JP2011086858A - ワイヤボンディング装置の通線方法およびワイヤボンディング装置 - Google Patents

ワイヤボンディング装置の通線方法およびワイヤボンディング装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2011086858A
JP2011086858A JP2009240295A JP2009240295A JP2011086858A JP 2011086858 A JP2011086858 A JP 2011086858A JP 2009240295 A JP2009240295 A JP 2009240295A JP 2009240295 A JP2009240295 A JP 2009240295A JP 2011086858 A JP2011086858 A JP 2011086858A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wire
clamper
capillary
bonding
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009240295A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Togashi
亮 富樫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Mining Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority to JP2009240295A priority Critical patent/JP2011086858A/ja
Publication of JP2011086858A publication Critical patent/JP2011086858A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/783—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
    • H01L2224/78301—Capillary
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/851—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector the connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01006—Carbon [C]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

【課題】ボンディングワイヤ１の先端をキャピラリ８のキャピラリ孔８１の上開口部へ差し込みやすくし、またボンディングワイヤ１の折れ曲がりのない状態でキャピラリ孔８１の下開口部から引き出せるようにする。
【解決手段】ボンディングワイヤ１に張力を与える空気ワイヤテンションツール９と、ボンディングワイヤ１を接続対象にボンディングするキャピラリ８と、空気ワイヤテンションツール９とキャピラリ８との間でボンディングワイヤ１を挟持するクランパ７とが設置されたワイヤボンディング装置１０において、ボンディングワイヤ１の通線に際して、空気ワイヤテンションツール９のノズル孔９０とキャピラリ孔８１とを結ぶ直線上からクランパ７を退避位置へ移動させてから、ノズル孔９０に通線方向の気流を発生させ、この気流によってボンディングワイヤ１をノズル孔９０からキャピラリ孔８１へ通す。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体素子の電極と外部電極とを電気的に接続するために用いるワイヤボンディング装置において、ワイヤボンディング装置に対するボンディングワイヤの通線技術に関するものである。
一般に半導体素子上の電極と外部電極との結線に用いられるボンディングワイヤは、金などの極細線であり、その直径１５〜７５μｍと非常に細い。このため、ボンディングワイヤには、ピンセットで掴みにくいという取り扱い上の欠点に加えて、過度に強く引っ張ると破断しやすい、外力で容易に変形しやすい、などの損傷上の問題があり、その取り扱いには熟練が必要である。このことから、ワイヤボンディング装置に対して、ボンディングワイヤのセッティング作業、特に通線作業は、線径が細くなるほど熟練を要す作業となっており、通線作業を容易にしたいという産業界からの要請がある。
一般的なワイヤボンディング装置は、ボンディングワイヤが巻かれたスプールを取り付けるスプールホルダ、スプール上でボンディングワイヤの巻きが緩んで絡まないようにボンディングワイヤに張力を与えるエアテンション、キャピラリから余分な長さのボンディングワイヤを繰り出さないためにボンディングワイヤを上方へ引っ張って張力を付与するための空気ワイヤテンションツール、ボンディングワイヤを挟持するクランパ、接続対象の電極に対してボンディングを行うための管状のキャピラリ、などの少なくとも５点の基本部品から構成されている。
従来、ボンディングワイヤの損傷防止対策として、作業者がボンディングワイヤに巻かれたスプールを直接手で持つのではなく、スプールケースを介してスプールを持つことによって、ボンディングワイヤへの指の接触によるボンディングワイヤの損傷を回避するという多数の技術が提案されており、もっぱらスプールに巻かれたボンディングワイヤの損傷対策に注力されてきた。これに対し、ワイヤボンディング装置に対するボンディングワイヤのセッティング作業、特に通線作業に関して有効な対策がなされておらず、その作業の改善が望まれている。
ワイヤボンディング装置に対するボンディングワイヤのセッティング作業において、最も熟練が必要とされる工程は、ボンディングワイヤの直線状の先端をピンセットで挟持し、その先端をキャピラリの上開口孔へ差し込み、ボンディングワイヤに座屈や変形をおこさないように注意しながら、ボンディングワイヤの先端をキャピラリの下開口孔から出てくるまで、ピンセットでボンディングワイヤを押し込む通線工程である。
引用文献１は、ボンディングワイヤの交換に際して、キャピラリへのワイヤ通しを自動化する技術を開示している。しかし、引用文献１の技術は、キャピラリやエアテンション機構の上にクランパを配置する構成となっているため、引用文献２や引用文献３のような一般的なワイヤボンディング装置の構成、すなわちクランパの上側にエアテンションを配置し、クランパの下側にキャピラリを配置するという構成のワイヤボンディング装置にはそのまま利用できない。
ボンディングワイヤをキャピラリへ通す作業が難しい理由は、ボンディングワイヤが変形しやすい上に、キャピラリ直上にクランパが設置されており、ボンディングワイヤの先端をキャピラリの上部開口部へ差し込むことが容易ではなく、うまく差し込んだとしても、差し込んだワイヤが折れ曲がって、ボンディングワイヤをキャピラリに貫通させることができなくなったり、ボンディングワイヤをせっかくキャピラリに貫通させても、ボンディングワイヤをキャピラリ下開口孔から引き出している間に、ボンディングワイヤのピンセットで挟持された部分が折れ曲がっていたために、ボンディングワイヤがキャピラリ内部で詰まって、ボンディングワイヤが破断してしまったりし、ボンディングワイヤをキャピラリへ通す作業を始めからやり直さなければならないといった事態になりやすいためである。
特開平０６−３４９８７８号公報 特開２０００−１２４２５２公報 特開２００２−８３８３７公報
本発明が解決しようとする課題は、ボンディングワイヤの先端をキャピラリのキャピラリ孔の上開口部へ差し込みやすくし、またボンディングワイヤの折れ曲がりのない状態でキャピラリ孔の下開口部から引き出せるようにすることである。
上記の課題を解決するために、本発明は、ワイヤボンディング装置において、空気ワイヤテンションツールとキャピラリとの間で、クランパを移動可能として設置しておき、通線に際して、空気ワイヤテンションツールとキャピラリとを結ぶ直線上からクランパを退避させることによって、空気ワイヤテンションツールとキャピラリとの間にボンディングワイヤの通線のための空間を確保し、またその空間で真空ワイヤテンションツールのノズル孔とキャピラリのキャピラリ孔とを連通させ、ノズル孔内の通線方向の気流によりボンディングワイヤをキャピラリ孔の上部から下部へ通せるようにしている。
すなわち、本発明の通線方法は、ボンディングワイヤに張力を与えるための空気ワイヤテンションツールと、空気ワイヤテンションツールの下方の位置でボンディングワイヤを挟持するためのクランパと、クランパの下方の位置でボンディングワイヤを接続対象にボンディングするためのキャピラリとが設置されたワイヤボンディング装置において、空気ワイヤテンションツールのノズル孔とキャピラリのキャピラリ孔とを結ぶ直線上からクランパを退避位置へ移動可能としておき、キャピラリに対するボンディングワイヤの通線に際して、クランパを退避位置へ移動させてから、ノズル孔に通線方向の気流を発生させ、この気流によってボンディングワイヤをノズル孔からキャピラリ孔へ通すようにしている（請求項１）。
クランパは、開閉式クランパとして構成されており、クランパの長手方向に進退移動可能であり、キャピラリに対するボンディングワイヤの通線に際して、クランパを後退させて退避位置へ移動する（請求項２）か、または、クランパは、回転移動可能であり、キャピラリに対するボンディングワイヤの通線に際して、クランパを回転させて退避位置へ移動する（請求項３）。
空気ワイヤテンションツールは、キャピラリに対し接近方向に移動可能となっており、キャピラリに対するボンディングワイヤの通線に際して、ノズル孔とキャピラリ孔とを接近させて連通状態としてから、ノズル孔に通線方向の気流を発生させ、ボンディングワイヤをノズル孔からキャピラリ孔へ通す（請求項４）。
また、本発明のワイヤボンディング装置は、ボンディングワイヤに張力を与えるための空気ワイヤテンションツールと、空気ワイヤテンションツールの下方の位置でボンディングワイヤを挟持するためのクランパと、クランパの下方の位置でボンディングワイヤを接続対象にボンディングするためのキャピラリとを備えており、空気ワイヤテンションツールは、ノズル孔内で通線方向に対して逆の張力付与方向の気流を発生するための第１のポートと、ノズル孔内で通線方向の気流を発生するための第２のポートとを有し、張力付与方向の気流と通線方向の気流とを選択的に発生可能であり、クランパは、空気ワイヤテンションツールとキャピラリとの間で、ボンディングワイヤを挟持するクランプ位置から退避位置へと移動案内手段によって移動自在に取り付けられている（請求項５）。
クランパは、開閉式クランパとして構成され、移動案内手段としての直線案内手段によって長手方向に進退移動自在に取り付けられている（請求項６）か、または、クランパは、移動案内手段としての回転案内手段によって回転移動自在に取り付けられている（請求項７）。
空気ワイヤテンションツールは、キャピラリの方向に昇降案内手段により移動自在に支持されており、キャピラリに対するボンディングワイヤの通線に際して、キャピラリの方向に移動して、ノズル孔とキャピラリのキャピラリ孔とを連通状態とする（請求項８）。
本発明によると、キャピラリに対するボンディングワイヤの通線に際して、クランパを退避位置へ移動させるから、空気ワイヤテンションツールとキャピラリとの間の空間が確保でき、ボンディングワイヤの先端をキャピラリ孔の上開口部へ差し込む際の障害が取り除かれ、キャピラリ孔の上開口部の位置とボンディングワイヤの先端の位置とをはっきりと直視しながら作業できるようになり、またクランパが無い分、キャピラリにピンセットをより近づけることが可能となるため、ピンセットから伸びるボンディングワイヤの直線部分は短くしてもキャピラリへ貫通させることができ、さらに、通線のときに、空気ワイヤテンションツールの通線方向の気流によってボンディングワイヤが付勢されるから、ボンディングワイヤの通線のための送り操作も容易となる（請求項１および請求項５）。
またクランパは、進退方向の直線移動または回転移動によってクランプ位置（ボンディング動作位置）から退避位置へ移動するため、クランプやクランプの支持部品を装置から外すくことなく、単純な動作で退避させることができ、また元の位置（クランプ位置）に容易に戻すこともできる（請求項２、請求項３、請求項６および請求項７）。
さらに、クランパが退避位置へ移動した後、空気ワイヤテンションツールがキャピラリに接近可能に設置されており、両者の接近状態で空気ワイヤテンションツールのノズル孔とキャピラリのキャピラリ孔とが連通するため、ノズル孔内の通線方向の気流によって、ノズル孔からキャピラリ孔へのボンディングワイヤの通線が補助的な手作業なしに、自動的に行え、省力化ができる（請求項４および請求項８）。
本発明のワイヤボンディング装置の全体的な構成の側面図である。 本発明の実施例１によるワイヤボンディング装置の要部であり、ワイヤボンディング時の斜面図である。 本発明の実施例１によるワイヤボンディング装置の要部であり、クランパを空気ワイヤテンションツールとキャピラリとの間から後退移動により退避させた状態の斜面図である。 本発明の実施例１によるワイヤボンディング装置の要部であり、ボンディングワイヤを空気ワイヤテンションツールからキャピラリに通すときの斜面図である。 本発明のワイヤボンディング装置に用いられる空気ワイヤテンションツールの断面図である。 本発明の実施例２によるワイヤボンディング装置の要部であり、ワイヤボンディング時の斜面図である。 本発明の実施例２によるワイヤボンディング装置の要部であり、クランパを空気ワイヤテンションツールとキャピラリとの間から回転移動により退避させた状態の斜面図である。 本発明の実施例２によるワイヤボンディング装置の要部であり、ボンディングワイヤを空気ワイヤテンションツールからキャピラリに通すときの斜面図である。 本発明の他の実施例２によるワイヤボンディング装置において、クランパの回転軸をクランパの長手方向に対して直交方向に設定した状態の平面図である。
図１は、本発明の対象となるワイヤボンディング装置１０の全体の構成を示している。図１において、ボンディングワイヤ１は、スプール１７に巻かれており、スプール１７とともにスプールホルダ１８によって保持され、スプールホルダ１８の図示しない送り出しモータによって送り出される。つぎに、ボンディングワイヤ１は、複数の案内ローラ１９の間でエアテンションノズル２０からの噴射空気によって吹き流され、ボンディングワイヤ１の間欠的な使用に備えて貯留され、同時にスプール１７上で巻き緩みや絡まないように張力を与えられており、つづいて空気ワイヤテンションツール９のノズル孔９０の上開口部から内部に案内される。
空気ワイヤテンションツール９は、ボンディング動作の時に、ノズル孔９０の内部で送り方向に対して逆方向の気流を発生することによって、余分な長さのボンディングワイヤ１をキャピラリ８の方向へ繰り出さないように引き戻し方向に適切な張力を付与している。なお、空気ワイヤテンションツール９は、ボンディングワイヤ１の通線時に備えて、ノズル孔９０の内部で通線方向の気流を発生する機能も有しているが、この機能は、後に図５とともに詳細に記述されている。
ボンディングワイヤ１は、空気ワイヤテンションツール９のノズル孔９０の下開口部から出て、空気ワイヤテンションツール９の下方で、開閉式のクランパ７に導かれ、クランパ７の開放側先端で対向する一対のクランパパッド６によって挟持され、つぎにクランパ７の下方に位置するキャピラリ８のキャピラリ孔８１に上開口部から入りキャピラリ孔８１の下開口部に達している。
クランパ７、キャピラリ８および空気ワイヤテンションツール９は、同じＸ−Ｙテーブル２１の上に取り付けられている。Ｘ−Ｙテーブル２１は、ベース２２の上にあって、図示しない位置制御装置によってボンディング対象の位置に応じてＸ−Ｙ方向に移動する。
空気ワイヤテンションツール９は、Ｘ−Ｙテーブル２１の上の支柱１３と水平方向のワイヤテンションアーム１１などによって昇降移動可能に支持され、キャピラリ８に対し接近方向に移動可能となっている。なお、空気ワイヤテンションツール９の具体的な支持構造は、実施例１において詳細に説明されている。
また、キャピラリ８は、Ｘ−Ｙテーブル２１の上の上下駆動手段２３、この上下駆動手段２３の前面に上下動可能に設けられている超音波発振機ボックス３、超音波発振機ボックス３の前面に取り付けられている超音波発振アーム２の先端部の割り締め部２４によって支持されている。また、クランパ７は、基端部で超音波発振機ボックス３の上で進退可能なクランパ取り付け台５の前側面に取り付けられている。なお、クランパ７の具体的な支持構造も、実施例１や実施例２において詳細に説明されている。
ボンディング動作は、接続対象に対して以下の順序で行われる。前記のように、ボンディングワイヤ１は、空気ワイヤテンションツール９のノズル孔９０の内部、クランパ７の一対のクランパパッド６の間およびキャピラリ８のキャピラリ孔８１を上下方向の直線状となって通り、キャピラリ孔８１の下開口部から突出している。ボンディングワイヤ１の突出部分は、下端部で、この下端部と図示しない放電トーチとの間の高圧放電熱によって、予めキャピラリ孔８１よりも大きなボールを形成している。
クランパ７が開いた状態で、Ｘ−Ｙテーブル２１は、図示しない位置制御装置によってボンディング位置に順次に移動する。第１ボンディング位置において、キャピラリ８は、上下駆動手段２３の動作により下降して、ボンディングワイヤ１の下端のボールに熱、超音波、加圧力を加えて、ボンディングワイヤ１の先端を第１ボンディング位置の接続対象、例えば半導体回路２５の電極に固着する。
次に、キャピラリ８は、上昇してボンディングワイヤ１のループを形成しなから第２ボンディング位置に移動し、キャピラリ８の先端のボンディングワイヤ１を第２ボンディング位置の接続対象、例えば回路基板２６の外部電極に押し当て、そこに熱、超音波、加圧力を加えて断面を楔状に変形させ、外部電極に固着した後に上昇する。
この上昇の途中に、クランパ７は、一対のクランパパッド６を閉じ、ボンディングワイヤ１を把持し、ボンディングワイヤ１を第２ボンディング位置の断面が楔状に変形し、断面積が減少した部分で引きちぎる。この時点で半導体回路２５の電極と回路基板２６の外部電極とがループ状のボンディングワイヤ１によって接続されるため、ボンディングの動作が終了する。このあと、キャピラリ８は、放電トーチの放電によって再び先端にボールを形成し、次のボンディング動作に備える。
図２ないし図５は、実施例１によるクランパ７、空気ワイヤテンションツール９およびキャピラリ８の具体的な支持態様を示している。図２ないし図４において、クランパ７は、木製試験管ばさみ形の開閉式クランパであり、固定側のクランプアーム７１と可動側のクランプアーム７２とからなり、クランプアーム７１は、クランパ取り付け台５にねじ止めされ、クランプアーム７２は、クランプアーム７１に対し支点軸７３により開閉自在に支持され、例えば電磁コイル式のアクユュエータ７４の力によって一対のクランパパッド６の開閉を行う。
クランパ取り付け台５は、超音波発振機ボックス３の上で、例えば、あり・あり溝による滑り形式の直線案内手段４によって水平方向に進退自在に取り付けられている。このように、クランパ７は、空気ワイヤテンションツール９とキャピラリ８との間で、一対のクランパパッド６によってボンディングワイヤ１を挟持するクランプ位置から退避位置へと移動自在に取り付けられている。直線案内手段４およびクランパ取り付け台５は、移動案内手段を構成している。
また、水平方向のワイヤテンションアーム１１は、ワイヤテンションアーム取り付け台１２に取り付けられており、ワイヤテンションアーム取り付け台１２は、ワイヤテンションスライド台１５と支柱１３の側面に対して、例えば、あり・あり溝による滑り形式の昇降案内手段１４によって上下方向に移動可能に支持されている。
なお、超音波発振機ボックス３に対するクランパ取り付け台５の前進位置、後退位置の位置決め、および支柱１３に対するすワイヤテンションアーム取り付け台１２の上昇位置、下降位置の位置決めは、例えば図示しないボールプランジャなど位置決め手段により行われる。
図５において、空気ワイヤテンションツール９は、ノズル孔９０内で通線方向に対して逆の張力付与方向の気流を発生するための第１のポート９１と、ノズル孔９０内で通線方向の気流を発生するための第２のポート９２とを有し、張力付与方向の気流と通線方向の気流とを選択的に発生可能となっている。このため、真空源２７からの負圧空気２８は、方向切換え弁２９によって第１のポート９１、第２のポート９２に対して切換えられるようになっている。なお、第１のポート９１と第２のポート９２との間で、ノズル孔９０は、２本のパイプにより形成されており、切換え時の気流発生方向を規制するために、第１のポート９１と第２のポート９２との間で絞り込まれ、絞り部９３を形成している。
ボンディング動作時に、図２に示すように、クランパ７は前進位置に設定され、空気ワイヤテンションツール９は上昇位置に設定されている。ボンディングワイヤ１は、空気ワイヤテンションツール９、一対のクランパパッド６の間を通りキャピラリ８に直線状として案内されている。このとき、第２のポート９２の負圧空気２８の吸引気流によってノズル孔９０の内部に通線方向に対して逆方向の張力付与方向の気流が発生しており、その気流は、ボンディングワイヤ１に適切な張力を付与している。このような状況のもとで、前記のボンディング動作が行われる。
新しいボンディングワイヤ１のセット時や、使用中のボンディングワイヤ１のワイヤ切れの時に、図２の状態では、キャピラリ８と空気ワイヤテンションツール９との間のクランパ７の存在が障害となり、ボンディングワイヤ１の先端をキャピラリ８へ容易に通すことはできない。
そこで、作業者は、クランパ取り付け台５をボールプランジャの保持力以上の力で後退方向に押し、直線案内手段４の部分で前進位置（ボンディング動作の位置）から退避位置へと後退方向にスライドさせ、クランパ７をクランプ位置から退避させることにより、図３に示すように、キャピラリ８と空気ワイヤテンションツール９との間に作業用スペースを確保する。このときに、クランパ７は、放電トーチやその他の付属部品と干渉しない。
次に作業者は、ワイヤテンションアーム１１を昇降案内手段１４によって下方にスライドさせ、図４に示すように、キャピラリ８のキャピラリ孔８１の上開口部と空気ワイヤテンションツール９のノズル孔９０の下開口部とを接近させ、キャピラリ孔８１とノズル孔９０とを同一軸線で連通させてから、方向切換え弁２９を切換える。このとき第１のポート９１の負圧空気２８によって、ノズル孔９０の内部に通線方向の気流が発生する。ここで作業者がボンディングワイヤ１の先端をノズル孔９０の上開口部へ差し込めば、ボンディングワイヤ１は、通線方向の気流に乗り、ノズル孔９０を経て、キャピラリ孔８１に入って、その下開口部から出る。このようにしてボンディングワイヤ１のセッティング作業、特に通線作業が極めて容易に行える。
通線の完了後、作業者は、空気ワイヤテンションツール９をもとの高さに戻し、クランパ取り付け台５をボールプランジャの保持力以上の力で前進方向に押し、直線案内手段４の部分でスライドさせ、クランパパッド６を退避位置から前進位置のボンディング動作の位置に戻す。このとき、ボンディングワイヤ１は、クランパ７の開放空間からクランパパッド６の間に入り込み、次のボンディング動作に備える。
なお、通線作業は、ワイヤテンションアーム１１を下方にスライドさせないまま、ノズル孔９０の内部に通線方向の気流を発生させ、この気流をキャピラリ孔８１に向けておき、ボンディングワイヤ１の先端をノズル孔９０の上開口部へ挿入し、キャピラリ孔８１の上開口部に垂下させ、このとき必要に応じて、手作業用ピンセットでボンディングワイヤ１の先端をキャピラリ孔８１の上開口部に差し込むことによって、マニュアル作業によって行うこともできる。
図６ないし図８は、実施例２によるクランパ７の具体的な支持態様を示している。なお、この実施例２において、空気ワイヤテンションツール９およびキャピラリ８は、実施例１と同様な構成となっている。
図６ないし図８において、クランパ７は、実施例１と同様に木製試験管ばさみのような開閉式クランパであり、クランパ取り付け回転台３０の前面にねじ止めされている。クランパ取り付け回転台３０は、回転軸３１によって超音波発振器ボックス３の上面に回転移動自在に支持され、図示しないボールプランジャによってクランプ位置（ボンディング動作の位置）と退避位置とで位置決めできるようになっている。ここでクランパ取り付け回転台３０と回転軸３１とは、移動案内手段としての回転案内手段１６を構成している。
新しいボンディングワイヤ１のセット時や、使用中のボンディングワイヤ１のワイヤ切れの時に、作業者は、図６の位置にあるクランパ取り付け回転台３０をボールプランジャの保持力以上の力で回転軸３１を中心として、放電トーチやその他の付属部品と干渉しないように、反時計方向に所定の角度だけ回転させて、クランパ７を退避位置に移動させ、図７に示すように、キャピラリ８と空気ワイヤテンションツール９との間に作業用のスペースを確保する。
次に作業者は、ワイヤテンションアーム１１を昇降案内手段１４によって下方にスライドさせ、図８に示すように、キャピラリ８のキャピラリ孔８１の上開口部と空気ワイヤテンションツール９のノズル孔９０の下開口部とを接近させ、キャピラリ孔８１とノズル孔９０とを同一軸線で連通させてから、方向切換え弁２９を切換える。このとき第１のポート９１の吸引気流によって、ノズル孔９０の内部に通線方向の気流が発生する。ここで作業者がボンディングワイヤ１の先端をノズル孔９０の上開口部へ差し込めば、ボンディングワイヤ１は、通線方向の気流に乗り、ノズル孔９０を経て、キャピラリ孔８１に入り、その下開口部から出る。このように、ボンディングワイヤ１のセッティング作業、特に通線作業が極めて容易に行える。
通線の完了後、作業者は、空気ワイヤテンションツール９をもとの高さに戻し、クランパ取り付け回転台３０を退避位置からもとのボンディング動作の位置に復帰させる。この復帰のときに、クランパ７の先端がボンディングワイヤ１の位置を横切ることになるため、作業者は、手作業用ピンセットや丸棒などを用いて、ボンディングワイヤ１をクランパ７の移動空間から退避させる。なお、この退避操作は、図示しない退避バーをロータリアクチュエータで旋回させ、クランパ７の移動空間から外すこともできる。
この実施例２でも、通線作業は、ワイヤテンションアーム１１を下方にスライドさせないまま、ノズル孔９０の内部に通線方向の気流を発生させ、この気流をキャピラリ孔８１に向けておいて、ボンディングワイヤ１の先端をノズル孔９０の上開口部へ挿入し、キャピラリ孔８１の上開口部に垂下させ、必要に応じて、手作業用ピンセットでボンディングワイヤ１の先端をキャピラリ孔８１の上開口部に差し込むことによって、マニュアル作業によって行うこともできる。
なお、図９は、クランパ７の回転移動の際に、退避のときには一対のクランパパッド６の間からボンディングワイヤ１を逃がし、復帰のときには一対のクランパパッド６の間からボンディングワイヤ１を通過させる他の例を示している。このために、クランパ７の略平行に開いた一対のクランパパッド６の隙間が、回転軸３１を中心とする円弧状移動軌跡に合致するように、クランパ取り付け回転台３０に取り付けられている。この例によると、クランパ７の復帰のときに、クランパ７の先端の略平行に開いた一対のクランパパッド６の隙間がボンディングワイヤ１を通過させるように回転移動するために、作業者はボンディングワイヤ１の退避操作を行わなくてもよく、その分、省力化できる。
以上の各実施例によると、ワイヤボンディング装置１０に対するボンディングワイヤ１のセッティング作業のうち、最も熟練を要するキャピラリ８のキャピラリ孔８１に対するボンディングワイヤ１の通線作業が極めて簡易となるため、誰でも作業が行えるようになるばかりか、作業に要する時間が短縮化され、作業の失敗がなくなるために、作業のやり直しによる金などの高価なボンディングワイヤ１の無駄が回避できる。
空気ワイヤテンションツール９は、真空源２７からの負圧空気２８を利用して、気流を発生しているが、この気流は、圧力空気源を利用して発生することもできる。圧力空気源をを利用する場合、第１のポート９１と第２のポート９２とは、図５の例のものに対して入れ替わる位置となる。また、直線案内手段４や昇降案内手段１４は、あり・あり溝構造に限らず、その他の案内手段、例えば案内ロッド・スライダ形式のものとして構成することもできる。
クランパ７の移動や空気ワイヤテンションツール９の移動は、手動の他に、モータや圧縮空気などを駆動力とする駆動装置として構成することもできる。そのように構成すると、作業者は駆動装置のスイッチ操作によってクランパ７や空気ワイヤテンションツール９の移動を制御できるため、作業は一層簡易化できる。
１：ボンデングワイヤ
２：超音波振動アーム
３：超音波発振機ボックス
４：直線案内手段
５：クランパ取り付け台
６：クランパパッド
７：クランパ ７１、７２：クランパアーム ７３：支点軸 ７４：アクユュエータ
８：キャピラリ ８１：キャピラリ孔
９：空気ワイヤテンションツール ９０：ノズル孔
９１：第１のポート ９２：第２のポート ９３：絞り部
１０：ワイヤボンデング装置
１１：ワイヤテンションアーム
１２：ワイヤテンションアーム取り付け台
１３：支柱
１４：昇降案内手段
１５：ワイヤテンションスライド台
１６：回転案内手段
１７：スプール
１８：スプールホルダ
１９：案内ローラ
２０：エアテンションノズル
２１：Ｘ−Ｙテーブル
２２：ベース
２３：上下駆動手段
２４：割り締め部
２５：半導体回路
２６：回路基板
２７：真空源
２８：負圧空気
２９：方向切り換え弁
３０：クランパ取り付け回転台
３１：回転軸

Claims (8)

  1. ボンディングワイヤに張力を与えるための空気ワイヤテンションツールと、空気ワイヤテンションツールの下方の位置でボンディングワイヤを挟持するためのクランパと、クランパの下方の位置でボンディングワイヤを接続対象にボンディングするためのキャピラリとが設置されたワイヤボンディング装置において、
    空気ワイヤテンションツールのノズル孔とキャピラリのキャピラリ孔とを結ぶ直線上からクランパを退避位置へ移動可能としておき、キャピラリに対するボンディングワイヤの通線に際して、クランパを退避位置へ移動させてから、ノズル孔に通線方向の気流を発生させ、この気流によってボンディングワイヤをノズル孔からキャピラリ孔へ通す、ことを特徴とするワイヤボンディング装置の通線方法。
  2. クランパを開閉式クランパとして構成し、クランパをクランパの長手方向に進退移動可能としておき、キャピラリに対するボンディングワイヤの通線に際して、クランパを後退させて退避位置へ移動させる、ことを特徴とする請求項１記載のワイヤボンディング装置の通線方法。
  3. クランパを開閉式クランパとして構成し、クランパを回転移動可能としておき、キャピラリに対するボンディングワイヤの通線に際して、クランパを回転させて退避位置へ移動させる、ことを特徴とする請求項１記載のワイヤボンディング装置の通線方法。
  4. 空気ワイヤテンションツールをキャピラリに対し接近方向に移動可能としておき、キャピラリに対するボンディングワイヤの通線に際して、ノズル孔とキャピラリ孔とを接近させて連通状態としてから、ノズル孔に通線方向の気流を発生させ、ボンディングワイヤをノズル孔からキャピラリ孔へ通す、ことを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記載のワイヤボンディング装置の通線方法。
  5. ボンディングワイヤに張力を与えるための空気ワイヤテンションツールと、空気ワイヤテンションツールの下方の位置でボンディングワイヤを挟持するためのクランパと、クランパの下方の位置でボンディングワイヤを接続対象にボンディングするためのキャピラリとが設置されたワイヤボンディング装置において、
    空気ワイヤテンションツールは、ノズル孔内で通線方向に対して逆の張力付与方向の気流を発生するための第１のポートと、ノズル孔内で通線方向の気流を発生するための第２のポートとを有し、張力付与方向の気流と通線方向の気流とを選択的に発生可能であり、クランパは、空気ワイヤテンションツールとキャピラリとの間で、ボンディングワイヤを挟持するクランプ位置から退避位置へと移動案内手段によって移動自在に取り付けられている、ことを特徴とするワイヤボンディング装置。
  6. クランパは、開閉式クランパとして構成されており、移動案内手段としての直線案内手段によって長手方向に進退移動自在に取り付けられている、ことを特徴とする請求項５記載のワイヤボンディング装置。
  7. クランパは、開閉式クランパとして構成されており、移動案内手段としての回転案内手段によって回転移動自在に取り付けられている、ことを特徴とする請求項５記載のワイヤボンディング装置。
  8. 空気ワイヤテンションツールは、キャピラリの方向に昇降案内手段によって移動自在に支持されており、キャピラリに対するボンディングワイヤの通線に際して、空気ワイヤテンションツールは、キャピラリの方向に移動して、ノズル孔とキャピラリのキャピラリ孔とを連通状態とする、ことを特徴とする請求項５、請求項６または請求項７記載のワイヤボンディング装置。
JP2009240295A 2009-10-19 2009-10-19 ワイヤボンディング装置の通線方法およびワイヤボンディング装置 Pending JP2011086858A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009240295A JP2011086858A (ja) 2009-10-19 2009-10-19 ワイヤボンディング装置の通線方法およびワイヤボンディング装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009240295A JP2011086858A (ja) 2009-10-19 2009-10-19 ワイヤボンディング装置の通線方法およびワイヤボンディング装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011086858A true JP2011086858A (ja) 2011-04-28

Family

ID=44079579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009240295A Pending JP2011086858A (ja) 2009-10-19 2009-10-19 ワイヤボンディング装置の通線方法およびワイヤボンディング装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011086858A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101312148B1 (ko) * 2012-01-04 2013-09-26 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 와이어 본더의 캐필러리 클리닝 방법
US11521949B2 (en) 2020-07-10 2022-12-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Wire bonding apparatus
CN117465960A (zh) * 2023-12-27 2024-01-30 成都工业职业技术学院 一种工件处理用连续搬送装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101312148B1 (ko) * 2012-01-04 2013-09-26 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 와이어 본더의 캐필러리 클리닝 방법
US11521949B2 (en) 2020-07-10 2022-12-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Wire bonding apparatus
CN117465960A (zh) * 2023-12-27 2024-01-30 成都工业职业技术学院 一种工件处理用连续搬送装置
CN117465960B (zh) * 2023-12-27 2024-04-30 成都工业职业技术学院 一种工件处理用连续搬送装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI586452B (zh) Coil manufacturing device
TWI582806B (zh) Coil manufacturing device
JP4817341B2 (ja) ワイヤボンディング装置
TWI588922B (zh) 接合方法與接合裝置
JP2011230216A (ja) ワイヤカット放電加工装置の自動結線装置
JPH0736352B2 (ja) 電線付端子のコネクタハウジングへの挿入方法および装置
JP2011086858A (ja) ワイヤボンディング装置の通線方法およびワイヤボンディング装置
CN109659790B (zh) 绞线插针自动切断焊接装置
US7025243B2 (en) Bondhead for wire bonding apparatus
JP2010277885A (ja) 端子挿入装置
US6789721B2 (en) Threading tool and method for bond wire capillary tubes
JPS6350847B1 (ja)
KR101033186B1 (ko) 수퍼드릴 방전가공기의 전극교환장치
JPS6052224A (ja) ワイヤカット放電加工機のワイヤクランプ機構
JP2952339B2 (ja) 放電加工機
TW201533877A (zh) 半導體裝置的製造方法、半導體裝置以及打線裝置
KR101067749B1 (ko) 용접토치 교체용 지그
JPH0785849B2 (ja) ワイヤー電極ｅｄｍ機械
US3806019A (en) Wire bonding apparatus
JPH01259516A (ja) 巻線装置
JP2002025845A (ja) 巻線装置
JP3478510B2 (ja) ワイヤボンディング装置
JP2885242B1 (ja) ワイヤボンディング方法及び装置
CN218169146U (zh) 焊线导线装置
JP3722694B2 (ja) 電子部品リード線のカットアンドクリンチ方法および電子部品挿入装置