JPH0666371B2 - ワイヤボンディング検査方法 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は半導体装置の製造におけるワイヤボンディング
の検査に使用するワイヤボンディング検査方法に関す
る。
の検査に使用するワイヤボンディング検査方法に関す
る。
(従来の技術) 上記半導体装置の製造におけるワイヤボンディングは、
第6図に示すように、リードフレーム1のアイランド1
aの上面にマウントした半導体ペレット2のボンディン
グパッド(第1の被ボンディングワーク)3と、リード
フレーム1のインナーリード(第2の被ボンディングワ
ーク)1bとをボンディングワイヤ4でボンディングす
るものであるが、同図で示すように、このボンディング
されたボンディングワイヤ4の一部にループした不良の
ボンディングワイヤ4′が発生し、同図の矢印部分での
ショート等の不良が発生するおそれがあるため、ワイヤ
ボンディング後に検査員等による外観検査が必要となっ
ていた。
第6図に示すように、リードフレーム1のアイランド1
aの上面にマウントした半導体ペレット2のボンディン
グパッド(第1の被ボンディングワーク)3と、リード
フレーム1のインナーリード(第2の被ボンディングワ
ーク)1bとをボンディングワイヤ4でボンディングす
るものであるが、同図で示すように、このボンディング
されたボンディングワイヤ4の一部にループした不良の
ボンディングワイヤ4′が発生し、同図の矢印部分での
ショート等の不良が発生するおそれがあるため、ワイヤ
ボンディング後に検査員等による外観検査が必要となっ
ていた。
この為、出来るだけ不良を発生させないようにしたワイ
ヤボンディング装置の開発や、3次元のパターン認識装
置による自動外観検査装置等の開発が進められている。
ヤボンディング装置の開発や、3次元のパターン認識装
置による自動外観検査装置等の開発が進められている。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上記従来例においては、ワークの移載、
仕掛品の増大及び工期の遅延等のロスと、検査労力を必
要とし、生産性の低下に繋がってしまっていた。また、
上記自動外観検査装置を導入することにより、省力化は
可能となるが、装置自体がかなり高価になってしまうば
かりでなく、処理能力及び検査の信頼性に問題があり、
設備償却費の増大と装置保守労力の増大に繋がってしま
う。
仕掛品の増大及び工期の遅延等のロスと、検査労力を必
要とし、生産性の低下に繋がってしまっていた。また、
上記自動外観検査装置を導入することにより、省力化は
可能となるが、装置自体がかなり高価になってしまうば
かりでなく、処理能力及び検査の信頼性に問題があり、
設備償却費の増大と装置保守労力の増大に繋がってしま
う。
なお、比較的品質が安定している場合には、全数検査を
省き、抜取り検査を採用することも可能であるが、品質
の管理に神経を使わなくてはならず、製品の信頼性維持
に多大な労力を必要とする。
省き、抜取り検査を採用することも可能であるが、品質
の管理に神経を使わなくてはならず、製品の信頼性維持
に多大な労力を必要とする。
更に、ワイヤボンディング後の検査工程で結果が判明す
るまでには、時間の経過があり、不良品が発見された時
にはすでに大量の製品が不良品を生む条件のもとでワイ
ヤボンディングされていることとなって、製品の信頼性
維持の労力とロスが大きいといった問題点があった。
るまでには、時間の経過があり、不良品が発見された時
にはすでに大量の製品が不良品を生む条件のもとでワイ
ヤボンディングされていることとなって、製品の信頼性
維持の労力とロスが大きいといった問題点があった。
本発明は上記に鑑み、ワイヤボンディング後の検査工程
によるロスを低減し、ワイヤ工程後のタイムラグを少な
くして生産性の向上を図ることともに、製品の信頼性を
向上させ、更にできるだけ少ない設備投資と所要時間で
全数の検査を行えるものを提供することを目的とする。
によるロスを低減し、ワイヤ工程後のタイムラグを少な
くして生産性の向上を図ることともに、製品の信頼性を
向上させ、更にできるだけ少ない設備投資と所要時間で
全数の検査を行えるものを提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段) 本発明は上記目的を達成するため、ワイヤボンディング
行程の第1の接合から第2の接合に至る行程において、
ボンディングワイヤが第2の被ボンディングワーク又は
この被ボンディングワーク支持体に接触した後、ボンデ
ィングツールがこの被ボンディングワークに到達するま
での高さ方向の移動量に相当する量を計量し、この計量
値と基準となる量に相当する基準値とを比較して、この
両値の大小にボンディングしたボンディングワイヤの形
状の良否を判断するようにしたものである。
行程の第1の接合から第2の接合に至る行程において、
ボンディングワイヤが第2の被ボンディングワーク又は
この被ボンディングワーク支持体に接触した後、ボンデ
ィングツールがこの被ボンディングワークに到達するま
での高さ方向の移動量に相当する量を計量し、この計量
値と基準となる量に相当する基準値とを比較して、この
両値の大小にボンディングしたボンディングワイヤの形
状の良否を判断するようにしたものである。
(作用) 而して、ワイヤボンディング行程における第1の接合か
ら第2の接合にいたるボンディングワイヤの挙動は、第
2の接合の直前にボンディングツールよりも早くボンデ
ィングワイヤがボンディング面に到着するとともに、そ
のタイミングがボンディングワイヤのループの形状に影
響を与えることから、逆にこのタイミングを、ワイヤボ
ンディング装置のワイヤスループと被ボンディングワー
ク又はこの支持体との導通タイミング時におけるキャピ
ラリ(ボンディングツール)の高さのバラツキにより測
定して判断し、これによりワイヤボンディングとこの検
査を同時に進行させるようにしたものである。
ら第2の接合にいたるボンディングワイヤの挙動は、第
2の接合の直前にボンディングツールよりも早くボンデ
ィングワイヤがボンディング面に到着するとともに、そ
のタイミングがボンディングワイヤのループの形状に影
響を与えることから、逆にこのタイミングを、ワイヤボ
ンディング装置のワイヤスループと被ボンディングワー
ク又はこの支持体との導通タイミング時におけるキャピ
ラリ(ボンディングツール)の高さのバラツキにより測
定して判断し、これによりワイヤボンディングとこの検
査を同時に進行させるようにしたものである。
(実施例) 第1図乃至第5図は本発明の一実施例を示すもので、従
来のワイヤボンディング装置に検査機能を追加したもの
である。
来のワイヤボンディング装置に検査機能を追加したもの
である。
即ち、ワイヤボンディング装置は、Xモータ10とYモ
ータ11を備えたX−Yテーブル12と、このX−Yテ
ーブル12の上に搭載されてこれと一体にX−Y方向に
移動するボンディングヘッド13と、このボンディング
ヘッド13に取付けられ揺動アーム14及びトランスジ
ューサ15を揺動させるZモータ16とから主に構成さ
れ、これにより上記トランスジューサ15のの先端に備
えたキャピラリ(ボンディングツール)17がX,Y及
びZの3次元の動作を行うよう構成されている。
ータ11を備えたX−Yテーブル12と、このX−Yテ
ーブル12の上に搭載されてこれと一体にX−Y方向に
移動するボンディングヘッド13と、このボンディング
ヘッド13に取付けられ揺動アーム14及びトランスジ
ューサ15を揺動させるZモータ16とから主に構成さ
れ、これにより上記トランスジューサ15のの先端に備
えたキャピラリ(ボンディングツール)17がX,Y及
びZの3次元の動作を行うよう構成されている。
ワイヤボンディングにおけるボンディングワイヤのルー
プの形成は、この3次元の動作と、ボンディングするワ
イヤ5自身の特性、キャピラリ17の形状と表面状態、
ワイヤ5に加わる張力等により左右され、これらを安定
に保つことと、任意に制御することによって、正常なル
ープ形状をしたボンディングワイヤ4、ひいては半導体
装置の信頼性が維持される。
プの形成は、この3次元の動作と、ボンディングするワ
イヤ5自身の特性、キャピラリ17の形状と表面状態、
ワイヤ5に加わる張力等により左右され、これらを安定
に保つことと、任意に制御することによって、正常なル
ープ形状をしたボンディングワイヤ4、ひいては半導体
装置の信頼性が維持される。
上記3次元の動作、USの出力とタイミング等は、CP
U18によって制御され、このCPU18は、エンコー
ダ19により常に上記キャピラリ17の位置をつかむこ
とができるようなされている。
U18によって制御され、このCPU18は、エンコー
ダ19により常に上記キャピラリ17の位置をつかむこ
とができるようなされている。
以上が、一般的なワイヤボンディング装置であるが、本
実施例では、第3図のタイムチャートで示す第2のボン
ディング前の一定の時間CTの間、ワイヤ5に例えば+
5Vを印加して、ワイヤ5とワーク支持体20との導通
を検出する導通チェック部21が備えられている。
実施例では、第3図のタイムチャートで示す第2のボン
ディング前の一定の時間CTの間、ワイヤ5に例えば+
5Vを印加して、ワイヤ5とワーク支持体20との導通
を検出する導通チェック部21が備えられている。
導通チェック部21は、第5図に示すように、発光ダイ
オード22と受光トランジスタ23と対峙して備えたフ
ォトカプラ24と、先端を導電体25を介して上記ワイ
ヤ5に接続させた第1の電流路26と、先端をグランド
レベルに接続させるとともに中間に抵抗27を介在さ
せ、更にインバータ28を介して信号Dを取出すように
した第2の電流路29とから主に構成され、上記第1の
電流路26の内部に上記発光ダイオード22が、第2の
電流路29の内部に上記受光トランジスタ23が夫々接
続されている。
オード22と受光トランジスタ23と対峙して備えたフ
ォトカプラ24と、先端を導電体25を介して上記ワイ
ヤ5に接続させた第1の電流路26と、先端をグランド
レベルに接続させるとともに中間に抵抗27を介在さ
せ、更にインバータ28を介して信号Dを取出すように
した第2の電流路29とから主に構成され、上記第1の
電流路26の内部に上記発光ダイオード22が、第2の
電流路29の内部に上記受光トランジスタ23が夫々接
続されている。
そして、ワイヤ5とワーク支持体20とが導通して上記
第1の電流路26に電流iが流れた時に、フォトカプラ
24を介して第2の電流路29にも電流が流れ、これに
よる第2の電流路の電圧変化をインバータ28を介して
信号Dとして取出すように構成されている。
第1の電流路26に電流iが流れた時に、フォトカプラ
24を介して第2の電流路29にも電流が流れ、これに
よる第2の電流路の電圧変化をインバータ28を介して
信号Dとして取出すように構成されている。
なお、1000〜2000Vの高電圧を使用する電気ト
ーチによるトラブルを避けるため、回路の開閉スイッチ
又は抵抗を回路の内部に組込むようにしても良い。
ーチによるトラブルを避けるため、回路の開閉スイッチ
又は抵抗を回路の内部に組込むようにしても良い。
而して、1のワイヤボンディング動作において、第1ボ
ンディングから第2ボンディング間でループが形成さ
れ、第2ボンディング(リードボンディング)前の時間
CTの間の導通したタイミングにおけるキャピラリ17
の位置をエンコーダ19により計測し、ボンディング面
からの高さをCPU18により演算することによって、
第4図(イ)及び(ロ)に夫々示す導通時のキャピラリ
高h1,h2を求める。通常、このキャピラリ高hと、
この時のボンディングワイヤ4の接触部外方の曲率半径
Rと、このボンディングワイヤ4の半導体ペレット2の
上面からのワイヤ高Hとは通常一定の関係があり、同図
(イ)のように、大きなキャピラリ高h1の場合には曲
率半径R1も大きく、ワイヤ高H1も大きい。逆に、同
図(ロ)に示すように、小さなキャピタリ高h2の場合
には曲率半径R2も、ワイヤ高H2も共に小さくなる。
ンディングから第2ボンディング間でループが形成さ
れ、第2ボンディング(リードボンディング)前の時間
CTの間の導通したタイミングにおけるキャピラリ17
の位置をエンコーダ19により計測し、ボンディング面
からの高さをCPU18により演算することによって、
第4図(イ)及び(ロ)に夫々示す導通時のキャピラリ
高h1,h2を求める。通常、このキャピラリ高hと、
この時のボンディングワイヤ4の接触部外方の曲率半径
Rと、このボンディングワイヤ4の半導体ペレット2の
上面からのワイヤ高Hとは通常一定の関係があり、同図
(イ)のように、大きなキャピラリ高h1の場合には曲
率半径R1も大きく、ワイヤ高H1も大きい。逆に、同
図(ロ)に示すように、小さなキャピタリ高h2の場合
には曲率半径R2も、ワイヤ高H2も共に小さくなる。
この時、大きなキャピラリ高h1の場合には、第6図
(イ)及び(ハ)に示す不良ボンディングワイヤ4′
が、小さなキャピラリ高h1の場合には、第6図(ロ)
に示す不良ボンディングワイヤ4′が夫々形成される確
立が一般的に高い。
(イ)及び(ハ)に示す不良ボンディングワイヤ4′
が、小さなキャピラリ高h1の場合には、第6図(ロ)
に示す不良ボンディングワイヤ4′が夫々形成される確
立が一般的に高い。
そして、予めメモリ30に基準とする基準値h0を記憶
しておき、ボンディング毎に計測したキャピラリ高hn
と夫々比較することにより、良品レベル、不良品混入レ
ベル及び不良品レベル等の判定を実施し、この判定結果
によって、装置の停止等の適切な処置を施すのである。
しておき、ボンディング毎に計測したキャピラリ高hn
と夫々比較することにより、良品レベル、不良品混入レ
ベル及び不良品レベル等の判定を実施し、この判定結果
によって、装置の停止等の適切な処置を施すのである。
なお、第1ボンディング(パッドボンディング)から第
2ボンディング(リードボンディング)までの距離Lが
異なると、キャピラリ高hに影響を与えるため、ワイヤ
毎のこの距離Lにより、基準とする上記基準値h0を補
正することにより、汎用性を高めるようにすることがで
きる。
2ボンディング(リードボンディング)までの距離Lが
異なると、キャピラリ高hに影響を与えるため、ワイヤ
毎のこの距離Lにより、基準とする上記基準値h0を補
正することにより、汎用性を高めるようにすることがで
きる。
また、基準とする基準値h0は、実際に良品をボンディ
ングした時の値を複数個メモリし、統計的手法により限
界値等を演算して用いるようにしても良く、生産中のデ
ータを採取して、この基準値h0を修正して行うプログ
ラムを用いるようにしても良い。
ングした時の値を複数個メモリし、統計的手法により限
界値等を演算して用いるようにしても良く、生産中のデ
ータを採取して、この基準値h0を修正して行うプログ
ラムを用いるようにしても良い。
本実施例においては、ボンディングワイヤの検査をワイ
ヤボンディング装置のCPUの制御プログラムにより実
行しているが、計測した値を外部コンピュータに出力
し、この外部コンピュータにより上記良否判断及び統計
計算等を実行させるようにしても良い。
ヤボンディング装置のCPUの制御プログラムにより実
行しているが、計測した値を外部コンピュータに出力
し、この外部コンピュータにより上記良否判断及び統計
計算等を実行させるようにしても良い。
本発明は上記のような構成であるので、ワイヤボンディ
ング工程中にボンディングワイヤのループを全数検査可
能となり、生産性と製品信頼性を向上させることができ
る。
ング工程中にボンディングワイヤのループを全数検査可
能となり、生産性と製品信頼性を向上させることができ
る。
更に、不良品発生時に即対応することができてロスの低
減を図ることができ、また統計的手法による工程管理に
有効なツールとなるといった効果がある。
減を図ることができ、また統計的手法による工程管理に
有効なツールとなるといった効果がある。
第1図乃至第5図は本発明の一実施例を示し、第1図は
ブロックダイヤグラム、第2図はワイヤボンディング装
置の概略側面図、第3図はタイムチャート、第4図はボ
ンディングを行っている状態の要部を示す断面図、第5
図は導通チャック部の回路図、第6図は夫々異なる不良
ボンディングワイヤのループの状態を示す図である。 1……リードフレーム、2……半導体ペレット、3……
ボンディングパッド、4……ボンディングワイヤ、5…
…ワイヤ、13……ボンディングヘッド、17……キャ
ピラリ、20……ワーク支持体、21……導通チャック
部。
ブロックダイヤグラム、第2図はワイヤボンディング装
置の概略側面図、第3図はタイムチャート、第4図はボ
ンディングを行っている状態の要部を示す断面図、第5
図は導通チャック部の回路図、第6図は夫々異なる不良
ボンディングワイヤのループの状態を示す図である。 1……リードフレーム、2……半導体ペレット、3……
ボンディングパッド、4……ボンディングワイヤ、5…
…ワイヤ、13……ボンディングヘッド、17……キャ
ピラリ、20……ワーク支持体、21……導通チャック
部。
Claims (4)
- 【請求項1】ワイヤボンディング工程の第1の接合から
第2の接合に至る工程において、ボンディングワイヤが
第2の被ボンディングワーク又はこの被ボンディングワ
ーク支持体に接触した後、ボンディングツールがこの被
ボンディングワークに到達するまでの高さ方向の移動量
に相当する量を計量し、この計量値と基準となる量に相
当する基準値とを比較して、この両値の大小によりボン
ディングしたボンディングワイヤの形状の良否を判断す
ることを特徴とするワイヤボンディング検査方法。 - 【請求項2】ボンディングワイヤと被ボンディングワー
ク又はこの被ボンディングワーク支持体との間に電圧を
印加し、導通を検出した時のボンディングツールの位置
を計量することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
のワイヤボンディング検査方法。 - 【請求項3】第1の接合と第2の接合との距離を求め、
この求めた距離により上記基準値を増減させることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載のワイヤボンディン
グ検査方法。 - 【請求項4】ボンディングワイヤが被ボンディングワー
ク又はこの被ボンディングワーク支持体に接触した後、
ボンディングツールがこの被ボンディングワークに到達
するまでのボンディングツールの高さ方向の移動量に相
当する量を複数計測し、この複数の計量値より上記基準
とする基準値を統計的に求めることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載のワイヤボンディング検査方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62313004A JPH0666371B2 (ja) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | ワイヤボンディング検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62313004A JPH0666371B2 (ja) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | ワイヤボンディング検査方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01152740A JPH01152740A (ja) | 1989-06-15 |
JPH0666371B2 true JPH0666371B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=18036073
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62313004A Expired - Fee Related JPH0666371B2 (ja) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | ワイヤボンディング検査方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0666371B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2009002345A1 (en) * | 2007-06-28 | 2008-12-31 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Method of determining a height profile of a wire loop on a wire bonding machine |
JP7097778B2 (ja) * | 2018-08-16 | 2022-07-08 | キヤノンマシナリー株式会社 | 検査システム、検査方法、及び検査プログラム |
-
1987
- 1987-12-10 JP JP62313004A patent/JPH0666371B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01152740A (ja) | 1989-06-15 |
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