JPH0230838Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、例えばワイヤボンデイング装置に装
備され、先端部にボンデイングツールを備えてな
るボンデイングアームを揺動駆動するボンデイン
グアームの揺動装置に関するものである。

（従来の技術） 従来のこの種の装置の例を第６図に示す。

図において、ボンデイングアーム１は、フレー
ム２にピン３により揺動可能に支承されている。
ボンデイングアーム１の先端にはキヤピラリなど
のボンデイングツール４が設けられている。ボン
デイングアーム１の後端部にはカム６の動きに従
動する従動ローラ７が備えられている。ボンデイ
ングアーム１の後半部には、ロツド８が固定さ
れ、バネ９によりボンデイングアーム１にピン３
を軸にして回転力が与えられ、従動ローラ７を常
にカム６に押し付けるようになつている。カム６
は、中心１０に対して偏心し、モータ（図示せ
ず）などにより回転せしめられるようになつてい
る。

ボンデイングツール４の直下にはICペレツト
１１がXYテーブル１２の上に載置され、ボンデ
イングツール４の上下方向（Ｚ方向）の動きと、
XYテーブルに１２のＸ，Ｙ方向の動きによりIC
ペレツト１１とその周囲にあるリードフレーム
（図示せず）とをボンデイングワイヤ５によつて
ボンデイング接続を行うようになつている。

ボンデイング作業に当たつてカム６の回転作用
により従動ローラ７に上下動が与えられ、ボンデ
イングアーム１が揺動し、ボンデイングツール４
にほぼＺ方向の上下動が与えられるようになつて
いる。そして、この上下動は高速で行われるが、
ボンデイングツール４がICペレツト１１に接す
る手前では衝突による衝撃を弱めるために減速さ
れるようになつている。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の装置において
は、高速の上下運動およびその所定位置での速度
変換を行うときにボンデイングアームの質量や慣
性モーメントにより、従動ローラ７がカム６に正
確に追従できず、追従の遅れ、オーバーラン、チ
ヤタリング、振動などを生じ、正確な、精度の高
い高速ボンデイングを行うことが困難となる問題
点があつた。もちろんバネ９の付勢力を強くすれ
ばこのような問題の解消は可能であるが、そのよ
うにすると、ボンデイングツール４のICペレツ
ト１１への押付力が強すぎてICペレツト１１を
損傷するという大きな弊害を発生させる。このた
めバネ９の付勢力を強めることは困難であり、前
記チヤタリング等の問題は不可避的なものとして
未解決のままになつていた。

本考案は上記問題点をかえりみてなされたもの
であり、ボンデイングツールの高速移動および所
定位置での速度変換を行う場合においても、カム
に対し従動ローラを確実に追従させ、チヤタリン
グ等の不安定な従動を抑制し、精度の高い安定し
た信頼性の高いボンデイングを可能とするボンデ
イングアームの揺動装置を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上記従来の問題点を解決するために次
のように構成されている。すなわち、本考案は、
先端部にボンデイングツールを備え揺動自在に軸
支されたボンデイングアームを揺動駆動するボン
デイングアームの揺動装置において、モータによ
つて駆動される直径一定カムと、この直径一定カ
ムをすき間なく挟み直径一定カムの回転に従動し
て往復動する往復フレームと、往復フレームの往
復動にガタ付きなく係合従動して揺動する揺動ア
ームと、ボンデイングアームを揺動アーム側に付
勢してボンデイングアームを揺動アームに追従揺
動させるムービングコイル装置とを有するボンデ
イングアームの揺動装置である。

（作 用） 上記構成からなる本考案において、直径一定カ
ムがモータによつて回転駆動されることにより、
往復フレームは直径一定カムにガタ付きなく確実
に従動して往復移動を行う。そしてさらに往復フ
レームの移動に確実に係合従動して揺動アームが
揺動を行う。この結果、直径一定カムの動きは揺
動アームに正確に伝達される。一方、ボンデイン
グアームはムービングコイル装置により揺動アー
ム側に付勢されているので揺動アームに追従して
揺動作用を行う。この結果、ボンデイングツール
のＺ方向への動きが与えられ所望のボンデイング
作用が行われる。このように、本考案では、直径
一定カムの動作が揺動アームに正確に伝えられ、
この揺動アームにボンデイングアームが追従する
ので、ボンデイングアームの揺動動作は直径一定
カムによつて確実に制御される。しかも、ボンデ
イングアームを揺動アームに付勢する力はムービ
ングコイル装置に供給する電流を制御することに
より任意に設定でき、例えば、ボンデイングツー
ルがICペレツトに接触する手前は弱く、ボンデ
イング時は最適なボンデイング圧に、それ以外は
強く設定することにより、ボンデイングアームの
追従に際しての追従遅れ、オーバーラン、チヤタ
リング、振動等の弊害が除去されるとともに、ボ
ンデイング時にICペレツトを損傷させることも
防止される。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明
する。第１図から第５図には本考案の一実施例が
示されており、従来例と同一部材には同一符号を
付しその説明を省略する。

第１図において、フレーム２にはボンデイング
アーム１と揺動アーム１３とが同心状のピン３に
よつて揺動自在に軸支されている。ボンデイング
アーム１の後端部にはコイル１４が固定されてお
り、このコイル１４にマグネツト１５が一定の間
隙を介して挿入されている。マグネツト１５の基
端部はアーム１６に固定されており、さらにアー
ム１６はフレーム２に固定されている。これらコ
イル１４とマグネツト１５によつてムービングコ
イル装置１７が構成され、コイル１４に電流を供
給することにより、コイル１４とマグネツト１５
間に吸引力が発生し、ボンデイングアーム１にピ
ン３を軸とする反時計方向へのモーメントが作用
される。そして、このモーメントの大きさ、すな
わち前記吸引力の大きさはコイル１４に供給する
電流の大きさによつて異なり、この電流の大きさ
は図示されていない制御装置によりボンデイング
のタイミングに合わせて制御されている。

一方、揺動アーム１３の先端はボンデイングア
ーム１の先端直上位置に伸長され、その先端部は
ボンデイングワイヤ（図示せず）を挟むクランプ
１８が形成されている。揺動アーム１３の後端部
には第１図および第２図に示す如く軸１９が突設
されており、この軸１９には第３図に示すよう
に、２個のロール２０が回転自在に装着されてい
る。

また揺動アーム１３には揺動支点からやや後方
位置に進退自在の調整ねじ２１が配設されてお
り、調整ねじ２１の下端はボンデイングアーム１
に設けた当接板３１に当接されている。さらに揺
動アーム１３には前記調整ねじ２１の近傍位置に
位置変位センサ２２が設けられている。この位置
変位センサ２２は、ボンデイングアーム１に設け
られている対向片２３との間隔を検出するもので
あり、その検出信号は制御装置に出力されてい
る。

ところで、フレーム２にはパルスモータ又はサ
ーボモータ等のモータ２４が固定されており、第
２図に示すように、モータ２４の出力軸には直径
一定カム２５が固定されている。この直径一定カ
ム２５は、回転の中心は輪かくに対して偏心して
いるが、その中心を通る直径はいずれにおいても
全て等しくなつており、仕様に応じ、例えば、リ
ニヤカムやトロコイドカム等が使用される。直径
一定カム２５の対面位置には往復フレーム２６が
第３図に示すようにガイド板２７に上下摺動自在
に装着されている。なお、ガイド板２７はフレー
ム２に固定されている。前記往復フレーム２６に
は一対のロール軸２８が突設されており、各ロー
ル軸２８には従動ローラ２９が回転自在にはめ込
まれている。そして直径一定カム２５はその直径
位置において一対の従動ローラ２９にすき間なく
挟まれている。一方、往復フレーム２６の、ロー
ル２０と対面する側の面には一対のガイドバー３
０が植設されており、各ガイドバー３０は第３図
に示すように、対応するロール２０を両側からす
き間なく挟んで揺動アーム１３に係合されてい
る。

したがつて、モータ２４による連続回転又は揺
動回転によつて往復フレーム２６は従動ローラ２
９を介して上下方向に往復移動を行う。この場
合、従動ローラ２９は直径一定カム２５をすき間
なく挟んでいるので、ガタ付きなく確実に直径一
定カム２５に従動する。そしてまた、一対のロー
ル２０はガイドバー３０によつてすき間なく挟ま
れているので、ロール２０は往復フレーム２６の
上下往復動に確実に従動する結果、揺動アーム１
３はピン３を支点として直径一定カム２５のカム
動作に対し正確に揺動動作を行う。ところで、ボ
ンデイングアーム１はムービングコイル装置１７
からの吸引力によつてピン３を軸とする反時計方
向に回転を行う。しかしこの回転は当接板３１が
調整ねじ２１の下端に当接することでその自由回
転が止められており、したがつて、ボンデイング
アーム１は調整ねじ２１に当接しながら揺動アー
ム１３の動作に追従して揺動することになる。そ
して、この追従揺動に際し、ボンデイングツール
４がボンデイングワイヤの金ボール（図示せず）
を介してICペレツト１１に、接触する手前位置
で、ボンデイングツールの降下速度を遅くしかつ
コイル１４に供給する電流が減ぜられ、ムービン
グコイル装置１７の吸引力が弱められる。この結
果、ボンデイングツール４がICペレツト１１に
当接するときの衝撃が弱められ、ボンデイングア
ーム１のバウンド防止が図られるとともにICペ
レツトの損傷が防止される。

前記ボンデイングツール４がICペレツト１１
に当接することによつて、ボンデイングアーム１
の反時計方向の回転は停止されるが、揺動アーム
１３の同方向への回転は所定量継続される。した
がつて、この揺動アーム１３の継続回転によつ
て、当接板３１と調整ねじ２１間に間隙が生じボ
ンデイングツール４はムービングコイル装置１７
の吸引力に対応した力によつて第５図ａに示すよ
うにボンデイングワイヤ５の金ボール３３をIC
ペレツト１１に押付けることとなる。このボンデ
イングツール４の押付力はムービングコイル装置
１７への電流制御によりボンデイング圧として最
適値に設定される。この最適値への切替えは、ボ
ンデイングツール４がICペレツト１１に当接す
ることによつて位置変位センサ２２とその対向片
２３との間隙が増加し始める時点を位置変位セン
サ２２によつて検出しその信号を電流制御回路へ
送ることによつて行われる。また、揺動アーム１
３の前記継続回転（揺動）量は位置変位センサ２
２からの検出信号に基づいて制御回路によつて制
御される。すなわち、揺動アーム１３の継続回転
時に、位置変位センサ２２と対向片２３間の間隙
が増加するので、この増加開始時を位置変位セン
サ２２によつて検出し、この検出信号を制御回路
に出力する。制御回路は前記検出信号の入力後、
設定回転量だけモータ２４を回転する。そしてモ
ータ２４の継続回転量が設定量となつたときにモ
ータ２４に停止信号が出力される。前記設定量
は、次のように設定される。すなわち、ボンデイ
ングツール４の押付力によつて第５図ｂに示すよ
うに、金ボール３３が押しつぶされるが、この金
ボール３３の変形によつてボンデイングアーム１
はわずかに反時計方向に回転し調整ねじ２１と当
接板３１との間隙を狭くするように作用する。し
かし、ボンデイングツール４のボンデイング圧力
を確保するためには調整ねじ２１および当接板３
１間の間隙を保つ必要がある。かかる観点から、
前記設定値は金ボール３３の押しつぶしに起因す
るボンデイングアーム１の回転量よりも揺動アー
ム１３の継続回転量が大きな値となるように設定
される。

前記モータ２４の停止区間においてICチツプ
１１のボンデイング作用が行われる。なお、この
場合、本実施例においては、第１図に示すよう
に、ボンデイングツール４がICペレツト１１に
当接する点と、揺動支点のピン３の位置とが同一
平面上に設計されているので、ボンデイングツー
ル４は金ボール３３を介しICペレツト１１上の
面に垂直に押付けられることとなり、これによ
り、ボンデイングツール４の先端が水平になろう
とする撓みの発生が防止されている。

前記ボンデイングの完了とともにモータ２４の
高速駆動が開始され、揺動アーム１３は時計回転
方向に回転する。そして、調整ねじ２１の下端が
当接板３１に当接することによつてボンデイング
アーム１は揺動アーム１３に追従して時計方向に
回転しボンデイングツール４を高速で上昇移動さ
せる。このボンデイングツール４の高速上昇移動
時にはコイル１４への電流供給量が増加され、ボ
ンデイングアーム１は強い付勢力によつて揺動ア
ーム１３側に押付けられるので、ボンデイングア
ーム１の追従はチヤタリング等を生じることなく
確実に行われる。

（変形例） 本実施例において、ムービングコイル装置１７
はボンデイングアーム１に設けたコイル１４とア
ーム１６に設けたマグネツト１５によつて構成さ
れているが、この場合コイル１４をアーム１６
に、マグネツト１５をボンデイングアーム１に設
けても同様にムービングコイル装置が構成でき
る。しかし、本実施例のように、マグネツト１５
をアーム１６側に配置する方がボンデイングアー
ム１の重量および慣性モーメントを小さくできる
ので、より効果的である。

（考案の効果） 本考案は上述したように構成されているので、
ボンデイングアームを追従の遅れ、オーバーラ
ン、チヤタリング、振動等を生じることなく、直
径一定カムに確実かつ正確に追従させることが可
能となるばかりでなく、ボンデイングツールの
ICペレツトへのボンデイング圧も最適に制御で
きるので、精度の高い安定したかつ信頼性の高い
ボンデイングを行うことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す正面図、第２
図は第１図装置の直径一定カムの動作部を示す正
面図、第３図は第２図の側面図、第４図は第１図
のＡ−Ａ断面図、第５図はボンデイングの作用説
明図であり、そのうち同図ａはボンデイングツー
ルが金ボールを介してICペレツトに当接した状
態を示す説明図、同図ｂはICペレツトのボンデ
イングが完了した状態を示す説明図、第６図は従
来の装置を示す正面図である。 １……ボンデイングアーム、１３……揺動アー
ム、１７……ムービングコイル装置、２５……直
径一定カム、２６……往復フレーム。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 先端部にボンデイングツールを備え揺動自在に
   軸支されたボンデイングアームを揺動駆動するボ
   ンデイングアームの揺動装置において、モータに
   よつて駆動される直径一定カムと、この直径一定
   カムをすき間なく挟み直径一定カムの回転に従動
   して往復動する往復フレームと、往復フレームの
   往復動にガタ付きなく係合従動して揺動する揺動
   アームと、ボンデイングアームを揺動アーム側に
   付勢してボンデイングアームを揺動アームに追従
   揺動させるムービングコイル装置とを有すること
   を特徴とするボンデイングアームの揺動装置。