JPH1167815A - ワイヤボンディング装置及びワイヤボンディング方法 - Google Patents
ワイヤボンディング装置及びワイヤボンディング方法Info
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 配線の信頼性の高いワイヤボンディング装置
及び配線の効率を低下させないワイヤボンディング方法
を提供する。 【解決手段】 ホーン１の先端部に設けられておりチッ
プ１０に対する配線を行うキャピラリ４には、ヒータ３
からの熱によるホーン１の膨張によって位置ズレが生ず
る。ホーン１の長手方向に設けられている測定ポイント
Ｐ１〜Ｐ３それぞれの温度Ｔ１〜Ｔ３を、ホーン１から
隔離されており超音波の発生を妨げないセンサ２によっ
て測定する。この結果からホーン１全体の伸びの量を推
定し、キャピラリ４の位置補正を行う。次回の位置補正
までの時間は、ホーン１の伸びの量に対して逆相関的に
決定される。従って、伸びの量が大きいときには、補正
は頻繁に行われる。一方、伸びの量が小さいときには補
正はたまに行われ、配線が中断される回数は最低限に抑
えられる。
及び配線の効率を低下させないワイヤボンディング方法
を提供する。 【解決手段】 ホーン１の先端部に設けられておりチッ
プ１０に対する配線を行うキャピラリ４には、ヒータ３
からの熱によるホーン１の膨張によって位置ズレが生ず
る。ホーン１の長手方向に設けられている測定ポイント
Ｐ１〜Ｐ３それぞれの温度Ｔ１〜Ｔ３を、ホーン１から
隔離されており超音波の発生を妨げないセンサ２によっ
て測定する。この結果からホーン１全体の伸びの量を推
定し、キャピラリ４の位置補正を行う。次回の位置補正
までの時間は、ホーン１の伸びの量に対して逆相関的に
決定される。従って、伸びの量が大きいときには、補正
は頻繁に行われる。一方、伸びの量が小さいときには補
正はたまに行われ、配線が中断される回数は最低限に抑
えられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤボンディン
グ装置及びワイヤボンディング方法に関する。
グ装置及びワイヤボンディング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は、従来技術に従う、キャピラリ４
の位置を補正する構成を示す模式図である。ＵＳ（超音
波）ホーン１は、図示を省略されているヒータ等から発
せられる熱によって加熱され、膨張する。すると、ＵＳ
ホーン１の先端部に固定されているキャピラリ４の位置
は、２点鎖線にて示されている位置から実線にて示され
ている位置へと変わってしまう。これによって、キャピ
ラリ４から伸びている圧着ボール５の位置は、チップの
パッド１０ａに対してずれてしまう。
の位置を補正する構成を示す模式図である。ＵＳ（超音
波）ホーン１は、図示を省略されているヒータ等から発
せられる熱によって加熱され、膨張する。すると、ＵＳ
ホーン１の先端部に固定されているキャピラリ４の位置
は、２点鎖線にて示されている位置から実線にて示され
ている位置へと変わってしまう。これによって、キャピ
ラリ４から伸びている圧着ボール５の位置は、チップの
パッド１０ａに対してずれてしまう。
【０００３】以上のようなボンディングのズレを補正す
るために、圧着ボール５とパッド１０ａとの位置関係を
カメラ１０６によって撮影し、モニタ７上に映し出して
いた。作業者はモニタ７上の画像を観察してズレを把握
し、キャピラリ４の位置の補正を行っていた。
るために、圧着ボール５とパッド１０ａとの位置関係を
カメラ１０６によって撮影し、モニタ７上に映し出して
いた。作業者はモニタ７上の画像を観察してズレを把握
し、キャピラリ４の位置の補正を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】キャピラリ４の位置の
補正は上記の如く作業者によって為されるために、作業
者個々人の判断の差によって、補正の精度にバラツキが
生じてしまうという問題点があった。また、カメラ１０
６による撮影、モニタ７を用いる観察及び作業者による
補正作業を必要とするために、補正に時間がかかりすぎ
るという問題点があった。更に、キャピラリ４のパッド
１０ａに対する位置を常に正しく保つためには、補正を
頻繁に行わなければならない。このため、作業者に負担
がかかるという問題点があった。
補正は上記の如く作業者によって為されるために、作業
者個々人の判断の差によって、補正の精度にバラツキが
生じてしまうという問題点があった。また、カメラ１０
６による撮影、モニタ７を用いる観察及び作業者による
補正作業を必要とするために、補正に時間がかかりすぎ
るという問題点があった。更に、キャピラリ４のパッド
１０ａに対する位置を常に正しく保つためには、補正を
頻繁に行わなければならない。このため、作業者に負担
がかかるという問題点があった。
【０００５】補正の最中には、ワイヤボンディングを中
止せねばならない。補正に時間がかかりすぎること及び
補正が頻繁であるという上記問題点によってワイヤボン
ディング装置の稼動率が低下し、ひいてはワイヤボンデ
ィングの効率が低下するという問題点もあった。
止せねばならない。補正に時間がかかりすぎること及び
補正が頻繁であるという上記問題点によってワイヤボン
ディング装置の稼動率が低下し、ひいてはワイヤボンデ
ィングの効率が低下するという問題点もあった。
【０００６】以上の問題点を解決する技術は、特開平６
−９７２３９号公報及び特開平１−１６１７２７号公報
に開示されている。これらの技術に於いては、ホーンの
温度を温度センサによって検知し、位置ズレの補正を行
っている。しかし、これらの技術に於いては、ホーン自
体にセンサが取り付けられている。従って、ホーンから
の超音波の発生がセンサによって妨げられてエネルギが
減少し、ワイヤボンディングの信頼性が低下してしまう
という問題点があった。
−９７２３９号公報及び特開平１−１６１７２７号公報
に開示されている。これらの技術に於いては、ホーンの
温度を温度センサによって検知し、位置ズレの補正を行
っている。しかし、これらの技術に於いては、ホーン自
体にセンサが取り付けられている。従って、ホーンから
の超音波の発生がセンサによって妨げられてエネルギが
減少し、ワイヤボンディングの信頼性が低下してしまう
という問題点があった。
【０００７】本発明は、以上の問題点に鑑み、キャピラ
リの位置の補正を自動的に行いつつも、ホーンからの超
音波の発生を妨げないワイヤボンディング装置を提供す
ることを目的とする。更に、ワイヤボンディングの効率
を低下させないワイヤボンディング方法を提供すること
を目的とする。
リの位置の補正を自動的に行いつつも、ホーンからの超
音波の発生を妨げないワイヤボンディング装置を提供す
ることを目的とする。更に、ワイヤボンディングの効率
を低下させないワイヤボンディング方法を提供すること
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載のワイヤ
ボンディング装置は、チップに対する配線を、キャピラ
リ内のワイヤを用いて超音波を発生しつつ行うホーン
と、前記チップを加熱するヒータと、前記ヒータからの
熱によって生ずる前記ホーンの膨張量を、前記ホーンか
ら隔離された位置にて検知する検知手段と、前記検知手
段によって検知された前記膨張量に応じて前記キャピラ
リの位置補正を行う補正手段とを備える。
ボンディング装置は、チップに対する配線を、キャピラ
リ内のワイヤを用いて超音波を発生しつつ行うホーン
と、前記チップを加熱するヒータと、前記ヒータからの
熱によって生ずる前記ホーンの膨張量を、前記ホーンか
ら隔離された位置にて検知する検知手段と、前記検知手
段によって検知された前記膨張量に応じて前記キャピラ
リの位置補正を行う補正手段とを備える。
【０００９】請求項２に記載のワイヤボンディング装置
は、請求項１に記載のワイヤボンディング装置であっ
て、前記検知手段は、前記ホーンからの熱輻射を検知
し、前記補正手段は、検知された前記熱輻射を用いて前
記膨張量を推定し、前記ホーンは、表面に光沢防止加工
を施されている。
は、請求項１に記載のワイヤボンディング装置であっ
て、前記検知手段は、前記ホーンからの熱輻射を検知
し、前記補正手段は、検知された前記熱輻射を用いて前
記膨張量を推定し、前記ホーンは、表面に光沢防止加工
を施されている。
【００１０】請求項３に記載のワイヤボンディング装置
は、請求項２に記載のワイヤボンディング装置であっ
て、前記検知手段は、前記ホーンの長手方向に於ける複
数の箇所に於いて前記熱輻射を検知し、前記補正手段
は、前記膨張量を、前記ホーンが前記複数の箇所毎に分
割されているブロック毎に推定し、前記長手方向におい
て積分する。
は、請求項２に記載のワイヤボンディング装置であっ
て、前記検知手段は、前記ホーンの長手方向に於ける複
数の箇所に於いて前記熱輻射を検知し、前記補正手段
は、前記膨張量を、前記ホーンが前記複数の箇所毎に分
割されているブロック毎に推定し、前記長手方向におい
て積分する。
【００１１】請求項４に記載のワイヤボンディング装置
は、請求項１または請求項３に記載のワイヤボンディン
グ装置であって、前記補正手段は、前記膨張量に対して
逆相関的に、前記位置補正が行われるまでの時間を決定
する。
は、請求項１または請求項３に記載のワイヤボンディン
グ装置であって、前記補正手段は、前記膨張量に対して
逆相関的に、前記位置補正が行われるまでの時間を決定
する。
【００１２】請求項５に記載のワイヤボンディング装置
は、請求項４に記載のワイヤボンディング装置であっ
て、前記検知手段は、前記膨張量が“０”と推定された
ときに、該膨張量を検知することを停止する。
は、請求項４に記載のワイヤボンディング装置であっ
て、前記検知手段は、前記膨張量が“０”と推定された
ときに、該膨張量を検知することを停止する。
【００１３】請求項６に記載のワイヤボンディング方法
は、配線を行うキャピラリを有する超音波ホーンの伸び
量を求めるステップと、前記伸び量を打ち消す移動を前
記ホーンが行うことによって、前記キャピラリの位置補
正が行われるステップと、次回の位置補正までの時間
を、前記伸び量に対して逆相関的に決定するステップと
を備える。
は、配線を行うキャピラリを有する超音波ホーンの伸び
量を求めるステップと、前記伸び量を打ち消す移動を前
記ホーンが行うことによって、前記キャピラリの位置補
正が行われるステップと、次回の位置補正までの時間
を、前記伸び量に対して逆相関的に決定するステップと
を備える。
【００１４】
実施の形態１．本実施の形態においては、従来技術と同
一の構成、構造には同一の参照符号を付して説明を行
う。図１は、本実施の形態に従うワイヤボンディング装
置の構造を例示する斜視図である。図２は、図１に例示
される構造のうち、実際にワイヤボンディングを行う部
分を詳細に且つ模式的に例示する拡大図である。
一の構成、構造には同一の参照符号を付して説明を行
う。図１は、本実施の形態に従うワイヤボンディング装
置の構造を例示する斜視図である。図２は、図１に例示
される構造のうち、実際にワイヤボンディングを行う部
分を詳細に且つ模式的に例示する拡大図である。
【００１５】図２に例示されるようにＵＳホーン１の先
端部にはキャピラリ４が設けられており、キャピラリ４
によってチップ１０に対するワイヤボンディングが行わ
れる。ワイヤボンディングの際にはＵＳホーン１から超
音波が発せられ、ワイヤとパット１０ａ及びリード１１
それぞれとの接続部分へと照射される。更に、チップ１
０の下側に設けられているヒータ３によってチップ１０
は加熱され、上記接続部分の温度が高温に保持される。
接続部分に関する超音波の照射及び温度の保持によっ
て、ワイヤボンディングは良好に為される。
端部にはキャピラリ４が設けられており、キャピラリ４
によってチップ１０に対するワイヤボンディングが行わ
れる。ワイヤボンディングの際にはＵＳホーン１から超
音波が発せられ、ワイヤとパット１０ａ及びリード１１
それぞれとの接続部分へと照射される。更に、チップ１
０の下側に設けられているヒータ３によってチップ１０
は加熱され、上記接続部分の温度が高温に保持される。
接続部分に関する超音波の照射及び温度の保持によっ
て、ワイヤボンディングは良好に為される。
【００１６】ヒータ３から伝わる熱によってＵＳホーン
１は熱膨張し、キャピラリ４のチップ１０に対する位置
にはズレが生じてしまう。そこで、ＵＳホーン１の長手
方向に複数箇所設けられている測定ポイントＰ１〜Ｐ３
それぞれの温度Ｔ１〜Ｔ３を測定し、この情報に基づい
てＵＳホーン１全体の伸びを推定してキャピラリ４の位
置の補正を行う。
１は熱膨張し、キャピラリ４のチップ１０に対する位置
にはズレが生じてしまう。そこで、ＵＳホーン１の長手
方向に複数箇所設けられている測定ポイントＰ１〜Ｐ３
それぞれの温度Ｔ１〜Ｔ３を測定し、この情報に基づい
てＵＳホーン１全体の伸びを推定してキャピラリ４の位
置の補正を行う。
【００１７】図１に例示されるように、ＵＳホーン１の
温度を測定する温度センサ２は、ワイヤボンディング装
置において固定されている。ＵＳホーン１はワイヤボン
ディング装置に備わる駆動手段によって長手方向に駆動
され、図２に例示される測定ポイントＰ１〜Ｐ３のそれ
ぞれの温度を順に温度センサ２によって非接触に測定さ
れる。
温度を測定する温度センサ２は、ワイヤボンディング装
置において固定されている。ＵＳホーン１はワイヤボン
ディング装置に備わる駆動手段によって長手方向に駆動
され、図２に例示される測定ポイントＰ１〜Ｐ３のそれ
ぞれの温度を順に温度センサ２によって非接触に測定さ
れる。
【００１８】図２においては、測定ポイントＰ３の温度
Ｔ３が測定されている場合が例示されている。測定ポイ
ントＰ１，Ｐ２それぞれの温度Ｔ１，Ｔ２が測定される
際には、ＵＳホーン１は図面に向かって下から上へと駆
動手段２１によって駆動される。温度が測定される間
は、キャピラリ４によるワイヤボンディングは中断され
ている。
Ｔ３が測定されている場合が例示されている。測定ポイ
ントＰ１，Ｐ２それぞれの温度Ｔ１，Ｔ２が測定される
際には、ＵＳホーン１は図面に向かって下から上へと駆
動手段２１によって駆動される。温度が測定される間
は、キャピラリ４によるワイヤボンディングは中断され
ている。
【００１９】温度センサ２が非接触に温度を検知するこ
とによって、ＵＳホーン１からの超音波の発生は、温度
センサ２によっては何ら阻害されない。超音波が適切に
印加されることによって、ワイヤボンディングの信頼性
が向上される。
とによって、ＵＳホーン１からの超音波の発生は、温度
センサ２によっては何ら阻害されない。超音波が適切に
印加されることによって、ワイヤボンディングの信頼性
が向上される。
【００２０】従来技術のようにＵＳホーン１に直接的に
温度センサを取り付けた場合には、ＵＳホーン１の高速
移動によって、該温度センサと外部機器とを繋ぐ配線に
断線等が生じてしまうことがある。このようなトラブル
も、非接触的な温度センサ２を用いることによって未然
に回避できる。故障が未然に回避されることによって、
ワイヤボンディング装置の信頼性及び稼動率が高められ
る。
温度センサを取り付けた場合には、ＵＳホーン１の高速
移動によって、該温度センサと外部機器とを繋ぐ配線に
断線等が生じてしまうことがある。このようなトラブル
も、非接触的な温度センサ２を用いることによって未然
に回避できる。故障が未然に回避されることによって、
ワイヤボンディング装置の信頼性及び稼動率が高められ
る。
【００２１】固定されている温度センサ２に対してＵＳ
ホーン１が移動して測定ポイントＰ１〜Ｐ３が各々セン
サ範囲に収められる構成が採用されているのは、非接触
に温度を測定する場合には周囲の温度等の外乱の影響を
受け易く、この影響を抑えるためである。
ホーン１が移動して測定ポイントＰ１〜Ｐ３が各々セン
サ範囲に収められる構成が採用されているのは、非接触
に温度を測定する場合には周囲の温度等の外乱の影響を
受け易く、この影響を抑えるためである。
【００２２】詳細には、温度センサ２は、ＵＳホーン１
の有する熱による輻射を検知することによってＵＳホー
ン１の温度を測定する。熱輻射の検知がＵＳホーン１の
光沢によって誤らないように、ＵＳホーン１の表面には
黒体又はテフロン等を原料とする塗料又はテープが塗布
又は添貼されている。このようにして、ＵＳホーン１の
表面には光沢を防止する加工が施されており、各測定ポ
イントＰ１〜Ｐ３のそれぞれの温度は信頼性の高い状態
にて測定される。測定結果は、コンピュータ等によって
実現される計算手段２０へと与えられる。
の有する熱による輻射を検知することによってＵＳホー
ン１の温度を測定する。熱輻射の検知がＵＳホーン１の
光沢によって誤らないように、ＵＳホーン１の表面には
黒体又はテフロン等を原料とする塗料又はテープが塗布
又は添貼されている。このようにして、ＵＳホーン１の
表面には光沢を防止する加工が施されており、各測定ポ
イントＰ１〜Ｐ３のそれぞれの温度は信頼性の高い状態
にて測定される。測定結果は、コンピュータ等によって
実現される計算手段２０へと与えられる。
【００２３】次に、温度測定の結果を用いてキャピラリ
４の位置のズレ量、即ちＵＳホーン１の熱膨張による伸
び量を求める方法について説明を行う。図３は、ＵＳホ
ーン１の分割の様子を例示する模式図である。ＵＳホー
ン１は、根元からキャピラリ４の設けられている位置ま
での範囲において３分割されており、測定ポイントＰ１
〜Ｐ３は、この分割され区別されている各々のブロック
Ｂ１〜Ｂ３をそれぞれ代表する点となっている。ブロッ
クＢ１〜Ｂ３のＵＳホーン１の長手方向における長さ
は、それぞれ長さＬ１〜Ｌ３である。
４の位置のズレ量、即ちＵＳホーン１の熱膨張による伸
び量を求める方法について説明を行う。図３は、ＵＳホ
ーン１の分割の様子を例示する模式図である。ＵＳホー
ン１は、根元からキャピラリ４の設けられている位置ま
での範囲において３分割されており、測定ポイントＰ１
〜Ｐ３は、この分割され区別されている各々のブロック
Ｂ１〜Ｂ３をそれぞれ代表する点となっている。ブロッ
クＢ１〜Ｂ３のＵＳホーン１の長手方向における長さ
は、それぞれ長さＬ１〜Ｌ３である。
【００２４】ＵＳホーン１は、先端に向かうにしたがっ
て次第に細くなっている筒状である。従って、各ブロッ
クＢ１〜Ｂ３における熱膨張時における線膨張係数に
は、太さの相違によって互いに違いが生じている。そこ
で、実験によってＵＳホーン１に熱を与え、測定ポイン
トＰ１〜Ｐ３においてそれぞれ測定された温度と長さＬ
１〜Ｌ３それぞれの伸び率との相関を予め求めておく。
このようにして、ブロックＢ１〜Ｂ３それぞれに関し
て、線膨張係数α１〜α３が既知となる。
て次第に細くなっている筒状である。従って、各ブロッ
クＢ１〜Ｂ３における熱膨張時における線膨張係数に
は、太さの相違によって互いに違いが生じている。そこ
で、実験によってＵＳホーン１に熱を与え、測定ポイン
トＰ１〜Ｐ３においてそれぞれ測定された温度と長さＬ
１〜Ｌ３それぞれの伸び率との相関を予め求めておく。
このようにして、ブロックＢ１〜Ｂ３それぞれに関し
て、線膨張係数α１〜α３が既知となる。
【００２５】以上の如き予備的な実験によって、基準温
度における長さＬｉを有するブロックＢｉにおける線膨
張係数αｉと、測定ポイントＰｉにおける基準温度から
の温度変位ΔＴｉとから、根元からキャピラリ４までの
ＵＳホーン１の長さの変位ΔＬは、以下のような校正式
によって表される。
度における長さＬｉを有するブロックＢｉにおける線膨
張係数αｉと、測定ポイントＰｉにおける基準温度から
の温度変位ΔＴｉとから、根元からキャピラリ４までの
ＵＳホーン１の長さの変位ΔＬは、以下のような校正式
によって表される。
【００２６】
【数１】
【００２７】数１においては、一般的な校正式として、
ＵＳホーン１がｋ個のブロックに分割される場合が示さ
れている。校正式数１は、図２の計算手段２０に予め格
納されている。尚、図３の例に於いては“ｋ＝３”であ
る。また、基準温度とは、長さＬｉが計測された際の温
度をいう。
ＵＳホーン１がｋ個のブロックに分割される場合が示さ
れている。校正式数１は、図２の計算手段２０に予め格
納されている。尚、図３の例に於いては“ｋ＝３”であ
る。また、基準温度とは、長さＬｉが計測された際の温
度をいう。
【００２８】校正式数１は、ＵＳホーン１の長手方向に
おいて、各ブロックＢｉの伸び量を積分することを表現
している。根元とキャピラリ４との間に温度勾配が生じ
ており熱膨張の度合いがＵＳホーン１全体にわたって均
一ではない場合にも、ブロック毎の伸び量を積分するこ
とによって、ＵＳホーン１の全体的な伸び量を精度良く
推定することができる。また、ブロックの個数ｋを多く
とる場合には、ＵＳホーン１の全体的な伸び量の誤差を
少なくすることができる。
おいて、各ブロックＢｉの伸び量を積分することを表現
している。根元とキャピラリ４との間に温度勾配が生じ
ており熱膨張の度合いがＵＳホーン１全体にわたって均
一ではない場合にも、ブロック毎の伸び量を積分するこ
とによって、ＵＳホーン１の全体的な伸び量を精度良く
推定することができる。また、ブロックの個数ｋを多く
とる場合には、ＵＳホーン１の全体的な伸び量の誤差を
少なくすることができる。
【００２９】図４は、校正式数１を用いる、キャピラリ
４の位置ズレの量の推定方法を模式的に示すグラフであ
る。横軸は、ＵＳホーン１の長手方向における座標を表
している。ＵＳホーン１が根元からキャピラリ４の位置
までを、それぞれ測定ポイントＰ１〜Ｐ３を有しており
長さＬ１〜Ｌ３であるブロックＢ１〜Ｂ３として分割さ
れていることが同図において示されている。一方、縦軸
は、図２に例示される温度センサ２によって検知された
温度を表している。
４の位置ズレの量の推定方法を模式的に示すグラフであ
る。横軸は、ＵＳホーン１の長手方向における座標を表
している。ＵＳホーン１が根元からキャピラリ４の位置
までを、それぞれ測定ポイントＰ１〜Ｐ３を有しており
長さＬ１〜Ｌ３であるブロックＢ１〜Ｂ３として分割さ
れていることが同図において示されている。一方、縦軸
は、図２に例示される温度センサ２によって検知された
温度を表している。
【００３０】基準温度時に於いてはそれぞれ温度Ｔ１〜
Ｔ３であった測定ポイントＰ１〜Ｐ３は、図２に例示さ
れるヒータ３によってそれぞれΔＴ１〜ΔＴ３だけ温度
が変化する。数１において示されている「Ｌｉ×ΔＴ
ｉ」とは、横軸における長さＬｉと縦軸に関する温度変
化ΔＴｉとがかけられたものであり、斜線にて示されて
いる部分の面積に相当する。従って、校正式数１におい
ては、各ブロックＢｉ毎の斜線部分の面積に各ブロック
Ｂｉに固有な線膨張係数αｉを掛けたものが足し合わさ
れる。
Ｔ３であった測定ポイントＰ１〜Ｐ３は、図２に例示さ
れるヒータ３によってそれぞれΔＴ１〜ΔＴ３だけ温度
が変化する。数１において示されている「Ｌｉ×ΔＴ
ｉ」とは、横軸における長さＬｉと縦軸に関する温度変
化ΔＴｉとがかけられたものであり、斜線にて示されて
いる部分の面積に相当する。従って、校正式数１におい
ては、各ブロックＢｉ毎の斜線部分の面積に各ブロック
Ｂｉに固有な線膨張係数αｉを掛けたものが足し合わさ
れる。
【００３１】以上のようにして求められた伸びの量ΔＬ
を打ち消すように、図２の駆動手段２１がＵＳホーン１
を長手方向に移動させる。ＵＳホーン１の移動によって
キャピラリ４の位置は補正され、ワイヤボンディングが
適正に行われる。キャピラリ４の位置の補正は、例えば
一定時間毎に行われるようにセットしておけば良い。
を打ち消すように、図２の駆動手段２１がＵＳホーン１
を長手方向に移動させる。ＵＳホーン１の移動によって
キャピラリ４の位置は補正され、ワイヤボンディングが
適正に行われる。キャピラリ４の位置の補正は、例えば
一定時間毎に行われるようにセットしておけば良い。
【００３２】以上のようにして温度測定、伸び量の計算
及びＵＳホーン１の移動が行われ、キャピラリ４の位置
の補正が機械的且つ自動的に行われる。人手による従来
の場合に比べ、本実施の形態の構成を採用する場合の方
が、キャピラリ４の位置の補正の精度は高くなる。更
に、補正に要する時間、即ちワイヤボンディングが中断
されている時間が短くなり、ワイヤボンディングの効率
が上がる。
及びＵＳホーン１の移動が行われ、キャピラリ４の位置
の補正が機械的且つ自動的に行われる。人手による従来
の場合に比べ、本実施の形態の構成を採用する場合の方
が、キャピラリ４の位置の補正の精度は高くなる。更
に、補正に要する時間、即ちワイヤボンディングが中断
されている時間が短くなり、ワイヤボンディングの効率
が上がる。
【００３３】実施の形態２．以下、既に説明の行われた
ものと同一の構成、構造には同一の参照符号を付し、説
明は省略する。実施の形態１において既述のように、キ
ャピラリ４の位置の補正が行われる時にはワイヤボンデ
ィングは中止される。従って、ＵＳホーン１の伸びが熱
的な平衡によって終了した後にもキャピラリ４の補正が
一定時間毎に行われるように設定されている場合には、
いたずらにワイヤボンディングが中止されてしまう。こ
のことによって、ワイヤボンディングの効率が低下して
しまう。
ものと同一の構成、構造には同一の参照符号を付し、説
明は省略する。実施の形態１において既述のように、キ
ャピラリ４の位置の補正が行われる時にはワイヤボンデ
ィングは中止される。従って、ＵＳホーン１の伸びが熱
的な平衡によって終了した後にもキャピラリ４の補正が
一定時間毎に行われるように設定されている場合には、
いたずらにワイヤボンディングが中止されてしまう。こ
のことによって、ワイヤボンディングの効率が低下して
しまう。
【００３４】そこで、本実施の形態においては、キャピ
ラリ４の位置の補正を、必要がある時には頻繁に、必要
が無いときには行わない構成を示す。図５は、本実施の
形態の位置補正方法をステップ順に例示するフローチャ
ートである。まず、ステップＳ１において補正を開始す
る。
ラリ４の位置の補正を、必要がある時には頻繁に、必要
が無いときには行わない構成を示す。図５は、本実施の
形態の位置補正方法をステップ順に例示するフローチャ
ートである。まず、ステップＳ１において補正を開始す
る。
【００３５】次に、図４において示される基準温度をス
テップＳ２において測定する。そして、ステップＳ３に
おいては、所定時間（例えば１分）の間、ＵＳホーン１
を用いてワイヤボンディングを行う。ワイヤボンディン
グの際に上昇したＵＳホーン１の温度を、ステップＳ４
において測定する。ステップＳ４においては、各測定ポ
イントＰｉ（図４の例に於いてはＰ１〜Ｐ３）毎に温度
測定が行われる。所要時間は３秒ほどである。
テップＳ２において測定する。そして、ステップＳ３に
おいては、所定時間（例えば１分）の間、ＵＳホーン１
を用いてワイヤボンディングを行う。ワイヤボンディン
グの際に上昇したＵＳホーン１の温度を、ステップＳ４
において測定する。ステップＳ４においては、各測定ポ
イントＰｉ（図４の例に於いてはＰ１〜Ｐ３）毎に温度
測定が行われる。所要時間は３秒ほどである。
【００３６】ステップＳ５においては、ステップＳ２及
びステップＳ４の温度測定のそれぞれの結果から各測定
ポイントＰｉ毎に温度変化ΔＴｉを求め、数１を用いて
ＵＳホーン１の伸びの量ΔＬを計算する。ステップＳ６
においては、ステップＳ５において計算されて求められ
たＵＳホーン１の伸びの量ΔＬが、“０”であるか否か
を判断する。
びステップＳ４の温度測定のそれぞれの結果から各測定
ポイントＰｉ毎に温度変化ΔＴｉを求め、数１を用いて
ＵＳホーン１の伸びの量ΔＬを計算する。ステップＳ６
においては、ステップＳ５において計算されて求められ
たＵＳホーン１の伸びの量ΔＬが、“０”であるか否か
を判断する。
【００３７】伸びの量は、図２のヒータ３によって与え
られる熱量とＵＳホーン１から外部へと拡散する熱量と
が平衡に達した場合には、“０”となる。この場合には
キャピラリ４の位置のズレは生じず、補正を行う必要は
ない。従って、ステップＳ６において伸びの量が“０”
（“ＹＥＳ”）であるとと判断された場合には、既にＵ
Ｓホーン１の伸びは熱的な平衡によって終了したものと
して、ステップＳ７において補正を終了する。補正が終
了した後には、ワイヤボンディングが絶え間無く行われ
る。
られる熱量とＵＳホーン１から外部へと拡散する熱量と
が平衡に達した場合には、“０”となる。この場合には
キャピラリ４の位置のズレは生じず、補正を行う必要は
ない。従って、ステップＳ６において伸びの量が“０”
（“ＹＥＳ”）であるとと判断された場合には、既にＵ
Ｓホーン１の伸びは熱的な平衡によって終了したものと
して、ステップＳ７において補正を終了する。補正が終
了した後には、ワイヤボンディングが絶え間無く行われ
る。
【００３８】ステップＳ６において“ＮＯ”と判断され
た場合には、ＵＳホーン１はまだ伸び続けており引き続
き補正を行う必要があるとして、ステップＳ８へと移行
する。ステップＳ８においては、ステップＳ５において
求められた伸びの量から、次の温度測定までの時間を決
定する。時間の決定の原理について、以下に説明する。
た場合には、ＵＳホーン１はまだ伸び続けており引き続
き補正を行う必要があるとして、ステップＳ８へと移行
する。ステップＳ８においては、ステップＳ５において
求められた伸びの量から、次の温度測定までの時間を決
定する。時間の決定の原理について、以下に説明する。
【００３９】図２のヒータ３によって与えられる熱量
が、自身から外部へと拡散する熱量よりも多いときに
は、ＵＳホーン１の伸びの量はプラスである。伸びの量
が大きいときにはキャピラリ４の位置のズレが大きくな
り、位置補正を頻繁に行わねばならない。伸びの量が小
さいときには、位置補正はたまに行えば十分である。
が、自身から外部へと拡散する熱量よりも多いときに
は、ＵＳホーン１の伸びの量はプラスである。伸びの量
が大きいときにはキャピラリ４の位置のズレが大きくな
り、位置補正を頻繁に行わねばならない。伸びの量が小
さいときには、位置補正はたまに行えば十分である。
【００４０】第Ｎ−１回目及び第Ｎ回目（Ｎ：２以上の
自然数）の温度測定の間におけるＵＳホーン１の伸びの
量“ΔＬ（Ｎ−１，Ｎ）”から、キャピラリ４の位置補
正のインターバル“Δｔ（Ｎ，Ｎ＋１）”（第Ｎ回目及
び第Ｎ＋１回目の温度測定の間に行われるワイヤボンデ
ィングの時間）をどの程度とすれば良いかがわかる。位
置補正のインターバルΔｔ（Ｎ，Ｎ＋１）は、数２に基
づいて決定される。
自然数）の温度測定の間におけるＵＳホーン１の伸びの
量“ΔＬ（Ｎ−１，Ｎ）”から、キャピラリ４の位置補
正のインターバル“Δｔ（Ｎ，Ｎ＋１）”（第Ｎ回目及
び第Ｎ＋１回目の温度測定の間に行われるワイヤボンデ
ィングの時間）をどの程度とすれば良いかがわかる。位
置補正のインターバルΔｔ（Ｎ，Ｎ＋１）は、数２に基
づいて決定される。
【００４１】
【数２】
【００４２】右辺の分子に用いられる“ｔ”，“ａ”
は、予め設定された定数であり、それぞれ基準のインタ
ーバル及び伸び量を表している。例えば、ｔ＝６０ｓｅ
ｃ，ａ＝１μｍに設定した場合に、測定の結果としてΔ
Ｌ（Ｎ−１，Ｎ）＝０．５μｍが得られたとする。数２
にこれらの数字を代入すると、Δｔ（Ｎ，Ｎ＋１）＝１
２０ｓｅｃが次の測定までの時間として得られる。
“ｔ”，“ａ”は、必要に応じて所望の値に設定すれば
良い。以上のようにして、インターバルΔｔ（Ｎ，Ｎ＋
１）は、伸びの量ΔＬ（Ｎ−１，Ｎ）に反比例するもの
として決定される。
は、予め設定された定数であり、それぞれ基準のインタ
ーバル及び伸び量を表している。例えば、ｔ＝６０ｓｅ
ｃ，ａ＝１μｍに設定した場合に、測定の結果としてΔ
Ｌ（Ｎ−１，Ｎ）＝０．５μｍが得られたとする。数２
にこれらの数字を代入すると、Δｔ（Ｎ，Ｎ＋１）＝１
２０ｓｅｃが次の測定までの時間として得られる。
“ｔ”，“ａ”は、必要に応じて所望の値に設定すれば
良い。以上のようにして、インターバルΔｔ（Ｎ，Ｎ＋
１）は、伸びの量ΔＬ（Ｎ−１，Ｎ）に反比例するもの
として決定される。
【００４３】次に、ステップＳ９においては、ステップ
Ｓ５において求められた伸びの量ΔＬ（Ｎ−１，Ｎ）を
打ち消すようにＵＳホーン１を移動させ、キャピラリ４
の位置の補正を行う。引き続くステップＳ１０において
は、ワイヤボンディングをインターバルΔｔ（Ｎ，Ｎ＋
１）行う。そして、ステップＳ４へと移行する。
Ｓ５において求められた伸びの量ΔＬ（Ｎ−１，Ｎ）を
打ち消すようにＵＳホーン１を移動させ、キャピラリ４
の位置の補正を行う。引き続くステップＳ１０において
は、ワイヤボンディングをインターバルΔｔ（Ｎ，Ｎ＋
１）行う。そして、ステップＳ４へと移行する。
【００４４】数２においては、インターバルΔｔ（Ｎ，
Ｎ＋１）は伸びの量ΔＬ（Ｎ−１，Ｎ）に反比例してい
るが、これ以外の関係をもってインターバルΔｔ（Ｎ，
Ｎ＋１）を決定しても良い。例えば、
Ｎ＋１）は伸びの量ΔＬ（Ｎ−１，Ｎ）に反比例してい
るが、これ以外の関係をもってインターバルΔｔ（Ｎ，
Ｎ＋１）を決定しても良い。例えば、
【００４５】
【数３】
【００４６】である。伸びの量ΔＬ（Ｎ−１，Ｎ）が小
さくなるにつれてインターバルΔｔ（Ｎ，Ｎ＋１）が大
きくなるという逆相関的な関係が得られる数式ならば、
インターバルΔｔ（Ｎ，Ｎ＋１）の決定に用いることが
できる。
さくなるにつれてインターバルΔｔ（Ｎ，Ｎ＋１）が大
きくなるという逆相関的な関係が得られる数式ならば、
インターバルΔｔ（Ｎ，Ｎ＋１）の決定に用いることが
できる。
【００４７】本実施の形態のようにインターバルΔｔを
伸びの量ΔＬに逆相関させることによって、頻繁に必要
であるときにのみ補正は頻繁に行われる。たまに補正が
行われる程度で十分な時には補正はたまにしか行われ
ず、補正によってワイヤボンディングが中断されるとい
う不都合が好適に回避される。これによって、ワイヤボ
ンディングの効率が向上される。
伸びの量ΔＬに逆相関させることによって、頻繁に必要
であるときにのみ補正は頻繁に行われる。たまに補正が
行われる程度で十分な時には補正はたまにしか行われ
ず、補正によってワイヤボンディングが中断されるとい
う不都合が好適に回避される。これによって、ワイヤボ
ンディングの効率が向上される。
【００４８】図５のステップＳ７において補正が終了さ
れた後に行われていたワイヤボンディングがラインの停
止等によって比較的長時間中断された場合には、ＵＳホ
ーン１の温度が変化してしまう。このような場合には、
再び補正を行わなければならなくなる。これに対処する
ために、設定時間以上ワイヤボンディングが中断されて
いることを検知するとステップＳ１の処理の開始を指示
するステップを、ステップＳ７の後に付加しても良い。
れた後に行われていたワイヤボンディングがラインの停
止等によって比較的長時間中断された場合には、ＵＳホ
ーン１の温度が変化してしまう。このような場合には、
再び補正を行わなければならなくなる。これに対処する
ために、設定時間以上ワイヤボンディングが中断されて
いることを検知するとステップＳ１の処理の開始を指示
するステップを、ステップＳ７の後に付加しても良い。
【００４９】
【発明の効果】請求項１に記載の構成によれば、ホーン
は膨張量を非接触に検知される。これによって、ホーン
からの超音波の発生がホーンに接触する検知手段によっ
て阻害されてしまうことが回避される。従って、ホーン
に接触する検知手段によって超音波の発生が阻害される
特開平６−９７２３９号公報及び特開平１−１６１７２
７号公報に開示の技術を用いる場合に比べ、超音波が適
切に印加される。これによって、配線の信頼性が向上さ
れる。
は膨張量を非接触に検知される。これによって、ホーン
からの超音波の発生がホーンに接触する検知手段によっ
て阻害されてしまうことが回避される。従って、ホーン
に接触する検知手段によって超音波の発生が阻害される
特開平６−９７２３９号公報及び特開平１−１６１７２
７号公報に開示の技術を用いる場合に比べ、超音波が適
切に印加される。これによって、配線の信頼性が向上さ
れる。
【００５０】請求項２に記載の構成によれば、ホーンの
表面における光沢によって熱輻射の検知に狂いが生じて
しまうことが未然に回避される。これによって、熱輻射
の検知が精度良く行われ、キャピラリが適切な位置補正
によって適切な場所に位置する。これによって、配線が
適切に行われる。
表面における光沢によって熱輻射の検知に狂いが生じて
しまうことが未然に回避される。これによって、熱輻射
の検知が精度良く行われ、キャピラリが適切な位置補正
によって適切な場所に位置する。これによって、配線が
適切に行われる。
【００５１】請求項３に記載の構成によれば、詳細に膨
張量が推定されることによって誤差が少なくなり、キャ
ピラリの位置補正が更に適切に為される。
張量が推定されることによって誤差が少なくなり、キャ
ピラリの位置補正が更に適切に為される。
【００５２】請求項４に記載の構成によれば、位置補正
がされるまでの時間は膨張量が大きいときには短く、小
さいときには長くなる。これによって、ホーンの膨張量
が大きく位置補正が頻繁に必要であるときには位置補正
は頻繁に為され、キャピラリは常に配線を適切に行う。
一方、膨張量が小さく位置補正の必要が少ないときには
位置補正はたまに為され、位置補正の為に配線が一時的
に中断されてしまう時間が最小限に抑えられる。従っ
て、中断されない時間の分だけ余計に配線を行うことが
でき、配線の効率が上がる。
がされるまでの時間は膨張量が大きいときには短く、小
さいときには長くなる。これによって、ホーンの膨張量
が大きく位置補正が頻繁に必要であるときには位置補正
は頻繁に為され、キャピラリは常に配線を適切に行う。
一方、膨張量が小さく位置補正の必要が少ないときには
位置補正はたまに為され、位置補正の為に配線が一時的
に中断されてしまう時間が最小限に抑えられる。従っ
て、中断されない時間の分だけ余計に配線を行うことが
でき、配線の効率が上がる。
【００５３】請求項５に記載の構成によれば、熱的に平
衡となってホーンの膨張が終了した後には位置補正は行
われず、請求項４に記載の構成による効果と同様にして
配線の効率が上がる。
衡となってホーンの膨張が終了した後には位置補正は行
われず、請求項４に記載の構成による効果と同様にして
配線の効率が上がる。
【００５４】請求項６に記載の構成によれば、請求項４
に記載の構成と同様にして、位置補正の為に配線が一時
的に中断されてしまうという不具合が最小限に抑えられ
る。
に記載の構成と同様にして、位置補正の為に配線が一時
的に中断されてしまうという不具合が最小限に抑えられ
る。
【図１】 実施の形態１に従うワイヤボンディング装置
の構造の一例を示す斜視図である。
の構造の一例を示す斜視図である。
【図２】 実施の形態１に従うワイヤボンディング装置
の構造の一例を示す模式的な拡大図である。
の構造の一例を示す模式的な拡大図である。
【図３】 実施の形態１に従う、ワイヤボンディング時
のズレの補正方法の構成の一例を示す模式図である。
のズレの補正方法の構成の一例を示す模式図である。
【図４】 実施の形態１に従う、ワイヤボンディング時
のズレの補正方法の構成の一例を示すグラフである。
のズレの補正方法の構成の一例を示すグラフである。
【図５】 実施の形態２に従うワイヤボンディング方法
の構成の一例を示すフローチャートである。
の構成の一例を示すフローチャートである。
【図６】 従来のワイヤボンディング時のズレの補正方
法を示す模式図である。
法を示す模式図である。
１ ＵＳホーン、２ 温度センサ、３ ヒータ、４ キ
ャピラリ、１０ チップ、１０ａ パッド、１１ リー
ド、Ｐ１〜Ｐ３ 測定ポイント、２０ 計算手段、２１
駆動手段、Ｂ１〜Ｂ３ ブロック、Ｌ１〜Ｌ３ 長
さ、α１〜α３線膨張係数、Ｔ１〜Ｔ３ 温度。
ャピラリ、１０ チップ、１０ａ パッド、１１ リー
ド、Ｐ１〜Ｐ３ 測定ポイント、２０ 計算手段、２１
駆動手段、Ｂ１〜Ｂ３ ブロック、Ｌ１〜Ｌ３ 長
さ、α１〜α３線膨張係数、Ｔ１〜Ｔ３ 温度。
Claims (6)
- 【請求項１】 チップに対する配線を、キャピラリ内の
ワイヤを用いて超音波を発生しつつ行うホーンと、 前記チップを加熱するヒータと、 前記ヒータからの熱によって生ずる前記ホーンの膨張量
を、前記ホーンから隔離された位置にて検知する検知手
段と、 前記検知手段によって検知された前記膨張量に応じて前
記キャピラリの位置補正を行う補正手段とを備える、ワ
イヤボンディング装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載のワイヤボンディング装
置であって、 前記検知手段は、前記ホーンからの熱輻射を検知し、 前記補正手段は、検知された前記熱輻射を用いて前記膨
張量を推定し、 前記ホーンは、表面に光沢防止加工を施されている、ワ
イヤボンディング装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載のワイヤボンディング装
置であって、 前記検知手段は、前記ホーンの長手方向に於ける複数の
箇所に於いて前記熱輻射を検知し、 前記補正手段は、前記膨張量を、前記ホーンが前記複数
の箇所毎に分割されているブロック毎に推定し、前記長
手方向において積分する、ワイヤボンディング装置。 - 【請求項４】 請求項１または請求項３に記載のワイヤ
ボンディング装置であって、 前記補正手段は、前記膨張量に対して逆相関的に、前記
位置補正が行われるまでの時間を決定する、ワイヤボン
ディング装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載のワイヤボンディング装
置であって、 前記検知手段は、前記膨張量が“０”と推定されたとき
に、該膨張量を検知することを停止する、ワイヤボンデ
ィング装置。 - 【請求項６】 配線を行うキャピラリを有する超音波ホ
ーンの伸び量を求めるステップと、 前記伸び量を打ち消す移動を前記ホーンが行うことによ
って、前記キャピラリの位置補正が行われるステップ
と、 次回の位置補正までの時間を、前記伸び量に対して逆相
関的に決定するステップとを備える、ワイヤボンディン
グ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21743097A JP3540131B2 (ja) | 1997-08-12 | 1997-08-12 | ワイヤボンディング装置及びワイヤボンディング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21743097A JP3540131B2 (ja) | 1997-08-12 | 1997-08-12 | ワイヤボンディング装置及びワイヤボンディング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1167815A true JPH1167815A (ja) | 1999-03-09 |
| JP3540131B2 JP3540131B2 (ja) | 2004-07-07 |
Family
ID=16704103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21743097A Expired - Fee Related JP3540131B2 (ja) | 1997-08-12 | 1997-08-12 | ワイヤボンディング装置及びワイヤボンディング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3540131B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015055517A (ja) * | 2013-09-11 | 2015-03-23 | 株式会社ミツトヨ | 産業機械及びシフト量算出方法 |
| JP2020069665A (ja) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | 日本アビオニクス株式会社 | 超音波接合装置 |
-
1997
- 1997-08-12 JP JP21743097A patent/JP3540131B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015055517A (ja) * | 2013-09-11 | 2015-03-23 | 株式会社ミツトヨ | 産業機械及びシフト量算出方法 |
| JP2020069665A (ja) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | 日本アビオニクス株式会社 | 超音波接合装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3540131B2 (ja) | 2004-07-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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