JPS6026298B2 - bonding equipment - Google Patents
bonding equipmentInfo
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- JPS6026298B2 JPS6026298B2 JP52026202A JP2620277A JPS6026298B2 JP S6026298 B2 JPS6026298 B2 JP S6026298B2 JP 52026202 A JP52026202 A JP 52026202A JP 2620277 A JP2620277 A JP 2620277A JP S6026298 B2 JPS6026298 B2 JP S6026298B2
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- Wire Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はボンディング装置に関し、とくに半導体集積回
路等の超小形電子装置の組立において、半導体集積回路
素子(以下チップと称す)上の複数個の電極と外部リー
ドとを金線、アルミ線等で接続するボンディング装置に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a bonding apparatus, and in particular, in the assembly of microelectronic devices such as semiconductor integrated circuits, a plurality of electrodes and external leads on a semiconductor integrated circuit element (hereinafter referred to as a chip) are bonded with gold. The present invention relates to bonding equipment that connects wires, aluminum wires, etc.
半導体集積回路産業においても、最近、人件費の高騰が
激しく人手を要する作業が解決しなければならない重要
な問題になって来た。In the semiconductor integrated circuit industry, labor costs have recently skyrocketed, and operations that require manual labor have become important problems that must be solved.
特にチップの電極と外部リードとを結ぶいわゆるボンデ
ィング工程の省力化が大きくクローズアップされている
。In particular, labor saving in the so-called bonding process that connects chip electrodes and external leads has been attracting a lot of attention.
このボンディング工程においていまだに主流を占めるワ
イヤボンディングのボンディング装置(以下ボンダーと
称す)もマイクロコンピューター等の応用によって従来
の手作業に代って最初のスタート点のみを位置決めする
だけで後は自動的にボンディングできるものや、人間の
目に代って半導体素子からなるイメージセンサーを利用
してチップとりード側のずれ量を自動的に検出し、以下
前述のボンダーと同様に無人化できるものが一般的にな
って釆た。これらの自動ポンダーは前者においてはボン
ディングツールの位置を示すスポットライトを備え、こ
れを作業者が毎回スタート点の位置決めを行なう事によ
り、x、y、8方向の規定位置からのずれ量を検出し、
これをもとに補正計算式により演算し、後は正しく自動
的にボンディングできるもの、又後者においては例えば
イメージセンサーがスキャンニングされる事により毎回
のチップの位置を認識し、これを図形処理部において演
算処理する事により後は自動的にボンディングできるも
の等が普通である。これらはいずれも装置の内部あるい
は外部にある程度複雑な計算ができる補正計算演算部を
抱いているものが一般的である。Wire bonding equipment (hereinafter referred to as bonder), which is still the mainstream in this bonding process, uses microcomputers, etc. to replace the traditional manual work by simply positioning the first starting point and then automatically performing the bonding process. It is common to use an image sensor made of a semiconductor element instead of the human eye to automatically detect the amount of deviation between the chip and the lead side, and that can be unmanned like the bonder mentioned above. It came to a boil. In the former case, these automatic bonders are equipped with a spotlight that indicates the position of the bonding tool, and the operator uses this to position the starting point each time, thereby detecting the amount of deviation from the specified position in the x, y, and 8 directions. ,
Based on this, calculations are made using a correction calculation formula, and the rest can be bonded correctly automatically.In the latter case, for example, the position of the chip is recognized each time by scanning an image sensor, and this is processed by the graphic processing unit. Usually, the bonding can be done automatically by performing arithmetic processing at the step. All of these devices generally include a correction calculation section capable of performing somewhat complex calculations inside or outside the device.
これらの自動ボンダーにおいて熱圧着ボンディング(以
下NTCと称す)の場合は、回転機構がない為に実際の
ボンディングで精度的に問題なく自動化が進んできたが
超音波ボンディング(以下USボンディングと称す)に
おいてはNTCボンディングと違って回転要素が入る為
にもし機械的な回転中心が補正計算式で使う計算中心と
一致していないと後述する様にいくら精度よくチップの
位置ずれが検出できても実際のボンディングすべきパッ
ドは100〜120ムの角と4・さし、のでボンディン
グツールとうまく−致しなく、いわゆるパッド上でのボ
ンディング位置ずれの問題が生じていた。これが、NT
Cボンダーと比較して、USボンダーの自動化が遅れた
大きな要因となっていた。そこで本発明の目的のひとつ
はこの問題を解決すべく上記機械的回転中心と計算中心
を一致させる為にその機械的回転中′○を容易に見つけ
出そうとするものである。In the case of thermocompression bonding (hereinafter referred to as NTC) in these automatic bonders, automation has progressed without any accuracy problems in actual bonding because there is no rotation mechanism, but in ultrasonic bonding (hereinafter referred to as US bonding) Unlike NTC bonding, since a rotating element is involved, if the mechanical rotation center does not match the calculation center used in the correction calculation formula, as will be explained later, no matter how accurately the chip position deviation can be detected, the actual Since the pad to be bonded has a 100 to 120 mm corner and 4 mm, it does not fit well with the bonding tool, resulting in the problem of so-called bonding position shift on the pad. This is N.T.
This was a major factor in the delay in automation of the US bonder compared to the C bonder. In order to solve this problem, one of the objects of the present invention is to easily find out '0' during the mechanical rotation in order to make the mechanical rotation center coincide with the calculation center.
本発明の他の目的は機械的回転中心を簡単に求めた後、
その回転中心を計算中心に合わせる事によりNTCと大
差ないボンディング精度が補償された自動ボンディング
装置を提供することにある。本発明によれば、回転体上
の半導体チップにワイヤボンディングをほどこすボンデ
ィング装置において、チップの計算位置と実際位置との
距離を検出する手段と、この検出された距離をもとに回
転体の回転中心を計算し、この回転中心に基づき初期の
補正計算式をさらに補正することを特徴とするボンディ
ング装置が得られる。Another object of the present invention is to easily determine the mechanical rotation center and then
It is an object of the present invention to provide an automatic bonding device whose bonding accuracy is not much different from that of NTC by aligning its rotation center with the calculation center. According to the present invention, in a bonding apparatus that performs wire bonding to a semiconductor chip on a rotating body, there is provided a means for detecting the distance between the calculated position and the actual position of the chip, and a means for detecting the distance between the calculated position and the actual position of the chip, and A bonding apparatus is obtained which is characterized in that a center of rotation is calculated and an initial correction formula is further corrected based on this center of rotation.
とくに本発明によれば、半導体集積回路のチップと外部
リードを接続する為の回転要素が入るボンディング装置
において、任意のチップに対し、ボンディングの操作を
させ、実際のボンディングパッドとボンディングツール
のずれ量を複数回測定し、これをもとにして演算装置に
逆算させる事により、上記装置の演算基準に対する機械
的な回転中心を導き出す事をも特徴とする半導体集積回
路の自動ボンディング装置が得られる。すなわち、上述
の様な一般の自動ボンダーの場合においては、実際の機
械的回転中心と計算中心(理想的な中心であって機械的
な回転中心がずれていない場合を示す。In particular, according to the present invention, in a bonding device that includes a rotating element for connecting a semiconductor integrated circuit chip and an external lead, a bonding operation is performed on an arbitrary chip, and the amount of deviation between an actual bonding pad and a bonding tool is measured. An automatic bonding device for semiconductor integrated circuits is obtained, which is characterized in that it derives the mechanical center of rotation of the device with respect to the arithmetic reference by measuring it multiple times and having the arithmetic device perform back calculations based on the measurements. That is, in the case of a general automatic bonder as described above, the actual mechanical rotation center and the calculation center (the ideal center, and the mechanical rotation center does not deviate from each other) are shown.
以下、理想的な中心という)とがずれている時には、こ
のまま普通の作業通り位置決めしスタートさせると、ツ
ールは理想的な中心による従来の補正計算式による出力
値に基づいた場所に位置し、一方、半導体チップのボン
ディングパッドは、実際の機械的中心によって動かされ
るから、このパッドの位置と上記ッ−ルの位置とは一致
しない。この一致しない距離はあらかじめチップのマウ
ント位置ずれを測定するセンサーがついているので、マ
ニピレーター等を使用して(X一Y方向に手で動かせる
微動機構が一般にポンダーにはついている)、ツールの
位置を示すスポットを実際のパッド上に手動でもつて行
く事によりいくらずれているかが測定できる。すなわち
、理想的な中心と実際の機械的回転中心とのずれは直接
に測定できない。そこで本発明では、このずれに帰因し
て発生したツールの位置とパッドの位置とのずれを測定
して、これから上記回転中心のずれを換算し、この回転
中心のずれを上記補正計算式に導入して新たな補正計算
式を作り、この新たな補正計算式によりツールを動かそ
うとするものである。このようにすれば、ツールの動き
は実際の回転中心のずれも含んで動くから、チップのパ
ッドの位置とツールの位置とを一致させることができる
。尚、この操作は、たとえば1日の作業始めにモニター
用のチップを用いて数個所のパッドとツールの位置関係
について行い、その平均を出してその日の補正計算式を
確立させておけばよい。次に図面を用いて本発明を詳細
に説明する。(hereinafter referred to as the ideal center), if you position and start the tool as usual, the tool will be located at the location based on the output value from the conventional correction calculation formula based on the ideal center. Since the bonding pad of the semiconductor chip is moved by the actual mechanical center, the position of this pad and the position of the above-mentioned ring do not correspond. This discrepancy can be determined by using a manipulator, etc. (the ponder is generally equipped with a fine movement mechanism that can be manually moved in the X and Y directions) to determine the position of the tool. By manually moving the spot indicating the actual pad onto the actual pad, the amount of deviation can be measured. That is, the deviation between the ideal center and the actual mechanical center of rotation cannot be directly measured. Therefore, in the present invention, the deviation between the tool position and the pad position caused by this deviation is measured, the deviation of the rotation center is converted from this, and this deviation of the rotation center is calculated using the above correction calculation formula. In this method, a new correction calculation formula is created by introducing the correction calculation formula, and the tool is operated using this new correction calculation formula. In this way, the movement of the tool includes the deviation of the actual center of rotation, so that the position of the pad of the chip and the position of the tool can be matched. Note that this operation may be performed, for example, at the beginning of the day's work using a monitoring chip for the positional relationship between the pad and the tool at several locations, and the average of the results may be calculated to establish the correction calculation formula for that day. Next, the present invention will be explained in detail using the drawings.
回転機構をもつボンダーとしてはUSボンディングが典
型的であるのでそれについて説明する。第1図にUSボ
ンダーの概略側面図を示すが、NTCボンダーと異なる
所はNTCのボンディングツールはオペレータに対して
前後左右、自由自在(無方向性)に運動できるが、US
ボンディングの場合、ツールはワイヤ方向(前後)にし
か動けないので(現在はUSを前後方向にかけるのが主
流の為)チップの全パッドをくまなくボンディングする
にはチップをのせている受台の方を回転させなければな
らない。第1図でボンディングツール1がついたヘッド
側はNTCボンダーと同様に×−Y方向に動く駆勤モー
ターがある。Since US bonding is a typical bonder having a rotation mechanism, it will be explained below. Figure 1 shows a schematic side view of the US bonder, but the difference from the NTC bonder is that the NTC bonding tool can move freely (non-directionally) in front, back, left and right relative to the operator;
In the case of bonding, the tool can only move in the wire direction (back and forth) (currently it is mainstream to apply US in the front and back direction), so in order to thoroughly bond all the pads of the chip, it is necessary to move the pedestal on which the chip is placed. You have to rotate the other side. The head side to which the bonding tool 1 is attached in Fig. 1 has a drive motor that moves in the x-y directions like the NTC bonder.
これに対してICがのっている受台2はその下方部に駆
動モータ−3を有している。ここで、問題になる機械的
な回転中心と補正計算で使用する理想的な中心について
述べる。第1図で受台2の回転中心線5とツールの位置
を定める理想的な中心線すなわち計算に用いる中心線4
は理想的な場合一致しているはずで、ツール1側、受台
2側共にその共通中心線をもとに計算式通り中央演算処
理装置(CPU)が演算して、演算出力信号の1パルス
において5〜10ム凧の精度で正しくボンディングでき
る。これが理想的な中心をもとにしたものでいわゆるパ
ツド‘こおけるボンディングずれがない。一方、実際に
おいては、受台2側の機械的回転中心5は目で見てはっ
きりわかるものではなく、機械的にセッテイングしただ
けでは両中心線4と5とをピタリー致させる事は不可能
に近い。従来は、理想的な中心線4上に受台2の中心が
あるものとして計算して、ツール側および受台側の各モ
ータに出力されていたのであるが、実際は受台側の回転
中心5は上記理想的な中心4よりずれている。しかがっ
て、ツールは理想的な中心線4すなわち計算中心にもと
づいて計算された結果に従って移動し、所定の場所に位
置するが、パッドの方は実際の回転中心5により回転さ
れるから、両者の位置は、ずれが生じてくる事となる。
これはチップサイズが大きければ大きい程、このずれが
増中される事になる。たとえば、パッド数21、ピン数
22のチップ(5.77×4.26側)の場合、パッド
寸法が120山肌口、リード幅が400rm(充分広い
)であり、最大70〆の近くもパッドの中心に対してず
れる事になり位置決め誤差、その他の機械的総合誤差等
を考えると実際に使用できうるものでない事がわかる。
そこで本発明はこの機械的回転中心をできる限り計算中
心に簡単に近づける方法を提供しようとするものである
。本発明を説明するにあたり、このUSボンダ−で使用
している補正計算方法から述べる必要があるので以下に
それを説明する。On the other hand, the pedestal 2 on which the IC is mounted has a drive motor 3 in its lower part. Here, we will discuss the mechanical rotation center at issue and the ideal center used in correction calculations. In Fig. 1, the rotational center line 5 of the pedestal 2 and the ideal center line for determining the position of the tool, that is, the center line 4 used for calculation.
should match in an ideal case, and the central processing unit (CPU) calculates according to the calculation formula based on the common center line on both the tool 1 side and the pedestal 2 side, and one pulse of the calculation output signal Correct bonding is possible with an accuracy of 5 to 10 mm. This is based on an ideal center, so there is no bonding misalignment that would occur in the so-called pad. On the other hand, in reality, the mechanical center of rotation 5 on the pedestal 2 side is not clearly visible, and it is impossible to align the two center lines 4 and 5 just by mechanically setting it. close. Conventionally, calculations were made assuming that the center of the pedestal 2 was on the ideal center line 4, and the output was output to each motor on the tool side and the pedestal side, but in reality, the center of rotation 5 on the pedestal side was calculated. is shifted from the ideal center 4 mentioned above. Therefore, the tool moves according to the result calculated based on the ideal center line 4, i.e. the center of calculation, and is located at a predetermined location, but the pad is rotated by the actual center of rotation 5. There will be a difference in the positions of the two.
The larger the chip size, the more this deviation will increase. For example, in the case of a chip with 21 pads and 22 pins (5.77 x 4.26 side), the pad dimensions are 120 mounds, the lead width is 400 rms (sufficiently wide), and the pads near the maximum of 70 rms. If you consider the positioning error, other mechanical total errors, etc., it is clear that it cannot be used in practice.
Therefore, the present invention seeks to provide a method for easily bringing this mechanical rotation center as close to the calculation center as possible. In explaining the present invention, it is necessary to start with the correction calculation method used in this US bonder, so that will be explained below.
第2図はチップのマウントがずれていてもこれを正しく
ボンディングすべき補正計算を導出するための説明図で
、第1図の顕微鏡7を見ながらスポット6等を参考にし
て位置決めする場合の状態を示している。尚この補正計
算の時は計算のみの事であるから第1図で言う受台5は
存在せず、当然中心線4,5は一致しているものとして
考える。第2図において参照数字8は実際のチップを回
転方向だけを合わした時の中心であり、9はマウントず
れのない正規のチップ位置、1川ま実際のチップ位置、
11はそれを回転方向だけ合わせた場合のチップ位置を
それぞれ示す。又、12は正規のn番パッド座標(xn
、仇)、13は回転だけ合わした時則ち11のチップの
n番パッド座標(柳′、肌′)、14は正規の場合のn
番リード座標(xLn、yLn)、15は回転だけ合わ
せた時則ちチップが11に来た時のn番リード座標(刈
n′「 yLn′)を表わす。そして16,17はチッ
プ9,11の差(回転のみ合わせた時の正規の位置から
のずれ量)ね、yoを示す。この場合にパッド側は次式
が成立する。又リード側は次式が成立する。山n′=A
・cos(8‐a。Figure 2 is an explanatory diagram for deriving correction calculations for correct bonding even if the chip mount is misaligned, and shows the situation when positioning is performed using the spot 6 etc. as reference while looking at the microscope 7 in Figure 1. It shows. Since this correction calculation is only a calculation, it is assumed that the pedestal 5 shown in FIG. 1 does not exist and that the center lines 4 and 5 are coincident. In Fig. 2, reference number 8 is the center of the actual chip when only the rotational direction is adjusted, 9 is the regular chip position without mounting misalignment, 1 river is the actual chip position,
11 shows the chip position when only the rotational direction is adjusted. Also, 12 is the regular n-th pad coordinate (xn
, enemy), 13 is the n-th pad coordinate of the chip 11 (Yanagi', Hada') when only the rotation is matched, and 14 is n in the normal case.
No. lead coordinates (xLn, yLn), 15 represents the n-th lead coordinate (kari n'"yLn') when only the rotation is combined, that is, when the chip comes to 11. And 16 and 17 represent the n-th lead coordinates (kari n'"yLn') when only the rotation is combined. (the amount of deviation from the normal position when only the rotation is combined) is yo.In this case, the following formula holds true for the pad side.The following formula holds true for the lead side.Mountain n'=A
・cos(8-a.
)但し、
一方向則ちy方向にだけしかツールは動作しないのでパ
ッドとりード側ボンディング位置の方向をすべてy軸と
平行にしなければならない。) However, since the tool only operates in one direction, that is, in the y direction, all the bonding positions on the pad and lead sides must be parallel to the y axis.
従ってそうする為の角度8n(第2図で18)は次の様
になる。8n=ねn−,空土コ虹 …………
t3’yn′−yLn′そして実際のボンディング時に
は受台2のモーター3に上記anが出力される事になり
、一方ツール1側X−Yモーターに出力される値をXn
、Yn(パッド側)、XLn、YLn(リード側)とす
ればその出力値の一般式は次の様になる。Therefore, the angle 8n (18 in FIG. 2) for doing so is as follows. 8n=nen-, empty earth rainbow …………
t3'yn'-yLn' Then, during actual bonding, the above an will be output to the motor 3 of the pedestal 2, and on the other hand, the value output to the X-Y motor on the tool 1 side will be Xn.
, Yn (pad side), XLn, and YLn (lead side), the general formula for the output value is as follows.
但し、nの変化によって(パッドとりードの位置によっ
て)+、一も変化する。However, as n changes (depending on the position of the pad and lead), + and 1 also change.
以上の様にして補正計算式が求まったが、次に本発明に
よる機械的中心を出す説明に入る。The correction calculation formula has been determined as described above, and now we will explain how to find the mechanical center according to the present invention.
第3図において参照数字19は最初機械的回転中心と計
算中心すなわち理費想的な中心が合っているものとして
考えた中心で21のスタート点を正規の位置決めで合わ
せ、スタートさせると補正計算後のn番目のパッド側の
出力としては{4’式から(Xn、Yn)が求まり、ツ
ールは22の点に移動する。しかし、実際には機械的な
回転中心が20にあったとすれば、即ち回転中心20と
計算中心すなわち理想的な中心19との差がx、y方向
にそれぞれは、8だけずれているとすれば、実際のn番
目のパッドは23のところにあり、これに対してツール
は22のところにあるからパッド22と23との差をX
no、Ynoとするとn番目のパッドではこの差×比、
Ynoだけ位置ずれしてボンディングされる事になる。
ここで前述の様に19を計算中心として出る出力値はm
〜t5}式より求まるが、実際の計算中心すなわち理想
的な中心を20として考えると前式の‘1lは次式に置
きかえられる。そこでm〜■式の様にして最終的に計算
中心すなわち理想的な中心20としたXn・2o、Yn
・2。In Fig. 3, reference numeral 19 is initially assumed to be the center of mechanical rotation and calculation center, that is, the ideal center, and the starting point of 21 is aligned by regular positioning, and when the start point is started, the correction calculation is completed. As the output on the n-th pad side, (Xn, Yn) is obtained from the equation {4', and the tool moves to point 22. However, if the mechanical rotation center is actually at 20, that is, the difference between the rotation center 20 and the calculation center, that is, the ideal center 19, is shifted by 8 in the x and y directions. For example, the actual nth pad is at 23, whereas the tool is at 22, so the difference between pads 22 and 23 is
If no, Yno, for the nth pad, this difference x ratio,
Bonding will be performed with the position shifted by Yno.
Here, as mentioned above, the output value obtained with 19 as the center of calculation is m
~t5}, but if the actual center of calculation, that is, the ideal center, is assumed to be 20, '1l' in the previous equation can be replaced with the following equation. Therefore, using formulas m~■, we finally set the calculation center, that is, the ideal center 20, Xn・2o, Yn
・2.
は次式の様になる。ここでの(Xn・抑、Yn・幼)は
【4ーとは異なるので20をつけた即ち‘41‘ま中心
19で考えた座標系、‘7}は20を中心とした座標系
だからである。is as shown in the following formula. Here, (Xn, Yn, Yo) is different from 4-, so we added 20, that is, '41', which is a coordinate system with center 19, and '7} is a coordinate system with center 20. be.
そこで第3図においてツールは22の位置に、実際のパ
ッドは23の位置にあり、ツールの位置を示すスポット
が22を照射しているから、マニピレーターで22から
パッド23上へツールを移動させることができる。この
移動距離は前述の様に22と23の差すなわちX〜、Y
〜であるから次の関係が成立する。右の座標系に一致さ
せる為に、左辺にQ、8を加えた。Therefore, in Fig. 3, the tool is at position 22, the actual pad is at position 23, and the spot indicating the position of the tool is illuminating 22, so move the tool from 22 to onto pad 23 using a manipulator. be able to. As mentioned above, this moving distance is the difference between 22 and 23, that is, X ~, Y
Since ~, the following relationship holds true. To match the coordinate system on the right, Q and 8 were added to the left side.
又X比、Y〜は前述した様にあらかじめ電気マイクロか
カウンターをセットしておけば容易に求まる。従って‘
7’、■式より
Xn+Xn。Also, the X ratio and Y~ can be easily determined by setting an electric micro or counter in advance as described above. Therefore'
7', ■Xn+Xn from the formula.
十Qニ(血+8十為)Xn−(叩十8十松)xm
……■Yn+Yn。10Q Ni (blood + 80 tame) Xn- (knock 18 10 pine) xm
...■Yn+Yn.
十Bニ(血+Q+為)Xm+(肌十8十y。10 B ni (blood + Q + reason) Xm + (skin 180 y.
)xn ……【IQ但し、m=sina
n、n=cosonとする。が成立する事は明らかであ
ろう。そこで、■×(n一1)と00×mより
Q=(n−1){戊n+Xnジー○n+xoh+血+y
o)山}(n−1ア十m2十m{。)xn...[IQHowever, m=sina
Let n, n=coson. It is clear that this will hold true. Therefore, from ■×(n-1) and 00×m, Q=(n-1) {戊n+Xnji○n+xoh+blood+y
o) Mountain} (n-1 a 10 m 20 m {.
n十YnQ)岸き呈声拳常磐−(ごm+地)n}
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐(11)同様にBは
8=仇−1){〇n+Yn。n10YnQ) Kishi Kiseiken Tokiwa - (Go m + Earth) n}
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐(11) Similarly, B is 8=enemy -1) {〇n+Yn.
)−〇n+xo)川−(如十九)nリ仇−1¥十m2m
{〆n+xn。)-〇n+xo) 川-(19)nri-1¥1m2m
{〆n+xn.
)−(xn+x。h+0n+y。)m}
…………(12)(n一1)2十m2
となり、Q、Bは求まる。)−(xn+x.h+0n+y.)m}
…………(12) (n-1) 20m2
Then, Q and B can be found.
以上の様にして計算中心すなわち理想的な中心と機械的
回転中心の差Q、Bが求まる事になるが、実際のボンダ
ーでこの作業をする事は容易である。In the manner described above, the differences Q and B between the calculation center, that is, the ideal center, and the mechanical rotation center are determined, but this work is easy to perform with an actual bonder.
即ちm〜(12)式まではソフトウェアの設計により容
易にプログラムする事は可能である。そしてボンダーに
例えば回転中心出し用の切り換えスイッチ等をもたせれ
ばオペレーターは1日の作業前にまずこのスイッチを入
れる。次に任意のサンプルICを受台にセットし、平常
通り位置決めしてスタートさせる。任意のパッド例えば
2番号で止まる様にすれば実際のツールとパッドは当然
いくらか(X2.o、Y2.o)だけずれているので、
これをマニピレーターで2番号のパッドに一致させ、中
心出し計算等と称したスイッチを押す事により回転中心
出しは完了する事になる(Q、8が求まり、ボンダーの
メモリーに記憶された事になる)。Q、8が(11)、
(12)式で求まると、実際の作業に入る時には【61
、{71式の計算をして実際のパッドのある点23、即
ち(Xn・2o、Yn・拠)が出力され、正しくボンデ
ィングする事が可能になるわけである。上述の例は2番
パッドで止めてQ、Bを出したが、任意のパッドで可能
であるので必要ならば何個かのパッドでこの作業を行な
い、即ちQ.・…・・・・・・・・Qnと3.・・・・
・・・・・・・・8nを求め、この算術平均三(Q,十
..,..,....,.Qn)と三(8,..,..
....,..8n)をもってQ、Pとすればオペレー
ターの位置決めの誤差が平均化されるので、回転中心出
しの精度を上げる事になる。That is, it is possible to easily program m to equations (12) by designing software. If the bonder is equipped with, for example, a changeover switch for setting the center of rotation, the operator first turns on this switch before starting work for the day. Next, set any sample IC on the pedestal, position it as usual, and start. For example, if you set an arbitrary pad to stop at number 2, the actual tool and pad will naturally differ by some amount (X2.o, Y2.o), so
By aligning this with pad No. 2 using the manipulator and pressing the switch called centering calculation etc., rotational centering will be completed (Q, 8 has been calculated and stored in the bonder's memory). Become). Q, 8 is (11),
(12) When we start the actual work, [61
, {71 is calculated, and the actual point 23 of the pad, that is, (Xn.2o, Yn.base) is output, making it possible to perform correct bonding. In the above example, we stopped at pad No. 2 and issued Q and B, but it is possible to use any pad, so if necessary, this operation can be performed using several pads, that is, Q.・・・・・・・・・・・・Qn and 3.・・・・・・
・・・・・・・・・8n is calculated, and the arithmetic mean 3(Q, 10.., .., ..Qn) and 3(8, .., ..
.. .. .. .. 、. .. 8n) as Q and P, the operator's positioning errors are averaged out, which increases the accuracy of rotation centering.
以上の方法により本発明を採用したポンダーにおいては
、従来ではその機械的な回転中心と計算中心すなわち理
想的な中心を一致させる事(見つける事)がむつかしか
ったものが簡単な操作で短時間に正確に求める事ができ
る様になった。With the above-described method, in the ponder adopting the present invention, it has been difficult to match (find) the mechanical rotation center and the calculation center, that is, the ideal center, but with simple operation, it can be done accurately in a short time. Now I can ask for it.
従ってUSボンダーの歩留向上と作業性の向上に寄与し
、ICの製造コストを下げるメリットを有するものであ
る。以上を要約すると次のようになる。Therefore, it contributes to improved yield and workability of the US bonder, and has the advantage of lowering IC manufacturing costs. The above can be summarized as follows.
従来の演算部では、第【11式〜第5}式をのみ用いて
いた。In the conventional arithmetic unit, only formulas [11th to 5th] were used.
すなわち、第2図に示すパッドの位置13(第‘11式
)およびリードの位置15(第【21式)をy軸方向に
平行になるように、第【3’式によって8n回転させて
第4}式および第風式に示す位置にパッドおよびリード
が位置しているものと計算していた。すなわち、受台の
実際の中心がずれていないとして計算していた。第3図
でいえば21の位置にあるパッドが22の位置に移った
ように計算されていた。この22の位置が■式で計算さ
れた位置であり、その上のりードの位置が【5)式で計
算された位置である。したがって、ツールはこの計算さ
れた場所に位置されることとなる。しかしながら、受台
の実際の機械的中心が理想的な中心と一致していないで
第3図に示すようにQ、8だけずれている。したがって
実際のパッドは22の場所に位置しない。この中心のず
れは、直接測定出来ない。That is, pad position 13 (formula '11) and lead position 15 (formula [21]) shown in FIG. 2 are rotated by 8n according to formula [3'] so that they are parallel to the y-axis direction. It was calculated that the pads and leads were located at the positions shown in Equation 4 and Equation No. 4. In other words, the calculation was performed assuming that the actual center of the pedestal was not shifted. In Figure 3, it was calculated that the pad at position 21 was moved to position 22. This position 22 is the position calculated by formula (2), and the position of the lead above it is the position calculated by formula (5). Therefore, the tool will be located at this calculated location. However, the actual mechanical center of the pedestal does not coincide with the ideal center, but is offset by Q,8 as shown in FIG. Therefore, the actual pad is not located at location 22. This center shift cannot be directly measured.
本発明では、実際のパッドの位置23と上記計算された
位置22とをまず測定する。理想的に中心が一致されて
いるとして計算された位置22上には、上記したように
ツールが位置しており、このツールの直下にはスポット
があてられているから、位置23と位置22とのずれ×
〜、Y比は容易に測定できる。次にこのX比、Y〜を式
(11)、式(12)に導入して中心のずれQ、8を本
発明の演算部で演算する。次にこのQ、8を式‘6’、
式‘刊こ導入して本発明の演算部で、回転台の機械的な
中心がずれていたときのパッド実際の位置を演算する。
そして、この式‘7}にもとずし、てボンダーを動かせ
ば、ツールは(Xn・2o、Yn・2o)に位置するこ
ととなる。すなわち、ツールの位置は回転台の機械的中
心がずれていたときの実際のパッドの位置と一致するこ
ととなる。通常、機械的回転中心の位置は、いつも変化
するものではない。したがって、たとえば1日の作業の
始めにモニターのゥェハ−を用いて上記操作を行ってお
けば、その日の作業においては、パッド、リード上にツ
ールが確実に位置することができる。In the present invention, the actual pad position 23 and the calculated position 22 are first measured. As mentioned above, the tool is located at position 22, which is calculated assuming that the centers are ideally aligned, and the spot is placed directly below this tool, so position 23 and position 22 are Misalignment×
~, Y ratio can be easily measured. Next, this X ratio and Y~ are introduced into equations (11) and (12), and the center shift Q, 8 is calculated by the calculation unit of the present invention. Next, this Q,8 is expressed as '6',
Introducing this formula, the calculating section of the present invention calculates the actual position of the pad when the mechanical center of the rotary table is deviated.
If the bonder is moved based on this formula '7}, the tool will be located at (Xn.2o, Yn.2o). That is, the position of the tool coincides with the actual position of the pad when the mechanical center of the rotary table is shifted. Normally, the position of the mechanical center of rotation does not always change. Therefore, for example, by performing the above operations using a monitor wafer at the beginning of a day's work, tools can be reliably positioned on the pads and leads during that day's work.
第1図は一般のUSボンダーの概略側面図、第2図は補
正計算を説明するための概略図、第3図は本発明の−実
施例にもとずき、機械的回転中心を求める為の説明図、
1……(ボンディング)ツール、2……(IC)受台、
3……回転モーター、4・・・…計算中心、5・・・・
・・回転中心、6・・…・スポット、7・・・・・・顕
微鏡、8・・・・・・実際のチップ中心、9・・・・・
・正規のチップ位置、10・・・・・・実際のチップ位
置、11・・・・・・回転方向を合わせたチップ位置、
12・・・・・・正規のn番パッド、13・・・・・・
回転方向を合わせたn番パッド、14・・・・・・正規
のn番リード、15・・…・回転方向を合わせたn番リ
ード、16,17…・・・回転後のずれ量、18……y
軸と平行にする為の角度、19,20・・・・・・計算
中心と機械中心、21〜23……スタートパッドと19
,20が中心の時のパッドの位置。
多′図
髪2図
第3図Figure 1 is a schematic side view of a general US bonder, Figure 2 is a schematic diagram for explaining correction calculations, and Figure 3 is a diagram for determining the mechanical rotation center based on an embodiment of the present invention. An explanatory diagram of
1... (bonding) tool, 2... (IC) pedestal,
3... Rotating motor, 4... Calculation center, 5...
...Rotation center, 6...Spot, 7...Microscope, 8...Actual chip center, 9...
・Regular chip position, 10...actual chip position, 11...chip position with matching rotation direction,
12... Regular n pad, 13...
N pad with matching direction of rotation, 14... Regular n lead, 15... N lead with matching rotation direction, 16, 17... Displacement after rotation, 18 ...y
Angle to make it parallel to the axis, 19, 20...Calculation center and machine center, 21-23...Start pad and 19
, 20 is the center position of the pad. Multi-figure hair 2 figure 3
Claims (1)
半導体素子が載置される回転台と、補正計算演算部とを
有し、該補正計算演算部は半導体素子のボンデイングパ
ツドの正規の位置からの偏差値および該ボンデイングパ
ツドに対するリードの相対関係を計算し、かつ該ボンデ
イングパツドとリードとが、所定方向の直線上に位置す
るよう回転させる計算を行う機能を有し、この計算結果
にもとずいて該ボンデイングツールを所定の場所に位置
させ、かつ該回転台を所定の角度だけ回転させるボンデ
イング装置において、前記回転台の中心と前記計算に用
いた中心とがずれていたことに帰因する前記ボンデイン
グツールの前記計算に基づく位置と前記ボンデイングパ
ツドの実際の位置とのずれ量を検出する検出手段を有し
、前記補正計算演算部は、該ずれ量を導入することによ
り、前記両中心のずれ値を計算し、この両中心のずれ値
を含めて計算を行い、前記回転台に載置せる半導体素子
の実際のボンデイングパツド位置を算出する機能を有し
、この結果にもとづいて該ボンデイングツールを実際の
ボンデイングパツドと同じ場所に位置させることを可能
ならしめたことを特徴とするボンデイング装置。1 A bonding tool that performs ultrasonic bonding,
It has a rotary table on which a semiconductor element is placed, and a correction calculation calculation unit, and the correction calculation calculation unit calculates the deviation value of the semiconductor element from the normal position of the bonding pad and the relative relationship of the lead with respect to the bonding pad. It has a function that calculates and rotates the bonding pad and lead so that they are positioned on a straight line in a predetermined direction, and positions the bonding tool at a predetermined location based on the calculation results. In a bonding apparatus that rotates the rotary table by a predetermined angle, the position of the bonding tool based on the calculation and the It has a detection means for detecting the amount of deviation from the actual position of the bonding pad, and the correction calculation calculation unit calculates the deviation value of the two centers by introducing the amount of deviation, and calculates the deviation value of the two centers. It has a function that calculates the actual bonding pad position of the semiconductor element to be placed on the rotary table by calculating including the deviation value, and based on this result, the bonding tool is placed in the same place as the actual bonding pad. A bonding device characterized by being able to be positioned at.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52026202A JPS6026298B2 (en) | 1977-03-09 | 1977-03-09 | bonding equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52026202A JPS6026298B2 (en) | 1977-03-09 | 1977-03-09 | bonding equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53110466A JPS53110466A (en) | 1978-09-27 |
| JPS6026298B2 true JPS6026298B2 (en) | 1985-06-22 |
Family
ID=12186877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52026202A Expired JPS6026298B2 (en) | 1977-03-09 | 1977-03-09 | bonding equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6026298B2 (en) |
-
1977
- 1977-03-09 JP JP52026202A patent/JPS6026298B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53110466A (en) | 1978-09-27 |
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