JP2536269B2 - 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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- coil
- capillary
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- wire bonding
- detecting means
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- H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
- H01L24/78—Apparatus for connecting with wire connectors
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- H—ELECTRICITY
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- Wire Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置の組立工程におけるワイヤボンデ
ィング装置に関する。
ィング装置に関する。
〔従来の技術〕 従来の技術としては、例えば、整理番号3533053に示
されているようにワイヤボンディング装置がある。
されているようにワイヤボンディング装置がある。
従来のワイヤボンディング装置は、少なくとも２個の
コイルを有するムービングコイルと、一端にキャピラリ
を有し他端には永久磁石とヨークからなる磁気回路の空
隙内を磁束と垂直な面内で揺動可能にムービングコイル
を設けて磁気回路と協働して揺動型モータを構成する揺
動アームと、揺動アームの揺動角度を検出する位置検出
手段と、揺動アームの揺動速度を検出する速度検出手段
とで構成されるワイヤボンディング装置で、キャピラリ
が半導体ペレットのボンディングパッドから所定の距離
に到達するまでは位置検出手段と速度検出手段からの出
力信号を検知しながら第１コイルと第２コイルに電流を
印加して所定のプロファイルに従って揺動アームを動か
し、キャピラリが所定の距離に達した後は揺動アームが
一定速度でボンディングパッドに接近する様に第２コイ
ルだけに電流を印加し、キャピラリがボンディングパッ
ドに接触し速度検出手段からの出力信号がゼロになった
後は第２コイルに一定電流を印加してムービングコイル
の電流を制御する手段を有している。
コイルを有するムービングコイルと、一端にキャピラリ
を有し他端には永久磁石とヨークからなる磁気回路の空
隙内を磁束と垂直な面内で揺動可能にムービングコイル
を設けて磁気回路と協働して揺動型モータを構成する揺
動アームと、揺動アームの揺動角度を検出する位置検出
手段と、揺動アームの揺動速度を検出する速度検出手段
とで構成されるワイヤボンディング装置で、キャピラリ
が半導体ペレットのボンディングパッドから所定の距離
に到達するまでは位置検出手段と速度検出手段からの出
力信号を検知しながら第１コイルと第２コイルに電流を
印加して所定のプロファイルに従って揺動アームを動か
し、キャピラリが所定の距離に達した後は揺動アームが
一定速度でボンディングパッドに接近する様に第２コイ
ルだけに電流を印加し、キャピラリがボンディングパッ
ドに接触し速度検出手段からの出力信号がゼロになった
後は第２コイルに一定電流を印加してムービングコイル
の電流を制御する手段を有している。
次に、従来のワイヤボンディング装置にについて図面
を参照して詳細に説明する。
を参照して詳細に説明する。
第３図はワイヤボンディング装置を示す斜視図、第４
図は第３図に示す揺動モータの部分拡大図、第５図は従
来例のワイヤボンディング装置の制御系の構成を示すブ
ロック図である。
図は第３図に示す揺動モータの部分拡大図、第５図は従
来例のワイヤボンディング装置の制御系の構成を示すブ
ロック図である。
第３図に示すワイヤボンディング装置において、揺動
アーム１は、軸２の周りに図中矢印のように揺動可能で
あり、揺動アーム１の一端にはキャピラリ３、他端には
ムービングコイル４が取り付けられている。
アーム１は、軸２の周りに図中矢印のように揺動可能で
あり、揺動アーム１の一端にはキャピラリ３、他端には
ムービングコイル４が取り付けられている。
ムービングコイル４は、第４図に示すように主コイル
41と加圧コイル42とから構成されている。
41と加圧コイル42とから構成されている。
主コイル41の巻数は加圧コイルの巻数の20倍の巻線を
持っている。
持っている。
ムービングコイル４は、それぞれ永久磁石51とヨーク
52により構成される磁気回路５の空隙内に存在し、いわ
ゆるショートコイル型VCM（ボイスコイルモータ）であ
る揺動モータを構成して主コイル41及び加圧コイル42に
電流を流すことによりアーム１を駆動する。アーム１の
位置と速度はそれぞれ軸２に取り付けられた位置検出器
６及び速度検出器７により検出される。
52により構成される磁気回路５の空隙内に存在し、いわ
ゆるショートコイル型VCM（ボイスコイルモータ）であ
る揺動モータを構成して主コイル41及び加圧コイル42に
電流を流すことによりアーム１を駆動する。アーム１の
位置と速度はそれぞれ軸２に取り付けられた位置検出器
６及び速度検出器７により検出される。
キャピラリ３は、金線８を保持し、金線８の先端を半
導体ペレット９のボンディングパッドに押圧し、ボンデ
ィングする。
導体ペレット９のボンディングパッドに押圧し、ボンデ
ィングする。
次に、第５図により従来のボンディング装置の動作を
説明する。
説明する。
速度指令回路10は、キャピラリ３がペレット９の上方
からペレット９より所定の高さに下降するまでは、あら
かじめキャピラリが短時間で移動できるように設定した
プロファイルに従って速度指令信号を比較回路11に出力
し、比較回路11から出力された差信号が切り替え回路13
により選択され、駆動回路II 18を経てムービングコイ
ル４の主コイル41と加圧コイル12の両方が駆動され、キ
ャピラリ３はプロファイルにしたがって動作する。キャ
ピラリ３が所定の高さに達すると、速度指令回路10から
は低速の一定速度信号が出力され、また、コイル切り替
え信号を駆動回路I 14に送る。
からペレット９より所定の高さに下降するまでは、あら
かじめキャピラリが短時間で移動できるように設定した
プロファイルに従って速度指令信号を比較回路11に出力
し、比較回路11から出力された差信号が切り替え回路13
により選択され、駆動回路II 18を経てムービングコイ
ル４の主コイル41と加圧コイル12の両方が駆動され、キ
ャピラリ３はプロファイルにしたがって動作する。キャ
ピラリ３が所定の高さに達すると、速度指令回路10から
は低速の一定速度信号が出力され、また、コイル切り替
え信号を駆動回路I 14に送る。
駆動回路I 14は、ムービングコイル４の主コイル41の
印加電流を切り、加圧コイル42だけに電流を印加してキ
ャピラリ３を低速で駆動しペレット９に接触するまで下
降する。
印加電流を切り、加圧コイル42だけに電流を印加してキ
ャピラリ３を低速で駆動しペレット９に接触するまで下
降する。
キャピラリ３がペレットに接触し速度検出器７の出力
がゼロになると、切り替え回路13は圧力指令回路12から
信号を選択し、一定電流を加圧コイル42に印加してペレ
ット９に一定のボンディング圧力を加える。
がゼロになると、切り替え回路13は圧力指令回路12から
信号を選択し、一定電流を加圧コイル42に印加してペレ
ット９に一定のボンディング圧力を加える。
キャピラリ３がペレット９に接触した際には、接触し
た際の衝撃のために、バウンディングや振動が発生し易
いが、加圧コイル42はコイルの巻数が少ないので、逆起
電力定数（機械的には粘性抵抗に相当する）が小さく、
このためバウンディングや振動が持続し易い。
た際の衝撃のために、バウンディングや振動が発生し易
いが、加圧コイル42はコイルの巻数が少ないので、逆起
電力定数（機械的には粘性抵抗に相当する）が小さく、
このためバウンディングや振動が持続し易い。
上述した従来のワイヤボンディング装置は、加圧コイ
ルの巻数が少ないので、逆起電力定数が小さく、このた
めキャピラリがペレットに接触した際に発生するバウン
ディングや振動が持続し易い。このため、パッドのクラ
ックや不着が起こり易く、ボンディングの信頼性が低い
という欠点がある。
ルの巻数が少ないので、逆起電力定数が小さく、このた
めキャピラリがペレットに接触した際に発生するバウン
ディングや振動が持続し易い。このため、パッドのクラ
ックや不着が起こり易く、ボンディングの信頼性が低い
という欠点がある。
本発明のワイヤボンディング装置は、少なくとも２個
のコイルを有するムービングコイルと、一端にキャピラ
リを有し他端には永久磁石とヨークからなる磁気回路の
空隙内を磁束と垂直な面内で揺動可能にムービングコイ
ルを設けて磁気回路と協働して揺動型モータを構成する
揺動アームと、揺動アームの揺動角度を検出する位置検
出手段と、揺動アームの揺動速度を検出する速度検出手
段とで構成されるワイヤボンディング装置で、キャピラ
リが半導体ペレットのボンディングパッドから所定の距
離に到達するまでは位置検出手段と速度検出手段からの
出力信号を検知しながら第１コイルと第２コイルに電流
を印加して所定のプロファイルに従って揺動アームを動
かし、キャピラリが所定の距離に達した後は揺動アーム
が一定速度でボンディングパッドに接近する様に第２コ
イルのみに電流を印加し、キャピラリがボンディングパ
ッドに接触し速度検出手段からの出力信号がゼロになっ
た後は第１コイルを短絡して閉じると同時に第２コイル
に一定電流を印加してムービングコイルの電流を制御す
る手段を有している。
のコイルを有するムービングコイルと、一端にキャピラ
リを有し他端には永久磁石とヨークからなる磁気回路の
空隙内を磁束と垂直な面内で揺動可能にムービングコイ
ルを設けて磁気回路と協働して揺動型モータを構成する
揺動アームと、揺動アームの揺動角度を検出する位置検
出手段と、揺動アームの揺動速度を検出する速度検出手
段とで構成されるワイヤボンディング装置で、キャピラ
リが半導体ペレットのボンディングパッドから所定の距
離に到達するまでは位置検出手段と速度検出手段からの
出力信号を検知しながら第１コイルと第２コイルに電流
を印加して所定のプロファイルに従って揺動アームを動
かし、キャピラリが所定の距離に達した後は揺動アーム
が一定速度でボンディングパッドに接近する様に第２コ
イルのみに電流を印加し、キャピラリがボンディングパ
ッドに接触し速度検出手段からの出力信号がゼロになっ
た後は第１コイルを短絡して閉じると同時に第２コイル
に一定電流を印加してムービングコイルの電流を制御す
る手段を有している。
次に、本発明の実施例について図面を参照して詳細に
説明する。
説明する。
第１図は本発明の一実施例の制御系の構成を示するブ
ロック図、第２図は第１図に示す駆動回路の主コイルの
ドライブ回路図、第３図はワイヤボンディング装置を示
す斜視図、第４図は第３図に示す揺動モータの部分拡大
図である。
ロック図、第２図は第１図に示す駆動回路の主コイルの
ドライブ回路図、第３図はワイヤボンディング装置を示
す斜視図、第４図は第３図に示す揺動モータの部分拡大
図である。
ここで、本発明の特徴はワイヤボンディング装置を動
作させる制御系の駆動回路にあるので第３図、第４図の
ワイヤボンディング装置の図は従来例と同じである。
作させる制御系の駆動回路にあるので第３図、第４図の
ワイヤボンディング装置の図は従来例と同じである。
第３図に示すワイヤボンディング装置において、揺動
アーム１は、軸２の周りに図中矢印のように揺動可能で
あり、揺動アーム１の一端にはキャピラリ３、他端には
ムービングコイル４が取り付けられている。
アーム１は、軸２の周りに図中矢印のように揺動可能で
あり、揺動アーム１の一端にはキャピラリ３、他端には
ムービングコイル４が取り付けられている。
ムービングコイル４は、第４図に示すように主コイル
41と加圧コイル42とから構成されている。
41と加圧コイル42とから構成されている。
主コイル41の巻数は加圧コイルの巻数の20倍の巻数を
持っている。
持っている。
ムービングコイル４は、それぞれ永久磁石51とヨーク
52により構成される磁気回路５の空隙内に存在し、いわ
ゆるショートコイル型VCM（ボイスコイルモータ）であ
る揺動モータを構成して主コイル41及び加圧コイル42に
電流を流すことによりアーム１を駆動する。アーム１の
位置と速度はそれぞれ軸２に取り付けられた位置検出器
６及び速度検出器７により検出される。
52により構成される磁気回路５の空隙内に存在し、いわ
ゆるショートコイル型VCM（ボイスコイルモータ）であ
る揺動モータを構成して主コイル41及び加圧コイル42に
電流を流すことによりアーム１を駆動する。アーム１の
位置と速度はそれぞれ軸２に取り付けられた位置検出器
６及び速度検出器７により検出される。
キャピラリ３は、金線８を保持し、金線８の先端を半
導体ペレット９のボンディングパッドに押圧し、ボンデ
ィングする。
導体ペレット９のボンディングパッドに押圧し、ボンデ
ィングする。
次に、第１図と第２図により本発明のボンディング装
置の動作を説明する。
置の動作を説明する。
はじめは、第２図に示す駆動回路I 14のスイッチ16は
ａ側にたおれており、主コイル41は駆動できるようにな
っている。
ａ側にたおれており、主コイル41は駆動できるようにな
っている。
第１図に示す速度指令回路10はキャピラリ３がペレッ
ト９の上方からペレット９より所定の高さに下降するま
では、あらかじめキャピラリが短時間で移動できるよう
に設定したプロファイルに従って速度指令信号を比較回
路11に出力し、比較回路11から出力された差信号が切り
替え回路13により選択され、駆動回路I 14を経てムービ
ングコイル４の主コイル41と加圧コイルの両方が駆動さ
れ、キャピラリ３はプロファイルに従って動作する。キ
ャピラリ３が所定の高さに達すると、速度指令回路10か
らは低速の一定速度信号が出力され、また、コイル切り
替え信号を駆動回路I 14に送る。
ト９の上方からペレット９より所定の高さに下降するま
では、あらかじめキャピラリが短時間で移動できるよう
に設定したプロファイルに従って速度指令信号を比較回
路11に出力し、比較回路11から出力された差信号が切り
替え回路13により選択され、駆動回路I 14を経てムービ
ングコイル４の主コイル41と加圧コイルの両方が駆動さ
れ、キャピラリ３はプロファイルに従って動作する。キ
ャピラリ３が所定の高さに達すると、速度指令回路10か
らは低速の一定速度信号が出力され、また、コイル切り
替え信号を駆動回路I 14に送る。
駆動回路I 14は、ムービングコイル４の主コイル41の
印加電流を切り、加圧コイル42だけに電流を印加してキ
ャピラリ３を低速で駆動しペレット９に接触するまで下
降する。キャピラリ３がペレットに接触し速度検出器７
の出力がゼロになると、切り替え回路13は駆動回路I 14
内部のスイッチ16をｂ側にたおして主コイル41を短絡す
る。
印加電流を切り、加圧コイル42だけに電流を印加してキ
ャピラリ３を低速で駆動しペレット９に接触するまで下
降する。キャピラリ３がペレットに接触し速度検出器７
の出力がゼロになると、切り替え回路13は駆動回路I 14
内部のスイッチ16をｂ側にたおして主コイル41を短絡す
る。
これと同時に、切り替え回路13は、圧力指令回路12か
ら信号を選択し、一定電流を加圧コイル42に印加してペ
レット９に一定のボンディング圧力を加える。
ら信号を選択し、一定電流を加圧コイル42に印加してペ
レット９に一定のボンディング圧力を加える。
キャピラリ３がペレット９に接触した際には、接触し
た際の衝撃のために、バウンディングや振動が発生し易
いが、主コイル41のコイルの巻数は多いので、逆起電力
定数（機械的には粘性抵抗に相当する）が大きく、この
ためバウンディングや振動は速やかに減衰される。
た際の衝撃のために、バウンディングや振動が発生し易
いが、主コイル41のコイルの巻数は多いので、逆起電力
定数（機械的には粘性抵抗に相当する）が大きく、この
ためバウンディングや振動は速やかに減衰される。
以上説明したように本発明によれば、キャピラリがペ
レットに接触した際に主コイルを閉じるので、揺動アー
ムは振動に対して大きな減衰特性を有す。このため接触
した際の衝撃のために発生するバウンディングや振動は
速やかに減衰されるので、パッドのクラックや不着が起
こり難く、ボンディングの信頼性を向上できるという効
果がある。
レットに接触した際に主コイルを閉じるので、揺動アー
ムは振動に対して大きな減衰特性を有す。このため接触
した際の衝撃のために発生するバウンディングや振動は
速やかに減衰されるので、パッドのクラックや不着が起
こり難く、ボンディングの信頼性を向上できるという効
果がある。
第１図は本発明の一実施例の制御系の構成を示するブロ
ック図、第２図は第１図に示す駆動回路の主コイルのド
ライブ回路図、第３図はワイヤボンディング装置を示す
斜視図、第４図は第３図に示す揺動モータの部分拡大
図、第５図は従来例のワイヤボンディング装置の制御系
の構成を示すブロック図である。 １……揺動アーム、２……軸、３……キャピラリ、４…
…ムービングコイル、５……磁気回路、６……位置検出
器、７……速度検出器、８……金線、９……ペレット、
10……速度指令回路、11……比較回路、12……圧力指令
回路、13……切り換え回路、14……駆動回路Ｉ、15……
揺動モータ、16……スイッチ、17……駆動アンプ、18…
…駆動回路II、41……主コイル、42……加圧コイル、51
……磁石、52……ヨーク。
ック図、第２図は第１図に示す駆動回路の主コイルのド
ライブ回路図、第３図はワイヤボンディング装置を示す
斜視図、第４図は第３図に示す揺動モータの部分拡大
図、第５図は従来例のワイヤボンディング装置の制御系
の構成を示すブロック図である。 １……揺動アーム、２……軸、３……キャピラリ、４…
…ムービングコイル、５……磁気回路、６……位置検出
器、７……速度検出器、８……金線、９……ペレット、
10……速度指令回路、11……比較回路、12……圧力指令
回路、13……切り換え回路、14……駆動回路Ｉ、15……
揺動モータ、16……スイッチ、17……駆動アンプ、18…
…駆動回路II、41……主コイル、42……加圧コイル、51
……磁石、52……ヨーク。
Claims (1)
- 【請求項１】少なくとも２個のコイルを有するムービン
グコイルと、一端にキャピラリを有し他端には永久磁石
とヨークからなる磁気回路の空隙内を磁束と垂直な面内
で揺動可能に前記ムービングコイルを設けて前記磁気回
路と協働して揺動型モータを構成する揺動アームと、前
記揺動アームの揺動角度を検出する位置検出手段と、前
記揺動アームの揺動速度を検出する速度検出手段とで構
成されるワイヤボンディング装置の前記ムービングコイ
ルが第１コイルと第２コイルを有して前記第１コイルの
巻数が前記第２コイルの巻数の少なくとも10倍であるワ
イヤボンディング装置において、 前記キャピラリが半導体ペレットのボンディングパッ
ドから所定の距離に到達するまでは前記位置検出手段と
前記速度検出手段からの出力信号を検知しながら前記第
１コイルと前記第２コイルに電流を印加して所定のプロ
ファイルに従って前記揺動アームを動かし、前記キャピ
ラリが前記所定の距離に達した後は前記揺動アームが一
定速度で前記ボンディングパッドに接近する様に第２コ
イルのみに電流を印加し、前記キャピラリが前記ボンデ
ィングパッドに接触し前記速度検出手段からの出力信号
がゼロになった後は前記第１コイルを短絡して閉じると
同時に前記第２コイルに一定電流を印加して前記ムービ
ングコイルの電流を制御する手段を有することを特徴と
するワイヤボンディング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2242162A JP2536269B2 (ja) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | ワイヤボンディング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2242162A JP2536269B2 (ja) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | ワイヤボンディング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04120746A JPH04120746A (ja) | 1992-04-21 |
| JP2536269B2 true JP2536269B2 (ja) | 1996-09-18 |
Family
ID=17085255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2242162A Expired - Lifetime JP2536269B2 (ja) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | ワイヤボンディング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2536269B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005044048B4 (de) | 2004-09-30 | 2007-05-03 | Unaxis International Trading Ltd. | Wire Bonder |
-
1990
- 1990-09-12 JP JP2242162A patent/JP2536269B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04120746A (ja) | 1992-04-21 |
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