DE4022664A1 - Bondwerkzeug und vorrichtung zum befestigen und kontaktieren eines elektrischen leiters auf bzw. mit einer kontaktflaeche - Google Patents
Bondwerkzeug und vorrichtung zum befestigen und kontaktieren eines elektrischen leiters auf bzw. mit einer kontaktflaecheInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein
Bondwerkzeug und eine Vorrichtung zum Befestigen und
Kontaktieren eines draht- oder bandförmigen
metallischen elektrischen Leiters auf bzw. mit einer
Kontaktfläche gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1
bzw. des Anspruchs 17.
Derartige Bondwerkzeuge und Vorrichtungen zum
Befestigen und Kontaktieren von kurzen, dünnen
bandförmigen Anschlußfahnen von elektronischen
Bauelementen wie z. B. Dioden, die als sogenannte beam
lead devices bekannt sind, sind beispielsweise aus der
Firmenveröffentlichung Hewlett-Packard Application Note
992 mit dem Titel Beam Lead Attachment Methods, Nummer
5953-4496 9/84, Seiten 1 bis 4, bekannt. Dort werden
unter anderem das Thermokompressionsverfahren, z. B. das
Reflow-Verfahren, Wobble-Bonding, Epoxid- oder
Lötpastenbefestigung, und das Widerstandsschweißen,
z. B. das "Parallel-Gap-", das "Step-Gap-" und das
"Series-Welding-" Verfahren genannt und jeweils
zugehörige, speziell für die einzelnen Verfahren
konstruierte Vorrichtungen angegeben. So dient z. B. zur
reinen Thermokompression ein heizbarer Druckkeil mit
einer Druckfläche von 3×4 MILS = 75×100 µm und für
das Reflow-Verfahren ein solcher mit einer Druckfläche
von 10×10 MILS = 250×250 µm.
Für das Parallel-Gap-Verfahren ist ein aus zwei
Elektroden mit zwischenliegendem Isolator bestehender
Druckkeil und für das Series-Welding-Verfahren sind
besondere einzelne Elektrodenanordnungen vorgesehen.
In der Firmenschrift ist außerdem angegeben, daß das
Thermokompressionsverfahren praktisch auf harte
Substrate beschränkt ist, da bei weichen Substraten die
Leiterbahnen und evtl. auch das Substrat selbst
deformiert werden, so daß keine gute Befestigung
erzielbar ist. Bei der Befestigung von Leitern oder den
sogenannten beam leads elektronischer Bauelemente mit
Kontaktflächen, die auf einem weichen Substrat, z. B.
einer Polyimidfolie etc. vorgesehen sind, ist also das
Thermokompressionsverfahren nicht anwendbar. Bei der
Herstellung von integrierten Schaltkreisen und
Hybridschaltungen tritt unter anderem der Fall ein, daß
ein Bonddraht oder ein Bondband einerseits auf einem
Chip, also einem Bauelement entsprechend einem harten
Substrat, und andererseits auf einer Kontaktfläche
eines weichen Substrats befestigt werden muß. In diesem
Fall kann für beide Befestigungsstellen entweder bei
Verwendung einer einzigen Vorrichtung nur das
Widerstandsschweißverfahren, oder ein sehr aufwendiges
Klebeverfahren angewendet werden oder es müssen zwei
Vorrichtungen für unterschiedliche
Befestigungsverfahren bereitgestellt und angewendet
werden, nämlich zur Kontaktierung auf dem Chip das
Thermokompressionsverfahren und zur Kontaktierung der
Kontaktflächen auf dem weichen Substrat das
Widerstandsschweißverfahren oder das Klebverfahren,
jeweils mit den dazu erforderlichen Vorrichtungen.
Mit der vorliegenden Erfindung soll die Aufgabe gelöst
werden, ein Bondwerkzeug und eine Vorrichtung
anzugeben, mit dem bzw. der sowohl ein Bondverfahren
als auch das Widerstandsschweißverfahren durchführbar
ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des
Anspruch es 1 bzw. des Anspruchs 17 angegebenen
Merkmale. Durch die besondere Ausbildung des
Bondwerkzeugs und die unterschiedliche Möglichkeit der
Energiezufuhr kann mit einem einzigen Bondwerkzeug und
ggf. auch mit einer einzigen Vorrichtung wahlweise die
eine oder andere Befestigungsmethode oder gleichzeitig
mehrere Befestigungsmethoden angewendet und damit eine
Optimierung beim Fertigungsprozeß erreicht werden.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in
den Unteransprüchen angegeben und nachfolgend anhand
der in der Zeichnung veranschaulichten
Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 die Ansicht eines Abschnittes eines
Bondwerkzeugs einer schematisch angedeuteten
Vorrichtung im Bereich der Bondstelle in stark
vergrößertem Maßstab,
Fig. 2 die schematische Darstellung einer Vorrichtung
bei Anwendung des Thermokompressionsverfahrens
und/oder des Ultraschall- oder
Thermosonic-Bondverfahrens,
Fig. 3 die Vorrichtung der Fig. 2 bei Anwendung des
Widerstandsschweißverfahrens,
Fig. 4 eine weitere mögliche Ausführung des
Erfindungsgegenstandes,
Fig. 5 den Endabschnitt eines Bondwerkzeugs in
perspektivischer Darstellung bei Ansicht auf
die Druckfläche,
Fig. 6 und 7 je einen Teil eines Bondwerkzeugs mit koaxial
zueinander angeordneten Elektroden,
Fig. 8 eine Ansicht auf die Druckfläche eines
perspektivisch dargestellten Endabschnitts
eines Bondwerkzeugs mit koaxialen Elektroden
gemäß Fig. 6 oder 7 und
Fig. 9 einen Endabschnitt eines Bondwerkzeugs mit als
Kegelmantel ausgebildetem Spalt und
Außenelektrode.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Bondwerkzeug, nämlich ein
sogenannter Bond-Druckkeil, einer Vorrichtung zum
Befestigen und Kontaktieren eines draht- oder
bandförmigen metallischen elektrischen Leiters 2 auf
einer Kontaktfläche 3 eines Substrats 4 bezeichnet. Das
Bondwerkzeug 1 besitzt eine Druckfläche 5, mit der der
Leiter 2 gegen die Kontaktfläche 3 gedrückt werden
kann. Diese Druckfläche 5 ist erfindungsgemäß durch
einen Spalt 6, dessen Spaltbreite B kleiner als 100 µm,
vorzugsweise etwa 6 bis 1 µm, insbesondere etwa 10 µm,
beträgt, in zwei durch eine Isolierschicht 7 aus
elektrisch isolierendem Material elektrisch voneinander
isolierte Elektroden 8 und 9 und dadurch in zwei
Teilflächen 5.1 und 5.2 unterteilt. Jede Elektrode 8
und 9 ist mit einem elektrischen Anschluß 10 bzw. 11
versehen, an die eine Schweißspannung, z. B. +US
bzw. -US, einer Schweißspannungsquelle anschließbar ist.
Weiterhin ist eine geeignete Wärmequelle, z. B. eine in
den Fig. 2 und 3 schematisch dargestellte ringförmige
elektrische Heizvorrichtung 12, vorgesehen, mit der
eine ausreichende Wärmemenge auf das Bondwerkzeug 1
übertragen werden kann, wie in Fig. 1 schematisch durch
die Pfeile 13 angedeutet ist. Diese Wärmemenge muß so
groß sein, daß zumindest eine der Elektroden 8 und/oder
9 auf eine Temperatur aufheizbar ist, die dazu
ausreicht, daß mit der Druckfläche 5 bzw. der oder den
Elektrode(n) 8, 9 zugehörigen Teilfläche(n) 5.1
und/oder 5.2 das Thermokompressionsverfahren
durchführbar ist.
Anstelle der Wärmequelle 12 oder zusätzlich zu dieser
kann der Vorrichtung, in die das Bondwerkzeug 1
eingesetzt, z. B. eingespannt, ist, eine
Ultraschallquelle 20 zugeordnet, z. B. an dieser
befestigt sein. Durch diese kann Ultraschallenergie
über einen Transducer in das Bondwerkzeug 1
eingekoppelt werden, so daß mit dem gleichen
Bondwerkzeug 1 ein Ultraschallbonden, ggf. in
Verbindung mit dem Thermobondprozeß, möglich ist.
Durch Anwendung mehrerer Spalte 6 z. B. in T- oder
Stern- oder Kreuzform können auch mehr als zwei
Elektroden 8, 9 und Teilflächen 5.1, 5.2 hergestellt
und so z. B. mit einem einzigen Bondwerkzeug in einem
Vorgang eine Mehrpunktschweißung durchgeführt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
kann eine der Elektroden, im Beispiel die Elektrode 8,
mit einer Bohrung 14 versehen sein, die von der dem
Spalt 6 gegenüberliegenden freien Seite 15 aus in
Richtung des Spaltes 6 schräg nach unten verläuft und
an der Druckfläche 5, nämlich der Teilfläche 5.1 der
Elektrode 8, vor dem Spalt 6 unten ausmündet. Durch die
Bohrung 14 ist ein Leiter 2 in Form eines Bonddrahtes
oder Bondbandes hindurchziehbar, wie in Fig. 2 und 3
dargestellt.
Die Befestigung und Kontaktierung eines Leiters 2 auf
bzw. mit der Kontaktfläche 3 kann mit der
erfindungsgemäßen Vorrichtung auf wenigstens zwei Arten
wie folgt durchgeführt werden:
In Fig. 1 ist auf die Kontaktfläche 3 der Leiter 2, z. B. eine Anschlußlasche eines sogenannten beam lead devices, aufgelegt. Es sei angenommen, daß das Substrat 4 eine ausreichende Festigkeit aufweist, um das Thermokompressionsverfahren und/oder das Ultraschallbondverfahren anwenden zu können. Beispielsweise kann es aus Keramik bestehen. In diesem Fall wird das Bondwerkzeug 1 durch die Wärmequelle 12 (Fig. 2 und 3), in Fig. 1 angedeutet durch die Pfeile 13, auf eine hierfür ausreichende Temperatur von z. B. 300°C aufgeheizt. Anschließend wird das Bondwerkzeug 1 unter Druck in Richtung des Pfeiles 16 gegen den Leiter 2 gedrückt und dadurch in an sich bekannter Weise die Befestigung und Kontaktierung des Leiters 2 mit der Kontaktfläche 3 durch Thermokompression vorgenommen. Anschließend wird das Bondwerkzeug 1 vom Leiter 2 abgehoben.
In Fig. 1 ist auf die Kontaktfläche 3 der Leiter 2, z. B. eine Anschlußlasche eines sogenannten beam lead devices, aufgelegt. Es sei angenommen, daß das Substrat 4 eine ausreichende Festigkeit aufweist, um das Thermokompressionsverfahren und/oder das Ultraschallbondverfahren anwenden zu können. Beispielsweise kann es aus Keramik bestehen. In diesem Fall wird das Bondwerkzeug 1 durch die Wärmequelle 12 (Fig. 2 und 3), in Fig. 1 angedeutet durch die Pfeile 13, auf eine hierfür ausreichende Temperatur von z. B. 300°C aufgeheizt. Anschließend wird das Bondwerkzeug 1 unter Druck in Richtung des Pfeiles 16 gegen den Leiter 2 gedrückt und dadurch in an sich bekannter Weise die Befestigung und Kontaktierung des Leiters 2 mit der Kontaktfläche 3 durch Thermokompression vorgenommen. Anschließend wird das Bondwerkzeug 1 vom Leiter 2 abgehoben.
Anstelle bzw. als Ergänzung der Wärmeenergie kann über
die Ultraschallquelle 20, z. B. über einen Transducer,
Ultraschallenergie zur Ausführung bzw. Unterstützung
des Bondvorganges zugeführt werden.
Anstelle der Anwendung des Thermokompressionsverfahren
und/oder des Ultraschallbondverfahrens kann die
Befestigung und Kontaktierung des Leiters 2 mit dem
gleichen Bondwerkzeug 1 auch durch Widerstandsschweißen
erfolgen. Dieses Verfahren wird auf jeden Fall
angewendet, wenn das Substrat 4 für das Thermobonden
oder U. S.-Bonden zu weich ist, z. B. aus einem ggf.
gefüllten Kunststoff, z. B. Polyimid, mit Glas oder
Keramik gefülltes Polytetrafluoräthylen etc.,
beispielsweise in Form einer Kunststoffolie, besteht.
In diesem Fall wird das Bondwerkzeug 1 wieder durch
Druck in Richtung des Pfeiles 16 mit den beiden
Teilflächen 5.1 und 5.2 gegen den Leiter 2 gedrückt und
anschließend an die Anschlüsse 10 und 11 eine
Schweißspannung, z. B. in Form eines Impulses, angelegt.
Die Schweißspannung, Schweißzeit und der Druck auf den
Leiter 2 wird in an sich bekannter Weise so gewählt,
daß eine ausreichende Erhitzung des Leiters 2 eintritt,
die eine einwandfreie Verbindung desselben mit der
Kontaktfläche 3 gewährleistet. Anschließend wird das
Bondwerkzeug 1 wieder vom Leiter 2 abgehoben. Der
Schweißvorgang kann durch die Bondwerkzeugheizung
oder/und Ultraschall unterstützt werden.
Anhand von Fig. 2 und 3 ist die Anwendung der möglichen
Befestigungsverfahren mit einem einzigen Bondwerkzeug 1
bei der Anwendung eines Bonddrahtes 17 beschrieben.
Beispielsweise soll eine Kontaktfläche 3.1 eines Chips
18 mit einem harten Substrat 4.1 durch den Bonddraht 17
mit einer Kontaktfläche 3.2, die auf einem weichen
Substrat 4.2 aufgebracht ist, verbunden werden. Hierzu
wird gemäß Fig. 2 der Bonddraht 17 in die Bohrung 14
der Elektrode 8 des Bondwerkzeugs 1 eingeschoben und
das Ende als Leiter 2 unter die Druckfläche 5 des
Bondwerkzeugs 1 gebracht. Nach Erhitzen des
Bondwerkzeugs 1 auf eine für die Thermokompression
ausreichende Temperatur durch Anlegen einer Spannung an
die elektrische Heizvorrichtung 12 wird durch Druck in
Richtung des Pfeiles 16 das Bondwerkzeug 1 nach unten
bewegt und der zwischen der Druckfläche 5 und der
Kontaktfläche 3.1 befindliche Abschnitt des Bonddrahtes
17 durch Thermokompression mit der Kontaktfläche 3.1
verbunden. Durch Zuführung von Ultraschallenergie kann
die Wärmeenergie unterstützt (Thermosonic-Verfahren)
bzw. ersetzt (Ultrasonic-Verfahren) werden.
Anschließend wird das Bondwerkzeug 1 angehoben und in
die in Fig. 3 dargestellte Stellung gebracht. Dabei
befindet sich ein Abschnitt des Bonddrahtes 17 zwischen
der Druckfläche 5 des Bondwerkzeugs 1 und der
Kontaktfläche 3.2 des weichen Substrats 4.2. Nach
Absenken des Bondwerkzeugs 1 und Druck in Richtung des
Pfeils 16 wird jetzt an die Anschlüsse 10 und 11 eine
geeignete Schweißspannung US angelegt und der
genannte Abschnitt des Bonddrahtes 17 mit der
Kontaktfläche 3.2 durch Widerstandsschweißen verbunden.
Anschließend wird das Bondwerkzeug 1 vom Substrat 4.2
wegbewegt und der Bonddraht 17 in an sich bekannter
Weise nach der Verbindungsstelle durchgetrennt. Neben
der Schweißspannung kann auch hierbei Sekundärenergie,
wie Wärme und/oder Ultraschall, den Verbindungsvorgang
unterstützen. Ggf. kann es zweckmäßig sein, die
Reihenfolge der Kontaktierung zu tauschen, d. h. zuerst
den Prozeß gemäß Fig. 3 und dann denjenigen der Fig. 2
durchzuführen.
Wie ersichtlich, kann mit einer Vorrichtung und einem
einzigen Bondwerkzeug eine Befestigung und
Kontaktierung eines Leiters auf bzw. mit einer
Kontaktfläche wahlweise durch ein Bondverfahren oder
durch Widerstandsschweißen oder durch kombinierte
Verfahren vorgenommen werden.
Das Bondwerkzeug 1 ist zweckmäßig zur Druckfläche 5 hin
keil- oder kegelförmig verjüngt ausgebildet.
Vorzugsweise ist es in Form eines Stabes ausgeführt,
der in Richtung seiner Längsachse 19 durch die
Isolierschicht 7 in die zwei Elektroden 8 und 9 in Form
von Stabteilen unterteilt ist. Die Verbindung der
beiden Elektroden 8, 9 bzw. der Stabteile kann durch
Kleben mit einem geeigneten, die hohe notwendige
Temperatur aus haltenden Kleber z. B. auf der Basis von
Epoxidharz erreicht werden. Der Kleber kann dabei
zugleich die Isolierschicht 7 bilden. Als
Isolierschicht 7 kann vorteilhaft ein
hochtemperaturbeständiger anorganischer Werkstoff, z. B.
Glimmer oder Keramik, verwendet werden und die
Verbindung wieder durch eine Klebung erfolgen.
Die Isolierschicht kann bei Verwendung geeigneter
Materialien den Spalt 6 ausfüllen und insbesondere bis
oder nahezu bis zur Druckfläche 5 bzw. den Teilflächen
5.1, 5.2 reichen.
Anstelle der in den Fig. 2 und 3 dargestellten
elektrischen Heizvorrichtung 12 kann auch eine auf
Wärmestrahlung oder einer Gasheizung oder dergleichen
beruhende Wärmequelle zur Erhitzung des Bondwerkzeugs 1
auf Thermokompressionstemperatur angewendet werden.
Vorteilhafterweise kann das Bondwerkzeug in Form und
Größe den bekannten Bondwerkzeugen entsprechen; damit
ist der Einsatz als Bondwerkzeug mit bisherigen
Bondgeräten möglich.
Gemäß einer in Fig. 4 dargestellten Ausführung des
Bondwerkzeugs 1 kann dieses, insbesondere eine der
Elektroden bzw. die mit der schrägen Bohrung 14
versehene Elektrode 8, mit einer Längsbohrung 21
versehen sein, durch die ein Leiter 2 bzw. 17 in der
Zeichnung von oben eingeschoben werden kann. Die
Längsbohrung 21 mündet unten oberhalb der Druckfläche 5
bzw. der Teilflächen 5.1, 5.2 aus einer quer oder von
oben nach unten schräg zur Druckfläche hin geneigten
Fläche 22 des Bondwerkzeugs 1 aus. Falls eine schräge
Bohrung 14 vorhanden ist, mündet die Längsbohrung 21
oberhalb der Einführöffnung 23 der Bohrung 14 aus.
Vorteilhaft ist der Spalt 6 derart schräg oder
winkelförmig angeordnet, daß er unterhalb bzw.
außerhalb einer Einspannstelle 24 einer
Bondvorrichtung, nämlich zwischen der Druckfläche 5
bzw. den Teilflächen 5.1 und 5.2 und der Einspannstelle
24 vorhanden ist. Zweckmäßig verläuft ein Schenkel 25
zunächst senkrecht zur Druckfläche 5 und der andere
Schenkel 26 schräg oder insbesondere 90o zum ersten
Schenkel 25 abgewinkelt, in Gebrauchslage also in der
Regel waagrecht.
Gemäß einer weiteren in Fig. 5 veranschaulichten
Ausgestaltung der Erfindung können die Teilflächen 5.1,
5.2 mit je einer quer, insbesondere senkrecht zum Spalt
6 verlaufenden Führungsrinne 27 versehen sein, die
zweckmäßig kolinear zueinander verlaufen und mit einer
vorhandenen Bohrung 14 und/oder Längsbohrung 21
fluchten.
In den Fig. 6 bis 9 sind Abschnitte eines
Bondwerkzeugs dargestellt, dessen beide Elektroden 8
und 9 sowie der Spalt 6 koaxial zueinander angeordnet
sind und dementsprechend ring- oder rohrförmig
ausgebildet sind. In Fig. 6 ist die innere Elektrode 8
als zylindrisches Rohr und der Spalt 6 als
zylindrischer Rohrspalt ausgebildet. Die äußere
Elektrode 9 ist innen zylindrisch und außen zumindest
im Endabschnitt als Mantel eines Kegelstumpfes
ausgebildet.
Die Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem in
Richtung zu den Druck-Teilflächen 5.1 und 5.2
stufenförmig im Durchmesser abgesetzten Rohrspalt 6.
Anstelle eines stufenförmigen Absatzes kann auch eine
keil- bzw. kegelförmige Verjüngung vorgesehen sein.
Eine Ansicht der Druckfläche eines Bondwerkzeugs mit
koaxialen Elektroden 8, 9 ist in Fig. 8 perspektivisch
dargestellt.
Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, den als
Rohrspalt ausgebildeten Spalt 6 in Form eines
Kegelmantels auszubilden, wie die Fig. 9 zeigt.
Entsprechend ist die äußere Elektrode 9 zumindest auf
der Innenseite der Kegelform des Spalts 6 angepaßt. Die
Innenfläche des Spalts 6 kann zylindrisch oder
kegelförmig ausgebildet sein, wobei die Außenfläche der
inneren Elektrode 8 jeweils entsprechend geformt wird.
Die Bondvorrichtung mit einer heb- und senkbaren
Einspannvorrichtung zum Befestigen des Bondwerkzeugs 1
ist mit der Wärmequelle 12 und/oder der
Ultraschallquelle 20 versehen und außerdem ist ihr eine
Schweißspannungsquelle zugeordnet, so daß mit einer
einzigen Vorrichtung mehrere oder alle
Befestigungsverfahren durchgeführt werden können. Die
Steuerung der Vorrichtung kann so ausgeführt sein, daß
jedes Verfahren unabhängig von einem anderen
durchgeführt werden kann oder zwei oder mehrere
Verfahren gleichzeitig angewendet werden können.
Claims (21)
1. Bondwerkzeug mit einer Druckfläche, mit der ein
draht- oder bandförmiger metallischer Leiter gegen eine
Kontaktfläche drückbar und auf der Kontaktfläche durch
Anwendung von Druck und zusätzlicher Energiezufuhr
kontaktsicher befestigbar ist, insbesondere zur
Kontaktierung einer auf einer vorzugsweise isolierenden
Unterlage aufgebrachten Kontaktfläche,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Bondwerkzeug (1) wenigstens zwei voneinander elektrisch
isolierte Elektroden (8, 9) aufweist, und daß die
Druckfläche (5) in wenigstens zwei durch einen Spalt
elektrisch voneinander isolierte Teilflächen (5.1, 5.2)
unterteilt ist, von denen jeweils eine Bestandteil
einer der Elektroden (8 bzw. 9) ist, wobei die
Spaltbreite (B) derart bemessen ist, daß die
kontaktsichere Befestigung des Leiters (2) durch
Anlegen einer elektrischen Spannung an die Elektroden
(8, 9) durch Widerstandsschweißen (Spaltschweißen)
oder/und durch Anwendung eines Bondverfahrens möglich
ist.
2. Bondwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Breite des Spalts (6) kleiner
als etwa 100 µm, insbesondere etwa 10 µm, beträgt.
3. Bondwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Spalt (6) zumindest zum Teil
mit elektrisch isolierendem Material (7) ausgefüllt ist.
4. Bondwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das elektrisch isolierende Material
(7) aus einem hochtemperaturbeständigen anorganischen
Werkstoff wie Glimmer, Glas, Keramik oder aus einem
hochtemperaturbeständigen, ggf. mit Partikeln aus
anorganischem Material gefülltem Kunststoff, wie z. B.
Polyimid oder Polytetrafluoräthylen, besteht.
5. Bondwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines anorganischen
Werkstoffs der Spalt (6) bis zu oder bis nahe zu der
Druckfläche (5) bzw. den Teilflächen (5.1, 5.2) reicht.
6. Bondwerkzeug nach Anspruch 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden (8, 9) durch
einen Kleber miteinander verklebt sind und der Kleber
das den Spalt (6) ausfüllende Material bildet oder je
eine Schicht zwischen einer Elektrode (8 bzw. 9) und
dem hochtemperaturbeständigen Werkstoff oder Kunststoff
bildet.
7. Bondwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (6) zumindest im
Bereich der Druckfläche (5; 5.1, 5.2) wenigstens
annähernd senkrecht zu dieser verläuft.
8. Bondwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode (8) eine
sich von der dem Spalt (6) gegenüberliegenden
Außenseite (15) aus schräg nach unten in Richtung des
Spaltes (6) erstreckende Bohrung (14) aufweist, die auf
der Seite der Druckfläche (5) seitlich oberhalb des
Spalts (6) ausmündet und durch die der Leiter (2; 17)
hindurchziehbar ist.
9. Bondwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß eine bzw. die mit der
schrägen Bohrung (14) versehene Elektrode (8) eine sich
senkrecht durch diese erstreckende Längsbohrung (21)
als Führung für den Leiter (2; 17) aufweist, die unten
oberhalb der Druckfläche (5; 5.1, 5.2) bzw. oberhalb
der Einführöffnung (23) der schrägen Bohrung (14) aus
einer von oben nach unten zur Druckfläche (5; 5.1, 5.2)
geneigten Fläche (22) ausmündet.
10. Bondwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß es zur Druckfläche (5) hin
keilförmig oder kegelförmig verjüngt ist.
11. Bondwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß es als mehrteiliger Stab
ausgebildet ist, von denen wenigstens zwei die
Elektroden (8, 9) mit den Teilflächen (5.1; 5.2) bilden.
12. Bondwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß es in Form und Größe einem
üblichen Bondwerkzeug entspricht und zu diesem
kompatibel ist.
13. Bondwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (6) zwischen den
Elektroden (8, 9) winkelförmig verläuft.
14. Bondwerkzeug nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der eine Schenkel (25) von der
Druckfläche (5; 5.1, 5.2) aus zunächst senkrecht und
der anschließende Schenkel (26) quer, insbesondere in
Betriebslage waagrecht, verläuft.
15. Bondwerkzeug nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß der quer verlaufende Schenkel (26)
im Abschnitt zwischen einer Einspannstelle (24) in
einer Bondvorrichtung und der Druckfläche (5; 5.1, 5.2)
angeordnet ist.
16. Bondwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Teilflächen (5.1, 5.2)
je eine quer zum Spalt (6) verlaufende Führungsrinne
(27) aufweisen und beide Führungsrinnen (27) kolinear
zueinander ausgerichtet sind.
17. Bondwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder
10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden
Elektroden (8, 9) und der Spalt (6) Ring- oder Rohrform
aufweisen und koaxial zueinander angeordnet sind, und
daß die Längsbohrung (21) die innere Elektrode (8)
zentrisch durchsetzt.
18. Bondwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der erhaltene Rohrspalt (6)
in Richtung zur Druckfläche (5; 5.1, 5.2) im
Durchmesser stufenförmig oder keilförmig verjüngt ist.
19. Bondwerkzeug nach Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rohrspalt (6) und ggf. auch die
äußere Elektrode (9) als Kegelmantel ausgebildet ist
bzw. sind und daß die innere Elektrode (8) im Bereich
des Rohrspalts (6) zylindrisch oder als Kegelstumpf
ausgebildet ist.
20. Bondvorrichtung mit einer Einspannvorrichtung zum
Einspannen eines Bondwerkzeugs gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 19, zum Befestigen und Kontaktieren
eines draht- oder bandförmigen metallischen
elektrischen Leiters auf bzw. mit einer Kontaktfläche
unter Anwendung von Druck und zusätzlicher
Energiezufuhr, wobei der Leiter über die Druckfläche
des Bondwerkzeugs durch eine Hubbewegung der
Einspannvorrichtung gegen die Kontaktfläche drückbar
ist, insbesondere zur Kontaktierung einer auf einer
vorzugsweise isolierenden Unterlage aufgebrachten
Kontaktfläche, dadurch
gekennzeichnet, daß ihr eine Wärmequelle
(12) zugeordnet ist, mit der das Bondwerkzeug (1) oder
zumindest eine der Teilflächen (5.1 und/oder 5.2) auf
Thermobond-Temperatur erhitzbar ist und daß ihr eine
Schweißspannungsquelle zugeordnet ist, deren Klemmen
mit den Elektroden (8, 9) des Bondwerkzeugs (1)
verbunden sind bzw. verbindbar sind, wobei die
Hubbewegung, die Wärmequelle (12) und die
Schweißspannungsquelle derart wahlweise steuerbar sind,
daß mit dem Bondwerkzeug (1) und der Wärmequelle (12)
ein Thermobondprozeß und mit dem gleichen Bondwerkzeug
(1) und der Schweißspannungsquelle ein
Widerstandsschweißprozeß jeweils unabhängig voneinander
oder gleichzeitig durchführbar sind.
21. Bondvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, daß ihr zusätzlich oder anstelle der
Wärmequelle (12) eine Ultraschallquelle (20) zugeordnet
ist, die mit dem Werkzeug (1) gekoppelt oder koppelbar
und derart steuerbar ist, daß mit dem Bondwerkzeug (1)
ein Ultraschallbondprozeß unabhängig von dem bzw. den
anderen Prozessen oder gleichzeitig mit einem oder
beiden anderen Prozessen durchführbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4022664A DE4022664A1 (de) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | Bondwerkzeug und vorrichtung zum befestigen und kontaktieren eines elektrischen leiters auf bzw. mit einer kontaktflaeche |
Applications Claiming Priority (1)
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DE4022664A1 true DE4022664A1 (de) | 1992-01-23 |
Family
ID=6410422
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE4022664A Withdrawn DE4022664A1 (de) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | Bondwerkzeug und vorrichtung zum befestigen und kontaktieren eines elektrischen leiters auf bzw. mit einer kontaktflaeche |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ALCATEL SEL AKTIENGESELLSCHAFT, 7000 STUTTGART, DE |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |