JP2004122323A

JP2004122323A - Tool and adjustment method

Info

Publication number: JP2004122323A
Application number: JP2002292328A
Authority: JP
Inventors: Mikio Shirai; 白井　幹夫; Yasuo Hosokawa; 細川　康夫
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-10-04
Filing date: 2002-10-04
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2022-10-04
Also published as: JP4201249B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tool to adjust a device to form a slit in desired depth on a wire and an adjustment method. <P>SOLUTION: A body 52 of the tool 50 is integrally mounted on a head 112. A movable table 54 is made contact with a tool head end 12 and a cutter head end 22 by energizing force of a spring 58. Consequently, zero point matching of a dial gauge 56 is done by matching relative height of both of them with an offset distance e<SB>o</SB>of the movable table 54. Thereafter, the movable table 54 is pushed down by a tool 10 by moving a stopper 122 downward. At this time, displacement from the zero point of the movable table 54 is measured by the dial gage 56. The relative height is adjusted by adjusting the position of the stopper 122 so that the displacement comes to be the previously specified target value. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤカッターによってワイヤに切込みを形成する装置を調整するための治具に関する。また本発明は、かかる装置を調整する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ワイヤ押さえツールで押さえられたワイヤ（半導体装置のワイヤボンディングに用いられるワイヤ等）にワイヤカッターが切込むことによってワイヤに切込みを入れる装置が知られている。その切込深さの調整は、作業者が顕微鏡等を用いてワイヤカッターおよびワイヤ押さえツールを肉眼で観察しながら、両者の位置関係が適当と思われる程度になるように装置を調整する等の方法によって行われている。例えば図１２に示す作業手順のように、ワイヤ押さえツールおよびワイヤカッターを装置に装着し（工程３１０）、次いで観察用の顕微鏡を装置に取り付け（工程３２０）、この顕微鏡から得られる情報（観察像）をもとに、作業者の感覚によってワイヤ押さえツールとワイヤカッターとの相対高さを調整する（工程３３０）。その後、顕微鏡を取り外して（工程３４０）ワイヤ切込試験を実施し（工程３５０）、ワイヤに形成された切込みの深さが適切かどうかを評価する（工程３６０）。評価結果が不良であれば工程３２０に戻って相対高さを再調整する。良好な評価結果が得られるまで工程３２０〜工程３６０を繰り返す。良好な評価結果が得られれば調整を完了する（工程３７０）。
【０００３】
しかし、このような調整方法では、ワイヤ切込試験において形成された切込みが深すぎることや浅すぎることは判っても、その状態から所望の（良好な）切込深さが実現されるように調整するにはワイヤ押さえツールとワイヤカッターとの位置関係をどれだけ修正したらよいかを知ることはできない。そのため試行錯誤の回数が多く、装置の調整に要する時間が長くなりがちであった。
なお、ワイヤボンディング装置に関する先行技術文献としては下記のものがある。特許文献１には、ワイヤをクランプして引っ張ることによりワイヤを切断する技術が開示されている。ワイヤに切込みを入れることおよびその切込みの深さを調整することについては、特許文献１〜３のいずれにも開示されていない。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２７５０８号公報
【特許文献２】
特開平９−２７０４４０号公報
【特許文献３】
特開平７−１０６３６５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ワイヤカッターによってワイヤに切込みを形成し、その切込深さがストッパの位置によって規制される装置に関し、所望の切込深さが実現されるようにストッパ位置を調整することが容易な治具を提供することを目的とする。本発明の他の目的は、かかる装置のストッパ位置を調整する方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段、作用および効果】本発明者は、ワイヤカッターがワイヤに切込みを入れ終えた状態を再現できる治具を開発した。その治具を構成する部品の変位量に応じて、切込完了時のワイヤ押さえツールとワイヤカッターとの相対位置関係を変えることができる。上記変位量は治具において測定可能であるので、良好な切込みが形成される変位量の範囲をあらかじめ測定しておくことができる。その変位量が再現されるように装置のストッパ位置を調整することにより上記課題が解決される。
【０００７】
本発明の技術は、ワイヤ載置面に接近するヘッドと、そのヘッドに固定されたワイヤカッターと、ヘッドの接近方向に沿ってヘッドに相対変位可能なワイヤ押えツールと、ワイヤ押えツールに対してヘッドがそれ以上には変位できないように規制する位置調整可能なストッパとを備える装置に関連している。その装置は、ヘッドが載置面に接近することによって最初にワイヤ押えツールがワイヤを載置面に押付け、次いでワイヤカッター先端がワイヤに切込み、ワイヤを載置面に押付けるワイヤ押えツールとストッパとによってワイヤカッターのそれ以上の接近を規制して切込深さを規制する。
本発明の治具は、かかる装置の前記ストッパ位置を調整するものである。その治具は、装置のヘッドに固定される治具本体と、ヘッドの接近方向に沿って治具本体に相対変位可能な可動テーブルと、治具本体に対する可動テーブルの変位量を測定する変位量測定装置とを備える。その可動テーブルは、ワイヤカッター先端に当接している状態から前記ストッパを載置面側に変位させて前記切込深さを規制する状態に調整するとワイヤカッター先端から離反することを特徴とする。
【０００８】
かかる構成の治具によれば、切込完了時（ワイヤカッターが載置面にそれ以上接近することがストッパによって規制された状態、以下、「規制状態」ともいう。）にワイヤカッター先端とワイヤ押さえツール先端とが所定の相対位置関係となるように（すなわち、ワイヤに所定深さの切込みが形成されるように）、ストッパの位置を容易に調整することができる。
例えば、まず可動テーブルをツール先端およびカッター先端の双方に当接させる。次いで、ワイヤカッターをその位置に残して、ストッパ位置を調整することによりワイヤ押さえツールとともに可動テーブルを変位させる。これによりカッター先端から可動テーブルを離反させる。このときの可動テーブルの変位量は、ワイヤカッターに対するワイヤ押さえツールの変位量に等しい。この変位量は、治具に備えられた変位量測定装置によって測定することができる。したがって、上記規制状態において良好な切込みを形成することのできる所定の変位量となるように可動テーブルを変位させ、この位置まで可動テーブルを変位させるようにストッパ位置を設定することにより、カッター先端とツール先端との相対位置関係を容易に調整することができる。
【０００９】
本発明の好ましい態様では、ワイヤ押えツールがワイヤ載置面側に付勢されている。また、治具の可動テーブルは反載置面側に付勢されている。そして、前者の付勢力が後者の付勢力未満である。かかる態様によると、この反載置面側への付勢力を利用して、可動テーブルがワイヤカッターに当接するまでワイヤ押さえツールを反載置面側へ変位させることができる。このことによって、可動テーブルがツール先端およびカッター先端の双方に当接した状態を容易に実現することができる。
【００１０】
前記変位量測定装置としては、装置構成が比較的簡単なものが好ましい。また、比較的安価な変位量測定装置が好ましい。そのような変位量測定装置の好適例としてダイヤルゲージが挙げられる。典型的には、可動テーブルとダイヤルゲージ（その検出部）とが物理的に接触し得る構成とすることにより、可動テーブルの変位量を測定することができる。上記物理的な接触は、可動テーブルの一部とダイヤルゲージとを直接接触させることにより実現することができる。あるいは、可動テーブルと一体的に変位する部材とダイヤルゲージとを直接接触させることにより実現してもよい。変位量測定装置は、その測定値を数値化して表示する表示部を有することができる。その表示部により表示される数値は、デジタル表示およびアナログ表示のいずれであってもよい。
【００１１】
可動テーブルは、そのワイヤカッター当接面（ワイヤ押さえツールの先端に当接し得る部分）が、ワイヤ押えツール当接面（ワイヤカッターの先端に当接し得る部分）に比して載置面側にオフセットされた形状を有することが好ましい。このオフセット距離は、ワイヤ押えツールがワイヤを載置面に押付けているとき（典型的には切込完了時）のワイヤ押えツール先端と載置面間距離以上であることが好ましい。例えば、切込完了時のツール先端と載置面との間の距離をｅ_１として、カッター当接面がツール当接面よりも距離ｅ_０だけ載置面側にオフセットしている場合、ｅ_０とｅ_１の関係がｅ_０≧ｅ_１を満たすような表面形状を有する可動テーブルが好ましい。
例えば、かかる形状の可動テーブルをワイヤカッターの先端に当接させた後、ワイヤカッターをその位置に残しつつ、ワイヤ押さえツールとともに可動テーブルを載置面側に変位させる。これによりカッター先端は可動テーブルから離れる。この変位量によってカッター先端がワイヤに切込む深さが変わるので、ワイヤに良好な切込みを形成し得る所定の変位量となるようにストッパ位置を調整し、その位置で固定する。ｅ_０≧ｅ_１とすることにより、どのような切込深さに調整する場合にも適用することができる。
【００１２】
本発明の治具は、ワイヤを載置面にボンディングする機能と、ワイヤに切込みを入れる機能とを有するワイヤボンディング装置を調整するための治具として好適である。特に、前記ワイヤ押えツールがワイヤを載置面（半導体装置等）に押付けた状態で超音波振動して、そのワイヤを載置面にボンディングするタイプのワイヤボンディング装置を調整する用途に好ましく用いられる。かかる装置の調整に本発明を適用することにより、ワイヤに対するワイヤカッターの切込み深さを容易に調整することができる。
【００１３】
また、本発明によると、前記装置のストッパ位置を調整する方法が提供される。その調整方法は、ストッパを反載置面側に変位させた状態で、ワイヤ押えツール先端とワイヤカッター先端とを基準面に当接させる工程を含む。また、その状態からストッパを載置面側に変位させて、ワイヤカッター先端を基準面から所定距離だけ離隔させる工程を含む。ここで、ワイヤカッター先端が当接する基準面は、ワイヤ押えツール先端が当接する基準面に比して、所定距離だけ載置面側にオフセットされている。
かかる調整方法によると、前記基準面に当接させる工程によって、ワイヤ押さえツールとワイヤカッターとの相対位置関係を、ワイヤに良好な切込みを形成することのできる所定の位置関係に近く、かつその所定の位置関係よりもワイヤ押さえツールが反載置面側にある状態とすることができる。この状態からストッパを載置面側に変位させることにより、ワイヤカッターに対するワイヤ押さえツールの相対位置関係が載置面側に変位する。このことによって、ワイヤ押さえツールとワイヤカッターとが上記所定の位置関係となるようにストッパ位置を容易に調整することができる。かかる基準面としては、本発明のいずれかの治具に備えられる可動テーブルを好ましく用いることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】この発明は下記の形態で実施することができる。
（形態１）
本発明の治具により調整される装置が、ワイヤを載置面（半導体装置等）にボンディングする機能と、ワイヤに切込みを入れる機能とを有するワイヤボンディング装置である。その装置は、直径５０〜２５０μｍ程度のワイヤをボンディングするためのものである。このように比較的小径のワイヤをボンディングするためのワイヤボンディング装置では、ワイヤに対するワイヤカッターの切込み深さを調整することが特に困難であった。したがって本発明を適用することにより得られる効果が大きい。
【００１５】
（形態２）
ツールの先端には、ワイヤを載置面に押付けたときワイヤの外周に径方向の二方向以上から当接するワイヤ係止部が設けられている。このようなワイヤ係止部が設けられていることによって、ワイヤを載置面に押付けたときのワイヤとツール先端との位置関係（ひいては載置面からツール先端までの距離）を精度良く再現することができる。これにより切込深さのバラツキを抑制し得る。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明をかかる実施例に限定することを意図したものではない。
なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、いずれも従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書によって開示されている事項と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
【００１７】
本実施例は、被接合物（例えば半導体装置）の載置面にワイヤをボンディングする機能と、そのワイヤに切込みを入れる機能とを有するワイヤボンディング装置に対して本発明を適用した例である。このワイヤボンディング装置は、主として直径５０〜２５０μｍ程度のボンディングワイヤを接合するために用いられるものである。
本実施例に係るワイヤボンディング装置の要部の典型的な構造を、図１に模式的に示す。ワイヤボンディングおよび切込形成用のアダプター１１０は、図示しないボンディングアームを介して図示しないワイヤボンディング装置本体に取り付けられており、ボンディングアームとともに上下左右前後に移動（変位）させることができる。そのアダプター１１０は、大まかにいって、図示しないボンディングアームに一体的に取り付けられたヘッド１１２と、そのヘッド１１２に装着されたワイヤ押さえツール１０およびワイヤカッター２０と、ワイヤ押さえツール１０の上方（反載置面側）に設けられたストッパ機構１２０とを備える。また、アダプター１１０は図示しないワイヤガイドを備え、このワイヤガイドを通じて図示しないワイヤ供給源からワイヤ押さえツール１０の下方（載置面側）へとワイヤを送り出すことができる。
【００１８】
ワイヤカッター２０は、カッターホルダ１１８によってヘッド１１２に固定されている。これによりワイヤカッター２０はヘッド１１２と一体的に変位する。ワイヤ押さえツール１０はツールホルダ１１４に固定されている。そのツールホルダ１１４は、コイルスプリング１１６を介してヘッド１１２に相対変位可能に接続されている。ここで、図示しないガイドロットによってツールホルダ１１４の前後方向および左右方向への移動は拘束されている。その結果、ツールホルダ１１４およびワイヤ押さえツール１０は上下方向にのみ移動（ヘッド１１２に対して相対変位）可能である。
【００１９】
ワイヤ押さえツール１０およびツールホルダ１１４は、スプリング１１６の弾性力によって下方（載置面側）に弱く付勢されている。ツールホルダ１１４がヘッド１１２の一部に当接することによって、ヘッド１１２に対してワイヤ押さえツール１０が載置面側にそれ以上変位（下降）することが規制されている。図１には、ワイヤ押さえツール１０が最も載置面側にある状態が示されている。
また、ツールホルダ１１４の上方（反載置面側）にはストッパ機構１２０を構成するストッパ１２２が突出している。このストッパ１２２がツールホルダ１１４に当接することによって、ワイヤ押さえツール１０に対してヘッド１１２が載置面側にそれ以上変位（下降）することが規制される。このようにして、ワイヤ押さえツール１０は、ヘッド１１２に対して上下方向に相対変位可能に保持されている。ストッパ機構１２０を構成する調整ネジ１２４を回転させると、ストッパ１２２がヘッド１１２に対して載置面側に変位して、そのツールホルダ１１４側への突出長さが変わる。このようにストッパ１２２の位置を調整することにより、規制状態においてワイヤ押さえツール１０に対してヘッド１１２がどこまで載置面側に変位（下降）するかを調節することができる。
【００２０】
図２に示すように、被接合物（例えば半導体装置）４８にワイヤをボンディングする際には、ツール先端１２の載置面側（下方）にワイヤ４０が配された状態でヘッド１１２を載置面４８ａに接近させる（下降させる）。あるいは、載置面４８ａにワイヤ４０が載置された状態でヘッド１１２を載置面４８ａに接近させる。すると、まずワイヤ押さえツール１０がワイヤ４０を係止して半導体装置４８の載置面４８ａに押付ける。ワイヤ押さえツール１０のそれ以上の接近（下降）は半導体装置４８によって阻まれている。さらにヘッド１１２が下降すると、図２に示すように、半導体装置４８からの反力によってワイヤ押さえツール１０がスプリング１１６の付勢力に抗して反載置面側へ退行し、スプリング１１６の弾性力によってワイヤ押さえツール１０がワイヤ４０を載置面４８ａに押付ける。このようにワイヤ４０を載置面４８ａに押付けた状態で、ワイヤ押さえツール１０を超音波振動させて載置面４８ａにワイヤ４０をボンディングする。
ここで、ワイヤ押さえツール１０の先端付近には、反載置面側に凹んだ（ここでは略Ｖ字状の）ワイヤ保持部１４が形成されている。このワイヤ保持部１４がワイヤ４０の外周に、その径方向のうち二方向以上から当接することによって（図６参照）、ワイヤ４０を載置面４８ａに適切に押付けることができる。
【００２１】
次いで、図３に示すように、ヘッド１１２をさらに下降させると、ツールホルダ１１４を介してワイヤ押さえツール１０がストッパ１２２に当たる。このとき、ヘッド１１２とともに下降したワイヤカッター２０の先端２２がワイヤ４０に切込む。ワイヤ押さえツール１０がストッパ１２２に当接することによってヘッド１１２のそれ以上の下降は規制されている。したがって、ヘッド１１２に固定されたワイヤカッター２０は、ワイヤ押さえツール１０とストッパ１２２とが当接した位置（図３に示す位置）以上に下降することはない。すなわち、この図３はワイヤカッターがワイヤに切込みを入れ終えた状態（切込み完了時）を示している。その後、切込みの形成されたワイヤ４０に張力をかけることにより、ワイヤ４０の切断および供給（送り出し）が行われる。
【００２２】
このようにしてワイヤ４０に形成される切込みの深さは、図３に示すように、切込完了時（ヘッド１１２のそれ以上の下降がストッパによって規制された状態）における載置面４８ａからカッター先端２２までの距離（図３に示すｈ_１）に依存して定まる。このときのワイヤ押さえツール１０の先端１２から載置面４８ａまでの距離ｈ_２は、そのワイヤ押さえツール１０のワイヤ係止部１４の形状およびワイヤ４０の径によってほぼ定まる。したがって、上記規制状態におけるツール先端１２およびカッター先端２２から載置面４８ａまでの距離の差（相対距離）ｅ_ｘを適切な値ｅ_ａに調整することによって、ワイヤ４０に適切な深さの切込みを形成することができる。
【００２３】
この相対高さｅ_ｘを調節するための治具５０を図４に示す。
治具５０は、ヘッド１１２に一体的に取り付けられる治具本体５２と、その治具本体５２に対して載置面側および反載置面側（ここでは上下方向）に相対変位可能に設けられた可動テーブル５４と、可動テーブル５４の変位量を数値化して表示するダイヤルゲージ５６とを備える。また、治具５０は、上下両端が治具本体５２に固定されたシャフト６２を有する。可動テーブル５４の中央部に形成された貫通孔にシャフト６２が挿通されていることにより、可動テーブル５４はシャフト６２に沿って相対変位可能である。また、可動テーブル５４の下方（載置面側）にはシャフト６２に挿通されたコイルスプリング５８が配置されている。このスプリング５８によって可動テーブル５４が上方（反載置面側）に強く付勢されている。なお、可動テーブル５４の相対変位を正確に行わせるために、可動テーブル５４とシャフト６２との間にリニアモーションベアリング（図示せず）を設けることができる。
ダイヤルゲージ５６は治具本体５２に固定されており、その検出部５６ａが可動テーブル５４の一端に当接している。このことによって可動テーブル５４の変位量を、ダイヤルゲージ５６の目盛りによって数値として表示（ここではアナログ表示）させることができる。
【００２４】
装置の調整を行うときには、図５に示すように、治具本体５２の取付部５２ａをカッターホルダ１１８に固定する。これによりヘッド１１２、ワイヤカッター２０および治具本体５２が一体化される。治具５０は、可動テーブル５４を反載置面側（ここでは上方）へ付勢する力がスプリング１１６の付勢力よりも強くなるように構成されている。最初はストッパ１２２の突出長さを十分短くしておき、可動テーブル５４を押し下げた状態で治具本体５２をカッターホルダ１１８に固定する。そして、可動テーブル５４の押し下げを解除すると、スプリング５８の弾性力によって可動テーブル５４が、図５に示すように、ワイヤ押さえツール１０を押し上げつつワイヤカッター２０の先端２２に当接するまで上昇する。このようにして、ワイヤ押さえツール１０の先端１２およびワイヤカッター２０の先端２２の双方に可動テーブル５４が当接した状態が実現される。なお、スプリング５８の強度は、このスプリング５８が可動テーブル５４をカッター先端２２に押付けたときにもワイヤカッター２０が撓まない程度とすることが好ましい。
【００２５】
ここで、可動テーブル５４の表面は、ワイヤカッター２０に当接する部分（ワイヤカッター当接面）５４ｂがワイヤ押さえツール１０に当接する部分（ワイヤ押さえツール当接面）５４ａがよりも距離ｅ_０だけ下方（載置面側）にオフセットしている。この距離ｅ_０は、図５および図６に示すように、ワイヤ押さえツール１０のワイヤ係止部１４がワイヤ４０を載置面４８ａに押付けているときの載置面４８ａからツール先端１２までの高さをｅ_１としたときに、ｅ_０≧ｅ_１となるように定められている。したがって、図５に示すようにツール先端１２およびカッター先端２２の双方に可動テーブル５４を当接させると、ツール先端１２よりもカッター先端２２がｅ_０だけ載置面側に（すなわちワイヤ４０の外周下端よりも下側に）位置するように、両者の相対位置が自ずと調整される。切込完了時にこの状態が実現されるようにストッパ１２２の位置を設定した場合には、ワイヤ４０がワイヤカッター２０によって確実に切断される。このようにツール先端１２およびカッター先端２２の双方に可動テーブル５４を当接させた状態でダイヤルゲージ５４の表示値を把握する。好ましくは、この状態でダイヤルゲージ５４の表示値をゼロに合わせる（ゼロ点合わせを行う）。
【００２６】
次いで、ワイヤ押さえツール１０がストッパ１２２による規制状態にあるときの載置面４８ａからカッター先端２２までの高さが、あらかじめ定めた高さｈ_１（図３参照）となるように、ツール先端１２とカッター先端２２との相対距離（両者の載置面４８ａからの高さの差）ｅ_ｘを調整する。このためには、調整ネジ１２４を回転させて、図５に示す状態からストッパ１２２を下方（載置面側）に変位させる。すると、まずストッパ１２２の先端がツールホルダ１１４に当接する。ストッパ１２２をさらに下降させると、図７に示すように、ストッパ１２２およびツールホルダ１１４を介してワイヤ押さえツール１０が、スプリング５８の付勢力によりも強く可動テーブル５４を押し下げる。ここで、ワイヤカッター２０はヘッド１１２に固定されているので、可動テーブル５４とともに下降（変位）することはない。したがって、ストッパ１２２を下方（載置面側）に変位させることによりワイヤ押さえツール１０を通じて可動テーブル５４を押し下げると、カッター先端２２がカッター当接面５４ｂから離隔する。
【００２７】
このように、ワイヤカッター２０を図５に示す位置に残してワイヤ押さえツール１０および可動テーブル５４を下降（載置面側に変位）させると、図７に示すように、カッター先端２２とツール先端１２の相対距離ｅ_ｘが次第に小さくなる。ここで、図５に示す状態（このとき、相対距離ｅ_ｘ＝ｅ_０である。）を可動テーブル５４の基準位置として、この基準位置からの可動テーブル５４（およびワイヤ押さえツール１０）の変位量ｈ_ｘは、ダイヤルゲージ５６を通じて計測することができる。したがって、図５に示す状態（ゼロ点合わせ時；ツール先端１２およびカッター先端２２を可動テーブル５４に当接させた状態）における相対距離ｅ_０と、ワイヤ４０に良好な切り込みを形成することのできる相対距離ｅ_ａ（図３参照）との差を目標値として定め、可動テーブル５４の変位量ｈ_ｘがその目標値に適合するようにストッパ１２２の位置を調整することによって、ツール先端１２とカッター先端２２との相対距離を適切な値ｅ_ａに調整することができる。
このように、治具５０を用いることにより、ワイヤカッター２０がワイヤ４０に切込みを入れ終えた状態（規制状態）を再現することができる。
【００２８】
なお、ｅ_０の値はｅ_１と同等以上であれば特に限定されない。ゼロ点合わせ時の相対距離ｅ_０と調整終了時の相対距離ｅ_ａとの差が大きくなると、ゼロ点合わせ後に可動テーブル５４を変位させる際の変位量ｈ_ｘ（図７参照）が大きくなるので、通常はｅ_０−ｅ_１の値が０〜２０μｍ程度（より好ましくは０．５〜５μｍ）となるように可動テーブル５４の形状を設計するとよい。
【００２９】
また、典型的なワイヤボンディング装置では、図７に示すように、切込完了時にカッター先端２２がツール先端１２よりも載置面４８ａに近づくように調整することが適当である。このことによって、ワイヤ４０に良好な（ワイヤの切断・供給を適正に行うことのできる深さの）切込みを形成することができる。一方、ワイヤ押さえツール１０の形状等によっては、ワイヤ４０に良好な切込みを形成するために適当なカッター先端２２から載置面４８ａまでの切込完了時における距離が、載置面４８ａからツール先端１２までの距離とほぼ同じか、あるいはツール先端１２よりも大きく（高く）なることもあり得る。かかる場合には、可動テーブル５４を、ワイヤ押さえツール当接面５４ａとワイヤカッター当接面５４ｂとがほぼ一平面上にあるような形状とすることができる。また、切込完了時におけるカッター下端２２から載置面４８ａまでの好ましい距離が、ツール先端１２から載置面４８ａまでの距離よりも遠い場合には、ワイヤ押さえツール当接面５４ｂがワイヤカッター当接面５４ａよりも載置面４８ａ側（典型的には下方）にオフセットしている形状の可動テーブル５４を用いてもよい。
【００３０】
本発明の治具を用いてワイヤ押さえツールおよび／またはワイヤカッターを交換する作業手順の一好適例につき、図９および図１０を用いて説明する。
かかる作業手順では、図９に示すように、まずワイヤ押さえツールおよびワイヤカッターをヘッドに装着する（工程２１０）。次いで本発明の治具を装置に取り付ける（工程２２０）。この取り付けは、ヘッドまたはこれと一体的に変位する部分（ここではカッターホルダ）に、治具本体を固定することにより行う。この治具を用いて、切込完了時におけるツール先端とカッター先端との相対高さ（ひいてはワイヤに形成される切込みの深さ）を調整する（工程２３０）。
【００３１】
図１０を用いてこの工程２３０に含まれる操作を説明する。
まず、図５に示すように、ワイヤ押さえツール１０の先端１２およびワイヤカッター２０の先端２２の双方に可動テーブル５４を当接させる。このとき、可動テーブル５４がワイヤカッター２０に当接するまで反載置面側に変位（上昇）可能となるように、ストッパ１２２を反載置面側に変位させておく（工程２３２）。この状態でダイヤルゲージ５６のゼロ点合わせを行う（工程２３４）。次いで、ストッパ１２２を載置面側（下方）に変位させることにより、図７に示すように、ワイヤ押さえツール１０の先端１２で可動テーブル５４を載置面側（下方）に変位させる（工程２３６）。この工程２３６は、先にゼロ点合わせを行ったダイヤルゲージ５６により表示される数値を見ながら、工程２３４からの可動テーブル５４の変位量ｈ_ｘがあらかじめ定めた目標値（数値）となるように実施する。その位置でストッパ１２２を固定する。このようにして切込完了時におけるツール先端とカッター先端との相対高さを調整する。
【００３２】
その後、図９に示すように、装置から治具を取り外して（工程２４０）ワイヤ切込試験を実施し（工程２５０）、ワイヤに形成される切込みの深さが適切かどうかを評価する（工程２６０）。例えば、試験的にワイヤボンディングを行って、ワイヤの切断・供給が適正に行われるかどうかを評価する。良好な評価結果が得られれば装置の調整を終了する（工程２７０）。評価結果が不良であれば工程２２０に戻って相対高さを再調整する。良好な評価結果が得られるまで工程２２０〜工程２６０を繰り返す。
本発明の治具を用いることにより、工程２２０に戻って再調整を行う回数を従来よりも大幅に減らす（典型的には０〜１回にする）ことが可能である。また、良好な評価結果が得られたときの相対高さを記録（例えば数値として記録）することができるので、その結果を次回以降の調整に反映させて調整の効率をさらに向上させることが可能である。また、具体的な数値等に基づいて調整を行うことができるので調整結果の再現性がよい。
【００３３】
一般的なワイヤボンディング装置を用いて連続操業を行う場合、ワイヤ押さえツールの交換作業は、例えば２回／日程度の頻度で行われることがある。また、ワイヤカッターの交換作業は、例えば１回／月程度の頻度で行われることがある。通常は、これらワイヤ押さえツールおよびワイヤカッターの少なくとも一方を交換する度に、ワイヤに形成される切込みの深さが適正となるように装置を調整する作業を行う。本発明を適用することにより、この調整にかかる時間を短縮することができるので、ワイヤボンディング装置の稼働率を大幅に向上させ得る。また、本発明の治具は、ワイヤ押さえツールおよび／またはワイヤカッターの交換を行う際に限らず、連続操業中に何らかの要因により上記相対高さが変動してワイヤの切断・供給が適切に行われなくなった場合等にも使用することができる。すなわち、この治具をヘッドに取り付けて、ワイヤ押さえツール先端とワイヤカッター先端との相対高さを容易に再調整することができる。
【００３４】
なお、図１０に示す工程２３６において可動テーブルを載置面側に変位させる際、その変位量の目標値は、例えば以下のような予備実験を行うことにより定めることができる。すなわち、工程２３４でダイヤルゲージのゼロ点合わせを行った後、可動テーブル５４の変位量ｈ_ｘを異ならせて複数回のワイヤ切込試験を行い、切込深さが適切かどうかを評価する。その評価結果から、例えば図１１に示すような特性図が得られる。この図１１において、「○」で示したプロットは評価結果が良好であったことを示し、「×」で示したプロットは評価結果が不良（ワイヤの切れすぎ、あるいはワイヤ切れの不足による切断不良）であったことを示す。これにより、適切な深さの切込みを形成し得る変位量ｈ_ｘの範囲（図１１中に矢印Ｒで示す範囲）を把握することができる。この範囲Ｒに含まれるように上記目標値を定める。この範囲Ｒの中央付近に上記目標値を定めるとよい。例えば、範囲Ｒの下限におけるダイヤルゲージの表示を０、上限における表示値を１００として、目標値を３０〜７０（より好ましくは４０〜６０）に定めることが好ましい。
【００３５】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】装置の要部構造を模式的に示す断面図である。
【図２】ワイヤをボンディングする様子を示す模式的断面図である。
【図３】ワイヤに切込みを入れる様子を示す模式的断面図である。
【図４】実施例に係る治具の構造を示す模式的断面図である。
【図５】装置に治具を取り付けた状態を示す模式的断面図である。
【図６】図５の矢印ＶＩ方向から見たワイヤ押さえツールとワイヤカッターとの位置関係を模式的に示す説明図である。
【図７】図５に示す状態からワイヤ押さえツールおよび可動テーブルを下降させた状態を示す模式的断面図である。
【図８】図５の矢印ＶＩＩＩ方向から見たワイヤ押さえツールとワイヤカッターとの位置関係を模式的に示す説明図である。
【図９】本発明を適用した装置調整方法を例示するフローチャートである。
【図１０】本発明を適用した装置調整方法を例示するフローチャートである。
【図１１】ゼロ点合わせ後の可動テーブルの変位量ｈ_ｘと切込深さとの関係を模式的に示す特性図である。
【図１２】従来の装置調整方法を例示するフローチャートである。
【符号の説明】
１０　：ワイヤ押さえツール
１２　：ツール先端
１４　：ワイヤ係止部
２０　：ワイヤカッター
２２　：カッター先端
４０　：ワイヤ
４８　：半導体装置（被接合物）
４８ａ：載置面
５０　：治具
５２　：治具本体
５４　：可動テーブル
５４ａ：ワイヤ押さえツール当接面（基準面）
５４ｂ：ワイヤカッター当接面（基準面）
５６　：ダイヤルゲージ（変位量測定装置）
５８　：コイルスプリング
１１２　：ヘッド
１１６　：コイルスプリング
１２２　：ストッパ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a jig for adjusting an apparatus for forming a cut in a wire by a wire cutter. The invention also relates to a method for adjusting such a device.
[0002]
2. Description of the Related Art There is known an apparatus which cuts a wire (such as a wire used for wire bonding of a semiconductor device) held by a wire holding tool by a wire cutter. The depth of cut can be adjusted by, for example, adjusting the device so that the positional relationship between the two is considered appropriate while the operator visually observes the wire cutter and the wire holding tool using a microscope or the like. Is done by the way. For example, as shown in the work procedure shown in FIG. 12, a wire holding tool and a wire cutter are attached to the apparatus (Step 310), and then a microscope for observation is attached to the apparatus (Step 320), and information obtained from the microscope (observation image) ), The relative height between the wire holding tool and the wire cutter is adjusted according to the operator's feeling (step 330). Thereafter, the microscope is removed (step 340), and a wire cut test is performed (step 350) to evaluate whether the depth of the cut formed in the wire is appropriate (step 360). If the evaluation result is bad, the process returns to step 320 to readjust the relative height. Steps 320 to 360 are repeated until a good evaluation result is obtained. If a good evaluation result is obtained, the adjustment is completed (step 370).
[0003]
However, in such an adjustment method, even if it is found that the cut formed in the wire cut test is too deep or too shallow, a desired (good) cut depth is realized from that state. It is not possible to know how much the positional relationship between the wire holding tool and the wire cutter needs to be corrected for adjustment. Therefore, the number of times of trial and error is large, and the time required for adjusting the apparatus tends to be long.
Prior art documents related to the wire bonding apparatus include the following. Patent Literature 1 discloses a technique for cutting a wire by clamping and pulling the wire. There is no disclosure in any of Patent Documents 1 to 3 about making a cut in the wire and adjusting the depth of the cut.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-9-27508
[Patent Document 2]
JP-A-9-270440
[Patent Document 3]
JP-A-7-106365
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus in which a cut is formed in a wire by a wire cutter, and the cut depth is regulated by the position of a stopper, so that a desired cut depth is realized. It is an object of the present invention to provide a jig which can easily adjust the stopper position. Another object of the invention is to provide a method for adjusting the stopper position of such a device.
[0006]
The present inventor has developed a jig capable of reproducing a state in which a wire cutter has finished making a cut in a wire. The relative positional relationship between the wire pressing tool and the wire cutter when the cutting is completed can be changed according to the displacement amount of the components constituting the jig. Since the displacement can be measured by the jig, the range of the displacement in which a good cut is formed can be measured in advance. The above problem is solved by adjusting the stopper position of the apparatus so that the displacement amount is reproduced.
[0007]
The technology of the present invention relates to a head approaching a wire mounting surface, a wire cutter fixed to the head, a wire holding tool relatively displaceable to the head along the approach direction of the head, and a wire holding tool. A position-adjustable stopper for restricting the head from being displaced any further. The wire holding tool first presses the wire against the mounting surface by the head approaching the mounting surface, then the wire cutter tip cuts into the wire, and the wire holding tool and the stopper press the wire against the mounting surface. This further restricts the approach of the wire cutter and regulates the cutting depth.
The jig of the present invention adjusts the stopper position of the device. The jig includes a jig main body fixed to the head of the apparatus, a movable table which can be relatively displaced to the jig main body along the approaching direction of the head, and a displacement amount for measuring a displacement amount of the movable table with respect to the jig main body. A measuring device. The movable table separates from the tip of the wire cutter when the stopper is displaced toward the mounting surface side from the state of being in contact with the tip of the wire cutter to adjust the cutting depth.
[0008]
According to the jig having such a configuration, when the cutting is completed (the state in which the wire cutter further approaches the mounting surface is restricted by the stopper, hereinafter also referred to as a “regulated state”), the tip of the wire cutter and the wire are cut. The position of the stopper can be easily adjusted so that the tip of the holding tool has a predetermined relative positional relationship (that is, a cut of a predetermined depth is formed in the wire).
For example, the movable table is first brought into contact with both the tool tip and the cutter tip. Next, the movable table is displaced together with the wire holding tool by adjusting the stopper position while leaving the wire cutter at that position. Thereby, the movable table is separated from the tip of the cutter. The displacement of the movable table at this time is equal to the displacement of the wire holding tool with respect to the wire cutter. This displacement can be measured by a displacement measuring device provided on the jig. Therefore, the movable table is displaced so as to have a predetermined displacement amount capable of forming a good cut in the restricted state, and the stopper position is set so that the movable table is displaced to this position. The relative positional relationship with the tool tip can be easily adjusted.
[0009]
In a preferred aspect of the present invention, the wire pressing tool is urged toward the wire mounting surface. Further, the movable table of the jig is urged toward the non-mounting surface side. And the former urging force is less than the latter urging force. According to this mode, the wire holding tool can be displaced to the non-mounting surface side by using the biasing force to the non-mounting surface side until the movable table contacts the wire cutter. This makes it possible to easily realize a state in which the movable table is in contact with both the tool tip and the cutter tip.
[0010]
As the displacement measuring device, a device having a relatively simple device configuration is preferable. Also, a relatively inexpensive displacement measuring device is preferable. A preferred example of such a displacement measuring device is a dial gauge. Typically, the displacement amount of the movable table can be measured by making the movable table and the dial gauge (the detection unit thereof) physically contact. The physical contact can be realized by bringing a part of the movable table into direct contact with the dial gauge. Alternatively, it may be realized by directly contacting a member that displaces integrally with the movable table and the dial gauge. The displacement measuring device can include a display unit that digitizes and displays the measured value. The numerical value displayed by the display unit may be either digital display or analog display.
[0011]
The movable table has a wire cutter contact surface (a portion that can come into contact with the tip of the wire holding tool) on the mounting surface side as compared with a wire holding tool contact surface (a portion that can come into contact with the tip of the wire cutter). It preferably has an offset shape. This offset distance is preferably equal to or greater than the distance between the tip of the wire pressing tool and the mounting surface when the wire pressing tool presses the wire against the mounting surface (typically, when cutting is completed). For example, the distance between the tip of the tool and the mounting surface when the cutting is completed is e ₁ The cutter contact surface is longer than the tool contact surface by the distance e. ₀ Only offset to the mounting surface side, e ₀ And e ₁ Is e ₀ ≧ e ₁ A movable table having a surface shape that satisfies the above is preferable.
For example, after the movable table having such a shape is brought into contact with the tip of the wire cutter, the movable table is displaced toward the mounting surface together with the wire holding tool while the wire cutter is left at that position. Thereby, the tip of the cutter separates from the movable table. Since the depth at which the tip of the cutter cuts into the wire changes depending on the displacement amount, the stopper position is adjusted so as to have a predetermined displacement amount capable of forming a good cut in the wire, and the stopper is fixed at that position. e ₀ ≧ e ₁ Accordingly, the present invention can be applied to a case where the cutting depth is adjusted to any depth.
[0012]
The jig of the present invention is suitable as a jig for adjusting a wire bonding apparatus having a function of bonding a wire to a mounting surface and a function of cutting a wire. In particular, the wire holding tool is preferably used for adjusting a wire bonding apparatus of a type in which a wire is ultrasonically vibrated in a state where the wire is pressed against a mounting surface (semiconductor device or the like) and the wire is bonded to the mounting surface. . By applying the present invention to the adjustment of such a device, the cutting depth of the wire cutter with respect to the wire can be easily adjusted.
[0013]
According to the present invention, there is also provided a method of adjusting a stopper position of the device. The adjusting method includes a step of bringing the tip of the wire holding tool and the tip of the wire cutter into contact with the reference surface while the stopper is displaced toward the mounting surface. In addition, the method includes a step of displacing the stopper toward the mounting surface from the state to separate the tip end of the wire cutter from the reference surface by a predetermined distance. Here, the reference surface with which the tip of the wire cutter abuts is offset by a predetermined distance toward the mounting surface with respect to the reference surface with which the tip of the wire pressing tool abuts.
According to this adjustment method, the step of abutting the reference surface makes the relative positional relationship between the wire holding tool and the wire cutter close to a predetermined positional relationship capable of forming a good cut in the wire, and the predetermined positional relationship. In this state, the wire holding tool can be located on the side opposite to the mounting surface side than the positional relationship described above. By displacing the stopper from this state to the mounting surface side, the relative positional relationship of the wire holding tool to the wire cutter is displaced to the mounting surface side. This makes it possible to easily adjust the stopper position so that the wire holding tool and the wire cutter have the above-described predetermined positional relationship. As such a reference surface, a movable table provided in any jig of the present invention can be preferably used.
[0014]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention can be carried out in the following modes.
(Form 1)
An apparatus adjusted by the jig of the present invention is a wire bonding apparatus having a function of bonding a wire to a mounting surface (semiconductor device or the like) and a function of cutting a wire. The apparatus is for bonding a wire having a diameter of about 50 to 250 μm. In such a wire bonding apparatus for bonding a wire having a relatively small diameter, it has been particularly difficult to adjust the cutting depth of the wire cutter with respect to the wire. Therefore, the effect obtained by applying the present invention is great.
[0015]
(Form 2)
At the tip of the tool, there is provided a wire engaging portion that contacts the outer periphery of the wire from two or more radial directions when the wire is pressed against the mounting surface. By providing such a wire locking portion, the positional relationship between the wire and the tool tip when the wire is pressed against the mounting surface (and the distance from the mounting surface to the tool tip) is accurately reproduced. be able to. Thereby, the variation of the cutting depth can be suppressed.
[0016]
The present invention will now be described in detail with reference to Examples, but it is not intended to limit the present invention to such Examples.
It should be noted that matters other than matters specifically referred to in the present specification and necessary for carrying out the present invention can be grasped as design matters of those skilled in the art based on the conventional technology. The present invention can be implemented based on the matters disclosed in this specification and common technical knowledge in the field.
[0017]
The present embodiment is an example in which the present invention is applied to a wire bonding apparatus having a function of bonding a wire to a mounting surface of a workpiece (for example, a semiconductor device) and a function of making a cut in the wire. This wire bonding apparatus is mainly used for bonding a bonding wire having a diameter of about 50 to 250 μm.
FIG. 1 schematically shows a typical structure of a main part of the wire bonding apparatus according to the present embodiment. The adapter 110 for wire bonding and notch formation is attached to a wire bonding apparatus body (not shown) via a bonding arm (not shown), and can be moved (displaced) up, down, left and right and back and forth with the bonding arm. The adapter 110 roughly includes a head 112 integrally mounted on a bonding arm (not shown), a wire holding tool 10 and a wire cutter 20 mounted on the head 112, and a top (reverse) of the wire holding tool 10. And a stopper mechanism 120 provided on the mounting surface side). The adapter 110 has a wire guide (not shown), and can send out a wire from a wire supply source (not shown) to the lower side (placement side) of the wire holding tool 10 through the wire guide.
[0018]
The wire cutter 20 is fixed to the head 112 by a cutter holder 118. Thereby, the wire cutter 20 is displaced integrally with the head 112. The wire holding tool 10 is fixed to a tool holder 114. The tool holder 114 is connected to the head 112 via a coil spring 116 so as to be relatively displaceable. Here, the movement of the tool holder 114 in the front-rear direction and the left-right direction is restricted by a guide lot (not shown). As a result, the tool holder 114 and the wire holding tool 10 can move only in the vertical direction (relative displacement with respect to the head 112).
[0019]
The wire holding tool 10 and the tool holder 114 are weakly urged downward (the mounting surface side) by the elastic force of the spring 116. When the tool holder 114 comes into contact with a part of the head 112, the wire holding tool 10 is restricted from being further displaced (downward) toward the mounting surface with respect to the head 112. FIG. 1 shows a state where the wire holding tool 10 is closest to the mounting surface.
A stopper 122 that constitutes a stopper mechanism 120 protrudes above the tool holder 114 (opposite the mounting surface). When the stopper 122 comes into contact with the tool holder 114, the head 112 is restricted from being further displaced (downward) toward the mounting surface with respect to the wire holding tool 10. In this manner, the wire holding tool 10 is held so as to be vertically displaceable relative to the head 112. When the adjustment screw 124 constituting the stopper mechanism 120 is rotated, the stopper 122 is displaced toward the mounting surface with respect to the head 112, and the length of the protrusion toward the tool holder 114 is changed. By adjusting the position of the stopper 122 in this way, it is possible to adjust how far the head 112 is displaced (down) toward the mounting surface with respect to the wire holding tool 10 in the restricted state.
[0020]
As shown in FIG. 2, when bonding a wire to a workpiece (for example, a semiconductor device) 48, the head 112 is mounted with the wire 40 arranged on the mounting surface side (downward) of the tool tip 12. It is made to approach (be lowered) to the surface 48a. Alternatively, the head 112 is moved closer to the mounting surface 48a in a state where the wire 40 is mounted on the mounting surface 48a. Then, first, the wire pressing tool 10 locks the wire 40 and presses the wire 40 against the mounting surface 48 a of the semiconductor device 48. Further approach (down) of the wire holding tool 10 is prevented by the semiconductor device 48. When the head 112 further descends, as shown in FIG. 2, the wire holding tool 10 retreats toward the mounting surface side against the urging force of the spring 116 due to the reaction force from the semiconductor device 48, and the elastic force of the spring 116. Accordingly, the wire pressing tool 10 presses the wire 40 against the mounting surface 48a. With the wire 40 pressed against the mounting surface 48a in this manner, the wire holding tool 10 is ultrasonically vibrated to bond the wire 40 to the mounting surface 48a.
Here, a wire holding portion 14 (in this case, substantially V-shaped) is formed in the vicinity of the tip of the wire holding tool 10 so as to be concave on the side opposite to the mounting surface. When the wire holding portion 14 abuts on the outer periphery of the wire 40 in two or more radial directions (see FIG. 6), the wire 40 can be appropriately pressed against the mounting surface 48a.
[0021]
Next, as shown in FIG. 3, when the head 112 is further lowered, the wire holding tool 10 hits the stopper 122 via the tool holder 114. At this time, the tip 22 of the wire cutter 20 that has descended with the head 112 cuts into the wire 40. The further downward movement of the head 112 is restricted by the contact of the wire pressing tool 10 with the stopper 122. Therefore, the wire cutter 20 fixed to the head 112 does not descend below the position where the wire pressing tool 10 and the stopper 122 abut (the position shown in FIG. 3). That is, FIG. 3 shows a state in which the wire cutter has finished making a cut in the wire (when the cut is completed). Thereafter, by applying tension to the wire 40 having the cut, the wire 40 is cut and supplied (sent out).
[0022]
The depth of the cut formed in the wire 40 in this manner is, as shown in FIG. 3, the cutting depth from the mounting surface 48a when the cut is completed (the further downward movement of the head 112 is restricted by the stopper). Distance to the tip 22 (h shown in FIG. 3) ₁ ). The distance h from the tip 12 of the wire holding tool 10 to the mounting surface 48a at this time. ₂ Is substantially determined by the shape of the wire locking portion 14 of the wire holding tool 10 and the diameter of the wire 40. Therefore, the difference (relative distance) e between the tool tip 12 and the cutter tip 22 and the mounting surface 48a in the above-mentioned restricted state. _x To the appropriate value e _a In this case, a notch having an appropriate depth can be formed in the wire 40.
[0023]
This relative height e _x FIG. 4 shows a jig 50 for adjusting.
The jig 50 is provided so as to be displaceable relative to the jig body 52 on the mounting surface side and the opposite mounting surface side (here, up and down direction) with respect to the jig body 52. A movable table 54, and a dial gauge 56 for displaying the amount of displacement of the movable table 54 by digitizing it. The jig 50 has a shaft 62 whose upper and lower ends are fixed to the jig body 52. The movable table 54 can be relatively displaced along the shaft 62 because the shaft 62 is inserted into the through hole formed in the center of the movable table 54. A coil spring 58 inserted into the shaft 62 is disposed below the movable table 54 (on the mounting surface side). The movable table 54 is strongly urged upward (toward the mounting surface side) by the spring 58. Note that a linear motion bearing (not shown) can be provided between the movable table 54 and the shaft 62 in order to accurately perform the relative displacement of the movable table 54.
The dial gauge 56 is fixed to the jig main body 52, and its detecting portion 56 a contacts one end of the movable table 54. Thus, the displacement amount of the movable table 54 can be displayed as a numerical value (here, an analog display) by the scale of the dial gauge 56.
[0024]
When adjusting the apparatus, the mounting portion 52a of the jig main body 52 is fixed to the cutter holder 118 as shown in FIG. Thereby, the head 112, the wire cutter 20, and the jig main body 52 are integrated. The jig 50 is configured such that the force for urging the movable table 54 on the side opposite to the mounting surface (here, upward) is greater than the urging force of the spring 116. At first, the protrusion length of the stopper 122 is made sufficiently short, and the jig main body 52 is fixed to the cutter holder 118 with the movable table 54 pushed down. Then, when the pressing down of the movable table 54 is released, the movable table 54 is raised by the elastic force of the spring 58 until the movable table 54 comes into contact with the distal end 22 of the wire cutter 20 while pushing up the wire holding tool 10 as shown in FIG. In this manner, a state where the movable table 54 is in contact with both the tip 12 of the wire holding tool 10 and the tip 22 of the wire cutter 20 is realized. It is preferable that the strength of the spring 58 is such that the wire cutter 20 does not bend even when the spring 58 presses the movable table 54 against the cutter tip 22.
[0025]
Here, on the surface of the movable table 54, the portion (wire cutter contact surface) 54b that contacts the wire cutter 20 and the portion (wire press tool contact surface) 54a that contacts the wire pressing tool 10 are longer than the distance e. ₀ Offset only downward (the mounting surface side). This distance e ₀ As shown in FIGS. 5 and 6, the height from the mounting surface 48a to the tool tip 12 when the wire locking portion 14 of the wire pressing tool 10 presses the wire 40 against the mounting surface 48a is e. ₁ And e ₀ ≧ e ₁ It is determined to be. Therefore, when the movable table 54 is brought into contact with both the tool tip 12 and the cutter tip 22 as shown in FIG. ₀ The relative positions of the two are naturally adjusted so as to be located only on the mounting surface side (that is, below the outer peripheral lower end of the wire 40). When the position of the stopper 122 is set so that this state is realized when the cutting is completed, the wire 40 is reliably cut by the wire cutter 20. As described above, the display value of the dial gauge 54 is grasped in a state where the movable table 54 is in contact with both the tool tip 12 and the cutter tip 22. Preferably, in this state, the display value of the dial gauge 54 is adjusted to zero (zero point adjustment is performed).
[0026]
Next, when the wire holding tool 10 is in the state of being restricted by the stopper 122, the height from the mounting surface 48a to the cutter tip 22 is a predetermined height h. ₁ (See FIG. 3), the relative distance between the tool tip 12 and the cutter tip 22 (the difference in height from the mounting surface 48a) e _x To adjust. For this purpose, the stopper 122 is displaced downward (on the mounting surface side) from the state shown in FIG. 5 by rotating the adjusting screw 124. Then, the tip of the stopper 122 first contacts the tool holder 114. When the stopper 122 is further lowered, the wire holding tool 10 pushes down the movable table 54 more strongly by the biasing force of the spring 58 via the stopper 122 and the tool holder 114 as shown in FIG. Here, since the wire cutter 20 is fixed to the head 112, it does not move down (displace) with the movable table 54. Therefore, when the movable table 54 is pushed down through the wire holding tool 10 by displacing the stopper 122 downward (on the mounting surface side), the cutter tip 22 separates from the cutter contact surface 54b.
[0027]
As described above, when the wire holding tool 10 and the movable table 54 are moved down (displaced toward the mounting surface) while the wire cutter 20 is left at the position shown in FIG. 5, the cutter tip 22 and the tool tip are moved as shown in FIG. 12 relative distance e _x Gradually become smaller. Here, the state shown in FIG. 5 (at this time, the relative distance e _x = E ₀ It is. ) As a reference position of the movable table 54, the displacement amount h of the movable table 54 (and the wire holding tool 10) from this reference position. _x Can be measured through the dial gauge 56. Therefore, the relative distance e in the state shown in FIG. 5 (when the zero point is set; the state where the tool tip 12 and the cutter tip 22 are in contact with the movable table 54) ₀ And a relative distance e at which a good cut can be formed in the wire 40. _a (See FIG. 3) is set as a target value, and the displacement amount h of the movable table 54 is determined. _x By adjusting the position of the stopper 122 so as to conform to the target value, the relative distance between the tool tip 12 and the cutter tip 22 can be set to an appropriate value e. _a Can be adjusted.
As described above, by using the jig 50, it is possible to reproduce a state in which the wire cutter 20 has finished making a cut in the wire 40 (regulated state).
[0028]
Note that e ₀ Is e ₁ There is no particular limitation as long as it is equal to or greater than. Relative distance e when zeroing ₀ And relative distance e at the end of adjustment _a Is large, the displacement amount h when the movable table 54 is displaced after the zero adjustment. _x (See FIG. 7), so e ₀ -E ₁ The shape of the movable table 54 may be designed so that the value of the movable table 54 is about 0 to 20 μm (more preferably, 0.5 to 5 μm).
[0029]
In a typical wire bonding apparatus, as shown in FIG. 7, it is appropriate to adjust the cutter tip 22 closer to the mounting surface 48a than the tool tip 12 when the cutting is completed. This makes it possible to form a good cut in the wire 40 (having a depth that allows the wire to be cut and supplied properly). On the other hand, depending on the shape and the like of the wire holding tool 10, the distance at the time of the completion of the cutting from the cutter tip 22 to the mounting surface 48a, which is appropriate for forming a good cut in the wire 40, is determined from the mounting surface 48a to the tool tip. 12 may be about the same as, or larger (higher) than the tool tip 12. In such a case, the movable table 54 can be formed in such a shape that the wire holding tool contact surface 54a and the wire cutter contact surface 54b are substantially on one plane. When the preferable distance from the cutter lower end 22 to the mounting surface 48a at the time of the completion of the cutting is longer than the distance from the tool tip 12 to the mounting surface 48a, the wire holding tool contact surface 54b is used for the wire cutter. A movable table 54 having a shape offset from the contact surface 54a toward the placement surface 48a (typically below) may be used.
[0030]
A preferred example of an operation procedure for exchanging the wire holding tool and / or the wire cutter using the jig of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
In this work procedure, as shown in FIG. 9, first, a wire holding tool and a wire cutter are mounted on a head (step 210). Next, the jig of the present invention is attached to the device (Step 220). This attachment is performed by fixing the jig main body to the head or a portion (here, a cutter holder) displaced integrally therewith. Using this jig, the relative height between the tip of the tool and the tip of the cutter when the cutting is completed (and, consequently, the depth of the cut formed in the wire) is adjusted (step 230).
[0031]
The operation included in step 230 will be described with reference to FIG.
First, as shown in FIG. 5, the movable table 54 is brought into contact with both the tip 12 of the wire holding tool 10 and the tip 22 of the wire cutter 20. At this time, the stopper 122 is displaced toward the mounting surface side so that the movable table 54 can be displaced (upward) toward the mounting surface side until the movable table 54 contacts the wire cutter 20 (Step 232). In this state, the zero point of the dial gauge 56 is adjusted (step 234). Next, the movable table 54 is displaced toward the mounting surface (downward) by the tip 12 of the wire holding tool 10 as shown in FIG. 7 by displacing the stopper 122 toward the mounting surface (downward) (step 236). ). In this step 236, the displacement h of the movable table 54 from the step 234 is checked while looking at the numerical value displayed by the dial gauge 56 that has been zeroed earlier. _x Is performed so as to reach a predetermined target value (numerical value). At that position, the stopper 122 is fixed. In this way, the relative height between the tool tip and the cutter tip when the cutting is completed is adjusted.
[0032]
Thereafter, as shown in FIG. 9, the jig is removed from the apparatus (Step 240), and a wire cutting test is performed (Step 250) to evaluate whether the depth of the cut formed in the wire is appropriate (Step 240). 260). For example, wire bonding is performed on a test basis, and it is evaluated whether the cutting and supply of the wires are performed properly. If a good evaluation result is obtained, the adjustment of the apparatus is terminated (step 270). If the evaluation result is bad, the process returns to step 220 to readjust the relative height. Steps 220 to 260 are repeated until a good evaluation result is obtained.
By using the jig of the present invention, the number of times of re-adjustment by returning to the step 220 can be significantly reduced (typically 0 to 1) compared to the related art. In addition, since the relative height when a good evaluation result is obtained can be recorded (for example, recorded as a numerical value), the result can be reflected in the next and subsequent adjustments to further improve the efficiency of the adjustment. It is. In addition, since the adjustment can be performed based on specific numerical values or the like, the reproducibility of the adjustment result is good.
[0033]
When performing a continuous operation using a general wire bonding apparatus, the work of exchanging the wire holding tool may be performed, for example, about twice / day. Further, the replacement operation of the wire cutter may be performed, for example, at a frequency of about once / month. Normally, each time at least one of the wire holding tool and the wire cutter is replaced, an operation of adjusting the device so that the depth of the cut formed in the wire is appropriate is performed. By applying the present invention, the time required for this adjustment can be reduced, and the operating rate of the wire bonding apparatus can be greatly improved. In addition, the jig of the present invention is not limited to the case where the wire holding tool and / or the wire cutter is replaced, and the relative height fluctuates due to some factors during continuous operation, so that the cutting and supply of the wire can be appropriately performed. It can also be used in cases such as when it is lost. That is, by attaching this jig to the head, the relative height between the tip of the wire holding tool and the tip of the wire cutter can be easily readjusted.
[0034]
When the movable table is displaced toward the mounting surface in step 236 shown in FIG. 10, the target value of the amount of displacement can be determined, for example, by performing the following preliminary experiment. That is, after the zero point of the dial gauge is adjusted in step 234, the displacement amount h of the movable table 54 is calculated. _x The wire cutting test is performed a plurality of times with different cutting depths to evaluate whether the cutting depth is appropriate. From the evaluation result, for example, a characteristic diagram as shown in FIG. 11 is obtained. In FIG. 11, a plot indicated by “○” indicates that the evaluation result was good, and a plot indicated by “X” indicates that the evaluation result was poor (too poor cutting of the wire or insufficient cutting due to insufficient wire breaking). ). Thereby, the displacement amount h capable of forming a notch having an appropriate depth. _x (The range indicated by the arrow R in FIG. 11) can be grasped. The target value is determined so as to be included in the range R. The target value may be set near the center of the range R. For example, assuming that the display of the dial gauge at the lower limit of the range R is 0 and the display value at the upper limit is 100, the target value is preferably set to 30 to 70 (more preferably 40 to 60).
[0035]
As mentioned above, although the specific example of this invention was demonstrated in detail, these are only illustrations and do not limit a claim. The technology described in the claims includes various modifications and alterations of the specific examples illustrated above.
Further, the technical elements described in the present specification exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. Further, the technology exemplified in the present specification achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a main structure of an apparatus.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a state of bonding wires.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a cut is made in a wire.
FIG. 4 is a schematic sectional view showing the structure of a jig according to the embodiment.
FIG. 5 is a schematic sectional view showing a state where a jig is attached to the apparatus.
FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing a positional relationship between a wire holding tool and a wire cutter as viewed from the direction of arrow VI in FIG. 5;
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a state where the wire holding tool and the movable table are lowered from the state shown in FIG.
8 is an explanatory diagram schematically showing a positional relationship between a wire holding tool and a wire cutter as viewed from the direction of arrow VIII in FIG.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a device adjustment method to which the present invention is applied.
FIG. 10 is a flowchart illustrating a device adjustment method to which the present invention is applied.
FIG. 11 shows the displacement amount h of the movable table after zero adjustment. _x FIG. 4 is a characteristic diagram schematically showing a relationship between the depth of cut and the depth of cut.
FIG. 12 is a flowchart illustrating a conventional apparatus adjustment method.
[Explanation of symbols]
10: Wire holding tool
12: Tool tip
14: Wire locking part
20: Wire cutter
22: Cutter tip
40: Wire
48: Semiconductor device (object to be bonded)
48a: mounting surface
50: Jig
52: Jig body
54: Movable table
54a: Wire holding tool contact surface (reference surface)
54b: Wire cutter contact surface (reference surface)
56: Dial gauge (displacement measuring device)
58: Coil spring
112: Head
116: Coil spring
122: Stopper

Claims

A head approaching the wire mounting surface, a wire cutter fixed to the head, a wire press tool that can be displaced relative to the head along the approach direction of the head, and a head that is no more than the wire press tool And a position-adjustable stopper for restricting the wire from being displaced.When the head approaches the mounting surface, the wire pressing tool first presses the wire against the mounting surface, and then the tip of the wire cutter cuts into the wire, thereby cutting the wire. A jig for adjusting the stopper position of a device for restricting further approach of a wire cutter by a wire pressing tool and a stopper pressed against a mounting surface to regulate a cutting depth,
A jig main body fixed to the head, a movable table that can be relatively displaced to the jig main body along the approach direction of the head, and a displacement amount measuring device that measures an amount of displacement of the movable table with respect to the jig main body. ,
The movable table is separated from the tip of the wire cutter when the stopper is displaced toward the mounting surface side from the state in contact with the tip of the wire cutter to adjust the cutting depth. Utensils.

The wire holding tool is urged to the mounting surface side, and the movable table is urged to the opposite mounting surface side, and the former urging force is less than the latter urging force. Item 2. The jig according to Item 1.

The jig according to claim 1, wherein the displacement amount measuring device is a dial gauge.

The wire cutter abutment surface of the movable table is placed more than the distance between the tip of the wire holding tool and the mounting surface when the wire holding tool is pressing the wire against the mounting surface, as compared with the wire holding tool abutting surface. The jig according to any one of claims 1 to 3, wherein the jig is offset to the placement surface side.

The jig according to any one of claims 1 to 4, wherein the wire pressing tool ultrasonically vibrates while pressing the wire against the mounting surface to bond the wire to the mounting surface.

A head approaching the wire mounting surface, a wire cutter fixed to the head, a wire press tool that can be displaced relative to the head along the approach direction of the head, and a head that is no more than the wire press tool A position-adjustable stopper for restricting displacement, and when the head approaches the mounting surface, the tip of the wire pressing tool presses the wire against the mounting surface first, then the tip of the wire cutter cuts into the wire, A method for adjusting the stopper position of a device for restricting further approach of a wire cutter and restricting a cutting depth by a wire pressing tool and a stopper which presses the mounting surface against the mounting surface,
A step in which the tip of the wire holding tool and the tip of the wire cutter are brought into contact with the reference surface while the stopper is displaced to the opposite mounting surface side,
Displacing the stopper to the mounting surface side to separate the wire cutter tip from the reference surface by a predetermined distance,
An adjustment method, wherein a reference surface with which the tip of the wire cutter abuts is offset toward the mounting surface by a predetermined distance from a reference surface with which the tip of the wire holding tool abuts.