JPH028461B2 - - Google Patents

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JPH028461B2
JPH028461B2 JP50224383A JP50224383A JPH028461B2 JP H028461 B2 JPH028461 B2 JP H028461B2 JP 50224383 A JP50224383 A JP 50224383A JP 50224383 A JP50224383 A JP 50224383A JP H028461 B2 JPH028461 B2 JP H028461B2
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JP
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bonding
conductor
support arm
arm
clamp
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Roido Deiin Inguru
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MAIKUROMANIPYUREETAA CO Inc ZA
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請求の範囲 1 ワークピース上の導体エレメントに導線を接
続できる形式のボンダ装置において、ワークピー
スを支持する作業ステーシヨンを形成するフレー
ム装置と、導線供給装置とを含み、その組合せ
が、 長手方向軸線を定める支持アームと、前記支持
アームによつて支持されており前記導体エレメン
トに接続するため導線に接触端を形成するよう前
記導線と協働して関連するようにされたボンデイ
ング工具と、前記ボンデイング工具と関連の導線
が、前記作業ステーシヨン上に支持された場合の
ワークピースから隔置される第1の位置と、前記
ボンデイング工具が作動して前記導線の前記接触
端と前記ワークピースを接触させる第2の位置の
間で運動するよう前記支持アームを支持する装置
と、を含むボンデイングヘツド装置と、 前記支持アームと作動関連し、接触位置へ前記
支持アームを運動させ、その後前記導線の接触端
と前記ワークピースとの間の接触圧を所定通り
徐々に増加するように前記支持アームを傾斜運動
させる作動装置と、 を含むボンダ装置。
Claim 1: A bonder apparatus of the type capable of connecting a conductor to a conductor element on a workpiece, comprising a frame apparatus forming a work station for supporting the workpiece, and a conductor feeding apparatus, the combination of which comprises: a support arm for defining a support arm; a bonding tool supported by the support arm and adapted to cooperate with the conductor to form a contact end on the conductor for connection to the conductor element; and the bonding tool; and an associated lead wire is spaced from a workpiece when supported on the work station; and a first position in which the bonding tool is actuated to bring the contact end of the lead wire into contact with the workpiece. a bonding head apparatus comprising: an apparatus for supporting said support arm for movement between two positions; and a bonding head apparatus operatively associated with said support arm for movement of said support arm to a contact position and thereafter contacting said contact end of said conductor. an actuator for tilting the support arm so as to gradually increase the contact pressure with the workpiece in a predetermined manner;

2 請求の範囲第1項に記載のボンダ装置におい
て、前記作動装置が、前記支持アームに作動接続
された電気的に付勢可能の作動装置と、前記導線
の接触端と前記ワークピースとの間の接触圧を所
定通り徐々に増加させるため前記電気的に付勢可
能の作動装置に所定の傾斜付勢信号を供給するよ
うにされた制御回路装置と、を含むボンダ装置。
2. The bonder apparatus of claim 1, wherein the actuating device is electrically energizable, operatively connected to the support arm, and between the contact end of the conductor and the workpiece. a control circuit arrangement adapted to provide a predetermined ramp energization signal to the electrically energizable actuator to gradually increase the contact pressure of the bonder in a predetermined manner.

3 請求の範囲第2項に記載のボンダ装置におい
て、前記制御回路装置が前記導線の接触端と前記
ワークピースとの間の所定の接触ボンデイング力
を発生させ、かつそのボンデイング力を所定時間
維持するよう作動する、ボンダ装置。
3. The bonder apparatus according to claim 2, wherein the control circuit device generates a predetermined contact bonding force between the contact end of the conductive wire and the workpiece, and maintains the bonding force for a predetermined period of time. A bonder device that works like this.

4 請求の範囲第2項に記載のボンダ装置におい
て、前記の電気的に付勢可能作動装置を付勢する
とき、前記ボンデイング工具により供給される接
触圧の成分としての前記支持アームの重量を消去
するよう前記支持アームに作動関連した均衡ばね
装置を含む、ボンダ装置。
4. A bonding apparatus according to claim 2, wherein the weight of the support arm is eliminated as a component of the contact pressure provided by the bonding tool when energizing the electrically energizable actuator. A bonder apparatus including a counterbalancing spring device operatively associated with said support arm.

5 請求の範囲第1項に記載のボンダ装置におい
て、前記支持アームに担持された一対のクランプ
アームを含み、前記クランプアームがその間で前
記導線を掴持する掴持位置と、前記導線と前記ボ
ンデイングヘツドとの間の相対運動を可能にする
解放位置と、の間で相対枢動するようにされてい
る、ボンダ装置。
5. The bonder apparatus according to claim 1, including a pair of clamp arms supported by the support arm, and a gripping position where the clamp arms grip the conducting wire therebetween, and a gripping position where the conducting wire and the bonding a bonder device adapted for relative pivoting between a release position and a release position allowing relative movement between the bonder and the head;

6 請求の範囲第5項に記載のボンダ装置におい
て、前記クランプアームの中の少なくとも1個と
作動関連し、前記クランプアームの他方に対して
前記掴持位置と解放位置との間で選択的な運動を
するようになされた掴持用作動装置を含む、ボン
ダ装置。
6. The bonder apparatus of claim 5, wherein the bonder is operatively associated with at least one of the clamp arms and selective between the grip position and the release position with respect to the other of the clamp arms. A bonder apparatus including a gripping actuator adapted for movement.

7 請求の範囲第6項に記載のボンダ装置におい
て、前記掴持用作動装置が、前記クランプアーム
の前記の少なくとも1個と作動接続された掴持用
ソレノイド装置と、前記掴持用ソレノイド装置を
所定通り付勢するよう作動する制御回路装置と、
を含む、ボンダ装置。
7. The bonder apparatus according to claim 6, wherein the gripping actuation device includes a gripping solenoid device operatively connected to the at least one of the clamp arms, and a gripping solenoid device operatively connected to the at least one of the clamp arms. a control circuit device operable to energize in a predetermined manner;
Bonder equipment, including:

8 請求の範囲第7項に記載のボンダ装置におい
て、前記制御回路装置は、前記掴持位置と解放位
置との間で前記クランプアームを選択的に運動さ
せるよう作動して、それにより前記支持アームが
前記第1の位置から前記第2の位置へ運動する間
前記供給装置から前記導線を引き出す、ボンダ装
置。
8. The bonder apparatus of claim 7, wherein the control circuit arrangement is operative to selectively move the clamp arm between the clamping position and the release position, thereby the bonder device, wherein the wire is withdrawn from the supply device during movement from the first position to the second position.

9 請求の範囲第1項に記載のボンダ装置におい
て、前記作動装置が、前記フレーム装置に枢着さ
れ、かつ前記支持アームと接続され、それにより
前記第1の位置から、前記ボンデイング工具が前
記ワークピースに対して所定の関係になる中間位
置へ前記支持アームを運動させる制御レバーを含
む、ボンダ装置。
9. The bonder apparatus of claim 1, wherein the actuating device is pivotally mounted to the frame device and connected to the support arm, so that from the first position, the bonding tool A bonder apparatus including a control lever for moving said support arm to an intermediate position in a predetermined relationship to the piece.

10 請求の範囲第9項に記載のボンダ装置にお
いて、前記制御レバーが、所定方向への前記レバ
ーの運動に応答して前記支持アームを前記第1の
位置から前記中間位置へ移動させるように作動す
るカム装置と及び前記支持アームを前記第1の位
置に向かつて弾圧するばね装置とを介して前記支
持アームに接続されている、ボンダ装置。
10. The bonder apparatus of claim 9, wherein the control lever is actuated to move the support arm from the first position to the intermediate position in response to movement of the lever in a predetermined direction. and a spring device that biases the support arm toward the first position.

11 請求の範囲第1項に記載のボンダ装置にお
いて、前記導線供給装置が中心軸線を有する導線
供給リールと、前記供給リールの中心軸線が前記
フレーム装置に対して水平方向から傾斜するよう
前記供給リールを支持する装置とを含み、前記支
持装置が前記供給リールの中心軸線と共軸線であ
つて、導線を受取り、かつ前記ボンデイング工具
に向かつて傾斜した軌道を下方に前記導線を導く
案内チユーブを含み、前記案内チユーブ内の前記
導線の慣性が前記供給リールから導線を引出しや
すくした、ボンダ装置。
11. The bonder apparatus according to claim 1, wherein the conductor supply device includes a conductor supply reel having a central axis, and the supply reel is arranged such that the central axis of the supply reel is inclined from a horizontal direction with respect to the frame device. and a guide tube coaxial with the central axis of the supply reel for receiving the conductor and guiding the conductor down an inclined track toward the bonding tool. . The bonder apparatus, wherein the inertia of the conductor within the guide tube facilitates withdrawal of the conductor from the supply reel.

12 請求の範囲第11項に記載のボンダ装置に
おいて、前記案内チユーブと前記ボンデイング工
具との間に介装され、前記導線が前記ボンデイン
グ工具に近づくにつれて前記導線を所定の軸線方
向テンシヨンに保持するよう前記導線と作動関連
した引きずり制御装置を含む、ボンダ装置。
12. The bonder apparatus according to claim 11, wherein the guide tube is interposed between the guide tube and the bonding tool, and is configured to hold the conducting wire at a predetermined axial tension as the conducting wire approaches the bonding tool. A bonder apparatus including a drag control device operatively associated with said conductor.

13 請求の範囲第1項に記載のボンダ装置にお
いて、前記作業ステーシヨンがワークピースを支
持する概して平坦な面を有し、前記ボンダが前記
支持面に対して概ね垂直の照準線を形成し、前記
支持面上に位置したワークピースを操作者が観察
できるようにした光学的な観察装置をさらに含
み、前記ボンデイング工具がボンデイング作業中
前記観察装置を通しての可視観察を著しく阻害し
ないよう前記照準線に対して傾斜している、ボン
ダ装置。
13. The bonder apparatus of claim 1, wherein the work station has a generally planar surface for supporting a workpiece, the bonder forms a line of sight generally perpendicular to the support surface, and The bonding tool further includes an optical viewing device that allows the operator to view the workpiece positioned on the support surface, and the bonding tool is positioned relative to the line of sight so as not to significantly obstruct visual observation through the viewing device during the bonding operation. The bonder device is tilted.

14 請求の範囲第1項に記載のボンダ装置にお
いて、前記導線供給装置が、導線供給リールと、
前記供給リールを支持しており所定の信号に応答
して前記供給リールから導線を繰出すよう作動す
るリール作動装置と、前記リール作動装置と作動
関連し、導線が前記供給リールから前記ボンデイ
ング工具へ送られるとき前記導線の軸線方向テン
シヨンを検出する導線のテンシヨン検出装置と、
を含み、前記テンシヨン検出装置は導線のテンシ
ヨンが所定の大きさに達するとき前記リール作動
装置に所定の信号を提供し、それによつて前記導
線のテンシヨンが前記所定の大きさ以下に低下す
るまで前記リールから導線を繰出するよう作動す
る、ボンダ装置。
14. The bonder apparatus according to claim 1, wherein the conductor supply device includes a conductor supply reel;
a reel actuator supporting the supply reel and operative to unwind a conductor from the supply reel in response to a predetermined signal; and a reel actuator operatively associated with the reel actuator to direct the conductor from the supply reel to the bonding tool. a conductor tension detection device for detecting the axial tension of the conductor as it is fed;
and the tension sensing device provides a predetermined signal to the reel actuator when the tension in the conductor reaches a predetermined magnitude, thereby causing the tension in the conductor to operate until the tension in the conductor decreases below the predetermined magnitude. A bonder device that operates to pay out conductor wire from a reel.

15 請求の範囲第14項のボンダ装置におい
て、前記作動装置が電気駆動モータを含み、前記
テンシヨン検出装置が、前記導線と連続的に接触
しかつ導線が前記ボンデイング工具へ進むときそ
のテンシヨンを検出するよう作動するテンシヨン
アームと、前記電気駆動モータと回路接続され、
かつ前記導線のテンシヨンが前記所定の大きさに
達するとき前記電気駆動モータを付勢して前記供
給リールから導線を繰出すように前記テンシヨン
アームと作動関連したスイツチ装置と、を含む、
ボンダ装置。
15. The bonding apparatus of claim 14, wherein the actuating device includes an electric drive motor, and the tension sensing device is in continuous contact with the conductive wire and detects the tension of the conductive wire as it advances to the bonding tool. a tension arm that operates to operate as described above;
and a switch device operatively associated with the tension arm to energize the electric drive motor to pay out the conductor from the supply reel when the tension of the conductor reaches the predetermined magnitude.
bonder equipment.

16 請求の範囲第3項に記載のボンダ装置にお
いて、前記制御回路装置が、前記所定の接触ボン
デイング力に達するとき可聴信号を発生するよう
作動する装置を含む、ボンダ装置。
16. The bonder apparatus of claim 3, wherein said control circuit arrangement includes means operative to generate an audible signal when said predetermined contact bonding force is reached.

17 請求の範囲第16項に記載のボンダ装置に
おいて、前記可聴信号発生装置が前記所定時間の
終了時可聴信号を発生するよう作動する、ボンダ
装置。
17. The bonder apparatus of claim 16, wherein the audible signal generating device is operative to generate an audible signal at the end of the predetermined time period.

18 導線供給装置と、導線供給装置から概して
連続した長さの導線を受取り導線をワークピース
に選択的にボンデイングを可能にするボンデイン
グ工具とを有したボンデイングヘツド装置を含
む、導線をワークピース上の導体エレメントに接
続できる形式のボンダ装置において、前記導線供
給装置が導線供給リールと、前記ボンデイングヘ
ツド装置に対して所定の関係で前記供給リールを
支持しかつ所定の信号に応答して前記供給リール
から導線を繰出すよう作動するリール作動装置
と、前記リール作動装置と作動関連しかつ導線が
前記供給リールから前記ボンデイング工具へ進む
につれて前記導線の軸線方向テンシヨンを検出す
る導線のテンシヨン検出装置と、を含み、前記テ
ンシヨン検出装置は前記導線のテンシヨンが所定
の大きさに達すると前記リール作動装置に前記の
所定の信号を提供し、前記導線のテンシヨンが前
記所定の大きさ以下になるまで前記供給リールか
ら導線を繰出すよう作動することを特徴とするボ
ンダ装置。
18 A bonding head apparatus having a conductor supply apparatus and a bonding tool that receives a generally continuous length of conductor from the conductor supply apparatus and enables selective bonding of the conductor to the workpiece. In a bonder apparatus of the type connectable to a conductor element, the conductor supply apparatus supports a conductor supply reel, the supply reel in a predetermined relationship with respect to the bonding head apparatus, and in response to a predetermined signal, conductor wire is removed from the supply reel. a reel actuator operative to pay out the conductor; and a conductor tension sensing device operatively associated with the reel actuator and detecting axial tension of the conductor as the conductor progresses from the supply reel to the bonding tool. and the tension detection device provides the predetermined signal to the reel actuator when the tension of the conductor reaches a predetermined magnitude, and the tension detection device provides the predetermined signal to the reel actuator when the tension of the conductor reaches a predetermined magnitude, and the tension detection device provides the predetermined signal to the reel actuator when the tension of the conductor reaches a predetermined magnitude. A bonder device characterized in that it operates to feed out a conductive wire from.

19 請求の範囲第18項に記載のボンダ装置に
おいて、前記作動装置が電気駆動モータを含み、
前記テンシヨン検出装置が、前記導線と連続的に
接触して導線が前記ボンデイング工具へ進むとき
そのテンシヨンを検出するよう作動するテンシヨ
ンアームと、前記電気駆動モータと回路接続され
ておりかつ前記導線のテンシヨンが前記所定の大
きさに達するとき前記駆動モータを付勢して導線
を前記供給リールから繰出すように前記テンシヨ
ンアームと作動関連したスイツチ装置と、を含
む、ボンダ装置。
19. The bonder apparatus of claim 18, wherein the actuation device includes an electric drive motor;
The tension detection device is in circuit connection with the electric drive motor and a tension arm operative to continuously contact the conductor to detect tension as the conductor advances to the bonding tool. a switch device operatively associated with the tension arm to energize the drive motor to unwind the conductor from the supply reel when the tension reaches the predetermined magnitude.

20 ワークピース上の導体エレメントに導線を
ボンデイングするのに使用するボンデイングヘツ
ドにおいて、 ベースと、 支持アームと、 前記ベース上で前記支持アームを支持する装置
と、 前記支持アームに装着されたボンデイング工具
であつて、該ボンデイング工具は、ボンデイング
工具を通して連続した長さの導線を案内して導線
がボンデイング工具に対して全体的に所定方向と
された軌道に沿つて長手方向に進むようにされて
いること、 概して平行の関係で前記支持アームによつて担
持される一対の導線クランプアームであつて、該
アームは、それぞれ前記ボンデイング工具に近接
して配置されたクランプ装置を有し、かつ前記導
線が前記所定の軌道を通過するとき前記クランプ
装置により導線を解放可能に掴持するようそれら
の間で相対運動するようにされていること、 所定軌道を通過する間前記支持アームの長手方
向軸線と概して平行な平面において前記クランプ
アームが前記支持アームに対して運動できるよう
にし、それにより前記ボンデイング工具に案内さ
れているときの前記導線が通過する前記所定の軌
道と概ね一致する軌道を前記クランプアームに通
過させるように前記クランプアーム及び前記支持
アームと協働する装置と、 前記クランプアームと作動関連し、かつ前記ク
ランプ装置によつて掴持されるとき導線をその所
定軌道に沿つて直線進行させるように前記所定軌
道に沿つて前記クランプアームを選択的に運動さ
せるよう作動する第1の作動装置と、を含むボン
デイングヘツド。
20 A bonding head used for bonding a conductive wire to a conductive element on a workpiece, comprising: a base; a support arm; a device for supporting the support arm on the base; and a bonding tool mounted on the support arm. the bonding tool is adapted to guide a continuous length of conductive wire through the bonding tool so that the conductive wire advances longitudinally along a trajectory generally oriented in a predetermined direction with respect to the bonding tool; a pair of wire clamping arms carried in generally parallel relationship by said support arm, each arm having a clamping device disposed proximate said bonding tool; relative movement therebetween to releasably grip a conductor by said clamping device as it passes through a predetermined trajectory, generally parallel to the longitudinal axis of said support arm while passing through a predetermined trajectory; the clamp arm is movable relative to the support arm in a plane such that the clamp arm passes a trajectory that generally corresponds to the predetermined trajectory traversed by the conductor when guided by the bonding tool; a device cooperating with the clamp arm and the support arm to cause the conductor to travel linearly along its predetermined trajectory when gripped by the clamp device; a first actuator operative to selectively move the clamp arm along the predetermined trajectory.

21 請求の範囲第20項に記載のボンデイング
ヘツドにおいて、前記クランプアームと前記支持
アームに協働しそれらの間の相対運動を可能にす
る前記装置が、前記クランプアームを前記支持ア
ームに接続し前記所定軌道を通過する際前記クラ
ンプアームが概して円弧運動するようにした装置
を含む、ボンデイングヘツド。
21. A bonding head according to claim 20, wherein the device cooperates with and allows relative movement between the clamp arm and the support arm, connecting the clamp arm to the support arm and A bonding head comprising an apparatus for causing said clamp arm to move in a generally circular arc as it passes through a predetermined trajectory.

22 請求の範囲第20項に記載のボンデイング
ヘツドにおいて、前記クランプアームの中の少な
くとも1個と協働しかつ導線をクランプアームで
選択的に掴持するようその間の相対運動を生ぜし
めるよう作動する第2の作動装置を含むボンデイ
ングヘツド。
22. A bonding head according to claim 20, wherein the bonding head is operative to cooperate with at least one of the clamp arms and to cause relative movement therebetween so as to selectively grip a conductor with the clamp arm. A bonding head including a second actuator.

23 請求の範囲第21項に記載のボンデイング
ヘツドにおいて、前記所定の円弧軌道に沿つた所
定の方向に前記クランプアームを弾圧する装置を
含み、前記第1の作動装置が、付勢されるとき前
記所定の方向とは反対の方向に前記所定の円弧軌
道に沿つて第1の増分距離だけ前記クランプアー
ムを運動させる第1の導線送り装置用作動装置
と、付勢されるとき前記反対の方向に前記所定の
円弧軌道に沿つて第2の増分距離だけ前記クラン
プアームを運動させる第2の導線送り装置用作動
装置と、を含む、ボンデイングヘツド。
23. The bonding head according to claim 21, further comprising a device that presses the clamp arm in a predetermined direction along the predetermined arcuate trajectory, and when the first actuating device is biased, the bonding head a first wire feeder actuator for moving the clamp arm a first incremental distance along the predetermined arcuate trajectory in a direction opposite to a predetermined direction; and when biased in the opposite direction. a second wire feeder actuator for moving the clamp arm a second incremental distance along the predetermined arcuate trajectory.

24 請求の範囲第23項に記載のボンデイング
ヘツドにおいて、前記第1の導線送り装置用作動
装置が空動接続を介して前記クランプアームに接
続されている、ボンデイングヘツド。
24. A bonding head according to claim 23, wherein said first conductor feeder actuator is connected to said clamp arm via a pneumatic connection.

25 請求の範囲第23項に記載のボンデイング
ヘツドにおいて、前記第1と第2の導線送り装置
用作動装置が平行の電気的に作動するソレノイド
を含み、それによつて前記ソレノイドを順次付勢
すると前記クランプアームの前記弾圧装置により
弾圧される前記所定方向とは反対の前記方向に前
記クランプアームを順次段階運動させ、前記ソレ
ノイドは、そのいづれかによつて加えられる力が
前記クランプアームが通過する円弧軌道と概して
一致する方向で作用するよう前記クランプアーム
に接続されている、ボンデイングヘツド。
25. The bonding head of claim 23, wherein said first and second conductor feeder actuators include parallel electrically actuated solenoids, whereby energizing said solenoids in sequence causes said The clamp arm is sequentially moved stepwise in the direction opposite to the predetermined direction in which it is pressed by the clamp arm's clamping device, and the force applied by one of the solenoids moves along an arcuate trajectory through which the clamp arm passes. a bonding head connected to said clamp arm for action in a direction generally coincident with said clamp arm;

26 請求の範囲第20項に記載のボンデイング
ヘツドにおいて、前記ベース上で前記支持アーム
を支持する前記装置が、前記支持アームに対して
概ね横方向の第1の枢軸の周りで枢動するよう前
記ベースプレートに枢着された枢動プレートを含
んでいて、前記支持アームが前記第1の枢軸に対
して平行ではあるが離隔された第2の枢軸の周り
を枢動プレートに対して枢動するよう前記枢動プ
レートに対して枢着することと、前記枢動プレー
トに対する所定位置へ前記支持アームを弾圧する
装置と、を含む、ボンダ装置。
26. The bonding head of claim 20, wherein the device for supporting the support arm on the base is adapted to pivot about a first pivot generally transverse to the support arm. a pivot plate pivotally connected to a base plate such that the support arm pivots relative to the pivot plate about a second pivot axis parallel to but spaced apart from the first pivot axis; A bonder apparatus comprising: a device pivotally mounted to the pivot plate; and a device for biasing the support arm into a predetermined position relative to the pivot plate.

27 請求の範囲第25項に記載のボンデイング
ヘツドにおいて、前記枢動プレートを前記ベース
プレートに作動接続し、かつ前記ボンデイング工
具を手動制御により運動させるため前記第1の枢
軸の周りで前記枢動プレートと支持アームを手動
制御により枢動できるようにした作動装置、を含
む、ボンデイングヘツド。
27. The bonding head of claim 25, wherein the pivot plate is operatively connected to the base plate and the pivot plate is operatively connected to the base plate about the first pivot axis for manually controlled movement of the bonding tool. a bonding head including an actuator that allows the support arm to pivot under manual control.

28 請求の範囲第24項に記載のボンデイング
ヘツドにおいて、前記支持アームを前記枢動プレ
ートに対して方向を変えるよう前記弾圧装置が選
択的に調整可能である、ボンデイングヘツド。
28. The bonding head of claim 24, wherein said biasing device is selectively adjustable to reorient said support arm relative to said pivot plate.

29 請求の範囲第20項に記載のボンデイング
ヘツドにおいて、前記ベースは、概して水平の前
記基準面において前記基準面の平面の上方に配置
されかつ概ね垂直の照準線を形成する顕微鏡装置
を有した装置を位置させるようにつくられてお
り、前記支持アームが前記ベースが前記基準面上
に位置されるとき概して水平の平面に位置するよ
う前記ベース上に支持されており、前記ボンデイ
ング工具が、ボンデイング作業の間前記垂直の照
準線近傍で前記顕微鏡装置の下に来るようにされ
ているが、前記照準線を著しく阻害しないよう垂
直方向に対して傾斜している、ボンデイングヘツ
ド。
29. The bonding head of claim 20, wherein the base has a microscopic device disposed at the generally horizontal reference plane above the plane of the reference plane and forming a generally vertical line of sight. the support arm is supported on the base so as to be positioned in a generally horizontal plane when the base is positioned on the reference surface, and the bonding tool is configured to perform a bonding operation. a bonding head which is adapted to lie below the microscope apparatus in the vicinity of the vertical line of sight, but is inclined relative to the vertical so as not to significantly obstruct the line of sight;

30 請求の範囲第20項に記載のボンデイング
ヘツドにおいて、前記クランプアームが低い形状
のボンデイングヘツドを提供するよう前記支持ア
ームの長手方向軸線を含む概して水平の平面に位
置する長手方向軸線を形成する、ボンデイングヘ
ツド。
30. The bonding head of claim 20, wherein the clamp arm defines a longitudinal axis lying in a generally horizontal plane containing the longitudinal axis of the support arm to provide a low profile bonding head. bonding head.

31 請求の範囲第26項に記載のボンデイング
ヘツドにおいて、前記枢動プレートと前記支持ア
ームの間に介装され、かつ供給された傾斜電気信
号に応答してボンデイング作業の間所定通りボン
デイング力を徐々に増加することができる方向に
前記支持アームと関連のボンデイング工具を運動
させる、電気作動の作動装置を含む、ボンデイン
グヘツド。
31. The bonding head of claim 26, wherein the bonding head is interposed between the pivot plate and the support arm and is adapted to gradually apply a bonding force in a predetermined manner during a bonding operation in response to a supplied gradient electrical signal. a bonding head including an electrically actuated actuator for moving said support arm and associated bonding tool in a direction capable of increasing said support arm and associated bonding tool;

32 請求の範囲第21項に記載のボンデイング
ヘツドにおいて、前記クランプアームを前記支持
アームに接続する前記装置が、前記支持アームの
相互に対向する一対の面の中の一方および前記ク
ランプアームの少なくとも1個に形成した細長い
スロツト装置と、前記の相互に対向した面の他方
に概して固定関係に保持され、前記の細長いスロ
ツト内で摺動可能の球装置と、を含む、ボンデイ
ングヘツド。
32. A bonding head according to claim 21, wherein the device for connecting the clamp arm to the support arm is configured to connect one of a pair of mutually opposing surfaces of the support arm and at least one of the clamp arms. A bonding head comprising an individually formed elongate slot device and a ball device held in generally fixed relationship to the other of said mutually opposed surfaces and slidable within said elongate slot.

33 請求の範囲第26項に記載のボンデイング
ヘツドにおいて、前記ボンデイング工具は、前記
支持アームが前記枢動プレートに対する前記所定
位置にあるとき概して水平の平面に位置する概ね
平坦なボンデイング面を有し、前記支持アーム
は、前記枢動プレートが前記第1の枢軸の周りで
比較的少量の枢動をしても前記ボンデイング面が
前記水平面から著しくずれないようにするに十分
前記第1の枢軸に対して長い、ボンデイングヘツ
ド。
33. The bonding head of claim 26, wherein the bonding tool has a generally flat bonding surface that lies in a generally horizontal plane when the support arm is in the predetermined position relative to the pivot plate; The support arm is sufficiently relative to the first pivot such that a relatively small amount of pivoting of the pivot plate about the first pivot does not significantly shift the bonding surface from the horizontal plane. long bonding head.

34 請求の範囲第20項に記載のボンデイング
ヘツドにおいて、前記ベースがボンデイングヘツ
ドを支持面に位置させることのできる概ね平坦な
ベース面を有する、ボンデイングヘツド。
34. The bonding head of claim 20, wherein said base has a generally planar base surface on which the bonding head can be positioned on a support surface.

35 請求の範囲第32項に記載のボンデイング
ヘツドにおいて、前記ベースが支持面に解放可能
に取り付けうるようにした装置を含む、ボンデイ
ングヘツド。
35. A bonding head according to claim 32, including means for allowing said base to be releasably attached to a support surface.

36 請求の範囲第33項に記載のボンデイング
ヘツドにおいて、前記の解放可能取付け装置が真
空装置、あるいは磁気装置のいづれかからなる、
ボンデイングヘツド。
36. A bonding head according to claim 33, wherein said releasable attachment device comprises either a vacuum device or a magnetic device.
bonding head.

37 請求の範囲第20項に記載のボンデイング
ヘツドにおいて、前記第1の作動装置が、前記ク
ランプアームを選択的に増分段階運動できるよう
に前記支持アームとクランプアームに協働関連し
た、軸線方向に整合して相互に接続された複数の
作動器を含む、ボンデイングヘツド。
37. The bonding head of claim 20, wherein the first actuating device is axially associated with the support arm and the clamp arm for selectively incrementally moving the clamp arm. A bonding head that includes a plurality of actuators interconnected in register.

38 請求の範囲第37項に記載のボンデイング
ヘツドにおいて、前記の軸線方向に整合した作動
器が一対のソレノイドからなる、ボンデイングヘ
ツド。
38. The bonding head of claim 37, wherein said axially aligned actuator comprises a pair of solenoids.

39 請求の範囲第2項に記載の装置において、
前記制御回路装置は、前記ボンデイング工具と導
線接触端がワークピースと接触するとき所定の傾
斜付勢信号を発生し始める装置を含む、ボンダ。
39 In the device according to claim 2,
The control circuit arrangement includes an arrangement that begins generating a predetermined ramp bias signal when the bonding tool and conductor contact end contact a workpiece.

40 請求の範囲第39項に記載の装置におい
て、前記制御回路装置は、前記ボンデイング工具
がワークピースから持ち上げられた際前記の供給
された接触力の供給を停止するよう作動する装置
を含む、ボンダ装置。
40. The apparatus of claim 39, wherein the control circuit arrangement includes a device operative to stop application of the applied contact force when the bonding tool is lifted from the workpiece. Device.

41 請求の範囲第39項に記載の装置におい
て、前記ボンデイングヘツド装置は超音波変換器
を介してボンデイング工具を支持し、前記制御回
路装置は、前記ボンデイング工具が前記ワークピ
ースと接触するとき修正される概ね連続した所定
のエネルギ信号を前記変換器へ供給するようにさ
れ、かつ前記変換器によるエネルギ信号の前記修
正に応答して前記の所定の傾斜付勢信号を供給し
始める回路装置を含む、ボンダ装置。
41. The apparatus of claim 39, wherein the bonding head arrangement supports a bonding tool via an ultrasonic transducer, and the control circuit arrangement is configured to modify when the bonding tool contacts the workpiece. circuit arrangement adapted to provide a generally continuous predetermined energy signal to the transducer and begin providing the predetermined ramp energization signal in response to the modification of the energy signal by the transducer; bonder equipment.

42 請求の範囲第41項に記載の装置におい
て、前記変換器に供給される前記所定のエネルギ
信号は低振幅信号である、ボンダ装置。
42. The apparatus of claim 41, wherein the predetermined energy signal provided to the transducer is a low amplitude signal.

発明の背景 本発明は一般的にはボンデイング装置に関し、
特に導線を、例えば超小型電子チツプ等、ワーク
ピース上の導体エレメントに接続可能な形式の新
規なボンデイング装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates generally to bonding apparatus;
In particular, it relates to a novel bonding device of the type capable of connecting conductive wires to conductive elements on a workpiece, such as, for example, microelectronic chips.

例えばマイクロプロセツサ装置に採用される集
積回路パツケージの設計、製作において、研究開
発段階の間に半導体チツプの回路を分析あるいは
試験することが望ましい場合が度々ある。試験や
分析は半導体チツプ上の2個以上の導体エレメン
トを相互に導電接続したり、あるいはチツプ上の
導体エレメントを外部の回路に接続する必要があ
ることが多い。単一の半導体チツプあるいは超小
型電子チツプと称されるチツプの範囲内で導体エ
レメントを導電接続できれば全く新しいチツプを
つくる必要なく、新規あるいは代替的な超小型回
路の開発を行う上で望ましいことである。また、
単一チツプの範囲内で導体エレメントを相互に接
続すれば、欠陥の疑いがある個所を側路すること
ができ、それによつて問題個所を局所化してチツ
プの故障分析に導く。
For example, in the design and fabrication of integrated circuit packages employed in microprocessor devices, it is often desirable to analyze or test the circuitry of a semiconductor chip during the research and development stage. Testing and analysis often require conducting conductive connections between two or more conductive elements on a semiconductor chip, or connecting conductive elements on a semiconductor chip to external circuitry. The ability to conductively connect conductive elements within a single semiconductor chip or what is called a microelectronic chip would eliminate the need to create an entirely new chip, and would be desirable for the development of new or alternative microcircuits. be. Also,
By interconnecting conductive elements within a single chip, suspected defects can be bypassed, thereby localizing the problem area and leading to failure analysis of the chip.

回路、あるいは半導体チツプ上の導体エレメン
トを相互に、あるいは例えば担持盤、あるいはリ
ードフレームのような外部の導体に接続すること
はワイヤボンデイングにより従来の方法で行え
る。ワイヤボンデイングとは基本的に導体のボン
デイングワイヤ、即ちリボンと超小型電子チツ
プ、あるいはウエフア上の金属製導体エレメン
ト、即ちパツドとの間に溶接が形成される溶接作
業である。2個の金属面が緊密に分子接触し、近
距離原子間誘引力が作用すると溶接が形成される
この作業は一般に、導線とチツプ上の導電エレメ
ントの双方が良好に接着するためには、ある程度
塑性変形することを要する。
The connection of circuits or conductor elements on semiconductor chips to each other or to external conductors, such as carrier plates or lead frames, can be done in a conventional manner by wire bonding. Wire bonding is essentially a welding operation in which a weld is formed between a conductive bonding wire, or ribbon, and a metallic conductive element, or pad, on a microelectronic chip or wafer. A weld is formed when two metal surfaces come into close molecular contact and are subjected to short-range atomic attraction forces.This process generally requires some degree of adhesion for both the conductor and the conductive elements on the chip to bond well. Requires plastic deformation.

周知のワイヤボンダ装置は一般的に以下3種類
の基本技術の1つによりボンデイングを行う。即
ち、第1の技術は、表面張力により球を形成する
ことになる導体の端部を溶融するために焔あるい
はスパークを使用し、その後前記の球がチツプ上
の導体エレメントあるいはパツド上に落下し、そ
の中をワイヤが通過する細管工具により熱と圧力
が加えられ、該エレメントあるいはパツドに取り
付けられるようにする熱圧縮球ボンデイングであ
る。第2の技術は、ボンデイング工具を介して超
音波エネルギが供給され、チツプへの熱供給がよ
り少ない以外は全体的に熱圧縮球ボンデイングに
似た熱音波球ボンデイングである。第3の技術
は、導線とチツプ上の導体エレメントの間を接着
するためウエツジ形のボンデイング工具により圧
力と超音波エネルギの組合せを供給する方式の超
音波ウエツジボンデイングである。
Known wire bonder equipment typically performs bonding using one of three basic techniques. That is, the first technique uses a flame or spark to melt the ends of the conductor, which due to surface tension will form a ball, and then said ball falls onto the conductive element or pad on the chip. , thermal compression ball bonding, in which heat and pressure are applied by a capillary tool through which a wire is passed to attach it to the element or pad. The second technique is thermosonic ball bonding, which is generally similar to thermocompression ball bonding, except that the ultrasonic energy is delivered through the bonding tool and less heat is delivered to the chip. A third technique is ultrasonic wedge bonding, in which a wedge-shaped bonding tool applies a combination of pressure and ultrasonic energy to bond between the conductive wire and the conductive elements on the chip.

周知のワイヤボンダは超小型電子チツプの設計
開発への応用が著しく制限されること、およびボ
ンデイング作業において極めて細い導線を必要と
する高回路密度を有するチツプへの使用に限度が
あるという著しい欠点あるいは制限がある。例え
ば、周知のボンダは単一のウエフアあるいはチツ
プの範囲内で回路を相互接続するために簡単には
使用できない。さらに、周知のボンダは例えばパ
ララツクス(視差)を減少させるため高密度チツ
プに対して極めて望ましい、全体的に垂直の照準
線を有する高出力顕微鏡には使用しがたい。
Known wire bonders have significant disadvantages or limitations in that their application to the design and development of microelectronic chips is severely limited and their use is limited to chips with high circuit densities that require very thin conductive wires in bonding operations. There is. For example, known bonders cannot be easily used to interconnect circuits within a single wafer or chip. Additionally, known bonders are difficult to use in high power microscopes having generally vertical lines of sight, which are highly desirable for high density chips, for example to reduce parallax.

発明の要約 本発明によれば、例えば超小型電子チツプ、あ
るいはウエフアのようなワークピース上の導体エ
レメントに導線を接続する上で使用するボンダが
提供される。ボンダは顕微鏡による目視装置を介
して観察できるようワークピースを支持するよう
にされた作業ステーシヨンを形成するベースフレ
ームを有む。ボンデイングヘツドは、制御された
テンシヨンの下で導線供給リールから一連の長さ
の導線を受取るようにされたボンデイング工具が
装着されている支持アームを含み、ボンデイング
ヘツドは導線をボンデイング工具へ増分的に送る
のに適した選択的に移動可能なワイヤクランプア
ームを有している。支持アームは手動で第1の探
索ステーシヨンまで動かすことができ、その後支
持アームは導線の接触端とワークピースの間で接
触力を徐々に所定通り増加させていくよう所定の
傾斜(ランプ)運動を行うようにされる。一実施
例においては、クランプアームが作動装置と協働
するようにされており、それによつて導線がボン
デイング工具を通して案内されるにつれて、該導
線が横切る通路に沿つてクランプフインガを運動
させることによつて該クランプフインガにより導
線が掴持されると該導線を直線的に前進させる。
SUMMARY OF THE INVENTION In accordance with the present invention, a bonder is provided for use in connecting conductive wires to conductive elements on a workpiece, such as a microelectronic chip or wafer. The bonder has a base frame forming a work station adapted to support a workpiece for observation via a microscopic viewing device. The bonding head includes a support arm on which is mounted a bonding tool adapted to receive a series of lengths of conductor from a conductor supply reel under controlled tension, and the bonding head incrementally transfers the conductor to the bonding tool. It has a selectively movable wire clamp arm suitable for feeding. The support arm can be manually moved to a first probe station, after which the support arm undergoes a predetermined ramp movement to gradually and predetermined increase the contact force between the contact end of the conductor and the workpiece. be made to do. In one embodiment, the clamp arm is adapted to cooperate with an actuator to move the clamp finger along the path traversed by the conductor as the conductor is guided through the bonding tool. Therefore, when the lead wire is gripped by the clamp finger, the lead wire is moved forward linearly.

したがつて、本発明の全体的な目的は例えば超
小型電子チツプ等ワークピース上の導体エレメン
トに導線を持続させることのできる形式の新規な
ボンダ装置を提供することである。
It is therefore an overall object of the present invention to provide a novel bonder apparatus of the type capable of sustaining conductive wires to conductive elements on a workpiece, such as a microelectronic chip.

本発明のさらに特定の目的は単一の超小型電子
チツプ、あるいはウエフアの範囲内で2個の導電
点を相互に接続する上で特に用途のある新規なボ
ンダ装置を提供することである。
A more particular object of the present invention is to provide a new bonder apparatus that is particularly useful for interconnecting two conductive points within a single microelectronic chip or wafer.

本発明によるボンダ装置の特徴はワークピース
の間で所定の傾斜(ランプ)接触力を加えること
により極めて低い衝撃力でボンデイングが行わ
れ、そのため従来の装置で経験されたようにチツ
プに亀裂が入つたり、金属化上の傷害あるいは工
具のはずみの問題を排除する装置を提供すること
である。
A feature of the bonding apparatus according to the invention is that bonding is carried out with extremely low impact forces by applying a predetermined ramp contact force between the workpieces, which prevents chips from cracking as experienced with conventional apparatus. It is an object of the present invention to provide a device that eliminates the problems of dripping, metallization damage, or tool bounce.

本発明によるボンダ装置の別の特徴は、ボンデ
イング工具の近傍で導線を選択的に掴持するクラ
ンプフインガを有するクランプアームを担持した
支持アームを有し、該クランプアームは掴持して
いる間ボンデイング工具により案内される通常の
所定の軌道に沿つて導線を全体的に直線運動させ
るため関連の支持アームに対して全体的に円弧の
軌道を運動可能であり、かつ前記クランプアーム
と協働してボンデイング作業の間クランプアーム
を所定通り順次、かつ増分運動させる作動装置を
有するボンデイングヘツドを提供することであ
る。
Another feature of the bonding device according to the invention is that it has a support arm carrying a clamp arm having a clamp finger for selectively gripping the conductor in the vicinity of the bonding tool, the clamp arm carrying a clamp arm that selectively grips the conductor in the vicinity of the bonding tool; movable in a generally arcuate trajectory relative to an associated support arm and cooperating with said clamping arm for generally linear movement of the conductor along a normally predetermined trajectory guided by the bonding tool; It is an object of the present invention to provide a bonding head having an actuating device for sequentially and incrementally moving a clamp arm in a predetermined manner during a bonding operation.

本発明によるボンダ装置のさらに別の特徴は分
析用プローブ装置等にモジユールユニツトとして
簡単に装着可能とするため比較的背が低く、かつ
寸法の小さいボンデイングヘツドを提供すること
である。
A further feature of the bonder apparatus according to the invention is that it provides a bonding head that is relatively short and small in size so that it can be easily installed as a modular unit in analytical probe apparatus and the like.

本発明によるボンダ装置の別の特徴は導線テン
シヨン装置を付属し、ボンデイング工具に送られ
る導線の送り、したがつてそのテンシヨンを制御
する電動の導線フイーダを提供することである。
Another feature of the bonding apparatus according to the invention is the provision of a motorized wire feeder, which is associated with a wire tensioning device and which controls the feed and therefore the tension of the wire fed to the bonding tool.

本発明によるボンダ装置の別の特徴は関連の顕
微鏡による観察装置の垂直照準線を通してのワー
クピースの観察を妨げないよう支持アームにボン
デイングヘツドを装着する新規な方法を提供する
ことである。
Another feature of the bonder apparatus according to the invention is that it provides a novel method of mounting the bonding head on the support arm so as not to interfere with viewing the workpiece through the vertical line of sight of the associated microscopic viewing apparatus.

本発明によるボンダ装置のさらに別の特徴は、
導体の始まり時に可聴信号を与え、かつ所定のボ
ンデイング時間終了を示す第2の可聴信号を提供
する制御回路を提供することである。
Further features of the bonder device according to the invention are:
It is an object of the present invention to provide a control circuit that provides an audible signal at the beginning of a conductor and provides a second audible signal indicating the end of a predetermined bonding time.

本発明のその他の目的、利点および特徴はその
作動の仕組みと方法と共に、数葉の図面を通して
類似要素を同じ参照数字で指示する添付図面と関
連した本発明の以下の詳細説明から明らかとな
る。
Other objects, advantages and features of the invention, as well as its mechanism and method of operation, will become apparent from the following detailed description of the invention, taken in conjunction with the accompanying drawings in which like reference numerals refer to like elements throughout the several drawings.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例により構成したボン
ダ装置の斜視図; 第2図は、第1図に示すボンダ装置であるが、
観察用顕微鏡、ワークホルダおよび導線供給装置
を取り外し、かつ判りやすくするため一部を破断
した側面図; 第3図は第2図に示すボンダ装置の一部の平面
図; 第4図は本発明による導線供給装置の一実施例
との作動関係で示す、第1図に示す装置に使用さ
れているボンダヘツドの一部を示す部分斜視図; 第5図は判りやすくするため一部を破断した、
第4図に示す導線フイーダの平面図; 第6図は判りやすくするため一部を破断した、
本発明の代替実施例により構成したボンデイング
ヘツドの側面図; 第7図はカバーを取り外した、第8図に示すボ
ンデイングヘツドの平面図; 第8図は導線クランプフインガと変換器を取り
外した、第7図に示すボンデイングヘツドの正面
図; 第9図は第8図に示すボンデイングヘツドの分
解図; 第10図は本発明による代替的な導線供給装置
を示す斜視図; 第11図は第6図に示す導線供給装置の平面
図; 第12図は第1図から第3図までに示すボンダ
装置に使用する制御回路の論理線図; 第13図は第6図から第9図までに示すボンデ
イングヘツドに使用する制御回路用の論理線図; 第14図は本発明によるボンダ装置によつて傾
斜ボンデイング力を加えるための回路の回路図; 第15図は第6図から第9図までに示すボンデ
イングヘツドに使用する接触検出回路の回路図; 第16図は判りやすくするため一部を破断し
た、本発明の代替実施例によるクランプアームの
部分平面図; 第17図は第16図に示すクランプアーム装置
の部分側面図である。
FIG. 1 is a perspective view of a bonder device constructed according to an embodiment of the present invention; FIG. 2 is a perspective view of the bonder device shown in FIG. 1;
A side view with the observation microscope, work holder, and conductor supply device removed and partially cut away for clarity; FIG. 3 is a plan view of a portion of the bonder device shown in FIG. 2; FIG. 4 is a plan view of the present invention FIG. 5 is a partial perspective view showing a part of the bonder head used in the device shown in FIG.
A plan view of the conductor feeder shown in Fig. 4; Fig. 6 is partially cut away for clarity.
FIG. 7 is a top view of the bonding head shown in FIG. 8 with the cover removed; FIG. 8 is a side view of a bonding head constructed in accordance with an alternative embodiment of the invention; FIG. 8 is a plan view of the bonding head shown in FIG. FIG. 9 is an exploded view of the bonding head shown in FIG. 8; FIG. 10 is a perspective view of an alternative conductor supply device according to the invention; FIG. Figure 12 is a logic diagram of the control circuit used in the bonder equipment shown in Figures 1 to 3; Figure 13 is the same as shown in Figures 6 to 9. Logic diagram for the control circuit used in the bonding head; FIG. 14 is a circuit diagram of a circuit for applying a gradient bonding force by means of a bonder device according to the invention; FIG. FIG. 16 is a partial plan view, partially broken away for clarity, of a clamp arm according to an alternative embodiment of the invention; FIG. 17 is a circuit diagram of a contact detection circuit used in the bonding head shown in FIG. FIG. 3 is a partial side view of the clamp arm device.

好適実施例の詳細な説明 図面、特に第1図を参照すれば、本発明の一実
施例により構成されたボンダが全体的に10で指
示されている。ボンダ10は、使用するボンデイ
ング工具の形式によつて熱音波ボンデイング、あ
るいは熱圧縮ボンデイングのいづれかの一般的に
周知の原理により、超小型電子チツプあるいはウ
エフアのようなワークピース上の導体エレメント
に導線あるいは導体リボンを接続するのに特に用
途がある。ボンダ10は例えば5から12ミクロン
の極めて小径の導線のボンデイングに特に用途が
あり、かつ例えばマイクロプロセツサ回路等に使
用される単一の超小型電子チツプあるいはウエフ
ア、代替的に半導体チツプと称されるチツプの範
囲内で2個以上の導体エレメントを導電接続しや
すくする。ボンダ10は例えば、金、銅、アルミ
ニウムおよびプラチナのように概ねいづれの延性
材料製の導線もボンデイングできる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to the drawings, and in particular to FIG. 1, a bonder constructed in accordance with one embodiment of the present invention is designated generally at 10. The bonder 10 attaches conductive wires or wires to conductive elements on a workpiece, such as a microelectronic chip or wafer, by the generally known principles of either thermosonic bonding or thermocompression bonding, depending on the type of bonding tool used. It has particular use in connecting conductor ribbons. Bonder 10 is particularly useful for bonding very small diameter conductors, e.g. 5 to 12 microns, and for bonding single microelectronic chips or wafers, alternatively referred to as semiconductor chips, used e.g. in microprocessor circuits. To facilitate conductive connection of two or more conductive elements within the range of a chip. Bonder 10 can bond conductors made of virtually any ductile material, such as, for example, gold, copper, aluminum, and platinum.

極めて一般的には、ボンダ10は全体的に12
で指示するベースフレーム装置を含み、該フレー
ム装置は全体的に14で指示し、ワークピースを
支持するようにされたワークステーシヨンを形成
している。図示実施例においては、ワークステー
シヨン14は支持プレート16を含み、該プレー
トにはボンデイングにより1本以上の導線を接続
すべき超小型電子チツプ、あるいはウエフアのよ
うなワークピースを選択的に支持し、かつ加熱す
るようにされた全体的に水平のワークピース支持
上面18aを有する周知構造のワークピースホル
ダ18が支持されている。フレーム装置12は全
体的に22で指示し、顕微鏡装置形式のワークピ
ース観察装置を支持する。該観察装置によつて操
作者は光学アイピース22aおよび22bを通し
てボンデイング中のワークピースを観察できる。
顕微鏡装置22は従来構造のものであつて、それ
自体では本発明の一部を構成しないのでここでは
詳細説明する必要はない。希望に応じて、ワーク
ピース照明装置を装着して光線をワークピースに
向けてもよい。
Very generally, the bonder 10 has an overall diameter of 12
It includes a base frame arrangement, generally indicated at 14, forming a workstation adapted to support a workpiece. In the illustrated embodiment, the workstation 14 includes a support plate 16 for selectively supporting a workpiece, such as a microelectronic chip or wafer, to which one or more conductive wires are to be connected by bonding; A workpiece holder 18 of known construction is supported having a generally horizontal workpiece support upper surface 18a adapted to be heated. Frame arrangement 12 is indicated generally at 22 and supports a workpiece viewing device in the form of a microscope device. The viewing device allows the operator to view the workpiece being bonded through optical eyepieces 22a and 22b.
The microscope device 22 is of conventional construction and does not itself form part of the present invention and therefore does not need to be described in detail here. If desired, a workpiece illumination device may be installed to direct the light beam onto the workpiece.

全体的に26で指示するボンデイングヘツド装
置はボンデイング工具28をワークピース支持面
18aに対して上に来るよう、かつ顕微鏡装置2
2の観察レンンズに対しては下に来るよう支持す
るようにベースフレーム装置によつて支持されて
いる。ボンデイングヘツド装置26は全体的に3
0で指示する導線供給装置から連続した長さの導
線を受取り、かつ案内する。該供給装置はボンダ
の他の部材と干渉しないようボンデイング工具2
8の概して上方、かつ後方でフレーム装置12に
よつて支持されている。キヤビネツト、即ちケー
シング32がボンダ10の制御回路およびその他
の種々の部材を適当に密閉するようフレーム装置
121に取り付けられている。キヤビネツト32
は正面パネル34を有し、該パネルには各種制御
ノブ、スイツチ、指示計および機能指示ライトが
取り付けられ、以下明らかとなるよう表示され
る。第1の操作ハンドル36はワークピース支持
面18a上に配置されたワークピースに対するボ
ンデイング工具28の垂直高さの動きを手動制御
しやすくし、かつ探索位置へボンデイング工具を
降下させ、その後ボンデイングを開始し、その後
ワークピースに電気接続する際ループ高さを制御
するため使用される。第2の操作ハンドル、即ち
レバー38はキヤビネツト32から前方に延び、
ワークステーシヨンの支持プレート16とワーク
ホルダ18を概して水平面で操作者が制御して運
動しやすくする。
A bonding head assembly, indicated generally at 26, positions the bonding tool 28 up against the workpiece support surface 18a and a microscope assembly 2.
The second observation lens is supported downwardly by a base frame device. The bonding head device 26 has a total of 3
Receives and guides a continuous length of conductor from a conductor supply device designated by 0. The supply device is connected to the bonding tool 2 so as not to interfere with other members of the bonder.
It is supported generally above and to the rear of 8 by a frame arrangement 12 . A cabinet or casing 32 is attached to frame assembly 121 to suitably enclose the control circuitry and other various components of bonder 10. Cabinet 32
has a front panel 34 on which various control knobs, switches, indicators and function indicator lights are mounted and displayed as will become apparent below. A first operating handle 36 facilitates manual control of the vertical height movement of the bonding tool 28 relative to a workpiece positioned on the workpiece support surface 18a and lowers the bonding tool to a search position before beginning bonding. and then used to control the loop height when making electrical connections to the workpiece. A second operating handle or lever 38 extends forwardly from the cabinet 32;
Workstation support plate 16 and work holder 18 are facilitated by operator control and movement in a generally horizontal plane.

ボンダ10の詳細説明に戻り、第1図に関連し
て第2図、第3図および第4図を参照すれば、ボ
ンデイングヘツド装置26は支持アーム44を含
み、その主要中心軸線がその長手方向軸線であ
り、ボンデイング工具28をその最先端で支持し
ている。前記支持アーム44はその後端近くで枢
動プレート46に枢着し、支持アーム44の長手
方向軸線に対して横方向の枢軸48の周りで枢動
プレート46に対して枢動する。枢動プレート4
6の方は前記枢軸48に対して平行の横方向枢軸
52の周りを枢動するよう直立支持プレート50
にその後端近くで枢着されている。枢軸52,4
8はそれぞれ支持アーム44に対する第1と第2
の横方向枢軸を形成する。
Returning to the detailed description of bonder 10 and referring to FIGS. 2, 3 and 4 in conjunction with FIG. 1, bonding head assembly 26 includes a support arm 44 having a major central axis extending along its longitudinal direction. It is an axis and supports the bonding tool 28 at its leading edge. The support arm 44 is pivotally connected to a pivot plate 46 near its rear end and pivots relative to the pivot plate 46 about a pivot 48 transverse to the longitudinal axis of the support arm 44 . Pivoting plate 4
6 includes an upright support plate 50 for pivoting about a transverse axis 52 parallel to said axis 48.
is pivoted near its rear end. axis 52,4
8 are the first and second for the support arm 44, respectively.
forming a lateral axis.

図示実施例においては、支持アーム44は超音
波変換器56を介してボンデイング工具26を支
持しており、該変換器自体は周知の設計であり、
ボンデイング工具を顕微鏡装置52の、58で指
示する照準線に対して所定の関係で位置させるよ
う支持アームの長手方向軸線に対して概して軸線
方向に整合した関係で前方に延びるよう支持アー
ムに装着されている。第1図から第3図までに示
す実施例においては、ボンデイング工具28は従
来構造の管状の細管工具からなり、変換器56の
他端にある適当な横方向開口内に取り付けられ、
その中にしつかりと保持されている。希望に応じ
て、細管ボンデイング工具28はウエツジ形式の
ボンデイング工具に代えてもよく、該ウエツジボ
ンデイング工具は比較的平坦なボンデイング下面
と、連続した長さの導線を受取り、かつ案内して
導線の接続端がボンデイング面の下に来てワーク
ピース上の導体エレメントにボンデイングするよ
うにした開口を有する。
In the illustrated embodiment, support arm 44 supports bonding tool 26 via an ultrasonic transducer 56, which itself is of well-known design.
The bonding tool is mounted to the support arm so as to extend forwardly in a generally axially aligned relationship with the longitudinal axis of the support arm to position the bonding tool in a predetermined relationship to the line of sight, indicated at 58, of the microscopy device 52. ing. In the embodiment shown in FIGS. 1-3, bonding tool 28 comprises a tubular capillary tool of conventional construction and is mounted within a suitable lateral opening at the other end of transducer 56;
It is held firmly inside. If desired, capillary bonding tool 28 may be replaced by a wedge-type bonding tool that receives and guides a relatively flat underbonding surface and a continuous length of conductor. It has an opening so that the connecting end lies below the bonding surface and is bonded to a conductive element on the workpiece.

支持アーム44は、ボンデイング工具28と関
連の導線が、ワークピース支持装置18に支持さ
れた際ワークピースから所定距離離される第1の
位置と、ボンデイング工具がワークピースに対し
て所定の関係にあるが完全にボンデイング接触し
ていない中間、即ち第1の探索位置との間で横方
向枢軸52の周りを枢動可能である。前記第1の
探索位置への支持アームの運動は操作ハンドル3
6の形態の手動制御装置によつて行われ、該ハン
ドルは枢動ブロツク60に固定され、枢動ブロツ
ク60の方はベースフレーム装置12に適当に支
持された横方向の枢動シヤフト62に枢動自在に
支持されている。
The support arm 44 has a first position in which the bonding tool 28 and associated conductive wire are spaced a predetermined distance from the workpiece when supported by the workpiece support apparatus 18 and a predetermined relationship between the bonding tool and the workpiece. is pivotable about a lateral pivot 52 between an intermediate, ie, a first search position, in which there is no full bonding contact. The movement of the support arm to the first search position is carried out by the operating handle 3.
6, the handle being fixed to a pivot block 60 which in turn pivots on a lateral pivot shaft 62 suitably supported on the base frame arrangement 12. Supported for free movement.

連接棒64が両端で枢動ブロツク60および制
御プレート66に対して枢軸68,70の周りで
枢着されている。制御プレート66、代替的に作
動プレートと称するプレートが横方向の枢軸72
を介して枢動プレート46に枢着され、制御プレ
ートが一対の圧縮ばね74a,74bにより枢動
プレート46に対して全体的に共平面となるよう
にできる。該ばね74a,74bはそれぞれ枢動
プレート46の上面と下面に固定された制御プレ
ート66と関連のばね保持アーム76a,76b
の間で介装されることにより第2図と第3図に示
すように枢動プレート46の上方と下方に位置す
る。
A connecting rod 64 is pivotally connected at both ends to a pivot block 60 and a control plate 66 about pivots 68,70. A control plate 66, alternatively referred to as an actuation plate, is attached to a lateral pivot 72.
is pivotally connected to the pivot plate 46 via a pair of compression springs 74a, 74b such that the control plate is generally coplanar with the pivot plate 46. The springs 74a, 74b are connected to a control plate 66 and associated spring retaining arms 76a, 76b secured to the upper and lower surfaces of the pivot plate 46, respectively.
As shown in FIGS. 2 and 3, the pivot plate 46 is located above and below the pivot plate 46, as shown in FIGS.

圧縮ばね74aと74bは、枢動プレート46
の初期下方運動の間、支持部材80に支持された
調整可能停止ねじ78の頭がフレーム12の直立
支持部材84に固着された停止部材82と係合す
るまで制御プレート66を枢動プレート46に対
して全体的に共平面関係に保持するよう選定され
ている。停止ねじ78は支持部材80に対して調
整可能であつて、ワークピース支持部材18上に
支持されたワークピースに対してボンデイング工
具28の探索位置を選択的に調整できるようにす
る。操作ハンドル36と関連の連接棒64および
制御プレート66は支持アーム44と作動関連
し、支持アームをその第1の上昇位置から、ボン
デイング工具が近接して隔置されるようにワーク
ピースに対して所定の関係に来る中間、即ち第1
の探索位置まで手動で制御して運動させうるよう
にする第1の作動装置を提供する。
Compression springs 74a and 74b are attached to pivot plate 46.
During the initial downward movement of the control plate 66 into the pivot plate 46 until the head of the adjustable stop screw 78 supported on the support member 80 engages the stop member 82 secured to the upright support member 84 of the frame 12. It is chosen to maintain a coplanar relationship overall. Stop screw 78 is adjustable relative to support member 80 to allow selective adjustment of the probing position of bonding tool 28 relative to the workpiece supported on workpiece support member 18 . Operating handle 36 and associated connecting rod 64 and control plate 66 are in operative association with support arm 44 to direct the support arm from its first raised position relative to the workpiece such that the bonding tool is closely spaced. The intermediate that comes to a given relationship, i.e. the first
A first actuating device is provided that allows manually controlled movement to a search position.

以下より詳細に説明するように、支持アーム4
4が、停止ねじ78が停止部材82と係合する探
索位置まで下方に運動すると、操作ハンドル36
をそれ以上運動させることにより弾圧ばね74b
の力を上廻り、制御プレート66を枢軸72の周
りで枢動プレート46に対して下方に運動させ
る。このように操作ハンドルと制御プレートをさ
らに運動させることによりボンデイング工具を下
方に傾斜運動させ、ボンデイング工具の下方に位
置した導線の下部球端と、導線をボンデイングす
べきワークピース上の選定した点との間の接触力
を所定通り徐々に増加させる。
As explained in more detail below, the support arm 4
4 moves downwardly to the search position where the stop screw 78 engages the stop member 82, the operating handle 36
By further moving the compression spring 74b
, which causes control plate 66 to move downwardly relative to pivot plate 46 about pivot axis 72 . This further movement of the operating handle and control plate causes the bonding tool to be tilted downward, so that the lower ball end of the conductor located below the bonding tool and the selected point on the workpiece to which the conductor is to be bonded are aligned. Gradually increase the contact force between the two as specified.

ボンデイング工具を傾斜運動させるために、接
触力用ソレノイドと称する、電気的に付勢可能の
作動ソレノイド86の形態の第2の作動装置を枢
動プレート46に装着し、作動芯部材、即ちプラ
ンジヤ86aが枢動プレートの適当な開口を通し
て全体的に直角で上方へ延びる。芯部材、即ちプ
ランジヤ86aの上端は例えばねじ88を介して
支持アーム44に固定されており、そのためソレ
ノイド86が解放されると、支持アーム44が枢
動プレート46に対して概ね平行関係に保持され
る。ソレノイド86が付勢すると支持アーム44
を横方向の枢軸48の周りで枢動プレート46に
向かつて枢動させ、こうしてボンデイング工具を
ワークピースの下に来る方向に運動させる。本発
明の1つの特徴によれば、操作ハンドル36を手
で押してボンデイング工具をその第1の探索位置
へ運動させた後傾斜信号がソレノイド86に提供
され、希望するボンデイング圧を得るよう導体の
接触端と芯部材の間の接触力を所定通り徐々に増
加させるように第1の探索位置、即ち中間位置か
ら第2の位置まで支持アームと関連のボンデイン
グ工具とを所定の傾斜運動させる。
For tilting the bonding tool, a second actuating device in the form of an electrically energizable actuating solenoid 86, referred to as a contact force solenoid, is mounted on the pivot plate 46 and is connected to the actuating core member, namely the plunger 86a. extends generally at right angles upwardly through appropriate openings in the pivot plate. The upper end of the core member or plunger 86a is secured to the support arm 44, for example via a screw 88, so that when the solenoid 86 is released, the support arm 44 is held in a generally parallel relationship with the pivot plate 46. Ru. When the solenoid 86 is energized, the support arm 44
is pivoted about a lateral pivot 48 towards the pivot plate 46, thus moving the bonding tool in a direction beneath the workpiece. According to one feature of the invention, after manually pushing the operating handle 36 to move the bonding tool to its first search position, a ramp signal is provided to the solenoid 86 to contact the conductor to obtain the desired bonding pressure. A predetermined tilting movement of the support arm and associated bonding tool from a first search position, i.e. an intermediate position, to a second position is carried out so as to gradually increase the contact force between the end and the core member in a predetermined manner.

コイル圧縮ばね90の両端は枢動プレート46
と支持部材80にある適当なばね用ポケツト内に
受入れられ、操作ハンドル36がその降下位置か
ら上方位置まで運動し、制御プレート66を枢動
プレート46に対する全体的に共平面位置まで戻
すと枢動プレート46を上方に枢動させる。コイ
ル圧縮ばね92(第3図)の両端は枢動プレート
46と支持アーム44のポケツトに適当に受入れ
られ、支持アームを枢動プレート46に対して上
方に弾圧する。押えねじ93が支持アーム44の
適当な開口を通して受取られ、枢動プレート46
とねじ係合して枢動プレート46に対する支持ア
ームの調整可能な上限位置を設定する。
Both ends of the coil compression spring 90 are attached to the pivot plate 46
and is received in a suitable spring pocket in support member 80 and pivots when operating handle 36 is moved from its lowered position to its upper position and returns control plate 66 to a generally coplanar position with respect to pivot plate 46. Pivot plate 46 upward. The ends of coil compression spring 92 (FIG. 3) are suitably received in pockets in pivot plate 46 and support arm 44 to bias the support arm upwardly against pivot plate 46. A cap screw 93 is received through a suitable opening in support arm 44 and pivot plate 46
is threadedly engaged to establish the upper adjustable position of the support arm relative to the pivot plate 46.

ソレノイド86に傾斜付勢信号を供給し始める
には、マイクロスイツチ94の形態のスイツチ装
置がそのスイツチ接触作動アーム94aが制御プ
レート66の下方に位置するよう支持アーム80
に取り付けられ、枢動プレート46が探索位置停
止ねじ78により設定される下方限度に達した後
操作者が操作ハンドル36を下方に運動させる
と、制御プレートに支持された調整ねじ95によ
り作動する。
To begin providing a tilt energization signal to the solenoid 86, a switch device in the form of a microswitch 94 is inserted into the support arm 80 such that its switch contact actuation arm 94a is located below the control plate 66.
and is actuated by an adjustment screw 95 carried by the control plate when the operator moves the operating handle 36 downward after the pivot plate 46 has reached the lower limit set by the search position stop screw 78.

ボンデイング作業中に、支持アーム44と関連
のボンデイング工具28がその第1の上位置と完
全に降下した位置との間で運動するにつれて、第
2図においてその一部を96で指示するボンデイ
ング用ワイヤが支持アーム44に支持された一対
のクランプアーム100aと100bの間で選択
的に掴持され、ボンデイング−ループ−ボンデイ
ングの各サイクルの後でボンデイング用ワイヤの
新しい露出端即ち「先端」を調製すべく導線を増
分的に前進させる。例えば100bのような、ク
ランプアームの一方は支持アーム44に固着さ
れ、他方のクランプアームは固着されたクランプ
アームに枢着され、そのため支持アーム44の長
手方向軸線に対して直角の枢軸の周りでその間の
枢動を許容する。第2図と第3図に示すように、
支持アーム44に対して横方向の枢軸が一対の同
一寸法の球102によつてクランプアーム100
aと100bの間に設定される。クランプアーム
100a,bはそれぞれ掴持フインガ、即ちクラ
ンプフインガ104a,104bを有し、該フイ
ンガは、第1図から第4図に示す実施例におい
て、クランプアームの間で適当に接続されたテン
シヨンばね106により常開位置へ弾圧されてい
る。導線掴持制御ソレノイド108がクランプア
ーム100bによつて支持され、その芯部材がば
ね109を介してクランプアーム100aに接続
されることによりソレノイド108が付勢すると
クランプフインガ、即ちジヨー104a,bを閉
鎖する。停止ねじ110がクランプアーム100
aの適当なテーパ孔に受入れられ、クランプフイ
ンガ104a,bの間の最大開度を選択的に制限
することが好ましい。
During a bonding operation, as the support arm 44 and associated bonding tool 28 move between their first up position and their fully lowered position, the bonding wire, a portion of which is indicated at 96 in FIG. is selectively clamped between a pair of clamp arms 100a and 100b supported by support arm 44 to prepare a new exposed end or "tip" of the bonding wire after each bond-loop-bond cycle. Incrementally advance the conductor. One of the clamp arms, e.g. Allow pivoting between them. As shown in Figures 2 and 3,
The clamp arm 100 is pivoted transversely to the support arm 44 by a pair of identically sized balls 102.
It is set between a and 100b. The clamping arms 100a,b each have a gripping finger, ie, a clamping finger 104a, 104b, which in the embodiment shown in FIGS. 1-4 has a tensioner suitably connected therebetween. It is biased to the normally open position by a spring 106. The conductor gripping control solenoid 108 is supported by the clamp arm 100b, and its core member is connected to the clamp arm 100a via a spring 109, so that when the solenoid 108 is energized, the clamp fingers, that is, the jaws 104a, b are activated. Close. The stop screw 110 is connected to the clamp arm 100
Preferably, the clamp fingers 104a,b are received in a suitable tapered hole to selectively limit the maximum opening between the clamp fingers 104a,b.

ボンデイング用ワイヤ案内チユーブ114が支
持アーム116に支持されており、該アームはク
ランプアーム100bに固着されているため、該
案内チユーブ114の下端は細管ボンデイング工
具28の上方で概ね軸線方向に位置する。前記案
内チユーブ114はボンデイングすべき導線を導
線供給装置30から受取り該導線をボンデイング
工具へ案内する。クランプフインガ104a,b
は案内チユーブとボンデイング工具の間に位置し
ている。図示の熱音波形式のボンダ10において
は、電子焔を出す電極アーム120が枢動ブロツ
ク122に支持され、該枢動ブロツク122はボ
ンデイングすべき導線96の前進して来た先端に
スパークを加え加熱する位置へ選択的に枢動さ
せ、ボンデイング準備のための球を導線に形成す
ることができる。電子焔発生電極120とその作
動については、当該技術分野で周知のため、ここ
では詳細説明を要しない。
A bonding wire guide tube 114 is supported by a support arm 116 that is secured to the clamp arm 100b so that the lower end of the guide tube 114 is located generally axially above the capillary bonding tool 28. The guide tube 114 receives the wire to be bonded from the wire supply device 30 and guides the wire to the bonding tool. Clamp fingers 104a,b
is located between the guide tube and the bonding tool. In the illustrated thermosonic type bonder 10, an electrode arm 120 that emits an electronic flame is supported by a pivot block 122, and the pivot block 122 generates a spark and heats the advancing tip of the conductive wire 96 to be bonded. The conductor can be selectively pivoted to a position to form a ball in the conductor in preparation for bonding. Electronic flame generating electrode 120 and its operation are well known in the art and therefore need not be described in detail here.

さて第4図と第5図を参照すれば、ボンデイン
グ用導線の供給装置30はねじ134によつて支
持プレート132に固着された環状スプール、即
ちリールマウント130を含む。支持プレート1
32は直立の支持部材84に固定した傾斜取付け
縁部132aを有する。また、支持部材84は顕
微鏡装置22用の取付け装置を提供する。環状プ
レート138がスプールマウント130と支持プ
レート132の間に位置し、透明の保護カバー1
40用の案内として作用する円形の外面を有す
る。スプールマウント130は、その上に連続し
た導線96が巻かれる導線供給スプール144を
受入れるようにされている。滑らかな曲形外周面
146aを有する円形の案内プレート146がス
プールマウント130に取り付けられ、導線供給
スプール144をその上で保持し、ボンデイング
工具28へ繰出す間その上で導線が引張られる滑
かな面を提供する。案内プレート146はスプー
ルマウント130の軸線方向に形成された、内側
にねじを切つた孔130aと解放可能にねじ接続
する、環状の外面にねじを切つたボスを有する。
管状の導線案内チユーブ150が案内プレート1
46、ボス148およびプレート138,132
の中心に設けられた環状の整合孔内に受入れら
れ、かつ支持されて供給スプール144から引き
出される導線196を受取る。案内チユーブ15
0はガラス製が好ましく、かつ外方に広がつた入
口端150aを有し導線の運動に対する摩擦抵抗
を低くする。
Referring now to FIGS. 4 and 5, bonding lead supply apparatus 30 includes an annular spool or reel mount 130 secured to support plate 132 by screws 134. Referring now to FIGS. Support plate 1
32 has an angled mounting edge 132a secured to an upright support member 84. Support member 84 also provides a mounting arrangement for microscope apparatus 22. An annular plate 138 is located between the spool mount 130 and the support plate 132, and a transparent protective cover 1
It has a circular outer surface that acts as a guide for 40. Spool mount 130 is adapted to receive a conductor supply spool 144 on which a continuous conductor 96 is wound. A circular guide plate 146 having a smoothly curved outer circumferential surface 146a is attached to the spool mount 130 to hold the conductor supply spool 144 thereon and provide a smooth surface over which the conductor is drawn during payout to the bonding tool 28. I will provide a. Guide plate 146 has an annular externally threaded boss that releasably threadedly connects with an internally threaded hole 130a formed in the axial direction of spool mount 130.
A tubular conductor guide tube 150 is connected to the guide plate 1.
46, boss 148 and plates 138, 132
is received and supported within a centrally located annular alignment hole to receive a lead wire 196 withdrawn from the supply spool 144 . Information tube 15
0 is preferably made of glass and has an outwardly flared inlet end 150a to provide low frictional resistance to movement of the conductor.

支持プレート132には細長い支持アーム15
4が適当に固定され、案内チユーブ150の軸線
と平行に隔置された関係で該チユーブから延び
る。支持アーム154は案内チユーブ150との
軸線方向関係でチユーブ状導線案内装置156を
支持する。該案内装置156は案内チユーブ15
0と同じ寸法であり、かつガラス製が好ましい。
案内チユーブ156はその中を通して導線96を
受取り、かつその中に引きずりフアイバ158を
挿入し、該フアイバは調整可能であつて、導線に
加えられる引きずり力を選択的に変えうる。本発
明の1つの特徴によれば、導線供給装置30は、
供給スプール即ちリール44の中心軸と、案内チ
ユーブ150および156により形成される関連
の案内軌道とが水平方向から下方に傾斜し、その
ため導線がボンデイング工具に向かつて傾斜軌道
を進行するよう支持部材84に取り付けられてい
る。このように、供給スプールと案内チユーブ1
56との間での導線の慣性により供給リールから
導線を繰出しやすくする。前記引きずりフアイバ
158を調整することにより、導線がボンデイン
グ工具28に近づくにつれて所定の軸線方向のテ
ンシヨンを導線で保持できる。導線に対して作用
し、導線が案内チユーブ114へ入るにつれて希
望するテンシヨンを保持するよう支持アーム15
4に導線テンシヨンアーム160を装着すること
が好ましい。
The support plate 132 has an elongated support arm 15.
4 are suitably fixed and extend from the guide tube 150 in spaced relation parallel to the axis of the tube. Support arm 154 supports tubular wire guide device 156 in axial relationship with guide tube 150 . The guide device 156 is connected to the guide tube 15
It is preferably the same size as 0 and made of glass.
Guide tube 156 receives conductor 96 therethrough and has a drag fiber 158 inserted therein, which fiber is adjustable to selectively vary the drag force applied to the conductor. According to one feature of the invention, the conductor supply device 30 includes:
Support member 84 is configured such that the central axis of supply spool or reel 44 and the associated guide track formed by guide tubes 150 and 156 are inclined downwardly from the horizontal so that the conductor travels an inclined track toward the bonding tool. is attached to. In this way, the supply spool and guide tube 1
The inertia of the conductor between the conductor 56 and the conductor 56 makes it easier to unwind the conductor from the supply reel. By adjusting the drag fiber 158, a predetermined axial tension can be maintained in the wire as it approaches the bonding tool 28. Support arm 15 acts on the conductor to maintain the desired tension as the conductor enters guide tube 114.
4 is preferably equipped with a conductor tension arm 160.

これまで説明したボンダ10の作動については
ボンダ10に採用した制御回路用論理を示す第1
2図の論理線図を参照すれば最もよく理解でき
る。前述のように、導線96をその下方に位置す
るワークピースにボンデイング接続したい場合、
操作者は操作ハンドル36を押してボンデイング
工具を探索位置へ運動させる。図示実施例では前
記探索位置はボンデイング工具をワークピース上
方の所定距離に位置させるよう調整される。必要
に応じ、操作者は次にワークピースをボンデイン
グ工具に対して正確に位置づければよい。その
後、操作者はさらに操作ハンドル36を押してボ
ンデイング用球に接着させる。この運動により制
御プレート66は枢動プレート46に対して下方
に枢動し、概ねボンデイング用球がワークピース
と接触(タツチダウン)する時点でスイツチ94
を作動させる。スイツチ94は第12図の論理線
図においてシーケンス論理スイツチ94として概
略的に示している。
Regarding the operation of the bonder 10 explained so far, the first section showing the logic for the control circuit adopted in the bonder 10 will be explained.
This can best be understood by referring to the logic diagram in Figure 2. As mentioned above, if it is desired to bond conductor 96 to a workpiece located below it,
The operator pushes the operating handle 36 to move the bonding tool to the search position. In the illustrated embodiment, the search position is adjusted to position the bonding tool at a predetermined distance above the workpiece. If desired, the operator may then precisely position the workpiece relative to the bonding tool. Thereafter, the operator further pushes the operating handle 36 to adhere to the bonding ball. This movement causes control plate 66 to pivot downward relative to pivot plate 46, causing switch 94 to pivot approximately at the point at which the bonding ball touches down on the workpiece.
Activate. Switch 94 is shown schematically as a sequence logic switch 94 in the logic diagram of FIG.

接触検出スイツチとして作用するスイツチ94
が作動すると、接触が行われるにつれて高度から
低度へと変化するパルス信号を発生させる。
「go」信号と称されるこの信号が入力バツフアで
ある信号調整器と第12図の論理のパルス回路1
70へ送り込まれる。入力バツフアとパルス回路
は緩衝し、入力信号をパルス化して、4個の出力
パルス信号Q1,Q2,Q3およびQ4を提供す
る、例えば4000シリーズのCMOSのような論理
シフタへ出力信号を供給する。このように最初の
パルス出力信号Q1は導線のボンデイング用球が
ワークピースと接触する時点で発生し、最初のボ
ンデイングタイマとセツトアツプ回路174へ信
号を提供する。最初のボンデイングタイマ174
は超音波(U/S)および接触力選択回路176
へ信号を提供し、該回路176の方は超音波発生
回路178と接触力発生回路180へ同時に信号
を提供する。超音波発生回路178は変換器56
を付勢し、該変換器が作動すると周知のように、
ワークピースとの境界において導線のボンデイン
グ用球を除去(スクラツブ)させる。
Switch 94 acts as a contact detection switch
When activated, it generates a pulsed signal that varies from high to low as contact is made.
This signal, called the "go" signal, is the input buffer and the logic pulse circuit 1 of FIG.
Sent to 70. The input buffer and pulse circuit buffers, pulses the input signal, and provides the output signal to a logic shifter, such as a 4000 series CMOS, which provides four output pulse signals Q1, Q2, Q3, and Q4. Thus, the first pulse output signal Q1 is generated at the time the wire bonding bulb contacts the workpiece and provides a signal to the first bonding timer and setup circuit 174. First bonding timer 174
is an ultrasonic (U/S) and contact force selection circuit 176
The circuit 176 simultaneously provides signals to the ultrasound generating circuit 178 and the contact force generating circuit 180. The ultrasonic generation circuit 178 is the converter 56
As is well known, when the transducer is energized and the transducer is activated,
Scrub the bonding bulb of the conductor at the interface with the workpiece.

力発生器180は傾斜出力信号を接触力ソレノ
イド86へ供給することにより導線のボンデイン
グ用球と、その下のワークピースの表面の間の接
触力を所定通り除々に増加、即ち傾斜増加させ
る。ソレノイド86に傾斜出力信号を提供する接
触力発生回路の一例が第14図の回路図に例示さ
れ、第14図には種々の部材に対する値が示され
ている。ソレノイド86への電圧の傾斜供給はキ
ヤパシタンス負荷を備えた作動増幅器によつて行
われ、第1図に示すようにボンダのキヤビネツト
32の正面パネル34に装着された制御スイツチ
182を介して調整可能な電位差計を通して最大
電圧レベルを選択可能に調整する装置を含む。
Force generator 180 provides a ramp output signal to contact force solenoid 86 to provide a predetermined incremental increase, or ramp increase, in the contact force between the wire bonding ball and the underlying workpiece surface. An example of a contact force generation circuit that provides a ramp output signal to solenoid 86 is illustrated in the circuit diagram of FIG. 14, in which values for various components are shown. The voltage gradient supply to the solenoid 86 is provided by a differential amplifier with a capacitance load and is adjustable via a control switch 182 mounted on the front panel 34 of the bonder cabinet 32 as shown in FIG. Includes a device for selectably adjusting the maximum voltage level through a potentiometer.

導線クランプフインガ104a,bはその開放
位置へ通常弾圧されており、最初のボンデイング
の間は開放状態に留つている。第1のボンデイン
グタイマとセツトアツプ回路174によつて設定
される所定のボンデイング時間の終了時、ボンデ
イング接触力用ソレノイド86が解放され、ボン
デイング工具を圧縮戻りばね92の作用により探
索位置、即ち復帰高さまで戻すことができる。次
に、操作者が制御アーム36を持ち上げボンデイ
ング工具を希望するループ高さまで持ち上げ、ワ
ークステーシヨンを第2回目のボンデイング個所
の方向へ運動させる。制御アームが上方へ運動す
ると接触力用スイツチ94を解放し、論理シフタ
回路172からパルス信号Q2を設定する。パル
スQ2はループインヒビツトと使用可能回路19
2へ供給され、該回路は導線クランプおよび焔発
生選択回路194へ信号を送りクランプジヨーを
相対開放位置に保持する。次に、操作者は操作ハ
ンドル36を降下させ、ボンデイング工具を再び
探索レベルに位置させ、所定のボンデイング個所
がボンデイング工具の下方に来るようワークピー
スの最終位置ぎめを行う。最終調整が行われる
と、操作者は操作ハンドル36をさらに押し下げ
接触力用スイツチ94を再度作動させる。このた
め入力バツフアとパルス回路170に信号を供給
し、該回路は論理シフタ172を起動させて第2
のボンデイングタイマと使用可能回路198にパ
ルス信号Q3を提供し、該回路198の方は超音
波および接触圧選定回路176に信号を送り、超
音波発生器回路178と接触力発生回路182へ
再び信号を送り、第1回のボンデイングと同様に
第2回のボンデイングを行う。第2回目のボンデ
イングの持続時間は第1回のボンデイング時間を
調整したのと同様の方法で制御パネル34に装着
された調整可能制御ノブ200により制御され
る。第2回目のボンデイングの間導線クランプフ
インガ104a,bは開放状態のままである。
The lead clamp fingers 104a,b are normally biased into their open position and remain open during initial bonding. At the end of the predetermined bonding time set by the first bonding timer and setup circuit 174, the bonding contact force solenoid 86 is released and the bonding tool is moved to the search position, ie, the return height, by the action of the compression return spring 92. It can be returned. The operator then lifts the control arm 36 to raise the bonding tool to the desired loop height and move the workstation toward the second bonding location. The upward movement of the control arm releases contact force switch 94 and sets pulse signal Q2 from logic shifter circuit 172. Pulse Q2 is loop inhibit and usable circuit 19
2, which circuit sends a signal to the wire clamp and flame generation selection circuit 194 to hold the clamp jaw in a relatively open position. The operator then lowers the operating handle 36, positions the bonding tool again at the search level, and performs final positioning of the workpiece so that the desired bonding location is under the bonding tool. When the final adjustment is made, the operator depresses the operating handle 36 further to activate the contact force switch 94 again. This provides a signal to the input buffer and pulse circuit 170, which activates the logic shifter 172 to
provides a pulse signal Q3 to the bonding timer and enable circuit 198 which in turn sends a signal to the ultrasonic and contact pressure selection circuit 176 and back to the ultrasonic generator circuit 178 and the contact force generation circuit 182. and perform the second bonding in the same way as the first bonding. The duration of the second bonding is controlled by an adjustable control knob 200 mounted on the control panel 34 in the same manner as the duration of the first bonding. During the second bonding, the wire clamp fingers 104a,b remain open.

第2回目のボンデイングの完了時、第2のタイ
マと使用可能回路198は接触力ソレノイド86
への信号を停止し枢動プレート46に対する支持
アーム44の上方運動を再び許容し、圧縮ばね9
2の作用によりワークピースから上方への隔置位
置へボンデイング工具を復帰させる。この運動に
よりクランプ制御スイツチ204が作動し、導線
の掴持および焔発生の選択回路194がクランプ
ソレノイド108を付勢しうる状態とし、第2の
ボンデイングの上方所定距離においてクランプフ
インガを閉鎖させる。第2回のボンデイングに続
き操作者が制御アーム36を持ち上げるとスイツ
チ92を再度作動させ、そのため論理シフタ回路
174がパルス信号Q4をホームインヒビツトと
使用可能回路202へ提供する。前記ホームイン
ヒビツトと使用可能回路202は今やクランプソ
レノイド108を付勢させる状態となつた導線ク
ランプおよび焔発生選択回路194に信号を送る
ことによつて制御アーム36が上昇し第2のボン
デイング接続の上方で導線を切断し、次のボンデ
イングサイクルの間ワークピースと接続する新し
い導線の先端をつくる。また、制御アーム36を
上昇させることにより支持部材80に装着の焔発
生制御スイツチ203を作動させ、スイツチ94
と同様に制御プレート66に担持された調整可能
ねじによりスイツチ接点203aを作動させる。
焔発生スイツチが作動することによりホーム使用
可能回路202と焔発生選択回路194を介して
焔発生制御回路206を調整し、焔発生機構を付
勢し焔発生電極120を作動させ、導線の新しい
先端用の球を形成する。
Upon completion of the second bonding, the second timer and enable circuit 198 activates the contact force solenoid 86.
to again allow upward movement of support arm 44 relative to pivot plate 46 and compression spring 9
2 returns the bonding tool to its spaced position upward from the workpiece. This movement actuates the clamp control switch 204, which enables the wire grip and flame selection circuit 194 to energize the clamp solenoid 108, closing the clamp finger at a predetermined distance above the second bond. When the operator lifts control arm 36 following the second bonding, switch 92 is actuated again so that logic shifter circuit 174 provides pulse signal Q4 to home inhibit and enable circuit 202. The home inhibit and enable circuit 202 now sends a signal to the wire clamp and flame selection circuit 194 which energizes the clamp solenoid 108, thereby causing the control arm 36 to rise and connect to the second bonding connection. Cut the conductor at the top to create a new conductor tip that will connect to the workpiece during the next bonding cycle. Further, by raising the control arm 36, the flame generation control switch 203 attached to the support member 80 is activated, and the switch 94 is activated.
Similarly, an adjustable screw carried on control plate 66 actuates switch contact 203a.
When the flame generation switch is activated, the flame generation control circuit 206 is adjusted via the home usable circuit 202 and the flame generation selection circuit 194, the flame generation mechanism is energized, the flame generation electrode 120 is activated, and a new tip of the conductor is generated. form a sphere.

第1回および第2回のボンデイング持続時間と
各ボンデイングの間に超音波変換器56に供給さ
れるエネルギレベルを選択的に制御しやすくする
ために、ボンデイング時間制御作動ノブ212
a,212bおよび超音波エネルギレベル制御ノ
ブ214a,214bが操作者が扱えるよう制御
パネル34に装着されている。制御ノブ212
a,bおよび214a,bは周知のように、各制
御回路のポテンシヨメータによる制御を行えるよ
うにする。主出力スイツチ216、電子焔発生出
力制御スイツチ218、ワークステーシヨンの温
度制御ノブ220、LEDによるワークステーシ
ヨンの温度設定指示計222、ワークステーシヨ
ンの温度試験スイツチ224、超音波出力計22
6および超音波発生器試験スイツチ228は操作
者が試験したり、LED信号230a,230b
が第1回および第2回のボンデイングの間の付勢
を指示するよう制御しやすくするため制御パネル
34にそれぞれ取り付けられている。
Bonding time control actuation knob 212 to facilitate selectively controlling the first and second bonding durations and the energy level delivered to ultrasonic transducer 56 during each bonding.
A, 212b and ultrasonic energy level control knobs 214a, 214b are mounted on the control panel 34 for operator access. control knob 212
a, b and 214a, b enable each control circuit to be controlled by a potentiometer, as is well known. Main output switch 216, electronic flame generation output control switch 218, workstation temperature control knob 220, LED workstation temperature setting indicator 222, workstation temperature test switch 224, ultrasonic output meter 22
6 and the ultrasonic generator test switch 228 can be tested by the operator and the LED signals 230a, 230b.
are respectively attached to the control panel 34 for ease of control to direct the energization during the first and second bonding rounds.

本発明の1つの特徴によれば、ボンデイングヘ
ツドが接触するとボンデイングサイクルの始めに
可聴信号を提供し、かつボンデイングサイクルの
終りを指示する可聴信号を提供する装置が提供さ
れる。前記可聴信号装置は従来の圧電式オーデイ
オ装置、あるいはボンデイングヘツドの接触の間
およびワークピースから該ヘツドが解放される間
の超音波変換アームの振幅の変化に応答して付勢
したり、解放されるよう超音波変換器56に作動
連結されたいづれか適当な音発生装置から構成す
ればよい。
In accordance with one aspect of the invention, an apparatus is provided which provides an audible signal at the beginning of a bonding cycle when a bonding head is contacted and which provides an audible signal indicating the end of a bonding cycle. The audible signal device may be a conventional piezoelectric audio device or may be energized and released in response to changes in the amplitude of an ultrasonic transducer arm during contact of the bonding head and during release of the head from the workpiece. It may comprise any suitable sound generating device operatively coupled to the ultrasonic transducer 56 to produce a sound.

第6図から第9図までは全体的に240で指示
し、本発明の別の実施例により構成されたボンデ
イングヘツドを示す。以下さらに明らかとなる
が、ボンデイングヘツド240は、例えば5から
12ミクロンのような比較的小径の導線に対して特
に適しているため、単一の超小型電子チツプある
いはウエフアの範囲内での相互接続を行うために
使用できる。ボンデイングヘツド240の構成要
素とそれらの形状によつて、高度の回路密度を有
する半導体チツプの設計、開発および試験に使用
されるような分析プローブ装置にモジユールユニ
ツトとして簡単に装着しうる、寸法が小さく比較
的小型のボンデイングヘツドを提供できる。
6 through 9 illustrate a bonding head, designated generally at 240, constructed in accordance with another embodiment of the present invention. As will become clearer below, the bonding head 240 may, for example,
It is particularly suited for relatively small diameter conductors, such as 12 microns, so it can be used to make interconnections within a single microelectronic chip or wafer. The components of bonding head 240 and their geometry provide a size that allows for easy installation as a modular unit in analytical probe equipment such as those used in the design, development and testing of semiconductor chips with high circuit densities. A small and relatively compact bonding head can be provided.

極めて一般的には、ボンデイングヘツド240
は全体的に242で示すベースを含み、該ベース
には全体的に244で示す、枢動プレートが枢着
され、該枢動プレートは全体的に246で指示す
る支持アームを枢動可能に支持する。支持アーム
246はウエツジ形のボンデイング工具248
と、一対のクランプアーム250a,250bを
担持する。支持アーム246はその長さの大部分
に沿つて長手方向軸線を形成し、支持アームの長
手方向軸線に対して横方向の枢軸の周りで枢動す
るよう枢動プレート244に枢着されている。枢
動プレート244は支持アームの長手方向軸線に
対して横向の枢軸の周りを枢動するようベース2
42に枢動されているので支持アームは枢動プレ
ート244に対して独自の枢動を行い、かつ枢動
プレートとベースプレートの間に画成される枢軸
の周りを枢動プレートと共に帥動できるようにす
る。
Very commonly the bonding head 240
includes a base, indicated generally at 242, to which is pivotally mounted a pivot plate, indicated generally at 244, which pivotably supports a support arm, indicated generally at 246. do. The support arm 246 is a wedge-shaped bonding tool 248
and supports a pair of clamp arms 250a and 250b. The support arm 246 defines a longitudinal axis along a majority of its length and is pivoted to the pivot plate 244 for pivoting about an axis transverse to the longitudinal axis of the support arm. . The pivot plate 244 pivots on the base 2 about a pivot transverse to the longitudinal axis of the support arm.
42 so that the support arm can pivot independently with respect to the pivot plate 244 and pivot with the pivot plate about an axis defined between the pivot plate and the base plate. Make it.

ベースプレート242は、該ベースが水平支持
面に取り付けられた場合水平面からみて「X」お
よび「Y」軸の双方で支持アーム246が直線運
動できるよう協働する下部プレート242a、中
間プレート242bおよび242cを有する合成
プレートからなる。下部ベースプレート242a
は超小型電子チツプやウエフアの検出および分析
を可能にする形式のプローブ装置のような基準平
面を有する支持面に解放可能に取り付けることが
好ましい下部平面を有する。この目的に対して、
ベースプレート242aはその下面にリセス25
6を形成しており、そのためベースプレートが平
坦面に取り付けられると、概ね密閉されたチヤン
バが形成される。リセス256と連通するよう真
空通路(図示せず)が設けられ、該通路は支持面
にベースを解放可能に真空源を取り付けうるよう
にした真空源への接続を可能とする装具を有す
る。代替的に、強磁性支持面へ解放可能に磁気取
り付けできるよう下部ベース面254内に1個以
上の磁石(図示せず)を取り付けてもよい。第9
図に示すように、中間プレート242bは下部ベ
ースプレート242aに対する蟻形接続を有し、
上部ベースプレート242cは中間ベースプレー
トに対する蟻形接続を有する。例えば、対応する
制御ノブ270を介してねじシヤフトを選択的に
回転することによりベースプレート242a,b
および242b,cの対の間の運動を手動で調整
しやすくするために、内側にねじを切つたボス2
66とねじ接続するねじシヤフト264の形態を
した調整装置がブラケツト268を介して上部お
よび下部プレート242a,242cに取り付け
られている。ばね272が各ベースプレートを戻
り位置へ弾圧する。
The base plate 242 includes a lower plate 242a, middle plates 242b and 242c that cooperate to allow linear movement of the support arm 246 in both the "X" and "Y" axes when the base is mounted on a horizontal support surface. Consists of a synthetic plate with. Lower base plate 242a
has a lower plane which is preferably releasably attached to a support surface having a reference plane, such as a type of probe device that allows detection and analysis of microelectronic chips or wafers. For this purpose,
The base plate 242a has a recess 25 on its lower surface.
6 so that when the base plate is attached to a flat surface a generally sealed chamber is formed. A vacuum passageway (not shown) is provided in communication with the recess 256 and has fittings to permit connection to a vacuum source such that the base can be releasably attached to the support surface. Alternatively, one or more magnets (not shown) may be mounted within the lower base surface 254 for releasable magnetic attachment to a ferromagnetic support surface. 9th
As shown, the intermediate plate 242b has a dovetail connection to the lower base plate 242a;
Upper base plate 242c has a dovetail connection to the middle base plate. For example, by selectively rotating the screw shafts via corresponding control knobs 270, the base plates 242a,b
and internally threaded bosses 2 to facilitate manual adjustment of the movement between pairs 242b,c.
An adjustment device in the form of a threaded shaft 264 having threaded connection with 66 is attached to the upper and lower plates 242a, 242c via brackets 268. A spring 272 biases each base plate into the return position.

第9図において一方を274で指示する一対の
軸線方向に整合した枢動ピンを介して枢動プレー
ト244が上部ベースプレート242cに枢着さ
れている。枢動ピン274は例えば図示の保持部
材276によつて枢動プレート244に固定さ
れ、そのため枢動ピンの円錐形端部274aがブ
ツシユ278に形成した円錐形リセスの中へ延
び、かつ支持されており、ブツシユ278の方は
ベースプレート242cに形成された直立支持部
材280内に支持されている。枢動プレート24
4はコイル圧縮ばね284によりベースプレート
242cに対する上方枢動位置まで弾圧されてい
る。該コイルばね284の下端はベースプレート
242cに形成された円形リセス286内に受入
れられ、上端は枢動プレートの円形開口内に固定
された環状のばね保持部材288に受入れられて
いる。枢動プレート244に対して圧縮ばね28
4により加えられる上方への弾圧力を調整できる
ようねじ付のキヤツプ288aが環状保持部材2
88内で調整可能である。
A pivot plate 244 is pivotally connected to upper base plate 242c via a pair of axially aligned pivot pins, one designated at 274 in FIG. Pivot pin 274 is secured to pivot plate 244, for example by the illustrated retaining member 276, so that the conical end 274a of the pivot pin extends into and is supported in a conical recess formed in bushing 278. The bush 278 is supported within an upright support member 280 formed in the base plate 242c. Pivoting plate 24
4 is biased by a coil compression spring 284 to an upwardly pivoted position relative to the base plate 242c. The lower end of the coil spring 284 is received in a circular recess 286 formed in the base plate 242c, and the upper end is received in an annular spring retaining member 288 secured within a circular opening in the pivot plate. Compression spring 28 against pivot plate 244
A threaded cap 288a is attached to the annular holding member 2 so as to adjust the upward elastic force applied by the annular holding member 2.
88.

ベースプレート242に対する枢動プレート2
44の上方枢動は、支持ブラケツト294に形成
した孔292内でシヤフト290aが回転可能な
カム290の形態の制御装置により制限され、か
つ制御される。支持ねじ298により枢動プレー
ト244に支持された円筒形従節296とカム2
90が上下関係となり、かつ係合するようブラケ
ツト294をベースプレート242cの上面に取
り付けるようにされている。接続部材302によ
つて、カム290の反対側で制御ハンドル300
がシヤフト298の端部に固定されてカム290
を回転させ、弾圧ばね240に対して枢動プレー
ト244と支持アーム246の上下運動を手動制
御できるようにする。この作用によりその下に位
置するワークピースに対してボンデイング工具2
48の上下方向運動を手動制御できる。
Pivoting plate 2 relative to base plate 242
44 is limited and controlled by a control device in the form of a cam 290 that allows shaft 290a to rotate within a hole 292 formed in support bracket 294. Cylindrical follower 296 and cam 2 supported on pivot plate 244 by support screws 298
The bracket 294 is attached to the upper surface of the base plate 242c so that the brackets 90 are in a vertical relationship and engage with each other. Connection member 302 allows control handle 300 to be connected on the opposite side of cam 290.
is fixed to the end of the shaft 298 and the cam 290
is rotated to allow manual control of vertical movement of pivot plate 244 and support arm 246 relative to resilient spring 240. This action causes the bonding tool 2 to move against the workpiece located below.
The vertical movement of 48 can be manually controlled.

支持アーム246が、ベース242c上の枢動
プレートの枢着と同様に枢動プレート244に枢
着されている。詳細には、支持アーム246は支
持部材276′を介して枢動プレート244に固
定された一対の軸線方向に整合する枢動ピン27
4′を介して枢動プレート244に枢着され、か
つ支持されており、そのため枢動ピン274′の
円錐形端は、支持アーム246の横方向アーム部
分310に形成され、その中の1個を第9図で3
08で指示する適当な孔に受入れられた対応する
ブツシユ278′と枢動関係となる。
A support arm 246 is pivotally attached to pivot plate 244 similar to the pivot plate on base 242c. In particular, the support arm 246 is connected to a pair of axially aligned pivot pins 27 secured to the pivot plate 244 via a support member 276'.
4' to the pivot plate 244 such that the conical end of the pivot pin 274' is formed in the transverse arm portion 310 of the support arm 246, one of which 3 in Figure 9
It is in pivotal relationship with a corresponding bushing 278' received in the appropriate hole indicated at 08.

支持アームの長手方向軸線に沿つて延び、その
一部を形成するようプレート部材312が支持ア
ーム246の横方向アーム部分310に取り付け
られている。横方向枢軸274′の周りを枢動す
るよう支持アーム246を枢動プレート244に
枢着させることにより、プレート部材312は枢
動プレート244の上方に隔置されている。通常
の直立関係でねじ付シヤフト316が枢動プレー
ト244に固定され、プレート部材312に形成
された適当な開口318を自在に延びる。枢動プ
レート244とプレート部材312の間でシヤフ
ト316上に圧縮ばね320が取り付けられてお
り、類似のコイル圧縮ばね322がプレート部材
312と、シヤフト316の上端に取り付けられ
た調整可能ナツト324との間でシヤフト16上
方に取り付けられている。ナツト326がプレー
ト部材312の上方でシヤフト316にねじ込ま
れ、圧縮ばね320の作用によりプレート部材3
12の上方枢動を制限するよう調整可能であるこ
とが好ましい。圧縮ばね320と322のばね率
は同じであつて、ナツト324を調整することに
より支持アーム246への作用を均衡させ、その
ためボンデイング作業中ボンデイング工具248
により供給される接触力の成分としての支持アー
ムの重量が消されるようにすればよい。
A plate member 312 is attached to the transverse arm portion 310 of the support arm 246 so as to extend along and form a portion of the longitudinal axis of the support arm. Plate member 312 is spaced above pivot plate 244 by pivoting support arm 246 to pivot plate 244 about lateral pivot axis 274'. A threaded shaft 316 is secured to the pivot plate 244 in a normal upright relationship and freely extends through a suitable opening 318 formed in the plate member 312. A compression spring 320 is mounted on the shaft 316 between the pivot plate 244 and the plate member 312, and a similar coil compression spring 322 is mounted between the plate member 312 and an adjustable nut 324 mounted on the upper end of the shaft 316. It is attached above the shaft 16 in between. A nut 326 is screwed onto the shaft 316 above the plate member 312 and, under the action of the compression spring 320, the plate member 3
Preferably, it is adjustable to limit upward pivoting of 12. Compression springs 320 and 322 have the same spring rate to balance their effect on support arm 246 by adjusting nut 324 so that bonding tool 248 is not affected during the bonding operation.
The weight of the support arm as a component of the contact force supplied by the contact force may be eliminated.

クランプアーム250a,250bはそれぞ
れ、クランプ、即ち掴持フインガ33a,33b
の形態のクランプ装置を装着しており、該フイン
ガはステンレス鋼製が好ましく、直径の大きいア
ーム部分392a,332bをそれぞれ有し、該
アーム部分はそれぞれのクランプアーム250
a,250bに形成された適当な孔334a,3
34b内に取り付けられている。前記アーム33
2a,bは、超音波変換器338を介して支持ア
ーム246に装着されたボンデイングヘツド24
8の近くのクランプ、即ち掴持フインガ330a
を位置させるに十分の長さがある。超音波コイル
338aが支持アームのリセス246a内に配置
され、その長手方向軸線が支持アームの軸線と一
致するよう超音波変換器338は支持アーム24
6の円形開口340を貫通して延びる。
Clamp arms 250a, 250b are clamps, that is, gripping fingers 33a, 33b, respectively.
The fingers are preferably made of stainless steel and have large diameter arm portions 392a and 332b, respectively, which are connected to each clamp arm 250.
Appropriate holes 334a, 3 formed in holes 334a, 250b
34b. The arm 33
2a,b are bonding heads 24 attached to support arms 246 via ultrasonic transducers 338.
8, the clamp or gripping finger 330a
It is long enough to locate. The ultrasonic transducer 338 is attached to the support arm 24 such that the ultrasonic coil 338a is disposed within the recess 246a of the support arm and its longitudinal axis coincides with the axis of the support arm.
6 through circular aperture 340 .

ウエツジ形ボンデイング工具248はボンデイ
ングすべき導線96を受入れ、かつ案内する円筒
形の案内孔(図示せず)を中に形成しており、そ
のため導線の先端、即ち接触端はボンデイング工
具の根元に形成された平坦なボンデイング面24
8aと上下関係に配置される。ボンデイング工具
248は変換器のシヤフトの孔の内部に装着され
る。ボンデイングヘツド240の1つの特徴によ
れば、ボンデイング工具248は、該工具の長手
方向軸線と、変換器のシヤフトに対して横方向の
垂直面との間の角度として考えた場合、前記垂直
面に対して約25度の角度で変換器のシヤフトに対
して横方向の平面に対して角度傾斜している。ボ
ンデイング工具を上記の通り傾斜させることによ
り、その上で導線をボンデイング接続すべきワー
クピースの表面に対して全体的に直角の垂直照準
軌道を形成する顕微鏡による観察装置を有する分
析装置あるいは導線ボンダに特に応用でき、ボン
デイング工具の傾斜により垂直方向の観察照準線
を邪魔することなくワークピース上の所定のボン
デイング個所の上方にその下端が概ね来るように
できる。
The wedge-shaped bonding tool 248 has a cylindrical guide hole (not shown) formed therein for receiving and guiding the conductor 96 to be bonded, so that the tip or contact end of the conductor is formed at the base of the bonding tool. flat bonding surface 24
It is arranged in a vertical relationship with 8a. A bonding tool 248 is mounted inside the bore of the transducer shaft. According to one feature of the bonding head 240, the bonding tool 248 has an angle in the vertical plane, considered as the angle between the longitudinal axis of the tool and a vertical plane transverse to the shaft of the transducer. angularly inclined relative to a plane transverse to the transducer shaft at an angle of approximately 25 degrees. By tilting the bonding tool as described above, it forms a vertical aiming trajectory generally perpendicular to the surface of the workpiece on which the conductor is to be bonded. Particularly applicable is the inclination of the bonding tool so that its lower end is generally above a predetermined bonding location on the workpiece without disturbing the vertical viewing line of sight.

作動時、導線が供給スプールからの全体的に円
弧状の軌道を通して長手方向に運動するよう、変
換器のシヤフトにある適当な通路を通してボンデ
イングヘツド248に送られる導線のスプール、
あるいはリボンを支持するようにされた装置の全
体的に水平の支持面にボンデイングヘツド240
は通常位置されている。ボンデイングヘツド24
0の別の特徴によれば、クランプアーム250
a,bは所定の軌道を横運動している間支持アー
ムの長手方向軸線に対して全体的に平行の平面で
支持アームに対して運動できるよう支持アーム2
46と協働し、クランプフインガ330a,bが
ボンデイング工具248に対して案内されている
とき導線96が横運動する所定の円弧軌道に概ね
一致する軌道を横運動するようにさせる。詳しく
は、図示実施例のクランプアーム250a,25
0bは、前記の所定の軌道を横運動するときクラ
ンプアームが支持アームの長手方向軸線に対して
全体的に平行の平面で全体的に円弧の運動を行う
ようにさせる装置を介して支持アーム246に接
続されている。クランプアーム250a,bは相
互に接続されているので一方のクランプアームが
支持アーム246の長手方向軸線に対して全体的
に平行の方向に運動すると支持アーム246を対
応して運動させ他方のクランプアームを対応して
運動させる。前記の相互接続装置は一対の同一の
球軸受344を含み、該球軸受は、それぞれクラ
ンプアーム250a,bのL字形部分348aお
よび348bに形成した、一対の相互に対向する
半球形あるいは円錐形のリセス346a,346
bに受入れられている。前記球軸受344は支持
アーム246の長手方向軸線に対して横方向の枢
軸を形成しながらアーム部分348a,bをわづ
かな隔置関係に保持するに十分な寸法である。ク
ランプアームは一対のコイルテンシヨンばね35
0により相互に連結状態とされ、該ばねは前記球
軸受344と共平面であつて、その両端はピン接
続により対向するクランプアームにそれぞれ接続
されている。
a spool of conductor that, in operation, is routed to bonding head 248 through a suitable passageway in the shaft of the transducer such that the conductor moves longitudinally through a generally arcuate trajectory from the supply spool;
Alternatively, the bonding head 240 may be mounted on a generally horizontal support surface of the apparatus adapted to support the ribbon.
is normally located. Bonding head 24
According to another feature of 0, the clamp arm 250
a, b are support arms 2 for movement relative to the support arm in a plane generally parallel to the longitudinal axis of the support arm during transverse movement in a predetermined trajectory;
46 to cause the clamp fingers 330a,b to move laterally in a trajectory that generally corresponds to the predetermined arcuate trajectory along which the conductor 96 moves laterally as the clamp fingers 330a,b are guided relative to the bonding tool 248. Specifically, the clamp arms 250a, 25 of the illustrated embodiment
0b connects the support arm 246 via a device that causes the clamp arm to perform a generally arcuate movement in a plane generally parallel to the longitudinal axis of the support arm when transversely moving along said predetermined trajectory. It is connected to the. Clamp arms 250a,b are interconnected so that movement of one clamp arm in a direction generally parallel to the longitudinal axis of support arm 246 causes a corresponding movement of support arm 246. exercise accordingly. The interconnection device includes a pair of identical ball bearings 344, which are formed in a pair of mutually opposed hemispherical or conical shaped portions 348a and 348b of clamp arms 250a,b, respectively. Recesses 346a, 346
b. The ball bearing 344 is of sufficient size to maintain arm portions 348a,b in a slightly spaced relationship while forming a pivot transverse to the longitudinal axis of the support arm 246. The clamp arm has a pair of coil tension springs 35.
0, the springs are coplanar with the ball bearings 344, and their ends are respectively connected to opposing clamp arms by pin connections.

クランプアーム250aは3個の球352a,
b,cおよびねじ354の形態の装置により支持
アーム246に相互接続され、アーム250aが
支持アームの長手方向軸線に対して全体的に平行
の平面を運動するにつれて、所定の案内軌道でク
ランプアーム250を案内する。ねじ354は枢
動アーム250aの長孔356を通して受取ら
れ、支持アーム246の孔358とねじ接続し、
そのためねじ354の頭が球350a,b,cに
対してクランプアーム250aを保持し、一方ク
ランプアームがそれ自体の平面で運動できるよう
にする。球350a,b,cはクランプアーム2
50aの反対側で支持アーム246に形成された
適当な細長いスロツト内で受入れられている。そ
のため、細長いスロツトが枢動アーム246にお
いて円弧状の案内軌道を形成し、その長手方向軸
線が、ボンデイングすべき導線96がボンデイン
グ工具248に近接し、かつそこを通して案内さ
れるにつれて該導線が横運動する軌道の曲率中心
と概ね一致する曲率中心を有する円の共通円弧部
分上に全体に来るようにしている。
The clamp arm 250a has three balls 352a,
interconnected to the support arm 246 by devices in the form of screws 354 and clamping arm 250 in a predetermined guide trajectory as the arm 250a moves in a plane generally parallel to the longitudinal axis of the support arm. to guide you. A screw 354 is received through a slot 356 in pivot arm 250a and threadably connects with a hole 358 in support arm 246;
The head of the screw 354 thus holds the clamp arm 250a against the balls 350a, b, c while allowing the clamp arm to move in its own plane. Balls 350a, b, c are clamp arm 2
It is received within a suitable elongated slot formed in support arm 246 opposite 50a. As such, the elongated slot forms an arcuate guide track in the pivot arm 246, the longitudinal axis of which allows the conductor 96 to be bonded to move laterally as it approaches and is guided through the bonding tool 248. The center of curvature generally coincides with the center of curvature of the trajectory of the trajectory.

コイルテンシヨンばね366の両端は、例えば
ピン368a,368bを通して、それぞれ支持
アーム246とクランプアーム250aに接続さ
れており、そのためクランプアーム250a,b
は枢動アームに対して前方位置に弾圧され、一方
その運動中支持アーム246に対して概ね平行関
係に保持されている。クランプアーム250bも
同様に、その長孔356′を介して受取られたね
じ354′により支持アーム246にゆるく支持
されることが好ましく、ねじ354′は支持アー
ムとねじ接続しているが、支持アームに対してク
ランプアーム250bを長手方向、かつ外方の双
方に枢動できるようにしている。このようにクラ
ンプアームは支持アーム246の長手方向軸線に
対して全体的に平行の平面で運動するようにされ
ている他、クランプアーム250bはまたクラン
プアーム250に対しても枢動でき、クランプ即
ち掴持フインガ330a,bをボンデイングすべ
き導線を掴持する比較的閉鎖された位置と、該導
線を解放する開放位置の間で運動できるようにし
ている。
The ends of coil tension spring 366 are connected to support arm 246 and clamp arm 250a, respectively, through pins 368a and 368b, so that clamp arms 250a and b
is biased into a forward position relative to the pivot arm, while remaining in a generally parallel relationship relative to the support arm 246 during its movement. Clamp arm 250b is similarly preferably loosely supported on support arm 246 by a screw 354' received through a slot 356' thereof, with screw 354' having a threaded connection with the support arm; The clamp arm 250b can be pivoted both longitudinally and outwardly. In addition to the clamp arm being adapted to move in a plane generally parallel to the longitudinal axis of the support arm 246, the clamp arm 250b is also pivotable relative to the clamp arm 250 so that the clamp or The gripping fingers 330a,b are movable between a relatively closed position for gripping the wire to be bonded and an open position for releasing the wire.

共に導線の増分送り装置の作動装置を形成する
ソレノイド372,374の形態であつて、一対
の平行配置で電気的に付勢する作動装置がクラン
プアーム250a,bを作動関連し、導線をボン
デイングヘツド248へ長手方向に送る間、前記
のボンデイングすべき導線が横運動する軌道と概
ね一致する段階的増分運動をグリツプフインガ3
30a,bに加える。前記ソレノイド372,3
74は該ソレノイド372,374の長手方向軸
線がクランプアーム250a,bの運動円弧軌道
を含む平面に位置するように支持ブラケツト37
6上で平行関係に装着される。ソレノイド372
はソレノイド芯372aを有し、該芯の外端は連
接棒378の一端に枢着され、他端はクランプア
ーム250aの開口380内に受入れられ、導線
送り用ソレノイド272とクランプアーム250
aの間で空動接続を提供する。他方の導線送り用
ソレノイド374は連接棒382を介してクラン
プアーム250aに接続され、クランプアーム2
50aと空動しない芯部材374aを有する。導
線送りソレノイド372と374はボンデイング
ヘツド240用の制御回路内で接続され、ばね3
66によりクランプアーム250a,bが支持ア
ーム246に対して外方の位置へ弾圧されると、
導線送り用ソレノイド372を付勢させるとクラ
ンプアームを所定の第1の増分距離だけ後方へ運
動させ、その後導線送り用ソレノイド372を付
勢するとクランプアームを、前記ソレノイド37
2の付勢による前記距離より全体的に短い第2の
所定の増分距離だけクランプアームを後方へ運動
させる。支持アーム246に対するクランプアー
ム250a,bの前記第2の増分運動は前述の導
線送り用ソレノイド372とクランプアーム25
0との間の空動接続によつて可能とされる。
A pair of parallel, electrically energized actuators, in the form of solenoids 372, 374, which together form actuators for an incremental conductor feeder, actuate the clamp arms 250a,b and direct the conductors to the bonding head. 248, the grip finger 3 makes a stepwise incremental movement that generally corresponds to the transverse trajectory of the conductor to be bonded.
Add to 30a and b. The solenoid 372,3
74 is a support bracket 37 such that the longitudinal axes of the solenoids 372, 374 are located in a plane containing the arc of motion of the clamp arms 250a, b.
6 and mounted in parallel relationship. solenoid 372
has a solenoid core 372a whose outer end is pivotally connected to one end of connecting rod 378 and whose other end is received within an opening 380 in clamp arm 250a, which connects conductor feed solenoid 272 and clamp arm 250.
Provide a pneumatic connection between a. The other conductor feed solenoid 374 is connected to the clamp arm 250a via a connecting rod 382, and the clamp arm 2
50a and a core member 374a that does not move freely. Conductor feed solenoids 372 and 374 are connected in a control circuit for bonding head 240 and
66 forces the clamp arms 250a,b to an outward position relative to the support arm 246.
Activation of the conductor feed solenoid 372 causes the clamp arm to move rearwardly by a first predetermined incremental distance, and then energization of the conductor feed solenoid 372 causes the clamp arm to move rearwardly by a predetermined first incremental distance.
moving the clamp arm rearwardly by a second predetermined incremental distance that is generally less than the distance due to the second bias. The second incremental movement of clamp arms 250a,b relative to support arm 246 is effected by the aforementioned conductor feed solenoid 372 and clamp arm 25.
This is made possible by a pneumatic connection between 0 and 0.

ボンデイング用導線96に対するクランプフイ
ンガ330a,bの掴持および解放運動を行うた
めのクランプアーム250a,bの間の相対枢動
が、ブラケツト376によつて支持されたクラン
プ用ソレノイド384の形態の作動装置によつて
もたらされる。クランプ用ソレノイドは付勢する
と、クランプアーム250bの端部386に対し
て作用し、クランプアーム250a,bを押圧
し、そのため関連のクランプフインガ330a,
bを常閉の掴持関係にさせるコイルばね388の
弾圧力に対抗してクランプアームを運動させる。
Relative pivoting between clamp arms 250a,b for gripping and releasing movements of clamp fingers 330a,b relative to bonding conductor 96 is provided by actuation in the form of a clamp solenoid 384 supported by bracket 376. provided by the device. When energized, the clamping solenoid acts against the end 386 of the clamping arm 250b, forcing the clamping arm 250a,b and thus the associated clamping finger 330a,
The clamp arm is moved against the resilient force of the coil spring 388 which forces the clamp arm into a normally closed gripping relationship.

ソレノイド390の形態のボンデイング力制御
作動器が支持ブラケツト376に装着され、その
可動の芯部材390aがプレート部材312の下
面に対して上方に作用する。傾斜出力信号をソレ
ノイド390に供給することにより、支持アーム
246は枢動プレート244に対して枢軸27
4′の周りを回転し、ボンデイング工具がその下
のワークピースに接触した後該工具によつて加え
られるボンデイング力を傾斜的、即ち徐々に増加
する。
A bonding force control actuator in the form of a solenoid 390 is mounted to support bracket 376 and has a movable core member 390a acting upwardly against the lower surface of plate member 312. By providing a tilt output signal to solenoid 390 , support arm 246 pivots 27 relative to pivot plate 244 .
4' to ramp or gradually increase the bonding force applied by the bonding tool after it contacts the workpiece below.

導線送り制御用ソレノイド372,374、導
線掴持用ソレノイド384およびボンデイング用
ソレノイド390は第13図に示す論理線図によ
りボンデイングヘツド240を作動させる電気制
御回路内で接続されている。前記の各種の回路要
素は全体的に従来のものであつて、ボンダ10に
使用された正面制御パネル34と同様の制御パネ
ルを有する個別の可搬型モジユールキヤビネツト
に位置した回路盤に組込むことができる。代替的
に、制御回路はボンデイングヘツド240を採用
しうる試験装置あるいは分析装置に一体化でき
る。
The wire feed control solenoids 372, 374, the wire gripping solenoid 384, and the bonding solenoid 390 are connected in an electrical control circuit that operates the bonding head 240 according to the logic diagram shown in FIG. The various circuit elements described above are generally conventional and incorporated into a circuit board located in a separate portable modular cabinet having a control panel similar to the front control panel 34 used in bonder 10. be able to. Alternatively, the control circuitry may be integrated into a test or analysis device that may employ bonding head 240.

作動について、第13図に示すボンデイングヘ
ツド240用の論理線図を参照すれば、ボンデイ
ング工具248が所定の高さ関係で、調整可能の
ワークピース支持部材、即ちペデスタル上に来る
ようボンデイングヘツドを位置させた後操作者は
制御ハンドル300を作動させ、ボンデイング面
248aが、いわゆる接触(タツチダウン)状態
でボンデイングすべき導線の先端、即ち接触端を
ワークピースに対して係合するよう支持アーム2
46と関連のボンデイング工具を枢軸274の周
りで降下させる。ボンデイングヘツド240の1
つの特徴によれば、制御回路がまづ電源に接続さ
れると、例えば60キロヘルツのような低レベルの
振幅の信号が連続的に超音波変換器のコイル33
8aへ供給される。制御回路は、第13図で40
0で指示し、ボンデイング工具の接触および上昇
時変換器の振幅の変化を検出する接触検出回路を
含む。接触検出回路は第15図に示す。
In operation, referring to the logic diagram for the bonding head 240 shown in FIG. 13, the bonding head is positioned so that the bonding tool 248 is in a predetermined height relationship on an adjustable workpiece support member, or pedestal. After this, the operator actuates the control handle 300 and moves the support arm 2 so that the bonding surface 248a engages the tip, or contact end, of the conductor to be bonded against the workpiece in a so-called touch-down condition.
46 and associated bonding tool are lowered about pivot 274. Bonding head 240-1
According to one feature, when the control circuit is first connected to the power supply, a low level amplitude signal, e.g.
8a. The control circuit is 40 in Figure 13.
0 and includes a contact detection circuit that detects changes in the amplitude of the transducer upon contact and elevation of the bonding tool. The contact detection circuit is shown in FIG.

接触時、入力バツフアとパルス回路402に信
号パルスが供給され、該回路は出力信号を論理シ
フタ回路172′へ供給する。論理シフタ回路1
72′は前述の4相シフトの論理シフタ172と
概ね同一である。同様に、第13図の論理回路で
概略的に示し、かつプライム番号により指示する
その他の回路要素はボンダ10に関して前述した
論理回路での対応する要素と概ね同一である。論
理シフタ回路172′は、周知のように、入力バ
ツフアとパルス回路402から一連の入力パルス
が供給されると、変移しているが連続した順序で
4個の出力信号Q1,Q2,Q3およびQ4を提
供するようにされている。最初のパルス出力信号
Q1は接触時第1のボンデイングの時間を制御す
る回路174′に供給され、該回路が超音波とボ
ンデイング力を選定する回路176′へ信号を送
り、該回路176′が超音波発生器用回路17
8′へ所定振幅の信号を送り、かつボンデイング
力発生器用回路180′へ信号を供給する。超音
波発生器用回路178′は超音波変換器338を
付勢し、一方ボンデイング力発生器用回路18
0′からの信号が、ボンデイング工具と、ボンデ
イング接続を行うべきその下のワークピースとの
間の接触力を徐々に所定通り増加させるようにボ
ンデイング力発生用ソレノイド390へ所定の調
時がなされ、傾斜した出力信号を供給する。ボン
デイング力発生器用回路180′は第14図に示
す、ボンデイング力発生器用回路180と概ね同
一でよい。
Upon contact, a signal pulse is provided to input buffer and pulse circuit 402, which provides an output signal to logic shifter circuit 172'. Logic shifter circuit 1
72' is substantially the same as the four-phase shift logic shifter 172 described above. Similarly, other circuit elements shown schematically in the logic circuit of FIG. 13 and designated by prime numbers are generally the same as corresponding elements in the logic circuit described above with respect to bonder 10. Logic shifter circuit 172', as is well known, when provided with a series of input pulses from input buffer and pulse circuit 402, outputs four output signals Q1, Q2, Q3, and Q4 in a shifting but continuous order. It is designed to provide the following. The first pulse output signal Q1 is provided to a circuit 174' that controls the time of the first bond on contact, which circuit sends a signal to a circuit 176' that selects the ultrasound and bonding force, which circuit 176' Sound wave generator circuit 17
8' and a signal of a predetermined amplitude to the bonding force generator circuit 180'. Ultrasonic generator circuit 178' energizes ultrasonic transducer 338 while bonding force generator circuit 18
0' is timed to the bonding force generating solenoid 390 so as to gradually and predetermined increase the contact force between the bonding tool and the underlying workpiece to which the bonding connection is to be made; Provides a sloped output signal. Bonding force generator circuit 180' may be generally identical to bonding force generator circuit 180 shown in FIG.

ボンデイング用タイマ174′により設定され
る、所定の最初のボンデイング時間の終了時、ボ
ンデイング工具が持ち上げられることによつて接
触検出回路が変換器の振幅変化を検出し、論理シ
フタ回路172′にパルス信号を送るようにされ、
該回路172′が検出されたパルス信号Q2をル
ープインヒビツトおよび使用可能回路192′へ
供給する。ループインヒビツトおよび使用可能回
路192が導線送り、および掴持用回路404へ
信号を送り、該回路404が導線掴持用ソレノイ
ド384を付勢し、掴持、即ちクランプフインガ
330a,bを開放して導線96を解放する。こ
のため、操作者は第2回のボンデイングを行うよ
うワークピースを第2の位置へ運動させることが
できる。ボンデイングすべき導線は第1と第2の
ボンデイング接続部分の間でループ状とされてい
る。また、この時導線送りおよび掴持用回路40
4は導線送り用ソレノイド372に信号を送り、
該ソレノイド372はクランプアーム250a,
bと関連のグリツプフインガ330a,bを、細
長い溝360a,bにより形成される前述の所定
軌道に沿つてボンデイングすべき導線に対して第
1の増分距離だけ運動させる。
At the end of the predetermined initial bonding time set by bonding timer 174', the contact detection circuit detects a change in transducer amplitude due to lifting of the bonding tool and sends a pulse signal to logic shifter circuit 172'. was made to send
The circuit 172' provides the detected pulse signal Q2 to the loop inhibit and enable circuit 192'. Loop inhibit and enable circuit 192 sends a signal to wire feed and grip circuit 404 which energizes wire grip solenoid 384 to open grip or clamp fingers 330a,b. to release the conductor 96. This allows the operator to move the workpiece to a second position to perform a second bonding. The conductive wire to be bonded is looped between the first and second bonding connections. Also, at this time, the conductor feeding and gripping circuit 40
4 sends a signal to the conductor feed solenoid 372,
The solenoid 372 is connected to the clamp arm 250a,
b and associated grip fingers 330a,b are moved a first incremental distance relative to the conductor to be bonded along the aforementioned predetermined trajectory formed by the elongated grooves 360a,b.

第2回目のボンデイング接続を行うようワーク
ピースを位置させると、操作者は制御ハンドル3
00を再度作動させ、ボンデイング工具を接触位
置へ運動させ、それにより、論理シフタ回路から
パルスQ3をトリガーする。パルスQ3は第2の
ボンデイング用タイマおよび使用可能回路19
8′へ供給され、該回路から信号が超音波および
接触力の選択回路176′へ、かつ導線送りおよ
び掴持回路404へ供給される。超音波および接
触力選択回路176′への信号が超音波変換器3
38へ第2の所定振幅の信号を送り、第1回目の
ボンデイング力を調時的に供給した場合と同様に
所定の調時がなされ、かつ傾斜した出力信号をボ
ンデイング力用ソレノイド390へ供給し始め
る。導線送りおよび掴持用回路404へ供給され
る信号によつて導線掴持用ソレノイド384を付
勢させ、第2のボンデイング位置へのルーピング
の間、かつ第2回目のボンデイング接触力を加え
ている間クランプ、即ち掴持フインガ330a,
bを相対的に開放した位置に保持する。
After positioning the workpiece to make the second bonding connection, the operator
00 is reactivated to move the bonding tool to the contact position, thereby triggering pulse Q3 from the logic shifter circuit. Pulse Q3 is the second bonding timer and usable circuit 19
8', which provides signals to the ultrasonic and contact force selection circuit 176' and to the wire feed and grip circuit 404. The signal to the ultrasonic and contact force selection circuit 176' is transmitted to the ultrasonic transducer 3.
A second signal of a predetermined amplitude is sent to the bonding force solenoid 390, and a predetermined timed and sloped output signal is supplied to the bonding force solenoid 390 in the same way as when the first bonding force was supplied in a timed manner. start. A signal provided to the wire feeding and gripping circuit 404 energizes the wire gripping solenoid 384 to apply a second bonding contact force during looping to the second bonding position. between clamps, that is, gripping fingers 330a,
b in a relatively open position.

第2回目のボンデイング用タイマおよび使用可
能回路198′により設定される第2回目のボン
デイングの終了時、操作者は制御ハンドル300
を再び作動させてボンデイング工具を持ち上げる
ことにより、接触検出回路400で変換器の振幅
変化を再度検出してパルス信号を論理シフタ17
2′へ提供する。論理シフタ回路はパルスQ4を
発生させ、このパルスがホームインヒビツトおよ
び使用可能回路202′に供給され、それにより
導線送りおよび掴持用回路404に信号を送り、
掴持用ソレノイド384への信号を終了させ、ク
ランプ、即ち掴持フインガ330a,bが再び導
線を掴持できるようにする。同時に、導線送り、
および掴持用回路404が導線送り用ソレノイド
374へ比較的短いパルス信号を供給し、第2の
ボンデイング部分から導線を切断するに十分な、
クランプアーム250a,bの所定の第2の増
分、即ち段階的運動を行わせる。ソレノイド37
2,374への付勢信号がソレノイド372を付
勢することにより希望する導線の先端長が得ら
れ、かつ第2のボンデイング部分から導線を切断
するに十分の、閉鎖されたクランプフインガの短
い運動が行われた後自動的に終るよう電気的に調
時されている。ソレノイド372,374を解放
した後、戻りばね366がクランプアーム250
a,bをそれらの前方位置へ復帰させ、新しくつ
くられた導線の先端部をボンデイング面248b
の下方の位置まで送る。
At the end of the second bonding, as set by the second bonding timer and enabling circuit 198', the operator controls the control handle 300.
By activating again and lifting the bonding tool, the contact detection circuit 400 detects the amplitude change of the transducer again and transfers the pulse signal to the logic shifter 17.
2'. The logic shifter circuit generates a pulse Q4 that is provided to the home inhibit and enable circuit 202', which signals the wire feed and grab circuit 404;
The signal to the gripping solenoid 384 is terminated to allow the clamp or gripping fingers 330a,b to grip the conductor again. At the same time, conductor feed,
and the gripping circuit 404 provides a relatively short pulse signal to the wire feed solenoid 374 sufficient to disconnect the wire from the second bonding portion.
A predetermined second incremental or stepwise movement of the clamp arms 250a,b is performed. solenoid 37
The energizing signal to 2,374 energizes the solenoid 372 to obtain the desired lead tip length and to shorten the closed clamp finger sufficiently to disconnect the lead from the second bonding portion. It is electrically timed to automatically terminate after the exercise is performed. After releasing solenoids 372, 374, return spring 366 releases clamp arm 250.
a and b to their front positions, and the tip of the newly created conductor wire is placed on the bonding surface 248b.
Send it to the position below.

本発明の別の特徴によれば、論理線図において
406で指示するように、全体的に周知構成の可
聴信号回路が提供され、該回路は各ボンデイング
サイクルの初めと終りに可聴信号を提供すべく、
接触検出回路400と、第1と第2のボンデイン
グ用回路174′および198′に接続されてい
る。
According to another feature of the invention, as indicated at 406 in the logic diagram, an audible signal circuit, generally of well-known construction, is provided which provides an audible signal at the beginning and end of each bonding cycle. As much as possible
It is connected to the contact detection circuit 400 and the first and second bonding circuits 174' and 198'.

例えば、所定のプログラム化された運動にした
がつてワークピースの支持ステーシヨンと支持ア
ーム246を運動させることの可能な制御回路に
接続することによつて、ボンデイングヘツド24
0とその関連の制御回路を簡単に自動操作に適合
させることが可能なことが認められる。
For example, by connecting the bonding head 24 to a control circuit capable of moving the workpiece support station and support arm 246 according to a predetermined programmed motion.
It is recognized that 0 and its associated control circuitry can easily be adapted for automatic operation.

第10図と第11図は、全体的に410で指示
し、対応する導線が連続した長さで関連のボンデ
イング工具へ送られるにつれて、軸線方向の所定
のテンシヨンを加えるように供給リール、あるい
はスプールからボンデイングすべき導線を繰出す
ようにされた導線供給装置の代替実施例を示す。
前記導線供給装置410は、電気駆動モータ41
2を含み、該モータはその長手方向軸線が取付け
プレート414に対して概ね直角に配置されるよ
うに該取付けプレート414に取り付けられてい
る。前記モータ412は、その上にリール、ある
いはスプールを支持するハブ418が取り付けら
れた出力軸416aを有する適当な減速機416
に連結されている。前記支持ハブ418はボンデ
イングすべき導線420のスプール、あるいはリ
ールを装着しており、駆動モータ412の付勢に
応答して該スプールあるいはリールを確実に回転
駆動する。駆動モータ412は供給される一連の
信号に応答して、例えば適当なステツプモータの
ように増分回転運動するようにされていることが
好ましい。透明の保護カバー422が支持プレー
ト414に取り付けられ、スプール420を概ね
密閉するようにされている。
10 and 11, the supply reel or spool is directed generally at 410 to apply a predetermined axial tension as the corresponding conductor is fed in successive lengths to the associated bonding tool. 2 shows an alternative embodiment of a wire supply device adapted to feed the wire to be bonded from the wire;
The conductor supply device 410 includes an electric drive motor 41
2, the motor is mounted to the mounting plate 414 such that its longitudinal axis is disposed generally perpendicular to the mounting plate 414. The motor 412 is equipped with a suitable speed reducer 416 having an output shaft 416a on which is mounted a hub 418 that supports a reel or spool.
is connected to. The support hub 418 is equipped with a spool or reel of conductive wire 420 to be bonded, and reliably rotates the spool or reel in response to the energization of the drive motor 412. Drive motor 412 is preferably adapted for incremental rotational movement, such as a suitable step motor, in response to a series of signals applied thereto. A transparent protective cover 422 is attached to support plate 414 to generally enclose spool 420.

支持プレート414には支持アーム424が装
着され、ボンデイングすべき導線の案内チユーブ
426を支持する。該案内チユーブ426はガラ
ス製であつて、その軸線を環状の導線スプール4
20に対して概ね切線方向に向けて支持アーム4
24に対して平行に延びることが好ましい。
A support arm 424 is attached to the support plate 414 and supports a guide tube 426 for the wire to be bonded. The guide tube 426 is made of glass, and its axis is connected to the annular conductor spool 4.
The support arm 4 is oriented generally in the tangential direction with respect to 20.
Preferably, it extends parallel to 24.

スイツチ作動部材428aが、例えばねじ43
2により一端が支持アーム424に適当に固定さ
れたワイヤ部材430の形態のテンシヨン検出装
置の上方に位置するようにマイクロスイツチ42
8が支持アーム424に装着されており、そのた
めテンシヨン検出用ワイヤ430の反対側の端部
は案内チユーブ426の出口端から前方に延び、
ボンデイングすべき導線が案内チユーブ426か
ら引き出されるにつれて該導線と係合する。取付
けプレート412は、例えばボンダ10の前述し
た直立支持部材84のようにボンダに取り付けら
れるようにされ、支持アーム424は関連のボン
デイング工具に向かつて下方への傾斜方向に延び
ている。
The switch actuating member 428a is, for example, a screw 43.
Microswitch 42 is positioned above a tension sensing device in the form of a wire member 430 suitably secured at one end to support arm 424 by 2.
8 is attached to the support arm 424 so that the opposite end of the tension sensing wire 430 extends forwardly from the outlet end of the guide tube 426.
The conductive wire to be bonded is engaged as it is withdrawn from the guide tube 426. Mounting plate 412 is adapted to be mounted to the bonder, such as the previously described upright support member 84 of bonder 10, with support arm 424 extending in a downwardly inclined direction toward the associated bonding tool.

マイクロスイツチ428は制御回路内で電動モ
ータ412に接続され、かつテンシヨン検出ワイ
ヤ430と協働し、もしスプール420から送ら
れテンシヨン検出ワイヤのループ状下端上を通過
するボンデイングすべき導線のテンシヨンに所定
のテンシヨンが加えられると、マイクロスイツチ
428が付勢されスプール420を増分回転さ
せ、テンシヨンが所定の好ましい最大テンシヨン
まで減少するまで導線を繰出し、前記希望する最
大テンシヨンに達すると、マイクロスイツチ42
8が再び作動して駆動モータ412への付勢信号
を停止する。
A microswitch 428 is connected in the control circuit to the electric motor 412 and cooperates with the tension detection wire 430 to set the tension of the conductor to be bonded, if fed from the spool 420 and passed over the looped lower end of the tension detection wire. of tension is applied, microswitch 428 is energized to rotate spool 420 incrementally and pay out the wire until the tension is reduced to a predetermined desired maximum tension;
8 is activated again and stops the energizing signal to the drive motor 412.

第16図と第17図は440と442で指示す
るクランプアームの代替実施例を示し、該クラン
プアームは例えばボンダ10の支持アーム44の
ような支持アームに取り付けられ、関連のボンデ
イング工具への導線の増分供給を促進し、かつま
た第2のボンデイングの後導線の切断をしやすく
するために対応するクランプフインガを増分的に
段階運動できるようにするウエツジ形式のボンデ
イング作業の使用に特に適合する。この目的に対
して、クランプアーム440はその前端に傾斜し
た共平面440aを形成して一対の導線クランプ
フインガ444,446を取り付けやすくしてお
り、該フインガは枢軸448の周りで相互に枢着
され、かつ調整可能のコイルばね450により相
対的な閉鎖位置へ相互に向かつて弾圧されてい
る。クランプアーム440は、クランプフインガ
444,446を開放すべく制御アーム454を
介して作動する掴持用ソレノイド452を支持す
る脚部440bを有する。
16 and 17 show an alternative embodiment of a clamp arm, designated 440 and 442, which is attached to a support arm, such as support arm 44 of bonder 10, and which connects the leads to the associated bonding tool. Particularly adapted to the use of wedge-type bonding operations, which facilitate the incremental supply of the wire and also allow an incremental stepwise movement of the corresponding clamp finger in order to facilitate the cutting of the conductor after the second bonding. . To this end, the clamp arm 440 has an inclined coplanar surface 440a at its forward end to facilitate attachment of a pair of conductor clamp fingers 444, 446, which are pivoted to each other about a pivot point 448. and are biased toward each other toward a relative closed position by an adjustable coil spring 450. Clamp arm 440 has a leg 440b that supports a gripping solenoid 452 that is actuated via control arm 454 to open clamp fingers 444,446.

クランプアーム442は取付けねじ456a,
bを介して例えば第17図の45′で指示するよ
うに関連の支持アームに固定され、摺動ブロツク
460と支持ねじ462を介してクランプアーム
440を支持している。前記ねじ462はクラン
プアーム間の長手方向の相対運動を可能とするク
ランプアーム440の適当な開口を通して受取ら
れている。クランプアーム442はソレノイド4
66の芯部材466aに接続されたソレノイド4
64の芯部材464aと軸線方向に整合させて一
対の導線送り用ソレノイド464と466を支持
する。ソレノイドの芯部材466aの反対側の端
部466bはクランプアーム440の第2の脚部
分440cに接続されている。クランプアーム4
40と442の間でコイルテンシヨンばね468
が接続され、固着されたクランプアーム442に
対して前方位置へクランプアームを弾圧する。
The clamp arm 442 has mounting screws 456a,
b to an associated support arm, for example as indicated at 45' in FIG. The screw 462 is received through a suitable opening in the clamp arm 440 to allow relative longitudinal movement between the clamp arms. Clamp arm 442 is solenoid 4
Solenoid 4 connected to core member 466a of 66
A pair of conductor feeding solenoids 464 and 466 are supported in axial alignment with the core member 464a of No. 64. The opposite end 466b of the solenoid core member 466a is connected to the second leg portion 440c of the clamp arm 440. Clamp arm 4
Coil tension spring 468 between 40 and 442
is connected and presses the clamp arm to the forward position against the fixed clamp arm 442.

ウエツジ方式のボンデイングにおいて、クラン
プアーム440,442を採用したボンダの作動
において、第1回のボンデイングの後ソレノイド
464を付勢することによりクランプアーム44
0、したがつてソレノイドコイル466の芯部材
466aを介して脚部440cに作用するソレノ
イドの芯部材464aの運動によりクランプフイ
ンガ444,446を所定通り増分運動させる
が、この作用はクランプフインガ444,446
を相対的に開放位置にもつてくる。2回目のボン
デイング終了時、ソレノイド464を解放してソ
レノイド466を付勢すると芯部材466aは所
定の第2の増分距離を前進し、クランプアーム4
40の第2回目の増分、即ち段階運動と及び関連
したクランプとを行うようにさせる。前記の後者
の運動の持続時間は短かく、かつ次のボンデイン
グサイクルを準備するため第2のボンデイング接
続部分から導線を切断するようクランプフインガ
444,446を閉鎖する。
In wedge-type bonding, when operating a bonder that employs clamp arms 440 and 442, the clamp arms 44 are activated by energizing the solenoid 464 after the first bonding.
Therefore, the movement of the solenoid core member 464a acting on the leg 440c via the core member 466a of the solenoid coil 466 causes the clamp fingers 444, 446 to move incrementally in a predetermined manner; ,446
to a relatively open position. At the end of the second bonding, solenoid 464 is released and solenoid 466 is energized, causing core member 466a to advance a predetermined second incremental distance and clamp arm 4
40 second increments, step movements and associated clamps. The latter movement is of short duration and closes the clamp fingers 444, 446 to disconnect the conductor from the second bonding connection in preparation for the next bonding cycle.

本発明の好適実施例を図示し、かつ説明してき
たが、本発明の範囲から逸脱することなく変更、
修正が可能なことが理解される。本発明の種々の
特徴は以下の請求の範囲に規定されている。
While the preferred embodiment of the invention has been illustrated and described, changes may be made without departing from the scope of the invention.
It is understood that modifications are possible. Various features of the invention are defined in the following claims.

JP50224383A 1982-05-24 1983-05-23 bonder equipment Granted JPS59501085A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US381174 1982-05-24
PCT/US1983/000815 WO1983004201A1 (en) 1982-05-24 1983-05-23 Bonder apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59501085A JPS59501085A (en) 1984-06-21
JPH028461B2 true JPH028461B2 (en) 1990-02-23

Family

ID=22175190

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP50224383A Granted JPS59501085A (en) 1982-05-24 1983-05-23 bonder equipment

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JPS59501085A (en) 1984-06-21

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