KR100252732B1 - 내부 리드선 본딩 방법 및 장치 - Google Patents

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다케오 미우라
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가네꼬 히사시
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Abstract

리드 프레임의 내부 리드선을 반도체칩의 전극에 와이어 본딩하는 방법이 제공된다. 리드 프레임(11 내지 13)을 화상 인식하여 구한 좌표 데이타의 편차 및 임의의 수의 리드 프레임(11 내지 13)내의 내부 리드선의 수치로 표시하는 본딩 사이트에 관한 통계치가 계산된다. 만약 통계치(R)가 소정의 임계값(Q)보다 작으면, 나머지 리드 프레임(14 내지 18)에 대한 화상 인식은 생략되고, 본딩 사이트를 화상 인식하지 않고 소정의 본딩 사이트 데이타에 따라 리드 프레임(14 내지 18)에 대해 와이어 본딩이 실행된다.

Description

내부 리드선 본딩 방법 및 장치
본 발명은 리드 프레임의 내부 리드선을 와이어를 통해 반도체칩의 전극에 본딩하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 내부 리드선이 반도체칩의 전극에 본딩되는 본딩 사이트를 화상 인식하는 것에 관한 것이다.
종래의 내부 리드선 인식 방법에 있어서, 리드 프레임의 내부 리드선의 말단 부근에 위치하는 본딩 사이트를 인식하는 전하 결합 디바이스(CCD)가 쓰였고, 따라서 임의의 좌표 시스템에서 상기 본딩 사이트에 대한 좌표값에 계산되었다. 따라서, 와이어 본딩 헤드는 내부 리드선을 이렇게 계산된 좌표값에 따라 후속하는 스테이지에 와이어를 통해 리드 프레임상에 끼워진 반도체칩의 전극에 와이어 본딩한다.
제1도는 종래의 방법에서의 각 단계를 도시하는 흐름도이다. 단계 1에서, 연속으로 급전된 리드 프레임의 내부 리드선은 CCD카메라에 의해 2진 혹은 다중값(multivalued)조건으로 인식된다. 따라서, 단계 2에서, X 및 Y축에서의 좌표값은 임의의 좌표 시스템에서 본딩 사이트에 대해 계산된다. 따라서, 복수의 내부 리드선을 단일 반도체입에 와이어 본딩하는데 필요로하는 본딩 사이트의 좌표값이 얻어진다.
따라서, 단계 3에서, 와이어 본딩은 단계 2에서 계사뇐 본딩 사이트의 좌표값에 따라 실행된다. 단계(1 내지 3)는 단계 4에서 표시한 바와같이 모든 내부 리드선이 반도체치의 전극에 와이어 본딩될 때까지 반복된다.
제1도에서의 흐름도에서 드러나듯이, 모든 내부 리드선은 CCD 카메라에 의해 모든 본딩 사이트의 좌표값을 계산하도록 인식되었고, 따라서 와이어 본딩은 전술한 종래 방법에서 실행되었다.
소수의 내부 리드선을 갖는 리드 프레임은 종종 상대적으로 넓은 내부 리드선을 갖고, 따라서 내부 리드선의 위치에서의 편차는 넓은 폭의 내부 리드선을 흡수될 수 있다. 따라서, 와이어 본딩은 내부 리드선의 본딩 사이트가 예를 들어 CCD 카메라에 의해 인식되지 않을지라도, 메모리에 미리 저장된 본딩 사이트 데이타에 따라 실행될 수 있다. 하지만, 보다 큰수의 내부 리드선을 갖는 리드 프레임은 종종 작은 폭 내부 리드선을 갖도록 혹은 복잡한 모양을 갖도록 만들어진다. 이렇게 작은 폭 내부 리드선 및 복잡한 모양은 리드 프레임이 형성되고/혹은 리드프레임이 더 낮은 정확도를 가질 때 내부 리드선의 기형을 일으킨다. 따라서, 종래의 방법에서는 와이어 본딩하기 전에 내부 리드선에서 모두 본딩 사이트를 인식하는 것이 필요하다.
모든 본딩 사이트를 인식하기 위해서 반도체칩당 2 내지 5초가 소요된다. 따라서, 만약 네개의 반도체칩이 한 리드 프레임상에 끼워진다면, 이렇게 한 리드 플임내에서 모든 본딩 사이트를 인식하는데 8 내지 20초가 소요된다. 따라서, 프레임에서 모든 본딩 사이트 인식이 실행된다면, 제작시간을 줄이는 것이 불가능하고, 결과적으로 상기 인식은 생산성을 개선하는 데 장애가 된다.
종래 와이어 본딩 방법의 전술한 문제를 고려하여, 본 발명의 목적은 리드 프레임의 내부 리드선을 반도체칩의 전극에 와이어 본딩 하는 방법을 제공하는데 있고, 그 방법은 모든 본딩 사이트가 설계된 로케이션에 정확하게 있는지를 판단하는데 시간을 단축시킬 수 있다.
한 측면에서, (a) 리드프레임의 내부 리드선이 반도체칩이 전극에 본딩되는 본딩 사이트를 화상 인식하고, 본딩 사이트를 수치로 표시하는 좌표 데이타를 구하도록 본딩 사이트를 분석하는 단계와, (b) 이렇게 구한 좌표 데이타에 따라 내부 리드선을 전극에 본딩하는 단계를 포함하는 단계를 포함하고, 리드 프레임의 내부 리드선을 반도체칩의 전극에 와이어 본딩하는 방법에 있어서, 상기 본딩 사이트가 오직 복수의 리드 프레임중의 임의의 수의 리드 프레임에 대해서만 화상 인식되는 것을 특징으로하고, (c) 이렇게 구한 좌표값에서의 부산에 대한 통계치를 계산하는 단계와, (d) 이렇게 계산된 통계치가 소정의 임계값보다 작거나 큰지를 판단하는 단계와, (e) 만약 단계(d)에서 계산된 통계치가 소정의 임계값과 같거나 작으면, 그것의 본딩 사이트를 화상 인식하지 않고 소정의 본딩 사이트 데이타에 따라 나머지 리드 프레임에 대해 반도체칩의 전극에 리드프레임의 내부 리드선을 본딩하고, 혹은 만약 단계(d)에서 계산된 통계치가 소정의 임계값보다 크면, 나머지 리드 프레임에 대해 미리 본딩 사이트를 화상 인식함으로써 나머지 리드 프레임에 대해 리드 프레임의 내부 리드선을 반도체칩의 전극에 본딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩 방법이 제공된다.
소정의 본딩 사이트 데이타를 대신하여 단계(e)에서 임의의 수의 리드 프레임의 본딩 사이트를 분석하여 구한 좌표 데이타가 쓰인다.
만약 상기 통계치가 임의의 내부 리드선에서 본딩 사이트에 대해 소정의 임계값보다 크면, 대응하는 본딩 사이트가나머지 리드 프레임의 내부 리드선에 대해서 분석된다. 각각의 리드 프레임은 복수의 내부 리드선이 정렬된 복수의 로케이션으로 형성되고, 그러한 경우에 본딩 사이트는 복수의 리드 프레임내의 각각의 로케이션 및/혹은 각각의 대응하는 내부 리드선에 대해 분석된다.
소정의 임계값은 좌표 데이타에서의 편차에서 최대와 최소값간의 차분 혹은 좌표 데이타에서의 편차에 대해 표준 편향이 되도록 선택된다. 특히 소정의 임계값이 50㎛으로 선택되는 것이 바람직하다.
예를 들어, 임의의 수의 리드 프레임은 리드 프레임의 하나의 로트의 수와 같도록 선택된다.
상기 통계치는 본딩 사이트가 위치해야하는 정확한 사이트로 부터 서로 직각인 두 개의 축으로 어떻게 본딩 사이트가 편향되는지에 대해서 단계(c)에서 계산된다. 만약 임의의 수의 리드 프레임중의 한 리드프레임에서 본딩 사이트가 허용가능한 범위내에 있는 임의의 값으로 한 축에서 그것의 정확한 사이트로부터 편향되는 것이 화상 인식에 의해 발견된다면, 리드 프레임의 대응하는 본딩 사이트는 그들이 임의의 값으로 그것의 정확한 사이트로부터 편향되는 것과 같이 다루어진다.
마찬가지로, 만약 임의의 수의 리드 프레임중의 한 리드프레임의 임의의 로케이션에서 본딩 사이트가 한 축에서 소정의 임계값보다 크게 화상 인식에 의해 발견된다면, 모든 리드 프레임에 대응하는 로케이션에서 모든 본딩 사이트는 상기 축에서 화상 인식된다.
임의의 수의 리드 프레임의 임의의 로케이션에서만의 본딩 사이트가 화상 인식될 수 있고, 그런 경우 나머지 로케이션의 본딩 사이트는 화상 인식되지 않는다.
다른 측면에서, (a) 리드 프레임을 연속적으로 급전하는 리드 프레임 피더와, (b) 리드 프레임의 내부 리드선이 반도체칩의 전극에 본딩되는 본딩 사이트를 화상 인식하는 화상 인식 유닛과, (c) 본딩 사이트에서 내부 리드선을 전극에 본딩하는 와이어 본딩 헤드를 포함하는 리드 프레임의 내부 리드선을 반도체칩의 전극에 와이어 본딩하는 장치에 있어서, (d) 화상 인식 유닛으로부터 본딩 사이트에 관한 정보를 수신하고 본딩 사이트를 수치로 표시하는 좌표 데이타를 구하도록 정보를 분석하고, 와이어 본딩 헤드에 동작 신호를 전송하는 제어기와, 상기 제어기가 화상 인식 유닛으로 하여금 리드 프레임 피더에 의해 급전된 임의의 수의 리드 프레임에 대해 본딩 사이트를 화상 인식하게 하고, 상기 제어기는 (d-1) 좌표 데이타에서 편차에 대한 통계치를 계산하고, (d-2) 이렇게 계산된 통계치가 소정의 임계값보다 작은지 큰지를 판단하고, (d-3) 만약 계산된 통계치가 소정의 임계값과 같거나 작으면, 나머지 리드 프레임에 대해 본딩 사이트를 화상 인식하지 않도록 화상 인식 유닛에 명령 신호를 전송하거나, 혹은 만약 계산된 통계치가 소정의 임계값보다 크면, 나머지 리드 프레임에 대해 본딩 사이트를 화상 인식하도록 화상 인식 유닛에 명령 신호를 전송하고, 또한 소정의 본딩 사이트 데이타에 따라 나머지 리드 프레임에 대해 리드 프레임의 내부 리드선을 반도체칩의 전극에 본딩하도록 와이어 본딩 헤드에 동작 신호를 더 전송하는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩 장치가 제공된다.
또한, 제어기는 전술한 방법에 관하여 전술한 바와같은 다양한 기능을 하도록 동작한다.
내부 리드선이 정확도와 함께 리드 프레임 제작 기술과 내부 리드선 테이핑 기술의 개선으로 인해 향상된 장소에 위치된다. 따라서, 모든 내부 리드선에 대해 본딩 사이트의 인식을 실생하는데 필요성이 감소되었다. 하지만, 본딩 사이트의 인식이 전혀 실행되지 않으면, 내부 리드선이 반도체칩의 전극에 정확하게 본딩되지 않는 위험이 남게된다. 따라서, 임의의 수의 본딩 사이트를 샘플링하여 구한 통계치를 이용함으로써, 종래 기술의 전술한 문제들을 해결하는 것이 가능해진다. 본 발명은 전술한 바와같이 이러한 개념에 근거한다.
본 발명의 방법에 따라, 본딩 사이트는 임의의 수의 리드 프레임에 대해 화상 인식되고 본딩 사이트를 수치로 표시하는 좌표값을 구하도록 분석된다. 따라서, 통계치는 이렇게 구한 좌표값에 근거하여 계산된다. 이렇게 계산된 통계치는 소정의 임계값과 비교된다. 만약 상기 통계치가 임계값보다 작으면, 본딩 사이트의 화상 인식은 나머지 리드 프레임에 대해 실해되지 않고, 이러한 경우에 리드 프레임의 내부 리드선이 본딩 사이트를 화상 인식하지않고 소정의 본딩 사이트에 따라, 혹은 임의의 수의 리드 프레임의 본딩 사이트를 분석하여 구한 좌표값에 따라 나머지 리드 프레임에 대해 반도체칩의 전극에 와이어 본딩된다.
전술한 상기 통계치가 소정의 임계값보다 작을 때만, 나머지 리드 프레임에 대해 본딩 사이트를 인식하는 것이 생략된다. 따라서, 본 발명은 반도체 디바이스 제작 시간을 단축시키고, 그에 의해 중대한 생산성 향상을 가져온다.
제1도는 종래의 와이어 본딩 방법의 흐름도이다.
제2도는 본 발명을 실시하는데 사용되는 와이어 본딩 장치를 설명하는 부분 확대도를 포함하는 개략도이다.
제3도는 본 발명의 제1실시예에 따른 방법의 흐름도이다.
제4도는 본 발명의 제1실시예에 따른 방법으로 리드 프레임 데이타 영상을 설명하는 개략도이다.
제5도는 단일 IC칩과 결합된 내부 리드선을 설명하는 확대도이다.
제6도는 임의의 좌표 시스템에선 내부 리드선을 좌표값에서의 편차를 도시하는 그래프이다.
제7도는 본 발명의 제2실시예에 따른 방법에서 내부 리드선의 좌표값과 목표 좌표값에서 편차간의 갭을 도시하는 도면이다.
제8도는 임의의 좌표 시스템에서 각 로케이션내의 내부 리드선의 좌표값에서 편차를 도시하는 그래프이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 내브 리드선 10 내지 18 : 리드 프레임
W1 내지 W8 : 본딩 사이트 m1 내지 m4 : 로케이션
20, 30 : 화상 인식 유닛 60 : 제어기
70 : 와이어 본딩 헤드 80 : 리드 프레임 피더
제2도는 실행하기위해 본 발명을 축소하는 와이어 본딩 장치를 설명한다. 와이어 본딩 장치는 화살표(A)로 표시된 방향으로 리드프레임(10)을 연속적으로 급전하는 리드프레임 피더(80)를 포함한다. 상기 리드 프레임 급전 패스는 화상 인식 유닛(30)을 구성하는 전하 결합 디바이스(CCD)카메라(20)에 배치된다. CCD카메라(20)는 리드 프레임(10)에 대한 예를 들면, 제1 내지 제3 리드 프레임(10)에 대해 연속해서 급전하는 리드 프레임(10)의 내부리드선(1)을 찍고, 화상 인식 유닛(30)은 CCD카메라(20)에 의해 찍힌 사진에 기초하여 리드 프레임(10)의 내부 리드선(1)이 반도체칩의 전극에 본딩하는 본딩 사이트를 화상 인식한다. 따라서, 화상 인식 유닛(30)은 본딩 사이트가 각 내부 리드선(10)에 어디에 위치하는지를 나타내는 신호를 만들고, 제어기(60)에 그 신호를 전소한다.
CCD 카메라(20)의 와이어 본딩헤드(70)다운스트림이 배치된다. 와이어 본딩 헤드는 와이어를 거쳐 본딩 사이트에서 반도체칩의 전극에 내부리드선(10)을 본딩한다. 와이어 본딩 헤드(70)는 제어기(60)에 의해 그동작에 관하여 제어된다.
제어기(60)는 화상 인식 유닛(30)으로부터 본딩사이트에 관련한 신호들을 수신하고, 본딩 사이트를 수치로 표시하는 좌표 데이타를 구하기위해 수신된 신호들을 분석한다. 특히, 제어기(60)는 어디에나 위치할 수 있는 원점(C)을 갖는 X-Y좌표 시스템에 본딩 사이트를 표시하는 좌표값(W1 내지 W8)을 계산한다. 실시예에서, 원점(C)은 거의 반도체칩의 중앙에 위치하도록 지정된다. 제어기(60)은 좌표 데이타에서 편차에 관한 통계치를 계산하고, 그렇게 계산된 통계치가 소정의 임계값보다 작은지 큰지를 판단한다. 만약 계산된 통계치가 상기의 소정의 임계값보다 같거나 작으면, 제어기(60)은 화상 인식 유닛(30)에 나머지 리드 프레임에 대해 본딩 사이트를 화상인식하지않도록 명령 신호를 전송한다. 이런 경우에, 제어기(60)는 소정의 본딩 사이트 데이타에 따라 나머지 리드 프레임에 대한 반도체칩의 전극에 내부 리드선(1)을 와이어 본딩하도록 와이어 본딩 헤드(70)에 동작신호를 전송한다. 반대로, 만약 계산된 통계치가 소정의 임계값보다 크면, 제어기(60)는 나머지 리드 프레임에 대해 본딩 사이트를 화상 인식하도록 화상 인식 유닛(30)에 명령 신호를 전송하는데, 그러한 경우에 제어기(60)는 와이어 본딩헤드(70)가 평소와 같이 와이어 본딩을 계속하도록 와이어 본딩 헤드(70)에 동작신호를 전송하지 않는다.
이하에 상세하게 제어기(60)의 동작을 설명할 것이다.
각 리드 프레임(10)은 제2도의 확대 부분에서 설명되듯이 각각이 8개의 내부 리드선을 포함하는 4개의 로케이션(m1 내지 m4)으로 형성된다. 앞서 언급한 바와같이, 내부 리드선(1)이 얇은 금속 와이어를 통해 반도체칩의 전극에 본딩되는 곳에서의 각 본딩사이트는 좌표값(W1(X, Y) 내지 W8(X, Y))으로 표시된다. 원점(C)과 좌표값(Wn(X, Y)(n은 1 내지 8범위의 정수))으로 표시되는 본딩 사이트간의 위치관계는 각 로케이션(m1 내지 m4)에 대해 공통이다. 따라서, 로케이션(m1 내지 m4)에서 Wn(X, Y)로 표시되는 본딩사이트는 동일한 좌표값을 갖는다.
반도체칩은 각 로케이션(m1 내지 m4)의 중앙에 즉 리드 프레임(10)의 각 디바이스홀에 배치된다. 예를 들어, 반도체칩은 이전 단계에서 로케이션(m1 내지 m4)에 위치한 아일랜드에 끼워지고, 그리고나서 리드 프레임 피더(80)에 의해 급전된다. 하지만, 본 발명은 내부 리드선의 본딩 사이트의 화상 인식에 관한것이고, 반도체와는 직접연관은 없으며, 따라서 반도체칩은 도면의 단순화를 위해 제2도와 제4도와 제5도에서 설명하지 않는다.
이하에서, 어떻게 와이어 본딩 장치가 제어기(60)에 의해 동작되는지는 제3도와 제4도와 관련하여 설명된다.
8개의 리드프레임(11 내지 18)을 포함하는 리드프레임의 한 로트가 리드 프레임 피더(80)에 의해 급전된다면, 제4도에 설명되듯이 각 리드 프레임(11 내지 18)은 4개의 로케이션(m1 내지 m4)을 가지고, 각 로케이션(m1 내지 m4)은 8개의 내부 리드선(1)을 포함한다. 우선, 다음의 데이타는 제어기(60)에 입력된다:
m : 한 리드 프레임내의 반도체칩의 수, m은 인스턴트 실시예에서 4와 같고,
W : 반도체칩에 대한 내부 리드선의 수, W는 인스턴트 실시예에서 8와 같고,
S : 샘플된 리드 프레임의 수, S는 인스턴드 실시예에서 3과 같고,
T : 리드 프레임의 총수 즉 복수의 리드 프레임의의 수, T는 인스턴스 실시예에서 8과 같고,
Q : 임계값, Q는 인스턴트 실시예에서 50㎛이다.
제어기(60)는 화상 인식 유닛(30)과 CCD카메라(20)가 리드 프레임(11)에 대해 CCD 카메라가 모든 로케이션(m1 내지 m4)의 모든 내부 리드선(1)을 CCD카메라가 사진찍는 것과 같이 동작하게하고, 화상 인식 유닛(30)이 단계(101)에 도시한 바와 같이 어디에 본딩 사이트가 위치하는지를 표시하는 신호를 만든다. 또한, 제어기(60)는 리드 프레임(11)의 모든 내부 리드선(1)에 대해 본딩 사이트를 수치로 표시하는 좌표 데이타를 만들기위해 화상 인식 유닛(30)으로부터 수신된 신호들을 분석한다. 즉, 제어기(60)는 단계(102)에 도시한 바와같이 리드 프레임(11)에 대해 모든 본딩 사이트를 분석한다.
또한, 제어기(60)는 단계(103)에 도시한 바와같이 리드 프레임(11)에 와이어 본딩을 실행하도록 와이어 본딩 헤드(70)에 동작 신호를 전송한다.
전술한 절차는 단계(104)에 도시된 바와같이 리드 프레임(12)에 대해 또한 반복된다.
제어기(60)가 각 리드 프레임(11내지 13)의 모든 내부 리드선(1)에 대해 본딩 사이트를 수치로 표시하는 좌표값(W1 내지 W8)을 그것에 의해 만들기 위해 리드 프레임(11 내지 13)에 대해 모든 본딩 사이트를 분석한 후에, 제어기(60)는 단계(105)에 도시한 바와같이 각 X와 Y좌표값에 대해 통계치(R 또는 σ)를 그것에 의해 계산하기위해 좌표값을 각 Wn(n=1-8)으로 계층화한다. 즉, 제어기(60)는 각 로케이션(m1 내지 m4) 및/또는 각 본딩 사이트(Wn(n=1-8))에 대한 좌표 데이타를 재-합계 한다.
여기서, R은 좌표 데이타에서 최대 및 최소값간의 차분을 나타내고, σ는 좌표 데이타에 대한 표준 편향을 나타낸다. 인스턴트 실시예에서, R은 이후에 통계치로 쓰인다.
임계값(Q)의 50㎛으로 지정되는 이유는 다음과 같다. 통상적으로, 리드 프레임은 정보 정확도가 50㎛과 같거나 작게 설계된다. 따라서, 임계값(Q)을 50㎛으로 지정함으로써, 만약 통계치(R)가 50㎛보다 크면, 본 발명에 따른 방법과는 다른 방법에 의해 리드 프레임 제작 처리에서의 이상을 피이드백하는 것이 가능하다.
리드 프레임의 모든 수(T), 즉, 리드프레임의 단일 로트의 수가 제어기(60)에 입력되는 이유는 다음과 같다. IC 어셈블리 처리에 있어서, IC 어셈블하는 것은 통상 각 로트에 대해 실행된다. 각 로트가 일정 수의 리드 프레임을 포함하기 때문에, 본딩 사이트에서 편차 분포는 비록 있더라도 각 로트에 대해 공통이다. 따라서, 각 로트의 리드 프레임의 화상 인식을 실행함으로써 본딩 사이트내에 편차 분포경향을 추정하는 것이 가능하다. 본 발명은 이러한 개념에 근거를 둔다. 그러므로, 본딩 사이트내의 편차 분포는 서로 다른 로트에서 서로 다르다. 따라서, 화상 인식이 리드 프레임을 로트로 분할하지 않고 모든 리드 프레임에 대해 실행된다면, 화상 인식은 부적절하게 실행될 것이다. 따라서, 로트가 다음 로트로 변하는 정보를 얻기위해 제어기(60)로 리드 프레임의 모든 수를 입력하는 것이 필요하다.
전술한 바와같이, 제1실시예에서, 제어기(60)는 화상 인식 유닛(30)과 CCD 카메라가 리드 프레임(11 내지 13)에 대해 모든 내부 리드선(1)의 모든 로케이션(m1 내지 m4)에 대한 화상 인식을 실행하고, 그에 의하여 본딩 사이트(W1 내지 W8)의 X 및 Y의 좌표값을 계산하도록 한다. 따라서, 제어기(60)는 16개의 통계치, 즉, 리드 프레임(11 내지 13)의 12개의 각 로케이션(m1 내지 m4)에 대한 8개의 본딩 사이트(W1 및 W8)에 대하여 X축에 대한 8개의 통계치(Rx)와 Y축에 대한 8개의 통계치(Ry)를 계산한다(이하, Rx는 X축에서 통계치 성분이고, Ry는 Y축에서의 통계치 성분을 의미한다).
따라서, 제어기(60)는 구한 통계치(Rx 및 Ry)와 임계값(Q, 50㎛)을 비교한다. 만약 모든 통계치(Rx 및 Ry)가 리드 프레임(14 내지 18)에 대한 Q 와이어 본딩보다 작으면 단계(106)에서 보는 바와같이 화상인식을 실행하지않는다. 반대로, 만약 통계치(Rx 및 Ry)중 적어도 하나가 리드 프레임(14 내지 18)에 대한 Q 와이어 본딩보다 크면 평소와 같이 실행되고, 즉, 화상인식이 실행된다.
마지막 리드 프레임(18)이 화상인식을 실행하거나 안하거나 와이어 본딩 될 때(단계 107), 와이어 본딩 단계는 완성된다.
예를 들면, 제5도에 도시한 바와같이, 임의의 로케이션에서 8개의 내부 리드선이 반도체칩의 중앙에 위치하도록 지정된 원점(C)을 갖는 임의의 X 및 Y좌표 시스템에서 X 및 Y 좌표값으로 표시된 본딩 사이트(Wn (n=1-8))를 가진다고 가정하면:
W1(-4500, 2500); W2(-4500, -2500); W3(-2500, -4500)
W4(2500, -4500); W5(4500, -2500); W6(2500, 2500)
W7(2500, 4500); W8(-2500, 4500).
따라서, 서로다른 로케이션에서 8개의내부 리드선은 전술한 바와같이 동일한 X 및 Y좌표값을 가진다. 만약 X축에 대한 모든 로케이션에서 본딩 사이트의 X좌표값에 근거하여 제어기(60)에 의해 계산된 통계치인 모든 통계치(Rx)가 제6도에 설명한 바와같이 Q와 같거나 작으면, 또한 Y축에 대한 모든 로케이션에서 본딩 사이트의 Y좌표값에 근거하여 제어기(60)에 의해 계산된 통계치인 모든 통계치(Ry)가 Q와 같거나 작으면, 리드 프레임(14 내지 18)에 대한 본딩 사이트의 화상인식은 생략된다.
대조적으로, 만약 본딩 사이트(W1)에 대한 통계치(Rx)(제6도에서 점선으로 도시됨)가 임계값(Q)으로 크면 화상 인식은 리드 프레임(14 내지 18)의 모든 내부 리드선에 대해 실행되고 따라서 와이어 본딩은 리드 프레임(14 내지 18)에 대해 실행된다.
전술한 제1실시예에서, 한개 리드 프레임내의 반도체칩의 수 "m"과, 반도체칩에 대한 내부 리드선의 수 "W"와, 표본의 리드 프레임수의 수 "S"와, 모든 리드 프레임의의 수 "T"와, 임계값 "Q"은 각각 4, 8, 3, 8, 50㎛으로 예시되지만, 그것들은 서로다른 숫자로 대체될 수 있음을 주의해야한다.
제2실시예와 관련한 방법은 제7도를 참조하여 이하에서 설명된다. 여기서, 모든 통계치(Rx 및 Ry)가 임계값(Q)과 같거나 작고, 본딩 사이트(W3 (-2500, -4500))에서 통계치(Rx)가 예를 들어 통계치(Rx)중앙으로 부터 측정하는 ΔX로 설계된 값으로 편향된다고 가정한다. 만약 편차(ΔX)가 허용가능 범위내에 있다면, 제어기(60)는 리드 프레임(14 내지 18)내의본딩 사이트(W3)의 X좌표값이 (-2500㎛+ΔX)가 되도록 수정한다. 따라서, 제어기(60)는 명령 신호를 리드 프레임(14 내지 18)을 화상 인식하지 않도록 화상 인식 유닛(30)에 전송하고, 또한 동작 신호를 본딩 사이트(W3)의 X좌표값이 (-2500㎛+ΔX)가 되는 것과 같은 방법으로 리드 프레임(14 내지 18)에 와이어 본딩을 실행하도록 와이어 본딩 헤드(70)에 전송한다.
제2실시예와 관련하여, 리드 프레임(14 내지 18)은 리드 프레임(11 내지 13)으 좌표값상의 분석 결과에 근거하여 와이어 본딩된다.
제3실시예와 관련된 방법은 제8도를 참조하여 이하에서 설명된다. 제3실시예와 관련하여, 만약 본딩 사이트(W1)에서의 통계치(Rx)가 제6도에 점선으로 도시된 바와같이 임계값(Q)보다 크면, 제어기(60)는 또한 어떤 로케이션에서 발견되는 임계값에서 통계치(Rx)의 편향을 그에 의해 발견하기위해 본딩 사이트를 수치로 표시하는 좌표값을 분석한다. 통상적으로, 리드프레임이 형성 다이로 천공된 방향과 같은 방향을 유지하면서 리드 프레임이 급전되고, 따라서 형성 다이상에 통계치(Rx)의 편향의 의존성이 발견된다.
제8도는 리드 프레임(11 내지 13)의 본딩 사이트에서 통계치(Rx)를 도시하는 그래프이다. 여기서, 로케이션(m2)의 통계치(Rx)가 임계값(Q)보다 크고, 또다른 로케이션(m1, m3, m4)이 임계값(Q)보다 크다고 가정한다. 따라서, 제어기(60)는 명령 신호를 로케이션(m2)의 본딩 사이트(W1)에 관하여 리드 프레임(14 내지 18)을 화상 인식하고 또다른 로케이션(m1, m3, m4)의 본딩 사이트(W1)를 화상 인식하지 않도록 화상 인식 유닛(30)에 전송하고, 또한 동작 신호를 리드 프레임(14 내지 18)을 와이어 본딩하도록 와이어 본딩 헤드(70)에 전송한다. 대안으로, 제어기(60)는오직 로케이션(m2)내의 본딩 사이트(W1)의 X축 좌표값에 관하여 리드 프레임을 인식하고, 로케이션(m2)내의 또다른 본딩 사이트(W2)를 화상 인식하지 않도록 명령 신호를 화상 인식 유닛(30)에 전송할 수 있다.
제3실시예로, 하나의 본딩 사이트에서의 통계치(Rx)가 제8도에 점선으로 도시한 바와같이 임계값(Q)보다 클지라도, 리드 프레임(14 내지 18)의 본딩 사이트(W1 내지 W8)를 화상 인식하는 데 필요한 시간을 짧게하는 것이 가능하다.
제3실시예의 변형에서, 제어기(60)는 화상 인식 유닛(30)에 모든 리드 프레임(11 내지 18)의 로케이션(m2)에서 모든 본딩 사이트(W1 내지 W8)을 화상 인식하고, 리드 프레임(11 내지 18)의 또다른 로케이션들(m1, m3, m4)에서 본딩 사이트(W1 내지 W8)를 화상 인식하지 않도록 명령 신호를 전송할 수 있다. 로케이션(m2)에서 모든 본딩 사이트(W1 내지 W8)를 화상 인식하는 대신에, 로케이션(m2)에서 본딩 사이트(W1 내지 W8)의 X 혹은 Y축 좌표값이 화상 인식될 수 있다.
대안으로써, 제어기(60)는 리드 프레임(14 내지 18)에 대한 모든 본딩 사이트(W1)의 화상 인식을 실행하도록 명령 신호를 화상 인식 유닛(30)에 전송할 수 있고, 그러한 경우에 리드 프레임(14 내지 18)의 본딩 사이트(W2 내지 W8)는 화상 인식되지 않는다. 제8도에 도시한 바와같이 통계치(R)와 임계값(Q)을 비교한 후에, 제어기(60)는 전술한 방법들중 어떤 방법을 선택할 것인지를 결정하고, 로케이션(m)상의 의존성과 본딩 사이트(W)상의 의존성간의 더큰것에 많은 요인을 고려하고, 화상 인식과 제작 산출에 요하는 시간을 가늠해본다.
전술한 제3의 실시예에서, 오직 한개의 로케이션(m2)이 화상 인식되도록 선택되지만, 한개이상의 로케이션들이 선택될 수 있다는데 유의해야만 한다. 제3실시예에 따라, 만약 한개 혹은 그이상의 로케이션에서 내부 리드선의 본딩 사이트의 정확도에 있어서 어떤 상관관계나 의존경향이 있으면, 제어기(60)는 그것에의해 통계치(R 또는 Rx 및 Ry)를 구하도록 본딩 사이트를 수치로 표시하는 좌표 데이타를 본딩 사이트 혹은 로케이션으로 계층화한다. 말하자면, 제3실시예에서, 통계치(R)는 각 로케이션에 대한 임계값(Q)와 비교되고, 본딩 사이트의 화상 인식은 리드 프레임(14 내지 18)에서 각 로케이션에 대해 생략된다.
전술한 실시예들과 관련하여 설명하였듯이, 본 발명에 따라 만약 임의의 수의 리드 프레임의 내부 리드선의 본딩 사이트에서 편차가 소정의 임계값보다 크면, 리드 프레임(14 내지 18)에 대한 화상 인식은 계속되고, 반면에 만약 편차가 임계값과 같거나 작으면, 화상 인식은 나머지 프레임에 대해 생략된다. 따라서, 나머지 리드 프레임의 화상 인식에 대해 요하는 제작 시간을 생략가능하다. 따라서, 본 발명은 IC 칩의 특성을 유지하면서 IC칩 제작 시간을 단축시키는 것을 가능케 한다.

Claims (18)

  1. (a) 리드 프레임(10)의 내부 리드선(1)을 반도체칩의 전극에 본딩하기위해 본딩 사이트(W1 내지 W8)를 화상 인식하는 단계와, 상기 본딩 사이트(W1 내지 W8)를 수치로 표시하는 좌표 데이타를 구하도록 상기 본딩 사이트(W1 내지 W8)를 분석하는 단계와, (b) 이렇게 구한 좌표 데이타에 따라 상기 전극에 상기 내부 리드선(1)을 본딩하는 단계를 포함하고, 리드 프레임의 내부 리드선을 반도체칩의 전극에 와이어 본딩하는 방법에 있어서,
    상기 본딩 사이트(W1 내지 W8)가 복수의 리드 프레임(11 내지 18)중의 오직 임의의 수의 리드 프레임(11 내지 13)에 대해서만 화상 인식되는 것을 특징으로 하고,
    (c) 이렇게 구한 좌표값에서의 편차에 대하여 통계치(R, Rx, Ry)를 계산하는 단계와,
    (d) 이렇게 계산된 통계치(R, Rx, Ry)가 소정의 임계값(Q)보다 작은지 큰지를 판단하는 단계와,
    (e) 만약 상기 단계(c)에서 계산된 상기 통계치(R, Rx, Ry)가 상기 소정의 임계값(Q)와 같거나 작으면, 그것의 본딩 사이트를 화상 인식하지 않고 소정의 본딩 사이트 데이타에 따라 나머지 리드 프레임(14 내지 18)에 대해 리드 프레임의 내부 리드선(1)을 반도체칩의 전극에 본딩하거나, 혹은 만약 상기 단계(c)에서 계산된 상기 통계치(R, Rx, Ry)가 상기 소정의 임계값(Q)보다 크면, 나머지 리드 프레임(14 내지 18)에 대해 미리 본딩 사이트를 화상 인식함으로써 나머지 리드 프레임(14 내지 18)에 대해 리드 프레임의 내부 리드선(1)을 반도체칩의 전극에 본딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 임의의 수의 리드 프레임(11 내지 13)의 본딩 사이트를 분석하여 구한 좌표 데이타가 상기 소정의 본딩 사이트 데이타를 대신하여 상기 단계(e)에 쓰이는 와이어 본딩 방법.
  3. 제1항에 있어서, 만약 상기 통계치(R, Rx, Ry)가 임의의 내부 리드선에서의 본딩 사이트에 대해 상기 소정의 임계값(Q)보다 크면, 대응하는 본딩 사이트가 리드 프레임(14 내지 18)의 내부 리드선에 대해서 분석되어지는 와이어 본딩 방법.
  4. 제1항에 있어서, 각각의 상기 리드 프레임(11 내지 18)이 복수의 내부 리드선(1)이 배치되는 복수의 로케이션(m1 내지 m4)으로 형성되고, 상기 본딩 사이트 (W1 내지 W8)가 상기 복수의 프레임에서 각각의 상기 로케이션 및/혹은 각각의 대응하는 내부 리드선에 대해 분석되는 와이어 본딩 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 통계치(Rx, Ry)는 상기 본딩 사이트가 위치해야만 하는 정확한 사이트로 부터 서로 직각인 두개의 측면에서 어떻게 상기 본딩 사이트(W1 내지 W8)가 편향되는지에 대해 상기 단계(c)에서 계산되는 와이어 본딩 방법.
  6. 제1항에 있어서, 만약 상기 임의의 수의 리드 프레임(11 내지 13)중에서 한 리드 프레임내의 본딩 사이트가 허용가능한 범위내에 있는 임의의 값(ΔX)으로 축에서 그것의 정확한 사이트로부터 편향되는 것이 화상 인식에 의해 발견되면, 나머지 리드 프레임(14 내지 18)내의 대응하는 본딩 사이트가 상기 임의의 값(ΔX)으로 그것의 정확한 사이트로부터 편향되는 듯이 다루어지는 와이어 본딩 방법.
  7. 제1항에 있어서, 만약 화상 인식으로 발견되는 상기 임의의 수의 리드 프레임(11 내지 13)중의 한 리드 프레임의 임의의 로케이션내의 본딩 사이트가 상기 소정의 임계값(Q)보다 크면, 모든 상기 리드 프레임(11 내지 18)의 로케이션에 대응하는 모든 상기 본딩 사이트(W1 내지 W8)는 화상 인식되는 와이어 본딩 방법.
  8. 제7항에 있어서, 만약 상기 임의의 수의 리드 프레임(11 내지 13)중의 한 리드 프레임의 임의의 로케이션내의 본딩 사이트가 한 축에서 상기 소정의 임계값(Q)보다 크게 화상 인식으로 발견되면, 모든 상기 리드 프레임(11 내지 18)의 로케이션에 대응하는 모든 상기 본딩 사이트(W1 내지 W8)는 상기 축에서 화상 인식되는 와이어 본딩 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 임의의 수의 리드 프레임(11 내지 13)의 임의의 로케이션내의 본딩 사이트가 화상 인식되고, 나머지 로케이션내의 본딩 사이트가 화상 인식되지 않는 와이어 본딩 방법.
  10. (a) 리드 프레임(10)을 연속으로 급전하는 리드 프레임 피더(80)와,
    (b) 리드 프레임(10)의 내부 리드선(1)이 반도체칩의 전극에 본딩되는 본딩 사이트(W1 내지 W8)를 화상 인식하는 화상 인식 유닛(20, 30)과,
    상기 내부 리드선(1)을 상기 본딩 사이트(W1 내지 W8)에서 상기 내부 리드선(1)을 상기 전극에 본딩하는 와이어 본딩 헤드(70)을 포함하고, 리드 프레임의 내부 리드선을 반도체칩에 와이어 본딩하는 장치에 있어서,
    상기 화상 인식 유닛(30)으로부터 본딩 사이트(W1 내지 W8)에 대한 정보를 수신하고 상기 본딩 사이트(W1 내지 W8)를 수치로 표시하는 좌표 데이타를 구하도록 상기 정보를 분석하고, 상기 와이어 본딩 헤드(70)에 동작 신호를 전송하는 제어기(60)와.
    상기 화상 인식 유닛(30)으로 하여금 임의의 수의 상기 리드 프레임 피더(80)에 의해 급전된 리드 프레임(11 내지 13)에 대하여 본딩 사이트(W1 내지 W8)를 화상 인식하게하는 상기 제어기(60)와,
    상기 좌표 데이타에서의 편차에 대한 통계치(R, Rx, Ry)를 계산하고, 이렇게 계산된 통계치(R, Rx, Ry)가 소정의 임계값(Q)보다 작은지 큰지를 판단하고, 만약 상기 계산된 통계치(R, Rx, Ry)가 상기 소정의 임계값(Q)과 같거나 작으면 나머지 리드 프레임(14 내지 18)에 대해 본딩 사이트를 화상 인식하지 않도록 상기 화상 인식 유닛(30)에 명령 신호를 전송하고, 혹은 만약 상기 계산된 통계치(R, Rx, Ry)가 상기 소정의 임계값(Q)보다 크면 나머지 리드 프레임(14 내지 18)에 대해 본딩 사이트(W1 내지 W8)를 화상 인식 하도록 상기 화상 인식 유닛(30)에 명령 신호를 전송하고, 소정의 본딩 사이트 데이타에 따라 나머지 리드 프레임(14 내지 18)에 대해 리드 프레임의 내부 리드선(1)을 반도체칩의 전극에 본딩하도록 상기 와이어 본딩 헤드(70)에 동작 신호를 더 전송하는 상기 제어기(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 임의의 수의 리드 프레임(11 내지 13)의 본딩 사이트를 분석하여 구한 좌표 데이타가 상기 소정의 본딩 데이타를 대신하여 쓰이는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩 장치.
  12. 제10항에 있어서, 만약, 상기 통계치(R, Rx, Ry)가 임의의 내부 리드선내의 본딩 사이트에 대한 상기 소정의 임계값(Q)보다 크면, 상기 제어기(60)는 나머지 리드 프레임(14 내지 18)의 내부 리드선에 대해 대응하는 본딩 사이트를 분석하는 와이어 본딩 장치.
  13. 제10항에 있어서, 각각의 상기 리드 프레임(11 내지 18)은 복수의 내부 리드선이 배치된 복수의 로케이션(m1 내지 m4)으로 형성되고, 상기 제어기(60)는 각각의 상기 로케이션 및/또는 리드 프레임내의 각각의 대응하는 내부 리드선에 대해 상기 본딩 사이트(W1 및 W8)를 분석하는 와이어 본딩 장치.
  14. 제10항에 있어서, 상기 제어기(60)가 상기 본딩 사이트가 위치해야하는 정확한 사이트로 부터 서로 직각인 두 축에서 상기 본딩 사이트(W1 및 W8)가 어떻게 편향되는지에 대한 상기 통계치(R, Rx, Ry)를 계산하는 와이어 본딩 장치.
  15. 제10항에 있어서, 만약 상기 임의의 수의 리드 프레임(11 내지 13)중의 한 리드 프레임내의 본딩 사이트(W1 내지 W8)가 허용가능한 범위내의 임의의 값으로 축에서 그것의 정확한 사이트로부터 편향되는 것을 상기 화상 인식 유닛(30)에 의해 발견되면, 상기 제어기(60)는 내부 리드선이 나머지 리드 프레임(14 내지 18)내의 대응하는 본딩 사이트에서 전극에 본딩될 때의 그런 편향을 제거하도록 상기 와이어 본딩 헤드(70)에 동작 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩 장치.
  16. 제10항에 있어서, 만약 상기 임의의 수의 리드 프레임(11 내지 13)중의 한 리드 프레임의 임의의 로케이션내의 본딩 사이트(W1 내지 W8)가 상기 화상 인식 유닛(30)에 의해 상기 소정의 임계값(Q)보다 크게 발견되고, 상기 제어기(60)는 모든 상기 리드 프레임(11 내지 18)의 대응하는 로케이션내의 모든 상기 본딩 사이트(W1 내지 W8)를 화상 인식하도록 상기 화상 상기 인식 유닛(30)에 명령 신호를 전송하는 와이어 본딩 장치.
  17. 제16항에 있어서, 만약 상기 임의의 수의 리드 프레임(11 내지 18)중의 한 리드 프레임내의 본딩 사이트(W1 내지 W8)가 상기 화상 인식 유닛(30)에 의해 한축에서 상기 소정의 임계값보다 크게 발견되면, 상기 제어기(60)는 모든 상기 리드 프레임(11 내지 18)의 대응하는 로케이션내에서 모든 상기 본딩 사이트(W1 내지 W8)를 화상 인식하도록 상기 화상 인식 유닛(30)에 명령 신호를 전송하는 와이어 본딩 장치.
  18. 제10항에 있어서, 상기 제어기(60)는 상기 화상 인식 유닛(30)으로 하여금 상기 임의의 수의 리드 프레임(11 내지 13)의 임의의 로케이션내의 본딩 사이트(W1 내지 W8)를 화상 인식하고, 나머지 로케이션내의 본딩 사이트를 화상 인식하지 않도록하는 와이어 본딩 장치.
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