KR20080082546A - 본딩 장치에서의 본딩부의 압착 볼 검출 장치 및 본딩부의압착 볼 검출 방법 - Google Patents

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Abstract

압착 볼의 와이어에 가려지는 부분과 관계 없이 압착 볼을 패드의 소정 범위 내에 형성하도록 캐필러리와 검출 카메라간 오프셋량을 보정할 수 있다.
캐필러리와, 캐필러리에 일정한 오프셋량을 가지고 배열 설치된 검출 카메라를 구비하며, 본딩 후의 본딩부의 압착 볼(20)을 검출한다. 패드(10A)에서는 인접하는 두 변(11, 12)에 대한 압착 볼(20)의 에지(21, 22)가 명확하다. 이 패드(10A)를 설정한 경우, 두 변(11, 12)부터의 대응하는 에지(21, 22)까지의 폭(Gx1, Gy1)을 각각 검출하고, 이 검출값(Gx1, Gy1)이 미리 설정한 허용 범위(Qx, Qy)에 있는지 여부를 비교하고, 허용 범위 밖인 경우에는 압착 볼(20)이 허용 범위(Qx, Qy)가 되도록 오프셋량을 보정한다.
오프셋량, 허용 범위, 압착 볼, 본딩, 패드, 캐필러리, 검출 카메라, 압착 볼 검출 방법, 압착 볼 검출 장치

Description

본딩 장치에서의 본딩부의 압착 볼 검출 장치 및 본딩부의 압착 볼 검출 방법{PRESSING BALL DETECTING APPARATUS OF BONDING PART IN BONDING DEVICE AND PRESSING BALL DETECTING METHOD OF BONDING PART}
본 발명은 본딩 장치에서의 본딩부의 압착 볼 검출 장치 및 본딩부의 압착 볼 검출 방법에 관한 것이다.
와이어 본딩 방법에서는 캐필러리에 삽입 관통된 와이어의 선단에 볼을 형성하고, 이 볼을 시료의 제1 본딩점에 본딩하여 압착 볼로 한다. 다음, 와이어를 풀어내어 제2 본딩점에 와이어가 본딩된다.
이러한 와이어 본딩을 행하는 와이어 본딩 장치는 리드 프레임을 가열하기 위한 히트 블록을 가지며, 캐필러리를 유지하는 본딩 암은 히트 블록의 상방에 위치해 있다. 또한 와이어 본딩 장치는 발열원으로 상기 히트 블록 이외에 초음파 발진원, XY 테이블을 구동하는 X축 모터 및 Y축 모터, 본딩 암을 요동 또는 상하동시키는 Z축 모터 등을 구비하고 있다.
이러한 발열원에 의한 주위 온도 변화나 동작 발열 등에 의해 본딩 암의 열팽창과 검출 카메라를 유지하는 검출 카메라 유지 암의 열팽창에 차이가 생기고, 검출 카메라의 중심축과 캐필러리의 중심축간 오프셋(양 및 방향)이 변동한다. 이 변동에 의한 오차분이 본딩 위치 어긋남으로 나타난다. 이 본딩 위치 어긋남의 검출은 일반적으로 패드에 본딩된 압착 볼의 중심 위치를 검출 카메라에 의해 검출함으로써 행해진다.
종래, 패드에 본딩된 압착 볼의 검출 방법으로, 예컨대 특허 문헌 1을 들 수 있다. 이 방법은 와이어 본딩 시에 와이어 본딩부를 지시하는 미리 교시된 교시점(패드 중심)과 패드 내에서 압착 볼 밖의 점을 연결하는 적어도 3방향에서 압착 볼의 에지를 검출하고, 이 적어도 3개의 압착 볼의 에지로부터 압착 볼의 중심 위치를 산출한다. 그리고, 상기 교시점과 압착 볼의 중심 위치의 차이에 의해 압착 볼 위치 어긋남을 산출하고 있다. 구체적으로 설명하면, 도 6에 도시한 바와 같이, 아이어 본딩 장치(100)에 있어서, 101은 리드 프레임, 102는 반도체 칩, 103은 시료이다. 상기한 와이어 본딩 방법에 있어서는, 일반적으로, 먼저 카메라(111)에 의해 반도체 칩(102) 상의 적어도 2개의 정점(定点), 및 리드 프레임(101) 상의 적어도 2개의 정점의 정규 위치로부터의 어긋남을 검출하여, 이 검출값에 기초하여 미리 기억된 본딩 좌표를 연산부에서 수정한다. 이 카메라(111)에 의한 검출의 경우에는, 카메라(111)의 중심축(111a)이 측정점 바로 위에 위치하도록 X축 모터(112) 및 Y축 모터(113)가 구동된다. 상기한 바와 같이 본딩 좌표가 수정된 후, 캐필러리(115)가 XY축 방향 및 Z축 방향으로 이동되고, 캐필러리(115)에 삽입 통과된 와이어를 반도체 칩(102)의 패드와 리드 프레임(101)의 리드부에 와이어 본딩한다.
이 경우, 카메라(111)의 중심축(111a)과 캐필러리(115)의 중심축(115a)은 거리(W)만큼 오프셋되어 있으므로, 카메라(111)에 의해 정점의 어긋남을 검출하여 본딩 좌표를 수정한 후, X축 모터(112) 및 Y축 모터(113)에 의해 XY 테이블(116)이 오프셋량(W)만큼 이동되고, 캐필러리(115)가 시료(1O3)의 제1 본딩점의 상방에 위치된다. 그 후 X축 모터(112) 및 Y축 모터(113)에 의한 XY 테이블(116)의 XY축 방향의 이동과, Z축 모터(114)에 의한 캐필러리 암(117)의 상하 이동 또는 요동에 의한 캐필러리(115)의 Z축 방향의 이동에 의해 상기 수정된 본딩 좌표에 와이어가 와이어 본딩된다. 캐필러리 암(117)은 본딩 헤드에 요동 가능하게 설치되며, 카메라(111)는 카메라 유지 암을 통하여 본딩 헤드에 고정되어 있다. 또한, Xw는 오프셋량(W)의 X축 성분, Yw는 오프셋량(W)의 Y축 성분을 나타낸다. 상기한 바와 같이, 카메라(111)의 중심축(111a)과 캐필러리(115)의 중심축(115a)은 기계적으로 정해진 일정한 오프셋량(W)를 가지고 있다. 따라서, 상기한 바와 같이 카메라(111)에 의해 시료(103)의 어긋남량을 검출하여 본딩 좌표를 수정하고, 상기 오프셋량(W)만큼 이동시켜 상기 수정된 본딩 좌표에 미리 정해진 프로그램을 따라 캐필러리(115)를 차례로 이동시킴으로써 본딩점에 정확하게 본딩시킬 수 있다.
그러나, 와이어 본딩 장치(100)는 리드 프레임(101)을 가열하기 위한 히트 블록을 가지며, 캐필러리(115)를 유지하는 캐필러리 암(117)은 히트 블록의 상방에 위치해 있다. 또한 와이어 본딩 장치(100)는 발열원으로서 상기한 히트 블록 이외에 XY 테이블(116)을 XY축 방향으로 구동하는 X축 모터(112) 및 Y축 모터(113), 캐필러리 암(117)에 내장된 초음파 발진원, 캐필러리 암(117)을 요동 또는 상하동시 키는 Z축 모터(114) 등을 구비하고 있다.
이러한 발열원에 의한 주위 온도 변화나 동작 발열 등에 의해 캐필러리 암(117)의 열팽창과 카메라(111)를 유지하는 카메라 유지 암의 열팽창에 차이가 생겨, 카메라(111)의 중심축(111a)과 캐필러리(115)의 중심축(115a)과의 오프셋(양 및 방향)이 변동한다. 이 변동에 의한 오차분이 본딩 위치 어긋남으로서 나타난다. 이 압착 볼 위치 어긋남을 캐필러리와 검출 카메라간 오프셋량의 변화로 포착하여 오프셋량의 교정을 행하고 있다. 또한, 특허 문헌 1과 관련된 압착 볼 위치 어긋남 검출 장치로서 특허 문헌 2가 존재한다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평 8-31863호(일본 특허 제3235008호) 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 평 7-297220호(일본 특허 제3101854호) 공보
압착 볼에는 와이어가 접속된 채이므로, 상방에서 검출 카메라로 촬상되면 와이어의 배후에 압착 볼 지름의 에지부가 가려지게 되어, 정확한 압착 볼 중심을 구하기가 어렵다. 또한 최근 압착 볼 지름이 와이어 지름에 근접하여, 압착 볼 지름의 에지부의 가려지는 부분이 늘어나 훨씬 정확하게 중심을 구하기가 어려워졌다.
본 발명의 과제는 압착 볼의 와이어에 가려지는 부분과 관계 없이 압착 볼을 패드의 소정 범위 내에 형성하도록, 캐필러리와 검출 카메라간 오프셋량을 보정할 수 있는 본딩 장치에서의 본딩부의 압착 볼 검출 장치 및 본딩부의 압착 볼 검출 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 청구항 1은, 시료에 본딩하는 캐필러리와, 이 캐필러리에 일정한 오프셋량을 가지고 배열 설치된 검출 카메라를 구비하며, 본딩 후의 본딩부의 압착 볼을 검출하는 방법에 있어서, 패드의 X축 방향의 변에 대한 압착 볼의 에지가 명확한 패드 및 Y축 방향의 변에 대한 압착 볼의 에지가 명확한 패드를 설정하고, 이 패드의 상기 두 변부터의 대응하는 에지까지의 폭을 각각 검출하고, 이 검출값이 미리 설정한 허용 범위 내에 있는지 여부를 비교하고, 허용 범위 밖인 경우에는 압착 볼이 허용 범위가 되도록 상기 오프셋량을 보정하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 청구항 2는, 청구항 1에 있어서, 상기 패드의 두 변은 하나의 패드의 인접하는 두 변인 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 청구항 3은, 청구항 1에 있어서, 상기 패드의 두 변은 각각 다른 패드의 변인 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 청구항 4는, 시료에 본딩하는 캐필러리와, 이 캐필러리에 일정한 오프셋량을 가지고 배열 설치된 검출 카메라를 구비하며, 본딩 후의 본딩부의 압착 볼을 검출하는 방법에 있어서, 패드의 인접하는 두 변에 대한 압착 볼의 에지가 명확한 제1 패드를 설정하고, 이 제1 패드의 상기 두 변부터의 대응하는 에지까지의 폭을 각각 검출하고, 이 검출값이 미리 설정한 허용 범위에 있는지 여부를 비교하고, 허용 범위 밖인 경우에는 압착 볼이 허용 범위가 되도록 상기 오프셋량을 보정함과 아울러, 상기 인접하는 두 변 이외의 다른 인접하는 두 변에 대한 압착 볼의 에지가 명확한 제2 패드를 설정하고, 이 제2 패드의 상기 두 변부터의 대응하는 에지까지의 폭을 각각 검출하고, 상기 제1 패드와 상기 제2 패드의 검출값에 의해 압착 볼 지름 및 압착 볼의 위치 어긋남을 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 청구항 5는, 시료에 본딩하는 캐필러리와, 이 캐필러리에 일정한 오프셋량을 가지고 배열 설치된 검출 카메라를 구비하며, 본딩 후의 본딩부의 압착 볼을 검출하는 방법에 있어서, 패드의 X축 방향의 변에 대한 압착 볼의 에지가 명확한 제1 패드 및 Y축 방향의 변에 대한 압착 볼의 에지가 명확한 제2 패드를 설정하고, 이 제1 및 제2 패드의 상기 두 변부터의 대응하 는 에지까지의 폭을 각각 검출하고, 이 검출값이 미리 설정한 허용 범위에 있는지 여부를 비교하고, 허용 범위 밖인 경우에는 압착 볼이 허용 범위가 되도록 상기 오프셋량을 보정함과 아울러, 상기 두 변 이외의 이 두 변에 대응하는 다른 패드의 X축 방향 및 Y축 방향의 변에 대한 압착 볼의 에지가 명확한 제3 패드 및 제4 패드를 설정하고, 이 제3 및 제4 패드의 두 변부터의 대응하는 에지까지의 폭을 각각 검출하고, 상기 제1 및 제2 패드와 상기 제3 및 제4 패드의 검출값에 의해 압착 볼 지름 및 압착 볼의 위치 어긋남을 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 청구항 6은, 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 본더는 와이어 본더인 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 청구항 7은, 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 본더는 범프 본더인 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 청구항 8은, 시료에 본딩하는 캐필러리와, 이 캐필러리에 일정한 오프셋량을 가지고 배열 설치된 검출 카메라를 구비하며, 본딩 후의 본딩부를 검출 카메라로 촬상하여 압착 볼을 검출하는 장치에 있어서, 패드의 X축 방향 및 Y축 방향의 폭을 기억한 패드 폭 메모리와, X축 방향 및 Y축 방향의 패드의 변부터의 압착 볼의 에지까지의 허용 범위를 기억한 허용 메모리와, 패드의 X축 방향의 변에 대한 압착 볼의 에지가 명확한 패드 및 Y축 방향의 변에 대한 압착 볼의 에지가 명확한 패드의 상기 두 변부터의 대응하는 에지까지의 폭을 검출하는 상기 검출 카메라와, 이 검출 카메라의 검출값과 상기 허용 메모리에 기억된 허용 범위를 비교하는 비교 회로와, 이 비교 회로에 의한 비교에 의해 검출값이 허용 범위 밖인 경우에는 오프셋 메모리에 기억되어 있는 오프셋량을 보정하는 연산 제어부를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 청구항 9는, 청구항 8에 있어서, 상기 패드의 두 변은 하나의 패드의 인접하는 두 변인 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 청구항 10은, 청구항 9에 있어서, 상기 패드의 두 변은 각각 다른 패드의 변인 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 청구항 11은, 청구항 8 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 본더는 와이어 본더인 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 청구항 12는, 청구항 8 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 본더는 범프 본더인 것을 특징으로 한다.
패드의 X축 방향의 변 및 Y축 방향의 변부터 이 두 변에 대응하는 명확한 에지까지의 폭을 검출하고, 이 검출값이 허용 범위 내인지를 비교하여 오프셋량을 보정하므로 정확하게 오프셋량을 수정할 수 있다.
이하의 실시예에 있어서 와이어 본더를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 다른 것 예컨대 범프 본더에도 적용된다.
본 발명의 와이어 본딩부의 압착 볼 검출 방법 및 압착 볼 검출 장치의 일 실시 형태를 도 1 및 도 2에 의해 설명한다. 도 2는 패드(10A, 10B, 10C, 10D)에 본딩된 본딩부를 나타낸다. 이 본딩부에의 본딩은 다음과 같이 행해진다. 캐필러 리에 삽입 관통된 와이어의 선단에 볼을 형성하고, 이 볼을 제1 본딩점인 패드(10A)에 본딩하여 압착 볼(20)로 한다. 다음, 와이어(30)를 풀어내어 제2 본딩점에 와이어(30)를 본딩한다. 패드(10B, 10C, 10D)에 대해서도 동일한 방법으로 본딩한다.
도 1은 본 실시 형태의 제어 회로부의 요부만을 도시하였다. 검출 카메라(1)는 종래와 동일하고, 캐필러리와 오프셋량(W)으로 오프셋되어 있으며, 이 오프셋량(W)의 X축 성분(Wx), Y축 성분(Wy)은 오프셋 메모리(2)에 기억되어 있다. 따라서, 오프셋량(W)의 수정 시에는 패드(10A, 10B, 10C, 10D)에의 본딩 후에, 연산 제어부(3)는 패드(10A, 10B, 10C, 10D) 내의 임의의 패드, 예컨대 패드(10A)의 좌표에 오프셋량(W)를 더한 좌표로 X축 모터 구동부(4X) 및 Y축 모터 구동부(4Y)를 제어한다. 이에 따라, X축 모터(5X) 및 Y축 모터(5Y)가 구동되고, 검출 카메라(1)는 와이어 본딩된 패드(10A)의 상방으로 이동한다. 그리고, 검출 카메라(1)에 의해 패드(10A)가 촬상된다.
본 실시 형태는 이 검출 카메라(1)에 의한 패드(10A, 10B, 10C, 10D)의 촬상 방법이 종래와 다르다. 도 2(a)에서는 압착 볼(20)은 패드(10A)의 인접하는 두 변(11, 12)에 대응하는 에지(21, 22)가 명확하다. 따라서, 패드(10A)를 선택한 경우에는 검출 카메라(1)는 X축 방향에서는 패드(10A)의 변(11)부터 압착 볼(20)의 에지(21)까지의 폭(f(Gx)=Gx1)을, Y축 방향에서는 패드(10A)의 변(12)부터 압착 볼(20)의 에지(22)까지의 폭(f(Gy)=Gy1)을 검출하도록 되어 있다. 도 2(b)에서는 마찬가지로, 인접하는 두 변(13, 14)에 대한 에지(23, 24)의 폭(f(Gx)=Gx2, f(Gy)=Gy2)을 검출한다. 마찬가지로, 도 2(c)에서는 인접하는 두 변(15, 16)에 대한 에지(25, 26)의 폭(f(Gx)=Gx3, f(Gy)=Gy3)을 검출하고, 도 2(d)에서는 인접하는 두 변(17, 18)에 대한 에지(27, 28)의 폭(f(Gx)=Gx4, f(Gy)=Gy4)을 검출한다.
본 실시 형태는 특허 문헌 2에 개시한 제어 회로부의 구성 이외에, 도 1에 도시한 바와 같이, 패드 폭 메모리(6), 허용 메모리(7) 및 비교 회로(8)를 가지고 있다. 또한 검출 카메라(1)에 의한 패드(10A, 10B, 10C, 10D)의 촬상 방법은 종래와 다르다. 따라서, 연산 제어부(3)도 종래와 다른 새로운 기능을 가지고 있다. 패드 폭 메모리(6)에는 패드(10A, 10B, 10C, 10D)의 X축 방향의 폭(Px), Y축 방향의 폭(Py)이 기억되어 있다. 허용 메모리(7)에는 패드(10A, 10B, 10C, 10D)의 X축 방향 및 Y축 방향의 변(11∼18)과 압착 볼(20)의 에지(21∼28)의 허용 범위(Qx 및 Qy)가 기억되어 있다. X축 방향의 최소 허용 범위를 Qx·min, 최대 허용 범위를 Qx·max라 하면, 허용 범위(Qx)는 수학식 1이 된다. 또한 Y축 방향의 최소 허용 범위를 Qy·min, 최대 허용 범위를 Qy·max라 하면, 허용 범위(Qy)는 수학식 2가 된다. 비교 회로(8)는 검출 카메라(1)로부터의 검출값(f(Gx), f(Gy))과 허용 메모리(7)에 기억된 허용 범위(Qx 및 Qy)를 비교하고, 검출값(f(Gx), f(Gy))이 허용 범위 밖인 경우에는 그 취지를 연산 제어부(3)에 출력한다. 이 출력 신호에 의해 압착 볼(20)의 에지(21∼28)가 허용 범위 내의 대략 중앙이 되도록 오프셋 메모리(2)에 기억되어 있는 오프셋량(W(Wx, Wy))을 수정하도록 되어 있다.
Qx=Qx·min∼Qx·max
Qy=Qy·min∼Qy·max
다음, 작용에 대하여 설명한다. 시료에의 와이어 본딩이 완료한 후, 연산 제어부(3)는 종래와 동일하게 도시하지 않은 오프셋 수정용 제어 메모리에 의해 본딩 좌표 메모리에 기억되어 있는 예컨대 도 2(a)에 도시한 패드(10A)의 좌표와 오프셋 메모리(2)에 기억되어 있는 오프셋량(W)을 읽어낸다. 그리고, 연산 제어부(3)는 패드(10A)의 좌표에 오프셋량(W)을 더한 좌표로 X축 모터 구동부(4X) 및 Y축 모터 구동부(4Y)를 제어한다. 이에 따라, X축 모터(5X) 및 Y축 모터(5Y)가 구동되고, 검출 카메라(1)의 중심은 패드(10A)의 중심의 상방으로 이동한다. 그리고, 패드(10A) 및 압착 볼(20)이 촬상된다. 여기까지는 종래와 동일하다.
본 실시 형태는 패드(10A)에서 변(11, 12)에 대응하는 압착 볼(20)의 에지(21, 22)가 명료하므로, 검출 카메라는 변(11)과 에지(21)의 폭(f(Gx)=Gx1)과, 변(12)과 에지(22)의 폭(f(Gy)=Gy1)을 검출한다. 비교 회로(8)는 검출 카메라(1)로부터의 검출값(Gx1, Gy1)과 허용 메모리(7)에 기억되어 있는 허용 범위(Qx 및 Qy)를 비교하고, 검출값(Gx1, Gy1)이 수학식 1 및 수학식 2의 허용 범위(Qx 및 Qy) 내이면 오프셋량(W)의 수정 불필요 신호를 출력한다. 검출값(Gx1, Gy1)이 허용 범위(Qx 및 Qy) 밖이면, 오프셋량(W)의 수정 신호를 출력한다. 연산 제어부(3)는 검출값(Gx1 및 Gy1)이 허용 범위(Qx 및 Qy)의 중앙이 되도록 보정한다. 압착 볼(20)의 어긋남량, 즉 오프셋량의 어긋남량(Δx, Δy)을 수학식 3, 수학식 4에 의해 산출한다. 이 오프셋량의 어긋남량(Δx, Δy)에 의해 오프셋 메모리(2)에 기억되어 있는 오프셋량(W)이 보정된다.
Δx=(Qx·min+Qx·max)/2-Gx1
Δy=(Qy·min+Qy·max)/2-Gy1
도 2(b)에 도시한 패드(10B)를 선택한 경우에는 Gx2, Gy2가 검출되고, 도 2(c)에 도시한 패드(10C)를 선택한 경우에는 Gx3, Gy3이 검출되고, 도 2(d)에 도시한 패드(10D)를 선택한 경우에는 Gx4, Gy4가 검출된다. 따라서, 어느 패드(10A, 10B, 10C, 10D)를 검출하여도 어긋남량(Δx, Δy)이 있는 경우에는 오프셋량(W)을 수정받는다.
이와 같이, 패드(10A)를 선택한 경우에는, 인접하는 두 변(11, 12)부터 이 두 변(11, 12)에 대응하는 명확한 에지(21, 22)까지의 폭(Gx1, Gy1)을 검출하고, 이 검출값이 허용 범위(Qx 및 Qy) 내인지를 비교하여 오프셋량을 보정하므로 정확하게 오프셋량을 수정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 와이어 본딩부의 압착 볼 검출 방법의 다른 실시 형태를 도시하며, 도 3의 패드(10A, 10B, 10C, 10D)에서 검출하는 폭(f(Gx), f(Gy))의 일례를 나타낸다. 상기 실시 형태는 임의의 하나의 패드, 예컨대 패드(10A)의 인접하는 두 변(11, 12)부터 이 두 변(11, 12)에 대응하는 명확한 에지(21, 22)까지의 폭(Gx1, Gy1)을 검출하였다. 본 발명은 이 검출 방법에 한정되지 않는다. 요컨대, X축 방향의 명확한 에지와 Y축 방향의 명확한 에지의 대응하는 변부터의 폭을 검출하면 된다. 즉, 하나의 패드의 인접하는 두 변이 아니라, 다른 패드를 설정할 수도 있다. 예컨대, X축 방향은 도 4(a)에 도시한 패드(10A)의 에지(21)가 명확하므로 패드(10A)를 선택하고, Y축 방향은 도 4(b)에 도시한 패드(10B)의 에지(24)가 명확하므로 패드(10B)를 선택한다. 그리고, 패드(10A)의 변(11)부터 에지(21)까지의 폭(Gx1)을 검출하고, 또한 패드(10B)의 변(14)부터 에지(24)까지의 폭(Gy2)을 검출한다. 따라서, 상기한 실시 형태와 마찬가지로, 검출값(Gx1, Gy2)이 허용 범위(Qx 및 Qy) 내인지를 비교하여 오프셋량을 보정한다. 이와 같이 검출하는 폭은 Gx1, Gx2, Gx3, Gx4 중 어느 하나와 Gy1, Gy2, Gy3, Gy4 중 어느 하나(G)를 검출하면 된다.
최근의 본딩 기술에서는 압착 볼(20)의 볼 지름의 불균일은 작지만, 압착 볼(20)의 볼 지름 및 중심을 구할 필요가 있는 경우에는 다음과 같이 구할 수 있다. 도 2(a)에 도시한 패드(10A)를 선택한 경우에는, 이 인접하는 두 변(11, 12) 이외의 다른 인접하는 두 변에 대한 압착 볼 에지가 명확한 패드, 즉 도 2(d)에 도 시한 패드(10D)를 선택하여 Gx1, Gx4와 Gy1, Gy4를 검출한다. 이에 따라 도 3(a)에 도시한 바와 같이, 압착 볼(20)의 4개의 폭(Gx1, Gx4, Gy1, Gy4)이 검출된다. 따라서, 압착 볼(20)의 볼 지름(D)은 수학식 5에 의해 연산 제어부(3)에 의해 산출할 수 있다. 또한 압착 볼(20)의 어긋남량 및 어긋남 방향은 Gx1과 Gx4 및 Gy1과 Gy4의 크기를 연산 제어부(3)에 의해 비교함으로써 용이하게 얻을 수 있다.
D={(Px+Py)-(Gx1+Gx4+Gy1+Gy4)}/2
도 2(b)에 도시한 패드(10B)를 선택한 경우에는, 이 패드(10B)와 도 2(c)에 도시한 패드(10C)를 선택하여 Gx2, Gx3과 Gy2, Gy3을 검출한다. 이에 따라 도 3(b)에 도시한 바와 같이 압착 볼(20)의 4개의 폭(Gx2, Gx3, Gy2, Gy3)이 검출된다. 따라서, 압착 볼(20)의 볼 지름(D)은 수학식 6에 의해 연산 제어부(3)에 의해 산출할 수 있다. 또한 압착 볼(20)의 어긋남량 및 어긋남 방향은 Gx2와 Gx3 및 Gy2와 Gy3의 크기를 연산 제어부(3)에 의해 비교함으로써 용이하게 얻을 수 있다.
D={(Px+Py)-(Gx2+Gx3+Gy2+Gy3)}/2
도 4 및 도 5는 압착 볼(20)의 볼 지름 및 중심을 구하는 다른 실시 형태를 나타낸다. 상기 실시 형태는 인접하는 에지에 대한 압착 볼의 에지가 명확한 패드와, 이것 이외의 다른 인접하는 두 변에 대한 압착 볼의 에지가 명확한 패드, 즉 두 개의 패드에서 네 변에 대한 4개의 에지를 검출하고, 압착 볼의 볼 지름 및 중심을 구하였다. 요컨대, 패드의 네 변에 대한 명확한 에지의 대응하는 변부터의 폭을 검출하면 되므로, 예컨대 4개의 패드를 선택해도 된다.
X축 방향에서는, 예컨대 도 4(a)에 도시한 패드(10A)의 변(11)부터 에지(21)까지의 폭(Gx1)을 검출하고, 도 4(d)에 도시한 패드(10D)의 변(17)부터 에지(27)까지의 폭(Gx4)을 검출한다. Y축 방향에서는 예컨대 도 4(b)에 도시한 패드(10B)의 변(14)부터 에지(24)까지의 폭(Gy2)을 검출하고, 도 4(c)에 도시한 패드(10C)의 변(16)부터 에지(26)까지의 폭(Gy3)을 검출한다. 이에 따라, 도 5에 도시한 바와 같이 압착 볼(20)의 네 개의 폭(Gx1, Gx4, Gy2, Gy3)이 검출된다. 따라서, 압착 볼(20)의 볼 지름(D)은 수학식 7에 의해 연산 제어부(3)에 의해 산출할 수 있다. 또한 압착 볼(20)의 어긋남량 및 어긋남 방향은 Gx1과 Gx4 및 Gy2와 Gy3의 크기를 연산 제어부(3)에 의해 비교함으로써 용이하게 얻을 수 있다.
D={(Px+Py)-(Gx1+Gx4+Gy2+Gy3)}/2
도 1은 본 발명의 와이어 본딩부의 압착 볼 검출 장치의 일 실시 형태를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 와이어 본딩부의 압착 볼 검출 방법의 일 실시 형태를 도시한 설명도이다.
도 3은 본 발명의 압착 볼 지름 및 중심 어긋남을 구하는 방법의 일 실시 형태를 도시한 설명도이다.
도 4는 본 발명의 와이어 본딩부의 압착 볼 검출 방법의 다른 실시 형태를 도시한 설명도이다.
도 5는 본 발명의 압착 볼 지름 및 중심 어긋남을 구하는 방법의 다른 실시 형태를 도시한 설명도이다.
도 6은 본딩 위치 어긋남을 설명하기 위한 와이어 본딩 장치의 사시도이다.
<부호의 설명>
1…검출 카메라, 2…오프셋 메모리,
3…연산 제어부, 6…패드 폭 메모리,
7…허용 메모리, 8…비교 회로,
10A, 10B, 10C, 10D…패드, 11∼18…변,
20…압착 볼, 21∼28…에지,
30…와이어

Claims (12)

  1. 시료에 본딩하는 캐필러리와, 이 캐필러리에 일정한 오프셋량을 가지고 배열 설치된 검출 카메라를 구비하며, 본딩 후의 본딩부의 압착 볼을 검출하는 방법에 있어서,
    패드의 X축 방향의 변에 대한 압착 볼의 에지가 명확한 패드 및 Y축 방향의 변에 대한 압착 볼의 에지가 명확한 패드를 설정하고,
    이 패드의 상기 두 변부터의 대응하는 에지까지의 폭을 각각 검출하고,
    이 검출값이 미리 설정한 허용 범위 내에 있는지 여부를 비교하고,
    허용 범위 밖인 경우에는 압착 볼이 허용 범위가 되도록 상기 오프셋량을 보정하는 것을 특징으로 하는 본딩부의 압착 볼 검출 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 패드의 두 변은 하나의 패드의 인접하는 두 변인 것을 특징으로 하는 본딩부의 압착 볼 검출 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 패드의 두 변은 각각 다른 패드의 변인 것을 특징으로 하는 본딩부의 압착 볼 검출 방법.
  4. 시료에 본딩하는 캐필러리와, 이 캐필러리에 일정한 오프셋량을 가지고 배열 설치된 검출 카메라를 구비하며, 본딩 후의 본딩부의 압착 볼을 검출하는 방법에 있어서,
    패드의 인접하는 두 변에 대한 압착 볼의 에지가 명확한 제1 패드를 설정하고,
    이 제1 패드의 상기 두 변부터의 대응하는 에지까지의 폭을 각각 검출하고,
    이 검출값이 미리 설정한 허용 범위에 있는지 여부를 비교하고,
    허용 범위 밖인 경우에는 압착 볼이 허용 범위가 되도록 상기 오프셋량을 보정함과 아울러, 상기 인접하는 두 변 이외의 다른 인접하는 두 변에 대한 압착 볼의 에지가 명확한 제2 패드를 설정하고,
    이 제2 패드의 상기 두 변부터의 대응하는 에지까지의 폭을 각각 검출하고,
    상기 제1 패드와 상기 제2 패드의 검출값에 의해 압착 볼 지름 및 압착 볼의 위치 어긋남을 산출하는 것을 특징으로 하는 본딩부의 압착 볼 검출 방법.
  5. 시료에 본딩하는 캐필러리와, 이 캐필러리에 일정한 오프셋량을 가지고 배열 설치된 검출 카메라를 구비하며, 본딩 후의 본딩부의 압착 볼을 검출하는 방법에 있어서,
    패드의 X축 방향의 변에 대한 압착 볼의 에지가 명확한 제1 패드 및 Y축 방향의 변에 대한 압착 볼의 에지가 명확한 제2 패드를 설정하고,
    이 제1 및 제2 패드의 상기 두 변부터의 대응하는 에지까지의 폭을 각각 검출하고,
    이 검출값이 미리 설정한 허용 범위에 있는지 여부를 비교하고,
    허용 범위 밖인 경우에는 압착 볼이 허용 범위가 되도록 상기 오프셋량을 보정함과 아울러, 상기 두 변 이외의 이 두 변에 대응하는 다른 패드의 X축 방향 및 Y축 방향의 변에 대한 압착 볼의 에지가 명확한 제3 패드 및 제4 패드를 설정하고,
    이 제3 및 제4 패드의 두 변부터의 대응하는 에지까지의 폭을 각각 검출하고,
    상기 제1 및 제2 패드와 상기 제3 및 제4 패드의 검출값에 의해 압착 볼 지름 및 압착 볼의 위치 어긋남을 산출하는 것을 특징으로 하는 본딩부의 압착 볼 검출 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 본더는 와이어 본더인 것을 특징으로 하는 본딩부의 압착 볼 검출 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 본더는 범프 본더인 것을 특징으로 하는 본딩부의 압착 볼 검출 방법.
  8. 시료에 본딩하는 캐필러리와, 이 캐필러리에 일정한 오프셋량을 가지고 배열 설치된 검출 카메라를 구비하며, 본딩 후의 본딩부를 검출 카메라로 촬상하여 압착 볼을 검출하는 장치에 있어서,
    패드의 X축 방향 및 Y축 방향의 폭을 기억한 패드 폭 메모리와,
    X축 방향 및 Y축 방향의 패드의 변부터의 압착 볼의 에지까지의 허용 범위를 기억한 허용 메모리와,
    패드의 X축 방향의 변에 대한 압착 볼의 에지가 명확한 패드 및 Y축 방향의 변에 대한 압착 볼의 에지가 명확한 패드의 상기 두 변부터의 대응하는 에지까지의 폭을 검출하는 상기 검출 카메라와,
    이 검출 카메라의 검출값과 상기 허용 메모리에 기억된 허용 범위를 비교하는 비교 회로와,
    이 비교 회로에 의한 비교에 의해 검출값이 허용 범위 밖인 경우에는 오프셋 메모리에 기억되어 있는 오프셋량을 보정하는 연산 제어부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 본딩부의 압착 볼 검출 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 패드의 두 변은 하나의 패드의 인접하는 두 변인 것을 특징으로 하는 본딩부의 압착 볼 검출 장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 패드의 두 변은 각각 다른 패드의 변인 것을 특징으로 하는 본딩부의 압착 볼 검출 장치.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 본더는 와이어 본더인 것을 특징으로 하는 본딩부의 압착 볼 검출 장치.
  12. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 본더는 범프 본더인 것을 특징으로 하는 본딩부의 압착 볼 검출 장치.
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