DE4024687C2 - Beam-Lead-Bondvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bondvorrichtung nach dem Ober­ begriff des Patentanspruches 1.

Aus der DE 36 16 651 C2 ist eine Bondvorrichtung mit einem Ultraschallbonder, der einen Bondmeißel aufweist, bekannt, wobei Vorschubeinrichtungen mittels Elektro- und Dauer­ magneten bewegt werden, welche durch ein automatisches Programm ansteuerbar sind.

Für die Großserienfertigung von planaren Schaltungen sind Ultraschallbonder bekannt, mit deren Hilfe dünne Bond­ drähtchen einerseits an der Schaltung (erste Bondung), an­ dererseits an einer Fassung (zweite Bondung) fixiert wer­ den. Diese herkömmlichen Bonder benötigen die zweite Bon­ dung, an der das Bondband dann abgeschert wird. Insbeson­ dere während der Entwicklungsphase ist es erforderlich, einzelne Schaltungen zu testen und dazu in Meßfassungen einzusetzen. Mit den herkömmlichen Bondvorrichtungen muß auch in der Meßfassung eine Bondung durchgeführt werden.

Da diese Verbindung in der Regel nach der Messung wieder geöffnet werden muß, wird dabei die Meßvorrichtung in Mit­ leidenschaft gezogen werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben, die es erlaubt, kurze Bonddrähtchen an planaren Schaltun­ gen einseitig anzubonden und auf definierte Länge abzu­ schneiden. Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnen­ den Teil des Patentanspruches 1 angegeben. Die weiteren Ansprüche beinhalten vorteilhafte Ausgestaltungen der Er­ findung. Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figur näher erläutert. Die Figur zeigt eine vorteilhafte Ausfüh­ rungsform der Erfindung.

Der linke Teil der Figur zeigt vereinfacht einen herkömm­ lichen Bondtisch 7 mit Chip-Magazinträger, bestehend aus Magazinhalter 6, Klemmschraube 5, Magazin-Klemmstück 4 und Chip-Magazin 3. Auf ein Chip 2 trifft ein Ultraschall- Bondmeißel 1.

Der rechte Teil der Figur zeigt die erfindungsgemäße Zu­ satzvorrichtung. Sie ist mittels eines Adapters 19 am Bondtisch 7 angebracht. Ein Funktionsträger 15 sitzt auf einer Führung 18 für Höhenverstellung mittels einer Ein­ stellschraube 20 und für Seitenverstellung 17. Die Führung 18 ist mittels einer Blattfeder 16 am Adapter 19 befe­ stigt.

Auf dem Funktionsträger 15 sitzt eine Bondbandspule 12, von der das Bondband 11 abgenommen und zu einem Greifer 9 geführt ist. Der Greifer 9 sitzt mit seinem Unterteil auf der Führung 10 einer Vorschubeinrichtung, welche gegen den Funktionsträger 15 beweglich ist. Das Unterteil enthält einen ersten Elektromagneten EM I. An dessen Gehäuse ist mit einer Blattfeder das Oberteil des Greifers 9 befe­ stigt; es enthält einen Dauermagneten 130, der bei abge­ schalteten Elektromagneten die beiden Greiferteile zusam­ menpreßt und so das Bondband einklemmt.

In die Führung 10 der Vorschubeinrichtung sind zwei Dauer­ magnete 131 und 132 eingebettet, zwischen denen - mit ei­ nem mittels einer Vorschub-Einstellschraube 14 verstellba­ ren Spielraum - ein dritter Elektromagen EM III fest am Funktionsträger 15 eingefügt ist. Je nach Polung dieses Elektromagneten wird die Führung 10 samt Greifer 9 nach links oder rechts bewegt. Zum Abschneiden des Bondbandes sind am Funktionsträger 15 ein Messer 8 und ein dagegen­ haltender Schneidtisch 81 auf Haltern kippbar gelagert. In den Enden beider Halter sitzen Dauermagnete 133 bzw. 134, die von einem dazwischenliegenden, fest am Funktionsträger 15 angebrachten zweiten Elektromagneten EM II abgestoßen oder angezogen werden können.

Die erfindungsgemäße Zusatzeinrichtung wird durch die fol­ gende Schilderung eines Funktionsablaufs noch verständli­ cher werden.

Schritt 0: Bondband am Chip 2 mittels Bondmeißel 1 anbon­ den.

Schritt 1: Greifer 9 öffnen durch Spannung am ersten Elek­ tromagneten EM I. Durch den im Greiferoberteil eingesetz­ ten Dauermagneten 130 wird, bedingt dadurch, daß sich jetzt zwei gleichnamige Pole gegenüberstehen, das Greife­ roberteil, das wiederum über eine Blattfeder mit dem EM I- Gehäuse verbunden ist, nach oben gekippt und die Klemmung des Bondbandes aufgehoben.

Schritt 2: Greiferbewegung nach rechts durch Spannungsim­ puls am dritten Elektromagnet EM III.

Die Vorschub-Führung 10, auf der sich der geöffnete Grei­ fer 9 befindet, ist ebenfalls mit einem Dauermagnet 131 am Ende und einem Dauermagnet 132 in der Vorschubeinstell­ schraube 14 derart bestückt, daß der Dauermagnet 131 am Ende der Führung 19 abstößt und der andere an der Vor­ schub-Einstellschraube 14 anzieht. Dies bewirkt, daß die Führung 10 mit dem Greifer 9 nach rechts gezogen wird.

Schritt 3: Greifer 9 schließt (Spannung am Elektromagnet EM I aus). Das Greiferoberteil, bedingt durch die Blattfe­ der und den Dauermagnet 130, klemmt das dazwischenliegende Bondband fest.

Schritt 4: Abschneiden durch Spannungsimpuls am zweiten Elektromagnet EM II. Durch den Dauermagnet 133, der sich am hinteren Teil des Messerhalters befindet, wird bei gleichnamiger Magnetpolung der Messerhalter bedingt durch die Lagerung in eine drehende Bewegung gebracht. Das vorne im Halter eingesetzte Messer 8 schneidet das Bondband ab. Damit der Schneidtisch 81 nicht durch die Schneidkraft nach unten gedrückt wird, ist der Dauermagnet 134 im Hal­ ter des Schneidtisches mit ungleichnamiger Magnetpolung eingesetzt. Die Schneidkraft ist durch Veränderung der Spannung, am Elektromagnet EM II einstellbar.

Schritt 5: Greiferbewegung nach links - Bondband vorschie­ ben (Spannungsimpuls am Elektromagnet EM III):

Durch Umpolen des Elektromagnetes EM III bewegt sich die Vorschub-Führung 10 mit dem geschlossenen Greifer 9 nach links und schiebt somit das Bondband für den nächsten Bond nach.

Der Bonddraht kann in der Länge durch Verdrehen der Vor­ schubeinstellschraube 14 verändert werden. Zur Positionie­ rung des Bonddrahtes auf dem Chip 2 ist durch Verdrehen der Einstellschraube 20 die Höhe einstellbar und durch die Seitenverstellführung 17 eine seitliche Verstellung mög­ lich.

Die Ansteuerung der Elektromagnete EM I bis EM III wird durch zwei Taster (für Greifer und Schneiden) und einen Umpolkippschalter mit Mittenstellung 0 (für den Vorschub) von Hand durchgeführt. Eine Ansteuerung über ein Programm ist möglich.

Claims (9)

1. Beam-Lead-Bondvorrichtung mit einem Ultraschallbonder, der einen Chip-Magazinträger auf einem Bondtisch und einem Bondmeißel aufweist, gekennzeichnet durch folgende Merk­ male:

• - mittels eines Adapters (19) ist am Bondtisch (7) eine Zusatzvorrichtung angebracht mit einem Funk­ tionsträger (15);
• - auf dem Funktionsträger (15) ist eine Bondband­ spule (12) angebracht, sowie ein Greifer (9) zum Führen des Bondbands (11);
• - der Greifer (9) ist mittels einer Vorschubeinrich­ tung (10, 14) gegen den Chip-Magazinträger (3, 4) bewegbar;
• - am Funktionsträger (15) ist in Richtung zum Chip- Magazinträger (3, 4) ein Messer (8) und ein Schneidtisch (81) angebracht zwischen denen der Bonddraht hindurchgeführt ist (Figur).

2. Bondvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Funktionsträger (15) mittels Einstellschrau­ ben in der Höhe (20) und in Seitenrichtung (17) verstell­ bar ist.

3. Bondvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorschubeinrichtung (10, 14), der Greifer (9) und das Messer (8) mittels Elektromagneten (EM III, EM I, EM II) und Dauermagneten (130 bis 134) bewegt werden.

4. Bondvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Unterteil des Greifers (9) einen ersten Elek­ tromagneten (EM I) enthält und auf einer Führung (10) der Vorschubeinrichtung sitzt, und daß das Oberteil des Grei­ fers (9) einen Dauermagneten (130) enthält und mit einer Blattfeder am Unterteil befestigt ist.

6. Bondvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Führung (10) der Vorschubeinrichtung zwei Dauermagnete (131, 132) enthält, zwischen die ein am Funk­ tionsträger (15) sitzender dritter Elektromagnet (EM III) eingebettet ist.

6. Bondvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Messer (8) und der Schneidtisch (81) gegen­ einander kippbar sind, und daß ihre Träger jeweils einen Dauermagneten (133 bzw. 134) enthalten, zwischen denen am Funktionsträger (15) ein zweiter Elektromagnet (EM II) fest angebracht ist.

7. Bondvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schneidkraft des Messers (8) mittels der Spannung am zweiten Elektromagneten (EM II) einstellbar ist.

8. Bondvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungen an den Elektromagneten (EM I bis EM III) einstellbar sind.

9. Bondvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungen an den Elektromagneten (EM I bis EM III) mittels eines automatischen Programms einstellbar sind.