JPH0447973B2 - - Google Patents

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JPH0447973B2
JPH0447973B2 JP60030389A JP3038985A JPH0447973B2 JP H0447973 B2 JPH0447973 B2 JP H0447973B2 JP 60030389 A JP60030389 A JP 60030389A JP 3038985 A JP3038985 A JP 3038985A JP H0447973 B2 JPH0447973 B2 JP H0447973B2
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bonding
wire
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capillary
wire bonder
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Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
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Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd
Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はワイヤボンダに関し、特にリードへの
ワイヤボンデイングを高信頼度に行うことのでき
るワイヤボンダに関するものである。
〔背景技術〕
半導体装置のリードフレームやパツケージベー
ズ上に固着した半導体ペレツトの電極パツドを、
リードフレームやパツケージベースの外部導出用
のリードに電気的に接続するためにワイヤボンデ
イングが行われるが、近年のこの種のワイヤボン
ダは、電極パツドやリードを自動的に認識した上
でその認識位置にワイヤを接続する自動ワイヤボ
ンダとして構成されることが多い。たとえば、か
かる技術を述べてある例としては、工業調査会発
行電子材料1983年11月号別冊、昭和58年11年15日
発行P.140〜145がある。
そして、通常では電極パツドやリードの認識位
置は夫々の中心位置に設定しており、ここにボン
デイングツールを位置決めしてワイヤボンデイン
グを行うようになつている。
ところで、ワイヤの先端にボールを形成しキヤ
ピラリでこのボールを潰しながら熱圧着を行うい
わゆるネイルヘツドボンデイング法を用いて電極
パツドへの第1ボンデイングを行うワイヤボンダ
では、キヤピラリ中心とボンデイング中心とが常
に一致しているので前述した認識方法をそのまま
利用しても、認識位置とワイヤボンデイグ位置と
が常に一致し、電極パツドに良好なボンデイング
を行うことができる。
しかしながら、このワイヤボンダでも、第4
図、第5図に示すように、キヤピラリ30の一側
でワイヤ31を押し潰しながらリード32への圧
着を行う第2ボンデイング時には、実際のボンデ
イング位置Bxがキヤピラリ30の中心Cxに対し
てワイヤ31の張設方向側にずれてしまうため、
リード認識位置(リード中心位置)Cx上に正し
くボンデイングできなくなる。特に、この現象は
リード32延設方向とワイヤ31の張設方向(平
面XY方向)のずれが大きい程影響が大になり、
場合によつてはリードの端部にボンデイングが行
われたり或いはボンデイングが不良になることも
あり、ワイヤボンデイングの信頼性を低下させる
原因となつている。
このため、これまでのこの種のワイヤボンダで
は、特に多ピン型の半導体装置のワイヤボンデイ
ングにおいて信頼性が低くなり、これに対処する
には全てのリードに対して予め最適ボンデイング
位置を求めかつこれをプログラム化しなければな
らない等、作業が複雑化されかつ汎用性に乏しい
という問題もある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、常にリードの好ましい位置に
ワイヤのボンデイングを行うことができ、半導体
装置の信頼性の向上を図ることのできるワイヤボ
ンダを提供することにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な
特徴は、本明細書の記述および添付図面からあき
らかになるであろう。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なも
のの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。
すなわち、リードの中心位置を認識する認識部
と、この中心位置に対する最適ボンデイング指示
位置の偏倚量を記憶する記憶部と、これら認識部
と記憶部の各出力に基づいて実際のリードにおけ
る最適ボンデイング指示位置を算出する演算部と
をワイヤボンダの制御系内に備えることにより予
めセルフテーチングによつて求められかつ記憶部
内に記憶された偏倚量によつてリードの中心位置
から偏倚された最適ボンデイング指示位置を容易
に求めることができ、良好なワイヤボンデイング
を可能として半導体装置の信頼性の向上を図るこ
とができる。
〔実施例〕
第1図は本発明を金線を用いたネイルヘツドボ
ンデイングに適用したワイヤボンダの実施例の全
体構成図であり、図において1はワイヤボンダ本
体、2は制御系である。
前記ワイヤボンダ本体1は、XYテーブル10
上に搭載したボンデイングヘツド11に上下揺動
可能のボンデイングアーム12を支持し、その先
端にキヤピラリ13を固着している。このキヤピ
ラリ13は公知のように先端部を円錐筒状とし、
前記ボンデイングヘツド11の上部に支持したプ
ーリ15に巻回しているボンデイングワイヤとし
ての金線14の先端をその中空孔内に挿通してい
る。また、前記ボンデイグアーム12は図外のカ
ム機構により上下揺動され、この揺動に伴なつて
前記キヤピラリ13を上下動させることは言うま
でもない。
一方、前記キヤプラリ13の下方位置には、ボ
ンデイングステージ16を配置しており、ワイヤ
ボンデイングされる半導体構体17をその上に載
置している。この半導体構体17は、本例ではリ
ードフレーム18上に半導体ペレツト19を固着
し、リードフレーム18のインナリード18Aと
半導体ペレツト19の電極パツド19Aとの間に
前記金線14を接続する。
また、前記キヤピラリ13の上方にはTVカメ
ラ20をボンデイングヘツド11に支持し、前記
ボンデイグステージ16上の半導体構体17の表
面を撮像することができる。
他方、前記制御系2は、前記TVカメラ20の
信号から半導体構体17のインナリード18Aと
電極パツド19Aを公知のパターン認識法によつ
て認識してその中心位置を認識データとして出力
する認識部21と、予め種々のインナリードや電
極パツドの中心位置に対する最適ボンデイング指
示位置(キヤピラリの中心が位置すべき位置)の
相対的な偏倚量をデータとして記憶しておく記憶
部22と、前記認識部21の出力と記憶部22に
記憶されている偏倚データとで現在の半導体構体
17におけるインナリード18A、電極パツド1
9Aの絶対的な最適ボンデイング指示位置を決定
する演算部23とを備えている。前記記憶部22
には、外部の設計データ24と前記認識部21の
夫々の出力に基づいて所定の計算を行うセルフテ
ーチング部25を付設し、ここから前記した偏倚
データを取り込んでこれを記憶するようになつて
いる。また、演算部23は前記XYテーブル10
をコントロールするコントローラ26を接続し、
キヤピラリ13を最適ボンデイング指示装置に設
定することができる。
なお、前記制御系2の各部は図外のコンピユー
タによつて集中制御されるように構成できること
は言うまでもない。図中、27はリード等を視覚
認識するためのモニタである。
次に、以上の構成のワイヤボンダを用いたワイ
ヤボンデイグ作用を説明する。
先ず、ボンデイングステージ16上のワイヤボ
ンデイングすべき半導体構体17をTVカメラ2
0で撮像して各インナリード18Aや電極パツド
19Aをモニタ27に映すと共に、マーカを各イ
ンナリード18Aや電極パツド19Aの最適ボン
デイング指示位置に合わせる。なお、各電極パツ
ド19Aでは最適ボンデイング指示位置は中心位
置に一致するので問題は生ぜずしたがつてここで
はインナリード18Aの場合について説明する。
すなわち、インナリード18Aの場合には、第
2図および第3図のようにインナリード18Aの
延設方向と、金線14の張設方向によつて、キヤ
ピラリ13の中心が位置するのに最適な位置、つ
まり最適ボンデイグ指示位置Bnが各々のインナ
リード18Aの中心位置Cnに対して偏倚される。
したがつて、この最適ボンデイング指示位置への
マーク合わせを設計デター24を利用する等し
て、全てのインナリードに対して行う。
一方、認識部21は各インナリード18Aを認
識することにより各リードの中心位置、換言すれ
ば金線14が実際にボンデイングされるべき位置
を認識する。
すると、セルフテーチング部25は、認識部2
1のインナリード18Aの位置認識データ、つま
り各インナリード18Aの中心位置Cnと、マー
カにより位置合わせされた最適ボンデイング指示
位置Bnとで両者のXY方向の偏倚量(Xn、Yn)
を自動的に計算し、偏倚データとして記憶部22
に記憶させる。この計算は複数本のインナリード
の全てについて行われ、これにより構体の半導体
構体17におけるインナリード18Aの全てに対
し、その中心位置に対する最適ボンデイング指示
位置の相対的な偏倚量が記憶される。すなわち、
セルフテーチングが完了される。
したがつて、ワイヤボンデイグされる一連の複
数個の半導体構体17が順次ボンデイングテージ
16上に移動されてくると、各半導体構体17は
その都度TVカメラ20に撮像され、認識部21
によつて各インナリード18Aの中心位置が認識
される。この中心位置は認識データとして演算部
23へ送出される。
すると、演算部23は、各インナリード18A
に対応する偏倚データを記憶部22から取り込み
ここで両データの相対位置と、前記の中心位置に
基づいて、各インナリード18Aにおける絶対的
な最適ボンデイグ指示位置を算出する。そして、
コントローラ26を制御することにより、XYテ
ーブル10を位置制御してキヤピラリ13の中心
をこの最適ボンデイング指示装置に設定し、イン
ナリード18Aへのワイヤボンデイングを実行す
ることになる。
このようにして、キヤピラリ13を位置設定し
てワイヤボンデイングを行えば、第3図に示すよ
うに金線14はキヤピラリ13の先端における金
線張設方向の一側においてインナリード18Aに
熱圧着され、この位置Baはキヤピラリ13の中
心位置Caからは偏倚されるが、この偏倚量は予
め記憶していた前述の偏倚量(Xn、Yn)に等し
く、したがつて金線14は最適ボンデイング指示
位置からこの量だけ偏倚されたインナリード18
Aの中心位置Caにボンデイングされることにな
る。
これにより、最初にセルフテーチングを行つて
おけば、以後の同一構成の多数の半導体構体17
の全てのインナリード18Aに対して最適なワイ
ヤボンデイングを自動的に行うことができる。
〔効果〕
(1) ワイヤボンダの制御系に、リードの中心位置
を認識する認識部と、この中心位置に対する最
適ボンデイング指示位置の偏倚量を記憶する記
憶部と、前記認識部と記憶部の各出力に基づい
て、実際のリードにおける最適ボンデイング指
示位置を算出する演算部とを備えているので、
リードを認識すれば全てのリードに対して最適
な位置ヘキヤピラリを設定し、リードの中心位
置へのボンデイングを可能にして信頼性の高い
ワイヤボンデイングを実現できる。
(2) 中心位置に対する最適ボンデイング指示位置
の偏倚量を求めてこれを記憶部に記憶させるセ
ルフテーチング部を有しているので、前記偏倚
量をワイヤボンダ自身で設定でき、ワイヤボン
ダの自動化を図ることができる。
以上本発明者によつてなされた発明を実施例に
もとづき具体的に説明したが、本発明は上記実施
例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。
例えば、制御系認識部、記憶部、演算部は夫々
独立した構成とする必要はなく、制御系全体をコ
ンピユータで構成した上で各部と同一の機能をプ
ログラム化する等ソフト技術で実現できるように
してもよい。
〔利用分野〕
以上の説明では主として本発明者によつてなさ
れた発明をその背景となつた利用分野である金線
を用いたワイヤボンダに適用した場合について説
明したが、それに限定されるものではなく、金線
以外のアルミニウム線、銅線を用いたネイルヘツ
ドボンデイング方式のワイヤボンダにも適用でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のワイヤボンダの全体構成図、
第2図は半導体構体の電極パツド、リードを示す
一部の拡大平面図、第3図はリードの拡大平面
図、第4図および第5図はボンデイング位置ずれ
を説明するための図であつて、第4図は断面図、
第5図は平面図である。 1……ワイヤボンダ本体、2……制御系、10
……XYテーブル、11……ボンデイングヘツ
ド、12……ボンデイングアーム、13……キヤ
ピラリ、14……金線、16……ボンデイングス
テージ、17……半導体構体、18……リードフ
レーム、18A……インナリード、19……半導
体ペレツト、19A……電極パツド、20……
TVカメラ、21……認識部、22……記憶部、
23……演算部、24……設計データ、25……
セルフテーチング部、26……コントローラ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ボンデイングステージ上に載置された半導体
    構体のリードを認識し、このリード上にワイヤボ
    ンダ本体のキヤピラリを位置設定してワイヤボン
    デイングを行なわせる制御系を備えてなるワイヤ
    ボンダであつて、前記制御系は前記リードの中心
    位置を認識する認識部と、この中心位置に対する
    キヤピラリが位置すべき最適ボンデイング指示位
    置の偏倚量を記憶する記憶部と、これら認識部と
    記憶部の各出力に基づいて現在ワイヤボンデイン
    グされるべき半導体構体のリードへの最適ボンデ
    イング指示位置を算出しかつキヤピラリをこの位
    置に設定し得る演算部とを備えることを特徴とす
    るワイヤボンダ。 2 記憶部はセルフテーチング部を有し、最先の
    半導体構体に対して認識したリード中心位置と、
    このリードに対して予め設定された最適ボンデイ
    ング指示位置とから偏倚量を求め得るように構成
    してなる特許請求の範囲第1項記載のワイヤボン
    ダ。
JP60030389A 1985-02-20 1985-02-20 ワイヤボンダ Granted JPS61190953A (ja)

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JP60030389A JPS61190953A (ja) 1985-02-20 1985-02-20 ワイヤボンダ

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JP60030389A JPS61190953A (ja) 1985-02-20 1985-02-20 ワイヤボンダ

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JPS61190953A JPS61190953A (ja) 1986-08-25
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JPS6362242A (ja) * 1986-09-02 1988-03-18 Toshiba Corp ワイヤボンディング装置
JP2598192B2 (ja) * 1991-12-06 1997-04-09 株式会社東芝 半導体製造装置

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