JP4411615B2 - Wire bonding equipment - Google Patents

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Description

本発明は、ワイヤボンディング装置に関し、特に、ボンディング工程でのワイヤのカットクランプを行うワイヤクランプ機構に特徴を有するワイヤボンディング装置に関する。   The present invention relates to a wire bonding apparatus, and more particularly to a wire bonding apparatus characterized by a wire clamp mechanism that performs a wire cut clamp in a bonding process.

従来のワイヤボンディング装置に設けられたワイヤクランプ装置は、ボンディングヘッドのＺ軸に固定されている固定側ワイヤクランプ部と、固定側ワイヤクランプ部と鋏状に配置され、一点を支点として揺動する可動側ワイヤクランプ部と、この可動側ワイヤクランプ部と連結され、可動側ワイヤクランプ部を駆動するクランプ用ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）とを含み構成されている。この従来のワイヤボンダのワイヤクランプ装置について図１０乃至図１２を参照して詳細に説明する。図１０は、従来のワイヤボンディング装置の設けられたワイヤクランプ装置の一例を示す上面図であり、図１１はその側面図である。また、図１２は、ボンディングのシーケンスを説明するための図である。   A wire clamp device provided in a conventional wire bonding apparatus is arranged in a hook shape with a fixed-side wire clamp part fixed to the Z-axis of the bonding head and a fixed-side wire clamp part, and swings around one point as a fulcrum. The movable-side wire clamp unit is connected to the movable-side wire clamp unit and includes a clamping VCM (voice coil motor) that drives the movable-side wire clamp unit. The conventional wire bonder of the wire bonder will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 10 is a top view showing an example of a wire clamp device provided with a conventional wire bonding apparatus, and FIG. 11 is a side view thereof. FIG. 12 is a diagram for explaining a bonding sequence.

図１０及び図１１に示すように、従来のワイヤクランプ装置は、ボンディング装置ベース１４にＸ軸ステージ１及びＹ軸ステージ２が設けられ、このステージ上に固定されたボンディングヘッド３にボンディングアーム４が設けられている。そして、ボンディングアーム４は、ボンディングツールであるホーン５を保持し、ホーン５の先端にはキャピラリ６が固定されている。   As shown in FIGS. 10 and 11, in the conventional wire clamp apparatus, an X-axis stage 1 and a Y-axis stage 2 are provided on a bonding apparatus base 14, and a bonding arm 4 is mounted on a bonding head 3 fixed on the stage. Is provided. The bonding arm 4 holds a horn 5 as a bonding tool, and a capillary 6 is fixed to the tip of the horn 5.

このキャピラリ６に金線ワイヤ９を通し、キャピラリ６の上方位置において固定側ワイヤクランプ部７ａと可動側ワイヤクランプ部７ｂとで金線ワイヤ９を挟持する。可動側ワイヤクランプ部７ｂには、クランプ用ＶＣＭのコイル２３が連結され、そのコイル２３により可動側ワイヤクランプ部７ｂは支点１５を中心に揺動し、固定側ワイヤクランプ部７ａとで金線ワイヤ９を挟持している。また、ワイヤクランプ部が搭載されたボンディングアーム４は、ボンディングアーム揺動軸１３の周りに高速で揺動する。   A gold wire 9 is passed through the capillary 6, and the gold wire 9 is held between the fixed wire clamp 7 a and the movable wire clamp 7 b at a position above the capillary 6. The movable-side wire clamp portion 7b is connected with a coil 23 of a clamping VCM, and the movable-side wire clamp portion 7b swings around a fulcrum 15 by the coil 23, and a wire wire is connected to the fixed-side wire clamp portion 7a. 9 is pinched. In addition, the bonding arm 4 on which the wire clamp portion is mounted swings around the bonding arm swinging shaft 13 at a high speed.

上記ワイヤボンディング装置のボンディングシーケンスを図１２に示す。図１２の横軸は時間を表し、縦軸はキャピラリ６のＺ軸方向の高さを表している。通常、ワイヤクランプは、セカンドボンディングが終了し（（ｈ）参照）、フィードアップ動作を完了後（（ｉ）参照）、クランプ用ＶＣＭコイル２３を駆動して金線ワイヤ９を挟持し、その状態で上昇することにより、セカンドボンディング点から繋がった金線ワイヤ９を切断している（（ｊ）参照）。   A bonding sequence of the wire bonding apparatus is shown in FIG. The horizontal axis of FIG. 12 represents time, and the vertical axis represents the height of the capillary 6 in the Z-axis direction. Usually, in the wire clamp, after the second bonding is completed (see (h)) and the feed-up operation is completed (see (i)), the clamp VCM coil 23 is driven to pinch the gold wire 9. As a result, the gold wire 9 connected from the second bonding point is cut (see (j)).

このような構成の従来のボンディング装置では、高速でボンディングするためにボンディングヘッドＺ軸は高速で揺動するが、Ｚ軸の高速揺動を実現するためにはワイヤクランプの軽量化・揺動軸回りの小イナーシャ化が必要である。しかしながら、従来のワイヤクランプ装置では、可動側ワイヤクランプ部７ｂを駆動するためのアクチュエータがボンディングアーム４上のワイヤクランプ部に取り付けられているため、ボンディングアーム４の軽量化・小イナーシャ化が困難であるという欠点があった。   In the conventional bonding apparatus having such a configuration, the bonding head Z-axis swings at a high speed in order to perform high-speed bonding. Small inertia around is necessary. However, in the conventional wire clamp device, since the actuator for driving the movable side wire clamp part 7b is attached to the wire clamp part on the bonding arm 4, it is difficult to reduce the weight and the inertia of the bonding arm 4. There was a drawback of being.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、ボンディングアームの軽量化・小イナーシャ化を実現し、Ｚ軸の高速揺動が可能なワイヤボンディング装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its main object is to provide a wire bonding apparatus that realizes a light weight and small inertia of the bonding arm and can swing the Z axis at high speed. There is.

上記目的を達成するため、本発明は、ＸＹステージと、前記ＸＹステージ上に固定された揺動軸と、前記揺動軸を中心としてＺ軸方向に揺動するボンディングアーム部と、ワイヤを把持するワイヤクランプ部と、前記ワイヤクランプ部の狭持と解放を行うワイヤクランプ駆動機構と、を備えたワイヤボンディング装置であって、前記ワイヤクランプ駆動機構の少なくとも一部が、前記ボンディングアーム部から分離して前記ＸＹステージ上に固定され、前記ワイヤクランプ部の少なくとも一部が、前記ボンディングアーム部に固定されているものである。 To achieve the above object, the present invention grasps an XY stage, a swing shaft fixed on the XY stage, a bonding arm portion swinging in the Z-axis direction around the swing shaft, and a wire. A wire bonding apparatus comprising: a wire clamp unit that performs clamping and release of the wire clamp unit, wherein at least a part of the wire clamp drive mechanism is separated from the bonding arm unit Then, it is fixed on the XY stage, and at least a part of the wire clamp part is fixed to the bonding arm part .

また、本発明は、ＸＹステージと、前記ＸＹステージ上に固定された揺動軸と、前記揺動軸を中心としてＺ軸方向に揺動するボンディングアーム部と、ワイヤを把持するワイヤクランプ部と、前記ワイヤクランプ部の狭持と解放を行うワイヤクランプ駆動機構と、を備えたワイヤボンディング装置であって、前記ワイヤクランプ駆動機構の少なくとも一部及び前記ワイヤクランプ部の一部が、前記ボンディングアーム部から分離して前記ＸＹステージ上に固定され、前記ワイヤクランプ部の他の部分が、前記ボンディングアーム部に固定されているものである。 The present invention also provides an XY stage, a swing shaft fixed on the XY stage, a bonding arm portion swinging in the Z-axis direction around the swing shaft, and a wire clamp portion for gripping a wire. , a wire bonding apparatus and a wire clamp driving mechanism for narrow original release of the wire clamp portion, a portion of at least a portion and the wire clamping portion of the wire clamp drive mechanism, the bonding arm It is separated from the part and fixed on the XY stage, and the other part of the wire clamp part is fixed to the bonding arm part .

本発明においては、前記ワイヤクランプ駆動機構は、アクチュエータ固定部と、前記アクチュエータ固定部に係合して移動し、前記ワイヤクランプ部の狭持と解放を行うアクチュエータ可動部とを備えている構成とすることができる。   In the present invention, the wire clamp drive mechanism includes an actuator fixing portion, and an actuator movable portion that engages and moves with the actuator fixing portion to hold and release the wire clamp portion. can do.

また、本発明においては、前記アクチュエータ固定部が前記ボンディングアーム部から分離して前記ＸＹステージ上に固定されている構成とすることができる。   In the present invention, the actuator fixing portion may be separated from the bonding arm portion and fixed on the XY stage.

このように、本発明は、ワイヤクランプ部及びワイヤクランプ部を駆動するためのアクチュエータの少なくとも一部、または、アクチュエータの往復運動をワイヤクランプ部に伝達する駆動力伝達手段をボンディングアーム部の外部に取り付けてボンディングアーム部の軽量化・小イナーシャ化を図り、ボンディングアーム部のＺ軸高速揺動を実現することができる。   As described above, according to the present invention, the wire clamp unit and at least a part of the actuator for driving the wire clamp unit, or the driving force transmitting means for transmitting the reciprocating motion of the actuator to the wire clamp unit are provided outside the bonding arm unit. It can be attached to reduce the weight and inertia of the bonding arm and realize high-speed swinging of the Z-axis of the bonding arm.

以上説明したように、本発明のワイヤボンディング装置によれば、ワイヤクランプ及びワイヤクランプを動作させるためのアクチュエータの少なくとも一部、または、力伝達機構をＸＹステージ上に固定することにより、揺動するボンディングアームの軽量化・小イナーシャ化を図ることができ、高速ボンディングが可能となるという効果を奏する。   As described above, according to the wire bonding apparatus of the present invention, the wire clamp and the actuator for operating the wire clamp, or the force transmission mechanism is fixed on the XY stage to swing. It is possible to reduce the weight and inertia of the bonding arm and to achieve high speed bonding.

本発明に係るワイヤボンディング装置は、その好ましい一実施の形態において、ＸＹステージ１、２上に固定されたボンディングヘッド３に、ボンディングアーム揺動軸１３を介してＺ軸方向に揺動するボンディングアーム４が設けられ、ボンディングアーム４にその一端が固定され、Ｚ軸方向に揺動する一対のワイヤクランプ部７ａ、７ｂの少なくとも一方を駆動するアクチュエータをボンディングアーム４から分離して、ＸＹステージ１、２上に固定されたボンディングヘッド３に設けることにより、ボンディングアーム４の軽量化・小イナーシャ化を図り、かつ、一対のワイヤクランプ部で確実にワイヤをクランプするものである。   In a preferred embodiment of the wire bonding apparatus according to the present invention, a bonding arm that swings in a Z-axis direction via a bonding arm swinging shaft 13 on a bonding head 3 fixed on the XY stages 1 and 2. 4 is provided, one end of which is fixed to the bonding arm 4, and an actuator for driving at least one of the pair of wire clamp portions 7a and 7b swinging in the Z-axis direction is separated from the bonding arm 4, and the XY stage 1, By providing it on the bonding head 3 fixed on the head 2, the weight of the bonding arm 4 is reduced and the inertia is reduced, and the wire is securely clamped by a pair of wire clamp portions.

上記した本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の第１の実施例に係るワイヤボンディング装置について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本実施例のワイヤボンディング装置に設けられたワイヤクランプ装置の全体を示す斜視図であり、図２は、可動側ワイヤクランプ部を拡大した斜視図である。   In order to describe the above-described embodiment of the present invention in more detail, a wire bonding apparatus according to a first example of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG. FIG. 1 is a perspective view showing an entire wire clamp device provided in the wire bonding apparatus of this embodiment, and FIG. 2 is an enlarged perspective view of a movable side wire clamp portion.

まず、図１及び図２を参照すると、本実施例のワイヤボンディング装置は、ワイヤボンディング装置ベース１４上に載置したＸステージ１、Ｙステージ２と、それを駆動するＸ軸ステージ用アクチュエータ１８ａ、Ｙ軸ステージ用アクチュエータ１８ｂと、ＸＹステージ１、２上に固定されたボンディングヘッド３と、ボンディングヘッド３に設けられたボンディングアーム揺動軸１３によりＺ軸方向に駆動するボンディングアーム部４とを備えている。   First, referring to FIG. 1 and FIG. 2, the wire bonding apparatus of this embodiment includes an X stage 1 and a Y stage 2 mounted on a wire bonding apparatus base 14, and an X-axis stage actuator 18a for driving the X stage 1 and Y stage 2. A Y-axis stage actuator 18b, a bonding head 3 fixed on the XY stages 1 and 2, and a bonding arm unit 4 driven in the Z-axis direction by a bonding arm swing shaft 13 provided on the bonding head 3 are provided. ing.

ボンディングアーム部４には固定側ワイヤクランプ部７ａと可動側ワイヤクランプ部７ｂと、固定側ワイヤクランプ部７ａの先端に固定ワイヤ把持部８と、可動側ワイヤクランプ部７ｂには、固定ワイヤ把持部８との間で金線ワイヤ９をクランプする可動ワイヤ把持部１０と、可動ワイヤ把持部１０を取り付けてワイヤクランプ外部からアクチュエータにより弾性変形される板ばね部１１とを備えている。   The bonding arm portion 4 includes a fixed-side wire clamp portion 7a, a movable-side wire clamp portion 7b, a fixed-wire gripping portion 8 at the tip of the fixed-side wire clamp portion 7a, and a movable-side wire clamp portion 7b includes a fixed-wire gripping portion. 8 includes a movable wire gripping portion 10 that clamps the gold wire 9 between and a leaf spring portion 11 that is attached to the movable wire gripping portion 10 and elastically deformed by an actuator from the outside of the wire clamp.

そして、可動ワイヤ把持部１０の外側には、ボンディングヘッド３に取り付けられた可動ワイヤ把持部１０を動作させる固定側アクチュエータ１２と、可動側アクチュエータ１６と、可動側アクチュエータ１６に取り付けられ可動ワイヤ把持部１０を動作させるためのブロック１５と、それを案内するガイド１７ａと、前記ブロック１５に取り付けられボンディングアーム揺動軸１３を中心に動作する板ばね１１と接触しながら転がるボール２２とを備えている。   Further, outside the movable wire gripping portion 10, a fixed side actuator 12 for operating the movable wire gripping portion 10 attached to the bonding head 3, a movable side actuator 16, and a movable wire gripping portion attached to the movable side actuator 16. 10 is provided with a block 15 for operating 10, a guide 17 a that guides the block 15, and a ball 22 that is attached to the block 15 and rolls while contacting the leaf spring 11 that operates around the bonding arm swing shaft 13. .

このようなワイヤボンディング装置におけるワイヤのクランプ動作について説明する。ワイヤクランプは、ＸＹステージ１、２上の揺動するＺ軸ボンディングアーム部４に取り付けられ、ボンディングアーム部４はボンディングツールであるホーン５を保持し、ホーン５の先端にはキャピラリ６が固定されている。このキャピラリ６に金線ワイヤ９を通してキャピラリ６の上方位置において固定ワイヤ把持部８と可動ワイヤ把持部１０とで金線ワイヤ９を挟持する。   A wire clamping operation in such a wire bonding apparatus will be described. The wire clamp is attached to a swinging Z-axis bonding arm 4 on the XY stages 1 and 2, and the bonding arm 4 holds a horn 5 as a bonding tool, and a capillary 6 is fixed to the tip of the horn 5. ing. The gold wire 9 is held between the fixed wire gripping portion 8 and the movable wire gripping portion 10 at a position above the capillary 6 through the gold wire 9 through the capillary 6.

可動ワイヤ把持部１０は、弾性変形する板ばね１１の先端に取り付けられ、板ばね１１はボンディングアーム４に取り付けられている。そして、ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）からなるアクチュエータ１２、１６は、揺動するボンディングアーム４を保持するボンディングヘッド３に取り付けられており、可動側アクチュエータ１６には、その先端にボール２２が取り付けられ、可動ワイヤ把持部１０を動作させるためのブロック１５が取り付けられており、このブロック１５はガイド１７ａにより案内される。   The movable wire gripping part 10 is attached to the tip of a leaf spring 11 that is elastically deformed, and the leaf spring 11 is attached to the bonding arm 4. The actuators 12 and 16 made of VCM (voice coil motor) are attached to the bonding head 3 that holds the swinging bonding arm 4, and the movable actuator 16 has a ball 22 attached to the tip thereof. A block 15 for operating the movable wire gripper 10 is attached, and this block 15 is guided by a guide 17a.

そして、アクチュエータ１２、１６が駆動すると、ブロック１５の先端に取り付けられたボール２２は板ばね１１と可動ワイヤ把持部１０で構成される可動側ワイヤクランプ部７ｂに接触し、板ばね１１を弾性変形させて可動ワイヤ把持部１０と固定ワイヤ把持部８とで金線ワイヤ９を挟持する。ワイヤクランプは金線ワイヤ９を挟持したままボンディングアーム揺動軸１３の回りに動作するため、その間、ボール２２は板ばね１１に接触しながら転がる。なお、金線ワイヤ９の解放は、可動側アクチュエータ１６を可動側ワイヤクランプ部７ｂから遠ざける方向に移動させ、板ばね１１のたわみを元に戻すことにより行う。   When the actuators 12 and 16 are driven, the ball 22 attached to the tip of the block 15 comes into contact with the movable-side wire clamp portion 7b composed of the leaf spring 11 and the movable wire gripping portion 10, and the leaf spring 11 is elastically deformed. Thus, the gold wire 9 is held between the movable wire gripping portion 10 and the fixed wire gripping portion 8. Since the wire clamp operates around the bonding arm swing shaft 13 while holding the gold wire 9, the ball 22 rolls while contacting the leaf spring 11 during that time. The gold wire 9 is released by moving the movable actuator 16 in a direction away from the movable wire clamp portion 7b and returning the deflection of the leaf spring 11.

このように、本実施例のワイヤボンディング装置によれば、Ｚ軸上に揺動するボンディングアーム４に金線ワイヤ９を把持するための固定・可動ワイヤ把持部８、１０を設け、この可動ワイヤ把持部１０を動作させるアクチュエータ１２、１６をＸＹステージ上に固定されたボンディングヘッド３に設けることにより、アクチュエータがボンディングアームに設けられていた従来の構造に比べて、ボンディングアーム４の軽量化・小イナーシャ化を図ることができ、ボンディングアーム４をＺ軸方向に高速に揺動することができる。   As described above, according to the wire bonding apparatus of the present embodiment, the fixed / movable wire gripping portions 8 and 10 for gripping the gold wire 9 are provided on the bonding arm 4 swinging on the Z-axis. By providing the actuators 12 and 16 for operating the gripping unit 10 on the bonding head 3 fixed on the XY stage, the bonding arm 4 is lighter and smaller than the conventional structure in which the actuator is provided on the bonding arm. Inertia can be achieved, and the bonding arm 4 can be swung at high speed in the Z-axis direction.

なお、ワイヤクランプ部７ａ、７ｂがＺ軸上で揺動する際に、ワイヤクランプ部７ａ、７ｂとアクチュエータとのＺ軸上の位置がずれるが、本実施例では、可動側アクチュエータ１６に取り付けられたブロック１５の先端にボール２２が設けられ、このボール２２が転がりながら可動側ワイヤクランプ部７ｂを押圧するため、接触摩擦を低減することができ、かつ、押圧力を常に一定に保つことができる。   When the wire clamp portions 7a and 7b swing on the Z axis, the positions of the wire clamp portions 7a and 7b and the actuator on the Z axis are shifted. In this embodiment, the wire clamp portions 7a and 7b are attached to the movable actuator 16. Since the ball 22 is provided at the tip of the block 15 and the movable wire clamp portion 7b is pressed while the ball 22 rolls, the contact friction can be reduced and the pressing force can always be kept constant. .

次に、本発明の第２の実施例に係るワイヤボンディング装置について、図３を参照して説明する。図３は、第２の実施例に係るワイヤボンディング装置に設けられたワイヤクランプ装置の可動側ワイヤクランプ部を拡大した斜視図である。なお、本実施例は前記した第１の実施例の可動クランプ部に改良を加えたものであり、他の部分の構成に関しては第１の実施例と同様である。   Next, a wire bonding apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an enlarged perspective view of the movable side wire clamp portion of the wire clamp device provided in the wire bonding apparatus according to the second embodiment. In this embodiment, the movable clamp portion of the first embodiment is improved, and the configuration of the other parts is the same as that of the first embodiment.

本実施例のワイヤボンディング装置について図３を参照して説明すると、第１の実施例と同様に、ワイヤボンディング装置ベース１４上に、ＸＹステージ１、２と、ボンディングヘッド３と、ボンディングヘッド３に固定されボンディングアーム揺動軸１３により回動するボンディングアーム４と、固定・可動側ワイヤクランプ部７ａ、７ｂと、可動ワイヤ把持部１０及び固定ワイヤ把持部８と、Ｚ軸方向にスライド可能な固定側アクチュエータ１２及び可動側アクチュエータ１６と、可動側アクチュエータ１６に取り付けられたブロック１５と、ＸＹＺ方向にスライド可能なガイド１７ｂとから構成されている。   The wire bonding apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 3. Similarly to the first embodiment, the XY stages 1 and 2, the bonding head 3, and the bonding head 3 are mounted on the wire bonding apparatus base 14. Bonding arm 4 which is fixed and rotated by bonding arm swing shaft 13, fixed / movable side wire clamp portions 7a and 7b, movable wire gripping portion 10 and fixed wire gripping portion 8, fixed to be slidable in the Z-axis direction The side actuator 12 and the movable side actuator 16, the block 15 attached to the movable side actuator 16, and a guide 17b slidable in the XYZ directions are configured.

このような構成のワイヤボンディング装置の動作について説明すると、ＸＹステージ１、２上に取り付けられた固定・可動側アクチュエータ１２、１６が動作することにより、ブロック１５はガイド１７ｂに案内されて板ばね１１を弾性変形させ、可動ワイヤ把持部１０と固定ワイヤ把持部８とで金線ワイヤ９を挟持する。   The operation of the wire bonding apparatus having such a configuration will be described. When the fixed / movable actuators 12 and 16 mounted on the XY stages 1 and 2 are operated, the block 15 is guided by the guide 17b and the leaf spring 11 is operated. And the gold wire 9 is held between the movable wire gripping portion 10 and the fixed wire gripping portion 8.

そして、図１２に示したボンディングシーケンス通りに、ワイヤクランプ部７ａ、７ｂは金線ワイヤ９をクランプしたまま上昇するが、その際、本実施例では、ガイド１７ｂがＸＹＺ方向にスライド可能な機能を備えているため、ブロック１５は板ばね１１を押して弾性変形させたまま、ガイド１７ｂに案内されて可動側アクチュエータ１６と共に上昇する。なお、金線ワイヤ９の解放は、可動側アクチュエータ１６を可動側ワイヤクランプ部７ｂから遠ざける方向に移動させ、板ばね１１のたわみを元に戻すことにより行う。   Then, according to the bonding sequence shown in FIG. 12, the wire clamp portions 7a and 7b rise while clamping the gold wire 9, but at this time, in this embodiment, the guide 17b has a function capable of sliding in the XYZ directions. Since the block 15 is provided, the block 15 is guided by the guide 17b and is lifted together with the movable actuator 16 while being elastically deformed by pressing the leaf spring 11. The gold wire 9 is released by moving the movable actuator 16 in a direction away from the movable wire clamp portion 7b and returning the deflection of the leaf spring 11.

このように、本実施例のワイヤボンディング装置によれば、前記した第１の実施例と同様に、揺動するＺ軸上に金線ワイヤ９を把持するための固定・可動ワイヤ把持部８、１０を有し、可動ワイヤ把持部１０を動作させるアクチュエータ１２、１６がＸＹステージ上に固定されたボンディングヘッド３に設けられているため、ボンディングアーム４の軽量化・小イナーシャ化を図ることができ、ボンディングアーム４をＺ軸方向に高速に揺動することができる。また、Ｚ軸方向にスライド可能なアクチュエータ１２、１６が、ＸＹＺ方向にスライド可能なガイド１７ｂによって案内されるため、板バネ部１１を確実に弾性変形させることができる。   Thus, according to the wire bonding apparatus of the present embodiment, the fixed / movable wire gripping portion 8 for gripping the gold wire 9 on the swinging Z-axis, as in the first embodiment, 10 and the actuators 12 and 16 for operating the movable wire gripper 10 are provided in the bonding head 3 fixed on the XY stage, so that the bonding arm 4 can be reduced in weight and reduced in inertia. The bonding arm 4 can be swung at high speed in the Z-axis direction. Further, since the actuators 12 and 16 slidable in the Z-axis direction are guided by the guides 17b slidable in the XYZ directions, the leaf spring portion 11 can be reliably elastically deformed.

次に、本発明の第３の実施例に係るワイヤボンディング装置について、図４を参照して説明する。図４は、第３の実施例に係るワイヤボンディング装置に設けられたワイヤクランプ装置の可動側ワイヤクランプ部を拡大した斜視図である。なお、本実施例は、可動側アクチュエータをワイヤ把持部側に固定したことを特徴とするものであり、その他の部分の構成に関しては前記した第１及び第２の実施例と同様である。   Next, a wire bonding apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an enlarged perspective view of the movable wire clamp portion of the wire clamp device provided in the wire bonding apparatus according to the third embodiment. The present embodiment is characterized in that the movable actuator is fixed to the wire gripping portion, and the configuration of the other parts is the same as in the first and second embodiments described above.

第３の実施例のワイヤボンディング装置について図４を参照して説明すると、第１及び第２の実施例と同様に、ワイヤボンディング装置ベース１４上に、ＸＹステージ１、２と、ボンディングヘッド３と、ボンディングヘッド３に固定されたボンディングアーム揺動軸１３により回動するボンディングアーム４と、固定、可動側ワイヤクランプ７ａ、７ｂと、固定、可動ワイヤ把持部８、１０と、可動側ワイヤクランプ部７ｂに取り付けられたＺ軸方向に延びる板状の可動側アクチュエータ１６と、ボンディングヘッド３に取り付けられた固定側アクチュエータ１２とから構成されている。   The wire bonding apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIG. 4. Similarly to the first and second embodiments, the XY stages 1 and 2, the bonding head 3, The bonding arm 4 that is rotated by the bonding arm swing shaft 13 fixed to the bonding head 3, the fixed and movable wire clamps 7 a and 7 b, the fixed and movable wire gripping portions 8 and 10, and the movable wire clamp portion The plate-shaped movable side actuator 16 extending in the Z-axis direction attached to 7b and the fixed side actuator 12 attached to the bonding head 3 are configured.

このような構成のワイヤボンディング装置の動作について説明すると、ボンディングヘッド３に取り付けた固定側アクチュエータ１２と可動側ワイヤクランプに取り付けた可動側アクチュエータ１６が動作することにより、板ばね１１を弾性変形させ、可動ワイヤ把持部１０と固定ワイヤ把持部８とで金線ワイヤ９を挟持する。そして、ボンディングシーケンス通りに、ワイヤクランプ部７ａ、７ｂは金線ワイヤ９をクランプしたまま上昇するが、本実施例の可動側アクチュエータ１６はＺ軸方向に延びる板状に形成されているため、各々のアクチュエータ１２、１６のＺ軸方向の位置が移動しても、確実に板ばね１１を弾性変形させて可動ワイヤ把持部１０を押圧することができる。   The operation of the wire bonding apparatus having such a configuration will be described. When the fixed actuator 12 attached to the bonding head 3 and the movable actuator 16 attached to the movable wire clamp are operated, the leaf spring 11 is elastically deformed. The gold wire 9 is held between the movable wire gripping portion 10 and the fixed wire gripping portion 8. And according to the bonding sequence, the wire clamp portions 7a and 7b rise while clamping the gold wire 9, but the movable side actuator 16 of this embodiment is formed in a plate shape extending in the Z-axis direction. Even if the actuators 12 and 16 move in the Z-axis direction, the leaf spring 11 can be reliably elastically deformed to press the movable wire gripping portion 10.

このように、本実施例のワイヤボンディング装置によれば、可動ワイヤ把持部１０を動作させるアクチュエータのうち、固定側アクチュエータ１２のみがＸＹステージ上に設けられているため、従来のワイヤクランプ装置に比べて、ボンディングアーム４の軽量化・小イナーシャ化を図ることができる。また、可動側アクチュエータ１６はＺ軸方向に延びる板状に形成されているため、Ｚ軸方向の動きに対して、金線ワイヤ９を確実に挟持することができる。   Thus, according to the wire bonding apparatus of the present embodiment, among the actuators that operate the movable wire gripping portion 10, only the fixed side actuator 12 is provided on the XY stage. Thus, the weight and the inertia of the bonding arm 4 can be reduced. In addition, since the movable actuator 16 is formed in a plate shape extending in the Z-axis direction, the gold wire 9 can be securely clamped against movement in the Z-axis direction.

次に、本発明の第４の実施例に係るワイヤボンディング装置について、図５を参照して説明する。図５は、第４の実施例に係るワイヤボンディング装置に設けられたワイヤクランプ装置の可動側ワイヤクランプ部を拡大した斜視図である。なお、本実施例は、ワイヤクランプ部にアクチュエータの動きを伝達する力伝達機構を加えたものであり、他の部分の構成に関しては、前記した第１乃至第３の実施例と同様である。   Next, a wire bonding apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an enlarged perspective view of the movable side wire clamp portion of the wire clamp device provided in the wire bonding apparatus according to the fourth embodiment. In this embodiment, a force transmission mechanism for transmitting the movement of the actuator is added to the wire clamp portion, and the configuration of the other parts is the same as in the first to third embodiments.

図５に示すように、第４の実施例のワイヤボンディング装置は、前記した第１の実施例と同様に、ＸＹステージ１、２とボンディングヘッド３とボンディングアーム４と固定、可動側ワイヤクランプ部７ａ、７ｂと固定、可動ワイヤ把持部８、１０とボンディングヘッド３に取り付けられたアクチュエータ１９、２０とワイヤクランプと接触しながら転がるボール２２とを備え、更に、アクチュエータ１９、２０で可動ワイヤ把持部１０を動作させるための力伝達機構２１をボンディングヘッド３に取り付けたことを特徴とするものである。   As shown in FIG. 5, the wire bonding apparatus of the fourth embodiment is fixed to the XY stages 1 and 2, the bonding head 3, the bonding arm 4, and the movable side wire clamp portion, as in the first embodiment. 7a and 7b, fixed and movable wire gripping portions 8 and 10, actuators 19 and 20 attached to the bonding head 3, and a ball 22 that rolls in contact with the wire clamp. The force transmission mechanism 21 for operating 10 is attached to the bonding head 3.

このような構成のワイヤボンディング装置では、ＸＹステージ１、２上に取り付けたアクチュエータ１９、２０を駆動させ、この駆動力を同じくＸＹステージ１、２上に設けた力伝達機構２１を介し、揺動するＺ軸上の可動ワイヤ把持部１０に伝達し、金線ワイヤ９を挟持・解放させることができる。従って、構造は複雑になるものの、アクチュエータ１９、２０を載置する位置を任意に設定することができるため、設計の自由度が増し、また、ワイヤクランプ部先端部分の構造を簡略化することができる。なお、本実施例では、ワイヤクランプが金線ワイヤ９を挟持している間は力伝達機構２１と板ばね１１間のボール２２は接触しながら転がり、ワイヤクランプ部のＺ軸方向の動きに対しても確実にアクチュエータの押圧力を伝達することができる。   In the wire bonding apparatus having such a configuration, the actuators 19 and 20 mounted on the XY stages 1 and 2 are driven, and this driving force is oscillated via the force transmission mechanism 21 similarly provided on the XY stages 1 and 2. To the movable wire gripping portion 10 on the Z axis, and the gold wire 9 can be clamped and released. Accordingly, although the structure is complicated, the positions where the actuators 19 and 20 are placed can be arbitrarily set, so that the degree of freedom of design is increased and the structure of the tip portion of the wire clamp portion can be simplified. it can. In this embodiment, while the wire clamp is holding the gold wire 9, the ball 22 between the force transmission mechanism 21 and the leaf spring 11 rolls in contact with the movement of the wire clamp portion in the Z-axis direction. However, the pressing force of the actuator can be reliably transmitted.

なお、本実施例では、力伝達機構２１として支点を軸として回動する棒状の形態を例として記載したが、アクチュエータの動きをワイヤクランプ部に伝達することができる構造であれば他の形態でも良いことは明らかである。   In the present embodiment, the rod-like form rotating around the fulcrum as the force transmission mechanism 21 is described as an example, but any other form may be used as long as the movement of the actuator can be transmitted to the wire clamp portion. It is clear that it is good.

次に、本発明の第５の実施例に係るワイヤボンディング装置について、図６を参照して説明する。図６は、第５の実施例に係るワイヤボンディング装置に設けられたワイヤクランプ装置のワイヤクランプ部を拡大した斜視図である。なお、本実施例は、ワイヤクランプ部の両側を駆動することを特徴とするものであり、他の部分の構成に関しては第１乃至第４の実施例と同様である。   Next, a wire bonding apparatus according to a fifth embodiment of the present invention is described with reference to FIG. FIG. 6 is an enlarged perspective view of the wire clamp portion of the wire clamp device provided in the wire bonding apparatus according to the fifth embodiment. The present embodiment is characterized in that both sides of the wire clamp portion are driven, and the configuration of other portions is the same as in the first to fourth embodiments.

図６に示すように、第５の実施例のワイヤボンディング装置は、可動側ワイヤクランプ部７ｂと固定側ワイヤクランプ部７ａとが共に板ばね１１で構成され、２つの可動ワイヤ把持部１０ａ、１０ｂを動作させるためのアクチュエータ１９、２０と力伝達機構２１をボンディングヘッド３に取り付けることを特徴とするものである。   As shown in FIG. 6, in the wire bonding apparatus of the fifth embodiment, the movable side wire clamp portion 7b and the fixed side wire clamp portion 7a are both constituted by the leaf springs 11, and the two movable wire gripping portions 10a and 10b. The actuators 19 and 20 and the force transmission mechanism 21 for operating the actuator are attached to the bonding head 3.

このような構成のワイヤクランプ装置では、揺動するＺ軸を保持するボンディングヘッド３に取り付けた２つのアクチュエータ１９、２０を駆動させ、力伝達機構２１を介して、揺動するＺ軸上の可動ワイヤ把持部１０ａ、１０ｂを両側から挟むように動作させることによって、金線ワイヤ９を挟持・解放させることができる。従って、前記した第１乃至第４の実施例に比べて、金線ワイヤ９をより大きな力で狭持することができる。なお、ワイヤクランプが金線ワイヤ９を挟持している間は、力伝達機構２１と板ばね１１との間のボール２２は接触しながら転がり、Ｚ軸方向の移動に対しても確実にワイヤ把持部を押圧することができる。   In the wire clamp device having such a configuration, the two actuators 19 and 20 attached to the bonding head 3 holding the swinging Z axis are driven, and the movable on the swinging Z axis is moved via the force transmission mechanism 21. By operating the wire gripping portions 10a and 10b so as to be sandwiched from both sides, the gold wire 9 can be sandwiched and released. Therefore, the gold wire 9 can be held with a larger force than the first to fourth embodiments described above. While the wire clamp is holding the gold wire 9, the ball 22 between the force transmission mechanism 21 and the leaf spring 11 rolls in contact with the wire clamp, and reliably grips the wire against movement in the Z-axis direction. The part can be pressed.

次に、本発明の第６の実施例に係るワイヤボンディング装置について、図７乃至図９を参照して説明する。図７及び図８は、第６の実施例に係るワイヤボンディング装置に設けられたワイヤクランプ装置のワイヤクランプ部を拡大した斜視図であり、図７はボンディングアーム／アクチュエータ分離時、図８はボンディングアーム／アクチュエータ一体時を示している。また、図９はワイヤクランプ装置のワイヤクランプ部を拡大した斜視図であり、ワイヤクランプ部の全体をボンディングアームから分離して形成した例を示す図である。なお、本実施例は、ＸＹステージ上に構成されたワイヤクランプ駆動用アクチュエータ１２、１６、またはアクチュエータを含むワイヤクランプ部全体が、金線ワイヤ９を把持する時だけ揺動するボンディングアームと一体となることを特徴とするものである。   Next, a wire bonding apparatus according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8 are enlarged perspective views of the wire clamp portion of the wire clamp device provided in the wire bonding apparatus according to the sixth embodiment. FIG. 7 shows the bonding arm / actuator separated, and FIG. 8 shows the bonding. The arm / actuator is integrated. FIG. 9 is an enlarged perspective view of the wire clamp portion of the wire clamp device, showing an example in which the entire wire clamp portion is formed separately from the bonding arm. In this embodiment, the wire clamp drive actuators 12 and 16 configured on the XY stage, or the entire wire clamp portion including the actuator, are integrated with a bonding arm that swings only when the gold wire 9 is gripped. It is characterized by.

本実施例のワイヤクランプ装置は、図７及び図８に示すように、アクチュエータ支持板ばね２４によりボンディングヘッド３に固定された固定・可動側アクチュエータ１６、１２と、可動側アクチュエータ１６を案内するガイド１７ａと、可動側アクチュエータ１６に固定されて可動側ワイヤクランプ部７ｂを動作させるためのブロック１５とから構成される。   As shown in FIGS. 7 and 8, the wire clamp device of the present embodiment includes fixed / movable actuators 16 and 12 fixed to the bonding head 3 by an actuator support plate spring 24, and a guide for guiding the movable actuator 16. 17a and a block 15 which is fixed to the movable side actuator 16 and operates the movable side wire clamp portion 7b.

上記構成のワイヤクランプ装置では、金線ワイヤ９を把持せずにボンディングアーム４が動作する時には、アクチュエータはボンディングアーム４と接触せずにボンディングヘッド３上にあり、ボンディングアーム４が揺動して金線ワイヤ９をクランプする時にだけアクチュエータと接触して一体となる。このとき、アクチュエータ支持板ばね２４が弾性変形することによりアクチュエータはボンディングアーム４と一体となり、ボンディングアーム４と共に動作するため、ボンディングアーム４の軽量化・小イナーシャ化を図ることができる。   In the wire clamp device having the above configuration, when the bonding arm 4 operates without gripping the gold wire 9, the actuator is on the bonding head 3 without coming into contact with the bonding arm 4, and the bonding arm 4 swings. Only when the gold wire 9 is clamped, it comes into contact with the actuator to be integrated. At this time, since the actuator supporting plate spring 24 is elastically deformed, the actuator is integrated with the bonding arm 4 and operates together with the bonding arm 4, so that the bonding arm 4 can be reduced in weight and reduced in inertia.

本実施例においては、ワイヤクランプ駆動用アクチュエータ全体ではなく、金線ワイヤ９を把持するときにだけ可動側アクチュエータ１６がボンディングアーム４と一体となって動作する構成としても良く、また、図９に示すように、ワイヤクランプ部の全体をボンディングアーム４から分離してボンディングヘッド３上に固定することもできる。この場合は、更にボンディングアーム４の軽量化・小イナーシャ化を図ることができる。   In the present embodiment, the movable side actuator 16 may be integrated with the bonding arm 4 only when the gold wire 9 is gripped instead of the entire wire clamp driving actuator. As shown, the entire wire clamp portion can be separated from the bonding arm 4 and fixed on the bonding head 3. In this case, the bonding arm 4 can be further reduced in weight and inertia.

なお、上記した第１乃至第６の実施例では、アクチュエータとしてＶＣＭを用いた例について記載したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、アクチュエータとして、リニアモータ、電歪素子または磁歪素子等を用いることもできる。また、第４及び第５の実施例で示した力伝達機構は、アクチュエータの駆動力をワイヤ把持部に確実に伝達できる構造であれば良く、その構造は図５及び図６に限定されるものではない。   In the first to sixth embodiments described above, the example using the VCM as the actuator has been described. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and the actuator may be a linear motor, an electrostrictive element, or A magnetostrictive element or the like can also be used. Further, the force transmission mechanism shown in the fourth and fifth embodiments may be any structure that can reliably transmit the driving force of the actuator to the wire gripping portion, and the structure is limited to FIGS. 5 and 6. is not.

本発明の第１の実施例に係るワイヤボンディング装置に設けられたワイヤクランプ装置の全体図である。1 is an overall view of a wire clamp device provided in a wire bonding apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施例に係るワイヤボンディング装置に設けられたワイヤクランプ装置の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the wire clamp apparatus provided in the wire bonding apparatus which concerns on 1st Example of this invention. 本発明の第２の実施例に係るワイヤボンディング装置に設けられたワイヤクランプ装置の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the wire clamp apparatus provided in the wire bonding apparatus which concerns on the 2nd Example of this invention. 本発明の第３の実施例に係るワイヤボンディング装置に設けられたワイヤクランプ装置の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the wire clamp apparatus provided in the wire bonding apparatus which concerns on the 3rd Example of this invention. 本発明の第４の実施例に係るワイヤボンディング装置に設けられたワイヤクランプ装置の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the wire clamp apparatus provided in the wire bonding apparatus which concerns on the 4th Example of this invention. 本発明の第５の実施例に係るワイヤボンディング装置に設けられたワイヤクランプ装置の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the wire clamp apparatus provided in the wire bonding apparatus which concerns on the 5th Example of this invention. 本発明の第６の実施例に係るワイヤボンディング装置に設けられたワイヤクランプ装置のボンディングアーム／アクチュエータ分離時における部分拡大図である。It is the elements on larger scale at the time of isolation | separation of the bonding arm / actuator of the wire clamp apparatus provided in the wire bonding apparatus based on the 6th Example of this invention. 本発明の第６の実施例に係るワイヤボンディング装置に設けられたワイヤクランプ装置のボンディングアーム／アクチュエータ一体時における部分拡大図である。It is the elements on larger scale at the time of bonding arm / actuator integral of the wire clamp apparatus provided in the wire bonding apparatus based on the 6th Example of this invention. 本発明の第６の実施例に係るワイヤボンディング装置に設けられたワイヤクランプ装置の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the wire clamp apparatus provided in the wire bonding apparatus which concerns on the 6th Example of this invention. 従来のワイヤボンディング装置を示す上面図である。It is a top view which shows the conventional wire bonding apparatus. 従来のワイヤボンディング装置を示す側面図である。It is a side view which shows the conventional wire bonding apparatus. ワイヤボンディング装置のボンディングシーケンスを示す図である。It is a figure which shows the bonding sequence of a wire bonding apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１ Ｘ軸ステージ
２ Ｙ軸ステージ
３ ボンディングヘッド
４ ボンディングアーム
５ ホーン
６ キャピラリ
７ａ 固定側ワイヤクランプ部
７ｂ 可動側ワイヤクランプ部
８ 固定ワイヤ把持部
９ 金線ワイヤ
１０、１０ａ、１０ｂ 可動ワイヤ把持部
１１ 板ばね
１２ 固定側アクチュエータ
１３ ボンディングアーム揺動軸
１４ ワイヤボンディング装置ベース
１５ ブロック
１６ 可動側アクチュエータ
１７ａ ガイド
１７ｂ ＸＹＺ方向にスライド可能なガイド
１８ａ Ｘ軸ステージ用アクチュエータ
１８ｂ Ｙ軸ステージ用アクチュエータ
１９ アクチュエータ（ＶＣＭ磁気回路）
２０ アクチュエータ（ＶＣＭコイル）
２１ 力伝達機構
２２ ボール
２３ コイル
２４ アクチュエータ支持板ばね DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 X-axis stage 2 Y-axis stage 3 Bonding head 4 Bonding arm 5 Horn 6 Capillary 7a Fixed side wire clamp part 7b Movable side wire clamp part 8 Fixed wire holding part 9 Gold wire 10, 10a, 10b Movable wire holding part 11 Plate Spring 12 Fixed side actuator 13 Bonding arm swing shaft 14 Wire bonding device base 15 Block 16 Movable side actuator 17a Guide 17b Guide slidable in XYZ direction 18a X axis stage actuator 18b Y axis stage actuator 19 Actuator (VCM magnetic circuit) )
20 Actuator (VCM coil)
21 Force transmission mechanism 22 Ball 23 Coil 24 Actuator support leaf spring

Claims (4)

ＸＹステージと、前記ＸＹステージ上に固定された揺動軸と、前記揺動軸を中心としてＺ軸方向に揺動するボンディングアーム部と、ワイヤを把持するワイヤクランプ部と、前記ワイヤクランプ部の狭持と解放を行うワイヤクランプ駆動機構と、を備えたワイヤボンディング装置であって、
前記ワイヤクランプ駆動機構の少なくとも一部が、前記ボンディングアーム部から分離して前記ＸＹステージ上に固定され、前記ワイヤクランプ部の少なくとも一部が、前記ボンディングアーム部に固定されていることを特徴とするワイヤボンディング装置。 An XY stage, a swing shaft fixed on the XY stage, a bonding arm portion swinging in the Z-axis direction around the swing shaft, a wire clamp portion for gripping a wire, and a wire clamp portion A wire bonding apparatus comprising a wire clamp drive mechanism for holding and releasing,
At least a part of the wire clamp driving mechanism is separated from the bonding arm part and fixed on the XY stage, and at least a part of the wire clamp part is fixed to the bonding arm part. Wire bonding equipment. ＸＹステージと、前記ＸＹステージ上に固定された揺動軸と、前記揺動軸を中心としてＺ軸方向に揺動するボンディングアーム部と、ワイヤを把持するワイヤクランプ部と、前記ワイヤクランプ部の狭持と解放を行うワイヤクランプ駆動機構と、を備えたワイヤボンディング装置であって、
前記ワイヤクランプ駆動機構の少なくとも一部及び前記ワイヤクランプ部の一部が、前記ボンディングアーム部から分離して前記ＸＹステージ上に固定され、前記ワイヤクランプ部の他の部分が、前記ボンディングアーム部に固定されていることを特徴とするワイヤボンディング装置。 An XY stage, a swing shaft fixed on the XY stage, a bonding arm portion swinging in the Z-axis direction around the swing shaft, a wire clamp portion for gripping a wire, and a wire clamp portion A wire bonding apparatus comprising a wire clamp drive mechanism for holding and releasing,
At least a portion of a part and the wire clamp portion of the wire clamp drive mechanism, wherein the separated from the bonding arm portion fixed on the XY stage, the other portion of the wire clamp portion, the bonding arm portion A wire bonding apparatus characterized by being fixed . 前記ワイヤクランプ駆動機構は、アクチュエータ固定部と、前記アクチュエータ固定部に係合して移動し、前記ワイヤクランプ部の狭持と解放を行うアクチュエータ可動部とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のワイヤボンディング装置。   The wire clamp drive mechanism includes an actuator fixing portion, and an actuator movable portion that engages and moves with the actuator fixing portion to clamp and release the wire clamp portion. The wire bonding apparatus according to 1 or 2. 前記アクチュエータ固定部が前記ボンディングアーム部から分離して前記ＸＹステージ上に固定されていることを特徴とする請求項３記載のワイヤボンディング装置。   4. The wire bonding apparatus according to claim 3, wherein the actuator fixing portion is separated from the bonding arm portion and fixed on the XY stage.
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