JPH08316259A - 半導体製品のワイヤボンディング方法および装置 - Google Patents
半導体製品のワイヤボンディング方法および装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ワイヤボンディング作業を全体として迅速に
行い、生産性を良好に向上させる。 【構成】 長手方向に搬送されるリードフレーム１上に
搬送方向所定間隔おきに搭載された半導体チップ１１の
各パッド１２と、それに対応するリード１３の先端部と
を、ワイヤにより結線する半導体製品のワイヤボンディ
ング装置であって、リードフレーム１の側方所定位置に
配置され、各パッド１２とリード１３の先端部とを結線
するワイヤボンダ２と、ワイヤボンダ２よりも搬送方向
上手側に配置され、結線中の半導体チップ１１よりも搬
送方向上手側に位置する半導体チップ１１の各パッド１
２を撮像する撮像装置３と、撮像装置３により撮像され
た映像情報に基づいて、各パッド１２におけるボンディ
ング位置の座標を求める座標演算手段６とを備えた。
行い、生産性を良好に向上させる。 【構成】 長手方向に搬送されるリードフレーム１上に
搬送方向所定間隔おきに搭載された半導体チップ１１の
各パッド１２と、それに対応するリード１３の先端部と
を、ワイヤにより結線する半導体製品のワイヤボンディ
ング装置であって、リードフレーム１の側方所定位置に
配置され、各パッド１２とリード１３の先端部とを結線
するワイヤボンダ２と、ワイヤボンダ２よりも搬送方向
上手側に配置され、結線中の半導体チップ１１よりも搬
送方向上手側に位置する半導体チップ１１の各パッド１
２を撮像する撮像装置３と、撮像装置３により撮像され
た映像情報に基づいて、各パッド１２におけるボンディ
ング位置の座標を求める座標演算手段６とを備えた。
Description
【０００１】
【技術分野】本願発明は、長手方向に搬送されるリード
フレーム上に搬送方向所定間隔おきに搭載された半導体
チップの各パッドと、それに対応するリードの先端部と
を、ワイヤにより結線する、半導体製品のワイヤボンデ
ィング方法および装置に関する。
フレーム上に搬送方向所定間隔おきに搭載された半導体
チップの各パッドと、それに対応するリードの先端部と
を、ワイヤにより結線する、半導体製品のワイヤボンデ
ィング方法および装置に関する。
【０００２】
【従来技術】トランジスタ、ダイオード、ＩＣ、ＬＳＩ
等の半導体製品における従来の製造プロセスの大要は、
ウエーハ処理工程やダイシング工程を経た後に、ペレッ
トボンディング工程およびワイヤボンディング工程が実
行され、その後、モールド工程、メッキ処理工程、マー
ク工程、さらには切断成型工程等を経て、選別工程が実
行される。
等の半導体製品における従来の製造プロセスの大要は、
ウエーハ処理工程やダイシング工程を経た後に、ペレッ
トボンディング工程およびワイヤボンディング工程が実
行され、その後、モールド工程、メッキ処理工程、マー
ク工程、さらには切断成型工程等を経て、選別工程が実
行される。
【０００３】上記ペレットボンディング工程は、前工程
でダイシングされたペレットすなわち半導体チップを、
リードフレームのアイランドすなわちタブに接着剤を用
いて固定する工程である。この場合の接着剤としては、
銀ペースト等の導電性樹脂が使用される。
でダイシングされたペレットすなわち半導体チップを、
リードフレームのアイランドすなわちタブに接着剤を用
いて固定する工程である。この場合の接着剤としては、
銀ペースト等の導電性樹脂が使用される。
【０００４】上記ワイヤボンディング工程は、半導体チ
ップ上に配置された内部電極であるパッドと、リードフ
レーム上の外部電極すなわちリードの先端部との間を、
金線により結線する工程であり、この工程においては、
ファーストボンディング処理と、セカンドボンディング
処理とが実行される。上記ファーストボンディング処理
は、キャピラリと称される工具に金線を引き通し、この
金線の先端に放電により熱を加えて形成した金のボール
を、上記キャピラリにより半導体チップ上のパッドに熱
圧着させるものである。また、上記セカンドボンディン
グ処理は、上記キャピラリを移動させて金線をリードフ
レームのリードの先端部まで引き出し、この金線の所定
引き出し位置を上記キャピラリによりリードの先端部に
圧着させるものである。
ップ上に配置された内部電極であるパッドと、リードフ
レーム上の外部電極すなわちリードの先端部との間を、
金線により結線する工程であり、この工程においては、
ファーストボンディング処理と、セカンドボンディング
処理とが実行される。上記ファーストボンディング処理
は、キャピラリと称される工具に金線を引き通し、この
金線の先端に放電により熱を加えて形成した金のボール
を、上記キャピラリにより半導体チップ上のパッドに熱
圧着させるものである。また、上記セカンドボンディン
グ処理は、上記キャピラリを移動させて金線をリードフ
レームのリードの先端部まで引き出し、この金線の所定
引き出し位置を上記キャピラリによりリードの先端部に
圧着させるものである。
【０００５】特に、上記製造プロセスの中のペレットボ
ンディング工程やワイヤボンディング工程は、半導体製
品の信頼性に大きな影響を与えるものである。具体的に
は、半導体チップがリードフレームの所定位置に正確に
ボンディングされていること、ワイヤボンディング部の
金線のボールが半導体チップのパッド上に正確に付着し
ていること、あるいはボールの形状が適切であること等
が、電気特性に影響を与えるのみならず、長期使用に耐
え得るか否か等の耐久性や信頼性に大きな影響を与える
ものである。
ンディング工程やワイヤボンディング工程は、半導体製
品の信頼性に大きな影響を与えるものである。具体的に
は、半導体チップがリードフレームの所定位置に正確に
ボンディングされていること、ワイヤボンディング部の
金線のボールが半導体チップのパッド上に正確に付着し
ていること、あるいはボールの形状が適切であること等
が、電気特性に影響を与えるのみならず、長期使用に耐
え得るか否か等の耐久性や信頼性に大きな影響を与える
ものである。
【０００６】このため、近年においては、リードフレー
ムのアイランドに搭載される半導体チップ上の各パッド
と、これに対応する各リードの先端部との間を、ワイヤ
ボンディングにより結線するに先立って、そのファイン
ピッチ化ならびに高精度化の要請に応じるため、以下に
示すような画像認識による位置決め手法が採用されるに
至っている。
ムのアイランドに搭載される半導体チップ上の各パッド
と、これに対応する各リードの先端部との間を、ワイヤ
ボンディングにより結線するに先立って、そのファイン
ピッチ化ならびに高精度化の要請に応じるため、以下に
示すような画像認識による位置決め手法が採用されるに
至っている。
【０００７】すなわち、この手法は、ＩＴＶカメラ等の
撮像手段により上記半導体チップ上の特定位置と上記各
リードの先端部とを撮影し、この画像上における基準座
標すなわち画像中心に対する上記撮影対象物の変位量を
求め、この変位量に基づく補正を加えることにより、上
記半導体チップ上の各パッド位置と各リードの先端部位
置とを認識するものである。そして、この認識された各
パッド位置と各リード先端部位置とをワイヤボンディン
グに先立って記憶手段に記憶させておき、この記憶され
た各データに基づいてワイヤボンダのツールすなわちキ
ャピラリを移動させていくものである。
撮像手段により上記半導体チップ上の特定位置と上記各
リードの先端部とを撮影し、この画像上における基準座
標すなわち画像中心に対する上記撮影対象物の変位量を
求め、この変位量に基づく補正を加えることにより、上
記半導体チップ上の各パッド位置と各リードの先端部位
置とを認識するものである。そして、この認識された各
パッド位置と各リード先端部位置とをワイヤボンディン
グに先立って記憶手段に記憶させておき、この記憶され
た各データに基づいてワイヤボンダのツールすなわちキ
ャピラリを移動させていくものである。
【０００８】このような手法を用いて、長手方向に搬送
されるリードフレーム上に搬送方向所定間隔おきに搭載
された半導体チップの各パッドと、それに対応するリー
ドの先端部とを、ワイヤにより結線するに際しては、従
来、ワイヤボンダと撮像装置とを、リードフレームの側
方所定位置に近接配置し、先ず、撮像装置により、半導
体チップの各パッドと、それに対応するリードの先端部
とを撮像して、それらの位置を認識し、記憶した後に、
ワイヤボンダにより、上記記憶に従って、半導体チップ
の各パッドと、それに対応するリードの先端部とを結線
していた。
されるリードフレーム上に搬送方向所定間隔おきに搭載
された半導体チップの各パッドと、それに対応するリー
ドの先端部とを、ワイヤにより結線するに際しては、従
来、ワイヤボンダと撮像装置とを、リードフレームの側
方所定位置に近接配置し、先ず、撮像装置により、半導
体チップの各パッドと、それに対応するリードの先端部
とを撮像して、それらの位置を認識し、記憶した後に、
ワイヤボンダにより、上記記憶に従って、半導体チップ
の各パッドと、それに対応するリードの先端部とを結線
していた。
【０００９】しかしながら、このような従来の方式で
は、位置認識の後に結線を行うので、ワイヤボンディン
グ作業に位置認識の時間と結線の時間とが個別に必要で
あり、生産性が悪いという課題があった。
は、位置認識の後に結線を行うので、ワイヤボンディン
グ作業に位置認識の時間と結線の時間とが個別に必要で
あり、生産性が悪いという課題があった。
【００１０】
【発明の開示】本願発明は、上記した事情のもとで考え
出されたものであって、ワイヤボンディング作業を全体
として迅速に行え、生産性を良好に向上させることので
きる半導体製品のワイヤボンディング方法および装置を
提供することを、その課題とする。
出されたものであって、ワイヤボンディング作業を全体
として迅速に行え、生産性を良好に向上させることので
きる半導体製品のワイヤボンディング方法および装置を
提供することを、その課題とする。
【００１１】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。
は、次の技術的手段を講じている。
【００１２】本願発明の第１の側面によれば、長手方向
に搬送されるリードフレーム上に搬送方向所定間隔おき
に搭載された半導体チップの各パッドと、それに対応す
るリードの先端部とを、ワイヤにより結線する半導体製
品のワイヤボンディング方法であって、リードフレーム
の側方所定位置に配置されたワイヤボンダにより、各パ
ッドとリードの先端部とを結線しながら、ワイヤボンダ
よりも搬送方向上手側に配置された撮像装置により、結
線中の半導体チップよりも搬送方向上手側に位置する半
導体チップの各パッドを撮像して、それら各パッドにお
けるボンディング位置の座標を予め求めておくことを特
徴とする、半導体製品のワイヤボンディング方法が提供
される。
に搬送されるリードフレーム上に搬送方向所定間隔おき
に搭載された半導体チップの各パッドと、それに対応す
るリードの先端部とを、ワイヤにより結線する半導体製
品のワイヤボンディング方法であって、リードフレーム
の側方所定位置に配置されたワイヤボンダにより、各パ
ッドとリードの先端部とを結線しながら、ワイヤボンダ
よりも搬送方向上手側に配置された撮像装置により、結
線中の半導体チップよりも搬送方向上手側に位置する半
導体チップの各パッドを撮像して、それら各パッドにお
けるボンディング位置の座標を予め求めておくことを特
徴とする、半導体製品のワイヤボンディング方法が提供
される。
【００１３】このようにすれば、ワイヤボンダの作業領
域に導入された半導体チップについての結線と、それよ
り上手側に位置する半導体チップについてのボンディン
グ位置の座標認識とを同時に行うことができるので、ワ
イヤボンディング作業を全体として迅速に行え、生産性
を良好に向上させることができる。
域に導入された半導体チップについての結線と、それよ
り上手側に位置する半導体チップについてのボンディン
グ位置の座標認識とを同時に行うことができるので、ワ
イヤボンディング作業を全体として迅速に行え、生産性
を良好に向上させることができる。
【００１４】好ましい実施例によれば、撮像装置によ
り、各パッドの他に、それに対応するリードの先端部を
撮像して、各パッドとリードの先端部とにおけるボンデ
ィング位置の座標を予め求めておく。
り、各パッドの他に、それに対応するリードの先端部を
撮像して、各パッドとリードの先端部とにおけるボンデ
ィング位置の座標を予め求めておく。
【００１５】このようにすれば、例えばＩＣのように、
ボンディング位置が多数あり、隣接リード間の間隔が微
小な場合であっても、正確に結線を行える。
ボンディング位置が多数あり、隣接リード間の間隔が微
小な場合であっても、正確に結線を行える。
【００１６】また、好ましい実施例によれば、ワイヤボ
ンダの近傍に撮像装置とは別の撮像装置を配置し、結線
の直前に、少数のボンディング位置の座標を求めて、既
に求めた座標と異なっていれば、新たに求めた座標に基
づいて、既に求めた全ての座標を補正する。
ンダの近傍に撮像装置とは別の撮像装置を配置し、結線
の直前に、少数のボンディング位置の座標を求めて、既
に求めた座標と異なっていれば、新たに求めた座標に基
づいて、既に求めた全ての座標を補正する。
【００１７】このようにすれば、例えばＩＣのように、
ボンディング位置が多数あり、隣接パッド間および隣接
リード間の間隔が微小で、リードフレームの搬送誤差が
ボンディング位置の許容誤差を越える可能性があるよう
な場合であっても、正確に結線を行える。
ボンディング位置が多数あり、隣接パッド間および隣接
リード間の間隔が微小で、リードフレームの搬送誤差が
ボンディング位置の許容誤差を越える可能性があるよう
な場合であっても、正確に結線を行える。
【００１８】本願発明の第２の側面によれば、長手方向
に搬送されるリードフレーム上に搬送方向所定間隔おき
に搭載された半導体チップの各パッドと、それに対応す
るリードの先端部とを、ワイヤにより結線する半導体製
品のワイヤボンディング装置であって、リードフレーム
の側方所定位置に配置され、各パッドとリードの先端部
とを結線するワイヤボンダと、ワイヤボンダよりも搬送
方向上手側に配置され、結線中の半導体チップよりも搬
送方向上手側に位置する半導体チップの各パッドを撮像
する撮像装置と、撮像装置により撮像された映像情報に
基づいて、各パッドにおけるボンディング位置の座標を
求める座標演算手段と、を備えたことを特徴とする、半
導体製品のワイヤボンディング装置が提供される。
に搬送されるリードフレーム上に搬送方向所定間隔おき
に搭載された半導体チップの各パッドと、それに対応す
るリードの先端部とを、ワイヤにより結線する半導体製
品のワイヤボンディング装置であって、リードフレーム
の側方所定位置に配置され、各パッドとリードの先端部
とを結線するワイヤボンダと、ワイヤボンダよりも搬送
方向上手側に配置され、結線中の半導体チップよりも搬
送方向上手側に位置する半導体チップの各パッドを撮像
する撮像装置と、撮像装置により撮像された映像情報に
基づいて、各パッドにおけるボンディング位置の座標を
求める座標演算手段と、を備えたことを特徴とする、半
導体製品のワイヤボンディング装置が提供される。
【００１９】この半導体製品のワイヤボンディング装置
によれば、本願発明の上記半導体製品のワイヤボンディ
ング方法を良好に実施し得る。
によれば、本願発明の上記半導体製品のワイヤボンディ
ング方法を良好に実施し得る。
【００２０】好ましい実施例によれば、撮像装置は、各
パッドの他に、それに対応するリードの先端部を撮像
し、座標演算手段は、各パッドおよびリードの先端部に
おけるボンディング位置の座標を求める構成とする。
パッドの他に、それに対応するリードの先端部を撮像
し、座標演算手段は、各パッドおよびリードの先端部に
おけるボンディング位置の座標を求める構成とする。
【００２１】また、好ましい実施例によれば、ワイヤボ
ンダの近傍に配置され、ワイヤボンダによる結線の直前
に少数のボンディング位置を撮像する、上記撮像装置と
は別の撮像装置と、この別の撮像装置により撮像された
映像情報に基づいて、少数のボンディング位置の座標を
新たに求め、その座標が座標演算手段により既に求めら
れている座標と異なっていれば、新たに求めた座標に基
づいて、既に求められている全ての座標を補正する座標
補正手段とを備えた構成とする。
ンダの近傍に配置され、ワイヤボンダによる結線の直前
に少数のボンディング位置を撮像する、上記撮像装置と
は別の撮像装置と、この別の撮像装置により撮像された
映像情報に基づいて、少数のボンディング位置の座標を
新たに求め、その座標が座標演算手段により既に求めら
れている座標と異なっていれば、新たに求めた座標に基
づいて、既に求められている全ての座標を補正する座標
補正手段とを備えた構成とする。
【００２２】本願発明のその他の特徴および利点は、添
付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より
明らかとなろう。
付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より
明らかとなろう。
【００２３】
【実施例】以下、本願発明の好ましい実施例を、図面を
参照して具体的に説明する。
参照して具体的に説明する。
【００２４】図１は、本願発明に係る半導体製品のワイ
ヤボンディング装置の配置説明図であって、リードフレ
ーム１の側方には、ワイヤボンダ２と、撮像装置３とが
配置されており、ワイヤボンダ２の近傍には、撮像装置
３とは別の撮像装置４が配置されている。これらワイヤ
ボンダ２と撮像装置３，４とは、マイクロコンピュータ
からなる制御装置５に接続されており、この制御装置５
は、座標演算手段６や座標補正手段７などを、予め格納
されたプログラムに基づいて実現しており、ＲＡＭから
なるメモリ８などを備えている。
ヤボンディング装置の配置説明図であって、リードフレ
ーム１の側方には、ワイヤボンダ２と、撮像装置３とが
配置されており、ワイヤボンダ２の近傍には、撮像装置
３とは別の撮像装置４が配置されている。これらワイヤ
ボンダ２と撮像装置３，４とは、マイクロコンピュータ
からなる制御装置５に接続されており、この制御装置５
は、座標演算手段６や座標補正手段７などを、予め格納
されたプログラムに基づいて実現しており、ＲＡＭから
なるメモリ８などを備えている。
【００２５】リードフレーム１は、図外の搬送装置によ
り、長手方向すなわち矢印Ａ方向に所定ピッチで搬送さ
れ、搬送方向所定間隔おきに半導体チップ１１が搭載さ
れている。半導体チップ１１上には、多数のパッド１２
が配置されており、リードフレーム１上には、多数のリ
ード１３が配置されている。
り、長手方向すなわち矢印Ａ方向に所定ピッチで搬送さ
れ、搬送方向所定間隔おきに半導体チップ１１が搭載さ
れている。半導体チップ１１上には、多数のパッド１２
が配置されており、リードフレーム１上には、多数のリ
ード１３が配置されている。
【００２６】ワイヤボンダ２は、リードフレーム１の側
方所定位置に配置され、半導体チップ１１上の各パッド
１２と、それに対応するリードフレーム１上のリード１
３の先端部とを、例えば金線などのワイヤにより結線す
る。
方所定位置に配置され、半導体チップ１１上の各パッド
１２と、それに対応するリードフレーム１上のリード１
３の先端部とを、例えば金線などのワイヤにより結線す
る。
【００２７】撮像装置３は、ワイヤボンダ２よりもリー
ドフレーム１の搬送方向上手側に配置され、ワイヤボン
ダ２により結線されている半導体チップ１１よりもリー
ドフレーム１の搬送方向上手側に位置する半導体チップ
１１上の各パッド１２と、それに対応するリードフレー
ム１上のリード１３とを撮像する。
ドフレーム１の搬送方向上手側に配置され、ワイヤボン
ダ２により結線されている半導体チップ１１よりもリー
ドフレーム１の搬送方向上手側に位置する半導体チップ
１１上の各パッド１２と、それに対応するリードフレー
ム１上のリード１３とを撮像する。
【００２８】撮像装置４は、ワイヤボンダ２の近傍に配
置され、ワイヤボンダ２による結線の直前に、これから
結線しようとする半導体チップ１１に関して、予め決め
られた少数のボンディング位置を撮像する。
置され、ワイヤボンダ２による結線の直前に、これから
結線しようとする半導体チップ１１に関して、予め決め
られた少数のボンディング位置を撮像する。
【００２９】制御装置５は、ワイヤボンダ２や撮像装置
３，４を制御する。
３，４を制御する。
【００３０】座標演算手段６は、撮像装置３により撮像
された映像情報に基づいて、半導体チップ１１上の各パ
ッド１２と、それに対応するリードフレーム１上のリー
ド１３の先端部との各々の中心位置すなわちボンディン
グ位置の座標を求める。
された映像情報に基づいて、半導体チップ１１上の各パ
ッド１２と、それに対応するリードフレーム１上のリー
ド１３の先端部との各々の中心位置すなわちボンディン
グ位置の座標を求める。
【００３１】座標補正手段７は、撮像装置４により撮像
された映像情報に基づいて、予め決められた少数のボン
ディング位置の座標を新たに求め、その座標が座標演算
手段６により既に求められている座標と異なっていれ
ば、新たに求めた座標に基づいて、既に求められている
全ての座標を補正する。
された映像情報に基づいて、予め決められた少数のボン
ディング位置の座標を新たに求め、その座標が座標演算
手段６により既に求められている座標と異なっていれ
ば、新たに求めた座標に基づいて、既に求められている
全ての座標を補正する。
【００３２】図２は、リードフレーム１の平面図であっ
て、半導体チップ１１を搭載する前の状態を示してい
る。リードフレーム１は、樹脂パッケージされるべき領
域を画成する四辺のダムバー１４のそれぞれについて、
先端側ほど相互間ピッチが狭くなる多数本のリード１３
を備えている。そして、これらのリード１３で囲まれた
正方形の領域には、半導体チップ１１がボンディングさ
れるアイランド１５が形成されている。なお、このアイ
ランド１５は、４本のサポートフレーム１６によって支
持された状態にある。
て、半導体チップ１１を搭載する前の状態を示してい
る。リードフレーム１は、樹脂パッケージされるべき領
域を画成する四辺のダムバー１４のそれぞれについて、
先端側ほど相互間ピッチが狭くなる多数本のリード１３
を備えている。そして、これらのリード１３で囲まれた
正方形の領域には、半導体チップ１１がボンディングさ
れるアイランド１５が形成されている。なお、このアイ
ランド１５は、４本のサポートフレーム１６によって支
持された状態にある。
【００３３】図３は、リードフレーム１の要部拡大平面
図であって、アイランド１５上には半導体チップ１１が
ボンディングされており、半導体チップ１１上には、多
数のパッド１２が配置されている。これら各パッド１２
と、それに対応するリード１３の先端部１３ａとが、ワ
イヤボンダ２により金線１７を用いて結線される。な
お、各リード１３の先端部１３ａは、その切断加工時に
作用する応力の影響などを受けて、相互間寸法に多少の
ばらつきが生じているのが通例である。また、パッド１
２も、アイランド１５上への半導体チップ１１のボンデ
ィング誤差などに起因して、位置ずれを生じている場合
がある。
図であって、アイランド１５上には半導体チップ１１が
ボンディングされており、半導体チップ１１上には、多
数のパッド１２が配置されている。これら各パッド１２
と、それに対応するリード１３の先端部１３ａとが、ワ
イヤボンダ２により金線１７を用いて結線される。な
お、各リード１３の先端部１３ａは、その切断加工時に
作用する応力の影響などを受けて、相互間寸法に多少の
ばらつきが生じているのが通例である。また、パッド１
２も、アイランド１５上への半導体チップ１１のボンデ
ィング誤差などに起因して、位置ずれを生じている場合
がある。
【００３４】図４は、ワイヤボンダ２および撮像装置４
の外観斜視図であって、ワイヤボンダ２は、移動テーブ
ル１８上に搭載されている。この移動テーブル１８は、
相互に直交するＸ方向およびＹ方向への移動を案内する
ガイド用テーブル１９，２０上に保持されている。すな
わち、ガイド用テーブル２０は、ガイド用テーブル１９
に案内されてＸ方向に移動可能であり、移動テーブル１
８は、ガイド用テーブル２０に案内されてＹ方向に移動
可能である。ワイヤボンダ２は、半導体チップ１１の各
パッド１２と、それに対応するリードフレーム１のリー
ド１３の先端部１３ａとの、各ボンディング位置に対し
て、金線１７を所定の手段により熱圧着または圧着させ
るツールであるキャピラリ２１を備えており、このキャ
ピラリ２１は、駆動アーム２２の先端部に固着されてい
る。この駆動アーム２２は、リードフレーム１の搬送方
向に沿う支軸２３により回動可能に保持されている。
の外観斜視図であって、ワイヤボンダ２は、移動テーブ
ル１８上に搭載されている。この移動テーブル１８は、
相互に直交するＸ方向およびＹ方向への移動を案内する
ガイド用テーブル１９，２０上に保持されている。すな
わち、ガイド用テーブル２０は、ガイド用テーブル１９
に案内されてＸ方向に移動可能であり、移動テーブル１
８は、ガイド用テーブル２０に案内されてＹ方向に移動
可能である。ワイヤボンダ２は、半導体チップ１１の各
パッド１２と、それに対応するリードフレーム１のリー
ド１３の先端部１３ａとの、各ボンディング位置に対し
て、金線１７を所定の手段により熱圧着または圧着させ
るツールであるキャピラリ２１を備えており、このキャ
ピラリ２１は、駆動アーム２２の先端部に固着されてい
る。この駆動アーム２２は、リードフレーム１の搬送方
向に沿う支軸２３により回動可能に保持されている。
【００３５】さらに、移動テーブル１８上には、撮像装
置４が搭載されている。すなわち、移動テーブル１８上
には、支柱２４が固着されており、この支柱２４には、
アーム２５が固着されている。そして、このアーム２５
により、撮像装置４が支持されている。
置４が搭載されている。すなわち、移動テーブル１８上
には、支柱２４が固着されており、この支柱２４には、
アーム２５が固着されている。そして、このアーム２５
により、撮像装置４が支持されている。
【００３６】図５は、撮像装置３の外観斜視図であっ
て、撮像装置３は、移動テーブル２６上に搭載されてい
る。すなわち、移動テーブル２６上には、支柱２７が固
着されており、この支柱２７には、アーム２８が固着さ
れている。そして、このアーム２８により、撮像装置３
が支持されている。移動テーブル２６は、相互に直交す
るＸ方向およびＹ方向への移動を案内するガイド用テー
ブル２９，３０上に保持されている。すなわち、ガイド
用テーブル３０は、ガイド用テーブル２９に案内されて
Ｘ方向に移動可能であり、移動テーブル２６は、ガイド
用テーブル３０に案内されてＹ方向に移動可能である。
て、撮像装置３は、移動テーブル２６上に搭載されてい
る。すなわち、移動テーブル２６上には、支柱２７が固
着されており、この支柱２７には、アーム２８が固着さ
れている。そして、このアーム２８により、撮像装置３
が支持されている。移動テーブル２６は、相互に直交す
るＸ方向およびＹ方向への移動を案内するガイド用テー
ブル２９，３０上に保持されている。すなわち、ガイド
用テーブル３０は、ガイド用テーブル２９に案内されて
Ｘ方向に移動可能であり、移動テーブル２６は、ガイド
用テーブル３０に案内されてＹ方向に移動可能である。
【００３７】次に動作を説明する。ワイヤボンディング
に際しては、ワイヤボンダ２が、制御装置５により制御
されて、半導体チップ１１の各パッド１２と、それに対
応するリードフレーム１のリード１３の先端部１３ａと
を、金線１７により結線する。このとき、制御装置５
は、メモリ８からボンディング位置の座標を読み出し
て、それに基づいてワイヤボンダ２を移動させる。この
ボンディング位置の座標は、予め撮像装置３により撮像
された映像情報に基づいて、座標演算手段６により演算
され、ワイヤボンダ２による結線の直前に、撮像装置４
により撮像された映像情報に基づいて、必要に応じて、
座標補正手段７により補正されたものである。
に際しては、ワイヤボンダ２が、制御装置５により制御
されて、半導体チップ１１の各パッド１２と、それに対
応するリードフレーム１のリード１３の先端部１３ａと
を、金線１７により結線する。このとき、制御装置５
は、メモリ８からボンディング位置の座標を読み出し
て、それに基づいてワイヤボンダ２を移動させる。この
ボンディング位置の座標は、予め撮像装置３により撮像
された映像情報に基づいて、座標演算手段６により演算
され、ワイヤボンダ２による結線の直前に、撮像装置４
により撮像された映像情報に基づいて、必要に応じて、
座標補正手段７により補正されたものである。
【００３８】すなわち、ワイヤボンダ２による結線作業
と同時に、撮像装置３が、ワイヤボンダ２により結線作
業が行われている半導体チップ１１よりもリードフレー
ム１搬送方向上手側の半導体チップ１１、すなわち未だ
結線が行われていない半導体チップ１１に関して、半導
体チップ１１の各パッド１２と、それに対応するリード
フレーム１のリード１３の先端部１３ａとを順次撮像し
て、その映像情報を制御装置５の座標演算手段６に出力
する。これにより座標演算手段６が、撮像装置４からの
映像情報に基づいて、各パッド１２およびリード１３の
先端部１３ａを認識し、各パッド１２やリード１３の先
端部１３ａの各々の中心位置であるボンディング位置の
座標を演算する。各パッド１２およびリード１３の先端
部１３ａの認識に関しては、パッド１２やリード１３は
他の部分よりも光の反射率が大きく、明度が高いので、
撮像した映像の各ドットを、所定の明度を閾値として二
値化することにより、容易に認識できる。その結果、各
々の中心位置であるボンディング位置を演算することも
容易である。また、ボンディング位置の座標の演算は、
撮像装置４の移動位置を表す座標と、その移動位置にお
いて撮像した画面中の中心位置の相対座標とに基づい
て、予め決められている所定の点を基準とした絶対座標
として容易に演算可能である。かくして座標演算手段６
により演算されたボンディング位置の座標は、メモリ８
に記憶される。
と同時に、撮像装置３が、ワイヤボンダ２により結線作
業が行われている半導体チップ１１よりもリードフレー
ム１搬送方向上手側の半導体チップ１１、すなわち未だ
結線が行われていない半導体チップ１１に関して、半導
体チップ１１の各パッド１２と、それに対応するリード
フレーム１のリード１３の先端部１３ａとを順次撮像し
て、その映像情報を制御装置５の座標演算手段６に出力
する。これにより座標演算手段６が、撮像装置４からの
映像情報に基づいて、各パッド１２およびリード１３の
先端部１３ａを認識し、各パッド１２やリード１３の先
端部１３ａの各々の中心位置であるボンディング位置の
座標を演算する。各パッド１２およびリード１３の先端
部１３ａの認識に関しては、パッド１２やリード１３は
他の部分よりも光の反射率が大きく、明度が高いので、
撮像した映像の各ドットを、所定の明度を閾値として二
値化することにより、容易に認識できる。その結果、各
々の中心位置であるボンディング位置を演算することも
容易である。また、ボンディング位置の座標の演算は、
撮像装置４の移動位置を表す座標と、その移動位置にお
いて撮像した画面中の中心位置の相対座標とに基づい
て、予め決められている所定の点を基準とした絶対座標
として容易に演算可能である。かくして座標演算手段６
により演算されたボンディング位置の座標は、メモリ８
に記憶される。
【００３９】ワイヤボンダ２による結線が完了すると、
図外の搬送装置により、リードフレーム１が図１に示す
矢印Ａ方向に所定距離、すなわち半導体チップ１１の１
ピッチ分搬送される。これにより、座標演算手段６によ
り既にボンディング位置の座標を演算されている半導体
チップ１１が、ワイヤボンダ２および撮像装置４による
作業領域に位置する。そして、先ず撮像装置４が、多数
のボンディング位置のうち、予め決められている１個な
いしは数個のボンディング位置の付近を撮像して、その
映像情報を座標補正手段７に出力する。これにより座標
補正手段７が、上記の座標演算手段６の動作と同様の動
作により、撮像装置４により撮像されたボンディング位
置の座標を演算する。そして、その結果を既に座標演算
手段６により演算されてメモリ８に記憶されている座標
と比較し、もしも異なっていれば、新たに演算した座標
に基づいて、メモリ８に記憶されている全ての座標を補
正する。このとき、２個以上のボンディング位置を新た
に演算すれば、半導体チップ１１の回転方向の位置ずれ
も検出でき、そしてそれを補正できる。リードフレーム
１の搬送による半導体チップ１１の位置決め誤差は、例
えば５０μｍ程度であるので、各パッド１２やリード１
３の先端部１３ａが小さく、しかもそのピッチも小さい
場合、既に求めているボンディング位置の座標を補正す
る必要が生じる場合がある。
図外の搬送装置により、リードフレーム１が図１に示す
矢印Ａ方向に所定距離、すなわち半導体チップ１１の１
ピッチ分搬送される。これにより、座標演算手段６によ
り既にボンディング位置の座標を演算されている半導体
チップ１１が、ワイヤボンダ２および撮像装置４による
作業領域に位置する。そして、先ず撮像装置４が、多数
のボンディング位置のうち、予め決められている１個な
いしは数個のボンディング位置の付近を撮像して、その
映像情報を座標補正手段７に出力する。これにより座標
補正手段７が、上記の座標演算手段６の動作と同様の動
作により、撮像装置４により撮像されたボンディング位
置の座標を演算する。そして、その結果を既に座標演算
手段６により演算されてメモリ８に記憶されている座標
と比較し、もしも異なっていれば、新たに演算した座標
に基づいて、メモリ８に記憶されている全ての座標を補
正する。このとき、２個以上のボンディング位置を新た
に演算すれば、半導体チップ１１の回転方向の位置ずれ
も検出でき、そしてそれを補正できる。リードフレーム
１の搬送による半導体チップ１１の位置決め誤差は、例
えば５０μｍ程度であるので、各パッド１２やリード１
３の先端部１３ａが小さく、しかもそのピッチも小さい
場合、既に求めているボンディング位置の座標を補正す
る必要が生じる場合がある。
【００４０】次に、ワイヤボンダ２が、制御装置５によ
り制御されて、メモリ８に記憶されている座標の位置に
金線１７を順次ボンディングすることにより、半導体チ
ップ１１の各パッド１２と、それらに対応するリードフ
レーム１のリード１３の先端部１３ａとを結線する。
り制御されて、メモリ８に記憶されている座標の位置に
金線１７を順次ボンディングすることにより、半導体チ
ップ１１の各パッド１２と、それらに対応するリードフ
レーム１のリード１３の先端部１３ａとを結線する。
【００４１】以下、同様に、撮像装置４による１個ある
いは数個のボンディング位置の撮像と、それに続くワイ
ヤボンダ２による結線とが繰り返され、また、それと同
時に、撮像装置３による全てのボンディング位置の撮像
が繰り返される。
いは数個のボンディング位置の撮像と、それに続くワイ
ヤボンダ２による結線とが繰り返され、また、それと同
時に、撮像装置３による全てのボンディング位置の撮像
が繰り返される。
【００４２】このように、ワイヤボンダ２による結線
と、撮像装置４による全てのボンディング位置の座標認
識とを同時に行うので、ワイヤボンディング作業を全体
として迅速に行え、生産性を良好に向上させることがで
きる。
と、撮像装置４による全てのボンディング位置の座標認
識とを同時に行うので、ワイヤボンディング作業を全体
として迅速に行え、生産性を良好に向上させることがで
きる。
【００４３】また、ワイヤボンダ２の近傍に、撮像装置
３とは別の撮像装置４を配置し、ワイヤボンダ２による
結線の直前に、撮像装置４により少数のボンディング位
置の付近を撮像し、座標補正手段７により、それらのボ
ンディング位置の座標を新たに求めて、座標演算手段６
により既に求めた座標と異なっていれば、新たに求めた
座標に基づいて、既に求めた全ての座標を補正するの
で、例えばＩＣのように、ボンディング位置が多数あ
り、隣接パッド１２，１２間および隣接リード１３，１
３間の間隔が微小で、リードフレーム１の搬送誤差がボ
ンディング位置の許容誤差を越える可能性があるような
場合であっても、正確に結線を行える。
３とは別の撮像装置４を配置し、ワイヤボンダ２による
結線の直前に、撮像装置４により少数のボンディング位
置の付近を撮像し、座標補正手段７により、それらのボ
ンディング位置の座標を新たに求めて、座標演算手段６
により既に求めた座標と異なっていれば、新たに求めた
座標に基づいて、既に求めた全ての座標を補正するの
で、例えばＩＣのように、ボンディング位置が多数あ
り、隣接パッド１２，１２間および隣接リード１３，１
３間の間隔が微小で、リードフレーム１の搬送誤差がボ
ンディング位置の許容誤差を越える可能性があるような
場合であっても、正確に結線を行える。
【００４４】図６に示すように、例えば、半導体チップ
１１がトランジスタやダイオードなどの場合、半導体チ
ップ１１上のパッド１２の個数が少ないので、パッド１
２やリード１３の先端部１３ａが大きく、それらのピッ
チも大きいことから、リードフレーム１の搬送誤差によ
るボンディング位置のずれはさほど大きな問題にならな
い。このような場合は、図７に示すように、撮像装置４
や座標補正手段７を設けなくてもよい。すなわち、リー
ドフレーム１の搬送誤差が生じても、パッド１２やリー
ド１３の先端部１３ａが大きいので、ワイヤボンダ２の
キャピラリ２１から繰り出される金線１７がパッド１２
やリード１３の先端部１３ａ上に確実に乗り、ワイヤボ
ンダ２により半導体チップ１１の各パッド１２と、それ
に対応するリードフレーム１のリード１３の先端部１３
ａとを、良好に結線できる。この場合、図８に示すよう
に、ワイヤボンダ２が搭載される移動テーブル１８上に
は、撮像装置４は搭載されない。
１１がトランジスタやダイオードなどの場合、半導体チ
ップ１１上のパッド１２の個数が少ないので、パッド１
２やリード１３の先端部１３ａが大きく、それらのピッ
チも大きいことから、リードフレーム１の搬送誤差によ
るボンディング位置のずれはさほど大きな問題にならな
い。このような場合は、図７に示すように、撮像装置４
や座標補正手段７を設けなくてもよい。すなわち、リー
ドフレーム１の搬送誤差が生じても、パッド１２やリー
ド１３の先端部１３ａが大きいので、ワイヤボンダ２の
キャピラリ２１から繰り出される金線１７がパッド１２
やリード１３の先端部１３ａ上に確実に乗り、ワイヤボ
ンダ２により半導体チップ１１の各パッド１２と、それ
に対応するリードフレーム１のリード１３の先端部１３
ａとを、良好に結線できる。この場合、図８に示すよう
に、ワイヤボンダ２が搭載される移動テーブル１８上に
は、撮像装置４は搭載されない。
【００４５】また、この場合、撮像装置３により半導体
チップ１１上のパッド１２のみを撮像して、座標演算手
段６により各パッド１２の座標のみを演算してもよい。
これは、リード１３の先端部１３ａの位置ずれよりも、
半導体チップ１１のアイランド１５上へのボンディング
の位置ずれに起因するパッド１２の位置ずれの方が大き
いと考えられるからである。
チップ１１上のパッド１２のみを撮像して、座標演算手
段６により各パッド１２の座標のみを演算してもよい。
これは、リード１３の先端部１３ａの位置ずれよりも、
半導体チップ１１のアイランド１５上へのボンディング
の位置ずれに起因するパッド１２の位置ずれの方が大き
いと考えられるからである。
【００４６】また、上記実施例では、ワイヤボンダ２に
より結線を行う１つ前の半導体チップ１１について、撮
像装置３および座標演算手段６によりボンディング位置
の座標を求めたが、この実施例のように、ワイヤボンダ
２により結線を行う２つ前の半導体チップ１１につい
て、撮像装置３および座標演算手段６によりボンディン
グ位置の座標を求めてもよく、あるいはワイヤボンダ２
により結線を行う３つ以上前の半導体チップ１１につい
て、撮像装置３および座標演算手段６によりボンディン
グ位置の座標を求めてもよい。要するに、座標演算手段
６により求めたボンディング位置の座標を、メモリ８に
記憶させることにより、ワイヤボンダ２による結線時ま
で保持できればよいのである。
より結線を行う１つ前の半導体チップ１１について、撮
像装置３および座標演算手段６によりボンディング位置
の座標を求めたが、この実施例のように、ワイヤボンダ
２により結線を行う２つ前の半導体チップ１１につい
て、撮像装置３および座標演算手段６によりボンディン
グ位置の座標を求めてもよく、あるいはワイヤボンダ２
により結線を行う３つ以上前の半導体チップ１１につい
て、撮像装置３および座標演算手段６によりボンディン
グ位置の座標を求めてもよい。要するに、座標演算手段
６により求めたボンディング位置の座標を、メモリ８に
記憶させることにより、ワイヤボンダ２による結線時ま
で保持できればよいのである。
【００４７】なお、ワイヤボンダ２や撮像装置３，４な
どの具体的構成は、上記各実施例のように限定されるも
のではなく、各種設計条件に応じて適宜決定すればよい
ことは勿論である。
どの具体的構成は、上記各実施例のように限定されるも
のではなく、各種設計条件に応じて適宜決定すればよい
ことは勿論である。
【００４８】また、撮像装置４と座標補正手段７とによ
り少数のボンディング位置を認識する代わりに、半導体
チップ１１上に認識マークが形成されている場合は、撮
像装置３と座標演算手段６とにより予め認識マークの座
標を求め認識マークの座標を求めておき、ワイヤボンダ
２による結線の直前に、撮像装置４と座標補正手段７と
により再度認識マークの座標を求めるようにしてもよ
い。
り少数のボンディング位置を認識する代わりに、半導体
チップ１１上に認識マークが形成されている場合は、撮
像装置３と座標演算手段６とにより予め認識マークの座
標を求め認識マークの座標を求めておき、ワイヤボンダ
２による結線の直前に、撮像装置４と座標補正手段７と
により再度認識マークの座標を求めるようにしてもよ
い。
【図１】本願発明に係る半導体製品のワイヤボンディン
グ装置の配置説明図である。
グ装置の配置説明図である。
【図２】リードフレームの平面図である。
【図３】リードフレームの要部拡大平面図である。
【図４】ワイヤボンダおよび撮像装置の外観斜視図であ
る。
る。
【図５】撮像装置の外観斜視図である。
【図６】別の実施例におけるリードフレームの要部拡大
平面図である。
平面図である。
【図７】別の実施例における半導体製品のワイヤボンデ
ィング装置の配置説明図である。
ィング装置の配置説明図である。
【図８】別の実施例におけるワイヤボンダの外観斜視図
である。
である。
１ リードフレーム ２ ワイヤボンダ ３ 撮像装置 ４ 撮像装置 ６ 座標演算手段 ７ 座標補正手段 １１ 半導体チップ １２ パッド １３ リード １３ａ 先端部 １７ 金線
Claims (4)
- 【請求項１】 長手方向に搬送されるリードフレーム上
に搬送方向所定間隔おきに搭載された半導体チップの各
パッドと、それに対応するリードの先端部とを、ワイヤ
により結線する半導体製品のワイヤボンディング方法で
あって、前記リードフレームの側方所定位置に配置され
たワイヤボンダにより、前記各パッドとリードの先端部
とを結線しながら、前記ワイヤボンダよりも前記搬送方
向上手側に配置された撮像装置により、前記結線中の半
導体チップよりも前記搬送方向上手側に位置する半導体
チップの各パッドを撮像して、それら各パッドにおける
ボンディング位置の座標を予め求めておくことを特徴と
する、半導体製品のワイヤボンディング方法。 - 【請求項２】 前記撮像装置により、前記各パッドの他
に、それに対応するリードの先端部を撮像して、各パッ
ドとリードの先端部とにおけるボンディング位置の座標
を予め求めておくことを特徴とする、請求項１に記載の
半導体製品のワイヤボンディング方法。 - 【請求項３】 前記ワイヤボンダの近傍に前記撮像装置
とは別の撮像装置を配置し、前記結線の直前に、少数の
ボンディング位置の座標を求めて、既に求めた座標と異
なっていれば、新たに求めた座標に基づいて、既に求め
た全ての座標を補正することを特徴とする、請求項１ま
たは請求項２に記載の半導体製品のワイヤボンディング
方法。 - 【請求項４】 長手方向に搬送されるリードフレーム上
に搬送方向所定間隔おきに搭載された半導体チップの各
パッドと、それに対応するリードの先端部とを、ワイヤ
により結線する半導体製品のワイヤボンディング装置で
あって、 前記リードフレームの側方所定位置に配置され、前記各
パッドとリードの先端部とを結線するワイヤボンダと、 前記ワイヤボンダよりも前記搬送方向上手側に配置さ
れ、前記結線中の半導体チップよりも前記搬送方向上手
側に位置する半導体チップの各パッドを撮像する撮像装
置と、 前記撮像装置により撮像された映像情報に基づいて、前
記各パッドにおけるボンディング位置の座標を求める座
標演算手段と、 を備えたことを特徴とする、半導体製品のワイヤボンデ
ィング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11541395A JPH08316259A (ja) | 1995-05-15 | 1995-05-15 | 半導体製品のワイヤボンディング方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11541395A JPH08316259A (ja) | 1995-05-15 | 1995-05-15 | 半導体製品のワイヤボンディング方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08316259A true JPH08316259A (ja) | 1996-11-29 |
Family
ID=14661963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11541395A Pending JPH08316259A (ja) | 1995-05-15 | 1995-05-15 | 半導体製品のワイヤボンディング方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08316259A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017069555A (ja) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 三菱マテリアル株式会社 | 熱電変換モジュール及び熱電変換装置 |
| CN113380661A (zh) * | 2020-03-09 | 2021-09-10 | 捷进科技有限公司 | 芯片贴装装置及半导体器件的制造方法 |
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1995
- 1995-05-15 JP JP11541395A patent/JPH08316259A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017069555A (ja) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 三菱マテリアル株式会社 | 熱電変換モジュール及び熱電変換装置 |
| CN113380661A (zh) * | 2020-03-09 | 2021-09-10 | 捷进科技有限公司 | 芯片贴装装置及半导体器件的制造方法 |
| CN113380661B (zh) * | 2020-03-09 | 2023-09-29 | 捷进科技有限公司 | 芯片贴装装置及半导体器件的制造方法 |
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