JPS61237439A - ボンデイング検査方式 - Google Patents

ボンデイング検査方式

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JPS61237439A
JPS61237439A JP60079957A JP7995785A JPS61237439A JP S61237439 A JPS61237439 A JP S61237439A JP 60079957 A JP60079957 A JP 60079957A JP 7995785 A JP7995785 A JP 7995785A JP S61237439 A JPS61237439 A JP S61237439A
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frequency current
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豪 石田
Ko Otobe
大富部 興
Junji Miura
淳二 三浦
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] この発明は、例えばIC(あるいはLSI>チップの電
極部とパッケージ導体部とのワイヤボンディングを超音
波振動エネルギーを用いて行なう際、ボンディングが正
常に行われたか否かを判定するためのボンディング検査
方式に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
一般に、半導体基板(ウェハ)にパターン形成された後
、個々に分割されて形成されたICチップは、例えば第
5図に示すように、リードフレームのベッド11にダイ
ボンディングされた後、ボンディング装置の台10に載
置されて所定の温度に加熱され、ICチップ12のポン
ディングパッド(電極部)12aとリードフレームのイ
ンナーリード部13とがボンディングワイヤ14を用い
て接続される。
そして、ICチップ12に形成されている各素子の電極
が外部に導出される。その後、上記ベッド11゜ICチ
ップ12.インナーリード部13.ボンディングワイヤ
14等が、樹脂あるいはセラミック等の外囲器に封止さ
れて完成される。
第6図は、上記ICチップ12の電極部12aとインナ
ーリード部13とを超音波の振動エネルギーによってボ
ンディングする超音波ボンディング装置について説明す
るためのもので、図において15は超音波発振器、16
はこの超音波発振器15によって駆動され超音波振動す
るキャピラリー、17は金(AU)、アルミニウム(A
1)等から成るボンディングワイヤである。電極部12
aとインナーリード部13とのワイヤボンディングは、
先ず第6図(a)に示すように、キャピラリー16をI
Cチップ12の電極部12aに接触させた状態で超音波
発振器15によってキャピラリー16を超音波振動させ
、ボンディングワイヤ11の一端を圧接させる。次に、
第6図(b)に示すように、ボンディングワイヤ17を
導出しつつ、上記キャピラリー16をリードフレームの
インナーリード部13上に移動し、このインナーリード
部13と接触した状態で超音波発振器15によりキャピ
ラリー16を超音波振動させ、ボンディングワイヤ11
とインナーリード部13とを圧接している。
ところで、上述したようなボンディングの際、ボンディ
ングワイヤ17とICチップ12の電極部12a1ある
いはインナーリード部13とが完全に接続されなかった
り、ボンディングワイヤ17が途中で切れたりすること
がある。このような不良はボンディングの最中には分ら
ないため、不良品を次の工程に回してしまうことになる
。従って、ボンディングが正常に行われたか否かを後の
工程で検査する必要がある。また、上述したような不良
がボンディング装置の異常状態により発生している場合
には、不良品が次々に生産されることになり、大きな問
題となる。
[発明の目的] この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、ボンディング作業中にボンデ
ィングが正常に行われたか否かを検査でき、作業能率の
向上およびボンディング装置の異常状態による無駄を省
けるボンディング検査方式を提供することである。
[発明の概要] すなわち、この発明においては、上記の目的を達成する
ために、ボンディングの際にキャピラリーに流れる高周
波電流の波形を検出し、この高周波電流波形とボンディ
ングに要した時間、およびICチップが載置された台の
温度とに基づいてボンディングが正常に行われたか否か
を検査するようにしている。
[発明の実施例] 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。この発明は次のような点に着目してなされている
。すなわち、超音波発振器によりキャピラリーを駆動し
てボンディングを行なう際、このキャピラリーに流れる
高周波電流の波形が正常なボンディングの場合と異常ボ
ンディングの場合とで異なっている。従って、この高周
波電流の波形を検出して基準となる波形と比較すること
により、ボンディングが正常に行われたか否かを知るこ
とが出来る。
第2図は上記高周波電流の各状態における波形を示して
いる。第2図において、実線は正常なボンディングが行
われた場合、破線は無負荷の場合、一点鎖線はボンディ
ングワイヤが切れて空打ちした場合の高周波電流波形で
ある。
次に、上記各高周波電流の波形からボンデイングが正常
に行われたか否かを検出するための回路構成について第
1図を参照しつつ説明する。超音波発振器15の出力は
、A/D変換器18.計数回路19、および副葬回路2
0にそれぞれ供給される。上記A/D変換器18による
高周波電流のアナログ/ディジタル変換出力は、メモリ
21に供給されて記憶され、このメモリ21の記憶デー
タが加算器22および除算器23に供給される。上記加
算器22の加算出力は除算器23に供給され、この除算
器23の演算出力は正規化回路24に供給されて正規化
される。
そして、この正規化回路24の出力と基準パターンメモ
リ25に記憶された基準パターンとの差が差検出回路2
6によって検出される。上記差検出回路26による基準
パターンデータと正規化回路24から出力される超音波
発振W115からのボンディングデータとの差出力は、
加Il器27に供給されて加算される。そして、前記計
数回路19.加算器22.加算器27、およびICチッ
プ12が載置されるボンディング装置の台10の温度を
検出する温度センサ28の出力がそれぞれ判定回路29
に供給され、この判定回路29からボンディングが正常
に行われたが否かを判定出力0LjTとして得るように
して成る。なお、上記A/D変換器18.メモリ21.
加算器22.除算器23.正規化回路24.基準パター
ンメモリ25.差検出回路26.加算器2γ、および判
定回路29はそれぞれ、上記制御回路20の出力にょフ
て副葬される。
次に、上記のような構成において、動作を説明する。ボ
ンディング時に、第3図に示すように、超音波発振WA
15から出力される高周波電流の微少時lI1間隔t(
1〜n)における電流強度を、A/D変換器18により
アナログ/ディジタル変換して、メモリ21に順次記憶
する。この時、計数回路19によって高周波II流の流
れる時mti〜tn(ボンディング時間)が計時される
とともに、ボンディング装置の台10の温度が温度セン
サ28によって検出され、これら各データが判定回路2
9に供給される。上記メモリ21に記憶された各時間(
t1〜tn)における電流強度は加算器22によって加
算され、この加算値によって6時111tl〜tnにお
ける各電流強度が除算器23で除算される。また、上記
加算器22の加算出力は判定回路29に供給される。そ
して、上記除算器23の出力が正規化回路24に供給さ
れて正規化パターンが作成される。上記正規化回路24
による正規化パターンと、予め設定して基準パターンメ
モリ25に記憶した正常なボンディングが行われた際の
正規化パターンとの差が差検出回路26により各時間(
t1〜tn)の各々の点で検出される。そして、上記差
検出回路26の出力を加算器21で加算することにより
求められた相関値が判定回路29に供給される。判定回
路29では、上記加算器27による相関値が所定の値以
下で、かつ上記加算器22による加算値(高周波il流
の積分値に相当する)、前記計数回路19により求めら
れたボンディング時間、および前記温度センサ28によ
るボンディング装置の台10の温度が所定の範囲に入っ
ている時に、正常なボンディングが行われたと判断する
なお、ICチップ12の電極部12aにボンディングす
る時と、インナーリード部13にボンディングする時で
高周波′IIi流の波形が異なる場合には、前記基準パ
ターンメモリ25に各々の基準パターンを用意するとと
もに、加算器22および27の加算値。
ボンディング時間の基11!値を各々用意しておけばよ
い。
このような構成によれば、ボンディング作業中にボンデ
ィングが正常に行われたか否かを判定できるので、不良
品を次の工程に回すことがなく作業能率を向上できる。
また、ボンディング装置の異常状態による不良もすぐに
発見でき、作業の無駄がなくなる。
第4図は、この発明の他の実施例を示している。
すなわち、ボンディングの不良が発生する度にボンディ
ング装置を停止して不良ICを取り除いていると作業能
率が低下するため、判定回路29にょ    ゛り異常
が発見された時に、これをメモリに記憶(あるいはプリ
ンタ等の出力機器で出力)するとともに、ボンディング
ワイヤを破損するようにしでいる。第4図において、前
記第1図と同一構成部分には同じ符号を付してその詳細
な説明は省略する。判定回路29の出力は、判定結果メ
モリ3oに供給されるとともに、ボンディングワイヤ破
損機構31に供給される。そして、ボンディングの正否
を上記判定結果メモリ30に記録するとともに、不良が
発生した時にはワイヤ破損機構31によってボンディン
グワイヤを切断、あるいはハンマー等でワイヤを叩くこ
とによりボンディングワイヤを破壊してから次の工程に
順次法るようにしている。
従って、このような構成によれば、ボンディング作業の
流れを止めることなく作業が行なえ、かつ不良品を誤っ
て出荷してしまうこともない。
[発明の効果] 以上説明したようにこの発明によれば、ボンディング作
業中にボンディングが正常に行われたか否かを検査でき
、作業能率の向上およびボンディング装置の異常状態に
よる無駄を省けるボンディング検査方式が得られる。
【図面の簡単な説明】 第1図ないし第3図はそれぞれこの発明の一実施例に係
わるボンディング検査方式について説明するための図、
第4図はこの発明の他の実施例ついて説明するためのブ
ロック図、第5図および第6図はそれぞれ従来のボンデ
ィング装置について説明するための図である。 10・・・ボンディング装置の台、11・・・ベッド、
12・・・ICチップ、12a・・・電極部、13・・
・インナーリード部、15・・・超音波発振器、16・
・・キャピラリー、17・・・ボンディングワイヤ、1
8・・・A/D変換器、19・・・計数回路、20・・
・制−回路、21・・・メモリ、22.27・・・加算
器、23・・・除算器、24・・・正規化回路、25・
・・基準パターンメモリ、26・・・差検出回路、28
・・・濁度センサ、29・・・判定回路、30・・・判
定結果メモリ、31・・・ボンディングワイヤ破1i1
11構。 出願人代理人  弁理士 鈴江武彦 第2図 峙開T− 第3図

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ICチップの電極部とパッケージ導体部とのボン
    ディングを超音波振動エネルギーを用いて行なう際、ボ
    ンディング時の高周波電流波形、ボンディングに要した
    時間、およびICチップが載置された台の温度に基づい
    てボンディングが正常に行なわれたか否かを判定するこ
    とを特徴とするボンディング検査方式。
  2. (2)前記ボンディングの正否を判断するための高周波
    電流波形として、その形状と電流強度とを用いることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載のボンディング検
    査方式。
  3. (3)前記高周波電流波形の形状として、時間軸に対し
    て微少時間間隔で電流強度を読取り正規化したものを用
    いることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載のボン
    ディング検査方式。
  4. (4)前記高周波電流波形の電流強度として、時間軸に
    対して微少時間間隔で電流強度を読取り正規化した値を
    加算したものを用いることを特徴とする特許請求の範囲
    第2項記載のボンディング検査方式。
  5. (5)前記ボンディングの正否の判定条件として、前記
    高周波電流波形と予め設定した基準となる波形との相関
    値が所定の値以下で、かつ高周波電流の強度、ボンディ
    ング時間、および台の温度が所定の範囲内にある時のみ
    正常と判断することを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載のボンディング検査方式。
  6. (6)前記ボンディングが不良と判定された時、これを
    記録するとともに、ボンディングワイヤを破損すること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のボンディング
    検査方式。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006134953A1 (en) * 2005-06-13 2006-12-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device bonding apparatus and method for bonding semiconductor device using the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2006134953A1 (en) * 2005-06-13 2006-12-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device bonding apparatus and method for bonding semiconductor device using the same
US7591409B2 (en) 2005-06-13 2009-09-22 Panasonic Corporation Semiconductor device bonding apparatus and method for bonding semiconductor device using the same

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