JP3836479B2 - ワイヤボンディング装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ワイヤボンディング装置に係わり、特に、装置の連続運転中においても自動的にＣＴＤを補正できるワイヤボンディング装置に関する。また、ワークに応じてＣＴＤを調整する装置であってもＣＴＤの変更を容易に行えるワイヤボンディング装置に関する。
ワイヤボンディング装置は、金線、アルミニウムなどからなるワイヤを用いて第１ボンディング点となる半導体チップ上の電極と、第２ボンディング点となるリードとを接続するものである。
二次元方向に移動可能なＸＹテーブル上に搭載されたボンディングヘッドのリニアモータ若しくはモータ軸に連結したカムなどによりボンディングアームが上下に揺動され、このボンディングアームの超音波ホーンの先端に取り付けられたツールからワイヤが送り出され、このワイヤの先端と放電電極との間に高電圧を印加することにより放電を起こさせる。その放電エネルギーによってワイヤの先端を溶融させてワイヤの先端にボールを形成する。そして、このボールをツールによって半導体チップの電極やリード等のワークにボンディングアームの揺動による機械的な加圧力により押し付けつつ、超音波及び加熱手段を併用して熱圧着を行う。これにより、ボールとワークとを接合する。
ワイヤボンディング装置におけるボンディングヘッドには、位置検出用カメラ及びボンディングツールが組み付けられている。位置検出用カメラは、図４に示すように、カメラ１、レンズ２、第１照明３及び第２照明４を備えており、ワーク１３のボンディング点を撮像して正確なボンディング点を検出して特定するものである。ボンディングツールはホーン５及びツール６を備えている。このツール６の近傍に位置検出用カメラが配置されている。ツール６が位置検出用カメラの視野の妨げにならないように、位置検出用カメラの光軸１ａとツールの軸心６ａとは一定のオフセット量（位置関係）を持って設置されている。このオフセット量をカメラツールディスタンス（以下、ＣＴＤという）３０と呼んでいる。
以下、従来のＣＴＤの測定方法について図４及び図５を参照しつつ説明する。
まず、図４に示すツール６をワーク１３に押し付けることにより、図５に示すようにワーク１３にボンディング圧痕１７を付ける。これは、ツール６の先端にはボール８を形成せず、ワイヤ７も出さない状態で、ツール６のみをワーク１３に押し付けることで行われる。
次いで、図４に示すように、カメラ１の光軸１ａをボンディング圧痕１７の直上に移動させ、位置検出用カメラによってボンディング圧痕１７を撮影する。そして、モニタ画像の中心とボンディング圧痕１７の中心を一致させるようにカメラ１の位置を操作する。このようにして、図５に示すようなモニタ画像を得る。位置検出用カメラの光軸１ａとツールの軸心６ａとの位置関係を、ＸＹステージによるカメラ１の移動量から読み取り、ＣＴＤ３０としてメモリに記憶する。
その後、ワーク１３にボンディングを行う前に、位置検出用カメラによって半導体チップ等を撮像してワークの正確な位置（座標）を検出する。そして、ワークの座標及びメモリに記憶されたＣＴＤ３０に基づいてツール６をボンディング点の直上に移動させ、ワイヤ７の先端に形成したボール８とワークとを接合する。
次に、従来のＣＴＤの測定方法の他の例について図１０及び図１１を参照しつつ説明する。
図１０は、従来のワイヤボンディング装置のオフセット量を検出する機構を説明する模式図である。図１１は、オフセット量を検出する際に図１０に示すカメラで撮影したモニタ画像である。
ワイヤボンディング装置は、図１０に示すようなオフセット量を検出する機構を備えている。この機構は、ミラー１３、レンズ１４、基準部材１５及び第３照明１６を有し、ワイヤボンディング装置内の所定の位置に固定されている。
オフセット量を検出する場合、まず、ツール６の先端にボール８を形成せず、ワイヤ７も出さない状態で、ツール６を基準部材１５に近接させ、第３照明１６によるバックライト照明をツール６の先端近傍及び基準部材１５の先端近傍に照射する。これにより、レンズ１４、ミラー１３及びレンズ２を介してカメラ１において図１１に示すようなモニタ画像を得る。この得られたモニタ画像に撮像されたツール６の軸心と基準部材１５の軸心との位置関係（ｄｘ等）を画像処理により読み取る。この際、ツール６の軸心と基準部材１５の軸心とが一致する場合はメモリ（図示せず）に予め記憶されたオフセット量と現実のオフセット量が一致していることになる。また、ツール６の軸心と基準部材１５の軸心とが一致しない場合は、その一致しない量だけ現実のオフセット量が予め記憶されたオフセット量からずれていることになる。従って、ツール６の軸心と基準部材１５の軸心との位置関係（ｄｘ等のずれ量）を予め記憶されたオフセット量に加算することにより、現実のオフセット量を測定することができる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−２０３２３４号公報（５〜６頁、図６）
ところで、ワイヤボンディング装置の稼動中は、ボンディングツールの下に設置されているヒーターからの熱の影響を位置検出用カメラ及びボンディングツールが受けるため、ホーン５などのメカ的機構の各部材が熱膨張する。その結果、ＣＴＤは絶えず変化してしまう。それに加えて、半導体チップの構造はますます微細化が進むため、ワークへのボンディング位置の精度もますます高いものが要求される。従って、刻々と変化するＣＴＤを、作業者はボンディング作業の開始時だけでなく作業の合間に何度も測定する必要がある。そこで、装置の連続運転中に自動的にＣＴＤを測定できる方法や短時間でＣＴＤを測定する方法が求められている。
しかし、前述した従来のＣＴＤの測定方法では、ツール６をワーク１３に押し付け、カメラ１をボンディング圧痕１７の直上に移動させ、ボンディング圧痕１７を撮影し、作業者がモニタ画像の中心とボンディング圧痕１７の中心を一致させ、カメラ１の移動量からＣＴＤ３０を測定するため、装置の連続運転中にはＣＴＤを自動的に測定して補正することができない。
また、前述した従来のＣＴＤの測定方法の他の例では、ツール６を基準部材１５の近くまで下げる動作が必要となるため、ＣＴＤを測定する時間の短縮化の要請に十分に応えるものではない。また、ボンディング対象となるワークに応じてＣＴＤを調整するタイプのワイヤボンディング装置に適用する場合、ボンディング対象によってＣＴＤを大幅に変更することにより結像位置がずれてしまうため、レンズ１４をその都度交換して結像位置を合わせる必要がある。従って、レンズの交換に時間がかかってしまう。
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、装置の連続運転中においても自動的にＣＴＤを補正できるワイヤボンディング装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、ワークに応じてＣＴＤを調整する装置であってもＣＴＤの変更を容易に行えるワイヤボンディング装置を提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明に係るワイヤボンディング装置は、ワイヤからなるボールをワークにボンディングするツールと、
前記ツールに対してＣＴＤだけオフセットさせて配置された、前記ワークの位置を検出する位置検出用カメラと、
前記ツール及び前記位置検出用カメラを移動させる移動手段と、
前記ツール又は前記ボールを前記位置検出用カメラに結像させる光学ユニットと、
を具備することを特徴とする。
上記ワイヤボンディング装置によれば、熱の影響によりＣＴＤがずれた場合に、光学ユニットによってツール又はボールを位置検出用カメラに結像させることにより、ＣＴＤのずれ量を検出することができる。従って、装置の連続運転中においても自動的にＣＴＤを補正することが可能となる。
尚、前記ワークはワイヤボンディングを行う対象物である。
また、本発明に係るワイヤボンディング装置においては、前記ツール又は前記ボールを前記位置検出用カメラに結像させる際、前記ツール又は前記ボールを前記移動手段により前記光学ユニットの上方に移動させることが好ましい。
また、本発明に係るワイヤボンディング装置において、前記光学ユニットは、プリズム、レンズ、第１ミラー及び第２ミラーを有し、
前記第２ミラー、前記第１ミラー、前記レンズ及び前記プリズムをこの順に介することにより、前記ツール又は前記ボールを前記位置検出用カメラに結像させることが好ましい。
また、本発明に係るワイヤボンディング装置においては、前記第２ミラーが移動自在に形成されていることも可能である。第２ミラーを移動させることにより、第１ミラーと第２ミラーとの間隔を調整することができる。これにより、レンズの位置を変更しなくても位置検出用カメラでツール又はボールを結像させることができる。従って、ＣＴＤの大幅な変更に容易に対応することができる。
また、本発明に係るワイヤボンディング装置においては、前記ワークに前記ツールを押し付けることにより該ワークに圧痕を付け、前記位置検出用カメラを前記移動手段により前記圧痕の直上に移動させ、前記位置検出用カメラにより前記圧痕を撮像し、この撮像した第１モニタ画像の中心と前記圧痕の中心が一致するように前記位置検出用カメラを移動させ、前記位置検出用カメラの移動量から基準となる基準ＣＴＤを測定し、前記基準ＣＴＤを記憶させるメモリと、
前記基準ＣＴＤを測定した直後に、前記ツール又は前記ボールを、前記光学ユニットを介して前記位置検出用カメラにより撮像し、この撮像した第２モニタ画像を画像処理する画像処理装置と、をさらに具備し、
前記画像処理装置によって前記ツール又は前記ボールの中心の第１座標を検出し、前記第１座標を前記メモリに記憶させ、ＣＴＤ補正を行う際に前記第１座標を用いることが好ましい。
尚、前記基準ＣＴＤは、これを測定した時点で正確なＣＴＤである。また、前記第１座標は、前記基準ＣＴＤに対応するものである。
また、本発明に係るワイヤボンディング装置においては、前記第１座標を前記メモリに記憶させた後に、前記ワークにワイヤボンディング処理を行い、前記ツール又は前記ボールを、前記光学ユニットを介して前記位置検出用カメラにより撮像し、この撮像した第３モニタ画像を前記画像処理装置により画像処理して前記ツール又は前記ボールの中心の第２座標を検出し、前記第２座標から前記第１座標を差し引くことにより差分座標を算出し、前記差分座標を前記基準ＣＴＤに加算することによりＣＴＤを補正することが好ましい。尚、前記差分座標は、前記第１座標を検出した時のＣＴＤに対して熱の影響によりＣＴＤが変化した変化量に相当する。
以上説明したように本発明によれば、装置の連続運転中においても自動的にＣＴＤを補正できるワイヤボンディング装置を提供することができる。また、他の本発明によれば、ワークに応じてＣＴＤを調整する装置であってもＣＴＤの変更を容易に行えるワイヤボンディング装置を提供することができる。
発明を実施するための形態
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１によるＣＴＤ補正光学ユニットを備えたワイヤボンディング装置を示す模式図である。図２は、図１に示すＣＴＤ補正光学ユニットの内部構成を示す模式図である。図３は、図１に示すワイヤボンディング装置の制御基板を示す構成図である。
図１に示すように、ワイヤボンディング装置はＸＹステージ１８、キャリアレール２１、ＣＴＤ補正光学ユニット１９及び図３に示す制御基板を有している。ＸＹステージ１８には位置検出用カメラ及びボンディングツールが組み付けられている。位置検出用カメラは、図２に示すように、カメラ１、レンズ２、第１照明３及び第２照明４を備えている。ボンディングツールはホーン５及びツール６を備えている。ツール６が位置検出用カメラの視野の妨げにならないように、位置検出用カメラの光軸１ａとツールの軸心６ａとは一定のオフセット量（位置関係）、即ちＣＴＤを持って設置されている。
キャリアレール２１は、ボンディング対象であるボンディングワーク２０をパルスモータ（図示せず）によって搬送するものである。また、キャリアレール２１にはヒータープレート２２が配置されており、このヒータープレート２２はボンディングワーク２０にワイヤボンディングを行う際にワーク２０を２００℃程度に加熱するものである。
ＣＴＤ補正光学ユニット１９はキャリアレール２１の近傍に配置されている。ＣＴＤ補正光学ユニット１９は、図２に示すように、予めほぼＣＴＤと同じ位置関係に配置されたプリズム９、第１ミラー１０、レンズ１１及び第２ミラー１２を有している。ＣＴＤ補正光学ユニット１９には２つののぞき穴が設けられており、一方ののぞき穴は第２ミラー１２の直上に位置しており、他方ののぞき穴はプリズム９の直上に位置している。
第２ミラー１２の直上ののぞき穴のほぼ中心にツール６の軸心を合わせると共に、プリズム９の直上ののぞき穴のほぼ中心に位置検出用カメラの光軸１ａを合わせた場合のＣＴＤ補正光学ユニット１９の光経路は次のようなものである。第２ミラー１２の直上ののぞき穴にツール６の軸心６ａを合わせると、軸心６ａの光経路が第２ミラー１２によって反射され、この反射光が第１ミラー１０によって更に反射され、この反射光がレンズ１１によって集光され、この集光された光がプリズム９の内部を通ってプリズム直上ののぞき穴からＣＴＤ補正光学ユニットの外部に放出され、この放出された光が位置検出用カメラの光軸１ａに沿うものとなる。つまり、レンズ２からなる光学系は通常、ボンディングワーク２０を写す位置に結像されているが、ＣＴＤ補正光学ユニット１９上においては、プリズム９、レンズ１１、第１ミラー１０及び第２ミラー１２を介することにより、ある一定の高さにおけるボール８を結像することができるようになっている。また、第１照明３は、ボンディングワーク２０を撮像する際に用いられると共に、ＣＴＤ補正光学ユニット１９上においてボール８を撮像する際にも用いられる。尚、前記プリズム９に代えて２枚のミラーを用いることも可能であるが、プリズムを用いることによりＣＴＤ補正光学ユニットをコンパクト化することができる。
図３に示す制御基板は、画像処理装置２７、ＸＹ制御基板２８及び主制御基板２９を備えている。主制御基板２９は画像処理装置２７及びＸＹ制御基板２８に接続されており、画像処理装置２７はカメラ１に接続されている。カメラ１によって撮像された画像データが画像処理装置２７に送られ、この画像処理装置２７において画像処理され、この画像処理されたデータが主制御基板２９に送られるようになっている。また、ＸＹ制御基板２８は、ＸＹステージ１８に接続されており、ＸＹステージ１８を制御するものである。
次に、本発明の実施の形態１によるＣＴＤ補正方法について図４〜図７を参照しつつ説明する。
まず、ワイヤボンディング装置によってワイヤボンディングを行う前に、図４に示すように、ボンディングワーク内の適当な場所のワーク１３にツール６を押し付けることにより、図５に示すようにワーク１３にボンディング圧痕１７を付ける。これは、ツール６の先端にはボール８を形成せず、ワイヤ７も出さない状態で、ツール６のみをワーク１３に押し付けることで行われる。
次いで、図４に示すように、カメラ１の光軸１ａをボンディング圧痕１７の直上に移動させ、位置検出用カメラによってボンディング圧痕１７を撮影する。そして、モニタ画像の中心とボンディング圧痕１７の中心を一致させるようにカメラ１の位置を操作する。このようにして、図５に示すようなモニタ画像を得る。位置検出用カメラの光軸１ａとツールの軸心６ａとの位置関係を、ＸＹステージによるカメラ１の移動量から読み取り、ＣＴＤ３０としてメモリに記憶する。このＣＴＤ３０を基準ＣＴＤとする。基準ＣＴＤは、この時点での正確なＣＴＤ（位置関係）である。尚、基準ＣＴＤを測定するタイミングは、例えばツールを交換した後や、位置検出用カメラのピントを調整した後などである。
基準ＣＴＤを測定した直後に、図１及び図２に示すように、位置検出用カメラの光軸１ａをＣＴＤ補正光学ユニット１９におけるプリズム９側ののぞき穴の直上に移動させると共に、ツール６の軸心６ａをＣＴＤ補正光学ユニット１９における第２ミラー１２側ののぞき穴の直上に移動させる。これにより、カメラ１は、図６に示すようなツール６及びボール８を真下から写したモニタ画像を得る。この画像データが図３に示す画像処理装置２７に送られ、この画像処理装置２７においてツール６又はボール８の中心の第１座標を検出し、この第１座標をＣＴＤ補正光学ユニットにおける補正基準ＣＴＤとしてメモリに記憶する。補正基準ＣＴＤの第１座標は、例えばモニタ画像の中心を原点とすると（ｄｘ０，ｄｙ０）で表わされる。
ＣＴＤ補正光学ユニット１９において、プリズム９、レンズ１１、第１及び第２ミラー１０，１２の配置によって予め設定してあるＣＴＤとこの時点での現実のＣＴＤが一致している場合は、図６に示すモニタ画像の中心がツール６及びボール８の中心と一致するはずであるが、予め設定してあるＣＴＤと現時点でのＣＴＤが一致しない場合は、モニタ画像の中心がツール及びボールの中心とは一致しない。いずれの場合においても、図６に示すモニタ画像のツール及びボールの中心の第１座標をＣＴＤ補正光学ユニットにおける補正基準ＣＴＤとしてメモリに記憶する。尚、この補正基準ＣＴＤは、その後の適切なタイミングでＣＴＤ補正光学ユニット１９によって再びＣＴＤを測定して補正する際に用いるデータである。
この後、位置検出用カメラによって半導体チップ等を撮像してボンディングワーク２０の位置（座標）を検出し、前述した図４及び図５に示す方法で測定した基準ＣＴＤに基づいてツール６をボンディング点の直上に移動させ、ワイヤ７の先端に形成したボール８とワークとを接合するワイヤボンディングを行う。
次に、再びＣＴＤ補正光学ユニット１９によりＣＴＤ補正を行う。ワイヤボンディングを行っている間にもヒータープレート２２による熱の影響によってホーン５などのメカ的機構の各部材が熱膨張し、ＣＴＤが刻々と変化するため、一定周期ごとにＣＴＤ補正を行うことが好ましいからである。種々のタイミングでＣＴＤ補正を行うことが可能であるが、例えば１チップごとであっても良いし、数チップごとであっても良いし、１リードフレームごとであっても良い。
上記ＣＴＤ補正方法について図７を参照しつつ説明する。
図１及び図２に示すように、位置検出用カメラの光軸１ａをＣＴＤ補正光学ユニット１９におけるプリズム９側ののぞき穴の直上に移動させると共に、ツール６の軸心６ａをＣＴＤ補正光学ユニット１９における第２ミラー１２側ののぞき穴の直上に移動させる。これにより、カメラ１は、図７に示すようなツール６及びボール８を真下から写したモニタ画像を得る。この画像データが図３に示す画像処理装置２７に送られ、この画像処理装置２７においてツール６又はボール８の中心の第２座標を検出し、この第２座標をＣＴＤ補正光学ユニットにおける補正ＣＴＤとしてメモリに記憶する。補正ＣＴＤの第２座標は、例えばモニタ画像の中心を原点とすると（ｄｘ１，ｄｙ１）で表わされる。
次に、補正ＣＴＤの第２座標（ｄｘ１，ｄｙ１）を補正基準ＣＴＤの第１座標（ｄｘ０，ｄｙ０）と比較し、その差分により現時点でのＣＴＤを補正する。詳細には、補正ＣＴＤの第２座標（ｄｘ１，ｄｙ１）から補正基準ＣＴＤの第１座標（ｄｘ０，ｄｙ０）を差し引くことにより、差分の座標（ｄｘ１−ｄｘ０，ｄｙ１−ｄｙ０）を算出する。この差分座標は、図４及び図５に示す方法で測定した基準ＣＴＤから変化した変化量に相当する。従って、前記差分座標を基準ＣＴＤに加算して現時点での正確なＣＴＤを算出し、メモリに記憶された基準ＣＴＤを補正（更新）する。このようにして求められた更新ＣＴＤは、以後のボンディング作業において位置検出用カメラとツールのオフセット量（ＣＴＤ）として用いられる。
この後、位置検出用カメラによって半導体チップ等を撮像してボンディングワーク２０の正確な位置（座標）を検出し、上述した更新ＣＴＤに基づいてツール６をボンディング点の直上に移動させ、ワイヤ７の先端に形成したボール８とワークとを接合するワイヤボンディングを行う。
次に、再びＣＴＤ補正光学ユニット１９により前述した方法と同じ方法でＣＴＤ補正を行い、更新ＣＴＤを算出する。これを繰り返すことにより、適切なタイミングでＣＴＤ補正が行われながら、ワイヤボンディングが行われる。尚、上述したＣＴＤの補正、ワイヤボンディングなどはソフトウエア制御により行われる。
上記実施の形態１によれば、ＣＴＤ補正光学ユニット１９を用いることにより、作業者の手を介さずに、装置の連続運転中においても自動的にＣＴＤの補正を行うことが可能となる。
また、ＣＴＤ補正光学ユニット上におけるボール８及びツール６の結像位置をツールが通常位置する高さに設定することで、ＣＴＤ補正のためにツール６をＺ軸方向に下降させる必要が無くなる。従って、従来に比べてＣＴＤ補正を行う時間を短縮することができる。
また、ボンディングワーク２０を写すために通常使用している第１照明３をＣＴＤ補正の際にも共用できるため、新たな照明光源を必要としない。
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２によるワイヤボンディング装置の要部を示す模式図である。図９は、図８に示すワイヤボンディング装置によってワイヤボンディングを行うボンディングワークを模式的に示す平面図である。尚、実施の形態２においては実施の形態１と同一部分の説明は省略する。
このワイヤボンディング装置は、ボンディング対象となるボンディングワークに応じてＣＴＤを調整できるものである。図９に示すように、ボンディング対象であるボンディングワークは、複数の半導体チップ３１〜３３が図示せぬリードフレーム上で等間隔に配置されたものである。これらの半導体チップ３１〜３３とリードフレームのリードをワイヤによってボンディング接続する場合、位置検出用カメラによって二つ隣の半導体チップを撮像して該半導体チップの正確な位置（座標）を検出し、更新された最新のＣＴＤに基づいてツール６を前記半導体チップのボンディング点に移動させてワイヤボンディングを行っている。
つまり、ボンディングワークの位置を検出する方法としては、これからワイヤボンディングを行う半導体チップ（例えば二つ隣の半導体チップ）を位置検出用カメラによって撮像する方法が用いられることがある。例えば、半導体チップ３１をワイヤボンディングしている際に、半導体チップ３３を位置検出用カメラによって撮像して位置を検出する方法である。このような方法の場合、ボンディングワークによって半導体チップの大きさや配置間隔が大きく異なることがあるから、ボンディングワークを変更するごとにＣＴＤを大幅に調整する必要がある。
本実施の形態によるワイヤボンディング装置は、このようなボンディングワークを変更するごとにＣＴＤを大幅に変更しても、これに対応させるＣＴＤ補正光学ユニットの調整が容易となるものである。
ＣＴＤ補正光学ユニットにおいて、第２ミラー１２の位置を例えば図８の紙面の左右方向の任意の位置に移動可能な構成とする。詳細には、ＣＴＤを例えばｄｘ２だけ短く調整する場合、図８に示すように第２ミラー１２をｄｘ２だけ移動させて第１ミラー１０に近づける。これと共に、ツール６の位置をｄｘ２だけ上昇させる。このように調整することにより、レンズ１１の位置を変更しなくても位置検出用カメラでツール６及びボール８を結像させることができる。従って、従来のように結像位置を合わせるためにレンズを交換する必要がない。よって、ボンディングワークに応じてＣＴＤを大幅に調整する装置であってもＣＴＤの変更を容易に行うことができ、ＣＴＤ補正光学ユニットを共用することができる。
尚、本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、実施の形態１では、ワーク１３にツール６を押し付けることにより、ワーク１３にボンディング圧痕１７を付け、基準ＣＴＤを測定しているが、これに限定されるものではなく、次のような方法で基準ＣＴＤを測定することも可能である。ワークにボールを接合した後にワイヤ７を切断することにより、ワークにボールを付ける。次いで、カメラ１の光軸１ａをワークに付けたボールの直上に移動させ、位置検出用カメラによってボールを撮影する。そして、モニタ画像の中心とボールの中心を一致させるようにカメラ１の位置を操作し、このようなモニタ画像を得る。位置検出用カメラの光軸１ａとツールの軸心６ａとの位置関係を、ＸＹステージによるカメラ１の移動量から読み取り、基準ＣＴＤとしてメモリに記憶する。このようにして基準ＣＴＤを測定することも可能である。
本発明の実施の形態１によるＣＴＤ補正光学ユニットを備えたワイヤボンディング装置を示す模式図である。 図１に示すＣＴＤ補正光学ユニットの内部構成を示す模式図である。 図１に示すワイヤボンディング装置の制御基板を示す構成図である。 基準ＣＴＤを測定する方法を説明するための模式図である。 ワークに付けられたボンディング圧痕のモニタ画像を示す図である。 補正基準ＣＴＤを測定する際のモニタ画像を示す図である。 補正ＣＴＤを測定する際のモニタ画像を示す図である。 本発明の実施の形態２によるワイヤボンディング装置の要部を示す模式図である。 図８に示すワイヤボンディング装置によってワイヤボンディングを行うボンディングワークを模式的に示す平面図である。 従来のワイヤボンディング装置のオフセット量を検出する機構を説明する模式図である。 オフセット量を検出する際に図１０に示すカメラで撮影したモニタ画像である。
符号の説明
１…カメラ、１ａ…光軸、２…レンズ、３…第１照明、４…第２照明、５…ホーン、６…ツール、６ａ…軸心、７…ワイヤ、８…ボール、９…プリズム、１０…第１ミラー、１１…レンズ、１２…第２ミラー、１３…ワーク、１４…レンズ、１５…基準部材、１６…第３照明、１７…ボンディング圧痕、１８…ＸＹステージ、１９…ＣＴＤ補正光学ユニット、２０…ボンディングワーク、２１…キャリアレール、２２…ヒータープレート、２７…画像処理装置、２８…ＸＹ制御基板、２９…主制御基板、３０…ＣＴＤ、３１〜３３…半導体チップ

Claims (6)

  1. ワイヤからなるボールをワークにボンディングするツールと、
    前記ツールに対してＣＴＤだけオフセットさせて配置された、前記ワークの位置を検出する位置検出用カメラと、
    前記ツール及び前記位置検出用カメラを移動させる移動手段と、
    前記ツール又は前記ボールを前記位置検出用カメラに結像させる光学ユニットと、
    前記ワークに前記ツールを押し付けることにより該ワークに圧痕を付け、前記位置検出用カメラを前記移動手段により前記圧痕の直上に移動させ、前記位置検出用カメラにより前記圧痕を撮像し、この撮像した第１モニタ画像の中心と前記圧痕の中心が一致するように前記位置検出用カメラを移動させ、前記位置検出用カメラの移動量から基準となる基準ＣＴＤを測定し、前記基準ＣＴＤを記憶させるメモリと、
    を具備することを特徴とするワイヤボンディング装置。
  2. 前記ツール又は前記ボールを前記位置検出用カメラに結像させる際、前記ツール又は前記ボールを前記移動手段により前記光学ユニットの上方に移動させることを特徴とする請求項１に記載のワイヤボンディング装置。
  3. 前記光学ユニットは、プリズム、レンズ、第１ミラー及び第２ミラーを有し、
    前記第２ミラー、前記第１ミラー、前記レンズ及び前記プリズムをこの順に介することにより、前記ツール又は前記ボールを前記位置検出用カメラに結像させることを特徴とする請求項２に記載のワイヤボンディング装置。
  4. 前記第２ミラーが移動自在に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のワイヤボンディング装置。
  5. 前記基準ＣＴＤを測定した直後に、前記ツール又は前記ボールを、前記光学ユニットを介して前記位置検出用カメラにより撮像し、この撮像した第２モニタ画像を画像処理する画像処理装置と、をさらに具備し、
    前記画像処理装置によって前記ツール又は前記ボールの中心の第１座標を検出し、前記第１座標を前記メモリに記憶させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のワイヤボンディング装置。
  6. 前記第１座標を前記メモリに記憶させた後に、前記ワークにワイヤボンディング処理を行い、前記ツール又は前記ボールを、前記光学ユニットを介して前記位置検出用カメラにより撮像し、この撮像した第３モニタ画像を前記画像処理装置により画像処理して前記ツール又は前記ボールの中心の第２座標を検出し、前記第２座標から前記第１座標を差し引くことにより差分座標を算出し、前記差分座標を前記基準ＣＴＤに加算することによりＣＴＤを補正することを特徴とする請求項５に記載のワイヤボンディング装置。
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