JP6673268B2 - Management device, control method of management device, information processing program, and recording medium - Google Patents
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Description
本発明は、配線が形成された基板上に電子部品を配置してワイヤ接合を行うワイヤ接合ラインを管理する管理装置等に関する。 The present invention relates to a management device and the like for managing a wire bonding line for arranging electronic components on a substrate on which wiring is formed and performing wire bonding.
従来、パッケージされていないICチップ(ベアチップ)をプリント配線基板上に実装する方法として、COB(Chip on Board)方式が知られている。COB方式は、以下のような手順で行われる。ベアチップをプリント配線基板上に載置し、例えば銀ペーストを用いて接着させる(ダイボンディング)。そして、ベアチップが搭載されたプリント配線基板をプラズマ洗浄して、その表面を洗浄する。プラズマ洗浄後、ベアチップの電極部と、プリント配線基板の配線の一部として形成されている端子部とをワイヤ接合(ワイヤボンディング)する。その後、ベアチップおよびワイヤは樹脂によって封止され、他の電子部品の実装等の後工程を経て所望の製品が製造される。 Conventionally, a COB (Chip on Board) method is known as a method of mounting an unpackaged IC chip (bare chip) on a printed wiring board. The COB method is performed in the following procedure. The bare chip is placed on a printed wiring board and bonded using, for example, a silver paste (die bonding). Then, the printed wiring board on which the bare chip is mounted is subjected to plasma cleaning to clean the surface thereof. After the plasma cleaning, wire bonding (wire bonding) is performed between the electrode portion of the bare chip and the terminal portion formed as a part of the wiring of the printed wiring board. Thereafter, the bare chip and the wire are sealed with a resin, and a desired product is manufactured through a post-process such as mounting of another electronic component.
このようなCOB方式を用いる場合、パッケージ型のICチップをプリント配線基板上に実装する場合に比べて、プリント配線基板上にICチップを実装した状態の形状を薄く、かつ小さくすることができる。しかし、ワイヤ接合により形成された接合部は、様々な要因により、接合強度の低下および剥離が生じ得る。 When such a COB method is used, the shape of the state where the IC chip is mounted on the printed wiring board can be made thinner and smaller than when the package type IC chip is mounted on the printed wiring board. However, a bonding portion formed by wire bonding may have a decrease in bonding strength and peeling due to various factors.
そこで、ワイヤ接合前に、端子、パッドおよびリードフレームに光を照射し、光の反射率に基づいてそれらの表面状態を把握する方法が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。この方法では、表面状態が不良である場合、ワイヤ接合時の超音波出力を増大させて、接合部の品質向上を図っている。 Therefore, a method has been proposed in which a terminal, a pad, and a lead frame are irradiated with light before wire bonding, and the surface state of the terminal, pad, and lead frame is grasped based on the reflectance of the light (for example, see Patent Document 1). In this method, when the surface condition is poor, the ultrasonic output at the time of wire bonding is increased to improve the quality of the bonded portion.
しかしながら、接合部の接合強度は、4M変動の影響(装置およびオペレータ等の影響)を受けやすく、特に、プリント配線基板の端子部に施されためっき(例えば、金めっき)の品質の変動による影響が大きい。 However, the bonding strength of the bonding portion is susceptible to the influence of the 4M fluctuation (the influence of the apparatus and the operator, etc.), and particularly the fluctuation of the quality of the plating (for example, gold plating) applied to the terminal portion of the printed wiring board. Is big.
特許文献1に記載の方法のように、ワイヤ接合前に表面状態が不良であることを把握して、超音波出力を増大させた場合であっても、接合部には接合不良が生じることがあった。この場合、接合不良となったICチップおよびワイヤは廃棄することになり、生産のロスが生じてしまう。
As in the method described in
本発明の一態様は、生産のロスを低減することができる管理装置を実現することを目的とする。 An object of one embodiment of the present invention is to realize a management device that can reduce production loss.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様における管理装置は、配線が形成された基板上に電子部品を配置し、該電子部品の電極部と前記配線の端子部とをワイヤ接合するワイヤ接合ラインを管理する管理装置であって、前記電子部品を配置する前の前記基板の表面状態に関する表面状態情報に基づいて、該基板を評価する基板評価部と、前記ワイヤ接合ラインが含む装置の運転条件を設定する条件設定部とを備え、前記基板評価部は、前記基板について、1つ以上の所定の領域毎に該領域がワイヤ接合に適した表面状態であるか否かを評価し、前記条件設定部は、ワイヤ接合に不適であると評価された接合不適領域について、該接合不適領域に電子部品を配置しないことを決定し、ワイヤ接合に適していると評価された接合適当領域について、前記表面状態と、前記運転条件と、前記ワイヤ接合ラインにより接合されたワイヤの接合品質状態と、の最新の関係に基づいて、該接合適当領域の表面状態に応じて異なる運転条件を設定することを特徴としている。 In order to solve the above problem, a management device according to one embodiment of the present invention arranges an electronic component on a substrate on which a wiring is formed and wire-bonds an electrode portion of the electronic component and a terminal portion of the wiring. A management device that manages a wire bonding line, a board evaluation unit that evaluates the substrate based on surface state information related to a surface state of the substrate before placing the electronic component, and an apparatus that includes the wire bonding line. A condition setting unit that sets the operating conditions of the substrate, the substrate evaluation unit evaluates whether the substrate has a surface state suitable for wire bonding for each of one or more predetermined regions of the substrate. The condition setting unit determines that the electronic component is not arranged in the inappropriate bonding region for the inappropriate bonding region evaluated to be unsuitable for wire bonding, and the appropriate bonding region evaluated to be suitable for wire bonding. To Then, based on the latest relationship between the surface state, the operating conditions, and the bonding quality state of the wires bonded by the wire bonding line, different operating conditions are set according to the surface state of the appropriate bonding region. It is characterized by doing.
ここで、ワイヤ接合により電子部品の電極部に形成される接合部(部品側接合部)および基板の端子部に形成される接合部(基板側接合部)の接合強度は、電極部および端子部の表面状態に応じて変動する。基板の端子部にはめっき(例えば金めっき)が施されており、基板側接合部の接合強度は、このめっきの品質の影響を受ける。 Here, the bonding strength of the bonding part (part-side bonding part) formed on the electrode part of the electronic component by wire bonding and the bonding part (substrate-side bonding part) formed on the terminal part of the board is determined by the electrode part and the terminal part. Fluctuates depending on the surface condition of Plating (for example, gold plating) is applied to the terminal portion of the substrate, and the bonding strength of the substrate-side bonding portion is affected by the quality of the plating.
めっきの品質は、めっき工程における各種の条件およびめっき液の劣化等、様々な要因によって変動し得る。しかし、一般に、製品を製造する工場等の現場において、めっき品質状態の検査は行き届いてない(行われていない)。つまりめっき工程における変動要因は、ワイヤ接合工程における変動要因にそのまま繋がることになる。 The quality of plating can vary depending on various factors such as various conditions in the plating process and deterioration of the plating solution. However, in general, inspection of the plating quality state is not perfect (not performed) at a site such as a factory that manufactures products. That is, the variation factor in the plating process is directly linked to the variation factor in the wire bonding process.
ワイヤ接合ラインでは、例えばプラズマ洗浄によってめっきの表面の汚染を除去した後に、ワイヤ接合が行われる。接合不良が発生した場合、めっき品質を分析および評価し、めっき品質が所定の仕様外であれば基板を廃棄し、所定の仕様内であればプラズマ洗浄時間を変更して対処する(その後の運転を行う)ことが考えられる。 In the wire bonding line, wire bonding is performed after removing contamination on the surface of the plating by, for example, plasma cleaning. When a bonding failure occurs, the plating quality is analyzed and evaluated. If the plating quality is out of the predetermined specification, the substrate is discarded. To do).
しかし、プラズマ洗浄時間を長くしすぎると、ベアチップへの悪影響が発生する、および、めっき厚が薄くなり接合強度が低下してしまうという問題が発生する。また、ワイヤボンディング条件を変更することも考えられるが、そのことだけでは調整可能な範囲が狭く、めっき品質が所定の仕様内であっても、全ての製品を良品にすることは難しい。 However, if the plasma cleaning time is too long, there is a problem that a bad influence is exerted on the bare chip and that the plating thickness is reduced and the bonding strength is reduced. It is also conceivable to change the wire bonding conditions, but this alone has a narrow adjustable range, and it is difficult to make all the products non-defective even if the plating quality is within a predetermined specification.
また、ワイヤ接合ラインでは、めっき品質が変動するだけでなく、以下の変動もある。すなわち、ワイヤ接合に用いられる装置およびツールは、例えば摩耗状態、温度、および湿度等の周囲の環境の影響を受けて、或る運転条件における効果が変動する。 In the wire bonding line, not only the plating quality fluctuates, but also the following fluctuations occur. That is, devices and tools used for wire bonding vary in their effects under certain operating conditions under the influence of the surrounding environment such as, for example, abrasion conditions, temperature, and humidity.
上記の構成によれば、基板上に電子部品を配置する前に、基板評価部は、所定の領域毎に、ワイヤ接合に適した表面状態であるか否かを評価する。ここで、この所定の領域は、基板の全体であってもよい。或いは、所望の製品を製造するための回路が基板上に複数形成されている場合、それぞれの回路の領域を所定の領域とすることができる。 According to the above configuration, before arranging the electronic component on the substrate, the substrate evaluation unit evaluates, for each predetermined region, whether or not the surface state is suitable for wire bonding. Here, the predetermined region may be the entire substrate. Alternatively, when a plurality of circuits for manufacturing a desired product are formed on a substrate, each circuit region can be a predetermined region.
そして、条件設定部は、基板評価部によってワイヤ接合に不適であると評価された接合不適領域には電子部品を配置しないことを決定する。また、条件設定部は、ワイヤ接合に適していると評価された接合適当領域については、基板の表面状態と、前記運転条件と、前記ワイヤ接合ラインにより接合されたワイヤの接合品質状態と、の最新の関係に基づいて、該接合適当領域の表面状態に応じて異なる運転条件を設定する。 Then, the condition setting unit determines that the electronic component is not to be arranged in a bonding inappropriate region evaluated as inappropriate by the board evaluation unit for wire bonding. In addition, the condition setting unit, for a suitable bonding region evaluated to be suitable for wire bonding, the surface state of the substrate, the operating conditions, the bonding quality state of the wire bonded by the wire bonding line, Based on the latest relationship, different operating conditions are set according to the surface condition of the appropriate joining region.
ここで、上記関係は、或る表面状態および運転条件、並びにそのときに得られた接合部のワイヤ接合品質状態の組み合わせのデータを用いて、予め求めることができる。また、上記関係は、ワイヤ接合ラインを運転して得られたデータを用いて適宜更新することにより、最新の状態とすることができる。そのため、この関係に基づいて、適切なワイヤ接合品質状態(接合強度が高い接合部)となる適切な運転条件を求めることができる。 Here, the above relationship can be obtained in advance by using data of a combination of a certain surface condition and operating condition, and a wire joining quality condition of the joint obtained at that time. In addition, the above relation can be updated to the latest state by appropriately updating using the data obtained by operating the wire bonding line. Therefore, based on this relationship, it is possible to obtain an appropriate operating condition for achieving an appropriate wire bonding quality state (a bonding portion having a high bonding strength).
つまり、ワイヤ接合ラインにおける運転条件を、接合強度が大きくなり得る適切な運転条件に変更して、ワイヤ接合を行うことができる。 That is, the wire bonding can be performed by changing the operating conditions in the wire bonding line to appropriate operating conditions that can increase the bonding strength.
そのため、電子部品を配置してワイヤ接合を行った後に、接合不良が発見される蓋然性を低減することができる。その結果、ワイヤ接合後に不良が発見されて、電子部品およびワイヤ等の材料、生産工程に費やした時間、およびエネルギー等の損失が生じることを低減することができる。したがって、生産のロスを低減することができる。 Therefore, it is possible to reduce the probability that a bonding failure is found after the electronic components are arranged and the wires are bonded. As a result, it is possible to reduce the occurrence of defects such as defects of materials such as electronic components and wires, time spent in a production process, energy, and the like, which are found after wire bonding. Therefore, production loss can be reduced.
また、本発明の一態様における管理装置では、前記所定の領域には端子部が1つ以上含まれており、前記ワイヤ接合ラインは、前記電子部品が配置された基板を表面洗浄する表面洗浄装置と、金属線を用いて荷重および超音波を印加して前記電子部品の電極部と前記端子部とをワイヤ接合するワイヤ接合装置と、を含み、前記表面状態情報に基づいて前記基板の表面状態を分類するための規則に関する状態分類情報、並びに、各分類に対応する運転条件に関する、前記関係を示す運転条件情報を格納する記憶部をさらに備え、前記状態分類情報の分類毎に、前記表面洗浄装置における表面洗浄条件およびワイヤ接合装置におけるワイヤ接合条件の組み合わせが異なり、前記条件設定部は、前記接合適当領域が、良好な表面状態であると前記基板評価部により評価されている場合、該接合適当領域の表面状態に応じて、ワイヤ接合装置におけるワイヤ接合条件を変更するとともに、前記表面洗浄装置における表面洗浄条件は変更しないようになっていることが好ましい。 Further, in the management device according to one aspect of the present invention, the predetermined region includes one or more terminal portions, and the wire bonding line includes a surface cleaning device configured to clean a surface of the substrate on which the electronic component is disposed. And a wire bonding apparatus that applies a load and an ultrasonic wave using a metal wire to wire-bond the electrode part and the terminal part of the electronic component, and the surface state of the substrate based on the surface state information. State classification information on rules for classifying, and a storage unit for storing operation condition information indicating the relation with respect to operation conditions corresponding to each classification, and for each classification of the state classification information, the surface cleaning The combination of the surface cleaning conditions in the apparatus and the wire bonding conditions in the wire bonding apparatus are different, and the condition setting unit determines that the appropriate bonding area has a good surface condition. When evaluated by the evaluation unit, according to the surface condition of the appropriate bonding region, while changing the wire bonding conditions in the wire bonding device, the surface cleaning conditions in the surface cleaning device should not be changed. preferable.
上記の構成によれば、状態分類情報は、基板の表面状態を分類するための規則に関する情報を含む。表面状態情報および状態分類情報を用いて、表面状態を分類することができる。 According to the above configuration, the state classification information includes information on rules for classifying the surface state of the substrate. The surface state can be classified using the surface state information and the state classification information.
また、基板評価部による分類結果に応じて、条件設定部は、適切な表面洗浄条件およびワイヤ接合条件を設定する。ここで、運転条件情報は、例えば、基板の表面状態の分類毎に、表面洗浄条件およびワイヤ接合条件と、接合部の接合強度との関係をマッピングして、接合強度が最大となる運転条件を求めることにより作成することができる。この運転条件情報を用いて運転条件を設定することにより、接合部の接合強度を高めることができる。そのため、接合不良が発見される蓋然性を低減して、生産のロスを低減することができる。 The condition setting unit sets appropriate surface cleaning conditions and wire bonding conditions according to the classification result by the substrate evaluation unit. Here, the operating condition information, for example, for each classification of the surface state of the substrate, mapping the relationship between the surface cleaning conditions and wire bonding conditions, the bonding strength of the bonding portion, to determine the operating conditions at which the bonding strength is maximum. It can be created by asking. By setting the operating conditions using the operating condition information, the joining strength of the joint can be increased. Therefore, it is possible to reduce the probability that a bonding failure is found, and reduce production loss.
そして、状態分類情報の分類毎に、前記表面洗浄装置およびワイヤ接合装置の運転条件の組み合わせが異なる。ここで、基板評価部によって良好な表面状態であると評価された接合適当領域が有る場合、ワイヤ接合装置におけるワイヤ接合条件を変更するとともに、表面洗浄装置における表面洗浄条件は変更しない。つまり、基板品質が良好な場合(通常の場合)は、表面洗浄時間(例えばプラズマ洗浄時間)を変更しないでよい。そのため、ワイヤ接合ラインおよびCOB方式の製造ラインにおける製品の生産数量を安定させることができる。これは、表面洗浄時間を長くすると製造ラインのスピードが低減し得るためである。また、従来の方法では、表面洗浄時間を変更すると、適切なワイヤ接合条件を探る必要があり、そのための時間も必要であった。 The combination of the operating conditions of the surface cleaning device and the wire bonding device differs for each classification of the state classification information. Here, if there is an appropriate bonding region that is evaluated as being in a good surface state by the substrate evaluation unit, the wire bonding conditions in the wire bonding device are changed, and the surface cleaning conditions in the surface cleaning device are not changed. That is, when the substrate quality is good (normal case), the surface cleaning time (for example, the plasma cleaning time) need not be changed. Therefore, the production quantity of the products in the wire bonding line and the COB type production line can be stabilized. This is because if the surface cleaning time is lengthened, the speed of the production line can be reduced. Further, in the conventional method, if the surface cleaning time is changed, it is necessary to search for an appropriate wire bonding condition, and the time for that is required.
また、ラインに投入された基板のめっき品質が所定の仕様内であるが粗悪な品質である場合のみ、表面洗浄時間を変更する。これにより、製品の生産数量の減少を抑制しながら、製品の不良を減らすことができる。 Further, the surface cleaning time is changed only when the plating quality of the substrate put into the line is within the predetermined specification but is poor quality. This makes it possible to reduce product defects while suppressing a decrease in the production quantity of the product.
これにより、ワイヤ接合ラインおよびCOB方式の製造ラインにおける製品の生産数量に及ぼす影響を低減しつつ、不良を減らすことができる。 As a result, it is possible to reduce the number of defects while reducing the effect on the production quantity of products in the wire bonding line and the COB type production line.
また、本発明の一態様における管理装置では、前記端子部における、ワイヤ接合の対象となる箇所を基板側接合対象部とすると、前記表面状態情報は、前記基板の表面を画像計測して得られた、複数の前記基板側接合対象部のそれぞれの計測値を含み、前記状態分類情報は、前記基板側接合対象部がワイヤ接合に不適であると判定するための数値範囲と、前記基板を複数の表面状態のうちの何れかに分類するための数値範囲とを含み、前記基板評価部は、前記表面状態情報および前記状態分類情報に基づいて、前記接合不適領域を決定するとともに、前記基板上に前記接合適当領域が有る場合、前記接合適当領域が含む1つ以上の前記基板側接合対象部の計測値を用いて算出した代表値に基づいて、基板の表面状態を分類して評価してもよい。 Further, in the management device according to one aspect of the present invention, when a portion to be wire-bonded in the terminal portion is a board-side bonding target portion, the surface state information is obtained by measuring an image of the surface of the substrate. In addition, each of the measurement values of the plurality of board-side joining target portions includes a measurement range, and the state classification information includes a numerical range for determining that the board-side joining target portion is inappropriate for wire joining, and a plurality of the board. The substrate evaluation unit, based on the surface state information and the state classification information, determines the inappropriate bonding area, When there is a suitable bonding region, based on a representative value calculated using a measurement value of one or more substrate-side bonding target portions included in the suitable bonding region, the surface state of the substrate is classified and evaluated. Good
上記の構成によれば、基板の表面状態情報として、基板の表面を撮像した画像データを画像計測して、例えば、彩度、明度、または色相等により数値化した情報を得ることができる。そして、状態分類情報は、基板の表面状態を分類するための数値範囲の情報を含む。そのため、表面状態情報および状態分類情報を用いて、表面状態の分類を比較的容易に行うことができる。 According to the above configuration, as the surface state information of the substrate, image data obtained by imaging the surface of the substrate can be image-measured, and information quantified by, for example, saturation, brightness, hue, or the like can be obtained. The state classification information includes information on a numerical range for classifying the surface state of the substrate. Therefore, the classification of the surface state can be relatively easily performed using the surface state information and the state classification information.
また、基板評価部は、基板上に接合適当領域が有る場合、接合適当領域が含む1つ以上の基板側接合対象部の計測値を用いて算出した代表値に基づいて、基板の表面状態を分類することができる。この代表値は、複数の計測値の平均値または中央値であってよい。この場合、基板の全体的な表面状態に基づいて、条件設定部は、適切な運転条件を設定することができる。そのため、基板の全体において、各接合部の接合強度を高くし易い。 In addition, when there is an appropriate bonding region on the substrate, the substrate evaluation unit determines a surface state of the substrate based on a representative value calculated using a measurement value of one or more substrate-side bonding target portions included in the appropriate bonding region. Can be classified. This representative value may be an average value or a median value of a plurality of measured values. In this case, the condition setting unit can set appropriate operating conditions based on the overall surface state of the substrate. Therefore, it is easy to increase the bonding strength of each bonding portion in the entire substrate.
或いは、代表値として、接合適当領域が含む1つ以上の基板側接合対象部の計測値の中で最もめっき品質が悪いと推定される計測値を採用することもできる。 Alternatively, as the representative value, a measurement value estimated to have the worst plating quality among the measurement values of one or more substrate-side bonding target portions included in the appropriate bonding region may be employed.
これにより、電子部品を配置してワイヤ接合を行った後に、接合不良が発見される蓋然性をより一層低減することができる。したがって、生産のロスを低減することができる。 This makes it possible to further reduce the probability that a bonding defect will be found after the electronic components are arranged and wire bonding is performed. Therefore, production loss can be reduced.
また、本発明の一態様における管理装置は、或る表面洗浄条件およびワイヤ接合条件にてワイヤ接合した場合の、前記ワイヤ接合装置から取得した超音波波形を含む情報に基づいてワイヤ接合部の強度を推定する強度推定部と、表面洗浄条件、ワイヤ接合条件、および推定したワイヤ接合部の強度を用いて、前記運転条件情報を、前記基板の表面状態の分類毎に作成する条件情報作成部とをさらに備えていてもよい。 Further, the management device according to one aspect of the present invention is configured such that, when wire bonding is performed under certain surface cleaning conditions and wire bonding conditions, the strength of the wire bonding portion is determined based on information including an ultrasonic waveform acquired from the wire bonding device. A strength estimating unit for estimating the surface cleaning conditions, wire bonding conditions, and the estimated strength of the wire bonding unit, and using the estimated strength of the wire bonding unit, a condition information creating unit that creates the operating condition information for each classification of the surface state of the substrate; May be further provided.
上記の構成によれば、強度推定部は、ワイヤ接合時の超音波波形を含む情報に基づいて、接合部の強度を推定する。ここで、ワイヤ接合ラインの稼働に伴って、運転条件および基板側接合対象部の表面状態と、それに対応する接合部の推定強度とのデータが得られる。条件情報作成部は、得られたデータを用いて、運転条件情報を作成することができる。 According to the above configuration, the strength estimating unit estimates the strength of the joint based on the information including the ultrasonic waveform at the time of wire joining. Here, along with the operation of the wire bonding line, data on the operating conditions, the surface condition of the substrate-side bonding target portion, and the corresponding estimated strength of the bonding portion are obtained. The condition information creation unit can create operation condition information using the obtained data.
また、本発明の一態様における管理装置は、前記条件情報作成部は、前記ワイヤ接合ラインを運転して得られた結果としての、表面洗浄条件、ワイヤ接合条件、および推定したワイヤ接合部の強度、の組み合わせを用いて、前記運転条件情報を更新することが好ましい。 Further, in the management device according to one aspect of the present invention, the condition information creating unit may include a surface cleaning condition, a wire joining condition, and an estimated strength of the wire joining unit as a result obtained by operating the wire joining line. Preferably, the operating condition information is updated using a combination of
上記の構成によれば、条件情報作成部は、運転条件情報を適宜更新することもできる。これにより、運転条件情報として、基板の表面状態と、運転条件と、ワイヤ接合ラインにより接合されたワイヤの接合品質状態と、の最新の関係を得ることができる。そのため、適切なワイヤ接合品質状態(接合強度が高い接合部)となる適切な運転条件を、最新の関係に基づいて求めることができる。 According to the above configuration, the condition information creating unit can also appropriately update the operation condition information. This makes it possible to obtain, as the operating condition information, the latest relationship between the surface state of the substrate, the operating conditions, and the bonding quality state of the wires bonded by the wire bonding line. Therefore, it is possible to obtain an appropriate operating condition for achieving an appropriate wire bonding quality state (a bonding portion having a high bonding strength) based on the latest relationship.
また、本発明の一態様における管理装置は、前記基板評価部は、或る所定の領域において、ワイヤ接合に不適であると分類される数値範囲内の計測値を示す前記基板側接合対象部が1つ以上有る場合、該領域を前記接合不適領域と評価するようになっていることが好ましい。 Further, in the management device according to one aspect of the present invention, the board evaluation unit may be configured such that the board-side bonding target unit that indicates a measurement value within a numerical range classified as inappropriate for wire bonding in a predetermined area. When there is one or more, it is preferable that the area be evaluated as the inappropriate bonding area.
上記の構成によれば、ワイヤ接合に不適な基板側接合対象部を1つでも含む領域は、接合不適領域とすることができる。これにより、電子部品を配置してワイヤ接合を行った後に、接合不良が発見される蓋然性をより一層低減することができる。 According to the above configuration, a region including at least one substrate-side bonding target portion unsuitable for wire bonding can be a bonding inappropriate region. This makes it possible to further reduce the probability that a bonding defect will be found after the electronic components are arranged and wire bonding is performed.
また、本発明の一態様における管理装置は、前記基板は、複数の回路基板が配列して形成された複数個取り基板であり、前記1つ以上の所定の領域はそれぞれ、前記回路基板に対応してもよい。 Further, in the management device according to one aspect of the present invention, the board is a multi-piece board formed by arranging a plurality of circuit boards, and the one or more predetermined areas correspond to the circuit boards, respectively. May be.
上記の構成によれば、複数個取り基板をワイヤ接合ラインに投入して、接合不適領域と評価された回路基板には電子装置を配置せず、その他の回路基板には電子装置を配置するとともに表面状態に応じた運転条件にてワイヤ接合を行うことができる。 According to the above configuration, the multi-piece board is put into the wire bonding line, and the electronic device is not arranged on the circuit board evaluated as the unsuitable joining area, and the electronic device is arranged on the other circuit boards. Wire bonding can be performed under operating conditions according to the surface condition.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様における管理装置の制御方法は、配線が形成された基板上に電子部品を配置し、該電子部品の電極部と前記配線の端子部とをワイヤ接合するワイヤ接合ラインを管理する管理装置の制御方法であって、前記電子部品を配置する前の前記基板の表面状態に関する表面状態情報に基づいて該基板を評価する基板評価ステップと、前記ワイヤ接合ラインが含む装置の運転条件を設定する条件設定ステップと、を含み、前記基板評価ステップにおいて、前記基板について、1つ以上の所定の領域毎に該領域がワイヤ接合に適した表面状態であるか否かを評価し、前記条件設定ステップにおいて、ワイヤ接合に不適であると評価された接合不適領域について、該接合不適領域に電子部品を配置しないことを決定し、ワイヤ接合に適していると評価された接合適当領域について、前記表面状態と、前記運転条件と、前記ワイヤ接合ラインにより接合されたワイヤの接合品質状態と、の最新の関係に基づいて、該接合適当領域の表面状態に応じて異なる運転条件を設定することを特徴としている。 In order to solve the above problem, a control method of a management device according to one embodiment of the present invention includes disposing an electronic component on a substrate on which a wiring is formed, and connecting an electrode part of the electronic component and a terminal part of the wiring. A control method of a management device that manages a wire bonding line for performing wire bonding, wherein a board evaluation step of evaluating the board based on surface state information on a surface state of the board before arranging the electronic component; and And a condition setting step of setting an operating condition of an apparatus included in the bonding line. In the substrate evaluating step, for each of one or more predetermined regions, the substrate is in a surface state suitable for wire bonding. It is evaluated whether or not the electronic component is not arranged in the inappropriate bonding region for the inappropriate bonding region evaluated as inappropriate for wire bonding in the condition setting step. For the appropriate bonding region evaluated to be suitable for wire bonding, based on the latest relationship between the surface state, the operating conditions, and the bonding quality state of the wires bonded by the wire bonding line. It is characterized in that different operating conditions are set according to the surface condition of the appropriate joining region.
上記の構成によれば、基板評価ステップにおいて、基板上に電子部品を配置する前に、基板は、所定の領域毎に、ワイヤ接合に適した表面状態であるか否か評価される。そして、条件設定ステップにおいて、基板評価ステップにてワイヤ接合に不適であると評価された接合不適領域には電子部品を配置しないことを決定する。また、条件設定ステップにおいて、ワイヤ接合に適していると評価された接合適当領域については、その表面状態に応じて異なる運転条件を設定する。つまり、ワイヤ接合ラインにおける運転条件を、接合強度が大きくなり得る適切な運転条件に変更して、ワイヤ接合を行うことができる。 According to the above configuration, in the board evaluation step, before arranging the electronic component on the board, the board is evaluated for each predetermined region whether or not the surface state is suitable for wire bonding. Then, in the condition setting step, it is determined that the electronic component is not to be arranged in the unsuitable bonding region evaluated as inappropriate for wire bonding in the board evaluation step. Further, in the condition setting step, different operating conditions are set according to the surface condition of the appropriate bonding region evaluated as being suitable for wire bonding. That is, the wire bonding can be performed by changing the operating conditions in the wire bonding line to appropriate operating conditions that can increase the bonding strength.
そのため、電子部品を配置してワイヤ接合を行った後に、接合不良が発見される蓋然性を低減することができる。その結果、ワイヤ接合後に不良が発見されて、電子部品およびワイヤ等の材料、生産工程に費やした時間、およびエネルギー等の損失が生じることを低減することができる。したがって、生産のロスを低減することができる。 Therefore, it is possible to reduce the probability that a bonding failure is found after the electronic components are arranged and the wires are bonded. As a result, it is possible to reduce the occurrence of defects such as defects of materials such as electronic components and wires, time spent in a production process, energy, and the like, which are found after wire bonding. Therefore, production loss can be reduced.
本発明の一態様によれば、生産のロスを低減することができる管理装置を実現するという効果を奏する。 According to one embodiment of the present invention, there is an effect of realizing a management device capable of reducing production loss.
本発明の一実施形態について、図1〜8に基づいて説明すれば、以下のとおりである。 One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
本実施の形態では、管理装置として、COB方式の電子部品実装工程の中の部分的な行程である、プリント配線基板(配線が形成された基板)上にベアチップ(電子部品)をワイヤ接合するワイヤ接合ラインを管理する管理装置について説明する。なお、本発明の一態様における管理装置としては、必ずしもこれに限らない。例えば、ICパッケージの製造工程における、配線としてのリードフレーム(端子部)を有する基板上にベアチップをワイヤ接合により実装する工程に適用することもできる。 In the present embodiment, a wire for bonding a bare chip (electronic component) on a printed wiring board (substrate on which wiring is formed), which is a partial process in a COB-type electronic component mounting process, is used as a management device. A management device that manages a joining line will be described. Note that the management device in one embodiment of the present invention is not necessarily limited to this. For example, the present invention can be applied to a process of mounting a bare chip by wire bonding on a substrate having a lead frame (terminal portion) as a wiring in a manufacturing process of an IC package.
また、本実施の形態では、ベアチップを実装する基板として、片面に導体パターンが形成された片面板の硬質プリント配線基板を用いる構成について説明する。他の態様として、基板は、例えば、両面プリント配線基板、または多層化された多層板のプリント配線基板であってよく、フレキシブル基板であってもよい。 In the present embodiment, a configuration in which a single-sided hard printed wiring board having a conductor pattern formed on one side is used as a substrate on which a bare chip is mounted will be described. In another embodiment, the substrate may be, for example, a double-sided printed wiring board, a multilayer printed wiring board, or a flexible board.
(ワイヤ接合ライン)
図2は、COB方式の電子部品実装工程の一例の概要を示す図である。ここでは、COB方式の電子部品実装工程の一例を説明し、説明の便宜上、詳細な説明は省略する。この説明の中で、本発明の一態様における管理装置が管理する対象であるワイヤ接合ラインについて概略的に説明する。
(Wire bonding line)
FIG. 2 is a diagram illustrating an outline of an example of a COB-type electronic component mounting process. Here, an example of a COB-type electronic component mounting process will be described, and a detailed description will be omitted for convenience of description. In this description, a wire bonding line to be managed by the management device according to one embodiment of the present invention will be schematically described.
図2に示すように、一例としてのCOB方式の電子部品実装工程900は、以下のような流れにて行われる。先ず、図示しない前工程において、集積回路が形成されたウエハから切り出されたベアチップ(ダイと称することもある)、およびプリント配線基板が用意される。このプリント配線基板には、めっき処理が適宜行われている。プリント配線基板における、ベアチップとワイヤ接合される配線の端部(端子部)には、例えば金めっきが施されている。この端子部について、以下、基板側パッドと称することがある。なお、めっきとしては、金めっきに限定されず、銅めっきまたはアルミニウムめっきであってもよい。 As shown in FIG. 2, a COB electronic component mounting process 900 as an example is performed according to the following flow. First, in a pre-process not shown, a bare chip (also referred to as a die) cut out from a wafer on which an integrated circuit is formed, and a printed wiring board are prepared. A plating process is appropriately performed on the printed wiring board. For example, gold plating is applied to an end portion (terminal portion) of the wiring to be wire-bonded to the bare chip on the printed wiring board. Hereinafter, this terminal portion may be referred to as a substrate-side pad. The plating is not limited to gold plating, but may be copper plating or aluminum plating.
ダイボンダ901が、例えば銀ペーストをダイボンドとして用いて、プリント配線基板上にベアチップを配置して接着する。オーブン902を用いて、ダイボンドが硬化される。次に、プラズマクリーナ903を用いて、ベアチップおよびプリント配線基板の表面をプラズマ洗浄する。これにより、ベアチップの電極表面、および基板側パッドの金めっき表面を洗浄する。ベアチップの電極(電極部)について、以下、チップ側パッドと称することがある。ワイヤボンダ904を用いて、上記チップ側パッドおよび基板側パッドをワイヤ接合する。このワイヤ接合は、例えば金を用いて行われる。
A
そして、一般に、人による目視検査によって、ワイヤ接合の検査を行う。ここでは、外観検査装置905を用いる場合について示している。オートディスペンサ906を用いて、ベアチップ、金ワイヤ、および接合部を覆うようにシリコン等の樹脂を塗布して封止する。脱泡機907を用いて、樹脂の脱泡を行う。硬化炉908を用いて、樹脂を硬化させる。
In general, inspection of wire bonding is performed by visual inspection by a person. Here, the case where the
その後、半田自動印刷機909を用いて、プリント配線基板上にクリーム半田を塗布する。チップマウンタ910を用いて、チップコンデンサおよび抵抗等の各種の電子部品を、上記クリーム半田の上に載置し、その後、リフロー炉911を用いてリフローを行うことにより、それらの電子部品を表面実装する。ファンクションテスタ912を用いて、機能検査を行い、その他の後工程を経て製品が製造される。
Thereafter, cream solder is applied onto the printed wiring board using an
本実施の形態の管理装置が管理するワイヤ接合ラインは、上記COB方式の電子部品実装工程900における、ダイボンダ901からワイヤボンダ904までが行う処理行程を含む。
The wire bonding line managed by the management apparatus according to the present embodiment includes a process performed by the
(管理システム)
図1は、本実施の形態の管理装置10およびワイヤ接合ライン20を含む管理システム1の構成を概略的に示すブロック図である。次に、図1に基づいて、本発明の一態様における管理装置10およびワイヤ接合ライン20を含む管理システム1の構成について説明する。
(Management system)
FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a
図1に示すように、管理システム1は、管理装置10とワイヤ接合ライン20とを含む。管理装置10は、ワイヤ接合ライン20が含む各装置と通信可能に接続されている。ワイヤ接合ライン20は、表面状態計測装置21、ダイボンディング装置22、プラズマ洗浄装置(表面洗浄装置)23、およびワイヤ接合装置24を含む。
As shown in FIG. 1, the
本実施の形態では、ワイヤ接合ライン20の前工程において、複数のプリント配線基板(回路基板)が配列して形成されたプリント配線基板シート(複数個取り基板)が用意され、表面状態計測装置21に投入される。このようなプリント配線基板シートは、ワイヤ接合ライン20の後工程において、各種の処理が施された後、各プリント配線基板に切り分けられ、製品となる。換言すれば、プリント配線基板シートは、回路基板としての複数の個片を含んでいる。
In the present embodiment, in a process prior to the
表面状態計測装置21は、カメラを備えており、上記カメラを用いて、ベアチップを配置する前のプリント配線基板シートの表面を撮像し、得られた画像データを解析する。表面状態計測装置21には、プリント配線基板シートの表面上に存在する複数の基板側パッドのそれぞれの位置についてのデータ、並びに、後の行程においてワイヤ接合装置24がワイヤを接合する箇所(基板側接合対象部)の位置についてのデータのうち少なくともいずれかが入力される。この入力は、管理装置10からデータが転送されて行われてもよく、またはワイヤ接合装置24が備える図示しない入力部を用いて行われてもよい。
The surface
表面状態計測装置21は、上記入力されたデータに基づいて、プリント配線基板シートが含む複数の基板側接合対象部のそれぞれについて、上記画像データを解析し、表面状態を数値化する。この数値化は、例えば、色相、彩度、または明度等によって行うことができる。本実施の形態では、彩度を用いることとする。
The surface
なお、表面状態計測装置21は、画像データを解析することによって基板側パッドの位置を認識するようになっていてもよい。
The surface
基板側接合対象部を対象として数値化することにより、前工程におけるめっき液の汚染に起因する汚れだけでなく、その他の汚れ等の飛散による特定のポイントにおける表面状態の不良を検出することができる。 By digitizing the target portion to be bonded on the substrate side, it is possible to detect not only the dirt caused by the contamination of the plating solution in the previous process but also the defect of the surface state at a specific point due to scattering of other dirt and the like. .
また、表面状態計測装置21が基板側接合対象部または基板側パッドといった、ワイヤ接合される箇所の表面状態を数値化する具体的な態様は特に限定されない。例えば、赤外光を照射して、該赤外光の反射率または吸収率を計測する等の方法を用いて表面状態を数値化してもよい。
Further, the specific mode in which the surface
ダイボンディング装置22は、上述したCOB方式の電子部品実装工程900が含むダイボンダ901およびオーブン902を含む構成である。ダイボンディング装置22としては、公知の装置を用いればよく、詳細な説明は省略する。
The
プラズマ洗浄装置23は、アルゴンプラズマを用いて、基板側パッドおよびチップ側パッドの表面の有機物を除去する装置である。ワイヤ接合装置24は、キャピラリを通じた金線(金属線)を用いて、熱および荷重に加えて、超音波を併用して接合を行うサーモソニック(超音波熱圧着)方式にてワイヤ接合(ワイヤボンディング)を行う。これらプラズマ洗浄装置23およびワイヤ接合装置24としては、公知の装置を用いることができ、詳細な説明は省略する。このプラズマ洗浄装置23は、表面洗浄装置の一例であって、表面洗浄装置としてはこれに限定されない。レーザまたはイオンビーム等を用いて、基板側パッドおよびチップ側パッドの表面の有機物を除去する装置を用いることもできる。
The
なお、ワイヤ接合ライン20は、表面状態計測装置21〜ワイヤ接合装置24の順番に構成されていればよく、各装置の間に図示しない他の装置を含んでいてもよい。ワイヤ接合ライン20における処理の途中において、プリント配線基板シートは、図示しない保管場所に一時的に保管されてもよい。
The
(管理装置10)
管理装置10は、評価対象としてのプリント配線基板シートの表面状態を判定する状態判定部(基板評価部)11と、表面状態の判定結果(評価)に基づいてワイヤ接合ライン20が含む装置の適切な運転条件を設定する運転条件設定部(条件設定部)12と、ワイヤ接合装置24からのワイヤ接合時の情報に基づいてワイヤの接合強度を推定する強度推定部13と、運転条件および推定した強度を用いてログデータを作成するログデータ作成部14と、各種のデータを格納する記憶部15と、記憶部15に格納されたデータを作成および更新する条件作成部(条件情報作成部)16とを備えている。この管理装置10は、例えばPC(Personal Computer)によって構成されてよい。
(Management device 10)
The
また、記憶部15には、プリント配線基板の表面状態を判定(分類)するための基準となる分類基準データ(状態分類情報)15aと、表面状態の各分類に対応するワイヤ接合ライン20の適切な運転条件についての運転条件データ(運転条件情報)15bと、ワイヤ接合ライン20の運転条件と、強度推定部13により推定したワイヤの接合強度(接合品質状態)とを対応付けて記録したログデータ15cと、が格納されている。これら分類基準データ15a、運転条件データ15b、ログデータ15cについて、詳しくは管理システム1が実行する処理の流れの説明と合わせて後述する。
The
状態判定部11は、表面状態計測装置21から受信した、各基板側接合対象部の表面状態の指標としての彩度についての情報(表面状態情報)、および分類基準データ15aに基づいて、ベアチップを配置する前のプリント配線基板シート(基板)の表面状態を評価する。ここで、状態判定部11は、プリント配線基板シートが含む複数の回路基板のそれぞれについて、表面状態を評価する。そして、ワイヤ接合に不適な基板側接合対象部を含む回路基板を、ワイヤ接合に不適な接合不適基板(接合不適領域)であると判定する。換言すれば、状態判定部11は、プリント配線基板シートを1つ以上の所定の領域毎に、該領域がワイヤ接合に適した表面状態であるか否かを評価する。分類基準データ15aは、この判定の基準となるデータである。
The
ここで、所定の領域としての回路基板には、基板側パッド(端子部)が含まれている。この基板側パッドの数は特に限定されないが、回路基板は、少なくとも1つの基板側パッドを含む。1つの基板側パッドは、少なくとも1つの基板側接合対象部を含む。 Here, the circuit board as the predetermined area includes a board-side pad (terminal part). Although the number of the board-side pads is not particularly limited, the circuit board includes at least one board-side pad. One board-side pad includes at least one board-side joining target portion.
状態判定部11は、詳しくは後述するが、表面状態情報および分類基準データ15aに基づいて、或る基板側接合対象部の彩度が所定の数値範囲である場合、該基板側接合対象部はワイヤ接合に適していないと判定するようになっている。この場合、状態判定部11は、該基板側接合対象部を含む回路基板(所定の領域)について、接合不適基板であると判定する。
As will be described in detail later, the
状態判定部11は、プリント配線基板シートにおける、接合不適基板として判定されなかった、ワイヤ接合が可能であると評価された回路基板を接合可能基板(接合適当領域)であると判定する。ここで、状態判定部11は、プリント配線基板シートが複数の接合可能基板を含む場合、複数の接合可能基板がそれぞれ含む基板側接合対象部の彩度の情報に基づいて、プリント配線基板シートの代表値としての代表彩度を算出する。
The
この代表彩度は、プリント配線基板シートが含む複数の基板側接合対象部から得られた複数の彩度の平均値または中央値であってよい。また、代表彩度は、複数の基板側接合対象部からそれぞれ得られた複数の彩度のうち、分類基準データ15aにおける接合不適基板と判定される数値範囲に最も近い彩度を採用してもよい。また、代表彩度は、例えば、プリント配線基板シートが含む複数の基板側接合対象部から得られた複数の彩度の最大値または最小値を採用したものであってもよい。代表彩度の算出方法は特に限定されない。
The representative saturation may be an average value or a median of a plurality of saturations obtained from a plurality of board-side joining target portions included in the printed wiring board sheet. In addition, the representative saturation may be the saturation closest to the numerical range of the
そして、代表彩度は、プリント配線基板シートが含む複数の接合可能基板がそれぞれ含む全ての基板側接合対象部の彩度を用いて算出してもよく、全ての基板側接合対象部の中から抽出した複数の基板側接合対象部の彩度を用いて算出してもよい。 Then, the representative saturation may be calculated using the saturation of all the board-side joining target portions included in the plurality of bondable boards included in the printed wiring board sheet, and may be calculated from among all the board-side joining target portions. The calculation may be performed using the extracted saturations of the plurality of substrate-side joining target portions.
なお、表面状態計測装置21のカメラにより撮像した画像データを、表面状態計測装置21ではなく状態判定部11が解析して彩度を算出する構成であってもよい。
Note that the configuration may be such that the image data captured by the camera of the surface
運転条件設定部12は、状態判定部11による評価結果および運転条件データ15bに基づいて、ダイボンディング装置22、プラズマ洗浄装置23、およびワイヤ接合装置24の運転条件を設定する。運転条件設定部12は、接合不適基板にはベアチップを配置しないように、ダイボンディング装置22の運転条件を決定する。また、プリント配線基板シートの代表彩度に基づいて分類されたプリント配線基板シートの表面状態および運転条件データ15bに基づいて、プラズマ洗浄装置23、およびワイヤ接合装置24の運転条件を設定する。このことについて、詳しくは後述する。
The operating
強度推定部13は、ワイヤ接合装置24から得た、ワイヤ接合時の超音波波形のデータに基づいて、その接合部の接合強度を推定する。この接合強度の推定方法は、例えば、以下の方法を用いることができる。ワイヤ接合装置24は振動子を備えており、この振動子を流れる電流値および振動子の駆動電圧と、1つの接合対象部にワイヤ接合を行っている間の押し付け方向に移動したキャピラリ先端の移動量(Z軸変位量)と、を用いて、強度推定を行う。振動子を流れる電流値および振動子の駆動電圧は、振動子の超音波波形と対応する。つまり、振動子の超音波波形における、波形振幅安定部から接合強度を推定することができる。例えば下記の式を用いることができる。
The
強度=a0+a1×X1+a2×X2+a3×X3
ここで、X1はZ軸変位(変化量)であり、X2は電流(振幅)、X3は電圧(振幅)である。a0、a1、a2、a3は影響係数である。
Intensity = a0 + a1 × X1 + a2 × X2 + a3 × X3
Here, X1 is a Z-axis displacement (change amount), X2 is a current (amplitude), and X3 is a voltage (amplitude). a0, a1, a2, and a3 are influence coefficients.
なお、強度推定部13は、少なくとも超音波波形を含む情報を用いて接合強度を推定する構成であってよい。また、強度推定部13は、他の公知の方法を用いて、接合強度を推定するようになっていてもよい。
Note that the
ログデータ作成部14は、運転条件設定部12および強度推定部13から取得した以下の情報を用いて、ログデータ15cを作成する。すなわち、ログデータ作成部14は、運転条件設定部12から、ダイボンディング装置22、プラズマ洗浄装置23、およびワイヤ接合装置24の運転条件の情報を取得する。さらに、ログデータ作成部14は、運転条件設定部12を通じて、状態判定部11にて用いた基板側接合対象部の彩度の情報も取得する。また、ログデータ作成部14は、強度推定部13から、基板側接合対象部にワイヤ接合して形成した接合部について推定した接合強度の情報を取得する。ログデータ作成部14は、これらの情報を用いて、ログデータ15cを作成する。
The log
また、ログデータ作成部14は、管理装置10が備える図示しない入力部を用いて入力された過去の運転履歴データを用いて、ログデータ15cを作成することにも用いられる。
The log
条件作成部16は、詳しくは後述するが、ログデータ15cを用いて、運転条件データ15bを作成および更新する。
The
(ワイヤ接合ライン)
図3は、本発明の一実施形態の管理システム1における、ワイヤ接合ライン20にて行われる処理の流れの一例を概略的に示す図である。続いて、図3を参照して、本実施の形態における管理装置10によるワイヤ接合ライン20(製造ライン)の管理について説明する。本実施の形態における管理装置10により管理されるワイヤ接合ライン20は、(1)表面計測、(2)基板評価、(3)ダイボンディング、(4)プラズマ洗浄、および(5)ワイヤ接合の行程を含む。以下、これらの各工程およびその前工程について説明する。
(Wire bonding line)
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an example of a flow of processing performed in the
(前工程)
先ず、前工程において、プリント配線基板シート30およびベアチップ40が用意されているとする。このプリント配線基板シート30は、複数の回路基板31を含んでいる。本実施の形態のプリント配線基板シート30は、例えば、最終的に16個の製品が得られるように、16区画のプリント配線(回路)印刷が施されている。これは、後工程において切り離すことができるように、16枚の回路基板31が結合してプリント配線基板シート30を形成していてもよく、または、最終的にプリント配線基板シート30を切断して、回路基板31としてもよい。プリント配線基板シート30の形状等、具体的な態様は特に限定されない。
(pre-process)
First, it is assumed that the printed
(1)表面計測
図3において「(1)表面計測」として示すように、表面状態計測装置21が備えるカメラ21aが、プリント配線基板シート30の表面の画像データを撮像する。表面状態計測装置21は、得られた画像データを画像解析し、16枚の回路基板31がそれぞれ含む基板側接合対象部について、表面状態指標としての彩度を算出する。ここで、所望の製品を製造するために、回路基板31およびベアチップ40としてどのような性質のものを選択するかは特に限定されない。1個の回路基板31が含む基板側接合対象部の数は、百か所以上であり得る。同様に、1個のベアチップ40が含むチップ側パッドの数も、百個以上であり得る。
(1) Surface Measurement As shown as “(1) Surface Measurement” in FIG. 3, the
(2)基板評価
図3において「(2)基板評価」として示すように、状態判定部11は、16枚の回路基板31の表面状態についての表面状態情報、および分類基準データ15aに基づいて、プリント配線基板シート30の表面状態を評価する。そして、その評価に基づいて、運転条件設定部12は、ダイボンディング装置22、プラズマ洗浄装置23、およびワイヤ接合装置24の運転条件を設定する。
(2) Board Evaluation As shown as “(2) Board Evaluation” in FIG. 3, the
分類基準データ15aは、接合不適基板であるか否かを判定する基準となる適否数値範囲を含む。この適否数値範囲は、予め適宜設定することができる。後の行程におけるプラズマ洗浄によって、基板側接合対象部の表面状態は改善することができるが、プラズマ洗浄は、長時間行うとめっき厚が薄くなる、かつ所要時間が増大して生産効率が低下するため、実質的に洗浄時間の範囲が限定される。上記適否数値範囲は、限定された時間の範囲内においてプラズマ洗浄を行った場合に、表面状態の改善が限定的であって接合不良が生じ得るか否かを判断基準として、設定すればよい。
The
具体的には、例えば、状態判定部11によって、16枚の回路基板31がすべて接合不適基板であると判定された場合、プリント配線基板シート30はそれ自体がNG選別され、その後の行程に用いないようにワイヤ接合ラインから除かれる。また、状態判定部11によって、例えば1枚の回路基板31が接合不適基板であると判定された場合、運転条件設定部12は、該回路基板31にベアチップ40を配置しないことを決定する。
Specifically, for example, when the
また、接合不適基板に該当しない回路基板31、すなわち、適否数値範囲内となる彩度の基板側接合対象部を含まない回路基板31について、状態判定部11は、以下のような判定を行う。すなわち、具体的には、例えば接合不適基板が1枚の場合、残りの15枚の回路基板31について、先ず、状態判定部11は、15枚の回路基板31が含む基板側接合対象部の彩度に基づいて、代表彩度を決定する。次に、この代表彩度および分類基準データ15aに基づいて、プリント配線基板シート30の表面状態を分類する。分類基準データ15aには、複数の表面状態の分類に対応する数値範囲が設定されている。この分類された結果に基づいて、運転条件設定部12は、プラズマ洗浄装置23、およびワイヤ接合装置24の運転条件を設定する。
In addition, the
この分類基準データ15a、および運転条件データ15bの具体例について、理解を容易にするために表とした分類表を図4に示す。「PC時間」は、プラズマ洗浄装置23におけるプラズマ洗浄時間(表面洗浄条件)を意味し、「Bond荷重」および「US_Power」はそれぞれ、ワイヤ接合装置24における接合時に印加する荷重および超音波出力(ワイヤ接合条件)を意味しており、本明細書における以下の記載においても同様である。
FIG. 4 shows a classification table as a table for easy understanding of specific examples of the
図4に示すように、一例として、状態判定部11は、彩度が130以上の基板側接合対象部を含む回路基板31について、表面状態が不良であると判定して、接合不適基板であると判定(NG選別)する。また、状態判定部11は、代表値としての代表彩度が、80以上110未満である場合、プリント配線基板シート30の表面状態が良であると判定する。この場合、運転条件設定部12は、プラズマ洗浄装置23の運転条件は変更しないとともに、ワイヤ接合装置24の運転条件を設定する。より詳しくは、プラズマ洗浄装置23は、なるべく短い時間のプラズマ洗浄時間(PC時間の最低値)を標準の設定値としている。代表彩度が80以上110未満では、プラズマ洗浄装置23の運転条件は、この標準の設定値として変更せず、ワイヤ接合装置24の運転条件のみを設定する。
As illustrated in FIG. 4, as an example, the
また、状態判定部11は、代表彩度が例えば80未満の場合、表面状態が可であると判定する。この場合、運転条件設定部12は、プラズマ洗浄装置23、およびワイヤ接合装置24の運転条件を設定する。
When the representative saturation is less than 80, for example, the
運転条件設定部12が設定する運転条件は、運転条件データ15bに基づいて決定される。この運転条件データ15bの算出方法については、後述する。
The operating condition set by the operating
なお、分類基準データ15aにおける表面状態を分類するための数値範囲は、予め適宜設定することができる。また、品質管理で求められる強度分解能を考慮して設定することが好ましい。
The numerical range for classifying the surface state in the
(3)ダイボンディング
図3において「(3)ダイボンディング」として示すように、プリント配線基板シート30上にベアチップ40を配置して、例えば銀ペーストをダイボンドとして用いて接着する。ここでは、16枚のうち6枚の回路基板31について、ダイボンディング処理が行われた状態を示している。
(3) Die Bonding As shown as “(3) Die bonding” in FIG. 3, the
ここで、例えば、状態判定部11によって接合不適基板であると判定された回路基板31aについて、ダイボンディング装置22はベアチップ40を配置しない。一方で、ダイボンディング装置22は、状態判定部11によって接合不適基板であると判定されなかった回路基板31上に、ベアチップ40を配置する。これにより、電子部品を配置してワイヤ接合を行った後に、接合不良が発見される蓋然性を低減することができる。その結果、電子部品およびワイヤ等の材料の損失、並びに、これ以降の行程における生産工程に費やす時間およびエネルギー等の損失が生じることを低減することができる。
Here, for example, the
なお、1つの回路基板31上に複数のベアチップ40が配置される構成であってもよい。
Note that a configuration in which a plurality of
(4)プラズマ洗浄
図3において「(4)プラズマ洗浄」として示すように、回路基板31およびベアチップ40はそれぞれプラズマ洗浄される。このプラズマ洗浄は、プラズマ洗浄装置23内にプリント配線基板シート30を載置して行われる。
(4) Plasma Cleaning As shown as “(4) Plasma cleaning” in FIG. 3, the
この洗浄時間は、上述のように、プリント配線基板シート30の表面状態の評価(分類)に基づいて運転条件設定部12が設定した条件にて行われる。そのため、例えば、プリント配線基板シート30の表面状態が「可」であって、基板側パッドおよびチップ側パッド表面のプラズマ洗浄を強くした方が好ましい場合には、プラズマ洗浄時間を長くすることができる。この時間は、めっき厚が薄くなり過ぎず、かつ生産効率を低下させ過ぎない範囲にて適切に設定することができる。
This cleaning time is performed under the conditions set by the operating
(5)ワイヤ接合
図3において「(5)ワイヤ接合」として示すように、回路基板31上に配置されたベアチップ40のチップ側パッドと、回路基板31の基板側パッドとが、ワイヤ接合装置24を用いて金線50によりワイヤ接合される。
(5) Wire bonding As shown as “(5) Wire bonding” in FIG. 3, the chip-side pads of the
ワイヤ接合は、チップ側パッドに対して行う1stボンドと、基板側パッドに対して行う2ndボンドとによって行われる。1stボンドによって形成される接合部をチップ側接合部51とし、2ndボンドによって形成される接合部を基板側接合部52とする。 Wire bonding is performed by a first bond performed on a chip-side pad and a second bond performed on a substrate-side pad. The joint formed by the first bond is referred to as a chip-side joint 51, and the joint formed by the second bond is referred to as a substrate-side joint 52.
基板側接合部52の接合強度は、基板側パッドの基板側接合対象部のめっき状態(表面状態)の影響を大きく受ける。本実施の形態の管理装置10により管理されるワイヤ接合ライン20の処理によれば、そのようなめっきの品質による影響を抑制することができる。
The bonding strength of the board-
{運転条件設定}
次に、図5および図6を用いて、ログデータ作成部14によるログデータ15cの作成、並びに、条件作成部16による運転条件データ15bの作成および更新について、説明する。図5の(a)は、運転条件の変更履歴を示す表であり、図5の(b)は、ワイヤ接合時の接合条件データ、およびワイヤ接合時に得られたデータから推定した接合部の接合強度を示す表である。図6の(a)は、2ndボンドにおける運転条件および強度推定結果を示す表であり、図6の(b)は、2ndボンドにおける彩度の分類別の運転条件および強度推定結果を示す表である。
{Operation condition setting}
Next, creation of the
先ず、ログデータ作成部14は、或るワイヤ接合ラインにおける過去の運転履歴データを取得する。ここでは、例えば、前述したCOB方式の電子部品実装工程900(図2参照)における、ダイボンダ901からワイヤボンダ904までのワイヤ接合ラインの運転履歴データを取得するとする。
First, the log
なお、この履歴データは、ワイヤ接合ライン20を運転することにより管理装置10が収集したデータであってもよい。
The history data may be data collected by the
図5の(a)に示すように、プラズマクリーナ903におけるPC時間、並びに、ワイヤボンダ904におけるBond荷重およびUS_Powerといった運転条件は、しばしば変更される。この変更は、ワイヤボンダ904によるワイヤ接合が行われた後の接合部の様子および接合強度等に応じて、適宜行われる。
As shown in FIG. 5A, the operating time such as the PC time in the
そして、図5の(b)に示すように、ワイヤ接合装置の運転条件と、得られたデータを用いて推定した強度推定値が得られる。ここでは、例えばプリント配線基板シートの上に3つのベアチップを配置して、各ベアチップについて6本のワイヤ接合を行っている。6本のワイヤのそれぞれについて、1stボンドおよび2ndボンドがあることから、プリント配線基板シートから12個のデータが得られる。 Then, as shown in FIG. 5B, the operating conditions of the wire bonding apparatus and the strength estimation value estimated using the obtained data are obtained. Here, for example, three bare chips are arranged on a printed wiring board sheet, and six wires are bonded to each bare chip. Since there is a 1st bond and a 2nd bond for each of the 6 wires, 12 pieces of data are obtained from the printed wiring board sheet.
なお、チップ側の1stボンドに関する彩度のデータは、ベアチップの表面を撮像して、得られた画像データを解析することにより、得ることができる。また、各接合部における接合強度は、前述した方法を用いて推定することによる得ることができる。 The data of the saturation of the first bond on the chip side can be obtained by imaging the surface of the bare chip and analyzing the obtained image data. Further, the bonding strength at each bonding portion can be obtained by estimating using the above-described method.
このような過去の運転履歴データを用いて、ログデータ作成部14は、ログデータ15cを作成する。ログデータ15cは、図5の(b)に示した表のような形式であってもよいし、他の形式に編集されていてもよい。
Using such past operation history data, the log
次に、条件作成部16は、ログデータ15cを用いて、運転条件データ15bを作成する。条件作成部16は、ログデータ15cの中から、2ndボンドについての主要なデータ、すなわちPC時間、Bond荷重、US_Power、彩度、および強度推定結果のデータを抽出する。これらのデータを表にした条件機能窓のデータを図6の(a)に示す。このような条件機能窓のデータを、1stボンドについても同様に作成する。
Next, the
そして、条件作成部16は、分類基準データ15aを参照して、表面状態の分類に対応する彩度の数値範囲に基づいて、上記した条件機能窓のデータを、表面状態の分類別(彩度の数値範囲別)にグループ分けする。分類別の条件機能窓のデータを図6の(b)に示す。
Then, the
続いて、条件作成部16は、分類別の条件機能窓のデータを用いて、以下のように応答曲面を作成し、ワイヤ接合部の接合強度を増大し得る運転条件を決定する。
Subsequently, the
例えば、彩度が80以上110未満の分類(表面状態が良)では、下記の式(1)のように応答曲面を作成することができる。 For example, in a classification in which the saturation is 80 or more and less than 110 (the surface condition is good), a response surface can be created as in the following equation (1).
強度=b0+b1×Y1+b2×Y2+b12×Y1×Y2+b11×Y1×Y1+b22×Y2×Y2 ・・・(1)
ここで、Y1はBond荷重であり、Y2はUS_Powerである。b0、b1、b2、b12、b11、b22は影響係数である。
Intensity = b0 + b1 × Y1 + b2 × Y2 + b12 × Y1 × Y2 + b11 × Y1 × Y1 + b22 × Y2 × Y2 (1)
Here, Y1 is the Bond load, and Y2 is US_Power. b0, b1, b2, b12, b11, and b22 are influence coefficients.
また、例えば、彩度が80未満の分類(表面状態が可)では、下記の式(2)のように応答曲面を作成することができる。 In addition, for example, in a classification in which the saturation is less than 80 (surface condition is acceptable), a response surface can be created as in the following equation (2).
強度=c0+c1×Y1+c2×Y2+c3×Y3+c12×Y1×Y2+c23×Y2×Y3+c31×Y3×Y1+c11×Y1×Y1+c22×Y2×Y2+c33×Y3×Y3 ・・・(2)
ここで、Y1はBond荷重であり、Y2はUS_Powerであり、Y3はPC時間である。c0、c1、c2、c3、c12、c23、c31、c11、c22、c33は影響係数である。
Intensity = c0 + c1 × Y1 + c2 × Y2 + c3 × Y3 + c12 × Y1 × Y2 + c23 × Y2 × Y3 + c31 × Y3 × Y1 + c11 × Y1 × Y1 + c22 × Y2 × Y2 + c33 × Y3 × Y3 (2)
Here, Y1 is the Bond load, Y2 is US_Power, and Y3 is the PC time. c0, c1, c2, c3, c12, c23, c31, c11, c22, and c33 are influence coefficients.
上記のように作成した応答曲面について、最小二乗法を用いて近似して、強度が極大となる運転条件を求めることができる。つまり、応答曲面における強度の微分が0となる運転条件を求めることができる。また、強度の極大値は、ニュートンラプソン法または最急降下法等を用いて得ることもできる。 The response surface created as described above can be approximated using the least-squares method to determine the operating condition at which the strength is maximized. That is, it is possible to obtain an operating condition under which the derivative of the intensity on the response surface becomes zero. The maximum value of the intensity can also be obtained by using the Newton-Raphson method, the steepest descent method, or the like.
このようにして、条件作成部16は、分類基準データ15aにおける表面状態の分類別に、接合部の接合強度が高くなる運転条件を決定し、運転条件データ15bとして記憶部15に格納する。
In this way, the
以上のことは、次のように整理することができる。運転条件データ15bは、回路基板31の表面状態と、ワイヤ接合ラインが含む装置の運転条件と、前記ワイヤ接合ラインにより接合されたワイヤの接合品質状態と、の最新の関係を示すデータである。運転条件設定部12は、運転条件データ15bを用いて、接合適当領域の表面状態に応じて異なる運転条件を設定する。
The above can be summarized as follows. The operating
(管理装置10の主たる効果)
プリント配線基板の端子部に施されためっき(例えば、金めっき)の品質の変動だけでなく、例えば、ワイヤボンディング装置、ボンディングツール、および前工程におけるダイボンディングの状態、等の4M変動の影響を受ける。特許文献1に記載の方法のように、表面状態のみに基づいてワイヤ接合条件を決定する場合、上記4M変動が考慮されておらず、適切なワイヤボンディング条件を設定することは困難である。
(Main effects of the management device 10)
Not only the quality of the plating (eg, gold plating) applied to the terminal portion of the printed wiring board but also the influence of 4M variation such as the wire bonding apparatus, the bonding tool, and the state of the die bonding in the previous process. receive. When the wire bonding conditions are determined based only on the surface state as in the method described in
また、めっきの状態に応じて超音波出力を上げても、接合対象部のめっき表面の酸化被膜を機械的に削るだけなので、プラズマ洗浄とは異なり、汚れ・ゴミ等は残存する可能性が高い。特に、接合対象部の周辺に汚れが残存し得る。そのため、条件調整しても、ワイヤ接合部の強度を十分なものとすることができず、超音波出力を上げるだけでは適用可能な範囲が狭くなる。また、汚れが残存する可能性があるため、顧客の使用環境を含めた後工程での接合剥がれなどのリスクが大きい。 Also, even if the ultrasonic output is increased according to the plating state, only the oxide film on the plating surface of the portion to be joined is mechanically shaved, so unlike plasma cleaning, dirt and dust are likely to remain. . In particular, dirt may remain around the portion to be joined. Therefore, even if the conditions are adjusted, the strength of the wire bonding portion cannot be made sufficient, and the applicable range is reduced only by increasing the ultrasonic output. Further, since there is a possibility that dirt may remain, there is a large risk of peeling off in a post-process including a use environment of a customer.
これに対して、本発明の一態様における管理装置10は、めっき汚染状態が激しいものは接合不適基板であると選別し、ベアチップを配置しない。これにより、生産工数のロスを無くすことができる。また、管理装置10は、プリント配線基板シート30の表面状態に応じて、接合強度が増大するようにプラズマ洗浄工程の条件(PC時間)、ワイヤ接合工程の条件(超音波出力パワー、押し込み荷重)を設定する。これにより、運転条件を調整してより幅広い範囲のめっき状態に適用可能である。そして、従来発生していた、プラズマ洗浄時間を調整した場合、再度、条件機能窓を作成し、超音波出力パワー、押し込み荷重を調整するという工程が不要である。
On the other hand, the
さらに、めっき品質は時間変動するため、条件調整に時間を費やすと、すでに使いモノにならなくなることがある。これに対して、管理装置10では、超音波波形の強度推定結果を使って最新の条件機能窓を作成し、工程条件を自動で最適化することができる。そのため、最新のめっき品質状態に適した工程条件にて、ワイヤ接合ライン20の処理を行うことができる。
Further, since the plating quality fluctuates with time, if time is spent on condition adjustment, it may no longer be usable. On the other hand, the
(処理の流れ)
図7を参照して、本実施の形態の管理装置10が行う処理の流れについて説明する。図7は、本実施の形態の管理装置10が実行する処理の流れを示すフローチャートである。
(Processing flow)
With reference to FIG. 7, a flow of processing performed by the
図7に示すように、管理装置10は、先ず、表面状態計測装置21に、プリント配線基板シート30の表面の画像データを取得させる(ステップ11:以下S11のように略記する)。
As shown in FIG. 7, the
次に、管理装置10は、表面状態計測装置21に、S11にて得られた画像データを画像解析して、表面状態指標としての彩度を算出させる(S12)。表面状態計測装置21は、プリント配線基板シート30が含む複数の回路基板のそれぞれについて、基板側接合対象部の彩度を算出する。
Next, the
状態判定部11は、表面状態計測装置21から、彩度についての表面状態情報を取得し、分類基準データ15aに基づいて、プリント配線基板シート30の表面状態を分類する(S13:基板評価ステップ)。
The
この分類は、先ず、プリント配線基板シート30が含む複数の回路基板31毎に行われる。回路基板31が、具体的には、例えば彩度が130以上の基板側接合対象部を1つ以上含む場合(S14で不良と判定)、状態判定部11は、その回路基板31を接合不適基板として判定(NG選別)する(S15:条件設定ステップ)。運転条件設定部12は、その回路基板31について、ダイボンディング装置22にベアチップ40を配置しないことを決定する。
This classification is first performed for each of the plurality of
そして、状態判定部11は、プリント配線基板シート30における、接合不適基板として判定されなかった回路基板31について、代表値としての代表彩度を算出する。
Then, the
この代表彩度が、例えば、80以上110未満の場合、状態判定部11は、プリント配線基板シート30の表面状態を良であると判定する(S14で良と判定)。運転条件設定部12は、運転条件データ15bに基づいて、ワイヤ接合装置24の運転条件を設定する(S16:条件設定ステップ)。この場合、PC時間を変更せずに(例えばPC時間=20を固定したまま)、ワイヤ接合工程の条件を最適化する。ここで、PC時間=20は、プラズマ洗浄装置23における標準の設定値である。このように、基板の彩度が通常の状態であれば、PC時間を変更せずに運転条件を最適化するので、生産量への影響を少なくすることができる。
When the representative saturation is, for example, 80 or more and less than 110, the
代表彩度が、例えば、80未満、110以上120未満、120以上130未満のいずれかの場合、状態判定部11は、プリント配線基板シート30の表面状態を可であると判定する(S14で可と判定)。運転条件設定部12は、運転条件データ15bに基づいて、プラズマ洗浄装置23およびワイヤ接合装置24の運転条件を設定する(S17)。
If the representative saturation is, for example, less than 80, 110 or more and less than 120, or 120 or more and less than 130, the
(更新処理の流れ)
図8を参照して、本実施の形態の管理装置10が行う、運転条件データ15bの更新処理の流れについて説明する。図8は、本実施の形態の管理装置10が実行する更新処理の流れを示すフローチャートである。
(Flow of update process)
With reference to FIG. 8, a flow of a process of updating
図8に示すように、先ず、ログデータ作成部14は、ワイヤ接合ライン20が含む各設備のログデータを収集する(S21)。このデータは、運転条件の変更履歴のデータでもある。
As shown in FIG. 8, first, the log
また、ログデータ作成部14は、ワイヤ接合装置24から、ワイヤ接合時の信号データを収集する(S22)。このデータは、ワイヤ接合時における超音波波形(US波形)およびツール押込み量(z変位)等を含む。
Further, the log
ログデータ作成部14は、S22にて得たデータから、特徴量を算出する(S23)。また、強度推定部13は、接合部の接合強度を推定する(S24)。これら算出および推定したデータを用いて、ログデータ作成部14は、ログデータ15cを作成する。
The log
次に、条件作成部16は、表面状態の分類別の機能窓データを作成する(S25)。この分類に用いられる数値範囲は、適宜設定することができる。
Next, the
彩度が80以上110未満の分類の機能窓データについて(S26でYES)、表面状態が「良」の場合向けの応答曲面を算出する(S27)。ここでは、PC時間は標準の設定値とした上で、Bond荷重およびUS_Powerを変数として応答曲面を算出する。標準の設定値とは、プラズマ洗浄装置23において、一般に設定される値であってよく、設定可能な範囲内におけるできる限り短い時間であってもよい。条件作成部16は、算出した応答曲面を用いて、接合強度が極大となる運転条件を算出し(S28)、算出した運転条件となるように、表面状態が「良」の場合向けの運転条件データ15bを更新する(S29)。
With respect to the functional window data of the classification whose saturation is 80 or more and less than 110 (YES in S26), a response surface for the case where the surface state is “good” is calculated (S27). Here, the PC surface is set to a standard set value, and the response surface is calculated using the Bond load and US_Power as variables. The standard set value may be a value generally set in the
彩度が80以上110未満ではない分類の機能窓データについて(S26でNO)、条件作成部16は、分類基準データ15aにおける分類の彩度範囲別に、応答曲面を算出する(S30)。ここでは、設定可能な範囲内において、PC時間、Bond荷重、およびUS_Powerを変数として応答曲面を算出する。
For the function window data of the class whose saturation is not 80 or more and less than 110 (NO in S26), the
算出した応答曲面を用いて、PC時間の設定可能な範囲内において、接合強度が極大となる運転条件(最適条件)を算出する(S31)。条件作成部16は、算出した極大となる接合強度が、接合強度基準よりも大きい場合(S32でYES)、算出した運転条件となるように、該当する彩度範囲の分類の運転条件データ15bを更新する(S33)。
Using the calculated response surface, an operating condition (optimal condition) at which the bonding strength is maximized is calculated within a settable range of the PC time (S31). If the calculated maximum joint strength is larger than the joint strength reference (YES in S32), the
条件作成部16は、算出した極大となる接合強度が、接合強度基準よりも小さい場合(S32でNO)、該当する彩度範囲の分類がNG選別となるように、分類基準データ15aの数値範囲を更新する(S34)。
If the calculated maximum joining strength is smaller than the joining strength standard (NO in S32), the
(変形例1)
上記実施形態1では、表面状態を数値化する対象を基板側接合対象部としているが、これに限定されない。本発明の一態様における管理装置は、表面状態の数値化は基板側パッド単位で行う構成であってもよい。
(Modification 1)
In the first embodiment, the object whose surface state is to be quantified is the substrate-side joining target portion, but is not limited to this. The management device according to one aspect of the present invention may be configured so that the digitization of the surface state is performed for each substrate-side pad.
表面状態計測装置21が表面状態を数値化する対象が基板側パッド全体である場合、前工程におけるめっき液の汚染に起因する汚れ(表面状態の不良)を検出することができる。この場合、或る基板側パッドのめっき品質が不良であれば、プリント配線基板シート上のめっき品質が全体的に悪化している可能性が高い。そのため、プリント配線基板シート上に存在する複数の基板側パッドからサンプリングして計測してもよい。或いは、1つの基板側パッドについて計測を行い、その計測値を代表値として用いてもよい。これにより、表面状態計測装置21における解析の処理速度を速くすることができる。
When the object whose surface state is to be quantified by the surface
また、本変形例において、状態判定部11は、ワイヤ接合に適していない基板側パッドを含む回路基板(所定の領域)について、接合不適基板であると判定すればよい。
Further, in the present modification, the
(変形例2)
上記実施形態1では、状態判定部11は、基板側パッドの表面状態(彩度)に基づいてプリント配線基板シートの評価を行い、その評価に基づいて運転条件設定部12が運転状態を設定していた。本発明の一態様における管理装置は、基板側パッドだけでなくチップ側パッドの表面状態(例えば彩度)も考慮して、接合適当領域および電子部品の表面状態に応じて運転条件を設定する構成であってもよい。
(Modification 2)
In the first embodiment, the
〔ソフトウェアによる実現例〕
管理装置10の制御ブロック(特に状態判定部11、運転条件設定部12、強度推定部13、ログデータ作成部14、条件作成部16)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
[Example of software implementation]
The control blocks of the management device 10 (particularly, the
後者の場合、管理装置10は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するCPU、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ(またはCPU)で読み取り可能に記録されたROM(Read Only Memory)または記憶装置(これらを「記録媒体」と称する)、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などを備えている。そして、コンピュータ(またはCPU)が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
In the latter case, the
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
10:管理装置 11:状態判定部(基板評価部) 12:運転条件設定部(条件設定部) 13:強度推定部 15:記憶部 15a:分類基準データ 15b:運転条件データ 15c:ログデータ 16:条件作成部 20:ワイヤ接合ライン 21:表面状態計測装置 22:ダイボンディング装置 23:プラズマ洗浄装置 24:ワイヤ接合装置 30:プリント配線基板シート 31、31a:回路基板 40:ベアチップ 51:チップ側接合部 52:基板側接合部
10: Management device 11: State determination unit (board evaluation unit) 12: Operating condition setting unit (condition setting unit) 13: Strength estimation unit 15:
Claims (10)
前記電子部品を配置する前の前記基板の表面状態に関する表面状態情報に基づいて該基板を評価する基板評価部と、
前記ワイヤ接合ラインが含む装置の運転条件を設定する条件設定部と、を備え、
前記基板評価部は、前記基板について、1つ以上の所定の領域毎に該所定の領域がワイヤ接合に適した表面状態であるか否かを評価し、
前記条件設定部は、ワイヤ接合に不適であると評価された接合不適領域について、該接合不適領域に前記電子部品を配置しないことを決定し、ワイヤ接合に適していると評価された接合適当領域について、前記基板の表面状態と、前記運転条件と、前記ワイヤ接合ラインにより接合されたワイヤの接合品質状態と、の最新の関係に基づいて、該接合適当領域の表面状態に応じて異なる運転条件を設定し、
前記端子部における、ワイヤ接合の対象となる箇所を基板側接合対象部とすると、
前記表面状態情報は、前記基板の表面を画像計測して得られた、複数の前記基板側接合対象部のそれぞれの計測値を含み、
前記基板評価部は、前記基板上に前記接合適当領域が有る場合、前記接合適当領域が含む1つ以上の前記基板側接合対象部の計測値を用いて算出した代表値に基づいて、前記基板の表面状態を分類して評価することを特徴とする管理装置。 A management device that arranges electronic components on a substrate on which wiring is formed, and manages a wire bonding line that wire-bonds an electrode portion of the electronic component and a terminal portion of the wiring,
A board evaluation unit that evaluates the board based on surface state information on the surface state of the board before arranging the electronic component,
A condition setting unit that sets operating conditions of the device included in the wire bonding line,
The substrate evaluation unit, for the substrate, for each one or more predetermined regions to evaluate whether the predetermined region is a surface state suitable for wire bonding,
The condition setting unit determines that the electronic component is not arranged in the inappropriate connection region for the inappropriate connection region evaluated to be unsuitable for wire bonding, and the appropriate connection region evaluated to be suitable for wire bonding. Based on the latest relationship between the surface state of the substrate, the operating conditions, and the bonding quality state of the wires bonded by the wire bonding line, different operating conditions vary according to the surface state of the appropriate bonding region. set,
In the terminal portion, if a portion to be wire-bonded is a board-side bonding target portion,
The surface state information is obtained by measuring the image of the surface of the substrate, including the respective measured values of the plurality of substrate-side joining target portion,
The substrate evaluation unit, when the appropriate bonding region is present on the substrate, based on a representative value calculated using a measurement value of one or more substrate-side bonding target portions included in the appropriate bonding region, the substrate, A management device characterized by classifying and evaluating the surface condition of the object.
前記ワイヤ接合ラインは、前記電子部品が配置された基板を表面洗浄する表面洗浄装置と、金属線を用いて荷重および超音波を印加して前記電子部品の電極部と前記端子部とをワイヤ接合するワイヤ接合装置と、を含み、
前記表面状態情報に基づいて前記基板の表面状態を分類するための規則に関する状態分類情報、並びに、各分類に対応する運転条件に関する、前記関係を示す運転条件情報を格納する記憶部をさらに備え、
前記状態分類情報の分類毎に、前記表面洗浄装置における表面洗浄条件および前記ワイヤ接合装置におけるワイヤ接合条件の組み合わせが異なり、
前記条件設定部は、前記接合適当領域が、良好な表面状態であると前記基板評価部により評価されている場合、該接合適当領域の表面状態に応じて、前記ワイヤ接合装置における前記ワイヤ接合条件を変更するとともに、前記表面洗浄装置における前記表面洗浄条件は変更しないようになっていることを特徴とする請求項1に記載の管理装置。 Each of the predetermined areas includes one or more of the terminal portions,
The wire bonding line is a surface cleaning device that cleans the surface of the substrate on which the electronic component is disposed, and applies a load and ultrasonic waves using a metal wire to wire-bond the electrode portion of the electronic component and the terminal portion. A wire bonding apparatus,
State classification information for rules for classifying the surface state of the substrate based on the surface state information, and, for operating conditions corresponding to each classification, further comprising a storage unit that stores operating condition information indicating the relationship,
For each classification of the state classification information, the combination of surface cleaning conditions in the surface cleaning device and wire bonding conditions in the wire bonding device is different,
The condition setting unit is configured to, if the appropriate bonding area is evaluated by the substrate evaluation unit to be in a good surface state, according to a surface state of the appropriate bonding area, the wire bonding condition in the wire bonding apparatus. 2. The management device according to claim 1, wherein the control unit changes the surface cleaning conditions in the surface cleaning device.
前記基板評価部は、前記表面状態情報および前記状態分類情報に基づいて、前記接合不適領域を決定することを特徴とする請求項2に記載の管理装置。 Before Symbol status classification information includes a numerical range for the substrate-side bonding target portion is determined to be unsuitable for wire bonding, and a numerical range for classifying the substrate in any of a plurality of surface state Including
The substrate evaluation part, based on the surface condition information and the status classification information management apparatus according to claim 2, wherein the benzalkonium to determine the junction inappropriate region.
前記表面洗浄条件、前記ワイヤ接合条件、および推定したワイヤ接合部の強度を用いて、前記運転条件情報を、前記基板の表面状態の分類毎に作成する条件情報作成部とをさらに備えることを特徴とする請求項3に記載の管理装置。 In the case of performing wire bonding under the surface cleaning conditions and the wire bonding conditions, an intensity estimating unit that estimates the strength of the wire bonding unit based on information including an ultrasonic waveform acquired from the wire bonding apparatus,
A condition information creating unit that creates the operating condition information for each classification of the surface state of the substrate using the surface cleaning conditions, the wire joining conditions, and the estimated strength of the wire joining unit. The management device according to claim 3, wherein:
各前記所定の領域はそれぞれ、1つの前記回路基板に対応することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の管理装置。 The board is a multi-piece board formed by arranging a plurality of circuit boards,
The management device according to any one of claims 1 to 6, wherein each of the predetermined areas corresponds to one of the circuit boards.
前記電子部品を配置する前の前記基板の表面状態に関する表面状態情報に基づいて該基板を評価する基板評価ステップと、
前記ワイヤ接合ラインが含む装置の運転条件を設定する条件設定ステップと、を含み、
前記基板評価ステップにおいて、前記基板について、1つ以上の所定の領域毎に該所定の領域がワイヤ接合に適した表面状態であるか否かを評価し、
前記条件設定ステップにおいて、ワイヤ接合に不適であると評価された接合不適領域について、該接合不適領域に前記電子部品を配置しないことを決定し、ワイヤ接合に適していると評価された接合適当領域について、前記基板の表面状態と、前記運転条件と、前記ワイヤ接合ラインにより接合されたワイヤの接合品質状態と、の最新の関係に基づいて、該接合適当領域の表面状態に応じて異なる運転条件を設定し、
前記端子部における、ワイヤ接合の対象となる箇所を基板側接合対象部とすると、
前記表面状態情報は、前記基板の表面を画像計測して得られた、複数の前記基板側接合対象部のそれぞれの計測値を含み、
前記基板評価ステップにおいて、前記基板上に前記接合適当領域が有る場合、前記接合適当領域が含む1つ以上の前記基板側接合対象部の計測値を用いて算出した代表値に基づいて、前記基板の表面状態を分類して評価することを特徴とする管理装置の制御方法。 A control method of a management device for arranging an electronic component on a substrate on which a wiring is formed and managing a wire bonding line that wire-bonds an electrode part of the electronic component and a terminal part of the wiring,
A board evaluation step of evaluating the board based on surface state information on a surface state of the board before arranging the electronic component,
A condition setting step of setting operating conditions of the device that the wire bonding line includes,
In the substrate evaluation step, for the substrate, for each one or more predetermined regions to evaluate whether the predetermined region is a surface state suitable for wire bonding,
In the condition setting step, for the inappropriate bonding region evaluated to be inappropriate for wire bonding, it is determined that the electronic component is not arranged in the inappropriate bonding region, and the suitable bonding region evaluated to be suitable for wire bonding is determined. Based on the latest relationship between the surface state of the substrate, the operating conditions, and the bonding quality state of the wires bonded by the wire bonding line, different operating conditions vary depending on the surface state of the appropriate bonding region. set,
In the terminal portion, if a portion to be wire-bonded is a board-side bonding target portion,
The surface state information is obtained by measuring the image of the surface of the substrate, including the respective measured values of the plurality of substrate-side joining target portion,
In the substrate evaluation step, if the appropriate bonding region is present on the substrate, the substrate based on a representative value calculated using a measurement value of one or more substrate-side bonding target portions included in the appropriate bonding region, A method for controlling a management device, comprising classifying and evaluating the surface condition of a device.
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