KR100805826B1 - 와이어본딩 장치의 캐필러리 접지위치 데이터 설정방법 - Google Patents

와이어본딩 장치의 캐필러리 접지위치 데이터 설정방법 Download PDF

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KR100805826B1
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구니유키 다카하시
사토시 에노키도
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가부시키가이샤 신가와
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Abstract

캐필러리 교환 시의 시간단축을 도모하고, 메인터넌스의 절력화를 도모한다.
와이어본딩 장치(10)의 캐필러리 교환에 있어서의, 고유의 접지위치에 설정된 캐필러리(16)의 접지위치 데이터 설정방법으로서, 캐필러리 교환 전후에 측정한 각 캐필러리(16)와 기준 부재(25) 사이의 높이 방향의 클리어런스의 차(△Z)와, 교환 전 캐필러리의 접지위치 데이터에 기초하여, 교환 후의 캐필러리 접지위치 데이터를 설정한다. 클리어런스의 측정은, 캐필러리 선단(16c)과 기준 부재(25)의 입면화상을 촬상하는 촬상 수단과, 촬상 수단에 의해 취득된, 캐필러리 선단(16c)과 기준 부재(25)를 포함하는 입면화상을 처리하여 캐필러리 선단(16c)과 기준 부재(25) 사이의 높이 방향의 거리를 측정하는 클리어런스 측정 수단에 의해 행한다.
와이어본딩 장치, 캐필러, 접지위치, 데이터 설정방법, 기준부재, 촬상 수단, 입면화상, 클리어런스 측정 수단, 와이어본딩 장치

Description

와이어본딩 장치의 캐필러리 접지위치 데이터 설정방법{METHOD FOR SETTING CAPILLARY GROUND POSITION DATA OF WIRE BONDING DEVICE}
도 1은 본 발명에 의한 캐필러리 접지위치 데이터의 설정방법을 도시하는 설명도이다.
도 2는 본 발명에 의한 캐필러리 교환 수순을 도시하는 설명도이다.
도 3은 종래기술에 의한 와이어본딩 장치의 구성도이다.
도 4는 와이어본딩이 행해지는 워크를 도시하는 평면도이다.
도 5는 종래기술에 의한 와이어본딩 장치의 본딩 공정을 도시하는 동작 설명도이다.
도 6은 교환 전의 캐필러리의 상태를 도시하는 설명도이다.
도 7은 종래기술에 의한 캐필러리 교환 수순을 도시하는 설명도이다.
도 8은 캐필러리 접지위치의 설명도이다.
(부호의 설명)
2 반도체칩 3 패드(제 1 본드점)
4 리드(제 2 본드점) 6 제 1 본딩부
7 제 2 본딩부 10 와이어본딩 장치
11 스풀 12 와이어
13 본딩 암 13a 캐필러리 부착 구멍
13b 캐필러리 제거 지그 삽입구멍
14 워크 15 리드프레임
16, 16' 캐필러리 16b, 16b' 챔퍼직경부
16c, 16c' 캐필러리 선단 17 클램퍼
18 이동기구 19 본딩 헤드
20 XY 테이블 21 발광기
23 기판 24 광로 수단
24b 프리즘 24a 렌즈
25 기준부재 26 볼형성 수단
28 촬상 수단 29 이물
30 제어부 32 데이터버스
34 기억부 40 촬상 수단 인터페이스
44 이동기구 인터페이스 50 캐필러리 제거 지그
52 캐필러리 높이 설정 지그 A, A' 캐필러리 접지위치 데이터
Y1, Y2 클리어런스 △Z 클리어런스 차
본 발명은 와이어본딩 장치의 캐필러리 교환 시에 있어서의 캐필러리 접지위 치 데이터 설정방법에 관한 것이다.
IC 등의 반도체의 조립공정에는 반도체의 칩과 리드프레임 사이를 와이어로 접속하는 와이어본딩 공정이 있다. 이 와이어본딩 공정에 의해, 도 4에 도시하는 바와 같이, 워크(14)의 반도체칩(2)의 패드(3)(제 1 본드점)과 리드프레임(15)의 리드(4)(제 2 본드점) 사이가 와이어(12)로 접속된다. 도 3(a), 도 3(b)는 종래기술에 의한 와이어본딩 장치의 구성을 도시하고, 도 5는 이 종래기술의 와이어본딩 장치에 의한 본딩 공정의 동작을 도시하고 있다. 이하, 이들 도면을 참조하면서, 종래기술에 의한 와이어본딩 장치와 와이어본딩 공정에 대해 설명한다.
종래기술에 의한 와이어본딩 장치(10)는, 도 3(a)에 도시하는 바와 같이 XY 테이블(20) 상에 본딩 헤드(19)가 설치되고, 본딩 헤드(19)에 모터로 Z방향으로 이동되는 본딩 암(13)을 구비하고, 본딩 암(13)의 선단에 캐필러리(16)가 부착되어 있다. XY 테이블(20)과 본딩 헤드(19)는 이동기구(18)을 구성하고, 이동기구(18)는 XY 테이블(20)에 의해 본딩 헤드(19)를 수평면 내(XY면 내)에서 자유로운 위치로 이동할 수 있고, 이것에 부착된 본딩 암(13)을 Z방향으로 이동시킴으로써 본딩 암(13) 선단의 캐필러리(16)를 XYZ의 방향으로 자유롭게 이동시킬 수 있다. 본딩 암(13)의 선단에는 와이어(12)가 삽입통과 되어 있고, 와이어(12)는 스풀(11)에 감겨져 있다. 본딩 헤드(19)에는 캐필러리(16)와 함께 Z방향으로 이동하여 와이어(12)를 고정하는 클램퍼(17)가 개폐 자유롭게 부착되고, 와이어(12)의 선단부근에는 와이어(12)와의 사이에서 방전을 행하여 와이어(12) 선단을 볼로 형성하기 위한 볼형성 수단(26)(전기 토치)이 부착되어 있다. 또, 본딩 헤드(19)에는 워크의 촬상을 행하는 촬상 수단(28)이 부착되어 있다. 촬상 수단(28)은 입면화상 취득위치의 기판(23)에 부착된 캐필러리(16)의 선단 근방의 입면화상을 촬상 수단(28)으로 인도하는 광로 수단(24)에 의해, 캐필러리(16)와 기준 부재(25)의 입면화상을 취득할 수 있다. 광로 수단(24)은 도 3(b)에 도시하는 바와 같이, 캐필러리(16)의 측면으로부터 발광 다이오드 등의 발광기(21)에 의해 캐필러리(16)의 선단부가 기준 부재(25)와 함께 조명되고, 형성된 입면화상은 렌즈(24a), 프리즘(24b)에 의해 촬상 수단(28)에 인도되도록 구성되어 있다. 촬상 수단(28)은 촬상 수단 인터페이스(40)에 접속되고, 이동기구(18)은 이동기구 인터페이스(44)에 접속되어 있다. 각 인터페이스는 데이터버스(32)를 통하여 본딩의 제어를 행하는 제어부(30)에 접속되어 있다. 또, 데이터버스에는 데이터를 기억하고 있는 기억부(34)가 접속되어 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조).
이와 같이 구성되는 와이어본딩 장치(10)에서는, 다음과 같은 공정에 의해 와이어본딩을 행한다.
(1) 와이어(12) 선단을 볼(5)로 형성하고, 캐필러리(16)를 패드(3)(제 1 본드점) 상에 이동시킨다(도 5(a)).
(2) 캐필러리(16)를 하동시키고, 패드(3)(제 1 본드점) 상에 본딩을 행한다(도 5(b)). 패드(3)(제 1 본드점) 상에는 볼(5)이 압착하여 제 1 본딩부(6)(압착 볼)가 형성된다.
(3) 본딩 후, 캐필러리(16)는 패드(3)(제 1 본드점)에서 떨어져서 상승하고, 이어서 옆으로 이동한다(도 5(c)).
(4) 패드(3)(제 1 본드점)에의 본딩 후, 캐필러리(16)는 리드(4)(제 2 본드점)로 이동하고, 리드(4)(제 2 본딩 점)에 본딩을 행한다(도 5(d)).
(5) 리드(4)(제 2 본드점)에의 본딩 후, 클램퍼(17)가 열린 상태에서 캐필러리(16)를 상승시킨다(도 5(e)).
(6) 리드(4)(제 2 본드점)에의 본딩 후, 클램퍼(17)가 닫힌 상태로 되고, 캐필러리(16)와 함께 상승함으로써, 와이어(12)는 제 2 본딩부(7) 상에서 절단되고, 본딩의 1사이클이 종료된다(도 5(f)).
특허문헌 1 일본 특개2003-163243호 공보
와이어본딩 장치는 상기와 같은 본딩 사이클을 반복해서 행하여 본딩을 행해 간다. 그런데, 본딩의 회수가 많아져 감에 따라, 도 6(b)에 도시하는 캐필러리 내부의 챔퍼 직경부(16b)에 예를들면 리드측의 은이 달라 붙은 이물(29)이 부착되어 감으로써(도 6(c) 참조), 테일 끊김이 나빠지는 등의 본딩의 이상이 발생하게 된다. 그래서, 캐필러리는, 예를들면 100만회 등의 일정 회수의 본딩 마다 교환해 가는 것이 필요하다. 통상의 와이어본딩 장치에서는, 1일에 2∼3회 정도의 교환이 필요하다.
종래기술에 의한 캐필러리의 교환은 도 7에 도시하는 바와 같이, 수동으로 캐필러리의 고정을 떼어내고, 새로운 캐필러리와 교환, 재고정하는 수순에 의해 행해진다. 캐필러리(16)는 도 3의 본딩 장치의 구성, 도 5의 본딩 동작에서 설명한 바와 같이, 본딩 암(13)의 선단에 부착되어, 와이어(12)를 제 1 본드점(패드)(3), 제 2 본드점(리드)(4)에 압접시키므로, 본딩 암(13)에 의해 캐필러리(16)가 어느 정도 하동하면 캐필러리 선단(16c)이 각 본드점에 접하는 것인지에 데힌 데이터를 제어 데이터로서 가지고 있어, 그 정밀도는 본딩의 품질확보의 점에서 대단히 중요하다. 그런데 이 데이터는 캐필러리의 교환에 의해 벗어남이 생기게 되므로 종래기술의 와이어본딩 장치(10)에서는, 캐필러리(16)의 교환 후에 본딩 암(13)을 소정의 위치로부터 캐필러리(16)의 선단이 제 2 본드점(리드)4에 접할 때까지 하동시켜, 캐필러리(16)의 선단이 소정의 위치로부터 제 2 본드점(리드)(4)에 접할 때까지의 이동거리(도 8의 A치수)를 캐필러리 접지위치 데이터로서 캐필러리 교환때마다 취득하여, 제어장치 중의 데이터를 바꾸어 넣어서 동작 정밀도를 확보하도록 하고 있었다. 이하, 종래기술에서의 캐필러리(16)의 교환 수순을 설명한다.
(1) 최초에 캐필러리의 교환을 행하기 위해서 본딩 헤드(19)를 이동기구(18)에 의해 퇴피위치로 이동시킨다(도 7, 스텝S201∼S202).
(2) 도 7(a)에 도시하는 본딩 암(13)의 선단의 캐필러리 제거 지그 삽입구멍(13b)에 캐필러리 제거 지그(50)를 삽입하고, 회전시킴으로써 캐필러리 부착 구멍 중에 13a에 파지되어 있는 사용완료된 캐필러리(16)를 수동으로 제거한다(도 7, 스텝S203, 도 7(b)).
(3) 교환할 캐필러리(16')를 이전의 캐필러리 부착 구멍(13a)에 꽂은 후, 캐필러리 제거 지그(50)를 회전시켜서, 교환 캐필러리(16')를 임시고정 한다(도 7, 스텝S204, 도 7(c)).
(4) 캐필러리(16)의 선단에 캐필러리 높이 설정 지그(52)를 세팅하고, 다시 제거 지그(50)에 의해 캐필러리(16)의 고정을 느슨하게 하고, 캐필러리(16)의 선단을 캐필러리 높이 설정 지그(52)에 맞닿게 하여 위치를 조정한 후, 캐필러리 제거 지그(50)을 회전시켜서 캐필러리(16)를 본딩 암(13)의 선단의 캐필러리 부착 구멍(13a)에 고정한다(도 7, 스텝S205∼S208, 도 7(d)∼(f)).
(5) 캐필러리(16)의 선단이 제 2 본드점(리드)(4)에 접할 때까지 본딩 암(13)을 동작시켜서 캐필러리를 하동시킨다(도 7, 스텝S209, 도 7(9)).
(6) 캐필러리(16)의 선단이 제 2 본드점(리드)(4)에 접한 지점에서 본딩 암(13)의 동작을 정지하고, 그때의 이동거리를 캐필러리 접지위치 데이터로서 취득한다(도 7, 스텝S210, 도 7(h)). 이것에 기초하여 본딩 제어장치 내의 캐필러리 접지위치 데이터를 수정한다.
(7) 광로 수단(24)이 설치되어 있는, 입면화상 취득위치에 캐필러리(16)의 위치를 이동시키고, 촬상 수단(28)에 의해 교환 후의 캐필러리(16')의 선단부와 기준 부재(25)의 입면화상을 취득하고, 교환 후의 캐필러리(16')의 XY방향의 위치의 벗어남을 측정한다. 이것에 의해, XY방향의 위치 데이터의 수정을 행한다(도 7, 스텝S211∼S214, 도 7(i)).
(8) 캐필러리(16)의 교환을 종료하고, 본딩을 재개한다(도 7, 스텝S215∼S216).
이상 기술한 바와 같은, 종래기술에 의한 캐필러리(16)의 교환에서는, 캐필러리(16)를 일단 제 2 본드점(리드)(4)에 접지시키고, 수동에 의해 캐필러리 접지위치 인식하는 것이 필요하며, 이러한 부대 작업에서도 수 분의 시간을 요한다. 와이어본딩 장치(10)는 보통 수 십대를 나열하여 설치하고 동시에 운전하고 있고, 캐필러리의 교환은 각 장치에서 1일 3회 정도 행해지므로, 엄청난 메인터넌스 시간이 걸린다고 하는 문제가 있었다.
그래서, 본 발명은, 캐필러리 교환 시의 시간단축을 도모하고, 메인터넌스의 절력화를 도모하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은, 와이어본딩 장치의 캐필러리 교환에 있어서의, 고유의 접지위치에 설정된 캐필러리의 접지위치 데이터 설정방법으로서, 캐필러리 교환 전후에 측정한 각 캐필러리와 기준부재 사이의 높이 방향의 클리어런스의 차와, 교환 전 캐필러리의 접지위치 데이터에 기초하여, 교환 후의 캐필러리 접지위치 데이터를 설정하는 캐필러리 접지위치 데이터 설정방법에 의해 달성할 수 있다. 여기에서, 클리어런스의 측정은, 캐필러리 선단과 기준부재의 입면화상을 촬상하는 촬상 수단과, 촬상 수단에 의해 취득된, 캐필러리 선단과 기준부재를 포함하는 입면화상을 처리하여 캐필러리 선단과 기준부재 사이의 높이 방향의 거리를 측정하는 클리어런스 측정 수단에 의해 행하는 것으로 해도 된다. 또, 기준부재는 캐필러리 선단면과 평행한 대향면 또는 선을 갖고 있는 것으로 해도 된다.
본 발명의 목적은, 고유의 접지위치에 설정된 교환가능한 캐필러리와, 소정의 위치에 배열 설치된 기준부재와, 캐필러리 선단과 기준부재의 입면화상을 촬상하는 촬상 수단과, 촬상 수단에 의해 취득된, 캐필러리 선단과 기준부재를 포함하는 입면화상을 처리하여 캐필러리 선단과 기준부재 사이의 높이 방향의 거리를 측 정하는 클리어런스 측정 수단을 구비하는 와이어본딩 장치로서, 캐필러리 교환 전후에 클리어런스 측정 수단에 의해 측정한 각 캐필러리와 기준부재 사이의 높이 방향의 클리어런스의 차와, 교환 전 캐필러리의 접지위치 데이터에 기초하여, 교환 후의 캐필러리 접지위치 데이터를 설정하는 캐필러리 접지위치 데이터 설정수단을 갖는 것을 특징으로 하는 와이어본딩 장치에 의해 달성할 수 있다. 여기에서, 기준부재는 캐필러리 선단면과 평행한 대향면 또는 선을 갖고 있는 것으로 해도 된다.
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)
이하, 도 1, 2를 참조하면서 본 발명에 의한 캐필러리의 교환 수순, 캐필러리 접지위치 데이터의 설정방법에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한 캐필러리 접지위치 데이터의 설정방법을 도시하는 설명도이고, 도 2는 본 발명에 의한 캐필러리 교환 수순을 도시한다. 종래기술과 동일한 부분에 대해서는, 동일한 부호를 사용하고 설명은 생략한다.
(1) 사용완료된 캐필러리(16)의 교환을 개시하면, 제어부(30)는 이동기구(18) 에 따라서는 캐필러리(16)의 위치를 광로 수단(24)이 설정되어 있는 입상화면 취득위치로 이동시킨다(도 2, 스텝S101∼S102).
(2) 촬상 수단(28)에 의해 취득한 사용완료된 캐필러리(16)의 선단부분과 기준 부재(25)의 입면화상의 데이터는 촬상 수단 인터페이스(40)를 통하여 제어부(30)에 입력된다. 제어부(30)는 입력된 입면화상으로부터 클리어런스의 화소수를 취득하여 클리어런스의 측정을 행하는 등의 데이터 처리수단인 클리어런스 측정 수단에 의해 이 데이터를 처리하고, 사용완료된 캐필러리 선단(16c)과 기준 부재(25)의 클리어런스의 측정을 행한다. 사용완료된 캐필러리(16)는 도 6(c)에 도시하는 바와 같이 캐필러리 내부의 챔퍼 직경부(16b)의 표면에는 이물(29)이 부착되어 있지만, 와이어를 제 1 본드점(패드)(3), 제 2 본드점(리드)(4)에 내리누르는 단면인 캐필러리 선단(16c)에는 부착물이 붙어있지 않다. 이 때문에, 사용완료된 캐필러리(16)이어도 입면화상에서 캐필러리의 단면을 인식할 수 있어, 기준 부재(25)와의 클리어런스를 정밀도 좋게 측정하는 것이 가능하다(도 2, 스텝S103∼S104, 도 2(a)). 또, 대향하는 기준 부재(25)는, 입면화상에서 그 단면을 정확하게 확인할 수 있고, 캐필러리 선단(16c)과의 클리어런스의 측정을 행할 수 있도록, 캐필러리 선단면과 평행한 면 또는 선을 갖는 형상을 갖고 있는 경우에는 측정정밀도를 더 향상시키는 것이 가능하다. 제어부(30)에는, 도 1에 도시하는 캐필러리 선단(16c)과 기준 부재(25)의 클리어런스(Y1)가 데이터로서 입력된다(도 1(a)).
(3) 캐필러리 선단(16c)과 기준 부재(25)의 클리어런스의 측정이 종료되면, 제어부(30)는 이동기구(18)에 의해 본딩 헤드(19)를 퇴피 위치로 후퇴시킨다. 그 후에 종래기술에 의한 캐필러리(16)의 교환과 동일한 방법에 의해, 수동에 의해 캐필러리를 교환 캐필러리(16)로 교환한다(도 2, 스텝S105∼S111, 도 2(b)∼(9)).
(4) 교환 캐필러리(16')로 교환한 후, 제어부(30)는 이동기구(18)에 의해 교환한 캐필러리(16')를 입면화상 취득위치로 이동시킨다. 촬상 수단(28)에 의해 교환 후의 캐필러리(16')와 기준 부재(25)와의 입면화상이 취득되고, 데이터로서 제어부(30)에 입력된다. 제어부(30)는 입력된 입면화상 데이터를 처리하여, 교환 후 의 캐필러리(16')와 기준 부재(25) 사이의 클리어런스의 측정을 행한다(도 2, 스텝S112∼S114, 도 2(h)). 제어부(30)에는, 도 1에 도시하는 교환 후의 캐필러리 선단(16c')과 기준 부재(25)와의 클리어런스(Y2)가 데이터로서 입력된다(도 1(b)).
(5) 교환 전(사용완료)의 캐필러리(16)와 기준 부재(25)의 클리어런스(Y1)와 교환 후의 캐필러리(16')와 기준 부재(25)의 클리어런스(Y2)와의 클리어런스 차(△Z)는, 교환에 의해 어느 정도 캐필러리 선단(16c)의 위치가 변화되었는지를 나타내는 수치가 된다. 클리어런스 차(△Z)는 △Z=Y2-Y1로서 연산된다. 제어부(30)는 이 △Z를 사용하여 캐필러리 접지위치 데이터 설정수단에 의해 캐필러리 접지위치 데이터의 설정, 수정을 행한다(도 2, 스텝S115). 예를들면, 도 8에 도시하는 바와 같이 교환 전의 캐필러리의 고유한 캐필러리 접지위치 데이터 A는 기억부(34)에 데이터로서 기억되어 있으므로, 제어부(30)는 교환 후의 캐필러리 접지위치 데이터 A'을 A'=A+△Z의 연산에 의해 산출하고, 상기의 캐필러리 접지위치 데이터 A를 A'으로 수정하여, 새로운 캐필러리 접지위치 데이터로서 기억부(34)에 저장한다.
(6) 제어부(30)는 또, 촬상 수단(28)에 의해 취득한 입면화상 데이터를 처리하고, 기준 부재(25)와 교환 후의 캐필러리(16')의 X 및 Y방향의 위치 데이터를 취득하고, 캐필러리의 위치 데이터를 치환한다(도 2, 스텝S116, S117).
(7) 데이터의 수정이 종료되면, 제어부(30)는 이동기구(18)에 의해 캐필러리(16)를 본딩 개시위치로 이동시키고, 먼저 수정한 캐필러리 접지위치 데이터 A'을 사용하여 와이어본딩을 개시한다(도 2, 스텝S118, S120).
이상 기술한, 본 발명의 실시형태에 의하면, 캐필러리(16)의 교환 후의 캐필 러리 접지높이의 수정, 설정은 제어부(30)에 의해 행해지므로, 종래기술에 비해 캐필러리 교환 시의 수동에 의한 작업시간의 단축이 도모된다는 효과를 얻을 수 있다. 이 효과는 특히, 다수의 와이어본딩 장치를 동시에 운용하고 있는 경우에는 큰 절력 효과를 얻을 수 있다. 또, 수동으로 캐필러리 접지위치 인식을 할 필요가 없으므로, 사람의 실수를 방지할 수 있어, 품질의 향상을 도모할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 캐필러리 교환 시의 시간단축을 도모하고, 메인터넌스의 절력화를 도모할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (5)

  1. 와이어본딩 장치의 캐필러리 교환에 있어서의, 고유의 접지위치에 설정된 캐필러리의 접지위치 데이터 설정방법으로서,
    캐필러리 교환 전후에 측정한 각 캐필러리와 기준부재 사이의 높이 방향의 클리어런스의 차와, 교환 전 캐필러리의 접지위치 데이터에 기초하여, 교환 후의 캐필러리 접지위치 데이터를 설정하는 것을 특징으로 하는 캐필러리 접지위치 데이터 설정방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 캐필러리과 기준부재 사이의 높이 방향의 클리어런스의 측정은,
    캐필러리 선단과 기준부재의 입면화상을 촬상하는 촬상 수단과,
    촬상 수단에 의해 취득된, 캐필러리 선단과 기준부재를 포함하는 입면화상을 처리하여 캐필러리 선단과 기준부재 사이의 높이 방향의 거리를 측정하는 클리어런스 측정수단에 의해 행하는 것을 특징으로 하는 캐필러리 접지위치 데이터 설정방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 기준부재는 캐필러리 선단면과 평행한 대향면 또는 선을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 캐필러리 접지위치 데이터 설정방법.
  4. 고유의 접지위치에 설정된 교환가능한 캐필러리와,
    소정의 위치에 배열 설치된 기준부재와,
    캐필러리 선단과 기준부재의 입면화상을 촬상하는 촬상 수단과,
    촬상 수단에 의해 취득된, 캐필러리 선단과 기준부재를 포함하는 입면화상을 처리하여 캐필러리 선단과 기준부재 사이의 높이 방향의 거리를 측정하는 클리어런스 측정 수단을 구비하는 와이어본딩 장치로서,
    캐필러리 교환 전후에 클리어런스 측정 수단에 의해 측정한 각 캐필러리와 기준부재 사이의 높이 방향의 클리어런스의 차와, 교환 전 캐필러리의 접지위치 데이터에 기초하여, 교환 후의 캐필러리 접지위치 데이터를 설정하는 캐필러리 접지위치 데이터 설정수단을 갖는 것을 특징으로 하는 와이어본딩 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 기준부재는 캐필러리 선단면과 평행한 대향면 또는 선을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 와이어본딩 장치.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7810698B2 (en) * 2008-11-20 2010-10-12 Asm Assembly Automation Ltd. Vision system for positioning a bonding tool
KR20130098635A (ko) 2012-02-28 2013-09-05 삼성전자주식회사 반도체 와이어 본드 공정의 캐필러리 교체시스템
JP6093429B1 (ja) * 2015-12-17 2017-03-08 株式会社カイジョー キャピラリ搬送装置、キャピラリ取り付け装置、キャピラリ交換装置、キャピラリ搬送方法、キャピラリ取り付け方法及びキャピラリ交換方法
KR102338722B1 (ko) * 2017-04-05 2021-12-15 삼성전자주식회사 캐필러리 교체 방법
TWI818614B (zh) * 2022-07-04 2023-10-11 日商新川股份有限公司 半導體裝置的製造裝置及製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950026329A (ko) * 1994-02-03 1995-09-18 모리시타 요이찌 초음파와이어본딩장치

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2815626B2 (ja) * 1989-09-28 1998-10-27 東芝メカトロニクス株式会社 ボンディング工具のアームへの取付誤差検知方法
JP2001103234A (ja) * 1999-09-30 2001-04-13 Minolta Co Ltd 画像処理装置
US7523848B2 (en) * 2001-07-24 2009-04-28 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Method and apparatus for measuring the size of free air balls on a wire bonder
JP3802403B2 (ja) * 2001-11-27 2006-07-26 株式会社新川 ワイヤボンディング方法及び装置
KR20040089480A (ko) * 2003-04-14 2004-10-21 에섹 트레이딩 에스에이 모세관과 이미지 인식 시스템 사이의 벡터 거리를결정하는 장치를 갖는 와이어 본더 및 그 방법
DE10338809B4 (de) * 2003-08-21 2008-05-21 Hesse & Knipps Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Justage von Bondkopfelementen

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950026329A (ko) * 1994-02-03 1995-09-18 모리시타 요이찌 초음파와이어본딩장치

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
한국특허공개공보 1019950026329호

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