JP2940524B2 - Wire bonding equipment - Google Patents
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- H01L2224/85045—Reshaping, e.g. forming the ball or the wedge of the wire connector by heating means, e.g. "free-air-ball" using a corona discharge, e.g. electronic flame off [EFO]
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- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤーボンディ
ング装置に関し、特にワイヤーのループ形状の制御を行
なえるワイヤーボンディング装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wire bonding apparatus, and more particularly to a wire bonding apparatus capable of controlling a loop shape of a wire.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のワイヤーボンディング装置につい
て図8のヘッド部の側面図を用いて説明する。2. Description of the Related Art A conventional wire bonding apparatus will be described with reference to FIG.
【0003】図8において、1はヘッド部の主体となる
フレームであり、このフレーム1に、以下に述べる種々
の部材や部品が一体的に組みつけられている。2は、こ
のフレーム1に軸着されたスプールであり、金線のよう
なワイヤー3が巻きつけられている。4はモータであ
り、スプール2を回転させてワイヤー3をくり出す為の
ものである。この時ワイヤー3がよじれないようにワイ
ヤー3はスプール2の接線方向Nに導出される。5はフ
レーム下方に装着されたエアーテンショナー、6はこの
エアテンショナー5の下方に設けられたカットクランパ
ーである。7は、カットクランパー6に取付けられたパ
ッドでこのパッド7を開閉させて、ワイヤ3をクランプ
する。In FIG. 8, reference numeral 1 denotes a frame which is a main part of a head portion, and various members and components described below are integrally attached to the frame 1. Reference numeral 2 denotes a spool which is mounted on the frame 1 and around which a wire 3 such as a gold wire is wound. Reference numeral 4 denotes a motor for rotating the spool 2 to draw out the wire 3. At this time, the wire 3 is led out in the tangential direction N of the spool 2 so that the wire 3 is not twisted. Reference numeral 5 denotes an air tensioner mounted below the frame, and reference numeral 6 denotes a cut clamper provided below the air tensioner 5. A pad 7 attached to the cut clamper 6 opens and closes the pad 7 to clamp the wire 3.
【0004】8はカットクランパー6の下方に取付けら
れたキャピラリーであって、フレーム1から突出してい
るトランスデューサ9の先端に保持されている。10は
トーチ電極であってキャピラリー8から導出するワイヤ
ー3の下端部に接近し、電気的スパークによりワイヤー
3の下端部に溶融ボール11を形成する。12はフレー
ム1の上部に装着されたカメラ、13はその鏡筒であ
り、キャピラリー8の下方のボンディング地点の画像を
取り込むものである。14はリードフレーム、15はリ
ードフレーム14にマウントされた半導体素子(ペレッ
ト)であり、後に詳述するように、リードフレーム14
のインナーリード14Aと半導体素子15の電極(ボン
ディングパッド)は、ワイヤー3によって接続される。[0004] Reference numeral 8 denotes a capillary mounted below the cut clamper 6, which is held at the tip of a transducer 9 projecting from the frame 1. Reference numeral 10 denotes a torch electrode which approaches the lower end of the wire 3 led out of the capillary 8 and forms a molten ball 11 at the lower end of the wire 3 by electric spark. Reference numeral 12 denotes a camera mounted on the upper portion of the frame 1, and reference numeral 13 denotes a lens barrel thereof, which captures an image of a bonding point below the capillary 8. Reference numeral 14 denotes a lead frame, and reference numeral 15 denotes a semiconductor element (pellet) mounted on the lead frame 14.
The inner lead 14 </ b> A and the electrode (bonding pad) of the semiconductor element 15 are connected by the wire 3.
【0005】16はスプール2とエアーテンショナー5
の間に設けられたエアー吹出し部で、17はエアー吹き
出し部16に立設されたワイヤー3のガイドである。こ
のエアー吹き出し部16で、ワイヤー3にエアーを吹き
つけることにより、ワイヤー3にテンションをかけなが
らガイド17の間で浮き上らせることができる。ガイド
17の上下には透過型センサー18が設けられており、
下部の透過型センサー18がワイヤーで遮光された場合
は、モータ4が回転し、スプール2からワイヤー3がく
り出され、上部の透過型センサー18が遮光された場合
はモータ4が停止しスプール2からのワイヤー3のくり
出しが止まるというものである。Reference numeral 16 denotes a spool 2 and an air tensioner 5
Reference numeral 17 denotes a guide for the wire 3 erected on the air outlet 16. By blowing air to the wire 3 with the air blowing section 16, the wire 3 can be floated between the guides 17 while applying tension to the wire 3. Transmission sensors 18 are provided above and below the guide 17,
When the lower transmission type sensor 18 is shielded from light by a wire, the motor 4 rotates and the wire 3 is drawn out from the spool 2. When the upper transmission type sensor 18 is shielded from light, the motor 4 stops and the spool 2 This stops the wire 3 from coming out.
【0006】次に図9(a)〜(d)を参照しながら動
作を説明する。Next, the operation will be described with reference to FIGS. 9 (a) to 9 (d).
【0007】図9(a)に示すように、当初ヘッド部
は、リードフレーム14の上方位置にあり、この位置で
キャピラリー8から導出するワイヤー3の下端にトーチ
電極10を近接させ、このトーチ電極10に高電圧を印
加してワイヤー3の下端に溶融ボール11を形成する。As shown in FIG. 9A, the head portion is initially located above the lead frame 14, and at this position the torch electrode 10 is brought close to the lower end of the wire 3 led out of the capillary 8, and the torch electrode 10 A high voltage is applied to 10 to form a molten ball 11 at the lower end of the wire 3.
【0008】次に図9(b)に示すように、キャピラリ
ー8を下降させて、ボール11を半導体素子15上のボ
ンディングパッドに着地させボンディングする。一般に
これを第1ボンディングという。この時、トランスデュ
ーサ9から伝達される超音波によって、キャピラリー8
が高周波で振動し、ボール11のボンディグを促進す
る。Next, as shown in FIG. 9B, the capillary 8 is lowered, and the ball 11 lands on the bonding pad on the semiconductor element 15 for bonding. This is generally called first bonding. At this time, the ultrasonic wave transmitted from the transducer 9 causes the capillary 8
Vibrate at a high frequency to promote bonding of the ball 11.
【0009】次に図9(c)に示すように、キャピラリ
ー8を上昇させ、タイミングを合わせて水平方向へ動作
させて、ループをアーチ状に形成した後、キャピラリー
8によりワイヤー3をリードフレーム(インナーリー
ド)14Aに押し付けて、トランデューサ9から伝達さ
れる超音波も併用して圧着する。一般にこれを第2ボン
ディングという。Next, as shown in FIG. 9 (c), the capillary 8 is raised and moved in the horizontal direction at the same timing to form a loop in an arch shape. It is pressed against the inner lead (A) 14A, and the ultrasonic wave transmitted from the transducer 9 is also used for pressure bonding. This is generally called second bonding.
【0010】次に図9(d)に示すように、カットクラ
ンパー6により、ワイヤー3をクランプしてワイヤー3
を引き上げることで、ワイヤー3をボンディング点から
カットしたうえで、キャピラリー8を上昇させる。以上
のようにして、半導体素子のボンディングパッドとイン
ナーリード14Aは、ワイヤー3によって接続される。Next, as shown in FIG. 9D, the wire 3 is clamped by the cut
To raise the capillary 8 after cutting the wire 3 from the bonding point. As described above, the bonding pad of the semiconductor element and the inner lead 14A are connected by the wire 3.
【0011】次にループ形状とループコントロールのモ
ードについて図10〜図17を用いて説明する。Next, the loop shape and the loop control mode will be described with reference to FIGS.
【0012】図10に示すように、第1ボンディング後
ワイヤー3は真上に立上り、ピークとなるところで円弧
を描いた後、直線的に第2ボンディング点へ下降するル
ープ形状は、最も一般的で、特にループ高さ等の制約が
無ければ、この形状でボンディングされる。このような
ループを形成するループコントロールのモードを、ノー
マルモードという。As shown in FIG. 10, the first post-bonding wire 3 rises right above, draws an arc at the peak, and then linearly descends to the second bonding point. If there is no restriction such as a loop height, bonding is performed in this shape. A loop control mode for forming such a loop is called a normal mode.
【0013】ところが、図11のように半導体素子15
とインナーリード14Aの被ボンディング面の高さの差
Dが大きく、また半導体素子15上の第1ボンディング
点19とリードフレーム14の第2ボンディング点20
の距離Lに対して、第1ボンディング点19と半導体素
子15のエッジの距離Eが長い場合、前記ノーマルモー
ドのループコントロールを用いると、半導体素子15の
エッジ部分とワイヤー3が接触し、一般にエッジタッチ
と呼ばれるショート不良が発生することがある。However, as shown in FIG.
The difference D between the height of the bonding surface of the inner lead 14A and the first bonding point 19 on the semiconductor element 15 and the height of the second bonding point 20 of the lead frame 14 is large.
When the distance E between the first bonding point 19 and the edge of the semiconductor element 15 is longer than the distance L of the semiconductor element 15, the wire portion 3 comes into contact with the edge portion of the semiconductor element 15 by using the loop control in the normal mode. A short defect called a touch may occur.
【0014】そこで、前記エッジタッチを防止するため
図12のように、ワイヤー3が第1ボンディング点19
からピック高さHまで立上げた後、高さHのままワイヤ
ー3を半導体素子15の表面とほぼ平行にループを形成
した後、第2ボンディング点20へ下降するようなルー
プ形状にする。このようなループを形成するループコン
トロールのモードを台形モードという。In order to prevent the edge touch, the wire 3 is connected to the first bonding point 19 as shown in FIG.
, The wire 3 is formed in a loop substantially parallel to the surface of the semiconductor element 15 at the height H, and then formed into a loop shape descending to the second bonding point 20. A loop control mode for forming such a loop is called a trapezoidal mode.
【0015】次にノーマルモードと台形モードのループ
を形成するキャピラリー8の軌跡について詳細に説明す
る。Next, the trajectory of the capillary 8 forming a loop between the normal mode and the trapezoidal mode will be described in detail.
【0016】図13はノーマルモードのキャピラリー8
の軌跡を示す側面図である。第1ボンディング後、第1
ボンディング点19より垂直にキャピラリー8を上昇さ
せ、ワイヤー3を高さh1 まで引き出し、その高さでワ
イヤリング方向とは逆方向にR1 だけキャピラリー8を
移動(一般にリバースモーションという)した後、キャ
ピラリー8のピーク高さhp まで上昇させた後、第2ボ
ンディング点20へ向って下降させる。図8で示したエ
アーテンショナー5によって、ワイヤー3は常にキャピ
ラリー8に吸い込まれるようにテンションがかけられて
おり、図13のように高さhp まで上昇した時、ボンデ
ィングされる長さ以上にワイヤー3が引き出されてもた
るむことなく、図10に示したようなアーチ状のループ
形状になる。また前記キャピラリー8のリバースモーシ
ョンによってワイヤーにはくせがつき、そこが起点とな
って曲ることで、ワイヤー3のボール11からの立上り
部分とワイヤーリング高さHが形成される。FIG. 13 shows a normal mode capillary 8.
It is a side view which shows the locus | trajectory. After the first bonding, the first
Raising the capillary 8 perpendicularly from the bonding point 19, pull the wire 3 to a height h 1, after moving the R 1 only capillary 8 (commonly referred to as reverse motion) in a direction opposite to the wiring direction in its height, capillary after raised to the peak height h p of 8, it is lowered toward the second bonding point 20. By an air tensioner 5 shown in FIG. 8, the wire 3 is always tension applied to be sucked into a capillary 8, when raised to a height h p as shown in Figure 13, the wire over a length which is bonded Even if 3 is pulled out, it does not sag, and has an arched loop shape as shown in FIG. In addition, the wire is distorted by the reverse motion of the capillary 8, and the wire is bent starting from the wire, thereby forming the rising portion of the wire 3 from the ball 11 and the wiring ring height H.
【0017】図14は台形モードのキャピラリー8先端
の軌跡を示す側面図である。リバースモーションをかけ
て、ワイヤー3のボール11からの立上り部分を形成す
るところまでは、前記ノーマルモードと同じである。次
にh2 までキャピラリー8を上昇させた後、もう一度ワ
イヤリング方向とは逆方向にわずかにZ方向に下降させ
ながらポイントTまで移動させる。この時、前記リバー
スモーションと同様にワイヤー3にくせがつく。以下キ
ャピラリー8がhp まで上昇し、第2ボンディング点に
下降するのは、前記ノーマルモードと同様である。ポイ
ントTでワイヤー3にくせをつけたことで、図12に示
したように、T部で変曲して台形形状をなすループ形状
が得られる。FIG. 14 is a side view showing the trajectory of the tip of the capillary 8 in the trapezoidal mode. The process is the same as the normal mode up to the point where the reverse motion is performed to form a rising portion of the wire 3 from the ball 11. Then after raising the capillary 8 to h 2, it is moved to the point T with a slight lowered in the Z direction in a direction opposite to the again wiring direction. At this time, the wire 3 becomes hazy as in the case of the reverse motion. The following capillary 8 rises to h p, to descend to the second bonding point is the same as the normal mode. By giving the wire 3 a habit at the point T, as shown in FIG. 12, a loop shape that is inflected at the T portion and forms a trapezoidal shape is obtained.
【0018】一般にノーマルモードも台形モードも、第
1ボンディング点19と第2ボンディング点20の距離
Lが決まると自動演算で、X,Y,Z方向全てについて
キャピラリー8の軌道が計算され決まるようになってい
る。但し、前記自動演算で数値として軌道が決まるもの
の、ボンディング装置の機差で、ループ形状に差が現れ
ることから、ボンディング装置1台ごとにループ形状を
修正することが出来るパラメータがついている。In general, in both the normal mode and the trapezoidal mode, when the distance L between the first bonding point 19 and the second bonding point 20 is determined, the trajectory of the capillary 8 is calculated and determined in all of the X, Y, and Z directions by automatic calculation. Has become. However, although the trajectory is determined as a numerical value by the above-mentioned automatic calculation, a difference appears in the loop shape due to the machine difference of the bonding apparatus. Therefore, a parameter for correcting the loop shape is provided for each bonding apparatus.
【0019】ここでは本発明に関係のあるノーマルモー
ドのループ形状を修正するパラメータについて、図15
を用いて説明する。ループ形状を補正するパラメータと
してはループ高さ補正21,リバース高さ補正22,リ
バース量補正23,Zタイミング補正24およびZ速度
補正25がある。ループ高さ補正21は、図16(a)
に示すように、+の値を入れるとループ高さは高くな
り、全体的にワイヤリング方向と逆方向に倒れぎみのル
ープ形状になり、−の値を入力すると、ループ高さは低
くなりワイヤリング方向に倒れたつっぱりぎみのループ
形状になる。FIG. 15 shows parameters for correcting the loop shape of the normal mode related to the present invention.
This will be described with reference to FIG. The parameters for correcting the loop shape include a loop height correction 21, a reverse height correction 22, a reverse amount correction 23, a Z timing correction 24, and a Z speed correction 25. The loop height correction 21 is shown in FIG.
As shown in the figure, when the value of + is entered, the loop height becomes higher, and the overall loop shape becomes inverted in the direction opposite to the wiring direction. When the value of-is input, the loop height becomes lower and the wiring direction becomes smaller. It becomes a looped shape of a cramped fall.
【0020】リバース高さ補正22はリバースのかかる
高さを補正するもので図16(b)に示すように、+の
値を入れると、ねこ背ぎみのループ形状になり、−の値
を入れると前倒れぎみになる。リバース量補正23は、
リバースモーションの水平移動量を補正するもので図1
6(c)に示すように、+の値を入れるとループ高さは
高くなり、−の値を入れるとループ高さが低くなり、つ
っぱりぎみとなる。The reverse height correction 22 corrects the height of the reverse. As shown in FIG. 16B, when a value of + is input, a loop shape of the cat is seen, and a value of-is input. And before falling. The reverse amount correction 23 is
It corrects the horizontal movement amount of the reverse motion.
As shown in FIG. 6 (c), when a value of + is entered, the loop height is increased, and when a value of-is entered, the loop height is decreased, resulting in a tightness.
【0021】また、Zタイミング補正24は、キャピラ
リー8がピーク高さからワイヤリング方向に移動しなが
ら第2ボンディング点20に向って下降しはじめるタイ
ミングを補正するもので、図16(d)に示すように、
+の値を入れるとループ高さは高くなり、またワイヤリ
ング方向とは逆方向に倒れぎみに、またねこ背ぎみのル
ープ形状になり、−の値を入れるとループ高さは低くな
りワイヤリング方向へ倒れたつっぱりぎみのループ形状
になる。The Z timing correction 24 corrects the timing at which the capillary 8 starts to descend toward the second bonding point 20 while moving in the wiring direction from the peak height, as shown in FIG. To
When the value of + is entered, the loop height becomes high, and the shape becomes looped in the opposite direction to the wiring direction, and the shape of the cat is turned upside down. When the value of-is entered, the loop height becomes low and becomes toward the wiring direction. It becomes a looped shape of a collapsed flat.
【0022】また、Z速度補正25は第2ボンディング
点20に向って下降するスピードを補正するもので、図
16(e)に示すように+の値を入れるとループ高さは
低くなり、また、つっぱりぎみの形状になり、−の値を
入れるとループ高さは高くなり、ねこ背ぎみの形状にな
る。The Z speed correction 25 is for correcting the speed of descending toward the second bonding point 20. When a value of + is inserted as shown in FIG. 16 (e), the loop height decreases, and When the value of-is entered, the loop height becomes high, and the shape becomes a cat's back.
【0023】ループ長を制御してエッジタッチ不良を防
止するワイヤボンディング装置が特開平6−17719
5号公報に記載されている。この装置は図17のよう
に、認識部により認識された半導体素子15におけるボ
ンディングパッドの位置およびリードフレーム14にお
けるインナーリード14Aのボンディング位置からボン
ディング段差Dおよびボンディングワイヤー3のループ
長が算出される第1の演算部と、キャピラリーを前記ボ
ンディングパッドの位置から上方に移動させる際の高さ
であるリバース高さ、このリバース高さh1 まで移動さ
せたキャピラリー8を前記ボンディング位置の反対側に
移動させる際の長さであるリバース量R1およびこのリ
バース量R1 だけ移動させた前記キャピラリー8を最高
の位置まで移動させる際の前記半導体素子15の上面の
高さであるキャピラリー8の上昇量が、前記ボンディン
グ段差Dおよび前記ループ長から算出される第2の演算
部を具備することを特徴としている。A wire bonding apparatus for controlling edge length by controlling a loop length is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-17719.
No. 5 publication. In this apparatus, as shown in FIG. 17, the bonding step D and the loop length of the bonding wire 3 are calculated from the positions of the bonding pads on the semiconductor element 15 recognized by the recognition unit and the bonding positions of the inner leads 14A on the lead frame 14. 1 of the operation portion, for moving upward the capillary from the position of the bonding pad height at which the reverse height, moving the capillary 8 which moves the reverse to a height h 1 on the opposite side of the bonding locations When the capillary 8 moved by the reverse amount R 1 and the capillary 8 moved by the reverse amount R 1 to the highest position, the amount of elevation of the capillary 8 which is the height of the upper surface of the semiconductor element 15 is: A second calculated from the bonding step D and the loop length It is characterized by having a calculation unit.
【0024】又、特開平6−132347号公報に記載
されたワイヤボンダーは、図18に示すように、第1の
認識部により認識された半導体素子15のマウント位置
および前記マウント位置の設計データから前記マウント
位置のずれが算出され、このマウント位置のずれから前
記半導体素子15におけるボンディングパッドの位置が
算出される第1の演算部と、第2の認識部により認識さ
れたリードフレーム14の位置および前記位置の設計デ
ータから前記位置のずれが算出され、この位置のずれか
ら前記リードフレーム14におけるインナーリードのボ
ンディグ位置が算出される第2の演算部と、前記ボンデ
ィングパッドの位置、前記ボンディング位置および半導
体装置の設計データから、前記半導体素子15の上に位
置する部分のボンディングワイヤ3の長さが算出される
第3の演算部と、前記リバース高、リバース量、リバー
スモーション後上昇する前記半導体素子15の上面から
の高さである高さhp および前記最高の位置から前記ボ
ンディング位置に前記キャピラリー8を移動させる際の
前記キャピラリー8の軌跡が、前記ボンディングパッド
の位置および前記ボンディング位置から算出されるボン
ディングワイヤー3のループ長さ、前記半導体素子の上
に位置する部分のボンディングワイヤー3の長さ、前記
ボンディングパッドの位置の設計データおよび前記ボン
ディング位置の設計データから算出されるボンディング
段差D、前記ボンディングパッド上方に位置する前記ボ
ンディングワイヤー3の前記半導体素子15の上面から
の高さである第1の設計データおよび、前記半導体素子
15における周辺部の上方に位置する前記ボンディング
ワイヤー3の、前記半導体素子15の上面からの高さで
ある第2の設計データにより自動選択される自動選択部
とを具備することを特徴としている。As shown in FIG. 18, the wire bonder described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-132347 is based on the mounting position of the semiconductor element 15 recognized by the first recognition unit and the design data of the mounting position. A first calculating unit for calculating the displacement of the mounting position, and calculating a position of the bonding pad in the semiconductor element 15 from the displacement of the mounting position; and a position of the lead frame 14 recognized by the second recognition unit. A second calculating unit that calculates the position shift from the position design data, and calculates a bond position of the inner lead in the lead frame 14 from the position shift, a position of the bonding pad, the bonding position, From the design data of the semiconductor device, the bond of the portion located above the semiconductor element 15 is determined. A third calculation unit length of Inguwaiya 3 is calculated, the reverse high, the reverse amount, the height the height h p and the highest position from the upper surface of the semiconductor element 15 to rise after reverse motion The trajectory of the capillary 8 when moving the capillary 8 to the bonding position is determined by the loop length of the bonding wire 3 calculated from the position of the bonding pad and the bonding position, and the position of the portion positioned above the semiconductor element. The length of the bonding wire 3, the design data of the position of the bonding pad and the bonding step D calculated from the design data of the bonding position, and the height of the bonding wire 3 positioned above the bonding pad from the upper surface of the semiconductor element 15. First design data that is height and And an automatic selection unit that is automatically selected based on second design data that is a height of the bonding wire 3 located above a peripheral portion of the semiconductor element 15 from an upper surface of the semiconductor element 15. Features.
【0025】[0025]
【発明が解決しようとする課題】第1の問題点は、従来
の技術において、前記エッジタッチを防止するため、台
形モードを使用した場合、ワイヤーを1本ボンディング
するのにかかるスピード(一般にボンドスピードとい
う)が低下することである。The first problem is that, in the prior art, when the trapezoidal mode is used to prevent the edge touch, the speed required for bonding one wire (generally, the bonding speed) is reduced. Is reduced).
【0026】その理由は、図14で説明したように、台
形モードはノーマルモードに比べリバースモーション
後、もう1箇所ワイヤーにくせをつける動作が必要なた
め、キャピラリーの移動距離が多くなり、またその時特
にZ軸の上昇動作を止めて、下降動作させる必要がある
ことから、キャピラリーの動作に要する時間が長くなる
ためである。The reason is that, as described with reference to FIG. 14, the trapezoidal mode requires an operation of adding another habit to the wire after the reverse motion as compared with the normal mode, so that the moving distance of the capillary increases. In particular, since it is necessary to stop the upward movement of the Z-axis and perform the downward movement, the time required for the operation of the capillary becomes long.
【0027】第2の問題点は、上記と同じ理由で、台形
モードを使用した場合ワイヤー1本をボンディングする
のに使用されるワイヤー長が長くなり、ワイヤー使用量
が多くなることである。The second problem is that, for the same reason as described above, when the trapezoidal mode is used, the length of the wire used for bonding one wire becomes longer and the amount of wire used increases.
【0028】その理由は、一般に従来のワイヤーボンデ
ィング装置においては、全自動で生産を開始する前に複
数個の半導体素子とリードフレームを使ってループ形状
を含めた品質確認を行い、半導体素子のマウント位置ず
れや半導体素子をマウントするためのマウント剤の厚さ
などのバラツキを考慮して、マージンをもった設定を行
う。前記エッジタッチ防止のため台形モードを使用する
と必要以上に半導体素子のエッジ部とワイヤーの距離を
長くすることになる。The reason is that, in general, in a conventional wire bonding apparatus, quality check including a loop shape is performed using a plurality of semiconductor elements and a lead frame before fully automatic production is started, and mounting of the semiconductor elements is performed. The setting with a margin is performed in consideration of the deviation such as the displacement and the thickness of the mounting agent for mounting the semiconductor element. If the trapezoidal mode is used to prevent the edge touch, the distance between the edge portion of the semiconductor device and the wire becomes longer than necessary.
【0029】また特開平6−177195号公報のワイ
ヤボンディング装置では、リバース高さ、リバース量お
よびキャピラリー上昇量を算出し、ループ高さとループ
形状を最適化しているが、リバース高さ、リバース量お
よびキャピラリーの上昇量だけでは台形に近い形状でル
ープ形状をコントロールすることは出来ないため、前記
エッジタッチを防止するには限界がある。In the wire bonding apparatus disclosed in JP-A-6-177195, the reverse height, the reverse amount, and the capillary rise amount are calculated to optimize the loop height and the loop shape. Since it is not possible to control the loop shape with a shape close to a trapezoid only by the amount of rise of the capillary, there is a limit in preventing the edge touch.
【0030】特開平6−132347号公報のワイヤボ
ンダーでは、ボンディング段差Dは半導体素子上のボン
ディングパッドの位置の設計データと、インナーリード
の第2ボンディング点の位置の設計データから算出し、
記憶しておき、それを基にループ形状に関するパラメー
タを自動選択しているが、前述のように、リードフレー
ム上に半導体素子をマウントしているマウント剤の厚
さ、半導体素子からマウントされるアイランドの沈み込
み加工精度及び半導体素子の厚さのバラツキなどを考え
ると、ボンディング段差Dを一定値に固定するワイヤボ
ンダーの場合は、必要以上に半導体素子のエッジとワイ
ヤーの距離が長くなるという欠点があり、更に品種切換
え毎にボンディング段差Dをあらかじめ記憶させる作業
が発生し、場合によってはこれからボンディングする製
品のボンディング段差の計算が必要になる。In the wire bonder disclosed in JP-A-6-132347, the bonding step D is calculated from the design data of the position of the bonding pad on the semiconductor element and the design data of the position of the second bonding point of the inner lead.
The parameters relating to the loop shape are automatically selected based on the stored values. However, as described above, the thickness of the mounting agent for mounting the semiconductor element on the lead frame, the island mounted from the semiconductor element, Considering the submerged processing accuracy and the variation in the thickness of the semiconductor element, the disadvantage of a wire bonder that fixes the bonding step D to a fixed value is that the distance between the edge of the semiconductor element and the wire becomes longer than necessary. In addition, there is an operation of storing the bonding step D in advance for each type change, and in some cases, it is necessary to calculate the bonding step of a product to be bonded.
【0031】本発明の第1目的は、ボンディングスピー
ドを低下させることなく、エッジタッチを防止できるワ
イヤーボンディング装置を提供することにある。また第
2の目的は、必要以上に長くワイヤを張ることなく、エ
ッジタッチを防止できるワイヤーボンディング装置を提
供することにある。A first object of the present invention is to provide a wire bonding apparatus capable of preventing edge touch without lowering the bonding speed. A second object is to provide a wire bonding apparatus that can prevent edge touch without stretching a wire longer than necessary.
【0032】[0032]
【課題を解決するための手段】本発明のワイヤーボンデ
ィング装置は、ボンディングされる個々のICについて
半導体素子のボンディングパッドおよびリードフレーム
のインナーリードそれぞれの位置および高さを検出し、
これを基にキャピラリーの動作に関するボンディングパ
ラメータを自動演算し、キャピラリーの動作を自動制御
してボンディングする。A wire bonding apparatus according to the present invention detects the position and height of a bonding pad of a semiconductor element and an inner lead of a lead frame for each IC to be bonded.
Based on this, bonding parameters relating to the operation of the capillary are automatically calculated, and the operation of the capillary is automatically controlled to perform bonding.
【0033】また、半導体素子のボンディングパッドお
よびリードフレームのインナーリードの位置および高さ
の検出は、同一のカメラを用いて行う。The positions and heights of the bonding pads of the semiconductor element and the inner leads of the lead frame are detected by using the same camera.
【0034】さらに、複数個の半導体素子を連続して認
識した後、連続して認識された半導体素子をボンディン
グする機能を有するワイヤーボンディング装置において
は、先行して検出された第2の半導体素子のボンディン
グパッドの位置と高さに基いて行うキャピラリーの動作
に関するボンディングパラメータの演算を、第3の半導
体素子のボンディングパッドの位置と高さを検出してい
る間および、先行してボンディングパッドの位置と高さ
が検出され、ボンディングパラメータの演算が完了して
いる第1の半導体素子のボンディング中に行う。Further, in a wire bonding apparatus having a function of continuously recognizing a plurality of semiconductor elements and then bonding the continuously recognized semiconductor elements, a wire bonding apparatus having a function of detecting a second semiconductor element detected earlier. The calculation of the bonding parameter related to the operation of the capillary performed based on the position and the height of the bonding pad is performed while the position and the height of the bonding pad of the third semiconductor element are detected and before the position and the position of the bonding pad are detected. This is performed during the bonding of the first semiconductor element whose height has been detected and the calculation of the bonding parameter has been completed.
【0035】[0035]
【作用】ボンディングされる個々のICについて、半導
体素子のボンディングパッドおよびリードフレームのイ
ンナーリードそれぞれの位置および高さを検出し、これ
を基にキャピラリーの動作を自動制御しているので、個
々のICに最適なループ形状が得られる。The position and height of the bonding pad of the semiconductor element and the inner lead of the lead frame are detected for each IC to be bonded, and the operation of the capillary is automatically controlled based on the detected position. The optimal loop shape is obtained.
【0036】また、前記半導体素子のボンディングパッ
ドおよびリードフレームのインナーリードの位置および
高さの検出は、同一のカメラを用いているので、ボンデ
ィング直前の半導体素子とリードフレームからそれぞれ
の位置および高さを同時に検出できる。Further, since the same camera is used for detecting the position and height of the bonding pad of the semiconductor element and the inner lead of the lead frame, the position and height of the semiconductor element and the lead frame immediately before bonding are determined. Can be detected simultaneously.
【0037】さらに、先行して検出された第2の半導体
素子のボンディングパッドの位置と高さに基いて行う、
キャピラリーの動作に関するボンディングパラメータの
演算を、次の第3の半導体素子のボンディングパッドの
位置と高さを検出している間または先行してボンディン
グパッドの位置と高さの検出およびボンディングパラメ
ータの演算が完了している第1の半導体素子のボンディ
ング中に行うので、ボンディングパラメータの演算に要
する時間を相殺できる。Further, the determination is performed based on the position and height of the bonding pad of the second semiconductor element detected in advance.
The calculation of the bonding parameter related to the operation of the capillary is performed while the position and height of the bonding pad of the next third semiconductor element are detected or prior to the detection of the position and height of the bonding pad and the calculation of the bonding parameter. Since the bonding is performed during the completed bonding of the first semiconductor element, the time required for calculating the bonding parameters can be offset.
【0038】[0038]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の第1
の実施の形態を説明する為のブロック図である。Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows the first embodiment of the present invention.
It is a block diagram for demonstrating embodiment.
【0039】図1を参照すると、本発明の最良の実施の
形態は、記憶部26,認識部27、第1の演算部28、
第2の演算部29および第3の演算部30で主に構成さ
れる。記憶部26は、ワイヤーボンディング装置に記憶
される全てのデータが入っており、本発明に関係のある
ボンディングパッドと半導体素子15のエッジ部の距離
Eのデータ31および、半導体素子15上の第1ボンデ
ィング点19とリードフレームのインナーリード14A
上の第2ボンディング点の座標データ(ボンディング座
標データ)32も記憶されている。認識部27は、画像
を撮込むカメラとワイヤーボンディング装置に内蔵され
た画像処理装置で構成される。Referring to FIG. 1, the preferred embodiment of the present invention comprises a storage unit 26, a recognition unit 27, a first operation unit 28,
It is mainly composed of a second operation unit 29 and a third operation unit 30. The storage unit 26 stores all data stored in the wire bonding apparatus. The storage unit 26 stores data 31 of the distance E between the bonding pad and the edge of the semiconductor device 15 related to the present invention, and the first data 31 on the semiconductor device 15. Bonding point 19 and inner lead 14A of lead frame
The coordinate data (bonding coordinate data) 32 of the upper second bonding point is also stored. The recognition unit 27 includes a camera that captures an image and an image processing device built in the wire bonding device.
【0040】認識部27に使用されるカメラは、図2に
示すようなレーザフォーカス変位計付きCCDカメラ3
3が望ましい。レーザフォーカス変位計付きCCDカメ
ラ33は、レーザフォーカス変位計34の内部にあるハ
ーフミラー35で、変位を検出する光線と、CCDカメ
ラ36で画像を取り込む光線に分けられる。CCDカメ
ラ36から入ってきた画像データは、図示しない画像処
理装置へ送られる。またレーザフォーカス変位計からは
変位データがアウトプットされる。The camera used for the recognition unit 27 is a CCD camera 3 with a laser focus displacement meter as shown in FIG.
3 is desirable. The CCD camera 33 with the laser focus displacement meter is divided into a light beam for detecting displacement by a half mirror 35 inside the laser focus displacement meter 34 and a light beam for capturing an image by the CCD camera 36. Image data input from the CCD camera 36 is sent to an image processing device (not shown). Also, displacement data is output from the laser focus displacement meter.
【0041】次に、本発明の実施の形態の動作について
図1、図8〜図12を参照して詳細に説明する。第1の
演算部へ認識部27で検出された半導体素子15とイン
ナーリードの相対位置のずれ量や傾きのデータと、登録
されているボンディング座標のデータ32が送られ、第
1ボンディング点19と第2ボンディング点20の距離
Lが計算される。また、第2の演算部へ認識部で検出さ
れた半導体素子15とインナーリード14Aの被ボンデ
ィング部それぞれの高さデータが送られ、ボンディング
段差Dが計算される。Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. The data of the amount of displacement or inclination of the relative position between the semiconductor element 15 and the inner lead detected by the recognition unit 27 and the registered bonding coordinate data 32 are sent to the first arithmetic unit, and the first bonding point 19 and the The distance L between the second bonding points 20 is calculated. The height data of the semiconductor element 15 detected by the recognition unit and the height of each of the bonded parts of the inner leads 14A are sent to the second calculation unit, and the bonding step D is calculated.
【0042】第1の演算部で求められた距離Lと、第2
の演算部で求められたボンディング段差Dおよび記憶部
26に入っているボンディングパッドと半導体素子15
のエッジの距離Eのデータが、第3の演算部へ送られ
る。第3の演算部において、送られてきた3種類のデー
タからワイヤー3と半導体素子15のエッジの距離Aが
必要最小限になる最適なループ形状になるようにループ
形状に関るパラメータが計算される。The distance L obtained by the first arithmetic unit and the second
Of the bonding step D obtained by the calculation unit of FIG.
Is transmitted to the third calculation unit. In the third calculation unit, parameters relating to the loop shape are calculated from the three types of data sent so that the distance A between the wire 3 and the edge of the semiconductor element 15 becomes an optimum loop shape that minimizes the necessary. You.
【0043】以上のようにして求められたパラメータに
よってキャピラリー8の動作を制御してボンディングす
る。The bonding of the capillary 8 is controlled by controlling the operation of the capillary 8 based on the parameters obtained as described above.
【0044】[0044]
【実施例】次に本発明の第1の実施の形態の実施例につ
いて、図面を参照して詳細に説明する。一例として8ピ
ンTSSOPと呼ばれる薄型パッケージであり、直径5
0μmの金線をボンディングする製品を使って説明す
る。Next, an example of the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. An example is a thin package called an 8-pin TSSOP having a diameter of 5
Description will be made using a product for bonding a 0 μm gold wire.
【0045】図3(a),(b)は8ピンTSSOPに
ついて、リードフレーム14のアイランド37上に半導
体素子15がマウントされた状態を示す平面図と側面図
であり、既にワイヤーボンディング装置のボンディング
部に運ばれ、図示しないリードフレームクランパーとヒ
ータプレートの間にはさまれて位置が固定された状態を
示している。FIGS. 3A and 3B are a plan view and a side view showing a state in which the semiconductor element 15 is mounted on the island 37 of the lead frame 14 for the 8-pin TSSOP. This state is shown in a state where it is transported to a portion and is sandwiched between a lead frame clamper (not shown) and the heater plate, and the position is fixed.
【0046】図4は本発明の実施例のワイヤーボンディ
ング装置の主要部の構成を示すブロック図である。ボン
ディングパッドと半導体素子15のエッジの距離のデー
タ31と、ボンディング座標32は、図示しないフロッ
ピーディスクやキーによる入力かまたはモニター画面を
見ながらマニピュレーターを動作させてティーチングす
るなどして入力される。入力されたデータは、ワイヤー
ボンディング装置のランダム・アクセス・メモリー(R
AM)37に記憶されている。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a main part of the wire bonding apparatus according to the embodiment of the present invention. The data 31 of the distance between the bonding pad and the edge of the semiconductor element 15 and the bonding coordinates 32 are input by a floppy disk or a key (not shown) or by teaching while operating the manipulator while looking at the monitor screen. The input data is stored in the random access memory (R) of the wire bonding apparatus.
AM) 37.
【0047】認識部27はレーザフォーカス変位計付き
CCDカメラ33と画像処理装置38で構成される。The recognition section 27 comprises a CCD camera 33 with a laser focus displacement meter and an image processing device 38.
【0048】また第1の演算部28,第2の演算部29
および第3の演算部30はワイヤボンディング装置内の
CPU39内に構成されている。The first arithmetic unit 28 and the second arithmetic unit 29
The third arithmetic unit 30 is configured in the CPU 39 in the wire bonding apparatus.
【0049】次に本発明の実施例の動作について図3と
図4を参照して説明する。Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【0050】レーザフォーカス変位計付きCCDカメラ
33により、初めにリードフレーム14のインナーリー
ド14Aの特徴的パターンをなす認識点LF1の画像を
撮り込みながら、その面の高さを測定する。ファインピ
ッチの製品では位置検出精度を上げるため、インナーリ
ード14Aの認識点LF1の対角にある、もう1点LF
2を認識するものもあるが、ここではインナーリード1
4Aの認識点はLF11点のみとする。次にレーザフォ
ーカス変位計付きCCDカメラ33は、図示しないXY
テーブルの動作で移動し、半導体素子15上の特徴的パ
ターンである認識点PE1とPE2の2点について、画
像を撮込みながらその面の高さを測定する。First, the image of the recognition point LF1 forming the characteristic pattern of the inner lead 14A of the lead frame 14 is taken by the CCD camera 33 with the laser focus displacement meter, and the height of the surface is measured. In the case of a fine pitch product, in order to increase the position detection accuracy, another point LF at the diagonal of the recognition point LF1 of the inner lead 14A is used.
Some recognize the second lead, but here the inner lead 1
The recognition point of 4A is LF11 only. Next, a CCD camera 33 with a laser focus displacement meter is mounted on an XY (not shown).
It moves by the operation of the table, and measures the height of the surface at two points of the recognition points PE1 and PE2, which are characteristic patterns on the semiconductor element 15, while capturing an image.
【0051】撮り込まれた画像信号40は画像処理装置
38へ送られ、ここでは説明しないがパターンマッチン
グ法で、現在の位置を認識しインナーリード14Aと半
導体素子15の相対的な位置ずれ量や傾きが検出され、
CPU39内の第1の演算部28へ送られる。またレー
ザフォーカス変位計34から検出されたそれぞれリード
フレーム14のインナーリード14Aと半導体素子15
の被ボンディング面の高さデータ41はCPU内39の
第2の演算部29へ送られる。The captured image signal 40 is sent to an image processing device 38. Although not described here, the current position is recognized by a pattern matching method, and the relative displacement between the inner lead 14A and the semiconductor element 15 is determined. Tilt is detected,
The data is sent to the first arithmetic unit 28 in the CPU 39. Also, the inner lead 14A of the lead frame 14 and the semiconductor element 15 are detected by the laser focus displacement meter 34, respectively.
Is sent to the second arithmetic unit 29 in the CPU 39.
【0052】次に前述のように第1の演算部28におい
て、RAM37内に記憶されているボンディング座標3
2とインナーリード14Aと半導体素子15の相対的な
位置ずれ量および傾きのデータから第1ボンディング点
19と第2ボンディング点20間の距離Lが算出され、
また第2の演算部29ではボンディング段差Dが算出さ
れる。Next, as described above, in the first arithmetic unit 28, the bonding coordinates 3 stored in the RAM 37 are stored.
The distance L between the first bonding point 19 and the second bonding point 20 is calculated from the data of the relative displacement and the inclination of the semiconductor element 15, the inner lead 14A and the semiconductor element 15,
The second calculating unit 29 calculates the bonding step D.
【0053】算出された距離Lとボンディング段差Dお
よびRAM37内に記憶されているボンディングパッド
と半導体素子15のエッジの距離Eのデータが第3の演
算部30に送られる。第3の演算部30ではそれら3つ
のデータを基に半導体素子15のエジとワイヤー3の近
接距離Aが一定の距離を保つようにループ形状のパラメ
ータが演算される。一般に半導体素子15のエッジとワ
イヤー3の近接距離Aはワイヤー径2本以上を保つよう
に設定され、本実施例では直径50μmワイヤーを用い
るので100μmとなる。Data on the calculated distance L, the bonding step D, and the distance E between the bonding pad and the edge of the semiconductor element 15 stored in the RAM 37 are sent to the third arithmetic unit 30. The third calculation unit 30 calculates a loop-shaped parameter based on the three data so that the proximity distance A between the edge of the semiconductor element 15 and the wire 3 is kept constant. In general, the proximity distance A between the edge of the semiconductor element 15 and the wire 3 is set so as to maintain two or more wire diameters. In the present embodiment, since a 50 μm diameter wire is used, it is 100 μm.
【0054】次にループ形状のパラメータの演算につい
て図5を用いて説明する。図5は図3で示すB−B線部
分の断面図で、第1ボンディング点19と第2ボンディ
ング点20の距離Lと、ボンディング段差Dおよび半導
体素子15のエッジとボンディングパッドの距離Eを示
し、また第3の演算部30で算出されたループ形状のパ
ラメータによってボンディングされたワイヤ3の形状を
示している。Next, the calculation of the parameters of the loop shape will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB shown in FIG. 3, and shows the distance L between the first bonding point 19 and the second bonding point 20, the bonding step D, and the distance E between the edge of the semiconductor element 15 and the bonding pad. 3 shows the shape of the wire 3 bonded by the parameters of the loop shape calculated by the third arithmetic unit 30.
【0055】図12のような台形モードを使用するので
はなく第3の演算部30においてノーマルモードのま
ま、前記距離Aを100μm程度になるように図15と
図16で示したようなループ形状を補正するパラメータ
が適当な値になるように計算する。例えば図16
(d)、(e)で示したように、Zタイミング補正24
に−側の値を、Z速度補正25に+側の値を入れ、ねこ
背ぎみのループ形状にして、ループ高さHが高くなろう
とする分を、図16(a)で示したようなループ高さ補
正21に−の値を入れて、ループ高さHを低くするよう
にすることで図5に示したようなループ形状を得ること
ができる。Instead of using the trapezoidal mode as shown in FIG. 12, the third arithmetic unit 30 keeps the normal mode and the loop shape as shown in FIGS. 15 and 16 so that the distance A becomes about 100 μm. Is calculated so that the parameter for correcting becomes an appropriate value. For example, FIG.
As shown in (d) and (e), the Z timing correction 24
In FIG. 16 (a), the value on the negative side and the value on the positive side in the Z speed correction 25 are inserted, and the loop height H is increased as shown in FIG. The loop shape as shown in FIG. 5 can be obtained by lowering the loop height H by putting a value of − in the loop height correction 21.
【0056】以上のようにボンディングされるべき全て
のワイヤー3について、ループ形状が最適化されボンデ
ィングされる。また全部の半導体素子15とリードフレ
ーム14のインナーリード14Aについてマウント位置
のずれ量や、マウント剤の厚さ等で異なるボンディング
段差Dを検出しながらボンディングするので、全ICに
ついて最適のループ形状でボンディングできる。As described above, for all the wires 3 to be bonded, the loop shape is optimized and bonding is performed. In addition, bonding is performed for all the semiconductor elements 15 and the inner leads 14A of the lead frame 14 while detecting a bonding step D that is different depending on the amount of displacement of the mounting position, the thickness of the mounting agent, and the like. it can.
【0057】ここで台形モードを使用しないことから、
ボンドスピードを落とすことなくボンディングできる。
台形モードを使って本実施例のような前記距離Lが約
1.5mmの製品をボンディングする場合、ボンドスピ
ードは約0.25秒なのに対し、本実施例のようなノー
マルモードでボンディングした場合は、約0.18秒で
ボンディングできる。Since the trapezoidal mode is not used here,
Bonding can be performed without reducing the bonding speed.
When bonding the product having the distance L of about 1.5 mm as in the present embodiment using the trapezoidal mode, the bonding speed is about 0.25 seconds, whereas when bonding in the normal mode as in the present embodiment, , About 0.18 seconds.
【0058】また台形モードを使って本実施例のような
製品をボンディングした場合のワイヤー3の長さは約
2.0mmなのに対し、本実施例ではノーマルモードを
使用して距離Aを必要最小限に保っているのでワイヤー
3の長さを約1.8mmでボンディングできる。The length of the wire 3 in the case of bonding the product as in this embodiment using the trapezoidal mode is about 2.0 mm, whereas in this embodiment, the distance A is minimized by using the normal mode. , The wire 3 can be bonded with a length of about 1.8 mm.
【0059】次に本発明の第2の実施の形態について、
図6と図7を参照して説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described.
This will be described with reference to FIGS.
【0060】図6は図3で示したリードフレーム14の
1個のIC分が縦に複数列形成されたリードフレームを
示す平面図で、ここでは縦4列に形成されたものを示し
ている。一般に縦に複数列のICが形成されているリー
ドフレーム14はマトリックスリードフレーム42と呼
ばれる。FIG. 6 is a plan view showing a lead frame in which one IC of the lead frame 14 shown in FIG. 3 is formed in a plurality of columns in a vertical direction. Here, the lead frame 14 is formed in four columns. . Generally, the lead frame 14 in which a plurality of rows of ICs are formed vertically is called a matrix lead frame 42.
【0061】図7は本発明のワイヤーボンディング装置
を使って、図6のようなマトリックスリードフレーム4
2をボンディングする時のタイミングチャートを示すも
のである。FIG. 7 shows a matrix lead frame 4 as shown in FIG. 6 using the wire bonding apparatus of the present invention.
2 shows a timing chart when bonding 2 is performed.
【0062】次に本第2の実施の形態の動作について説
明する。前述のように第1ICの認識として図3で説明
したLF1,PE1,PE2を認識し、位置データと高
さデータを検出した後、検出されたデータと事前に記憶
部26に入っているデータから最適なループ形状を得る
ための演算が第1の演算部〜第3の演算部で行なわれ
る。また前記ループ形状の演算をしている間にも認識部
26は、図示しないXYテーブルの動作で移動して第2
ICの認識を開始する。以上のように第4ICまで認識
が完了した後、最適なループ形状を得るための演算が完
了した第1ICから順にボンディングしていく。また第
1ICのボンディング中にも第3ICと第4ICのルー
プ形状最適化の演算が行われている。Next, the operation of the second embodiment will be described. As described above, the LF1, PE1, and PE2 described with reference to FIG. 3 are recognized as the recognition of the first IC, and after detecting the position data and the height data, the detected data and the data stored in the storage unit 26 in advance are used. An operation for obtaining an optimum loop shape is performed by the first to third operation units. Also, during the calculation of the loop shape, the recognition unit 26 moves by the operation of the XY table (not shown) and
Start recognition of the IC. After the recognition up to the fourth IC is completed as described above, bonding is performed in order from the first IC for which the calculation for obtaining the optimum loop shape has been completed. Also, during the bonding of the first IC, the calculation of the loop shape optimization of the third IC and the fourth IC is performed.
【0063】以上のように、マトリックスフレーム42
に対して、連続して複数列のICについて認識を先行し
て行った後、連続してボンディングする一般にマルチボ
ンディングと呼ばれる方式と、ループ形状を最適化する
ための演算を、次のICを認識している時間またはルー
プ形状最適化の演算が完了しているICのボンディング
中に行うことで、演算にかかる時間を相殺してボンディ
ングすることができ、実施例で説明したループ形状最適
化によるボンドスピードが上った効果を全て引き出すこ
とができる。As described above, the matrix frame 42
On the other hand, a method called multi-bonding, in which recognition is continuously performed for a plurality of rows of ICs in advance and then continuous bonding, and an operation for optimizing a loop shape are performed by recognizing the next IC. The bonding time can be offset by performing the calculation during the bonding of the IC for which the calculation of the loop shape has been completed or the IC for which the calculation of the loop shape has been completed. You can bring out all the effects of speeding up.
【0064】[0064]
【発明の効果】第1の効果は、ボンドスピードを低下さ
せることなく、エッジタッチの発生することのない最適
なループ形状を得ることができることである。これによ
りワイヤーボンディング装置の生産能力を引き出すこと
ができるようになる。The first effect is that an optimum loop shape free from edge touch can be obtained without lowering the bonding speed. Thereby, the production capacity of the wire bonding apparatus can be brought out.
【0065】その理由は、ボンディングされる個々のI
Cについて半導体素子およびリードフレームのインナー
リードそれぞれの位置および高さを検出し、それに基い
てノーマルモードのループコントロールのままボンディ
ングできるようにパラメータを演算する演算部を設けた
からである。The reason is that the individual I
This is because a calculation unit is provided for detecting the position and height of each of the semiconductor element and the inner lead of the lead frame for C, and calculating the parameters based on the positions and heights so that bonding can be performed with the normal mode loop control.
【0066】第2の効果は、ワイヤーの長さを必要以上
に長く張ることなく、エッジタッチのない最適なループ
形状を得ることができることである。これによりワイヤ
コストを低減することができるようになる。The second effect is that an optimum loop shape without edge touch can be obtained without making the length of the wire longer than necessary. Thereby, the wire cost can be reduced.
【0067】その理由は、台形モードを使わずに、ノー
マルモードのままワイヤーと半導体素子のエッジの距離
を必要最小限に保つことができるようにしたからであ
る。The reason is that the distance between the wire and the edge of the semiconductor element can be kept to a necessary minimum in the normal mode without using the trapezoidal mode.
【図1】本発明の第1の実施の形態を説明する為のブロ
ック図。FIG. 1 is a block diagram for explaining a first embodiment of the present invention.
【図2】レーザフォーカス変位計付きCCDカメラの構
成を示す断面図。FIG. 2 is a sectional view showing a configuration of a CCD camera with a laser focus displacement meter.
【図3】本発明の実施例の半導体素子とリードフレーム
の構成を示す平面図と側面図。FIG. 3 is a plan view and a side view showing a configuration of a semiconductor element and a lead frame according to an embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施例の構成を示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施例のループ形状を示す断面図。FIG. 5 is a sectional view showing a loop shape according to the embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第2の実施の形態を説明する為のリー
ドフレームを示す平面図。FIG. 6 is a plan view showing a lead frame for explaining a second embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第2の実施の形態を説明する為のワイ
ヤーボンディング装置の動作を示すタイミングチャー
ト。FIG. 7 is a timing chart showing an operation of a wire bonding apparatus for explaining a second embodiment of the present invention.
【図8】従来のワイヤーボンディング装置のヘッド部を
示す側面図。FIG. 8 is a side view showing a head portion of a conventional wire bonding apparatus.
【図9】ワイヤーボンディングのループ形状形成の動作
の概要を示す側面図。FIG. 9 is a side view showing the outline of the loop forming operation of wire bonding.
【図10】従来の技術のノーマルモードでボンディング
した時のループ形状を示す断面図。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a loop shape when bonding is performed in a normal mode according to the related art.
【図11】従来の技術のノーマルモードでボンディング
してエッジタッチが発生した状態のループ形状を示す断
面図。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a loop shape in a state where an edge touch has occurred by bonding in a normal mode according to the related art.
【図12】従来の技術の台形モードでボンディングした
時のループ形状を示す断面図。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a loop shape when bonding is performed in a trapezoidal mode according to the related art.
【図13】従来の技術のノーマルモードのキャピラリー
の軌跡を示す側面図。FIG. 13 is a side view showing a trajectory of a conventional capillary in a normal mode.
【図14】従来の技術の台形モードのキャピラリーの軌
跡を示す側面図。FIG. 14 is a side view showing a trajectory of a capillary in a trapezoidal mode according to the related art.
【図15】従来の技術のノーマルモードのループ形状補
正パラメータを示す側面図。FIG. 15 is a side view showing a normal mode loop shape correction parameter according to the related art.
【図16】図5で示したそれぞれのループ形状補正パラ
メータに+または−の値を入力した場合のループ形状の
修正の傾向を示す側面図。FIG. 16 is a side view showing a tendency of correction of a loop shape when a value of + or − is input to each of the loop shape correction parameters shown in FIG. 5;
【図17】従来例の構成を示すブロック図。FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of a conventional example.
【図18】他の従来例の構成を示すブロック図。FIG. 18 is a block diagram showing a configuration of another conventional example.
1 フレーム 2 スプール 3 ワイヤー 4 モータ 5 エアーテンショナー 6 カットクランパー 7 パッド 8 キャピラリー 9 トランスデューサ 10 トーチ電極 11 ボール 12 カメラ 13 鏡筒 14 リードフレーム 14A インナーリード 15 半導体素子 16 エアー吹き出し部 17 ガイド 18 透過型センサー 19 第1ボンディング点 20 第2ボンディング点 21 ループ高さ補正 22 リバース高さ補正 23 リバース量補正 24 Zタイミング補正 25 Z速度補正 26 記憶部 27 認識部 28 第1の演算部 29 第2の演算部 30 第3の演算部 31 ボンディングパッドと半導体素子のエッジの距
離Eのデータ 32 ボンディング座標 33 レーザフォーカス変位計付きCCDカメラ 34 レーザフォーカス変位計 35 ハーフミラー 36 CCDカメラ 37 RAM 38 画像処理装置 39 CPU 40 画像信号 41 高さデータ 42 マトリックスリードフレームReference Signs List 1 frame 2 spool 3 wire 4 motor 5 air tensioner 6 cut clamper 7 pad 8 capillary 9 transducer 10 torch electrode 11 ball 12 camera 13 lens barrel 14 lead frame 14A inner lead 15 semiconductor element 16 air blowing section 17 guide 18 transmission type sensor 19 First bonding point 20 Second bonding point 21 Loop height correction 22 Reverse height correction 23 Reverse amount correction 24 Z timing correction 25 Z speed correction 26 Storage unit 27 Recognition unit 28 First calculation unit 29 Second calculation unit 30 Third arithmetic unit 31 Data of distance E between bonding pad and edge of semiconductor element 32 Bonding coordinates 33 CCD camera with laser focus displacement meter 34 Laser focus displacement meter 35 Half-mi Over 36 CCD camera 37 RAM 38 the image processing apparatus 39 CPU 40 image signals 41 height data 42 Matrix lead frame
Claims (3)
体素子のエッジ間の距離及びボンディング座標とを記憶
する記憶部と、前記半導体素子とリードフレームのイン
ナーリードの相対位置のずれ量と傾を認識する認識部
と、前記記憶部と前記認識部とのデータにより第1ボン
ディング点と第2ボンディング点との距離を計算する第
1の演算部と、前記認識部からのデータにより前記半導
体素子と前記インナーリードの被ボンディング部の段差
を計算する第2の演算部と、前記記憶部のボンディング
パットと半導体素子のエッジ間の距離のデータと前記第
1の演算部と前記第2の演算部からのデータにより、ワ
イヤーと半導体素子のエッジの距離を最小にするループ
形状に関するキャピラリィーの動作パラメータを計算す
る第3の演算部とを有することを特徴とするワイヤーボ
ンディング装置。1. A storage unit for storing a distance between a bonding pad of a semiconductor element and an edge of the semiconductor element and bonding coordinates, and a recognition unit for recognizing a shift amount and a tilt of a relative position between the semiconductor element and an inner lead of a lead frame. A first calculating unit for calculating a distance between a first bonding point and a second bonding point based on data between the storage unit and the recognition unit; and the semiconductor element and the inner lead based on data from the recognition unit. A second calculating unit for calculating the step of the bonded portion, data of the distance between the bonding pad of the storage unit and the edge of the semiconductor element, and data from the first calculating unit and the second calculating unit. A third operation unit for calculating an operation parameter of the capillary regarding a loop shape for minimizing the distance between the wire and the edge of the semiconductor element. A wire bonding apparatus.
ットとリードフレームのインナーリードの位置と高さを
同時に検出するカメラを備えている請求項1記載のワイ
ヤーボンディング装置。2. The wire bonding apparatus according to claim 1, wherein the recognition unit includes a camera that simultaneously detects the position and height of the bonding pad of the semiconductor element and the inner lead of the lead frame.
ンディングパットとリードフレームのインナーリードと
にワイヤーボンディングが行われている間に、第2の半
導体素子とインナーリードのボンディングのワイヤーの
ループ形状に関するキャピラリーの動作パラメータを計
算するように構成さている請求項1記載のワイヤーボン
ディング装置。And a third arithmetic unit configured to perform wire bonding between the second semiconductor element and the inner lead while wire bonding is performed between the bonding pad of the first semiconductor element and the inner lead of the lead frame. The wire bonding apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is configured to calculate an operation parameter of the capillary regarding the loop shape of the wire.
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JP9183709A JP2940524B2 (en) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | Wire bonding equipment |
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JP9183709A JP2940524B2 (en) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | Wire bonding equipment |
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Family Applications (1)
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Families Citing this family (2)
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TWI649816B (en) * | 2016-08-23 | 2019-02-01 | 日商新川股份有限公司 | Threading method and device |
-
1997
- 1997-07-09 JP JP9183709A patent/JP2940524B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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JPH1126496A (en) | 1999-01-29 |
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