JP3048272B2 - ワイヤボンディング装置 - Google Patents

ワイヤボンディング装置

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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、ワイヤボンディング装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ペレットの電極とリードとの間を
金線などの導電性ワイヤで接続するには、ワイヤボンデ
ィング装置が用いられる。今、その一例について図２に
示す。図において、ボンディングヘッド１は、不図示の
移動テーブル上に配置されており、支軸２に揺動自在に
支持されたボンディングアーム３を有する。そしてボン
ディングアーム３の先端にはワイヤ４を保持するキャピ
ラリ５を、後端には被係合部を構成する二枚の突出板６
が設けられる。この二枚の突出板６の間には係合部を構
成するピン７が係合する。ピン７は、ステッピングモー
タ８によって正逆方向に回転される回転板９の偏心位置
に設けられる。キャピラリ５の下方には、ヒータ１０が
内蔵されたボンディングテーブル１１、半導体ペレット
１２がマウントされたリードフレーム１３を案内する搬
送レール１４がそれぞれ配置される。
【０００３】なお図中、１５はステッピングモータ８の
駆動装置を構成するパルス発生器で、制御装置１６から
の駆動指令に基づいてステッピングモータ８に駆動パル
スを発する。
【０００４】このような装置においては、予め定めたキ
ャピラリ５の移動パターンに基づいて、制御装置１６を
してパルス発生器１５からステッピングモータ８に駆動
パルスが発っせられる。これにより回転板９が回動し、
ピン７の移動により突出板６を介してキャピラリ５を上
下動させる。そしてこの上下動と不図示の移動テーブル
の水平動とにより、半導体ペレット１２上の電極とリー
ドフレーム１３のリードとがワイヤ４で接続される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで同一機種のワ
イヤボンディング装置を複数台製造した場合に、同一数
の駆動パルスをステッピングモータ８に発しても、装置
によって、キャピラリ５の移動量に差を生じるという現
象が生じていた。この理由としては、ボンディング装置
の組付け誤差などに起因して、キャピラリ５の先端が半
導体ペレット１２の電極に接触した時のボンディングア
ーム３の揺動角度が装置毎に相違することや、ピン７の
位置により、ステッピングモータ８の単位回転角度あた
りのボンディングアーム３の回動角度が異なることなど
があげられる。
【０００６】これについて図３を用いて説明する。まず
１つのワイヤボンディング装置をモデルとして用い、今
キャピラリ５の先端が半導体ペレット１２の電極に接触
した時のピン７の位置がＡであり、この位置からステッ
ピングモータ８に駆動パルスを与えて回転板９をθ度回
転させ、ピン７を位置Ｂに位置付かせた時、キャピラリ
５にて所望のストロークＬ１が得られたとすると、その
間にステッピングモータ８に与えたパルス数を、キャピ
ラリ５をストロークＬ１移動させるための駆動パルス数
として設定したとする。
【０００７】一方、他のワイヤボンディング装置におい
て、Ａに対応する位置がＡ´であった場合、同じ駆動パ
ルス数をステッピングモータ８に与えて回転板９をθ度
回転させた時、ピン７は位置Ｂ´に移動することになっ
てキャピラリ５のストロークはＬ２となり、これは所望
のストロークＬ１分上昇しないことを意味する。
【０００８】ところがこのような現象が生じるにもかか
わらず、従来において、同一機種に対しては同一のパル
ス数が設定されるため、装置によってはキャピラリ５を
理想の移動パターンに沿って移動させることができず、
良好な形のワイヤループが得られないという問題を生じ
ていた。
【０００９】しかもワイヤループが不良の場合、作業者
により装置毎にパルス数の修正作業を行なわなければな
らない。このため台数が多くなる程その作業に多大な時
間を要するのに加えて、作業が完了するまでの間に多数
の不良品を製造してしまうという欠点も有していた。
【００１０】そこで本発明は、例えワイヤボンディング
装置間において組付け誤差が生じていても、装置毎に良
好な形のワイヤループを形成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。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、一端部にキャ
ピラリを有し上下動自在に支持されたボンディングアー
ムと、このボンディングアームを上下動させる位置制御
可能なモータと、このモータの駆動装置と、前記ボンデ
ィングアームを上下動させるべく駆動指令を前記駆動装
置に与える制御部とを有するワイヤボンディング装置に
おいて、前記制御部による所定の駆動指令値に基づく前
記モータの駆動により得られるべき前記キャピラリの基
準移動量を記憶する記憶部と、前記所定の駆動指令値に
て前記モータを駆動させたときの前記キャピラリの実移
動量を検出する検出器と、この検出器にて得られた前記
キャピラリの実移動量と前記基準移動量とに基づいて前
記実移動量を前記基準移動量に一致させるべく前記駆動
指令値を補正する補正式を求める演算処理部と、前記補
正式を設定する補正部とを設け、この補正部は制御部よ
り与えられた駆動指令値を前記補正式を用いて補正して
前記駆動装置に送り、前記駆動装置は補正された駆動指
令値に従って前記モータを駆動させることを特徴とす
る。
【００１２】
【作用】本発明によれば、記憶部に記憶された所定の駆
動指令に基づくモータの駆動により得られるべきキャピ
ラリの基準移動量と検出器にて検出された所定の駆動指
令にてモータを駆動させたときのキャピラリの実移動量
とに基づいて、演算処理部が実移動量を基準移動量に一
致させるべく駆動指令値を補正する補正式を求め、この
補正式を補正部に設定する。補正部は、制御装置から与
えられた駆動指令値を補正式を用いて補正してモータの
駆動装置に送り、駆動装置は補正された駆動指令値に従
ってモータを駆動する。
【００１３】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を用いて
説明する。図１は、本発明に係るワイヤボンディング装
置の一実施例の構成図を示す。なお図において、図２と
同一部品には同一符号を付しその説明は省略する。
【００１４】本実施例のワイヤボンディング装置と図２
にて説明した従来装置との主な相違は、ボンディングア
ーム３の揺動角度を検出するギャップセンサ２０を設け
た点、このギャップセンサ２０からの信号を制御装置２
１が有する演算処理部２２に取り込むようにした点、補
正部２４をパルス発生器１５と制御部２３との間に介在
させた点である。なお図中２５は、記憶部を示す。
【００１５】次に制御装置２１並びにボンティング装置
の作動について、図３をも用いて説明する。
【００１６】まずキャピラリ５の移動パターンの設定に
際しては、１つのワイヤボンディング装置をモデルとし
て、キャピラリ５を半導体ペレット１２の電極上へ接触
させる。この時ピン７が図３における位置Ａに位置付け
られたとする。次にこの位置に基づいて、ステッピング
モータ８に与えるパルス数を設定する。ここでは説明を
簡単にするために、図３において、ｐなる駆動パルス数
をステッピングモータ８に与えて回転板９をθ度回転さ
せたときにピン７が位置Ｂに移動し、キャピラリ５には
所望ストロークＬ１分の上昇ストロークが得られたとし
て説明する。ここでストロークＬ１が基準移動量として
記憶部２５に記憶させられる。なお、キャピラリ５の上
昇ストロークは、ギャップセンサ２０を用いて求められ
る。
【００１７】次に他のワイヤボンディング装置におい
て、キャピラリ５を半導体ペレット１２の電極上へ接触
させた時、ピン７が図３における位置Ａ´に位置付けら
れたとする。ここで制御部２３は、パルス発生器１５を
してステッピングモータ８にｐなる駆動パルス数を与え
て駆動し、キャピラリ５を上昇させる。これにより回転
板９はθ度回転し、ピン７は位置Ｂ´に移動する。この
時、ギャップセンサ２０により、ボンディングアーム３
の揺動量が検出され、この検出値に基づき演算処理部２
２においては、キャピラリ５の実移動量としての上昇ス
トロークＬ２を算出する。さらに演算処理部２２におい
ては、算出したストロークＬ２と、記憶部２５に記憶さ
れている所望ストロークＬ１とに基づいて、設定パルス
数ｐに対する、本ワイヤボンディング装置おいてステッ
ピングモータ８に与えるべきパルス数ｐ´の補正式を式
（１）のように求める。そしてこの式（１）は、補正部
２４に設定される。 ｐ´＝（Ｌ１／Ｌ２）×ｐ …（１）
【００１８】そして実際のボンディング動作にあたって
は、制御部２３から発せられるモデル装置において設定
された駆動パルス数ｐを補正部２４にて式（１）を用い
て補正し、補正した駆動パルス数ｐ’をパルス発生器１
５に送り、ステッピングモータ８を回転させる。これに
より、キャピラリ５の移動ストロークはＬ１に近づけら
れることとなる。
【００１９】以上述べた実施例によれば、キャピラリ５
を下動させその先端を半導体ペレット１２の電極に接触
させた時のピン７の位置が、キャピラリ５の移動パター
ンの設定に用いたモデル装置と比較して誤差を生じてい
たとしても、その誤差に応じて制御部２３を介してパル
ス発生器１５からステッピングモータ８に発せられる駆
動パルス数が補正式により補正され、補正された駆動パ
ルス数にてステッピングモータ８が駆動されるので、モ
デル装置と同様な移動パターンでキャピラリ５を移動さ
せることができ、例えワイヤボンディング装置間で組付
け誤差が生じていたとしても、装置毎に駆動パルス数の
設定を変更することなしに、良好な形のワイヤループを
得ることができる。
【００２０】なお上記実施例においては、ボンディング
アーム３の揺動量をギャップセンサ２０にて検出し、こ
の検出値よりキャピラリ５の移動量を検出するようにし
たが、これに限らず、例えば支軸２にエンコーダを設け
て検出するようにしても良い。
【００２１】またボンディングアーム３の上下動駆動源
として、ピン７を設けた回転板９を用いた構成で説明し
たが、これに限らず、例えば回転駆動されるねじ軸を垂
直に配置し、このねじ軸に螺合するナット部材の上下動
をボンディンクアームの上下動に変換するようにしても
良い。
【００２２】また上記実施例では、半導体ペレット１２
の電極に対する接触位置から所定の上昇位置までのキャ
ピラリ５のストロークに対して一つの補正式を設定する
例で説明したが、電極に対する接触位置から所定の上昇
位置までのキャピラリ５のストロークを複数の範囲に分
割し、この範囲毎に補正式を設定するようにしてもよ
い。すなわち、範囲毎に当該範囲の下端から上端までキ
ャピラリ５を移動させるに必要な駆動パルス数を設定
し、キャピラリ５を設定した駆動パルス数で移動させた
ときの実際のストロークに基づいて当該範囲における補
正式を求める。このようにすることで、ピンの位置に応
じてステッピングモータ８の単位回転角度あたりのキャ
ピラリ５のストロークが変化するような場合であって
も、ピンの位置に応じた補正式で駆動パルス数を補正す
ることができるので、キャピラリの移動パターンを理想
の移動パターンにより近づけることができる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、例えワイヤボンディン
グ装置間で組付け誤差が生じていたとしても、キャピラ
リの移動量を良好に制御することができ、この結果、装
置毎に良好なワイヤループを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るワイヤボンディング装置の一実施
例の構成図を示す。
【図２】従来のワイヤボンディング装置の構成図を示
す。
【図３】ピンの移動とキャピラリの移動との相対関係図
を示す。
【符号の説明】
１ ボンディングヘッド ３ ボンディングアーム ４ ワイヤ ５ キャピラリ ７ ピン ８ ステッピングモータ ９ 回転板 １２ 半導体ペレット １３ リードフレーム １６ 制御装置 ２０ ギャップセンサ ２１ 制御装置 ２２ 演算処理部 ２３ 制御部 ２４ 補正部 ２５ 記憶部

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一端部にキャピラリを有し上下動自在に
    支持されたボンディングアームと、このボンディングア
    ームを上下動させる位置制御可能なモータと、このモー
    タの駆動装置と、前記ボンディングアームを上下動させ
    るべく駆動指令を前記駆動装置に与える制御部とを有す
    るワイヤボンディング装置において、前記制御部による
    所定の駆動指令値に基づく前記モータの駆動により得ら
    れるべき前記キャピラリの基準移動量を記憶する記憶部
    と、前記所定の駆動指令値にて前記モータを駆動させた
    ときの前記キャピラリの実移動量を検出する検出器と、
    この検出器にて得られた前記キャピラリの実移動量と前
    記基準移動量とに基づいて前記実移動量を前記基準移動
    量に一致させるべく前記駆動指令値を補正する補正式を
    求める演算処理部と、前記補正式を設定する補正部とを
    設け、この補正部は制御部より与えられた駆動指令値を
    前記補正式を用いて補正して前記駆動装置に送り、前記
    駆動装置は補正された駆動指令値に従って前記モータを
    駆動させることを特徴とするワイヤボンディング装置。
  2. 【請求項２】 前記演算処理部は、前記モータの駆動に
    基づき移動される前記キャピラリの移動可能範囲を複数
    に分割した移動範囲毎に補正式を算出することを特徴と
    する請求項１記載のワイヤボンディング装置。
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