しボンディング部
品を撮像する位置検出用カメラと、前記レンズ筒を通し
て照明光を下方に照明する光源と、前記ツールの下端近
傍の像を前記レンズ筒に導く光路変換手段とを備えたワ
イヤボンディング装置において、前記光路変換手段に
は、前記ツールの下端近傍の像の光路内に前記レンズ筒
側から照明光を通さなく前記光路変換手段の照明光を通
す波長選択用フィルタを設けたので、位置検出用カメラ
のレンズ筒より照射する光源を点灯していても、取得す
る画質が劣化しない。
【図１】本発明のワイヤボンディング装置の第１の実施
の形態を示す要部断面正面図である。
の形態を示す要部断面正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】本発明のワイヤボンディング装置の第２の実施
の形態を示す光路変換手段の断面正面図である。
の形態を示す光路変換手段の断面正面図である。
【図４】本発明のワイヤボンディング装置の第３の実施
の形態を示す光路変換手段の断面正面図である。
の形態を示す光路変換手段の断面正面図である。
４ ツール
５ ワイヤ
７ 位置検出用カメラ
８ レンズ筒
１３ 光ファイバ
１４ 光源
２０ 光路変換手段
２１ ケース
２１ａ ツール挿入用穴
２２ ミラー
２３ レンズ
２４ 基準部材
２５ 照明手段
３０ 波長選択用フィルタ
Claims (4)
- 【請求項１】 ボンディング部品にボンディングを行な
うツールと、レンズ筒を有しボンディング部品を撮像す
る位置検出用カメラと、前記レンズ筒を通して照明光を
下方に照明する光源と、前記ツールの下端近傍の像を前
記レンズ筒に導く光路変換手段とを備えたワイヤボンデ
ィング装置において、前記光路変換手段には、前記ツー
ルの下端近傍の像の光路内に前記レンズ筒側から照明光
を通さなく前記光路変換手段の照明光を通す波長選択用
フィルタを設けたことを特徴とするワイヤボンディング
装置。 - 【請求項２】 前記波長選択用フィルタは、前記ツール
の下端近傍の像を上方に反射させる反射部材の上方に設
けられてい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３】 前記波長選択用フィルタは、前記ツール
の下端近傍の像を上方に反射させる反射部材の前記像の
入光側に設けられてい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】 前記波長選択用フィルタは、前記位置検
出用カメラのレンズ筒の開口数より大きな角度に傾けら
れてい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。
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| US10/307,080 US6657799B2 (en) | 2001-11-27 | 2002-11-27 | Wire bonding apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001360218A JP2003163236A (ja) | 2001-11-27 | 2001-11-27 | ワイヤボンディング装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003163236A true JP2003163236A (ja) | 2003-06-06 |
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ID=19171075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001360218A Withdrawn JP2003163236A (ja) | 2001-11-27 | 2001-11-27 | ワイヤボンディング装置 |
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| JP (1) | JP2003163236A (ja) |
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- 2002-11-27 US US10/307,080 patent/US6657799B2/en not_active Expired - Fee Related
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