JP2010147328A - Load detection device, bonding device, and load detection method - Google Patents

Load detection device, bonding device, and load detection method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect a tensile load acting on a semiconductor die, in a bonding device. <P>SOLUTION: On a body frame 10 of this bonding device 1, this load detection device 20 including a support plate 21 mounted to the body frame 10, a base part 22 mounted to the upper surface of the support plate 21, a heating plate 23 mounted to the upper surface of the base part 22, a load detection sensor 24, and a mounting member 25 for mounting the load detection sensor 24 to the heating plate 23 is mounted. A detection table 26 with a semiconductor die D stuck thereto is detachably mounted to the load detection sensor 24. A tensile load and a compressive load acting on the semiconductor die D can be detected by the load detection sensor 24 by being bonded to the semiconductor die D by the bonding device 1. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ボンディング装置によりボンディングされる半導体ダイに作用する荷重を検出する荷重検出装置、ボンディング装置及び荷重検出方法に関する。   The present invention relates to a load detection device, a bonding device, and a load detection method for detecting a load acting on a semiconductor die bonded by a bonding device.

一般に、ワイヤボンディング装置は、揺動可能に取り付けられたボンディングアームに金属細線などのワイヤを繰り出すキャピラリが取り付けられており、ボンディングアームを揺動させてキャピラリを半導体ダイのパッドに押し付けることで、半導体ダイのパッドにワイヤをボンディングしている。   Generally, in a wire bonding apparatus, a capillary that feeds a wire such as a thin metal wire is attached to a bonding arm that is swingably mounted, and a semiconductor is obtained by swinging the bonding arm and pressing the capillary against a pad of a semiconductor die. Wires are bonded to the die pads.

そして、特許文献１などでは、このようなワイヤボンディング装置において、ボンディングを行う際に半導体ダイに作用する押圧荷重や衝撃加重を検出する荷重検出装置が考えられてきた。
特開平０７−０７４２１５号公報 And in patent document 1 etc., the load detection apparatus which detects the press load and impact load which act on a semiconductor die when bonding in such a wire bonding apparatus has been considered.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-074215

ところが、近年、半導体ダイの薄膜化により、半導体ダイに対するキャピラリの押圧力が制限され、半導体ダイとボンドとの接着力が弱くなってきた。このため、このような半導体ダイに対してワイヤボンディングを行うと、ワイヤのテールカット時やルーピング制御時に引張荷重が作用して、ボンドが半導体ダイから剥離するという問題が発生してきた。   However, in recent years, with the thinning of the semiconductor die, the pressing force of the capillary against the semiconductor die is limited, and the adhesive force between the semiconductor die and the bond has become weak. For this reason, when wire bonding is performed on such a semiconductor die, a problem has arisen in that a bond is peeled off from the semiconductor die due to a tensile load acting upon tail cutting or looping control of the wire.

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、半導体ダイに作用する押圧荷重や衝撃荷重しか検出することができず、半導体ダイに対するボンドの剥離強度を検出することができないため、ワイヤボンディング装置を効率的に制御することができないという問題があった。   However, the technique described in Patent Document 1 can only detect a pressing load or an impact load acting on a semiconductor die, and cannot detect the peel strength of a bond to the semiconductor die. There is a problem that it cannot be controlled automatically.

そこで、本発明は、ボンディング装置において半導体ダイに作用する引張荷重を検出することができる荷重検出装置、ボンディング装置及び荷重検出方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a load detection device, a bonding device, and a load detection method capable of detecting a tensile load acting on a semiconductor die in the bonding device.

本発明に係る荷重検出装置は、ボンディング装置によりボンディングされる半導体ダイに作用する荷重を検出する荷重検出装置であって、ボンディング装置に固定される基台部と半導体ダイが固定されるテーブルと、基台部に対するテーブルの引張荷重を検出する荷重検出手段と、を有することを特徴とする。   A load detection device according to the present invention is a load detection device that detects a load acting on a semiconductor die bonded by a bonding device, a base portion fixed to the bonding device, a table to which the semiconductor die is fixed, Load detecting means for detecting a tensile load of the table with respect to the base portion.

この荷重検出装置によれば、荷重検出手段により基台部に対するテーブルの荷重を検出することで、半導体ダイに作用する荷重を検出することができる。これにより、例えば、半導体ダイにボンディングされたボンドに連結されたワイヤのテールカット時や、このワイヤのルーピング制御時などにおいて、半導体ダイに作用する引張荷重や圧縮荷重などを検出することで、ボンドの剥離強度及び剪断強度を検出することができる。しかも、実際に半導体ダイにボンディングを行うボンディング装置に荷重検出装置を搭載することで、実際のボンディング環境に即した荷重検出を行うことができ、ボンディング装置の個体差に関わらず高精度に荷重を検出することができる。   According to this load detection device, the load acting on the semiconductor die can be detected by detecting the load of the table on the base portion by the load detection means. Thus, for example, by detecting the tensile load or compressive load acting on the semiconductor die at the time of tail cutting of the wire connected to the bond bonded to the semiconductor die or at the time of looping control of this wire, the bond is detected. The peel strength and shear strength can be detected. In addition, by installing a load detection device on the bonding device that actually bonds to the semiconductor die, it is possible to detect the load according to the actual bonding environment, and to load the load with high accuracy regardless of individual differences in the bonding device. Can be detected.

この場合、上記荷重検出手段は、圧縮荷重、引張荷重及びその両方の荷重を検出することが好ましい。この荷重検出装置によれば、引張荷重に加えて圧縮荷重も検出することができるため、半導体ダイに作用する圧縮荷重や、ボンドが剥離する際の圧縮荷重の影響などを検出することができる。   In this case, it is preferable that the load detection means detects a compressive load, a tensile load, and both loads. According to this load detection device, in addition to the tensile load, a compressive load can be detected, so that it is possible to detect the compressive load acting on the semiconductor die, the influence of the compressive load when the bond peels off, and the like.

そして、荷重検出手段を基台部に取り付ける取付手段を更に有し、取付手段は、荷重検出手段を半導体ダイに対するボンディング方向に向けて取り付けることが好ましい。この荷重検出装置によれば、荷重検出手段が、取付手段手段によりボンディング方向に向けて取り付けられているため、半導体ダイに作用するボンディング方向の引張荷重を検出することができる。これにより、例えば、ワイヤのテールカット時や、このワイヤのルーピング制御時などにおいて、ボンドの剥離強度を検出することができる。   And it is preferable to further have an attaching means for attaching the load detecting means to the base part, and the attaching means attaches the load detecting means toward the bonding direction with respect to the semiconductor die. According to this load detection device, since the load detection means is attached in the bonding direction by the attachment means means, the tensile load in the bonding direction acting on the semiconductor die can be detected. Thereby, the peel strength of the bond can be detected, for example, at the time of tail cutting of the wire or at the time of looping control of the wire.

一方、荷重検出手段を基台部に取り付ける取付手段を更に有し、取付手段は、荷重検出手段を半導体ダイに対するボンディング方向に直交する水平方向に向けて取り付けることが好ましい。この荷重検出装置によれば、荷重検出手段が、取付手段により水平方向に向けて取り付けられているため、半導体ダイに作用する水平方向の引張荷重を検出することができる。これにより、例えば、ワイヤのテールカット時や、このワイヤのルーピング制御時などにおいて、ボンドの剪断強度を検出することができる。   On the other hand, it is preferable to further include an attaching means for attaching the load detecting means to the base portion, and the attaching means attaches the load detecting means in a horizontal direction orthogonal to the bonding direction with respect to the semiconductor die. According to this load detection device, since the load detection means is attached in the horizontal direction by the attachment means, it is possible to detect the horizontal tensile load acting on the semiconductor die. Thereby, for example, the shear strength of the bond can be detected when the tail of the wire is cut or when the looping of the wire is controlled.

この場合、取付手段は、荷重検出手段を水平方向において回転可能に取り付けることが好ましい。この荷重検出装置によれば、荷重検出手段が水平方向において回転可能に取り付けられているため、水平方向における半導体ダイに作用する所定方向の荷重を検出することができる。これにより、例えば、ワイヤのテールカット時や、このワイヤのルーピング制御時などにおいて、ワイヤの移動方向に基づくボンドの剪断強度を検出することができる。   In this case, the attaching means preferably attaches the load detecting means so as to be rotatable in the horizontal direction. According to this load detection device, since the load detection means is rotatably attached in the horizontal direction, a load in a predetermined direction acting on the semiconductor die in the horizontal direction can be detected. Thereby, the shear strength of the bond based on the moving direction of the wire can be detected, for example, at the time of tail cutting of the wire or when controlling the looping of the wire.

そして、取付手段に固定されて、荷重検出手段をボンディング方向及び水平方向に向けて係止する係止手段を更に備えることが好ましい。この荷重検出装置によれば、荷重検出手段は、取付手段に固定された係止手段によりボンディング方向及び水平方向において係止されるため、荷重検出手段の位置決めを容易に行うことができる。   And it is preferable to further comprise a locking means fixed to the mounting means and locking the load detection means in the bonding direction and the horizontal direction. According to this load detection device, the load detection means is locked in the bonding direction and the horizontal direction by the locking means fixed to the attachment means, so that the load detection means can be easily positioned.

また、テーブルを加熱する加熱手段を更に有することが好ましい。この荷重検出装置によれば、テーブルを加熱する加熱手段を有することで、テーブルに固定された半導体ダイを加熱することができる。一般に、ボンディング装置は、ボンディングの接着容易性から、半導体ダイを加熱してボンディングを行っている。このため、加熱手段により半導体ダイを加熱して、荷重を検出することで、より実際のボンディング環境に即した荷重検出を行うことができる。   Moreover, it is preferable to further have a heating means for heating the table. According to this load detection device, the semiconductor die fixed to the table can be heated by having the heating means for heating the table. In general, a bonding apparatus performs bonding by heating a semiconductor die in order to facilitate bonding. For this reason, by detecting the load by heating the semiconductor die by the heating means, it is possible to detect the load more suited to the actual bonding environment.

本発明に係るボンディング装置は、上記の何れかの荷重検出装置が搭載されたことを特徴とする。   The bonding apparatus according to the present invention is characterized in that any one of the load detection apparatuses described above is mounted.

このボンディング装置によれば、実際にボンディングを行いながら半導体ダイに作用する引張荷重を検出することができるため、実際のボンディング環境に即した荷重検出を行うことができ、しかも、ボンディング装置の個体差に関わらず高精度に荷重を検出することができる。   According to this bonding apparatus, it is possible to detect the tensile load acting on the semiconductor die while actually performing bonding, and therefore it is possible to detect the load in accordance with the actual bonding environment. Regardless, the load can be detected with high accuracy.

本発明に係る荷重検出方法は、ボンディング装置によりボンディングされる半導体ダイに作用する荷重を検出する荷重検出方法であって、ボンディング装置に固定される基台部と、半導体ダイが固定されるテーブルと、基台部とテーブルとを連結するとともに、基台部に対するテーブルの引張荷重を検出する荷重検出手段と、を有する荷重検出装置をボンディング装置に固定し、テーブルに半導体ダイを固定し、テーブルに固定した半導体ダイに対してキャピラリによりボンディングを行いながら、荷重検出手段により引張荷重を検出することを特徴とする。   A load detection method according to the present invention is a load detection method for detecting a load acting on a semiconductor die bonded by a bonding apparatus, wherein a base portion fixed to the bonding apparatus, a table to which the semiconductor die is fixed, A load detecting means for connecting the base portion and the table and detecting a tensile load of the table with respect to the base portion, and fixing the load detecting device to the bonding device, fixing the semiconductor die to the table, A tensile load is detected by a load detection means while bonding to a fixed semiconductor die with a capillary.

この荷重検出方法によれば、荷重検出手段により基台部に対するテーブルの引張荷重を検出することで、半導体ダイに作用する引張荷重を検出することができる。これにより、例えば、半導体ダイにボンディングされたボンドに連結されたワイヤのテールカット時や、このワイヤのルーピング制御時などにおいて、半導体ダイに作用する引張荷重を検出することで、ボンドの剥離強度及び剪断強度を検出することができる。しかも、実際に半導体ダイにボンディングを行うボンディング装置に荷重検出装置を搭載することで、実際のボンディング環境に即した荷重検出を行うことができ、ボンディング装置の個体差に起因する荷重の相違をも検出することができる。   According to this load detection method, the tensile load acting on the semiconductor die can be detected by detecting the tensile load of the table with respect to the base portion by the load detection means. Thereby, for example, by detecting the tensile load acting on the semiconductor die at the time of tail cutting of the wire connected to the bond bonded to the semiconductor die or at the time of looping control of this wire, the peel strength of the bond and Shear strength can be detected. In addition, by installing a load detection device on the bonding device that actually bonds to the semiconductor die, it is possible to detect the load in accordance with the actual bonding environment, and to reduce the load caused by individual differences in the bonding device. Can be detected.

本発明によれば、ボンディング装置において半導体ダイに作用する引張荷重を検出することができる。   According to the present invention, it is possible to detect a tensile load acting on a semiconductor die in a bonding apparatus.

以下、図面を参照して、本発明に係る荷重検出装置、ボンディング装置及び荷重検出方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、全図中、同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a load detection device, a bonding device, and a load detection method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.

［第１実施形態］
図１は、実施形態に係るボンディング装置を示した図である。図２は、図１に示す荷重検出装置の斜視図である。図３は、図１に示す荷重検出装置の正面図である。図４は、図１に示す荷重検出装置の上面図である。図５は、図１に示す荷重検出センサの正面図である。なお、本実施形態では、ボンディングを行うボンディング方向（図１において上下方向）をＺ軸方向、Ｚ軸方向に垂直な方向であって半導体ダイが搬送される方向（図１において前後方向）をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に垂直な方向（図１において左右方向）をＹ軸方向とする。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating a bonding apparatus according to an embodiment. FIG. 2 is a perspective view of the load detection device shown in FIG. FIG. 3 is a front view of the load detection device shown in FIG. FIG. 4 is a top view of the load detection apparatus shown in FIG. FIG. 5 is a front view of the load detection sensor shown in FIG. In the present embodiment, the bonding direction (vertical direction in FIG. 1) for bonding is the Z-axis direction, the direction perpendicular to the Z-axis direction and the direction in which the semiconductor die is conveyed (front-rear direction in FIG. 1) is X. A direction perpendicular to the axial direction, the Z-axis direction, and the X-axis direction (left-right direction in FIG. 1) is taken as a Y-axis direction.

図１に示すように、ボンディング装置１の本体フレーム１０には、ＸＹテーブル１１がＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に取り付けられており、このＸＹテーブル１１に、アーム保持台１２を介してボンディングアーム１３がＹ軸方向に向かって揺動可能に取り付けられている。ボンディングアーム１３には、超音波振動を発生する超音波ホーン（不図示）が取り付けられており、ボンディングアーム１３の先端部には、金属細線などのワイヤを繰り出すキャピラリ１４が取り付けられている。   As shown in FIG. 1, an XY table 11 is attached to the main body frame 10 of the bonding apparatus 1 so as to be movable in the X-axis direction and the Y-axis direction. A bonding arm 13 is attached so as to be swingable in the Y-axis direction. An ultrasonic horn (not shown) that generates ultrasonic vibrations is attached to the bonding arm 13, and a capillary 14 that feeds a wire such as a thin metal wire is attached to the tip of the bonding arm 13.

キャピラリ１４は、先鋭な円筒状に形成されており、その内部にボンディングを行うワイヤが挿通されている。このワイヤは、キャピラリ１４のＺ軸方向上方に配置されたクランパ１５により把持可能となっている。そして、ボンディングアーム１３をＺ軸方向下方に下降させてキャピラリ１４の先端を半導体ダイＤに当接させ、この状態で超音波ホーンから超音波振動を発生させることで半導体ダイＤにボンディングが行われる。その後、半導体ダイＤへのボンディングが終了すると、ボンディングアーム１３をＺ軸方向に所定長だけ上昇させた後、クランパ１５でワイヤを把持して再度ボンディングアーム１３をＺ軸方向に上昇させることで、ワイヤのテールカットが行われる。   The capillary 14 is formed in a sharp cylindrical shape, and a wire for bonding is inserted through the capillary 14. This wire can be gripped by a clamper 15 disposed above the capillary 14 in the Z-axis direction. Then, the bonding arm 13 is lowered downward in the Z-axis direction to bring the tip of the capillary 14 into contact with the semiconductor die D, and in this state, ultrasonic vibration is generated from the ultrasonic horn, thereby bonding the semiconductor die D. . Thereafter, when bonding to the semiconductor die D is completed, the bonding arm 13 is raised by a predetermined length in the Z-axis direction, and then the wire is held by the clamper 15 and the bonding arm 13 is raised again in the Z-axis direction. A tail cut of the wire is made.

そして、図１〜図５に示すように、ボンディング装置１の本体フレーム１０には、半導体ダイＤを搬送する搬送装置（不図示）の代わりに、ボンディング対象となる半導体ダイＤに作用する引張荷重及び圧縮荷重を検出する荷重検出装置２０が固定されている。   As shown in FIGS. 1 to 5, the main body frame 10 of the bonding apparatus 1 has a tensile load acting on the semiconductor die D to be bonded instead of a transfer apparatus (not shown) for transferring the semiconductor die D. And the load detection apparatus 20 which detects a compressive load is being fixed.

荷重検出装置２０は、本体フレーム１０に取り付けられた支持板２１と、支持板２１の上面に取り付けられた基台部２２と、基台部２２の上面に取り付けられた加熱プレート２３と、荷重検出センサ２４と、加熱プレート２３に荷重検出センサ２４を取り付ける取付部材２５とを備えている。   The load detection device 20 includes a support plate 21 attached to the main body frame 10, a base portion 22 attached to the upper surface of the support plate 21, a heating plate 23 attached to the upper surface of the base portion 22, and load detection. The sensor 24 and the attachment member 25 which attaches the load detection sensor 24 to the heating plate 23 are provided.

支持板２１は、荷重検出装置２０全体を支持するものであり、本体フレーム１０に螺合されている。そして、支持板２１は、他のボンディング装置１にも搭載できるように、運搬作業性を考慮した平板状に形成されている。   The support plate 21 supports the entire load detection device 20 and is screwed to the main body frame 10. And the support plate 21 is formed in the flat form which considered conveyance workability | operativity so that it can mount also in the other bonding apparatus 1. FIG.

基台部２２は、支持板２１の上面に螺合されている。そして、基台部２２は、検出テーブル２６の上面がボンディング位置（ボンディングステージ）となるように、Ｚ軸方向に延びる四角柱状に形成されている。また、基台部２２の上面部は、加熱プレート２３との接触面積を小さくするために、凹状の切り欠きが形成されている。すなわち、基台部２２は、４つの角部において加熱プレート２３と螺合されており、この４つの角部を除く上面部が凹み形成されている。このため、基台部２２と加熱プレート２３とは、４つの角部のみで接触されている。   The base portion 22 is screwed onto the upper surface of the support plate 21. The base unit 22 is formed in a quadrangular prism shape extending in the Z-axis direction so that the upper surface of the detection table 26 is a bonding position (bonding stage). Further, the upper surface portion of the base portion 22 is formed with a concave notch in order to reduce the contact area with the heating plate 23. That is, the base part 22 is screwed with the heating plate 23 at four corners, and the upper surface part excluding these four corners is formed to be recessed. For this reason, the base part 22 and the heating plate 23 are in contact with each other only at four corners.

加熱プレート２３は、四角形の平板状に形成されており、その４つの角部で基台部２２と螺合されている。加熱プレート２３は、取付部材２５に取り付けられた荷重検出センサ２４を通して半導体ダイＤを加熱するものである。なお、加熱プレート２３は、中空構造となっており、その内部に加熱機器であるカートリッジヒータ２７が挿入されている。カートリッジヒータ２７は、周知の発熱機器であり、棒状のセラミックスに電熱線を巻き付け、これをパイプの中に挿入したものである。なお、加熱プレート２３からは、後述する荷重検出センサ２４の出力線２８が導出されている。   The heating plate 23 is formed in a rectangular flat plate shape, and is screwed to the base portion 22 at its four corners. The heating plate 23 heats the semiconductor die D through the load detection sensor 24 attached to the attachment member 25. The heating plate 23 has a hollow structure, and a cartridge heater 27 as a heating device is inserted therein. The cartridge heater 27 is a well-known heat generating device, in which a heating wire is wound around a rod-shaped ceramic, and this is inserted into a pipe. Note that an output line 28 of a load detection sensor 24 described later is led out from the heating plate 23.

荷重検出センサ２４は、引張荷重及び圧縮荷重を高精度に検出するセンサである。荷重検出センサ２４は、図５に示すように、棒状に形成されている。そして、荷重検出センサ２４の一端部（下端部）には、取付部材２５にねじ込まれる雄ねじ部が形成されている。一方、荷重検出センサ２４の他端部（上端部）には、上面中央から他端（下端）に向けた雌ねじ部が形成されており、ボンディングされる半導体ダイＤが接着される検出テーブル２６が脱着可能にねじ込まれている。なお、荷重検出センサ２４に対する検出テーブル２６の取り付けは、螺合や接着など、如何なる手段を用いてもよい。   The load detection sensor 24 is a sensor that detects a tensile load and a compression load with high accuracy. The load detection sensor 24 is formed in a rod shape as shown in FIG. A male screw portion that is screwed into the attachment member 25 is formed at one end portion (lower end portion) of the load detection sensor 24. On the other hand, the other end portion (upper end portion) of the load detection sensor 24 is formed with a female screw portion from the center of the upper surface toward the other end (lower end), and a detection table 26 to which the semiconductor die D to be bonded is bonded. It is screwed to be detachable. The detection table 26 may be attached to the load detection sensor 24 by any means such as screwing or adhesion.

検出テーブル２６は、円板状に形成されている。そして、検出テーブル２６は、その下面に形成される棒状の雄ねじ部が荷重検出センサ２４にねじ込まれることにより、荷重検出センサ２４に取り付けられている。なお、半導体ダイＤの接着は、銀ペーストにより行うのが好ましいが、他の接着剤を採用してもよく、半導体ダイＤを接着する代わりに、半導体ダイＤを螺子などにより検出テーブル２６に固定してもよい。   The detection table 26 is formed in a disk shape. The detection table 26 is attached to the load detection sensor 24 by screwing a rod-shaped male screw portion formed on the lower surface thereof into the load detection sensor 24. The semiconductor die D is preferably bonded with a silver paste, but other adhesives may be used. Instead of bonding the semiconductor die D, the semiconductor die D is fixed to the detection table 26 with screws or the like. May be.

取付部材２５は、荷重検出センサ２４をＺ軸方向に向けて配置するとともに加熱プレート２３に取り付けるアタッチメントである。取付部材２５は、円板状に形成されている。そして、取付部材２５の中心部には、荷重検出センサ２４がＺ軸方向に向けてねじ込まれている。また、取付部材２５には、取付部材２５を加熱プレート２３に固定させるために、取付部材２５の中心軸を中心とした同一円周上にＺ軸方向に向けた８つの螺合用穴２９が等間隔に形成されている。このため、取付部材２５は、螺合用穴２９の取付位置を変えることで、８つの回転位置において加熱プレート２３に固定することができる。   The attachment member 25 is an attachment that places the load detection sensor 24 in the Z-axis direction and attaches it to the heating plate 23. The attachment member 25 is formed in a disk shape. And the load detection sensor 24 is screwed in the center part of the attachment member 25 toward the Z-axis direction. Further, in order to fix the mounting member 25 to the heating plate 23, the mounting member 25 has eight screw holes 29 oriented in the Z-axis direction on the same circumference around the central axis of the mounting member 25. It is formed at intervals. For this reason, the attachment member 25 can be fixed to the heating plate 23 at eight rotational positions by changing the attachment position of the screwing hole 29.

このように構成される荷重検出装置２０では、検出テーブル２６が取り付けられた荷重検出センサ２４が、取付部材２５、加熱プレート２３、基台部２２及び支持板２１を介して本体フレーム１０に固定されるため、検出テーブル２６に接着された半導体ダイＤに作用する引張荷重及び圧縮加重を荷重検出センサ２４により検出することができる。そして、荷重検出センサ２４は、この検出結果を出力線２８から出力する。なお、具体的な検出結果については後述する。   In the load detection device 20 configured as described above, the load detection sensor 24 to which the detection table 26 is attached is fixed to the main body frame 10 via the attachment member 25, the heating plate 23, the base portion 22 and the support plate 21. Therefore, the tensile load and the compressive load acting on the semiconductor die D bonded to the detection table 26 can be detected by the load detection sensor 24. Then, the load detection sensor 24 outputs this detection result from the output line 28. A specific detection result will be described later.

次に、荷重検出装置２０による半導体ダイＤの荷重検出動作について説明する。   Next, the load detection operation of the semiconductor die D by the load detection device 20 will be described.

まず、ボンディング装置１から搬送装置を取り外して、検出テーブル２６の上面に半導体ダイＤを接着した荷重検出装置２０を固定する。   First, the conveyance device is removed from the bonding device 1, and the load detection device 20 in which the semiconductor die D is bonded to the upper surface of the detection table 26 is fixed.

次に、通常稼動時と同様に、ＸＹテーブル１１やボンディングアーム１３などを駆動することで、キャピラリ１４に挿通されたワイヤを半導体ダイＤにボンディングする。   Next, as in the normal operation, the wire inserted through the capillary 14 is bonded to the semiconductor die D by driving the XY table 11 and the bonding arm 13.

そして、半導体ダイＤにボンディングを行っている間、荷重検出センサ２４で検出した引張荷重及び圧縮荷重を取得することで、ボンディング装置１によりボンディングを行っている際に半導体ダイＤに作用する引張荷重及び圧縮荷重を検出することができる。   Then, the tensile load acting on the semiconductor die D when bonding is performed by the bonding apparatus 1 by acquiring the tensile load and the compressive load detected by the load detection sensor 24 while bonding to the semiconductor die D. And a compressive load can be detected.

［第２実施形態］
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、基本的に第１の実施形態と同様であり、ボンディング装置に固定する荷重検出装置の一部の構成のみが第１の実施形態と相違する。すなわち、第２の実施形態は、荷重検出センサがＸ軸とＹ軸とで構成されるＸＹ平面（水平面）に沿って取り付けられる点で、第１の実施形態と相違する。このため、以下の説明では、第１の実施形態と相違する箇所のみを説明する。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. The second embodiment is basically the same as the first embodiment, and only the configuration of a part of the load detection device fixed to the bonding apparatus is different from the first embodiment. That is, the second embodiment is different from the first embodiment in that the load detection sensor is attached along the XY plane (horizontal plane) constituted by the X axis and the Y axis. For this reason, in the following description, only the difference from the first embodiment will be described.

図６は、実施形態に係るボンディング装置を示した図、図７は、図６に示す荷重検出装置の斜視図、図８は、図６に示す荷重検出装置の正面図、図９は、図６に示す荷重検出装置の上面図、図１０は、図６に示す荷重検出センサの正面図である。   6 is a view showing the bonding apparatus according to the embodiment, FIG. 7 is a perspective view of the load detection apparatus shown in FIG. 6, FIG. 8 is a front view of the load detection apparatus shown in FIG. 6, and FIG. FIG. 10 is a front view of the load detection sensor shown in FIG.

図６〜図１０に示すように、第２の実施形態に係るボンディング装置５１の本体フレーム１０には、半導体ダイＤを搬送する搬送装置（不図示）の代わりに、ボンディング対象となる半導体ダイＤに作用する引張荷重及び圧縮荷重を検出する荷重検出装置６０が固定されている。   As shown in FIGS. 6 to 10, the main body frame 10 of the bonding apparatus 51 according to the second embodiment has a semiconductor die D to be bonded instead of a transfer apparatus (not shown) for transferring the semiconductor die D. A load detecting device 60 for detecting a tensile load and a compressive load acting on is fixed.

この荷重検出装置６０は、第１の実施形態と同様に、本体フレーム１０に支持板２１、基台部２２及び加熱プレート２３が取り付けられている。そして、第２の実施形態では、荷重検出センサ２４及び取付部材２５の代わりに、荷重検出センサ６１及び取付部材６２が荷重検出装置６０に取り付けられている。   In the load detection device 60, the support plate 21, the base portion 22, and the heating plate 23 are attached to the main body frame 10 as in the first embodiment. In the second embodiment, instead of the load detection sensor 24 and the attachment member 25, a load detection sensor 61 and an attachment member 62 are attached to the load detection device 60.

荷重検出センサ６１は、引張荷重及び圧縮荷重を高精度に検出するセンサである。荷重検出センサ６１は、図１０に示すように、棒状に形成されている。そして、荷重検出センサ６１の一端部（右端部）には、取付部材６２にねじ込まれる雄ねじ部が形成されている。一方、荷重検出センサ６１の他端部（左端部）には、左端面中央から他端（右端）に向けた雌ねじ部が形成されており、ボンディングされる半導体ダイＤが接着される検出テーブル６３が脱着可能にねじ込まれている。なお、荷重検出センサ６１に対する検出テーブル６３の取り付けは、螺合や接着など、如何なる手段を用いてもよい。   The load detection sensor 61 is a sensor that detects the tensile load and the compression load with high accuracy. As shown in FIG. 10, the load detection sensor 61 is formed in a rod shape. A male screw portion that is screwed into the mounting member 62 is formed at one end portion (right end portion) of the load detection sensor 61. On the other hand, the other end portion (left end portion) of the load detection sensor 61 is formed with an internal thread portion from the center of the left end surface toward the other end (right end), and a detection table 63 to which the semiconductor die D to be bonded is bonded. Is screwed in detachable. The detection table 63 can be attached to the load detection sensor 61 by any means such as screwing or adhesion.

検出テーブル６３は、下端面がテーバ状に形成された変形直方体に形成されている。すなわち、検出テーブル６３の下端面には、荷重検出センサ６１の反対方向、且つ、Ｚ軸方向に向いて傾斜したテーバ状のテーパ面６４が形成されている。そして、検出テーブル６３は、その右端に形成される棒状の雄ねじ部が荷重検出センサ６１にねじ込まれることにより、荷重検出センサ６１に取り付けられている。   The detection table 63 is formed in a deformed rectangular parallelepiped having a lower end surface formed in a taber shape. That is, on the lower end surface of the detection table 63, a tapered surface 64 having a taber shape that is inclined in the direction opposite to the load detection sensor 61 and in the Z-axis direction is formed. The detection table 63 is attached to the load detection sensor 61 by a rod-shaped male screw portion formed at the right end thereof being screwed into the load detection sensor 61.

取付部材６２は、荷重検出センサ６１をＸ軸方向（水平方向）に沿って配置するとともに加熱プレート２３に取り付けるアタッチメントである。取付部材６２は、一部が切り欠かれた円板状に形成されており、取付部材６２の一方端部に、Ｚ軸方向に突出した突出部６５が形成されている。このため、取付部材６２は、Ｙ軸に垂直な縦断面がＬ字状に形成されている。そして、この突出部６５には、Ｘ軸方向に沿った螺合用穴が形成されており、この螺合用穴に荷重検出センサ６１がねじ込まれることで、荷重検出センサ６１がＸ軸方向に沿って配置される。また、取付部材６２には、取付部材６２を加熱プレート２３に固定させるために、取付部材６２の中心軸を中心とした同一円周上にＺ軸方向に向けた８つの螺合用穴６６が等間隔に形成されている。このため、取付部材６２は、螺合用穴６６の取付位置を変えることで、８つの回転位置において加熱プレート２３に固定することができる。   The attachment member 62 is an attachment for arranging the load detection sensor 61 along the X-axis direction (horizontal direction) and attaching it to the heating plate 23. The mounting member 62 is formed in a disc shape with a part cut away, and a protruding portion 65 protruding in the Z-axis direction is formed at one end of the mounting member 62. For this reason, the attachment member 62 is formed in an L shape in a longitudinal section perpendicular to the Y axis. The protruding portion 65 is formed with a screwing hole along the X-axis direction, and the load detection sensor 61 is screwed into the screwing hole so that the load detection sensor 61 extends along the X-axis direction. Be placed. Further, in order to fix the mounting member 62 to the heating plate 23, the mounting member 62 has eight screwing holes 66 directed in the Z-axis direction on the same circumference with the central axis of the mounting member 62 as the center. It is formed at intervals. For this reason, the attachment member 62 can be fixed to the heating plate 23 at eight rotational positions by changing the attachment position of the screwing hole 66.

また、取付部材６２には、荷重検出センサ６１及び検出テーブル６３を係止する係止プレート６７が取り付けられている。係止プレート６７は、検出テーブル６３に対する荷重検出センサ６１の反対方向に配置されており、検出テーブル６３のテーパ面６４に当接されている。すなわち、係止プレート６７における検出テーブル６３に当接する係止面６８は、荷重検出センサ６１方向、かつ、Ｚ軸方向に向いて傾斜したテーパ状に形成されており、検出テーブル６３のテーパ面６４が当接した際にテーパ面６４に適合する形状に形成されている。このため、取付部材６２に取り付けられる荷重検出センサ６１は、検出テーブル６３のテーパ面６４が係止プレート６７の係止面６８に係止されることで位置決めされる。   Further, a locking plate 67 that locks the load detection sensor 61 and the detection table 63 is attached to the mounting member 62. The locking plate 67 is disposed in the opposite direction of the load detection sensor 61 with respect to the detection table 63 and is in contact with the tapered surface 64 of the detection table 63. That is, the locking surface 68 of the locking plate 67 that contacts the detection table 63 is formed in a tapered shape that is inclined toward the load detection sensor 61 and in the Z-axis direction. Is formed in a shape that conforms to the tapered surface 64 when the abuts. For this reason, the load detection sensor 61 attached to the attachment member 62 is positioned by the taper surface 64 of the detection table 63 being engaged with the engagement surface 68 of the engagement plate 67.

なお、荷重検出装置６０による半導体ダイＤの荷重検出動作は、第１の実施形態に係る荷重検出装置２０による半導体ダイＤの荷重検出動作と同様である。   The load detection operation of the semiconductor die D by the load detection device 60 is the same as the load detection operation of the semiconductor die D by the load detection device 20 according to the first embodiment.

次に、本発明に係るボンディング装置及び荷重検出装置の実施例について説明する。   Next, examples of the bonding apparatus and the load detection apparatus according to the present invention will be described.

本実施例では、第１の実施形態に係るボンディング装置１を用いた。そして、下記の実験条件に基づいて、半導体ダイＤに作用する引張荷重及び圧縮荷重を検出した。なお、半導体ダイＤに作用する引張荷重及び圧縮荷重を検出するために、荷重検出センサ２４の出力をアンプで増幅し、オシロスコープでその出力波形を観察した。そして、オシロスコープでは、荷重検出センサ２４の出力（センサ出力値）だけでなく、ボンディング装置１の駆動情報として、キャピラリに対するＸ指令波形及びＺ速度指令波形（拡大）と、キャピラリのＺ位置を重畳させて表示させた。   In this example, the bonding apparatus 1 according to the first embodiment was used. Based on the following experimental conditions, the tensile load and the compressive load acting on the semiconductor die D were detected. In order to detect the tensile load and the compressive load acting on the semiconductor die D, the output of the load detection sensor 24 was amplified with an amplifier, and the output waveform was observed with an oscilloscope. In the oscilloscope, not only the output (sensor output value) of the load detection sensor 24 but also the X command waveform and Z speed command waveform (enlarged) for the capillary and the Z position of the capillary are superimposed as drive information of the bonding apparatus 1. Displayed.

［実験条件］
・ボンディング装置：株式会社新川製 ＵＴＣ−２０００
・ソフトウェア：東芝製 Ｖｅｒ１．０１７３．０１
・キャピラリ：Ｋｕｌｉｃｋｅ＆Ｓｏｆｆａ製 ４８４ＦＣ−２１３１−Ｒ３５−８Ｐ
・ワイヤ：田中電子工業製 ＧＭＧ ２５μｍ
・半導体ダイ：アルミベタチップ（□：６ｍｍ、厚さ：５００μｍ）
・パラメータ：８０ｐｐ
・温度：１３０度（半導体ダイ表面）
：荷重検出センサ：ＫＩＳＴＬＥＲ製 高感度力センサ：９２０３
・アンプ：ＫＩＳＴＬＥＲ製 チャージメータ：Ｔｙｐｅ ５０１５
・オシロスコープ：Ｔｅｋｔｒｏｎｉｘ製 ＴＤＳ５１０４Ｓ
図１１は、バンプボンディングを行う際のキャピラリの軌跡、図１２は、図１１に示す軌跡でバンプボンディングを行ったときのオシロスコープの出力波形図である。 [Experimental conditions]
Bonding equipment: Shinkawa Co., Ltd. UTC-2000
・ Software: Toshiba Ver1.0173.01
・ Capillary: 484FC-2131-R35-8P made by Kullike & Soffa
・ Wire: Tanaka Denshi Kogyo GMG 25μm
・ Semiconductor die: solid aluminum chip (□: 6 mm, thickness: 500 μm)
・ Parameter: 80pp
・ Temperature: 130 degrees (Semiconductor die surface)
: Load detection sensor: KISTLER high sensitivity force sensor: 9203
・ Amplifier: manufactured by KISTLER Charge meter: Type 5015
Oscilloscope: Tektronix TDS5104S
11 is a trajectory of the capillary when performing bump bonding, and FIG. 12 is an output waveform diagram of the oscilloscope when bump bonding is performed along the trajectory shown in FIG.

図１１及び図１２に示すように、バンプボンディングでは、クランパ１５を開放して、半導体ダイＤにボンドを形成した後、（１）キャピラリをＺ軸方向に上昇させて、（２）キャピラリをＸ軸の矢印と反対方向にリバース動作させ、（３）キャピラリを一旦Ｚ軸の矢印と反対方向に下降させる。その後、（４）キャピラリをＺ軸方向に上昇させて、（５）キャピラリをＸ軸方向にフォワード動作させ、（６）キャピラリをＺ軸の矢印と反対方向に下降させる。そして、（７）キャピラリをＸ軸方向にフォワード動作させながら超音波振動を発生させて、（８）キャピラリをＺ軸方向に上昇させてワイヤを繰り出した後、（９）クランパ１５を閉じてキャピラリをＺ軸方向に上昇させてテールカットを行う。   As shown in FIGS. 11 and 12, in bump bonding, after the clamper 15 is opened and a bond is formed on the semiconductor die D, (1) the capillary is raised in the Z-axis direction, and (2) the capillary is X Reverse operation is performed in the direction opposite to the arrow on the axis, and (3) the capillary is once lowered in the direction opposite to the arrow on the Z axis. Thereafter, (4) the capillary is raised in the Z-axis direction, (5) the capillary is moved forward in the X-axis direction, and (6) the capillary is lowered in the direction opposite to the Z-axis arrow. Then, (7) ultrasonic vibration is generated while the capillary is moved forward in the X-axis direction, (8) the capillary is lifted in the Z-axis direction and the wire is fed out, and (9) the clamper 15 is closed to close the capillary Is raised in the Z-axis direction to make a tail cut.

このようにバンプボンディングを行っているときに半導体ダイＤに作用する引張荷重及び圧縮荷重は、図１２に示す一点鎖線（センサ出力値）となった。   Thus, the tensile load and the compressive load which act on the semiconductor die D during the bump bonding are the one-dot chain line (sensor output value) shown in FIG.

図１３は、ワイヤボンディングを行う際のキャピラリの軌跡、図１４は、図１３に示す軌跡でワイヤボンディングを行ったときのオシロスコープの出力波形図である。   FIG. 13 is a capillary trajectory when wire bonding is performed, and FIG. 14 is an output waveform diagram of the oscilloscope when wire bonding is performed along the trajectory shown in FIG.

図１３及び図１４に示すように、ワイヤボンディングでは、クランパ１５を開放して、半導体ダイＤにボンドを形成した後、（１）キャピラリをＺ軸方向に上昇させて、（２）キャピラリをＸ軸の矢印と反対方向且つＺ軸の矢印と反対方向にリバース動作させた後、（３）キャピラリをＸ軸方向且つＺ軸方向に上昇させて、ルーピングを行うワイヤの癖付けを行う。その後、（４）キャピラリをＸ軸方向且つＹ軸の矢印と反対方向にフォワード動作させて、（５）キャピラリをＸ軸方向にフォワード動作させながら超音波振動を発生させて、（６）キャピラリをＺ軸方向に上昇させてワイヤを繰り出した後、（７）クランパ１５を閉じてキャピラリをＺ軸方向に上昇させてテールカットを行う。   As shown in FIGS. 13 and 14, in wire bonding, after the clamper 15 is opened and a bond is formed on the semiconductor die D, (1) the capillary is raised in the Z-axis direction, and (2) the capillary is X After reverse operation in the direction opposite to the arrow on the axis and in the direction opposite to the arrow on the Z axis, (3) the capillary is raised in the X axis direction and the Z axis direction, and the wire for looping is brazed. After that, (4) the capillary is moved forward in the X-axis direction and in the direction opposite to the arrow on the Y-axis, (5) ultrasonic vibration is generated while the capillary is moved forward in the X-axis direction, and (6) the capillary is moved. After raising the wire in the Z-axis direction and feeding the wire, (7) the clamper 15 is closed and the capillary is raised in the Z-axis direction to perform tail cut.

このようにワイヤボンディングを行っているときに半導体ダイＤに作用する引張荷重及び圧縮荷重は、図１４に示す一点鎖線（センサ出力値）となった。   As described above, the tensile load and the compressive load acting on the semiconductor die D during the wire bonding are shown by a one-dot chain line (sensor output value) shown in FIG.

図１５は、ボンディング装置の各動作時におけるキャピラリを示した図であり、（ａ）は、バンプボンディングにおけるリバース動作時、（ｂ）は、バンプボンディングにおけるテールカット動作時、（ｃ）は、スティッチボンディング（ワイヤボンディング）におけるテールカット動作時を示している。   15A and 15B are diagrams showing the capillary during each operation of the bonding apparatus. FIG. 15A is a reverse operation in bump bonding, FIG. 15B is a tail cut operation in bump bonding, and FIG. 15C is a stitch. It shows a tail cut operation in bonding (wire bonding).

そして、荷重検出装置２０により、（ａ）〜（ｃ）の各動作時における荷重を検出したところ、半導体ダイＤに以下の荷重が作用していることが分かった。   And when the load at the time of each operation | movement of (a)-(c) was detected by the load detection apparatus 20, it turned out that the following loads are acting on the semiconductor die D.

（ａ）では、リバース動作前は半導体ダイに引張荷重及び圧縮荷重が作用せず、リバース動作を行うと、半導体ダイＤに４．６ｇｆの圧縮荷重（Ｚ軸の矢印と反対方向の荷重）が検出された。   In (a), the tensile load and the compressive load are not applied to the semiconductor die before the reverse operation. When the reverse operation is performed, a 4.6 gf compressive load (a load in the direction opposite to the arrow on the Z axis) is applied to the semiconductor die D. was detected.

（ｂ）のテールカット動作時には、半導体ダイＤに、１．９ｇｆの引張荷重（Ｚ軸方向の荷重）が検出された。   During the tail cut operation of (b), a tensile load (load in the Z-axis direction) of 1.9 gf was detected on the semiconductor die D.

（ｃ）のテールカット時には、半導体ダイＤに、２．４ｇｆの引張荷重（Ｚ軸方向の荷重）が検出された。   At the tail cut of (c), a tensile load (load in the Z-axis direction) of 2.4 gf was detected on the semiconductor die D.

このように、半導体ダイＤに作用するストレスを定量化することができるため、半導体ダイＤにボンディングされたボンドが剥離する時の引張荷重を求めることで、ボンドの接着強度を求めることができる。このため、本発明に係る荷重検出装置を利用することで、より効率的なボンディング制御を行うことが可能となる。   Thus, since the stress acting on the semiconductor die D can be quantified, the bond strength of the bond can be obtained by obtaining the tensile load when the bond bonded to the semiconductor die D peels. For this reason, it becomes possible to perform more efficient bonding control by utilizing the load detection device according to the present invention.

すなわち、本実施形態によれば、荷重検出センサ２４，６１により検出テーブル２６，６３の引張荷重及び圧縮荷重を検出することで、半導体ダイＤに作用する引張荷重及び圧縮荷重を検出することができる。これにより、例えば、半導体ダイＤにボンディングされたボンドに連結されたワイヤのテールカット時や、このワイヤのルーピング制御時などにおいて、半導体ダイＤに作用する引張荷重及び圧縮荷重を検出することで、ボンドの剥離強度及び剪断強度を検出することができる。しかも、実際に半導体ダイＤにボンディングを行うボンディング装置１，５１に荷重検出装置２０を搭載することで、実際のボンディング環境に即した荷重検出を行うことができ、ボンディング装置の個体差に関わらず高精度に荷重を検出することができる。   That is, according to the present embodiment, the tensile load and the compressive load acting on the semiconductor die D can be detected by detecting the tensile load and the compressive load of the detection tables 26 and 63 by the load detection sensors 24 and 61. . Thereby, for example, by detecting the tensile load and the compressive load acting on the semiconductor die D at the time of tail cutting of the wire connected to the bond bonded to the semiconductor die D, at the time of looping control of this wire, The peel strength and shear strength of the bond can be detected. In addition, by mounting the load detection device 20 on the bonding devices 1 and 51 that actually perform bonding to the semiconductor die D, it is possible to perform load detection in accordance with the actual bonding environment, regardless of individual differences in bonding devices. The load can be detected with high accuracy.

また、荷重検出センサ２４，６１は、引張荷重に加えて圧縮荷重も検出することができるため、半導体ダイＤに作用する圧縮荷重や、ボンドが剥離する際の圧縮荷重の影響などを検出することができる。   Moreover, since the load detection sensors 24 and 61 can detect not only the tensile load but also the compressive load, the load detecting sensors 24 and 61 detect the compressive load acting on the semiconductor die D and the influence of the compressive load when the bond peels. Can do.

そして、第１の実施形態によれば、荷重検出センサ２４が、取付部材２５によりＺ軸方向に向けて取り付けられているため、半導体ダイＤに作用するＺ軸方向の引張荷重及び圧縮荷重を検出することができる。これにより、例えば、ワイヤのテールカット時や、このワイヤのルーピング制御時などにおいて、ボンドの剥離強度を検出することができる。   And according to 1st Embodiment, since the load detection sensor 24 is attached toward the Z-axis direction with the attachment member 25, the tensile load and compression load of the Z-axis direction which act on the semiconductor die D are detected. can do. Thereby, the peel strength of the bond can be detected, for example, at the time of tail cutting of the wire or at the time of looping control of the wire.

一方、第２の実施形態によれば、荷重検出センサ６１が、取付部材６２によりＸ軸方向に沿って取り付けられているため、半導体ダイＤに作用するＸ軸方向の引張荷重及び圧縮荷重を検出することができる。これにより、例えば、ワイヤのテールカット時や、このワイヤのルーピング制御時などにおいて、ボンドの剪断強度を検出することができる。   On the other hand, according to the second embodiment, since the load detection sensor 61 is attached along the X-axis direction by the attachment member 62, the tensile load and the compressive load in the X-axis direction acting on the semiconductor die D are detected. can do. Thereby, for example, the shear strength of the bond can be detected when the tail of the wire is cut or when the looping of the wire is controlled.

そして、荷重検出センサ６１が取付部材６２により回転可能に取り付けられているため、半導体ダイＤに作用する所定方向の荷重を検出することができる。これにより、例えば、ワイヤのテールカット時や、このワイヤのルーピング制御時などにおいて、ワイヤの移動方向に基づくボンドの剪断強度を検出することができる。   And since the load detection sensor 61 is rotatably attached by the attachment member 62, the load of the predetermined direction which acts on the semiconductor die D is detectable. Thereby, the shear strength of the bond based on the moving direction of the wire can be detected, for example, at the time of tail cutting of the wire or when controlling the looping of the wire.

更に、荷重検出センサ６１は、取付部材６２に固定された係止プレート６７により係止されるため、荷重検出センサ６１の位置決めを容易に行うことができる。   Further, since the load detection sensor 61 is locked by a locking plate 67 fixed to the mounting member 62, the load detection sensor 61 can be easily positioned.

また、加熱プレート２３にカートリッジヒータ２７を挿入することで、検出テーブル２６，６３に接着された半導体ダイＤを加熱することができる。このため、より実際のボンディング環境に即した荷重検出を行うことができる。   Further, by inserting the cartridge heater 27 into the heating plate 23, the semiconductor die D bonded to the detection tables 26 and 63 can be heated. For this reason, it is possible to perform load detection more suited to the actual bonding environment.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、荷重検出センサ２４をＺ軸方向に向けて配置し、荷重検出センサ６１をＸ軸の矢印と反対方向に向けて配置するものとして説明したが、検出したい荷重の方向に合わせて、取付部材の形状を適宜変更してもよい。   The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the load detection sensor 24 is arranged in the Z-axis direction and the load detection sensor 61 is arranged in the direction opposite to the X-axis arrow. In addition, the shape of the mounting member may be changed as appropriate.

また、上記実施形態では、荷重検出センサ２４，６１の取り付け方向を可変とするために、取付部材２３，６２を介して荷重検出センサ２４，６１を基台部２２に取り付けるものとしたが、特に荷重検出センサ２４，６１の取り付け方法を可変しない場合は、荷重検出センサ２４，６１を直接基台部２２に固定してもよい。   In the above embodiment, the load detection sensors 24 and 61 are attached to the base portion 22 via the attachment members 23 and 62 in order to make the attachment direction of the load detection sensors 24 and 61 variable. When the mounting method of the load detection sensors 24 and 61 is not changed, the load detection sensors 24 and 61 may be directly fixed to the base portion 22.

また、上記実施形態では、加熱手段としてカートリッジヒータ２７を用い、このカートリッジヒータ２７を加熱プレート２３に挿入するものとして説明したが、荷重検出センサ２４，６１に取り付けられる半導体ダイＤを加熱することができれば、如何なる加熱手段を採用してもよく、如何なる場所に配置してもよい。   In the above embodiment, the cartridge heater 27 is used as the heating means, and the cartridge heater 27 is inserted into the heating plate 23. However, the semiconductor die D attached to the load detection sensors 24 and 61 can be heated. As long as it is possible, any heating means may be adopted and it may be arranged at any place.

第１の実施形態に係るボンディング装置を示した図である。It is the figure which showed the bonding apparatus which concerns on 1st Embodiment. 図１に示す荷重検出装置の斜視図である。It is a perspective view of the load detection apparatus shown in FIG. 図１に示す荷重検出装置の正面図である。It is a front view of the load detection apparatus shown in FIG. 図１に示す荷重検出装置の上面図である。It is a top view of the load detection apparatus shown in FIG. 図１に示す荷重検出センサの正面図である。It is a front view of the load detection sensor shown in FIG. 第２の実施形態に係るボンディング装置を示した図である。It is the figure which showed the bonding apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 図６に示す荷重検出装置の斜視図である。It is a perspective view of the load detection apparatus shown in FIG. 図６に示す荷重検出装置の正面図である。It is a front view of the load detection apparatus shown in FIG. 図６に示す荷重検出装置の上面図である。It is a top view of the load detection apparatus shown in FIG. 図６に示す荷重検出センサの正面図である。It is a front view of the load detection sensor shown in FIG. バンプボンディングを行う際のキャピラリの軌跡である。It is the locus | trajectory of the capillary at the time of performing bump bonding. 図１１に示す軌跡でバンプボンディングを行ったときのオシロスコープの出力波形図である。FIG. 12 is an output waveform diagram of the oscilloscope when bump bonding is performed along the locus shown in FIG. 11. ワイヤボンディングを行う際のキャピラリの軌跡である。It is the locus | trajectory of a capillary at the time of performing wire bonding. 図１３に示す軌跡でワイヤボンディングを行ったときのオシロスコープの出力波形図である。FIG. 14 is an output waveform diagram of the oscilloscope when wire bonding is performed along the locus shown in FIG. 13. ボンディング装置の各動作時におけるキャピラリを示した図である。It is the figure which showed the capillary at the time of each operation | movement of a bonding apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１…ボンディング装置、１０…本体フレーム、１１…ＸＹテーブル、１２…アーム保持台、１３…ボンディングアーム、１４…キャピラリ、１５…クランパ、２０…荷重検出装置、２１…支持板、２２…基台部、２３…加熱プレート、２４…荷重検出センサ、２５…取付部材、２６…検出テーブル、２７…カートリッジヒータ、２８…出力線、２９…螺合用穴、５１…ボンディング装置、６０…荷重検出装置、６１…荷重検出センサ、６２…取付部材、６３…検出テーブル、６４…テーパ面、６５…突出部、６６…螺合用穴、６７…係止プレート、６８…係止面、Ｄ…半導体ダイ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Bonding apparatus, 10 ... Main body frame, 11 ... XY table, 12 ... Arm holding base, 13 ... Bonding arm, 14 ... Capillary, 15 ... Clamper, 20 ... Load detection device, 21 ... Support plate, 22 ... Base part , 23 ... heating plate, 24 ... load detection sensor, 25 ... mounting member, 26 ... detection table, 27 ... cartridge heater, 28 ... output line, 29 ... screwing hole, 51 ... bonding device, 60 ... load detection device, 61 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Load detection sensor 62 ... Mounting member 63 ... Detection table 64 ... Tapered surface 65 ... Projection part 66 ... Screwing hole 67 ... Locking plate 68 ... Locking surface D ... Semiconductor die.

Claims (9)

ボンディング装置によりボンディングされる半導体ダイに作用する荷重を検出する荷重検出装置であって、
前記ボンディング装置に固定される基台部と
前記半導体ダイが固定されるテーブルと、
前記基台部に対する前記テーブルの荷重を検出する荷重検出手段と、
を有することを特徴とする荷重検出装置。 A load detection device for detecting a load acting on a semiconductor die bonded by a bonding device,
A base part fixed to the bonding apparatus; a table to which the semiconductor die is fixed;
Load detecting means for detecting the load of the table with respect to the base part;
A load detection device comprising: 前記荷重検出手段は、圧縮荷重、引張荷重及びその両方の荷重を検出することを特徴とする請求項１に記載の荷重検出装置。   The load detection device according to claim 1, wherein the load detection unit detects a compression load, a tensile load, and both of the loads. 前記荷重検出手段を前記基台部に取り付ける取付手段を更に有し、
前記取付手段は、前記荷重検出手段を前記半導体ダイに対するボンディング方向に向けて取り付けることを特徴とする請求項１又は２に記載の荷重検出装置。 It further has attachment means for attaching the load detection means to the base part,
The load detecting device according to claim 1, wherein the attaching means attaches the load detecting means toward a bonding direction with respect to the semiconductor die. 前記荷重検出手段を前記基台部に取り付ける取付手段を更に有し、
前記取付手段は、前記荷重検出手段を前記半導体ダイに対するボンディング方向に直交する水平方向に向けて取り付けることを特徴とする請求項１又は２に記載の荷重検出装置。 It further has attachment means for attaching the load detection means to the base part,
The load detecting device according to claim 1, wherein the attaching means attaches the load detecting means toward a horizontal direction orthogonal to a bonding direction with respect to the semiconductor die. 前記取付手段は、前記荷重検出手段を前記水平方向において回転可能に取り付けることを特徴とする請求項４に記載の荷重検出装置。   The load detecting device according to claim 4, wherein the attaching unit attaches the load detecting unit so as to be rotatable in the horizontal direction. 前記取付手段に固定されて、前記荷重検出手段を前記ボンディング方向及び前記水平方向に向けて係止する係止手段を更に備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の荷重検出装置。   The load detection device according to claim 4, further comprising a locking unit that is fixed to the attachment unit and locks the load detection unit in the bonding direction and the horizontal direction. 前記テーブルを加熱する加熱手段を更に有することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の荷重検出装置。   The load detection device according to claim 1, further comprising a heating unit that heats the table. 請求項１〜７の何れか１項に記載した荷重検出装置が搭載されたことを特徴とするボンディング装置。   A bonding apparatus comprising the load detection apparatus according to claim 1. ボンディング装置によりボンディングされる半導体ダイに作用する荷重を検出する荷重検出方法であって、
前記ボンディング装置に固定される基台部と、前記半導体ダイが固定されるテーブルと、前記基台部と前記テーブルとを連結するとともに、前記基台部に対する前記テーブルの引張荷重を検出する荷重検出手段と、を有する荷重検出装置を前記ボンディング装置に固定し、
前記テーブルに前記半導体ダイを固定し、
前記テーブルに固定した前記半導体ダイに対して前記キャピラリによりボンディングを行いながら、前記荷重検出手段により引張荷重を検出する
ことを特徴とする荷重検出方法。

A load detection method for detecting a load acting on a semiconductor die bonded by a bonding apparatus,
A load detection unit that connects a base unit fixed to the bonding apparatus, a table to which the semiconductor die is fixed, the base unit and the table, and detects a tensile load of the table with respect to the base unit. A load detecting device having means for fixing to the bonding device;
Fixing the semiconductor die to the table;
A load detecting method comprising: detecting a tensile load by the load detecting means while bonding the semiconductor die fixed to the table by the capillary.

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