JPS63186436A - ワイヤボンデイング装置 - Google Patents

ワイヤボンデイング装置

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JPS63186436A
JPS63186436A JP62017300A JP1730087A JPS63186436A JP S63186436 A JPS63186436 A JP S63186436A JP 62017300 A JP62017300 A JP 62017300A JP 1730087 A JP1730087 A JP 1730087A JP S63186436 A JPS63186436 A JP S63186436A
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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】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、半導体組立装置に係り、特にポンディン、グ
条件をオシロスコープ等の外部機器を使用することなく
、本装置上で容易にチェック可能としたワイヤボンディ
ング装置に関する。
(従来の技術) 従来においては、品種が変わるごとにオペレータにより
キーボードよりボンディング条件を入力し、入力し九ボ
ンディング条件が実際に正しいか否かオシロスコープに
写し出しチェックしていた。
しかるに、従来波Wにおいては、次のような解決しなけ
ればならない問題点があげられる。
■ポンディング条件を変えるごとにオシロスコープ等で
チェックしなければならず、この作業時間が大幅にかか
つていた。
■生産ラインにおいては、ボンディング条件を変えた後
オシロスコープでチェックすると、チェック時間が大幅
に費やされるため、オペレータが注意深くボンディング
条件を入力した後、すぐに実際のボンディングを実施し
ていた。しかし、ときにはオペレータによる誤操作によ
って不適正なボンディング条件が入力される危険性もあ
り、そのため不良品を作り、歩留り低下の原因にもなっ
ていた。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、上記事情を顧慮してなされたもので、オシロ
スコープ等の外部機器を使用することなく、ボンディン
グ条件をボンダのモニタ上にグラフィック化できるワイ
ヤボンディング装置を提供することを目的とする。
〔発明の構成〕 (問題点を解決するための手段と作用)半導体ペレット
の電極と基板のリード端子との間にワイヤを結線するワ
イヤボンディング装置において、ワイヤボンディングを
制御する制御手段への所望のワイヤボンディング条件を
入力させる際、モニタにて同時にグラフィック表示させ
、入力ミスの有無のチェックを行うことができるように
したものである。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。
第1図は、この実施例のワイヤボンディング装置を示し
ている。
(1)は搬送装置で、この搬送装!(1)の上面には半
導体部品としての基板(2)およびこの基板(2)に対
してペレット(3)が搭載されている。そして、前記搬
送装置(1)の隣側にはXYテーブル(4)が設けられ
、このXYテーブル(4)の上部にはボンディングヘッ
ド機構(5)が搭載されている(第2図参照)。一方、
前記搬送装置(1)の上部には、前記ペレット(3)の
位置認識を行なう視覚認識装置(6)が設けられている
この視覚認識装置(6)は、カメラ(7)と光学系(8
)を有する鏡筒(9)とから構成され、前記基板(2)
に搭載されたペレット(3)の位置があらかじめ指定さ
れた位置とずれていても、前記カメラ(7)によって撮
影し、この画像を認識制御部叫によって位置認識するよ
うに構成されている。この位置認識制御部αGからの認
識信号は、中央制御部aυで画像処理あるいは数値計算
することによって前記搬送装置(1)、XYテーブル(
4)およびボンディングヘッド機構(5)を駆動制御す
るようになっている。つまり、前記中央制御部αυは、
所定のプログラムに従って、駆動制御部cta、a3)
およびIを介して、前記搬送装置(1)。
XYテーブル(4)およびボンディングヘッド機m(5
)に駆動信号が入力されるようになりており、前記ペレ
ット(3)の位置ずれ分を補正して所定位置に正確にボ
ンディングできるように構成されている。
この中央制御部圓は、図示せぬキーボード(オペレータ
入力ボード)などを備えた入力装置により、後述する所
望のボンディング条件を入力できるようになっている。
また、モニタα9は、中央制御部aυに接続され、前記
カメラ(力によって撮影された映像を見るtめや、後述
するように、ボンディングロケ−シランのティーチング
やワイヤボンディング情報、認識情報等を入力するとき
オペレータが目で見て入力しやすいようにまたは入力デ
ータが間違りていないかどうかのチェックをするときに
必要である。
しかして、第2図は、ワイヤボンディングヘッド機構(
5)の構成図を示し、同図中■は、ヘッドフレームであ
り、このヘッドフレーム(201は、XYテーブル(4
)によって水平方向に移動されるようになっている。こ
のヘッドフレーム(イ)には、軸■υを介してボンディ
ング駆動用アーム(2りが枢着されている。そして、こ
のボンディング駆動用アーム(2つは、リニアモータ(
ハ)により上下方向へ揺動されるようになっている。ま
た、このボンディング駆動用アームc+3には、この実
施例ではボンディングヘッドを構成するものとしてボン
ディング用超音波ホーンC24)のホルダ(ハ)が板ば
ね(ト)を介して連結され、超音波ホーンQ4)は上下
方向へ揺動駆動されるようになっている。上記ボンディ
ング用超音改ホーンc!4の先端@には、結線用金属細
線、たとえば金からなるワイヤを挿通するワイヤボンデ
ィングツールとしてのキャピラリ(ハ)が堆朱されてい
る。このキャピラリ(ハ)に挿通するワイヤ@は、ヘッ
トフレーム■に取着してなるスプール(ト)から導出さ
れている。そして、このワイヤ(イ)はワイヤクランパ
(至)を経てワイヤ案内板C1υにより案内されて上ク
ランパOaおよび下り2ンパ(至)を順次通じて上記キ
ャピラリ弼に導かれている。上記ワイヤクランパ(7)
とワイヤ案内板0υは、それぞれヘッドフレーム(至)
に対して固定的に設けられている。また、上クランパr
33は、支持アーム(ロ)を介して同じく上記ヘッドフ
レーム■に対して固定的に設けられている。しかし、下
クランパ關は、ボンディング1駆動用アーム@に対して
取着されている。そして、ボンディング駆動用アーム@
にはタッチ検出センナ(ハ)が取付けられている。上記
ポンディング駆動用アー°ム@と上記ボンディング用超
音波ホーン(財)のホルダ(ハ)との間には、その両者
を選択的に固定するダンパソレノイド(ハ)が設置され
ている。このダンパンレノイド(ハ)は、第2図で示す
ようにボンディング駆動用アーム(ハ)に取付けたブラ
ケット(36a)を介して鉄芯87)と電磁コイル(至
)が固定的に取着するとともに、上記ボンディング用超
音波ホーン24)のホルダ(ハ)から一体的に延出する
アーム(至)を上記鉄芯(至)の磁極に対向する位置ま
で延出し、この延出部分に吸着板(40を取着したもの
である。上記鉄芯0ηとこの吸着板(41は、鉄などの
強磁性材料から形成されている。さらに、上記ボンディ
ング駆動用アーム@に取付けたブラケット(7)の先端
と上記ボンディング用超音波ホーン@のホルダ(ハ)か
ら一体的に延出するアームC31の先端との間には、付
勢部材としての引張りコイルばね包υが架設されている
。つまり、この引張りコイルばねけりの一端は、アーム
(至)の先端に直接固定的に取着され、また、引張りコ
イルばね(41)の他端は、ブラケット(ト)の先端部
分に螺合したフック(6)に対して取着されている。そ
して、この引張りコイルばね(4υは、その引張り付勢
力で上記ボンディング駆動用アーム四と上記ボンディン
グ用超音波ホーンc!4)のホルダ器との間を所定の力
で連結する。また、上記キャピラリ(至)の下方部位に
は、トーチ棒u3が選択的に介挿位置し得るようになっ
ている。一方、上記リニアモータΩやダンパソレノイド
65)さらには図示しないXYテーブルは、それぞれ図
示しないマイコン(CPU)などのコントローラによっ
て駆動制御されるようになっている。
次に、上記ワイヤボンディング装置の動作を説明する。
まず、第3図に示しである2変位(ボンディングツール
曲i ) 5G、上クランパソレノイド動作指令6υ、
下クランパツレメイド動作指令62.ダンパソレノイド
動作指令5:n、@気トーチソレノイド動作指令5旬、
電気トーチスパーク指令印、超音波出力波形5tB、x
yテーブル速度波形57)、タッチ検出出力6免等から
なるボンディング条件を、中央制御部に図示せぬ入力装
置により入力する。すると、これらのボンディング条件
は、モニタ霞にて第3図のように表示される。したがっ
て、オペレータは、入力ミスがないかどうか容易に確か
めることができる。つぎに、実際のボンディング作業を
行う。まず、スプール(至)から繰り出されるワイヤ罰
は、ワイヤクランパ(至)を通り、ワイヤ案内板6υに
より案内されたのち、上クランパC33と下クランパ(
至)を順次通り、キャピラリ28にその先端が導かれて
いるとともに、そのキャピラリ凶の先端から突き出して
いる。ワイヤボンディングサイクルの動作開始前におい
てあらかじめワイヤ□の拠出先端にはトーチ棒0Jによ
り溶融されてボール4滲が形成される。そこで、ボンデ
ィングサイクルの動作開始に伴ってリニアモータ(至)
によりボンディング駆動アームcl!2は揺動するが、
このとき、ダンパソレノイド(至)が励磁されているこ
とによりダンパソレノイド(至)の吸着作用で、ボンデ
ィングホーンr24)のホルダ□□□とそのボンディン
グ駆動アームのとは一体的になっているから、これらは
一体的に揺動する。最初この揺動運度は速く、キャピラ
リ(至)は高速で下降し、ついで、一定速度に減速しな
がら第1のボンディング位置に達すると同時に、タッチ
検出センサ(49によって第1のボンディング位置に達
したことが確認される。このとき、ダ/パソレメイド(
ハ)は消勢されるため、ボンディングホーンQ4)のホ
ルダ(ハ)とそのボンディング駆動アームQ4とは、引
張りコイルはね(4υの付勢力により連結される。そし
て、この後は、その引張りコイルばね(41)の付勢力
により第1のボンディングが行われる。
このボンディング動作後、再びダンパソレノイドG9が
励磁され、ボンディングホーンC4Iのホルダ(ハ)と
そのボンディング駆動アーム@とを連結し、これらを上
昇させながらヘッドフレーム(至)をXYテーブル(4
)により移動しながら、上記動作と同様にキャピラリ(
至)を高速で降下させ、ついで、一定速度に減速しなが
ら第2のボンディングに達すると同時にタッチ検出セン
サ(451によって第2のボンディング位置に達したこ
とが確認される。また、この後、ダンパンレノイド(至
)は消勢されるため、その引張りコイルばねQυの付勢
力により第2のボンディングが行われる。このボンディ
ング動作後、再ヒダンパンレノイド(へ)が励磁され、
ボンディングホーン@のホルダ(ハ)とそのボンディン
グ駆動アームa3とは、一体的に連結されて上昇する。
すなわち、ダンパソレノイド(ト)は、キャピラリ(ハ
)を降下および上昇するときに励磁され、ボンディング
ホーンシ4のホルダ(ハ)とそのボンディング駆動アー
ムのとを係着し、その間の振動を阻止するが、第1およ
び第2のボンディング動作時には、消勢するようになり
ている。そして、この第1および第2のボンディング動
作時には、上記引張らコイルばね0υの付勢力を伝えて
これを押圧力とするようになっている。かくして、ボン
ディング作業中、モニタ(L9には、カメラ(7)によ
り撮像された映像が表示される。また、モニタ0勺には
、前記ボンディング条件の入力値に重畳して、轟該ボン
ディングの実際のデータが表示される。したがって、オ
ペレータは、ボンディングが入力値どおりに行われてい
るかどう力)を目視によりチェックすることができる。
以上のように、本実施例のワイヤボンディング装置は、
モニタ(15にボンディング条件を表示させるようにし
ているので、品種が変わるごとにオペレータがボンディ
ング条件を設定し、その都度オシロスコープによって設
定されたボンディング条件が正しいか否かのチェックを
行なう必要がなくなる。そのため、大幅に操作時間を節
約できる。
また、従来においては、この作業時間はけふくためにオ
シロスコープでチェックをしないこともあり、オペレー
タによる入力データの間違いもしばしばあり、歩留り低
下の原因にもなっていたが、この実施例のワイヤボンデ
ィング装置によれば、入力ミスが皆無となるので、入力
ミスが原因で歩留低下を惹起することがなくなる。
なお、上記実施例においては、ボンディング条件は、キ
ーボードから入力するようにしているが、あらかじめ中
央制#部αυのROM (Read 0nly Mem
ory )に格納しておき、そのうちから必要なものを
選択し、モニタCI四に表示させるようにしてもよい。
さらに、ボンディング条件をあらかじめフロッピーディ
スクに格納し、これにより入力装置’を介して、中央制
御部αυにモニタαSを見ながら格納するようにしても
よい。
〔発明の効果〕
本発明のワイヤボンディング装O1は、ボンディング条
件の入力時にボンディング条件をモニタにてグジフイク
表示することにより、入力と同時にその正倶をチェック
できる構成となっているので、作業時間が大幅に短縮す
るとともに、入力ミスに基因する歩留低下がな(なる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のワイヤボンディング装置の
構成図、第2図は同じくボンディングヘッド機構の構成
図、第3図は同じくモニタにて表示されるボンディング
条件を示す図である。 (1):搬送装f(保持手段)。 (2):基 板、      (31:ペレット。 (5):ボンディングヘッド機構。 (6):視覚認識装!(撮像手段)。 (Lυ:中央制御部(制御手段)。 Q’19 :モニタ(表示手段)。 代理人 弁理士  則 近 憲 佑 同     竹 花 喜久男 第 1 図 スバーり丁1令 55

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 下記構成を具備することを特徴とするワイヤボンディン
    グ装置。 (イ)電極を有する半導体ペレット及びこの半導体ペレ
    ットが固定され上記電極にワイヤを介して電気的に接続
    されるリード端子を有する基板が保持される保持手段。 (ロ)上記半導体ペレットを撮像して位置認識を行う撮
    像手段。 (ハ)上記保持手段に対して相対的に移動自在に設けら
    れ上記ワイヤを上記電極と上記リード端子と結線するボ
    ンディングヘッド機構。 (ニ)上記撮像手段における位置認識結果及びあらかじ
    め格納されているボンディング条件に基づいて上記保持
    手段及び上記ボンディングヘッド機構のボンディング動
    作を制御する制御手段。 (ホ)上記制御手段へ上記ボンディング条件を入力させ
    る入力装置。 (ヘ)上記入力装置により入力される上記ボンディング
    条件を表示する表示手段。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5314105A (en) * 1991-10-30 1994-05-24 F & K Delvotec Bondtechnik Gmbh Wire bonding ultrasonic control system responsive to wire deformation
US5443200A (en) * 1993-10-13 1995-08-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Bonding apparatus and bonding method

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JPS5856347A (ja) * 1981-09-30 1983-04-04 Shinkawa Ltd ワイヤボンデイング方法
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