JP2935296B2 - ワイヤボンディング装置 - Google Patents
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- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
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Description
【０００１】
【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ンィング装置に関する。
おけるワイヤボンデンィング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のワイヤボンディング装置
は、例えば、特開平２−９８１４９（特願昭６３−２５
１３２５）号公報に示されている。この従来のワイヤボ
ンディング装置は、図４，図５に示すように少なくとも
２個のコイルを有するムービングコイル４と、一端にキ
ャピラリ３を有し他端には永久磁石５１とヨーク５２か
らなる磁気回路の空隙内を磁束と垂直の面内で揺動可能
にムービングコイル４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１と、揺動アーム１の揺
動角度を検出する位置検出手段６と、揺動アーム１の揺
動速度を検出する速度検出手段７とを含んで構成される
ワイヤボンディング装置で、キャプラリ３が半導体ペレ
ット９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６と速度検出手段７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１を動かし、
キャピラリ３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３がボンディングパッ
ドに接触し速度検出手段７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４の電流を制御する手段を含んで構成される。
は、例えば、特開平２−９８１４９（特願昭６３−２５
１３２５）号公報に示されている。この従来のワイヤボ
ンディング装置は、図４，図５に示すように少なくとも
２個のコイルを有するムービングコイル４と、一端にキ
ャピラリ３を有し他端には永久磁石５１とヨーク５２か
らなる磁気回路の空隙内を磁束と垂直の面内で揺動可能
にムービングコイル４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１と、揺動アーム１の揺
動角度を検出する位置検出手段６と、揺動アーム１の揺
動速度を検出する速度検出手段７とを含んで構成される
ワイヤボンディング装置で、キャプラリ３が半導体ペレ
ット９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６と速度検出手段７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１を動かし、
キャピラリ３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３がボンディングパッ
ドに接触し速度検出手段７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４の電流を制御する手段を含んで構成される。
【０００３】この従来のワイヤボンディング装置は揺動
アーム１が軸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構造を有してい
る。ムービングコイル４は図５に示すように主コイル４
１と加圧コイル４２とから構成されている。主コイル４
１の巻数は加圧コイルの巻数の２０倍の巻数を持ってい
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。
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。
アーム１が軸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構造を有してい
る。ムービングコイル４は図５に示すように主コイル４
１と加圧コイル４２とから構成されている。主コイル４
１の巻数は加圧コイルの巻数の２０倍の巻数を持ってい
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。
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。
【０００４】次に従来のボンディング装置の動作を図６
の制御系の構成を示す図を参照して説明する。速度指令
回路１１０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（サーチ高さ）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
１１１に出力し、比較回路１１１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４２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がサーチ高さに達すると速
度指令回路１１０からは低速の一定速度（サーチ速度）
信号が出力され、またコイル切り替え信号を駆動回路１
４に送る。駆動回路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を低速のサーチ速度で駆動しペレッ
ト９に接触するまで下降する。
の制御系の構成を示す図を参照して説明する。速度指令
回路１１０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（サーチ高さ）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
１１１に出力し、比較回路１１１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４２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がサーチ高さに達すると速
度指令回路１１０からは低速の一定速度（サーチ速度）
信号が出力され、またコイル切り替え信号を駆動回路１
４に送る。駆動回路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を低速のサーチ速度で駆動しペレッ
ト９に接触するまで下降する。
【０００５】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。
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。
【０００６】加圧コイル４２は推力定数が主コイル４１
に比べ１／２０しか無いので、加圧コイル４３に電流リ
ミッタを設ける等して発生する力を微妙に調整する事が
可能である。サーチ速度は一般に非常に低速であるの
で、キャピラリ３がペレットに接触したかどうかの判定
は鈍感に成らざるを得ないが、加圧コイル４３では発生
する力を微妙に調整出来るのでペレット９に過剰な力を
加える事がない。一方、キャピラリ３がサーチ高さに達
した際のキャピラリ３の移動速度とサーチ速度とは大き
く異なる。この為、短時間でキャピラリ３の移動速度を
サーチ速度に整定させるにはムービングコイル４に大き
な推力を発生させる必要があるが、加圧コイル４２は大
きな推力を発生出来ないので（大きな推力を発生出来る
ようにすると、発生する力の微妙な調整が出来なくな
る）、キャピラリ３の移動速度がサーチ速度に整定する
には長い時間が必要となる。
に比べ１／２０しか無いので、加圧コイル４３に電流リ
ミッタを設ける等して発生する力を微妙に調整する事が
可能である。サーチ速度は一般に非常に低速であるの
で、キャピラリ３がペレットに接触したかどうかの判定
は鈍感に成らざるを得ないが、加圧コイル４３では発生
する力を微妙に調整出来るのでペレット９に過剰な力を
加える事がない。一方、キャピラリ３がサーチ高さに達
した際のキャピラリ３の移動速度とサーチ速度とは大き
く異なる。この為、短時間でキャピラリ３の移動速度を
サーチ速度に整定させるにはムービングコイル４に大き
な推力を発生させる必要があるが、加圧コイル４２は大
きな推力を発生出来ないので（大きな推力を発生出来る
ようにすると、発生する力の微妙な調整が出来なくな
る）、キャピラリ３の移動速度がサーチ速度に整定する
には長い時間が必要となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のワイヤ
ボンディング装置は、サーチ速度に整定させるのに推力
の小さい加圧コイルを使用しているので、キャピラリの
移動速度がサーチ速度に整定するのに長時間かかるた
め、ボンディング時間が長く、ボンディングの生産性が
悪いという欠点があた。
ボンディング装置は、サーチ速度に整定させるのに推力
の小さい加圧コイルを使用しているので、キャピラリの
移動速度がサーチ速度に整定するのに長時間かかるた
め、ボンディング時間が長く、ボンディングの生産性が
悪いという欠点があた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】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を含
んで構成されるワイヤボンディング装置で、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前記第１コイルと前
記第２コイルに電流を印加し、前記揺動アームが一定速
度に整定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前記第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含んで構成される。
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を含
んで構成されるワイヤボンディング装置で、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前記第１コイルと前
記第２コイルに電流を印加し、前記揺動アームが一定速
度に整定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前記第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含んで構成される。
【０００９】
【実施例】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。
して詳細に説明する。
【００１０】図１は本発明の一実施例の制御系の構成を
示すブロック図、図２は本発明の一実施例のワイヤボン
ディング装置の機構を示す斜視図、図３は図２に示す揺
動モータ１５の部分を示す拡大図である。図２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。ムービングコイル４は図３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。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。
示すブロック図、図２は本発明の一実施例のワイヤボン
ディング装置の機構を示す斜視図、図３は図２に示す揺
動モータ１５の部分を示す拡大図である。図２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。ムービングコイル４は図３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。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。
【００１１】ムービングコイル４はそれぞれ永久磁石５
１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。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。
１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。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。
【００１２】次に図１により本発明の一実施例であるワ
イヤボンディング装置の動作を説明する。
イヤボンディング装置の動作を説明する。
【００１３】図１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
（サーチ高さ）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（サーチ速度）信号が出力され、キャピラリ３を低
速のサーチ速度で駆動しようとする。キャピラリ３の移
動速度とサーチ速度との差が所定の整定量より小さくな
ると比較回路１１はコイル切り替え信号を駆動回路１４
に送る。駆動回路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を低速のサーチ速度で駆動しペレット
９に接触するまで下降する。
３がペレット９の上方からペレット９より所定の高さ
（サーチ高さ）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（サーチ速度）信号が出力され、キャピラリ３を低
速のサーチ速度で駆動しようとする。キャピラリ３の移
動速度とサーチ速度との差が所定の整定量より小さくな
ると比較回路１１はコイル切り替え信号を駆動回路１４
に送る。駆動回路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を低速のサーチ速度で駆動しペレット
９に接触するまで下降する。
【００１４】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。
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。
【００１５】加圧コイル４２は推力定数が主コイル４１
に比べ１／２０しか無いので、加圧コイル４３に電流リ
ミッタを設ける等して発生する力を微妙に調整する事が
可能である。サーチ速度は一般に非常に低速であるの
で、キャピラリ３がペレットに接触したかどうかの判定
は鈍感に成らざるを得ないが、加圧コイル４３では発生
する力を微妙に調整出来るのでペレット９に過剰な力を
加える事がない。
に比べ１／２０しか無いので、加圧コイル４３に電流リ
ミッタを設ける等して発生する力を微妙に調整する事が
可能である。サーチ速度は一般に非常に低速であるの
で、キャピラリ３がペレットに接触したかどうかの判定
は鈍感に成らざるを得ないが、加圧コイル４３では発生
する力を微妙に調整出来るのでペレット９に過剰な力を
加える事がない。
【００１６】又、キャピラリ３がサーチ高さに達し、キ
ャピラリ３の移動速度をサーチ速度に整定させる際に
は、主コイル４１と加圧コイル４２とを同時に駆動して
いるので、大きな推力を得る事ができ、短時間でキャピ
ラリ３の移動速度をサーチ速度に整定させる事が可能で
ある。
ャピラリ３の移動速度をサーチ速度に整定させる際に
は、主コイル４１と加圧コイル４２とを同時に駆動して
いるので、大きな推力を得る事ができ、短時間でキャピ
ラリ３の移動速度をサーチ速度に整定させる事が可能で
ある。
【００１７】
【発明の効果】本発明のワイヤボンディング装置は、キ
ャピラリがペレットに接触する際には加圧コイルのみを
使用しているのでペレットに過剰な力を加える事がない
上に、サーチ速度に整定させる際には主コイルと加圧コ
イルを使用しているので、キャピラリの移動速度がサー
チ速度に短時間で整定するため、ボンディング時間が短
く、ボンディングの生産性が高いという効果がある。
ャピラリがペレットに接触する際には加圧コイルのみを
使用しているのでペレットに過剰な力を加える事がない
上に、サーチ速度に整定させる際には主コイルと加圧コ
イルを使用しているので、キャピラリの移動速度がサー
チ速度に短時間で整定するため、ボンディング時間が短
く、ボンディングの生産性が高いという効果がある。
【図１】本発明の一実施例における制御系の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】本発明の一実施例である機構系を示す斜視図で
ある。
ある。
【図３】図２に示す揺動モータの部分を示す拡大図であ
る。
る。
【図４】従来のワイヤボンディング装置を示す斜視図で
ある。
ある。
【図５】図４に示す揺動モータの部分を示す拡大図であ
る。
る。
【図６】図５に示す従来の制御装置の構成を示すブロッ
ク図である。
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 切り替え回路 １４ 駆動回路 １５ 揺動モータ １６ スイッチ ４１ 主コイル ４２ 加圧コイル ５１ 磁石 ５２ ヨーク １１０ 速度指令回路 １１１ 比較回路
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を
含ん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がら所定の
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前記第１コイルと前
記第２コイルに電流を印加し、前記揺動アームが一定速
度に整定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前記第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
に接触し前記速度選出手段からの出力信号がゼロになっ
た後は前記第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含むことを特徴とす
るワイヤボンディング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3168623A JP2935296B2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | ワイヤボンディング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3168623A JP2935296B2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | ワイヤボンディング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529370A JPH0529370A (ja) | 1993-02-05 |
| JP2935296B2 true JP2935296B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=15871493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3168623A Expired - Lifetime JP2935296B2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | ワイヤボンディング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2935296B2 (ja) |
-
1991
- 1991-07-10 JP JP3168623A patent/JP2935296B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0529370A (ja) | 1993-02-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990506 |