(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＸＹテーブルによってＸＹ方向に移動するボンディングヘッドと、
ボンディングヘッドに取り付けられ、先端に取り付けられたボンディングツールを半導体チップのパッドに対して接離方向に動作させるボンディングアームと、
ボンディングの際のボンディングツールの中心線に対してＸＹ方向に所定量だけ光軸がオフセットされてボンディングヘッドに取り付けられ、パッドおよびパッドにボンディングされた圧着ボールの画像を取得するカメラと、
カメラによって取得したパッドの画像とオフセット量とに基づいてボンディングツール中心軸のＸＹ方向位置を制御する制御部と、を含むボンディング装置であって、
制御部は、
カメラによって取得した画像を処理して四角形のパッドの各辺と、圧着ボールの輪郭と、を取得する輪郭取得手段と、
パッド各辺と圧着ボールの輪郭の各辺に最も近い各部分との各隙間長さを取得する隙間長さ取得手段と、
隙間長さ取得手段によって取得した各隙間長さに基づいてオフセット量の修正を行うオフセット量修正手段と、
を有することを特徴とするボンディング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のボンディング装置であって、
輪郭取得手段は、少なくとも１つの四角形のパッドの各辺と、各パッドにボンディングされた各圧着ボールの各輪郭とを取得し、
隙間長さ取得手段は、各パッドのＸ方向に延びる各辺と各圧着ボールの輪郭のＸ方向に延びる各辺に最も近い各部分とのＹ方向の距離を各Ｙ方向隙間長さとし、各パッドのＹ方向に延びる各辺と各圧着ボールの輪郭のＹ方向に延びる各辺に最も近い各部分とのＸ方向の距離を各Ｘ方向隙間長さとして取得し、
オフセット量修正手段は、
各Ｘ方向隙間長さ及び各Ｙ方向隙間長さが予め設定した許容範囲にあるか否かを比較し、各Ｘ方向隙間長さのうちの少なくとも１つが許容範囲外の場合には、各Ｘ方向隙間長さと許容範囲の中央値との差に応じてＸ方向のオフセット量を変化させ、各Ｙ方向隙間長さのうちの少なくとも１つが許容範囲外の場合には、各Ｙ方向隙間長さと許容範囲の中央値との差に応じてＹ方向のオフセット量を変化させること、
を特徴とするボンディング装置。
【請求項３】
請求項２に記載のボンディング装置であって、
輪郭取得手段は、設計隙間長さが同一の複数の四角形のパッドの各辺と、各パッドにボンディングされた各圧着ボールの各輪郭とを取得し、
オフセット量修正手段は、
各Ｘ方向隙間長さの平均値と許容範囲の中央値との差に応じてＸ方向のオフセット量を変化させ、各Ｙ方向隙間長さの平均値と許容範囲の中央値との差に応じてＹ方向のオフセット量を変化させること、
を特徴とするボンディング装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載のボンディング装置であって、
隙間長さ取得手段は、同一のパッドでＸ方向隙間長さ及びＹ方向隙間長さを１つずつ取得すること、
を特徴とするボンディング装置。
【請求項５】
請求項４に記載のボンディング装置であって、
Ｘ方向隙間長さ及びＹ方向隙間長さは、隣接する２辺と圧着ボールの輪郭の該２辺に最も近い各部分とのＹ方向の距離とＸ方向の距離であること、
を特徴とするボンディング装置。
【請求項６】
請求項３に記載のボンディング装置であって、
隙間長さ取得手段は、Ｘ方向の設計隙間長さが同一の第１のグループに含まれる複数の四角形のパッドの各辺と、各パッドにボンディングされた各圧着ボールの輪郭のＹ方向に延びる各辺に最も近い各部分とのＸ方向の各距離とから各Ｘ方向隙間長さを取得し、Ｙ方向の設計隙間長さが同一の第２のグループに含まれる複数の四角形のパッドの各辺と、各パッドにボンディングされた各圧着ボールの輪郭のＸ方向に延びる各辺に最も近い各部分とのＹ方向の各距離とから各Ｙ方向隙間長さを取得すること、
を特徴とするボンディング装置。
【請求項７】
請求項１に記載のボンディング装置であって。
隙間長さ取得手段によって取得した各隙間長さとパッドの幅とに基づいて圧着ボールの径を算出する圧着ボール径算出手段と、
算出した圧着ボール径を表示する表示手段と、
を有することを特徴とするボンディング装置。
【請求項８】
請求項７に記載のボンディング装置であって、
輪郭取得手段は、パッド幅と設計隙間長さが同一の複数の四角形のパッドの各辺と、各パッドにボンディングされた各圧着ボールの各輪郭とを取得し、
隙間長さ取得手段は、各パッドのＸ方向に延びる各辺と各圧着ボールの輪郭のＸ方向に延びる各辺に最も近い各部分とのＹ方向の距離を各Ｙ方向隙間長さとし、各パッドのＹ方向に延びる各辺と各圧着ボールの輪郭のＹ方向に延びる各辺に最も近い各部分とのＸ方向の距離を各Ｘ方向隙間長さとして取得し、
圧着ボール径算出手段は、パッド幅からＸＹいずれか一方向または両方向の隙間長さの平均値の２倍を引いて圧着ボール径を算出すること、
を特徴とするボンディング装置。
【請求項９】
請求項７に記載のボンディング装置であって、
輪郭取得手段は、パッド幅と設計隙間長さが同一の複数の四角形のパッドの各辺と、各パッドにボンディングされた各圧着ボールの各輪郭とを取得し、
隙間長さ取得手段は、パッド幅方向プラス側にあってパッド幅方向と直角方向に延びる各辺と各圧着ボールの輪郭の該各辺に最も近い各部分とのパッド幅方向の距離を各パッド幅方向プラス側隙間長さとして取得し、各パッド幅方向マイナス側にあってパッド幅方向と直角方向に延びる各辺と各圧着ボールの輪郭の該各辺に最も近い各部分とのパッド幅方向の距離を各パッド幅方向マイナス側隙間長さとして取得し、
パッド幅から各パッド幅方向プラス側隙間長さの平均値と各パッド幅方向マイナス側隙間長さの平均値とを引いて圧着ボール径を計算する圧着ボール径算出手段と、
を有することを特徴とするボンディング装置。
【請求項１０】
ＸＹテーブルによってＸＹ方向に移動するボンディングヘッドと、
ボンディングヘッドに取り付けられ、先端に取り付けられたボンディングツールを半導体チップのパッドに対して接離方向に動作させるボンディングアームと、
ボンディングの際のボンディングツールの中心線に対してＸＹ方向に所定量だけ光軸がオフセットされてボンディングヘッドに取り付けられ、パッドおよびパッドにボンディングされた圧着ボールの画像を取得するカメラと、を含み、
カメラによって取得したパッドの画像とオフセット量とに基づいてボンディングツール中心軸のＸＹ方向位置を制御するボンディング装置のボンディング方法であって、
カメラによって取得した画像を処理して四角形のパッドの各辺と、圧着ボールの輪郭とを取得する輪郭取得工程と、
パッド各辺と圧着ボールの輪郭の各辺に最も近い各部分との各隙間長さを取得する隙間長さ取得工程と、
隙間長さ取得工程によって取得した各隙間長さに基づいてオフセット量の修正を行うオフセット量修正工程と、
を有することを特徴とするボンディング方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のボンディング方法であって、
輪郭取得工程は、少なくとも１つのパッドの各辺と、各パッドにボンディングされた各圧着ボールの各輪郭とを取得し、
隙間長さ取得工程は、各パッドのＸ方向に延びる各辺と各圧着ボールの輪郭のＸ方向に延びる各辺に最も近い各部分とのＹ方向の距離を各Ｙ方向隙間長さとし、各パッドのＹ方向に延びる各辺と各圧着ボールの輪郭のＹ方向に延びる各辺に最も近い各部分とのＸ方向の距離を各Ｘ方向隙間長さとして取得し、
オフセット量修正工程は、
各Ｘ方向隙間長さ及び各Ｙ方向隙間長さが予め設定した許容範囲にあるか否かを比較し、各Ｘ方向隙間長さのうちの少なくとも１つが許容範囲外の場合には、各Ｘ方向隙間長さと許容範囲の中央値との差に応じてＸ方向のオフセット量を変化させ、各Ｙ方向隙間長さのうちの少なくとも１つが許容範囲外の場合には、各Ｙ方向隙間長さと許容範囲の中央値との差に応じてＹ方向のオフセット量を変化させること、
を特徴とするボンディング方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載のボンディング方法であって、
輪郭取得工程は、設計隙間長さが同一の複数の四角形のパッドの各辺と、各パッドにボンディングされた各圧着ボールの各輪郭とを取得し、
オフセット量修正工程は、
各Ｘ方向隙間長さの平均値と許容範囲の中央値との差に応じてＸ方向のオフセット量を変化させ、各Ｙ方向隙間長さの平均値と許容範囲の中央値との差に応じてＹ方向のオフセット量を変化させること、
を特徴とするボンディング方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載のボンディング方法であって、
隙間長さ取得工程は、Ｘ方向の設計隙間長さが同一の第１のグループに含まれる複数の四角形のパッドの各辺と、各パッドにボンディングされた各圧着ボールの輪郭のＹ方向に延びる各辺に最も近い各部分とのＸ方向の各距離とから各Ｘ方向隙間長さを取得し、Ｙ方向の設計隙間長さが同一の第２のグループに含まれる複数の四角形のパッドの各辺と、各パッドにボンディングされた各圧着ボールの輪郭のＸ方向に延びる各辺に最も近い各部分とのＹ方向の各距離とから各Ｙ方向隙間長さを取得すること、
を特徴とするボンディング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボンディング装置の構造及びそのボンディング装置に用いるボンディング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程において、半導体チップの電極であるパッドとリードフレームの電極であるリードとの間を金属細線であるワイヤで接続するワイヤボンディング装置が多く用いられている。ワイヤボンディング装置では、ワイヤをキャピラリに挿通し、キャピラリの先端から延出したワイヤをスパークなどによってイニシャルボールに成形し、キャピラリをパッドに向けて降下させ、キャピラリ先端によってイニシャルボールをパッドに圧着して圧着ボールとし、キャピラリを上昇させ、キャピラリ先端からワイヤを繰り出しながらキャピラリを圧着ボールからリードにルーピングし、キャピラリをリードに向かって降下させ、キャピラリ先端によってワイヤをリードに圧着した後、キャピラリを上昇させてワイヤをカットした後に次のパッドの位置に移動させ、順次パッドとリードとをワイヤでボンディングする方法が用いられることが多い。
【０００３】
このような方法でボンディングを行う場合には、キャピラリの先端位置をボンディングするパッドあるいはリードに合わせることが必要となる。位置合わせは、カメラなどを用いて半導体チップあるいはリードフレームの画像を撮影し、その画像上のパッドあるいはリードの位置と視野の中心であるカメラの光軸との間の画素数を数えることなどによってその距離を測定し、パッドあるいはリードの位置を取得する方法が多く用いられている。
【０００４】
この方法を用いる場合、カメラの光軸がキャピラリの中心軸と同軸に配置されていれば、カメラの光軸とパッドあるいはリードとの距離は直接キャピラリ中心軸とパッドあるいはリードとの距離となるので、その距離だけキャピラリ先端を移動させれば、キャピラリ先端をパッドあるいはリードの位置に合わせてボンディングを行うことができる。しかし、カメラの光軸とキャピラリの中心軸とを同軸に配置すると、キャピラリ及びボンディングアームによって視野が遮られ、ボンディングしようとするパッドあるいはリードを見通すことができなくなるため、カメラの光軸はキャピラリの中心軸からオフセットして配置されている。したがって、カメラで取得した画像に基づいてパッドあるいはリードの位置にキャピラリ先端を位置合わせするには、カメラの光軸とパッドあるいはリードとの距離にオフセット量を加味した量だけキャピラリ先端を移動させることが必要となる。
【０００５】
ワイヤボンディング装置には、キャピラリやカメラが取り付けられたボンディングヘッドをＸＹ方向に駆動するＸＹテーブルに取り付けられたＸ軸モータ、Ｙ軸モータや、先端にキャピラリが取り付けられたボンディングアームをＺ方向に駆動するＺ軸モータや、リードフレームを加熱するためのヒートブロック等の発熱源を備えていることから、このような発熱源によるワイヤボンディング装置の温度変化によって、キャピラリ中心軸とカメラの光軸との相対位置に変動が生ずることがある。そして、この変動による誤差分がボンディング位置ずれ、あるいは、パッドに対する圧着ボールの位置ずれとして表れる。
【０００６】
このため、例えば特許文献１に記載されているように、ボンディング後にボンディングされた圧着ボールの中心位置の上にカメラの光軸を移動させ、この際の移動量とオフセット量に基づいてオフセット量の補正を行う方法が提案されている。また、例えば特許文献２に記載されている様に、ボンディングの際にワイヤボンディング部を指示する予め教示されたパッド中心とパッド内で圧着ボール外の点を結ぶ３方向から圧着ボールのエッジを検出し、この３つの圧着ボールのエッジから圧着ボールの中心位置を算出し、パッドの中心位置と圧着ボールの中心位置とのずれ量に基づいてオフセット量の補正を行う方法が提案されている。また、特許文献２には、圧着ボールの中心座標の検出方法として、仮のボール中心を設定し、その仮のボール中心を基準にしてＸ方向、Ｙ方向及びＸ及びＹ方向から４５度傾いた傾斜方向のプラス側とマイナス側の合計８方向について圧着ボールのエッジの検索を行い、それを４つの組に分けてそれぞれの中心座標から垂直線を引き、その交点の座標から圧着ボールの中心位置を取得する他の方法が提案されている。
【０００７】
また、圧着ボールの大きさは、ヒートブロックの加熱温度等によって変化してくる。圧着ボールの大きさが設計値よりも小さい場合には接合不良が発生する場合があり、圧着ボールの大きさが設計値よりも大きい場合にはパッドから圧着ボールがはみ出してしまう場合がある。このため、ボンディング中には圧着ボールの大きさを検出し、圧着ボールが設計通りの大きさでボンディングされているかを確認することが必要である。そこで、特許文献２には圧着ボールの中心位置を取得する際に同様の方法によって圧着ボールの大きさを取得する方法が提案されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平７−２９７２２０号公報
【特許文献２】特開平８−３１８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年のファインピッチ化によってパッドの大きさが小さくなり、パッドから延びるワイヤの直径と圧着ボールの直径が略同じ大きさとなるような半導体装置が製造されている。カメラでこのような半導体チップのパッドに圧着された圧着ボールの画像を取得した場合、圧着ボール外形の略半周は圧着ボールから延びるワイヤの下に隠れてしまい、画像処理によってそのエッジを検出することができなくなってしまう。特許文献２に記載された他の方法では、ワイヤに隠れて検出することのできない圧着ボールのエッジが複数ある場合には、圧着ボールの中心位置の取得が困難になってくる。また、同様に圧着ボールの大きさの取得も困難となってくる。
【００１０】
特許文献２によって提案されているパッドの中心位置と３つの圧着ボールのエッジから圧着ボールの中心位置及び大きさを算出する方法では、パッド位置と圧着ボールの位置によっては、パッド中心を通るＸ軸、Ｙ軸と圧着ボールのエッジとの交点がワイヤに隠れた位置になってエッジの座標の検出ができない場合がある。このため、特許文献１または特許文献２に記載されたオフセット量の補正を行う方法及び圧着ボールの大きさを検出する方法は、圧着ボールの径とワイヤの径とが略等しくなってしまうようなファインピッチの半導体チップへのボンディングの場合には適用できないという問題があった。
【００１１】
本発明は、ボンディング装置において、ファインピッチの半導体チップへのボンディングの場合にも効果的にオフセット量の修正を行いボンディング精度の向上を図ることを目的とする。また、本発明は、ボンディング中に圧着ボールの大きさを確認しボンディング品質の安定性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のボンディング装置は、ＸＹテーブルによってＸＹ方向に移動するボンディングヘッドと、ボンディングヘッドに取り付けられ、先端に取り付けられたボンディングツールを半導体チップのパッドに対して接離方向に動作させるボンディングアームと、ボンディングの際のボンディングツールの中心線に対してＸＹ方向に所定量だけ光軸がオフセットされてボンディングヘッドに取り付けられ、パッドおよびパッドにボンディングされた圧着ボールの画像を取得するカメラと、カメラによって取得したパッドの画像とオフセット量とに基づいてボンディングツール中心軸のＸＹ方向位置を制御する制御部と、を含むボンディング装置であって、制御部は、カメラによって取得した画像を処理して四角形のパッドの各辺と、圧着ボールの輪郭と、を取得する輪郭取得手段と、パッド各辺と圧着ボールの輪郭の各辺に最も近い各部分との各隙間長さを取得する隙間長さ取得手段と、隙間長さ取得手段によって取得した各隙間長さに基づいてオフセット量の修正を行うオフセット量修正手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明のボンディング装置において、輪郭取得手段は、輪郭取得手段は、少なくとも１つの四角形のパッドの各辺と、各パッドにボンディングされた各圧着ボールの各輪郭とを取得し、隙間長さ取得手段は、各パッドのＸ方向に延びる各辺と各圧着ボールの輪郭のＸ方向に延びる各辺に最も近い各部分とのＹ方向の距離を各Ｙ方向隙間長さとし、各パッドのＹ方向に延びる各辺と各圧着ボールの輪郭のＹ方向に延びる各辺に最も近い各部分とのＸ方向の距離を各Ｘ方向隙間長さとして取得し、オフセット量修正手段は、各Ｘ方向隙間長さ及び各Ｙ方向隙間長さが予め設定した許容範囲にあるか否かを比較し、各Ｘ方向隙間長さのうちの少なくとも１つが許容範囲外の場合には、各Ｘ方向隙間長さと許容範囲の中央値との差に応じてＸ方向のオフセット量を変化させ、各Ｙ方向隙間長さのうちの少なくとも１つが許容範囲外の場合には、各Ｙ方向隙間長さと許容範囲の中央値との差に応じてＹ方向のオフセット量を変化させること、としても好適である。
【００１４】
本発明のボンディング装置において、輪郭取得手段は、設計隙間長さが同一の複数の四角形のパッドの各辺と、各パッドにボンディングされた各圧着ボールの各輪郭とを取得し、オフセット量修正手段は、各Ｘ方向隙間長さの平均値と許容範囲の中央値との差に応じてＸ方向のオフセット量を変化させ、各Ｙ方向隙間長さの平均値と許容範囲の中央値との差に応じてＹ方向のオフセット量を変化させること、としても好適である。
【００１５】
本発明のボンディング装置において、隙間長さ取得手段は、同一のパッドでＸ方向隙間長さ及びＹ方向隙間長さを１つずつ取得すること、としても好適であるし、Ｘ方向隙間長さ及びＹ方向隙間長さは、隣接する２辺と圧着ボールの輪郭の該２辺に最も近い各部分とのＹ方向の距離とＸ方向の距離であること、としても好適である。
【００１６】
本発明のボンディング装置において、隙間長さ取得手段は、Ｘ方向の設計隙間長さが同一の第１のグループに含まれる複数の四角形のパッドの各辺と、各パッドにボンディングされた各圧着ボールの輪郭のＹ方向に延びる各辺に最も近い各部分とのＸ方向の各距離とから各Ｘ方向隙間長さを取得し、Ｙ方向の設計隙間長さが同一の第２のグループに含まれる複数の四角形のパッドの各辺と、各パッドにボンディングされた各圧着ボールの輪郭のＸ方向に延びる各辺に最も近い各部分とのＹ方向の各距離とから各Ｙ方向隙間長さを取得すること、としても好適である。
【００１７】
本発明のボンディング装置において、隙間長さ取得手段によって取得した各隙間長さとパッドの幅とに基づいて圧着ボールの径を算出する圧着ボール径算出手段と、算出した圧着ボール径を表示する表示手段と、を有することとしても好適である。
【００１８】
本発明のボンディング装置において、輪郭取得手段は、パッド幅と設計隙間長さが同一の複数の四角形のパッドの各辺と、各パッドにボンディングされた各圧着ボールの各輪郭とを取得し、隙間長さ取得手段は、各パッドのＸ方向に延びる各辺と各圧着ボールの輪郭のＸ方向に延びる各辺に最も近い各部分とのＹ方向の距離を各Ｙ方向隙間長さとし、各パッドのＹ方向に延びる各辺と各圧着ボールの輪郭のＹ方向に延びる各辺に最も近い各部分とのＸ方向の距離を各Ｘ方向隙間長さとして取得し、圧着ボール径算出手段は、パッド幅からＸＹいずれか一方向または両方向の隙間長さの平均値の２倍を引いて圧着ボール径を算出すること、としても好適であるし、輪郭取得手段は、パッド幅と設計隙間長さが同一の複数の四角形のパッドの各辺と、各パッドにボンディングされた各圧着ボールの各輪郭とを取得し、隙間長さ取得手段は、パッド幅方向プラス側にあってパッド幅方向と直角方向に延びる各辺と各圧着ボールの輪郭の該各辺に最も近い各部分とのパッド幅方向の距離を各パッド幅方向プラス側隙間長さとして取得し、各パッド幅方向マイナス側にあってパッド幅方向と直角方向に延びる各辺と各圧着ボールの輪郭の該各辺に最も近い各部分とのパッド幅方向の距離を各パッド幅方向マイナス側隙間長さとして取得し、パッド幅から各パッド幅方向プラス側隙間長さの平均値と各パッド幅方向マイナス側隙間長さの平均値とを引いて圧着ボール径を計算する圧着ボール径算出手段と、を有することとしても好適である。
【００１９】
本発明のボンディング方法は、ＸＹテーブルによってＸＹ方向に移動するボンディングヘッドと、ボンディングヘッドに取り付けられ、先端に取り付けられたボンディングツールを半導体チップのパッドに対して接離方向に動作させるボンディングアームと、ボンディングの際のボンディングツールの中心線に対してＸＹ方向に所定量だけ光軸がオフセットされてボンディングヘッドに取り付けられ、パッドおよびパッドにボンディングされた圧着ボールの画像を取得するカメラと、を含み、カメラによって取得したパッドの画像とオフセット量とに基づいてボンディングツール中心軸のＸＹ方向位置を制御するボンディング装置のボンディング方法であって、カメラによって取得した画像を処理して四角形のパッドの各辺と、圧着ボールの輪郭とを取得する輪郭取得工程と、パッド各辺と圧着ボールの輪郭の各辺に最も近い各部分との各隙間長さを取得する隙間長さ取得工程と、隙間長さ取得工程によって取得した各隙間長さに基づいてオフセット量の修正を行うオフセット量修正工程と、を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明のボンディング方法において、輪郭取得工程は、少なくとも１つのパッドの各辺と、各パッドにボンディングされた各圧着ボールの各輪郭とを取得し、隙間長さ取得工程は、各パッドのＸ方向に延びる各辺と各圧着ボールの輪郭のＸ方向に延びる各辺に最も近い各部分とのＹ方向の距離を各Ｙ方向隙間長さとし、各パッドのＹ方向に延びる各辺と各圧着ボールの輪郭のＹ方向に延びる各辺に最も近い各部分とのＸ方向の距離を各Ｘ方向隙間長さとして取得し、オフセット量修正工程は、各Ｘ方向隙間長さ及び各Ｙ方向隙間長さが予め設定した許容範囲にあるか否かを比較し、各Ｘ方向隙間長さのうちの少なくとも１つが許容範囲外の場合には、各Ｘ方向隙間長さと許容範囲の中央値との差に応じてＸ方向のオフセット量を変化させ、各Ｙ方向隙間長さのうちの少なくとも１つが許容範囲外の場合には、各Ｙ方向隙間長さと許容範囲の中央値との差に応じてＹ方向のオフセット量を変化させること、としても好適である。
【００２１】
本発明のボンディング方法において、輪郭取得工程は、設計隙間長さが同一の複数の四角形のパッドの各辺と、各パッドにボンディングされた各圧着ボールの各輪郭とを取得し、オフセット量修正工程は、各Ｘ方向隙間長さの平均値と許容範囲の中央値との差に応じてＸ方向のオフセット量を変化させ、各Ｙ方向隙間長さの平均値と許容範囲の中央値との差に応じてＹ方向のオフセット量を変化させること、としても好適であるし、隙間長さ取得工程は、Ｘ方向の設計隙間長さが同一の第１のグループに含まれる複数の四角形のパッドの各辺と、各パッドにボンディングされた各圧着ボールの輪郭のＹ方向に延びる各辺に最も近い各部分とのＸ方向の各距離とから各Ｘ方向隙間長さを取得し、Ｙ方向の設計隙間長さが同一の第２のグループに含まれる複数の四角形のパッドの各辺と、各パッドにボンディングされた各圧着ボールの輪郭のＸ方向に延びる各辺に最も近い各部分とのＹ方向の各距離とから各Ｙ方向隙間長さを取得すること、としても好適である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、ボンディング装置において、ファインピッチの半導体チップへのボンディングの場合にも効果的にオフセット量の修正を行いボンディング精度の向上を図ることができるという効果を奏する。また、本発明は、ボンディング中に圧着ボールの大きさを確認しボンディング品質の安定性を向上させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本実施形態のワイヤボンディング装置１０はファインピッチの半導体チップにボンディングを行うもので、Ｘ軸モータ１８とＹ軸モータ１９とによってＸＹ方向に自在に移動するＸＹテーブル１１と、ＸＹテーブル１１によってＸＹ方向に自在に移動するボンディングヘッド１２と、ボンディングツールであるキャピラリ１３が先端に取り付けられたボンディングアーム１５と、ボンディングヘッド１２に取り付けられ、ボンディングアーム１５をＺ軸周りに回転させるＺ軸モータ２０と、ボンディングヘッド１２に取り付けられたカメラ１６と、を備えている。図１において、リードフレーム２１の送り方向がＸ方向、リードフレーム２１の表面に沿ってＸ方向に直角方向がＹ方向、リードフレーム２１の面に垂直な上下方向がＺ方向である。
【００２４】
ボンディングアーム１５の先端に取り付けられたキャピラリ１３は先端が細くなった円錐形であり、その中心にはワイヤが挿通される孔が設けられている。キャピラリ１３の先端は、Ｚ軸モータ２０とボンディングアーム１５によってリードフレーム２１またはリードフレーム２１に取り付けられた半導体チップ２３に対して接離方向に動作する。キャピラリ中心軸１４は、キャピラリの先端が半導体チップ２３又はリードフレーム２１表面に対して垂直に接する様に配置されている。
【００２５】
カメラ１６はレンズなどによって構成される光学系と光学系によって結像した画像を電気信号に変換するＣＣＤ等の撮像面とを含んでおり、光学系の中心軸であるカメラ光軸１７は撮像面の中心を通る線で、取得画像の中心位置を通る線である。カメラ光軸１７は撮像する半導体チップ２３あるいはリードフレーム２１の表面に対して垂直になるように配置されている。
【００２６】
キャピラリ中心軸１４とカメラ光軸１７とはいずれも半導体チップ２３あるいはリードフレーム２１の表面に垂直となるように配置されているので、キャピラリ中心軸１４とカメラ光軸１７とは略平行となっている。そして、図１に示すように、カメラ光軸１７は、キャピラリ中心軸１４からからＸ方向オフセット量Ｘｗ、Ｙ方向オフセット量Ｙｗだけ離れて配置されている。キャピラリ１３はボンディングアームを介してボンディングヘッド１２に取り付けられており、カメラ１６はボンディングヘッド１２に固定されているので、キャピラリ中心軸１４とカメラ光軸１７とは常にＸ方向オフセット量Ｘｗ、Ｙ方向オフセット量Ｙｗを含むオフセット量Ｗだけ離れてＸＹ方向に同時に移動する。
【００２７】
ワイヤボンディング装置１０のＸＹテーブル１１を駆動するＸ軸モータ１８、Ｙ軸モータ１９、ボンディングアーム１５を駆動するＺ軸モータ２０、カメラ１６は制御部６０に接続され、制御部６０の指令によって駆動されるように構成されている。制御部６０は、信号の処理及び演算などを行うＣＰＵ６１と、制御用のデータが格納されるメモリ６３と、ＣＰＵ６１からの指令をカメラ１６、Ｘ軸モータ１８、Ｙ軸モータ１９、Ｚ軸モータ２０への制御信号に変換して出力するカメラインターフェース６４、Ｘ軸モータインターフェース６５、Ｙ軸モータインターフェース６６、Ｚ軸モータインターフェース６７を含んでいる。各インターフェース６４，６５，６６，６７とメモリ６３とＣＰＵ６１とはデータバス６２によって接続され、相互に信号の授受が行えるように構成されている。制御部６０は一つのコンピュータを構成している。ワイヤボンディング装置１０はカメラ１６から取得した画像を処理して半導体チップの上に形成された圧着ボールの径を算出し、表示部インターフェース６８を介して表示部２５に圧着ボールの径を表示するように構成されている。
【００２８】
図２に示すように、以上のように構成されたワイヤボンディング装置１０によって、ファインピッチの半導体チップ２３の上の各パッド３０，１３０，１３０ａ，２３０，２３０ａ，３３０，３３０ａ，４３０ａとリードフレーム２１の各リード２２とを各ワイヤ２４，１２４，１２４ａ，２２４，２２４ａ，３２４，３２４ａ，４２４ａとで接続すると、各ワイヤ２４，１２４，１２４ａ，２２４，２２４ａ，３２４，３２４ａ，４２４ａは、半導体チップ２３の中央から略放射状に各リード２２に向かうような配置となる。また、各パッド３０，１３０，１３０ａ，２３０，２３０ａ，３３０，３３０ａ，４３０ａの上面には、それぞれ圧着ボール５０、１５０，１５０ａ，２５０，２５０ａ，３５０，３５０ａ，４５０ａが形成される。ファインピッチの半導体チップへのボンディングでは、パッドにイニシャルボールを接合する際の超音波加振が少ない出力ですむため、各パッド３０，１３０，１３０ａ，２３０，２３０ａ，３３０，３３０ａ，４３０ａの上に形成された各圧着ボール５０、１５０，１５０ａ，２５０，２５０ａ，３５０，３５０ａ，４５０ａは超音波出力の振動方向の影響を受けにくいため、楕円になりにくく略真円となっている。
【００２９】
図３から図８を参照しながら、図２のようにボンディングの終了した半導体チップ２３のオフセット量Ｗを修正する方法について説明する。図３はオフセット量Ｗを修正する各ステップを示すフローチャートである。
【００３０】
図３のステップＳ１０１に示すように、図１に示す制御部６０のＣＰＵ６１は、図２に示すオフセット量Ｗ修正用のパッド３０の位置に図１に示すカメラ光軸１７を移動させる指令を出力する。図２に示すように、オフセット量Ｗ修正用のパッド３０は略正方形で、その各辺はそれぞれＸ方向及びＹ方向となっているパッドである。そして、ＣＰＵからの指令は図１に示すＸ軸モータインターフェース６５及びＹ軸モータインターフェース６６によってそれぞれＸ軸、Ｙ軸モータ１８，１９への制御信号に変換され、ボンディングヘッド１２をＸＹ方向に移動させる。これによってカメラ光軸１７がパッド３０の位置に移動する。この移動は、カメラ１６の視野の中にパッド３０とパッド３０の上にボンディングされている圧着ボール５０とが含まれる位置であればよい。
【００３１】
図３のステップＳ１０２に示すように、カメラ１６の移動が終了したら、制御部６０のＣＰＵ６１は、カメラ１６の視野の中に入っているパッド３０と圧着ボール５０との画像を取得する指令を出力する。この指令は、図１に示すカメラインターフェース６４によってカメラ１６の視野内の画像を電気信号として取得する制御信号に変換され、カメラ１６から画像を取得し、メモリ６３に格納する。
【００３２】
図４に示すように取得された画像は、パッド３０とパッド３０に圧着されている圧着ボール５０と圧着ボール５０から斜め方向に延びるワイヤ２４とを含んでいる。パッド３０はファインピッチで配置されているためその大きさは小さく、圧着ボール５０はその小さなパッド３０の中に入るような小さな径を持っている。このため、圧着ボール５０の径はワイヤ２４の径よりもわずかに大きい程度となっており、図４に示すように、取得された画像では、パッド３０の右上はほとんどワイヤ２４の下に隠れた状態となっている。
【００３３】
図３のステップＳ１０３に示すように、図１に示す制御部６０のＣＰＵ６１は、メモリ６３に格納された画像を処理してパッド３０の各辺と圧着ボール５０の輪郭を取得する指令を出力する。ＣＰＵ６１はメモリ６３に格納された画像データを読み出して、例えば二値化処理などによって、平面的な画像からパッド３０の各辺を線として認識して取得し、圧着ボール５０の輪郭を曲線として取得する。
【００３４】
図５に示すように、画像を処理するとパッド３０を構成する４つの辺は、点３１と点３３との間の線分３２と、点３３と点３５との間の線分３４と、点３５と点３７との間の線分３６と、点３７と点３９との間の線分３８の４つの線分として取得される。点３１と点３９との間は圧着ボール５０から延びているワイヤ２４によって隠れている部分で、パッド３０の表面とその高さ位置が異なるため、パッド３０の表面にピントを合わせた画像においては、ワイヤ２４にかかる部分はピントずれによりコントラストが低下し、輪郭が取得できない。このため、二値化処理などによっても辺の外形線が認識できず、線分は取得されない。
【００３５】
圧着ボール５０の輪郭については、例えば、パッド３０の表面にピントを合わせた画像のコントラストの大きい部分を二値化処理することによって輪郭を取得することができる。ただし、圧着ボール５０から延びているワイヤ２４の部分はパッド３０の表面とその高さ位置が異なるため、パッド３０の表面にピントを合わせた画像においては、ワイヤ２４にかかる部分はピントずれによりコントラストが低下し、輪郭が取得できない。このため、圧着ボール５０の輪郭は図５に示すように、ワイヤ２４への立ち上がり部分を除いた、点５１と点５２との間の曲線５３として取得される。
【００３６】
図３のステップＳ１０４に示すように、図１に示す制御部６０のＣＰＵ６１は、取得したパッド３０の各辺を示す線分３２，３４，３６，３８の中にＸ方向に延びる辺を表す線分を認識できるかを判断する。取得した線分の中にＸ方向に延びる辺を表す線分が認識できない場合には、取得した線分を用いてＸ方向オフセット量Ｘｗの修正を行うことはできないと判断し、図３のステップＳ１０５に示すように次のパッドにカメラ光軸１７を移動させ、パッド３０のＸ方向に延びる辺を表す線分を取得するまで図３のステップＳ１０２からＳ１０４を実行する。本実施形態では、線分３２，３６がＸ方向に延びる辺を表す線分であり、制御部６０のＣＰＵ６１は２本のＸ方向に延びる辺を表す線分を取得できていると認識する。
【００３７】
図３のステップＳ１０６に示すように、線分３２、３６がそれぞれＸ方向に延びる辺を表す線分であると認識した場合には、図１に示す制御部６０のＣＰＵ６１は、図６に示すように、Ｘ方向に延びて圧着ボール５０の輪郭を示す曲線５３と接する接線４１を設定する。接線の設定は、画像処理において、曲線５３とＸ方向に延びる線をＹ方向に移動させ、線分と曲線５３との交点が２つから１つになる点５５を通る接線４１として取得してもよいし、曲線５３を圧着ボール５０の輪郭を示す円弧であるとして、その曲線を表す近似円弧を設定し、計算によってその近似円弧に接する点５５を通る線を接線４１として求めるようにしてもよい。本実施形態の様にファインピッチの半導体チップのパッド上に形成された圧着ボールは略真円形となるので、輪郭を円弧として近似してもかなり精度よく輪郭を近似することができる。
【００３８】
図３のステップＳ１０７に示すように、接線４１の設定ができた場合には、図３のステップＳ１０８に示すように、接線４１と線分３６との距離を圧着ボール５０の輪郭とパッド３０の辺との間のＹ方向隙間長さＧｙとして取得してメモリ６３に格納する。図６に示すように、圧着ボール５０の輪郭を示す曲線５３は点５１までしか伸びていないため、線分３２の側にはＸ方向に延びる輪郭の接線が設定できないので、線分３２の側には接線４１を設定することができない。このため、ひとつのパッド３０の画像からは一つのＹ方向隙間長さＧｙが取得できる。
【００３９】
そして、例えば圧着ボール５０の輪郭を示す曲線５３が十分に取得できず、図３のステップＳ１０７に示すように、パッド３０の辺を表す線分３２，３６のどちらの側においても接線４１の設定ができない場合には、制御部６０のＣＰＵ６１は、Ｙ方向隙間長さＧｙを取得せず図３のステップＳ１０９を実行する。
【００４０】
制御部６０のＣＰＵ６１は、図３のステップＳ１０９に示すように、取得したパッド３０の各辺を示す線分３２，３４，３６，３８の中にＹ方向に延びる辺を表す線分を認識できるかを判断する。取得した線分の中にＹ方向に延びる辺を表す線分が認識できない場合には、取得した線分を用いてＹ方向オフセット量Ｙｗの修正を行うことはできないと判断し、図３のステップＳ１０５に示すように次のパッドにカメラ光軸１７を移動させ、パッド３０のＹ方向に延びる辺を表す線分を取得するまで図３のステップＳ１０２からＳ１０９を実行する。本実施形態では、線分３４，３８がＹ方向に延びる辺を表す線分であり、制御部６０のＣＰＵ６１は２本のＹ方向に延びる辺を表す線分を取得できていると認識する。
【００４１】
そして、図３のステップＳ１１０、Ｓ１１１，Ｓ１１２に示すように、先に説明したのと同様の方法で、曲線５３のＹ方向に延びる接線４２を設定し、接線４２と線分３４との距離を圧着ボール５０の輪郭とパッド３０の辺との間のＸ方向隙間長さＧｘとして取得してメモリ６３に格納する。
【００４２】
図３のステップＳ１１３に示すように、図１に示す制御部６０のＣＰＵ６１は、Ｘ方向隙間長さＧｘとＹ方向隙間長さＧｙのいずれかが取得できなかった場合には、図３のステップＳ１０５に示すように、カメラ光軸１７を次のパッドの上に移動させて、Ｘ方向隙間長さＧｘとＹ方向隙間長さＧｙとを取得するまでステップＳ１０２からステップＳ１１２までの動作を繰り返す。図６に示すように、同一のパッド３０の隣り合う辺の２つの線分３４，３６と圧着ボール５０の輪郭を示す曲線５３との間でＸ方向隙間長さＧｘとＹ方向隙間長さＧｙを取得できた場合には、制御部６０のＣＰＵ６１はステップＳ１０２からステップＳ１１２までの動作を繰り返さず、図３のステップＳ１１４に進む。
【００４３】
図３のステップＳ１１４に示すように、Ｘ方向隙間長さＧｘとＹ方向隙間長さＧｙの両方を取得できた場合には、図１に示す制御部６０のＣＰＵ６１は、メモリ６３に格納したＸ方向隙間長さＧｘとＹ方向隙間長さＧｙとをメモリ６３に格納している各隙間長さの許容範囲と比較する。そして、図３のステップＳ１１５に示すように、Ｘ方向隙間長さＧｘまたはＹ方向隙間長さＧｙが許容範囲を外れている場合には、図３のステップＳ１１６に示すように、それぞれＸ方向オフセット量Ｘｗ、Ｙ方向オフセット量Ｙｗを変化させ、オフセット量Ｗの修正を行う。ここで、許容範囲は設計上の各隙間長さにカメラ１６の分解能長さを加えた値を上限とし、設計上の各隙間長さからカメラ１６の分解能長さを引いた値を下限として定めても良いし、設計上の各隙間長さにボンディングで許容されている誤差を加えた値を上限とし、設計上の隙間長さからボンディングで許容されている誤差を引いた値を下限として定めても良い。この場合、許容範囲の中央値は設計上の隙間長さとなる。許容範囲は一定としても良いし、半導体チップ２３に応じて変化させるようにしてもよい。Ｘ方向、Ｙ方向の各オフセット量Ｘｗ，Ｙｗの変化は、Ｘ方向隙間長さＧｘと許容範囲の中央値との差だけＸ方向オフセット量Ｘｗを変化させ、Ｙ方向隙間長さＧｙと許容範囲の中央値との差だけＹ方向オフセット量Ｙｗを変化させることによって行う。また、Ｘ方向、Ｙ方向の各オフセット量Ｘｗ，Ｙｗの変化は、Ｘ方向隙間長さＧｘと許容範囲の中央値との差に１より小さい所定の係数をかけた量だけＸ方向オフセット量Ｘｗを変化させ、Ｙ方向隙間長さＧｙと許容範囲の中央値との差に１より小さい所定の係数を掛けた量だけＹ方向オフセット量Ｙｗを変化させることによってオフセット量Ｗの修正を行ってもよい。この場合、例えば、所定の係数を１／２にして、各オフセット量Ｘｗ，Ｙｗを何回か変化させて、順次許容範囲の中央値に近づけていくようにしてオフセット量Ｗの修正を行ってもよい。
【００４４】
以上述べた本実施形態では、圧着ボール５０の中心位置を求めずにパッド３０の各辺と圧着ボール５０の輪郭との各方向の隙間長さのみでオフセット量Ｗの修正を行うことができることから、圧着ボール５０の径とワイヤ２４の径とが同様の大きさとなってしまうファインピッチの半導体へのボンディングの場合にも効果的にオフセット量の修正を行いボンディング精度の向上を図ることができるという効果を奏する。
【００４５】
次に、本実施形態のワイヤボンディング装置１０において、圧着ボール５０の径の算出と表示について説明する。画像の取得からＸ方向隙間長さＧｘとＹ方向隙間長さＧｙの取得については、先に説明したオフセット量Ｗの修正を行う場合と同様である。図４に示すように、パッド３０はＸ方向とＹ方向のパッド幅がいずれもパッド幅Ｐｗである正方形となっており、パッド幅Ｐｗは制御部６０のメモリ６３に格納されている。制御部６０のＣＰＵ６１はメモリ６３からパッド幅Ｐｗを読み出して、ＰｗからＸ方向隙間長さＧｘの２倍、またはＹ方向隙間長さＧｙの２倍、またはＸ方向隙間長さＧｘとＹ方向隙間長さＧｙの平均値の２倍を引くことによって圧着ボール５０の径を算出する。
【００４６】
制御部６０のＣＰＵ６１は圧着ボール５０の径の算出が終了したら、圧着ボール５０の径を図１に示す表示部インターフェース６８に出力し、表示部インターフェース６８の出力によって表示部２５を駆動し、制御部６０のＣＰＵ６１は、圧着ボール５０の径を表示部２５に表示する。算出した圧着ボール５０の径と設計値との差が大きい場合には、表示部２５の表示をたとえば赤色表示などにして作業者に警告をする様に構成してもよい。
【００４７】
以上述べたように、パッド３０の幅と圧着ボール５０の輪郭とパッド３０の各辺と圧着ボール５０の輪郭との各方向の隙間長さのみで圧着ボール径の算出を行うことができることから、ファインピッチの半導体へのボンディングの場合にも効果的に圧着ボール５０の径の算出ができるという効果を奏する。また、本実施形態のワイヤボンディング装置１０はボンディングの中に圧着ボール５０の径を確認することができるので、ボンディング品質の安定性を向上させることができるという効果を奏する。
【００４８】
図７、図８を参照しながら本発明の他の実施形態について説明する。図１から図６を参照して説明した部分には同様の符号を付して説明は省略する。図７は圧着ボール５０がパッド３０からはみ出すようにボンディングされた状態におけるカメラ１６によって取得された画像を示している。図８に示すように、圧着ボール５０がパッド３０の辺からはみ出してボンディングされた状態の画像からパッド３０の各辺を各線分３２，３４ａ，３４ｂ，３６ａ，３６ｂ，３８として取得することができ、圧着ボール５０の輪郭の曲線５３も先に説明した実施形態と同様に取得することができ、これに接する接線４１、４２も同様に設定することができた場合には、接線４１と線分３６ａまたは線分３６ｂとの距離をＹ方向隙間長さＧｙとして取得し、接線４２と線分３４ａまたは線分３４ｂとの距離をＸ方向隙間長さＧｘとして取得することができる。ただし、この場合には、Ｘ方向隙間長さＧｘ、Ｙ方向隙間長さＧｙはともにマイナスとなる。そしてこのＸ方向隙間長さＧｘ、Ｙ方向隙間長さＧｙに基づいて先に説明した実施形態と同様の方法でオフセット量Ｗの修正を行うことができる。
【００４９】
本実施形態は、先に説明した実施形態と同様の効果を奏する他、圧着ボール５０がパッド３０からはみ出しているような場合でも効果的にオフセット量Ｗの修正を行うことができるという効果を奏する。
【００５０】
図９から図１２を参照しながら本発明の他の実施形態について説明する。先に図１から図６を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。先に図１から図６を参照して説明した実施形態は、パッド３０とそのパッド３０に圧着されている圧着ボール５０の画像を順次処理して、Ｘ方向隙間長さＧｘ、Ｙ方向隙間長さＧｙを一つずつ取得し、その取得したＸ方向隙間長さＧｘ、Ｙ方向隙間長さＧｙに基づいてオフセット量Ｗを修正する方法であるが、本実施形態では、各パッドのＸ方向幅Ｐｘ、Ｙ方向幅Ｐｙがそれぞれ同一で、設計上の各方向の隙間長さがそれぞれ同一のグループにある複数のパッドの各辺と各パッドにボンディングされた圧着ボールの各輪郭から複数のＸ方向隙間長さＧｘ、Ｙ方向隙間長さＧｙを取得し、取得したＸ方向隙間長さＧｘ、Ｙ方向隙間長さＧｙの各平均値と隙間長さの許容範囲の中央値によってオフセット量Ｗの修正を行うものである。
【００５１】
図９のステップＳ２０１に示すように、図１に示す制御部６０のＣＰＵ６１は、図２に示す同一のパッドサイズのグループにある複数のパッドを含むオフセット量Ｗ修正用パッドグループ７０の画像を取得することができる位置に図１に示すカメラ光軸１７を移動させる指令を出力する。図２に示すように、オフセット量Ｗ修正用のパッドグループ７０は、パッド１３０，２３０，３３０の３つのパッドを含んでいる。各パッド１３０，２３０，３３０は略正方形でそのＸ方向のパッド幅Ｐｘは同一であり、また、Ｙ方向のパッド幅Ｐｙも同一である。また各パッド１５０，２５０，３５０の各辺はそれぞれＸ方向及びＹ方向となっている。この移動は、カメラ１６の視野の中にパッドグループ７０に含まれる３つのパッド１３０，２３０，３３０と各パッド１３０，２３０，３３０にボンディングされている各圧着ボール１５０，２５０，３５０とが含まれる位置にカメラ光軸１７を移動できればよい。
【００５２】
図９のステップＳ２０２に示すように、カメラ１６の移動が終了したら、制御部６０のＣＰＵ６１は、カメラ１６の視野の中に入っているオフセット量Ｗ修正用のパッドグループ７０の３つのパッド１３０，２３０，３３０と各パッドにボンディングされている圧着ボール１５０，２５０，３５０との画像を取得する指令を出力し、この指令によってカメラ１６から画像を取得し、メモリ６３に格納する。取得された画像は、図１０に示すように、それぞれＸ方向のパッド幅Ｐｘ，Ｙ方向のパッド幅Ｐｙを持つ３つのパッド１３０，２３０，３３０と各パッドにボンディングされた各圧着ボール１５０，２５０，３５０と、各圧着ボール１５０，２５０，３５０から延びる各ワイヤ１２４，２２４，３２４とを含んでいる。
【００５３】
図９のステップＳ２０３に示すように、図１に示す制御部６０のＣＰＵ６１はメモリ６３に格納した画像データを読み出して、例えば二値化処理などによって、平面的な画像からパッド１３０，２３０，３３０の各辺を線として認識して取得し、圧着ボール１５０，２５０，３５０の輪郭を曲線として取得する。
【００５４】
図１１に示すように、先に説明した実施形態と同様、パッド１３０を構成する４つの辺は、点１３１と点１３３との間の線分１３２と、点１３３と点１３５との間の線分１３４と、点１３５と点１３７との間の線分１３６と、点１３７と点１３９との間の線分１３８の４つの線分として取得される。点１３１と点１３９との間はワイヤ１２４によって隠れている部分なので、二値化処理などによっても辺の外形線が認識できず、線分は取得されない。制御部６０のＣＰＵ６１は他の２つのパッド２３０，３３０についても同様に画像処理を行い、各パッドの辺としてそれぞれ４つの線分２３２，２３４，２３６，２３８及び線分３３２，３３４，３３６，３３８を取得する。また、点２３１と点２３９との間および点３３１と点３３９との間はワイヤ２２４，３２４に隠れる部分となるので線分は取得されない。
【００５５】
図１１に示すように、図１に示した制御部６０のＣＰＵ６１は、先に説明した実施形態と同様に圧着ボール１５０，２５０，３５０の輪郭をワイヤ１２４，２２４，３２４への立ち上がり部分を除いた、点１５１と点１５２との間の曲線１５３、点２５１と点２５２との間の曲線２５３、点３５１と点３５２との間の曲線３５３として取得する。
【００５６】
図９のステップＳ２０４に示すように、図１に示した制御部６０のＣＰＵ６１は、取得した各線分１３２〜１３８，２３２〜２３８，３３２〜３３８の中にＸ方向に延びる辺を表す線分を認識できるかを判断する。取得した線分の中にＸ方向に延びる辺を表す線分が認識できない場合には、そのパッドグループ７０ではＸ方向オフセット量Ｘｗの修正を行うことはできないと判断し、図９のステップＳ２０５のように次のパッドグループ７０にカメラ光軸１７を移動させて、Ｘ方向に延びる辺を表す線分が取得できるまで図９のステップＳ２０２，Ｓ２０３を繰り返す。本実施形態では、１３２，１３６，２３２，２３６，３３２，３３６の６本の線分がＸ方向に延びる辺を表す線分であり、制御部６０のＣＰＵ６１は６本のＸ方向に延びる辺を表す線分を取得できていると認識する。
【００５７】
図９のステップＳ２０６に示すように、線分１３２、１３６，２３２．２３６，３３２，３３６がそれぞれＸ方向に延びる辺を表す線分であると認識した場合には、図１に示す制御部６０のＣＰＵ６１は、図１２に示すように、Ｘ方向に延びて圧着ボール１５０，２５０，３５０の輪郭を示す曲線１５３，２５３，３５３と接点１５５，２５５，３５５で接する各接線１４１，２４１，３４１を設定する。接線の設定は、先に説明した実施形態と同様の方法によって行う。
【００５８】
図９のステップＳ２０７に示すように、接線１４１，２４１，３４１の設定ができた場合には、図９のステップＳ２０８に示すように、接線１４１と線分１３６との距離を圧着ボール１５０の輪郭とパッド１３０の辺との間のＹ方向隙間長さＧｙ１として取得し、接線２４１と線分２３６との距離を圧着ボール２５０の輪郭とパッド２３０の辺との間のＹ方向隙間長さＧｙ２として取得し、接線３４１と線分３３６との距離を圧着ボール３５０の輪郭とパッド３３０の辺との間のＹ方向隙間長さＧｙ３として取得してメモリ６３に格納する。先に説明した実施形態と同様、線分１３２，２３２，３３２の側には接線１４１，２４１，３４１を設定することができない。このため、各パッド１３０，２３０，３３０の画像からはそれぞれ一つのＹ方向隙間長さＧｙ１、Ｇｙ２、Ｇｙ３が取得できる。
【００５９】
また、例えば圧着ボール５０の輪郭を示す曲線５３が十分に取得できず、図９のステップＳ２０７に示すように、線分１３２，１３６，２３２，２３６，３３２，３３６のいずれの側においても接線１４１，２４１，３４１の設定ができない場合には、制御部６０のＣＰＵ６１は、Ｙ方向隙間長さＧｙを取得せず図９のステップＳ２０９を実行する。
【００６０】
制御部６０のＣＰＵ６１はＹ方向隙間長さＧｙ１、Ｇｙ２、Ｇｙ３の取得と同様、図９のステップＳ２０９からＳ２１２に示すように、取得した各線分１３２〜１３８，２３２〜２３８，３３２〜３３８の中にＹ方向に延びる辺を表す線分を認識できるかを判断する。取得した線分の中にＹ方向に延びる辺を表す線分が認識できない場合には、そのパッドグループ７０ではＹ方向オフセット量Ｙｗの修正を行うことはできないと判断し、図９のステップＳ２０５のように次のパッドグループ７０にカメラ光軸１７を移動させて、Ｙ方向に延びる辺を表す線分が取得できるまで図９のステップＳ２０２〜Ｓ２０９を繰り返す。本実施形態では、１３４，１３８，２３４，２３８，３３４，３３８の６本の線分がＹ方向に延びる辺を表す線分であり、制御部６０のＣＰＵ６１は６本のＹ方向に延びる辺を表す線分を取得できていると認識する。そして、先に説明したのと同様の方法で、曲線１５３，２５３，３５３のＹ方向に延びて、接点１５４，２５４，３５４で曲線１５３，２５３，３５３と接する接線１４２，２４２，３４２を設定する。そして、接線１４２と線分１３４との距離を圧着ボール１５０の輪郭とパッド１３０の辺との間のＸ方向隙間長さＧｘ１として取得し、接線２４２と線分２３４との距離を圧着ボール２５０の輪郭とパッド２３０の辺との間のＸ方向隙間長さＧｘ２として取得し、接線３４２と線分３３４との距離を圧着ボール３５０の輪郭とパッド３３０の辺との間のＸ方向隙間長さＧｘ３として取得してメモリ６３に格納する。
【００６１】
図９のステップＳ２１３に示すように、図１に示す制御部６０のＣＰＵ６１は、Ｘ方向隙間長さＧｘとＹ方向隙間長さＧｙのいずれかが平均値を計算するために必要な所定の個数取得できなかった場合には、図９のステップＳ２０５に示すように、キャピラリ中心軸１４を次のパッドグループ７０の上に移動させて、所定の個数のＸ方向隙間長さＧｘとＹ方向隙間長さＧｙとを取得するまでステップＳ２０２からステップＳ２１２までの動作を繰り返す。本実施形態では、各３つのＸ方向隙間長さＧｘ１，Ｇｘ２，Ｇｘ３とＹ方向隙間長さＧｙ１，Ｇｙ２，Ｇｙ３が取得されているので、制御部６０のＣＰＵ６１は図９のステップＳ２１４を実行する。
【００６２】
各パッド１３０，２３０，３３０の設計上の各Ｘ方向隙間長さは同一となっていることから、設計通りにボンディングされていれば各Ｘ方向隙間長さＧｘ１，Ｇｘ２，Ｇｘ３はいずれも設計値を含む許容範囲内に入っているはずである。また、各パッド１３０，２３０，３３０の設計上の各Ｙ方向隙間長さも同一であることから、設計通りにボンディングされていれば各Ｙ方向隙間長さＧｙ１，Ｇｙ２，Ｇｙ３はいずれも設計値を含む許容範囲内に入っているはずである。ここで、許容範囲は設計上の各隙間長さにカメラ１６の分解能長さを加えた値を上限とし、設計上の各隙間長さからカメラ１６の分解能長さを引いた値を下限として定めても良いし、設計上の各隙間長さにボンディングで許容されている誤差を加えた値を上限とし、設計上の隙間長さからボンディングで許容されている誤差を引いた値を下限として定めても良い。この場合、許容範囲の中央値は設計上の隙間長さとなる。許容範囲は一定としても良いし、半導体チップ２３に応じて変化させるようにしてもよい。
【００６３】
そこで、図９のステップＳ２１４に示すように、図１に示す制御部６０のＣＰＵ６１は、メモリ６３に格納した各Ｘ方向隙間長さＧｘ１，Ｇｘ２，Ｇｘ３とＹ方向隙間長さＧｙ１，Ｇｙ２，Ｇｙ３とメモリ６３に格納している各隙間長さの許容範囲とを比較する。そして、図９のステップＳ２１５に示すように、各Ｘ方向隙間長さＧｘ１，Ｇｘ２，Ｇｘ３のうちの何れか一つが許容範囲を外れている場合には、図９のステップＳ２１６に示すように、各Ｘ方向隙間長さＧｘ１，Ｇｘ２，Ｇｘ３の平均値Ｇｘａを計算し、図９のステップＳ２１７に示すように、その平均値ＧｘａとＸ方向隙間長さの許容範囲の中央値との差だけＸ方向オフセット量Ｘｗを変化させる。また、各Ｙ方向隙間長さＧｙ１，Ｇｙ２，Ｇｙ３のうちの何れか一つが許容範囲を外れている場合には、各Ｙ方向隙間長さＧｙ１，Ｇｙ２，Ｇｙ３の平均値Ｇｙａを計算し、その平均値ＧｙａとＹ方向隙間長さの許容範囲の中央値との差だけＹ方向オフセット量Ｙｗを変化させる。このようにしてＸ方向オフセット量Ｘｗ、Ｙ方向オフセット量Ｙｗを変化させ、オフセット量Ｗの修正を行う。また、Ｘ方向、Ｙ方向の各オフセット量Ｘｗ，Ｙｗの変化は、Ｘ方向隙間長さＧｘと許容範囲の中央値との差に１より小さい所定の係数をかけた量だけＸ方向オフセット量Ｘｗを変化させ、Ｙ方向隙間長さＧｙと許容範囲の中央値との差に１より小さい所定の係数を掛けた量だけＹ方向オフセット量Ｙｗを変化させることによってオフセット量Ｗの修正を行ってもよい。この場合、例えば、所定の係数を１／２にして、各オフセット量Ｘｗ，Ｙｗを何回か変化させて、順次許容範囲の中央値に近づけていくようにしてオフセット量Ｗの修正を行ってもよい。
【００６４】
以上述べた本実施形態では、先に説明した実施形態と同様の効果に加えて、Ｘ方向、Ｙ方向の各オフセット量Ｘｗ，Ｙｗを各Ｘ方向隙間長さＧｘ１，Ｇｘ２，Ｇｘ３の平均値Ｇｘａ、Ｙ方向隙間長さＧｙ１，Ｇｙ２，Ｇｙ３の平均値Ｇｙａに基づいて行うためより誤差の少ないオフセット量Ｗの修正を行うことができるという効果を奏する。
【００６５】
以上述べた実施形態では、設計上の各方向の隙間長さがそれぞれ同一の３つのパッドを含むパッドグループ７０の画像を取得して、各Ｘ方向隙間長さＧｘ１，Ｇｘ２，Ｇｘ３とＹ方向隙間長さＧｙ１，Ｇｙ２，Ｇｙ３を取得することとして説明したが、設計上の各方向の隙間長さがそれぞれ同一であれば、複数のパッドの画像を順次取得してＸ方向隙間長さＧｘ、Ｙ方向隙間長さＧｙを複数個順次取得し、その平均値によってオフセット量Ｗを修正するようにしてもよい。この際、各パッドの隣接する２辺と圧着ボールの輪郭との隙間から各Ｘ方向隙間長さＧｘ、Ｙ方向隙間長さＧｙを取得するようにしても良い。
【００６６】
この場合、例えば、図２に示す半導体チップ２３の四隅に位置するそれぞれＸ方向のパッド幅Ｐｘ、Ｙ方向のパッド幅Ｐｙを持つ各パッド１３０ａ，２３０ａ，３３０ａ，４３０ａについてそれぞれＸ方向隙間長さＧｘ、Ｙ方向隙間長さＧｙを取得すると、図１３に示すように、パッドの下辺と圧着ボールとのＹ方向隙間長さＧｙ１，Ｇｙ２、パッドの上辺と圧着ボールとのＹ方向隙間長さＧｙ３，Ｇｙ４、パッドの左辺と圧着ボールとのＸ向隙間長さＧｘ１，Ｇｘ３、パッドの右辺と圧着ボールとのＸ方向隙間長さＧｘ２，Ｇｘ４が取得でき、これらの平均値によってオフセット量Ｗの修正を行うことができるので、先に説明した実施形態と同様の効果を奏すると共に、より誤差の少ないオフセット量Ｗの修正を行うことができるという効果を奏する。
【００６７】
次に、本実施形態のワイヤボンディング装置１０において、図１０、図１３に示すパッド幅ＰｘとＰｙとが同一のパッド幅Ｐｗの場合に、Ｘ方向隙間長さＧｘ１〜Ｇｘ４とＹ方向隙間長さＧｙ１〜Ｇｙ４とパッド幅Ｐｗとに基づいて圧着ボール５０の径を算出し表示する動作について説明する。画像の取得からＸ方向隙間長さＧｘ１〜Ｇｘ４とＹ方向隙間長さＧｙ１〜Ｇｙ４の取得については、先に説明したオフセット量Ｗの修正を行う場合と同様である。パッド幅Ｐｗは制御部６０のメモリ６３に格納されている。制御部６０のＣＰＵ６１はメモリ６３からパッド幅Ｐｗを読み出して、パッド幅ＰｗからＸ方向隙間長さＧｘ１〜Ｇｘ４の平均値の２倍またはＹ方向隙間長さＧｙ１〜Ｇｙ４の平均値の２倍または、Ｘ方向隙間長さＧｘ１〜Ｇｘ４及びＹ方向隙間長さＧｙ１〜Ｇｙ４の全平均値の２倍を引いて圧着ボール５０の径を算出する。本実施形態の様にファインピッチの半導体チップのパッド上に形成された圧着ボールは略真円形となるので、上記の方法により圧着ボール５０の径を実用レベルの精度で求めることができる。
【００６８】
制御部６０のＣＰＵ６１は圧着ボール５０の径の算出が終了したら、圧着ボール５０の径を図１に示す表示部２５に表示する。
【００６９】
以上述べたように、本実施形態のワイヤボンディング装置１０は、先に説明した実施形態と同様の効果のほか、各方向隙間の平均値によって圧着ボール５０の径を計算することとしているので、より誤差の少ない圧着ボール５０の径を算出することができるという効果を奏する。
【００７０】
図１４を参照しながら他の実施形態について説明する。本実施形態は半導体チップ２３のパッドが長方形の場合の実施形態である。図１４に示すように、半導体チップ２３は長方形のパッド５３０，６３０，７３０，８３０を備えている。パッド５３０，６３０はＸ方向の幅が同一のＰｘ１でＹ方向の幅が同一のＰｙ１であり、Ｙ方向の幅Ｐｙ１がＸ方向の幅Ｐｘ１よりも大きい縦長のパッドである。また、パッド７３０，８３０はＸ方向の幅が同一のＰｘ２でＹ方向の幅が同一のＰｙ２であり、Ｘ方向の幅Ｐｘ２がＹ方向の幅Ｐｙ２よりも大きい横長のパッドである。各パッド５３０，６３０，７３０，８３０の半導体チップ２３の中心から離れた部分にはそれぞれ圧着ボール５５０，６５０，７５０，８５０が形成され、各圧着ボール５５０，６５０，７５０，８５０から半導体チップ２３の外側に向かって各ワイヤ５２４，６２４，７２４，８２４が延びている。各圧着ボール５５０，６５０，７５０，８５０の径は、それぞれのパッドの小さいほうの幅、Ｐｘ１，Ｐｙ２よりも少し小さくなっている。そして、パッド５３０，６３０は各パッド５３０，６３０にボンディングされた各圧着ボール５５０，６５０の設計上のＸ方向隙間長さが同一であり、パッド７３０，８３０は各パッド７３０，８３０にボンディングされた各圧着ボール７５０，８５０の設計上のＹ方向隙間長さが同一となっている。
【００７１】
つまり、パッドグループ５００，６００はそれぞれ設計上のＸ方向隙間長さが同一の３つのパッド５３０，６３０を含み、パッドグループ７００，８００はそれぞれ設計上のＹ方向隙間長さが同一の３つのパッド７３０，８３０を含んでいる。制御部６０のＣＰＵ６１は、パッドグループ５００，６００からＸ方向隙間長さを取得し、パッドグループ７００，８００からＹ方向隙間長さを取得する。
【００７２】
制御部６０のＣＰＵ６１は、パッドグループ５００、６００に含まれる各パッド５３０，６３０の画像と各パッド５３０，６３０に形成された圧着ボール５５０，６５０の画像を取得して、先に説明した実施形態と同様、各パッド５３０，６３０のＸ方向隙間長さＧｘ１〜Ｇｘ8を取得する。また、制御部６０のＣＰＵ６１は、パッドグループ７００、８００に各パッド７３０，８３０の画像と各パッド７３０，８３０に形成された圧着ボール７５０，８５０の画像を取得して、先に説明した実施形態と同様、各パッド７３０，８３０のＹ方向隙間長さＧｙ１〜Ｇｙ8を取得する。そして、先に説明した実施形態と同様に、図１に示す制御部６０のＣＰＵ６１は、メモリ６３に格納した各Ｘ方向隙間長さＧｘ１〜Ｇｘ8とメモリ６３に格納しているＸ方向隙間長さの許容範囲とを比較する。ここで、許容範囲は設計上の各隙間長さにカメラ１６の分解能長さを加えた値を上限とし、設計上の各隙間長さからカメラ１６の分解能長さを引いた値を下限として定めても良いし、設計上の各隙間長さにボンディングで許容されている誤差を加えた値を上限とし、設計上の隙間長さからボンディングで許容されている誤差を引いた値を下限として定めても良い。この場合、許容範囲の中央値は設計上の隙間長さとなる。許容範囲は一定としても良いし、半導体チップ２３に応じて変化させるようにしてもよい。そして、そのうちの何れか一つが許容範囲を外れている場合には、Ｘ方向隙間長さＧｘ１〜Ｇｘ8の平均値Ｇｘａを計算して、その平均値ＧｘａとＸ方向隙間長さの許容範囲の中央値との差だけＸ方向オフセット量Ｘｗを変化させる。また、Ｙ方向隙間長さＧｙ１〜Ｇｙ8とメモリ６３に格納しているＹ方向隙間長さの許容範囲とを比較し、そのうちの何れか一つが許容範囲を外れている場合には、Ｙ方向隙間長さＧｙ１〜Ｇｙ8の平均値Ｇｙａを計算し、その平均値ＧｙａとＹ方向隙間長さの許容範囲の中央値との差だけＹ方向オフセット量Ｙｗを変化させる。そして、制御部６０のＣＰＵ６１はＸ方向オフセット量Ｘｗ、Ｙ方向オフセット量Ｙｗを変化させ、オフセット量Ｗの修正を行う。また、Ｘ方向、Ｙ方向の各オフセット量Ｘｗ，Ｙｗの変化は、Ｘ方向隙間長さＧｘと許容範囲の中央値との差に１より小さい所定の係数をかけた量だけＸ方向オフセット量Ｘｗを変化させ、Ｙ方向隙間長さＧｙと許容範囲の中央値との差に１より小さい所定の係数を掛けた量だけＹ方向オフセット量Ｙｗを変化させることによってオフセット量Ｗの修正を行ってもよい。この場合、例えば、所定の係数を１／２にして、各オフセット量Ｘｗ，Ｙｗを何回か変化させて、順次許容範囲の中央値に近づけていくようにしてオフセット量Ｗの修正を行ってもよい。
【００７３】
本実施形態は先に説明した実施形態と同様の効果を奏するほか、長方形のパッドを各方向の設計上の隙間長さが同一複数のパッドをグループとし、各グループからＸ方向、Ｙ方向の各方向の隙間長さを求めることとしているので、正方形でないパッド形状を持つ半導体チップ２３においても、効果的にオフセット量Ｗの調整をすることができるという効果を奏する。
【００７４】
次に、本実施形態において、各圧着ボール５０の径を算出し表示する動作について説明する。画像の取得から各Ｘ方向隙間長さＧｘ１〜Ｇｘ8とＹ方向隙間長さＧｙ１〜Ｇｙ8の取得については、先に説明したオフセット量Ｗの修正を行う場合と同様である。各パッド幅Ｐｘ１，Ｐｙ２はそれぞれ制御部６０のメモリ６３に格納されている。設計上、各圧着ボール５５０，６５０が各パッド５３０，６３０のＸ方向の中央にボンディングされる場合には、制御部６０のＣＰＵ６１はメモリ６３からパッド幅Ｐｘ１を読み出して、パット幅Ｐｘ１からＸ方向隙間長さＧｘ１〜Ｇｘ8の平均値の２倍引いて圧着ボール５０の径を算出する。また設計上、各圧着ボール７５０，８５０が各パッド７３０，８３０のＹ方向の中央にボンディングされる場合には、制御部６０のＣＰＵ６１はメモリ６３からパッド幅Ｐｙ２を読み出して、パット幅Ｐｙ２からＹ方向隙間長さＧｙ１〜Ｇｙ8の平均値の２倍を引いて圧着ボール５０の径を算出する。制御部６０のＣＰＵ６１は圧着ボール５０の径の算出が終了したら、圧着ボール５０の径を図１に示す表示部２５に表示する。また、各パッド幅Ｐｘ１，Ｐｙ２が等しい場合には、制御部６０のＣＰＵ６１は、Ｘ方向隙間長さＧｘ１〜Ｇｘ8に基づいて算出した圧着ボール５０の径とＹ方向隙間長さＧｙ１〜Ｇｙ8に基づいて算出した圧着ボール５０の径との平均値を圧着ボール５０の径として表示部２５に表示してもよい。
【００７５】
また、パッド５３０，６３０の各Ｘ方向に向かってプラス側のＸ方向隙間長さＧｘ１，Ｇｘ３，Ｇｘ５，Ｇｘ７を平均してＸ方向プラス側隙間長さＧｘａ＋を計算し、マイナス側のＸ方向隙間長さＧｘ２，Ｇｘ４，Ｇｘ６，Ｇｘ８を平均してＸ方向マイナス側隙間長さＧｘａ−を計算し、Ｘ方向のパッド幅Ｐｘ１からＸ方向プラス側隙間長さＧｘａ＋とＸ方向マイナス側隙間長さＧｘａ−とを引いて圧着ボール５５０，６５０の径を求めるようにしても良い。更に、パッド７３０，８３０の各Ｙ方向に向かってプラス側のＹ方向隙間長さＧｙ２，Ｇｙ４，Ｇｙ６，Ｇｙ８を平均してＹ方向プラス側隙間長さＧｙａ＋を計算し、マイナス側のＹ方向隙間長さＧｙ１，Ｇｙ３，Ｇｙ５，Ｇｙ7を平均してＹ方向マイナス側隙間長さＧｙａ−を計算し、Ｙ方向のパッド幅Ｐｙ２からＹ方向プラス側隙間長さＧｙａ＋とＹ方向マイナス側隙間長さＧｙａ−とを引いて圧着ボール７５０，８５０の径を求めるようにしても良い。このようにプラス側とマイナス側の隙間長さによって圧着ボールの径を計算することによって、設計上、圧着ボールがパッド幅方向の中心からずれてボンディングされている場合でも効果的に圧着ボールの径を算出することができる。
【００７６】
本実施形態は先に説明した実施形態と同様の効果を奏するほか、正方形でないパッド形状を持つ半導体チップ２３においても、効果的に圧着ボール５０の径を算出することができるという効果を奏する。
【００７７】
図１５を参照しながら他の実施形態について説明する。本実施形態は図１４に示した実施形態と同様のパッドサイズ及びパッドの配置を有している半導体チップ２３において、各長方形パッド５３０，６３０の長手方向のＹ方向隙間長さ、７３０，８３０の長手方向のＸ方向隙間長さを取得することによってオフセット量Ｗの修正を行う場合を示している。本実施形態では、パッド５３０の半導体チップ２３の中心側のＹ方向隙間長さＧｙ１’〜Ｇｙ３’とパッド６３０の半導体チップ２３の中心側のＹ方向隙間長さＧｙ４’〜Ｇｙ６’は設計上同一であり、パッド７３０の半導体チップ２３の中心側のＸ方向隙間長さＧｘ１’〜Ｇｘ３’とパッド８３０の半導体チップ２３の中心側のＸ方向隙間長さＧｘ４’〜Ｇｘ６’は設計上同一である。つまり、パッドグループ５００，６００はそれぞれ設計上のＹ方向隙間長さが同一の３つのパッド５３０，６３０を含み、パッドグループ７００，８００はそれぞれ設計上のＸ方向隙間長さが同一の３つのパッド７３０，８３０を含んでいる。図１に示す制御部６０のＣＰＵ６１は、先の実施形態と同様の方法で、パッドグループ５００，６００からＹ方向隙間長さを取得し、パッドグループ７００，８００からＸ方向隙間長さを取得する。
【００７８】
そして、先に説明した実施形態と同様に、図１に示す制御部６０のＣＰＵ６１は、各Ｘ方向隙間長さＧｘ１’〜Ｇｘ６’とＸ方向隙間長さの許容範囲とを比較し、そのうちの何れか一つが許容範囲を外れている場合には、Ｘ方向隙間長さＧｘ１’〜Ｇｘ６’の平均値Ｇｘａを計算して、その平均値ＧｘａとＸ方向隙間長さの許容範囲の中央値との差に応じてＸ方向オフセット量Ｘｗを変化させ、Ｙ方向隙間長さＧｙ１’〜Ｇｙ６’とＹ方向隙間長さの許容範囲とを比較し、そのうちの何れか一つが許容範囲を外れている場合には、Ｙ方向隙間長さＧｙ１’〜Ｇｙ６’の平均値Ｇｙａを計算し、その平均値ＧｙａとＹ方向隙間長さの許容範囲の中央値との差に応じてＹ方向オフセット量Ｙｗを変化させ、オフセット量Ｗの修正を行う。
【００７９】
本実施形態は先に説明した実施形態と同様、正方形でないパッド形状を持つ半導体チップ２３においても、効果的にオフセット量Ｗの調整をすることができるという効果を奏する。
【００８０】
以上説明した各実施形態は、本発明をワイヤボンディング装置に適用した場合について説明したが、本発明は、ワイヤボンディング装置のみでなく、半導体チップのパッド上に圧着ボールを形成するボンディング装置であれば、例えば、バンプボンディング装置などの他のボンディング装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施形態におけるワイヤボンディング装置の構成を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態におけるワイヤボンディング装置によってボンディングされた半導体装置を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態におけるワイヤボンディング装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態におけるワイヤボンディング装置のカメラによって取得した画像を示す説明図である。
【図５】図４に示す画像を処理して取得したパッド辺の線分と圧着ボールの輪郭の曲線を示す説明図である。
【図６】図５に示すパッド辺の線分と圧着ボールの輪郭の曲線との隙間長さを示す説明図である。
【図７】本発明の他の実施形態におけるワイヤボンディング装置のカメラによって取得した画像を示す説明図である。
【図８】図７に示す画像を処理して取得したパッド辺の線分と圧着ボールの輪郭の曲線との隙間長さを示す説明図である。
【図９】本発明の他の実施形態におけるワイヤボンディング装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の他の実施形態におけるワイヤボンディング装置のカメラによって取得した画像を示す説明図である。
【図１１】図１０に示す画像を処理して取得したパッド辺の線分と圧着ボールの輪郭の曲線および、パッド辺の線分ＸＹ方向との間の角度を示す説明図である。
【図１２】図１１に示すパッド辺の線分と圧着ボールの輪郭の曲線との隙間長さを示す説明図である。
【図１３】本発明の他の実施形態におけるワイヤボンディング装置のカメラによって取得した画像を処理して取得したパッド辺の線分と圧着ボールの輪郭の曲線との隙間長さを示す説明図である。
【図１４】本発明の他の実施形態におけるワイヤボンディング装置によってボンディングされた半導体装置の圧着ボールとパッドとの隙間を示す説明図である。
【図１５】本発明の他の実施形態におけるワイヤボンディング装置によってボンディングされた半導体装置の圧着ボールとパッドとの隙間を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０  ワイヤボンディング装置、１１  ＸＹテーブル、１２  ボンディングヘッド、１３  キャピラリ、１４  キャピラリ中心軸、１５  ボンディングアーム、１６  カメラ、１７  カメラ光軸、１８  Ｘ軸モータ、１９  Ｙ軸モータ、２０  Ｚ軸モータ、２１  リードフレーム、２２  リード、２３  半導体チップ、２４，１２４，１２４ａ，２２４，２２４ａ，３２４，３２４ａ，４２４ａ，５２４，６２４，７２４，８２４  ワイヤ、２５  表示部、３０，１３０，１３０ａ，２３０，２３０ａ，３３０，３３０ａ，４３０ａ，５３０，６３０，７３０，８３０  パッド、３２，３４，３６，３８，１３２，１３４，１３６，１３８，２３２，２３４，２３６，２３８，３３２，３３４，３３６，３３８  線分、４１，４２，１４１，１４２，２４１，２４２，３４１，３４２  接線、５０、１５０，１５０ａ，２５０，２５０ａ，３５０，３５０ａ，４５０ａ，５５０，６５０，７５０，８５０  圧着ボール、５３，１５３，２５３，３５３  曲線、６０  制御部、６２  データバス、６３  メモリ、６４  カメラインターフェース、６５  Ｘ軸モータインターフェース、６６  Ｙ軸モータインターフェース、６７  Ｚ軸モータインターフェース、６８  表示部インターフェース、７０，５００，６００，７００，８００  パッドグループ、Ｇｘ  Ｘ方向隙間長さ、Ｇｙ  Ｙ方向隙間長さ、Ｇｘａ  Ｘ方向隙間長さの平均値、Ｇｙａ  Ｙ方向隙間長さの平均値、Ｗ  オフセット量、Ｘｗ  Ｘ方向オフセット量、Ｙｗ  Ｙ方向オフセット量，Ｐｗ，Ｐｘ１，Ｐｘ２，Ｐｙ１，Ｐｙ２  パッド幅。
【要約】
【課題】ボンディング装置において、ファインピッチの半導体チップへのボンディングの場合にも効果的にオフセット量の修正を行いボンディング精度の向上を図る。
【解決手段】カメラによって取得したパッドの画像とオフセット量とに基づいてボンディングツール中心軸のＸＹ方向位置を制御する制御部は、カメラによって取得した画像を処理してパッドの各辺と、圧着ボールの輪郭とを取得する輪郭取得手段と、パッド各辺と圧着ボールの輪郭との各隙間長さＧｘ、Ｇｙを取得する隙間長さ取得手段と、隙間長さ取得手段によって取得した各隙間長さＧｘ、Ｇｙに基づいてオフセット量の修正を行うオフセット量修正手段と、を備える。
【選択図】図６【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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