JP2522330B2 - Wire bonding equipment - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は荷重コントロール方法を改良したワイヤボン
デイング装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention relates to a wire bonding apparatus with an improved load control method.
従来の技術としては、例えば特開昭57−188840号公報
に示されたワイヤボンデイング装置がある。As a conventional technique, for example, there is a wire bonding device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 57-188840.
第４図において、ワイヤの挿通されたキヤピラリ１は
ボンデイングアーム２の一端に保持され、ボンデイング
アーム２は支軸３に取付けられて軸３を中心に回転自在
に動く。揺動アーム４はモータ（図示せず）により揺動
運動を行ない、接点棒５を保持した絶縁ブロツク６を固
定している。また、支軸３にはフツク７が取付けられ、
揺動アーム４にはフツク８が取付けられており、これら
のフツク7,8に掛けられたバネ９によりボンデイングア
ーム２は接点棒５に接触されている。揺動アーム４には
クランプアーム10が固定され、クランプアーム10にはク
ランパ11が取付けられており、さらにクランプアーム10
の下面には取付ブロツク12が固定され、この取付ブロツ
ク12には荷重アーム13が軸14により回転自在となるよう
に取付けられている。荷重アーム13には一端に接触ロー
ラ15が取付けられており、この接触ローラ15はボンデイ
ングアーム２の上面に対向して回転する。また荷重アー
ム13の他端にはプランジヤ16が取付けられ、このプラン
ジヤ16の対向側には電磁ソレノイド17が取付けられてい
る。In FIG. 4, the wire-inserted capillaries 1 are held at one end of a bonding arm 2, and the bonding arm 2 is attached to a support shaft 3 and is rotatable about the shaft 3. The swing arm 4 swings by a motor (not shown) to fix the insulating block 6 holding the contact rod 5. A hook 7 is attached to the support shaft 3,
A hook 8 is attached to the swing arm 4, and the bonding arm 2 is brought into contact with the contact rod 5 by a spring 9 hung on the hooks 7 and 8. A clamp arm 10 is fixed to the swing arm 4, and a clamper 11 is attached to the clamp arm 10.
A mounting block 12 is fixed to the lower surface of the, and a load arm 13 is mounted on the mounting block 12 by a shaft 14 so as to be rotatable. A contact roller 15 is attached to one end of the load arm 13, and the contact roller 15 rotates facing the upper surface of the bonding arm 2. A plunger 16 is attached to the other end of the load arm 13, and an electromagnetic solenoid 17 is attached to the opposite side of the plunger 16.
このような構成において、まず、キヤピラリ１が下降
すると、キヤピラリ１がボンデイング面に接触した瞬間
に接点棒５がボンデイングアーム２よりわずかに離れ、
これによりボンデイング面にはバネ９による付勢圧力が
加わる。この時、電磁ソレノイド17には所定の電圧が印
加されているので電圧に応じた吸引力が作用し、接触ロ
ーラ15によりボンデイングアーム２にＡ方向の荷重が加
わる。すなわち、キヤピラリ１の加圧力はバネ９による
荷重と前記吸引力による荷重を加えた荷重となり、この
荷重によりワイヤボンデイングが行なわれる。In such a configuration, first, when the capillary 1 descends, the contact rod 5 is slightly separated from the bonding arm 2 at the moment when the capillary 1 comes into contact with the bonding surface,
As a result, an urging pressure by the spring 9 is applied to the bonding surface. At this time, since a predetermined voltage is applied to the electromagnetic solenoid 17, a suction force corresponding to the voltage acts, and the contact roller 15 applies a load in the A direction to the bonding arm 2. That is, the pressing force of the capillary 1 is a load obtained by adding the load by the spring 9 and the load by the attraction force, and the wire bonding is performed by this load.
次にボンデイング時の荷重指令及び衝撃荷重の関係を
第５図（ａ），（ｂ）に示す。ボンデイング時には予め
一定の静荷重Ｖ（（ａ）図）をかけているため、キヤピ
ラリ１のボンデイング面への接触時にはボンデイングア
ーム２の慣性力および振動等により（ｂ）図のような衝
撃荷重が加わる。この衝撃荷重のピーク値はボンデイン
グ前に設定された静荷重Ｖの約２〜３倍となり、その後
減衰して静荷重Ｖに近づく。Next, the relationship between the load command and impact load during bonding is shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b). Since a constant static load V (Fig. (A)) is applied in advance during bonding, an impact load as shown in Fig. (B) is applied by the inertial force and vibration of the bonding arm 2 when the capillary 1 comes into contact with the bonding surface. . The peak value of this impact load is about 2 to 3 times the static load V set before bonding, and then decreases to approach the static load V.
このように従来の装置では、ボンデイング時の衝撃荷
重が静荷重の２〜３倍となるため、ワイヤボンデイング
面に押しつけられる荷重が過大となり、接合が安定しな
いのに加えてワイヤボンデイングを行なう半導体チツプ
に損傷を与えるために、ワイヤボンデイングの信頼性が
著しく低下するので生産性が悪いという問題点があつ
た。As described above, in the conventional device, the impact load during bonding is 2 to 3 times the static load, so the load pressed against the wire bonding surface becomes excessive and the bonding is not stable, and in addition, the semiconductor chip for wire bonding is As a result, the reliability of the wire bonding is remarkably deteriorated due to the damage to the wire, resulting in poor productivity.
本発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、ワイヤボンデイング時に発生する衝撃荷重を
押え、ボンダビリテイの良いワイヤボンデイング装置を
得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to obtain a wire bonding apparatus that suppresses an impact load generated during wire bonding and has good bondability.
本発明は、キャピラリを保持するボンディングアーム
と、ボンディングアームを回転自在となるように取付け
た揺動運動する揺動アームと、揺動アームに取付けられ
ボンディング中に前記ボンディングアームに加える荷重
を変化させて加える荷重制御部とを設け、上記荷重制御
部は、荷重指令を出力するワイヤボンダ制御部と、キャ
ピラリがボンディング面に接触した時に荷重指令を切換
えて荷重指令を出力する指令切換回路と、その荷重指令
をD/A変換するD/A変換器と、キャピラリがボンディング
面に接触したときの衝撃荷重に対応して荷重指令が変化
するように、D/A変換された荷重指令に一定の遅れを持
たせるローパスフィルタと、ローパスフィルタからのデ
ータに基づいて電流を安定させる定電流回路と、定電流
回路から出力されたデータに基づきボンディングアーム
への荷重を変化させて加える荷重用電磁マグネットとか
らなるものである。The present invention provides a bonding arm that holds a capillary, a swinging arm that swingably moves the bonding arm, and a load that is attached to the swinging arm and that is applied to the bonding arm during bonding. And a load control unit for adding a load command, and the load control unit outputs a load command, a wire bonder control unit, a command switching circuit that switches the load command when the capillary comes into contact with the bonding surface, and outputs the load command, and its load. A constant delay is added to the D / A converted load command so that the load command changes according to the impact load when the capillary contacts the bonding surface and the D / A converter that converts the command to D / A. A low-pass filter to be provided, a constant current circuit that stabilizes the current based on the data from the low-pass filter, and a data output from the constant current circuit. It is made of a electromagnet for the load applied by changing the load on the bonding arm on the basis of.
本発明は、荷重制御部によりボンデイング時に印加す
る荷重値を切換え、ボンデイング面に発生する衝撃荷重
を押えるものである。In the present invention, the load control section switches the load value applied during bonding to suppress the impact load generated on the bonding surface.
以下、本発明の一実施例を図について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本実施例におけるワイヤボンデイング装置は機構的に
は基本的に第４図に示す構成図に示したものと同様であ
り、電磁ソレノイド17の制御方法が大きく異なるもので
ある。The wire bonding apparatus in this embodiment is basically the same as that shown in the configuration diagram of FIG. 4, and the control method of the electromagnetic solenoid 17 is largely different.
以下に、第１図により荷重制御部について詳細に説明
する。The load controller will be described in detail below with reference to FIG.
図において、ワイヤボンダ制御部20はボンデイング時
の荷重指令ａを指令切換回路21に出力する（この荷重指
令ａは第２図（ａ）に示すように電圧V1が設定され
る）。In the figure, the wire bonder control unit 20 outputs a load command a at the time of bonding to the command switching circuit 21 (the load command a is set to the voltage V 1 as shown in FIG. 2 (a)).
この時常に下面検出部22はキヤピラリがボンデイング
面に接触しているか否かを検出しており、接触した場合
には検出信号を指令切換回路21に出力し、この検出信号
の入力により指令切換回路21は荷重値を増加するように
切換える（第２図（ａ）に示すように電圧V2が設定され
る）。この指令切換回路21から出力された荷重値指令ｂ
をD/A変換器23でD/A変換し、そのデータをローパスフイ
ルタ24により一定の遅れを持つた指令に変換して定電流
回路25に出力し、定電流回路25では電流を安定化して出
力し、安定した電流データに基づいて荷重用電磁マグネ
ツト26は吸引力を発生し、ワイヤボンデイングアームに
荷重を印加する。At this time, the lower surface detection unit 22 always detects whether or not the capillaries are in contact with the bonding surface. When the capillaries are in contact, a detection signal is output to the command switching circuit 21, and the command switching circuit is input by inputting this detection signal. 21 switches to increase the load value (voltage V 2 is set as shown in FIG. 2 (a)). Load value command b output from this command switching circuit 21
Is D / A converted by the D / A converter 23, the data is converted into a command having a constant delay by the low-pass filter 24 and output to the constant current circuit 25, and the constant current circuit 25 stabilizes the current. Based on the output and stable current data, the load electromagnetic magnet 26 generates an attractive force and applies a load to the wire bonding arm.
この荷重用電磁マグネツト26は第４図の電磁ソレノイ
ド17に相当するものである。The electromagnetic magnet 26 for load corresponds to the electromagnetic solenoid 17 in FIG.
次に、指令切換回路21での荷重指令の切換え，ローパ
スフイルタ24での変換およびキヤピラリがボンデイング
面に接触したときの衝撃荷重の変化の様子を各々第２図
（ａ）〜（ｃ）に示す。横軸は時間t,縦軸は電圧であ
り、時刻Ｔにおいてキヤピラリの下面に接触するものと
する。Next, FIGS. 2A to 2C show the load command switching in the command switching circuit 21, the conversion in the low-pass filter 24, and the change in the impact load when the capillaries come into contact with the bonding surface, respectively. . The horizontal axis represents time t and the vertical axis represents voltage, which is assumed to come into contact with the lower surface of the capillary at time T.
指令切換回路21では荷重指令を時刻ＴにおいてV1から
V2に切換え（（ａ）図）、このデータはD/A変換後、ロ
ーパスフイルタ24において遅れを持つた指令として出力
される（（ｂ）図）。このローパスフイルタ24の時定数
はボリユーム等により変化させることができ、予め
（ｃ）図の衝撃荷重の減衰曲線となるように調整されて
いる。このローパスフイルタ24からの指令が定電流回路
25,荷重電磁マグネツト26を介してボンデイングアーム
に荷重として供給されるので、衝撃荷重を（ｃ）図のよ
うに極めて小さく押えることができる。In the command switching circuit 21, the load command is issued from V 1 at time T
After switching to V 2 (Fig. (A)), this data is output as a delayed command in the low-pass filter 24 after D / A conversion (Fig. (B)). The time constant of the low-pass filter 24 can be changed by volume or the like, and is adjusted in advance so as to obtain the shock load attenuation curve shown in FIG. The command from this low-pass filter 24 is a constant current circuit.
25, the load is supplied as a load to the bonding arm via the electromagnetic magnet 26, so that the impact load can be suppressed extremely small as shown in FIG.
なお、本実施例ではローパスフイルタにより荷重指令
を連続的に変化させたものを示したが、第３図のような
２段切換（（ａ）図）、あるいは多段切換（（ｂ）図）
としてもよい。又、荷重を変化させる手段は本実施例に
限らないのはいうまでもない。In this embodiment, the load command is continuously changed by the low-pass filter, but the two-stage switching (FIG. 3 (a)) or the multi-stage switching ((b) diagram) as shown in FIG.
It may be. Needless to say, the means for changing the load is not limited to this embodiment.
以上のように本発明によれば、荷重制御部をボンデイ
ング中に荷重を変化させるように構成したので、ボンデ
イング面に加えられる衝撃荷重を大幅に押えることがで
き、このためワイヤとボンデイング面との接合を安定さ
せボンダビリテイの良いワイヤボンデイングを行なうこ
とができる。As described above, according to the present invention, since the load control unit is configured to change the load during bonding, it is possible to significantly suppress the impact load applied to the bonding surface, and therefore the wire and the bonding surface It is possible to stabilize the bonding and perform wire bonding with good bondability.
第１図は本発明の一実施例における荷重制御部の詳細ブ
ロツク図、第２図（ａ）〜（ｃ）は荷重制御部の荷重指
令および衝撃荷重の振動波形図、第３図（ａ），（ｂ）
は他の実施例の荷重指令波形図、第４図は従来例の一部
断面側面図、第５図（ａ），（ｂ）は荷重指令および衝
撃荷重の振動波形図である。 20……ワイヤボンダ制御部、21……指令切換回路、22…
…下面検出部、23……D/A変換器、24……ローパスフイ
ルタ、25……定電流回路、26……荷重用電磁マグネツ
ト。FIG. 1 is a detailed block diagram of a load control unit in one embodiment of the present invention, FIGS. 2 (a) to 2 (c) are load command and vibration waveform diagrams of impact load of the load control unit, and FIG. 3 (a). , (B)
Is a load command waveform diagram of another embodiment, FIG. 4 is a partial sectional side view of a conventional example, and FIGS. 5 (a) and 5 (b) are vibration waveform diagrams of a load command and an impact load. 20 ... Wire bonder control unit, 21 ... Command switching circuit, 22 ...
… Bottom surface detector, 23 …… D / A converter, 24 …… Low pass filter, 25 …… Constant current circuit, 26 …… Magnetic magnet for load.
Claims (1)
と、 ボンディングアームを回転自在となるように取付けた揺
動運動する揺動アームと、 揺動アームに取付けられボンディング中に前記ボンディ
ングアームに加える荷重を変化させて加える荷重制御部
とを設けたワイヤボンディング装置であって、 前記荷重制御部は、荷重指令を出力するワイヤボンダ制
御部と、 前記キャピラリがボンディング面に接触した時に荷重指
令を切換えて荷重指令を出力する指令切換回路と、 その荷重指令をD/A変換するD/A変換器と、 前記キャピラリがボンディング面に接触したときの衝撃
荷重に対応して荷重指令が変化するように、D/A変換さ
れた荷重指令に一定の遅れを持たせるローパスフィルタ
と、 ローパスフィルタからのデータに基づいて電流を安定さ
せる定電流回路と、 定電流回路から出力されたデータに基づき前記ボンディ
ングアームへの荷重を変化させて加える荷重用電磁マグ
ネットとからなるものであり、 キャピラリがボンディング面に接触した時に加わるボン
ディング荷重の上に前記データに基づいた前記荷重用電
磁マグネットのボンディング荷重を加えたボンディング
荷重によってボンディングを行うことを特徴とするワイ
ヤボンディング装置。Claim: What is claimed is: 1. A bonding arm for holding a capillary, an oscillating arm for oscillating the bonding arm rotatably, and a load applied to the bonding arm during bonding, which is attached to the oscillating arm. A wire bonding apparatus provided with a load control unit that is added by the load control unit, wherein the load control unit switches the load command when the capillary comes into contact with the wire bonder control unit that outputs a load command and the load command is issued. A command switching circuit that outputs, a D / A converter that converts the load command into a D / A converter, and a D / A converter that changes the load command according to the impact load when the capillary contacts the bonding surface. A low-pass filter that gives a constant delay to the converted load command, and stabilizes the current based on the data from the low-pass filter. It is composed of a constant current circuit for controlling and a load electromagnetic magnet applied by changing the load to the bonding arm based on the data output from the constant current circuit, and the bonding load applied when the capillary comes into contact with the bonding surface. A wire bonding apparatus, wherein bonding is performed by a bonding load obtained by adding a bonding load of the electromagnetic magnet for load based on the above data.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP62289962A JP2522330B2 (en) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | Wire bonding equipment |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP62289962A JP2522330B2 (en) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | Wire bonding equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01129430A JPH01129430A (en) | 1989-05-22 |
| JP2522330B2 true JP2522330B2 (en) | 1996-08-07 |
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Family Applications (1)
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| JP62289962A Expired - Fee Related JP2522330B2 (en) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | Wire bonding equipment |
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Families Citing this family (1)
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Family Cites Families (1)
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1987
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Also Published As
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Legal Events
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