JP4535235B2 - ワイヤボンディング装置 - Google Patents

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Description

本発明は、キャピラリを圧電素子により振動させながらボンディング作業を行うワイヤボンディング装置に関する。
キャピラリを圧電素子により振動させるワイヤボンディング装置として特許文献１が挙げられる。この構造は、キャピラリをボンディングアームの軸線方向に振動させるように、ボンディングアームのキャピラリ取付部近傍に圧電素子を組み込んでいる。ボンディングアームには、圧電素子に予圧をかける予圧用ボルトが圧電素子後部のボンディングアーム軸線上に設けられている。
特許第３２４５４４５号（特開平５−２７５５０２号）公報
上記従来技術における圧電素子に予圧をかける予圧用ボルトは、圧電素子後部のボンディングアーム軸線上に設けられているので、ボンディングアームを装置より取り外さなければ予圧調整及び圧電素子の交換が行えなく不便であり、メンテナンス性に劣るという問題があった。
本発明の課題は、ボンディングアームを装置より取り外さないで圧電素子の予圧調整及び圧電素子の交換が可能で、メンテナンス性の向上が図れるワイヤボンディング装置を提供することにある。
上記課題を解決するための本発明の請求項１は、キャピラリをボンディングアームの軸線方向に振動させるように、ボンディングアームのキャピラリ取付部近傍に圧電素子用穴が形成され、この圧電素子用穴に圧電素子を組み込み、この圧電素子に予圧をかける予圧付与手段を備え、前記圧電素子に電圧を印加して該圧電素子の伸縮による振動が前記ボンディングアームを介して前記キャピラリに伝達されるワイヤボンディング装置において、前記圧電素子用穴の両側部は薄肉部よりなる弾性部で形成され、前記予圧付与手段は、前記圧電素子の後方に配設された２個の前方及び後方のくさび状取付台座と、前記ボンディングアームの外周より前記後方のくさび状取付台座に螺合した予圧用ボルトとよりなり、前記予圧用ボルトの回転による前記後方のくさび状取付台座の前記予圧用ボルト方向の移動によって前記前方のくさび状取付台座がボンディングアームの軸線方向の移動によって前記圧電素子に予圧をかけることを特徴とする。
上記課題を解決するための本発明の請求項２は、キャピラリをボンディングアームの軸線方向に振動させるように、ボンディングアームのキャピラリ取付部近傍に圧電素子用穴が形成され、この圧電素子用穴に圧電素子を組み込み、この圧電素子に予圧をかける予圧付与手段を備え、前記圧電素子に電圧を印加して該圧電素子の伸縮による振動が前記ボンディングアームを介して前記キャピラリに伝達されるワイヤボンディング装置において、前記圧電素子用穴の両側部は薄肉部よりなる弾性部で形成され、前記予圧付与手段は、前記圧電素子用穴内のキャピラリ取付部と対向する側に配設された取付台座と、この取付台座を前記ボンディングアームの軸線方向に移動させる偏心ピンとよりなり、前記偏心ピンは、ボンディングアームに回転自在に支承された軸部と、この軸部より偏心し外部より操作可能に前記ボンディングアームの外周に突出した操作部とよりなり、前記操作部の操作によって前記取付台座が前記ボンディングアームの軸線方向に移動して前記圧電素子に予圧をかけることを特徴とする。
請求項１の予圧付与手段は、ボンディングアームの外周より操作する外部操作部材と、この外部操作部材の操作によってボンディングアームの軸線方向に移動して前記圧電素子に予圧をかける変換部材とからなるので、ボンディングアームの外周に設けられた外部操作部材を操作することにより圧電素子に予圧がかけられる。即ち、ボンディングアームを装置より取り外さないでも予圧調整ができる。また圧電素子を交換する場合には、ボンディングアームを装置より取り外さないでも取り外すことによって行え、メンテナンス性の向上が図れる。
本発明のワイヤボンディング装置の第１の実施の形態を図１及び図２により説明する。ボンディングアーム１の先端には、ワイヤ２が挿通されるキャピラリ３が固定されている。ボンディングアーム１には、キャピラリ３の取付部近傍に圧電素子用穴１ａが形成され、圧電素子用穴１ａの両側部は薄肉部よりなる弾性部１ｂ、１ｂとなっている。圧電素子用穴１ａの後部側（図において右側）には取付台座用穴１ｃが形成されている。圧電素子用穴１ａ及び取付台座用穴１ｃにはそれぞれ圧電素子４及び２個のくさび状取付台座５、６が配設されている。圧電素子４及びくさび状取付台座５、６を圧電素子用穴１ａ及び取付台座用穴１ｃに保持し、また圧電素子４に予圧をかけるために、後方のくさび状取付台座６には雌ねじが形成されており、雌ねじにはボンディングアーム１の側方から挿入された予圧用ボルト７が螺合されている。ここで、圧電素子４は、その歪方向がキャピラリ３の中心軸線に直交し、かつボンディングアーム１の軸線方向に伸縮するように配設されている。なお、図中、８は試料を示す。
そこで、予圧用ボルト７をねじ込むと、後方のくさび状取付台座６は予圧用ボルト７の方向（矢印Ｂ方向）に移動する。くさび状取付台座５と６の接触面はくさび形状よりなるので、くさび状取付台座５はキャピラリ３の方向（矢印Ｃ方向）に移動する。これにより、圧電素子４に予圧がかけられる。このように、予圧用ボルト７はボンディングアーム１の側方に設けられているので、ボンディングアーム１を装置より取り外さないでも予圧用ボルト７を回して予圧調整ができる。また圧電素子４を交換する場合には、ボンディングアーム１を装置より取り外さないでも予圧用ボルト７をボンディングアーム１より弛めることによって行える。
次に作用について説明する。ボンディング動作は、ボンディングアーム１の水平面内への移動及び上下動により、キャピラリ３が水平面内及び上下方向に移動させられ、従来周知の方法によって行われるので、その詳細な説明は省略する。圧電素子４に電圧が印加されると、圧電素子４の伸縮による振動がボンディングアーム１を介してキャピラリ３に伝達される。このキャピラリ３へ伝達された振動エネルギーにより、ワイヤ２は試料８に接合、即ちボンディングされる。
本発明のワイヤボンディング装置の第２の実施の形態を図３及び図４により説明する。なお、前記実施の形態と同じ又は相当部材には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。前記実施の形態においては、圧電素子用穴１ａ及び取付台座用穴１ｃは上面から下面に貫通して形成されている。本実施の形態は、圧電素子用穴１ａは前記実施の形態と同様に上面から下面に貫通して形成されているが、取付台座用穴１ｃは一方の側面から他方の側面に貫通して形成されている。またくさび状取付台座６には垂直に雌ねじが形成されており、雌ねじにはボンディングアーム１の下方から挿入された予圧用ボルト７が螺合されている。
そこで、予圧用ボルト７をねじ込むと、後方のくさび状取付台座６は予圧用ボルト７の方向（矢印Ｄ方向）に移動する。くさび状取付台座５と６の接触面はくさび形状よりなるので、くさび状取付台座５はキャピラリ３の方向（矢印Ｅ方向）に移動する。これにより、圧電素子４に予圧がかけられる。このように、予圧用ボルト７はボンディングアーム１の下面側に設けられているので、ボンディングアーム１を装置より取り外さないでも予圧用ボルト７を回して予圧調整ができる。また圧電素子４を交換する場合には、ボンディングアーム１を装置より取り外さないでも予圧用ボルト７をボンディングアーム１より取り外すことによって行える。なお、予圧用ボルト７をボンディングアーム１の上面側に設けてもよいことは言うまでもない。
本発明のワイヤボンディング装置の第３の実施の形態を図５により説明する。本実施の形態は、前記各実施の形態のくさび状取付台座５、６及び予圧用ボルト７に代えて偏心ピン１０を用いたものである。圧電素子用穴１ａには圧電素子４とＬ字形の取付台座１１の立上がり部１１ａが配設され、取付台座１１の平面部１１ｂはボンディングアーム１の下面に配設されている。取付台座１１は、固定ねじ１２でボンディングアーム１に固定されており、取付台座１１がボンディングアーム１の軸線方向に移動可能なように、取付台座１１の固定ねじ１２部分は該固定ねじ１２のねじ部より大きな穴１１ｃが形成されている。前記偏心ピン１０は、軸部１０ａがボンディングアーム１に回転自在に支承されており、軸部１０ａより偏心した操作部１０ｂが取付台座１１の平面部１１ｂを貫通して設けられている。操作部１０ｂが貫通された取付台座１１の操作部穴１１ｄは、ボンディングアーム１の軸線方向に直交した方向に伸びた長穴に形成されている。
そこで、固定ねじ１２を僅かに緩めた状態で、操作部１０ｂを矢印Ｇ方向に回すと、偏心ピン１０は軸部１０ａを中心として回転し、操作部１０ｂは取付台座１１の操作部穴１１ｄに沿ってキャピラリ３側（矢印Ｈ方向）に移動する。これにより、取付台座１１が矢印Ｈ方向に移動し、圧電素子４に予圧がかけられる。予圧調整後は固定ねじ１２を締めつけて偏心ピン１０をボンディングアーム１に固定する。本実施の形態においても、偏心ピン１０の操作部１０ｂはボンディングアーム１の外周に設けられているので、ボンディングアーム１を装置より取り外さないでも操作部１０ｂを回して予圧調整ができる。また圧電素子４を交換する場合には、ボンディングアーム１を装置より取り外さないでも固定ねじ１２をボンディングアーム１より取り外すことによって行える。
本発明のワイヤボンディング装置の第１の実施の形態の要部を示す斜視図である。 （ａ）は図１の側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 本発明のワイヤボンディング装置の第２の実施の形態の要部を示す斜視図である。 （ａ）は図３の側面図、（ｂ）は図３の平面図である。 本発明のワイヤボンディング装置の第３の実施の形態の要部を示し、（ａ）は（ｂ）のＦ−Ｆ線断面図、（ｂ）は底面図である。
符号の説明
１ ボンディングアーム
２ ワイヤ
３ キャピラリ
４ 圧電素子
５、６ くさび状取付台座
７ 予圧用ボルト
１０ 偏心ピン
１０ａ 軸部
１０ｂ 操作部
１１ 取付台座

Claims (2)

  1. キャピラリをボンディングアームの軸線方向に振動させるように、ボンディングアームのキャピラリ取付部近傍に圧電素子用穴が形成され、この圧電素子用穴に圧電素子を組み込み、この圧電素子に予圧をかける予圧付与手段を備え、前記圧電素子に電圧を印加して該圧電素子の伸縮による振動が前記ボンディングアームを介して前記キャピラリに伝達されるワイヤボンディング装置において、前記圧電素子用穴の両側部は薄肉部よりなる弾性部で形成され、前記予圧付与手段は、前記圧電素子の後方に配設された２個の前方及び後方のくさび状取付台座と、前記ボンディングアームの外周より前記後方のくさび状取付台座に螺合した予圧用ボルトとよりなり、前記予圧用ボルトの回転による前記後方のくさび状取付台座の前記予圧用ボルト方向の移動によって前記前方のくさび状取付台座がボンディングアームの軸線方向の移動によって前記圧電素子に予圧をかけることを特徴とするワイヤボンディング装置。
  2. キャピラリをボンディングアームの軸線方向に振動させるように、ボンディングアームのキャピラリ取付部近傍に圧電素子用穴が形成され、この圧電素子用穴に圧電素子を組み込み、この圧電素子に予圧をかける予圧付与手段を備え、前記圧電素子に電圧を印加して該圧電素子の伸縮による振動が前記ボンディングアームを介して前記キャピラリに伝達されるワイヤボンディング装置において、前記圧電素子用穴の両側部は薄肉部よりなる弾性部で形成され、前記予圧付与手段は、前記圧電素子用穴内のキャピラリ取付部と対向する側に配設された取付台座と、この取付台座を前記ボンディングアームの軸線方向に移動させる偏心ピンとよりなり、前記偏心ピンは、ボンディングアームに回転自在に支承された軸部と、この軸部より偏心し外部より操作可能に前記ボンディングアームの外周に突出した操作部とよりなり、前記操作部の操作によって前記取付台座が前記ボンディングアームの軸線方向に移動して前記圧電素子に予圧をかけることを特徴とするワイヤボンディング装置。
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