JPH06342822A - ターゲットボンディング点自動教育方法 - Google Patents
ターゲットボンディング点自動教育方法Info
- Publication number
- JPH06342822A JPH06342822A JP24332791A JP24332791A JPH06342822A JP H06342822 A JPH06342822 A JP H06342822A JP 24332791 A JP24332791 A JP 24332791A JP 24332791 A JP24332791 A JP 24332791A JP H06342822 A JPH06342822 A JP H06342822A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bonding
- lead
- target
- bonding point
- automatically
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 36
- 238000012549 training Methods 0.000 title description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 47
- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L24/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/002—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating specially adapted for particular articles or work
- B23K20/004—Wire welding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L24/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/0554—External layer
- H01L2224/0555—Shape
- H01L2224/05552—Shape in top view
- H01L2224/05554—Shape in top view being square
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/4501—Shape
- H01L2224/45012—Cross-sectional shape
- H01L2224/45015—Cross-sectional shape being circular
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/4912—Layout
- H01L2224/49171—Fan-out arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
- H01L2224/789—Means for monitoring the connection process
- H01L2224/78901—Means for monitoring the connection process using a computer, e.g. fully- or semi-automatic bonding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/8512—Aligning
- H01L2224/85121—Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L24/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01006—Carbon [C]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01015—Phosphorus [P]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01039—Yttrium [Y]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01074—Tungsten [W]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01079—Gold [Au]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 基準半導体におけるボンディングターゲッ
ト位置を教育し、製品半導体においてボンディングを行
う際に、基準半導体と製品半導体とでボンディングター
ゲット点が相違していても正確なボンディングが可能な
ようにする。 【構成】 基準半導体装置においてターゲットボンディ
ング位置を手動で近似的に検出し、かつ各近似的ボンデ
ィング位置においてパターン認識装置によりターゲット
ボンディング位置２４、２７を自動的に再配置し、パタ
ーン認識装置には次のボンディング位置への方向と距離
Ｄがプログラミングされており、次のボンディング位置
への進行を自動的に行う。
ト位置を教育し、製品半導体においてボンディングを行
う際に、基準半導体と製品半導体とでボンディングター
ゲット点が相違していても正確なボンディングが可能な
ようにする。 【構成】 基準半導体装置においてターゲットボンディ
ング位置を手動で近似的に検出し、かつ各近似的ボンデ
ィング位置においてパターン認識装置によりターゲット
ボンディング位置２４、２７を自動的に再配置し、パタ
ーン認識装置には次のボンディング位置への方向と距離
Ｄがプログラミングされており、次のボンディング位置
への進行を自動的に行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤボンダ及びダイ
ボンダに使用するタイプの視覚システムに関する。さら
に特定すれば、本発明は、自動ワイヤボンディング機及
び関連した視覚システムを使用してボンディング操作を
行う際に、細いワイヤ用の相互接続点を形成するリード
フレームと半導体装置上の望ましいターゲットボンディ
ング位置を決定する新規な方法に関する。
ボンダに使用するタイプの視覚システムに関する。さら
に特定すれば、本発明は、自動ワイヤボンディング機及
び関連した視覚システムを使用してボンディング操作を
行う際に、細いワイヤ用の相互接続点を形成するリード
フレームと半導体装置上の望ましいターゲットボンディ
ング位置を決定する新規な方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動ワイヤボンダは公知であり、
かつ米国クラス２２８、サブクラス４．５に分類されて
いる（国際分類Ｂ２３Ｋ２０／０００）。初期の自動ワ
イヤボンダの代表的なものは、米国特許第４，２６６，
７１０号明細書に記載されており、製造中に半導体装置
における繰返し操作を行うため数値制御工作機械と同様
に反復できる所定の第１及び第２のボンディング位置を
教育されるようにプログラミング可能であった。
かつ米国クラス２２８、サブクラス４．５に分類されて
いる（国際分類Ｂ２３Ｋ２０／０００）。初期の自動ワ
イヤボンダの代表的なものは、米国特許第４，２６６，
７１０号明細書に記載されており、製造中に半導体装置
における繰返し操作を行うため数値制御工作機械と同様
に反復できる所定の第１及び第２のボンディング位置を
教育されるようにプログラミング可能であった。
【０００３】これまでに視覚システム又はパターン認識
システム（ＰＲＳ）は公知であり、かつ米国クラス３８
２、サブクラス８に分類されている（国際分類Ｇ０６Ｋ
９／２３）。自動ワイヤボンダに使われるような以前の
視覚システムの代表的なものは、米国特許第４，４４
１，２０５号明細書に記載されており、ピクセルグレー
スケール輝度値の行の列を加算することにより発生した
新しい符号を用い、かつ位置決めすべき装置から形成さ
れた符号を位置のわかっている基準半導体から前に学習
した（又は教育した）補助符号と比較して、ワイヤボン
ディングすべき半導体装置の正確なＸ及び（及び回転位
置を自動的に見出すようにプログラミング可能であっ
た。基準半導体装置上のパッドも、ミシュレーションボ
ンディング教育動作の際に教育されたものである。製品
装置が極めて正確に作られたものであれば、電極ボンデ
ィング経路の位置は基準装置上の教育された同じ場所に
あり、かつボンディングは、ボンディングターゲットの
再配置を行うことなく、ボンディングした装置の高い生
産量を実現できる。
システム（ＰＲＳ）は公知であり、かつ米国クラス３８
２、サブクラス８に分類されている（国際分類Ｇ０６Ｋ
９／２３）。自動ワイヤボンダに使われるような以前の
視覚システムの代表的なものは、米国特許第４，４４
１，２０５号明細書に記載されており、ピクセルグレー
スケール輝度値の行の列を加算することにより発生した
新しい符号を用い、かつ位置決めすべき装置から形成さ
れた符号を位置のわかっている基準半導体から前に学習
した（又は教育した）補助符号と比較して、ワイヤボン
ディングすべき半導体装置の正確なＸ及び（及び回転位
置を自動的に見出すようにプログラミング可能であっ
た。基準半導体装置上のパッドも、ミシュレーションボ
ンディング教育動作の際に教育されたものである。製品
装置が極めて正確に作られたものであれば、電極ボンデ
ィング経路の位置は基準装置上の教育された同じ場所に
あり、かつボンディングは、ボンディングターゲットの
再配置を行うことなく、ボンディングした装置の高い生
産量を実現できる。
【０００４】前記のワイヤボンディングシステム及び関
連する視覚システムを使用する際、半導体のボンディン
グパッド上で行われる第１のボンディングは、製品装置
における自動ボンディング操作の前の教育操作の間に基
準装置において手動で位置決めされた所定の教育位置に
おいて行われるものと考えられる。さらに本来基準リー
ドフレーム上の教育された第２ボンディング位置は、製
品リードフレーム装置上の第２ボンディング位置を決め
るために利用できると考えられるが、極めて高密度の装
置及びリードフレームでは第２ボンディング位置のため
再現可能なあらかじめ教育した場所は提供されず、かつ
第２のボンディングを行うべきリードフレームが仮定し
た所定の場所にあるかどうかを判定するためにある種の
チェック方法を利用することが必要になるとわかった。
１９８７年８月７日出願の米国特許出願第０７／０８
５，２４０号明細書においてパターン認識システムは、
画像処理システムとリードフレーム上のリード位置の場
所を確認する方法を提供するように変形されている。こ
の出願は、リードフレーム上の候補のリードを位置決め
できることを示している。候補のリード間の背景におけ
る暗い範囲と不正な反射のため、半導体装置上のリード
アウト電極パッドとリードフレーム上のリードアウト端
子（又はボンディング位置）との間でワイヤボンディン
グ微細ワイヤの相互接続を行う速度を遅らせるために十
分な時間を消費する一連のチェックと比較を行うことが
必要である。第１及び第２のボンディング位置両方の精
度を根本的に改善する方法と手段を提供して、すべての
ボンディングが軍仕様に合うような十分な精度でパッド
とリード上の中心に配置され、満足なボンディング半導
体装置の生産量を増加し、かつボンディングした装置の
ボンディング速度生産量を実際に増加するようにするこ
とが極めて望ましいという結論に達している。
連する視覚システムを使用する際、半導体のボンディン
グパッド上で行われる第１のボンディングは、製品装置
における自動ボンディング操作の前の教育操作の間に基
準装置において手動で位置決めされた所定の教育位置に
おいて行われるものと考えられる。さらに本来基準リー
ドフレーム上の教育された第２ボンディング位置は、製
品リードフレーム装置上の第２ボンディング位置を決め
るために利用できると考えられるが、極めて高密度の装
置及びリードフレームでは第２ボンディング位置のため
再現可能なあらかじめ教育した場所は提供されず、かつ
第２のボンディングを行うべきリードフレームが仮定し
た所定の場所にあるかどうかを判定するためにある種の
チェック方法を利用することが必要になるとわかった。
１９８７年８月７日出願の米国特許出願第０７／０８
５，２４０号明細書においてパターン認識システムは、
画像処理システムとリードフレーム上のリード位置の場
所を確認する方法を提供するように変形されている。こ
の出願は、リードフレーム上の候補のリードを位置決め
できることを示している。候補のリード間の背景におけ
る暗い範囲と不正な反射のため、半導体装置上のリード
アウト電極パッドとリードフレーム上のリードアウト端
子（又はボンディング位置）との間でワイヤボンディン
グ微細ワイヤの相互接続を行う速度を遅らせるために十
分な時間を消費する一連のチェックと比較を行うことが
必要である。第１及び第２のボンディング位置両方の精
度を根本的に改善する方法と手段を提供して、すべての
ボンディングが軍仕様に合うような十分な精度でパッド
とリード上の中心に配置され、満足なボンディング半導
体装置の生産量を増加し、かつボンディングした装置の
ボンディング速度生産量を実際に増加するようにするこ
とが極めて望ましいという結論に達している。
【０００５】
【発明の目的】本発明の基本的な目的は、製品半導体と
リードフレームにおいて第１及び第２の微細ワイヤボン
ディング相互接続を行う基準半導体パッドとリードフレ
ームリード上の正確なボンディングターゲット位置を教
育するために必要な時間を減少することにある。
リードフレームにおいて第１及び第２の微細ワイヤボン
ディング相互接続を行う基準半導体パッドとリードフレ
ームリード上の正確なボンディングターゲット位置を教
育するために必要な時間を減少することにある。
【０００６】本発明の別の基本的目的は、教育操作の間
の第１及び第２ボンディング位置の位置決め精度を高
め、一方全教育操作を行うために必要な時間を短縮する
ことにある。
の第１及び第２ボンディング位置の位置決め精度を高
め、一方全教育操作を行うために必要な時間を短縮する
ことにある。
【０００７】本発明のその他の基本的目的は、比較的未
熟な労働者によって操作されることがある自動ワイヤボ
ンダを使用して教育操作を行うための方法と手段を提供
することがある。
熟な労働者によって操作されることがある自動ワイヤボ
ンダを使用して教育操作を行うための方法と手段を提供
することがある。
【０００８】本発明のその他の基本的目的は、ワイヤボ
ンディングを行う速度を低下させることなく、自動ワイ
ヤボンディング操作の間に半導体パッドとリードフレー
ムリードの自動位置決めを行うことにある。
ンディングを行う速度を低下させることなく、自動ワイ
ヤボンディング操作の間に半導体パッドとリードフレー
ムリードの自動位置決めを行うことにある。
【０００９】本発明のその他の基本的目的は、前に位置
決めした第１及び第２のボンディング位置においてワイ
ヤボンディング操作を行いながら、次の第１及び第２の
ボンディング位置の正確なターゲットボンディング位置
を決める方法を提供することにある。
決めした第１及び第２のボンディング位置においてワイ
ヤボンディング操作を行いながら、次の第１及び第２の
ボンディング位置の正確なターゲットボンディング位置
を決める方法を提供することにある。
【００１０】本発明のその他の基本的目的は、自動ワイ
ヤボンディング操作中にそれぞれの半導体パッドとリー
ドフレームリード上のあらかじめ決められた正確な最適
ボンディングターゲットの位置を決めることにある。
ヤボンディング操作中にそれぞれの半導体パッドとリー
ドフレームリード上のあらかじめ決められた正確な最適
ボンディングターゲットの位置を決めることにある。
【００１１】本発明の一般的な目的は、あらゆるオフセ
ンターボンディングを実質的に排除する方法と手段を提
供することにある。
ンターボンディングを実質的に排除する方法と手段を提
供することにある。
【００１２】本発明の一般的な目的は、第２ボンディン
グの失敗を排除する方法と手段を提供することにある。
グの失敗を排除する方法と手段を提供することにある。
【００１３】本発明の一般的な目的は、少なくとも１級
の重要度で製造のオーバーランを減少する方法と手段を
提供することにある。
の重要度で製造のオーバーランを減少する方法と手段を
提供することにある。
【００１４】本発明のその他の一般的目的は、教育操作
に必要な時間を９０％程度減少する方法と手段を提供す
ることにある。
に必要な時間を９０％程度減少する方法と手段を提供す
ることにある。
【００１５】本発明のその他の一般的目的は、小群の半
導体装置の製造速度を高め、かつさらに大きな生産量を
提供することにある。
導体装置の製造速度を高め、かつさらに大きな生産量を
提供することにある。
【００１６】
【発明の構成】本発明のこれら及びその他の目的に応じ
て、教育操作の間に半導体パッドのパッド寸法を設定
し、かつ一連の教育操作において位置決めすべきパッド
のボンディング方向、ピッチ及び数を設定する装置が提
供される。自動ワイヤボンダにおけるパターン認識シス
テムは、教育したボンディングターゲットを表わす電子
表示を提供し、かつ次のボンディングターゲットへ自動
的に進められ、ここでパターン認識システムは、あらか
じめプログラミングしたパラメータを用いて次のボンデ
ィングターゲットに自身を自動的に中心配置する走査作
業を実行する。ボンディングパッド又はリードを見失う
と、教育操作は自動的に中断され、かつ１つの場所が
「スキップ」され、それから次の連続した位置が教育さ
れる。同様に方向又はピッチ又はリード幅が新しいシリ
ーズのボンディングターゲットへ変わった場合、新しい
教育操作は、すべての第１及び第２ボンディング位置を
教育するまで行われる。教えられた情報は、ボンディン
グプログラムとして確認されかつ入力される前に、再点
検しかつ確認してもよい。リードフレームへの半導体装
置製造ワイヤボンディング操作の間に、教育されたボン
ディングプログラムは、１つのボンディングターゲット
から次のものへパターン認識システムを進めるために使
われるだけであり、次のボンディングターゲットにおい
て実際のボンディング点は、基準装置とは相違する製品
装置及び製品リードフレーム上のボンディング点と教育
操作の際にボンディングプログラムを形成するために使
われる基準リードフレーム上のボンディング点との間の
相違を補償するため、パターン認識システムによって再
配置される。
て、教育操作の間に半導体パッドのパッド寸法を設定
し、かつ一連の教育操作において位置決めすべきパッド
のボンディング方向、ピッチ及び数を設定する装置が提
供される。自動ワイヤボンダにおけるパターン認識シス
テムは、教育したボンディングターゲットを表わす電子
表示を提供し、かつ次のボンディングターゲットへ自動
的に進められ、ここでパターン認識システムは、あらか
じめプログラミングしたパラメータを用いて次のボンデ
ィングターゲットに自身を自動的に中心配置する走査作
業を実行する。ボンディングパッド又はリードを見失う
と、教育操作は自動的に中断され、かつ１つの場所が
「スキップ」され、それから次の連続した位置が教育さ
れる。同様に方向又はピッチ又はリード幅が新しいシリ
ーズのボンディングターゲットへ変わった場合、新しい
教育操作は、すべての第１及び第２ボンディング位置を
教育するまで行われる。教えられた情報は、ボンディン
グプログラムとして確認されかつ入力される前に、再点
検しかつ確認してもよい。リードフレームへの半導体装
置製造ワイヤボンディング操作の間に、教育されたボン
ディングプログラムは、１つのボンディングターゲット
から次のものへパターン認識システムを進めるために使
われるだけであり、次のボンディングターゲットにおい
て実際のボンディング点は、基準装置とは相違する製品
装置及び製品リードフレーム上のボンディング点と教育
操作の際にボンディングプログラムを形成するために使
われる基準リードフレーム上のボンディング点との間の
相違を補償するため、パターン認識システムによって再
配置される。
【００１７】
【実施例】本発明の実施例を以下図面により詳細に説明
する。
する。
【００１８】図１はテスト半導体装置の拡大した細部を
示しており、この装置は、各辺に７６のボンディング点
を有する３０４ピンのチップをシミュレートするために
作られたものであり、いくつかの半導体パッドボンディ
ング点の間にスキップしたスペースがあり、不規則ピッ
チハイカウントの装置を表わすようになっている。さら
にテスト装置は、コンピュータ用途に作られた実際の半
導体製品をシミュレートするために作られたものであ
る。半導体装置１０は、連結部１２によってリードフレ
ーム（図示せず）に接続された底面又はダイパドル１１
に結合されている。リードフレームは多数のリードフレ
ームリード１３を支持し、これらリードは、半導体装置
の周囲にあるボンディングパッド１４に並んでいる。パ
ッド１４は、時にはリードアウトパッド又は電極とも称
し、パッド１４とリードフレームリード１３のチップか
ら所定の距離のところにあるターゲット１６との間で細
い金線の相互接続によりボンディングされるものであ
る。リードフレームリード１３は、対応するボンディン
グパッド１４から一定の距離のところにあるわけではな
く、又は直立して又は直線状に配置されているわけでも
なく、又はリードは、リードフレームリード１３の軸線
に対して直角をなすチップを有するわけでもないことに
注意する。この及びその他の同様な装置の極めて高い密
度のため、リードフレームリード１３の中心にあるボン
ディングターゲットの位置判定に実質上誤差の余地はな
い。いくつかのこのような装置においてリードフレーム
リード１３間のすきま距離は、指又はリードを互いに接
触せずに、リードフレームリードの幅より大きな距離だ
け互いに曲げかつ動かすことができる程度の大きさにな
っており、このことは短絡及び装置の動作不能を避ける
ために望ましい。しかしながら基準半導体装置又は製品
半導体装置においてこのことが起こると、リードフレー
ムリードの中心で第２のボンディングが行われず、かつ
極めて高価な半導体装置が修復できない程損傷すること
は明らかである。これら装置のうちあるものは、現在で
は大量になると数千ドルのコストを要する。
示しており、この装置は、各辺に７６のボンディング点
を有する３０４ピンのチップをシミュレートするために
作られたものであり、いくつかの半導体パッドボンディ
ング点の間にスキップしたスペースがあり、不規則ピッ
チハイカウントの装置を表わすようになっている。さら
にテスト装置は、コンピュータ用途に作られた実際の半
導体製品をシミュレートするために作られたものであ
る。半導体装置１０は、連結部１２によってリードフレ
ーム（図示せず）に接続された底面又はダイパドル１１
に結合されている。リードフレームは多数のリードフレ
ームリード１３を支持し、これらリードは、半導体装置
の周囲にあるボンディングパッド１４に並んでいる。パ
ッド１４は、時にはリードアウトパッド又は電極とも称
し、パッド１４とリードフレームリード１３のチップか
ら所定の距離のところにあるターゲット１６との間で細
い金線の相互接続によりボンディングされるものであ
る。リードフレームリード１３は、対応するボンディン
グパッド１４から一定の距離のところにあるわけではな
く、又は直立して又は直線状に配置されているわけでも
なく、又はリードは、リードフレームリード１３の軸線
に対して直角をなすチップを有するわけでもないことに
注意する。この及びその他の同様な装置の極めて高い密
度のため、リードフレームリード１３の中心にあるボン
ディングターゲットの位置判定に実質上誤差の余地はな
い。いくつかのこのような装置においてリードフレーム
リード１３間のすきま距離は、指又はリードを互いに接
触せずに、リードフレームリードの幅より大きな距離だ
け互いに曲げかつ動かすことができる程度の大きさにな
っており、このことは短絡及び装置の動作不能を避ける
ために望ましい。しかしながら基準半導体装置又は製品
半導体装置においてこのことが起こると、リードフレー
ムリードの中心で第２のボンディングが行われず、かつ
極めて高価な半導体装置が修復できない程損傷すること
は明らかである。これら装置のうちあるものは、現在で
は大量になると数千ドルのコストを要する。
【００１９】図２は、同一寸法の複数のパッド１８を有
する別の半導体装置１７の隅の細部をずっと拡大して示
している。代表的な例として、図示したパッドはそれぞ
れ０．０９ｍｍ（３．５ミル）の辺を有し、かつパッド
間にわずか０．０３７ｍｍ（１．５ミル）のスペースを
置いて０．１２７ｍｍ（５ミル）のピッチで配置されて
いる。１つのパッド１８には十字１９が重ねられ、かつ
別のパッド１８にはパッドアウトライン２１が重ねられ
ている。電子的に形成された十字１９とパッドアウトラ
イン２１を示す目的は、自動ワイヤボンダにより第１の
ボンディングを行うボンディングパッド１８の中心を検
出するために照準点として使用する電子的に形成された
表示としてテレビジョンディスプレイスクリーン上に現
れるものを示すことにある。別のタイプの電子的に形成
される表示は、中心ボンディング点を検出するために別
の三角形のようなものとして使われている。ボールワイ
ヤボンダがボールをボンディングすることは周知であ
り、このボールは、ワイヤの直径を１．５〜２．５倍に
までつぶすパッド１８上への第１のボンディングの際に
作られる。ワイヤが０．０２５ｍｍ（１ミル）のワイヤ
であり、かつパッドが０．０９ｍｍ（３．５ミル）のパ
ッドである場合、自動ワイヤボンダとそのボンディング
工具によって中心ボンディング点を少なくとも０．０２
５ｍｍ（１ミル）の半分にまで位置決めして、ボール又
はボールボンディングがミル仕様又は最高の製品品質に
合わせるためにパッド１８の周囲内で行われることを確
実にする必要がある。通常ボンディングパッド１８は、
１／３ミクロン又は１／１００ミル以内の線を定義でき
るマスキング技術を使用した半導体写真製版処理によっ
て作られる。従ってパッドが、最新の最高技術の器具を
使用して提供できる最もきびしいプロセスによって半導
体装置上に作られた場合、これらパッドは、互いにかつ
寸法に関して精密に配置できる。教育操作の間に精密に
製造したボンディングパッド１８の正確な中心に第１の
ボールボンディングを位置決めすることは、従来手動で
は不可能であった。高密度半導体装置の製造業者は、絶
縁及び設計のために必要なものより大きな距離だけ互い
に離した過大寸法のボンディングパッドを作ることが必
要であった。後で述べるように本発明によれば、高密度
半導体装置の製造業者は、ボンディングパッド１８を縮
小でき、かつ互いに近付けることによってボンディング
パッドを配置する周辺面積も縮小できる。
する別の半導体装置１７の隅の細部をずっと拡大して示
している。代表的な例として、図示したパッドはそれぞ
れ０．０９ｍｍ（３．５ミル）の辺を有し、かつパッド
間にわずか０．０３７ｍｍ（１．５ミル）のスペースを
置いて０．１２７ｍｍ（５ミル）のピッチで配置されて
いる。１つのパッド１８には十字１９が重ねられ、かつ
別のパッド１８にはパッドアウトライン２１が重ねられ
ている。電子的に形成された十字１９とパッドアウトラ
イン２１を示す目的は、自動ワイヤボンダにより第１の
ボンディングを行うボンディングパッド１８の中心を検
出するために照準点として使用する電子的に形成された
表示としてテレビジョンディスプレイスクリーン上に現
れるものを示すことにある。別のタイプの電子的に形成
される表示は、中心ボンディング点を検出するために別
の三角形のようなものとして使われている。ボールワイ
ヤボンダがボールをボンディングすることは周知であ
り、このボールは、ワイヤの直径を１．５〜２．５倍に
までつぶすパッド１８上への第１のボンディングの際に
作られる。ワイヤが０．０２５ｍｍ（１ミル）のワイヤ
であり、かつパッドが０．０９ｍｍ（３．５ミル）のパ
ッドである場合、自動ワイヤボンダとそのボンディング
工具によって中心ボンディング点を少なくとも０．０２
５ｍｍ（１ミル）の半分にまで位置決めして、ボール又
はボールボンディングがミル仕様又は最高の製品品質に
合わせるためにパッド１８の周囲内で行われることを確
実にする必要がある。通常ボンディングパッド１８は、
１／３ミクロン又は１／１００ミル以内の線を定義でき
るマスキング技術を使用した半導体写真製版処理によっ
て作られる。従ってパッドが、最新の最高技術の器具を
使用して提供できる最もきびしいプロセスによって半導
体装置上に作られた場合、これらパッドは、互いにかつ
寸法に関して精密に配置できる。教育操作の間に精密に
製造したボンディングパッド１８の正確な中心に第１の
ボールボンディングを位置決めすることは、従来手動で
は不可能であった。高密度半導体装置の製造業者は、絶
縁及び設計のために必要なものより大きな距離だけ互い
に離した過大寸法のボンディングパッドを作ることが必
要であった。後で述べるように本発明によれば、高密度
半導体装置の製造業者は、ボンディングパッド１８を縮
小でき、かつ互いに近付けることによってボンディング
パッドを配置する周辺面積も縮小できる。
【００２０】図３は、製品中に生じる代表的なリードの
不規則間隔と幅を示す３つのリードフレームリードの細
部を拡大して示している。代表的な場合において少数の
リードフレームは、精密スタンピングダイによってスタ
ンピングされ、代表的な場合において多数リードのリー
ドフレームは、リードの位置精度を高めるがエッジ構造
に望まれる何者かを製造しかつスペース内へ片持ち支持
された弱い指を製造するフォトレジスト技術を利用して
エッチングされる。リード２２のチップは、ビーム状本
体に沿ったところより幅広く示してある。リードフレー
ムリード２３は、かなり一定の幅Ｗを有するが、酸エッ
チングの結果不規則なものとして示してある。第２のボ
ンディングのために望ましいターゲット点は、リード２
３のチップ２５から望ましい所定の距離Ｄのところにあ
る十次２４によって示してある。リードフレームリード
２６は、酸エッチングしたスムースなエッジを有する代
表的なものであり、隣接するリード２３から所定のピッ
チＰだけ離れており、かつ通常基準装置上に配置された
所定のボンディング点を使用する従来の技術を利用して
ターゲット点２７にボンディングできるものである。し
かしターゲット点２４からターゲット点２８までのピッ
チＰは、リード２２から全くはずれており、かつ基準装
置において教育した所定のボンディング点を用いてボン
ディングを行ったならば、導通不良及び／又は装置損傷
を生じる結果になる。
不規則間隔と幅を示す３つのリードフレームリードの細
部を拡大して示している。代表的な場合において少数の
リードフレームは、精密スタンピングダイによってスタ
ンピングされ、代表的な場合において多数リードのリー
ドフレームは、リードの位置精度を高めるがエッジ構造
に望まれる何者かを製造しかつスペース内へ片持ち支持
された弱い指を製造するフォトレジスト技術を利用して
エッチングされる。リード２２のチップは、ビーム状本
体に沿ったところより幅広く示してある。リードフレー
ムリード２３は、かなり一定の幅Ｗを有するが、酸エッ
チングの結果不規則なものとして示してある。第２のボ
ンディングのために望ましいターゲット点は、リード２
３のチップ２５から望ましい所定の距離Ｄのところにあ
る十次２４によって示してある。リードフレームリード
２６は、酸エッチングしたスムースなエッジを有する代
表的なものであり、隣接するリード２３から所定のピッ
チＰだけ離れており、かつ通常基準装置上に配置された
所定のボンディング点を使用する従来の技術を利用して
ターゲット点２７にボンディングできるものである。し
かしターゲット点２４からターゲット点２８までのピッ
チＰは、リード２２から全くはずれており、かつ基準装
置において教育した所定のボンディング点を用いてボン
ディングを行ったならば、導通不良及び／又は装置損傷
を生じる結果になる。
【００２１】この説明のため、教育操作が行われ、かつ
前記の十字印がターゲット点２７上にあり、かつ配置す
べきリードの数及びリードＤのチップからの距離がリー
ドのピッチＰと幅Ｗによってコンピュータに入力される
ものと仮定する。所望のボンディング点２７は手動で入
力され、かつ視覚システムは、複数の走査線２９〜３１
によって示した走査作業を行うようにプログラミングさ
れており、その場合これら走査線は、最小幅Ｗを見出す
ことによりリード２６の配向を判定するために５°の増
分で行う１８０°シータ走査を表わしている。従って幅
情報Ｗが自動的に得られかつほとんどの教育操作のため
にプログラミングする必要がないことは明らかである。
最も狭い幅Ｗは、リード２６のエッジに対して垂直な走
査線３０に沿って生じる。リード２６のエッジを見出せ
ば、ターゲット点２７がリード２６の正確な中心になか
ったとしても、このターゲット点を電子的に再配置する
ことができる。従って未熟なオペレータが、どのターゲ
ット点２７でも十字印２４を得ることができ、かつリー
ド２６は、本発明におけるリードの中心に自動的に位置
決めされたターゲットボンディング点２７を有する。リ
ード２６の望ましい中心２７を電子的に検出すれば、直
交走査を行いかつリード２６のチップ２５を位置決めす
ることができる。同様にボンディング点又はターゲット
点２７は、エッジ２５から距離Ｄだけ新しいターゲット
点２７の方へ再配置され、その結果教育されたボンディ
ング点２７は、所定の正確な距離Ｄのところでリード２
６の中心にある。この時新しい点２７から距離Ｄだけ近
似的ボンディング点の位置にある隣接リードの方へ進
め、かつこのプロセスを繰返して、リード２３の新しい
ボンディング点２４をチップ２５から望ましい所定の距
離Ｄのところにあるリード２３の中心に位置決めするよ
うにすることができる。新規なプログラム制御パターン
認識システムをリード２２の望ましいボンディング点を
見出すために教育操作に利用すれば、仮定したボンディ
ング点２８はリード２２からはずれている。しかし走査
線２９〜３１は、リード２２の両方のエッジを含むスペ
ース又は範囲Ｓを通り、リード２２の２つのサイドエッ
ジを検出し、かつ前記のようにリード２２のエッジに直
交する走査線３０を検出する。リード２２の中心ターゲ
ット点２０を検出した後に、中心点からの距離Ｄが判定
され、かつ最終的なターゲット点２０は、この時リード
２２が正常な軸線から傾斜していたとしても検出され
る。順序を追った進行と望ましい距離Ｄにおけるリード
の実際の中心の検出とが、同様なピッチＰを有するなら
ばどのような数のリードの場合でも行うことができるこ
とは明らかである。ボンディングを行う装置が装置１０
と同様ならば、１つのリードに接続すべき相互接続ワイ
ヤが無い点に達する。この点においてオペレータはスキ
ップボタンを操作し、それによりパターン認識システム
が、前記のように１つのリードをスキップし、かつ一連
のリード認識操作とターゲット点検出操作の繰返しを開
始できるようにする。１つのリードから別のものへ進
め、又は複数のリードを通して自動的に進め、又は動作
順序を中断して、教育操作が未熟なオペレータによって
ほぼ自動的に行われれるようにすることができる。
前記の十字印がターゲット点２７上にあり、かつ配置す
べきリードの数及びリードＤのチップからの距離がリー
ドのピッチＰと幅Ｗによってコンピュータに入力される
ものと仮定する。所望のボンディング点２７は手動で入
力され、かつ視覚システムは、複数の走査線２９〜３１
によって示した走査作業を行うようにプログラミングさ
れており、その場合これら走査線は、最小幅Ｗを見出す
ことによりリード２６の配向を判定するために５°の増
分で行う１８０°シータ走査を表わしている。従って幅
情報Ｗが自動的に得られかつほとんどの教育操作のため
にプログラミングする必要がないことは明らかである。
最も狭い幅Ｗは、リード２６のエッジに対して垂直な走
査線３０に沿って生じる。リード２６のエッジを見出せ
ば、ターゲット点２７がリード２６の正確な中心になか
ったとしても、このターゲット点を電子的に再配置する
ことができる。従って未熟なオペレータが、どのターゲ
ット点２７でも十字印２４を得ることができ、かつリー
ド２６は、本発明におけるリードの中心に自動的に位置
決めされたターゲットボンディング点２７を有する。リ
ード２６の望ましい中心２７を電子的に検出すれば、直
交走査を行いかつリード２６のチップ２５を位置決めす
ることができる。同様にボンディング点又はターゲット
点２７は、エッジ２５から距離Ｄだけ新しいターゲット
点２７の方へ再配置され、その結果教育されたボンディ
ング点２７は、所定の正確な距離Ｄのところでリード２
６の中心にある。この時新しい点２７から距離Ｄだけ近
似的ボンディング点の位置にある隣接リードの方へ進
め、かつこのプロセスを繰返して、リード２３の新しい
ボンディング点２４をチップ２５から望ましい所定の距
離Ｄのところにあるリード２３の中心に位置決めするよ
うにすることができる。新規なプログラム制御パターン
認識システムをリード２２の望ましいボンディング点を
見出すために教育操作に利用すれば、仮定したボンディ
ング点２８はリード２２からはずれている。しかし走査
線２９〜３１は、リード２２の両方のエッジを含むスペ
ース又は範囲Ｓを通り、リード２２の２つのサイドエッ
ジを検出し、かつ前記のようにリード２２のエッジに直
交する走査線３０を検出する。リード２２の中心ターゲ
ット点２０を検出した後に、中心点からの距離Ｄが判定
され、かつ最終的なターゲット点２０は、この時リード
２２が正常な軸線から傾斜していたとしても検出され
る。順序を追った進行と望ましい距離Ｄにおけるリード
の実際の中心の検出とが、同様なピッチＰを有するなら
ばどのような数のリードの場合でも行うことができるこ
とは明らかである。ボンディングを行う装置が装置１０
と同様ならば、１つのリードに接続すべき相互接続ワイ
ヤが無い点に達する。この点においてオペレータはスキ
ップボタンを操作し、それによりパターン認識システム
が、前記のように１つのリードをスキップし、かつ一連
のリード認識操作とターゲット点検出操作の繰返しを開
始できるようにする。１つのリードから別のものへ進
め、又は複数のリードを通して自動的に進め、又は動作
順序を中断して、教育操作が未熟なオペレータによって
ほぼ自動的に行われれるようにすることができる。
【００２２】すべてのリード１３におけるターゲット点
の検出を進める前に、すべてのパッド１４における位置
決め作業を行うことができる。パターン認識システムが
認識すべきすべてのことは、第１ボンディングターゲッ
トを位置決めするのか又は第２ボンディングターゲット
を位置決めするのかを報告すること及び継続すべき順序
であるから、パッドからリードへ交互にパッド間ピッチ
とリード間ピッチを認識するように教育することもでき
る。図１に示したもののような多数ピンの装置の場合、
教育操作の間にボンディング点の精密な位置を手動で決
めるには、４時間を要することがある。しかしながらこ
の時間は、本発明を利用すれば１５分に短縮することが
できる。本発明における教育操作は製品ボンディング用
の近似的な位置決めに使われるだけなので、従来の技術
による方法及び装置を使用して可能であったものよりも
ずっと正確に最終的なボンディング位置が決められるこ
とは明らかである。
の検出を進める前に、すべてのパッド１４における位置
決め作業を行うことができる。パターン認識システムが
認識すべきすべてのことは、第１ボンディングターゲッ
トを位置決めするのか又は第２ボンディングターゲット
を位置決めするのかを報告すること及び継続すべき順序
であるから、パッドからリードへ交互にパッド間ピッチ
とリード間ピッチを認識するように教育することもでき
る。図１に示したもののような多数ピンの装置の場合、
教育操作の間にボンディング点の精密な位置を手動で決
めるには、４時間を要することがある。しかしながらこ
の時間は、本発明を利用すれば１５分に短縮することが
できる。本発明における教育操作は製品ボンディング用
の近似的な位置決めに使われるだけなので、従来の技術
による方法及び装置を使用して可能であったものよりも
ずっと正確に最終的なボンディング位置が決められるこ
とは明らかである。
【００２３】図４、図５及び図６は、本発明の有利な実
施例のパターン認識システムにおいてパッドとリードの
エッジを急速に見付けるために使われる波形を示してい
る。米国特許第４，４４１，２０５号明細書に図示され
かつ記載されたようなパターン認識システム及び通常市
販のその他のパターン認識システムは、デジタル信号に
変換されかつ関連コンピュータシステムのメモリに記憶
できるアナログ信号を形成するため、すべてビデオカメ
ラを使用している。記憶された値は、個々のピクセルの
グレースケール輝度値であり、かつフルフレームのマッ
プ及び／又はビデオ画像の通路としてマッピングすると
有利である。従って図４は、パッド又はビームのいずれ
かを横断する走査線に沿ってパターン認識システムのメ
モリに記憶された情報の通路の値を表わしている。点３
２で示した輝度レベルは、リード又はパッドからはずれ
たところのものであり、かつ輝度は、高反射率のリード
又はパッド上を越える場合、ピクセルのほぼ半分にわた
って高反射率レベル又は高輝度レベル３３へと上昇す
る。同様に反対側のエッジに対した場合、輝度レベル
は、パッド又はリードの金属被覆した層から離れた後
に、ピクセルの半分の移動にわたって同じレベル３２へ
と低下する。本発明の有利な実施例において、図４に示
したデジタル形の情報は、曲線３２、３３の上昇及び下
降部分に生じる振幅ピーク３４及び３５を形成するよう
に微分してもよい。この時走査したパッド又はリードの
金属層のエッジを判定するには、ピーク３４及び３５の
平均化した中心線を見出すだけでよい。ピーク３４、３
５の中心間の距離Ｘは、場合によってはリードの幅Ｗ又
はパッドの辺を表わすものであり、かつこの距離は、半
導体装置上で走査した範囲が本当にパッド又はリードで
あるのかをチェックするために利用してもよい。図６の
波形３６は、ピーク３４と３５の間の距離Ｘを判定する
ためにコンピュータにおいて処理した情報を表わすもの
である。ピーク位置を計算するためには、パラボロイド
整合、符号及び補助符号比較及び／又はピーク検出のよ
うな複数の異なった方法が利用できる。しかしこれら方
法のうち最も早くかつ最も信頼できるものが、本発明に
とって有利な方法である。理論的には補助符号と符号の
比較が最も早い正確な結果を生じるはずである。しかし
パラボロイド整合比較は、さらに高い精度を生じ、かつ
この処理専用の高速コンピュータチップによって実行で
きる。本発明においては、提案した教育ボンディングプ
ログラムを取得する教育操作を行い、かつ所定のパッド
又はリードにおいて実際の製造を開始することができ
る。この時自動ワイヤボンダはパッドをリードにボンデ
ィングするが、一方パターン認識システムは、次にボン
ディングすべきパッドとリードのために実際のボンディ
ング点を計算している。従って本発明においては実際の
ボンディング点を特定の時点に検出する必要はないが、
ボンディングを行う時点より前にいくつかの又はすべて
のボンディングターゲットの位置を検出するとさらに有
効であることは明らかである。
施例のパターン認識システムにおいてパッドとリードの
エッジを急速に見付けるために使われる波形を示してい
る。米国特許第４，４４１，２０５号明細書に図示され
かつ記載されたようなパターン認識システム及び通常市
販のその他のパターン認識システムは、デジタル信号に
変換されかつ関連コンピュータシステムのメモリに記憶
できるアナログ信号を形成するため、すべてビデオカメ
ラを使用している。記憶された値は、個々のピクセルの
グレースケール輝度値であり、かつフルフレームのマッ
プ及び／又はビデオ画像の通路としてマッピングすると
有利である。従って図４は、パッド又はビームのいずれ
かを横断する走査線に沿ってパターン認識システムのメ
モリに記憶された情報の通路の値を表わしている。点３
２で示した輝度レベルは、リード又はパッドからはずれ
たところのものであり、かつ輝度は、高反射率のリード
又はパッド上を越える場合、ピクセルのほぼ半分にわた
って高反射率レベル又は高輝度レベル３３へと上昇す
る。同様に反対側のエッジに対した場合、輝度レベル
は、パッド又はリードの金属被覆した層から離れた後
に、ピクセルの半分の移動にわたって同じレベル３２へ
と低下する。本発明の有利な実施例において、図４に示
したデジタル形の情報は、曲線３２、３３の上昇及び下
降部分に生じる振幅ピーク３４及び３５を形成するよう
に微分してもよい。この時走査したパッド又はリードの
金属層のエッジを判定するには、ピーク３４及び３５の
平均化した中心線を見出すだけでよい。ピーク３４、３
５の中心間の距離Ｘは、場合によってはリードの幅Ｗ又
はパッドの辺を表わすものであり、かつこの距離は、半
導体装置上で走査した範囲が本当にパッド又はリードで
あるのかをチェックするために利用してもよい。図６の
波形３６は、ピーク３４と３５の間の距離Ｘを判定する
ためにコンピュータにおいて処理した情報を表わすもの
である。ピーク位置を計算するためには、パラボロイド
整合、符号及び補助符号比較及び／又はピーク検出のよ
うな複数の異なった方法が利用できる。しかしこれら方
法のうち最も早くかつ最も信頼できるものが、本発明に
とって有利な方法である。理論的には補助符号と符号の
比較が最も早い正確な結果を生じるはずである。しかし
パラボロイド整合比較は、さらに高い精度を生じ、かつ
この処理専用の高速コンピュータチップによって実行で
きる。本発明においては、提案した教育ボンディングプ
ログラムを取得する教育操作を行い、かつ所定のパッド
又はリードにおいて実際の製造を開始することができ
る。この時自動ワイヤボンダはパッドをリードにボンデ
ィングするが、一方パターン認識システムは、次にボン
ディングすべきパッドとリードのために実際のボンディ
ング点を計算している。従って本発明においては実際の
ボンディング点を特定の時点に検出する必要はないが、
ボンディングを行う時点より前にいくつかの又はすべて
のボンディングターゲットの位置を検出するとさらに有
効であることは明らかである。
【００２４】図７は、代表的な従来技術の教育操作にお
いて行われるステップを表わすフローチャートを示して
いる。ブロック３７は、自動ワイヤボンダとそのパター
ン認識システムに電力が供給され、かつオペレータが前
に図２により説明したような電子画像を選択したことを
表わしている。ブロック３８は、教育操作のためにター
ゲットとするパッド又はリードの寸法に適合するように
電子画像の寸法が変更できることを表わしている。従来
の技術のシステムにおいてオペレータは、ブロック３９
に示すように、視覚的にかつ巧妙にできるだけ中心の近
くにパッド又はリード上のボンディングターゲットへ電
子画像を動かさなけらばならない。ブロック３９におい
て一度ボンディングターゲットの位置決めを行えば、ブ
ロック４１に示すように目標位置又は電子表示のＸＹ座
標を記録する入力キーを押すことができる。従来の技術
の教育システムにおいては、ブロック４２に示すように
ボンディングすべき装置のパッド及びリード上のそれぞ
れのボンディング点へ電子画像を手動で動かすことが必
要であった。代表的な大規模半導体の製造業者によって
使われた従来技術の方法の１つは、次のことを行うため
に教育操作を行った後にボンディング操作をシミュレー
ションする順序を介してパターン認識システムに順序動
作をさせることにある。すなわちボンディング点を表わ
す電子十字印が所望のボンディング点においてリード上
にある場合、走査用の通路は、表示できかつ回転でき、
リードのエッジに対して直交するようになり、この通路
は、実際の製造操作の際にリードの幅の走査に使用でき
るようになる。この２次的な教育操作の際、リードの幅
は記録でき、かつボンディング操作の際に実際にボンデ
ィングされたリードが基準装置において教育されたリー
ドと同じ幅のものであるかどうかを判定するためのチェ
ックに利用できる。従ってボンディングされた装置の実
際のボンディング幅が許容幅のプログラム公差の範囲内
に入らなかった場合、ボンディング操作は停止され、か
つ手動援助を必要とする。
いて行われるステップを表わすフローチャートを示して
いる。ブロック３７は、自動ワイヤボンダとそのパター
ン認識システムに電力が供給され、かつオペレータが前
に図２により説明したような電子画像を選択したことを
表わしている。ブロック３８は、教育操作のためにター
ゲットとするパッド又はリードの寸法に適合するように
電子画像の寸法が変更できることを表わしている。従来
の技術のシステムにおいてオペレータは、ブロック３９
に示すように、視覚的にかつ巧妙にできるだけ中心の近
くにパッド又はリード上のボンディングターゲットへ電
子画像を動かさなけらばならない。ブロック３９におい
て一度ボンディングターゲットの位置決めを行えば、ブ
ロック４１に示すように目標位置又は電子表示のＸＹ座
標を記録する入力キーを押すことができる。従来の技術
の教育システムにおいては、ブロック４２に示すように
ボンディングすべき装置のパッド及びリード上のそれぞ
れのボンディング点へ電子画像を手動で動かすことが必
要であった。代表的な大規模半導体の製造業者によって
使われた従来技術の方法の１つは、次のことを行うため
に教育操作を行った後にボンディング操作をシミュレー
ションする順序を介してパターン認識システムに順序動
作をさせることにある。すなわちボンディング点を表わ
す電子十字印が所望のボンディング点においてリード上
にある場合、走査用の通路は、表示できかつ回転でき、
リードのエッジに対して直交するようになり、この通路
は、実際の製造操作の際にリードの幅の走査に使用でき
るようになる。この２次的な教育操作の際、リードの幅
は記録でき、かつボンディング操作の際に実際にボンデ
ィングされたリードが基準装置において教育されたリー
ドと同じ幅のものであるかどうかを判定するためのチェ
ックに利用できる。従ってボンディングされた装置の実
際のボンディング幅が許容幅のプログラム公差の範囲内
に入らなかった場合、ボンディング操作は停止され、か
つ手動援助を必要とする。
【００２５】図８は、本発明を用いて一連の又は第１の
ボンディング位置を教育する際に行うことができるステ
ップを表わすフローチャートを示している。ブロック３
７は図７におけるブロック３７と同様のものであり、こ
こにおいて電子画像又は表示が選ばれる。本発明におい
てパッドの寸法は、ブロック４３に示すようにチェック
の選択物としてＰＲＳシステム内にプログラミングして
もよい。ブロック４４においては、別の理由によりパッ
ドファインダをセットするか又はパッドファインダを不
動作にすることができる。例えばある種の装置は、多重
ボンディングのために長方形のパッドを必要とし、かつ
パッドファインダの特徴はこのようなパッドには使われ
ない。自動教育操作を開始するため、基準点から始動す
る必要がある。このような基準点は自動的に位置決めで
きるが、一方このことは極めて困難であり、かつ本発明
の有利な実施例において電子画像は、ブロック４５に示
すように第１ボンディングターゲットへ動かされる。電
子画像がボンディングターゲット点上にあるか又はこの
点を囲んでいる限り、Ｘ−Ｙ近似ボンディング点を入力
することができ、かつパターン認識システムは、ブロッ
ク４７に示すように所望の正確な中心ボンディング点を
検出する。視覚システムは、教育操作の際にブロック４
７に示すように自動的に選択したボンディングパッドの
中心とボンディング点を表示する。この時順序動作又は
一連のステップ操作において位置決めすべきボンディン
グ点の数のような種々の情報をパターン認識システムに
入力することができる。ブロック４８に示すように順序
動作を実行させかつ次のボンディング点への近似的ピッ
チを実行させる指示が与えられる。この時始動又は入力
ボタンを押すことにより、ボンディング点に対する一連
の自動中心位置決めがすべて行われる。この順序動作
は、システムの精度を視覚的にはチェックできない程迅
速に行われ、かつ各順序が、教育プログラムに入力され
た実際のボンディング点の視覚表示のために繰返し可能
であることは、ブロック４９に示してある。この順序動
作は、間にポーズを含めて自動的に行ってもよく、又は
ブロック５１に示すようにオペレータにより制御される
ストップ動作によって行ってもよい。ボンディング点の
位置をチェックしたならば、ブロック５２に示すように
パターン認識システムのコンピュータにこれら教育した
基準プログラムボンディング点を入力することができ
る。
ボンディング位置を教育する際に行うことができるステ
ップを表わすフローチャートを示している。ブロック３
７は図７におけるブロック３７と同様のものであり、こ
こにおいて電子画像又は表示が選ばれる。本発明におい
てパッドの寸法は、ブロック４３に示すようにチェック
の選択物としてＰＲＳシステム内にプログラミングして
もよい。ブロック４４においては、別の理由によりパッ
ドファインダをセットするか又はパッドファインダを不
動作にすることができる。例えばある種の装置は、多重
ボンディングのために長方形のパッドを必要とし、かつ
パッドファインダの特徴はこのようなパッドには使われ
ない。自動教育操作を開始するため、基準点から始動す
る必要がある。このような基準点は自動的に位置決めで
きるが、一方このことは極めて困難であり、かつ本発明
の有利な実施例において電子画像は、ブロック４５に示
すように第１ボンディングターゲットへ動かされる。電
子画像がボンディングターゲット点上にあるか又はこの
点を囲んでいる限り、Ｘ−Ｙ近似ボンディング点を入力
することができ、かつパターン認識システムは、ブロッ
ク４７に示すように所望の正確な中心ボンディング点を
検出する。視覚システムは、教育操作の際にブロック４
７に示すように自動的に選択したボンディングパッドの
中心とボンディング点を表示する。この時順序動作又は
一連のステップ操作において位置決めすべきボンディン
グ点の数のような種々の情報をパターン認識システムに
入力することができる。ブロック４８に示すように順序
動作を実行させかつ次のボンディング点への近似的ピッ
チを実行させる指示が与えられる。この時始動又は入力
ボタンを押すことにより、ボンディング点に対する一連
の自動中心位置決めがすべて行われる。この順序動作
は、システムの精度を視覚的にはチェックできない程迅
速に行われ、かつ各順序が、教育プログラムに入力され
た実際のボンディング点の視覚表示のために繰返し可能
であることは、ブロック４９に示してある。この順序動
作は、間にポーズを含めて自動的に行ってもよく、又は
ブロック５１に示すようにオペレータにより制御される
ストップ動作によって行ってもよい。ボンディング点の
位置をチェックしたならば、ブロック５２に示すように
パターン認識システムのコンピュータにこれら教育した
基準プログラムボンディング点を入力することができ
る。
【００２６】本発明においては、視覚システムによって
すべてのパッドを教育することができ、かつそれからす
べてのリードを教育することができる。このことは、５
３で示すループによって示すように、自動的又は半自動
的に行うことができる。第２のボンディングの位置決め
を行った後にループ５３に接続された線５５を介して戻
るループ５４によって示すように、１つのパッド及びそ
れから１つのリードをプログラミングし、かつ次のパッ
ドへ戻ることもできる。ある種のプログラムにおいて後
続の確認なしにボンディング点を１度自動的に指定して
教育操作に入ることは明らかである。
すべてのパッドを教育することができ、かつそれからす
べてのリードを教育することができる。このことは、５
３で示すループによって示すように、自動的又は半自動
的に行うことができる。第２のボンディングの位置決め
を行った後にループ５３に接続された線５５を介して戻
るループ５４によって示すように、１つのパッド及びそ
れから１つのリードをプログラミングし、かつ次のパッ
ドへ戻ることもできる。ある種のプログラムにおいて後
続の確認なしにボンディング点を１度自動的に指定して
教育操作に入ることは明らかである。
【００２７】図９は、一連の第２ボンディング点を教育
する際に行うことができるステップを表わすフローチャ
ートを示している。ブロック５６に示すように、電力が
供給され、かつ第２ボンディング用の電子画像が選択さ
れるものとする。スクリーンとメニューの起動によっ
て、ブロック５７に示すように、リードチップの距離を
セットし、リードピッチをセットし、ターゲット面積Ｓ
をセットし、かつ引続き処理すべきリードの数と方向を
セットすることができる。１度リードフレームのパラメ
ータをセットすれば、ブロック５８に示すように、不規
則なリードに出会った場合に視覚リード位置検出器（Ｖ
ＶＬ）を禁止することができる。この時ブロック５９に
示すように、電子画像をボンディングターゲットに動か
しかつ始動操作に入ることにより、視覚リード位置検出
器が有効なものとして、自動リード検出を始動すること
ができる。ブロック６１に示すように、始動又はエンタ
ーボタンを押した後に、ＰＲＳシステムは、前記の自動
シータ走査作業を行い、かつ教育された又は学習したリ
ードのエッジの位置を検出する。ブロック６２に示すよ
うに、視覚システムは、検出されたリードの中心を表示
し、かつ前に所望のパラメータとして入力されたチップ
からの距離Ｄを判定する。ブロック６３に示すように、
自動教育操作によりこのように判定されたボンディング
点又はターゲット点２７が表示され、かつこれは認定し
ても又は却下してもよい。ブロック６４に示すように、
一連の自動教育操作に入ってもよく、又は１つのリード
から次のリードへ手動で進めてもよく、かつそれぞれの
リードターゲット点を選択した場合、パターン認識シス
テムは、ループ６５を介して次のリードにおける次のボ
ンディング点を自動的に教育してもよい。
する際に行うことができるステップを表わすフローチャ
ートを示している。ブロック５６に示すように、電力が
供給され、かつ第２ボンディング用の電子画像が選択さ
れるものとする。スクリーンとメニューの起動によっ
て、ブロック５７に示すように、リードチップの距離を
セットし、リードピッチをセットし、ターゲット面積Ｓ
をセットし、かつ引続き処理すべきリードの数と方向を
セットすることができる。１度リードフレームのパラメ
ータをセットすれば、ブロック５８に示すように、不規
則なリードに出会った場合に視覚リード位置検出器（Ｖ
ＶＬ）を禁止することができる。この時ブロック５９に
示すように、電子画像をボンディングターゲットに動か
しかつ始動操作に入ることにより、視覚リード位置検出
器が有効なものとして、自動リード検出を始動すること
ができる。ブロック６１に示すように、始動又はエンタ
ーボタンを押した後に、ＰＲＳシステムは、前記の自動
シータ走査作業を行い、かつ教育された又は学習したリ
ードのエッジの位置を検出する。ブロック６２に示すよ
うに、視覚システムは、検出されたリードの中心を表示
し、かつ前に所望のパラメータとして入力されたチップ
からの距離Ｄを判定する。ブロック６３に示すように、
自動教育操作によりこのように判定されたボンディング
点又はターゲット点２７が表示され、かつこれは認定し
ても又は却下してもよい。ブロック６４に示すように、
一連の自動教育操作に入ってもよく、又は１つのリード
から次のリードへ手動で進めてもよく、かつそれぞれの
リードターゲット点を選択した場合、パターン認識シス
テムは、ループ６５を介して次のリードにおける次のボ
ンディング点を自動的に教育してもよい。
【００２８】手動又はポーズ点をバイパスしかつ自動ル
ープ６５に入ることができ、又は図８により前に説明し
たように第１ボンディング位置を検出した後に、ブロッ
ク６６に示すように次の第１ボンディング位置へ行くこ
とができる。パターン認識システムは、自動ループ６５
を介して第２ボンディングに戻り、かつパターン認識シ
ステムは、ブロック６１に示すように自動シータを行
い、かつ次のリードのエッジの位置を検出する。エンタ
ー確認モードセットポーズにおいてブロック６７は、順
序の最後のブロックとして示されているが、一方この機
能ブロックをブロック６３と６４の間のブロック６８の
ところに挿入することによって個々のボンディング点の
確認を行うことができる。
ープ６５に入ることができ、又は図８により前に説明し
たように第１ボンディング位置を検出した後に、ブロッ
ク６６に示すように次の第１ボンディング位置へ行くこ
とができる。パターン認識システムは、自動ループ６５
を介して第２ボンディングに戻り、かつパターン認識シ
ステムは、ブロック６１に示すように自動シータを行
い、かつ次のリードのエッジの位置を検出する。エンタ
ー確認モードセットポーズにおいてブロック６７は、順
序の最後のブロックとして示されているが、一方この機
能ブロックをブロック６３と６４の間のブロック６８の
ところに挿入することによって個々のボンディング点の
確認を行うことができる。
【００２９】自動教育操作が本発明の有力な特徴である
図８及び図９により本発明の有利な実施例を説明した
が、教育操作の一部の同一の構造及び自動モードが、自
動ボンディング機により自動ボンディング動作を行う前
に、パッドとリード上のボンディングターゲット位置を
再配置するため、実際のボンディング動作の間に再び利
用される。ほとんどの半導体装置にとって半導体装置上
のパッドの位置は、半導体装置の製造の間に、通常ボン
ディング操作の際に個々のパッドの再配置が不要な程正
確に製造でき、かつ再び電子ＰＲＳシステムによる教育
操作の際に位置決めできる。軍仕様の半導体装置及び極
めて高価な装置をボンディングする場合、ほぼ０．０５
０秒以内に行えばよいボンディング処理を行う前に、す
べてのボンディングパッドの自動教育操作、自動再配置
操作のために必要な時間の保証を獲得すると有利かもし
れない。それによりほぼ５０％まで装置のボンディング
時間が増加することがあるが、ほぼ完全な生産量が得ら
れる。
図８及び図９により本発明の有利な実施例を説明した
が、教育操作の一部の同一の構造及び自動モードが、自
動ボンディング機により自動ボンディング動作を行う前
に、パッドとリード上のボンディングターゲット位置を
再配置するため、実際のボンディング動作の間に再び利
用される。ほとんどの半導体装置にとって半導体装置上
のパッドの位置は、半導体装置の製造の間に、通常ボン
ディング操作の際に個々のパッドの再配置が不要な程正
確に製造でき、かつ再び電子ＰＲＳシステムによる教育
操作の際に位置決めできる。軍仕様の半導体装置及び極
めて高価な装置をボンディングする場合、ほぼ０．０５
０秒以内に行えばよいボンディング処理を行う前に、す
べてのボンディングパッドの自動教育操作、自動再配置
操作のために必要な時間の保証を獲得すると有利かもし
れない。それによりほぼ５０％まで装置のボンディング
時間が増加することがあるが、ほぼ完全な生産量が得ら
れる。
【００３０】本発明の有利な実施例において、特定の公
差位置に合致した第１及び第２ボンディングターゲット
位置だけにボンディングし、かつターゲットボンディン
グ位置が動作不能の装置を生じるかもしれないことを表
示したワイヤ接続を排除又はスキップするように、パタ
ーン認識システムをプログラミングすることができる。
従って本発明は、ボンディングした部品の完全性の検査
又はチェックのために使われる。従来の技術のパターン
認識システムにおいてこのようなチェックはけして行わ
れなかった。従来の技術において第１及び第２のボンデ
ィング用のボンディングターゲットは、実際のボンディ
ング操作の前に、ボンディングした製品である各装置に
対して再配置されなかった。
差位置に合致した第１及び第２ボンディングターゲット
位置だけにボンディングし、かつターゲットボンディン
グ位置が動作不能の装置を生じるかもしれないことを表
示したワイヤ接続を排除又はスキップするように、パタ
ーン認識システムをプログラミングすることができる。
従って本発明は、ボンディングした部品の完全性の検査
又はチェックのために使われる。従来の技術のパターン
認識システムにおいてこのようなチェックはけして行わ
れなかった。従来の技術において第１及び第２のボンデ
ィング用のボンディングターゲットは、実際のボンディ
ング操作の前に、ボンディングした製品である各装置に
対して再配置されなかった。
【００３１】従来の技術のパターン認識システムがリー
ド上のボンディングターゲット位置を正確に再配置でき
なかった１つの理由は、ほとんどのリードフレームのリ
ードのチップ幾何学構造が互いに隣接する直線になって
いないか、又はリードエッジの側面に直角に交差してい
ないからである。リードの中心に望ましいボンディング
点を検出した本発明のシステムは、チップから正確な距
離のところにこのボンディング点を位置決めでき又は再
配置でき、このことは以前には行われていなかった。
ド上のボンディングターゲット位置を正確に再配置でき
なかった１つの理由は、ほとんどのリードフレームのリ
ードのチップ幾何学構造が互いに隣接する直線になって
いないか、又はリードエッジの側面に直角に交差してい
ないからである。リードの中心に望ましいボンディング
点を検出した本発明のシステムは、チップから正確な距
離のところにこのボンディング点を位置決めでき又は再
配置でき、このことは以前には行われていなかった。
【図１】底面をリードフレーム上に取付けかつリードフ
レームリードを半導体装置のパッド上に並置した多数ピ
ン半導体装置の隅の細部を拡大して示す図である。
レームリードを半導体装置のパッド上に並置した多数ピ
ン半導体装置の隅の細部を拡大して示す図である。
【図２】装置上の互いに極めて近くにあるパッドを示す
別の半導体装置の隅の拡大した細部の図である。
別の半導体装置の隅の拡大した細部の図である。
【図３】第２ボンディングを行うべき代表的なリードの
不規則間隔と幅を示す３つにリードフレームリードの拡
大した細部の図である。
不規則間隔と幅を示す３つにリードフレームリードの拡
大した細部の図である。
【図４】パッド又はリードを見出したところで生じるグ
レーレベル輝度値の上昇を示す原ビデオ信号の略図であ
る。
レーレベル輝度値の上昇を示す原ビデオ信号の略図であ
る。
【図５】図４に示した波形を処理したビデオ信号の略図
である。
である。
【図６】パッド又はリードのエッジのピーク表示を示す
図５の波形を処理した波形の略図である。
図５の波形を処理した波形の略図である。
【図７】代表的な従来技術のボンディングターゲット位
置教育操作において行われるステップを示すフローチャ
ートである。
置教育操作において行われるステップを示すフローチャ
ートである。
【図８】本発明を用いて一連の第１ボンディング位置を
教育する際に行うことができるステップを示すフローチ
ャートである。
教育する際に行うことができるステップを示すフローチ
ャートである。
【図９】本発明を用いて一連の第２ボンディング位置を
教育する際に行うことができるステップを示すフローチ
ャートである。
教育する際に行うことができるステップを示すフローチ
ャートである。
１０ 半導体装置 １１ ダイパドル １２ 連結部 １３ リード １４ パッド １５ ワイヤ １６ ターゲット １７ 半導体装置 １８ パッド １９ 十字印 ２１ アウトライン ２２ リード ２３ リード ２４ 十字印 ２５ チップ ２６ リード ２７ ターゲット点 ２８ ターゲット点 ２９ 走査線 ３０ 走査線 ３１ 走査線 ３２ 低輝度レベル ３３ 高輝度レベル ３４ ピーク ３５ ピーク ３６ 波形
Claims (14)
- 【請求項１】 自動ワイヤボンダに入力すべきターゲッ
トボンディング点を表示する視覚表示を有するカーソル
システムとパターン認識システム（ＰＲＳ）とを有する
タイプの自動ワイヤボンダによって、自動ボンディング
すべき半導体装置（１７）のパッド（１８）とリード
（２２）におけるターゲットボンディング点（１９、２
０）を自動教育する方法において（図９）、 基準半導体装置上のボンディングすべき第１のパッド又
はリードをカーソル表示に手動で指示し（５８−５
９）、 教育した基準ボンディング点として自動ワイヤボンダに
おいて正確な所定の最適な第１ターゲットボンディング
点を自動的に位置決めしかつ記録するようにＰＲＳシス
テムに手動で指示し（５９）、 第１のターゲットボンディング点から所定の距離だけ所
定の方向へ離れたところにありかつ第２のパッド又はリ
ードを配置した第２ボンディング点の近くに進むように
自動ワイヤボンダに手動で指示し（５７）、 ＰＲＳシステムにより第２のパッド又はリードを自動的
に位置決めし（６１）、 パッド又はリード上の教育した正確な所定の第２ターゲ
ット基準ボンディング点を自動的に位置決めしかつ記録
し（６２−６３）、 その他の複数のボンディング点についてパッド又はリー
ドの近くへの進行と最適ターゲットボンディング点の位
置決めのステップを自動的に繰返し（６５、６１〜６
３）、かつ自動ワイヤボンダに教育したターゲット基準
ボンディングプログラムを与えるために、自動ワイヤボ
ンダに自動的に教育した複数のボンディング点を記録す
ることを特徴とする、ターゲットボンディング点自動教
育方法。 - 【請求項２】 正確な所定の第１ターゲットボンディン
グ点を位置決めしかつ記録するようにＰＲＳシステムに
指示するステップが、 ピクセルグレーレベル輝度値を含むＰＲＳメモリーマッ
プの一部を走査し、 ピクセル輝度値を処理してボンディングすべきターゲッ
ト電極のエッジを位置決めし、かつターゲット電極のエ
ッジ間の正確な中心に第１ターゲットボンディング点を
位置決めするステップを含む、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 ターゲット電極のエッジ間の正確な中心
に第１ターゲットボンディング点を位置決めするステッ
プが、 いちばん狭いエッジ幅を有する走査角を判定するため
に、複数の異なった角度でターゲット電極のエッジを横
断する通路を電気的に走査し、かついちばん狭い幅の半
分のところにあるものとして正確な中心を計算すること
を含む、請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 ボンディングすべき第１ターゲットを位
置決めするステップが、半導体装置のリードアウトパッ
ドにおけるターゲットボンディング点を位置決めするこ
とを含む、請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 ＰＲＳシステムを第２ボンディング点に
進めるステップが、ボンディングすべき第１ターゲット
ボンディング点からピッチＰだけ離れた隣接するリード
アウトパッドに進めることを含む、請求項４記載の方
法。 - 【請求項６】 ＰＲＳシステムを第２ボンディング点に
進めるステップが、リードアウトパッドに並置したリー
ドフレームリードに進めることを含む、請求項４記載の
方法。 - 【請求項７】 進行及び位置決めのステップを繰返すス
テップが、所定の回数だけステップを繰返し、かつそれ
から進行及び繰返し指示の別の指令を待つようにＰＲＳ
システムに指示することを含む、請求項１記載の方法。 - 【請求項８】 すべてのボンディング電極をワイヤにボ
ンディングする教育プログラムを完了しかつ教育プログ
ラムのターゲットボンディング点を自動的にチェックす
る複数の進行及び繰返し指示を行うステップを含む、請
求項７記載の方法。 - 【請求項９】 ターゲットボンディング点を自動的にチ
ェックするステップが、 リードのチップから所定の距離Ｄのところでリードフレ
ームリード上にターゲットボンディング点を位置決めす
ることを含む、請求項８記載の方法。 - 【請求項１０】 正確な所定のターゲットボンディング
点を位置決めしかつ記録するようにＰＲＳシステムに指
示するステップが、 リードフレームリードのチップ部分を自動的に走査し、 ピクセル輝度値を処理してリードフレームリードのチッ
プエッジを位置決めし、かつチップエッジから所定の距
離Ｄのところでリードフレームリード上にターゲットボ
ンディング点を再配置することを含む、請求項９記載の
方法。 - 【請求項１１】 基準装置上で前に位置決めしたターゲ
ットボンディング点を自動的に再配置するステップが、 複数のボンディングパッドの正確な中心を自動的に再教
育して製品装置上の複数の教育した第１ターゲットボン
ディング点を提供し、 複数のリードフレームリードの正確な中心を自動的に再
教育して製品装置上の複数の教育した第２ターゲットボ
ンディング点を提供し、かつ製品装置上のリードフレー
ムリードの再教育した第１ターゲットボンディング点と
教育した第２ターゲットボンディング点において第１及
び第２の細いワイヤのボンディングを行う前に、ボンデ
ィングすべき各リードフレームリードのチップから所定
の距離Ｄのところにリードフレームリードの正確な中心
を自動的に再教育しかつ再配置するステップを含む、請
求項１記載の方法。 - 【請求項１２】 製品半導体装置のリードフレームリー
ドの中心を自動的に再教育するステップが、 第１にリードフレームリードを走査して位置決めされた
リードのエッジを確定し、 位置決めされたリードの正確な中心を判定し、かつボン
ディングすべき各リードフレームリードのチップから所
定の距離Ｄのところにリードフレームリードの正確な中
心を再配置することを含む、請求項１１記載の方法。 - 【請求項１３】 リードフレームリードの正確な中心を
教育するステップが、メモリーマップに記憶したピクセ
ル値の狭い通路を走査して最も狭い幅Ｗを判定するステ
ップを含む、請求項１２記載の方法。 - 【請求項１４】 走査ステップが、種々の回転角で複数
の通路を走査することを含む、請求項１３記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/587301 | 1990-09-24 | ||
| US07/587,301 US5119436A (en) | 1990-09-24 | 1990-09-24 | Method of centering bond positions |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06342822A true JPH06342822A (ja) | 1994-12-13 |
| JP3137687B2 JP3137687B2 (ja) | 2001-02-26 |
Family
ID=24349245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24332791A Expired - Lifetime JP3137687B2 (ja) | 1990-09-24 | 1991-09-24 | ターゲットボンディング点自動教育方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5119436A (ja) |
| EP (1) | EP0478116A1 (ja) |
| JP (1) | JP3137687B2 (ja) |
Families Citing this family (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5406700A (en) * | 1990-11-20 | 1995-04-18 | Seiko Epson Corporation | Method for producing pin integrated circuit lead frame |
| US5322207A (en) * | 1993-05-03 | 1994-06-21 | Micron Semiconductor Inc. | Method and apparatus for wire bonding semiconductor dice to a leadframe |
| US5350106A (en) * | 1993-05-07 | 1994-09-27 | Micron Semiconductor, Inc. | Semiconductor wire bonding method |
| US5657394A (en) * | 1993-06-04 | 1997-08-12 | Integrated Technology Corporation | Integrated circuit probe card inspection system |
| US5600733A (en) * | 1993-11-01 | 1997-02-04 | Kulicke And Soffa Investments, Inc | Method for locating eye points on objects subject to size variations |
| JP3101853B2 (ja) * | 1994-04-27 | 2000-10-23 | 株式会社新川 | ボンデイング座標のティーチング方法 |
| US5550763A (en) * | 1994-05-02 | 1996-08-27 | Michael; David J. | Using cone shaped search models to locate ball bonds on wire bonded devices |
| JP3298753B2 (ja) * | 1994-10-14 | 2002-07-08 | 株式会社新川 | ワイヤ曲がり検査装置 |
| JP3255807B2 (ja) * | 1994-10-21 | 2002-02-12 | 松下電器産業株式会社 | Ｔｃｐ実装方法 |
| JPH08240536A (ja) * | 1995-01-03 | 1996-09-17 | Texas Instr Inc <Ti> | 集積回路のリードのバリを検査する方法および装置 |
| US6510240B1 (en) * | 1995-05-09 | 2003-01-21 | Texas Instruments Incorporated | Automatic detection of die absence on the wire bonding machine |
| JP3106345B2 (ja) * | 1995-10-23 | 2000-11-06 | 株式会社新川 | ワイヤボンディング装置 |
| US5805290A (en) * | 1996-05-02 | 1998-09-08 | International Business Machines Corporation | Method of optical metrology of unresolved pattern arrays |
| US5731877A (en) * | 1996-10-08 | 1998-03-24 | International Business Machines Corporation | Automated system utilizing self-labeled target by pitch encoding |
| US6466687B1 (en) * | 1997-02-12 | 2002-10-15 | The University Of Iowa Research Foundation | Method and apparatus for analyzing CT images to determine the presence of pulmonary tissue pathology |
| US6180891B1 (en) * | 1997-02-26 | 2001-01-30 | International Business Machines Corporation | Control of size and heat affected zone for fine pitch wire bonding |
| US5976740A (en) * | 1997-08-28 | 1999-11-02 | International Business Machines Corporation | Process for controlling exposure dose or focus parameters using tone reversing pattern |
| US5965309A (en) * | 1997-08-28 | 1999-10-12 | International Business Machines Corporation | Focus or exposure dose parameter control system using tone reversing patterns |
| US5953128A (en) * | 1997-08-28 | 1999-09-14 | International Business Machines Corporation | Optically measurable serpentine edge tone reversed targets |
| US5914784A (en) * | 1997-09-30 | 1999-06-22 | International Business Machines Corporation | Measurement method for linewidth metrology |
| US20040112360A1 (en) * | 1998-02-12 | 2004-06-17 | Boucher John N. | Substrate dicing method |
| JP2982000B1 (ja) * | 1998-07-03 | 1999-11-22 | 株式会社新川 | ボンディング方法及びその装置 |
| US6137578A (en) * | 1998-07-28 | 2000-10-24 | International Business Machines Corporation | Segmented bar-in-bar target |
| US6128089A (en) * | 1998-07-28 | 2000-10-03 | International Business Machines Corporation | Combined segmented and nonsegmented bar-in-bar targets |
| US6289492B1 (en) | 1998-12-18 | 2001-09-11 | Cognex Corporation | Methods and apparatuses for defining a region on an elongated object |
| US6744913B1 (en) * | 2000-04-18 | 2004-06-01 | Semiconductor Technology & Instruments, Inc. | System and method for locating image features |
| SE516239C2 (sv) | 2000-04-28 | 2001-12-03 | Mydata Automation Ab | Metod och anordning för bestämning av nominella data för elektroniska kretsar, genom att ta en digital bild och jämföra med lagrade nominella data. |
| US6555401B2 (en) * | 2000-09-06 | 2003-04-29 | Texas Instruments Incorporated | Method of controlling bond process quality by measuring wire bond features |
| US6789235B1 (en) * | 2001-09-05 | 2004-09-07 | National Semiconductor Corporation | Bond program verification system |
| US7434991B2 (en) * | 2002-12-12 | 2008-10-14 | Covidien Ag | Thermal tympanic thermometer |
| EP1840543B1 (en) * | 2002-12-12 | 2011-09-07 | Covidien AG | Method of assembling a tympanic thermometer |
| KR101133130B1 (ko) * | 2006-03-28 | 2012-04-06 | 삼성테크윈 주식회사 | 기준 본드 패드들을 이용한 본딩 좌표 보정 방법 |
| JP5873611B2 (ja) * | 2007-03-13 | 2016-03-01 | クリック アンド ソッファ インダストリーズ、インク． | ワイヤーボンディング用に目標アイポイントを教示する方法およびそれに関連した半導体処理操作 |
| CN102017109A (zh) * | 2008-02-29 | 2011-04-13 | 库力索法工业公司 | 在线焊机上指导焊接位置并检验导线环的方法以及执行该方法的装置 |
| WO2010135220A2 (en) | 2009-05-19 | 2010-11-25 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Systems and methods for optimizing looping parameters and looping trajectories in the formation of wire loops |
| TWI541920B (zh) * | 2013-07-23 | 2016-07-11 | 矽品精密工業股份有限公司 | 打線結構之製法 |
| EP3376843A4 (en) * | 2015-11-09 | 2019-02-13 | Fuji Corporation | ELECTRODEEND DEPOSITION PICTURE IDENTIFICATION METHOD AND ELECTRODE END POSITION IMAGE IDENTIFICATION SYSTEM |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5923467B2 (ja) * | 1979-04-16 | 1984-06-02 | 株式会社日立製作所 | 位置検出方法 |
| US4450579A (en) * | 1980-06-10 | 1984-05-22 | Fujitsu Limited | Recognition method and apparatus |
| JPS59226981A (ja) * | 1983-06-08 | 1984-12-20 | Fujitsu Ltd | パタ−ンマツチング方法および装置 |
| US4759073A (en) * | 1985-11-15 | 1988-07-19 | Kulicke & Soffa Industries, Inc. | Bonding apparatus with means and method for automatic calibration using pattern recognition |
| EP0236738A3 (en) * | 1986-02-05 | 1988-12-21 | OMRON Corporation | Input method for reference printed circuit board assembly data to an image processing printed circuit board assembly automatic inspection apparatus |
| JPS6362242A (ja) * | 1986-09-02 | 1988-03-18 | Toshiba Corp | ワイヤボンディング装置 |
| JPH077446B2 (ja) * | 1986-11-12 | 1995-01-30 | 松下電器産業株式会社 | 部品認識方法 |
| US4955062A (en) * | 1986-12-10 | 1990-09-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Pattern detecting method and apparatus |
| US4891767A (en) * | 1988-06-02 | 1990-01-02 | Combustion Engineering, Inc. | Machine vision system for position sensing |
| JPH0244202A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-14 | Bridgestone Corp | 物体の端部位置を検出する装置 |
-
1990
- 1990-09-24 US US07/587,301 patent/US5119436A/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-07-10 EP EP19910306256 patent/EP0478116A1/en not_active Ceased
- 1991-09-24 JP JP24332791A patent/JP3137687B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0478116A1 (en) | 1992-04-01 |
| JP3137687B2 (ja) | 2001-02-26 |
| US5119436A (en) | 1992-06-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3137687B2 (ja) | ターゲットボンディング点自動教育方法 | |
| EP0385474B1 (en) | Method of and apparatus for inspecting printed circuit boards | |
| US7013039B2 (en) | Image processing method, an image processing device and a bonding apparatus | |
| US6868176B2 (en) | Image processing method and device | |
| US6917699B2 (en) | Image processing method, an image processing device and a bonding apparatus | |
| US8100317B2 (en) | Method of teaching eyepoints for wire bonding and related semiconductor processing operations | |
| US6555401B2 (en) | Method of controlling bond process quality by measuring wire bond features | |
| US5870489A (en) | Ball detection method and apparatus for wire-bonded parts | |
| JPH10242219A (ja) | バンプ検査方法 | |
| US5991436A (en) | Apparatus and method for inspecting wirebonds on leads | |
| JPH11307567A (ja) | バンプ検査工程を有する半導体装置の製造方法 | |
| JP2533375B2 (ja) | テ―プボンディングにおけるリ―ドとバンプの位置検出方法 | |
| JP3008745B2 (ja) | ワイヤボンディング検査方法及びワイヤボンディング検査装置 | |
| JPH0582741B2 (ja) | ||
| KR100231274B1 (ko) | 패턴 인식 장치 및 이를 이용한 그라운드 본딩 위치 인식 방법 | |
| JP3385916B2 (ja) | ワイヤボンディングにおけるワイヤの検出方法 | |
| JPS6240852B2 (ja) | ||
| JP2939582B2 (ja) | パターンの位置合わせ方法 | |
| JPH0685016A (ja) | 半導体チップ検査装置 | |
| JPH0334336A (ja) | ワイヤボンディング方法 | |
| JP3827895B2 (ja) | ワイヤボンデイングにおけるセカンドボンディング点の検査方法 | |
| KR100326256B1 (ko) | 와이어본딩을 위한 정렬패턴의 탐색 방법 | |
| JPS5867033A (ja) | ワイヤボンデイング方法 | |
| JPS58200548A (ja) | リ−ド認識装置 | |
| JPH0210574B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071208 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081208 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091208 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101208 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101208 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111208 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111208 Year of fee payment: 11 |