JP4700595B2 - Wire bonding apparatus, bonding tool exchange method and program for wire bonding apparatus - Google Patents

Wire bonding apparatus, bonding tool exchange method and program for wire bonding apparatus Download PDF

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Description

本発明は、ワイヤボンディング装置の構造並びにワイヤボンディング装置のボンディングツール交換方法及びプログラムに関する。   The present invention relates to a structure of a wire bonding apparatus, a bonding tool exchange method for the wire bonding apparatus, and a program.

ワイヤボンディング装置は、ワイヤによって半導体チップのパッドとリードフレームとを接合する装置である。一般的なワイヤボンディング装置は、ボンディングアームの先端に把持されたキャピラリの位置をパッド位置に合わせてキャピラリを下降させてワイヤをパッドにボンディングした後、ワイヤを繰り出しながらキャピラリを上昇させると共にキャピラリをリードフレームの位置に移動させる。そして、再びキャピラリを降下させてワイヤをリードフレームにボンディングしてから、キャピラリを上昇させてワイヤを切断するというボンディングサイクルを繰り返すことによって多くのパッドとリードフレームとの間にワイヤを連続的に接続していく。   The wire bonding apparatus is an apparatus for bonding a pad of a semiconductor chip and a lead frame with a wire. In general wire bonding equipment, the position of the capillary held at the tip of the bonding arm is aligned with the pad position, the capillary is lowered and the wire is bonded to the pad, and then the capillary is lifted and the capillary is read while feeding the wire. Move to frame position. The wire is continuously connected between many pads and the lead frame by repeating the bonding cycle of lowering the capillary again to bond the wire to the lead frame and then raising the capillary to cut the wire. I will do it.

しかし、上記のボンディングの回数が多くなってくるに従って、キャピラリ先端は磨耗し、かつキャピラリ内部のチャンファ部にたとえばリードフレームの銀などが異物として付着し、ワイヤ切れが悪くなる等のボンディングの異常が発生してくる。そこで、キャピラリは、たとえば１００万回などの一定回数のボンディング毎に交換していくことが必要となる。通常のワイヤボンディング装置では、一日に２〜３回程度の交換が必要となる。   However, as the number of times of bonding increases, the tip of the capillary wears, and for example, silver in the lead frame adheres to the chamfer portion inside the capillary as a foreign substance, resulting in a bonding abnormality such as wire breakage becoming worse. Will occur. Therefore, it is necessary to replace the capillaries after a certain number of bondings, for example, 1 million times. In a normal wire bonding apparatus, replacement is required about 2 to 3 times a day.

一般的に、キャピラリの交換は、運転員がワイヤボンディング装置を一端停止させ、手動によって行われている。一方、ワイヤボンディング装置は数十台並べて設置して同時に運転されることが多いことから、各装置での一日３回程度のキャピラリの交換は多大なメンテナンス時間の発生に結びつくという問題があった。   In general, the replacement of the capillary is performed manually by an operator with the wire bonding apparatus stopped once. On the other hand, since several tens of wire bonding apparatuses are installed and operated at the same time, there is a problem that replacement of capillaries about three times a day in each apparatus leads to a great maintenance time. .

このような問題を解決するために、キャピラリなどのボンディングツールの交換作業を自動化したワイヤボンディング装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された従来技術は、ワイヤボンディング装置にボンディングツールを保持しておくツール保持手段を備え、ボンディングアームが取り付けられているボンディングヘッドの移動機構によってボンディングアーム先端のチャックに把持されているボンディングツールの位置をツール保持手段の位置に移動、位置決めし、チャックの締め付け、及び解除を行う締め付け解除手段によってチャックの締め付け、解除を行うと共に、ボンディングアームのボンディング部に対する接離方向の動作によって前記ツール保持手段への収容と装着を行うことによってボンディングツールの交換を行うことができるようになっているものである。   In order to solve such a problem, a wire bonding apparatus that automates the replacement work of a bonding tool such as a capillary has been proposed (see, for example, Patent Document 1). The prior art described in Patent Document 1 includes a tool holding means for holding a bonding tool in a wire bonding apparatus, and is held by a chuck at the tip of the bonding arm by a moving mechanism of a bonding head to which the bonding arm is attached. The position of the bonding tool is moved to the position of the tool holding means, the chuck is tightened and released by the tightening release means for tightening and releasing the chuck, and the bonding arm is moved toward and away from the bonding portion. The bonding tool can be exchanged by housing and attaching to the tool holding means.

特許第３０３４７７４号明細書Japanese Patent No. 3034774

しかし、特許文献１に記載のツール保持手段は、円錐形状の先端部を有する孔開き円柱であるボンディングツールをボンディング部に対する接離方向と平行な方向に保持しているもので、ボンディングツールの長手方向は接離方向と平行な直線方向となっている。一方、ボンディングツールを把持してボンディングツールを接離方向に動作させるボンディングアームは、ある回転中心の周りに回転往復動作を行うものであるので、ボンディングアーム先端はボンディング部に対して円弧状に移動する。このため、特許文献１に記載された従来技術では、交換しようとするボンディングツールの長手方向とボンディングアーム先端の移動方向が同一の方向とならず、ボンディングアーム先端にあるチャックへのボンディングツールの抜差しがスムーズに行なえないという問題があった。   However, the tool holding means described in Patent Document 1 holds the bonding tool, which is a perforated cylinder having a conical tip, in a direction parallel to the contact / separation direction with respect to the bonding portion. The direction is a linear direction parallel to the contact / separation direction. On the other hand, the bonding arm that holds the bonding tool and moves the bonding tool in the contact / separation direction rotates and reciprocates around a certain center of rotation, so the tip of the bonding arm moves in an arc with respect to the bonding part. To do. For this reason, in the conventional technique described in Patent Document 1, the longitudinal direction of the bonding tool to be replaced and the moving direction of the bonding arm tip are not the same direction, and the bonding tool is inserted into and removed from the chuck at the tip of the bonding arm. There was a problem that was not able to go smoothly.

また、ボンディングツールの交換を行う場合には、使用済みボンディングツールに挿通されているワイヤを取り外すことと、交換後のボンディングツールにワイヤを挿通することが必要となる。特許文献１には、ボンディングヘッドとボンディングアームの移動機構及び締め付け解除手段と保持手段を用いることによって、ボンディングツールを交換することについて開示されているが、このようなワイヤの取り外し、挿通を行う機構については記載されていない。このため、特許文献１に記載された従来技術では、ボンディングツールの交換自体を自動化することはできても、それに付帯する作業を自動化することができず、ボンディング工程の中でボンディングツールを交換しながら連続してボンディングをできないという問題があった。   When exchanging the bonding tool, it is necessary to remove the wire inserted into the used bonding tool and to insert the wire into the exchanged bonding tool. Patent Document 1 discloses that a bonding tool is exchanged by using a moving mechanism of a bonding head and a bonding arm, and a tightening release unit and a holding unit. However, a mechanism for removing and inserting such a wire is disclosed. Is not described. For this reason, in the prior art described in Patent Document 1, although the replacement of the bonding tool itself can be automated, the work accompanying it cannot be automated, and the bonding tool is replaced during the bonding process. However, there was a problem that continuous bonding was not possible.

本発明は、ボンディングアームに設けられたチャックへのボンディングツールの抜き差しをスムーズに行うことを目的とする。また、本発明の他の目的は、ボンディング工程の中でボンディングツールを交換しながら連続してボンディングを行うことができるワイヤボンディング装置を提供することである。   An object of the present invention is to smoothly insert and remove a bonding tool into and from a chuck provided on a bonding arm. Another object of the present invention is to provide a wire bonding apparatus capable of performing bonding continuously while exchanging a bonding tool in a bonding process.

本発明のワイヤボンディング装置は、先端に設けられたチャックでボンディングツールを把持し、前記ボンディングツールをボンディング面に対して弧状に接離動作させるボンディングアームと、前記チャックの開閉を行うチャック開閉機構と、ボンディングツールをその長手方向が前記チャックの軸方向となるように保持する保持部と、前記保持部を前記チャックの軸方向に直線移動させる駆動部と、を含み、前記ボンディングアームの静止状態で前記チャック開閉機構と協働して前記チャックへの前記ボンディングツールの抜差しを行うボンディングツール抜差し機構と、を有することを特徴とする。また、前記ボンディングツール抜差し機構の前記保持部は、前記ボンディングツール先端が当接するように前記ボンディングツールを保持し、前記保持部に取り付けられ、前記ボンディングツールを前記チャックに差し込む際に前記ボンディングアームに当接し、前記ボンディングツール先端と前記ボンディングアームとの前記チャックの軸方向の距離を所定の距離に保つスペーサを有することとしても好適である。   A wire bonding apparatus according to the present invention includes a bonding arm that grips a bonding tool with a chuck provided at a tip, and moves the bonding tool in an arc shape with respect to a bonding surface, and a chuck opening and closing mechanism that opens and closes the chuck. A holding unit that holds the bonding tool so that its longitudinal direction is in the axial direction of the chuck, and a drive unit that linearly moves the holding unit in the axial direction of the chuck. A bonding tool inserting / removing mechanism for connecting / disconnecting the bonding tool to / from the chuck in cooperation with the chuck opening / closing mechanism; Further, the holding part of the bonding tool inserting / removing mechanism holds the bonding tool so that a tip of the bonding tool comes into contact with the bonding tool, and is attached to the holding part, and is attached to the bonding arm when the bonding tool is inserted into the chuck. It is also preferable to have a spacer that abuts and maintains the distance in the axial direction of the chuck between the tip of the bonding tool and the bonding arm at a predetermined distance.

また、本発明のワイヤボンディング装置において、前記保持部は、前記保持部と前記チャックとの間の前記ボンディング面に沿った方向の位置ずれを弾性変形によって吸収することができる弾性部を含んでいることとしても好適であるし、前記ボンディングツール抜差し機構は、少なくとも１つの前記ボンディングツール保持部が取り付けられたターレットと、前記ターレットを回転させる回転駆動部と、を有すること、としても好適であるし、前記ボンディングツール抜差し機構は、前記ボンディングアームのボンディング面側に配置されていることとしても好適である。   In the wire bonding apparatus of the present invention, the holding part includes an elastic part that can absorb a displacement in a direction along the bonding surface between the holding part and the chuck by elastic deformation. It is also preferable that the bonding tool inserting / removing mechanism includes a turret to which at least one bonding tool holding unit is attached and a rotation driving unit that rotates the turret. The bonding tool inserting / removing mechanism is preferably arranged on the bonding surface side of the bonding arm.

また、本発明のワイヤボンディング装置において、前記ボンディングアーム先端を移動させる移動機構と、前記保持部の位置を光学的に検出する光学的位置検出手段と、を含み、前記チャックの位置を光学的位置検出手段によって検出した前記保持部の位置に合わせるように前記移動機構によって前記ボンディングアーム先端を移動させることとしても好適であるし、前記ボンディングアーム先端を振動させる振動装置を備え、ボンディングツール抜差し機構によって前記チャックへの前記ボンディングツールの抜差しを行う際に前記振動装置によって前記ボンディングアーム先端を振動させることとしても好適である。   The wire bonding apparatus according to the present invention may further include a moving mechanism that moves the tip of the bonding arm, and an optical position detecting unit that optically detects the position of the holding unit, and the position of the chuck is an optical position. The tip of the bonding arm is preferably moved by the moving mechanism so as to match the position of the holding portion detected by the detecting means, and a vibration device for vibrating the tip of the bonding arm is provided. It is also preferable that the bonding arm tip is vibrated by the vibration device when the bonding tool is inserted into and removed from the chuck.

また、本発明のワイヤボンディング装置において、捨てボンドを行う捨てボンドステージと、前記ボンディングツールに挿通されたワイヤを前記ボンディングツールに対して相対的に移動させるワイヤ送り機構と、前記ボンディングアームの動作制御と前記ワイヤ送り機構の動作制御とを行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記ボンディングアームを動作させて捨てボンドステージに捨てボンドを行ない前記ワイヤ先端に形成されたボールを除去する捨てボンド手段と、前記ワイヤ送り機構によって前記ワイヤを前記ボンディングツール後端から引き出すワイヤ引き出し手段と、前記ボンディングアームの静止状態で前記チャック開閉機構と前記ボンディングツール抜差し機構とを協働させて前記チャックへの前記ボンディングツールの抜差しを行うボンディングツール抜差し手段と、前記ワイヤ送り機構によって前記ワイヤを前記ボンディングツールに挿通させるワイヤ挿通手段と、を有することとしても好適であるし、前記ボンディングアームのボンディング面と反対側にある面に隣接して配置され、前記チャックに把持される前記ボンディングツールのワイヤ孔に向かって前記ワイヤをガイドするワイヤガイドを有することとしても好適である。   Further, in the wire bonding apparatus of the present invention, a discarded bond stage for performing a discarded bond, a wire feed mechanism for moving a wire inserted through the bonding tool relative to the bonding tool, and an operation control of the bonding arm. And a control unit that controls the operation of the wire feed mechanism, and the control unit operates the bonding arm to discard the ball formed at the tip of the wire by performing a bond to the discard bond stage. Bonding means, wire pulling means for pulling out the wire from the rear end of the bonding tool by the wire feeding mechanism, and the chuck opening / closing mechanism and the bonding tool inserting / removing mechanism in cooperation with the bonding arm in a stationary state to the chuck Of the bonding tool It is also preferable to have a bonding tool inserting / removing means for performing insertion, and a wire insertion means for inserting the wire into the bonding tool by the wire feeding mechanism, and a surface on the opposite side to the bonding surface of the bonding arm. It is also preferable to have a wire guide that is arranged adjacent to the wire and guides the wire toward the wire hole of the bonding tool held by the chuck.

本発明のワイヤボンディング装置のボンディングツール交換方法は、先端に設けられたチャックでボンディングツールを把持し、前記ボンディングツールをボンディング面に対して弧状に接離動作させるボンディングアームを動作させて捨てボンドステージに捨てボンドを行ない、前記ボンディングツールに挿通されたワイヤ先端に形成されたボールを除去する捨てボンド工程と、前記ワイヤを前記ボンディングツールに対して相対的に移動させるワイヤ送り機構によって前記ワイヤを前記ボンディングツール後端から引き出すワイヤ引き出し工程と、前記ボンディングアームの静止状態で前記チャックを開閉するチャック開閉機構と、前記ボンディングツールをその長手方向が前記チャックの軸方向となるように保持する保持部と前記保持部を前記チャックの軸方向に直線移動させる駆動部と、を含むボンディングツール抜差し機構とを協働させて前記チャックへの前記ボンディングツールの抜差しを行うボンディングツール抜差し工程と、前記ワイヤ送り機構によって前記ワイヤを前記ボンディングツールに挿通させるワイヤ挿通工程と、を有することを特徴とする。   A bonding tool replacement method for a wire bonding apparatus according to the present invention includes a bonding stage that grips a bonding tool with a chuck provided at a tip, operates a bonding arm that moves the bonding tool in an arc shape with respect to a bonding surface, and discards the bonding stage. And a wire bonding mechanism for removing the ball formed at the tip of the wire inserted through the bonding tool, and a wire feed mechanism for moving the wire relative to the bonding tool. A wire drawing step for drawing out from the rear end of the bonding tool, a chuck opening / closing mechanism for opening and closing the chuck while the bonding arm is stationary, and a holding unit for holding the bonding tool so that the longitudinal direction thereof is the axial direction of the chuck. Holding A bonding tool inserting / removing step for connecting / disconnecting the bonding tool to / from the chuck in cooperation with a bonding tool inserting / removing mechanism including a drive unit that linearly moves the chuck in the axial direction of the chuck; And a wire insertion step of inserting the wire through the bonding tool.

本発明のワイヤボンディング装置のボンディングツール交換プログラムは、先端に設けられたチャックでボンディングツールを把持し、前記ボンディングツールをボンディング面に対して弧状に接離動作させるボンディングアームを動作させて捨てボンドステージに捨てボンドを行ない、前記ボンディングツールに挿通されたワイヤ先端に形成されたボールを除去する捨てボンドプログラムと、前記ワイヤを前記ボンディングツールに対して相対的に移動させるワイヤ送り機構によって前記ワイヤを前記ボンディングツール後端から引き出すワイヤ引き出しプログラムと、前記ボンディングアームの静止状態で前記チャックを開閉するチャック開閉機構と、前記ボンディングツールをその長手方向が前記チャックの軸方向となるように保持する保持部と前記保持部を前記チャックの軸方向に直線移動させる駆動部とを含むボンディングツール抜差し機構と、を協働させて前記チャックへの前記ボンディングツールの抜差しを行うボンディングツール抜差しプログラムと、前記ワイヤ送り機構によって前記ワイヤを前記ボンディングツールに挿通させるワイヤ挿通プログラムと、を有することを特徴とする。   A bonding tool replacement program for a wire bonding apparatus according to the present invention includes a bonding stage that grips a bonding tool with a chuck provided at a tip, operates a bonding arm that moves the bonding tool in an arc shape with respect to a bonding surface, and discards the bonding stage. And a wire feed mechanism for moving the wire relative to the bonding tool and a wire feed mechanism for moving the wire relative to the bonding tool. A wire drawing program for pulling out from the rear end of the bonding tool, a chuck opening / closing mechanism for opening / closing the chuck while the bonding arm is stationary, and holding the bonding tool so that the longitudinal direction thereof is the axial direction of the chuck A bonding tool inserting / extracting program for connecting / disconnecting the bonding tool to / from the chuck in cooperation with a bonding tool inserting / extracting mechanism including a holding unit and a driving unit that linearly moves the holding unit in the axial direction of the chuck; And a wire insertion program for inserting the wire into the bonding tool by a wire feeding mechanism.

本発明は、ボンディングアームに設けられたチャックへのボンディングツールの抜き差しをスムーズに行うことができるという効果を奏する。また、本発明は、ボンディング工程の中でボンディングツールを交換しながら連続してボンディングを行うことができるという効果を奏する。   The present invention has an effect that the bonding tool can be smoothly inserted and removed from the chuck provided on the bonding arm. Further, the present invention has an effect that bonding can be performed continuously while exchanging the bonding tool in the bonding process.

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１を参照しながら本発明の実施形態であるワイヤボンディング装置の全体構成を説明する。図１において、信号線は１点鎖線で示す。図１に示すように、ワイヤボンディング装置１１はＸＹテーブル２０の上にボンディングヘッド１９が設置され、ボンディングヘッド１９にはボンディングアーム１３が取り付けられている。ボンディングアーム１３は高速Ｚモータにて回転中心２７の回りに駆動されて、その先端がボンディング面である半導体ダイ１５のパッド面に対して弧状に接離動作するように構成されている。ボンディングアーム１３の先端は、半導体ダイ１５のパッド面又はリードフレーム１４の表面の近傍では上下方向であるＺ方向に移動する。ボンディングアーム１３の先端には、ボンディングツールであるキャピラリ１６が取り付けられている。ＸＹテーブル２０とボンディングヘッド１９は移動機構を構成し、移動機構はＸＹテーブル２０によってボンディングヘッド１９をボンディング面に沿った面内(ＸＹ面内)で自在な位置に移動することができ、これに取り付けられたボンディングアーム１３を高速Ｚモータで駆動させることによって、ボンディングアーム１３先端及びボンディングアーム１３先端に取り付けられたキャピラリ１６をＸＹＺの方向に自在に移動させることができる。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. An overall configuration of a wire bonding apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the signal line is indicated by a one-dot chain line. As shown in FIG. 1, in the wire bonding apparatus 11, a bonding head 19 is installed on an XY table 20, and a bonding arm 13 is attached to the bonding head 19. The bonding arm 13 is driven around a rotation center 27 by a high-speed Z motor, and the tip of the bonding arm 13 is configured to contact and separate in an arc shape with respect to the pad surface of the semiconductor die 15 which is a bonding surface. The tip of the bonding arm 13 moves in the Z direction which is the vertical direction near the pad surface of the semiconductor die 15 or the surface of the lead frame 14. A capillary 16 as a bonding tool is attached to the tip of the bonding arm 13. The XY table 20 and the bonding head 19 constitute a moving mechanism, and the moving mechanism can move the bonding head 19 to any position within the plane along the bonding surface (in the XY plane) by the XY table 20. By driving the attached bonding arm 13 with a high-speed Z motor, the tip of the bonding arm 13 and the capillary 16 attached to the tip of the bonding arm 13 can be moved freely in the XYZ directions.

キャピラリ１６は円錐形状の先端部を有する孔開き円柱で、中心部のワイヤ孔に金線等で製造されたワイヤ１２を挿通させることができる構造となっている。ボンディングアーム１３は、超音波振動子２１によって超音波エネルギをキャピラリ１６に供給し、キャピラリ１６に挿通されたワイヤ１２をボンディング面である半導体ダイ１５のパッド面、及びリードフレーム１４に押し付けて接合させる機能を有している。   The capillary 16 is a perforated cylinder having a conical tip, and has a structure in which a wire 12 made of a gold wire or the like can be inserted into a wire hole in the center. The bonding arm 13 supplies ultrasonic energy to the capillary 16 by the ultrasonic vibrator 21, and presses and bonds the wire 12 inserted through the capillary 16 to the pad surface of the semiconductor die 15 as a bonding surface and the lead frame 14. It has a function.

ボンディングへッド１９にはキャピラリ１６に挿通されるワイヤ１２を把持、開放する第１クランパ１７ａと第２クランパ１７ｂとが設けられている。第１クランパ１７ａはボンディングアーム１３と共にＺ方向に移動し、ボンディングアーム１３の動作と協働してワイヤ１２を把持、開放することによってワイヤ１２の繰り出しを行うワイヤ送り機構を構成すると共にワイヤの切断を行う機能を有している。第２クランパ１７ｂは第１クランパの動作と協働してワイヤ１２の繰り出し、引き出しを行うことができる機能を有している。第１クランパ１７ａと第２クランパ１７ｂは、少なくともいずれか一方をボンディングアーム１３のＺ方向動作とは独立してＺ方向に動作させることができるように構成し、その差動動作によってキャピラリ１６に挿通されたワイヤ１２をキャピラリ１６に対して相対的に移動させ、ワイヤ１２をキャピラリ１６から引き出したりワイヤ１２をキャピラリに挿入したりするワイヤ送り機構を構成することとしても良い。また、第１クランパ１７ａと第２クランパ１７ｂと超音波振動子２１とによってワイヤ１２をキャピラリに挿入するワイヤ送り機構を構成するようにしてもよい。この場合には、第１クランパ１７ａと第２クランパ１７ｂとを共に開放状態とし、超音波振動子２１でキャピラリ１６を振動させて、ワイヤ１２をキャピラリ１６のワイヤ孔に挿通させていく。挿通させる際に後に述べる真空配管によってワイヤ１２を吸引して、よりスムーズにワイヤ１２の挿通を行えるように構成してもよい。   The bonding head 19 is provided with a first clamper 17a and a second clamper 17b for gripping and releasing the wire 12 inserted through the capillary 16. The first clamper 17a moves in the Z direction together with the bonding arm 13, and constitutes a wire feed mechanism for feeding the wire 12 by grasping and releasing the wire 12 in cooperation with the operation of the bonding arm 13 and cutting the wire. It has a function to perform. The second clamper 17b has a function capable of feeding and pulling out the wire 12 in cooperation with the operation of the first clamper. The first clamper 17a and the second clamper 17b are configured so that at least one of them can be operated in the Z direction independently of the Z direction operation of the bonding arm 13, and is inserted into the capillary 16 by the differential operation. It is also possible to configure a wire feed mechanism that moves the wire 12 relative to the capillary 16 and draws the wire 12 from the capillary 16 or inserts the wire 12 into the capillary. Further, the first clamper 17a, the second clamper 17b, and the ultrasonic transducer 21 may constitute a wire feed mechanism for inserting the wire 12 into the capillary. In this case, both the first clamper 17a and the second clamper 17b are opened, the capillary 16 is vibrated by the ultrasonic vibrator 21, and the wire 12 is inserted through the wire hole of the capillary 16. When inserting the wire 12, the wire 12 may be sucked by a vacuum pipe described later so that the wire 12 can be inserted more smoothly.

ボンディングアーム１３のボンディング面と反対側で、ボンディングアーム１３と第１クランパ１７ａとの間には、ワイヤ送り機構によってキャピラリ１６のワイヤ孔にワイヤ１２を挿通していく際に、ワイヤ１２をガイドするワイヤガイド２８が設けられている。ワイヤガイド２８は第１クランパ１７ａの側に広がった漏斗形状であり、広い側の口から入ったワイヤ１２を狭い口からキャピラリ１６のワイヤ孔に向かってガイドされるように構成されている。   On the opposite side of the bonding surface of the bonding arm 13, the wire 12 is guided between the bonding arm 13 and the first clamper 17 a when the wire 12 is inserted into the wire hole of the capillary 16 by the wire feed mechanism. A wire guide 28 is provided. The wire guide 28 has a funnel shape spreading toward the first clamper 17 a, and is configured to guide the wire 12 entering from the wide side mouth toward the wire hole of the capillary 16 from the narrow side.

ＸＹテーブル２０のボンディングアーム１３の先端側にはリードフレーム１４をガイドする２本の搬送ガイド２２が設けられ、この搬送ガイド２２によって半導体ダイ１５の装着されたリードフレーム１４が図中のＸ方向に向かって搬送される。各搬送ガイド２２の間には、ボンディングを行うボンディングステージ２３が設けられ、ボンディングステージ２３に搬送されたリードフレーム１４はボンディングステージ２３に吸着固定される。   Two conveyance guides 22 for guiding the lead frame 14 are provided on the tip end side of the bonding arm 13 of the XY table 20, and the lead frame 14 on which the semiconductor die 15 is mounted by the conveyance guide 22 in the X direction in the figure. It is conveyed toward. A bonding stage 23 for performing bonding is provided between the conveyance guides 22, and the lead frame 14 conveyed to the bonding stage 23 is fixed to the bonding stage 23 by suction.

上記のワイヤボンディング装置１１は内部にＣＰＵを持つ制御部７１によって各部の位置の検出及び動作制御が行われ、半導体ダイ１５とリードフレーム１４との間をワイヤ１２によって接続する。制御部７１のＣＰＵは動作制御プログラムによって動作制御指令を出力する。ＸＹテーブル２０には、ボンディングへッド１９のＸＹ方向位置を検出するＸＹ位置検出手段２５が設けられている。ＸＹ位置検出手段２５は基準点からのＸ及びＹ方向の各距離を測定してボンディングへッド１９の位置を検出するものであってもよいし、ＸＹテーブルの基準点からボンディングへッド１９の基準点までの距離を測定してボンディングへッド１９の位置を検出するものであってもよい。ＸＹ位置検出手段は、非接触式であってもよいし、接触式であってもよい。また、ボンディングへッド１９にはボンディングアーム１３の回転中心２７の回りの回転角度を検出することによってボンディングアーム１３先端のＺ方向高さあるいはキャピラリ１６先端のＺ方向高さを検出するＺ位置検出手段２６が設けられている。Ｚ位置検出手段は回転角度を検出するものでなく、ボンディングアーム１３先端やキャピラリ１６先端の位置を直接検出するようなものであってもよい。また、Ｚ位置検出手段２６も非接触式であってもよいし、接触式であってもよい。   In the wire bonding apparatus 11, the position of each part is detected and the operation is controlled by the control unit 71 having a CPU inside, and the semiconductor die 15 and the lead frame 14 are connected by the wire 12. The CPU of the control unit 71 outputs an operation control command according to an operation control program. The XY table 20 is provided with XY position detecting means 25 for detecting the position of the bonding head 19 in the XY direction. The XY position detection means 25 may detect the position of the bonding head 19 by measuring each distance in the X and Y directions from the reference point, or may detect the position of the bonding head 19 from the reference point of the XY table. The position of the bonding head 19 may be detected by measuring the distance to the reference point. The XY position detection means may be a non-contact type or a contact type. The bonding head 19 detects the rotation angle around the rotation center 27 of the bonding arm 13 to detect the Z-direction height of the tip of the bonding arm 13 or the Z-direction height of the tip of the capillary 16. Means 26 are provided. The Z position detection means does not detect the rotation angle but may directly detect the position of the tip of the bonding arm 13 or the tip of the capillary 16. Further, the Z position detecting means 26 may be a non-contact type or a contact type.

ボンディングへッド１９には、半導体ダイ１５、リードフレーム１４、ボンディングツール抜差し機構などの画像を取得する撮像手段であるカメラ２４が取り付けられている。カメラ２４はボンディング面に沿った方向の面（ＸＹ面）における各部の平面画像を取得することに加えて、鏡やプリズムなどの光路変更手段を組み合わせることによって各部の立面画像を取得するように構成することができる。カメラ２４によって取得された平面画像、立面画像は制御部７１によって画像処理され、各部のＸＹＺ方向の位置が検出される。カメラ２４と制御部７１の画像処理手段は光学的位置検出手段を構成する。カメラ２４は画像信号を取得することができるものであれば絞り機構やシャッタ等の無い撮像素子とレンズ等によって構成されるものでもよい。   The bonding head 19 is attached with a camera 24 which is an imaging means for acquiring images such as the semiconductor die 15, the lead frame 14, and a bonding tool inserting / removing mechanism. The camera 24 obtains an elevation image of each part by combining optical path changing means such as a mirror and a prism in addition to obtaining a planar image of each part on a plane (XY plane) in a direction along the bonding surface. Can be configured. The plane image and the elevation image acquired by the camera 24 are subjected to image processing by the control unit 71, and the position of each unit in the XYZ directions is detected. The camera 24 and the image processing means of the control unit 71 constitute an optical position detection means. The camera 24 may be configured by an imaging device without a diaphragm mechanism or a shutter, a lens, or the like as long as it can acquire an image signal.

上記のＸＹ位置検出手段２５、Ｚ位置検出手段２６、及び撮像手段であるカメラ２４の検出信号は、それぞれＸＹ位置検出インターフェース８７、Ｚ位置検出インターフェース８１、カメラインターフェース７７を介してデータバス７３から制御部７１に接続され、各信号が制御部７１に入力されるように構成されている。また、ＸＹテーブル２０、Ｚモータ、第１および第２クランパ１７ａ，１７ｂ、及び超音波振動子２１はそれぞれＸＹテーブルインターフェース８５、Ｚモータインターフェース８２、クランパ開閉インターフェース７９、超音波振動子インターフェース８３を介してデータバス７３から制御部７１に接続され、制御部７１からの指令によって各機器が動作するように構成されている。   The detection signals of the XY position detection means 25, the Z position detection means 26, and the camera 24 that is the imaging means are controlled from the data bus 73 via the XY position detection interface 87, the Z position detection interface 81, and the camera interface 77, respectively. It is connected to the unit 71, and each signal is input to the control unit 71. The XY table 20, the Z motor, the first and second clampers 17a and 17b, and the ultrasonic transducer 21 are connected via an XY table interface 85, a Z motor interface 82, a clamper opening / closing interface 79, and an ultrasonic transducer interface 83, respectively. The data bus 73 is connected to the control unit 71, and each device is configured to operate in response to a command from the control unit 71.

データバス７３には記憶部７５が接続されている。記憶部７５は制御部７１の行う位置検出処理や、制御指令出力動作に必要なデータを保持しており、制御部７１からの指令によってデータを制御部７１に出力し、或いは入力された信号データなどを記憶、保持する。   A storage unit 75 is connected to the data bus 73. The storage unit 75 holds data necessary for the position detection processing performed by the control unit 71 and the control command output operation, and outputs data to the control unit 71 in response to a command from the control unit 71 or input signal data. Memorize and hold etc.

図２に示すように、ボンディングアーム１３の先端にはボンディングツールであるキャピラリ１６を把持するチャック１８ａとチャック１８ａの開閉を行うためのレンチ孔１８ｂが設けられている。ボンディングステージ２３のボンディングへッド１９と反対側で、ボンディングアーム１３のボンディング面側には、ボンディングアーム１３のチャック１８ａにキャピラリ１６を抜差しするボンディングツール抜差し機構３１と、ボンディングアーム１３のレンチ孔１８ｂにレンチ３３ａを抜差し及び回転させるチャック開閉機構３３と捨てボンドが行われる捨てボンドステージ３５とが設けられている。捨てボンドステージ３５はボンディング面である半導体ダイ１５のパッド面と略同一のＺ方向位置となるように構成されている。   As shown in FIG. 2, the tip of the bonding arm 13 is provided with a chuck 18a for holding a capillary 16 as a bonding tool and a wrench hole 18b for opening and closing the chuck 18a. On the side of the bonding stage 23 opposite to the bonding head 19 and on the bonding surface side of the bonding arm 13, a bonding tool insertion / extraction mechanism 31 for inserting / removing the capillary 16 into / from the chuck 18 a of the bonding arm 13, and a wrench hole 18 b of the bonding arm 13. A chuck opening / closing mechanism 33 for inserting / removing and rotating the wrench 33a and a discarding bond stage 35 for discarding bonding are provided. The discarded bond stage 35 is configured to have a position in the Z direction substantially the same as the pad surface of the semiconductor die 15 which is a bonding surface.

図３(ａ)、(ｂ)を参照しながらボンディングアーム先端のチャック１８ａの構成について説明する。図３(ａ)に示すように、チャック１８ａは閉じた状態でキャピラリ１６の円筒部を把持する円筒状の孔であり、孔の大きさを拡大して開閉することができるように一端にスリット１８ｃが設けられている。レンチ孔１８ｂの一端は上記のスリット１８ｃにつながっている円筒面形状で他端はボンディングアーム１３先端側からボンディングへッド１９側に向かって細長く延びた三角形状の孔となっている。レンチ孔１８ｂはボンディングアーム１３の長手方向の孔径がボンディングアーム１３の幅方向の孔径よりも長くなるように構成されている。図３(ｂ)に示すように、レンチ孔１８ｂは、長円形断面のレンチ３３ａを差し込んで回転させることによって上記のスリット１８ｃ及びそれにつながっているチャック１８ａを開くことができるように構成されている。チャック１８ａが開いた状態では、チャック１８ａの円筒状の孔の内径はキャピラリ１６の外径よりも大きくなり、チャック１８ａにキャピラリ１６を抜差しすることができるようになっている。   The configuration of the chuck 18a at the tip of the bonding arm will be described with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b). As shown in FIG. 3A, the chuck 18a is a cylindrical hole that holds the cylindrical portion of the capillary 16 in a closed state, and is slit at one end so that the size of the hole can be enlarged and opened. 18c is provided. One end of the wrench hole 18b is in the shape of a cylindrical surface connected to the slit 18c, and the other end is a triangular hole extending elongated from the distal end side of the bonding arm 13 toward the bonding head 19 side. The wrench hole 18 b is configured such that the hole diameter in the longitudinal direction of the bonding arm 13 is longer than the hole diameter in the width direction of the bonding arm 13. As shown in FIG. 3B, the wrench hole 18b is configured to open the slit 18c and the chuck 18a connected thereto by inserting and rotating a wrench 33a having an oval cross section. . When the chuck 18a is opened, the inner diameter of the cylindrical hole of the chuck 18a is larger than the outer diameter of the capillary 16, and the capillary 16 can be inserted into and removed from the chuck 18a.

閉じた状態で円筒形状のキャピラリ１６を把持し、開いた状態でキャピラリ１６の抜差しをすることができればチャック１８ａは上記のような構成に限られない。例えばボンディングアーム１３に先端からボンディングへッド１９に向かって設けられたスリットの両側にキャピラリ１６を把持する円筒面を対向して設け、上記のスリットをねじなどの締め付け具によって締め付け、解除してチャック１８ａの開閉を行うような構成としても良い。この場合締め付け具はチャック１８ａの軸方向に装着、取り外しするものであっても良いし、チャック１８ａの軸方向と直角方向から装着、取り外しするものであっても良い。   The chuck 18a is not limited to the above configuration as long as the cylindrical capillary 16 can be gripped in the closed state and the capillary 16 can be inserted and removed in the open state. For example, a cylindrical surface for gripping the capillary 16 is provided opposite to both sides of a slit provided in the bonding arm 13 from the tip toward the bonding head 19, and the slit is tightened and released by a fastening tool such as a screw. The chuck 18a may be configured to open and close. In this case, the fastening tool may be mounted and removed in the axial direction of the chuck 18a, or may be mounted and removed from a direction perpendicular to the axial direction of the chuck 18a.

図１及び図２に示すように、ボンディングツール抜差し機構３１は、円筒形状で内面にキャピラリ１６の長手方向がチャック１８ａの軸方向となるようにキャピラリ１６を保持する保持部３１ａと、複数の保持部３１ａが取り付けられた円板状のターレット３１ｃと、ターレット３１ｃからボンディングアーム１３に向かって突出したスペーサ３１ｂと、ターレット３１ｃをチャック１８ａの軸方向に直線移動させる直線駆動部３１ｄと、ターレット３１ｃを回転させるためのモータ３１ｅと、ターレット３１ｃ又はモータ３１ｅの回転軸と共に回転するプーリ３１ｆと、プーリ３１ｆに掛けられてモータ３１ｅの回転力を伝達するベルト３１ｇと、によって構成されている。ボンディングツール抜差し機構３１には、保持部３１ａの内面の空気を排気する真空配管３８が接続されており、真空配管３８には開閉によって空気の排気と遮断を行う真空バルブ３７が設けられている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the bonding tool insertion / extraction mechanism 31 has a cylindrical shape, a holding portion 31a for holding the capillary 16 on the inner surface so that the longitudinal direction of the capillary 16 is the axial direction of the chuck 18a, and a plurality of holdings A disc-shaped turret 31c to which a portion 31a is attached, a spacer 31b protruding from the turret 31c toward the bonding arm 13, a linear drive unit 31d for linearly moving the turret 31c in the axial direction of the chuck 18a, and a turret 31c. The motor 31e for rotating, a pulley 31f that rotates together with the turret 31c or the rotating shaft of the motor 31e, and a belt 31g that is hung on the pulley 31f and transmits the rotational force of the motor 31e. A vacuum pipe 38 for exhausting the air on the inner surface of the holding portion 31a is connected to the bonding tool insertion / extraction mechanism 31. The vacuum pipe 38 is provided with a vacuum valve 37 for exhausting and blocking air by opening and closing.

本実施形態ではボンディングツール抜差し機構３１は、ボンディングアーム１３のボンディング面側に配置されるよう構成されているが、キャピラリ１６を保持してキャピラリ１６をチャック１８ａへの抜差しが行なえれば、ボンディング面側ではなくボンディング面と反対側に配置されるように構成されてもよい。   In this embodiment, the bonding tool inserting / removing mechanism 31 is configured to be disposed on the bonding surface side of the bonding arm 13. However, if the capillary 16 is held and the capillary 16 can be inserted into and removed from the chuck 18 a, the bonding surface is removed. You may be comprised so that it may be arrange | positioned not on the side but the bonding surface.

ボンディングツール抜差し機構３１の直線駆動部３１ｄと、モータ３１ｅはボンディングツール抜差し機構インターフェース９１を介して制御部７１に接続され、チャック開閉機構３３の直線駆動部３３ｄと、モータ３３ｅはチャック開閉機構インターフェース８９を介して制御部７１に接続され、真空バルブ３７は真空バルブインターフェース９３を介して制御部７１に接続され、制御部７１の指令によって駆動制御されるように構成されている。   The linear drive unit 31d of the bonding tool insertion / extraction mechanism 31 and the motor 31e are connected to the control unit 71 via the bonding tool extraction / extraction mechanism interface 91, and the linear drive unit 33d of the chuck opening / closing mechanism 33 and the motor 33e are connected to the chuck opening / closing mechanism interface 89. The vacuum valve 37 is connected to the control unit 71 via a vacuum valve interface 93 and is driven and controlled by a command from the control unit 71.

図２に示すように、チャック開閉機構３３は、長円形断面でレンチ孔１８ｂに差し込まれるレンチ３３ａと、レンチ３３ａをレンチ孔１８ｂの軸方向に直線移動させる直線駆動部３３ｄと、レンチ３３ａを回転させるためのモータ３３ｅと、レンチ３３ａ又はモータ回転軸と共に回転するプーリ３３ｆと、プーリ３３ｆに掛けられてモータ３３ｅの回転力を伝達するベルト３３ｇと、によって構成されている。   As shown in FIG. 2, the chuck opening / closing mechanism 33 has an oval cross section, a wrench 33a inserted into the wrench hole 18b, a linear drive unit 33d that linearly moves the wrench 33a in the axial direction of the wrench hole 18b, and a wrench 33a. Motor 33e, pulley 33f that rotates together with wrench 33a or motor rotation shaft, and belt 33g that is hung on pulley 33f and transmits the rotational force of motor 33e.

チャック開閉機構３３は、レンチ３３ａとボンディングツール抜差し機構３１に保持されたキャピラリ１６とののＸＹ方向の相対位置が、ボンディングアーム１３に設けられたチャック１８ａとレンチ孔１８ｂとの相対位置と略同一位置となるように、ワイヤボンディング装置１１のＹ方向に向かって並んで配置されている。チャック開閉機構３３の配置位置はレンチ３３ａとボンディングツール抜差し機構３１に保持されたキャピラリ１６とのＸＹ方向の相対位置が、ボンディングアーム１３に設けられたチャック１８ａとレンチ孔１８ｂとの相対位置と略同一位置となるようになっていれば、Ｙ方向に並んで配置されていなくともかまわない。   In the chuck opening / closing mechanism 33, the relative position in the XY direction between the wrench 33a and the capillary 16 held by the bonding tool insertion / extraction mechanism 31 is substantially the same as the relative position between the chuck 18a provided on the bonding arm 13 and the wrench hole 18b. They are arranged side by side in the Y direction of the wire bonding apparatus 11 so as to be positioned. The position of the chuck opening / closing mechanism 33 is such that the relative position in the XY direction between the wrench 33a and the capillary 16 held by the bonding tool insertion / removal mechanism 31 is substantially the same as the relative position between the chuck 18a provided on the bonding arm 13 and the wrench hole 18b. If they are at the same position, they may not be arranged side by side in the Y direction.

チャック開閉機構３３はボンディングツール抜差し機構３１と同様にボンディングアーム１３のボンディング面側に配置されているが、レンチ孔１８ｂへのレンチ３３ａの抜差しと回転ができればボンディングアーム１３のボンディング面と反対側に配置されていてもよい。また、チャック開閉機構３３はボンディングツール抜差し機構３１と同一方向に配置されず、例えばボンディングツール抜差し機構３１がボンディングアーム１３のボンディング面側に配置され、チャック開閉機構がボンディングアーム１３のボンディング面と反対側に配置されるように構成されていてもよい。更に、チャック１８ａの開閉をねじなどの締結具によって行う場合には、チャック開閉機構３３はチャック１８ａの軸方向と直角方向等他の方向に設けられるように構成されていてもかまわない。   The chuck opening / closing mechanism 33 is disposed on the bonding surface side of the bonding arm 13 similarly to the bonding tool inserting / removing mechanism 31. However, if the wrench 33a can be inserted into and rotated from the wrench hole 18b, the chuck opening / closing mechanism 33 is disposed on the opposite side to the bonding surface of the bonding arm 13. It may be arranged. The chuck opening / closing mechanism 33 is not arranged in the same direction as the bonding tool inserting / removing mechanism 31. For example, the bonding tool inserting / removing mechanism 31 is arranged on the bonding surface side of the bonding arm 13, and the chuck opening / closing mechanism is opposite to the bonding surface of the bonding arm 13. It may be configured to be arranged on the side. Furthermore, when opening and closing the chuck 18a with a fastener such as a screw, the chuck opening and closing mechanism 33 may be configured to be provided in another direction such as a direction perpendicular to the axial direction of the chuck 18a.

図４を参照しながらターレット３１ｃに取り付けられた保持部３１ａとスペーサ３１ｂについて説明する。図４(ａ)、(ｂ)に示すように、保持部３１ａは円筒状の弾性部４２と弾性部４２の一端の内面に嵌まり込むように設けられた剛体部４３とを備えている。弾性部４２の内径はキャピラリ１６外径よりも少し小さくなっており、弾性部４２の半径方向の弾性変形によってキャピラリ１６を挟みこめるように構成されている。剛体部４３は弾性部４２の内面に嵌まり込むと共に一端がターレット３１ｃに接するように取りつけられている。剛体部４３は弾性部４２に差し込まれたキャピラリ１６の先端が当接することによって、ターレット３１ｃの図示しない基準面とキャピラリ１６の先端とのチャック１８ａの軸方向の距離を所定の距離に保つことができるように構成されている。ターレット３１ｃに複数の保持部３１ａが設けられている場合には、各保持部３１ａの剛体部４３のキャピラリ１６との当接面はターレット３１ｃの図示しない基準面から同一距離になるように構成され、各キャピラリ１６とターレット３１ｃの図示しない基準面とのチャック１８ａの軸方向の各距離を所定の距離に保つことができるように構成されている。   The holding portion 31a and the spacer 31b attached to the turret 31c will be described with reference to FIG. As shown in FIGS. 4A and 4B, the holding portion 31 a includes a cylindrical elastic portion 42 and a rigid portion 43 provided so as to be fitted into the inner surface of one end of the elastic portion 42. The inner diameter of the elastic portion 42 is slightly smaller than the outer diameter of the capillary 16, and the capillary 16 is sandwiched by elastic deformation of the elastic portion 42 in the radial direction. The rigid portion 43 is fitted to the inner surface of the elastic portion 42 and is attached so that one end is in contact with the turret 31c. The rigid body portion 43 keeps the axial distance of the chuck 18a between a reference surface (not shown) of the turret 31c and the distal end of the capillary 16 at a predetermined distance by contacting the distal end of the capillary 16 inserted into the elastic portion 42. It is configured to be able to. When the turret 31c is provided with a plurality of holding portions 31a, the contact surface of the rigid body portion 43 of each holding portion 31a with the capillary 16 is configured to be the same distance from a reference surface (not shown) of the turret 31c. Each distance between the capillaries 16 and the reference surface (not shown) of the turret 31c in the axial direction of the chuck 18a can be maintained at a predetermined distance.

ターレット３１ｃのボンディングアーム１３の側にはスペーサ３１ｂが突出して設けられている。図４(ｂ)に示すように、スペーサ３１ｂはターレット３１ｃと一体として構成されてもよいし、別体として製作したものを固定取付けするようにしてもよい。スペーサ３１ｂのボンディングアーム１３側はボンディングアーム１３のボンディングツール抜差し機構側面に当接してターレット３１ｃの図示しない基準面とボンディングアーム１３のボンディングツール抜差し機構側面とのチャック１８ａの軸方向の距離を所定の距離に保つことができるように構成されている。図４(ａ)に示すように、スペーサ３１ｂはターレット３１ｃに取り付けられた保持部３１ａの内周側に連続して突出したリング状に構成されてもよいし、各保持部３１ａのボンディングアーム１３の先端側にそれぞれ設けられた突起として構成されていてもよい。また、保持部３１ａの外周側にリング状に突出していても良いし、各保持部３１ａのボンディングアーム１３のボンディングへッド側にそれぞれ設けられた突起として構成されていてもよいし、これらを組み合わせた構成となっていてもよい。複数の保持部３１ａがターレットに取りつけられている場合には、上記のスペーサ３１ｂは各保持部３１ａに対応して設けられ、そのボンディングアーム１３に当接する各面はターレット３１ｃの図示しない基準面から同一距離となるように構成されている。   A spacer 31b protrudes from the turret 31c on the bonding arm 13 side. As shown in FIG. 4B, the spacer 31b may be configured integrally with the turret 31c, or may be fixedly attached as a separate product. The bonding arm 13 side of the spacer 31b abuts on the side surface of the bonding tool insertion / extraction mechanism of the bonding arm 13 and the axial distance of the chuck 18a between a reference surface (not shown) of the turret 31c and the side surface of the bonding tool insertion / extraction mechanism of the bonding arm 13 is determined. It is configured to be kept at a distance. As shown in FIG. 4A, the spacer 31b may be formed in a ring shape that continuously protrudes to the inner peripheral side of the holding portion 31a attached to the turret 31c, or the bonding arm 13 of each holding portion 31a. You may comprise as a processus | protrusion provided in the front end side, respectively. Moreover, it may protrude in the shape of a ring on the outer peripheral side of the holding portion 31a, or may be configured as a protrusion provided on the bonding head side of the bonding arm 13 of each holding portion 31a. It may be a combined configuration. When a plurality of holding portions 31a are attached to the turret, the spacer 31b is provided corresponding to each holding portion 31a, and each surface that contacts the bonding arm 13 is from a reference surface (not shown) of the turret 31c. It is comprised so that it may become the same distance.

以上述べたように、保持部３１ａの剛体部４３のキャピラリ１６との当接面とスペーサ３１ｂのボンディングアーム１３への当接面とは、共にターレット３１ｃの図示しない基準面からのチャック１８ａの軸方向の距離がそれぞれの所定の距離となるように構成されている。このため、保持部３１ａの剛体部４３のキャピラリ１６との当接面とスペーサ３１ｂのボンディングアーム１３への当接面との間のチャック１８ａの軸方向の距離も所定の距離を保つことができる。そして、キャピラリ１６の先端が剛体部４３に当接し、スペーサ３１ｂの当接面がボンディングアーム１３のボンディングツール抜差し機構側面に当接した状態においては、キャピラリ１６の先端とボンディングアーム１３との相対距離を所定の距離に保持することができる。   As described above, the contact surface of the rigid portion 43 of the holding portion 31a with the capillary 16 and the contact surface of the spacer 31b with the bonding arm 13 are both axes of the chuck 18a from the reference surface (not shown) of the turret 31c. The distance in the direction is configured to be a predetermined distance. Therefore, the axial distance of the chuck 18a between the contact surface of the rigid portion 43 of the holding portion 31a with the capillary 16 and the contact surface of the spacer 31b with the bonding arm 13 can also be maintained at a predetermined distance. . The relative distance between the tip of the capillary 16 and the bonding arm 13 when the tip of the capillary 16 is in contact with the rigid body portion 43 and the contact surface of the spacer 31b is in contact with the side of the bonding tool insertion / extraction mechanism of the bonding arm 13. Can be held at a predetermined distance.

図４(ｂ)の１点鎖線で示すように、弾性部４２はチャック１８ａの軸方向と直角方向にも弾性変形することができるように構成されている。これにより、ボンディングアーム１３のチャック１８ａの中心軸のＸＹ方向の位置と保持部３１ａに保持されているキャピラリ１６の中心軸のＸＹ方向の位置とにずれが生じた際には、弾性部４２は横方向の変形、及びその横方向への回転変位によって上記のずれを吸収し、キャピラリ１６の保持部３１ａへの抜差しをスムーズに行なうことができる。また、保持部３１ａに保持されたキャピラリ１６の中心軸のＸＹ方向位置とボンディングアーム１３のチャック１８ａの中心軸のＸＹ方向位置とにずれが生じた際にも上記と同様に弾性部４２の弾性変形によってそのずれを吸収することができる。弾性部４２とスペーサ３１ｂとの間にはクリアランスを設けてありスペーサ３１ｂの方向へのずれ及び上記弾性変形を許容することができるように構成されている。   As shown by the alternate long and short dash line in FIG. 4B, the elastic portion 42 is configured to be elastically deformable in a direction perpendicular to the axial direction of the chuck 18a. As a result, when there is a deviation between the position in the XY direction of the central axis of the chuck 18a of the bonding arm 13 and the position in the XY direction of the central axis of the capillary 16 held by the holding portion 31a, the elastic portion 42 is The displacement is absorbed by the deformation in the lateral direction and the rotational displacement in the lateral direction, so that the capillary 16 can be smoothly inserted into and removed from the holding portion 31a. Also, when the XY direction position of the central axis of the capillary 16 held by the holding part 31a and the XY direction position of the central axis of the chuck 18a of the bonding arm 13 are displaced, the elasticity of the elastic part 42 is also the same as described above. The shift can be absorbed by deformation. A clearance is provided between the elastic portion 42 and the spacer 31b so that the displacement in the direction of the spacer 31b and the elastic deformation can be allowed.

以上述べた保持部３１ａの弾性部４２は弾性変形ができるゴムによって構成されていてもよいし、弾性変形ができるものであれば、樹脂などによって構成されていてもよいし、コイルバネによって構成されて中心孔にキャピラリ１６を保持することができるような構成でもよいし、一部にゴムや樹脂、バネなどの弾性部を有してキャピラリ１６の保持と上記のずれの吸収ができるようにした金属などの剛体で構成するようにしてもよい。また、保持部３１ａの剛体部４３は金属やセラミックスなどの剛体によって構成されている。ターレット３１ｃ及びスペーサ３１ｂは金属などの剛体部材によって構成されている。   The elastic portion 42 of the holding portion 31a described above may be made of rubber that can be elastically deformed, or may be made of resin or the like as long as it can be elastically deformed, or may be made of a coil spring. The structure may be such that the capillary 16 can be held in the central hole, or a metal that has an elastic part such as rubber, resin, spring, etc. so as to hold the capillary 16 and absorb the above-described deviation. You may make it comprise with rigid bodies, such as. Further, the rigid body portion 43 of the holding portion 31a is configured by a rigid body such as metal or ceramics. The turret 31c and the spacer 31b are made of a rigid member such as metal.

図４（ｂ）に示すように、ターレット３１ｃには真空装置に接続されている真空配管３８が取り付けられ、ターレット３１ｃと保持部３１ａの剛体部４３には剛体部４３のキャピラリ１６の当接面と真空配管３８とを連通させる排気孔４７が設けられている。排気孔４７はキャピラリ１６の先端が当接しない位置に設けられ、弾性部４２内部の空気を真空装置に排気できるよう構成されている。ターレット３１ｃが回転する場合にはターレット３１ｃと真空配管３８との接続部を回転可能に構成することとしても良い。   As shown in FIG. 4 (b), a vacuum pipe 38 connected to a vacuum device is attached to the turret 31c, and the rigid body portion 43 of the turret 31c and the holding portion 31a is contacted with the capillary 16 of the rigid body portion 43. There is provided an exhaust hole 47 that communicates with the vacuum pipe 38. The exhaust hole 47 is provided at a position where the tip of the capillary 16 does not come into contact, and is configured to exhaust the air inside the elastic portion 42 to the vacuum device. When the turret 31c rotates, the connecting portion between the turret 31c and the vacuum pipe 38 may be configured to be rotatable.

以上説明した本実施形態のワイヤボンディング装置１１によってボンディング工程中において連続してキャピラリ１６の交換を行う際の動作について説明する。図５はキャピラリ１６の交換シーケンスを示すフローチャートであり、図６から図１３は主要な各ステップにおけるワイヤボンディング装置１１の動作を示す。   An operation when the capillary 16 is continuously replaced during the bonding process by the wire bonding apparatus 11 of the present embodiment described above will be described. FIG. 5 is a flowchart showing the replacement sequence of the capillary 16, and FIGS. 6 to 13 show the operation of the wire bonding apparatus 11 in each main step.

ボンディングサイクルが所定回数に達したり、所定の時間が経過したりした場合には、制御部７１は、図５のステップＳ１０１に示すように、ワイヤボンディング装置１１のボンディング動作を停止する指令を出力して、ボンディング動作を停止して、キャピラリ交換動作を開始する。図６に示すように、ワイヤボンディング装置１１のボンディング動作を停止した状態では、キャピラリ１６はボンディングステージ２３の上の基準位置に位置しており、ボンディングアーム１３先端には使用済みキャピラリ１６ａが把持された状態となっている。   When the bonding cycle reaches a predetermined number of times or a predetermined time elapses, the control unit 71 outputs a command to stop the bonding operation of the wire bonding apparatus 11 as shown in step S101 of FIG. Then, the bonding operation is stopped and the capillary replacement operation is started. As shown in FIG. 6, when the bonding operation of the wire bonding apparatus 11 is stopped, the capillary 16 is positioned at the reference position on the bonding stage 23, and the used capillary 16a is held at the tip of the bonding arm 13. It is in the state.

図５のステップＳ１０２及び図７に示すように、制御部７１は、ＸＹテーブル２０によってボンディングヘッド１９を移動させ、使用済みキャピラリ１６ａの位置を捨てボンドステージ３５上方の所定の位置に移動させる。制御部７１は使用済みキャピラリ１６ａの位置をＸＹ位置検出手段２５によって検出し、その位置が上記の所定の位置となった場合にボンディングヘッド１９の移動を停止する。使用済みキャピラリ１６ａの位置が捨てボンドステージ３５上方の所定の位置となったら、図５のステップＳ１０３に示すように、制御部７１はボンディングアーム１３をＺモータによって駆動して使用済みキャピラリ１６ａの先端を捨てボンドステージ３５の面に対して接離動作させると共に第１クランパ１７ａによるワイヤ１２の把持、開放の動作を協調させて使用済みキャピラリ１６ａの先端側のワイヤ１２に残っているボール３９を捨てボンドステージ３５にボンディングしてテールワイヤ４１を導出する捨てボンドを行う。以上説明した、図５のステップＳ１０２からステップＳ１０３は捨てボンド工程を構成する。   As shown in step S102 of FIG. 5 and FIG. 7, the control unit 71 moves the bonding head 19 using the XY table 20, discards the position of the used capillary 16a, and moves it to a predetermined position above the bond stage 35. The controller 71 detects the position of the used capillary 16a by the XY position detection means 25, and stops the movement of the bonding head 19 when the position reaches the predetermined position. When the position of the used capillary 16a is discarded and reaches a predetermined position above the bond stage 35, as shown in step S103 of FIG. 5, the control unit 71 drives the bonding arm 13 with a Z motor to move the tip of the used capillary 16a. The ball 39 remaining on the wire 12 on the distal end side of the used capillary 16a is discarded by coordinating the gripping and opening operations of the wire 12 by the first clamper 17a while moving to and away from the surface of the bond stage 35. Abandoned bonding is performed to lead the tail wire 41 by bonding to the bond stage 35. Steps S102 to S103 in FIG. 5 described above constitute a discard bonding process.

図７（ａ）に示すように、捨てボンドの開始前は、ボンディングアーム１３に把持された使用済みキャピラリ１６ａは捨てボンドステージ３５の上方に位置している。使用済みキャピラリ１６ａのワイヤ孔にはワイヤガイド２８を通ったワイヤ１２が挿通され、ワイヤ１２の先端にはボール３９が形成されている。第１クランパ１７ａ及び第２クランパ１７ｂは共に開放状態となっている。   As shown in FIG. 7A, the used capillary 16 a held by the bonding arm 13 is positioned above the discard bond stage 35 before the start of the discard bond. The wire 12 that has passed through the wire guide 28 is inserted into the wire hole of the used capillary 16 a, and a ball 39 is formed at the tip of the wire 12. Both the first clamper 17a and the second clamper 17b are open.

捨てボンドが開始されると、図７（ｂ）に示すように、ボンディングアーム１３の下降動作によって使用済みキャピラリ１６ａが捨てボンドステージ３５に向かって降下し、その先端でボール３９を捨てボンドステージ３５の面に圧着させ、捨てボンドステージ３５の面に圧着ボール４０を形成する。この際、第１クランパ１７ａは使用済みキャピラリ１６ａと共に下降する。   When the abandoned bond is started, as shown in FIG. 7B, the used capillary 16a is lowered toward the abandoned bond stage 35 by the lowering operation of the bonding arm 13, and the ball 39 is discarded at the tip of the abandoned bond stage 35. The pressure-bonded ball 40 is formed on the surface of the discarded bond stage 35. At this time, the first clamper 17a is lowered together with the used capillary 16a.

図７（ｃ）に示すように、ボンディングアーム１３の上昇動作によって使用済みキャピラリ１６ａを捨てボンドステージ３５から上昇させる。この際、第１クランパ１７ａも開状態のまま使用済みキャピラリ１６ａと共に上昇する。使用済みキャピラリ１６ａに挿通されているワイヤ１２の先端は圧着ボール４０となって捨てボンドステージ３５の面に圧着固定されていることから、この使用済みキャピラリ１６ａと第１クランパ１７ａの上昇動作によって使用済みキャピラリ１６ａの先端にテールワイヤ４１が導出される。   As shown in FIG. 7 (c), the used capillary 16 a is discarded and raised from the bond stage 35 by the raising operation of the bonding arm 13. At this time, the first clamper 17a is also lifted together with the used capillary 16a in an open state. Since the tip of the wire 12 inserted into the used capillary 16a becomes a press-bonded ball 40 and is discarded and fixed to the surface of the bond stage 35, the used capillary 16a and the first clamper 17a are used by the ascending operation. The tail wire 41 is led to the tip of the finished capillary 16a.

図７（ｄ）に示すように、使用済みキャピラリ１６ａと第１クランパ１７ａとが所定の高さまで上昇した後、第１クランパ１７ａを閉じてワイヤ１２を把持し、更に第１クランパ１７ａを閉じた状態で使用済みキャピラリ１６ａと第１クランパ１７ａとを上昇させることによって、テールワイヤ４１と圧着ボール４０とを切断し、使用済みキャピラリ１６ａの先端からテールワイヤ４１が延びた状態となる。この状態で捨てボンド動作は終了する。   As shown in FIG. 7 (d), after the used capillary 16a and the first clamper 17a are raised to a predetermined height, the first clamper 17a is closed to hold the wire 12, and the first clamper 17a is further closed. By raising the used capillary 16a and the first clamper 17a in the state, the tail wire 41 and the crimp ball 40 are cut, and the tail wire 41 extends from the tip of the used capillary 16a. In this state, the discard bond operation is finished.

この捨てボンド動作によって使用済みキャピラリ１６ａの先端側のワイヤ１２に残っていたボール３９が取り除かれるので、ワイヤ１２を使用済みキャピラリ１６ａのワイヤ孔を通して引き出せる状態となる。   The ball 39 remaining on the wire 12 on the distal end side of the used capillary 16a is removed by this discard bonding operation, so that the wire 12 can be pulled out through the wire hole of the used capillary 16a.

捨てボンド工程が終了すると、制御部７１は、図５のステップＳ１０４及び図８に示すようにワイヤ引き出し工程を行う。第１クランパ１７ａと第２クランパ１７ｂとを差動させることによってワイヤ１２を使用済みキャピラリ１６ａから引き出すワイヤ引き出し動作を行う。ワイヤ引き出し動作は図８（ａ１）から（ｇ１）に示すように第１クランパ１７ａを上下に動作させる方法と図８（ａ２）から（ｇ２）に示すように第２クランパを動作させる方法と、第１クランパ１７ａとボンディングアーム１３とを共に上下させる方法があるが、いずれの方法によってワイヤの引き出しを行ってもよい。ワイヤ引き出し動作における第１クランパ１７ａ、第２クランパ１７ｂ、ワイヤ１２の動作を図８（ａ１）から（ｇ１）を参照しながら説明する。   When the discarded bonding process is completed, the control unit 71 performs a wire drawing process as shown in step S104 of FIG. 5 and FIG. A wire pulling operation for pulling out the wire 12 from the used capillary 16a is performed by making the first clamper 17a and the second clamper 17b differential. The wire drawing operation includes a method of operating the first clamper 17a up and down as shown in FIGS. 8 (a1) to (g1), a method of operating the second clamper as shown in FIGS. 8 (a2) to (g2), Although there is a method of moving both the first clamper 17a and the bonding arm 13 up and down, the wire may be pulled out by any method. The operations of the first clamper 17a, the second clamper 17b, and the wire 12 in the wire drawing operation will be described with reference to FIGS. 8 (a1) to (g1).

図８（ａ１）に示すように、ワイヤ引き出し動作開始前においては、使用済みキャピラリ１６ａに挿通されているワイヤ１２は第１クランパ１７ａ及び第２クランパ１７ｂによって把持されている。使用済みキャピラリ１６ａの先端からはワイヤ１２の一端がテールワイヤ４１として延出している。ワイヤ引き出し動作が開始されると、図８（ｂ１）に示すように、第２クランパ１７ｂを開状態とし、次いで、図８（ｃ１）に示すようにワイヤ１２を把持している第１クランパ１７ａを上昇させてワイヤ１２を使用済みキャピラリ１６ａの後端より上に引き出す。ワイヤ１２が使用済みキャピラリ１６ａの後端から引き出され、その先端がワイヤガイド２８の位置に達したら、図８（ｄ１）に示すように第１クランパ１７ａの上昇を停止して第２クランパ１７ｂを閉として第２クランパ１７ｂによってワイヤ１２を把持する。次に図８（ｅ１）に示すように、第１クランパ１７ａを開として第１クランパ１７ａによるワイヤ１２の把持を開放し、図８（ｆ１）に示すように第１クランパ１７ａを当初の位置に戻す。図８（ｇ１）に示すように、第１クランパ１７ａが当初の位置に戻ったら、第１クランパ１７ａを閉として、第１、第２クランパ１７ａ，１７ａによってワイヤ１２を把持する。この状態で、ワイヤ１２の先端位置はワイヤガイド２８の位置まで上昇し、使用済みキャピラリ１６ａのワイヤ孔からワイヤ１２の引き出しが終了する。また、図８（ａ２）から（ｇ２）に示すように、第１クランパ１７ａに代えて第２クランパ１７ｂを上下に移動させてワイヤ孔からワイヤ１２を引き出しても良い。更に、図８（ａ３）から（ｇ３）に示すように、第１クランパ１７ａとボンディングアーム１３とを共に上下に移動させてワイヤ１２の引き出しを行ってもよい。   As shown in FIG. 8A1, the wire 12 inserted through the used capillary 16a is gripped by the first clamper 17a and the second clamper 17b before the start of the wire drawing operation. One end of the wire 12 extends as a tail wire 41 from the tip of the used capillary 16a. When the wire drawing operation is started, the second clamper 17b is opened as shown in FIG. 8 (b1), and then the first clamper 17a holding the wire 12 as shown in FIG. 8 (c1). To raise the wire 12 above the rear end of the used capillary 16a. When the wire 12 is pulled out from the rear end of the used capillary 16a and the tip thereof reaches the position of the wire guide 28, ascending the first clamper 17a and stopping the second clamper 17b as shown in FIG. 8 (d1). The wire 12 is gripped by the second clamper 17b as being closed. Next, as shown in FIG. 8 (e1), the first clamper 17a is opened to release the gripping of the wire 12 by the first clamper 17a, and the first clamper 17a is moved to the initial position as shown in FIG. return. As shown in FIG. 8 (g1), when the first clamper 17a returns to the initial position, the first clamper 17a is closed and the wire 12 is held by the first and second clampers 17a and 17a. In this state, the tip position of the wire 12 rises to the position of the wire guide 28, and the drawing of the wire 12 from the wire hole of the used capillary 16a is completed. Further, as shown in FIGS. 8 (a2) to (g2), the wire 12 may be pulled out from the wire hole by moving the second clamper 17b up and down instead of the first clamper 17a. Further, as shown in FIGS. 8A3 to 8G3, the wire 12 may be pulled out by moving the first clamper 17a and the bonding arm 13 up and down together.

ワイヤ引き出し工程が終了すると、制御部７１は、図５のステップＳ１０５からＳ１１８に示すようにボンディングツール抜差し工程を行なう。図５のステップＳ１０５及び図９に示すように、制御部７１はボンディングツール抜差し機構３１のキャピラリ１６の挿入されていない保持部３１ａの位置とレンチ３３ａの位置とがチャック１８ａとレンチ孔１８ｂとのＹ方向の間隔と同様の間隔でＹ方向に並ぶ抜差し動作位置に来るようにターレット３１ｃをモータ３１ｅによって回転させる。保持部３１ａの位置は、カメラ２４によって取得した保持部３１ａの平面画像を制御部７１によって処理する光学的位置検出手段によって制御部７１に取得される。そして、測定された保持部３１ａの位置が上記の抜差し動作位置となったら、制御部７１はターレット３１ｃの回転を停止する。このように、光学的位置検出手段によって正確な位置検出をすることができ、位置合わせ精度を向上させることができるという効果を奏する。また、位置精度が確保できれば、モータをステッピングモータとして所定の角度を回転させて保持部３１ａを抜差し動作位置に移動させるようにしてもよいし、ターレット３１ｃの回転角度を測定する角度センサを取り付けて回転角度から保持部３１ａの位置を検出し、抜差し動作位置にターレット３１ｃの保持部３１ａを回転させるようにしても良い。   When the wire drawing process is completed, the control unit 71 performs a bonding tool inserting / removing process as shown in steps S105 to S118 in FIG. As shown in step S105 of FIG. 5 and FIG. 9, the control unit 71 determines that the position of the holding unit 31a in which the capillary 16 of the bonding tool insertion / extraction mechanism 31 is not inserted and the position of the wrench 33a are the positions of the chuck 18a and the wrench hole 18b. The turret 31c is rotated by the motor 31e so as to come to the insertion / removal operation positions arranged in the Y direction at intervals similar to the Y direction. The position of the holding unit 31 a is acquired by the control unit 71 by an optical position detection unit that processes the planar image of the holding unit 31 a acquired by the camera 24 by the control unit 71. And if the position of the measured holding | maintenance part 31a turns into said insertion / extraction operation position, the control part 71 will stop rotation of the turret 31c. As described above, it is possible to accurately detect the position by the optical position detecting means, and it is possible to improve the alignment accuracy. If the positional accuracy can be ensured, the holding unit 31a may be moved to the insertion / removal operation position by rotating a predetermined angle by using a motor as a stepping motor, or an angle sensor for measuring the rotation angle of the turret 31c may be attached. The position of the holding portion 31a may be detected from the rotation angle, and the holding portion 31a of the turret 31c may be rotated to the insertion / removal operation position.

図５のステップＳ１０６に示すように、制御部７１は、ＸＹテーブル２０によって、光学的位置検出手段によって検出した保持部３１ａの位置にボンディングアーム１３先端のチャック１８ａの位置を合わせるようにボンディングへッドを移動させる。この移動によって使用済みキャピラリ１６ａの中心軸位置は、保持部３１ａの中心位置に移動する。制御部７１はチャック１８ａのＸＹ位置又は使用済みキャピラリ１６ａのＸＹ位置をＸＹ位置検出手段２５によって検出し、その位置が保持部３１ａの中心位置となった場合にボンディングヘッド１９の移動を停止して使用済みキャピラリ１６ａの位置合わせを終了する。上記の位置合わせでも、保持部３１ａの位置を光学的位置検出手段によって正確に検出することができることから、位置合わせ精度を向上させることができる。位置合わせの終了した状態では、保持部３１ａの中心線のＸＹ方向の位置は、ボンディングアーム１３のチャック１８ａの中心軸のＸＹ方向の位置と略同一の位置となっている。また、ボンディングアーム１３のレンチ孔１８ｂのＸＹ方向位置は、チャック開閉機構３３のレンチ３３ａのＸＹ方向位置と略同一位置となっている。   As shown in step S106 of FIG. 5, the control unit 71 uses the XY table 20 to align the position of the chuck 18a at the tip of the bonding arm 13 with the position of the holding unit 31a detected by the optical position detection unit. Move the keyboard. By this movement, the center axis position of the used capillary 16a moves to the center position of the holding portion 31a. The control unit 71 detects the XY position of the chuck 18a or the XY position of the used capillary 16a by the XY position detection means 25, and stops the movement of the bonding head 19 when the position becomes the center position of the holding unit 31a. The alignment of the used capillary 16a is finished. Even in the above-described alignment, the position of the holding portion 31a can be accurately detected by the optical position detection means, so that the alignment accuracy can be improved. In the state where the alignment is completed, the position in the XY direction of the center line of the holding portion 31a is substantially the same as the position in the XY direction of the central axis of the chuck 18a of the bonding arm 13. Further, the XY direction position of the wrench hole 18 b of the bonding arm 13 is substantially the same position as the XY direction position of the wrench 33 a of the chuck opening / closing mechanism 33.

そして、制御部７１は使用済みキャピラリ１６ａの先端位置がボンディング面と同一高さとなるようにＺ方向の位置合わせを行う。制御部７１はＺ位置検出手段２６によって使用済みキャピラリ１６ａ先端のＺ方向データを取得しながら、使用済みキャピラリ１６ａの先端のＺ方向位置がボンディング面と同一位置となるようにＺモータによってボンディングアーム１３を動作させる。制御部７１はＺ位置検出手段２６からの使用済みキャピラリ１６ａ先端のＺ方向データが所定の値になった場合に使用済みキャピラリ１６ａの先端がボンディング面と同一のＺ方向位置となったと判断してボンディングアーム１３の動作を停止させ、Ｚ方向の位置合わせを終了する。本実施形態では、上記のようにＸＹ方向の位置合わせとＺ方向の位置合わせとを別々に行うこととして説明したが、これらの位置合わせを同時に行うようにしてもよい。   Then, the control unit 71 performs alignment in the Z direction so that the tip of the used capillary 16a is at the same height as the bonding surface. The control unit 71 acquires the Z direction data of the tip of the used capillary 16a by the Z position detecting means 26, and uses the Z motor to bond the bonding arm 13 so that the Z direction position of the tip of the used capillary 16a is the same as the bonding surface. To work. The control unit 71 determines that the tip of the used capillary 16a is at the same Z direction position as the bonding surface when the Z direction data of the tip of the used capillary 16a from the Z position detecting means 26 reaches a predetermined value. The operation of the bonding arm 13 is stopped, and the alignment in the Z direction is completed. In the present embodiment, it has been described that the alignment in the XY direction and the alignment in the Z direction are performed separately as described above. However, these alignments may be performed simultaneously.

上記のように、ボンディングアーム１３に把持された使用済みキャピラリ１６ａの中心軸の位置と保持部３１ａの中心軸の位置との位置あわせと、レンチ孔１８ｂの位置とレンチ３３ａの位置との位置合わせが終了すると図１０（ａ）に示すような状態となる。制御部７１はボンディングアーム１３の位置をこの静止状態に保持させる。静止状態の保持は、例えばＺモータのコイル電流を制御してその状態を保持させることとしても良いし、Ｚモータ或はボンディングアーム１３の回転機構にブレーキを掛けることなどによって行うことができる。   As described above, the position of the center axis of the used capillary 16a held by the bonding arm 13 and the position of the center axis of the holding portion 31a, and the position of the wrench hole 18b and the position of the wrench 33a are aligned. When is completed, a state as shown in FIG. The control unit 71 keeps the position of the bonding arm 13 in this stationary state. The stationary state may be maintained, for example, by controlling the coil current of the Z motor to hold the state, or by applying a brake to the rotation mechanism of the Z motor or the bonding arm 13.

ボンディングアーム１３を静止状態とした後、制御部７１は、図５のステップＳ１０７，Ｓ１０８及び図１０（ｂ）に示すように、ボンディングツール抜差し機構３１の直線駆動部３１ｄをボンディングアーム１３に向かって直線駆動させる。この動作によって直線駆動部３１ｄに接続されているターレット３１ｃ及びターレット３１ｃに取りつけられている保持部３１ａ、スペーサ３１ｂも同時にボンディングアーム１３に向かって直線的に上昇移動する。するとボンディングアーム１３の先端に把持された使用済みキャピラリ１６ａが保持部３１ａの中に入り込んでくる。保持部３１ａの円筒状の弾性部４２の内径は使用済みキャピラリ１６ａの外径よりも少し小さくなっているので、弾性部４２の弾性変形によって保持部３１ａに使用済みキャピラリ１６ａが挟み込まれて保持される。そして、所定の高さ、例えば、スペーサ３１ｂの当接面がボンディングアーム１３のボンディングツール抜差し機構側の面に当接するＺ方向位置となると、制御部７１は直線駆動部３１ｄの直線駆動を停止する。上記の直線移動は保持部３１ａをボンディングアーム１３に把持された使用済みキャピラリ１６ａの軸方向、あるいはボンディングアーム１３のチャック１８ａの軸方向に向かっての動きであるため、ボンディングアーム１３に把持された使用済みキャピラリ１６ａを保持部３１ａにスムーズに差し込むことができるという効果を奏する。   After bringing the bonding arm 13 into a stationary state, the control unit 71 moves the linear drive unit 31d of the bonding tool insertion / removal mechanism 31 toward the bonding arm 13 as shown in steps S107 and S108 of FIG. 5 and FIG. Drive linearly. By this operation, the turret 31c connected to the linear drive part 31d, the holding part 31a attached to the turret 31c, and the spacer 31b also move upward linearly toward the bonding arm 13 simultaneously. Then, the used capillary 16a grasped at the tip of the bonding arm 13 enters the holding portion 31a. Since the inner diameter of the cylindrical elastic portion 42 of the holding portion 31a is slightly smaller than the outer diameter of the used capillary 16a, the used capillary 16a is sandwiched and held by the holding portion 31a due to elastic deformation of the elastic portion 42. The Then, when a predetermined height, for example, the contact surface of the spacer 31b is in the Z direction position where the contact surface of the bonding arm 13 contacts the bonding tool insertion / extraction mechanism side, the control unit 71 stops the linear drive of the linear drive unit 31d. . The linear movement described above is the movement of the used capillary 16a held by the bonding arm 13 in the axial direction or the movement of the bonding arm 13 in the axial direction of the chuck 18a. There is an effect that the used capillary 16a can be smoothly inserted into the holding portion 31a.

使用済みキャピラリ１６ａを保持部３１ａに保持させた後、制御部７１は、図５のステップＳ１０９及び図１０（ｃ）に示すように、チャック開閉機構３３の直線駆動部３３ｄを駆動させてレンチ３３ａをボンディングアーム１３に向かって直線駆動させる。そして、レンチ３３ａの先端部がレンチ孔１８ｂに入る所定の位置までレンチ３３ａを上昇移動させると制御部７１はレンチ３３ａの直線移動を停止する。   After the used capillary 16a is held by the holding unit 31a, the control unit 71 drives the linear drive unit 33d of the chuck opening / closing mechanism 33 to drive the wrench 33a, as shown in step S109 of FIG. 5 and FIG. 10C. Is linearly driven toward the bonding arm 13. When the wrench 33a is moved up to a predetermined position where the tip of the wrench 33a enters the wrench hole 18b, the controller 71 stops the linear movement of the wrench 33a.

レンチ３３ａがレンチ孔１８ｂに入り込んだら、制御部７１は、図５のステップＳ１１０及び図１０（ｄ）に示すように、チャック開閉機構３３のモータ３３ｅを回転させて、プーリ３３ｆ、ベルト３３ｇを介してレンチ３３ａを所定の角度、例えば、９０度回転させてチャック１８ａを開放する。先に図３で説明したように、レンチ３３ａを回転させるとチャック１８ａの内径が使用済みキャピラリ１６ａの外径よりも大きくなり、使用済みキャピラリ１６ａをチャック１８ａに抜差しすることができるようになる。この状態において、制御部７１は、図５のステップＳ１１１、Ｓ１１２及び図１０（ｄ）に示すように、ボンディングツール抜差し機構３１の直線駆動部３１ｄをボンディングアーム１３から離れる方向に向かって直線駆動させる。この下降動作によって直線駆動部３１ｄに接続されているターレット３１ｃ及びターレット３１ｃに取りつけられている保持部３１ａ、スペーサ３１ｂも同時にボンディングアーム１３から離れる方向に向かって直線的に下降移動する。すると保持部３１ａに挟まれて保持された使用済みキャピラリ１６ａがチャック１８ａからチャック１８ａの軸方向に直線的に引き抜かれる。そして、制御部７１は、保持部３１ａのＺ方向位置が例えば、初期位置などの所定の位置まで移動してくると、直線駆動部３１ｄの直線駆動を停止して使用済みキャピラリ１６ａの引き抜きを終了する。   When the wrench 33a enters the wrench hole 18b, the controller 71 rotates the motor 33e of the chuck opening / closing mechanism 33 through the pulley 33f and the belt 33g as shown in step S110 of FIG. 5 and FIG. 10 (d). Then, the wrench 33a is rotated by a predetermined angle, for example, 90 degrees to open the chuck 18a. As described above with reference to FIG. 3, when the wrench 33a is rotated, the inner diameter of the chuck 18a becomes larger than the outer diameter of the used capillary 16a, and the used capillary 16a can be inserted into and removed from the chuck 18a. In this state, the control unit 71 linearly drives the linear drive unit 31d of the bonding tool insertion / extraction mechanism 31 in a direction away from the bonding arm 13 as shown in steps S111 and S112 of FIG. 5 and FIG. . By this lowering operation, the turret 31c connected to the linear drive portion 31d, the holding portion 31a attached to the turret 31c, and the spacer 31b simultaneously move downward linearly in the direction away from the bonding arm 13. Then, the used capillary 16a held between the holding portions 31a is linearly pulled out from the chuck 18a in the axial direction of the chuck 18a. Then, when the position of the holding unit 31a in the Z direction moves to a predetermined position such as an initial position, the control unit 71 stops the linear drive of the linear drive unit 31d and finishes pulling out the used capillary 16a. To do.

上記の保持部３１ａの直線移動も保持部３１ａをボンディングアーム１３に把持された使用済みキャピラリ１６ａの軸方向、あるいはボンディングアーム１３のチャック１８ａの軸方向に向かっての動きであるため、使用済みキャピラリ１６ａをボンディングアーム１３のチャック１８ａからスムーズに引き抜くことができるという効果を奏する。また、使用済みキャピラリ１６ａをチャック１８ａから引き抜く際に、ボンディングアーム１３に取り付けられた超音波振動子２１によってボンディングアーム１３の先端部を振動させてもよい。これによって、使用済みキャピラリ１６ａをチャック１８ａからよりスムーズに引き抜くことができるという効果を奏する。   The linear movement of the holding portion 31a is also a movement in the axial direction of the used capillary 16a held by the bonding arm 13 or the axial direction of the chuck 18a of the bonding arm 13, so that the used capillary is moved. The effect that 16a can be smoothly extracted from the chuck | zipper 18a of the bonding arm 13 is produced. Further, when the used capillary 16 a is pulled out from the chuck 18 a, the tip of the bonding arm 13 may be vibrated by the ultrasonic vibrator 21 attached to the bonding arm 13. As a result, the used capillary 16a can be pulled out more smoothly from the chuck 18a.

使用済みキャピラリ１６ａの引き抜きが終了した状態では、ボンディングツール抜差し機構３１のターレット３１ｃとターレット３１ｃに取りつけられている保持部３１ａとスペーサ３１ｂとは初期のＺ方向位置に戻っており、保持部３１ａに挟み込まれた使用済みキャピラリ１６ａとボンディングアーム１３のボンディングツール抜差し機構側面との間にはクリアランスがある状態となっている。   In a state where the used capillary 16a has been pulled out, the turret 31c of the bonding tool insertion / extraction mechanism 31 and the holding portion 31a attached to the turret 31c and the spacer 31b have returned to the initial Z-direction position, and the holding portion 31a There is a clearance between the used capillaries 16a sandwiched and the side surface of the bonding tool insertion / extraction mechanism of the bonding arm 13.

制御部７１は、図５のステップＳ１１３及び図１１（ａ）に示すように、ボンディングツール抜差し機構３１のモータ３１ｅを回転させて、交換用キャピラリ１６ｂの保持されている保持部３１ａを抜差し動作位置に回転移動させる。そして、図５のステップＳ１１４に示すように、制御部７１は、モータ３１ｅの回転によって保持部３１ａの位置を抜差し動作位置に合わせる。制御部７１は、モータ３１ｅがステッピングモータのように角度制御のできるモータである場合には、使用済みキャピラリ１６ａを引き抜く際のターレット３１ｃの角度位置からターレット３１ｃに取りつけられている各保持部３１ａの間の回転角度だけ回転するような指令を出力することによって角度位置合わせを行う。また、ターレット３１ｃの回転角度を測定する角度測定手段を設けて、その角度信号を制御部７１にフィードバックして回転角度を制御して角度合わせを行うようにしてもよい。   As shown in step S113 of FIG. 5 and FIG. 11A, the control unit 71 rotates the motor 31e of the bonding tool insertion / removal mechanism 31 so that the holding unit 31a holding the replacement capillary 16b is inserted / removed. Move to rotate. Then, as shown in step S114 of FIG. 5, the control unit 71 adjusts the position of the holding unit 31a to the insertion / removal operation position by the rotation of the motor 31e. When the motor 31e is a motor capable of angle control, such as a stepping motor, the control unit 71 is configured so that each holding unit 31a attached to the turret 31c is attached from the angular position of the turret 31c when the used capillary 16a is pulled out. The angle alignment is performed by outputting a command that rotates by a rotation angle between them. Further, angle measuring means for measuring the rotation angle of the turret 31c may be provided, and the angle signal may be adjusted by feeding back the angle signal to the control unit 71 and controlling the rotation angle.

上記のように、交換用キャピラリ１６ｂの保持されている保持部３１ａの位置を抜差し動作位置に合わせた後、制御部７１は、図５のステップＳ１１５，Ｓ１１６及び図１１（ｂ）に示すように、ボンディングツール抜差し機構３１の直線駆動部３１ｄによってターレット３１ｃとターレット３１ｃに取りつけられている保持部３１ａとスペーサ３１ｂと保持部３１ａに保持されている交換用キャピラリ１６ｂとをボンディングアーム１３に向かって直線的に上昇移動させる。ボンディングアーム１３はＺモータあるいはブレーキなどによって回転移動しないよう静止状態に保たれており、チャック１８ａはレンチ３３ａによって開かれている状態となっていることから、交換用キャピラリ１６ｂはその後端側からチャック１８ａに差し込まれていく。チャック１８ａに交換用キャピラリ１６ｂが更に差し込まれていくと、図１１（ｂ’）に示すように、スペーサ３１ｂのボンディングアーム１３側の当接面がボンディングアーム１３のボンディングツール抜差し機構側面に当接する。制御部７１は、スペーサ３１ｂがボンディングアーム１３に当接すると、直線駆動部３１ｄの直線駆動を停止する。交換用キャピラリ１６ｂは保持部３１ａの剛体部４３にその先端が当接するようにセットされていることから、スペーサ３１ｂがボンディングアーム１３に当接することによって、交換用キャピラリ１６ｂの先端位置とボンディングアーム１３のボンディングツール抜差し機構側面との距離は所定の距離に保たれ、交換用キャピラリ１６ｂの先端のＺ方向位置を所定の位置にセットすることができるという効果を奏する。   As described above, after the position of the holding portion 31a holding the replacement capillary 16b is adjusted to the insertion / removal operation position, the control unit 71 performs steps S115 and S116 in FIG. 5 and FIG. 11B as shown in FIG. Then, the turret 31c, the holding portion 31a attached to the turret 31c, the spacer 31b, and the replacement capillary 16b held by the holding portion 31a are linearly moved toward the bonding arm 13 by the linear drive portion 31d of the bonding tool insertion / extraction mechanism 31. Move upward. Since the bonding arm 13 is kept stationary so as not to rotate by a Z motor or a brake, and the chuck 18a is opened by a wrench 33a, the replacement capillary 16b is chucked from the rear end side. It is inserted into 18a. When the replacement capillary 16b is further inserted into the chuck 18a, the contact surface on the bonding arm 13 side of the spacer 31b contacts the side surface of the bonding tool insertion / extraction mechanism of the bonding arm 13 as shown in FIG. . When the spacer 31b contacts the bonding arm 13, the control unit 71 stops the linear drive of the linear drive unit 31d. Since the replacement capillary 16b is set so that the tip of the replacement capillary 16b comes into contact with the rigid body portion 43 of the holding portion 31a, the tip of the replacement capillary 16b and the bonding arm 13 are brought into contact with the bonding arm 13 by the spacer 31b. The distance from the side surface of the bonding tool insertion / extraction mechanism is maintained at a predetermined distance, and the Z-direction position of the tip of the replacement capillary 16b can be set at a predetermined position.

図５のステップＳ１１７及び図１１（ｃ）に示すように、制御部７１はチャック開閉機構３３のモータ３３ｅを回転させることによってレンチ３３ａを、所定の角度、例えば９０度回転させて、チャック１８ａを閉状態としてチャック１８ａよって交換用キャピラリ１６ｂを把持させる。先に説明したように、チャック１８ａを閉状態にするようにレンチ３３ａを回転させると、ボンディングアーム１３のレンチ孔１８ｂとレンチ３３ａとの間にはクリアランスができる。図５のステップＳ１１８及び図１１（ｃ）に示すように、制御部７１は直線駆動部３３ｄによってレンチ３３ａをボンディングアーム１３から離れる方向に向かって下降移動させ、レンチ３３ａを初期位置に収納する。これによってボンディングツール抜差し工程を終了する。   As shown in step S117 of FIG. 5 and FIG. 11 (c), the control unit 71 rotates the motor 33e of the chuck opening / closing mechanism 33 to rotate the wrench 33a by a predetermined angle, for example, 90 degrees, thereby moving the chuck 18a. In the closed state, the replacement capillary 16b is gripped by the chuck 18a. As described above, when the wrench 33a is rotated so that the chuck 18a is closed, a clearance is formed between the wrench hole 18b of the bonding arm 13 and the wrench 33a. As shown in step S118 of FIG. 5 and FIG. 11C, the control unit 71 moves the wrench 33a downward in the direction away from the bonding arm 13 by the linear drive unit 33d, and stores the wrench 33a in the initial position. As a result, the bonding tool insertion / extraction process is completed.

図１１（ｄ）に示すように、この状態では、交換用キャピラリ１６ｂは保持部３１ａに保持されたままボンディングアーム１３のチャック１８ａに把持されている状態となっているが、交換用キャピラリ１６ｂのワイヤ孔にはワイヤ１２は挿通されていない状態である。   As shown in FIG. 11D, in this state, the replacement capillary 16b is held by the chuck 18a of the bonding arm 13 while being held by the holding portion 31a. The wire 12 is not inserted into the wire hole.

ボンディングツール抜差し工程が終了すると、制御部７１は、図５のステップＳ１１９からＳ１２３に示すように、交換用キャピラリ１６ｂにワイヤ１２を通すワイヤ挿通工程を行なう。図５のステップＳ１１９及び図１２（ａ１）に示すように、制御部７１は真空バルブ３７を開状態として保持部３１ａの空気を真空装置に排気する。この排気動作によって交換用キャピラリ１６ｂのワイヤ孔には後端側から先端側に向かって空気の流れが形成される。また、制御部７１はボンディングアーム１３に取り付けられた超音波振動子２１によってボンディングアーム１３の先端部を振動させる。この振動によってワイヤ１２の先端をよりスムーズに交換用キャピラリ１６ｂのワイヤ孔に導くことができる。   When the bonding tool inserting / removing step is completed, the control unit 71 performs a wire inserting step of passing the wire 12 through the replacement capillary 16b as shown in steps S119 to S123 of FIG. As shown in step S119 of FIG. 5 and FIG. 12A1, the control unit 71 opens the vacuum valve 37 and exhausts the air in the holding unit 31a to the vacuum device. By this exhausting operation, an air flow is formed in the wire hole of the replacement capillary 16b from the rear end side to the front end side. Further, the control unit 71 vibrates the tip end portion of the bonding arm 13 by the ultrasonic transducer 21 attached to the bonding arm 13. By this vibration, the tip of the wire 12 can be more smoothly guided to the wire hole of the replacement capillary 16b.

制御部７１は、図５のステップＳ１２０及び図１２（ｂ１）〜（ｇ１）に示すように、ワイヤ１２を交換用キャピラリ１６ｂに繰り出していく。図１２（ｂ１）に示すように、第２クランパ１７ｂを閉とした状態で第１クランパ１７ａを開とした後、第１クランパ１７ａを上昇させる。次いで、図１２（ｃ１）に示すように第１クランパ１７ａが所定の高さまで上昇したら、その上昇を停止し、図１２（ｄ１）、（ｅ１）に示すように、第１クランパ１７ａを閉じて、第１クランパ１７ａでワイヤ１２を把持し、第２クランパ１７ｂを開として第２クランパ１７ｂによるワイヤ１２の把持を開放する。そして、図１２（ｆ１）に示すように、第１クランパ１７ａを下降させてワイヤ１２をワイヤガイド２８から交換用キャピラリ１６ｂのワイヤ孔に挿通させていく。この際、真空装置への空気の流れと超音波振動子２１による振動とワイヤガイド２８によってワイヤ１２をスムーズに交換用キャピラリ１６ｂのワイヤ孔に挿通させていくことができる。そして、図１２（ｇ１）に示すように、第１クランパ１７ａが初期位置に戻ったところで第２クランパ１７ｂを閉とする。この状態で、ワイヤ１２は交換用キャピラリ１６ｂの中間位置まで繰り出されている。   As shown in step S120 of FIG. 5 and FIGS. 12B1 to 12G1, the control unit 71 feeds the wire 12 to the replacement capillary 16b. As shown in FIG. 12 (b1), after the first clamper 17a is opened with the second clamper 17b closed, the first clamper 17a is raised. Next, when the first clamper 17a rises to a predetermined height as shown in FIG. 12 (c1), the rise is stopped, and as shown in FIGS. 12 (d1) and (e1), the first clamper 17a is closed. Then, the wire 12 is gripped by the first clamper 17a, the second clamper 17b is opened, and the gripping of the wire 12 by the second clamper 17b is released. Then, as shown in FIG. 12 (f1), the first clamper 17a is lowered and the wire 12 is inserted from the wire guide 28 into the wire hole of the replacement capillary 16b. At this time, the wire 12 can be smoothly inserted into the wire hole of the replacement capillary 16 b by the flow of air to the vacuum apparatus, the vibration by the ultrasonic vibrator 21, and the wire guide 28. Then, as shown in FIG. 12 (g1), the second clamper 17b is closed when the first clamper 17a returns to the initial position. In this state, the wire 12 is fed out to an intermediate position of the replacement capillary 16b.

次に制御部７１は、図５のステップＳ１２１及び図１２（ｈ１）〜（ｎ１）に示すように交換用キャピラリ１６ｂの先端にテールワイヤを導出する。図１２（ｈ１）に示すように、制御部７１は、ボンディングツール抜差し機構３１の直線駆動部３１ｄをボンディングアーム１３から離れる方向に直線駆動して、ターレット３１ｃとターレット３１ｃに取りつけられている保持部３１ａ、スペーサ３１ｂを下降移動させる。そして、交換用キャピラリ１６ｂの先端と保持部３１ａの底部にある剛体部４３との間に隙間を開ける。所定の隙間が開くまで、直線駆動部３１ｄによって保持部３１ａを下降移動させた後、直線駆動部３１ｄの直線駆動を停止する。そして、図１２（ｉ１）〜（ｎ１）に示すように、先に説明したと同様に第１クランパ１７ａと第２クランパ１７ｂとを差動させることによってワイヤ１２を更に繰り出していく。交換用キャピラリ１６ｂのワイヤ孔は先端に向かってテーパー状に内径が小さくなっているので、ワイヤ１２が空気の流れと第１クランパ１７ａと第２クランパ１７ｂとの差動によって交換用キャピラリ１６ｂの先端に送られてくると、排気動作によって交換用キャピラリ１６ｂの先端からワイヤ１２が吸い出されるように導出されてくる。先端に導出されたワイヤ１２はテールワイヤ４１を形成する。上記のワイヤ繰り出し動作は、第２クランパ１７ｂの位置を固定し、第１クランパ１７ａを上下に動作させてワイヤの繰り出しを行うことで説明したが、図１２（ａ２）から（ｎ２）に示すように、第１クランパ１７ａを固定し、第２クランパ１７ｂを上下に動作させて上記と同様の差動を行いワイヤの繰り出しをすることとしてもよい。また、第１、第２クランパ１７ａ、１７ｂを共に開として超音波振動子２１によってボンディングアーム１３及び交換済みキャピラリ１６ｂを振動させることによってワイヤ１２を使用済みキャピラリ１６ｂの中に挿通させてもよい。   Next, the controller 71 leads the tail wire to the tip of the replacement capillary 16b as shown in step S121 of FIG. 5 and FIGS. 12 (h1) to (n1). As shown in FIG. 12 (h1), the control unit 71 linearly drives the linear drive unit 31d of the bonding tool insertion / removal mechanism 31 in the direction away from the bonding arm 13, and is attached to the turret 31c and the turret 31c. 31a and spacer 31b are moved downward. And a clearance gap is opened between the front-end | tip of the replacement | exchange capillary 16b, and the rigid body part 43 in the bottom part of the holding | maintenance part 31a. The holding unit 31a is moved downward by the linear drive unit 31d until the predetermined gap is opened, and then the linear drive of the linear drive unit 31d is stopped. Then, as shown in FIGS. 12 (i1) to (n1), the wire 12 is further fed out by making the first clamper 17a and the second clamper 17b differential as described above. Since the inner diameter of the wire hole of the replacement capillary 16b is tapered toward the front end, the front end of the replacement capillary 16b is changed by the differential between the air flow and the first clamper 17a and the second clamper 17b. , The wire 12 is drawn out from the tip of the replacement capillary 16b by the exhausting operation. The wire 12 led to the tip forms a tail wire 41. The wire feeding operation has been described by fixing the position of the second clamper 17b and moving the first clamper 17a up and down to feed the wire, but as shown in FIGS. 12 (a2) to (n2). Alternatively, the first clamper 17a may be fixed and the second clamper 17b may be moved up and down to perform the same differential as described above and to feed out the wire. Alternatively, the wire 12 may be inserted into the used capillary 16b by opening the first and second clampers 17a and 17b and vibrating the bonding arm 13 and the replaced capillary 16b by the ultrasonic transducer 21.

図５のステップＳ１２２に示すように、交換用キャピラリ１６ｂの先端にテールワイヤ４１が導出されると、制御部７１は真空バルブ３７を閉として排気動作を停止する。そして、図５のステップＳ１２３及び図１３（ａ）に示すように、制御部７１はボンディングツール抜差し機構３１の直線駆動部３１ｄによってターレット３１ｃとターレット３１ｃに取りつけられている保持部３１ａ、スペーサ３１ｂをボンディングアーム１３から離れる方向に下降移動させ、初期位置に戻す。交換用キャピラリ１６ｂはボンディングアーム１３のチャック１８ａに把持されており、ボンディングアーム１３は静止状態となっているので、この動作によって保持部３１ａから交換用キャピラリ１６ｂを引き抜くことができる。直線駆動部３１ｄによって保持部３１ａはボンディングアーム１３のチャック１８ａの軸方向に直線移動することから、ボンディングアーム１３に把持された交換用キャピラリ１６ｂを保持部３１ａからスムーズに引き抜くことができる。また、ボンディングアーム１３に取り付けられた超音波振動子２１によってボンディングアーム１３の先端部を振動させて交換用キャピラリ１６ｂを保持部３１ａから引き抜くようにしてもよい。これによって、交換用キャピラリ１６ｂを保持部３１ａからよりスムーズに引き抜くことができる。   As shown in step S122 of FIG. 5, when the tail wire 41 is led out to the tip of the replacement capillary 16b, the control unit 71 closes the vacuum valve 37 and stops the exhaust operation. Then, as shown in step S123 of FIG. 5 and FIG. 13A, the control unit 71 moves the turret 31c and the holding unit 31a and the spacer 31b attached to the turret 31c by the linear drive unit 31d of the bonding tool insertion / extraction mechanism 31. It is moved downward in the direction away from the bonding arm 13 and returned to the initial position. Since the replacement capillary 16b is held by the chuck 18a of the bonding arm 13 and the bonding arm 13 is in a stationary state, the replacement capillary 16b can be pulled out of the holding portion 31a by this operation. Since the holding portion 31a moves linearly in the axial direction of the chuck 18a of the bonding arm 13 by the linear drive portion 31d, the replacement capillary 16b held by the bonding arm 13 can be smoothly pulled out from the holding portion 31a. Alternatively, the tip of the bonding arm 13 may be vibrated by the ultrasonic vibrator 21 attached to the bonding arm 13 to pull out the replacement capillary 16b from the holding portion 31a. Thereby, the replacement capillary 16b can be pulled out more smoothly from the holding portion 31a.

図５のステップＳ１２４からステップＳ１２５に示すように、制御部７１は、ＸＹテーブル２０によってボンディングへッド１９をＸＹ方向に移動させて、ボンディングアーム１３に把持された交換用キャピラリ１６ｂの先端位置を図示しない放電装置のあるスパークポジションに移動させる。そして放電装置によって交換用キャピラリ１６ｂの先端に導出しているテールワイヤ４１をボール３９に成形する。そして、図５のステップＳ１２６及び図１３（ｂ）に示すように、制御部７１はＸＹテーブル２０によってボンディングへッド１９をＸＹ方向に移動させて、交換用キャピラリ１６ｂの先端位置をボンディングステージ２３の上のボンディング位置に復帰させる。そして、図５のステップＳ１２７に示すように、再度ボンディング動作を開始する。   As shown in step S124 to step S125 of FIG. 5, the control unit 71 moves the bonding head 19 in the XY direction by the XY table 20, and sets the tip position of the replacement capillary 16b held by the bonding arm 13. Move to a spark position with a discharge device (not shown). Then, the tail wire 41 led out to the tip of the replacement capillary 16b is formed into a ball 39 by the discharge device. Then, as shown in step S126 of FIG. 5 and FIG. 13B, the control unit 71 moves the bonding head 19 in the XY direction by the XY table 20, and the tip position of the replacement capillary 16b is moved to the bonding stage 23. Return to the bonding position above. Then, as shown in step S127 of FIG. 5, the bonding operation is started again.

以上説明した本実施形態のワイヤボンディング装置１１は、ボンディング動作の停止からワイヤ１２の引き出し、キャピラリ１６の交換、ワイヤ１２のキャピラリ１６への挿通を連続的に行い、再びボンディング動作を開始することができる。このため、ボンディング工程の中でボンディングツールを交換しながら連続してボンディングを行うことができるという効果を奏する。また、ターレット３１ｃによって複数の交換用キャピラリ１６ｂを保持部３１ａに保持し、ターレット３１ｃを回転させながら複数回のキャピラリ交換をボンディング工程の中で連続的に行うことができることから、長時間の連続運転を可能とすることができるという効果を奏する。   The wire bonding apparatus 11 of the present embodiment described above can continuously pull out the wire 12, replace the capillary 16, and insert the wire 12 into the capillary 16 after stopping the bonding operation and start the bonding operation again. it can. For this reason, there exists an effect that it can bond continuously, exchanging a bonding tool in a bonding process. Further, since the plurality of exchange capillaries 16b are held in the holding portion 31a by the turret 31c, and the capillary exchange can be performed a plurality of times continuously while rotating the turret 31c, continuous operation for a long time is possible. There is an effect that can be made possible.

以上述べた実施形態においては、回転式のターレット３１ｃに複数の保持部３１ａとスペーサ３１ｂを取り付けた構成として説明したが、回転式ではなく、例えばＹ方向に直線的に移動する直線移動式のスライダに複数の保持部３１ａとスペーサ３１ｂを取り付けて構成してもよい。   In the embodiment described above, the configuration has been described in which the plurality of holding portions 31a and the spacers 31b are attached to the rotary turret 31c. However, the rotary turret 31c is not a rotary type but a linear movement type slider that moves linearly in the Y direction, for example. A plurality of holding portions 31a and spacers 31b may be attached to the structure.

また、上記の実施形態においては、保持部３１ａはキャピラリ１６を保持する円筒状の弾性部４２と円筒状の弾性部４２に嵌まり込んだ剛体部４３によって構成され、弾性部４２の弾性変形によってボンディングアーム１３のチャック１８ａの中心線と保持部３１ａの中心との位置ずれを吸収することができるような構造として説明したが、保持部３１ａの構成はこのような構成に限られない。例えば、図１４に示すように、ターレット３１ｃに取りつけられている剛体の基板４５に弾性体によって構成された弾性部４６を設け、弾性部４６にキャピラリ１６を保持する剛体の保持筒４４を取り付けた構成としてもよい。このように構成することによって、ボンディングアーム１３のチャック１８ａの中心線と保持部３１ａの中心との位置ずれを弾性部４６の弾性変形によって吸収することができる。図１４に示すような構造の保持部３１ａでは、キャピラリ１６の先端の当接面とターレット３１ｃとの間に弾性部４６が挟まれることから、スペーサ３１ｂ’はターレット３１ｃに取り付けるのではなく、キャピラリ１６の先端が当接している保持筒の側面に取り付けられる構造となっている。このような構造とすることによって、キャピラリ先端とボンディングアーム１３のボンディングツール抜差し機構側面との距離を所定の距離に保つことができる。   In the above-described embodiment, the holding portion 31 a is configured by the cylindrical elastic portion 42 that holds the capillary 16 and the rigid portion 43 that is fitted into the cylindrical elastic portion 42, and by elastic deformation of the elastic portion 42. Although the structure has been described as being capable of absorbing the positional deviation between the center line of the chuck 18a of the bonding arm 13 and the center of the holding portion 31a, the configuration of the holding portion 31a is not limited to such a configuration. For example, as shown in FIG. 14, an elastic part 46 made of an elastic body is provided on a rigid substrate 45 attached to the turret 31c, and a rigid holding cylinder 44 for holding the capillary 16 is attached to the elastic part 46. It is good also as a structure. With this configuration, a positional shift between the center line of the chuck 18 a of the bonding arm 13 and the center of the holding portion 31 a can be absorbed by elastic deformation of the elastic portion 46. In the holding portion 31a having the structure as shown in FIG. 14, the elastic portion 46 is sandwiched between the contact surface of the tip of the capillary 16 and the turret 31c, so that the spacer 31b ′ is not attached to the turret 31c, but the capillary The structure is attached to the side surface of the holding cylinder with which the tip of 16 abuts. With such a structure, the distance between the capillary tip and the side surface of the bonding tool insertion / extraction mechanism of the bonding arm 13 can be kept at a predetermined distance.

このように構成された保持部３１ａを１つ又は複数個ターレット３１ｃに配置してボンディングツール抜差し機構３１を構成してもよいし、１つ又は複数個を直線移動式のスライダに取り付けてボンディングツール抜差し機構を構成してもよい。   One or a plurality of holding portions 31a configured as described above may be arranged on the turret 31c to constitute the bonding tool inserting / removing mechanism 31. Alternatively, one or a plurality of holding portions 31a may be attached to a linearly movable slider. An insertion / extraction mechanism may be configured.

上記の実施形態では、第１、第２クランパ１７ａ，１７ｂの差動動作と保持部３１ａの空気を真空装置に排気することによって交換用キャピラリ１６ｂにワイヤを挿通させることとして説明したが、保持部３１ａの空気を真空装置に排気せずに、第１、第２クランパ１７ａ，１７ｂの差動動作によって交換用キャピラリ１６ｂにワイヤを挿通させることとしても良い。このように、保持部３１ａの空気を真空装置に排気せず、第１、第２クランパ１７ａ，１７ｂの差動動作によって交換用キャピラリ１６ｂにワイヤを挿通させる実施形態について説明する。   In the above-described embodiment, the differential operation of the first and second clampers 17a and 17b and the air in the holding unit 31a are exhausted to the vacuum device so that the wire is inserted into the replacement capillary 16b. The air may be inserted through the replacement capillary 16b by the differential operation of the first and second clampers 17a and 17b without exhausting the air 31a to the vacuum device. As described above, an embodiment is described in which the wire is inserted into the replacement capillary 16b by the differential operation of the first and second clampers 17a and 17b without exhausting the air in the holding portion 31a to the vacuum device.

保持部３１ａの空気を真空装置に排気しないので、上記のような実施形態のワイヤボンディング装置１１は、図１に示したワイヤボンディング装置１１から真空バルブ３７、真空配管３８、真空バルブインターフェース９３を取り外したものであり、ターレット３１ｃの排気孔４７も有していない。このようなワイヤボンディング装置１１によってボンディング工程中において連続してキャピラリ１６の交換を行う際の動作を説明する。先に示した図５〜図１３の動作と同様の動作については説明を省略する。   Since the air in the holding portion 31a is not exhausted to the vacuum device, the wire bonding apparatus 11 of the embodiment as described above removes the vacuum valve 37, the vacuum pipe 38, and the vacuum valve interface 93 from the wire bonding apparatus 11 shown in FIG. It does not have the exhaust hole 47 of the turret 31c. An operation when the capillary 16 is continuously exchanged during the bonding process by using the wire bonding apparatus 11 will be described. The description of the same operation as that shown in FIGS. 5 to 13 is omitted.

図１５は、上記のように保持部３１ａの空気を真空装置に排気しない実施形態のキャピラリの交換シーケンスを示すフローチャートである。図１５において、ステップＳ２０１からステップＳ２１８までの各工程は先に説明した実施形態の動作と同様である。   FIG. 15 is a flowchart showing the capillary replacement sequence of the embodiment in which the air in the holding part 31a is not exhausted to the vacuum device as described above. In FIG. 15, each process from step S201 to step S218 is the same as the operation of the above-described embodiment.

図１５のステップＳ２１８でボンディングツール抜差し工程は終了し、交換用キャピラリ１６ｂはボンディングアーム１３のチャック１８ａによって把持され、レンチ３３ａは降下して初期位置に収納されている。   At step S218 in FIG. 15, the bonding tool inserting / removing process is completed, the replacement capillary 16b is held by the chuck 18a of the bonding arm 13, and the wrench 33a is lowered and stored in the initial position.

図１５のステップＳ２１９及び図１６（ａ１），（ｂ１）に示すように、制御部７１は、ボンディングツール抜差し機構３１の直線駆動部３１ｄによって保持部３１ａをボンディングアーム１３から離れる方向に下降移動させ、初期位置に戻す。交換用キャピラリ１６ｂはボンディングアーム１３のチャック１８ａに把持されており、ボンディングアーム１３は静止状態となっているので、この動作によって保持部３１ａから交換用キャピラリ１６ｂを引き抜くことができる。直線駆動部３１ｄによって保持部３１ａはボンディングアーム１３のチャック１８ａの軸方向に直線移動することから、ボンディングアーム１３に把持された交換用キャピラリ１６ｂを保持部３１ａからスムーズに引き抜くことができる。また、ボンディングアーム１３に取り付けられた超音波振動子２１によってボンディングアーム１３の先端部を振動させて交換用キャピラリ１６ｂを保持部３１ａから引き抜くようにしてもよい。これによって、交換用キャピラリ１６ｂを保持部３１ａからよりスムーズに引き抜くことができる。   As shown in step S219 of FIG. 15 and FIGS. 16A1 and 16B1, the control unit 71 moves the holding unit 31a downward in the direction away from the bonding arm 13 by the linear drive unit 31d of the bonding tool insertion / extraction mechanism 31. Return to the initial position. Since the replacement capillary 16b is held by the chuck 18a of the bonding arm 13 and the bonding arm 13 is in a stationary state, the replacement capillary 16b can be pulled out of the holding portion 31a by this operation. Since the holding portion 31a moves linearly in the axial direction of the chuck 18a of the bonding arm 13 by the linear drive portion 31d, the replacement capillary 16b held by the bonding arm 13 can be smoothly pulled out from the holding portion 31a. Alternatively, the tip of the bonding arm 13 may be vibrated by the ultrasonic vibrator 21 attached to the bonding arm 13 to pull out the replacement capillary 16b from the holding portion 31a. Thereby, the replacement capillary 16b can be pulled out more smoothly from the holding portion 31a.

このように保持部３１ａを降下させて交換用キャピラリ１６ｂを保持部３１ａから引き抜くと、図１６（ｂ１）に示すように、ボンディングアーム１３はＺ方向に自在に動くことができる状態となる。次に、制御部７１は交換用キャピラリ１６ｂにワイヤを挿通させるワイヤ挿通工程を行う。図５のステップＳ２２０及び図１６（ｃ１）〜（ｈ１）に示すように、制御部７１はワイヤ１２を交換用キャピラリ１６ｂに繰り出していく。図１６（ｃ１）に示すように、第２クランパ１７ｂを閉とした状態で第１クランパ１７ａを開とした後、ボンディングアーム１３及び第１クランパ１７ａを上昇させる。ワイヤ１２は第２クランパ１７ｂによって把持されていることから、ボンディングアーム１３を上昇させていくことによってワイヤ１２をワイヤガイド２８から交換用キャピラリ１６ｂのワイヤ孔に挿通させていく。この際、超音波振動子２１による振動とワイヤガイド２８によってワイヤ１２をスムーズに交換用キャピラリ１６ｂのワイヤ孔に挿通させていくことができる。次いで、図１６（ｄ１）に示すようにボンディングアーム１３及び第１クランパ１７ａが所定の高さまで上昇し、ワイヤ１２が交換用キャピラリ１６ｂの中間位置まで挿入されたら、その上昇を停止する。そして、図１６（ｅ１）、（ｆ１）に示すように、第１クランパ１７ａを閉じて、第１クランパ１７ａでワイヤ１２を把持し、第２クランパ１７ｂを開として第２クランパ１７ｂによるワイヤ１２の把持を開放する。次いで、図１６（ｇ１）に示すように、ボンディングアーム１３と第１クランパ１７ａを初期位置まで下降させていく。そして、図１６（ｈ１）に示すように、第１クランパ１７ａが初期位置に戻ったところで第２クランパ１７ｂを閉とする。この状態で、ワイヤ１２は交換用キャピラリ１６ｂの中間位置まで繰り出されている。   When the holding portion 31a is lowered and the replacement capillary 16b is pulled out from the holding portion 31a, the bonding arm 13 can move freely in the Z direction as shown in FIG. 16 (b1). Next, the control unit 71 performs a wire insertion step of inserting a wire through the replacement capillary 16b. As shown in step S220 of FIG. 5 and FIGS. 16C1 to 16H1, the control unit 71 feeds the wire 12 to the replacement capillary 16b. As shown in FIG. 16C1, after the first clamper 17a is opened with the second clamper 17b closed, the bonding arm 13 and the first clamper 17a are raised. Since the wire 12 is held by the second clamper 17b, the wire 12 is inserted from the wire guide 28 into the wire hole of the replacement capillary 16b by raising the bonding arm 13. At this time, the wire 12 can be smoothly inserted into the wire hole of the replacement capillary 16 b by the vibration by the ultrasonic vibrator 21 and the wire guide 28. Next, as shown in FIG. 16 (d1), when the bonding arm 13 and the first clamper 17a are raised to a predetermined height and the wire 12 is inserted to an intermediate position of the replacement capillary 16b, the raising is stopped. Then, as shown in FIGS. 16 (e1) and (f1), the first clamper 17a is closed, the wire 12 is gripped by the first clamper 17a, the second clamper 17b is opened, and the wire 12 by the second clamper 17b is opened. Release the grip. Next, as shown in FIG. 16G1, the bonding arm 13 and the first clamper 17a are lowered to the initial position. Then, as shown in FIG. 16 (h1), when the first clamper 17a returns to the initial position, the second clamper 17b is closed. In this state, the wire 12 is fed out to an intermediate position of the replacement capillary 16b.

次に、制御部７１は、図１５のステップＳ２２１及び図１６（ｉ１）〜（ｏ１）に示すように交換用キャピラリ１６ｂの先端にテールワイヤを繰り出す。先に説明したと同様に制御部７１は、図１６（ｉ１）〜（ｏ１）に示すように、第１クランパ１７ａと第２クランパ１７ｂとを差動させることによってワイヤ１２を更に繰り出していく。先端に繰り出されたワイヤ１２はテールワイヤ４１を形成する。上記のワイヤ繰り出し動作は、ボンディングアーム１３と第１クランパ１７ａとを共に上下に移動させてワイヤの繰り出しを行うこととして説明したが、先に示した実施形態と同様に第２クランパ１７ｂの位置を固定し、第１クランパ１７ａを上下に動作させてワイヤの繰り出しを行うこととしても良いし、第１クランパ１７ａを固定し、第２クランパ１７ｂを上下に動作させて上記と同様の差動を行いワイヤの繰り出しをすることとしてもよい。また、第１、第２クランパ１７ａ、１７ｂを共に開として超音波振動子２１によってボンディングアーム１３及び交換済みキャピラリ１６ｂを振動させることによってワイヤ１２を使用済みキャピラリ１６ｂの中に挿通させてもよい。   Next, the control unit 71 feeds the tail wire to the tip of the replacement capillary 16b as shown in step S221 of FIG. 15 and FIGS. 16 (i1) to (o1). As described above, the control unit 71 further feeds the wire 12 by making the first clamper 17a and the second clamper 17b differential as shown in FIGS. 16 (i1) to (o1). The wire 12 fed to the tip forms a tail wire 41. In the wire feeding operation described above, the bonding arm 13 and the first clamper 17a are both moved up and down to feed the wire. However, the position of the second clamper 17b is set in the same manner as in the previous embodiment. The first clamper 17a can be moved up and down to feed the wire, or the first clamper 17a can be fixed and the second clamper 17b can be operated up and down to perform the same differential as described above. It is good also as extending a wire. Alternatively, the wire 12 may be inserted into the used capillary 16b by opening the first and second clampers 17a and 17b and vibrating the bonding arm 13 and the replaced capillary 16b by the ultrasonic transducer 21.

交換用キャピラリ１６ｂの先端にテールワイヤ４１が繰り出されると、図１５のステップＳ２２２，２２３に示すように、制御部７１は、ＸＹテーブル２０によってボンディングへッド１９をＸＹ方向に移動させて、ボンディングアーム１３に把持された交換用キャピラリ１６ｂの先端位置を図示しない放電装置のあるスパークポジションに移動させ、テールワイヤ４１をボール３９に成形する。そして、図１５のステップＳ２２４に示すように、制御部７１はＸＹテーブル２０によってボンディングへッド１９をＸＹ方向に移動させて、交換用キャピラリ１６ｂの先端位置をボンディングステージ２３の上のボンディング位置に復帰させる。そして、図１５のステップＳ２２５に示すように、再度ボンディング動作を開始する。   When the tail wire 41 is fed out to the tip of the replacement capillary 16b, the control unit 71 moves the bonding head 19 in the XY direction by the XY table 20 as shown in steps S222 and 223 in FIG. The tip end position of the replacement capillary 16b held by the arm 13 is moved to a spark position where a discharge device (not shown) is provided, and the tail wire 41 is formed into a ball 39. Then, as shown in step S224 of FIG. 15, the control unit 71 moves the bonding head 19 in the XY direction by the XY table 20 so that the tip position of the replacement capillary 16b is set to the bonding position on the bonding stage 23. Return. Then, as shown in step S225 of FIG. 15, the bonding operation is started again.

以上説明した実施形態のワイヤボンディング装置１１は、先に説明した実施形態と同様、ボンディング工程の中でボンディングツールを交換しながら連続してボンディングを行うことができるという効果を奏する。   The wire bonding apparatus 11 according to the embodiment described above has an effect that the bonding can be continuously performed while exchanging the bonding tool in the bonding process as in the embodiment described above.

本発明の実施形態におけるワイヤボンディング装置の全体構成と制御系統を示す図である。It is a figure which shows the whole structure and control system of the wire bonding apparatus in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるワイヤボンディング装置の一部とボンディングツール抜差し機構とチャック開閉機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a part of wire bonding apparatus in embodiment of this invention, a bonding tool insertion / extraction mechanism, and a chuck | zipper opening / closing mechanism. 本発明の実施形態におけるワイヤボンディング装置のボンディングアーム先端のチャックとレンチ孔を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the chuck | zipper and wrench hole of the bonding arm front-end | tip of the wire bonding apparatus in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるワイヤボンディング装置のボンディングツール抜差し機構を構成するターレットと保持部とスペーサの斜視図と断面説明図である。It is the perspective view and cross-sectional explanatory drawing of the turret, holding | maintenance part, and spacer which comprise the bonding tool insertion / extraction mechanism of the wire bonding apparatus in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるワイヤボンディング装置によるキャピラリの交換シーケンスを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the exchange sequence of the capillary by the wire bonding apparatus in embodiment of this invention. 図５のキャピラリ交換シーケンスにおけるワイヤボンディング装置の初期状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the initial state of the wire bonding apparatus in the capillary exchange sequence of FIG. 図５のキャピラリ交換シーケンスにおける捨てボンド動作を説明する動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing explaining the discard bond operation | movement in the capillary exchange sequence of FIG. 図５のキャピラリ交換シーケンスにおけるワイヤ引き出し動作を説明する動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing explaining the wire drawing-out operation | movement in the capillary exchange sequence of FIG. 図５のキャピラリ交換シーケンスにおける保持部の回転と位置合わせ動作を説明する動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing explaining rotation of a holding | maintenance part and position alignment operation | movement in the capillary exchange sequence of FIG. 図５のキャピラリ交換シーケンスにおける保持部及びレンチの上昇動作とレンチの回転動作並びに保持部の下降動作による使用済みキャピラリの引き抜き動作を示す動作説明図である。FIG. 6 is an operation explanatory diagram illustrating a pulling-out operation of a used capillary by an ascending operation of the holding unit and the wrench, a rotating operation of the wrench, and a descending operation of the holding unit in the capillary replacement sequence of FIG. 5. 図５のキャピラリ交換シーケンスにおける保持部の回転と保持部の上昇動作による交換用キャピラリの差し込み動作とレンチの回転、下降動作による交換用キャピラリの把持を示す動作説明図である。FIG. 6 is an operation explanatory view showing the replacement capillary insertion operation by the rotation of the holding unit and the raising operation of the holding unit and the gripping of the replacement capillary by the rotation and lowering operation of the wrench in the capillary replacement sequence of FIG. 5. 図５のキャピラリ交換シーケンスにおける交換用キャピラリにワイヤを繰り出してテールワイヤを導出させるワイヤ挿通動作を示す動作説明図である。FIG. 6 is an operation explanatory diagram illustrating a wire insertion operation in which a wire is drawn out to a replacement capillary in the capillary replacement sequence of FIG. 5 and a tail wire is led out. 図５のキャピラリ交換シーケンスにおける保持部の下降とボンディング動作への復帰を示す動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing which shows the fall of the holding | maintenance part in the capillary exchange sequence of FIG. 5, and return to bonding operation | movement. 本発明の他の実施形態の保持部の斜視図と断面説明図である。It is the perspective view and cross-sectional explanatory drawing of the holding | maintenance part of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態におけるワイヤボンディング装置によるキャピラリの交換シーケンスを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the exchange sequence of the capillary by the wire bonding apparatus in other embodiment of this invention. 図１５のキャピラリ交換シーケンスにおける交換用キャピラリにワイヤを繰り出してテールワイヤを導出させるワイヤ挿通動作を示す動作説明図である。FIG. 16 is an operation explanatory diagram illustrating a wire insertion operation in which a wire is drawn out to a replacement capillary in the capillary replacement sequence of FIG. 15 and a tail wire is led out.

符号の説明Explanation of symbols

１１ ワイヤボンディング装置、１２ ワイヤ、１３ ボンディングアーム、１４ リードフレーム、１５ 半導体ダイ、１６ キャピラリ、１６ａ 使用済みキャピラリ、１６ｂ 交換用キャピラリ、１７ａ 第１クランパ、１７ｂ 第２クランパ、１８ａ チャック、１８ｂ レンチ孔、１８ｃ スリット、１９ ボンディングヘッド、２０ ＸＹテーブル、２１ 超音波振動子、２２ 搬送ガイド、２３ ボンディングステージ、２４ カメラ、２５ ＸＹ位置検出手段、２６ Ｚ位置検出手段、２７ 回転中心、２８ ワイヤガイド、３１ ボンディングツール抜差し機構、３１ａ 保持部、３１ｂ スペーサ、３１ｃ ターレット、３１ｄ 直線駆動部、３１ｅ モータ、３１ｆ プーリ、３１ｇ ベルト、３３ チャック開閉機構、３３ａ レンチ、３３ｄ 直線駆動部、３３ｅ モータ、３３ｆ プーリ、３３ｇ ベルト、３５ 捨てボンドステージ、３７ 真空バルブ、３８ 真空配管、３９ ボール、４０ 圧着ボール、４１ テールワイヤ、４２，４６ 弾性部、４３ 剛体部、４４ 保持筒、４５ 基板、４７ 排気孔、７１ 制御部、７３ データバス、７５ 記憶部、７７ カメラインターフェース、７９ クランパ開閉インターフェース、８１ Ｚ位置検出インターフェース、８２ Ｚモータインターフェース、８３ 超音波振動子インターフェース、８５ ＸＹテーブルインターフェース、８７ ＸＹ位置検出インターフェース、８９ チャック開閉機構インターフェース、９１ ボンディングツール抜差し機構インターフェース、９３ 真空バルブインターフェース。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Wire bonding apparatus, 12 Wire, 13 Bonding arm, 14 Lead frame, 15 Semiconductor die, 16 Capillary, 16a Used capillary, 16b Replacement capillary, 17a 1st clamper, 17b 2nd clamper, 18a Chuck, 18b Wrench hole, 18c slit, 19 bonding head, 20 XY table, 21 ultrasonic transducer, 22 transport guide, 23 bonding stage, 24 camera, 25 XY position detection means, 26 Z position detection means, 27 center of rotation, 28 wire guide, 31 bonding Tool insertion / extraction mechanism, 31a holding part, 31b spacer, 31c turret, 31d linear drive part, 31e motor, 31f pulley, 31g belt, 33 chuck opening / closing mechanism, 33a wrench, 3 d Linear drive, 33e Motor, 33f Pulley, 33g Belt, 35 Discard bond stage, 37 Vacuum valve, 38 Vacuum piping, 39 Ball, 40 Crimp ball, 41 Tail wire, 42, 46 Elastic part, 43 Rigid body part, 44 Holding Tube, 45 substrate, 47 exhaust hole, 71 control unit, 73 data bus, 75 storage unit, 77 camera interface, 79 clamper open / close interface, 81 Z position detection interface, 82 Z motor interface, 83 ultrasonic transducer interface, 85 XY Table interface, 87 XY position detection interface, 89 Chuck opening / closing mechanism interface, 91 Bonding tool insertion / extraction mechanism interface, 93 Vacuum valve interface.

Claims (11)

ワイヤボンディング装置において、
先端に設けられたチャックでボンディングツールを把持し、前記ボンディングツールをボンディング面に対して弧状に接離動作させるボンディングアームと、
前記チャックの開閉を行うチャック開閉機構と、
ボンディングツールをその長手方向が前記チャックの軸方向となるように保持する保持部と、前記保持部を前記チャックの軸方向に直線移動させる駆動部と、を含み、前記ボンディングアームの静止状態で前記チャック開閉機構と協働して前記チャックへの前記ボンディングツールの抜差しを行うボンディングツール抜差し機構と、
を有することを特徴とするワイヤボンディング装置。 In wire bonding equipment,
A bonding arm that grips the bonding tool with a chuck provided at the tip, and moves the bonding tool in an arc shape with respect to the bonding surface; and
A chuck opening and closing mechanism for opening and closing the chuck;
A holding unit that holds the bonding tool so that the longitudinal direction thereof is the axial direction of the chuck, and a drive unit that linearly moves the holding unit in the axial direction of the chuck, and the bonding arm is stationary when the bonding arm is stationary. A bonding tool inserting / removing mechanism for connecting / disconnecting the bonding tool to / from the chuck in cooperation with a chuck opening / closing mechanism;
A wire bonding apparatus comprising: 請求項１に記載のワイヤボンディング装置において、
前記ボンディングツール抜差し機構の前記保持部は、前記ボンディングツール先端が当接するように前記ボンディングツールを保持し、
前記保持部に取り付けられ、前記ボンディングツールを前記チャックに差し込む際に前記ボンディングアームに当接し、前記ボンディングツール先端と前記ボンディングアームとの前記チャックの軸方向の距離を所定の距離に保つスペーサ
を有することを特徴とするワイヤボンディング装置。 The wire bonding apparatus according to claim 1,
The holding part of the bonding tool insertion / extraction mechanism holds the bonding tool so that the tip of the bonding tool comes into contact,
A spacer that is attached to the holding unit and abuts against the bonding arm when the bonding tool is inserted into the chuck, and maintains a predetermined axial distance between the tip of the bonding tool and the bonding arm in the axial direction of the chuck; The wire bonding apparatus characterized by the above-mentioned. 請求項１または２に記載のワイヤボンディング装置において、
前記保持部は、
前記保持部と前記チャックとの間の前記ボンディング面に沿った方向の位置ずれを弾性変形によって吸収することができる弾性部を含んでいること
を特徴とするワイヤボンディング装置。 The wire bonding apparatus according to claim 1 or 2,
The holding part is
A wire bonding apparatus comprising: an elastic portion capable of absorbing a displacement in a direction along the bonding surface between the holding portion and the chuck by elastic deformation. 請求項１から３のいずれか１項に記載のワイヤボンディング装置において、
前記ボンディングツール抜差し機構は、
少なくとも１つの前記ボンディングツール保持部が取り付けられたターレットと、
前記ターレットを回転させる回転駆動部と、
を有することを特徴とするワイヤボンディング装置。 In the wire bonding apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The bonding tool insertion / extraction mechanism is
A turret to which at least one bonding tool holding portion is attached;
A rotation drive unit for rotating the turret;
A wire bonding apparatus comprising: 請求項１から４のいずれか１項に記載のワイヤボンディング装置において、
前記ボンディングツール抜差し機構は、前記ボンディングアームのボンディング面側に配置されていることを特徴とするワイヤボンディング装置。 In the wire bonding apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The wire bonding apparatus, wherein the bonding tool inserting / removing mechanism is disposed on a bonding surface side of the bonding arm. 請求項１から５のいずれか１項に記載のワイヤボンディング装置において、
前記ワイヤボンディング装置は、
前記ボンディングアーム先端を移動させる移動機構と、
前記保持部の位置を光学的に検出する光学的位置検出手段と、を含み、
前記チャックの位置を光学的位置検出手段によって検出した前記保持部の位置に合わせるように前記移動機構によって前記ボンディングアーム先端を移動させること
を特徴とするワイヤボンディング装置。 In the wire bonding apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The wire bonding apparatus is
A moving mechanism for moving the bonding arm tip;
Optical position detection means for optically detecting the position of the holding part,
The wire bonding apparatus, wherein the tip of the bonding arm is moved by the moving mechanism so as to match the position of the chuck with the position of the holding portion detected by an optical position detecting means. 請求項１から６のいずれか１項に記載のワイヤボンディング装置において、
前記ワイヤボンディング装置は、
前記ボンディングアーム先端を振動させる振動装置を備え、
ボンディングツール抜差し機構によって前記チャックへの前記ボンディングツールの抜差しを行う際に前記振動装置によって前記ボンディングアーム先端を振動させること
を特徴とするワイヤボンディング装置。 In the wire bonding apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The wire bonding apparatus is
Comprising a vibration device for vibrating the tip of the bonding arm;
The wire bonding apparatus characterized in that the tip of the bonding arm is vibrated by the vibration device when the bonding tool is inserted into and removed from the chuck by a bonding tool insertion / extraction mechanism. 請求項１から７のいずれか１項に記載のワイヤボンディング装置において、
前記ワイヤボンディング装置は、
捨てボンドを行う捨てボンドステージと、
前記ボンディングツールに挿通されたワイヤを前記ボンディングツールに対して相対的に移動させるワイヤ送り機構と、
前記ボンディングアームの動作制御と前記ワイヤ送り機構の動作制御とを行う制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記ボンディングアームを動作させて捨てボンドステージに捨てボンドを行ない前記ワイヤ先端に形成されたボールを除去する捨てボンド手段と、
前記ワイヤ送り機構によって前記ワイヤを前記ボンディングツール後端から引き出すワイヤ引き出し手段と、
前記ボンディングアームの静止状態で前記チャック開閉機構と前記ボンディングツール抜差し機構とを協働させて前記チャックへの前記ボンディングツールの抜差しを行うボンディングツール抜差し手段と、
前記ワイヤ送り機構によって前記ワイヤを前記ボンディングツールに挿通させるワイヤ挿通手段と、
を有することを特徴とするワイヤボンディング装置。 The wire bonding apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The wire bonding apparatus is
Abandoned bond stage to perform abandoned bond,
A wire feed mechanism for moving the wire inserted through the bonding tool relative to the bonding tool;
A control unit that performs operation control of the bonding arm and operation control of the wire feeding mechanism,
The controller is
A waste bond means for operating the bonding arm to perform a waste bond on a waste bond stage and removing a ball formed on the wire tip;
Wire pulling means for pulling out the wire from the rear end of the bonding tool by the wire feeding mechanism;
A bonding tool inserting / removing means for inserting / removing the bonding tool to / from the chuck by cooperating the chuck opening / closing mechanism and the bonding tool inserting / removing mechanism in a stationary state of the bonding arm;
Wire insertion means for inserting the wire into the bonding tool by the wire feeding mechanism;
A wire bonding apparatus comprising: 請求項８に記載のワイヤボンディング装置において、
前記ワイヤボンディング装置は、
前記ボンディングアームのボンディング面と反対側にある面に隣接して配置され、前記チャックに把持される前記ボンディングツールのワイヤ孔に向かって前記ワイヤをガイドするワイヤガイド
を有することを特徴とするワイヤボンディング装置。 The wire bonding apparatus according to claim 8, wherein
The wire bonding apparatus is
Wire bonding comprising: a wire guide disposed adjacent to a surface opposite to a bonding surface of the bonding arm and guiding the wire toward a wire hole of the bonding tool held by the chuck. apparatus. ワイヤボンディング装置のボンディングツール交換方法であって、
先端に設けられたチャックでボンディングツールを把持し、前記ボンディングツールをボンディング面に対して弧状に接離動作させるボンディングアームを動作させて捨てボンドステージに捨てボンドを行ない、前記ボンディングツールに挿通されたワイヤ先端に形成されたボールを除去する捨てボンド工程と、
前記ワイヤを前記ボンディングツールに対して相対的に移動させるワイヤ送り機構によって前記ワイヤを前記ボンディングツール後端から引き出すワイヤ引き出し工程と、
前記ボンディングアームの静止状態で前記チャックを開閉するチャック開閉機構と、前記ボンディングツールをその長手方向が前記チャックの軸方向となるように保持する保持部と前記保持部を前記チャックの軸方向に直線移動させる駆動部と、を含むボンディングツール抜差し機構とを協働させて前記チャックへの前記ボンディングツールの抜差しを行うボンディングツール抜差し工程と、
前記ワイヤ送り機構によって前記ワイヤを前記ボンディングツールに挿通させるワイヤ挿通工程と、
を有することを特徴とするワイヤボンディング装置のボンディングツール交換方法。 A bonding tool replacement method for a wire bonding apparatus,
The bonding tool is gripped by the chuck provided at the tip, the bonding arm that moves the bonding tool in an arc shape with respect to the bonding surface is operated, the disposal bond is disposed on the disposal bond stage, and the bonding tool is inserted. Abandoned bond process to remove the ball formed on the wire tip,
A wire drawing step of pulling out the wire from the rear end of the bonding tool by a wire feed mechanism that moves the wire relative to the bonding tool;
A chuck opening / closing mechanism that opens and closes the chuck while the bonding arm is stationary, a holding unit that holds the bonding tool so that the longitudinal direction thereof is the axial direction of the chuck, and the holding unit that is straight in the axial direction of the chuck A bonding tool inserting / removing step of inserting / removing the bonding tool to / from the chuck by cooperating a bonding tool inserting / removing mechanism including a drive unit to be moved;
A wire insertion step of inserting the wire into the bonding tool by the wire feed mechanism;
A bonding tool exchange method for a wire bonding apparatus, comprising: ワイヤボンディング装置のボンディングツール交換プログラムであって、
先端に設けられたチャックでボンディングツールを把持し、前記ボンディングツールをボンディング面に対して弧状に接離動作させるボンディングアームを動作させて捨てボンドステージに捨てボンドを行ない、前記ボンディングツールに挿通されたワイヤ先端に形成されたボールを除去する捨てボンドプログラムと、
前記ワイヤを前記ボンディングツールに対して相対的に移動させるワイヤ送り機構によって前記ワイヤを前記ボンディングツール後端から引き出すワイヤ引き出しプログラムと、
前記ボンディングアームの静止状態で前記チャックを開閉するチャック開閉機構と、前記ボンディングツールをその長手方向が前記チャックの軸方向となるように保持する保持部と前記保持部を前記チャックの軸方向に直線移動させる駆動部と、を含むボンディングツール抜差し機構とを協働させて前記チャックへの前記ボンディングツールの抜差しを行うボンディングツール抜差しプログラムと、
前記ワイヤ送り機構によって前記ワイヤを前記ボンディングツールに挿通させるワイヤ挿通プログラムと、
を有することを特徴とするワイヤボンディング装置のボンディングツール交換プログラム。 A bonding tool replacement program for a wire bonding apparatus,
The bonding tool is gripped by the chuck provided at the tip, the bonding arm that moves the bonding tool in an arc shape with respect to the bonding surface is operated, the disposal bond is disposed on the disposal bond stage, and the bonding tool is inserted. Abandoned bond program to remove the ball formed on the wire tip,
A wire drawing program for pulling out the wire from the rear end of the bonding tool by a wire feed mechanism that moves the wire relative to the bonding tool;
A chuck opening / closing mechanism that opens and closes the chuck while the bonding arm is stationary, a holding unit that holds the bonding tool so that the longitudinal direction thereof is the axial direction of the chuck, and the holding unit that is straight in the axial direction of the chuck A bonding tool inserting / removing program for inserting / removing the bonding tool to / from the chuck by cooperating a bonding tool inserting / removing mechanism including a driving unit to be moved;
A wire insertion program for inserting the wire into the bonding tool by the wire feeding mechanism;
A bonding tool replacement program for a wire bonding apparatus, comprising:
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