JP2630692B2 - ワイヤボンディング方法 - Google Patents

ワイヤボンディング方法

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JP2630692B2 JP3166131A JP16613191A JP2630692B2 JP 2630692 B2 JP2630692 B2 JP 2630692B2 JP 3166131 A JP3166131 A JP 3166131A JP 16613191 A JP16613191 A JP 16613191A JP 2630692 B2 JP2630692 B2 JP 2630692B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、IC組立におけるパッ
ドとリードに超音波ワイヤボンディングを行う方法に関
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の一例を
示せば、図1に示すように、被ボンディング体1が載置
される回転可能なθテーブル2とXY方向に移動可能な
XYテーブル3等がベース4上に設けられ、XYテーブ
ル3上にはボンディングツール5を昇降可能に保持した
ボンディングヘッド6と検出カメラ7を保持したカメラ
ホルダー8が設けられている。9はCPUドライブで、
検出カメラ7で検出されたボンディング位置を検出ユニ
ット10を介して記憶し、XYテーブル3を操作する。
そして、超音波ワイヤボンディングを行うには、互いに
ボンディングすべきパッドとリードを結ぶ線の方向を超
音波エネルギーが伝達される方向に一致させる必要があ
る。このため、被ボンディング体1を載置したθテーブ
ル2を回転させて対応するパッドとリードの位置を超音
波方向に一致させると共に、XYテーブル3を移動させ
て各ボンディング位置にボンディングツール5を案内し
てワイヤボンディングを行っている。
【0003】ところで、IC組立におけるワイヤボンデ
ィング前の被ボンディング体の詳細構成は、例えば図2
に示すように、リードフレーム21上にICチップ22
が取り付けられており、またICチップ22のパッドP
1 ,P2 ,…Pnに対応してワイヤによるボンディング
接続のためのリードL1 ,L2 ,…Lnが形成されてい
る。23−1,23−2はパッド位置の座標基準となる
位置検出点で、通常1〜2箇所に設けられ、必要に応じ
てリード位置の座標基準となる位置検出点(図示せず)
も設けられる。しかるに、ICチップ22の位置は、正
確な位置に対してX,Y,θ方向にズレて取り付けられ
ていることが多く、このズレ量のための補正を必要と
し、また図3のようにパッドP1 とリードL1 のボンデ
ィング方向を対応させるようにθテーブル2を回転させ
る場合、θテーブル2の回転中心とXYテーブル3の原
点とが熱等によってズレを生じた場合にも補正を必要と
する。従って、ボンディングに先立って、あらかじめ記
憶されている個々のパッドとリードの座標と位置検出点
23−1,23−2によってリードフレーム21の補正
値を求め(必要に応じてリード側の位置検出点も利用す
る)、かつ必要によってθテーブル2の回転中心とXY
テーブル3の移動原点のズレ量を計算し(特公昭57−
29049号公報参照)、最後にボンディングツール5
の位置と検出カメラ7の中心位置の間の距離aを加算し
てボンディングを行っていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年I
Cのピン数が増大し、パッドやリードの寸法が極めて小
さくなってきているので、ボンディング不良を防ぐため
に、ボンディング位置は極めて正確に、例えばパッドの
中心点あるいはリードの幅の中心線上の所定の位置に設
定しなくてはならない。小寸法のパッドやリード上に所
定のボンディング位置を正確に検出することは容易では
なく、X,Y,θ方向の補正計算やθテーブル2の回転
中心とXYテーブル3の移動原点のズレ量計算に誤差が
生じ易く、またθ方向の誤差は回転中心に対して半径が
遠くなるほど大きくなってゆく。これらの誤差によっ
て、ボンディング位置の検出精度が低下し、ボンディン
グ不良を招き、製品の品質に悪影響を及ぼす。本発明
は、前記従来の問題点を解決し、パッド及びリードのボ
ンディング位置を高精度に検出し、精密な超音波ワイヤ
ボンディングを可能にする方法を提供することを目的と
している。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、被ボンディン
グ体が載置されたθテーブルの回転と、ボンディングツ
ール及び検出カメラを保持したXYテーブルの移動とに
より、被ボンディング体のパッドとリードのボンディン
グ位置方向を検出してボンディングを行うワイヤボンデ
ィング方法において、被ボンディング体のあらかじめ記
憶されている個々のパッドとリードの座標と特定のパッ
ド又はリードの位置検出点によりボンディング位置の補
正値を求め、被ボンディング体をX,Y,θ方向に移動
させて互いにボンディングすべきパッドとリードを対応
させた後、さらにこれらの対応させたパッドとリードの
ボンディング位置を再検出し、前記ボンディングツール
と検出カメラ間の距離を加算してボンディングすること
を特徴とするワイヤボンディング方法であり、また、被
ボンディング体のあらかじめ記憶されている個々のパッ
ドとリードの座標と特定のパッド又はリードの位置検出
点によりボンディング位置の補正値を求め、被ボンディ
ング体をX,Y,θ方向に移動させて互いにボンディン
グすべきパッドとリードを対応させた後、さらにこれら
の対応させたパッドとリードのボンディング位置を再検
出する操作を全パッドとリードに対して順に行って各再
検出値を記憶させ、その後再びX,Y,θ方向移動によ
ってパッドとリードを対応させ、前記記憶させた当該再
検出値に前記ボンディングツールと検出カメラとの間の
距離を加算して順次ボンディングすることを特徴とする
ボンディング方法である。
【0006】
【作用】本発明では、まずθテーブル上に載置された被
ボンディング体の、あらかじめ記憶されている個々のパ
ッドとリードのボンディング位置座標の補正値を、特定
の位置検出点を基に検出カメラにより求めて記憶させ
る。次に、要すればθテーブルの回転中心とXYテーブ
ルの移動原点のズレ量補正値を計算してθテーブルの回
転中心とXYテーブルの移動原点を一致させるように
し、θテーブルを回転させると共にXYテーブルの移動
によって、互いにボンディングすべきパッドとリードを
対応させる。このようにしてパッドとリードのボンディ
ング位置方向を対応させても、前記補正値を求める際の
誤差により、必ずしも高精度に対応させたものとするこ
とはできない。そこで、これらの対応させたパッドとリ
ードのボンディング位置をXYテーブルの移動によって
検出カメラで再検出し、ボンディングツールと検出カメ
ラ中心間の距離を加算し、ボンディングを行う。その後
は、同様にして次のパッドとリードの再検出とボンディ
ングを順に行ってゆく。この場合のボンディング位置の
再検出は、ボンディング位置の精度を高めることにな
り、またすでにある程度の精度で検出されているものを
再検出するものであるから、極めて迅速に検出すること
ができる。なお、ボンディングツールの下面はワイヤ押
え面として十分に余裕があるため、この再検出にあたっ
ては、θテーブルを回転させることなく、XYテーブル
の移動のみで所望精度の再検出を行うことができる。
【0007】以上のボンディングは、対応させた各パッ
ドとリードのボンディング位置の再検出毎に行っている
が、次のようにすることもできる。即ち、対応させたパ
ッドとリードのボンディング位置の再検出により得た値
を一旦記憶させ、このような操作を順次全パッドとリー
ドに対して行って各検出値を記憶させておき、その後再
びX,Y,θ方向移動によってパッドとリードを対応さ
せ、記憶させた当該パッドとリードのボンディング位置
の再検出値にボンディングツールと検出カメラ間の距離
を加算してボンディングし、このX,Y,θ方向移動と
ボンディングを各パッドとリードに対して順次行ってゆ
くのである。
【0008】
【実施例】本発明の一実施例を、図1に示す装置を使用
し、図2に示すリードフレーム21を被ボンディング体
として説明する。まず、θテーブル2の上に、その回転
中心にICチップ22の中心をほぼ合わせて載置する。
次に、あらかじめ記憶されているパッドP1 とリードL
1 のボンディング位置座標の補正値を、位置検出点23
−1,23−2を基準としてXYテーブル3を移動させ
て検出カメラ7によって求めて記憶させる。次に、必要
に応じてθテーブル2の回転中心とXYテーブル3の移
動原点のズレ量補正値を計算してθテーブル2の回転中
心とXYテーブル3の移動原点を一致させるようにし、
θテーブル2を回転させると共に、XYテーブル3の移
動によってパッドP1 とリードL1 を対応させる(図3
参照)。その後、この対応させたパッドP1 とリードL
1 のボンディング位置の再検出を行う。即ち、パッドP
1 については、パッドP1 と同じ形状の基準パターンを
作成して記憶させるが、図4のように、基準パターンと
してICチップ22のパッドPを抽出し、このパッドP
の中心点をボンディング位置として検出し、パッドP1
の中心点(ボンディング位置)を求める。このボンディ
ング位置は、パッドP1 の中心点以外の任意の点の設定
も可能である。同様にしてリードL1 のボンディング位
置を求めることができるが、リードL1 の先端からの距
離bは任意に設定する。なお、対応させたパッドP1
リードL1 のボンディング位置の再検出は、ボンディン
グツール5の下面がボンディングされるワイヤの押え面
として十分な余裕があることから、この再検出にあたっ
てはθテーブル2を回転させることなく、XYテーブル
3の移動のみで所望精度の再検出を行うことができる。
このように、パッドP1 とリードL1 のボンディング位
置を再検出することによってボンディング位置の精度が
高まり、その後ボンディングツール5と検出カメラ7の
中心間の距離aを単純加算してワイヤボンディングを行
う。パッドP1 とリードL1 間のボンディング終了後
は、同様の操作によって、パッドP2 とリードL2 のボ
ンディングを行い、次々と順にボンディングしてゆく。
【0009】以上のワイヤボンディングは、パッドP1
とリードL1 間のボンディング終了後、次のパッドP2
とリードL2 を対象として同様に再検出、ボンディング
し、順次パッドとリードの再検出毎にボンディングを行
うものであるが、再検出とボンディングをそれぞれまと
めて行うことができる。即ち、全パッドとリードに対し
て再検出操作を順次行って各再検出値を記憶させてお
き、次に再びX,Y,θ方向移動によってパッドとリー
ドを対応させ、記憶させた当該再検出値にボンディング
ツール5と検出カメラ7の中心間の距離aを加算してボ
ンディングし、このようなX,Y,θ方向移動とボンデ
ィングを順次行う。
【0010】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、被
ボンディング体の互いにボンディングすべきパッドとリ
ードを対応させた後直ちにボンディングに移行するので
はなく、この対応させたパッドとリードのボンディング
位置を再検出するもので、迅速かつ容易にボンディング
位置検出精度を高め、その後はボンディングツールと検
出カメラ間の距離の単純な加算式により精度を低下させ
ることなく、精密な超音波ワイヤボンディングを可能に
し、ボンディング不良を防ぎ、製品の品質を高水準に保
つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】超音波ワイヤボンディング装置の一例を示す側
面図である。
【図2】被ボンディング体のICチップ付近の平面図で
ある。
【図3】被ボンディング体の互いにボンディングすべき
パッドとチップを対応させた時の平面図である。
【図4】対応させたパッドとリードを再検出する場合の
説明図である。
【符号の説明】
P パッド L リード 1 被ボンディング体 2 θテーブル 3 XYテーブル 4 ベース 5 ボンディングツール 6 ボンディングヘッド 7 検出カメラ 8 カメラホルダー 9 CPUドライブ 10 検出ユニット 21 リードフレーム 22 ICチップ 23-1 位置検出点 23-2 位置検出点

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被ボンディング体が載置されたθテーブ
    ルの回転と、ボンディングツール及び検出カメラを保持
    したXYテーブルの移動とにより、被ボンディング体の
    パッドとリードのボンディング位置方向を検出してボン
    ディングを行うワイヤボンディング方法において、被ボ
    ンディング体のあらかじめ記憶されている個々のパッド
    とリードの座標と特定のパッド又はリードの位置検出点
    によりボンディング位置の補正値を求め、被ボンディン
    グ体をX,Y,θ方向に移動させて互いにボンディング
    すべきパッドとリードを対応させた後、さらにこれらの
    対応させたパッドとリードのボンディング位置を再検出
    し、前記ボンディングツールと検出カメラ間の距離を加
    算してボンディングすることを特徴とするワイヤボンデ
    ィング方法。
  2. 【請求項2】 被ボンディング体が載置されたθテーブ
    ルの回転と、ボンディングツール及び検出カメラを保持
    したXYテーブルの移動とにより、被ボンディング体の
    パッドとリードのボンディング位置方向を検出してボン
    ディングを行うワイヤボンディング方法において、被ボ
    ンディング体のあらかじめ記憶されている個々のパッド
    とリードの座標と特定のパッド又はリードの位置検出点
    によりボンディング位置の補正値を求め、被ボンディン
    グ体をX,Y,θ方向に移動させて互いにボンディング
    すべきパッドとリードを対応させた後、さらにこれらの
    対応させたパッドとリードのボンディング位置を再検出
    する操作を全パッドとリードに対して順に行って各再検
    出値を記憶させ、その後再びX,Y,θ方向移動によっ
    てパッドとリードを対応させ、前記記憶させた当該再検
    出値に前記ボンディングツールと検出カメラとの間の距
    離を加算して順次ボンディングすることを特徴とするボ
    ンディング方法。
  3. 【請求項3】 前記対応させたパッドとリードのボンデ
    ィング位置を再検出する操作をXYテーブルの移動のみ
    にて行う請求項1又は2記載のワイヤボンディング方
    法。
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