JPH07142530A - ボンデイング座標のティーチング方法及びティーチング手段 - Google Patents
ボンデイング座標のティーチング方法及びティーチング手段Info
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- H01L2924/01074—Tungsten [W]
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- H01L2924/01082—Lead [Pb]
Abstract
る。 【構成】カメラ11で撮像した画像を処理して中心ずれ
量を算出する演算制御部24と、手動入力手段45によ
ってカメラ11をパッドの真上に移動させて第1番目及
び第2番目のパッドの座標を入力することにより、第1
番目及び第2番目のパッドは、前記入力した座標を補正
して新たなボンデイング座標とし、第3番目以降のパッ
ドは、該パッドの前とその前の2つの新たなボンデイン
グ座標の差だけカメラ11を移動させ、前記移動させた
カメラ11の座標を補正して新たなボンデイング座標と
する演算制御部35と、前記新たなボンデイング座標を
記憶するボンデイング座標メモリ36とを備えている。
Description
ーチング方法及びティーチング手段に関する。
半導体チップ2が付着された試料3は、図6に示すワイ
ヤボンデイング装置10により半導体チップ2のパッド
P1 、P2 ・・・とリードフレーム1のリード部L1 、
L2 ・・・にワイヤ4をワイヤボンデイングにより接続
する。かかるワイヤボンデイング方法においては、一般
に、まずカメラ11によって半導体チップ2上の少なく
とも2つの定点、及びリードフレーム1上の少なくとも
2つの定点の正規の位置からのずれを検出して、この検
出値に基づいて予め記憶されたボンデイング座標を演算
部で修正する。このカメラ11による検出の場合は、カ
メラ11の中心軸11aが測定点の真上に位置するよう
にX軸モータ12及びY軸モータ13が駆動される。前
記したようにボンデイング座標が修正された後、キャピ
ラリ15がXY軸方向及びZ軸方向に移動させられ、キ
ャピラリ15に挿通されたワイヤ4をワイヤボンデイン
グする。この場合、カメラ11の中心軸11aとキャピ
ラリ15の中心軸15aとは距離Wだけオフセットされ
ているので、X軸モータ12及びY軸モータ13によっ
てXYテーブル16がオフセット量Wだけ移動させら
れ、キャピラリ15が試料3の第1ボンド点の上方に位
置させられる。その後、X軸モータ12及びY軸モータ
13によるXYテーブル16のXY軸方向の移動と、Z
軸モータ14によるキャピラリアーム17の上下動(又
は揺動)によるキャピラリ15のZ軸方向の移動によ
り、前記修正されたボンデイング座標にワイヤ4がワイ
ヤボンデイングされる。ここで、前記オフセット量W
は、X軸成分をXw、Y軸成分をYwとすると、数1で
表される。
においては、前記ワイヤボンデイング動作に先立ち、ま
た試料3の品種変更の場合には、各ボンデイング座標を
ボンデイング装置の記憶部に入力する必要がある。この
ボンデイング装置の入力方法は、一般にティーチング方
法で行っている。
イング座標のティーチング方法は次のようにして行って
いる。X軸モータ12及びY軸モータ13を駆動させる
テンキー又はチェスマン等の手動入力手段を作業者が手
動操作して第1番目のパッドP1 の座標P1 (x1 ,y
1 )を入力し、テレビモニタに映し出す。次に作業者が
テレビモニタを見ながら手動入力手段を操作してパッド
P1 の中心と思われる位置をテレビモニタ中心に描かれ
たクロスラインマークに合わせ、その座標位置を記憶部
に記憶させる。この操作を全てのパッドP1 、P2 ・・
・において行う。
デイング座標を作業者が決められた順番に手動入力手段
を操作してティーチングしていくので、記憶させるボン
デイング座標数だけ位置合わせ込みを繰り返さなければ
ならない。このため多大の時間がかかると共に、作業者
のミスや個人差などによる位置合わせの誤差が生じると
いう問題があった。また手動入力方法では、対象画像の
分解能がテレビモニタの分解能で決まってしまうため、
これより細かい位置が判断できなく、位置精度はピクセ
ル(画素)単位であった。
合わせ精度の向上が図れるボンデイング座標のティーチ
ング方法及びティーチング手段を提供することにある。
の本発明の方法は、リードフレームに半導体チップが付
着された試料にワイヤボンデイングするキャピラリと、
このキャピラリとオフセットして配設されたカメラと、
キャピラリ及びカメラを共にXY軸方向に駆動するXY
テーブルとを備えたワイヤボンデイング装置におけるボ
ンデイング座標のティーチング方法において、第1番目
及び第2番目のパッドのティーチングは、手動入力手段
によってボンデイング座標を入力してカメラをパッドの
真上に移動させ、カメラで撮像した第1番目及び第2番
目のパッドの画像の中心ずれ量を画像処理部の演算制御
部で算出し、前記手動入力した第1番目及び第2番目の
ボンデイング座標を装置駆動部の演算制御部で前記中心
ずれ量分補正して新たなボンデイング座標としてボンデ
イング座標メモリに記憶し、第3番目以降のパッドのテ
ィーチングは、検出するパッドの前とその前の2つの新
たなボンデイング座標の差を装置駆動部の演算制御部が
算出してカメラをその差だけの座標に移動させ、カメラ
で撮像した該パッドの画像の中心ずれ量を画像処理部の
演算制御部で算出し、前記カメラが移動させられた座標
を装置駆動部の演算制御部で前記中心ずれ量分補正して
新たなボンデイング座標としてボンデイング座標メモリ
に記憶することを特徴とする。
は、リードフレームに半導体チップが付着された試料に
ワイヤボンデイングするキャピラリと、このキャピラリ
とオフセットして配設されたカメラと、キャピラリ及び
カメラを共にXY軸方向に駆動するXYテーブルとを備
えたワイヤボンデイング装置において、前記カメラで撮
像した画像を処理して該画像の中心ずれ量を算出する画
像処理部の演算制御部と、手動入力手段によってカメラ
をパッドの真上に移動させて第1番目及び第2番目のパ
ッドのボンデイング座標を入力することにより、第1番
目及び第2番目のパッドは、画像処理部の演算制御部で
算出された中心ずれ量によって前記入力したボンデイン
グ座標を補正して新たなボンデイング座標とし、第3番
目以降のパッドは、該パッドの前とその前の2つの新た
なボンデイング座標の差を算出してカメラをその差分移
動させ、画像処理部の演算制御部で算出した中心ずれ量
によって、前記移動させたカメラの座標を補正して新た
なボンデイング座標とする装置駆動部の演算制御部と、
前記新たなボンデイング座標を記憶するボンデイング座
標メモリとを備えたことを特徴とする。
段を用いてカメラをパッドの真上に移動させ、その座標
を入力する。これにより、第1番目及び第2番目のパッ
ドの中心ずれ量は、画像処理部の演算制御部で算出され
る。装置駆動部の演算制御部は、前記中心ずれ量により
前記手動入力した座標を補正し、第1番目及び第2番目
のパッドのそれぞれの新たなボンデイング座標としてボ
ンデイング座標メモリに記憶させる。第3番目以降のパ
ッドについては、手動入力する必要はなく、検出するパ
ッドの前とその前の2つの新たなボンデイング座標を用
いて装置駆動部の演算制御部が自動的に処理する。即
ち、前記2つの新たなボンデイング座標の差だけパッド
を移動させ、該パッドの中心ずれ量を画像処理部の演算
制御部が算出すると、この中心ずれ量によって前記カメ
ラが移動した座標を補正して新たなボンデイング座標と
してボンデイング座標メモリに記憶させる。
り説明する。図1に示すように、制御回路部は、主とし
てカメラ11の映像を画像処理する画像処理部20と、
図6に示すワイヤボンデイング装置10を駆動する装置
駆動部30と、座標等のデータを装置駆動部30に手動
で入力する手動入力手段45とからなっている。
力手段21を介して入力された映像の画像形状を記憶す
る画像メモリ22と、この画像メモリ22の画像処理手
順が記憶された制御メモリ23と、この制御メモリ23
の手順に従って画像メモリ22の画像を処理して画像の
中心ずれ量を演算する演算制御部24とからなってい
る。また前記画像メモリ22の画像はテレビモニタ25
に写し出される。
モータ13、Z軸モータ14を制御するX軸モータ制御
部31、Y軸モータ制御部32、Z軸モータ制御部33
と、このX軸モータ制御部31、Y軸モータ制御部3
2、Z軸モータ制御部33の制御手順及びボンデイング
座標の算出手順が記憶された制御メモリ34と、X軸モ
ータ制御部31、Y軸モータ制御部32、Z軸モータ制
御部33及び制御メモリ34を制御すると共に、前記演
算制御部24によって算出された中心ずれ量と手動入力
手段45により入力されたボンデイング座標データによ
り実際のボンデイング座標を算出する演算制御部35
と、この演算制御部35で算出されたボンデイング座標
を記憶するボンデイング座標メモリ36と、このボンデ
イング座標メモリ36と同じデータを記憶するバッテリ
ーバックアップ37されたボンデイング座標メモリ38
とからなっている。ここで、ボンデイング座標メモリ3
6、38には、従来の技術の項で説明した数1のオフセ
ット量Wが記憶されている。また前記手動入力手段45
は、テンキー46及びチェスマン47よりなり、座標は
そのいずれかを使用して装置駆動部30に入力する。
について説明する。本実施例は、図4に示すように、同
一方向に連続して並んでいるパッドP1 〜P4 、P5 〜
P8、P9 〜P12、P13〜P16をそれぞれグループ別に
一括処理するようになっている。
法を図2を参照しながら説明する。パッドP1 〜P4 の
数、即ち4を入力する。次に手動入力手段45によって
XYテーブル16を移動させ、カメラ11を第1番目の
パッドP1 の真上に位置させ、その座標P1 (x1 ,y
1 )を演算制御部35に入力する。これにより、カメラ
11によってパッドP1 が撮像される。この撮像された
映像は、画像入力手段21によってデジタル信号に変換
されて画像メモリ22に記憶される。この画像メモリ2
2に記憶された画像形状は、演算制御部24によって画
像処理され、パッドP1 の中心ずれ量を算出する。
っている撮像画像例を示す。この画像からパッドP1 の
X軸方向のエッジ位置e1 ,e2 、Y軸方向のエッジ位
置e3 ,e4 は、演算制御部24によって算出される。
このエッジ位置e1 乃至e4の算出方法は公知である。
またこの時、算出される位置座標はサブピクセル(副画
素)精度をもって検出できる。サブピクセル演算につい
ては、多値化(階調付画像)相関処理に加え、HiLL
−CLimb技法及び補間法演算などを用いることによ
り、副画素精度で最大の相関値を持つ点を見つけ出せる
ことが知られている。
し、カメラ11の中心軸11a(画像中心)、即ち手動
入力した座標P1 (x1 ,y1 )からパッドP1 の中心
までのずれ量Δx1 ,Δy1 を数2で算出する。
数として求まるが、カメラ11の倍率により、1ピクセ
ル当たりの実寸法(XYテーブル16の移動量)は装置
の固有値であるので、XYテーブル16の移動量に換算
することができ、この換算の係数をkx,kyとする
と、実寸法ずれ量dx1 ,dy1 は数3で算出され、数
4によりパッドP1 の中心座標P1 (X1 ,Y1 )が算
出される。このdx1 ,dy1 及び中心座標P
1 (X1 ,Y1 )は演算制御部35によって算出し、中
心座標P1 (X1 ,Y1 )はパッドP1 のボンデイング
座標としてボンデイング座標メモリ36に記憶される。
ル16を移動させ、カメラ11を第2番目のパッドP2
の真上に位置させ、その座標P2 (x2 ,y2 )を演算
制御部35に入力すると、前記パッドP1 の場合と同様
に画像処理して座標P2 (x2 ,y2 )の実寸法ずれ量
dx2 ,dy2 及び中心座標P2 (X2 ,Y2 )が求ま
り、ボンデイング座標メモリ36に記憶される。
3 ,Y3 )、中心座標P4 (X4 ,Y4 )の算出を行う
が、このパッドP3 以降の座標は入力しないでも自動的
に算出される。一般に、パッドP1 からP2 、P2 から
P3 、P3 からP4 の間隔は、大きく変化していない。
即ち、P2 からP3 までの距離は、(X2 −X1 ),
(Y2 −Y1 )だけカメラ11を中心座標P2 (X2 ,
Y2 )より移動させた時に、カメラ11でパッドP3 を
撮像できる範囲の距離であればよい。またカメラ11を
P3 に移動させる方向は、パッドP1 からP2 に向かう
方向であると演算制御部35は判断して実行する。そこ
で、前記算出された中心座標P1 (X1 ,Y1 )、中心
座標P2 (X2 ,Y2 )により、数5によって座標P3
(x3 ,y3 )を演算制御部35が演算してX軸モータ
12及びY軸モータ13を駆動し、カメラ11の中心軸
11aは座標P3 (x3 ,y3 )に移動させられる。
量dx3 ,dy3 及び中心座標P3 (X3 ,Y3 )が求
まり、ボンデイング座標メモリ36に記憶される。次の
パッドP4 も前記パッドP3 と同様に処理されるので、
その説明は省略する。
(xn,yn)は数6で表され、またn番目のずれ量を
Δxn,Δynとすると、実寸法ずれ量dxn,dyn
及びパッドPnの中心座標(Xn,Yn)は数7及び数
8で表される。
について説明する。この場合は、前記したパッドP1 〜
P4 のティーチング方法と同様に、パッドP5 とP6 の
座標P5 (x5 ,y5 )、P6 (x6 ,y6 )とパッド
P5 〜P8 の数を入力することにより、前記したパッド
P1 〜P4 の場合と同様に処理される。パッドP9 〜P
12、P13〜P16も同様であるので、その説明は省略す
る。
1番目と第2番目のパッドをカメラ11で撮像させてそ
の第1番目と第2番目のパッド座標を入力すれば、自動
的に各パッド中心が画像処理部20で算出され、装置駆
動部30でボンデイング座標が算出される。即ち、入力
する座標の数が少なくてよく、また画像のクロスライン
にパッド中心に合わせ込む操作を必要としないので、作
業時間が大幅に短縮されると共に、作業者のミスや個人
差などによる位置合わせ誤差がなく、ボンデイング座標
の位置精度が向上する。またテレビモニタ25の分解能
は6μm/ピクセルであり、手動で位置合わせする場合
は、これより細かい位置の判断ができない。本実施例に
おいては、サブピクセル演算が可能であるので、1/3
2ピクセルの検出精度があり、外乱の要因を含めても1
/4ピクセル、即ち1.5μmの精度が得られる。
パッドのパッド座標を入力すれば、自動的に各パッド中
心が画像処理部で算出され、装置駆動部でボンデイング
座標が算出されるので、作業時間の短縮及び位置合わせ
精度の向上が図れる。
路部の一実施例を示すブロック図である。
すフローチャート図である。
ある。
の本発明の方法は、リードフレームに半導体チップが付
着された試料にワイヤボンデイングするキャピラリと、
このキャピラリとオフセットして配設されたカメラと、
キャピラリ及びカメラを共にXY軸方向に駆動するXY
テーブルとを備えたワイヤボンデイング装置におけるボ
ンデイング座標のティーチング方法において、第1番目
及び第2番目のパッドのティーチングは、手動入力手段
によってカメラをパッドの真上に移動させて第1番目及
び第2番目のパッドのボンデイング座標位置を入力する
ことにより、カメラで撮像した第1番目及び第2番目の
パッドの画像の中心ずれ量を画像処理部の演算制御部で
算出し、前記手動入力した第1番目及び第2番目のボン
デイング座標を装置駆動部の演算制御部で前記中心ずれ
量分補正して新たなボンデイング座標としてボンデイン
グ座標メモリに記憶し、第3番目以降のパッドのティー
チングは、検出するパッドの前とその前の2つの新たな
ボンデイング座標の差を装置駆動部の演算制御部が算出
してカメラをその差だけの座標に移動させ、カメラで撮
像した該パッドの画像の中心ずれ量を画像処理部の演算
制御部で算出し、前記カメラが移動させられた座標を装
置駆動部の演算制御部で前記中心ずれ量分補正して新た
なボンデイング座標としてボンデイング座標メモリに記
憶することを特徴とする。
は、リードフレームに半導体チップが付着された試料に
ワイヤボンデイングするキャピラリと、このキャピラリ
とオフセットして配設されたカメラと、キャピラリ及び
カメラを共にXY軸方向に駆動するXYテーブルとを備
えたワイヤボンデイング装置において、前記カメラで撮
像した画像を処理して該画像の中心ずれ量を算出する画
像処理部の演算制御部と、手動入力手段によってカメラ
をパッドの真上に移動させて第1番目及び第2番目のパ
ッドのボンデイング座標位置を入力することにより、第
1番目及び第2番目のパッドは、画像処理部の演算制御
部で算出された中心ずれ量によって前記入力したボンデ
イング座標を補正して新たなボンデイング座標とし、第
3番目以降のパッドは、該パッドの前とその前の2つの
新たなボンデイング座標の差を算出してカメラをその差
分移動させ、画像処理部の演算制御部で算出した中心ず
れ量によって、前記移動させたカメラの座標を補正して
新たなボンデイング座標とする装置駆動部の演算制御部
と、前記新たなボンデイング座標を記憶するボンデイン
グ座標メモリとを備えたことを特徴とする。
段を用いてカメラをパッドの真上に移動させ、その座標
を入力する。これにより、第1番目及び第2番目のパッ
ドの中心ずれ量は、画像処理部の演算制御部で算出され
る。装置駆動部の演算制御部は、前記中心ずれ量により
前記手動入力した座標を補正し、第1番目及び第2番目
のパッドのそれぞれの新たなボンデイング座標としてボ
ンデイング座標メモリに記憶させる。第3番目以降のパ
ッドについては、手動入力する必要はなく、検出するパ
ッドの前とその前の2つの新たなボンデイング座標を用
いて装置駆動部の演算制御部が自動的に処理する。即
ち、前記2つの新たなボンデイング座標の差だけカメラ
を移動させ、該パッドの中心ずれ量を画像処理部の演算
制御部が算出すると、この中心ずれ量によって前記カメ
ラが移動した座標を補正して新たなボンデイング座標と
してボンデイング座標メモリに記憶させる。
法を図2を参照しながら説明する。パッドP1 〜P4 の
数、即ち4を手動入力手段45によって演算制御部35
に入力する。次に手動入力手段45によってXYテーブ
ル16を移動させ、カメラ11を第1番目のパッドP1
の真上に位置させ、その座標P1 (x1 ,y1 )を演算
制御部35に入力する。これにより、カメラ11によっ
てパッドP1 が撮像される。この撮像された映像は、画
像入力手段21によってデジタル信号に変換されて画像
メモリ22に記憶される。この画像メモリ22に記憶さ
れた画像形状は、演算制御部24によって画像処理さ
れ、パッドP1 の中心ずれ量を算出する。
a、即ち手動入力した座標P1 (x1,y1 )と画像の
中心が一致しているものとし、画像の中心を原点(0,
0)とした時、演算制御部24はe1 乃至e4 を算出
し、パッドP1 の中心までのずれ量Δx1 ,Δy1 を数
2で算出する。
数として求まるが、カメラ11の倍率により、1ピクセ
ル当たりの実寸法(XYテーブル16の移動量)は装置
の固有値(カメラ11、画像処理部20、画像入力手段
21によって決まる)であるので、XYテーブル16の
移動量に換算することができ、この換算の係数をkx,
kyとすると、実寸法ずれ量dx1 ,dy1 は数3で算
出され、数4によりパッドP1 の中心座標P1 (X1 ,
Y1 )が算出される。このdx1,dy1 及び中心座標
P1 (X1 ,Y1 )は演算制御部35によって算出し、
中心座標P1 (X1 ,Y1 )はパッドP1 のボンデイン
グ座標としてボンデイング座標メモリ36に記憶され
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 リードフレームに半導体チップが付着さ
れた試料にワイヤボンデイングするキャピラリと、この
キャピラリとオフセットして配設されたカメラと、キャ
ピラリ及びカメラを共にXY軸方向に駆動するXYテー
ブルとを備えたワイヤボンデイング装置におけるボンデ
イング座標のティーチング方法において、第1番目及び
第2番目のパッドのティーチングは、手動入力手段によ
ってボンデイング座標を入力してカメラをパッドの真上
に移動させ、カメラで撮像した第1番目及び第2番目の
パッドの画像の中心ずれ量を画像処理部の演算制御部で
算出し、前記手動入力した第1番目及び第2番目のボン
デイング座標を装置駆動部の演算制御部で前記中心ずれ
量分補正して新たなボンデイング座標としてボンデイン
グ座標メモリに記憶し、第3番目以降のパッドのティー
チングは、検出するパッドの前とその前の2つの新たな
ボンデイング座標の差を装置駆動部の演算制御部が算出
してカメラをその差だけの座標に移動させ、カメラで撮
像した該パッドの画像の中心ずれ量を画像処理部の演算
制御部で算出し、前記カメラが移動させられた座標を装
置駆動部の演算制御部で前記中心ずれ量分補正して新た
なボンデイング座標としてボンデイング座標メモリに記
憶することを特徴とするボンデイング座標のティーチン
グ方法。 - 【請求項2】 リードフレームに半導体チップが付着さ
れた試料にワイヤボンデイングするキャピラリと、この
キャピラリとオフセットして配設されたカメラと、キャ
ピラリ及びカメラを共にXY軸方向に駆動するXYテー
ブルとを備えたワイヤボンデイング装置において、前記
カメラで撮像した画像を処理して該画像の中心ずれ量を
算出する画像処理部の演算制御部と、手動入力手段によ
ってカメラをパッドの真上に移動させて第1番目及び第
2番目のパッドのボンデイング座標を入力することによ
り、第1番目及び第2番目のパッドは、画像処理部の演
算制御部で算出された中心ずれ量によって前記入力した
ボンデイング座標を補正して新たなボンデイング座標と
し、第3番目以降のパッドは、該パッドの前とその前の
2つの新たなボンデイング座標の差を算出してカメラを
その差分移動させ、画像処理部の演算制御部で算出した
中心ずれ量によって、前記移動させたカメラの座標を補
正して新たなボンデイング座標とする装置駆動部の演算
制御部と、前記新たなボンデイング座標を記憶するボン
デイング座標メモリとを備えたことを特徴とするボンデ
イング座標のティーチング手段。
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