(57)【要約】【課題】ボンディングアーム１３や認識レンズ１０に温度センサ３０を付け、各部の温度を監視しその温度上昇から熱膨張によるボンディング位置のズレ量を補正して、ワイヤボンディングの精度を向上させる。【解決手段】ワイヤボンディング装置のボンディングアーム１３、認識レンズ１０に取り付けた温度センサ３０からボンディングアーム１３、認識レンズ１０の温度上昇を監視し、ヒータユニット２０の輻射熱や、Ｚ軸駆動による発熱からうける熱膨張を、温度上昇から膨張量を算出し、認識位置と実際のボンディング点の位置関係を補正する。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に駆動するボンディングアームを備え、キャピラリィによって半導体チップに対して、ワイヤボンディングを施すワイヤボンディング装置において、前記ボンディングアーム又は認識レンズに温度センサを設けたことを特徴とするワイヤボンディング装置。
【請求項２】
前記ワイヤボンディング装置において、半導体チップを加熱するヒータユニットを設け、前記ヒータユニットによる前記ボンディングアーム、前記認識レンズの温度変化、さらに上下軸駆動による前記ボンディングアーム自身の温度変化を計測する前記温度センサを設けた請求項１に記載のボンディング装置。
【請求項３】
前記温度センサの検知出力に基づき前記ボンディングアーム、前記認識レンズの比較によって熱膨張による位置の変化を制御する手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のワイヤボンディング装置。
【請求項４】
前記温度センサの検知出力に基づき前記ボンディングアーム単体の温度変化から熱膨張による位置の変化を制御する手段を設けたことを特徴とするワイヤボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はワイヤボンディング装置、詳しくは、キャピラリィを駆動させるボンディングアーム、認識レンズに温度センサを設け、この温度センサの検知出力に基づき熱膨張による位置の変化を制御するワイヤボンディング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ワイヤボンディング装置においては、周知のように、ヒータプレート上にリードフレームとチップ等を載置して加熱し、ボンディングアームのキャピラリィをリニアモータ等により上下（Ｚ軸方向）に駆動してワイヤボンディングを行う。その際、ボンディングの位置を認識レンズにて記憶してボンディングを行う。すなわち、認識レンズとキャピラリィとの位置関係（ＣＤＴ距離）を設定して、認識レンズにてボンディング位置を覚え込ませ、キャピラリィにてボンディングを行う。
【０００３】
ところが、上述したワイヤボンディング装置にあっては、認識レンズとキャピラリィとの位置（ＣＤＴ距離）を予め設定するために、ボンディング中に、ヒータユニットやボンディングアーム駆動の為のリニアモータの加熱により、ボンディングアーム、認識レンズが熱膨張をおこし、予め設定した認識レンズとキャピラリィとの位置がずれを起こす。よってボンディング位置にもずれが起こってしまう。
【０００４】
そこで、従来のワイヤボンディング装置にあっては、図１に示す様な超音波ホーン１とヒータユニット４の間にエアーを吹き付けるブローパイプ１１を取り付けることや、遮熱板を設け、熱膨張を抑えることが行われている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−４１１８号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平６−３７１５５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のワイヤボンディング装置にあっては、エアーブローパイプへ供給するエアーの使用流量が多くなり装置コストが高くなる、又、エアーブローパイプへ供給するエアーの温度制御が複雑になり、完全には熱膨張による変化を抑えきれず、上述した不都合を完全に解消することが困難であった。
この発明は、上記事情に鑑みてされたもので、ボンディングの際のキャピラリィ、認識レンズとのズレを検出し補正できるワイヤボンディング装置を提供し、温度変化による位置ズレ等の不具合を解消することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、キャピラリィを含むボンディングアーム、認識レンズを備え、キャピラリィによって半導体チップに対して、ワイヤーボンディングを施すワイヤボンディング装置において、前記ボンディングアーム又はボンディングアーム、認識レンズ両方に温度センサを設けた。
【０００９】
そして、この発明にかかるワイヤボンディング装置は、前記ボンディングアーム、前記認識レンズに前記温度センサを取り付けた態様に、また、前記ボンディングアーム、前記認識レンズの温度比較によって熱膨張による位置の変化を制御する態様に、さらに、前記ボンディングアーム単体の温度変化から熱膨張による位置の変化を制御する態様に構成する。
【００１０】
この発明にかかるワイヤボンディング装置は、前記ヒータユニット等の加熱により、ボンディングアーム、認識レンズが加熱され、熱膨張をおこす。このときの温度上昇を前記ボンディングアーム、前記認識レンズに取り付けた温度センサによって検出される。予め、機械に設定されているＣＴＤ距離が前記ボンディングアーム、前記認識レンズの熱膨張によって変化する。そのとき前記温度センサによって検出された値からＣＴＤ距離を補正する。この際、機械に応じて温度上昇と熱膨張との関係を予め計測しておく必要がある。このために実際の前記キャピラリィと前記認識レンズとの距離とＣＴＤ距離のデータのズレを無くすことができ、熱膨張による位置ズレ等の不具合を解消できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
図２及び図３は、この発明の実施の形態にかかるワイヤボンディング装置を示し、図２はボンディングアーム、認識レンズ両方に温度センサを設けた場合の正面図であり、図３は、ボンディングアームのみに温度センサを設けた場合の正面図である。
【００１２】
図２において、１２はボンディングヘッド、１０は認識レンズ，２０はヒータユニットを示し、ボンディングヘッド１２、認識レンズ１０は、図示しないＸＹテーブル上に、ヒータユニット２０は、図示しないＺテーブル上に搭載される。ボンディングヘッド１２は、支軸１４に揺動自在にボンディングアーム１３を支持し、このボンディングアーム１３の一端に超音波ホーン１を介してキャピラリィ８が取り付けられ、またボンディングアーム１３の他端がリニアモータ１５に連結する。リニアモータ１５は、ボンディングアーム１３を支軸１４周りに揺動駆動してキャピラリィ８を上下（Ｚ軸方向）に駆動駆動する。
【００１３】
ヒータユニット２０は、ヒータブロック４上にヒータプレート２１を取り付けてなり、ヒータブロック４が図示しない取付台上にボルト等で固定される。ヒータプレート２１上面には、図示しない走行駆動機構により走行駆動されるリードフレーム２が載置され、また、ＩＣチップ（半導体チップ）３が図示しないロボットにより載置される。
【００１４】
図２ではボンディングアーム１３、認識レンズ１０に温度センサ３０が取付られている。温度センサ３０は、熱電対等が用いられ、ボンディングアーム１３と認識レンズ１０との温度差を計測する。そしてヒータユニット２０の加熱やリニアモータ１５の駆動による発熱等により温度差が生じ、その温度差から予めデータ化してある温度差２３データーから補正距離２５を導き、認識レンズ１０の中心とキャピラリィ８の中心までの距離であるＣＴＤ距離２６にこの補正距離２５の値を補正してＸＹテーブルを動作させボンディングを行う。
【００１５】
図３は、ボンディングアーム１３のみに温度センサ３０を取り付けた場合である。従来のワイヤボンディング装置で用いられているエアー等を吹き付けることを併用することにより、ヒータユニット２０から離れている認識レンズ１０の温度上昇が抑えられ、ボンディングアーム１３のみの温度変化から補正することも可能である。
【００１６】
この実施の形態にあたっては、ヒータプレート２１上にＩＣチップ３と、リードフレーム２を載置して図示しないカートリッジヒータにより加熱し、ＩＣチップ３もしくは、リードフレーム２上のボンディング目標位置を認識レンズ１０にて装置に記憶させ、予め設定されているＣＴＤ距離２６（認識レンズ１０の中心からキャピラリィ８の中心までの距離）を移動してボンディングを行う。そしてＣＴＤ距離２６がボンディングヘッド１２、認識レンズ１０の熱膨張の影響で変化した場合、その変化量がボンディング時の位置精度に影響してくる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明を実施することにより、ボンディングアーム１３又は認識レンズ１０と両方の温度を監視して温度に応じてＣＴＤ距離２６を補正し、実際の前記キャピラリィ８と前記認識レンズ１０との距離とＣＴＤ距離２６のデータのズレを無くすことができ、熱膨張による位置ズレ等の不具合を解消でき、ボンディング位置精度を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のワイヤボンディング装置の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明のボンディングアーム、認識レンズ両方に温度センサを設けた場合の正面図である。
【図３】本発明のボンディングアームのみに温度センサを設けた場合の正面図である。
【符号の説明】
１    超音波ホーン
２    リードフレーム（回路基板）
３    ＩＣチップ（半導体チップ）
４    ヒーターブロック
５    金線（金ワイヤー）
８    キャピラリィ
１０  認識レンズ
１１  ブローパイプ
１２  ボンディングヘッド
１３  ボンディングアーム
１４    支軸
１５  リニアモータ
２０  ヒーターユニット
２１  ヒータープレート
２３  温度差
２４  温度上昇値
２５  補正距離
２６  ＣＴＤ距離
３０  温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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