JPH06252212A

JPH06252212A - ボンディング装置

Info

Publication number: JPH06252212A
Application number: JP3532693A
Authority: JP
Inventors: Osamu Ito; 治伊藤; Jitsuo Sekiya; 實雄関谷
Original assignee: Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Priority date: 1993-02-24
Filing date: 1993-02-24
Publication date: 1994-09-09

Abstract

(57)【要約】【目的】ボンディング装置において、ボンディングツ
ールの予防保全を可能とし、ボンディング不良の発生を
確実に防止する。【構成】ボンディングステージ１２にて、１ボンディ
ングが終了する毎に、Ｘ−Ｙテーブル１１を移動させ、
クリーニングステージ１３の近傍に設けたモニタカメラ
１４によってボンディングツール９を撮影する。それを
テレビモニタ１５にてオペレータが、ボンディングツー
ル９の汚染や破損状況をチェックする。また、クリーニ
ング終了後のボンディングツール９の表面の状況もチェ
ックする。このチェックによって、何回のボンディング
でボンディングツール９のクリーニングが必要であるか
等のクリーニングのサイクルタイム、頻度、クリーニン
グ圧力等の最適なクリーニング条件が決定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボンディング装置技術
に関し、特に、ＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｅｄ
Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式のボンディング装置に適用して
有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の半導体装置のボンディング装置
としては、たとえば、特開平２−１０９３４７号に記載
されているものがある。このボンディング装置において
は、ボンディングが完了したテープは、テープの位置決
め機構によって位置決めされた後、プローブ機構が降下
し、テープ上の検査パッドに複数のプローブ針を接触さ
せることにより、接続状態をチェックする。

【０００３】そして、その結果をモニタ表示することに
よって、異常の有無をチェックし、異常がある場合には
ボンディング動作を停止することにより、ボンディング
不良の増発を防止している。

【０００４】また、定期的なツールクリーニングは、設
定した数のボンディングを終えると、ボンディング動作
を一旦停止してボンディングツール部をクリーニングス
テージ上に移動させ、前記クリーニングステージ上のワ
イヤブラシまたは砥石を回転させることによって行う。
このツールクリーニングは、予め時間を設定して行って
いる。

【０００５】そのツールクリーニングが終了した後、再
度ボンディングステージ上にボンディングツールを移動
させボンディング動作を開始する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このプロー
ブによる接続検査方式であると、ボンディングツールに
インナリードのめっきが徐々に付着することによって、
ボンディング時に熱伝導率が低下してしまったり、ま
た、ボンディングツールの表面の一部分が欠損した場
合、ボンディングツールの平坦度が損なわれボンディン
グ不良が発生してしまう。また、この不良は、ボンディ
ング後のプローブによる接続検査でチェックされるの
で、ボンディング不良が発生してからでないと発見でき
ない。

【０００７】さらに、約５００℃程度の高温でボンディ
ングするために、テープが熱によって変形することやポ
リイミド等の合成樹脂製の薄いテープに位置決めピンを
挿入することによるテープの位置決め孔の変形等の原因
によって、ＴＡＢテープの位置精度を出すことが難し
く、テスティングパッドとプローブ針との位置合わせ不
良が多発することによって、ボンディングが停止してし
まいボンダのスループットを低下させてしまう。

【０００８】また、プローブ針がテスティングパッドに
正確に当たっている場合でも、ＴＡＢテープが熱等によ
って変形し浮き上がってしまい、加圧力が不足してしま
うので、良品であるにも関わらず接触不良となってしま
う場合がある。

【０００９】本発明の目的は、ＴＡＢ方式の半導体装置
をボンディング不良等を発生させずに、効率良く製造で
きるボンディング装置を提供することにある。

【００１０】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかにな
るであろう。

【００１１】

【課題を解決するための手段】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、
以下のとおりである。

【００１２】すなわち、ボンディング装置のクリーニン
グステージの近傍にツール表面観測用のモニタを配設す
ることによって、ツールの破損状況、汚れの度合いやツ
ールのクリーニング効果の確認等を行うものである。

【００１３】また、前記ツール表面観測用のモニタに、
画像処理装置並びにデータ処理装置を接続することによ
って、正常なボンディングツール表面との比較を行い、
ツール破損の早期発見やツール汚れ除去のためのクリー
ニング動作を実施するものである。

【００１４】

【作用】上記のような構成のボンディング装置によれ
ば、ツール表面の汚染や破損の有無等が明確に観察でき
る。すなわち、１回毎のボンディング後のツール表面を
容易に観察できるので、連続で何回ボンディングすれば
クリーニングを要するかを判別できるようになる。

【００１５】また、クリーニング後のツール表面の状態
も観察できるようになり、サイクルタイム、クリーニン
グ頻度やクリーニング圧力等のクリーニング条件を決定
することもできる。

【００１６】その結果、ボンディング装置のボンディン
グツールの予防保全が可能となるのでボンディング不良
が無くなり、多量の不良発生を防止することができるの
で、半導体装置の生産性および信頼性が向上する。

【００１７】さらに、ツールクリーニングの条件出しが
容易となり、メンテナンス等の作業性が向上する。

【００１８】

【実施例１】図１は、本発明の実施例１によるボンディ
ング装置におけるボンディングポイントでの断面拡大
図、図２は、本発明の実施例１によるボンディング装置
の外観斜視図である。

【００１９】本実施例１において、図１に示すように、
ボンディング装置のキャリアテープ１がスプロケットホ
イール２、テープガイド３等により一定ピッチでボンデ
ィングポイントに送られる。このテープガイド３の中央
部には、フィルムキャリアのインナリード４を加圧でき
るように開孔部が設けられている。

【００２０】また、ボンディング時には、ボンディング
ポイントのチップ搭載台５上に半導体チップ６がチップ
真空吸引穴１８によって固定され置かれる。この半導体
チップ６には、半導体チップ６上に突起状の接続電極で
あるバンプ８が形成されている。

【００２１】前記半導体チップ６のボンディングポイン
トには、ボンディング用のボンディングツール９とその
ボンディングツール９を作動させる加圧シリンダ１０が
設置されている。

【００２２】次に、図２に示すように、前記テープガイ
ド３の下部には、Ｘ軸方向とＹ軸方向に自在に動作する
ことのできるＸ−Ｙテーブル１１が位置している。

【００２３】このＸ−Ｙテーブル１１上には、ボンディ
ングを行うボンディングステージ１２、ボンディングツ
ール９をクリーニングするクリーニングステージ１３が
位置しており、クリーニングステージ１３の近傍には、
高倍率のカメラ等のツール表面撮影用のモニタカメラ１
４が配設されている。

【００２４】前記クリーニングステージ１３上には、ツ
ールクリーニング用のワイヤブラシまたは砥石１３ａが
取り付けられている。さらに、前記モニタカメラ１４
は、オペレータが観察できるようにテレビモニタ１５に
接続されている。

【００２５】次に、本実施例の作用について説明する。

【００２６】キャリアテープ１が、スプロケットホイー
ル２等によって一定ピッチで、テープガイド３の下面を
沿うようにテープガイド３の開孔部であるボンディング
ポイントに送られ、テープクランパ７により、挟まれ
る。

【００２７】このボンディングポイントにおいて、加熱
されたボンディングツール９を加圧シリンダ１０によっ
て下降させ、これによって、インナリード４と接続電極
であるバンプ８とを加圧接合させる。

【００２８】その後、Ｘ−Ｙテーブル１１を、ボンディ
ングツール９がモニタカメラ１４によって撮影できる位
置まで移動させ、ボンディングツール９を撮影する。そ
の映像をテレビモニタ１５によってオペレータが観察
し、ボンディングツール９の汚染や破損状況をチェック
する。また、クリーニング終了後のボンディングツール
９の表面の状況もチェックする。

【００２９】ツールクリーニング条件設定時には、この
チェックを１ボンディング毎に行うことによって、何回
のボンディングでボンディングツール９のクリーニング
が必要であるか、また、クリーニングのサイクルタイ
ム、頻度、クリーニング圧力等の最適なクリーニング条
件が決定できる。

【００３０】これらによって、ボンディング回数を設定
し、その設定したボンディング回数に達するとボンディ
ング動作を中止させる。そして、ボンディングツール９
を図示しないＸ−Ｙテーブルを移動させることによって
テープガイド３の外側まで移動させると同時にクリーニ
ングステージ１３をＸ−Ｙテーブル１１を動作させてボ
ンディングツール９の直下まで移動させ、クリーニング
ステージ１３上のワイヤブラシまたは砥石１３ａによっ
てクリーニングを行う。

【００３１】それにより、実施例１によれば、ボンディ
ングツール９を最適の状態で使用できるので、ボンディ
ング不良が減少することによって、生産性が向上し、製
品の信頼性も向上する。

【００３２】

【実施例２】図３は、本発明の実施例２によるボンディ
ング装置の外観斜視図である。

【００３３】本実施例２では、ボンディング装置のモニ
タカメラ１４に、画像処理装置１６、データ処理装置１
７を接続する。そして、正常な状態のボンディングツー
ル９をモニタカメラ１４にて撮影し、画像処理装置１６
に登録する。また、クリーニング開始までのボンディン
グ回数も予めセットしておく。

【００３４】その後、ボンディングを開始して、前記ボ
ンディング回数に達するとクリーニングが開始される。
そのクリーニング開始時のクリーニング直前のボンディ
ングツール９を、モニタカメラ１４よって撮影する。

【００３５】次に、ボンディング前に画像処理装置１６
によって登録した正常な状態のボンディングツール９
と、クリーニング開始前のボンディングツール９を画像
処理装置１６およびデータ処理装置１７によって比較す
る。

【００３６】これによって、ボンディングツール９の破
損等の異常が発見されれば、自動的にボンディングを停
止させ、異常がない場合には、クリーニングサイクルに
入るものである。

【００３７】それにより、実施例２によれば、ツール破
損の早期発見が可能となり、また、ボンディングツール
９を最適の状態で使用できるので、ボンディング不良が
減少することによって、生産性が向上し、製品の信頼性
も向上する。

【００３８】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき説明したが、本発明は前記実施例に限定さ
れるものでなく、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。

【００３９】たとえば、ツール表面観察用のモニタカメ
ラ１４は、実施例以外の場所に設けても良く、例えばボ
ンディングステージ１２の近傍に設けても良いことは言
うまでもない。

【００４０】

【発明の効果】本発明によって開示される発明のうち、
代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれ
ば、以下のとおりである。

【００４１】（１）本発明によれば、ボンディング装置
のボンディングツールの予防保全が可能となり、ボンデ
ィング不良がなくなる。

【００４２】（２）また、上記（１）により、多量の不
良発生を防止することができ、また半導体装置の生産性
および信頼性が向上する。

【００４３】（３）さらに、ツールクリーニングの条件
出しが容易となり、メンテナンス等の作業性が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例１によるボンディング
装置におけるボンディングポイントでの断面拡大図であ
る。

【図２】図２は、本発明の実施例１によるボンディング
装置の外観斜視図である。

【図３】図３は、本発明の実施例２によるボンディング
装置の外観斜視図である。

【符号の説明】

１キャリアテープ２スプロケットホイール３テープガイド４インナリード５チップ搭載台６半導体チップ７テープクランパ８バンプ９ボンディングツール１０加圧シリンダ１１Ｘ−Ｙテーブル１２ボンディングステージ１３クリーニングステージ１３ａワイヤブラシまたは砥石１４モニタカメラ１５テレビモニタ１６画像処理装置１７データ処理装置１８チップ真空吸引穴

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】クリーニングステージの近傍に配設され
たツール表面撮影用のモニタカメラと、前記モニタカメ
ラの映像を表示するモニタが配設された構造よりなるこ
とを特徴とするボンディング装置。
【請求項２】前記ツール表面撮影用のモニタカメラ
に、画像処理装置並びにデータ処理装置が接続された構
造よりなることを特徴とする請求項１記載のボンディン
グ装置。