JP2531735B2 - ワイヤボンディング装置 - Google Patents
ワイヤボンディング装置Info
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- JP2531735B2 JP2531735B2 JP63078734A JP7873488A JP2531735B2 JP 2531735 B2 JP2531735 B2 JP 2531735B2 JP 63078734 A JP63078734 A JP 63078734A JP 7873488 A JP7873488 A JP 7873488A JP 2531735 B2 JP2531735 B2 JP 2531735B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、ワイヤを挿通したボンディングツールを
上下動させてボンディングするワイヤボンディング装置
に関する。
上下動させてボンディングするワイヤボンディング装置
に関する。
（従来の技術） ワイヤボンディング装置には、先端にボンディングツ
ールをもつ超音波ホーンを用いて、ボンディングするよ
うにしたものがある。
ールをもつ超音波ホーンを用いて、ボンディングするよ
うにしたものがある。
こうしたワイヤボンディング装置には、第５図に示さ
れるようにXYテーブルａ上に支持部材ｂを介してボンデ
ィングツールｃが設けられた超音波ホーンｄを回動自在
に設置する他、それと共に超音波ホーンｄを上下方向に
沿って往復運動させるモータｅを設置する構造が用いら
れ、ボンディングツールｃに挿通した金線，アルミニウ
ムなどのワイヤｆを超音波ホーンｄで、IC（集積回路）
のペレットｇのパッドとリードフレーム（図示しない）
のリードとの間に結線するようにしている。
れるようにXYテーブルａ上に支持部材ｂを介してボンデ
ィングツールｃが設けられた超音波ホーンｄを回動自在
に設置する他、それと共に超音波ホーンｄを上下方向に
沿って往復運動させるモータｅを設置する構造が用いら
れ、ボンディングツールｃに挿通した金線，アルミニウ
ムなどのワイヤｆを超音波ホーンｄで、IC（集積回路）
のペレットｇのパッドとリードフレーム（図示しない）
のリードとの間に結線するようにしている。
ところで、ワイヤボンディング装置では、ボンディン
グツールｃの先端がペレットｇに接触したことを検出し
て、ボンディング高さなどを検知することが行なわれて
いる。
グツールｃの先端がペレットｇに接触したことを検出し
て、ボンディング高さなどを検知することが行なわれて
いる。
従来、こうした検出には、第６図に示されるようにモ
ータｅにアンプh,i、D/Aコンバータｊ、カウンタｋおよ
び制御部ｍを順次接続する他、モータｅに設けた速度セ
ンサｎをD/Aコンバータｊの出力側に接続し、同じくモ
ータｅに設けた位置センサｐをカウンタｋに接続した構
造が用いられている。そして、ボンディングする前に、
別途、余裕をもった高さからボンディングツールｃを等
速度で移動させ、ある一定のサンプル時間毎の位置セン
サｐの変化分を制御部ｍで監視して、位置センサｐの変
化がなくなった点を、ボンディングツールｃの先端がペ
レットｇに接触したと判断していた。
ータｅにアンプh,i、D/Aコンバータｊ、カウンタｋおよ
び制御部ｍを順次接続する他、モータｅに設けた速度セ
ンサｎをD/Aコンバータｊの出力側に接続し、同じくモ
ータｅに設けた位置センサｐをカウンタｋに接続した構
造が用いられている。そして、ボンディングする前に、
別途、余裕をもった高さからボンディングツールｃを等
速度で移動させ、ある一定のサンプル時間毎の位置セン
サｐの変化分を制御部ｍで監視して、位置センサｐの変
化がなくなった点を、ボンディングツールｃの先端がペ
レットｇに接触したと判断していた。
（発明が解決しようとする課題） しかし、従来の方法は実際にボンディングツールｃの
先端がペレットｇに接触した後、ボンディングツールｃ
がペレットｇに接触したと検出するまでに時間的誤差が
生じる。このため、ボンディングツールｃの移動速度が
高速であると、ボンディングツールｃが大きな衝撃力を
伴ってペレットｇに接触し、ペレットｇに必要以上の衝
撃荷重がかかり、ペレットｇを破損することがある。
先端がペレットｇに接触した後、ボンディングツールｃ
がペレットｇに接触したと検出するまでに時間的誤差が
生じる。このため、ボンディングツールｃの移動速度が
高速であると、ボンディングツールｃが大きな衝撃力を
伴ってペレットｇに接触し、ペレットｇに必要以上の衝
撃荷重がかかり、ペレットｇを破損することがある。
また逆に移動速度が低速であると、摺動部の摩擦力の
影響を受けて、移動速度が変動を起こして、実際にペレ
ットｐに接触する前に、接触したと誤検出することがあ
る。またこの誤検出を防ごうと、数回に渡る位置センサ
ｐの変化分を平均すると、その分、かなり検出タイミン
グが遅れ、ボンディングの安定性を欠いたり、ボンディ
ング時間が長くなったりする不都合がある。
影響を受けて、移動速度が変動を起こして、実際にペレ
ットｐに接触する前に、接触したと誤検出することがあ
る。またこの誤検出を防ごうと、数回に渡る位置センサ
ｐの変化分を平均すると、その分、かなり検出タイミン
グが遅れ、ボンディングの安定性を欠いたり、ボンディ
ング時間が長くなったりする不都合がある。
この発明はこのような事情に着目してなされたもの
で、ボンディング中のボンディングツールの動きを利用
して、最小限の遅れ時間で、誤検出ならびにペレットを
損傷させることなしに、ボンディングツールがペレット
に接触したことを検出することができるワイヤボンディ
ング装置を提供することを目的とする。
で、ボンディング中のボンディングツールの動きを利用
して、最小限の遅れ時間で、誤検出ならびにペレットを
損傷させることなしに、ボンディングツールがペレット
に接触したことを検出することができるワイヤボンディ
ング装置を提供することを目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、一端部側にワイヤが挿通されるボンディン
グツールが設けられた超音波ホーンと、この超音波ホー
ンを揺動させるための駆動系と、前記ボンディングツー
ルが被ボンディング部材に接触する際に生じる前記超音
波ホーンの歪みを検出する歪検出手段と、この歪検出手
段からの出力値と予め設定された所定の基準設定値とを
比較して前記ボンディングツールが被ボンディング部材
に接触したことを検出する判断手段とを具備したことを
特徴とするワイヤボンディング装置により、上記目的を
達成するものである。
グツールが設けられた超音波ホーンと、この超音波ホー
ンを揺動させるための駆動系と、前記ボンディングツー
ルが被ボンディング部材に接触する際に生じる前記超音
波ホーンの歪みを検出する歪検出手段と、この歪検出手
段からの出力値と予め設定された所定の基準設定値とを
比較して前記ボンディングツールが被ボンディング部材
に接触したことを検出する判断手段とを具備したことを
特徴とするワイヤボンディング装置により、上記目的を
達成するものである。
（作用） ボンディング中、ボンディングツールが被ボンディン
グ部材、特にペレットに接触する際に発生した超音波ホ
ーンの歪みを歪検出手段で検出し、この出力値とあらか
じめ設定された基準設定値とを比較して、ボンディング
ツールがペレットに接触されたことを検出する。
グ部材、特にペレットに接触する際に発生した超音波ホ
ーンの歪みを歪検出手段で検出し、この出力値とあらか
じめ設定された基準設定値とを比較して、ボンディング
ツールがペレットに接触されたことを検出する。
（実施例） 以下、この発明を第１図ないし第４図に示す一実施例
にもとづいて説明する。第１図はこの発明を適用したワ
イヤボンディング装置の超音波ホーン廻りを示し、１は
XYテーブル（図示しない）上に上下方向に回動自在に設
けた略クランク形状のアームである。なお、２はその枢
支軸を示す。アーム１の先端部には、支持板３を介して
先端にボンディングツール４をもつ超音波ホーン５が突
設されている。そして、超音波ホーン５の後端部はアー
ム１に内蔵されている超音波発振器（図示しない）に連
結されていて、超音波振動をボンディングツール４に伝
えることができるようにしている。さらにアーム１の先
端側の段部部分には下クランパ６が突設されている。ま
たアーム１の後部には、XYテーブル上に設置されたモー
タ７（アーム１と共に駆動系を構成するもの）が連結さ
れていて、ボンディングツール４および下クランパ６を
上下方向（第１図中矢印方向）に枢支軸２を中心として
往復回動（揺動）させることができるようにしている。
そして、この往復動ならびにXYテーブルの移動を用い
て、下クランパ６の先端およびボンディングツール４を
挿通するワイヤ８（金線やアルミニウム線等の金属細
線）を、IC（集積回路）のペレット９のパッド（被ボン
ディング部材），リードフレーム（図示しない）のリー
ド（被ボンディング部材）に導くことができるようにな
っている。
にもとづいて説明する。第１図はこの発明を適用したワ
イヤボンディング装置の超音波ホーン廻りを示し、１は
XYテーブル（図示しない）上に上下方向に回動自在に設
けた略クランク形状のアームである。なお、２はその枢
支軸を示す。アーム１の先端部には、支持板３を介して
先端にボンディングツール４をもつ超音波ホーン５が突
設されている。そして、超音波ホーン５の後端部はアー
ム１に内蔵されている超音波発振器（図示しない）に連
結されていて、超音波振動をボンディングツール４に伝
えることができるようにしている。さらにアーム１の先
端側の段部部分には下クランパ６が突設されている。ま
たアーム１の後部には、XYテーブル上に設置されたモー
タ７（アーム１と共に駆動系を構成するもの）が連結さ
れていて、ボンディングツール４および下クランパ６を
上下方向（第１図中矢印方向）に枢支軸２を中心として
往復回動（揺動）させることができるようにしている。
そして、この往復動ならびにXYテーブルの移動を用い
て、下クランパ６の先端およびボンディングツール４を
挿通するワイヤ８（金線やアルミニウム線等の金属細
線）を、IC（集積回路）のペレット９のパッド（被ボン
ディング部材），リードフレーム（図示しない）のリー
ド（被ボンディング部材）に導くことができるようにな
っている。
そして、こうしたワイヤボンディング装置の支持板３
に歪センサ10（歪検出手段）が設けられ、ボンディング
中、ボンディングツール４がペレット９に接触したとき
超音波ホーン５に発生する歪みを検知できるようにして
いる。また歪センサ10には、第２図に示されるようにア
ンプ11および比較器12が順次接続されている。さらに比
較器12には、上記モータ７を制御する制御回路13（アン
プ11,比較器12と共に判断手段を構成するもの）が接続
されている。そして、例えば比較器12には、予めボンデ
ィング中、ボンディングツール４の先端が、ある高さ寸
法のペレット９に触れたときの歪みに相当する歪みの信
号が基準設定値として与えらえていて、両者の比較（一
致）から、ボンディング中にボンディングツール４がペ
レット９のパッドに接触したか否かが制御回路13で判か
る構造となっている。そして、制御回路13は、基準設定
値とは異なる出力がなされた場合（高さ寸法の異なるペ
レット９であったときなど）、モータ７を制御して、ペ
レット９の高さに合うよう超音波ホーン５の往復動を調
整できるようにしている。
に歪センサ10（歪検出手段）が設けられ、ボンディング
中、ボンディングツール４がペレット９に接触したとき
超音波ホーン５に発生する歪みを検知できるようにして
いる。また歪センサ10には、第２図に示されるようにア
ンプ11および比較器12が順次接続されている。さらに比
較器12には、上記モータ７を制御する制御回路13（アン
プ11,比較器12と共に判断手段を構成するもの）が接続
されている。そして、例えば比較器12には、予めボンデ
ィング中、ボンディングツール４の先端が、ある高さ寸
法のペレット９に触れたときの歪みに相当する歪みの信
号が基準設定値として与えらえていて、両者の比較（一
致）から、ボンディング中にボンディングツール４がペ
レット９のパッドに接触したか否かが制御回路13で判か
る構造となっている。そして、制御回路13は、基準設定
値とは異なる出力がなされた場合（高さ寸法の異なるペ
レット９であったときなど）、モータ７を制御して、ペ
レット９の高さに合うよう超音波ホーン５の往復動を調
整できるようにしている。
さらに制御回路13は、この他、アンプ11から直接的に
出力される歪センサ10からの信号を、荷重に変換し、演
算処理からボンディング中のペレット９に加わる衝撃荷
重，加圧力を得る構造ともなっている。そして、制御回
路13で、ボンディング中、常にその衝撃荷重，加圧力が
正常であるか否かを判断して、安定したボンディングを
継続できるようにしている。
出力される歪センサ10からの信号を、荷重に変換し、演
算処理からボンディング中のペレット９に加わる衝撃荷
重，加圧力を得る構造ともなっている。そして、制御回
路13で、ボンディング中、常にその衝撃荷重，加圧力が
正常であるか否かを判断して、安定したボンディングを
継続できるようにしている。
しかして、こうしたワイヤボンディング装置は、モー
タ7,XYテーブルなどが制御回路13（基準設定値などの情
報による）の指令により制御され、往復運動するボンデ
ィングツール４によって該ボンディングツール４を挿通
するワイヤ８をペレット９のパッドとリードフレームの
リードとにボンディングしていく。
タ7,XYテーブルなどが制御回路13（基準設定値などの情
報による）の指令により制御され、往復運動するボンデ
ィングツール４によって該ボンディングツール４を挿通
するワイヤ８をペレット９のパッドとリードフレームの
リードとにボンディングしていく。
そして、こうしたボンディング中、ボンディングツー
ル４の動きをそのまま用いて、ボンディングツール４が
ペレット９に接触したことを検出している。
ル４の動きをそのまま用いて、ボンディングツール４が
ペレット９に接触したことを検出している。
すなわち、ボンディング中、ボンディングツール４の
先端がペレット９のパッドに接触する際には、超音波ホ
ーン５に歪みが生じる。そして、この歪みが支持板３に
装着した歪センサ10で検知され、アンプ11を通じて比較
器12に出力されていく。ここで、比較器12は、その歪セ
ンサ10からの出力と予め設定された基準設定値とを比較
することになる。そして、基準設定値と同じならば、設
定した値で接触が行なわれたと制御回路13で判断して、
その情報にしたがってモータ７の制御を補正していく。
また基準設定値より変化しているならば、比較器12から
それに応じた信号を出力し、制御回路13で接触点を補正
して接触が行なわれたことを判断し、その情報にしたが
ってモータ７の制御を補正していく。これにより、ボン
ディング高さが調整され、たとえ第３図，第４図に示さ
れるようにペレット９の高さがどのようにばらついてい
ても、その高さに対応させて良好にボンディングを行な
うことができるようになる。
先端がペレット９のパッドに接触する際には、超音波ホ
ーン５に歪みが生じる。そして、この歪みが支持板３に
装着した歪センサ10で検知され、アンプ11を通じて比較
器12に出力されていく。ここで、比較器12は、その歪セ
ンサ10からの出力と予め設定された基準設定値とを比較
することになる。そして、基準設定値と同じならば、設
定した値で接触が行なわれたと制御回路13で判断して、
その情報にしたがってモータ７の制御を補正していく。
また基準設定値より変化しているならば、比較器12から
それに応じた信号を出力し、制御回路13で接触点を補正
して接触が行なわれたことを判断し、その情報にしたが
ってモータ７の制御を補正していく。これにより、ボン
ディング高さが調整され、たとえ第３図，第４図に示さ
れるようにペレット９の高さがどのようにばらついてい
ても、その高さに対応させて良好にボンディングを行な
うことができるようになる。
この発明は、比較器12で基準設定値と超音波ホーン５
に発生した歪みとを比較する構成なので、検出にかかる
時間は少なく、最少の遅れ時間でボンディングツール４
が接触したことを検出でき、また誤検出するということ
もなく、ペレット９を破損させることもない。
に発生した歪みとを比較する構成なので、検出にかかる
時間は少なく、最少の遅れ時間でボンディングツール４
が接触したことを検出でき、また誤検出するということ
もなく、ペレット９を破損させることもない。
しかも、こうしたボンディングツール４が接触したこ
とを使って、ボンディング中、ペレット９に加わる衝撃
荷重および加圧力を測定できる利点もある。すなわち、
制御回路13では、上述の他、アンプ11から直接的に受け
る歪センサ10の出力を荷重に変換し、これを演算処理し
て、ペレット９に加わる衝撃荷重および加圧力を正確に
検出し、加圧力の制御を行なうことができる。
とを使って、ボンディング中、ペレット９に加わる衝撃
荷重および加圧力を測定できる利点もある。すなわち、
制御回路13では、上述の他、アンプ11から直接的に受け
る歪センサ10の出力を荷重に変換し、これを演算処理し
て、ペレット９に加わる衝撃荷重および加圧力を正確に
検出し、加圧力の制御を行なうことができる。
［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、ボンディング
中のボンディングツールの動きを利用して、最小限の遅
れ時間でボンディングツールが被ボンディング部材に接
触したことを検出することができ、歩留りおよび稼働率
の向上が図ることができる。また誤検出するということ
がなくなり、特にペレットをボンディングする際には、
ペレットをを損傷することなくボンディングすることが
できる。
中のボンディングツールの動きを利用して、最小限の遅
れ時間でボンディングツールが被ボンディング部材に接
触したことを検出することができ、歩留りおよび稼働率
の向上が図ることができる。また誤検出するということ
がなくなり、特にペレットをボンディングする際には、
ペレットをを損傷することなくボンディングすることが
できる。
第１図ないし第４図はこの発明の一実施例を示し、第１
図はワイヤボンディング装置を示す斜視図、第２図は歪
センサからの出力でボンディングツールがペレットに接
触することを検出する回路を示すブロック図、第３図お
よび第４図はボンディングツールの接触検知にもとづき
ボンディング高さが制御された状態を示す側面図、第５
図は従来のワイヤボンディング装置を示す側面図、第６
図はそのボンディグツールがペレットに接触することを
検出する回路を示すブロック図である。 ４……ボンディングツール、５……超音波ホーン、７…
…モータ（駆動系）、10……歪センサ、12,13……比較
器，制御部（判断手段）。
図はワイヤボンディング装置を示す斜視図、第２図は歪
センサからの出力でボンディングツールがペレットに接
触することを検出する回路を示すブロック図、第３図お
よび第４図はボンディングツールの接触検知にもとづき
ボンディング高さが制御された状態を示す側面図、第５
図は従来のワイヤボンディング装置を示す側面図、第６
図はそのボンディグツールがペレットに接触することを
検出する回路を示すブロック図である。 ４……ボンディングツール、５……超音波ホーン、７…
…モータ（駆動系）、10……歪センサ、12,13……比較
器，制御部（判断手段）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−189233（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−244033（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−24403（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−201933（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−197340（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−149337（ＪＰ，Ｕ) 特公 平７−83039（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】一端部側にワイヤが挿通されるボンディン
グツールが設けられた超音波ホーンと、この超音波ホー
ンを揺動させるための駆動系と、前記ボンディングツー
ルが被ボンディング部材に接触する際に生じる前記超音
波ホーンの歪みを検出する歪検出手段と、この歪検出手
段からの出力値と予め設定された所定の基準設定値とを
比較して前記ボンディングツールが被ボンディング部材
に接触したことを検出する判断手段とを具備したことを
特徴とするワイヤボンディング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63078734A JP2531735B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | ワイヤボンディング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63078734A JP2531735B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | ワイヤボンディング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01251732A JPH01251732A (ja) | 1989-10-06 |
| JP2531735B2 true JP2531735B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=13670114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63078734A Expired - Fee Related JP2531735B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | ワイヤボンディング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2531735B2 (ja) |
-
1988
- 1988-03-31 JP JP63078734A patent/JP2531735B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01251732A (ja) | 1989-10-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |