JP3006192B2 - ボンディング装置 - Google Patents

ボンディング装置

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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、押圧子を圧電素子によ
り振動させながらワイヤボンディングなどのボンディン
グ作業を行うボンティング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体チップの電極と基板の電極を接続
するワイヤボンディング、フィルムキャリアのリードを
半導体チップの電極にボンディングするシングルポイン
トＴＡＢ、フリップチップのスタッドバンプの形成など
に使用されるボンディング装置は、一般に、キャピラリ
ツールやウエッジツールなどの押圧子を圧電素子により
ＵＳ振動させながら、所定のボンディングを行うように
なっている。
【０００３】図４はワイヤボンディング用の従来のボン
ディング装置を示すものであって、１０１は棒状のホー
ンであり、その先端部にはキャピラリツール１０２が支
持されており、またその後端部には振動手段としての圧
電素子１０３が装着されている。また、このホーン１０
１は、その中間部をリング１０４に支持されている。１
０５はリング１０４を支持するための本体部側の支持部
である。図４中の波形は、ホーン１０１の振動特性を示
すものであって、Ａ１，Ａ２，Ａ３は共振点である。
【０００４】この従来手段は、圧電素子１０３の振動を
ホーン１０１を介してキャピラリツール１０２に伝達し
てこれを振動させるものであり、ホーン１０１の振動を
阻害しないように、リング１０４は非共振点Ｂ１に設け
られており、またキャピラリツール１０２は十分に振動
できるようにホーン１０１の先端部の共振点Ａ３に支持
されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ホーン１０
１の振動周波数は、ワイヤの材質などのボンディング条
件に応じて変更することが望ましい。ところが、上記従
来手段では、振動周波数を変更すると、ホーン１０１の
振動特性も変化するため、これに応じて、ホーン１０１
の長さやリング１０４の取り付け位置を変えて、キャピ
ラリツール１０２とリング１０４が、それぞれ新たな共
振点や非共振点に位置するようにせねばならないことと
なる。しかしながら、このようにホーン１０１の長さや
リング１０４の取り付け位置を変えることは実際上不可
能であり、したがって従来は、常に同一振動周波数でボ
ンディングを行っており、ボンディング不良を生じやす
い問題点があった。
【０００６】そこで本発明は、ワイヤの材質に応じて振
動周波数を変えても、常に強く押圧子を振動させて、良
好なボンディングを行うことができるボンディング装置
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このために本発明は、支
持部に片持支持されたアームと、このアームの先端部に
複数個連結して取り付けられた圧電素子とを備え、これ
らの圧電素子の先端部における取り付け部から外れた位
置に押圧子を取り付け、この圧電素子によりこの押圧子
を駆動して前記アームの長手方向に振動させるようにし
たものである。
【０００８】
【作用】上記構成によれば、押圧子は圧電素子により駆
動されてアームの長手方向に振動するので、振動周波数
に関係なく、常に強く振動して良好なボンディングを行
うことができる。
【０００９】
【実施例】次に、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。
【００１０】図１は本発明のボンディング装置の側面
図、図２は同要部分解斜視図である。１は肉太な棒状の
アームであり、その基端部にはリング２が装着されてお
り、このリング２は本体部側の支持部３に片持支持され
ている。図３に示すように、このアーム１の先端部内に
は、その軸線ＮＡに沿ってボルト孔４が穿孔されてい
る。５は中心部に貫通孔５ａが形成されたドーナツ状の
圧電素子であり、このアーム１の先端部に４個連結して
装着されている。６はこの圧電素子５をアーム１に装着
するための平頭のボルトであり、その先端部を圧電素子
５の貫通孔５ａ内に挿通して、アーム１のボルト孔４に
螺着されている。８はキャピラリツール１０の支持部で
あり、この圧電素子５の先端部にあるボルト６の平頭部
９の下部に、上記軸線ＮＡから外して設けられている。
図３の鎖線ａは、圧電素子５の先端部の振動特性を示し
ている。鎖線ａで示すように、圧電素子５のセンター
（ボルト６によるアーム１の先端部への取り付け部）
は、ボルト６により締め付けてアーム１に固定されてい
るので、殆ど振動せず、センター（取り付け部）から外
れた周辺部ほどアーム１の長手方向に大きく振動する。
そこで、キャピラリツール１０を取り付ける保持部８を
平頭部９の下部、すなわち圧電素子５の周辺部に対応す
る位置（ボルト６による取り付け部から外れた位置）に
装着することにより、キャピラリツール１０を強く振動
させることができる。
【００１１】１１はキャピラリツール１０に装着された
ワイヤ、１２は基板、１３は基板１２に搭載された半導
体チップである。
【００１２】本装置は上記のような構成より成り、次に
動作の説明をする。キャピラリツール１０を半導体チッ
プ１３の上方へ移動させ、そこでキャピラリツール１０
を下降させる。その際、圧電素子５を駆動してキャピラ
リツール１０を振動させながら、ワイヤ１１を半導体チ
ップ１３や基板１２の電極に押し付けてボンディングす
ることにより、半導体チップ１３と基板１２をワイヤ１
１により接続する。ここで、本手段は、上記従来手段の
ように、ホーンを介在させずに、圧電素子５により直接
キャピラリツール１０を駆動して振動させるようにして
いるので、キャピラリツール１０は強く振動し、上記ボ
ンディングを良好に行える。また、キャピラリツール１
０は、圧電素子５により直接駆動されるので、どのよう
な周波数であっても強く振動して、良好にボンディング
を行うことができる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ど
のような振動周波数であっても押圧子をアームの長手方
向に強く振動させて、良好なボンディングを行うことが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るボンディング装置の側面図
【図２】同装置の要部分解斜視図
【図３】同装置の要部断面図
【図４】従来のボンディング装置の側面図
【符号の説明】
１ アーム ３ 支持部 ５ 圧電素子 １０ 押圧子

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】支持部に片持支持されたアームと、このア
    ームの先端部に複数個連結して取り付けられた圧電素子
    とを備え、これらの圧電素子の先端部における取り付け
    部から外れた位置に押圧子を取り付け、この圧電素子に
    よりこの押圧子を駆動して前記アームの長手方向に振動
    させるようにしたことを特徴とするボンディング装置。
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