(57)【要約】【課題】  ティーチング時間の短縮化を図ることができるボンディング装置を提供する。【解決手段】  第Ｎ列目の第１行目のボンディングポイントにチップをボンディングした際には（Ｓ４）、ボンディングされたチップの位置とティーチングで設定されたボンディング基準位置とのずれ量を取得し（Ｓ５）、同行のボンディング点のずれ量を、設定数分メモリから読み出してサンプリングする（Ｓ６）。そして、読み出したずれ量と現在算出されたずれ量を加算しサンプル数で除算して平均値を演算し、この平均値をボンディング座標より減算してボンディング座標を更新することで、ボンディング座標に反映させる（Ｓ７）。そして、総てのボンディングポイントへのボンディングが完了するまでボンディング作業を繰り返し、ボンディング座標をボンディング毎に修正してボンディング基準位置に自動的に近づける。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボンディングポイントがＸ方向及びＹ方向に配列されたワークにチップをボンディングする際に、ボンディングポイントを示すボンディング座標に基づいてチップを移送してボンディングするとともに、Ｙ方向に並んだ列の各ボンディングポイントへのボンディングを行った後、Ｘ方向で近接した隣の列のボンディングポイントへのボンディングを行うボンディング装置において、
前記ボンディング座標に基づく位置にチップをボンディングした際に、ボンディングされたボンディングチップの位置とティーチングで設定された基準位置とのずれ量を取得するずれ量取得手段と、
少なくとも隣り合う列においてＸ方向で隣接したボンディングチップのずれ量の平均値を算出し、この算出結果を前記ボンディング座標に反映させるフィードバック手段と、
を備えたことを特徴とするボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップをボンディングポイントにボンディングするボンディング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体チップをウエハよりピックアップしてワークにボンディングする際には、ボンディング装置が用いられていた。
【０００３】
このボンディング装置は、ボンディングヘッドを備えており、該ボンディングヘッドでチップをピックアップし、ボンディングポイントまで移送してボンディングするように構成されている。
【０００４】
近年において、パッケージの高密度化によってボンディング対象物であるワークにおけるボンディングポイントが多くなる傾向にある。これにより、ワークには、Ｘ方向及びＹ方向に複数のボンディングポイントが配列されて設定されるとともに、Ｙ方向に並んだ列には、ボンディングポイントが３０カ所以上に及ぶものも知られている。
【０００５】
このボンディング装置でボンディングを開始する際には、ボンディング精度を向上する為にティーチング作業が行われている。
【０００６】
このティーチング作業では、図６に示すように、ワークへのボンディングポイントの座標を設定し（ＳＢ１）、ポストボンド認識のティーチングを行う（ＳＢ２）。このポストボンド認識のティーチングでは、ワークに配列されたボンディングパットにおける基準位置のティーチングと、チップのボンディング位置のティーチングが挙げられる。
【０００７】
そして、ボンディングを開始し（ＳＢ３）、Ｎ列目のチップをボンディングする（ＳＢ４）。このとき、Ｎ列目のチップ位置に位置ずれが発生したか否かを判断し（ＳＢ５）、ティーチングで設定された基準位置にボンディングされていた場合には、Ｎ＝Ｎ＋１として、次の列のボンディングポイントへボンディングヘッドを移動し（ＳＢ６）、ステップＳＢ４にてチップのボンディングを繰り返す。
【０００８】
一方、前記ステップＳＢ５において、ボンディングチップに位置ずれが発生していた場合には、手作業によって次のピッチ位置へＸ方向に送って横Ｎ列目のボンディング座標の再設定を行い（ＳＢ７）、ボンディングして位置精度を再確認する（ＳＢ８）。このとき、基準位置にボンディングされていた場合には、ステップＳＢ３へ戻って各ステップを繰り返す一方、基準位置にボンディングされていない場合には、前記ステップＳＢ７へ戻って各ステップを繰り返す。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このようなボンディング装置にあっては、チップをピックアップしてボンディングするボンディング座標は一点毎にオペレータが設定している。このため、総てのボンディング座標を設定し、ボンディング精度を上げるには、数時間かかってしまうという問題があった。
【００１０】
なお、チップボンディング後においてカメラでチップの位置ずれ認識（ポストボンディング）を行っているが、これは位置ずれの監視として使用している。
【００１１】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、ティーチング時間の短縮化を図ることができるボンディング装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するために本発明のボンディング装置にあっては、ボンディングポイントがＸ方向及びＹ方向に配列されたワークにチップをボンディングする際に、ボンディングポイントを示すボンディング座標に基づいてチップを移送してボンディングするとともに、Ｙ方向に並んだ列の各ボンディングポイントへのボンディングを行った後、Ｘ方向で近接した隣の列のボンディングポイントへのボンディングを行うボンディング装置において、前記ボンディング座標に基づく位置にチップをボンディングした際に、ボンディングされたボンディングチップの位置とティーチングで設定された基準位置とのずれ量を取得するずれ量取得手段と、少なくとも隣り合う列においてＸ方向で隣接したボンディングチップのずれ量の平均値を算出し、この算出結果を前記ボンディング座標に反映させるフィードバック手段と、を備えている。
【００１３】
すなわち、Ｘ方向及びＹ方向に配列されたボンディングポイントの基準位置がティーチングにより設定されたワークにチップをボンディングする際には、ボンディングポイントを示すボンディング座標に基づいてチップを移送してボンディングを行う。
【００１４】
このとき、前記ボンディング座標に基づく位置にチップをボンディングした際には、ボンディングされたボンディングチップの位置とティーチングで設定された基準位置とのずれ量を取得する。そして、少なくとも隣り合う列においてＸ方向で隣接したボンディングチップのずれ量の平均値を算出し、この算出結果を前記ボンディング座標に反映させる。
【００１５】
このように、このボンディング作業を繰り返し行うことによって、チップの移送先を示すボンディング座標がボンディング毎に修正され、ティーチングで設定された基準位置に近づくこととなる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明のボンディング装置にあっては、ボンディング作業を繰り返すことによって、チップの移送先を示すボンディング座標を修正してティーチングで設定された基準位置に自動的に近づけることができる。
【００１７】
これにより、ティーチング時に設定されたボンディング座標が修正されることが無いため、総てのボンディングポイントにおいてボンディングされるボンディングチップが基準位置にボンディングされるまでボンディング座標を正確に設定しなければならなかった従来と比較して、ティーチング時に設定されるボンディング座標の位置精度を必要以上に上げることなく、正確な位置へのボンディングを実現することができる。
【００１８】
したがって、ティーチング時間の短縮化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかるボンディング装置１を示すブロック図であり、該ボンディング装置１は、ウエハシート上のチップ２をピックアップしてワーク上へ移送してボンディングする装置である。
【００２０】
このボンディング装置１は、マイコンを備えた制御部１１を中心に構成されており、該制御部１１には、ヘッド駆動部１２が接続されている。該ヘッド駆動部１２は、前記制御部１１からの信号に従って、チップ２を吸着して移送するボンディングヘッド１３を制御するように構成されている。これにより、該ボンディングヘッド１３を、チップ２のピックアップ位置とボンディング位置との間で往復移動できるように構成されており、前記ボンディングヘッド１３によって前記チップ２をピックアップしてワークとしてのリードフレーム１４上へ移送するとともに、該リードフレーム１４のボンディングポイント１５に載置してボンディングできるように構成されている。
【００２１】
図２は、前記リードフレーム１４の要部を示す平面図であり、該リードフレーム１４には、前記ボンディングポイント１５がＸ方向２１及びＹ方向２２に配列された状態で設定されている。これにより、前記リードフレーム１４には、前記Ｙ方向２２に並んだ列が形成されており、図中右方から第１列３１、第２列３２、第３列３３の順に並んで設定されている。また、前記リードフレーム１４には、前記Ｘ方向２１に並んだ行が形成されており、図中上方から第１行４１、第２行４２、第３行４３の順に並んで設定されている。
【００２２】
各ボンディングポイント１５には、図３にも示すように、長方形状のボンドパット５１が設けられており、このボンドパット５１の中心位置に正方形状の前記チップ２をボンディングするように構成されている。
【００２３】
前記制御部１１には、図１に示したように、ワーク駆動部６１が接続されており、該ワーク駆動部６１は、前記制御部１１からの制御信号に基づいて前記リードフレーム１４を移動するように構成されている。
【００２４】
これにより、該リードフレーム１４にチップ２をボンディングする際に、ボンディングポイント１５を示すボンディング座標に基づいて前記ボンディングヘッド１３を移動することで、該ボンディングヘッド１３に保持されたチップ２をボンディングポイント１５へ移送してボンディングするとともに、Ｙ方向２２に並んだ第１列目３１の各ボンディングポイント１５へのボンディングを行った後、前記リードフレーム１４を前記ワーク駆動部６１でＸ方向２１にピッチ送りすることで、Ｘ方向２１で近接した第２列３２目の各ボンディングポイント１５へのボンディングを行うように構成されてる。
【００２５】
また、前記制御部１１には、前記リードフレーム１４の画像を取得するカメラ７１と、該カメラ７１で取得した画像を表示するモニタ等からなる表示部７２と、キーボードやマウスからなる入力部７３とが接続されている。これにより、当該制御部１１は、前記ボンディングポイント１５にチップ２をボンディングした後において、前記カメラ１３でボンディングされたチップ２の位置ずれ認識（ポストボンディング）が行えるように構成されており、位置ずれを監視する機能を備えている。
【００２６】
以上の構成にかかる本実施の形態にかかるボンディング装置１の動作を、図４のフローチャートに従って説明する。
【００２７】
すなわち、ボンディングを開始する際には、前記リードフレーム１４へのボンディングポイント１５を示すボンディング座標を設定し（Ｓ１）、ポストボンド認識のティーチングを行う（Ｓ２）。
【００２８】
このポストボンド認識のティーチングは例えば、図３の（ａ）に示したように、作業員によって表示部７２のモニタに表示されたリードフレーム認識用カーソル８１を、入力部７３のマウス等による入力によってリードフレーム１４に配置されたボンディングパット５１の右上角に合わせ、この位置座標をボンドパッド基準位置８２としてボンディング装置１に記憶することにより行う。また、作業員によって表示部７２のモニタに表示されたチップ認識用カーソル８３を、入力部７３のマウス等による入力によって前記ボンディングパット５１の中心に合わせ、この位置座標をボンディング基準位置８４としてボンディング装置１に記憶することにより行う。すると、前記制御部１１では、前記ボンドパッド基準位置８２から前記ボンディング基準位置８４までのＸ方向２１の距離をｄｘとして記憶するとともに、前記ボンドパッド基準位置８２から前記ボンディング基準位置８４までのＹ方向２２の距離をｄｙとして記憶する。
【００２９】
そして、チップ２をピックアップしたボンディングヘッド１３を、ボンディング位置を示すボンディング座標に基づく位置へ移動し、当該ボンディングヘッド１３でピックアップしたチップ２を移動先のボンディングポイント１５にプレースするボンディングを開始する（Ｓ３）。
【００３０】
このとき、第Ｎ列目の第１行４１目から第２行４２目、第３行４３目の順にボンディングを行うこととなるが、例えば第Ｎ列目の第１行４１目のボンディングポイント１５にチップをボンディングした際には（Ｓ４）、ボンディング後におけるカメラ７１による画像認識（ポストボンド認識）によって、図３の（ｂ）に示すように、ボンディングされたボンディングチップの認識位置９１と、前述のティーチングで設定されたボンディング基準位置８４とのずれ量を取得する（Ｓ５）。このとき、前記ボンディング基準位置８４から前記ボンディングチップの認識位置９１までのＸ方向２１の距離をｄｘ１とするとともに、前記ボンディング基準位置８４から前記ボンディングチップの認識位置９１までのＹ方向２２の距離をｄｙ１とすると、前記ボンディング基準位置８４からのＸ方向２１へのずれ量は（ｄｘ１−ｄｘ）により算出され、Ｙ方向２２へのずれ量は（ｄｙ１−ｄｙ）で算出される。
【００３１】
このずれ量を算出した際には、同行のボンディング点のずれ量を、設定数分サンプリングする（Ｓ６）。例えば、現在第３列３３の第１行４１のボンディングポイント１５にチップ２をボンディングし、かつ設定数が予め「３」に設定されていた場合、第１列３１の第１行４１のボンディングチップのずれ量と、第２列３２の第１行４１のボンディングチップのずれ量とをメモリから読み出す。そして、読み出したずれ量を示すサンプリングデータと現在算出されたずれ量との三つの値を加算して、そのサンプル数である「３」で除算することによって、ずれ量の平均値をＸ方向２１及びＹ方向２２で演算するとともに、この平均値を前述したボンディング座標より減算又は加算した後、メモリに記憶されたボンディング座標として更新することで、当該ボンディング座標に反映させフィードバックをかける（Ｓ７）。
【００３２】
そして、メモリに確保された前記Ｎに「１」を加算して、次の列を設定した後（Ｓ８）、総てのボンディングポイント１５へのボンディングが完了したか否かを判断する（Ｓ９）。総てのボンディングポイント１５へのボンディングが完了していない場合には、リードフレーム１４をＸ方向２１へピッチ送りしてから前記ステップＳ４へ分岐し、総てのボンディングポイント１５へのボンディングが完了するまでボンディングを継続する一方、総てのボンディングポイント１５へのボンディングが完了していた場合には、１枚のリードフレームが終了する。
【００３３】
これにより、前述のボンディング作業を繰り返し行うことによって、チップ２の移送先を示す前記ボンディング座標を、ボンディング毎に修正し、ティーチングで設定されたボンディング基準位置８４に自動的に近づけることができ、ボンディングされるチップ２の位置を、図５に示すように、徐々に前記ボンディング基準位置８４に近づけることができる。
【００３４】
このため、ティーチング時に設定されたボンディング座標が修正されることが無いため、総てのボンディングポイント１５においてボンディングされるチップがボンディング基準位置８４にボンディングされるまでボンディング座標を正確に設定しなければならなかった従来と比較して、ティーチング時に設定されるボンディング座標の位置精度を必要以上に上げることなく、正確な位置へのボンディングを実現することができる。
【００３５】
したがって、ティーチング時間の短縮化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施の形態の示すブロック図である。
【図２】同実施の形態のリードフレームの要部を示す平面図である。
【図３】同実施の形態のボンディングポイントを示す図で、（ａ）はチップがボンディング基準位置にボンディングされた状態を示す説明図であり、（ｂ）はチップがボンディング基準位置からずれた位置にボンディングされた状態を示す説明図である。
【図４】同実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【図５】同実施の形態の動作を示す説明図である。
【図６】従来のボンディング装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３７】
１    ボンディング装置
２    チップ
１４    リードフレーム
１５    ボンディングポイント
２１    Ｘ方向
２２    Ｙ方向
３１    第１列
４１    第１行
８４    ボンディング基準位置
【図１】
2006019330.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006019330.tif 000005
【図４】
2006019330.tif 000006
【図５】
2006019330.tif 000007
【図６】
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