JP2648975B2 - ワイヤリング検査可能なワイヤボンディング装置 - Google Patents

ワイヤリング検査可能なワイヤボンディング装置

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はワイヤボンディング後のワイヤリングの自動
検査を行うことのできるワイヤボンディング装置に関
し、特にワイヤを鮮明な画像としてとらえワイヤリング
の自動検査を行うことのできるワイヤボンディング装置
の改良に関する。
[背景技術] 半導体集積回路(IC)や大規模集積回路(LSI)を製
造する場合には、半導体ペレットが配設されたリードフ
レームを搬送装置上に位置決めした後、ワイヤを保持す
る工具をリードフレーム及び半導体ペレットに対して変
位させることにより、ワイヤをリードフレームに設けた
リードと半導体ペレットのパッドとに夫々導いてボンデ
ィングする。このような工程によりボンディングされた
リードフレームのリードと半導体ペレットのパッドとに
接続されたワイヤをカメラ等の撮像装置で撮像する場
合、この撮像装置に近接する照明灯でボンディングステ
ージ上を斜めより照射して画像処理装置に内蔵されてい
る2値化回路により、例えばリードの部分は明色化され
て読取られる部分を「1」とし、それ以外の部分は暗色
化されて「0」にディジタル化されて読取り、この読取
られた値を再生装置により再生する。従来、斜めより照
射する照明灯ではボンディング接続されたワイヤを撮像
することは困難であり、また一方向のワイヤを撮像する
ことができても全てのワイヤを同一光学系で鮮明に映し
出すことが難しいためワイヤループの形状やワイヤの接
続状態を自動的に検査することはなされていない。
したがって、従来のワイヤリングの検査はワイヤボン
ディング直後の抜取りによる検査か若しくはこのワイヤ
ボンディングの直後には行わず製品に近い状態まで工程
が進んが後にテスター等による電気的検査で行われてい
る。ワイヤボンディング直後の抜取りによる検査は、マ
ガシン内に収納されたリードフレームを検査員がワイヤ
ボンディング装置を止めて、マガジンより注意深く取出
し顕微鏡を使用してワイヤが正確にボンディング接続さ
れているかどうかを確認検査することにより行われてい
る。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、従来のようなワイヤボンディングの目
視による検査方法では検査員がリードフレームを検査の
ためにワイヤボンディング装置を停止させてからリード
フレームをマガジンから取出して検査した後再びマガジ
ン内に戻して収納するためリードフレーム輸送時にリー
ドフレームに衝撃を与えたり他のものに接触させてワイ
ヤ形状を壊す等の欠点がある。このような検査方法では
検査のためにワイヤボンディング装置を停止させなけれ
ばならないため作業効率が低下する欠点がある。また、
ピン数の多い多ピンリードフレーム等であると人的ミス
や作業者間の判断のバラツキが発生しやすく作業時間も
多く要するという欠点がある。更に、製品完成近くの後
工程での検査は不良品が良品に混じって後工程に流れ込
むためのロスが発生し、問題の発見が遅れ大量の不良品
を作り込む可能性がある。これはどの工程に起因する不
良品なのかの原因解明が困難になるという欠点がある。
そこで、本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされた
もので、ワイヤボンディング装置の搬送装置上でワイヤ
ボンディング後のワイヤリングの自動検査を行うことが
できるワイヤボンディング装置であって、ボンディング
装置に搭載されているカメラ等で撮像される被ボンディ
ング部品のワイヤの状態を鮮明に映し出すことのできる
ワイヤリング検査可能なワイラボンディン装置を提供す
ることを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明に係るワイヤリング検査可能なワラボンディン
グ装置は、リードフレームを搬送する搬送手段と、 ワイヤを保持する工具を前記リードフレーム及び半導
体ペレットに対して変位させることにより前記ワイヤを
前記リードフレームに設けたリードと前記半導体ペレッ
ト上のパッドとにそれぞれ導いてボンディングを行うボ
ンディング手段と、 X方向及びY方向に移動可能なXYテーブル駆動手段に
よりボンディングステージ上に位置決めされたリードフ
レームのリードとパッドとの間で接続されたワイヤを撮
像可能なレンズ等の光学手段を該ボンディングステージ
の鉛直上方に設けた撮像手段と、 前記光学手段の光軸に対し傾斜して配置され、入射光
はボンディングステージ側に反射し、この反射した戻り
光は透過する平行平面板と、 前記光軸に対して直交方向で前記平行平面板と近接配
置された光源と、 前記撮像手段により撮像されるワイヤの下方であっ
て、前記リードフレーム載置面よりも下方に反射面を有
する反射手段とを備えるように構成したものである。
[実施例] 次に本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。
第1図は本実施例に用いられるワイヤボンディング装
置であり、第2図及び第3図は第1図のXYテーブル1に
搭載されている撮像装置並びに搬送機構等を説明する説
明図である。
第1図において、XYテーブル1はX方向及びY方向に
移動させて位置決めしリードフレームのリードと半導体
ペレット上のパッド(電極)との間に工具を用いてワイ
ヤによるボンディング接続を行うボンディングヘッド
(図示せず)を搭載している。また、このXYテーブル1
上には半導体ペレット等の半導体部品を撮像する撮像装
置が搭載されている。
この撮像装置は、第1図乃至第3図示すようにXYテー
ブル1上に固定の支持フレーム8の先端部に取付けられ
たカメラ2と、光学レンズ3と、光学レンズ3の先端外
周に取付けられるミラー保持具6と、このミラー保持具
側面に取付けられる照明灯4と、ミラー保持具6の先端
部に取付けられガラス板等で形成される平行平面板5と
で構成されている。
上記カメラ2は、光学レンズ3を通して撮像される画
像をカメラ2に内蔵される同期信号発生回路により所定
のタイミングで水平及び垂直同期信号を発生して映像信
号に変換し画像処理部10に出力する。この画像処理部10
はカメラ2から入力された映像信号を増幅し2値化回路
等により処理する。この2値化回路は、例えばリードの
部分は明色化されて読み取られる部分を「1」とし、そ
れ以外の部分は暗色化されて「0」というようにディジ
タル化されて読み取る構成となっている。また、この2
値化された画像はフレームメモリ等よりなる画像記憶部
に書込み記憶させることもでき、この画像記憶部に記憶
された画像を読出してモニタ等よりなる図示せぬ再生装
置に再生することもできるように構成されている。上記
画像記憶部は随時書込み読出し可能なメモリを複数備え
ているので、複数の画像を記憶させておくことができ
る。また、この画像処理部10は情報を演算し制御する演
算制御部並びに情報を記憶する記憶部等を備えている。
この画像処理部10による制御等の操作はボンディング装
置の図示せぬ外部操作手段により操作することができる
ように構成されている。また、光学レンズ3は、レンズ
の倍率を変えるなどして光学的な視野を変えることので
きるレンズが用いられており、半導体部品の全体画像若
しくは一部拡大画像等を撮像することができる。この光
学レンズ3は搬送装置7の搬送面、即ちボンディング作
業を行うボンディングステージの上方に位置するように
設けられており、第1図の搬送装置7の搬送面と垂直な
方向に設けられている。この光学レンズ3の先端部外周
には第3図に示すようなミラー保持具6が取付けられて
おり、このミラー保持具6の先端に平行平面板(ハーフ
ミラー)5が光学レンズ3の中心軸(光軸)に対して傾
斜して配置されている。この傾斜角度は本実施例では約
45度の角度で取付けられている。ミラー保持具6の側面
部には光学レンズ3の光軸に対して直交方向でかつ平行
面板5に近接して光源となる照明灯4が取付けられてい
る。
上記平行平面板5はこの照明灯4より放射される光が
光学レンズ3の中心軸と一致する光路を通過するように
約45度の角度で傾斜を持たせて配置されているので、第
3図図示のように照明灯4より放射される光、即ち非平
行光束よりなる光は平行平面板5により反射され搬送装
置7上に位置決め載置されたリードフレーム上を照射す
る。この照射された光はリードフレームのリード14並び
にペレット15上を照射するが、リード14並びにペレット
15等以外の部分は打抜かれて形成されているので該部分
は透過する。また、第2図に示す搬送装置7のリードフ
レーム搬送面に沿って凹部が形成されており、この凹部
の底面には反射板9が搬送方向に沿って摺動可能に取付
けられている。この構成により装置が簡単になる。ま
た、反射板9はほぼ鏡面状態が形成されるようなもので
あればよい。この反射板9はボンディングを行うボンデ
ィングステージ部分に設けられているが、搬送面に沿っ
て配設するようにしても良い。また、反射板9は、被ビ
ンディング部品を過熱するヒータが昇降機構(図示せ
ず)により昇降するように構成されているので、ワイヤ
リングの走査を行うときにボンデイングステージにスラ
イドして移動できるように構成されている。この反射板
9によりリード14等以外の部分より透過した光は反射さ
れて光学レンズ3の中心軸を通る光路を戻る。この戻光
は平行平面板5を通過するときは反射されずそのまま通
過して光学レンズ3を介してカメラ2の受光素子により
受光される。このような構成によりリードフレームのリ
ード14とペレット15上のパッドとの間でボンディング接
続されたワイヤ16を撮像すると、被検査部品となるワイ
ヤ16のワイヤ間隔に対してワイヤが細いためリードフレ
ームの金属部分以外は光はほとんど透過し、反射板9で
反射された戻光によりワイヤ16の部分は光が遮断されて
カメラ2によりワイヤ部分は影となってとらえることが
できるためワイヤ16を画像上鮮明に映し出すことができ
る。
第1図に示すXYステージ制御部11はXYテーブル1をX
方向及びY方向に駆動制御するものであり、搬送制御部
12は1つのリードフレームに通常複数のペレット15等が
配設されているので搬送装置7上に載置されたリードフ
レーム1コマづつ間欠的にボンディングステージ上に送
り位置決め制御するものである。
上記構成よりなる装置を用いて、ボンディングステー
ジ上でのワイヤボンディングされたワイヤを撮像する場
合の動作について説明する。
先ず、マガジン(図示せず)に収納されたリードフレ
ームが搬送装置7上に送り出されて搬送されるボンディ
ングステージ上に検査対象物であるリードフレームが位
置決めされワイヤボンディングされる。このワイヤボン
ディング時には被ボンディング部品を過熱するヒータは
昇降機構(図示せず)により上昇しており、全ワイヤボ
ンディングが終了した後にこのヒータは下降する。この
ヒータが下降した後搬送装置7の搬送面と平行に配設さ
れている反射板9は、ワイヤリングの検査を行うときに
ボンディングステージにスライドして移動する。この状
態でボンディング接続されたワイヤを第3図に示す光路
により画像上に映し出す。このような設定により全ワイ
ヤ16のワイヤリングの検査が完了した場合にはリードフ
レームを1コマ送り、次のコマのボンディングを行うた
め、反射板9は元の位置に退避し、ヒータが上昇して次
のコマのボンディングを行う。
以上によりワイヤボンディングされたワイヤ16のワイ
ヤリングの状態を所定の検査方法にしたがって自動検査
することができる。
本実施例ではワイヤリングの検査をボンディングステ
ージ上で行うようにしたが、XYテーブルの移動可能な範
囲が大きければボンディングステージ以外の場所でワイ
ヤリングの検査を行うようにしても良く、また、本実施
例の構成をボンディング装置と分離して検査装置として
構成するようにしても良い。その他本実施例に限らず本
実施例の趣旨の範囲内で的宜変更して構成するようにし
ても良い。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、ワイヤボンディ
ング装置の搬送装置上でワイヤボンディング後のワイヤ
リングの自動検査を行うことができる。また、本発明に
よれば被ボンディング部品のワイヤの状態を鮮明に映し
出すことができるという効果がある。したがって、多ピ
ンリードフレーム等であってもワイヤリングの状態を鮮
明に映し出して容易に判別することができるので作業効
率も向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係るワイヤボンディング装
置であり、第2図及び第3図は第1図のXYテーブルに搭
載されている撮像装置並びに搬送機構等を説明する説明
図である。 1……XYテーブル、2……カメラ、3……光学レンズ、
4……照明灯、5……平行平面板(ハーフミラー)、6
……ミラー保持具、7……搬送装置、8……支持フレー
ム、9……反射板、10……画像処理部10、11……XYステ
ージ制御部、12……搬送制御部、14……リード、15……
ペレット、16……ワイヤ。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】リードフレームを搬送する搬送手段と、 ワイヤを保持する工具を前記リードフレーム及び半導体
    ペレットに対して変位させることにより前記ワイヤを前
    記リードフレームに設けたリードと前記半導体ペレット
    上のパッドとにそれぞれ導いてボンディングを行うボン
    ディング手段と、 X方向及びY方向に移動可能なXYテーブル駆動手段によ
    りボンディングステージ上に位置決めされたリードフレ
    ームのリードとパッドとの間で接続されたワイヤを撮像
    可能なレンズ等の光学手段を該ボンディングステージの
    鉛直上方に設けた撮像手段と、 前記光学手段の光軸に対し傾斜して配置され、入射光は
    ボンディングステージ側に反射し、この反射した戻り光
    は透過する平行平面板と、 前記光軸に対して直交方向で前記平行平面板と近接配置
    された光源と、 前記撮像手段により撮像されるワイヤの下方であって、
    前記リードフレーム載置面よりも下方に反射面を有する
    反射手段とを備えてなること を特徴とするワイヤリング検査可能なワイヤボンディン
    グ装置。
  2. 【請求項2】前記反射手段は、前記搬送手段のリードフ
    レーム搬送面に沿って形成された凹部底面に設けられて
    いることを特徴とする請求項1記載のワイヤリング検査
    可能なワイヤボンディング装置。
  3. 【請求項3】前記反射手段は、ボンディングステージに
    スライドして移動可能に構成されたことを特徴とする請
    求項2に記載のワイヤリング検査可能なワイヤボンディ
    ング装置。
  4. 【請求項4】前記平行面板は、光学手段の光軸に対して
    約45度の傾斜角で配置されてなることを特徴とする請求
    項1記載のワイヤリング検査可能なワイヤボンディング
    装置。
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JPS6484731A (en) * 1987-09-28 1989-03-30 Hitachi Ltd Wire bonding and device therefor

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