JP2717492B2 - ボンディングツール平行度測定機構 - Google Patents
ボンディングツール平行度測定機構Info
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- JP2717492B2 JP2717492B2 JP11774293A JP11774293A JP2717492B2 JP 2717492 B2 JP2717492 B2 JP 2717492B2 JP 11774293 A JP11774293 A JP 11774293A JP 11774293 A JP11774293 A JP 11774293A JP 2717492 B2 JP2717492 B2 JP 2717492B2
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- bonding tool
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- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】ＴＡＢボンダやフッリプチップボ
ンダのようにチップのリード全てを同時にボンディング
する所謂ギャングボンディング装置においては、ボンデ
ィングツールのボンディング面とチップステージのボン
ディングステージ面の平行度を保つことは極めて重要な
要素である。本発明は、かようなギャングボンディング
装置におけるボンディングツールとチップステージの平
行出しに用いられる平行度測定機構に関するものであ
る。
ンダのようにチップのリード全てを同時にボンディング
する所謂ギャングボンディング装置においては、ボンデ
ィングツールのボンディング面とチップステージのボン
ディングステージ面の平行度を保つことは極めて重要な
要素である。本発明は、かようなギャングボンディング
装置におけるボンディングツールとチップステージの平
行出しに用いられる平行度測定機構に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ギャングボンディング装置において、ボ
ンディングツールとチップステージの平行度を出す手段
として、感圧シートをチップステージに乗せ、ボンディ
ングツールを降下させて感圧シートに残された圧痕の状
態で強度分布を観察し、平行度を出す方法や、実開平４
−２６０３４４号公報に記載された平行度調整手段のよ
うに非接触の測定装置を用い、ボンディングツールとチ
ップステージのボンディング面上の３点以上の測定点の
Ｚ軸寸法（距離）を測定する方法や、また、特開平４−
７６９３０号及び特開平４−７６９３１号公報に記載さ
れた検出手段のように、測定ピンにて３点の基準平面と
のズレ量を測定する方法等が開示されている。
ンディングツールとチップステージの平行度を出す手段
として、感圧シートをチップステージに乗せ、ボンディ
ングツールを降下させて感圧シートに残された圧痕の状
態で強度分布を観察し、平行度を出す方法や、実開平４
−２６０３４４号公報に記載された平行度調整手段のよ
うに非接触の測定装置を用い、ボンディングツールとチ
ップステージのボンディング面上の３点以上の測定点の
Ｚ軸寸法（距離）を測定する方法や、また、特開平４−
７６９３０号及び特開平４−７６９３１号公報に記載さ
れた検出手段のように、測定ピンにて３点の基準平面と
のズレ量を測定する方法等が開示されている。
【０００３】
【発明の解決しようとする課題】しかし、感圧シートの
圧痕で見るものは精度が低く、また、非接触の測定装置
を用いるものは高価でしかもボンダのボンディングヘッ
ドに比較して大型の機構が必要となり、ギャングボンデ
ィング装置自体が複雑かつ大型化し、更に、測定ピンに
てズレ量を測定するものでは、ボンディングツールと測
定ピンの交換や、測定ピンの進退動の機構が必要であ
り、作業が煩雑であるという難点を有していた。しか
も、感圧シートの圧痕を観察する方法以外は、いずれも
ボンディングツールとチップステージを独立して平行度
調整をする必要があった。本発明は、以上の様な欠点を
解決し、簡略に高精度で平行度調整を行うものである。
圧痕で見るものは精度が低く、また、非接触の測定装置
を用いるものは高価でしかもボンダのボンディングヘッ
ドに比較して大型の機構が必要となり、ギャングボンデ
ィング装置自体が複雑かつ大型化し、更に、測定ピンに
てズレ量を測定するものでは、ボンディングツールと測
定ピンの交換や、測定ピンの進退動の機構が必要であ
り、作業が煩雑であるという難点を有していた。しか
も、感圧シートの圧痕を観察する方法以外は、いずれも
ボンディングツールとチップステージを独立して平行度
調整をする必要があった。本発明は、以上の様な欠点を
解決し、簡略に高精度で平行度調整を行うものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、如上の課題を
解決するため、少なくともＺ軸移動可能で、かつ、Ｚ軸
の位置を検知可能なボンディングヘッドに取付けられた
ボンディングツールと少なくともＸ、Ｙ軸移動可能なボ
ンディングステージを有するギャングボンディング装置
において、可撓性を有する支持体にて支持される測定子
とボンディングツールの加圧力を測定するセンサを有
し、ボンディングツールのボンディング面とボンディン
グステージとで測定子をはさむことによりボンディング
ツールとボンディングステージの平行度を測定するボン
ディング装置のツール平行度測定機構を提供するもので
ある。
解決するため、少なくともＺ軸移動可能で、かつ、Ｚ軸
の位置を検知可能なボンディングヘッドに取付けられた
ボンディングツールと少なくともＸ、Ｙ軸移動可能なボ
ンディングステージを有するギャングボンディング装置
において、可撓性を有する支持体にて支持される測定子
とボンディングツールの加圧力を測定するセンサを有
し、ボンディングツールのボンディング面とボンディン
グステージとで測定子をはさむことによりボンディング
ツールとボンディングステージの平行度を測定するボン
ディング装置のツール平行度測定機構を提供するもので
ある。
【０００５】
【実施例】以下図示の実施例に従い説明する。図１は、
ギャングボンディング装置１０の要部を示す斜視図であ
る。図中１は、ボンディングツールであり、２がチップ
ステージである。ボンディングツール１とチップステー
ジ２との間にはテープ搬送機構８が設置されている。図
中９がキャリアテープであり、６はテープガイドであ
る。テープガイド６には本発明の特色となる測定子３が
取付けられている。尚、図中Ａはボンディング対象のチ
ップである。
ギャングボンディング装置１０の要部を示す斜視図であ
る。図中１は、ボンディングツールであり、２がチップ
ステージである。ボンディングツール１とチップステー
ジ２との間にはテープ搬送機構８が設置されている。図
中９がキャリアテープであり、６はテープガイドであ
る。テープガイド６には本発明の特色となる測定子３が
取付けられている。尚、図中Ａはボンディング対象のチ
ップである。
【０００６】ボンディングツール１は、下端面がボンデ
ィング面１１とされ、ボンディングヘッド５に取付けら
れている。ボンディンヘッド５には、ボンディングツー
ル１のボンディング面１１にかかる圧力を検出するため
の圧力センサ４が取付けられており、更に、ボンディン
グヘッド５は、図示されていない駆動機構によりボンデ
ィングツール１を図１に示すようにＸ軸方向（テープ進
行方向に対し直角方向）、Ｙ軸方向（テープ進行方
向）、Ｚ軸方向（上下方向）に移動可能としている。
ィング面１１とされ、ボンディングヘッド５に取付けら
れている。ボンディンヘッド５には、ボンディングツー
ル１のボンディング面１１にかかる圧力を検出するため
の圧力センサ４が取付けられており、更に、ボンディン
グヘッド５は、図示されていない駆動機構によりボンデ
ィングツール１を図１に示すようにＸ軸方向（テープ進
行方向に対し直角方向）、Ｙ軸方向（テープ進行方
向）、Ｚ軸方向（上下方向）に移動可能としている。
【０００７】なお、ボンディングツール１のＸ軸方向、
Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の移動寸法は図示されていないリニ
ヤスケールや駆動モータに取付けたエンコーダにより常
時確認可能とされている。さらに、ボンディングツール
１はボンディングヘッド５に対し取付角度が調整できる
様になっている。
Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の移動寸法は図示されていないリニ
ヤスケールや駆動モータに取付けたエンコーダにより常
時確認可能とされている。さらに、ボンディングツール
１はボンディングヘッド５に対し取付角度が調整できる
様になっている。
【０００８】チップステージ２は、図２の部分拡大図に
示されるように、上端面にボンディングステージ面２１
が形成されたもので、図示されていない駆動機構によ
り、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の移動及びθ角度回
転可能とされている。チップステージ２におけるボンデ
ィングステージ面２１の平行度は据付時に調整するよう
になっており、通常の作業途中での調整は行われない。
示されるように、上端面にボンディングステージ面２１
が形成されたもので、図示されていない駆動機構によ
り、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の移動及びθ角度回
転可能とされている。チップステージ２におけるボンデ
ィングステージ面２１の平行度は据付時に調整するよう
になっており、通常の作業途中での調整は行われない。
【０００９】測定子３は、熱膨張率の極めて小さい材質
で、ボンディング面１１及びボンディングステージ面２
１に点接触できる形状のものである。例えば、図２に示
されるように、先端部が球形もしくはそれに相応する形
状に形成された治具が用いられる。図示の実施例での測
定子３はテープガイド６に上下方向に可ぎょう性を有す
るバネ等よりなる取付けアーム７介して取り付けられて
いる。該取付けアーム７が特許請求の範囲でいう支持具
に該当する。尚、測定子３先端部には直径２〜３ミリメ
ートルの大きさのルビー製の球が取付けらている。
で、ボンディング面１１及びボンディングステージ面２
１に点接触できる形状のものである。例えば、図２に示
されるように、先端部が球形もしくはそれに相応する形
状に形成された治具が用いられる。図示の実施例での測
定子３はテープガイド６に上下方向に可ぎょう性を有す
るバネ等よりなる取付けアーム７介して取り付けられて
いる。該取付けアーム７が特許請求の範囲でいう支持具
に該当する。尚、測定子３先端部には直径２〜３ミリメ
ートルの大きさのルビー製の球が取付けらている。
【００１０】本実施例ではボンディングツール１及びチ
ップステージ２がＸ、Ｙ軸方向に移動可能であるので測
定子３は固定で良いが、ボンディングツール１がＸ、Ｙ
軸方向に移動できない装置においては測定子３の支持部
材７をＸ、Ｙ軸方向に移動可能とすることにより、本発
明を実施することができる。
ップステージ２がＸ、Ｙ軸方向に移動可能であるので測
定子３は固定で良いが、ボンディングツール１がＸ、Ｙ
軸方向に移動できない装置においては測定子３の支持部
材７をＸ、Ｙ軸方向に移動可能とすることにより、本発
明を実施することができる。
【００１１】以下本発明での平行度測定方法につき説明
する。本発明にて平行度測定を行う場合には、まずボン
ディングツール１のボンディング面１１のいずれかの端
の下方に測定子３の位置がくるようボンディングツール
１とチップステージ２を移動させる。図３が該位置を上
視透過図にて表したものである。
する。本発明にて平行度測定を行う場合には、まずボン
ディングツール１のボンディング面１１のいずれかの端
の下方に測定子３の位置がくるようボンディングツール
１とチップステージ２を移動させる。図３が該位置を上
視透過図にて表したものである。
【００１２】その後、チップステージ２を、ボンディン
グステージ面２１が測定子３とあらかじめ定められた接
触する位置まで上昇させる。この状態を示すのが図４で
ある。このあらかじめ定められた位置は、測定子３との
接触点位置ではなく、チップステージ２により測定子３
がアーム７の可撓性の範囲内で若干押し上げられた位置
であることが好ましい。
グステージ面２１が測定子３とあらかじめ定められた接
触する位置まで上昇させる。この状態を示すのが図４で
ある。このあらかじめ定められた位置は、測定子３との
接触点位置ではなく、チップステージ２により測定子３
がアーム７の可撓性の範囲内で若干押し上げられた位置
であることが好ましい。
【００１３】尚、ボンディングステージ面２１と測定子
３との接触する位置より下方でチップステージ２を停止
すると、ボンディングツール１の下降によってボンディ
ング面１１とボンディングステージ面２１との間に測定
子３を挟み込む前に、測定子３の取付けアーム７の反発
力がボンディング面１１に対して加わり、これを圧力セ
ンサ４が検知してしまい、正確なる測定ができなくなる
おそれがある。
３との接触する位置より下方でチップステージ２を停止
すると、ボンディングツール１の下降によってボンディ
ング面１１とボンディングステージ面２１との間に測定
子３を挟み込む前に、測定子３の取付けアーム７の反発
力がボンディング面１１に対して加わり、これを圧力セ
ンサ４が検知してしまい、正確なる測定ができなくなる
おそれがある。
【００１４】ボンディングステージ面２１に測定子３が
接触した後、ボンディングツール１を下降させる。する
と結果的にボンディングツール１とチップステージ２で
測定子３をサンドイッチするようになり、一定圧力を検
知した時点でボンディングツール１は下降を停止する。
この時のボンディングツール１のＺ軸の値を記憶する。
接触した後、ボンディングツール１を下降させる。する
と結果的にボンディングツール１とチップステージ２で
測定子３をサンドイッチするようになり、一定圧力を検
知した時点でボンディングツール１は下降を停止する。
この時のボンディングツール１のＺ軸の値を記憶する。
【００１５】この作業を、ボンディングツール１のボン
ディング面１１とチップステージ２のボンディングステ
ージ面２１の中心座標を一致させた状態のまま、他の２
点で実施する。即ち、ボンディングツール１とチップス
テージ２のＸ軸及びＹ軸方向の相対的位置は固定として
他の２点での測定を実施するのである。図５及び図６は
Ｘ及びＹ軸方向の相対的位置関係を固定して他の点へ移
動した状態を示す。
ディング面１１とチップステージ２のボンディングステ
ージ面２１の中心座標を一致させた状態のまま、他の２
点で実施する。即ち、ボンディングツール１とチップス
テージ２のＸ軸及びＹ軸方向の相対的位置は固定として
他の２点での測定を実施するのである。図５及び図６は
Ｘ及びＹ軸方向の相対的位置関係を固定して他の点へ移
動した状態を示す。
【００１６】本発明は、この３点のＺ軸の値によりチッ
プステージ２のボンディングステージ面２１に対するボ
ンディングツール１のボンディング面１１の傾きを検知
するものである。これによりチップステージ２とボンデ
ィングツール１の相対的平行度が測定できるのである。
従って、検知したデータに従いボンディングツール１を
調整すれば、ボンディングツール１とチップステージ２
との平行度調整が可能となるものである。
プステージ２のボンディングステージ面２１に対するボ
ンディングツール１のボンディング面１１の傾きを検知
するものである。これによりチップステージ２とボンデ
ィングツール１の相対的平行度が測定できるのである。
従って、検知したデータに従いボンディングツール１を
調整すれば、ボンディングツール１とチップステージ２
との平行度調整が可能となるものである。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、如上の様にしてボンディング
ツール１のボンディング面１１とチップステージ２のボ
ンディングステージ面２１の平行度を測定するのに、一
定圧力の検知時点でのＺ軸の値を用いるので、定量的に
ずれ量を求めることができると共に、ボンディングツー
ル１とチップステージ２を独立して測定することを必要
とせず、１度の測定により行うことが可能であれる。
ツール１のボンディング面１１とチップステージ２のボ
ンディングステージ面２１の平行度を測定するのに、一
定圧力の検知時点でのＺ軸の値を用いるので、定量的に
ずれ量を求めることができると共に、ボンディングツー
ル１とチップステージ２を独立して測定することを必要
とせず、１度の測定により行うことが可能であれる。
【００１８】又、同時に一度の測定で両者の平行度を測
定する方法である感圧シートによる方法にくらべ、温度
条件での制約が少なく、実際の温度条件での測定が可能
である。
定する方法である感圧シートによる方法にくらべ、温度
条件での制約が少なく、実際の温度条件での測定が可能
である。
【図１】 本発明に係るボンディング装置の斜視図
【図２】 部分拡大の斜視図
【図３】 第１点における上視透過図
【図４】 同側面図
【図５】 第２点における上視透過図
【図６】 同側面図
１．．．．．ボンディングツール ２．．．．．チップステージ ３．．．．．測定子 ４．．．．．圧力センサ ５．．．．．ボンディングヘッド ６．．．．．テープガイド ７．．．．．アーム ８．．．．．テープ搬送機構 ９．．．．．キャリアテープ １０．．．．．ギャングボンディング装置 １１．．．．．ボンディング面 ２１．．．．．ボンディングステージ面 Ａ．．．．．チップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−166535（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−175437（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−32039（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−76931（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−315399（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】少なくともＺ軸移動可能で、かつ、Ｚ軸の
位置を検知可能なボンディングヘッドに取付けられたボ
ンディングツールと少なくともＸ、Ｙ軸移動可能なボン
ディングステージを有するギャングボンディング装置に
おいて、可撓性を有する支持体にて支持される測定子と
ボンディングツールの加圧力を測定するセンサを有し、
ボンディングツールのボンディング面とボンディングス
テージとで測定子をはさむことによりボンディングツー
ルとボンディングステージの平行度を測定するボンディ
ング装置の平行度測定機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11774293A JP2717492B2 (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | ボンディングツール平行度測定機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11774293A JP2717492B2 (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | ボンディングツール平行度測定機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06310575A JPH06310575A (ja) | 1994-11-04 |
| JP2717492B2 true JP2717492B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=14719185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11774293A Expired - Fee Related JP2717492B2 (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | ボンディングツール平行度測定機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2717492B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9136243B2 (en) * | 2013-12-03 | 2015-09-15 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Systems and methods for determining and adjusting a level of parallelism related to bonding of semiconductor elements |
-
1993
- 1993-04-21 JP JP11774293A patent/JP2717492B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06310575A (ja) | 1994-11-04 |
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