JP4080143B2 - ワイヤボンダ - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体のワイヤボンディングを行うボンディング手段と、前記ワイヤボンディングの良否を判別するボンディング検査手段とから構成されるワイヤボンダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のワイヤボンダは、半導体装置の組み立て工程においてＩＣチップ上の接続電極（パッド）とパッケージの外部引出し用電極（リード）の間を金線などのボンディングワイヤによって接続する装置であるが、近年、ボンディングの安定化、不良品の早期発見、不良見落としの防止、検査基準の安定化などを目的として、ワイヤボンディング後にワイヤボンダに組み込まれた画像処理を利用したボンディング検査装置を用いてボンディングの良否の検査が行われている。
【０００３】
従来のボンディングとボンディング検査は、図３のタイミングチャートに示すタイミングで行われる。即ち、半導体装置がワイヤボンダに搬送されてボンド点の位置合わせなどのための認識が行われた後、先ず全てのワイヤのボンディングが行われ、その次にワイヤボンダに組み込まれたボンディング検査装置のＣＣＤカメラをボンド点に順次移動させて、複数個のボンド点を含むボンディング箇所を順次撮影し、前記各ボンディング箇所の出力画像を画像処理装置により処理し、そして処理された画像を用いてボンディングの良否の検査がボンディング検査装置により行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のボンディング検査装置が組み込まれたワイヤボンダにおいては、全てのボンディングの検査が完了するまで、ワイヤボンダにおけるヒートプレート上に、前記半導体装置は保持されている必要があり、多ピン品種の場合には、ボンディング検査に長時間を要するので、前記半導体装置が前記ヒートプレートの熱に長時間晒されることになり、前記半導体装置に悪影響が及ぶ恐れがあった。また、ボンディング検査に長時間を要することにより、生産能力が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は前記問題点を解決するためになされたもので、ワイヤボンディングとボンディング検査に要する時間が、従来の場合よりも短時間となり、それにより生産能力が向上するボンディング手段とボンディング検査手段とを備えたワイヤボンダを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、半導体装置のワイヤボンディングを行うボンディング手段と、該ワイヤボンディングによるボンディングの良否をボンディング箇所の撮影画像により検査するボンディング検査手段とを備えたワイヤボンダにおいて、前記ワイヤボンディング手段を、前記半導体装置のボンディング領域を複数のブロックに分割して順次ボンディングを行うように構成するとともに、前記ボンディング検査手段を、前記ボンディング終了したブロックについて、該ボンディング手段が次のブロックをボンディングするのと平行して検査するように構成し、更に、前記ボンディング検査手段は、前記ボンディング終了したブロックの検査に際して、当該ブロック内を複数の画像領域に分割し、指定画像領域へのＸＹステージ移動、指定画像領域確定のためのサーチディレイ、指定画像領域の画像蓄積、蓄積画像の転送、転送画像を用いた指定画像領域のボンディング検査を１つの検査処理単位として、前記複数に分割した各画像領域を順次検査していくとともに、この順次検査に際して、現在検査を行っている画像領域についての画像蓄積が終了した時点で、次の画像領域へのＸＹステージの移動を開始するようにしたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明によるワイヤボンダの実施形態を説明するための概略図である。図２は、本発明の実施形態であるワイヤボンダを説明するためのタイミングチャートであり、（ａ）はボンディング領域全体におけるタイミングを示し、（ｂ）は分割された領域におけるタイミングを示す。
【０００８】
先ず、ワイヤボンダについて説明する。図１に示すように、ワイヤボンダ１０は、ボンディング対象物である半導体装置１１を保持加熱するためのヒータープレート１２を有するボンディング手段と、ワイヤボンディング後にボンディングの良否を検査するためのボンディング検査手段２０とを備えている。
【０００９】
ボンディング検査手段２０は、ボンディング箇所の撮影画像を得るためのカメラ２１、そのカメラ２１の位置合わせを行うためのＸＹステージ２２、それを駆動、制御するための駆動部２３と制御部２４、カメラ２１からの出力画像を処理するための画像処理部２５、及びボンディング検査手段全体を制御するための主制御部２６とを有する。
【００１０】
次にワイヤボンディングについて説明する。前記ワイヤボンディングは従来の場合と異なり、図２（ａ）に示すように、ボンディング領域が、複数の領域（図中では、３分割されたブロック＃１、＃２、＃３）に分割されて順次行われ、各領域毎に、ワイヤボンディングとボンディング検査が行われる。
【００１１】
前記ボンディング領域全体においては、次に示すタイミングでワイヤボンディング等が進められる。先ず、搬送されてきた半導体装置１１におけるボンド点の位置合わせなどのために、ＸＹステージ２２を制御部２４で制御しながら駆動部２３により移動し、カメラ２１によりブロック＃１におけるボンド点などの認識が行なわれる。次に、ブロック＃１のワイヤボンディングが行われ、その終了時点から、ボンディング検査対象管理データにもとづきＸＹステージが移動（ＸＹステージ移動Ｍ１）して、カメラ２１によりボンディング箇所が撮影されてその画像の取り込みが行われ、画像取込と平行して画像処理部２５で処理された画像を用いてボンディングの検査が行われる。ブロック＃１の前記画像取込が完了した時点で、ブロック＃２に進み、そしてブロック＃３のボンディング検査終了時点でボンディング領域全体の作業が完了する。
【００１２】
各ブロックにおける画像取込とボンディングの検査は、図２（ｂ）に示すように行われ、先ず各ブロックにおいて画像は複数に分割（図中では、３分割）されて蓄積され、各画像蓄積Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３に対して画像処理部２５へ画像転送Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３が行われ、そこで画像処理された各蓄積画像に対して、即座にボンディング検査（図中、検査１、検査２、検査３）が実行される。即ち、各々の蓄積画像に対して、ボンディング検査までが平行して進められる。
【００１３】
図２（ｂ）の処理動作を更に詳しく説明すると、ボンディング検査手段２０は、ボンディングを終了した第１のブロック＃１のボンディング検査を開始する。この検査に際して、当該ブロック＃１内を３つの画像領域に分割し、まず最初に、第１の画像領域について、当該第１の画像領域へのＸＹステージの移動Ｍ１、当該第１の画像領域確定のためのサーチディレイＤ１、当該第１の画像領域の画像蓄積Ｃ１、蓄積画像の転送Ｔ１、転送画像を用いた当該第１の画像領域の検査１を１つの検査処理単位Ｐ１として、ボンディング検査を行う。
【００１４】
そして、上記第１の画像領域のボンディング検査の途中において、第１の画像領域についての画像蓄積Ｃ１が終了した時点で、次の第２の画像領域へのＸＹステージの移動Ｍ２を開始し、第２の画像領域についてのボンディング検査を第１の画像領域と並行に開始する。すなわち、第２の画像領域について、当該第２の画像領域へのＸＹステージの移動Ｍ２、当該第２の画像領域確定のためのサーチディレイＤ２、当該第２の画像領域の画像蓄積Ｃ２、蓄積画像の転送Ｔ２、転送画像を用いた当該第２の画像領域の検査２を１つの検査処理単位Ｐ２として、ボンディング検査を行う。
【００１５】
同様に、第３の画像領域についても、第２の画像領域についての画像蓄積Ｃ２が終了した時点で、次の第３の画像領域へのＸＹステージの移動Ｍ３を開始し、第３の画像領域についてのボンディング検査を、検査処理単位Ｐ３を単位として第２の画像領域と並行に開始する。
【００１６】
以上示したように、各ブロックにおけるボンディング検査と平行して次のブロックのワイヤボンディングが行われ、更に、各ブロックにおいては、分割した複数の画像領域についての画像取込とボンディング検査が平行して行われるので、従来の場合に比べてワイヤボンディング開始からボンディング検査の全てが終了するまでに要する時間が短縮される。
【００１７】
本発明によれば、各ブロックにおけるボンディング検査と平行して次のブロックのワイヤボンディングが行われ、更に、各ブロックにおいては、複数に分割された画像領域の画像取込とボンディング検査が平行して行われるので、従来の場合に比べてワイヤボンディング開始からボンディング検査の全てが終了するまでに要する時間が短縮される。この結果、ワイヤボンディング対象物をヒータープレート上に保持する時間が短縮され、前記対象物へのヒータープレートからの熱の影響を低減できるとともに、ワイヤボンディング工程を有する生産における生産能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるワイヤボンダの実施形態を説明するための概略図である。
【図２】 本発明の実施形態であるワイヤボンダを説明するためのタイミングチャートであり、（ａ）はボンディング領域全体におけるタイミングを示し、（ｂ）は分割された領域におけるタイミングを示す。
【図３】 従来のワイヤボンディングとボンディング検査のタイミングを説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０ ワイヤボンダ
１１ 半導体装置
１２ ヒータープレート
２０ ボンディング検査手段
２１ カメラ
２２ ＸＹステージ
２３ 駆動部
２４ 制御部
２５ 画像処理部
２６ 主制御部

Claims (1)

  1. 半導体装置のワイヤボンディングを行うボンディング手段と、該ワイヤボンディングによるボンディングの良否をボンディング箇所の撮影画像により検査するボンディング検査手段とを備えたワイヤボンダにおいて、
    前記ワイヤボンディング手段を、前記半導体装置のボンディング領域を複数のブロック（＃１〜＃３）に分割して順次ボンディングを行うように構成するとともに、前記ボンディング検査手段を、前記ボンディング終了したブロックについて、該ボンディング手段が次のブロックをボンディングするのと平行して検査するように構成し、
    更に、前記ボンディング検査手段は、前記ボンディング終了したブロックの検査に際して、当該ブロック内を複数の画像領域に分割し、指定画像領域へのＸＹステージ移動（Ｍ）、指定画像領域確定のためのサーチディレイ（Ｄ）、指定画像領域の画像蓄積（Ｃ）、蓄積画像の転送（Ｔ）、転送画像を用いた指定画像領域のボンディング検査を１つの検査処理単位（Ｐ１〜Ｐ３）として、前記複数に分割した各画像領域を順次検査していくとともに、この順次検査に際して、現在検査を行っている画像領域についての画像蓄積（Ｃ）が終了した時点で、次の画像領域へのＸＹステージの移動（Ｍ）を開始するようにしたことを特徴とするワイヤボンダ。
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