JP3385933B2 - ワイヤボンディングにおけるセカンドボンディング点の検査方法 - Google Patents
ワイヤボンディングにおけるセカンドボンディング点の検査方法Info
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- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
- H10W72/07531—Techniques
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Description
続するワイヤボンディングにおけるセカンドボンディン
グ点の検査方法に関するものである。 【0002】 【従来の技術】チップと、このチップが搭載されたリー
ドフレームやプリント基板などの基板をワイヤで接続す
るワイヤボンディングは、次のようにして行われる。ま
ず、キャピラリツールの下端部から下方へ導出されたワ
イヤの下端部とトーチとの間で電気的にスパークを発生
させ、ワイヤの下端部にボールを形成した後、キャピラ
リツールを下降させてボールを基板に搭載されたチップ
の上面にボンディングする(以下、「1st(ファース
ト)ボンディング」という)。次いで、キャピラリツー
ルを一旦基板の上方に移動させた後に、キャピラリツー
ルの下端部を所定の軌跡を描かせながら下降させワイヤ
を基板にボンディングする(以下、「2nd(セカン
ド)ボンディング」という)。そしてワイヤボンディン
グ後には、チップやワイヤを保護するため樹脂封止が行
われる。 【0003】この樹脂封止に先立って、ワイヤボンディ
ングの状態を確認するための検査が行われ、正常なワイ
ヤボンディングが行われているか否かが検査される。セ
カンドボンディング点について行われる検査では、ワイ
ヤの先端部の平面視して三日月型につぶれた部分、いわ
ゆるクレセントの大きさや形状(代表的な指標としてク
レセントの長さや幅が用いられる)が検出の対象とな
る。これらを検出することにより、ボンディングが正常
に行われたか否かを検査できるとともに、ボンディング
圧力やボンディング位置など、ボンディング装置のボン
ディング条件の設定に何らかの異常があるか否かを推定
することができる。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】クレセントの形状はキ
ャピラリツールの下端部によってつぶされる時の各種の
要因により様々に変化し、一様な大きさや形状とはなら
ない。この要因の1つとして、超音波振動の方向があ
る。キャピラリツールはワイヤをパッドに押しつけると
き1ミクロン程度の振幅で振動しながらワイヤをパッド
に押しつけてボンディングするが、この超音波振動の方
向はワイヤボンディング装置上では固定され一定方向と
なっている。ところが、ボンディングワイヤはチップの
パッドから放射状に配列されているため、超音波振動の
方向とワイヤの延出方向とはワイヤによってそれぞれ異
なっている。 【0005】超音波振動とワイヤの方向が異なると、ワ
イヤの材質である金がキャピラリツールによって延伸さ
れる方向が異なることから、ボンディング動作が正常に
行われている場合でもクレセントの形状、すなわちクレ
セントの長さや幅はワイヤによってそれぞれ異なる。し
たがって、ボンディング動作が正常に行われたか否かを
適切に判断するためには、超音波振動の方向とワイヤの
角度を考慮に入れることが望ましい。 【0006】しかしながら、従来のワイヤボンディング
点の検査方法では、クレセント形状を判定する判定基準
値、すなわち基準のクレセント幅、クレセント長さを決
定するに際し上記角度は考慮されず、すべてのワイヤに
ついて同一の判定基準値が適用されていた。このため、
すべての角度範囲のワイヤのクレセント幅、長さをカバ
ーする必要上、異常判定の基準の幅が必要以上に広くな
りすぎる結果となった。すなわち個々のワイヤについて
みれば判定基準値は必ずしも適切でなく、本来ならば異
常と判定されるべきクレセント形状が見過ごされる結果
となり、適切なセカンドボンディング点の検査が行われ
ず、検査の信頼性が低いという問題点があった。 【0007】そこで本発明は、セカンドボンディング点
の検査を高い信頼性を以て行うことができるワイヤボン
ディングにおけるセカンドボンディング点の検査方法を
提供することを目的とする。 【0008】 【課題を解決するための手段】本発明のワイヤボンディ
ングにおけるセカンドボンディング点の検査方法は、基
板のパッドのボンディング点をカメラにより撮像する工
程と、得られた画像データに基づいてセカンドボンディ
ング点のクレセントの幅と長さを求める工程と、検査の
対象となるワイヤの水平投影面上での角度に基づいてク
レセントの幅と長さの判定パラメータを設定する工程
と、この判定パラメータを用いて前記クレセントの幅と
長さの合否を判定する工程とを含む。 【0009】 【発明の実施の形態】上記構成の本発明によれば、検査
の対象となるワイヤの水平投影面上での角度に基づいて
クレセントの幅と長さを判定する判定基準パラメータを
変更することにより、各ワイヤごとに適正な基準パラメ
ータを用いてクレセント形状の合否判定を行うことがで
き、セカンドボンディング点の検査を高い信頼性で行う
ことができる。 【0010】次に、本発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。図1は本発明の一実施の形態のワイヤボン
ディングにおけるセカンドボンディング点の検査装置の
構成を示すブロック図、図2は同ワイヤボンディングを
行う基板の平面図、図3は同セカンドボンディング点の
検査のフローチャート、図4は同セカンドボンディング
点の拡大画像図、図5(a)、(b)は同セカンドボン
ディング点の拡大画像図、図6は同セカンドボンディン
グ点の検査の判定パラメータテーブルである。 【0011】まず、図1を参照してワイヤボンディング
におけるボンディング点の検査装置の構成を説明する。
図1において、ステージ1上には基板2が載置されてい
る。基板2上にはチップ4が搭載されている。基板2の
パッド3とチップ4のパッド5はワイヤ6によってボン
ディングされている。ステージ1の上方にはXテーブル
9及びYテーブル10より成る可動テーブル11が配設
されている。可動テーブル11にはカメラ8が装着され
ている。カメラ8は可動テーブル11によりX方向やY
方向に水平移動し、チップ4や基板2を撮像する。カメ
ラ8の下方には照明部7が装着されている。照明部7は
撮像時にチップ4や基板2を上方より照明する。 【0012】カメラ8にはAD変換部12が接続されて
いる。AD変換部12は撮像データを画像データにAD
変換する。画像記憶部13はAD変換された画像データ
を記憶する。検査処理部14はボンディング点の画像デ
ータに基づき、エッジのサーチや求められたエッジ点の
近似演算などの処理を行う。記憶部15は、ボンディン
グ座標データ、ワイヤサイズなどワイヤボンディング時
に使用したデータ及び検出された判定値などを記憶す
る。表示部16は検査画面を表示するモニタである。 【0013】次に、図2を参照して検査の対象となるワ
イヤボンディング点について説明する。図2において、
基板2上には、チップ4が搭載されている。チップ4の
上面には縁部に沿って多数のパッド5が形成されてい
る。また、基板2上にはチップ4のそれぞれのパッド5
に対応した位置にパッド3が形成されている。チップ4
のパッド5と基板2のパッド3はワイヤ6で接続されて
いる。チップ4のパッド5のボンディング点はファース
トボンディング点20であり、基板2のパッド3のボン
ディング点はセカンドボンディング点30である。 【0014】このワイヤボンディングにおけるセカンド
ボンディング点の検査装置は上記のような構成より成
り、以下、ボンディング点の検査方法について図3のフ
ローに沿って説明する。まず、図1に示すようにチップ
4が搭載された基板2がステージ1上に載置される。次
に可動テーブル11を駆動してカメラ8を検査対象であ
るセカンドボンディング点30の上方に移動させ、照明
部7を点灯してカメラ8によりセカンドボンディング点
30を撮像する(ST1)。撮像されたデータはAD変
換部12を経て画像記憶部13に送られ、画像データと
して記憶される。 【0015】この画像データは検査処理部14に読み込
まれ、画像データに基づいて画像データに基づいて画像
処理の手法によって図4に示すようにクレセントの形状
を検出する。図4において、6はワイヤを示す画像であ
り、ワイヤ6の先端はパッド3上でキャピラリツールに
よって押圧されることによってつぶされ、3ケ月形状の
傾斜部分(クレセント)6aとなっている。図4の31
はキャピラリツールの先端部がパッド3上に押しつけら
れた圧痕である。クレセント形状が検出されたならば、
クレセント形状を代表する指標としてクレセントの長さ
Lおよび幅Wを求める(ST2)。 【0016】ここで、キャピラリツールの超音波振動の
方向とクレセント形状の関係について説明する。図5
(a)、(b)は超音波振動がワイヤの方向と平行な場
合、および直交している場合のクレセント形状の画像図
を示している。図5(a)の例では、ワイヤ6の延出方
向と超音波振動の方向(矢印US参照)とが同じであ
り、ワイヤ6の先端部は長手方向に押し延ばされ長さL
1が大きい形状となっている。これに対して図5(b)
に示す例では、超音波振動の方向(矢印US参照)はワ
イヤ6と直交しているため、幅方向に押し延ばされ、幅
W2が大きい形状となっている。このように同一のワイ
ヤ6であっても、超音波振動の方向が異なる場合にはク
レセント形状に明瞭な違いが現れる。 【0017】次に検査対象のワイヤ6の水平面上の投影
角度、すなわち1stボンディング点および2ndボン
ディング点を結ぶ直線が基線(チップの子午線)となす
角度θ(図2参照)を求める(ST3)。次いで、投影
角度に基づいて当該検査対象のワイヤ6について判定パ
ラメータを設定する(ST4)。 【0018】ここで判定パラメータについて説明する。
クレセントの長さL、幅Wにはそれぞれ許容範囲を規定
する上限値、下限値が定められている。そしてこの上限
値、下限値として、ワイヤの投影角度θにより異なった
値が設定される。本実施の形態では、投影角度(0〜3
60度)を8区分に分割し、それぞれの区分にしたがっ
て異なった上限値、下限値を定めている。図5に示すよ
うに、投影角度の各区分について、長さLの下限値am
in、上限値amax、幅Wの下限値bmin、上限値
bmaxが定められている。 【0019】次に、このパラメータに基づいてクレセン
トの長さL、幅Wの良否判定を行う。長さL、幅Wのそ
れぞれについて判定パラメータの許容範囲内であれば
(すなわち、amin、< L <amax、かつbm
in< W <bmax)、良判定がなされる。また、
長さL、幅Wのいずれかについて許容範囲をはずれてい
れば不良判定がなされる。 【0020】このように、検査対象のワイヤ6に対して
ワイヤ6の投影角度θに基づいてより適切な判定パラメ
ータを設定することにより、キャピラリツールの超音波
振動のワイヤ6に対する方向がワイヤごとに異なること
によるクレセント形状の合否判定への影響を補正するこ
とができる。 【0021】 【発明の効果】本発明によれば、検査の対象となるワイ
ヤの水平投影面上での角度に基づいてクレセントの長さ
と幅を判定する判定パラメータを変更するようにしてい
るので、キャピラリツールの超音波振動のワイヤに対す
る方向がワイヤごとに異なることによるクレセント形状
の合否判定への影響を補正して、各ワイヤごとに適正な
基準パラメータを用いてクレセント形状の合否判定を行
うことができ、したがってボンディング動作の異常を高
い信頼性を以て検出することができる。
おけるセカンドボンディング点の検査装置の構成を示す
ブロック図 【図2】本発明の一実施の形態のワイヤボンディングを
行う基板の平面図 【図3】本発明の一実施の形態のセカンドボンディング
点の検査のフローチャート 【図4】本発明の一実施の形態のセカンドボンディング
点の拡大画像図 【図5】(a)本発明の一実施の形態のセカンドボンデ
ィング点の拡大画像図(b)本発明の一実施の形態のセ
カンドボンディング点の拡大画像図 【図6】本発明の一実施の形態のセカンドボンディング
点の検査の判定パラメータテーブルを示す図 【符号の説明】 2 基板 3 パッド 4 チップ 5 パッド 6 ワイヤ 6a クレセント 7 照明部 8 カメラ 11 可動テーブル 13 画像記憶部 14 検査処理部 15 記憶部 16 表示部 20 ファーストボンディング点 30 セカンドボンディング点 L クレセント長さ W クレセント幅
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】基板のパッドのボンディング点をカメラに
より撮像する工程と、得られた画像データに基づいてセ
カンドボンディング点のクレセントの幅と長さを求める
工程と、検査の対象となるワイヤの水平投影面上での角
度に基づいてクレセントの幅と長さの判定パラメータを
設定する工程と、この判定パラメータを用いて前記クレ
セントの幅と長さの合否を判定する工程とを含むことを
特徴とするワイヤボンディングにおけるセカンドボンデ
ィング点の検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24243597A JP3385933B2 (ja) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | ワイヤボンディングにおけるセカンドボンディング点の検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24243597A JP3385933B2 (ja) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | ワイヤボンディングにおけるセカンドボンディング点の検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1183441A JPH1183441A (ja) | 1999-03-26 |
| JP3385933B2 true JP3385933B2 (ja) | 2003-03-10 |
Family
ID=17089057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24243597A Expired - Fee Related JP3385933B2 (ja) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | ワイヤボンディングにおけるセカンドボンディング点の検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3385933B2 (ja) |
-
1997
- 1997-09-08 JP JP24243597A patent/JP3385933B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH1183441A (ja) | 1999-03-26 |
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