KR100604316B1 - Wire bonder wherein bonding parameters are automatically setted - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 와이어 본더는 입력부 및 제어부를 포함한다. 입력부에는 설정된 목표 볼-직경 및 목표 볼-높이의 값들이 입력된다. 제어부는, 목표 볼-직경 및 목표 볼-높이의 값들에 적합한 초기 볼-직경 및 충격력의 값들을 저장하여, 입력부로부터의 설정된 목표 볼-직경 및 목표 볼-높이의 값들에 상응하는 초기 볼-직경 및 충격력의 값들로써 와이어 본딩 제어를 수행한다.The wire bonder according to the present invention includes an input unit and a control unit. Input values of the set target ball diameter and target ball height are input. The control unit stores the values of the initial ball-diameter and the impact force suitable for the values of the target ball-diameter and the target ball-height so that the initial ball-diameter corresponding to the set target ball-diameter and the target ball-height values from the input unit. And wire bonding control with values of impact force.

Description

본딩 파라메터들이 자동적으로 설정되는 와이어 본더{Wire bonder wherein bonding parameters are automatically setted} Wire bonder where bonding parameters are automatically setted

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 와이어 본더의 구성을 보여주는 도면이다.1 is a view showing the configuration of a wire bonder according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 와이어 본더의 내부 단면 및 감지 신호 처리부의 내부 회로를 보여주는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an internal cross section of the wire bonder of FIG. 1 and an internal circuit of a sensing signal processor.

도 3은 사용자 입력부로부터 입력되는 본딩 파라메터들중에서 목표 볼-직경 및 목표 볼-높이를 보여주는 측면도이다.3 is a side view showing a target ball-diameter and a target ball-height among bonding parameters input from a user input unit.

도 4는 도 1 및 2의 제어부의 동작 알고리듬을 보여주는 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating an operation algorithm of the controller of FIGS. 1 and 2.

도 5는 목표 볼-직경에 적합한 초기 볼-직경 및 충격력의 관계를 보여주는 그래프이다.5 is a graph showing the relationship between the initial ball-diameter and the impact force suitable for the target ball-diameter.

도 6은 목표 볼-높이에 적합한 초기 볼-직경 및 충격력의 관계를 보여주는 그래프이다.6 is a graph showing the relationship between initial ball-diameter and impact force suitable for target ball-height.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1...본드 패드, 14...캐필러리,1 ... bond pad, 14 ... capillary,

3...캐필러리 구동 장치, 3a...초음파 집중기,3 ... capillary drive, 3a ... ultrasonic concentrator,

4...감지기 지지부, 6...트랜스듀서 홀더, 4 ... detector support, 6 ... transducer holder,

3b...초음파 트랜스듀서, 400...감지 신호 처리부,3b ... ultrasonic transducer, 400 ... sense signal processing unit,

500...사용자 입력부, 600...제어부.500 ... user input, 600 ... control.

본 발명은, 집적 회로 소자의 제조 공정에서 볼 본딩과 스티치 본딩을 수행하는 와이어 본더(Wire bonder)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 초기 볼-직경 및 충격력의 설정 값들에 따라 와이어 본딩을 수행하는 와이어 본더에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wire bonder for performing ball bonding and stitch bonding in a manufacturing process of an integrated circuit device. More particularly, the present invention relates to a method of performing wire bonding according to setting values of initial ball-diameter and impact force. It relates to a wire bonder.

통상적인 와이어 본더에 있어서 사용자에 의하여 입력되는 중요한 본딩 파라메터들은 와이어 본딩용 캐필러리의 구동에 직접적으로 사용되는 초기 볼-직경 및 충격력이다. 초기 볼-직경은 캐필러리의 최초의 동작 직경과 관련되고, 충격력은 캐필러리의 본드 패드로의 압력을 의미한다.Important bonding parameters entered by the user in a conventional wire bonder are the initial ball-diameter and impact force used directly to drive the capillary for wire bonding. The initial ball-diameter is related to the original operating diameter of the capillary and the impact force means the pressure into the bond pad of the capillary.

하지만, 종래의 와이어 본더에 의하면, 사용자가 목표 볼-직경 및 목표 볼-높이의 값들로부터 상기 초기 볼-직경 및 충격력을 설정하기 위하여 상당한 시간 동안에 고난도의 시뮬레이션을 하여야만 한다. 이에 따라, 조작상의 어려움과 작업 효율의 저하가 초래된다. However, according to the conventional wire bonder, the user has to perform a very difficult simulation for a considerable time in order to set the initial ball-diameter and the impact force from the values of the target ball-diameter and the target ball-height. As a result, operational difficulties and a decrease in work efficiency are caused.

본 발명의 목적은, 사용자의 조작이 용이해지고 작업 효율이 증대될 수 있는 와이어 본더를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a wire bonder which can be easily operated by a user and can increase work efficiency.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 와이어 본더는 입력부 및 제어부를 포함한다. 상기 입력부에는 설정된 목표 볼-직경 및 목표 볼-높이의 값들이 입력된다. 상기 제어부는, 목표 볼-직경 및 목표 볼-높이의 값들에 적합한 초기 볼-직경 및 충격력의 값들을 저장하여, 상기 입력부로부터의 설정된 목표 볼-직경 및 목표 볼-높이의 값들에 상응하는 초기 볼-직경 및 충격력의 값들로써 와이어 본딩 제어를 수행한다.Wire bonder of the present invention for achieving the above object includes an input unit and a control unit. The input values of the set target ball-diameter and target ball-height are input to the input unit. The controller stores values of initial ball-diameter and impact force suitable for values of target ball-diameter and target ball-height so as to correspond to values of the set target ball-diameter and target ball-height from the input unit. Perform wire bonding control with values of diameter and impact force.

본 발명의 상기 와이어 본더에 의하면, 사용자가 시뮬레이션을 하지 않고 상기 목표 볼-직경 및 목표 볼-높이의 값들을 입력함으로써 상기 초기 볼-직경 및 충격력의 값들이 자동적으로 설정될 수 있다. 이에 따라, 사용자의 조작이 용이해지고 작업 효율이 증대될 수 있다. According to the wire bonder of the present invention, the values of the initial ball-diameter and the impact force can be automatically set by the user inputting the values of the target ball-diameter and the target ball-height without simulation. Accordingly, the user's operation can be facilitated and the work efficiency can be increased.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 상세히 설명된다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail.

도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명에 따른 와이어 본더는 와이어 본딩용 캐필러리(2), 캐필러리 구동 장치(3), 감지 신호 처리부(400), 사용자 입력부(500), 및 제어부(600)를 포함한다.1 to 3, the wire bonder according to the present invention includes a wire bonding capillary 2, a capillary driving device 3, a detection signal processor 400, a user input unit 500, and a controller ( 600).

캐필러리 구동 장치(3)는 초음파 트랜스듀서(3b), 초음파 집중기(3a), 트랜스듀서 홀더(6), 및 두 개의 진동 감지기들(5)을 포함한다. The capillary drive device 3 comprises an ultrasonic transducer 3b, an ultrasonic concentrator 3a, a transducer holder 6, and two vibration detectors 5.

초음파 집중기(3a)의 일단은 초음파 트랜스듀서(3b)와 결합되고 초음파 집중기(3a)의 타단은 와이어 본딩용 캐필러리(2)와 결합된다. 초음파 트랜스듀서(3b) 및 초음파 트랜스듀서(3b)와 결합된 초음파 집중기(3a)의 일단은 트랜스듀서 홀더(6)에 삽입된다. 진동 감지기들(5)은 트랜스듀서 홀더(6)의 외벽과 초음파 집중기(3a) 사이에 삽입된다. One end of the ultrasonic concentrator 3a is coupled to the ultrasonic transducer 3b and the other end of the ultrasonic concentrator 3a is coupled to the capillary 2 for wire bonding. One end of the ultrasonic concentrator 3a coupled to the ultrasonic transducer 3b and the ultrasonic transducer 3b is inserted into the transducer holder 6. The vibration sensors 5 are inserted between the outer wall of the transducer holder 6 and the ultrasonic concentrator 3a.

초음파 트랜스듀서(3b)는 제어부(600)로부터 입력되는 발진 신호에 따라 초음파 주파수로써 진동한다. 이 진동은 초음파 집중기(3a)를 통하여 캐필러리(2)에 전달된다. 이에 따라, 트랜스듀서 홀더(6)의 외벽과 초음파 집중기(3a) 사이에 삽입된 진동 감지기들(5)은 초음파 집중기(3a)의 진동에 따른 진동 감지 신호들을 발생시킨다. The ultrasonic transducer 3b vibrates at an ultrasonic frequency in accordance with an oscillation signal input from the controller 600. This vibration is transmitted to the capillary 2 via the ultrasonic concentrator 3a. Accordingly, the vibration detectors 5 inserted between the outer wall of the transducer holder 6 and the ultrasonic concentrator 3a generate vibration detection signals according to the vibration of the ultrasonic concentrator 3a.

집적 회로 소자의 기판(SB) 위에 형성된 본드 패드(BP)에 와이어 본딩이 수행되는 경우, 목표 볼-직경(DTB) 및 목표 볼-높이(HTB)가 이루어져야 한다. 이를 이루기 위한 중요한 본딩 파라메터들로서 초기 볼-직경 및 충격력의 값들이 있다. 여기에서, 제어부(600)에는 목표 볼-직경(DTB) 및 목표 볼-높이(HTB)의 값들에 적합한 초기 볼-직경 및 충격력의 값들이 저장되어 있다. 또한, 제어부(600)는 사용자 입력부(500)로부터의 목표 볼-직경(DTB) 및 목표 볼-높이(HTB)의 값들에 상응하는 초기 볼-직경 및 충격력의 값들로써 와이어 본딩을 수행한다. 이에 따라, 사용자가 시뮬레이션을 하지 않고 목표 볼-직경(DTB) 및 목표 볼-높이(HTB)의 값들을 입력함으로써 초기 볼-직경 및 충격력의 값들이 자동적으로 설정될 수 있다. When wire bonding is performed on the bond pads BP formed on the substrate SB of the integrated circuit device, the target ball-diameter D TB and the target ball-height H TB should be made. Important bonding parameters to achieve this are the values of the initial ball-diameter and impact force. Here, the controller 600 stores values of initial ball-diameter and impact force suitable for values of the target ball-diameter D TB and the target ball-height H TB . In addition, the controller 600 performs wire bonding with values of an initial ball-diameter and an impact force corresponding to values of the target ball-diameter D TB and the target ball-height H TB from the user input unit 500. . Accordingly, the values of the initial ball-diameter and the impact force can be automatically set by the user inputting values of the target ball-diameter D TB and the target ball-height H TB without simulation.

두 개의 진동 감지기들(5)을 지지하는 감지기 지지부로서의 브라켓(bracket, 4)은, 초음파 집중기(3a)가 삽입되도록 트랜스듀서 홀더(6)의 삽입-홈과 동축상으로 위치한 개구부를 구비하여, 초음파 집중기(3a)와 진동 감지기들(5) 사이에 밀착 삽입된다. 초음파 집중기(3a), 감지기 지지부로서의 브라켓(4), 두 개의 진동 감지기들(5), 및 트랜스듀서 홀더(6)는 나사(7)에 의하여 체결된다. 감지기 지지부로서의 브라켓(4)의 진동 감지기들(5)과의 접촉 내면에는 진동 감지기들(5)로부터의 진동 감지 신호들을 인출하는 두 개의 감지 단자들이 형성된다. 감지기 지지부로서의 브라켓(4)의 내면에 형성된 감지 단자들에는 리드-선들(4a)이 연결된다. The bracket 4 as a detector support for supporting the two vibration detectors 5 has an opening coaxially with the insertion-groove of the transducer holder 6 so that the ultrasonic concentrator 3a is inserted. It is inserted closely between the ultrasonic concentrator 3a and the vibration sensors 5. The ultrasonic concentrator 3a, the bracket 4 as the detector support, the two vibration detectors 5, and the transducer holder 6 are fastened by screws 7. On the inner surface of the contact with the vibration detectors 5 of the bracket 4 as the detector support, two sensing terminals are formed which draw out vibration detection signals from the vibration detectors 5. Lead-wires 4a are connected to the sense terminals formed on the inner surface of the bracket 4 as the detector support.

감지 신호 처리부(400)는 제1 증폭기들(41, 44), 저역 통과 필터(Low Pass Filter, 42), 고역 통과 필터(High Pass Filter, 45), 및 제2 증폭기들(43, 46)을 포함한다. 감지 단자들로부터 리드-선들(4a)에 실린 진동 감지 신호들은 제1 증폭기들(41, 44)을 통하여 저역 통과 필터(Low Pass Filter, 42) 및 고역 통과 필터(High Pass Filter, 45)에 입력된다. 저역 통과 필터(42) 및 고역 통과 필터(45)로부터의 진동 감지 신호들은 제2 증폭기들(43, 46)을 통하여 제어부(600)에 입력된다. The sensing signal processor 400 may include the first amplifiers 41 and 44, the low pass filter 42, the high pass filter 45, and the second amplifiers 43 and 46. Include. Vibration sensing signals carried on the lead-lines 4a from the sensing terminals are input to the low pass filter 42 and the high pass filter 45 through the first amplifiers 41 and 44. do. Vibration sensing signals from the low pass filter 42 and the high pass filter 45 are input to the controller 600 through the second amplifiers 43, 46.

제어부(600)는 저역 통과 필터(42)로부터의 진동 감지 신호를 처리하여 초음파 집중기(3a)의 진폭 및 본딩 시간을 측정한다. 또한, 제어부(600)는, 고역 통과 필터(45)로부터의 진동 감지 신호를 처리하여, 초음파 집중기(3a)의 편향(deflection)에 따른 본드 패드로의 캐필러리 압력 즉, 본딩-힘(bonding force)을 측정하고, 본드 패드(1)와의 접촉 시점을 검출한다. 여기에서, 사용자 입력부(500)로부터의 목표 볼-직경(DTB) 및 목표 볼-높이(HTB)의 값들에 상응하는 초기 볼-직경 및 충격력의 값들에 따라 본드 패드(2)로의 와이어 본딩이 수행된다.The controller 600 processes the vibration detection signal from the low pass filter 42 to measure the amplitude and bonding time of the ultrasonic concentrator 3a. In addition, the control unit 600 processes the vibration detection signal from the high pass filter 45, so that the capillary pressure, that is, the bonding-force (to the bond pad) due to the deflection of the ultrasonic concentrator 3a. bonding force) is measured and the contact point with the bond pad 1 is detected. Here, wire bonding to the bond pad 2 according to the values of the initial ball-diameter and impact force corresponding to the values of the target ball-diameter D TB and the target ball-height H TB from the user input 500. This is done.

도 2 내지 4를 참조하여 도 1 및 2의 제어부(600)의 동작 알고리듬을 설명하면 다음과 같다.The operation algorithm of the controller 600 of FIGS. 1 and 2 will be described with reference to FIGS. 2 to 4 as follows.

현재의 제어 모드가 파라메터-값 설정 모드이면(단계 S1), 제어부(600)는 사용자 입력부(500)로부터 목표 볼-직경(DTB) 및 목표 볼-높이(HTB)의 값들이 입력되었는지를 확인한다(단계 S2). 다음에, 목표 볼-직경(DTB) 및 목표 볼-높이(HTB)의 값들이 입력되었으면, 제어부(600)는 입력된 값들에 상응하는 초기 볼-직경의 값을 검색하여 설정한다(단계 S3). 또한, 제어부(600)는 입력된 값들에 상응하는 충격력의 값을 검색하여 설정한다(단계 S4). If the current control mode is the parameter-value setting mode (step S1), the controller 600 determines whether the values of the target ball diameter D TB and the target ball height H TB are input from the user input 500. Check (step S2). Next, if the values of the target ball-diameter D TB and the target ball-height H TB have been input, the controller 600 retrieves and sets the initial ball-diameter values corresponding to the input values (step S3). In addition, the control unit 600 retrieves and sets the values of the impact force corresponding to the input values (step S4).

다음에, 또다른 본딩 파라메터의 값이 사용자 입력부(500)로부터 입력되면(단계 S5), 제어부(600)는 입력된 값에 해당되는 본딩 파라메터의 값을 설정한다(단계 S6).Next, when another bonding parameter value is input from the user input unit 500 (step S5), the controller 600 sets a value of the bonding parameter corresponding to the input value (step S6).

다음에, 본딩 시작 신호가 사용자 입력부(500)로부터 입력되면(단계 S7), 제어부(600)는 초기 볼-직경 및 충격력을 포함한 본딩 파라메터들의 설정 값들에 따라 캐필러리 구동 장치(3)를 제어하여 본딩을 수행한다(단계 S8). 다음에, 본딩 종료 신호가 사용자 입력부(500)로부터 입력되면, 캐필러리 구동 장치(3)를 제어하여 본딩을 종료한다(단계 S10). Next, when the bonding start signal is input from the user input unit 500 (step S7), the controller 600 controls the capillary drive device 3 according to the setting values of the bonding parameters including the initial ball-diameter and the impact force. Bonding is performed (step S8). Next, when the bonding end signal is input from the user input unit 500, the capillary drive device 3 is controlled to terminate the bonding (step S10).

상기 단계들(S1 내지 S10)은 제어 종료 신호가 입력될 때까지 반복적으로 수행된다(단계 S11).The steps S1 to S10 are repeatedly performed until the control end signal is input (step S11).

도 5는 목표 볼-직경(DTB)에 적합한 초기 볼-직경 및 충격력(FI)의 관계를 보여준다. 도 6은 목표 볼-높이(HTB)에 적합한 초기 볼-직경 및 충격력(FI)의 관계를 보여준다. 도 5 및 6에서 참조 부호 CD30은 초기 볼-직경이 30

Figure 112006006883779-pat00001
인 경우의 특성 곡선들을 가리킨다. 참조 부호 CD29는 초기 볼-직경이 29
Figure 112006006883779-pat00002
인 경우의 특성 곡선들을 가리킨다. 참조 부호 CD28은 초기 볼-직경이 28
Figure 112006006883779-pat00003
인 경우의 특성 곡선들을 가리킨다. 5 shows the relationship between the initial ball-diameter and the impact force (F I ) suitable for the target ball-diameter (D TB ). 6 shows the relationship between the initial ball-diameter and the impact force (F I ) suitable for the target ball-height (H TB ). 5 and 6, reference numeral C D30 has an initial ball-diameter of 30
Figure 112006006883779-pat00001
The characteristic curves in the case of. C D29 is the initial ball-diameter of 29
Figure 112006006883779-pat00002
The characteristic curves in the case of. C D28 is the initial ball-diameter of 28
Figure 112006006883779-pat00003
The characteristic curves in the case of.

도 5 및 6을 참조하면, 본딩 파라메터로서 설정되는 초기 볼-직경의 값들은 목표 볼-직경(DTB) 및 목표 볼-높이(HTB)의 값들에 비례한다. 또한, 본딩 파라메터로서 설정되는 충격력(FI)의 값들은 목표 볼-직경(DTB)의 값들에 비례하고 목표 볼-높이(HTB)의 값들에 반비례한다.5 and 6, the values of the initial ball-diameter set as the bonding parameter are proportional to the values of the target ball-diameter D TB and the target ball-height H TB . Also, the values of the impact force F I set as the bonding parameter are proportional to the values of the target ball-diameter D TB and inversely proportional to the values of the target ball-height H TB .

이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 와이어 본더에 의하면, 사용자가 시뮬레이션을 하지 않고 목표 볼-직경 및 목표 볼-높이의 값들을 입력함으로써 초기 볼-직경 및 충격력의 값들이 자동적으로 설정될 수 있다. 이에 따라, 사용자의 조작이 용이해지고 작업 효율이 증대될 수 있다. As described above, according to the wire bonder according to the present invention, the values of the initial ball-diameter and the impact force can be automatically set by the user inputting values of the target ball-diameter and the target ball-height without simulation. . Accordingly, the user's operation can be facilitated and the work efficiency can be increased.

본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에서 정의된 발명의 사상 및 범위 내에서 당업자에 의하여 변형 및 개량될 수 있다.The present invention is not limited to the above embodiments, but may be modified and improved by those skilled in the art within the spirit and scope of the invention as defined in the claims.

Claims (3)

초기 볼-직경 및 충격력의 설정 값들에 따라 와이어 본딩을 수행하는 와이어 본더에 있어서,In the wire bonder which performs wire bonding according to the set values of the initial ball-diameter and the impact force, 설정된 목표 볼-직경 및 목표 볼-높이의 값들이 입력되는 입력부; 및An input unit to input values of the set target ball-diameter and target ball-height; And 목표 볼-직경 및 목표 볼-높이의 값들에 적합한 초기 볼-직경 및 충격력의 값들을 저장하여, 상기 입력부로부터의 설정된 목표 볼-직경 및 목표 볼-높이의 값들에 상응하는 초기 볼-직경 및 충격력의 값들로써 와이어 본딩 제어를 수행하는 제어부를 포함한 와이어 본더.Stores the values of the initial ball-diameter and the impact force suitable for the values of the target ball-diameter and the target ball-height so that the initial ball-diameter and the impact force corresponding to the values of the set target ball-diameter and the target ball-height from the input unit. Wire bonder including a control unit for performing a wire bonding control with the values of. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 초기 볼-직경의 값들이 상기 목표 볼-직경 및 목표 볼-높이의 값들에 비례하는 와이어 본더.Wire bonder wherein the values of the initial ball-diameter are proportional to the values of the target ball-diameter and target ball-height. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 충격력의 값들이 상기 목표 볼-직경의 값들에 비례하고 상기 목표 볼-높이의 값들에 반비례하는 와이어 본더.And the values of the impact force are proportional to the values of the target ball-diameter and inversely proportional to the values of the target ball-height.
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