JP3221182B2 - ワイヤーボンディング装置 - Google Patents

ワイヤーボンディング装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の製造に
用いられるワイヤーボンディング装置、特にそのキャピ
ラリーをボンディングアームに高精度の高さ位置で取り
付けられる位置決め手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術のワイヤーボンディング装置に
おけるボンディングアームにキャピラリーを取り付ける
方法を図３及び図４を用いて説明する。図３は従来技術
のワイヤーボンディング装置におけるボンディングアー
ムにキャピラリーを取り付ける取り付け方法を説明する
ための説明図であって、同図Ａはキャピラリーをボンデ
ィングアームに取り付けた状態を示した斜視図、同図Ｂ
はキャピラリーをボンディングアームに取り付ける手順
を説明するための分解斜視図、そして同図Ｃは同図Ａの
Ａ−Ａ線上における断面図であり、そして図４はワイヤ
ーボンディングの状態を説明するためのワイヤーボンデ
ィング装置の要部の概念図である。
【０００３】先ず、図３を用いて従来技術のワイヤーボ
ンディング装置におけるボンディングアームにキャピラ
リーを取り付ける取り付け方法を説明する。図３Ａにお
いて、符号１０はキャピラリーであり、通常、セラミッ
クやルビーで形成されている。符号２０はボンディング
アーム（以下、単に「アーム」と記す）であって、丸棒
状のアーム２０の先端部１の上部はその一部の肉厚を削
いで平坦な基準面２とし、キャピラリー１０を装着する
場合の高さ基準としている。そしてその基準面２のほぼ
中央部に貫通孔３が形成されており、また、前記アーム
２０の先端部１の端縁中央部から前記貫通孔３に渡って
スリット４が形成されている。そして更にこのスリット
４に直交して、前記先端部１と前記貫通孔３との間で、
その先端部１の横から内部に雌ねじが施された貫通孔が
形成され、その雌ねじに雄ねじである締め付けねじ５が
挿入されている。
【０００４】一方、前記キャピラリー１０にはその中心
部に約２５〜３０μｍの金線などのワイヤーＷを通す直
径が約７５μｍの貫通孔１１が開けられており、そのキ
ャピラリー１０の基端部１２からワイヤーＷが供給さ
れ、その先端部１３からワイヤーＷが送り出される（図
４）。前記基端部１２の平面はこのキャピラリー１０を
アーム２０に装着する場合の基準面１４となっている。
【０００５】このようなキャピラリー１０を前記構造の
アーム２０の先端部１に装着するには、同図Ｂに示した
ように、キャピラリー１０をピンセットＰで挟んで、貫
通孔３へ差し込み、締め付けねじ５を締め付けて固定す
る。この取り付けに当たっては、キャピラリー１０を前
記アーム２０の先端部１に正しい高さ位置で取り付ける
ことが肝要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この取り付け
作業は、現在、キャピラリー１０の基準面１４と先端部
１の基準面２との間に段差Ｇが生じないよう、これらの
面が一平面を形成したかどうかを肉眼で確認しながら、
ピンセットＰで上下させながら取り付け作業が行われて
いる。
【０００７】この肉眼による取り付け作業は、数ミクロ
ンのオーダーの精度を必要とするワイヤーボンディング
技術では、余りにもラフ過ぎるものであり、図４に示し
たように、金ボールを成形するためのトーチ電極Ｅの位
置調整、キャピラリー１０の先端部１３から導出されて
いるワイヤーＷのテール長さＬの調整といった、キャピ
ラリー１０の高さ方向に対する位置ずれから生ずるワイ
ヤーボンディング装置の微調整が必須の作業になってい
る。また、この高さ位置を精密に出すために、キャピラ
リー１０のアーム２０に対する前記取り付け作業の時間
が長くなる傾向がある。
【０００８】そこで、図５Ａ、Ｂに示したものが提案さ
れている。これらは実開昭６３−１８８３８号、実開昭
５５−１０１０４８号に記載されたものであり、同図Ａ
に示したものは、アーム２０の先端部１Ａの構造に特徴
があり、その構造はキャピラリー１０が挿入される貫通
孔３の上端部をアーム２０の先端部１Ａの平面７の少し
下方で止め、キャピラリー１０の高さ方向の位置決め手
段としての鍔６を形成したものである。即ち、前記先端
部１Ａの平面７に形成された開口８の直径Ｄａは貫通孔
３のそれよりも小さく、その開口面積はワイヤーＷを挿
通できる程度のスペースであればよい。この鍔６の下面
がキャピラリー１０の高さ位置基準面となり、アーム２
０の貫通孔３にキャピラリー１０を挿入し、この基準面
にキャピラリー１０の基準面１４を当接させ、締め付け
ねじ５で締め付けることにより、アーム２０に対してキ
ャピラリー１０を、その高さ位置を精度よく、簡単に固
定することができる。しかしながら、この構造では、先
端部１Ａの平面７の他に、貫通孔３内において鍔６の下
面を基準面とする高さ位置基準面を形成しなければなら
ないため、基準面の加工がしずらい等の問題を有してい
た。
【０００９】一方、同図Ｂに示したものは、キャピラリ
ー１０Ｂの基準面１２よりやや中央部よりに、その中央
部分の直径よりも大なる直径の鍔１６を形成し、その上
面１６Ａをキャピラリー１０Ｂの高さ位置基準面とし、
このキャピラリー１０Ｂをアーム２０の先端部１の下面
から前記貫通孔３に挿入し、その先端部１の下面にキャ
ピラリー１０Ｂの前記鍔１６の高さ位置基準面１６Ａを
当接した状態で締め付けねじ５で締め付け、固定した構
造であり、これもアーム２０に対してキャピラリー１０
を、その高さ位置を高精度で、簡単且つ速やかに固定で
きるようにしたものである。しかしながら、この構造で
はアーム２０の形状が丸棒状であり、中には先端に向か
ってテーパー状になっているものもあるため、鍔１６の
高さ位置基準面１６Ａがアーム２０の下部に線接触ある
いは点接触で当接することがあり、高さ位置精度を出す
には安定性に欠ける等の問題があった。この発明は、こ
れらの問題を解決しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、この発明のワイヤーボンディング装置は、丸棒状の
ボンディングアームの先端部にワイヤーを通す貫通孔を
有するキャピラリーを装着してなるワイヤーボンディン
グ装置において、前記ボンディングアームの先端部にそ
の上部の一部を削いで平坦な基準面を形成すると共に、
このボンディングアーム先端部の基準面の中央部に前記
キャピラリーを挿入する貫通孔を設け、前記キャピラリ
ーの基準部に同基準部径より大径の鍔部を形成し、この
鍔部の下面を高さ位置基準面として前記ボンディングア
ーム先端部の平坦な基準面に当接させた状態で前記キャ
ピラリーを前記ボンディングアームに固定してなること
を特徴とするものである。
【００１１】
【作用】このような構成を採ることにより、キャピラリ
ーの基端部に形成された鍔部の下面の高さ位置基準面を
ボンディングアーム先端部の上部に形成された平坦な基
準面に当接させた状態で固定するだけで、キャピラリー
をボンディングアーム先端部に対して、正しい高さ位置
に基準面同志による面接触により常に安定した状態でよ
り高精度に、しかも微調整等を行うことなく容易に、そ
して速やかに取り付けることができる。
【００１２】
【実施例】以下、この発明のワイヤーボンディング装置
の実施例を図１及び図２を用いて説明する。図１はこの
発明の実施例であって、ワイヤーボンディング装置にお
けるボンディングアームにキャピラリーを取り付けた状
態の構造を示しており、図２に示したキャピラリーをボ
ンディングアームに装着した状態の断面図、図２はワイ
ヤーボンディング装置におけるボンディングアームに取
り付けられるキャピラリーの構造を示す側面図である。
なお、従来技術のボンディングアーム及びキャピラリー
と同一の部分には同一の符号を付し、それらの構造、構
成の説明を省略する。
【００１３】先ず、図１を用いてこの発明の実施例を説
明する。この実施例では、アーム２０Ａの先端部１Ａの
上部にその一部の肉厚を削いで平坦な基準面２を形成
し、キャピラリー１０Ａを装着する場合の高さ基準とし
ている。この平坦な基準面２の中央部にキャピラリー１
０Ａが挿入される貫通孔３が設けられている。
【００１４】一方、キャピラリー１０Ａ側にもそれ自身
の高さ位置を決める基準面が形成されている。図２に示
したキャピラリー１０Ａでは従来技術のキャピラリー１
０の基端部１２であるワイヤーＷの挿入側にその基端部
１２の直径よりも大なる直径の鍔１５を形成し、その下
面１５Ａをキャピラリー１０Ａの高さ位置基準面として
いる。
【００１５】この実施例は、図２に示したキャピラリー
１０Ａを用い、このキャピラリー１０Ａをアーム２０Ａ
の先端部１Ａに取り付け、固定したものである。図１は
図２のキャピラリー１０Ａをアーム２０Ａの先端部１Ａ
に取り付けた状態を示していて、キャピラリー１０Ａを
アーム２０Ａの先端部１Ａの上面から前記貫通孔３に挿
入し、その先端部１Ａの基準面２にキャピラリー１０Ａ
の前記鍔１５の高さ位置基準面１５Ａを当接させた状態
で締め付けねじ５により締め付け固定した構造である。
【００１６】このような構造とすることにより、２つの
基準面２、１５Ａ同志を当接させて固定するだけで、キ
ャピラリー１０Ａをアーム２０Ａの先端部１Ａに対し
て、正しい高さ位置に基準面同志による面接触によって
常に安定した状態でより高精度に、しかも微調整等を行
うことなく容易に、そして速やかに取り付け固定するこ
とができる。
【００１７】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明のワイ
ヤーボンディング装置では、キャピラリーのアームへの
取り付け作業は、アームの先端部及びキャピラリーに、
それぞれキャピラリーを正しい高さ位置に固定するため
の基準面を形成しているため、この２つの基準面を互い
に当接させるだけで、微調整等を行うことなく容易にキ
ャピラリーの高さ方向の位置決めをより高精度で行い、
しかもその取り付け作業を微調整を不要にして容易化
し、そして速やかに行うことができる。また、これによ
ってキャピラリーの先端部のトーチ電極との隙間及び前
記テール長さの調整作業を軽減することができる。更に
また、キャピラリーの高さ方向の位置決めのための基準
面同志は、互いに面接触となるため、キャピラリーの着
脱回数が増えても磨耗等による位置出し精度の低下を抑
制することができる、などの優れた効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施例であって、ワイヤーボンデ
ィング装置におけるボンディングアームにキャピラリー
を取り付けた状態の構造を示す断面図である。
【図２】 ワイヤーボンディング装置におけるボンディ
ングアームに取り付けられるキャピラリーの構造を示す
側面図である。
【図３】 従来のワイヤーボンディング装置におけるボ
ンディングアームに対するキャピラリーの取り付け方法
の説明図であって、同図Ａはキャピラリーをボンディン
グアームに取り付けた状態を示した斜視図、同図Ｂはキ
ャピラリーをボンディングアームに取り付ける手順を説
明するための分解斜視図、そして同図Ｃは同図ＡのＡ−
Ａ線上における断面図である。
【図４】 ワイヤーボンディングの状態を説明するため
のワイヤーボンディング装置の要部の概念図である。
【図５】 同図Ａ及び同図Ｂは各々従来の別のワイヤー
ボンディング装置におけるボンディングアームにキャピ
ラリーを装着した状態の断面図である。
【符号の説明】
１ 先端部 １Ａ 先端部 ２ 基準面 ３ 貫通孔 ４ スリット ５ 締め付けねじ ６ 鍔 ７ 平面 ８ 開口 １０ キャピラリー １０Ａ この発明のキャピラリー １１ 貫通孔 １２ 基端部 １３ 先端部 １４ 基準面 １５ 鍔 １５Ａ 高さ位置基準面 ２０ ボンディングアーム（アーム） ２０Ａ この発明のボンディングアーム（アーム）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/60

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 丸棒状のボンディングアームの先端部に
    ワイヤーを通す貫通孔を有するキャピラリーを装着して
    なるワイヤーボンディング装置において、 前記ボンディングアームの先端部にその上部の一部を削
    いで平坦な基準面を形成すると共に、このボンディング
    アーム先端部の基準面の中央部に前記キャピラリーを挿
    入する貫通孔を設け、前記キャピラリーの基準部に同基
    準部径より大径の鍔部を形成し、この鍔部の下面を高さ
    位置基準面として前記ボンディングアーム先端部の平坦
    な基準面に当接させた状態で前記キャピラリーを前記ボ
    ンディングアームに固定してなることを特徴とするワイ
    ヤーボンディング装置。
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KR100435899B1 (ko) * 2001-12-28 2004-06-12 동부전자 주식회사 캐필러리 위치보정장치

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