JP3005789B2 - ワイヤボンデイング装置 - Google Patents

ワイヤボンデイング装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はワイヤボンデイング装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ワイヤボンデイング装置は、試料を加熱
するためのヒートブロックを有し、キャピラリを保持す
るボンデイングホーンは、ヒートブロックの上方に位置
している。このため、ボンデイングホーンがヒートブロ
ックの輻射熱によって熱膨張し、キャピラリによるボン
デイング位置精度の低下を招く。従来、ボンデイングホ
ーンの熱膨張を防止する手段を施したものとして、例え
ば実公平５−３９６３２号公報に示すものが提案されて
いる。この構造は、ボンデイングホーンの下部外周面を
覆う断面半円状の遮熱板を設けると共に、ボンデイング
ホーンと遮熱板の間に冷却エアを吹き出すようにしてい
る。
【０００３】またワイヤボンデイング装置は、発熱源と
して前記したヒートブロックの他に、ＸＹテーブル及び
ボンデイングヘッドをＸＹ軸方向に駆動するＸ軸モータ
及びＹ軸モータと、キャピラリを保持するボンデイング
ホーンと、ボンデイングホーンが取付けられたリフタア
ームを揺動または上下動させるＺ軸モータと、キャピラ
リがボール又はワイヤをボンデイング点に押圧するボン
デイング荷重を与えるためのボンド荷重用リニアモータ
とを備えている。なお、この種のワイヤボンデイング装
置として、例えば特開平４−３１７３４２号公報、特開
平４−３２０３５０号公報等があげられる。
【０００４】またワイヤボンデイング装置は、試料を検
出する検出カメラを有し、キャピラリに対してオフセッ
トした位置に試料検出部を有する鏡筒を水平に配設し、
この鏡筒に検出カメラを取付け、鏡筒をボンデイングヘ
ッドに固定したものと、キャピラリに対してオフセット
した位置に検出カメラを配設し、検出カメラをカメラ支
持アームに固定し、カメラ支持アームをボンデイングヘ
ッドに固定したものがある。そこで、ワイヤボンデイン
グ動作は、検出カメラによってボンデイング点を検出し
てボンデイング座標を補正した後、キャピラリがＸＹ軸
方向及びＺ軸方向に駆動されてワイヤボンデイングを行
う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、ヒー
トブロックの輻射熱によるボンデイングホーンの熱膨張
について対策しているのみであり、鏡筒又はカメラ支持
アームが熱膨張作用によって伸びる点については何ら配
慮がされていない。鏡筒又はカメラ支持アームは、ヒー
トブロックの上方に位置し、ヒートブロックの熱膨張に
よって熱膨張する。鏡筒又はカメラ支持アームが熱膨張
すると、ボンデイング点の検出点が位置ずれし、キャピ
ラリとの相対的な位置ずれが生じる。検出点とキャピラ
リとの相対的な位置ずれが発生すると、ボンデイング位
置精度の低下を招く。また上記従来技術は、ヒートブロ
ック以外の発熱源に対しても何ら配慮されていないの
で、ボンデイングホーン、Ｚ軸モータ及びボンド荷重用
リニアモータからの発熱により、ボンデイングホーンと
鏡筒又はカメラ支持アームが熱膨張作用によって伸び、
キャピラリ及び試料検出部に位置ずれが発生している。
即ち、従来のようにボンデイングホーンのヒートブロッ
クによる熱膨張のみを防止しても不完全である。なお、
Ｘ軸モータ及びＹ軸モータの発熱は、ボンデイングホー
ンと鏡筒又はカメラ支持アームに対する影響は殆どな
い。
【０００６】本発明の目的は、ボンデイングホーンと鏡
筒又はカメラ支持アームの熱膨張を防止し、ボンデイン
グ位置ずれをより少なくしてボンデイング精度の向上が
図れるワイヤボンデイング装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第１の手段は、キャピラリを一端に保持する
ボンデイングホーンと、試料を検出する検出カメラとを
備え、試料の半導体ペレットのパッドとリードフレーム
のリード部とをキャピラリに挿通したワイヤで接続する
ワイヤボンデイング装置において、試料を加熱するヒー
トブロックの輻射熱を遮断する断熱板を前記ボンデイン
グホーンの下方に配設し、更に前記ボンデイングホーン
及び前記検出カメラの鏡筒又は検出カメラを支持するカ
メラ支持アームに冷却エアを吹き付ける冷却エア供給手
段を配設したことを特徴とする。
【０００８】上記目的を達成するための本発明の第１の
手段は、キャピラリを一端に保持するボンデイングホー
ンと、試料を検出する検出カメラとを備え、試料の半導
体ペレットのパッドとリードフレームのリード部とをキ
ャピラリに挿通したワイヤで接続するワイヤボンデイン
グ装置において、試料を加熱するヒートブロックの輻射
熱を遮断する断熱板を前記ボンデイングホーンの下方に
配設し、更に前記ボンデイングホーン及び前記検出カメ
ラの鏡筒又は検出カメラを支持するカメラ支持アームに
冷却エアを吹き付ける冷却エア供給手段と、Ｚ軸モータ
及びボンド荷重用リニアモータに冷却エアを吹き付ける
冷却エア供給手段とを配設したことを特徴とする。
【０００９】
【作用】上記第１の手段は、断熱板によってボンデイン
グホーンへのヒートブロックの輻射熱を遮断する。また
冷却エア供給手段により吹き出す冷却エアにより、ボン
デイングホーン、鏡筒又はカメラ支持アームの発熱は抑
制される。これにより、ボンデイングホーン及び鏡筒又
はカメラ支持アームの熱膨張による伸びが少ないので、
ボンデイング位置ずれが少なくなり、ボンデイング位置
精度が向上する。
【００１０】上記第２の手段は、上記第１の手段に加
え、更にＺ軸モータ及びボンド荷重用リニアモータも冷
却エア供給手段の冷却エアで冷却するので、更にボンデ
イング位置精度が向上する。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。キャピラリ１を一端に保持するボンデイングホーン
２はリフタアーム３に取付けられている。リフタアーム
３は、ボンデイングヘッド４に揺動または上下動可能に
取付けられ、ボンデイングヘッド４に固定されたＺ軸モ
ータ５で揺動または上下動させられる。キャピラリ１が
ボール又はワイヤをボンデイング点に押圧するボンデイ
ング荷重を与えるボンド荷重用リニアモータ６は、コイ
ル側がリフタアーム３に固定され、マグネット側がボン
デイングヘッド４の底部又は図示しないＸＹテーブルの
上面に固定されている。試料を検出するための鏡筒７
は、水平に配設されてボンデイングヘッド４に固定され
ており、一端部の下面には試料を検出する検出部が設け
られ、他端部はボンデイングヘッド４に固定された検出
カメラ８が接続されている。なお、ボンデイングヘッド
４は図示しないＸＹテーブル上に固定されている。以上
は、公知の構造であるので、これ以上の説明は省略す
る。
【００１２】ボンデイングホーン２の下方には、該ボン
デイングホーン２が下降しても干渉しない位置に輻射熱
断熱板１０が配設され、輻射熱断熱板１０はボンデイン
グヘッド４の前面部に固定されている。またボンデイン
グホーン２の両側には、該ボンデイングホーン２に沿っ
たエア吹き出し部１１ａ、１２ａを有するホーン冷却用
パイプ１１、１２が配設され、ホーン冷却用パイプ１
１、１２はボンデイングヘッド４の側面に固定されてい
る。エア吹き出し部１１ａ、１２ａには、図示しないが
ボンデイングホーン２の方向にエアを吹き出すエア吹き
出し穴が多数設けられている。鏡筒７の側方には、該鏡
筒７に沿ってエア吹き出し部１３ａを有する鏡筒冷却用
パイプ１３が配設され、鏡筒冷却用パイプ１３はボンデ
イングヘッド４の側面に固定されている。エア吹き出し
部１３ａには、鏡筒７の方向にエアを吹き出すエア吹き
出し穴１３ｂが多数設けられている。
【００１３】Ｚ軸モータ５は、断熱板１４を介してボン
デイングヘッド４に固定されている。Ｚ軸モータ５の上
方には、該Ｚ軸モータ５の発熱部に向けてエア吹き出し
穴１５ａを有するＺ軸モータ冷却用パイプ１５が配設さ
れ、Ｚ軸モータ冷却用パイプ１５は図示しない装置固定
部に固定されている。ボンド荷重用リニアモータ６の上
方には、エア吹き出し部１６ａを有するリニアモータ冷
却用パイプ１６が配設され、リニアモータ冷却用パイプ
１６はボンデイングヘッド４の側面に固定されている。
エア吹き出し部１６ａには、図示しないがボンド荷重用
リニアモータ６の方向にエアを吹き出すエア吹き出し穴
が多数設けられている。なお、１７は照明筒を示す。ま
たホーン冷却用パイプ１１、１２、鏡筒冷却用パイプ１
３、Ｚ軸モータ冷却用パイプ１５及びリニアモータ冷却
用パイプ１６には、冷却エアを供給する図示しないパイ
プが接続されている。
【００１４】次に作用について説明する。ワイヤボンデ
イング動作中には、ホーン冷却用パイプ１１、１２、鏡
筒冷却用パイプ１３、Ｚ軸モータ冷却用パイプ１５及び
リニアモータ冷却用パイプ１６より冷却エアが吹き出し
ている。ホーン冷却用パイプ１１、１２より吹き出す冷
却エアによってボンデイングホーン２の発熱が、鏡筒冷
却用パイプ１３より吹き出す冷却エアによって鏡筒７の
発熱が、Ｚ軸モータ冷却用パイプ１５より吹き出す冷却
エアによってＺ軸モータ５の発熱が、リニアモータ冷却
用パイプ１６より吹き出す冷却エアによってボンド荷重
用リニアモータ６の発熱がそれぞれ抑制される。また輻
射熱断熱板１０によって、試料を加熱する図示しないヒ
ートブロックの輻射熱がボンデイングホーン２に伝わる
のが遮断される。また断熱板１４によってＺ軸モータ５
の発熱がボンデイングヘッド４に伝達するのが抑制され
る。
【００１５】従って、ボンデイングホーン２及び鏡筒７
の熱膨張が少なくなって伸びが少ないので、ボンデイン
グ位置ずれが少なくなり、ボンデイング位置精度が向上
した
【００１６】試作実験の結果、ボンデイングホーン２及
び鏡筒７の伸びに最も影響を及ぼすのは、ヒートブロッ
クの輻射熱及びボンデイングホーン２の超音波発振によ
る発熱であることが判明し、輻射熱断熱板１０、ホーン
冷却用パイプ１１、１２及び鏡筒冷却用パイプ１３を設
けるのみで非常に大きな効果が得られた。しかし、本実
施例のように、Ｚ軸モータ冷却用パイプ１５及びリニア
モータ冷却用パイプ１６を設け、更に断熱板１４を設け
ると、更により一層優れた効果が得られた。
【００１７】なお、上記実施例は、鏡筒７をボンデイン
グヘッド４に固定したタイプについて説明したが、検出
カメラ８をカメラ支持アームを介してボンデイングヘッ
ド４に固定したタイプにも同様に適用できることは言う
までもない。この場合は、鏡筒冷却用パイプ１３はカメ
ラ支持アーム冷却用パイプとなり、カメラ支持アームを
冷却する。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、試料を加熱するヒート
ブロックの輻射熱を遮断する断熱板をボンデイングホー
ンの下方に配設し、更にボンデイングホーン及び検出カ
メラの鏡筒又は検出カメラを支持するカメラ支持アーム
に冷却エアを吹き付ける冷却エア供給手段を配設したの
で、熱によるボンデイング位置ずれを少なくすることが
でき、ボンデイング精度の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になるワイヤボンデイング装置の一実施
例を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
１ キャピラリ ２ ボンデイングホーン ４ ボンデイングヘッド ５ Ｚ軸モータ ６ ボンド荷重用リニアモータ １０ 輻射熱断熱板 １１、１２ ホーン冷却用パイプ １３ 鏡筒冷却用パイプ １４ 断熱板 １５ Ｚ軸モータ冷却用パイプ １６ リニアモータ冷却用パイプ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 キャピラリを一端に保持するボンデイン
    グホーンと、試料を検出する検出カメラとを備え、試料
    の半導体ペレットのパッドとリードフレームのリード部
    とをキャピラリに挿通したワイヤで接続するワイヤボン
    デイング装置において、試料を加熱するヒートブロック
    の輻射熱を遮断する断熱板を前記ボンデイングホーンの
    下方に配設し、更に前記ボンデイングホーン及び前記検
    出カメラの鏡筒又は検出カメラを支持するカメラ支持ア
    ームに冷却エアを吹き付ける冷却エア供給手段を配設し
    たことを特徴とするワイヤボンデイング装置。
  2. 【請求項２】 キャピラリを一端に保持するボンデイン
    グホーンと、試料を検出する検出カメラとを備え、試料
    の半導体ペレットのパッドとリードフレームのリード部
    とをキャピラリに挿通したワイヤで接続するワイヤボン
    デイング装置において、試料を加熱するヒートブロック
    の輻射熱を遮断する断熱板を前記ボンデイングホーンの
    下方に配設し、更に前記ボンデイングホーン及び前記検
    出カメラの鏡筒又は検出カメラを支持するカメラ支持ア
    ームに冷却エアを吹き付ける冷却エア供給手段と、Ｚ軸
    モータ及びボンド荷重用リニアモータに冷却エアを吹き
    付ける冷却エア供給手段とを配設したことを特徴とする
    ワイヤボンデイング装置。
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