JP2933908B1 - ワイヤボンダ - Google Patents

ワイヤボンダ

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JP2933908B1 JP5414898A JP5414898A JP2933908B1 JP 2933908 B1 JP2933908 B1 JP 2933908B1 JP 5414898 A JP5414898 A JP 5414898A JP 5414898 A JP5414898 A JP 5414898A JP 2933908 B1 JP2933908 B1 JP 2933908B1
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Abstract

【要約】 【課題】 焦点調整が高速に行えるカメラを備えたワイ
ヤボンダの提供にある。 【解決手段】 半導体チップのボンディング位置を撮像
するためのカメラを備えたワイヤボンダにおいて、カメ
ラ11のレンズ12を、所定の位置に固定された固定レ
ンズ12aと光軸方向に可動自在な可動レンズ12bと
で構成し、かつレンズ駆動機構4により前記可動レンズ
12bを光軸方向に移動させて焦点調整を行えるように
構成した。さらに、カメラ11のレンズ12は、先端部
が下方に向く「L」の字型に構成し、可動レンズ12b
は、水平方向に可動自在に配置した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤボンダに関
し、特に焦点可動レンズ付きカメラを備えたワイヤボン
ダに関するものである。
【0002】
【従来の技術】ワイヤボンダは半導体チップのパッドと
フレーム又は基板のリードとの間を金線などのワイヤに
よって接続配線するための装置であるが、近時、このワ
イヤボンダに画像処理装置を組み込み、画像認識によっ
て半導体チップやフレームの位置ずれ検出、パッドやリ
ードの中心位置検出などを行ったり、さらにはボンディ
ング後のワイヤ形状やAuボール径、ボンディング位置
などの良否の検査までも行うようになってきている。
【0003】ところで、従来は、ボンディングの対象物
を撮像するための撮像装置、すなわちCCDカメラとし
て単一焦点のレンズを用いていたので、ボンディング対
象物の高さに合わせて焦点を変えることができず、種々
の高さのものに対応させるために、焦点深度の深いレン
ズを用いることがあった。しかし、焦点深度を深くする
と解像度が低下するため、位置決めの精度が落ちてしま
うという問題が生じる。
【0004】そこで、焦点深度の浅い単一焦点のレンズ
を用いて、ボンディングの対象物の高さに対応できる装
置(ワイヤボンダ)が使用されるようになっている。そ
の構成を図2に示す。図において、21はCCDカメ
ラ、22はCCDカメラ21のレンズ、23はCPU、
ROM、RAM、専用ハードウェアなどで構成された画
像処理装置、24はカメラ21を上下移動させるカメラ
駆動機構でカメラ21を支持する支持装置24aとこの
支持装置24aを上昇下降駆動するモータ24bとで構
成されている。25は駆動制御装置でカメラ駆動機構2
4のモータ24bを駆動してカメラ21の位置決めを行
う装置である。また、26はボンディング対象物で、リ
ードフレーム26aの上にチップ26bがダイボンドさ
れた状態のものである。
【0005】カメラ21は、ボンディング作業中、チッ
プ26bやリードフレーム26aのボンディング対象エ
リアを撮像し、その映像信号を画像処理装置23に送っ
ている。画像処理装置23は、このカメラ21から送ら
れてくる映像信号を所定の処理手順に従って画像処理
し、パターンマッチングなどの手法によってチップ26
bの位置ズレ検出、パッドやリードの中心位置検出など
を行なうとともに、ボンディング後のワイヤ形状やボー
ル径、ボンディング位置などの良否の検査を行なう。
【0006】この場合、ボンディング対象物26のチッ
プ26bの高さが異なる場合は、リードフレーム26a
の表面からチップ26bの表面までの段差が異なること
になり、チップ26b表面とカメラ21のレンズ22間
の距離は、当然異なることになる。そこで、駆動制御装
置25によりカメラ駆動機構24のモータ24aを駆動
してアーム24bを矢印Aに示すように上下させ、チッ
プ26bの高さが低いときには、カメラ21を降下さ
せ、チップ26bの高さが高い場合には、カメラ21を
上昇させて、どの高さのチップ面にも焦点を合わせるこ
とができるようにしているとともに、当然リードフレー
ム26a面にも焦点を合わせられるようにしている。
【0007】このように、カメラを昇降させて焦点を合
わせる形式のもの以外に、カメラは固定させておいて、
ボンディング対象物26を載せた台を矢印Bに示すよう
に昇降させて、チップ26b面とレンズ22面との距離
を調整し焦点を合わせる形式のものも使用されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、レンズ22
はかなりの重量があるので、昇降させるのに時間を要
し、ボンディング速度を高速にすることができず、また
ボンディング対象物26の載せた台を昇降させる機構も
重量があり、これまたボンディング速度の向上に制限を
与えるとともに、かつ体積も大きくなるので、設置スペ
ースを広く必要とするという問題がある。
【0009】本発明は、焦点調整が高速に行えるカメラ
を備えたワイヤボンダの提供を、その目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述課題を解決するため
に、本発明は、次のような手段を採用した。すなわち、
本発明は、半導体チップのボンディング位置を撮像する
ためのカメラを備えたワイヤボンダにおいて、前記カメ
ラのレンズを、所定の位置に固定された固定レンズと光
軸方向に可動自在な可動レンズとで構成するとともに、
先端部が下方に向く「L」の字型に形成し、かつ前記可
動レンズを水平部分に配置してレンズ駆動機構により光
軸方向に移動させ焦点調整を行えるように構成したこと
を特徴としている。
【0011】このように構成したので、半導体チップの
高さが異なる場合は、駆動機構により可動レンズを光軸
方向に移動させて、チップの表面にカメラの焦点が合う
ようにする。従来のようにカメラ自体を移動させて、焦
点を合わせる必要がなく、かつレンズ系のうちの一部で
ある可動レンズのみの移動操作でよいので、レンズ駆動
機構を小型軽量にすることができる。また、可動レンズ
の移動は水平方向となり、上下方向の移動に比べて可動
レンズの自重の影響が少ないので、駆動機構のパワーが
少なくて済み、その分、小型化を行えることにもなる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
係るワイヤボンダの実施形態について説明する。図1
は、本発明に係るワイヤボンダの一実施形態を模式的に
示したものである。ワイヤボンダ10は、図に示すよう
に、CCDカメラ11を有しており、該カメラ11には
複数のレンズ群を組み合わせたレンズ12が取り付けら
れている。該レンズ12は、複数箇所に固定配置された
固定レンズ12aと光軸方向に可動自在な可動レンズ1
2bとで構成されており、レンズ12の形状は主部が水
平になっていて先端部が下方に向く「L」の字型になっ
ている。また、レンズ12の先端部と主部との曲部には
反射鏡12cが配置されていて、先端部から入射した光
は反射鏡12cで進行方向を90度変更され、カメラ1
1のCCD面に結像するように構成されている。
【0013】 また、前記可動レンズ12bは、レンズ1
2の主部の中に配置されており、図示を省略した機構に
より光軸方向(図では左右水平方向)に可動(摺動)自
在に構成されている。また、前記可動レンズ12bに
は、レンズ駆動機構14が接続されており、該レンズ駆
動機構14は、可動レンズ12bに係合して該可動レン
ズ12bを水平方向に摺動させる摺動装置14aと、該
摺動装置14aを駆動するモータ14bとを備えてい
る。なお、モータ14b、カメラ11、固定レンズ12
a等はワイヤボンダ10の図示せぬ基台に固定されてい
る。なお、図中にレンズを断面で示しているが、これは
単なる例示であって、実際の配置を示したものではな
い。
【0014】 なお、図中の符号13は、CPU、RO
M、RAM、専用ハードウェアなどで構成された画像処
理装置、符号15は駆動制御装置でレンズ駆動機構14
のモータ14bを駆動して摺動装置14aを水平方向に
摺動させカメラ11の位置決めを行う制御装置である。
また、16はボンディング対象物で、リードフレーム1
6aの上にチップ16bがダイボンドされた状態のもの
である。
【0015】 次に、このワイヤボンダ10の動作を説明
する。カメラ11は、ボンディング作業中、チップ16
bやリードフレーム16aのボンディング対象エリアを
撮像し、その映像信号を画像処理装置13に送ってい
る。画像処理装置13は、このカメラ11から送られて
くる映像信号を所定の処理手順に従って画像処理し、パ
ターンマッチングなどの手法によってチップ16bの位
置ズレ検出、パッドやりードの中心位置検出などを行な
うとともに、ボンディング後のワイヤ形状やボール径、
ボンディング位置などの良否の検査を行なう。
【0016】 この場合、ボンディング対象物16のチッ
プ16bの高さが異なる場合は、リードフレーム16a
の表面からチップ16bの表面までの段差が異なるの
で、チップ表面とカメラ11のレンズ12間の距離は、
当然異なることになる。そこで、駆動制御装置15によ
りレンズ駆動機構14のモータ14bを駆動して摺動装
置14aを矢印Cに示すように水平方向に摺動させて可
動レンズ12bを移動させる。可動レンズ12bと固定
レンズ12aとの位置関係で、レンズ12の焦点距離を
調整することができるので、チップ16bの表面の高さ
に合わせ、高さが低いときには焦点距離を長くするよう
に、また高さが高い場合には焦点距離を短くするよう
に、可動レンズ12bを移動させる。
【0017】 これにより、カメラ11のCCD面にはチ
ップ16bの表面の映像を精度よく結像させることがで
きる。なお、結像させる映像は、チップ16bの面の映
像のみではなく、リードフレーム16aの面やワイヤ形
状、その他ボール径などの良否の検査を行なうためにも
行われる。
【0018】 このように、レンズ12のうちの可動レン
ズ12bのみを移動させて焦点調整を行うようにしたの
で、被駆動部が軽量のため、駆動機構4を小型軽量にす
ることができる。このため、焦点調整速度を高速にする
ことができので、ボンディング速度を向上させることが
でき、かつ設置スペースを軽減させることができる。ま
た、可動レンズ12bの移動方向をを水平方向としたの
で、上下方向の移動に比べて可動レンズ12bの自重の
影響が少なく、レンズ駆動機構4のパワーが少なくて済
み、その分、小型化を行えることになる。
【0019】 なお、上記実施形態例では、レンズ12が
「L」の字型をしていたが、真っ直ぐなものでもよい。
その場合、可動レンズ12bは上下方向に移動させるこ
とになる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
ワイヤボンダのカメラのレンズを、所定の位置に固定さ
れた固定レンズと光軸方向に可動自在な可動レンズとで
構成するとともに、先端部が下方に向く「L」の字型に
形成し、かつ前記可動レンズを水平部分に配置してレン
ズ駆動機構により光軸方向に移動させ焦点調整を行える
ように構成したので、可動レンズの移動が水平方向とな
り、レンズの自重の影響が少ないので、レンズ駆動機構
のパワーが少なくて済み、レンズ駆動機構を小型軽量に
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るワイヤボンダの一実施形態を模式
的に示した図である。
【図2】従来から使用されているワイヤボンダを模式的
に示した図である。
【符号の説明】
10 ワイヤボンダ 11 CCDカメラ 12 レンズ 12a 固定レンズ 12b 可動レンズ 12c 反射鏡 13 画像処理装置 14 レンズ駆動機構 14a 摺動装置 14b モータ 15 駆動制御装置 16 ワイヤボンディング対象物 16a リードフレーム 16b 半導体チップ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体チップのボンディング位置を撮像
    するためのカメラを備えたワイヤボンダにおいて、前記カメラのレンズを、所定の位置に固定された固定レ
    ンズと光軸方向に可動自在な可動レンズとで構成すると
    ともに、先端部が下方に向く「L」の字型に形成し、か
    つ前記可動レンズを水平部分に配置してレンズ駆動機構
    により光軸方向に移動させ焦点調整を行えるように構成
    した ことを特徴とするワイヤボンダ。
JP5414898A 1998-02-20 1998-02-20 ワイヤボンダ Expired - Lifetime JP2933908B1 (ja)

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JP4734275B2 (ja) * 2007-03-19 2011-07-27 株式会社新川 ボンディング装置用撮像装置

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