JP3292770B2 - ワイヤボンディング方法およびその装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＩＣ、ＬＳＩ等の電子素
子（チップ）をリードフレーム上に搭載させた後に該電
子素子をリードフレームのリードに金線等で電気的に接
続させるワイヤボンディング方法およびその装置に関す
る。
子（チップ）をリードフレーム上に搭載させた後に該電
子素子をリードフレームのリードに金線等で電気的に接
続させるワイヤボンディング方法およびその装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図７および図８を参照すると、従来のワ
イヤボンディング装置の一例が図示され、このワイヤボ
ンディング装置はリードフレームＬＦを案内する一対の
ガイドレール１０を具備し、この一対のガイドレール１
０はその長手方向に沿って適当な間隔で設置された複数
対の支持コラム１２上に敷設される。また、ワイヤボン
ディング装置はリードフレームＬＦを一対のガイドレー
ル１０に沿って搬送するための搬送手段１４を具備し、
この搬送手段１４は一対のガイドレール１０のうちの一
方のガイドレール側に設けられる。搬送手段１４はガイ
ドレール１０を支持する支持コラム１２に取り付けられ
たガイドレール１６と、このガイドレール１６に沿って
移動自在となったキャリヤ部材１８と、このキャリヤ部
材１８から延びる固定アーム２０と、キャリヤ部材１８
に枢着された可動アーム２２と、この可動アーム２２を
駆動させるべく該キャリヤ部材１８に取り付けられた電
磁ソレノイド２４とからなる。固定アーム２０の先端は
リードフレームＬＦの下面に接触させられ、また可動ア
ーム２４の先端はリードフレームＬＦの上面側で該固定
アームの先端と整合し得るようになっている。電磁ソレ
ノイド２４が通電されると、その作動ロッドが突出させ
られ、これにより可動アーム２２は図７および図８にお
いて時計方向に回動させられて、リードフレームＬＦは
両アーム２０および２２の先端でもって挟まれる。この
状態でキャリヤ部材１８をガイドレール１６に沿って移
動させることにより、リードフレームＬＦは一対のガイ
ドレール１０に沿って適宜搬送される。
イヤボンディング装置の一例が図示され、このワイヤボ
ンディング装置はリードフレームＬＦを案内する一対の
ガイドレール１０を具備し、この一対のガイドレール１
０はその長手方向に沿って適当な間隔で設置された複数
対の支持コラム１２上に敷設される。また、ワイヤボン
ディング装置はリードフレームＬＦを一対のガイドレー
ル１０に沿って搬送するための搬送手段１４を具備し、
この搬送手段１４は一対のガイドレール１０のうちの一
方のガイドレール側に設けられる。搬送手段１４はガイ
ドレール１０を支持する支持コラム１２に取り付けられ
たガイドレール１６と、このガイドレール１６に沿って
移動自在となったキャリヤ部材１８と、このキャリヤ部
材１８から延びる固定アーム２０と、キャリヤ部材１８
に枢着された可動アーム２２と、この可動アーム２２を
駆動させるべく該キャリヤ部材１８に取り付けられた電
磁ソレノイド２４とからなる。固定アーム２０の先端は
リードフレームＬＦの下面に接触させられ、また可動ア
ーム２４の先端はリードフレームＬＦの上面側で該固定
アームの先端と整合し得るようになっている。電磁ソレ
ノイド２４が通電されると、その作動ロッドが突出させ
られ、これにより可動アーム２２は図７および図８にお
いて時計方向に回動させられて、リードフレームＬＦは
両アーム２０および２２の先端でもって挟まれる。この
状態でキャリヤ部材１８をガイドレール１６に沿って移
動させることにより、リードフレームＬＦは一対のガイ
ドレール１０に沿って適宜搬送される。
【０００３】ワイヤボンディング装置にはヒータブロッ
ク３０が設けられ、このヒータブロック３０は基台３２
上から直立したガイド柱３４に沿って上下に移動自在と
される。図７および図８では見ることはできないが、ガ
イド柱３４には垂直方向スロットが形成され、この垂直
方向スロットからはヒータブロック３０と一体となった
ロッド要素３６が突出する。ロッド要素３６の突出端に
はローラ要素３８が取り付けられ、このローラ要素３８
は偏心カム４０と係合させられる。偏心カム４０は駆動
モータ４２の出力シャフトに装着され、該駆動モータ４
２は床面上の台座４４に固定される。駆動モータ４２で
もって偏心カム４０を回転駆動させることにより、ヒー
タブロック３０は図７に示す退避位置と図８に示す作動
位置すなわちボンディング位置との間で移動させられ
る。ヒータブロック３０は通常は退避位置（図７）に置
かれているが、リードフレームＬＦ上に搭載された電子
素子がヒータブロック３０の上方位置に運ばれたとき、
ヒータブロック３０は該退避位置からボンディング位置
（図８）まで上昇させられてリードフレームＬＦの下面
に当接させられる。
ク３０が設けられ、このヒータブロック３０は基台３２
上から直立したガイド柱３４に沿って上下に移動自在と
される。図７および図８では見ることはできないが、ガ
イド柱３４には垂直方向スロットが形成され、この垂直
方向スロットからはヒータブロック３０と一体となった
ロッド要素３６が突出する。ロッド要素３６の突出端に
はローラ要素３８が取り付けられ、このローラ要素３８
は偏心カム４０と係合させられる。偏心カム４０は駆動
モータ４２の出力シャフトに装着され、該駆動モータ４
２は床面上の台座４４に固定される。駆動モータ４２で
もって偏心カム４０を回転駆動させることにより、ヒー
タブロック３０は図７に示す退避位置と図８に示す作動
位置すなわちボンディング位置との間で移動させられ
る。ヒータブロック３０は通常は退避位置（図７）に置
かれているが、リードフレームＬＦ上に搭載された電子
素子がヒータブロック３０の上方位置に運ばれたとき、
ヒータブロック３０は該退避位置からボンディング位置
（図８）まで上昇させられてリードフレームＬＦの下面
に当接させられる。
【０００４】また、ワイヤボンディング装置にはボンデ
ィング位置に置かれたヒータブロック３０に対してリー
ドフレームＬＦをクランプするためのクランパ手段４６
が設けられ、このクランパ手段４６は押え板４８と、こ
の押え板４８を上下方向に駆動するアクチュエータ例え
ば空圧作動シリンダ５０とからなる。空圧作動シリンダ
５０の作動により、押え板４８が図７に示す上方位置す
なわち非クランプ位置から図８に示す下方位置すなわち
クランプ位置に下降させられると、押え板４８がヒータ
ブロック３０上のリードフレームＬＦに対して適用さ
れ、このとき矩形状窓部５２内には図９に示すようにリ
ードフレーム搭載された電子素子Ｅと、その周囲に配列
された多数のリードＬの内側端部とが露出される。
ィング位置に置かれたヒータブロック３０に対してリー
ドフレームＬＦをクランプするためのクランパ手段４６
が設けられ、このクランパ手段４６は押え板４８と、こ
の押え板４８を上下方向に駆動するアクチュエータ例え
ば空圧作動シリンダ５０とからなる。空圧作動シリンダ
５０の作動により、押え板４８が図７に示す上方位置す
なわち非クランプ位置から図８に示す下方位置すなわち
クランプ位置に下降させられると、押え板４８がヒータ
ブロック３０上のリードフレームＬＦに対して適用さ
れ、このとき矩形状窓部５２内には図９に示すようにリ
ードフレーム搭載された電子素子Ｅと、その周囲に配列
された多数のリードＬの内側端部とが露出される。
【０００５】ワイヤボンディング装置は更に電子素子Ｅ
の端子パッドとリードＬとの間を金線Ｇでもって接続さ
せるためのワイヤボンディング手段５４を具備し、この
ワイヤボンディング手段は三次元方向に移動し得るキャ
リヤ（図示されない）上に設置されたボンディングヘッ
ド（図示されない）と、このボンディングヘッドから延
びたトランスデューサ５６と、このトランスデューサ５
６の先端に取り付けられたキャピラリ５８とからなる。
上述のボンディングヘッド内には超音波振動源が設けら
れ、これによりトランスデューサ５６はその長手方向に
振動させられる。図７および図８に示すように金線Ｇは
キャピラリ５８に供給され、該キャピラリ５８の先端か
ら金線Ｇの端部が引き出される。
の端子パッドとリードＬとの間を金線Ｇでもって接続さ
せるためのワイヤボンディング手段５４を具備し、この
ワイヤボンディング手段は三次元方向に移動し得るキャ
リヤ（図示されない）上に設置されたボンディングヘッ
ド（図示されない）と、このボンディングヘッドから延
びたトランスデューサ５６と、このトランスデューサ５
６の先端に取り付けられたキャピラリ５８とからなる。
上述のボンディングヘッド内には超音波振動源が設けら
れ、これによりトランスデューサ５６はその長手方向に
振動させられる。図７および図８に示すように金線Ｇは
キャピラリ５８に供給され、該キャピラリ５８の先端か
ら金線Ｇの端部が引き出される。
【０００６】以上で述べた従来のワイヤボンディング装
置の作動について述べると、先ずキャピラリ５８の先端
から引き出された金線の端部を放電により溶融させて金
球すなわちビードを形成し、このビードによりキャピラ
リ５８からの金線Ｇの抜出しが阻止される。次いで、ト
ランスデューサ５８が下降させられて、ビードが電子素
子Ｅの端子パッド上に超音波熱圧着され、その後トラン
スデューサ５８は上昇させられて、所定のリードＬ上に
移動させられる。続いて、トランスデューサ５８が下降
させられて、キャピラリ５８が該所定のリードＬ上に押
し付けられ、このとき該リードＬに対して金線が超音波
熱圧着される。次に、トランスデューサ５８が上昇させ
られ、このとき金線は放電により切断され、そこに再び
ビードが形成される。このような動作を繰り返すことに
より、電子素子Ｅの端子パッドとリードＬとが図９に示
すように金線Ｇでもって互いに電気的に接続される。
置の作動について述べると、先ずキャピラリ５８の先端
から引き出された金線の端部を放電により溶融させて金
球すなわちビードを形成し、このビードによりキャピラ
リ５８からの金線Ｇの抜出しが阻止される。次いで、ト
ランスデューサ５８が下降させられて、ビードが電子素
子Ｅの端子パッド上に超音波熱圧着され、その後トラン
スデューサ５８は上昇させられて、所定のリードＬ上に
移動させられる。続いて、トランスデューサ５８が下降
させられて、キャピラリ５８が該所定のリードＬ上に押
し付けられ、このとき該リードＬに対して金線が超音波
熱圧着される。次に、トランスデューサ５８が上昇させ
られ、このとき金線は放電により切断され、そこに再び
ビードが形成される。このような動作を繰り返すことに
より、電子素子Ｅの端子パッドとリードＬとが図９に示
すように金線Ｇでもって互いに電気的に接続される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ヒータブロ
ック３０とガイド柱３４との間には例えばクロスローラ
ガイド機構が組み込まれ、これにより該ヒータブロック
３０の案内時に所謂ガタを可及的に排除するようにして
いるが、しかしながら数ミクロク程度のガタは不可避的
に伴う。このため金線Ｇの超音波熱圧着時にトランスデ
ューサ５６からキャピラリ５８に伝達される超音波振動
の一部はヒータブロック３０によって吸収され、このた
め金線Ｇの超音波熱圧着効率が低下する点が問題とされ
る。
ック３０とガイド柱３４との間には例えばクロスローラ
ガイド機構が組み込まれ、これにより該ヒータブロック
３０の案内時に所謂ガタを可及的に排除するようにして
いるが、しかしながら数ミクロク程度のガタは不可避的
に伴う。このため金線Ｇの超音波熱圧着時にトランスデ
ューサ５６からキャピラリ５８に伝達される超音波振動
の一部はヒータブロック３０によって吸収され、このた
め金線Ｇの超音波熱圧着効率が低下する点が問題とされ
る。
【０００８】また、上述したようなタイプのワイヤボン
ディング装置、すなわちリードフレームＬを固定状態と
して、トランスデューサ５６をリードＬの配列に沿って
順次移動させるタイプのワイヤボンディング装置にあっ
ては、リードＬの向きによって金線Ｇの超音波熱圧着効
率が異なる点も問題点として指摘されている。詳述する
と、トランスデューサ５６はその長手方向に振動させら
れるので、トランスデューサ５６の長手方向に一致した
方向に延在するリードＬ（すなわち、図９において左右
方向に延びるリードＬ）の超音波熱圧着は比較的良好で
あるが、しかしトランスデューサ５６の長手方向に対し
て直角に延在するリードＬの超音波熱圧着は不良となり
がちである。というのは、トランスデューサ５６の長手
方向に一致した方向に延在するリードＬは超音波熱圧着
時にその長手方向に超音波振動を受けるために該リード
ＬはリードフレームＬＦの平面内に留められるが、しか
しトランスデューサ５６の長手方向に対して直角に延在
するリードＬは超音波熱圧着時に捩じれ変形を受けるの
で、後者のリードに対する金線Ｇの超音波熱圧着は前者
のリードに比べて劣ることになる。特に、トランスデュ
ーサ５６の長手方向に対して直角に延在するリードＬに
対する金線Ｇの超音波熱圧着はその捩じれ変形と上述し
たようなヒータブロック３０による超音波振動の吸収問
題との双方の理由のために非常に劣悪なものとなり易
い。
ディング装置、すなわちリードフレームＬを固定状態と
して、トランスデューサ５６をリードＬの配列に沿って
順次移動させるタイプのワイヤボンディング装置にあっ
ては、リードＬの向きによって金線Ｇの超音波熱圧着効
率が異なる点も問題点として指摘されている。詳述する
と、トランスデューサ５６はその長手方向に振動させら
れるので、トランスデューサ５６の長手方向に一致した
方向に延在するリードＬ（すなわち、図９において左右
方向に延びるリードＬ）の超音波熱圧着は比較的良好で
あるが、しかしトランスデューサ５６の長手方向に対し
て直角に延在するリードＬの超音波熱圧着は不良となり
がちである。というのは、トランスデューサ５６の長手
方向に一致した方向に延在するリードＬは超音波熱圧着
時にその長手方向に超音波振動を受けるために該リード
ＬはリードフレームＬＦの平面内に留められるが、しか
しトランスデューサ５６の長手方向に対して直角に延在
するリードＬは超音波熱圧着時に捩じれ変形を受けるの
で、後者のリードに対する金線Ｇの超音波熱圧着は前者
のリードに比べて劣ることになる。特に、トランスデュ
ーサ５６の長手方向に対して直角に延在するリードＬに
対する金線Ｇの超音波熱圧着はその捩じれ変形と上述し
たようなヒータブロック３０による超音波振動の吸収問
題との双方の理由のために非常に劣悪なものとなり易
い。
【０００９】更に、電子素子の端子パッドとリードフレ
ームＬＦのリードＬとに対する金線等の超音波熱圧着に
ついては該金線等の端部に形成したビードでもって行わ
れるが、超音波圧着効率が低い場合には該ビードの直径
を比較的大きなものとしなければならず、このため上述
したようなタイプのワイヤボンディング装置は集積度の
大きな電子部品、すなわちリードＬの配列ピッチの小さ
な電子部品の製造には適さないものとなる。
ームＬＦのリードＬとに対する金線等の超音波熱圧着に
ついては該金線等の端部に形成したビードでもって行わ
れるが、超音波圧着効率が低い場合には該ビードの直径
を比較的大きなものとしなければならず、このため上述
したようなタイプのワイヤボンディング装置は集積度の
大きな電子部品、すなわちリードＬの配列ピッチの小さ
な電子部品の製造には適さないものとなる。
【００１０】したがって、本発明は、上述したようなワ
イヤボンディング技術において、リードフレームのリー
ドに対する金線等の超音波熱圧着効率を改善して向上さ
せることを目的とする。
イヤボンディング技術において、リードフレームのリー
ドに対する金線等の超音波熱圧着効率を改善して向上さ
せることを目的とする。
【００１１】
【００１２】
【課題を解決するための手段】 本発明によれば、電子素
子をリードフレーム上に搭載させた後に該電子素子をリ
ードフレームのリードに金線等で電気的に接続させるワ
イヤボンディング方法において、可動ヒータブロックを
退避位置からボンディング位置に移動し、可動ヒータブ
ロック上にリードフレームの電子素子搭載部を載せてク
ランプし、可動ヒータブロック上のリードフレームの電
子素子搭載部に対して金線等を適宜供給しつつ該可動ヒ
ータブロック上で電子素子とリードフレームのリードと
に該金線等を超音波熱圧着することにより該電子素子と
該リードとの間に電気的接続を成す際に該超音波熱圧着
時の超音波振動の振幅を増幅させるように該可動ヒータ
ブロックを振動させることを特徴とするワイヤボンディ
ング方法が提供される。また、本発明の第２の局面によ
れば、電子素子をリードフレーム上に搭載させた後に該
電子素子をリードフレームのリードに金線等で電気的に
接続させるワイヤボンディング装置であって、退避位置
とボンディング位置との間で移動自在となった可動ヒー
タブロックと、ボンディング位置に移動させられた可動
ヒータブロック上にリードフレームの電子素子搭載部を
配置させるべく該リードフレームを移動させるための搬
送手段と、可動ヒータブロック上に載せられたリードフ
レームの電子素子搭載部を該可動ヒータブロックに対し
てクランプするためのクランパ手段と、可動ヒータブロ
ック上のリードフレームの電子素子搭載部に金線等を適
宜供給しつつ該可動ヒータブロック上で電子素子とリー
ドフレームのリードとに該金線等を超音波熱圧着するこ
とにより該電子素子と該リードとの間に電気的接続を成
すためのワイヤボンディング手段と、このワイヤボンデ
ィング手段による超音波熱圧着時の超音波振動の振幅を
増幅させるように可動ヒータブロックを振動させるため
の振動手段とを具備することを特徴とするワイヤボンデ
ィング装置が提供される。
子をリードフレーム上に搭載させた後に該電子素子をリ
ードフレームのリードに金線等で電気的に接続させるワ
イヤボンディング方法において、可動ヒータブロックを
退避位置からボンディング位置に移動し、可動ヒータブ
ロック上にリードフレームの電子素子搭載部を載せてク
ランプし、可動ヒータブロック上のリードフレームの電
子素子搭載部に対して金線等を適宜供給しつつ該可動ヒ
ータブロック上で電子素子とリードフレームのリードと
に該金線等を超音波熱圧着することにより該電子素子と
該リードとの間に電気的接続を成す際に該超音波熱圧着
時の超音波振動の振幅を増幅させるように該可動ヒータ
ブロックを振動させることを特徴とするワイヤボンディ
ング方法が提供される。また、本発明の第２の局面によ
れば、電子素子をリードフレーム上に搭載させた後に該
電子素子をリードフレームのリードに金線等で電気的に
接続させるワイヤボンディング装置であって、退避位置
とボンディング位置との間で移動自在となった可動ヒー
タブロックと、ボンディング位置に移動させられた可動
ヒータブロック上にリードフレームの電子素子搭載部を
配置させるべく該リードフレームを移動させるための搬
送手段と、可動ヒータブロック上に載せられたリードフ
レームの電子素子搭載部を該可動ヒータブロックに対し
てクランプするためのクランパ手段と、可動ヒータブロ
ック上のリードフレームの電子素子搭載部に金線等を適
宜供給しつつ該可動ヒータブロック上で電子素子とリー
ドフレームのリードとに該金線等を超音波熱圧着するこ
とにより該電子素子と該リードとの間に電気的接続を成
すためのワイヤボンディング手段と、このワイヤボンデ
ィング手段による超音波熱圧着時の超音波振動の振幅を
増幅させるように可動ヒータブロックを振動させるため
の振動手段とを具備することを特徴とするワイヤボンデ
ィング装置が提供される。
【００１３】さらに、本発明によれば、電子素子をリー
ドフレーム上に搭載させた後に該電子素子をリードフレ
ームのリードに金線等で電気的に接続させるワイヤボン
ディング方法において、可動ヒータブロックを退避位置
からボンディング位置に移動し、可動ヒータブロック上
にリードフレームの電子素子搭載部を載せてクランプ
し、可動ヒータブロック上のリードフレームの電子素子
搭載部に対して金線等を適宜供給し、可動ヒータブロッ
ク上のリードフレームの電子素子搭載部に対して適宜供
給された金線等を電子素子とリードフレームのリードと
に超音波熱圧着させてその間に電気的接続を成すべく該
ヒータブロックを振動させることを特徴とするワイヤボ
ンディング方法が提供される。また、本発明の第３の局
面によれば、電子素子をリードフレーム上に搭載させた
後に該電子素子をリードフレームのリードに金線等で電
気的に接続させるワイヤボンディング装置であって退避
位置とボンディング位置との間で移動自在となった可動
ヒータブロックと、ボンディング位置に移動させられた
可動ヒータブロック上にリードフレームの電子素子搭載
部を配置させるべく該リードフレームを移動させるため
の搬送手段と、可動ヒータブロック上に載せられたリー
ドフレームの電子素子搭載部を該可動ヒータブロックに
対してクランプするためのクランパ手段と、可動ヒータ
ブロック上のリードフレームの電子素子搭載部に金線等
を適宜供給するための供給手段と、この供給手段によっ
て適宜供給された金線等を可動ヒータブロック上で電子
素子とリードフレームのリードとに超音波熱圧着して該
電子素子と該リードとの間に電気的接続を成すべく該ヒ
ータブロックを振動させるための振動手段とを具備する
ことを特徴とするワイヤボンディング装置が提供され
る。
ドフレーム上に搭載させた後に該電子素子をリードフレ
ームのリードに金線等で電気的に接続させるワイヤボン
ディング方法において、可動ヒータブロックを退避位置
からボンディング位置に移動し、可動ヒータブロック上
にリードフレームの電子素子搭載部を載せてクランプ
し、可動ヒータブロック上のリードフレームの電子素子
搭載部に対して金線等を適宜供給し、可動ヒータブロッ
ク上のリードフレームの電子素子搭載部に対して適宜供
給された金線等を電子素子とリードフレームのリードと
に超音波熱圧着させてその間に電気的接続を成すべく該
ヒータブロックを振動させることを特徴とするワイヤボ
ンディング方法が提供される。また、本発明の第３の局
面によれば、電子素子をリードフレーム上に搭載させた
後に該電子素子をリードフレームのリードに金線等で電
気的に接続させるワイヤボンディング装置であって退避
位置とボンディング位置との間で移動自在となった可動
ヒータブロックと、ボンディング位置に移動させられた
可動ヒータブロック上にリードフレームの電子素子搭載
部を配置させるべく該リードフレームを移動させるため
の搬送手段と、可動ヒータブロック上に載せられたリー
ドフレームの電子素子搭載部を該可動ヒータブロックに
対してクランプするためのクランパ手段と、可動ヒータ
ブロック上のリードフレームの電子素子搭載部に金線等
を適宜供給するための供給手段と、この供給手段によっ
て適宜供給された金線等を可動ヒータブロック上で電子
素子とリードフレームのリードとに超音波熱圧着して該
電子素子と該リードとの間に電気的接続を成すべく該ヒ
ータブロックを振動させるための振動手段とを具備する
ことを特徴とするワイヤボンディング装置が提供され
る。
【００１４】
【００１５】
【作用】 本発明に よれば、リードフレーム上の電子素子
とそのリードとに対する金線等の超音波熱圧着が可動ヒ
ータブロック上で行われるが、しかし該可動ヒータブロ
ックは超音波熱圧着時の超音波振動の振幅を増幅させる
ように振動させられるので、超音波熱圧着効率は改善さ
れ得ることになる。
とそのリードとに対する金線等の超音波熱圧着が可動ヒ
ータブロック上で行われるが、しかし該可動ヒータブロ
ックは超音波熱圧着時の超音波振動の振幅を増幅させる
ように振動させられるので、超音波熱圧着効率は改善さ
れ得ることになる。
【００１６】更に、リードフレーム上の電子素子とその
リードとに対する金線等の超音波熱圧着が可動ヒータブ
ロック上で行われるが、しかし超音波熱圧着時の超音波
振動は該可動ヒータブロック自体を振動させることによ
り得られるので、超音波熱圧着効率は改善され得ること
になる。
リードとに対する金線等の超音波熱圧着が可動ヒータブ
ロック上で行われるが、しかし超音波熱圧着時の超音波
振動は該可動ヒータブロック自体を振動させることによ
り得られるので、超音波熱圧着効率は改善され得ること
になる。
【００１７】
【実施例】次に、添付図面の図１ないし図８を参照し
て、本発明による保護ワイヤボンディング方法およびそ
の装置の実施例について説明する。先ず、図１および図
２を参照すると、本発明の第１の局面に従って構成され
たワイヤボンディング装置が示され、このワイヤボンデ
ィング装置も図７および図８で説明したワイヤボンディ
ング装置と同様な構成要素を具備し、それら構成要素に
ついては同じ参照符号が付されている。本実施例では、
リードフレームＬＦを案内する一対のガイドレール１０
はその長手方向に沿って適当な間隔で設置された複数の
ビーム部材６０上に取り付けられ、これらビーム部材６
０のうちの少なくとも２つには一対のロッド要素６２が
その下側から吊下するように取り付けられる。ロッド要
素６２は床面上に設置された支持枠６４の頂部に形成さ
れたガイド孔に挿通させられ、その下端は偏心カム６６
に係合させられる。偏心カム６６はシャフト６８上に固
着され、このシャフト６８はモータ７０によって適宜駆
動される。偏心カム６６をモータ７０でもって回転駆動
することにより、一対のガイドレール１０は図１に示す
上方位置と図２に示し下方位置との間で移動させられ
る。搬送手段１４は図７および図８に示したものと実質
的に同じ構成を持つが、そのガイドレール１６はビーム
部材６０に取り付けられて支持され、このため搬送手段
１４自体も一対のガイドレール１０と共に上下動する。
本実施例では、ヒータブロック３０′を固定ヒータブロ
ックとして構成して、基台３２上から直立した支持柱３
４′上に固定保持することが特徴とされる。
て、本発明による保護ワイヤボンディング方法およびそ
の装置の実施例について説明する。先ず、図１および図
２を参照すると、本発明の第１の局面に従って構成され
たワイヤボンディング装置が示され、このワイヤボンデ
ィング装置も図７および図８で説明したワイヤボンディ
ング装置と同様な構成要素を具備し、それら構成要素に
ついては同じ参照符号が付されている。本実施例では、
リードフレームＬＦを案内する一対のガイドレール１０
はその長手方向に沿って適当な間隔で設置された複数の
ビーム部材６０上に取り付けられ、これらビーム部材６
０のうちの少なくとも２つには一対のロッド要素６２が
その下側から吊下するように取り付けられる。ロッド要
素６２は床面上に設置された支持枠６４の頂部に形成さ
れたガイド孔に挿通させられ、その下端は偏心カム６６
に係合させられる。偏心カム６６はシャフト６８上に固
着され、このシャフト６８はモータ７０によって適宜駆
動される。偏心カム６６をモータ７０でもって回転駆動
することにより、一対のガイドレール１０は図１に示す
上方位置と図２に示し下方位置との間で移動させられ
る。搬送手段１４は図７および図８に示したものと実質
的に同じ構成を持つが、そのガイドレール１６はビーム
部材６０に取り付けられて支持され、このため搬送手段
１４自体も一対のガイドレール１０と共に上下動する。
本実施例では、ヒータブロック３０′を固定ヒータブロ
ックとして構成して、基台３２上から直立した支持柱３
４′上に固定保持することが特徴とされる。
【００１８】以上で述べたワイヤボンディング装置の作
動において、搬送手段１４によりリードフレームＬＦを
一対のガイドレール１０に沿って搬送する間、該一対の
ガイドレール１０は図１に示す上方位置に上昇させら
れ、またクランパ手段４６の押え板４８も上方位置すな
わち非クランプ位置に留められる。リードフレームＬＦ
上に搭載された電子素子が固定ヒータブロック３０′の
上方位置に運ばれると、搬送手段１４の作動は停止され
る。次いで、モータ７０の駆動により偏心カム６６が駆
動され、これにより一対のガイドローラ１０は図２に示
す下方位置まで下降され、このときリードフレームＬＦ
の電子素子搭載部が固定ヒータブロック３０′上に載せ
られる。続いて、空圧作動シリンダ５０の作動により、
押え板４８が図１に示す非クランプ位置から図２に示す
クランプ位置に下降させられ、これにより押え板４８は
図９に示した態様でリードフレームＬＦの電子素子搭載
部に適用される。次に、ワイヤボンディング手段５４で
もってワイヤボンディングが行われるが、このワイヤボ
ンディング作動は先に述べた場合と同様であるが、しか
し本発明の第１の局面によれば、固定ヒータブロック３
０′上でワイヤボンディング作動が行われるので、金線
Ｇの超音波熱圧着時にトランスデューサ５６からキャピ
ラリ５８に伝達される超音波振動が固定ヒータブロック
３０によって吸収される割合は大巾に低減され得る。か
くして、電子素子の端子パッドおよびリードに対する金
線Ｇの超音波熱圧着が良好に行い得る。
動において、搬送手段１４によりリードフレームＬＦを
一対のガイドレール１０に沿って搬送する間、該一対の
ガイドレール１０は図１に示す上方位置に上昇させら
れ、またクランパ手段４６の押え板４８も上方位置すな
わち非クランプ位置に留められる。リードフレームＬＦ
上に搭載された電子素子が固定ヒータブロック３０′の
上方位置に運ばれると、搬送手段１４の作動は停止され
る。次いで、モータ７０の駆動により偏心カム６６が駆
動され、これにより一対のガイドローラ１０は図２に示
す下方位置まで下降され、このときリードフレームＬＦ
の電子素子搭載部が固定ヒータブロック３０′上に載せ
られる。続いて、空圧作動シリンダ５０の作動により、
押え板４８が図１に示す非クランプ位置から図２に示す
クランプ位置に下降させられ、これにより押え板４８は
図９に示した態様でリードフレームＬＦの電子素子搭載
部に適用される。次に、ワイヤボンディング手段５４で
もってワイヤボンディングが行われるが、このワイヤボ
ンディング作動は先に述べた場合と同様であるが、しか
し本発明の第１の局面によれば、固定ヒータブロック３
０′上でワイヤボンディング作動が行われるので、金線
Ｇの超音波熱圧着時にトランスデューサ５６からキャピ
ラリ５８に伝達される超音波振動が固定ヒータブロック
３０によって吸収される割合は大巾に低減され得る。か
くして、電子素子の端子パッドおよびリードに対する金
線Ｇの超音波熱圧着が良好に行い得る。
【００１９】図３を参照すると、本発明による第２の局
面に従って構成されたワイヤボンディング装置が示さ
れ、このワイヤボンディング装置は図７および図８に示
すワイヤボンディング装置とほぼ同様に構成される。本
発明の第２の局面によれば、ヒータブロックすなわち可
動ヒータブロック３０には支持ブラケット７２が固着さ
れ、この支持ブラケット７２上には振動源７４が搭載さ
れる。実施例では、振動源７４は高速モータ７６と、こ
の高速モータ７６の出力シャフトに半径方向に片持ち梁
の態様で取り付けられたアーム要素７８と、このアーム
要素７８の先端には装着された重り８０とからなる。高
速モータ７６は回転駆動されると、アーム要素７８は重
り８０と共に高速回転し、このため可動ヒータブロック
３０には所定の周波数を持つ振動が与えられる。かかる
周波数については、ワイヤボンディング手段５４のキャ
ピラリ５８に与えられる超音波振動の振幅を増幅するよ
うに選ばれる。例えば、図４に示すように、キャピラリ
５８に与えられる振動と可動ヒータブロック３０の振動
を一致させることにより、その合成振動は大巾に増幅さ
れる。かくして、電子素子の端子パッドおよびリードフ
レームＬＦのリードに対する金線Ｇの超音波熱圧着効率
は飛躍的に高められる。また、図５に示すように、キャ
ピラリ５８に与えられる振動の位相と可動ヒータブロッ
ク３０の振動の位相とを互いに零からπ／２の範囲内で
ずらして、その合成振動の振幅の増幅程度を適宜調節し
てもよい。
面に従って構成されたワイヤボンディング装置が示さ
れ、このワイヤボンディング装置は図７および図８に示
すワイヤボンディング装置とほぼ同様に構成される。本
発明の第２の局面によれば、ヒータブロックすなわち可
動ヒータブロック３０には支持ブラケット７２が固着さ
れ、この支持ブラケット７２上には振動源７４が搭載さ
れる。実施例では、振動源７４は高速モータ７６と、こ
の高速モータ７６の出力シャフトに半径方向に片持ち梁
の態様で取り付けられたアーム要素７８と、このアーム
要素７８の先端には装着された重り８０とからなる。高
速モータ７６は回転駆動されると、アーム要素７８は重
り８０と共に高速回転し、このため可動ヒータブロック
３０には所定の周波数を持つ振動が与えられる。かかる
周波数については、ワイヤボンディング手段５４のキャ
ピラリ５８に与えられる超音波振動の振幅を増幅するよ
うに選ばれる。例えば、図４に示すように、キャピラリ
５８に与えられる振動と可動ヒータブロック３０の振動
を一致させることにより、その合成振動は大巾に増幅さ
れる。かくして、電子素子の端子パッドおよびリードフ
レームＬＦのリードに対する金線Ｇの超音波熱圧着効率
は飛躍的に高められる。また、図５に示すように、キャ
ピラリ５８に与えられる振動の位相と可動ヒータブロッ
ク３０の振動の位相とを互いに零からπ／２の範囲内で
ずらして、その合成振動の振幅の増幅程度を適宜調節し
てもよい。
【００２０】図６には図５に示した実施例の変形実施例
が示され、この変形実施例では、振動源７４は例えば圧
電素子、磁歪素子等の振動素子８２と、この振動素子８
２から突出する振動伝達ロッド要素８４とからなる。振
動素子８２は基台３２上に設置された支持柱８６上に設
置され、可動ヒータブロック３０が退避位置から作動位
置すなわちボンディング位置（図６）まで上昇されたと
き、振動伝達ロッド要素８６が可動ヒータブロック３０
の側面に衝合するようになっている。図６に示すよう
に、可動ヒータブロック３０の側面の一部、すなわち振
動伝達ロッド要素８４が配置される側面部の上側にはテ
ーパ面８８が形成され、可動ヒータブロック３０の上昇
時、振動伝達ロッド要素８６は該テーパ面８８を経て可
動ヒータブロック３０の側面に衝合させられる。このよ
うな構成によっても、可動ヒータブロック３０には所定
の周波数を持つ振動が与えられ得る。
が示され、この変形実施例では、振動源７４は例えば圧
電素子、磁歪素子等の振動素子８２と、この振動素子８
２から突出する振動伝達ロッド要素８４とからなる。振
動素子８２は基台３２上に設置された支持柱８６上に設
置され、可動ヒータブロック３０が退避位置から作動位
置すなわちボンディング位置（図６）まで上昇されたと
き、振動伝達ロッド要素８６が可動ヒータブロック３０
の側面に衝合するようになっている。図６に示すよう
に、可動ヒータブロック３０の側面の一部、すなわち振
動伝達ロッド要素８４が配置される側面部の上側にはテ
ーパ面８８が形成され、可動ヒータブロック３０の上昇
時、振動伝達ロッド要素８６は該テーパ面８８を経て可
動ヒータブロック３０の側面に衝合させられる。このよ
うな構成によっても、可動ヒータブロック３０には所定
の周波数を持つ振動が与えられ得る。
【００２１】本発明の第３の局面によるワイヤボンディ
ング装置は図３および図６に示したワイヤボンディング
装置と実質的に同じものとして構成されるが、しかしそ
こではワイヤボンディング手段５６は可動ヒータブロッ
ク３０上のリードフレームＬＦの電子素子搭載部に金線
Ｇを供給する供給手段として機能し、そのトランスデュ
ーサ５６には超音波振動は与えられない。その代わり
に、可動ヒータブロック３０自体が振動源７４によって
振動させられ、これにより電子素子の端子パッドとリー
ドフレームのリードとに対する金線Ｇの超音波熱圧着が
行われる。このような構成にあっては、大きな慣性を持
つ可動ヒータブロック３０自体が振動させられるので、
良好な超音波熱圧着効率が得られる。
ング装置は図３および図６に示したワイヤボンディング
装置と実質的に同じものとして構成されるが、しかしそ
こではワイヤボンディング手段５６は可動ヒータブロッ
ク３０上のリードフレームＬＦの電子素子搭載部に金線
Ｇを供給する供給手段として機能し、そのトランスデュ
ーサ５６には超音波振動は与えられない。その代わり
に、可動ヒータブロック３０自体が振動源７４によって
振動させられ、これにより電子素子の端子パッドとリー
ドフレームのリードとに対する金線Ｇの超音波熱圧着が
行われる。このような構成にあっては、大きな慣性を持
つ可動ヒータブロック３０自体が振動させられるので、
良好な超音波熱圧着効率が得られる。
【００２２】
【発明の効果】以上の記載から明らかなように、本発明
によれば、電子素子の端子パッドとリードフレームのリ
ードとに対する金線等の超音波熱圧着効率が向上するの
で、電子部品の生産性が改善される。また、超音波熱圧
着効率の向上により、金線等の端部に形成するビードの
径を小さくすることができるので、本発明によるワイヤ
ボンディング装置を集積度の更に高い電子部品の製造に
も使用することが可能である。更に、超音波熱圧着効率
の向上のためにヒータブロックの加熱温度を低く設定す
るという作用効果も得られる。
によれば、電子素子の端子パッドとリードフレームのリ
ードとに対する金線等の超音波熱圧着効率が向上するの
で、電子部品の生産性が改善される。また、超音波熱圧
着効率の向上により、金線等の端部に形成するビードの
径を小さくすることができるので、本発明によるワイヤ
ボンディング装置を集積度の更に高い電子部品の製造に
も使用することが可能である。更に、超音波熱圧着効率
の向上のためにヒータブロックの加熱温度を低く設定す
るという作用効果も得られる。
【図１】本発明の第１の局面に従って構成されたワイヤ
ボンディング装置を非ワイヤボンディング作動状態で示
す概略図である。
ボンディング装置を非ワイヤボンディング作動状態で示
す概略図である。
【図２】図１のワイヤボンディング装置をワイヤボンデ
ィング作動状態で示す概略図である。
ィング作動状態で示す概略図である。
【図３】本発明の第２の局面に従って構成されたワイヤ
ボンディング装置をワイヤボンディング作動状態で示す
図である。
ボンディング装置をワイヤボンディング作動状態で示す
図である。
【図４】図３のワイヤボンディング装置による超音波熱
圧着時の振動増幅の一例を図解するグラフである。
圧着時の振動増幅の一例を図解するグラフである。
【図５】図３のワイヤボンディング装置による超音波熱
圧着時の振動増幅のその他の例を図解するグラフであ
る。
圧着時の振動増幅のその他の例を図解するグラフであ
る。
【図６】図３のワイヤボンディング装置の変形実施例を
示す概略図である。
示す概略図である。
【図７】従来のワイヤボンディング装置を非ワイヤボン
ディング作動状態で示す概略図である。
ディング作動状態で示す概略図である。
【図８】図７のワイヤボンディング装置をワイヤボンデ
ィング作動状態で示す概略図である。
ィング作動状態で示す概略図である。
【図９】図８のワイヤボンディング装置でのリードフレ
ームの電子部品搭載部を示す部分平面図である。
ームの電子部品搭載部を示す部分平面図である。
１０…ガイドレール １２…支持コラム １４…搬送手段 １６…ガイドレール １８…キャリヤ部材 ２０…固定アーム ２２…可動アーム ２４…電磁ソレノイド ３０…可動ヒータブロック ３０′…固定ヒータブッロク ３２…基台 ３４…ガイド柱 ３４′…支持柱 ３６…ロッド要素 ３８…ローラ要素 ４０…偏心カム ４２…駆動モータ ４４…台座 ４６…クランパ手段 ４８…押え板 ５０…空圧作動シリンダ ５２…矩形状窓部 ５４…ワイヤボンディング手段 ５６…トランスデューサ ５８…キャピラリ ６０…ビーム部材 ６２…ロッド要素 ６４…支持枠 ６６…偏心カム ６８…シャフト ７０…モータ ７２…支持ブラケット ７４…振動源 ７６…高速モータ ７８…アーム要素 ８０…重り ８２…振動素子 ８４…振動伝達ロッド要素 ８６…支持柱 ８８…テーパ面 ＬＦ…リードフレーム Ｌ…リード Ｇ…金線 Ｅ…電子素子
───────────────────────────────────────────────────── 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 (4)
- 【請求項１】 電子素子（Ｅ）をリードフレーム（Ｌ
Ｆ）上に搭載させた後に該電子素子（Ｅ）をリードフレ
ーム（ＬＦ）のリード（Ｌ）に金線（Ｇ）等で電気的に
接続させるワイヤボンディング方法において、 可動ヒータブロック（３０）を退避位置からボンディン
グ位置に移動し、 前記可動ヒータブロック（３０）上にリードフレーム
（ＬＦ）の電子素子搭載部を載せてクランプし、 前記可動ヒータブロック（３０）上のリードフレーム
（ＬＦ）の電子素子搭載部に対して金線（Ｇ）等を適宜
供給しつつ該可動ヒータブロック（３０）上で電子素子
（Ｅ）とリードフレーム（ＬＦ）のリード（Ｌ）とに該
金線（Ｇ）等を超音波熱圧着することにより該電子素子
と該リードとの間に電気的接続を成す際に該超音波熱圧
着時の超音波振動の振幅を増幅させるように該可動ヒー
タブロック（３０）を振動させることを特徴とするワイ
ヤボンディング方法。 - 【請求項２】 電子素子（Ｅ）をリードフレーム（Ｌ
Ｆ）上に搭載させた後に該電子素子（Ｅ）をリードフレ
ーム（ＬＦ）のリード（Ｌ）に金線（Ｇ）等で電気的に
接続させるワイヤボンディング装置であって、 退避位置とボンディング位置との間で移動自在となった
可動ヒータブロック（３０）と、 前記ボンディング位置に移動させられた可動ヒータブロ
ック（３０）上にリードフレーム（ＬＦ）の電子素子搭
載部を配置させるべく該リードフレーム（ＬＦ）を移動
させるための搬送手段（１４）と、 前記可動ヒータブロック（３０）上に載せられたリード
フレーム（ＬＦ）の電子素子搭載部を該可動ヒータブロ
ック（３０）に対してクランプするためのクランパ手段
（４６）と、 前記可動ヒータブロック（３０）上のリードフレーム
（ＬＦ）の電子素子搭載部に金線（Ｇ）等を適宜供給し
つつ該可動ヒータブロック（３０）上で電子素子（Ｅ）
とリードフレーム（ＬＦ）のリード（Ｌ）とに該金線
（Ｇ）等を超音波熱圧着することにより該電子素子
（Ｅ）と該リード（Ｌ）との間に電気的接続を成すため
のワイヤボンディング手段（５６）と、 前記ワイヤボンディング手段（５６）による超音波熱圧
着時の超音波振動の振幅を増幅させるように前記可動ヒ
ータブロック（３０）を振動させるための振動手段（７
４）とを具備することを特徴とするワイヤボンディング
装置。 - 【請求項３】 電子素子（Ｅ）をリードフレーム（Ｆ
Ｌ）上に搭載させた後に該電子素子（Ｅ）をリードフレ
ーム（ＬＦ）のリード（Ｌ）に金線（Ｇ）等で電気的に
接続させるワイヤボンディング方法において、 可動ヒータブロック（３０）を退避位置からボンディン
グ位置に移動し、 前記可動ヒータブロック（３０）上にリードフレーム
（ＬＦ）の電子素子搭載部を載せてクランプし、 前記可動ヒータブロック（３０）上のリードフレーム
（ＬＦ）の電子素子搭載部に対して金線（Ｇ）等を適宜
供給し、 前記可動ヒータブロック（３０）上のリードフレーム
（ＬＦ）の電子素子搭載部に対して適宜供給された金線
（Ｇ）等を電子素子（Ｅ）とリードフレーム（ＬＦ）の
リード（Ｌ）とに超音波熱圧着させてその間に電気的接
続を成すべく該ヒータブロック（３０）を振動させるこ
とを特徴とするワイヤボンディング方法。 - 【請求項４】 電子素子（Ｅ）をリードフレーム（Ｌ
Ｆ）上に搭載させた後に該電子素子をリードフレーム
（ＬＦ）のリード（Ｌ）に金線（Ｇ）等で電気的に接続
させるワイヤボンディング装置であって、 退避位置とボンディング位置との間で移動自在となった
可動ヒータブロック（３０）と、 前記ボンディング位置に移動させられた可動ヒータブロ
ック（３０）上にリードフレーム（ＬＦ）の電子素子搭
載部を配置させるべく該リードフレーム（ＬＦ）を移動
させるための搬送手段（１４）と、 前記可動ヒータブロック（３０）上に載せられたリード
フレーム（ＬＦ）の電子素子搭載部を該可動ヒータブロ
ック（３０）に対してクランプするためのクランパ手段
（４６）と、 前記可動ヒータブロック（３０）上のリードフレーム
（ＬＦ）の電子素子搭載部に金線等を適宜供給するため
の供給手段（５４）と、 前記供給手段（５４）によって適宜供給された金線
（Ｇ）等を前記可動ヒータブロック（３０）上で電子素
子（Ｅ）とリードフレーム（ＬＦ）のリード（Ｌ）とに
超音波熱圧着して該電子素子（Ｅ）と該リード（Ｌ）と
の間に電気的接続を成すべく該可動ヒータブロック（３
０）を振動させるための振動手段（７４）とを具備する
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 |
|---|---|---|---|
| JP31535293A JP3292770B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | ワイヤボンディング方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31535293A JP3292770B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | ワイヤボンディング方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07169798A JPH07169798A (ja) | 1995-07-04 |
| JP3292770B2 true JP3292770B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=18064387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31535293A Expired - Lifetime JP3292770B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | ワイヤボンディング方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3292770B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015120824A1 (de) * | 2015-12-01 | 2017-06-01 | Hesse Gmbh | Betriebsverfahren für einen Ultraschalldrahtbonder |
-
1993
- 1993-12-15 JP JP31535293A patent/JP3292770B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07169798A (ja) | 1995-07-04 |
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