JPS6359248B2

JPS6359248B2 -

Info

Publication number: JPS6359248B2
Application number: JP59126776A
Authority: JP
Priority date: 1984-06-20
Filing date: 1984-06-20
Publication date: 1988-11-18
Also published as: JPS6016436A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はワイヤボンデイング装置に関する。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a wire bonding device.

（従来技術）半導体集積回路（IC）や大規模集積回路
（LSI）を製造する場合には、第１図に示すよう
に半導体ペレツトＳを取付けたリードフレームＬ
を加工台Ｔ上に位置決めした後、ワイヤＷを保持
するツール（図示せず）をリードフレームＬ及び
半導体ペレツトＳに対して相対的に変位させるこ
とにより、ワイヤＷをリードフレームＬに設けた
リードポストLPと半導体ペレツトＳのパツトSP
とにそれぞれ導いてボンデイングすることにより
配線を行つている。(Prior art) When manufacturing semiconductor integrated circuits (ICs) and large-scale integrated circuits (LSIs), lead frames L with semiconductor pellets S attached are used as shown in Figure 1.
After positioning the wire W on the processing table T, by displacing a tool (not shown) that holds the wire W relative to the lead frame L and the semiconductor pellet S, the wire W is attached to the lead frame L. Post LP and semiconductor pellet S Patto SP
Wiring is performed by guiding and bonding each of the two.

一般にボンデイングのために加工台Ｔに位置決
めされたリードフレームＬ及びペレツトＳの実際
のボンデイング点は、予め定められた正規のボン
デイング点よりずれている。そこでボンデイング
時には、例えば特開昭51−41960号公報に示す様
に、４点補正方法によりボンデイング点の位置補
正が行われている。この補正方法は、リードポス
トの２定点を予め定めておき、この２定点の実際
の位置ずれを検出することによりリードポストの
各点の実際のボンデイング位置を算出する方法
で、リードフレーム上のリードポストの相対的な
位置のバラツキはないものとしている。 Generally, the actual bonding points of the lead frame L and pellet S positioned on the processing table T for bonding are shifted from the predetermined regular bonding points. Therefore, at the time of bonding, the position of the bonding point is corrected by a four-point correction method, as shown in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 51-41960. In this correction method, two fixed points on the lead post are determined in advance, and the actual bonding position of each point on the lead post is calculated by detecting the actual positional deviation of these two fixed points. It is assumed that there is no variation in the relative positions of the posts.

さて、前記リードポストの相対的な位置のバラ
ツキは、リードのピン数（リードポスト数）が少
ないICではあまり生じないが、リードのピン数
の多いICでは大きくなる。このため多ピンリー
ドフレームのICは全自動でボンデイングを行え
なかつた。 Now, the variation in the relative position of the lead posts does not occur much in an IC with a small number of lead pins (number of lead posts), but becomes large in an IC with a large number of lead pins. For this reason, fully automatic bonding of ICs with multi-pin lead frames was not possible.

（発明の目的）本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたも
ので、多ピンリードフレームでもリードポストの
位置ずれを自動的に修正して自動的にボンデイン
グを行うことができるワイヤボンデイング装置を
提供することを目的とする。(Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and provides a wire bonding device that can automatically correct misalignment of lead posts and automatically perform bonding even in multi-pin lead frames. The purpose is to provide.

（発明の実施例）以下、本発明を図示の実施例により説明する。(Example of the invention) Hereinafter, the present invention will be explained with reference to illustrated embodiments.

第２図は本発明の方法に用いる補正値検出装置
のブロツク図である。タイミング回路１０は例え
ば8MHzの基準信号を発信する発振回路１１とこ
の発振回路１１のパルスで一定の水平信号及び垂
直信号を出力する同期パルス発生回路１２とより
なり、同期パルス発生回路１２の出力は偏向回路
１３を通してテレビカメラ１４に入力される。こ
のようにテレビカメラ１４の水平及び垂直偏向出
力はタイミング回路１０によつて作られるので、
画面は完全にタイミング回路１０の信号に同期す
る。テレビカメラ１４はリードフレームＬ及びリ
ードフレームに取付けられたペレツトＳを撮像す
る。このテレビカメラ１４の出力は増幅器１５を
通して２値化回路１６に供給され、この２値化回
路１６で被写体の明の部分、即ちリードポストの
部分は「１」に、暗の部分、即ちリードポストの
周りの部分は「０」のようにデジタル化される。
２値化されたデジタル信号はテレビモニター１７
に画像として写し出される。 FIG. 2 is a block diagram of a correction value detection device used in the method of the present invention. The timing circuit 10 includes, for example, an oscillation circuit 11 that emits a reference signal of 8 MHz, and a synchronization pulse generation circuit 12 that outputs constant horizontal and vertical signals using the pulses of the oscillation circuit 11. The output of the synchronization pulse generation circuit 12 is as follows. The signal is input to the television camera 14 through the deflection circuit 13. The horizontal and vertical deflection outputs of the television camera 14 are thus produced by the timing circuit 10, so that
The screen is completely synchronized to the timing circuit 10 signal. The television camera 14 images the lead frame L and the pellet S attached to the lead frame. The output of this television camera 14 is supplied to a binarization circuit 16 through an amplifier 15, and in this binarization circuit 16, the bright part of the subject, that is, the lead post part, is set to "1", and the dark part, that is, the lead post part, is set to "1". The area around is digitized as "0".
The binarized digital signal is sent to the TV monitor 17.
is displayed as an image.

一方、タイミング回路１０より出力された水平
及び垂直信号は検出範囲作成回路２０に入力さ
れ、この回路２０により一定の大きさの四角形状
の検出範囲信号２０ａが作成される。この検出範
囲信号２０ａの検出範囲は予めコンピユータ２１
に入力されたボンデイングデータ信号により出力
される正規のボンデイング点上にボンデイング時
に作成され、モニター１７に四角形状の画像とし
て写し出される。 On the other hand, the horizontal and vertical signals output from the timing circuit 10 are input to a detection range creation circuit 20, and this circuit 20 creates a rectangular detection range signal 20a of a constant size. The detection range of this detection range signal 20a is determined in advance by the computer 21.
It is created at the time of bonding on the regular bonding point outputted by the bonding data signal input to the , and is displayed on the monitor 17 as a rectangular image.

今、第３図ａに示す様に縦Ｙ方向に延びた一本
のリードポストにボンデイングされるとする。２
点鎖線で示した位置をボンデイング時における
リードポストの正規の位置とし、正規のボンデイ
ング点をＡとする。実線で示した位置を実際の
リードポストの位置とすると、点A₁にボンデイ
ングしなければならないので、AA₁間のずれ量
を検出してボンデイング点の位置ずれ補正を行う
必要がある。この場合、リードポスト上の定点
A₁にボンデイングするのが理想的であるが、必
ずしも定点A₁にボンデイングする必要はなく、
第４図の如く斜線の範囲内にボンデイング点がく
るように位置ずれを補正すればよく、リードポス
トLPの長手方向には充分な裕度を有する。 Now, assume that bonding is to be performed on one lead post extending in the vertical Y direction as shown in FIG. 3a. 2
The position shown by the dotted chain line is the normal position of the lead post during bonding, and the normal bonding point is designated as A. If the position indicated by the solid line is the actual position of the lead post, bonding must be performed at point _A1 , so it is necessary to detect the amount of deviation between _AA1 and correct the positional deviation of the bonding point. In this case, a fixed point on the lead post
Ideally, it should be bonded to A ₁ , but it is not necessarily necessary to bond to fixed point A ₁ .
It is sufficient to correct the positional deviation so that the bonding point falls within the shaded range as shown in FIG. 4, and there is sufficient margin in the longitudinal direction of the lead post LP.

再び第３図ａに戻つて説明すると、前記第２図
で説明したようにテレビカメラ１４でリードフレ
ームＬを撮像し、その映像を２値化回路１６で２
値化した時、位置に位置する実際のリードポス
トLPは白に映る。一方、検出範囲作成回路２０
により作成される縦の幅ｙ、横の幅ｘの四角形の
検出範囲Ｂの中心点は予め入力されているマイク
ロコンピユータ２１のボンデイングデータ信号に
よりボンデイングされる正規のボンデイング点Ａ
に移動し、この正規のボンデイング点Ａを中心と
して検出範囲Ｂが作成される。 Returning again to FIG. 3a, the lead frame L is imaged by the television camera 14 as explained in FIG.
When converted into a value, the actual lead post LP located at the position will appear white. On the other hand, the detection range creation circuit 20
The center point of the rectangular detection range B of vertical width y and horizontal width x created by is the regular bonding point A bonded by the bonding data signal of the microcomputer 21 inputted in advance.
, and a detection range B is created with this regular bonding point A as the center.

第３図ｂは正規のボンデイング点Ａより右側に
リードポストLPがずれた場合を、同図ｃ，ｄは
横長のリードポストにおける場合で、ｃは点Ａよ
り上側にずれた場合を、ｄは点Ａより下側にずれ
た場合を示す。 Figure 3b shows the case where the lead post LP has shifted to the right side of the normal bonding point A, and Figures c and d show the case where the lead post is horizontally long. This shows the case where the position shifts downward from point A.

また上記検出範囲Ｂの設定は次のように行う。
検出範囲Ｂ内がすべてリードポストLP内である
時をボンデイング可能な状態と判断し、この時の
検出範囲の中心Ａをボンデイング点とする為、検
出範囲は可能な限り大きい方がボンデイング点が
リードの中心に近くなるのでよい。例えば第５図
ａの場合はＸ方向をできるだけ大きく、同図ｂの
場合はＹ方向をできるだけ大きくする。また一つ
の検出範囲をすべてのリードポストに対して使用
する時は同図ｃに示す様な各リードポスト上の最
適な検出範囲B₁〜B₈のうち、Ｘ，Ｙ方向とも最
小の検出範囲を設定する。勿論、各リードポスト
ごとに検出範囲を設定する場合は各リードポスト
ごとに最適な検出範囲を設定する。 Further, the detection range B is set as follows.
It is determined that bonding is possible when all of the detection range B is within the lead post LP, and the center A of the detection range at this time is set as the bonding point. Therefore, if the detection range is as large as possible, the bonding point will be the lead. It is good because it is close to the center of For example, in the case of FIG. 5a, the X direction is made as large as possible, and in the case of FIG. 5b, the Y direction is made as large as possible. In addition, when using one detection range for all lead posts, choose the minimum detection range in both the X and Y directions among the optimal detection ranges B ₁ to B ₈ on each lead post as shown in Figure c. Set. Of course, when setting the detection range for each lead post, the optimum detection range is set for each lead post.

再び第２図、第３図に戻つて説明すると、２値
化された実際のリードポストLPの白い部分と検
出範囲Ｂとは第２図に示す様にAND回路２２に
より両者の重なりＣの△x₁，△y₁が検出される。
このAND回路２２の出力はマイクロコンピユー
タ２１に入力され、Ｘ，Ｙ方向に引算することに
より移動量△ｘ＝ｘ−△x₁，△ｙ＝ｙ−△y₁がそ
れぞれ求められる。またリードポストLPの白い
部分と検出範囲Ｂの位置によつてリードポストの
いずれの方向が算出される。検出範囲Ｂの位置は
テレビモニタ１７上において固定であるので、リ
ードポストLPが検出範囲の方向へ△ｘ，△ｙだ
け移動するようにマイクロコンピユータ２１より
加工台Ｔ（第１図参照）を駆動する加工台駆動機
構２３に出力する。この移動量△ｘ，△ｙに相当
するパルス数によつて予め定められたボンデイン
グ点の座標をマイクロコンピユータによつて補正
する。このようにして各ボンデイング点について
ボンデイングの毎に補正を行いボンデイングす
る。 Returning to FIGS. 2 and 3 again, the white part of the actual binarized lead post LP and the detection range B are determined by the AND circuit 22 as shown in FIG. x ₁ and △y ₁ are detected.
The output of this AND circuit 22 is input to the microcomputer 21, and by subtracting it in the X and Y directions, the amounts of movement Δx=x−Δx ₁ and Δy=y−Δy ₁ are determined, respectively. Further, the direction of the lead post is calculated based on the white part of the lead post LP and the position of the detection range B. Since the position of the detection range B is fixed on the TV monitor 17, the processing table T (see Fig. 1) is driven by the microcomputer 21 so that the lead post LP moves by △x, △y in the direction of the detection range. output to the processing table drive mechanism 23. A microcomputer corrects the predetermined coordinates of the bonding point based on the number of pulses corresponding to the movement amounts Δx and Δy. In this way, each bonding point is corrected and bonded each time.

なお、上記実施例においてはリードが白く映る
場合について説明したが、黒く映る場合も同様に
行える。また検出範囲Ｂについても同様である。
また上記実施例ではリード側のリードポストのず
れを検出する場合について説明したが、ペレツト
側のパツトのずれを検出する場合も同様に行なえ
る。 In the above embodiment, the case where the lead appears white has been described, but the same procedure can be applied to the case where the lead appears black. The same applies to the detection range B.
Further, in the above embodiment, the case where the deviation of the lead post on the lead side is detected has been described, but the detection of the deviation of the pad on the pellet side can be carried out in the same way.

（発明の効果）以上の説明から明らかな如く、本発明になるワ
イヤボンデイング装置によれば、正規のボンデイ
ング点に設定された検出範囲と実際のボンデイン
グ位置とを比較してずれ量を算出し、これにより
実際のボンデイング位置にツールを導いてボンデ
イングするので、リードポストのXY方向のバラ
ツキが自動的に修正され、また多ピンリードフレ
ームにも全自動ワイヤボンデイングが可能であ
る。(Effects of the Invention) As is clear from the above description, according to the wire bonding apparatus of the present invention, the amount of deviation is calculated by comparing the detection range set at the regular bonding point and the actual bonding position, This allows the tool to be guided to the actual bonding position for bonding, so variations in the lead posts in the X and Y directions are automatically corrected, and fully automatic wire bonding is also possible for multi-pin lead frames.

[Brief explanation of the drawing]

第１図は加工台に位置決めされた半導体のボン
デイング状態を示す概略平面図、第２図は本発明
になる装置に用いる補正値検出装置の一実施例を
示すブロツク図、第３図ａ，ｂ，ｃ，ｄはそれぞ
れ補正値検出状態を説明するための説明図、第４
図はボンデイング範囲を示すリードポストの説明
図、第５図ａ，ｂ，ｃは検出範囲を設定する方法
を示す説明図である。１０……タイミング回路、１４……テレビカメ
ラ、１６……２値化回路、１７……モニタ、２０
……検出範囲作成回路、２２……AND回路、Ｓ
……半導体ペレツト、SP……パツト、Ｌ……リ
ードフレーム、LP……リードポスト、Ｔ……加
工台、Ｗ……ワイヤ。 Fig. 1 is a schematic plan view showing the bonding state of a semiconductor positioned on a processing table, Fig. 2 is a block diagram showing an embodiment of a correction value detection device used in the device according to the present invention, and Figs. 3 a and b. , c, d are explanatory diagrams for explaining the correction value detection state, respectively.
The figure is an explanatory diagram of a lead post showing a bonding range, and FIGS. 5A, 5B, and 5C are explanatory diagrams showing a method of setting a detection range. 10...timing circuit, 14...television camera, 16...binarization circuit, 17...monitor, 20
...Detection range creation circuit, 22...AND circuit, S
...Semiconductor pellet, SP...Put, L...Lead frame, LP...Lead post, T...Processing table, W...Wire.

Claims

[Claims]

1 Place the lead frame to which the semiconductor pellet is attached on a processing table, and displace the tool that holds the wire relative to the lead frame and the semiconductor pellet to connect the wire to the lead post provided on the lead frame. A wire bonding apparatus for guiding and bonding leads to spots on the semiconductor pellet, which includes: a timing circuit that outputs a constant pulse; a television camera that is deflected by the output of the timing circuit to take an image of the lead frame; and the television. a binarization circuit that binarizes the output of the camera; a detection range creation circuit that creates a detection range of a certain size based on the output of the timing circuit; and a detection range creation circuit that uses the output of the binarization circuit and the detection range creation circuit. An AND circuit compares the output of the circuit and detects an overlap between the two, and a detection range created by a detection range creation circuit to which a bonding data signal is input in advance is placed on the regular bonding point using the bonding data signal. a microcomputer that outputs a binary image of the lead post and corrects a regular bonding point based on the difference between the output of the binary circuit, the image of the lead post, and the image of the detection range; , a monitor that displays an image of the lead post and an image of the detection range, moves the lead post so that the image of the lead post and the image of the detection range match, and determines the normal bonding by the amount of movement. A wire bonding apparatus characterized in that wire bonding is performed by correcting a point and guiding a tool to the corrected bonding point.