DE4326478C2 - Bondkopf für Ultraschall-Bonden - Google Patents

Bondkopf für Ultraschall-Bonden

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Abstract

Bondkopf, insbesondere für Ultraschall-Bonden, mit an einem Ultraschall-Transducer (10) angeordneten Stempel (wedge 11), mittels dem ein elektrisch leitender Draht (12) unter Ultraschall-Erreger gegen eine Kontaktfläche (25) eines elektrischen oder elektronischen Bauteils drückbar ist, und mit einer dem Stempel (wedge 11) vorgeordneten, in Drahtrichtung hin- und herbewegbaren (Doppelpfeil 27) Drahtklemme (13). Der Stempel (wedge 11) ist samt Drahtklemme (13) und deren Antriebe (14; 15) in Richtung etwa senkrecht zur Kontaktfläche (25) auf- und abbewegbar. Des weiteren ist der Bondkopf (26) insgesamt um eine Achse (17) senkrecht zur Kontaktfläche (25) schwenkbar gelagert. Der Antrieb für die Hin- und Herbewegung der Drahtklemme (13) ist ein Translationsantrieb (16), der die Drahtklemme (13) exakt parallel zum Draht (12) bewegt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Bondkopf, für Ul­ traschall-Bonden, mit an einem Ultraschall-Transducer ange­ ordneten Stempel (wedge), mittels dem ein elektrisch leiten­ der Draht, insbesondere Aluminiumdraht, unter Ultraschall-Er­ regung gegen eine Kontaktfläche eines elektrischen oder elek­ tronischen Bauteils drückbar ist, und mit einer dem Stempel (wedge) vorgeordneten, in Drahtrichtung hin- und herbewegba­ ren Drahtklemme, wobei der Stempel samt Drahtklemme und deren Antriebe in Richtung senkrecht zur Kontaktfläche auf- und abbewegbar sowie der Bondkopf insgesamt um eine Achse senkrecht zur Kontaktfläche schwenkbar gelagert ist.
Ein derartiger Bondkopf ist allgemein bekannt, z. B. aus der US-A-4 202 482. Dieser bekannte Bondkopf zeichnet sich da­ durch aus, daß die den Stempel bzw. wedge vorgeordnete Draht­ klemme um eine Horizontalachse schwenkbar gelagert ist mit der Folge, daß beim Drahtvorschub auf den Draht sowohl Biege­ momente als auch Querkräfte einwirken. Der von der Draht­ klemme erfaßte Drahtabschnitt muß nämlich der Kreisbewegung der Drahtklemme bzw. der Klemmbacken folgen. Dies führt zu nicht unerheblichem Drahtabrieb in der wedge-Bohrung, durch die hindurch der Draht zur Kontaktfläche geführt wird. Nach relativ kurzer Betriebszeit tritt durch den erwähnten Drahtabrieb innerhalb der wedge-Bohrung erhöhte Reibung auf mit der Folge, daß sich keine gute Drahtschleife mehr erzielen läßt.
Die US 3,812,581 beschreibt eine Verdrahtungsvorrichtung für Halbleiter, wobei die Befestigung eines Drahtes an einem Anschluß durch Löten erreicht wird. Zu diesem Zweck ist an der Verdrahtungsvorrichtung eine Lötspitze vorgesehen, in der eine Öffnung ausgebildet ist, durch welche ein Draht geführt wird. Die Lötspitze ist über zwei Leiter an eine Energieversorgung angeschlossen, so daß bei Stromdurchfluß der Lötspitze diese erwärmt und dadurch der Draht an eine Anschlußfläche gelötet werden kann. Die Lötspitze ist V-förmig ausgebildet. Die Öffnung ist derart ausgebildet, daß der Draht frei durch diese passieren kann. Der Drahtvorschub wird dadurch erreicht, indem nach jedem Lötvorgang die Lötspitze angehoben und ein Abschnitt des Drahtes durch die Öffnung gezogen wird. Beim anschließenden Verschieben der Verdrahtungsvorrichtung zu einem anderen Lötpunkt wird der Draht von einem Vorratsbehälter abgezogen. Am Ende des Lötvorgangs wird der Draht abgeschnitten.
In der DE 40 16 720 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ultraschallbonden beschrieben. Die Vorrichtung weist einen Stempel auf, mittels dem ein Draht durch Anwendung von Ultraschall gebondet werden kann. In Drahtrichtung ist eine Drahtführungseinrichtung vorgeordnet. Die Drahtführungseinrichtung weist einen Drahtrichtkanal in einem Führungsblock auf, der mittels verschiedener Elemente den zu bondenden Draht genau zur Stempelspitze führt. Durch den Führungsblock wird eine Leitwirkung für den Draht erzielt. Die Vorwärtsbewegung des Drahtes erfolgt dadurch, daß der Stempel samt dem Drahtführungselement zunächst hochgehoben und dann zur Seite nach unten verschränkt wird. Schließlich wird der Draht in einer weiteren Horizontalbewegung mittels des Stempels abgerissen. Der Stempel und der Führungsblock sind derart angeordnet, daß sie nur gemeinsam miteinander bewegt werden können. Eine Relativbewegung zwischen Stempel und Führungsblock ist nicht möglich.
In der US 4,619,397 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bonden dünner Drähte für ein Halbleiterbauelement beschrieben. Die Vorrichtung umfaßt einen Bondkopf zum Ultraschall-Bonden, der einen Translationsantrieb für die Hin- und Herbewegung einer Drahtklemme aufweist. Die Drahtklemme wird dadurch parallel zum Draht bewegt. Der Translationsantrieb ist durch ein Solenoid gebildet, das die Drahtklemme in Drahtzuführungsrichtung entgegen der Wirkung einer Rückzugsfeder bewegt. Der Bondkopf ist parallel zur Kontaktfläche hin- und herbewegbar, was Reibung zwischen Bondkopf und Draht bewirkt.
Aus der US 4,789,093 ist eine Vorrichtung zum Ultraschall- Bonden von Drähten bekannt. Dabei wird der Draht durch ein S-förmig gebogenes Führungsrohr und eine Umlenkrolle zugeführt, wodurch der Draht an mehreren Stellen einer Reibung ausgesetzt ist.
Aus der US 4,781,319 ist ein Bondkopf zum Ultraschall- Bonden bekannt. Der Bondkopf umfaßt einen an einem Ultraschall-Transducer angeordneten Stempel, mittels dem ein elektrisch leitender Draht unter Ultraschall-Erregung gegen eine Kontaktfläche eines elektrischen oder elektronischen Bauteils drückbar ist. Weiterhin umfaßt der Bondkopf eine in Drahtrichtung hin- und herbewegbare Drahtklemme, die dem Stempel vorgeordnet ist. Der Stempel und die Drahtklemme sowie deren Antriebe sind senkrecht zur Kontaktfläche auf- und abbewegbar. Der Bondkopf ist um eine Achse senkrecht zur Kontaktfläche schwenkbar gelagert.
Bei den oben genannten Vorrichtungen treten Querkräfte und/oder Biegemomente auf, die beim Drahtvorschub auf den Draht einwirken. Dies hat zur Folge, daß sich keine gute Drahtschleife erzielen läßt.
Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zu­ grunde, das vorgenannte Problem zu beheben, d. h. eine Kon­ struktion zu schaffen, bei der der Drahtabrieb in der wedge-Boh­ rung weitgehend vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Antrieb für die Hin- und Herbewegung der Drahtklemme ein Translationsantrieb ist, der die Drahtklemme exakt parallel zum Bonddraht bewegt. Dementsprechend führt der Bonddraht keine Kreisbewegung mehr aus. Der Draht wird exakt parallel zur Längsrichtung der wedge-Bohrung in diese eingeführt. Der Drahtabrieb wird auf diese Weise auf ein Minimum beschränkt mit der Folge, daß auch nach längerer Betriebszeit keine er­ höhte Reibung zwischen Bonddraht und wedge-Bohrung auftritt, und daß sich eine unverändert gute Drahtschleife herstellen läßt. Auch wird durch diese Maßnahme eine konstante "Drahtlänge" über eine lange Betriebszeit gewährleistet.
Zur weiteren Drahtschonung ist vorgesehen, den Bonddraht bis hin zum Drahtdurchgang der Drahtklemme innerhalb eines flexi­ blen Schlauches zu führen. Damit wird auch erreicht, daß der Draht vor der Drahtklemme weder nach oben noch nach unten ausweicht und eine Lage einnimmt, in der er von der Draht­ klemme nicht mehr richtig oder überhaupt nicht mehr erfaßt werden kann.
Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter konstruktiver De­ tails des erfindungsgemäßen Bondkopfes auf die Ansprüche 2 bis 5 verwiesen.
Anspruch 7 bezieht sich auf die Einstellung des sogenannten Bondgewichtes mit einfachen konstruktiven Mitteln. Unter "Bondgewicht" versteht man die Anpreßkraft des Stempels bzw. wedge, d. h. die Kraft, mit der der Stempel bzw. wedge den Bonddraht auf die Kontakt­ fläche des elektrischen oder elektronischen Bauteiles preßt.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsge­ mäß ausgebildeten Bondkopfes anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen erfindungsgemäß aus gebildeten Bondkopf in Seitenansicht; und
Fig. 2 den Bondkopf gemäß Fig. 1 in Vorderansicht.
Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Bondkopf für Ultraschall- Bonden mit an einem Ultraschall-Transducer 10 angeordneten Stempel bzw. wedge 11, mittels dem ein elektrisch leitender Draht, insbesondere Aluminiumdraht, unter Ultraschall-Erre­ gung gegen eine Kontaktfläche 25 eines nicht näher darge­ stellten elektrischen oder elektronischen Bauteils drückbar ist. Des weiteren umfaßt der Bondkopf gemäß den Fig. 1 und 2, welcher mit der Bezugsziffer 26 gekennzeichnet ist, eine dem Stempel bzw. wedge 11 vorgeordnete, in Drahtrichtung hin- und herbewegbare Drahtklemme 13. Die Hin- und Herbewegung der Drahtklemme 13 in Drahtrichtung ist mit dem Doppelpfeil 27 in Fig. 1 angedeutet. Der Bondkopf 27 ist als Ganzes um eine Achse 17 senkrecht zur Kontaktfläche 25 schwenkbar gelagert. Die Schwenkbewegung ist in Fig. 1 mit dem Doppelpfeil 27 ge­ kennzeichnet. Des weiteren ist der Stempel 11 in Richtung etwa senkrecht zur Kontaktfläche 25 auf- und abbewegbar. Zu diesem Zweck sind der Stempel 11 und der Transducer 10 um eine sich parallel zur Kontaktfläche 25 sowie senkrecht zu der durch Stempel bzw. wedge 11 und Transducer 10 bzw. Draht 12 aufgespannten Fläche erstreckende Achse 22 verschwenkbar. Diese Schwenkbewegung ist in Fig. 1 durch den Doppelpfeil 31 gekennzeichnet.
Der Antrieb 14 für die Hin- und Herbewegung der Drahtklemme in Drahtrichtung bzw. parallel zum Draht 12 ist ein Transla­ tionsantrieb 16 in Form eines Soleonids, durch den die Draht­ klemme 13 exakt parallel zum Draht 12 bewegt wird. Das Soleo­ nid 16 bewegt dabei die Drahtklemme 13 in Drahtzuführungs­ richtung Z entgegen der Wirkung eines elastischen Elements in Form einer Rückzugsfeder 18 (siehe Fig. 2). Parallel zum Translationsantrieb 16 für die Hin- und Herbewegung der Drahtklemme 13 ist ein gesonderter, ebenfalls mit der Draht­ klemme 13 verbundener Translationsantrieb 19 geschaltet, des­ sen maximale Vorschubstellung die Drahtabrißposition der Drahtklemme 13 definiert. Auch der Translationsantrieb 19 wird durch ein Soleonid gebildet, dessen Anker ebenso wie der Anker des Translationsantriebs 16 für die Hin- und Herbe­ wegung der Drahtklemme 13 mit dieser verbunden ist, und zwar über ein gemeinsames Verbindungsjoch 20. Bei Bewegung der Drahtklemme 13 in Drahtzuführungsrichtung Z durch das dafür bestimmte Soleonid 16 wird der Anker des die Drahtabrißposi­ tion der Drahtklemme 13 definierenden Soleonids 19 über sei­ ne, die Drahtabrißposition definierende, maximale Vorschub­ stellung hinaus mitbewegt. Den Klemmbacken 29, 30 der Draht­ klemme 13 ist noch ein gesonderter Antrieb 15, vorzugsweise ebenfalls in Form eines Soleonids, zugeordnet (siehe Fig. 2). Die Aktivierung der vorgenannten Antriebe und die dadurch bewirkten Bewegungen der Drahtklemme 13 sind demnach wie folgt:
  • 1. Aktivierung des Soleonids 15 mit der Folge, daß die Klemm­ backen 29, 30 in Klemmstellung bewegt werden unter klem­ mender Erfassung des Bonddrahtes 12.
  • 2. Aktivierung der Soleonide 16 und 19 mit der Folge, daß die Drahtklemme unter Mitnahme des Bonddrahtes 12 in Drahtzu­ führungsrichtung Z bewegt wird, bis die sogenannte "feed- Position" erreicht ist.
  • 3. Absenken des Stempels bzw. wedge 11 unter Anpressung des Bonddrahtes an die Kontaktfläche 25 und Verschweißung mit dieser.
  • 4. Deaktivierung des Soleonids 15 unter Öffnung der Klemmbac­ ken 29, 30.
  • 5. Schleifen-Bildung in herkömmlicher Weise durch Relativbewegung zwischen Stempel bzw. wedge 11 und elektronischem Bauteil so, daß eine benachbarte Kontaktfläche 25 dem Stempel bzw. wedge 11 zugeordnet ist, wobei bei der Schleifen-Bewegung das Soleonid 16 deaktiviert wird, mit der Folge, daß die Drahtklemme 13 in eine Stellung zurückfährt, die durch die maximale Vorschubstellung des Soleonids 19 bestimmt ist.
  • 6. Absenken des Stempels bzw. wedge 11 auf die neue Kontakt­ fläche 25 unter Anpressung des Bonddrahtes an dieser und Verschweißung mit dieser, wobei beim Absenken des Stempels bzw. wedge 11 das Soleonid 15 aktiviert wird, so daß der Bonddraht 12 zwischen den Klemmbacken 29, 30 festgeklemmt wird.
  • 7. Deaktivierung des Soleonids 19 mit der Folge, daß unter der Wirkung der Rückzugsfeder 18 die Drahtklemme 13 ruck­ artig noch weiter zurückbewegt wird in die Null- bzw. Aus­ gangsposition unter gleichzeitigem Abriß des Bonddrahtes 12 unmittelbar an der Bondstelle, wobei der dabei erfol­ gende Drahtrückzug so eingestellt ist, daß sich das freie Drahtende nach dem Drahtabriß noch innerhalb der wedge- Bohrung befindet. Dieser Rückzugsweg wird auch als Abriß­ länge bezeichnet. Die Abrißlänge muß also kleiner sein als die Länge der wedge-Bohrung.
  • 8. Deaktivierung des Soleonids 15 unter Freigabe des Bond­ drahtes 12 durch die Klemmbacken 29, 30 der Drahtklemme 13. Die Drahtklemme 13 befindet sich wieder in Null- bzw. Ausgangsposition. Es kann ein erneuter Drahtvorschub mit eingestellter "Drahtlänge" erfolgen. Die Translationsbe­ wegung der Antriebe 16 und 19 und damit die sogenannte einerseits und "Abrißlänge" andererseits lassen sich individuell einstellen. Die entsprechenden Einstellschrauben sind in Fig. 1 mit den Bezugsziffern 32, 33 gekennzeichnet.
Wie Fig. 1 des weiteren erkennen läßt, ist das die Drahtab­ rißposition der Drahtklemme 13 definierende Solenoid 19 re­ lativ zu dem für die Drahtzuführung bestimmten Solenoid 16 in Drahtzuführungsrichtung Z versetzt angeordnet.
Wie bereits eingangs erwähnt, ist der Bonddraht innerhalb ei­ nes flexiblen Schlauches bis hin zum Drahtdurchgang der Drahtklemme 13 geführt. Dadurch wird der Bonddraht vor Be­ schädigungen geschützt. Darüber hinaus wird vermieden, daß der Bonddraht sich aus dem Bereich der Klemmbacken 29, 30 der Drahtklemme 13 herausbewegt.
Die Schwenkbewegung des Stempels bzw. wedge 11 am Transducer 10 und Drahtklemme 13 um die Achse 22 wird durch eine Zugfe­ der 23 einerseits und ein durch ein Solenoid 24 erzeugtes Magnetfeld andererseits bestimmt, wobei die Zugfeder 23 und das Solenoid 24 zwischen einem die vorgenannten Bauteile ent­ haltenden Schwenkteil 34 und dem nicht verschwenkbaren Teil 35 des Bondkopfes 26 wirksam sind. Durch die Zugfeder 23 so­ wie das durch das Solenoid 24 erzeugte Magnetfeld wird die Anpreßkraft des Stempels bzw. wedge 11, d. h. das sogenannte "Bondgewicht" eingestellt.

Claims (6)

1. Bondkopf für Ultraschall-Bonden, mit an einem Ultraschall- Transducer (10) angeordneten Stempel (wedge 11), mittels dem ein elektrisch leitender Draht, insbesondere Aluminiumdraht (12), unter Ultraschall-Erregung gegen eine Kontaktfläche (25) eines elektrischen oder elektronischen Bauteils drückbar ist, und mit einer dem Stempel (wedge 11) vorgeordneten, mittels eines Antriebs (14) in Drahtrichtung hin- und herbewegbaren (Doppelpfeil 27) Drahtklemme (13), wobei der Stempel (wedge 11) samt Drahtklemme (13) und deren Antriebe (14; 15) in Richtung senkrecht zur Kontaktfläche (25) auf- und abbewegbar sowie der Bondkopf (26) insgesamt um eine Achse (17) senkrecht zur Kontaktfläche (25) schwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (14) für die Hin- und Herbewegung der Drahtklemme (13) ein Translationsantrieb (16) ist, der die Drahtklemme (13) exakt parallel zum Draht (12) bewegt, und parallel zum Translationsantrieb (16) für die Hin- und Herbewegung der Drahtklemme (13) ein gesonderter, ebenfalls mit der Drahtklemme (13) verbundener Translationsantrieb (19) geschaltet ist, dessen maximale Vorschubstellung die Drahtabrißposition der Drahtklemme (13) definiert.
2. Bondkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Translationsantrieb (16) für die Hin- und Herbewegung der Drahtklemme (13) durch einen Soleonid gebildet ist, der die Drahtklemme (13) in Drahtzuführungsrichtung (Z) entgegen der Wirkung eines elastischen Elements, insbesondere einer Rückzugsfeder (18), bewegt.
3. Bondkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gesonderte Translationsantrieb (19) ebenfalls ein Soleonid ist, dessen Anker ebenso wie der Anker des Translationsantriebes (16) für die Hin- und Herbewegung der Drahtklemme (13) mit dieser verbunden ist, insbesondere über ein gemeinsames Verbindungsjoch (20), wobei bei Bewegung der Drahtklemme (13) in Drahtzuführungsrichtung (Z) durch den dafür bestimmten Soleonid (16) der Anker des die Drahtabrißposition der Drahtklemme (13) definierenden Soleonids (19) über seine die Drahtabrißposition definierende maximale Vorschubstellung hinaus mitbewegbar ist.
4. Bondkopf nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Drahtabrißposition der Drahtklemme (13) definierende Soleonid (19) relativ zu dem für die Drahtzuführung bestimmten Solenoid (16) in Drahtzuführungsrichtung (Z) versetzt angeordnet ist.
5. Bondkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bonddraht (12) bis hin zum Drahtdurchgang der Drahtklemme (13) innerhalb eines flexiblen Schlauches (21) geführt ist.
6. Bondkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Transducer (10) samt Stempel (wedge 11) um eine sich parallel zur Kontaktfläche (25) sowie senkrecht zu der durch Stempel (wedge 11) und Transducer (10) bzw. Bonddraht (12) aufgespannten Fläche erstreckende Achse (22) verschwenkbar gelagert ist derart, daß der Stempel (11) entgegen der Wirkung einer Zugfeder (23) von der Kontaktfläche (25) abhebbar ist, wobei die Wirkung der Zugfeder (23) und damit die Antriebskraft (Bondgewicht) des Stempel (wedge 11) durch ein der Zugfeder entgegenwirkendes Magnetfeld (z. B. Soleonid 24) einstellbar ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019126644A1 (de) * 2019-10-02 2021-04-08 F&S Bondtec Semiconductor GmbH Bondkopf, Drahtbonder mit einem solchen und Verfahren unter Nutzung eines solchen

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997006917A2 (de) * 1995-08-15 1997-02-27 Hesse & Knipps Gmbh Fadenklammer
DE19538396C1 (de) * 1995-08-15 1996-11-28 Hesse & Knipps Gmbh Antrieb für eine Fadenklammer
DE19809081A1 (de) * 1998-03-04 1999-09-16 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Kontaktstelle zur Herstellung einer elektrischen Verbindung
DE19812706A1 (de) * 1998-03-23 1999-10-07 F&K Delvotec Bondtechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum "ball-bonden"
KR20220007247A (ko) * 2020-07-10 2022-01-18 삼성전자주식회사 와이어 본딩 장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3812581A (en) * 1969-11-24 1974-05-28 Wells Electronics Method for forming electrical joints between intermediate parts of an elongated conductor and selected conductive elements on an electrical assembly
US4202482A (en) * 1978-11-22 1980-05-13 Kulicke & Soffa Industries, Inc. Solenoid actuated wire feed and tearing apparatus
US4619397A (en) * 1983-12-02 1986-10-28 Peter Urban Method of and apparatus for bonding an electrically conductive wire to bonding pads
US4781319A (en) * 1985-05-31 1988-11-01 Dynapert Delvotec S.A. Bonding head
US4789093A (en) * 1987-02-25 1988-12-06 Veb Elektromat Dresden Apparatus for ultrasonic wire bonding
DE4016720A1 (de) * 1989-08-11 1991-02-14 Orthodyne Electronics Corp Verfahren und vorrichtung zum ultraschallbonden

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3812581A (en) * 1969-11-24 1974-05-28 Wells Electronics Method for forming electrical joints between intermediate parts of an elongated conductor and selected conductive elements on an electrical assembly
US4202482A (en) * 1978-11-22 1980-05-13 Kulicke & Soffa Industries, Inc. Solenoid actuated wire feed and tearing apparatus
US4619397A (en) * 1983-12-02 1986-10-28 Peter Urban Method of and apparatus for bonding an electrically conductive wire to bonding pads
US4781319A (en) * 1985-05-31 1988-11-01 Dynapert Delvotec S.A. Bonding head
US4789093A (en) * 1987-02-25 1988-12-06 Veb Elektromat Dresden Apparatus for ultrasonic wire bonding
DE4016720A1 (de) * 1989-08-11 1991-02-14 Orthodyne Electronics Corp Verfahren und vorrichtung zum ultraschallbonden

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019126644A1 (de) * 2019-10-02 2021-04-08 F&S Bondtec Semiconductor GmbH Bondkopf, Drahtbonder mit einem solchen und Verfahren unter Nutzung eines solchen

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