JPH0152896B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0152896B2 JPH0152896B2 JP54151916A JP15191679A JPH0152896B2 JP H0152896 B2 JPH0152896 B2 JP H0152896B2 JP 54151916 A JP54151916 A JP 54151916A JP 15191679 A JP15191679 A JP 15191679A JP H0152896 B2 JPH0152896 B2 JP H0152896B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bonding
- bonding tool
- tool
- drive motor
- point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 11
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 10
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 10
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 10
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 10
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 4
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 16
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 9
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 8
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 8
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000010437 gem Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000036461 convulsion Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001751 gemstone Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
- H01L24/78—Apparatus for connecting with wire connectors
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/182—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
- G05B19/27—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an absolute digital measuring device
- G05B19/29—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an absolute digital measuring device for point-to-point control
- G05B19/291—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an absolute digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude
- G05B19/293—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an absolute digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude with speed feedback only
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/401—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L24/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/43—Speed, acceleration, deceleration control ADC
- G05B2219/43149—Rapid approach, then slow, then pressure for clamping, bonding
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/45—Nc applications
- G05B2219/45033—Wire bonding, wire wrap
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
- G05B2219/49142—Shut off power, stop if outside working zone
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
- H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
- H01L2224/783—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
- H01L2224/78301—Capillary
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/852—Applying energy for connecting
- H01L2224/85201—Compression bonding
- H01L2224/85203—Thermocompression bonding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/852—Applying energy for connecting
- H01L2224/85201—Compression bonding
- H01L2224/85205—Ultrasonic bonding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/859—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector involving monitoring, e.g. feedback loop
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01005—Boron [B]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01006—Carbon [C]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01019—Potassium [K]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/0102—Calcium [Ca]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01025—Manganese [Mn]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/0103—Zinc [Zn]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01033—Arsenic [As]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01039—Yttrium [Y]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/0104—Zirconium [Zr]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01082—Lead [Pb]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/18—Mechanical movements
- Y10T74/18056—Rotary to or from reciprocating or oscillating
- Y10T74/18184—Crank, pitman, and lever
- Y10T74/182—Multiple levers
Description
【発明の詳細な説明】
開示の概要
半導体上にワイヤをポンドする装置が開示され
ており、そのワイヤ・ボンデイング装置は新規な
ボンデイング・ヘツドに連結されたプロセツサ制
御された垂直駆動機構が設けられており、そして
その新規なボンデイング・ヘツドは、その中に装
着されたボンデイング・ツールを有する形式のも
のである。リセツト位置及びボンデイング位置に
於けるボンデイング・ツールの高さは、異なつた
半導体装置又は作業片に関して該プロセツサにプ
ログラムされ得る。リセツト位置及びボンデイン
グ位置を設定するため表示手段が新規なボンデイ
ング・ヘツドに設けられており、それによつて、
ボンデイング・ツールは、一ボンデイング・サイ
クル中の予定された一連の垂直位置を教示され
る。該装置は上記予定垂直位置間の中間位置を計
算するようにもプログラムされていて、引続くボ
ンデイング・サイクルの間、ボンデイング・ヘツ
ドとボンデイング・ツールの至適な高速運転がで
きる。
ており、そのワイヤ・ボンデイング装置は新規な
ボンデイング・ヘツドに連結されたプロセツサ制
御された垂直駆動機構が設けられており、そして
その新規なボンデイング・ヘツドは、その中に装
着されたボンデイング・ツールを有する形式のも
のである。リセツト位置及びボンデイング位置に
於けるボンデイング・ツールの高さは、異なつた
半導体装置又は作業片に関して該プロセツサにプ
ログラムされ得る。リセツト位置及びボンデイン
グ位置を設定するため表示手段が新規なボンデイ
ング・ヘツドに設けられており、それによつて、
ボンデイング・ツールは、一ボンデイング・サイ
クル中の予定された一連の垂直位置を教示され
る。該装置は上記予定垂直位置間の中間位置を計
算するようにもプログラムされていて、引続くボ
ンデイング・サイクルの間、ボンデイング・ヘツ
ドとボンデイング・ツールの至適な高速運転がで
きる。
発明の背景
発明の分野
本発明は、自動ボンデイング装置に用いられた
プロツサ制御直線駆動装置に関し、更に詳しく
は、第一と第二のボンド位置でワイヤ・ボンドさ
れるべき半導体のボンデイング・パツドに関して
ワイヤ・ボンデイング・ツールを自動的に位置づ
けるためのプロセツサ制御されたZ駆動モータに
関する。
プロツサ制御直線駆動装置に関し、更に詳しく
は、第一と第二のボンド位置でワイヤ・ボンドさ
れるべき半導体のボンデイング・パツドに関して
ワイヤ・ボンデイング・ツールを自動的に位置づ
けるためのプロセツサ制御されたZ駆動モータに
関する。
先行技術の記述
自動ワイヤ・ボンデイング装置が製造されて来
ており、それらは垂直に運動するボンデイング・
ヘツドと協働するプロセツサ制御されたX−Yテ
ーブルが組込まれていた。この先行技術の型式の
ボンデイング装置は、ペンシルベニア州、ホーシ
ヤムのクリツケ・アンド・ソフアー・インダスト
リーズ・インコーポレーテツドによつて、モデル
1412自動ボール・ボンデイング装置として製造、
販売された。この先行技術のワイヤ・ボンデイン
グ装置のボンデイング・ヘツドの垂直運動は、モ
ータによるカム駆動機構によつて位置づけられて
いた。そのモータはダイナミツク・ブレーキング
装置と、ボンデイング・ツールを位置づけるため
の公知の位置決め装置とを用いていた。
ており、それらは垂直に運動するボンデイング・
ヘツドと協働するプロセツサ制御されたX−Yテ
ーブルが組込まれていた。この先行技術の型式の
ボンデイング装置は、ペンシルベニア州、ホーシ
ヤムのクリツケ・アンド・ソフアー・インダスト
リーズ・インコーポレーテツドによつて、モデル
1412自動ボール・ボンデイング装置として製造、
販売された。この先行技術のワイヤ・ボンデイン
グ装置のボンデイング・ヘツドの垂直運動は、モ
ータによるカム駆動機構によつて位置づけられて
いた。そのモータはダイナミツク・ブレーキング
装置と、ボンデイング・ツールを位置づけるため
の公知の位置決め装置とを用いていた。
従来、三軸以上に於て位置決めされ得るカツテ
イング・ヘツドを用いた数値制御工作機械が入手
可能であつた。斯かる先行技術の工作機械のプロ
セツサのメモリに蓄積されるデータは、プログラ
ムの図面からの作業と、コネチカツト州の
Gerber scientific Companyによつて製造販売さ
れた型式の符号化ドラフテイング・テーブルによ
つて与えられていた。
イング・ヘツドを用いた数値制御工作機械が入手
可能であつた。斯かる先行技術の工作機械のプロ
セツサのメモリに蓄積されるデータは、プログラ
ムの図面からの作業と、コネチカツト州の
Gerber scientific Companyによつて製造販売さ
れた型式の符号化ドラフテイング・テーブルによ
つて与えられていた。
数値制御工作機械は、プログラム制御の下に可
動であるプロセツサ制御カツテイング・ヘツドを
有し、Z軸又は垂直方向に於けるカツテイング・
ヘツドの位置を制御することが知られている。斯
かる先行技術のプログラム制御工作機械は、最初
のカツテイング動作でデータを入手し、そのデー
タをプロセツサのメモリに蓄積し、それによつて
同等の引続くカツテイング操作が反復され得るよ
うにして駆動されていた。斯かる先行技術の自動
工作機械のカツテイング・ヘツドを駆動するため
の通常の手段は、比較的低速のリード・スクリユ
ー(relatively slow lead screws)を介して作
用する駆動モータであり、ボンデイング装置のボ
ンデイング・ヘツドを位置づけるには適していな
かつた。
動であるプロセツサ制御カツテイング・ヘツドを
有し、Z軸又は垂直方向に於けるカツテイング・
ヘツドの位置を制御することが知られている。斯
かる先行技術のプログラム制御工作機械は、最初
のカツテイング動作でデータを入手し、そのデー
タをプロセツサのメモリに蓄積し、それによつて
同等の引続くカツテイング操作が反復され得るよ
うにして駆動されていた。斯かる先行技術の自動
工作機械のカツテイング・ヘツドを駆動するため
の通常の手段は、比較的低速のリード・スクリユ
ー(relatively slow lead screws)を介して作
用する駆動モータであり、ボンデイング装置のボ
ンデイング・ヘツドを位置づけるには適していな
かつた。
従来、急速に作動するリード・スクリユー駆動
機構が半導体ボンデイング装置に用いられるX−
Yテーブルに於て用いられて来た。斯かるX−Y
テーブルは上述のモデル1412自動ボール・ボンデ
イング装置に於てクリツケ・アンド・ソフアー・
インダストリーズ・インコーポレーテツドによつ
て製造され販売されて来た。斯かるX−Yテーブ
ルに於ける高速リード・スクリユー駆動機構は、
ワイヤ・ボンデイング装置のボンデイング・ヘツ
ドを駆動するための至適速度を得るには遅すぎる
ことが判つていた。
機構が半導体ボンデイング装置に用いられるX−
Yテーブルに於て用いられて来た。斯かるX−Y
テーブルは上述のモデル1412自動ボール・ボンデ
イング装置に於てクリツケ・アンド・ソフアー・
インダストリーズ・インコーポレーテツドによつ
て製造され販売されて来た。斯かるX−Yテーブ
ルに於ける高速リード・スクリユー駆動機構は、
ワイヤ・ボンデイング装置のボンデイング・ヘツ
ドを駆動するための至適速度を得るには遅すぎる
ことが判つていた。
比較的廉価で、信頼性があり、且つ極めて高速
で作動する自動ワイヤ・ボンデイング装置に用い
るボンデイング・ヘツドの位置づけ用のZモータ
駆動機構を提供することは極めて望ましい。
で作動する自動ワイヤ・ボンデイング装置に用い
るボンデイング・ヘツドの位置づけ用のZモータ
駆動機構を提供することは極めて望ましい。
発明の要約
本発明の主たる目的は、過剰な緩衝されない振
動及びガタツキを生ずることなく、可能な限り高
速でワイヤ・ボンデイング・ヘツドを位置づける
ための高トルク・モータ駆動装置を提供すること
である。
動及びガタツキを生ずることなく、可能な限り高
速でワイヤ・ボンデイング・ヘツドを位置づける
ための高トルク・モータ駆動装置を提供すること
である。
本発明の他の一目的は、ボンデイング時間を増
加し、最大限に利用するよう、誘発された振動を
短時間の間に静め或いは緩衝するような高トル
ク・モータによつて駆動されるボンデイング・ヘ
ツドを提供することである。
加し、最大限に利用するよう、誘発された振動を
短時間の間に静め或いは緩衝するような高トル
ク・モータによつて駆動されるボンデイング・ヘ
ツドを提供することである。
本発明の他の一目的は、ボンデイング・ツール
を可及的迅やかにボンデイング位置の近くに位置
づけ、ボンドされるべき作業片上にボンデイン
グ・ツールを作用させる衝撃力を制御するため、
一定の速度でボンデイング位置に近づけるための
プロセツサによつて制御されるモータ駆動装置を
提供することである。
を可及的迅やかにボンデイング位置の近くに位置
づけ、ボンドされるべき作業片上にボンデイン
グ・ツールを作用させる衝撃力を制御するため、
一定の速度でボンデイング位置に近づけるための
プロセツサによつて制御されるモータ駆動装置を
提供することである。
本発明の他の一目的は、ボンデイング・サイク
ル時間を最大限に利用するよう、ボンデイング位
置へのボンデイング・ツールの一定の速度での接
近を短縮するためのプロセツサ制御モータ駆動装
置を提供することである。
ル時間を最大限に利用するよう、ボンデイング位
置へのボンデイング・ツールの一定の速度での接
近を短縮するためのプロセツサ制御モータ駆動装
置を提供することである。
本発明の他の一目的は、ボンデイング位置へ向
つてボンデイング・ツールの一定速度での接近が
開始されるボンデイング・ツールの垂直位置を自
身で教示することのできるプロセツサ制御モータ
駆動装置を提供することである。
つてボンデイング・ツールの一定速度での接近が
開始されるボンデイング・ツールの垂直位置を自
身で教示することのできるプロセツサ制御モータ
駆動装置を提供することである。
本発明の他の主目的は、自動高速ワイヤ・ボン
デイング装置用の新規なボンデイング・ヘツドを
提供することであつて、そのワイヤ・ボンデイン
グ装置はプロセツサ制御駆動モータによつて駆動
されて、強力なワイヤ・ボンドを与えるため作業
片に対してワイヤを変形させて溶接することがで
きる主たる第二のボンデイング力が与えられる前
に、ボンデイング・ツールが最少の衝撃力でボン
デイング・ターゲツトに係合することを可能にさ
せる。
デイング装置用の新規なボンデイング・ヘツドを
提供することであつて、そのワイヤ・ボンデイン
グ装置はプロセツサ制御駆動モータによつて駆動
されて、強力なワイヤ・ボンドを与えるため作業
片に対してワイヤを変形させて溶接することがで
きる主たる第二のボンデイング力が与えられる前
に、ボンデイング・ツールが最少の衝撃力でボン
デイング・ターゲツトに係合することを可能にさ
せる。
本発明のこれらの及び以下に記述されれるべき
他の目的によれば、半導体ワイヤ・ボンデイング
装置用のデジタル・データ・プロセツサによつて
制御されたZ駆動装置が提供されている。Z駆動
モータは支持フレーム上に装着され、該支持フレ
ーム上に装着されたボンデイング・ツール保持手
段に連続されて、ボンドされるべき作業片に向つ
てボンデイング・ツールを垂直方向に移動させ
る。該プロセツサ制御手段はプログラムを含んで
おり、それはメモリ手段に蓄積されていて、ボン
デイング動作の間、第一の複数の設定された予定
垂直位置にボンデイング・ツールを向かわせる。
該プログラム手段は、複数の可変の予定垂直位置
を計算する手段を含んでおり、それら垂直位置は
前述の設定された予定位置の中間にあり、そして
これらの可変の予定垂直位置をメモリに蓄積す
る。該プログラム手段は、上記ボンデイング・ツ
ールを上記複数の可変の予定垂直位置の個々のも
のへそのボンデイング・ツールがボンドされるべ
き作業片に到達し、それに接触するまで移動する
よう、Z駆動モータを連続的に指図することによ
り、上記経時的に設定された予定垂直位置の一つ
から他のものへボンデイング・ツールを順次に指
図する手段を更に含んでいる。しかる後、Z駆動
モータと協働するボンデイング力付与手段によつ
てボンデイング力がボンデイング・ツールに与え
られる。
他の目的によれば、半導体ワイヤ・ボンデイング
装置用のデジタル・データ・プロセツサによつて
制御されたZ駆動装置が提供されている。Z駆動
モータは支持フレーム上に装着され、該支持フレ
ーム上に装着されたボンデイング・ツール保持手
段に連続されて、ボンドされるべき作業片に向つ
てボンデイング・ツールを垂直方向に移動させ
る。該プロセツサ制御手段はプログラムを含んで
おり、それはメモリ手段に蓄積されていて、ボン
デイング動作の間、第一の複数の設定された予定
垂直位置にボンデイング・ツールを向かわせる。
該プログラム手段は、複数の可変の予定垂直位置
を計算する手段を含んでおり、それら垂直位置は
前述の設定された予定位置の中間にあり、そして
これらの可変の予定垂直位置をメモリに蓄積す
る。該プログラム手段は、上記ボンデイング・ツ
ールを上記複数の可変の予定垂直位置の個々のも
のへそのボンデイング・ツールがボンドされるべ
き作業片に到達し、それに接触するまで移動する
よう、Z駆動モータを連続的に指図することによ
り、上記経時的に設定された予定垂直位置の一つ
から他のものへボンデイング・ツールを順次に指
図する手段を更に含んでいる。しかる後、Z駆動
モータと協働するボンデイング力付与手段によつ
てボンデイング力がボンデイング・ツールに与え
られる。
好適な具体例の説明
自動ボール・ボンデイング装置10の正面及び
側面を示している第1及び第2図を参照された
い。ボール・ボンデイング装置10は支持フレー
ム11を形成するため互いに結合された複数の鋳
造物を含んでおり、その支持フレームは照明ラン
プ12、顕微鏡13、及び作業片保持器15用の
支持体を形成するX−Yテーブル14を支持する
ようになつている。作業片保持器15は、ボンデ
イング装置10によつてワイヤ・ボンドされるべ
き半導体とリード・フレーム又は基板上のハイブ
リツド回路の形状の作業片を支持するようになつ
ている。ボンデイング・ワイヤ16はリール17
から供給され、摩擦保持手段18及びワイヤ・ク
ランプ19を介してボンデイング・ツール21に
案内されている。該ボンデイング・ツール21
は、ボンデイング・ツール保持器22によつて実
質的な垂直軸に於て移動せしめられ、そしてその
ボンデイング・ツール保持器は、ボンデイング・
ヘツド23の一部を形成する。ボンデイング・ヘ
ツド23は、ボンデイング・ツール・リフタ・ア
ーム24を更に含み、そしてそのリフタ・アーム
24は連結手段25によつてZ駆動モータ26に
連結されている。Z駆動モータ26は駆動シヤフ
ト27を含み、そのシヤフト上には偏心クランク
28が装着されている。後に詳述するように、駆
動モータ26は、ボンデイング・ツール21をボ
ンド位置に向つて垂直下方に移動させて、作業片
保持器15上に装着された作業片(図示せず)上
に最初のボンドを実行するようになつている。該
ボンデイング・ツール21は、しかる後ワイヤの
ループを繰り出し乍ら上昇させられ、そしてX−
Yテーブルが移動されて、ボンデイング・ツール
21が作業片上の新たなターゲツトに対向するよ
うになされる。ボンデイング・ツール21は、し
かる後第二のボンド位置に向つて下方に移動せし
められ、そこで第二のボンドが実行され、しかる
後僅かな距離だけ上方に動かされて、そこで停止
させられる。ワイヤ・クランプ19は閉じられ、
ボンデイング・ツール保持器22とツール・リフ
タ・アーム24とを含むボンデイング・ヘツド2
3が一体となつて移動し、ボンデイング・ツール
21の端部から延長するテイルの予定長さを残し
て第二のボンドに於てワイヤ16を断ち切るのを
許す。該ワイヤ・テイル(図示せず)は、ボンデ
イング・ツール21によつて更に上昇せしめら
れ、クランプ19はクランプしてリセツト位置に
閉じられ、それ故焼切り手段29は第二のボンデ
イング・サイクルを開始するのに先立つてワイ
ヤ・テイルをボール状にさせることができる。
側面を示している第1及び第2図を参照された
い。ボール・ボンデイング装置10は支持フレー
ム11を形成するため互いに結合された複数の鋳
造物を含んでおり、その支持フレームは照明ラン
プ12、顕微鏡13、及び作業片保持器15用の
支持体を形成するX−Yテーブル14を支持する
ようになつている。作業片保持器15は、ボンデ
イング装置10によつてワイヤ・ボンドされるべ
き半導体とリード・フレーム又は基板上のハイブ
リツド回路の形状の作業片を支持するようになつ
ている。ボンデイング・ワイヤ16はリール17
から供給され、摩擦保持手段18及びワイヤ・ク
ランプ19を介してボンデイング・ツール21に
案内されている。該ボンデイング・ツール21
は、ボンデイング・ツール保持器22によつて実
質的な垂直軸に於て移動せしめられ、そしてその
ボンデイング・ツール保持器は、ボンデイング・
ヘツド23の一部を形成する。ボンデイング・ヘ
ツド23は、ボンデイング・ツール・リフタ・ア
ーム24を更に含み、そしてそのリフタ・アーム
24は連結手段25によつてZ駆動モータ26に
連結されている。Z駆動モータ26は駆動シヤフ
ト27を含み、そのシヤフト上には偏心クランク
28が装着されている。後に詳述するように、駆
動モータ26は、ボンデイング・ツール21をボ
ンド位置に向つて垂直下方に移動させて、作業片
保持器15上に装着された作業片(図示せず)上
に最初のボンドを実行するようになつている。該
ボンデイング・ツール21は、しかる後ワイヤの
ループを繰り出し乍ら上昇させられ、そしてX−
Yテーブルが移動されて、ボンデイング・ツール
21が作業片上の新たなターゲツトに対向するよ
うになされる。ボンデイング・ツール21は、し
かる後第二のボンド位置に向つて下方に移動せし
められ、そこで第二のボンドが実行され、しかる
後僅かな距離だけ上方に動かされて、そこで停止
させられる。ワイヤ・クランプ19は閉じられ、
ボンデイング・ツール保持器22とツール・リフ
タ・アーム24とを含むボンデイング・ヘツド2
3が一体となつて移動し、ボンデイング・ツール
21の端部から延長するテイルの予定長さを残し
て第二のボンドに於てワイヤ16を断ち切るのを
許す。該ワイヤ・テイル(図示せず)は、ボンデ
イング・ツール21によつて更に上昇せしめら
れ、クランプ19はクランプしてリセツト位置に
閉じられ、それ故焼切り手段29は第二のボンデ
イング・サイクルを開始するのに先立つてワイ
ヤ・テイルをボール状にさせることができる。
ボンデイング・ヘツド23とZ駆動モータ26
とを拡大して詳細に示している第3乃至5図及び
該ボンデイング・ヘツドと新規な感知手段の拡大
された等角図を示している第6及び7図を参照さ
れたい。第3及び4図には、モータ26のシヤフ
ト27上に装着された偏心クランク28によつ
て、下方に延長されたボンデイング位置に駆動さ
れたボンデイング・ツール21が示されている。
該偏心クランクは、その水平位置から、水平線下
約80゜下方に移動され、水平線上約75゜に夫々移動
されるようになつている。これらは移動の設計上
の限界であり、そしてまた通常のボンデイング動
作のためには偏心クランクは水平線の両側約45゜
の範囲で移動する。Z駆動モータ26の運動は、
偏心クランク28のベアリング・ソケツト33内
の軸踵クランプ(toe clamp)32によつて保持
されたベアリング・ボール31を介して連結手段
25に与えられる。下方のボール・スタツド34
は連結手段25のハウジング内に装着されてお
り、ボンデイング・ツール・リフタ・アーム24
上に装着されたベアリング・ソケツト内の軸踵ク
ランプ36によつて保持されたベアリング・ボー
ル35が設けられている。連結手段25の垂直運
動は、可撓性のピボツト・スプリング38により
支持フレーム上に装着されているボンデイング・
ツール・リフタ・アーム24にピボツト運動を与
える。ピボツト・スプリング38の後方部分39
は支持フレーム11に取り付けられている。ボン
デイング・ツール・リフタ・アーム24の外側ア
ーム41は、ピボツト・スプリング38の前方及
び外方ピボツト位置42に取付けられている。保
持プレート43は、アーム41をスプリング38
の外方及び前方ピボツト位置42に挟んで保持す
るようになつている。ボンデイング・ツール保持
器装着ブロツク44は、同様の態様で中央装着部
45が設けられており、そしてそれは可撓性ピボ
ツト・スプリング38の前方中央部分46に取付
けられておりそして保持プレート47によつて適
所に保持されている。ボンデイング・ツール保持
器装着ブロツク44は、トランスデユーサとして
示されているボンデイング・ツール保持器22を
保持し挟むようになつている。ボンデイング・ツ
ール21は、トランスデユーサ・ボンデイング・
ツール保持器22の端部に装着されて示されてい
る。連結手段25の下方への運動は、ボンデイン
グ・ツール・リフタ・アーム24とその上に装着
されたボンデイング・スプリング48とにピボツ
ト運動を与える。ボンデイング48の片持支持さ
れた端部には抗摩擦棒49が設けられており、そ
してそれはボンデイング・ツール保持器装着ブロ
ツク44の端部に装着された他の抗摩擦棒51と
係合している。斯くて、Zモータ駆動装置26の
アーチ状運動は、ボンデイング・ツール保持器装
着ブロツク44の端部に於て棒51に力を与え、
ボンデイング・ツール21の作業面に力を与え
る。ボンデイング・スプリング48は好ましくは
リフタ・アーム24を上方へ、そしてボンデイン
グ・ツール保持器装着ブロツク44を下方へ押し
やろうとする様な態様でバイアスされる。スプリ
ング48のこのバイアスは、ボンデイング・ツー
ルと作業片とが係合したときにボンデイング・ツ
ールに予じめ負荷されたボンデイング力を与え
る。モータ26が連結手段25を更に駆動した
後、付加的な最終ボンデイング力がボンデイン
グ・スプリングによつてボンデイング・ツール2
1の作業面に与えられる。好ましくは、片持支持
されているボンデイング・スプリング48は、過
剰な衝程量がボンデイングの際に与えられるボン
デイング力に直接に関連づけられるように比例し
た率を有する。ボンデイング・スプリング48
は、正のボンデイング・スプリングとして作用
し、負のボンデイング・スプリング52は、ボン
デイング・スプリング48の力を減少させるため
の微調整装置として作用する。ボンデイング・ス
プリング52はハンガー・ピン53と、偏心カム
55と係合しているピボツト・レバー54の端部
との間に装着されている。
とを拡大して詳細に示している第3乃至5図及び
該ボンデイング・ヘツドと新規な感知手段の拡大
された等角図を示している第6及び7図を参照さ
れたい。第3及び4図には、モータ26のシヤフ
ト27上に装着された偏心クランク28によつ
て、下方に延長されたボンデイング位置に駆動さ
れたボンデイング・ツール21が示されている。
該偏心クランクは、その水平位置から、水平線下
約80゜下方に移動され、水平線上約75゜に夫々移動
されるようになつている。これらは移動の設計上
の限界であり、そしてまた通常のボンデイング動
作のためには偏心クランクは水平線の両側約45゜
の範囲で移動する。Z駆動モータ26の運動は、
偏心クランク28のベアリング・ソケツト33内
の軸踵クランプ(toe clamp)32によつて保持
されたベアリング・ボール31を介して連結手段
25に与えられる。下方のボール・スタツド34
は連結手段25のハウジング内に装着されてお
り、ボンデイング・ツール・リフタ・アーム24
上に装着されたベアリング・ソケツト内の軸踵ク
ランプ36によつて保持されたベアリング・ボー
ル35が設けられている。連結手段25の垂直運
動は、可撓性のピボツト・スプリング38により
支持フレーム上に装着されているボンデイング・
ツール・リフタ・アーム24にピボツト運動を与
える。ピボツト・スプリング38の後方部分39
は支持フレーム11に取り付けられている。ボン
デイング・ツール・リフタ・アーム24の外側ア
ーム41は、ピボツト・スプリング38の前方及
び外方ピボツト位置42に取付けられている。保
持プレート43は、アーム41をスプリング38
の外方及び前方ピボツト位置42に挟んで保持す
るようになつている。ボンデイング・ツール保持
器装着ブロツク44は、同様の態様で中央装着部
45が設けられており、そしてそれは可撓性ピボ
ツト・スプリング38の前方中央部分46に取付
けられておりそして保持プレート47によつて適
所に保持されている。ボンデイング・ツール保持
器装着ブロツク44は、トランスデユーサとして
示されているボンデイング・ツール保持器22を
保持し挟むようになつている。ボンデイング・ツ
ール21は、トランスデユーサ・ボンデイング・
ツール保持器22の端部に装着されて示されてい
る。連結手段25の下方への運動は、ボンデイン
グ・ツール・リフタ・アーム24とその上に装着
されたボンデイング・スプリング48とにピボツ
ト運動を与える。ボンデイング48の片持支持さ
れた端部には抗摩擦棒49が設けられており、そ
してそれはボンデイング・ツール保持器装着ブロ
ツク44の端部に装着された他の抗摩擦棒51と
係合している。斯くて、Zモータ駆動装置26の
アーチ状運動は、ボンデイング・ツール保持器装
着ブロツク44の端部に於て棒51に力を与え、
ボンデイング・ツール21の作業面に力を与え
る。ボンデイング・スプリング48は好ましくは
リフタ・アーム24を上方へ、そしてボンデイン
グ・ツール保持器装着ブロツク44を下方へ押し
やろうとする様な態様でバイアスされる。スプリ
ング48のこのバイアスは、ボンデイング・ツー
ルと作業片とが係合したときにボンデイング・ツ
ールに予じめ負荷されたボンデイング力を与え
る。モータ26が連結手段25を更に駆動した
後、付加的な最終ボンデイング力がボンデイン
グ・スプリングによつてボンデイング・ツール2
1の作業面に与えられる。好ましくは、片持支持
されているボンデイング・スプリング48は、過
剰な衝程量がボンデイングの際に与えられるボン
デイング力に直接に関連づけられるように比例し
た率を有する。ボンデイング・スプリング48
は、正のボンデイング・スプリングとして作用
し、負のボンデイング・スプリング52は、ボン
デイング・スプリング48の力を減少させるため
の微調整装置として作用する。ボンデイング・ス
プリング52はハンガー・ピン53と、偏心カム
55と係合しているピボツト・レバー54の端部
との間に装着されている。
第6及び7図に最も良く示されているように、
電気接点部材56が絶縁ブツシング57に装着さ
れ、それらはボンデイング・ツール・リフタ・ア
ーム24から下方に延長しているU字状支持体
(clevis supports)58の孔内に嵌合している。
該接点56は、ボンデイング・ツール装着ブロツ
ク44の端部に装着された電極接点59によつて
係合するための停止ピンとして作用する。電極5
9はナツト61とねじ62とによつて適所に保持
されている。電極接点56はスナツプ・リング
(図示せず)によつて適所に保持され、それらの
スナツプ・リングは、停止ピン電極接点56の溝
63に嵌合する。ダンパー・ソレノイド
(dampersolenoid)又はボンデイング力ソレノイ
ド64は、リフタ・アーム24上に装着されて、
プランジヤ65が設けられており、そしてそれは
電極59と係合して、それを下方の接点停止ピン
56と接触するように押す。ボンデイング・ヘツ
ドが下方向に極めて高い加速率で駆動されつつあ
るとき、ボンデイング・ツール保持器装着ブロツ
クの慣性は、それを時計方向に押しつけて、電極
59を接点56から離そうとする。急速な加速の
期間の間に、ダンパー・ソレノイド64は付勢さ
れて接点59を接点56と係合状態に保持する。
ボンデイング・ツールがボンドされるべきパツド
又は目標の電極に到達する前に、ボンデイング・
ツールは一定の速動運動の短かい期間を経験し、
そしてダンパー・ソレノイド64は減勢されて、
ボンデイング・ツール21の作業片との最初の接
触は、電極59を接点電極56から分離させる。
この点はタツチダウン・ポイント或いは作業片係
合点と称される。ソレノイド64のプランジヤ
は、抗摩擦棒51上に作用するボンデイング・ス
プリング48と同様に接点59上に予定された下
向の力を与えるよう付勢され得ることが理解され
るであろう。斯くてボンデイング・スプリング4
8によつて与えられるボンデイング力は、予定さ
れた電流でもつてダンパー・ソレノイド64を部
分的に付勢することによつて与えられる。ワイ
ヤ・クランプ19は、ねじ67によつてボンデイ
ング・ツール・リフタ・アーム24の端部に装着
されているブラケツト66を有する。スプリング
で装着された作動アーム68もまたねじ67によ
つて保持されており、そしてその外側の可動端部
には抗摩擦デイスク69が設けられている。デイ
スク69は可動把持プレート71の背後と係合し
ている。可動把持プレート71は開位置でスプリ
ングによつてバイアスされており、固定クランプ
板として役立つボンデイング・ツール・リフタ・
アーム24の前方部分73と係合し得る。案内7
4を介して供給されるワイヤと係合するため、把
持板71と前方部分73上にデイスク状のサフア
イヤ片が設けられていることが理解されよう。作
動アーム68は圧縮スプリング75によつてバイ
アスされて把持板71を前方部分73に向つて閉
じている。ワイヤ・クランプ・ソレノイド76の
付勢は、圧縮スプリング75を圧縮させ、作動ア
ーム68が可動把持板71とスプリング・バイア
スとによつて開かれるのを許す。同様にして、摩
擦保持手段18は、スプリング・アーム77によ
つてスプリング・バイアスされて閉じられる。
電気接点部材56が絶縁ブツシング57に装着さ
れ、それらはボンデイング・ツール・リフタ・ア
ーム24から下方に延長しているU字状支持体
(clevis supports)58の孔内に嵌合している。
該接点56は、ボンデイング・ツール装着ブロツ
ク44の端部に装着された電極接点59によつて
係合するための停止ピンとして作用する。電極5
9はナツト61とねじ62とによつて適所に保持
されている。電極接点56はスナツプ・リング
(図示せず)によつて適所に保持され、それらの
スナツプ・リングは、停止ピン電極接点56の溝
63に嵌合する。ダンパー・ソレノイド
(dampersolenoid)又はボンデイング力ソレノイ
ド64は、リフタ・アーム24上に装着されて、
プランジヤ65が設けられており、そしてそれは
電極59と係合して、それを下方の接点停止ピン
56と接触するように押す。ボンデイング・ヘツ
ドが下方向に極めて高い加速率で駆動されつつあ
るとき、ボンデイング・ツール保持器装着ブロツ
クの慣性は、それを時計方向に押しつけて、電極
59を接点56から離そうとする。急速な加速の
期間の間に、ダンパー・ソレノイド64は付勢さ
れて接点59を接点56と係合状態に保持する。
ボンデイング・ツールがボンドされるべきパツド
又は目標の電極に到達する前に、ボンデイング・
ツールは一定の速動運動の短かい期間を経験し、
そしてダンパー・ソレノイド64は減勢されて、
ボンデイング・ツール21の作業片との最初の接
触は、電極59を接点電極56から分離させる。
この点はタツチダウン・ポイント或いは作業片係
合点と称される。ソレノイド64のプランジヤ
は、抗摩擦棒51上に作用するボンデイング・ス
プリング48と同様に接点59上に予定された下
向の力を与えるよう付勢され得ることが理解され
るであろう。斯くてボンデイング・スプリング4
8によつて与えられるボンデイング力は、予定さ
れた電流でもつてダンパー・ソレノイド64を部
分的に付勢することによつて与えられる。ワイ
ヤ・クランプ19は、ねじ67によつてボンデイ
ング・ツール・リフタ・アーム24の端部に装着
されているブラケツト66を有する。スプリング
で装着された作動アーム68もまたねじ67によ
つて保持されており、そしてその外側の可動端部
には抗摩擦デイスク69が設けられている。デイ
スク69は可動把持プレート71の背後と係合し
ている。可動把持プレート71は開位置でスプリ
ングによつてバイアスされており、固定クランプ
板として役立つボンデイング・ツール・リフタ・
アーム24の前方部分73と係合し得る。案内7
4を介して供給されるワイヤと係合するため、把
持板71と前方部分73上にデイスク状のサフア
イヤ片が設けられていることが理解されよう。作
動アーム68は圧縮スプリング75によつてバイ
アスされて把持板71を前方部分73に向つて閉
じている。ワイヤ・クランプ・ソレノイド76の
付勢は、圧縮スプリング75を圧縮させ、作動ア
ーム68が可動把持板71とスプリング・バイア
スとによつて開かれるのを許す。同様にして、摩
擦保持手段18は、スプリング・アーム77によ
つてスプリング・バイアスされて閉じられる。
Z駆動モータ26には、エンコーダ78が設け
られており、それはシヤフト27の回転位置を示
し、そしてそのシヤフトはクランク・アーム28
の位置の表示を与え、それは結局ボンデイング・
ツール21の実際の垂直位置の表示を与える。ボ
ンデイング・ツール21が第二の又は最後のボン
ドを完了した後、それが最も高い位置或いはリセ
ツト位置に持ち上げられたとき、ボンデイング・
ツール21の端部から延長しているワイヤ・テイ
ルが存在する。焼切り手段29には焼切り電極7
9が設けられており、それは第3図に示されたよ
うにスプリング81によつて後退位置にスプリン
グ・バイアスされている。焼切りソレノイド76
は、ボンデイング・ツール21がその後退位置に
あるときには付勢可能であつて、ワイヤ・テイル
の端部に近接した位置でその端部の下方に焼切り
電極79を移動させる。その近接した位置で、焼
切り電極79は高電圧電流源に接続される。この
電圧エネルギは、焼切り電極79とボンデイン
グ・ツール21から延長しているワイヤ・テイル
の端部との間のギヤツプを飛び越えて、ワイヤ・
テイルの端部を融解させてボール状にさせる。
られており、それはシヤフト27の回転位置を示
し、そしてそのシヤフトはクランク・アーム28
の位置の表示を与え、それは結局ボンデイング・
ツール21の実際の垂直位置の表示を与える。ボ
ンデイング・ツール21が第二の又は最後のボン
ドを完了した後、それが最も高い位置或いはリセ
ツト位置に持ち上げられたとき、ボンデイング・
ツール21の端部から延長しているワイヤ・テイ
ルが存在する。焼切り手段29には焼切り電極7
9が設けられており、それは第3図に示されたよ
うにスプリング81によつて後退位置にスプリン
グ・バイアスされている。焼切りソレノイド76
は、ボンデイング・ツール21がその後退位置に
あるときには付勢可能であつて、ワイヤ・テイル
の端部に近接した位置でその端部の下方に焼切り
電極79を移動させる。その近接した位置で、焼
切り電極79は高電圧電流源に接続される。この
電圧エネルギは、焼切り電極79とボンデイン
グ・ツール21から延長しているワイヤ・テイル
の端部との間のギヤツプを飛び越えて、ワイヤ・
テイルの端部を融解させてボール状にさせる。
焼切り電極79は下記の如き付加的な役割を持
つ。即ち、それは焼切り電極の先端に関してボン
デイング・ツール21の高さを設定すると共にリ
セツト位置を設定することができ、そしてそれは
ボンデイング・ツールがリセツト位置に持ち上げ
られるのを可能にさせ、それ故ボール状化する電
流が与えられる際にワイヤ・テイルが焼切り電極
に関して正しい高さにあるようにさせる。第3図
に最も良く示されているように、焼切り電極79
は、ボンデイング・ツール21がボンデイング・
ツール保持器22内に挿入された後に、ボンデイ
ング・ツールの進路内に移動され得る。しかる
後、ボンデイング・ツールはそれが焼切り電極7
9と係合するまで下方位置に移動され得る。先に
述べたように、充分な抵抗力を伴なつたボンデイ
ング・ツール21の係合は、電極接点59が電極
接点56と脱係合するようにさせ、これらの接点
が開く垂直位置は以下に詳細に述べられる如く関
連したプロセツサのメモリに記録され得る。斯く
てボンデイング・ツール21はその係合点から予
定された距離だけ上昇させられて、焼切り電極7
9がワイヤ・テイルのボール状化が行なわれる適
切なリセツト位置へ移動せしめられることができ
る。
つ。即ち、それは焼切り電極の先端に関してボン
デイング・ツール21の高さを設定すると共にリ
セツト位置を設定することができ、そしてそれは
ボンデイング・ツールがリセツト位置に持ち上げ
られるのを可能にさせ、それ故ボール状化する電
流が与えられる際にワイヤ・テイルが焼切り電極
に関して正しい高さにあるようにさせる。第3図
に最も良く示されているように、焼切り電極79
は、ボンデイング・ツール21がボンデイング・
ツール保持器22内に挿入された後に、ボンデイ
ング・ツールの進路内に移動され得る。しかる
後、ボンデイング・ツールはそれが焼切り電極7
9と係合するまで下方位置に移動され得る。先に
述べたように、充分な抵抗力を伴なつたボンデイ
ング・ツール21の係合は、電極接点59が電極
接点56と脱係合するようにさせ、これらの接点
が開く垂直位置は以下に詳細に述べられる如く関
連したプロセツサのメモリに記録され得る。斯く
てボンデイング・ツール21はその係合点から予
定された距離だけ上昇させられて、焼切り電極7
9がワイヤ・テイルのボール状化が行なわれる適
切なリセツト位置へ移動せしめられることができ
る。
接点56と59とが開いているときはいつも、
エンコーダ78の回転位置がプロセツサのメモリ
に記録され得る。エンコーダ78の回転位置は、
プロセツサのメモリに蓄積されたルツク・アツ
プ・テーブルによつて、ボンデイング・ツール2
1のZ位置又は垂直位置に換算される。プロセツ
サがZ駆動モータを制御する態様は第10図を参
照して以下に詳細に説明されている。
エンコーダ78の回転位置がプロセツサのメモリ
に記録され得る。エンコーダ78の回転位置は、
プロセツサのメモリに蓄積されたルツク・アツ
プ・テーブルによつて、ボンデイング・ツール2
1のZ位置又は垂直位置に換算される。プロセツ
サがZ駆動モータを制御する態様は第10図を参
照して以下に詳細に説明されている。
ワイヤ・ボンドされるべき作業片82に対する
ボンデイング・ツール21の運動を模式的に示し
ている第8図を参照されたい、第8図はワイヤ・
クランプ19と摩擦保持手段18との相対的運動
を示しており、それはループを形成するためワイ
ヤの運動を制御する。第8図上のアルフアベツト
符号は、第9図を参照して詳細に説明されるボン
デイング・サイクルの間のボンデイング・ツール
の位置を示すためのものである。第8図の位置a
に於て、ボンデイング・ツール21は、その最も
高い位置又はそのリセツト位置にある。ボンデイ
ング・ツール21は、プロセツサ制御手段によつ
て、焼切り手段29上の予定距離に於て垂直に位
置づけられている。このリセツト位置は、ボンデ
イング・ツール21を焼切り電極79と係合させ
て接点56,59を開くことによつて位置づけら
れている。
ボンデイング・ツール21の運動を模式的に示し
ている第8図を参照されたい、第8図はワイヤ・
クランプ19と摩擦保持手段18との相対的運動
を示しており、それはループを形成するためワイ
ヤの運動を制御する。第8図上のアルフアベツト
符号は、第9図を参照して詳細に説明されるボン
デイング・サイクルの間のボンデイング・ツール
の位置を示すためのものである。第8図の位置a
に於て、ボンデイング・ツール21は、その最も
高い位置又はそのリセツト位置にある。ボンデイ
ング・ツール21は、プロセツサ制御手段によつ
て、焼切り手段29上の予定距離に於て垂直に位
置づけられている。このリセツト位置は、ボンデ
イング・ツール21を焼切り電極79と係合させ
て接点56,59を開くことによつて位置づけら
れている。
支持フレーム11に関して固定されている摩擦
保持手段18は、並置された人造宝石83の一対
を有し、それらの一方はスプリング・アーム77
上に装着され、他方の宝石はソレノイド(図示せ
ず)によつて付勢される。位置aに於て、摩擦保
持手段18のこれらの宝石83は閉じられ、そし
てワイヤ・クランプ19もまた閉じられている。
僅かなワイヤ・テイル83がボンデイング・ツー
ル21から延長しており、その端部にはボール8
5がある。ダンパー・ソレノイド64が付勢され
て、接点56及び59を一諸に把持し、急激な加
速の間それらが開かないように保持する。ボンデ
イング・ツール21はそのリセツト位置から作業
片82に向つて急速に下降し、保持手段18によ
つて与えられたワイヤ16上の係止力は、ボンデ
イング・ツール21をして位置b−に示された如
くボンデイング・ツール21の作業面がボール8
5と係合するまでワイヤに沿つてボールに関して
下降せしめる。ボンデイング・ツール21は、ワ
イヤ16及びボール85の両方を位置dに示され
た第一のボンド位置に到達するまで作業片82上
の第一のボンド位置に向つて更に下降せしめる。
ボール85が作業片82と係合するとき、ダンパ
ー・ソレノイド64が滅勢され、そしてそれは接
点56及び59が開くのを許し、Zタツチ・ダウ
ン位置を示す。このZタツチ・ダウン位置に到達
した後のボンデイング・ツール21の垂直下方へ
の運動は、ボンデイング・ツールに与えられつつ
あるボンデイング力の量によつて制御され、そし
てこの力はワイヤのタイプ及びサイズとボンデイ
ングのタイプとによつて決定される。超音波トラ
ンスデユーサ・ボンデイング・ツール保持器22
が用いられている場合には、該トランスデユーサ
22は、位置dに於て開始されるボンデイング動
作の間、付勢される。熱圧ボンド
(thermocompression bonds)の如き或るタイプ
のボンドでは超音波スクラツプ(Ultrasonic
sorub)及び超音波トランスデユーサを必要とし
ない。
保持手段18は、並置された人造宝石83の一対
を有し、それらの一方はスプリング・アーム77
上に装着され、他方の宝石はソレノイド(図示せ
ず)によつて付勢される。位置aに於て、摩擦保
持手段18のこれらの宝石83は閉じられ、そし
てワイヤ・クランプ19もまた閉じられている。
僅かなワイヤ・テイル83がボンデイング・ツー
ル21から延長しており、その端部にはボール8
5がある。ダンパー・ソレノイド64が付勢され
て、接点56及び59を一諸に把持し、急激な加
速の間それらが開かないように保持する。ボンデ
イング・ツール21はそのリセツト位置から作業
片82に向つて急速に下降し、保持手段18によ
つて与えられたワイヤ16上の係止力は、ボンデ
イング・ツール21をして位置b−に示された如
くボンデイング・ツール21の作業面がボール8
5と係合するまでワイヤに沿つてボールに関して
下降せしめる。ボンデイング・ツール21は、ワ
イヤ16及びボール85の両方を位置dに示され
た第一のボンド位置に到達するまで作業片82上
の第一のボンド位置に向つて更に下降せしめる。
ボール85が作業片82と係合するとき、ダンパ
ー・ソレノイド64が滅勢され、そしてそれは接
点56及び59が開くのを許し、Zタツチ・ダウ
ン位置を示す。このZタツチ・ダウン位置に到達
した後のボンデイング・ツール21の垂直下方へ
の運動は、ボンデイング・ツールに与えられつつ
あるボンデイング力の量によつて制御され、そし
てこの力はワイヤのタイプ及びサイズとボンデイ
ングのタイプとによつて決定される。超音波トラ
ンスデユーサ・ボンデイング・ツール保持器22
が用いられている場合には、該トランスデユーサ
22は、位置dに於て開始されるボンデイング動
作の間、付勢される。熱圧ボンド
(thermocompression bonds)の如き或るタイプ
のボンドでは超音波スクラツプ(Ultrasonic
sorub)及び超音波トランスデユーサを必要とし
ない。
摩擦保持手段は、示されているように第一のボ
ンド位置dに於ては開かれている。ボンデイン
グ・ツール21が第一のボンド位置から上方に向
つて急速に加速されてワイヤ・ループを作つてい
るとき、X−Yテーブル14は、位置fに示され
たように作業片82の第二のボンデイング標的が
ボンデイング・ツール21の下に位置する位置ま
で移動される。ボンデイング・ツール21は予定
されたループの高さの頂点にまで上昇し、摩擦保
持手段18は依然として開いているが、ボンデイ
ング・ツール21が第二のボンデイング位置に向
つて急速に下降するとき、摩擦保持手段18は閉
じられる。このループの高さと、摩擦保持手段1
8の閉止するタイミングとの両方は、ワイヤ・ル
ープの形成を許すように調整されることが理解さ
れよう。位置g−ボンデイング・ツール21が第
二ボンド位置へと下降するとき摩擦保持手段18
が閉止し、ワイヤ・クランプ19が依然として開
いていることを示している。第二のボンド位置へ
到達する前に、ワイヤ・クランプ19もまた、位
置gに示されているように閉止する。このループ
高さへの急速な加速と、位置iに示された第二の
ボンド位置への急速な減速の期間の間、ダンパ
ー・ソレノイド64は付勢されて接点56,59
を一諸に保持し、その第二のボンド位置に到達す
る前にダンパー・ソレノイド64は滅勢され、そ
してそれは接点56,59が開くのを許し、そし
て第二のボンドに於てZタツチ・ダウン位置を示
す。第二のボンドの完了のとき、ワイヤ・ループ
86は形成され、摩擦保持手段18とワイヤ・ク
ランプ19は開く。第二のボンドの垂直位置は接
点56,59が開くことによつて知られるので、
ボンデイング・ツール21は、第二のボンドに於
けるZタツチダウン位置上で予定された垂直距離
だけ上昇されて、ワイヤ・テイル84となるワイ
ヤの或る長さを与える。ボンデイング・ツール2
1がワイヤに関して上昇された後、ワイヤ・クラ
ンプ19は閉止され、ボンデイング・ツール21
とワイヤ・クランプ19の引続く垂直運動は、ワ
イヤ・テイル84を第二のボンドに於て断ち切
り、位置m−に示されたようにボンデイング・ツ
ール21から延長するワイヤ・テイルを残す。ボ
ンデイング・ツール21とワイヤ・クランプ19
とは、リセツト位置まで垂直上方に運動を続け、
そこでボンデイング・ツール21は停止し、摩擦
保持手段18は閉止し、そして焼切り電極79が
付勢されて、位置mに示されるようにワイヤ・テ
ールの端部にボール85を与えるべくワイヤ・テ
イル84をボール状にする。位置aに示されたよ
うにX−Yテーブル14が再び運動して新たなボ
ンデイング標的をボンデイング・ツール21に対
抗して位置づけるまで、ボンデイング・ツール2
1はそのリセツト位置に留まり、そしてそこに位
置づけられたとき第二のボンデイング・サイクル
が開始する。
ンド位置dに於ては開かれている。ボンデイン
グ・ツール21が第一のボンド位置から上方に向
つて急速に加速されてワイヤ・ループを作つてい
るとき、X−Yテーブル14は、位置fに示され
たように作業片82の第二のボンデイング標的が
ボンデイング・ツール21の下に位置する位置ま
で移動される。ボンデイング・ツール21は予定
されたループの高さの頂点にまで上昇し、摩擦保
持手段18は依然として開いているが、ボンデイ
ング・ツール21が第二のボンデイング位置に向
つて急速に下降するとき、摩擦保持手段18は閉
じられる。このループの高さと、摩擦保持手段1
8の閉止するタイミングとの両方は、ワイヤ・ル
ープの形成を許すように調整されることが理解さ
れよう。位置g−ボンデイング・ツール21が第
二ボンド位置へと下降するとき摩擦保持手段18
が閉止し、ワイヤ・クランプ19が依然として開
いていることを示している。第二のボンド位置へ
到達する前に、ワイヤ・クランプ19もまた、位
置gに示されているように閉止する。このループ
高さへの急速な加速と、位置iに示された第二の
ボンド位置への急速な減速の期間の間、ダンパ
ー・ソレノイド64は付勢されて接点56,59
を一諸に保持し、その第二のボンド位置に到達す
る前にダンパー・ソレノイド64は滅勢され、そ
してそれは接点56,59が開くのを許し、そし
て第二のボンドに於てZタツチ・ダウン位置を示
す。第二のボンドの完了のとき、ワイヤ・ループ
86は形成され、摩擦保持手段18とワイヤ・ク
ランプ19は開く。第二のボンドの垂直位置は接
点56,59が開くことによつて知られるので、
ボンデイング・ツール21は、第二のボンドに於
けるZタツチダウン位置上で予定された垂直距離
だけ上昇されて、ワイヤ・テイル84となるワイ
ヤの或る長さを与える。ボンデイング・ツール2
1がワイヤに関して上昇された後、ワイヤ・クラ
ンプ19は閉止され、ボンデイング・ツール21
とワイヤ・クランプ19の引続く垂直運動は、ワ
イヤ・テイル84を第二のボンドに於て断ち切
り、位置m−に示されたようにボンデイング・ツ
ール21から延長するワイヤ・テイルを残す。ボ
ンデイング・ツール21とワイヤ・クランプ19
とは、リセツト位置まで垂直上方に運動を続け、
そこでボンデイング・ツール21は停止し、摩擦
保持手段18は閉止し、そして焼切り電極79が
付勢されて、位置mに示されるようにワイヤ・テ
ールの端部にボール85を与えるべくワイヤ・テ
イル84をボール状にする。位置aに示されたよ
うにX−Yテーブル14が再び運動して新たなボ
ンデイング標的をボンデイング・ツール21に対
抗して位置づけるまで、ボンデイング・ツール2
1はそのリセツト位置に留まり、そしてそこに位
置づけられたとき第二のボンデイング・サイクル
が開始する。
ボンデイング・ツール21の作業面の運動を詳
細に示している第9図を参照されたい。リセツト
位置aに於ては、ボンデイング・ツール21は典
型的には基板82上約0.84cm(0.33インチ)上方
にある。基板82上のボンデイング標的は、ボン
デイング・ツールの作業面下に位置づけられてお
り、ボンデイング・ツール21は第一のボンド位
置へ可及的迅やかに移動して第一のボンドを完了
することが望ましい。ボンデイング・ツールがそ
の最高又は至適の速度に加速され、そしてこの速
度が維持されるとき、ボンデイング・ツール21
は基板82のボンデイング標的に非常に大きい衝
激力で衝突し、それは作業片を破壊して適当なボ
ンドをもたらさない。従つて、Z駆動モータは、
振動、加速及び速度並びにZ駆動モータ26の電
流制限に関して設けられた制約を考慮して、その
最も高い許され得る速度にまで加速される。第9
図の点a及びb間の垂直な降下径路が直線として
示されている。しかし乍ら後に説明されるよう
に、この径路は直線ではなく、最初に非常に大き
い加速があり、続いて実質的に直線的な速度の期
間があり、そして点bに於て急速な減速の期間で
終つている。点bに於て、ボンデイング・ツール
は点b及びc間の直線的な速度の期間に入る。こ
れはボンデイング・ヘツド23の諸要素が互いに
対して整えられるのを許し、接点56,59を一
諸に把持しているソレノイド64はボンデイング
動作の開始に先立つて釈放され得る。点cに於
て、連結手段25を介してボンデイング・ツー
ル・リフタ・アーム24上に作用しているZ駆動
モータは更に前進してボンデイング・スプリング
48を介してボンデイング・ツール保持器21上
の抗摩擦棒51に予定されたボンデイング力を与
え、斯くてボンデイング・ツール21の作業面上
に予定されたボンデイング力を与える。第9図の
点dに於て、ボンデイング・ツールは、最初の衝
撃力、ボンデイング・スプリング48の初期力、
ソレノイド・プランジヤ65の幾分かの力及びピ
ボツト・スプリング38の僅かな力を含む畜積さ
れるボンデイング力を与えることによりボール8
5の押し潰しを開始する。これらの全ての力は20
グラム以下に制限され得ること、そして主たるボ
ンデイング力は、ボンデイング・スプリング48
を介して10〜80グラムの大きさの付加的な力を与
える上記の更なる前進運動によつて与えられるよ
うになつていることが理解されよう。先に述べた
ように、ボンデイング・スプリング48によつて
与えられる主なボンデイング力はソレノイド64
によつて与えられ得る。特定のデータ又は最初の
ボンドのZタツチダウン位置以下に移動されたボ
ンデイング・ツールの作業面の距離は、ボール8
5に与えられた押潰の量である。位置eに於て、
最初のボンドが完了され、ボンデイング・ツール
は位置fに於て予定されたループ高さに急速に加
速される。この急速な加速は点e近くまで起り、
ボンデイング・ツールが点fに接近するとき急速
な減速点起ることが理解されよう。同様にして急
速な加速が点fを離れるときに起り、ボンデイン
グ・ツールが点gに接近するとき急速な減速が生
じ、そこで制御された一定の速度の期間が開始す
る。ボンデイング・ツールは点hに於て制御され
且つ予定された衝撃力で作業片82上のボンデイ
ング標的に衝突し、上述の接点56,59の開放
及び第二のボンドが開始する。第二のボンドは点
iにボンデイング・ツールが到達したときに押し
潰され、ボンデイング・ツールは点jに於て第二
のボンドが完了するまでワイヤ上に留まる。点j
に於て、ワイヤ・クランプ19は開いてしまつて
おり、ボンデイング・ツール21は点kに予定量
だけ上昇し、そこでボンデイング・ツールは停止
して、ボンデイング・ツールから延長している予
定された長さのワイヤ・テイル84を残してワイ
ヤ・クランプ19は閉止する。クランプ動作は点
lで完了し、ボンデイング・ツール21はリセツ
ト位置へ再び急速に上昇してワイヤ・テイル84
を第二のボンドに於て断ち切る。リセツト位置m
に於て、焼切り電極は焼切りソレノイド76によ
つて付勢され、高圧電流が焼切り電極79からワ
イヤ・テイル84にかけて与えられ、ワイヤ・テ
イル84をボール状にしてワイヤ・ボール85を
与える。
細に示している第9図を参照されたい。リセツト
位置aに於ては、ボンデイング・ツール21は典
型的には基板82上約0.84cm(0.33インチ)上方
にある。基板82上のボンデイング標的は、ボン
デイング・ツールの作業面下に位置づけられてお
り、ボンデイング・ツール21は第一のボンド位
置へ可及的迅やかに移動して第一のボンドを完了
することが望ましい。ボンデイング・ツールがそ
の最高又は至適の速度に加速され、そしてこの速
度が維持されるとき、ボンデイング・ツール21
は基板82のボンデイング標的に非常に大きい衝
激力で衝突し、それは作業片を破壊して適当なボ
ンドをもたらさない。従つて、Z駆動モータは、
振動、加速及び速度並びにZ駆動モータ26の電
流制限に関して設けられた制約を考慮して、その
最も高い許され得る速度にまで加速される。第9
図の点a及びb間の垂直な降下径路が直線として
示されている。しかし乍ら後に説明されるよう
に、この径路は直線ではなく、最初に非常に大き
い加速があり、続いて実質的に直線的な速度の期
間があり、そして点bに於て急速な減速の期間で
終つている。点bに於て、ボンデイング・ツール
は点b及びc間の直線的な速度の期間に入る。こ
れはボンデイング・ヘツド23の諸要素が互いに
対して整えられるのを許し、接点56,59を一
諸に把持しているソレノイド64はボンデイング
動作の開始に先立つて釈放され得る。点cに於
て、連結手段25を介してボンデイング・ツー
ル・リフタ・アーム24上に作用しているZ駆動
モータは更に前進してボンデイング・スプリング
48を介してボンデイング・ツール保持器21上
の抗摩擦棒51に予定されたボンデイング力を与
え、斯くてボンデイング・ツール21の作業面上
に予定されたボンデイング力を与える。第9図の
点dに於て、ボンデイング・ツールは、最初の衝
撃力、ボンデイング・スプリング48の初期力、
ソレノイド・プランジヤ65の幾分かの力及びピ
ボツト・スプリング38の僅かな力を含む畜積さ
れるボンデイング力を与えることによりボール8
5の押し潰しを開始する。これらの全ての力は20
グラム以下に制限され得ること、そして主たるボ
ンデイング力は、ボンデイング・スプリング48
を介して10〜80グラムの大きさの付加的な力を与
える上記の更なる前進運動によつて与えられるよ
うになつていることが理解されよう。先に述べた
ように、ボンデイング・スプリング48によつて
与えられる主なボンデイング力はソレノイド64
によつて与えられ得る。特定のデータ又は最初の
ボンドのZタツチダウン位置以下に移動されたボ
ンデイング・ツールの作業面の距離は、ボール8
5に与えられた押潰の量である。位置eに於て、
最初のボンドが完了され、ボンデイング・ツール
は位置fに於て予定されたループ高さに急速に加
速される。この急速な加速は点e近くまで起り、
ボンデイング・ツールが点fに接近するとき急速
な減速点起ることが理解されよう。同様にして急
速な加速が点fを離れるときに起り、ボンデイン
グ・ツールが点gに接近するとき急速な減速が生
じ、そこで制御された一定の速度の期間が開始す
る。ボンデイング・ツールは点hに於て制御され
且つ予定された衝撃力で作業片82上のボンデイ
ング標的に衝突し、上述の接点56,59の開放
及び第二のボンドが開始する。第二のボンドは点
iにボンデイング・ツールが到達したときに押し
潰され、ボンデイング・ツールは点jに於て第二
のボンドが完了するまでワイヤ上に留まる。点j
に於て、ワイヤ・クランプ19は開いてしまつて
おり、ボンデイング・ツール21は点kに予定量
だけ上昇し、そこでボンデイング・ツールは停止
して、ボンデイング・ツールから延長している予
定された長さのワイヤ・テイル84を残してワイ
ヤ・クランプ19は閉止する。クランプ動作は点
lで完了し、ボンデイング・ツール21はリセツ
ト位置へ再び急速に上昇してワイヤ・テイル84
を第二のボンドに於て断ち切る。リセツト位置m
に於て、焼切り電極は焼切りソレノイド76によ
つて付勢され、高圧電流が焼切り電極79からワ
イヤ・テイル84にかけて与えられ、ワイヤ・テ
イル84をボール状にしてワイヤ・ボール85を
与える。
前述のように、リセツトの高さの点a及びmは
ボンデイング・ツール21と焼切り電極79との
接触点上の予定距離に設定される。この正確な垂
直方向の高さの距離はボンデイング装置によつ
て、及びボンデイング・ツールによつて変化する
ことが理解されよう。作業片82上のボンデイン
グ標的上に於けるボンデイング・ツールの垂直方
向の高さの距離を変えることなしにボンデイン
グ・ツールを取り代えることは全く困難である。
同様に、点cに於ける最初のボンドのZタツチダ
ウン位置は、最初ボンドが行なわれる前にボンデ
イング・ツールを最初のボンド標的上にゆつくり
と位置づけて上述の接点56,59を開くことに
よつて決定され得る。最初のボンドのZタツチダ
ウン位置cが位置づけられると、変化点
(inflection point)bが計算され得る。何となれ
ば、それは点c上での予定距離であるからであ
る。点bとcとの間のボンデイング・ツールの速
度は、ボンデイング装置のテストの間に与えられ
た経験的データによつて決定される。点b及びc
の間の一定の速度は、ボンデイング・ツールが作
業片82上のボンデイング標的と係合したときに
破損を与えるような衝突力を回避するように選択
される。同様に、点hに於ける第二のボンドのZ
タツチダウン位置は、自動的なボンデイング・サ
イクルに於て第二のボンドがなされる前に決定さ
れることができ、変化点gは上述の変化点bと同
様な態様で計算される。
ボンデイング・ツール21と焼切り電極79との
接触点上の予定距離に設定される。この正確な垂
直方向の高さの距離はボンデイング装置によつ
て、及びボンデイング・ツールによつて変化する
ことが理解されよう。作業片82上のボンデイン
グ標的上に於けるボンデイング・ツールの垂直方
向の高さの距離を変えることなしにボンデイン
グ・ツールを取り代えることは全く困難である。
同様に、点cに於ける最初のボンドのZタツチダ
ウン位置は、最初ボンドが行なわれる前にボンデ
イング・ツールを最初のボンド標的上にゆつくり
と位置づけて上述の接点56,59を開くことに
よつて決定され得る。最初のボンドのZタツチダ
ウン位置cが位置づけられると、変化点
(inflection point)bが計算され得る。何となれ
ば、それは点c上での予定距離であるからであ
る。点bとcとの間のボンデイング・ツールの速
度は、ボンデイング装置のテストの間に与えられ
た経験的データによつて決定される。点b及びc
の間の一定の速度は、ボンデイング・ツールが作
業片82上のボンデイング標的と係合したときに
破損を与えるような衝突力を回避するように選択
される。同様に、点hに於ける第二のボンドのZ
タツチダウン位置は、自動的なボンデイング・サ
イクルに於て第二のボンドがなされる前に決定さ
れることができ、変化点gは上述の変化点bと同
様な態様で計算される。
本発明の新規な特徴の一つは、変化点の位置b
とgとが、接点56,59を用いて自動的ボンデ
イング動作の間に決定され得ることである。例え
ば異なつた厚さと異なつた高さの複数の半導体装
置が基板又は印刷回路にハイブリツト状に接続さ
れ得る。ワイヤ・ボンドされるべき個々の半導体
装置の高さは相当に変化し、そして予定されたタ
ツチダウン位置と変化点位置が教示モード又は教
示動作の間にメモリに記録されたならば、その情
報は同じタイプの第二の装置をワイヤ・ボンドす
る際に実際に役立たない。ボンデイング動作が、
ハイブリツト装置のこのタイプで行なわれるとき
は、説明のために点b′にあるものとして示され
た、より高い予定された変化点に変化点bが予じ
めセツトされる。自動ボンデイング動作の最初の
サイクルの間に、変化点b′及びg′は、ボンドされ
るべき最初の装置に用いられるべき変化点位置に
プログラムされる。最初のワイヤがボンドされる
とき、第一と第二のボンドのZタツチダウン位置
cとhとが決定される。プロセツサのメモリに畜
積されたこの実際の情報でもつて、至適の変化点
b及びgが計算されることができ、同一の装置上
の第二番目以降のワイヤボンドに用いられる。
とgとが、接点56,59を用いて自動的ボンデ
イング動作の間に決定され得ることである。例え
ば異なつた厚さと異なつた高さの複数の半導体装
置が基板又は印刷回路にハイブリツト状に接続さ
れ得る。ワイヤ・ボンドされるべき個々の半導体
装置の高さは相当に変化し、そして予定されたタ
ツチダウン位置と変化点位置が教示モード又は教
示動作の間にメモリに記録されたならば、その情
報は同じタイプの第二の装置をワイヤ・ボンドす
る際に実際に役立たない。ボンデイング動作が、
ハイブリツト装置のこのタイプで行なわれるとき
は、説明のために点b′にあるものとして示され
た、より高い予定された変化点に変化点bが予じ
めセツトされる。自動ボンデイング動作の最初の
サイクルの間に、変化点b′及びg′は、ボンドされ
るべき最初の装置に用いられるべき変化点位置に
プログラムされる。最初のワイヤがボンドされる
とき、第一と第二のボンドのZタツチダウン位置
cとhとが決定される。プロセツサのメモリに畜
積されたこの実際の情報でもつて、至適の変化点
b及びgが計算されることができ、同一の装置上
の第二番目以降のワイヤボンドに用いられる。
当該技術の現状に於て、単一の装置上に70箇所
ものワイヤ・ボンドがなされることがあり、従つ
て変化点を至適にさせることにより点bとc及び
gとhとの間の最少で一定な速度の期間にするこ
とにより至適な又はより短かいボンデイング・サ
イクルが得られることが理解されよう。
ものワイヤ・ボンドがなされることがあり、従つ
て変化点を至適にさせることにより点bとc及び
gとhとの間の最少で一定な速度の期間にするこ
とにより至適な又はより短かいボンデイング・サ
イクルが得られることが理解されよう。
本発明の他の特徴は、ボンデイング装置のオペ
レータをして変化点b及びgを学習モード又は教
示モードの間非常に高くセツトすることを許し、
それ故ボンデイング・ツールは正確に位置づけら
れることができ、また作業片を損傷することなし
に至適の変化点b及びgを探し当てることができ
る。
レータをして変化点b及びgを学習モード又は教
示モードの間非常に高くセツトすることを許し、
それ故ボンデイング・ツールは正確に位置づけら
れることができ、また作業片を損傷することなし
に至適の変化点b及びgを探し当てることができ
る。
新規なボンデイング・ヘツドが情報を供給して
プロセツサが作業片上のボンデイング標的に対す
る至適な垂直アプローチを計算することを可能に
させる態様をより良く理解させるために、第9図
に示された複数の位置の一つから他の一つにボン
デイング・ツール21が移動する時間が第9図に
示されている。変化点b及びg、タツチダウン点
c及びh、ループ高さf、及びリセツト高さa及
びmは装置毎に変化するので、至適で最も短かい
ボンデイング・サイクルを得るには、数値制御工
作機械に用いられているポイント毎の制御
(point to point control)と同じ態様で、ボン
デイング・ツールの運動を制御するのに必要な全
てのデータをプロセツサのメモリに畜積すること
は不可能である。
プロセツサが作業片上のボンデイング標的に対す
る至適な垂直アプローチを計算することを可能に
させる態様をより良く理解させるために、第9図
に示された複数の位置の一つから他の一つにボン
デイング・ツール21が移動する時間が第9図に
示されている。変化点b及びg、タツチダウン点
c及びh、ループ高さf、及びリセツト高さa及
びmは装置毎に変化するので、至適で最も短かい
ボンデイング・サイクルを得るには、数値制御工
作機械に用いられているポイント毎の制御
(point to point control)と同じ態様で、ボン
デイング・ツールの運動を制御するのに必要な全
てのデータをプロセツサのメモリに畜積すること
は不可能である。
従つて、ボンデイング動作の間に予定された点
a及びb間、及び第9図に於けるボンデイング・
サイクル時間曲線上に示された他の予定された点
間に於て、ボンデイング・ツールをを位置づける
新規な方法が提供されている。第9図に示された
予定の垂直高さにボンデイング・ツールを位置づ
ける一つの態様でZ駆動モータを駆動するよう接
続された先行技術のプロセツサの模式的なブロツ
ク・ダイヤグラムを示している第10図をも参照
されたい。Z駆動モータ26は、テープ給送駆動
装置用のミネソタ州、ホプキンズのElectro−
Craft Corporationから入手し得るモデルE−
530−2と同じようなタイプの市販のD.C.サー
ボ・モータ・タコメータ・ジエネレータである。
光学エンコーダ78は、好ましくはカリフオルニ
ア州、ゴレタのRENCO Corporationから入手し
得る最少800ラインの解像力を有するRENCO
KT 23シリーズである。
a及びb間、及び第9図に於けるボンデイング・
サイクル時間曲線上に示された他の予定された点
間に於て、ボンデイング・ツールをを位置づける
新規な方法が提供されている。第9図に示された
予定の垂直高さにボンデイング・ツールを位置づ
ける一つの態様でZ駆動モータを駆動するよう接
続された先行技術のプロセツサの模式的なブロツ
ク・ダイヤグラムを示している第10図をも参照
されたい。Z駆動モータ26は、テープ給送駆動
装置用のミネソタ州、ホプキンズのElectro−
Craft Corporationから入手し得るモデルE−
530−2と同じようなタイプの市販のD.C.サー
ボ・モータ・タコメータ・ジエネレータである。
光学エンコーダ78は、好ましくはカリフオルニ
ア州、ゴレタのRENCO Corporationから入手し
得る最少800ラインの解像力を有するRENCO
KT 23シリーズである。
ジエネレータ87は、モータ26の回転速度を
表示する電圧信号をライン89上に与え、それは
典型的なサーボ・モータの電圧フイードバツク・
ループの代りになる。エンコーダ78は、Z駆動
モータ26の実際の回転位置を表示する符号化信
号出力をライン91上に与える。エンコーダ・コ
ンバータ92は、ライン91上の2ビツト・グレ
イ・コードをデイジタル・データ出力に変換して
ライン93上に与え、そしてそれはZ駆動モータ
とそれに連結された偏心クランク28の実際の角
位置を表示する。該エンコーダ・コンバータ92
は、プロセツサ制御ユニツト103の制御の下
に、モータ26の実際の角位置の変化を示すデー
タを演算論理ユニツト(ALU)95に供給する。
プロセツサ100は、好ましくはモデルM6800と
してMotorola Inc.によつて販売されているもの
又は同等のタイプのITEL8080シリーズ・マイク
ロプロセツサと同様なタイプの市販のマイクロプ
ロセツサである。模式的に示されているように、
プロセツサ100にはキーボード101と周辺イ
ンタフエイス・アダプタ(PIA)とが設けられ、
それらによつてオペレータは装置の機能を手動的
に開始させることができる。制御ユニツトは各装
置機能に関してメモリ105に畜積された幾組か
のインストラクシヨンに追随する。アドレス・ラ
ツチ104は、メモリ105の様々な部分をアド
レスするようになつており、そのメモリは制御ユ
ニツトに対するインストラクシヨンに加えて、予
定された点a及びb等の中間のボンデイング・ツ
ールの位置を表示する計算の結果、データ・ルツ
ク・アツプ・テーフル、振動及び最大振動を規定
するため経験的に得られたカーブ上に置かれてい
る可変の制約、Z駆動モータ26が駆動されるべ
き加速及び最大加速及び最大速度を含んでいる。
これらの制約は上述の駆動曲線に適用されること
が理解されよう。斯かる制約は良く知られてお
り、教科書にも記載されており、そしてサーボ・
モータの製造業者から入手できる。本発明の目的
に関しては、その制約は最大の振動(maximum
jerk)の量及び振動曲線のパルスが与えられる時
間(time during which the pulses of the jerk
curve are applied)を制限することを述べれば
充分である。更に、その制約は、Z駆動モータの
最大加速を制限し、また経験的に得られた加速度
曲線がZ駆動モータ26に与えられる時間をも制
限する。その制約は、Z駆動モータが用いられる
システムに関して経験的に得られた台形状の加速
タイプの滑らかな駆動カーブと両立する最も短か
い機械運動時間を更に与える。メモリ105は、
マイクロプロセツサ100の限られたメモリの範
囲を越えたプログラムを畜積するためにフロツピ
ーデイスク又は同様な補助的な周辺メモリ装置を
も含み得る。
表示する電圧信号をライン89上に与え、それは
典型的なサーボ・モータの電圧フイードバツク・
ループの代りになる。エンコーダ78は、Z駆動
モータ26の実際の回転位置を表示する符号化信
号出力をライン91上に与える。エンコーダ・コ
ンバータ92は、ライン91上の2ビツト・グレ
イ・コードをデイジタル・データ出力に変換して
ライン93上に与え、そしてそれはZ駆動モータ
とそれに連結された偏心クランク28の実際の角
位置を表示する。該エンコーダ・コンバータ92
は、プロセツサ制御ユニツト103の制御の下
に、モータ26の実際の角位置の変化を示すデー
タを演算論理ユニツト(ALU)95に供給する。
プロセツサ100は、好ましくはモデルM6800と
してMotorola Inc.によつて販売されているもの
又は同等のタイプのITEL8080シリーズ・マイク
ロプロセツサと同様なタイプの市販のマイクロプ
ロセツサである。模式的に示されているように、
プロセツサ100にはキーボード101と周辺イ
ンタフエイス・アダプタ(PIA)とが設けられ、
それらによつてオペレータは装置の機能を手動的
に開始させることができる。制御ユニツトは各装
置機能に関してメモリ105に畜積された幾組か
のインストラクシヨンに追随する。アドレス・ラ
ツチ104は、メモリ105の様々な部分をアド
レスするようになつており、そのメモリは制御ユ
ニツトに対するインストラクシヨンに加えて、予
定された点a及びb等の中間のボンデイング・ツ
ールの位置を表示する計算の結果、データ・ルツ
ク・アツプ・テーフル、振動及び最大振動を規定
するため経験的に得られたカーブ上に置かれてい
る可変の制約、Z駆動モータ26が駆動されるべ
き加速及び最大加速及び最大速度を含んでいる。
これらの制約は上述の駆動曲線に適用されること
が理解されよう。斯かる制約は良く知られてお
り、教科書にも記載されており、そしてサーボ・
モータの製造業者から入手できる。本発明の目的
に関しては、その制約は最大の振動(maximum
jerk)の量及び振動曲線のパルスが与えられる時
間(time during which the pulses of the jerk
curve are applied)を制限することを述べれば
充分である。更に、その制約は、Z駆動モータの
最大加速を制限し、また経験的に得られた加速度
曲線がZ駆動モータ26に与えられる時間をも制
限する。その制約は、Z駆動モータが用いられる
システムに関して経験的に得られた台形状の加速
タイプの滑らかな駆動カーブと両立する最も短か
い機械運動時間を更に与える。メモリ105は、
マイクロプロセツサ100の限られたメモリの範
囲を越えたプログラムを畜積するためにフロツピ
ーデイスク又は同様な補助的な周辺メモリ装置を
も含み得る。
第9及び10図に示された好適な具体例に於て
は、点aとbとの間の間隔はミリ秒の単位に分割
されている。点aに於けるボンデイング・ツール
の位置は知られている。予定された位置bも知ら
れている。各ミリ秒に於ける点aとbとの間での
第9図に示された曲線に沿つた位置はプロセツサ
100によつて計算され得る。何となれば、振
動、加速、速度及び移動の型式(高速度)が知ら
れているからである。予定された点aとbとの中
間の全ての点が移動の各ミリ秒に関して計算され
て、メモリ105に畜積されることができる。ボ
ンデイング・ツール21が位置aから第一の計算
された位置Z1へ移動することが指示されるとき、
所望のZ1垂直位置はアドレス・ラツチ104に対
するアドレスとして径路96を介して与えられ
る。アドレス・ラツチ104は、制御ユニツト1
03の制御の下に、ライン97を介してメモリ1
05中のルツク・アツプ・テーブルをアドレス
し、所望のZ1位置(アドレス)をデジタル形式で
所望の回転位置Z1Rに変換してALU95に至る
ライン98上に与える。各ミリ秒毎のライン99
上のクロツク信号はモータ26の実際の回転位置
とモータ26の次の所望される回転位置ZnRとが
ライン93及び98を介して読取られてALU9
5に与えられるのを可能にさせ、そしてALUは
その差を求め、そしてその差を差信号又は誤差信
号に変換してライン106に与える。ALU95
は減算器であるだけでなく、他の演算をも行な
い、そして、装置の機能を操作するのに用いられ
ることが理解されよう。ライン108上の出力信
号は増幅器109で増幅されてライン111を介
してZ駆動モータ26に与えられる。
は、点aとbとの間の間隔はミリ秒の単位に分割
されている。点aに於けるボンデイング・ツール
の位置は知られている。予定された位置bも知ら
れている。各ミリ秒に於ける点aとbとの間での
第9図に示された曲線に沿つた位置はプロセツサ
100によつて計算され得る。何となれば、振
動、加速、速度及び移動の型式(高速度)が知ら
れているからである。予定された点aとbとの中
間の全ての点が移動の各ミリ秒に関して計算され
て、メモリ105に畜積されることができる。ボ
ンデイング・ツール21が位置aから第一の計算
された位置Z1へ移動することが指示されるとき、
所望のZ1垂直位置はアドレス・ラツチ104に対
するアドレスとして径路96を介して与えられ
る。アドレス・ラツチ104は、制御ユニツト1
03の制御の下に、ライン97を介してメモリ1
05中のルツク・アツプ・テーブルをアドレス
し、所望のZ1位置(アドレス)をデジタル形式で
所望の回転位置Z1Rに変換してALU95に至る
ライン98上に与える。各ミリ秒毎のライン99
上のクロツク信号はモータ26の実際の回転位置
とモータ26の次の所望される回転位置ZnRとが
ライン93及び98を介して読取られてALU9
5に与えられるのを可能にさせ、そしてALUは
その差を求め、そしてその差を差信号又は誤差信
号に変換してライン106に与える。ALU95
は減算器であるだけでなく、他の演算をも行な
い、そして、装置の機能を操作するのに用いられ
ることが理解されよう。ライン108上の出力信
号は増幅器109で増幅されてライン111を介
してZ駆動モータ26に与えられる。
ライン99の各ミリ秒毎のクロツク信号は、新
たなZ所望位置と所望のモータ、回転位置ZRを
発生し、それ故Z駆動モータは予定された振動、
加速、及び速度で次の順次の所望位置Znへ駆動
するよう指示される。点bを越えると、定速度降
下の間、a、b間の運動に関して述べた態様で一
連のZn点が用いられて定速のZ運動が得られる。
同様にして、Z位置又は垂直方向の高さは予定位
置bとc、eとf、fとg、gとh、jとk、及
び最後にlとmとの間で計算され得る。中間の
Zn点又は位置は固定されるのではなく、各個の
装置で決定された予定ボンデイング高さ及びリセ
ツト高さに依存することが理解されよう。斯く
て、第一のボンデイング動作を示す位置a、e
間、及び第二のボンデイング動作を示す位置j、
g間でボンデイング・ツール21を位置づけるの
に必要な全ての点は、ボンデイング・ツール21
がボンデイング・サイクルを通じて駆動される直
前に計算されてメモリ105に畜積されるのが好
ましい。好適な具体例に於ては、プロセツサ10
0のメモリ105は、ボンデイング・ツールの実
際の運動に先立つて予定された位置と可変のZn
位置を含む二つ以上の完全なボンデイング・サイ
クルを畜積することができる。プロセツサ100
はこれらの操作を一貫した自動ワイヤ・ボンデイ
ング動作を完遂するのに何等の遅延をも生じない
ように充分に迅速に実行し得る。
たなZ所望位置と所望のモータ、回転位置ZRを
発生し、それ故Z駆動モータは予定された振動、
加速、及び速度で次の順次の所望位置Znへ駆動
するよう指示される。点bを越えると、定速度降
下の間、a、b間の運動に関して述べた態様で一
連のZn点が用いられて定速のZ運動が得られる。
同様にして、Z位置又は垂直方向の高さは予定位
置bとc、eとf、fとg、gとh、jとk、及
び最後にlとmとの間で計算され得る。中間の
Zn点又は位置は固定されるのではなく、各個の
装置で決定された予定ボンデイング高さ及びリセ
ツト高さに依存することが理解されよう。斯く
て、第一のボンデイング動作を示す位置a、e
間、及び第二のボンデイング動作を示す位置j、
g間でボンデイング・ツール21を位置づけるの
に必要な全ての点は、ボンデイング・ツール21
がボンデイング・サイクルを通じて駆動される直
前に計算されてメモリ105に畜積されるのが好
ましい。好適な具体例に於ては、プロセツサ10
0のメモリ105は、ボンデイング・ツールの実
際の運動に先立つて予定された位置と可変のZn
位置を含む二つ以上の完全なボンデイング・サイ
クルを畜積することができる。プロセツサ100
はこれらの操作を一貫した自動ワイヤ・ボンデイ
ング動作を完遂するのに何等の遅延をも生じない
ように充分に迅速に実行し得る。
実際の自動ボンデイング・サイクルの間に、自
己教示を用いてボンデイング・サイクルに必要な
時間を最少にさせるところの本発明の一つの好適
な具体例について以上に述べて来たが、教示に対
する変形が新規な自己教示接点56,59又は新
規なボンデイング・ヘツド23に対してなされ得
ることが理解されよう。更に、その至適なボンデ
イング・サイクルの間に、自動ワイヤ・ボンデイ
ング装置10が可及的迅かに動作することが必要
ないときは、付加的な予定Z位置がメモリに組込
まれて、至適値よりも小さい加速及び速度で予定
位置間に於てボンデイング・ツール21を駆動す
ることができる。
己教示を用いてボンデイング・サイクルに必要な
時間を最少にさせるところの本発明の一つの好適
な具体例について以上に述べて来たが、教示に対
する変形が新規な自己教示接点56,59又は新
規なボンデイング・ヘツド23に対してなされ得
ることが理解されよう。更に、その至適なボンデ
イング・サイクルの間に、自動ワイヤ・ボンデイ
ング装置10が可及的迅かに動作することが必要
ないときは、付加的な予定Z位置がメモリに組込
まれて、至適値よりも小さい加速及び速度で予定
位置間に於てボンデイング・ツール21を駆動す
ることができる。
本発明のワイヤ・ボンデイング装置の主たる利
点は、至適な自動モードで作動することを得さし
めるために、臨界的な手動調整を必要としないこ
とである。予定の垂直位置の全てはプロセツサの
メモリに教示され、機械的に設定されることがな
い、X−Y位置もまた学習モードの動作の連続で
教示される。
点は、至適な自動モードで作動することを得さし
めるために、臨界的な手動調整を必要としないこ
とである。予定の垂直位置の全てはプロセツサの
メモリに教示され、機械的に設定されることがな
い、X−Y位置もまた学習モードの動作の連続で
教示される。
第9図の検討から、一回のボンデイング・サイ
クルが各ワイヤボンドに関して1秒の四分の一の
間に行なわれ得ることが理解されよう。この時間
は従来技術のボンデイング装置で達成された速度
よりも遥かに速い。
クルが各ワイヤボンドに関して1秒の四分の一の
間に行なわれ得ることが理解されよう。この時間
は従来技術のボンデイング装置で達成された速度
よりも遥かに速い。
第1図は、ワイヤ・ボンデイング装置のフレー
ム上に装着されたZ駆動モータとボンデイング・
ヘツドの好適な具体例を示す正面立面図である。
第2図は、第1図のボンデイング装置の側方立面
図である。第3図は、第1及び2図のボンデイン
グ・ヘツド及びZ駆動モータの拡大された正面立
面図である。第4図は、第1及び2図の新規なボ
ンデイング・ヘツド及びZ駆動手段の拡大された
側方立面図である。第5図は、第3及び4図に示
されたZ駆動モータ及びボンデイング・ヘツドの
拡大された平面図である。第6図は、第1乃至5
図に示された新規なボンデイング・ヘツドの拡大
された開裂等角図である。第7図は、第3乃至6
図に示された新規なボンデイング・ヘツド上に装
着された新規な感知手段の非常に拡大された等角
図である。第8図は、ボンデイング・ツールと、
関連するワイヤ・クランプ機構及びワイヤ・ルー
プを形成し、一定のボール・サイズの形成を確実
にする予定長さのワイヤ・テイルを作るために用
いられるワイヤ摩擦機構の動作の順序を示す模式
図である。第9図は、ボンデイング・ツールの高
さ変位とボンデイング・サイクルの間の時刻との
関係を示すダイアグラムである。第10図は、好
適な具体例のZ駆動モータのフイード・バツク・
ループに接続された典型的なマイクロプロセツサ
の模式図であつて、本発明を実施するためにプロ
セツサが如何に使用され得るかを示している。 符号の説明 10:ワイヤ・ボンデイング装
置、11:支持フレーム、15:作業片保持器、
16:ワイヤ、17:リール、18:摩擦保持手
段、19:ワイヤ・クランプ、21:ボンデイン
グ・ツール、22:ボンデイング・ツール保持
器、23:ボンデイング・ヘツド、24:ボンデ
イング・ツール・リフタ・アーム、25:連結手
段、26:Z(垂直)駆動モータ、48:ボンデ
イング力スプリング、49:抗摩擦棒、51:他
の抗摩擦棒、52:ボンデイング・スプリング、
53:ハンガー・ピン、92:エンコーダ、9
5:演算論理ユニツト、100:マイクロプロセ
ツサ、101:キーボード及び周辺インタフエイ
ス、アダプタ、102:インストラクシヨン・レ
ジスタ、103:制御ユニツト、104:アドレ
ス・ラツチ、105:メモリ。
ム上に装着されたZ駆動モータとボンデイング・
ヘツドの好適な具体例を示す正面立面図である。
第2図は、第1図のボンデイング装置の側方立面
図である。第3図は、第1及び2図のボンデイン
グ・ヘツド及びZ駆動モータの拡大された正面立
面図である。第4図は、第1及び2図の新規なボ
ンデイング・ヘツド及びZ駆動手段の拡大された
側方立面図である。第5図は、第3及び4図に示
されたZ駆動モータ及びボンデイング・ヘツドの
拡大された平面図である。第6図は、第1乃至5
図に示された新規なボンデイング・ヘツドの拡大
された開裂等角図である。第7図は、第3乃至6
図に示された新規なボンデイング・ヘツド上に装
着された新規な感知手段の非常に拡大された等角
図である。第8図は、ボンデイング・ツールと、
関連するワイヤ・クランプ機構及びワイヤ・ルー
プを形成し、一定のボール・サイズの形成を確実
にする予定長さのワイヤ・テイルを作るために用
いられるワイヤ摩擦機構の動作の順序を示す模式
図である。第9図は、ボンデイング・ツールの高
さ変位とボンデイング・サイクルの間の時刻との
関係を示すダイアグラムである。第10図は、好
適な具体例のZ駆動モータのフイード・バツク・
ループに接続された典型的なマイクロプロセツサ
の模式図であつて、本発明を実施するためにプロ
セツサが如何に使用され得るかを示している。 符号の説明 10:ワイヤ・ボンデイング装
置、11:支持フレーム、15:作業片保持器、
16:ワイヤ、17:リール、18:摩擦保持手
段、19:ワイヤ・クランプ、21:ボンデイン
グ・ツール、22:ボンデイング・ツール保持
器、23:ボンデイング・ヘツド、24:ボンデ
イング・ツール・リフタ・アーム、25:連結手
段、26:Z(垂直)駆動モータ、48:ボンデ
イング力スプリング、49:抗摩擦棒、51:他
の抗摩擦棒、52:ボンデイング・スプリング、
53:ハンガー・ピン、92:エンコーダ、9
5:演算論理ユニツト、100:マイクロプロセ
ツサ、101:キーボード及び周辺インタフエイ
ス、アダプタ、102:インストラクシヨン・レ
ジスタ、103:制御ユニツト、104:アドレ
ス・ラツチ、105:メモリ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 支持フレーム11、 支持フレームに取り付けられ支持フレームに対
して垂直に運動するボンデイングヘツド23、 支持フレームに取り付けられボンデイングヘツ
ドを位置決めするZ駆動モータ26、 ボンデイングヘツドに組込まれZ駆動モータに
連結されたボンデイング工具リフタアーム24、 ボンデイング工具リフタアーム上の第1の検出
手段56、 ボンデイングヘツドに組込まれボンデイング工具
リフタアームによりこのボンデイング工具リフタ
アームに対して相対的に操作可能なボンデイング
工具保持器22、 ボンデイング工具保持器上の第2の検出手段5
9、 ボンデイング工具保持器に取り付けられ加工片
においてボンデイング作業を行うボンデイング工
具21、および 検出手段56,59がいつ接したかまたは離れ
たかを検出し、それによりボンデイング工具がい
つ加工片に最初に結合したかを表示する手段78
が設けられていることを特徴とする、 ボンデイング機械のプロツサ制御垂直駆動装
置。 2 支持フレーム11、 支持フレームに取り付けられたZ駆動モータ2
6、 支持フレームに取り付けられZ駆動モータによ
り垂直方向に動かされるボンデイング工具保持手
段22、 ボンデイング工具保持手段に取りつけられたボ
ンデイング工具21、 ボンデイング動作中にボンデイング工具がタツ
チダウンZ位置に達した時にボンデイング工具に
より起動されるボンデイング工具保持手段上の検
出手段56,59、 ボンデイング工具が加工片に結合した時にボン
デイング工具のZタツチダウン位置を記録するプ
ロセツサ制御手段100、 プロセツサ制御手段において、Zタツチダウン
位置よりも高いZ位置にある速度変化点を発生す
るプログラム制御手段105が設けられており、 プログラム制御手段は、速度変化点とZタツチ
ダウン位置との間ではほぼ一定の速度で、速度変
化点に近づく際には変化する速度で、ボンデイン
グ工具をZ方向に動かすZ駆動モータ駆動手段1
07を有することを特徴とする、 ボンデイング機械のプロセツサ制御垂直駆動装
置。 3 プロセツサ制御手段とプログラム制御手段
が、 ボンデイング工具を加工片に向けて加速するプ
ログラム手段、 一定の速度で加工片に向けてボンデイング工具
を動かし続けるプログラム手段、 一定の速度でボンデイング工具を加工片に結合
させるプログラム手段、 ボンデイング工具に所定のボンデイング力を供
給する手段、および 所定のボンデイング力の終了後にボンデイング
工具に最後のボンデイング力を加える手段を有す
る、 特許請求の範囲第2項記載の装置。 4 プロセツサ制御手段とプログラム制御手段
が、 ボンデイング工具を下方へ動かし、半導体上の
ワイヤボンデイング目標点に結合するプログラム
手段、 半導体とボンデイング工具の結合点を検出し
て、ボンデイング位置を検出するプログラム手
段、 検出した第1の結合点をプロセツサ制御手段に
記録するプログラム手段、 ボンデイング位置への定速度接近の開始を行う
ため第1の結合点から所定の距離のところにある
速度変化点を計算するプログラム手段、 ボンデイング工具を持ち上げる手段、 ボンデイング工具を下方へ動かして固定部材に
結合する手段、 固定部材とボンデイング工具の結合点を検出し
て、固定部材とボンデイング工具の検出したこの
第2の結合点を記録するプログラム手段、および ボンデイング位置への低速度接近の開始を行う
ため第2の結合点から所定の距離のところにある
速度変化点を計算するプログラム手段を有する、 特許請求の範囲第2項記載の装置。 5 支持フレーム11、 支持フレームに取り付けられたZ駆動モータ2
6、 支持フレームに取り付けられZ駆動モータによ
りZ方向に動かされるボンデイング工具保持手段
22、 ボンデイング工具保持手段に取り付けられたボ
ンデイング工具21、および ボンデイング動作中に第1の所定の複数の垂直
をボンデイング工具に指示するためメモリ手段内
に記憶されたプログラム制御手段105を有する
プロセツサ制御手段100が設けられており、 プログラム制御手段は、所定の垂直位置のうち
連続した2つの位置の間の複数の所定の可変垂直
位置を計算する手段、および所定の可変垂直位置
をメモリ手段に一時記憶する手段を有し、 プログラム制御手段は、複数の所定の可変垂直
位置の個々のところにボンデイング工具を動かす
ようにZ駆動モータに連続的に指示することによ
り、2つの連続した所定の垂直位置の一方から他
方へボンデイング工具を連続的に動かす手段を有
することを特徴とする、 ボンデイング機械のプロセツサ制御垂直駆動装
置。 6 ボンデイング工具が、所定の長さの期間内に
連続した2つの位置の間を動くようになつてお
り、かつ 連続した2つの位置の間の期間よりもはるかに
短い期間を有する複数のクロツク信号を発生する
タイミング手段が設けてあり、かつ プログラム手段が、連続した2つの位置の間に
おいてクロツク信号ごとにボンデイング工具の占
める所望の垂直位置を表す複数のZ点信号を計算
する手段であり、 ボンデイング工具の実際位置を表す出力信号を
発生するZ駆動モータに連結された位置表示手段
が設けてあり、かつ プロセツサ制御手段が、Z点信号と出力信号を
受信し、かつZ駆動モータとボンデイング工具を
所望の垂直位置に位置決めする強制関数を発生す
る手段である、 特許請求の範囲第5項記載の装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/962,916 US4266710A (en) | 1978-11-22 | 1978-11-22 | Wire bonding apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5574152A JPS5574152A (en) | 1980-06-04 |
JPH0152896B2 true JPH0152896B2 (ja) | 1989-11-10 |
Family
ID=25506498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15191679A Granted JPS5574152A (en) | 1978-11-22 | 1979-11-22 | Wire bonding device |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4266710A (ja) |
EP (1) | EP0011979B1 (ja) |
JP (1) | JPS5574152A (ja) |
DE (1) | DE2965958D1 (ja) |
Families Citing this family (40)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4326115A (en) * | 1980-07-18 | 1982-04-20 | Odetics, Inc. | Continuous thru-wire welding machine |
US4422568A (en) * | 1981-01-12 | 1983-12-27 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Method of making constant bonding wire tail lengths |
US4418858A (en) * | 1981-01-23 | 1983-12-06 | Miller C Fredrick | Deep bonding methods and apparatus |
JPS57188839A (en) * | 1981-05-15 | 1982-11-19 | Shinkawa Ltd | Vertical moving mechanism for capillary |
US4445633A (en) * | 1982-02-11 | 1984-05-01 | Rockwell International Corporation | Automatic bonder for forming wire interconnections of automatically controlled configuration |
US4603803A (en) * | 1982-08-24 | 1986-08-05 | Asm Assembly Automation, Ltd. | Wire bonding apparatus |
GB2125720B (en) * | 1982-08-24 | 1986-11-05 | Asm Assembly Automation Ltd | Wire bonding apparatus |
JPS5950536A (ja) * | 1982-09-16 | 1984-03-23 | Toshiba Corp | ワイヤボンデイング装置 |
EP0110635A1 (en) * | 1982-11-24 | 1984-06-13 | Prutec Limited | Wire bonding |
US4597522A (en) * | 1983-12-26 | 1986-07-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Wire bonding method and device |
DE3447587A1 (de) * | 1984-12-28 | 1986-07-10 | Foton Production Automation GmbH Präzisionsmaschinenbau, 8000 München | Maschine zum befestigen der verbindungsdraehte an den anschlussstellen eines halbleiterbauelements und des das halbleiterbauelement aufnehmenden gehaeuses |
US4619395A (en) * | 1985-10-04 | 1986-10-28 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Low inertia movable workstation |
KR880701152A (ko) * | 1986-05-16 | 1988-07-25 | 파라사트 파하드 | 수동와이어 본딩장치 |
DE3703694A1 (de) * | 1987-02-06 | 1988-08-18 | Dynapert Delvotec Gmbh | Ball-bondverfahren und vorrichtung zur durchfuehrung derselben |
JP2506958B2 (ja) * | 1988-07-22 | 1996-06-12 | 松下電器産業株式会社 | ワイヤボンディング装置 |
JP2736914B2 (ja) * | 1989-03-06 | 1998-04-08 | 株式会社新川 | ワイヤボンデイング方法 |
JPH039540A (ja) * | 1989-06-07 | 1991-01-17 | Shinkawa Ltd | ワイヤボンデイング方法 |
US5459672A (en) * | 1990-07-30 | 1995-10-17 | Hughes Aircraft Company | Electrical interconnect integrity measuring method |
US5121870A (en) * | 1991-04-29 | 1992-06-16 | Hughes Aircraft Company | Method for reducing time to place a tool onto a workpiece |
US5277355A (en) * | 1992-11-25 | 1994-01-11 | Kulicke And Soffa Investments, Inc. | Self-aligning fine wire clamp |
JP3172901B2 (ja) * | 1993-11-30 | 2001-06-04 | 株式会社新川 | ボンデイング装置 |
US5813590A (en) * | 1995-12-18 | 1998-09-29 | Micron Technology, Inc. | Extended travel wire bonding machine |
KR100235459B1 (ko) * | 1997-03-28 | 1999-12-15 | 유무성 | Z축 본딩 좌표 보상 기능을 가지는 와이어 본딩장치 및 그 제어 방법 |
JP3370551B2 (ja) * | 1997-04-02 | 2003-01-27 | 株式会社新川 | ワイヤボンディング装置及びそのボンディング荷重補正方法 |
US6102275A (en) * | 1998-07-10 | 2000-08-15 | Palomar Technologies, Inc. | Bond head having dual axes of motion |
US6474538B1 (en) * | 1999-10-22 | 2002-11-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Bonding apparatus and bonding method |
US6176414B1 (en) | 1999-11-08 | 2001-01-23 | Kulicke & Soffa Investments, Inc. | Linkage guided bond head |
US6513696B1 (en) * | 2000-08-28 | 2003-02-04 | Asm Assembly Automation Ltd. | Wedge bonding head |
US6520400B2 (en) | 2001-03-30 | 2003-02-18 | Kulicke & Soffa Investments, Inc. | Wire tensioning apparatus |
US6616031B2 (en) * | 2001-07-17 | 2003-09-09 | Asm Assembly Automation Limited | Apparatus and method for bond force control |
JP2003142518A (ja) * | 2001-11-02 | 2003-05-16 | Nec Electronics Corp | 半導体製造装置、半導体製造方法、半導体装置及び電子装置 |
JP3681676B2 (ja) * | 2001-11-16 | 2005-08-10 | 松下電器産業株式会社 | バンプボンディング方法及び装置 |
JP3666592B2 (ja) * | 2002-05-23 | 2005-06-29 | 株式会社新川 | ボンディング装置 |
DE10249569B4 (de) * | 2002-10-24 | 2005-03-17 | Robert Bosch Gmbh | Werkzeugkopf zum Befestigen eines elektrischen Leiters auf der Kontaktfläche eines Substrates und Verfahren zum Durchführen der Befestigung |
US7320423B2 (en) * | 2002-11-19 | 2008-01-22 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | High speed linear and rotary split-axis wire bonder |
US7481351B2 (en) * | 2003-12-23 | 2009-01-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Wire bonding apparatus and method for clamping a wire |
US7320424B2 (en) * | 2004-05-05 | 2008-01-22 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Linear split axis wire bonder |
WO2006036669A1 (en) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Motion control device for wire bonder bondhead |
US8540136B1 (en) | 2012-09-06 | 2013-09-24 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Methods for stud bump formation and apparatus for performing the same |
CN110620054B (zh) * | 2019-08-19 | 2021-03-23 | 浙江锐群科技有限公司 | 全自动深腔球引线键合头装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5072583A (ja) * | 1973-10-29 | 1975-06-16 | ||
JPS52143946A (en) * | 1976-05-26 | 1977-11-30 | Hitachi Ltd | Mechanism for elevationally moving bonding arm |
JPS5360570A (en) * | 1976-11-12 | 1978-05-31 | Shinkawa Seisakusho Kk | Mechanism for changing load in wireebonder |
JPS5524403A (en) * | 1978-08-09 | 1980-02-21 | Shinkawa Ltd | Detecting device of bonding face height |
JPS5534429A (en) * | 1978-08-31 | 1980-03-11 | Toshiba Corp | Bonding device |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3125906A (en) * | 1964-03-24 | Lead bonding machine | ||
US3216640A (en) * | 1963-03-08 | 1965-11-09 | Kulicke And Soffa Mfg Company | "bird-beak" wire bonding instrument for thermocompressively securing leads to semi-conductor devices |
US3451607A (en) * | 1966-03-14 | 1969-06-24 | Sola Basic Ind | Apparatus for effecting bonding of semiconductor parts |
US3813022A (en) * | 1972-06-19 | 1974-05-28 | Automated Equipment Corp | Wire bonder apparatus |
US3863827A (en) * | 1972-11-10 | 1975-02-04 | Mech El Ind Inc | Tailless wire bonder |
US3940047A (en) * | 1974-01-16 | 1976-02-24 | Unitek Corporation | Bonding apparatus utilizing pivotally mounted bonding arm |
US3954217A (en) * | 1974-09-30 | 1976-05-04 | Orthodyne Electronics | Method and apparatus for bonding and breaking leads to semiconductors |
JPS5826524Y2 (ja) * | 1975-12-12 | 1983-06-08 | 富士通株式会社 | ハンドウタイワイヤボンダソウチ |
JPS5297486A (en) * | 1976-01-07 | 1977-08-16 | Nec Corp | Automatic processing system |
US4073424A (en) * | 1976-08-17 | 1978-02-14 | Kulicke And Soffa Industries Inc. | Second bond positioning wire bonder |
US4041287A (en) * | 1976-09-08 | 1977-08-09 | Giddings & Lewis, Inc. | Final servo control in NC systems |
GB1592368A (en) * | 1976-10-18 | 1981-07-08 | Texas Instruments Inc | Automated manipulative operation system |
-
1978
- 1978-11-22 US US05/962,916 patent/US4266710A/en not_active Expired - Lifetime
-
1979
- 1979-11-20 EP EP79302641A patent/EP0011979B1/en not_active Expired
- 1979-11-20 DE DE7979302641T patent/DE2965958D1/de not_active Expired
- 1979-11-22 JP JP15191679A patent/JPS5574152A/ja active Granted
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5072583A (ja) * | 1973-10-29 | 1975-06-16 | ||
JPS52143946A (en) * | 1976-05-26 | 1977-11-30 | Hitachi Ltd | Mechanism for elevationally moving bonding arm |
JPS5360570A (en) * | 1976-11-12 | 1978-05-31 | Shinkawa Seisakusho Kk | Mechanism for changing load in wireebonder |
JPS5524403A (en) * | 1978-08-09 | 1980-02-21 | Shinkawa Ltd | Detecting device of bonding face height |
JPS5534429A (en) * | 1978-08-31 | 1980-03-11 | Toshiba Corp | Bonding device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0011979B1 (en) | 1983-07-20 |
DE2965958D1 (en) | 1983-08-25 |
JPS5574152A (en) | 1980-06-04 |
EP0011979A1 (en) | 1980-06-11 |
US4266710A (en) | 1981-05-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0152896B2 (ja) | ||
US4444349A (en) | Wire bonding apparatus | |
US4340166A (en) | High speed wire bonding method | |
EP0154578B1 (en) | Variation and control of bond force | |
JP3362045B2 (ja) | 高速応答溶接ヘッド | |
KR950009619B1 (ko) | 반도체장치의 와이어 본딩방법 | |
US4597519A (en) | Lead wire bonding with increased bonding surface area | |
JPS63168B2 (ja) | ||
WO1991004116A1 (en) | Control device for work feeder | |
US4832246A (en) | Automatic soldering machines | |
KR880701152A (ko) | 수동와이어 본딩장치 | |
JP2575066B2 (ja) | 半導体組立装置 | |
JPS5826524Y2 (ja) | ハンドウタイワイヤボンダソウチ | |
JP3000817B2 (ja) | ワイヤボンディング方法 | |
CA1314174C (en) | Automatic solder machine | |
JPS59130433A (ja) | ワイヤボンディング装置 | |
JP2814121B2 (ja) | ワイヤボンディング方法 | |
JPH06344033A (ja) | プレスブレーキロボットシステム | |
JP2627968B2 (ja) | 半導体組立装置 | |
JP2950724B2 (ja) | ワイヤボンディング装置および該装置を用いたワークタッチ検出方法 | |
JP2725102B2 (ja) | ワイヤボンディング方法 | |
JPH025533Y2 (ja) | ||
JPS6252938A (ja) | ワイヤボンディング装置 | |
JPH0691121B2 (ja) | ボンデイング装置 | |
JPS61290730A (ja) | ボンデイング装置 |