JPH06342830A - Wire bonding method and its device - Google Patents

Wire bonding method and its device

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JPH06342830A
JPH06342830A JP5131829A JP13182993A JPH06342830A JP H06342830 A JPH06342830 A JP H06342830A JP 5131829 A JP5131829 A JP 5131829A JP 13182993 A JP13182993 A JP 13182993A JP H06342830 A JPH06342830 A JP H06342830A
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JP
Japan
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ultrasonic horn
ultrasonic
capillary
horn
wire bonding
Prior art date
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Application number
JP5131829A
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Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Yonezawa
隆弘 米澤
Akira Kabeshita
朗 壁下
Makoto Imanishi
誠 今西
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a wire bonding device which can position its capillary with high accuracy without being affected by the heat from a heat block to heat the object of heating. CONSTITUTION:A wire bonder, which has an ultrasonic horn 10 and a position controller 19 for shifting a capillary 4 back and forth and right and left on the basis of the control data using the length of the ultrasonic horn 10 at reference temperature as a basis so as to position it in a bonding position, is equipped with a temperature detecting means 13 which measures the temperature of the constituent member positioned near the ultrasonic horn 10 and besides positioned above a heat block 6 similar to the ultrasonic horn 10. This further has a quantity-of-elongation setting means 20, which sets the quantity of elongation of the ultrasonic horn 10, based on the relation with the quantity of elongation of the ultrasonic horn 10 corresponding to this detected temperature, and a correction means 21, which corrects the control data, based on the set quantity of elongation of the ultrasonic horn 10.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に設けられ
た電極と電極部との間をワイヤで接続するワイヤボンデ
ィング方法とその装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wire bonding method and apparatus for connecting electrodes and electrode portions provided in a semiconductor device with wires.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来例のワイヤボンディング方法を使用
するワイヤボンディング装置とその動作を図5、図6に
基づいて説明する。
2. Description of the Related Art A wire bonding apparatus using a conventional wire bonding method and its operation will be described with reference to FIGS.

【0003】図5、図6において、ヒータ5を有するヒ
ートブロック6上に基板2を載置固定する。ボンディン
グヘッド1と前記ヒートブロック6とは、前後左右方向
に相対移動する。ホーンホルダー9は超音波ホーン10
を上下方向に回動可能に支持し、リニアモータ11は超
音波ホーン10を上下方向に回動し、その結果、キャピ
ラリー4が上下方向に移動する。高周波発信器8からの
高周波がピエゾ素子等で構成される超音波振動発振子7
に伝えられ、この超音波振動発振子7が発振した超音波
振動が、超音波ホーン10で増幅されてキャピラリー4
に伝わる。キャピラリー4はワイヤ3を保持しその先端
を所定位置の電極にボンディングする。
In FIGS. 5 and 6, the substrate 2 is placed and fixed on a heat block 6 having a heater 5. The bonding head 1 and the heat block 6 relatively move in the front, rear, left and right directions. The horn holder 9 is an ultrasonic horn 10.
Is rotatably supported in the vertical direction, the linear motor 11 rotates the ultrasonic horn 10 in the vertical direction, and as a result, the capillary 4 moves in the vertical direction. The ultrasonic vibration oscillator 7 in which the high frequency from the high frequency oscillator 8 is composed of a piezo element or the like.
The ultrasonic vibration oscillated by the ultrasonic vibration oscillator 7 is transmitted to the ultrasonic vibration horn 10 and is amplified by the ultrasonic horn 10.
Be transmitted to. The capillary 4 holds the wire 3 and bonds its tip to an electrode at a predetermined position.

【0004】従来例のワイヤボンディング方法では、先
ず、ボンディングヘッド1と前記ヒートブロック6とが
前後左右方向に相対移動し、キャピラリー4が、超音波
ホーン10の標準長に基づいて、基板2上に取付けられ
たIC部品14の接続されるべき電極16の上方に位置
決めされる。この時までに、電極16は基板2及びIC
部品14を介してヒートブロック6によって加熱されて
いる。次いで、キャピラリー4が下降し、ワイヤ3の先
端を電極16に前記加熱と超音波振動によってファース
トボンディングする。このファーストボンディングが終
了すると、キャピラリー4は、一旦上昇し、ボンディン
グヘッド1と前記ヒートブロック6とが前後左右方向に
相対移動して、超音波ホーン10の標準長に基づいて、
基板2上の接続されるべき電極部16aの上方に位置決
めされる。次いで、キャピラリー4が下降し、ワイヤ3
の先端を前記電極部16aに前記加熱と超音波振動によ
ってセカンドボンディングする。上記の動作を電極16
と電極部16aとの組合せ数だけ繰り返してボンディン
グを終了する。
In the conventional wire bonding method, first, the bonding head 1 and the heat block 6 relatively move in the front-rear, left-right directions, and the capillaries 4 are placed on the substrate 2 based on the standard length of the ultrasonic horn 10. The mounted IC component 14 is positioned above the electrode 16 to be connected. By this time, the electrode 16 is the substrate 2 and the IC
It is heated by the heat block 6 via the component 14. Then, the capillary 4 descends, and the tip of the wire 3 is fast-bonded to the electrode 16 by the heating and ultrasonic vibration. When this first bonding is completed, the capillary 4 is temporarily raised, the bonding head 1 and the heat block 6 are relatively moved in the front-rear, left-right direction, and based on the standard length of the ultrasonic horn 10,
It is positioned above the electrode portion 16a to be connected on the substrate 2. Then, the capillary 4 descends and the wire 3
The tip of the electrode is second-bonded to the electrode portion 16a by the heating and ultrasonic vibration. The above operation is performed by the electrode 16
The bonding is completed by repeating the number of combinations of the electrode and the electrode portion 16a.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来例
の構成では、超音波ホーン10そのものが、ヒートブロ
ック6から、空気の対流や熱輻射によって加熱され、そ
の長さが伸縮するので、上記の従来例のように、超音波
ホーン10の標準長さに基づいて、ボンディングヘッド
1と前記ヒートブロック6とが前後左右方向に相対移動
し、キャピラリー4を、接続されるべき電極16や電極
部16aの上方に位置決めすると、超音波ホーン10の
温度による伸縮分だけ、ボンディングの位置決め精度が
低下するという問題点がある。
However, in the configuration of the above-mentioned conventional example, the ultrasonic horn 10 itself is heated by the convection of air and heat radiation from the heat block 6, and the length thereof expands and contracts. As in the conventional example, the bonding head 1 and the heat block 6 relatively move in the front-rear, left-right directions based on the standard length of the ultrasonic horn 10, and the capillaries 4 are connected to the electrodes 16 and electrode portions to be connected. If the positioning is performed above 16a, there is a problem that the positioning accuracy of the bonding is reduced by the amount of expansion and contraction due to the temperature of the ultrasonic horn 10.

【0006】本発明は、上記の問題点を解決し、ボンデ
ィング対象物を加熱するヒートブロックからの熱に影響
されることなく、高精度に位置決めできるワイヤボンデ
ィング方法とその装置を提供することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above problems and provide a wire bonding method and an apparatus therefor capable of performing highly accurate positioning without being affected by heat from a heat block for heating an object to be bonded. And

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本願第1発明のワイヤボ
ンディング方法は、上記の課題を解決するために、位置
制御部が基準温度における超音波ホーンの長さを基準に
する制御データに基づいて前記超音波ホーンの先端部に
あるキャピラリーを前後左右方向に移動してボンディン
グ位置に位置決めし、超音波ホーンが超音波振動発振子
からの超音波振動を増幅してキャピラリーに伝えてワイ
ヤをボンディングするワイヤボンディング方法におい
て、前記超音波ホーンの近傍にあり且つ超音波ホーンと
同様にヒートブロックの上方にあるワイヤボンディング
装置の構成部材に温度検出手段を取付けて温度を検出
し、前記の検出した温度に対応して予め設定された超音
波ホーンの伸び量又は伸び量計算式の計算結果に基づい
て前記制御データを補正することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a wire bonding method according to the first invention of the present application is based on control data in which a position control section uses the length of an ultrasonic horn at a reference temperature as a reference. The capillary at the tip of the ultrasonic horn is moved forward, backward, leftward and rightward to be positioned at the bonding position, and the ultrasonic horn amplifies the ultrasonic vibration from the ultrasonic vibration oscillator and transmits it to the capillary to bond the wire. In the wire bonding method, the temperature detecting means is attached to the constituent member of the wire bonding apparatus which is in the vicinity of the ultrasonic horn and above the heat block similarly to the ultrasonic horn, and the temperature is detected, and the temperature is detected. The control data is supplemented based on the amount of elongation of the ultrasonic horn or the calculation result of the amount of elongation calculation formula set correspondingly. Characterized in that it.

【0008】本願第2発明のワイヤボンディング装置
は、上記の課題を解決するために、超音波振動発振子か
らの超音波振動を増幅してキャピラリーに伝える超音波
ホーンと、基準温度における超音波ホーンの長さを基準
にする制御データに基づいて前記超音波ホーンの先端部
にあるキャピラリーを前後左右方向に移動してボンディ
ング位置に位置決めする位置制御部とを有するワイヤボ
ンディング装置において、前記超音波ホーンの近傍にあ
り且つ超音波ホーンと同様にヒートブロックの上方にあ
るワイヤボンディング装置構成部材の温度を測定する温
度検出手段と、前記構成部材の検出温度に対応する前記
超音波ホーンの伸び量の関係に基づいて前記超音波ホー
ンの伸び量を設定する伸び量設定手段と、前記設定され
た前記超音波ホーンの伸び量に基づいて前記制御データ
を補正する補正手段とを有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the wire bonding apparatus of the second invention of the present application is an ultrasonic horn that amplifies ultrasonic vibration from an ultrasonic vibration oscillator and transmits it to a capillary, and an ultrasonic horn at a reference temperature. A wire bonding apparatus having a position controller for moving a capillary at the tip of the ultrasonic horn in the front-rear and left-right directions to position the bonding position based on control data based on the length of the ultrasonic horn. And the temperature detecting means for measuring the temperature of the constituent member of the wire bonding apparatus, which is near the heat block and above the heat block, and the extension amount of the ultrasonic horn corresponding to the detected temperature of the constituent member. An extension amount setting means for setting an extension amount of the ultrasonic horn based on the above, and the set ultrasonic horn And having a correction means for correcting the control data based on the elongation amount.

【0009】本願第3発明のワイヤボンディング装置
は、上記の課題を解決するために、超音波振動発振子か
らの超音波振動を増幅してキャピラリーに伝える超音波
ホーンと、基準温度における超音波ホーンの長さを基準
にする制御データに基づいて前記超音波ホーンの先端部
にあるキャピラリーを前後左右方向に移動してボンディ
ング位置に位置決めする位置制御部とを有するワイヤボ
ンディング装置において、前記超音波ホーンの伸び量を
測定する伸び量検出手段と、前記検出された超音波ホー
ンの伸び量に基づいて前記制御データを補正する補正手
段とを有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the wire bonding apparatus of the third invention of the present application is an ultrasonic horn that amplifies ultrasonic vibration from an ultrasonic vibration oscillator and transmits it to a capillary, and an ultrasonic horn at a reference temperature. A wire bonding apparatus having a position controller for moving a capillary at the tip of the ultrasonic horn in the front-rear and left-right directions to position the bonding position based on control data based on the length of the ultrasonic horn. And a correction means for correcting the control data on the basis of the detected extension amount of the ultrasonic horn.

【0010】[0010]

【作用】本願第1発明のワイヤボンディング方法と本願
第2発明のワイヤボンディング装置とは、直接に温度を
測定することができない超音波ホーンの温度を、超音波
ホーンの近傍にあり且つ超音波ホーンと同様にヒートブ
ロックの上方にあるワイヤボンディング装置の構成部材
に温度検出手段を取付けて温度を検出し、この検出温度
と、この検出温度に対応して予め設定されている超音波
ホーンの伸び量の関係とから、超音波ホーンの伸び量を
求め、この伸び量に基づいて、超音波ホーンのキャピラ
リーの位置決めを行うので、ボンディングに伴う温度上
昇によって超音波ホーンが伸びることによる位置決め誤
差を補正でき、高精度な位置決めでボンディングを行う
ことができる。
In the wire bonding method of the first invention of the present application and the wire bonding apparatus of the second invention of the present application, the temperature of the ultrasonic horn whose temperature cannot be directly measured is in the vicinity of the ultrasonic horn and the ultrasonic horn is used. Similarly, the temperature detection means is attached to the component of the wire bonding device above the heat block to detect the temperature, and the detected temperature and the extension amount of the ultrasonic horn preset corresponding to this detected temperature. The expansion amount of the ultrasonic horn is calculated from this relationship, and the capillary of the ultrasonic horn is positioned based on this expansion amount, so it is possible to correct the positioning error due to the expansion of the ultrasonic horn due to the temperature rise accompanying bonding. The bonding can be performed with high precision positioning.

【0011】本願第3発明のワイヤボンディング装置
は、伸び量検出手段によって超音波ホーンの伸び量を検
出し、補正手段が検出された超音波ホーンの伸び量に基
づいて超音波ホーンのキャピラリーの位置決め基準にな
る制御データを補正するので、ボンディングに伴う温度
上昇によって超音波ホーンが伸びることによる位置決め
誤差を補正でき、高精度な位置決めでボンディングを行
うことができる。
In the wire bonding apparatus of the third invention of the present application, the extension amount detecting means detects the extension amount of the ultrasonic horn, and the correcting means positions the capillary of the ultrasonic horn based on the detected extension amount of the ultrasonic horn. Since the reference control data is corrected, it is possible to correct the positioning error due to the ultrasonic horn extending due to the temperature rise accompanying the bonding, and it is possible to perform the bonding with high precision positioning.

【0012】[0012]

【実施例】本発明の第1実施例を図1、図2に基づいて
説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0013】図1において、ヒーター5を有するヒート
ブロック6に基板2を載置固定する。基板2には、IC
部品14が搭載されており、本実施例のワイヤボンディ
ング装置によって、IC部品14の電極16と基板2の
電極部16a間をワイヤ3でボンディングする。ボンデ
ィングヘッド1はXY方向に移動可能なXYテーブル1
8の上に載置されている。ボンディングヘッド1には、
支点9aを中心に上下方向に揺動可能なホルダー9が設
けられており、ホルダー9には超音波ホーン10が取付
けられている。超音波ホーン10の先端には、ワイヤ3
をボンディングするキャピラリー4が取付けられ、超音
波ホーン10の根本側には、ピエゾ素子等からなる超音
波振動発振子7が取付けられている。ホルダー9はリニ
アモータ11によって支点9aを中心にして上下方向に
揺動する。超音波振動発振子7は、高周波発信器8から
の高周波によって、超音波振動を発振し、超音波ホーン
10がこの超音波振動を増幅してキャピラリー4に伝え
てワイヤ3を前記電極16と前記電極部16aにボンデ
ィングする。
In FIG. 1, the substrate 2 is placed and fixed on a heat block 6 having a heater 5. The substrate 2 has an IC
The component 14 is mounted, and the wire 16 is used to bond between the electrode 16 of the IC component 14 and the electrode portion 16a of the substrate 2 by the wire bonding apparatus of this embodiment. The bonding head 1 is an XY table 1 which is movable in XY directions.
It is placed on top of 8. In the bonding head 1,
A holder 9 that is vertically swingable around a fulcrum 9a is provided, and an ultrasonic horn 10 is attached to the holder 9. The wire 3 is attached to the tip of the ultrasonic horn 10.
A capillary 4 for bonding is attached, and an ultrasonic vibration oscillator 7 composed of a piezo element or the like is attached to the base side of the ultrasonic horn 10. The holder 9 swings up and down around the fulcrum 9a by the linear motor 11. The ultrasonic vibration oscillator 7 oscillates ultrasonic vibration by the high frequency from the high frequency oscillator 8, and the ultrasonic horn 10 amplifies this ultrasonic vibration and transmits it to the capillary 4 to connect the wire 3 to the electrode 16 and the electrode 16. Bonding to the electrode portion 16a.

【0014】そして、位置認識カメラ17が、ボンディ
ングされる基板2の電極部16aやIC部品14の電極
16の位置を検出する。キャピラリー4を電極16や電
極部16aの位置に位置決めするには、位置制御部19
がXYテーブル18を前後左右方向に移動し、超音波ホ
ーン10の標準長に基づいて、キャピラリー4を電極1
6や電極部16aの位置に位置決めする。
Then, the position recognition camera 17 detects the positions of the electrode portion 16a of the substrate 2 and the electrode 16 of the IC component 14 to be bonded. To position the capillary 4 at the position of the electrode 16 or the electrode portion 16a, the position control unit 19
Moves the XY table 18 in the front-rear direction and in the left-right direction, and the capillary 4 is moved to the electrode
6 and the position of the electrode portion 16a.

【0015】又、超音波ホーン10の直上にあり、超音
波ホーン10と同期して移動するクランパー12がワイ
ヤ3をキャピラリー4に供給送りしたり停止したりする
が、このクランパー12は、超音波ホーン10の直上に
あるので、超音波ホーン10と同様に、ヒートブロック
6からの熱の影響を受けて温度変化し、この温度変化
は、超音波ホーン10の温度変化と関連性があり、ヒー
トブロック6によるクランパー12の温度変化と超音波
ホーン10の温度変化との関連を示す表又は計算式を予
め作成して位置制御部19に格納してあるので、超音波
ホーン10の温度変化は、超音波ホーン10の性質によ
って直接測定できないが、熱電対13をクランパー12
に取付けてクランパー12の温度を検出し、この検出温
度から、位置制御部19の伸び量設定手段20が前記の
表又は計算式で超音波ホーン10の温度を推定する。
A clamper 12, which is located immediately above the ultrasonic horn 10 and moves in synchronization with the ultrasonic horn 10, supplies the wire 3 to the capillary 4 and stops it. Since it is directly above the horn 10, like the ultrasonic horn 10, the temperature changes due to the influence of heat from the heat block 6. This temperature change is related to the temperature change of the ultrasonic horn 10, and Since the table or the calculation formula showing the relation between the temperature change of the clamper 12 and the temperature change of the ultrasonic horn 10 by the block 6 is created in advance and stored in the position control unit 19, the temperature change of the ultrasonic horn 10 is Although it cannot be directly measured due to the nature of the ultrasonic horn 10, the thermocouple 13 is used as a clamper 12.
The temperature of the clamper 12 is detected and the expansion amount setting means 20 of the position controller 19 estimates the temperature of the ultrasonic horn 10 from the detected temperature according to the above table or calculation formula.

【0016】次に、本実施例の動作を図1、図2に基づ
いて説明する。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS.

【0017】本実施例によって位置決めが高精度なボン
ディングを行うには、図1において、ヒートブロック6
上に基板2を載置固定する。XYテーブル18によっ
て、ボンディングされる基板2の電極部16aやIC部
品14の電極16の位置を、位置認識カメラ17の下方
に位置決めし、電極16と電極部16aの位置XC 、Y
C を認識する。このときIC部品14は、ヒートブロッ
ク6によって加熱され、ワイヤ3が金線の場合には、金
の再結晶温度以上の350°Cまで加熱されるので、そ
の上方にある超音波ホーン10やクランパー12も温度
上昇する。従って、超音波ホーン10の温度上昇による
伸びによって、電極16や電極部16aに対するキャピ
ラリー4の位置決めに誤差を発生する。
In order to perform the bonding with high accuracy of positioning according to this embodiment, the heat block 6 in FIG. 1 is used.
The substrate 2 is placed and fixed on the top. The positions of the electrode portion 16a of the substrate 2 and the electrode 16 of the IC component 14 to be bonded are positioned below the position recognition camera 17 by the XY table 18, and the positions X C and Y of the electrode 16 and the electrode portion 16a are positioned.
Recognize C. At this time, the IC component 14 is heated by the heat block 6, and when the wire 3 is a gold wire, it is heated to 350 ° C. which is higher than the recrystallization temperature of gold. 12 also rises in temperature. Therefore, the expansion due to the temperature rise of the ultrasonic horn 10 causes an error in the positioning of the capillary 4 with respect to the electrode 16 and the electrode portion 16a.

【0018】この位置決めの誤差を補償する動作を図2
のフローチャートに基づいて説明する。
The operation of compensating for this positioning error is shown in FIG.
A description will be given based on the flowchart.

【0019】図2のステップ#1のクランパー温度検出
工程において、熱電対13によって、クランパー12の
温度をtを検出し、ステップ#2に進む。
In the clamper temperature detecting step of step # 1 of FIG. 2, the temperature t of the clamper 12 is detected by the thermocouple 13, and the process proceeds to step # 2.

【0020】ステップ#2のホーン温度への換算工程に
おいて、位置制御部19の伸び量設定手段20が、T=
f(t)の計算式によって、クランパー12の温度t
を、超音波ホーン10の温度Tに換算し、ステップ#3
に進む。
In the step of converting the horn temperature to step # 2, the expansion amount setting means 20 of the position control section 19 sets T =
The temperature t of the clamper 12 is calculated by the calculation formula of f (t).
Is converted to the temperature T of the ultrasonic horn 10, and step # 3
Proceed to.

【0021】ステップ#3のホーン伸びΔLH 計算工程
において、位置制御部19の伸び量設定手段20が、前
記温度Tから、基準温度に対する超音波ホーン10の温
度変化ΔTを求め、この温度変化ΔTに対して予め設定
されている係数k2 を使用して、ホーン伸びΔLH を、
ΔLH =k2 ×ΔTによって計算し、ステップ#4に進
む。
In the horn elongation ΔL H calculation step of step # 3, the expansion amount setting means 20 of the position controller 19 obtains the temperature change ΔT of the ultrasonic horn 10 from the temperature T, and the temperature change ΔT. use coefficient k 2, which is set in advance with respect to the horn elongation [Delta] L H,
ΔL H = k 2 × ΔT is calculated, and the process proceeds to step # 4.

【0022】ステップ#4の補正後のカメラ・オフセッ
トΔLCH計算工程において、位置制御部19の伸び量設
定手段20が、前記ホーン伸びΔLH =k2 ×ΔTを、
位置認識カメラ17の中心位置とキャピラリー4の中心
位置とのオフセット量ΔLCに加算して、補正後のカメ
ラ・オフセットΔLCHを計算する、ΔLCH=ΔLC +Δ
H の計算式によって、補正後のカメラ・オフセットΔ
CHを求め、ステップ#5に進む。
In the corrected camera offset ΔL CH calculation step of step # 4, the expansion amount setting means 20 of the position control section 19 sets the horn expansion ΔL H = k 2 × ΔT
The corrected camera offset ΔL CH is calculated by adding the offset amount ΔL C between the center position of the position recognition camera 17 and the center position of the capillary 4, ΔL CH = ΔL C + Δ
The corrected camera offset Δ is calculated according to the calculation formula of L H.
Obtain L CH and proceed to step # 5.

【0023】ステップ#5の補正後のボンディング位置
(X、Y)認識工程において、位置制御部19の補正手
段21が、位置認識カメラ17が認識した電極16と電
極部16aの位置XC 、YC に、補正後のカメラ・オフ
セットΔLCHX 、ΔLCHY を加えて、電極16や電極部
16aに対する補正後のボンディング位置(X、Y)を
計算する計算式 X=XC +ΔLCHX Y=YC +ΔLCHY によって補正後のボンディング位置(X、Y)を求め
る。これによって、超音波ホーン10の標準長に基づく
オフセット量X、YC を、温度変化後の超音波ホー
ン10の実際長さに基づくオフセット量に補正すること
ができるようになり、誤差補正動作が終了する。次い
で、位置制御部19が、位置認識カメラ17の位置認識
に基づいて、キャピラリー4を、電極16や電極部16
aに対する前記補正後のボンディング位置(X、Y)
に、位置決めし、ステップ#6に進む。
In the step of recognizing the corrected bonding position (X, Y) in step # 5, the correction means 21 of the position control section 19 detects the positions X C and Y of the electrode 16 and the electrode section 16a recognized by the position recognition camera 17. and C, a camera offset [Delta] L CHX corrected, in addition to [Delta] L CHY, bonding position after correction for the electrode 16 and the electrode portion 16a (X, Y) formula to calculate the X = X C + ΔL CHX Y = Y C The corrected bonding position (X, Y) is obtained by + ΔL CHY . As a result, the offset amounts X C and Y C based on the standard length of the ultrasonic horn 10 can be corrected to the offset amounts based on the actual length of the ultrasonic horn 10 after the temperature change. Ends. Then, the position control unit 19 moves the capillary 4 to the electrode 16 or the electrode unit 16 based on the position recognition of the position recognition camera 17.
Bonding position (X, Y) after the correction with respect to a
, And the process proceeds to step # 6.

【0024】ステップ#6のボンディング工程におい
て、ボンディングが行われて終了する。
In the bonding process of step # 6, bonding is performed and the process ends.

【0025】上記のステップ#5以後の各部の動作を図
1に基づいて説明する。
The operation of each part after step # 5 will be described with reference to FIG.

【0026】各電極16や電極部16aにおいて補正後
の位置決めが終了すると、リニアモータ11によって、
ホルダー9が揺動し、キャピラリー4が下降する。この
キャピラリー4に保持されたワイヤ3の一端を電極16
に押圧し、同時にキャピラリー4を超音波ホーン10に
よって超音波振動させてボンディングする。ボンディン
グ後、キャピラリー4を所定距離上昇させ、位置制御部
19が、上記の電極16や電極部16aに対する補正後
のボンディング位置(X、Y)に基づいて、前記ボンデ
ィングした電極16に接続される電極部16aを、キャ
ピラリー4の下方に位置決めする。リニアモータ11に
よって、ホルダー9が揺動し、キャピラリー4が下降
し、ワイヤ3が電極部16aにボンディングされる。こ
のボンディング後、キャピラリー4が一定距離上昇した
位置で上昇中に、クランパー12がワイヤ3を固定し、
固定と同時に、ワイヤ3が切断される。その後、図示さ
れていないトーチ部によって、ワイヤ3の先端に、金ボ
ールが形成される。
When the post-correction positioning of each electrode 16 and electrode portion 16a is completed, the linear motor 11
The holder 9 swings and the capillary 4 descends. One end of the wire 3 held by the capillary 4 is connected to the electrode 16
And simultaneously, the capillary 4 is ultrasonically vibrated by the ultrasonic horn 10 for bonding. After bonding, the capillary 4 is raised by a predetermined distance, and the position control unit 19 causes the electrode connected to the bonded electrode 16 based on the corrected bonding position (X, Y) with respect to the electrode 16 or the electrode unit 16a. The portion 16a is positioned below the capillary 4. The holder 9 is swung by the linear motor 11, the capillary 4 is lowered, and the wire 3 is bonded to the electrode portion 16a. After this bonding, the clamper 12 fixes the wire 3 while the capillary 4 is rising at a position where it is lifted by a certain distance,
Simultaneously with fixing, the wire 3 is cut. Then, a gold ball is formed at the tip of the wire 3 by a torch portion (not shown).

【0027】以下、同様にして、電極16と接続される
べき電極部16aとがワイヤ3でボンディングされる。
Thereafter, similarly, the electrode 16 and the electrode portion 16a to be connected are bonded by the wire 3.

【0028】尚、本実施例では、熱電対13をクランパ
ー12に取付けたが、超音波ホーン10の近傍で、且
つ、ヒートブロック6の上方にある部品であれば、トー
チ部等どの部品でも良い。
Although the thermocouple 13 is attached to the clamper 12 in this embodiment, any component such as a torch may be used as long as it is a component near the ultrasonic horn 10 and above the heat block 6. .

【0029】本発明の第2実施例を図3、図4に基づい
て説明する。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

【0030】第2実施例が、第1実施例と異なるのは、
第1実施例では、超音波ホーン10の温度を、超音波ホ
ーン10の近傍にある部品の温度から推定して、超音波
ホーン10の長さの温度変化量を求めて、超音波ホーン
10の長さの温度補正を行っているが、第2実施例で
は、超音波ホーン10の長さの温度変化を直接測定して
いることである。
The second embodiment differs from the first embodiment in that
In the first embodiment, the temperature of the ultrasonic horn 10 is estimated from the temperatures of the parts in the vicinity of the ultrasonic horn 10, the temperature change amount of the length of the ultrasonic horn 10 is calculated, and the temperature of the ultrasonic horn 10 is calculated. Although the temperature of the length is corrected, in the second embodiment, the temperature change of the length of the ultrasonic horn 10 is directly measured.

【0031】第2実施例について、第1実施例と異なる
位置決めの温度変化補正部分を、図3、図4に基づいて
説明する。
In the second embodiment, a temperature change correction portion for positioning different from that of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

【0032】第2実施例では、図3、図4に示すよう
に、第1実施例での位置認識カメラ17とは別に、伸び
測定カメラ17aによって、キャピラリー4の中心位置
を測定し、測定した中心位置と、キャピラリー4の基準
位置とから、キャピラリー4を電極16と電極部16a
に位置決めする場合の温度変化に対するオフセット量Δ
CHX 、ΔLCHY を直接求めている。
In the second embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, in addition to the position recognition camera 17 in the first embodiment, the center position of the capillary 4 is measured and measured by the elongation measuring camera 17a. From the center position and the reference position of the capillary 4, the capillary 4 is set to the electrode 16 and the electrode portion 16a.
Offset amount for temperature change when positioning to
L CHX and ΔL CHY are directly calculated .

【0033】上記の相違以外は、第1実施例と同様なの
で、説明を省略する。
Except for the above differences, the second embodiment is the same as the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

【0034】尚、第2実施例では、位置認識カメラ17
とは別に、伸び測定カメラ17aを使用しているが、位
置認識カメラ17に伸び測定カメラを兼用させても良
い。又、カメラではなく、レーザー変位測定手段等の位
置測定手段を使用しても良い。
In the second embodiment, the position recognition camera 17
Separately, the elongation measuring camera 17a is used, but the position recognition camera 17 may also be used as the elongation measuring camera. Further, position measuring means such as laser displacement measuring means may be used instead of the camera.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明のワイヤボンディング方法とその
装置では、ヒートブロックからの熱によって発生する超
音波ホーンの長さの温度変化量を補正できるので、ボン
ディングの位置決め精度が向上するという効果を奏す
る。
According to the wire bonding method and apparatus of the present invention, the temperature change amount of the length of the ultrasonic horn generated by the heat from the heat block can be corrected, so that the positioning accuracy of the bonding is improved. .

【0036】又、本発明のワイヤボンディング方法とそ
の装置では、ボンディングの位置決め精度の向上によ
り、狭ピッチボンディングが可能になり、電子部品の小
型化が可能になるという効果を奏する。
Further, the wire bonding method and the apparatus thereof according to the present invention have an effect that it is possible to perform narrow pitch bonding by improving the positioning accuracy of the bonding, and it is possible to downsize the electronic component.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本願第1発明のワイヤボンディング方法を使用
する本願第2発明のワイヤボンディング装置の構成を示
す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing a configuration of a wire bonding apparatus of a second invention of the present application using the wire bonding method of the first invention of the present application.

【図2】本願第1発明のワイヤボンディング方法の動作
を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the wire bonding method of the first invention of the present application.

【図3】本願第3発明のワイヤボンディング装置の要部
を示す正面図である。
FIG. 3 is a front view showing a main part of the wire bonding apparatus of the third invention of the present application.

【図4】本願第3発明のワイヤボンディング装置の要部
を示す側面図である。
FIG. 4 is a side view showing a main part of the wire bonding apparatus of the third invention of the present application.

【図5】従来例のワイヤボンディング装置の構成を示す
側面図である。
FIG. 5 is a side view showing the configuration of a conventional wire bonding apparatus.

【図6】ワイヤボンディングの動作を示す斜視図であ
る。
FIG. 6 is a perspective view showing an operation of wire bonding.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ボンディングヘッド 2 基板 3 ワイヤ 4 キャピラリー 5 ヒーター 6 ヒートブロック 7 超音波振動発振子 8 高周波発信器 9 ホルダー 9a 支点 10 超音波ホーン 11 リニアモータ 12 クランパー(構成部材) 13 熱電対(温度検出手段) 14 IC部品 16 電極 16a 電極部 17 位置認識カメラ 17a 伸び測定カメラ(伸び検出手段) 18 XYテーブル 19 位置制御部 20 伸び量設定手段 21 補正手段 1 Bonding Head 2 Substrate 3 Wire 4 Capillary 5 Heater 6 Heat Block 7 Ultrasonic Vibration Oscillator 8 High Frequency Oscillator 9 Holder 9a Support Point 10 Ultrasonic Horn 11 Linear Motor 12 Clamper (Component) 13 Thermocouple (Temperature Detecting Device) 14 IC parts 16 Electrode 16a Electrode part 17 Position recognition camera 17a Expansion measurement camera (expansion detection means) 18 XY table 19 Position control part 20 Expansion amount setting means 21 Correction means

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 位置制御部が基準温度における超音波ホ
ーンの長さを基準にする制御データに基づいて前記超音
波ホーンの先端部にあるキャピラリーを前後左右方向に
移動してボンディング位置に位置決めし、超音波ホーン
が超音波振動発振子からの超音波振動を増幅してキャピ
ラリーに伝えてワイヤをボンディングするワイヤボンデ
ィング方法において、前記超音波ホーンの近傍にあり且
つ超音波ホーンと同様にヒートブロックの上方にあるワ
イヤボンディング装置の構成部材に温度検出手段を取付
けて温度を検出し、前記の検出した温度に対応して予め
設定された超音波ホーンの伸び量又は伸び量計算式の計
算結果に基づいて前記制御データを補正することを特徴
とするワイヤボンディング方法。
1. A position controller moves a capillary at the tip of the ultrasonic horn in the front-rear and left-right directions to position it at a bonding position based on control data based on the length of the ultrasonic horn at a reference temperature. In a wire bonding method in which an ultrasonic horn amplifies ultrasonic vibration from an ultrasonic vibration oscillator and transmits the amplified ultrasonic vibration to a capillary to bond a wire, in the vicinity of the ultrasonic horn and in the same manner as the ultrasonic horn, a heat block Based on the calculation result of the extension amount or the extension amount calculation formula of the ultrasonic horn, which is set in advance in correspondence with the detected temperature, by attaching the temperature detecting means to the constituent member of the wire bonding device above A wire bonding method comprising: correcting the control data.
【請求項2】 超音波振動発振子からの超音波振動を増
幅してキャピラリーに伝える超音波ホーンと、基準温度
における超音波ホーンの長さを基準にする制御データに
基づいて前記超音波ホーンの先端部にあるキャピラリー
を前後左右方向に移動してボンディング位置に位置決め
する位置制御部とを有するワイヤボンディング装置にお
いて、前記超音波ホーンの近傍にあり且つ超音波ホーン
と同様にヒートブロックの上方にあるワイヤボンディン
グ装置構成部材の温度を測定する温度検出手段と、前記
構成部材の検出温度に対応する前記超音波ホーンの伸び
量の関係に基づいて前記超音波ホーンの伸び量を設定す
る伸び量設定手段と、前記設定された前記超音波ホーン
の伸び量に基づいて前記制御データを補正する補正手段
とを有することを特徴とするワイヤボンディング装置。
2. An ultrasonic horn that amplifies ultrasonic vibrations from an ultrasonic vibration oscillator and transmits the ultrasonic vibrations to a capillary, and the ultrasonic horn of the ultrasonic horn based on control data based on the length of the ultrasonic horn at a reference temperature. In a wire bonding apparatus having a position control unit for moving a capillary at the tip end in the front-rear and left-right directions to position it at a bonding position, it is in the vicinity of the ultrasonic horn and above the heat block like the ultrasonic horn. A temperature detecting means for measuring the temperature of a constituent member of the wire bonding device, and an extension amount setting means for setting the extension amount of the ultrasonic horn based on the relationship between the extension amount of the ultrasonic horn corresponding to the detected temperature of the constituent member. And a correction means for correcting the control data based on the set extension amount of the ultrasonic horn. Wire bonding equipment to collect.
【請求項3】 超音波振動発振子からの超音波振動を増
幅してキャピラリーに伝える超音波ホーンと、基準温度
における超音波ホーンの長さを基準にする制御データに
基づいて前記超音波ホーンの先端部にあるキャピラリー
を前後左右方向に移動してボンディング位置に位置決め
する位置制御部とを有するワイヤボンディング装置にお
いて、前記超音波ホーンの伸び量を測定する伸び量検出
手段と、前記検出された超音波ホーンの伸び量に基づい
て前記制御データを補正する補正手段とを有することを
特徴とするワイヤボンディング装置。
3. An ultrasonic horn that amplifies ultrasonic vibrations from an ultrasonic vibration oscillator and transmits the ultrasonic vibrations to a capillary, and the ultrasonic horn of the ultrasonic horn based on control data based on the length of the ultrasonic horn at a reference temperature. In a wire bonding apparatus having a position control unit that moves a capillary at the tip end part in the front-rear and left-right directions to position it at a bonding position, an extension amount detecting means for measuring an extension amount of the ultrasonic horn, and the detected ultrasonic wave. A wire bonding apparatus comprising: a correction unit that corrects the control data based on the extension amount of the sound wave horn.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0761371A1 (en) * 1995-08-22 1997-03-12 Ultex Corporation Ultrasonic vibration bonding machine
KR20180072755A (en) * 2016-06-02 2018-06-29 가부시끼가이샤가이죠 A bonding apparatus, a bonding method, and a bonding control program
CN114388418A (en) * 2021-12-28 2022-04-22 凌波微步半导体设备(常熟)有限公司 Closed loop position compensation method and system of semiconductor wire bonding machine

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