JPH0290038A - 自動プルテスト装置 - Google Patents

自動プルテスト装置

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JPH0290038A
JPH0290038A JP63243573A JP24357388A JPH0290038A JP H0290038 A JPH0290038 A JP H0290038A JP 63243573 A JP63243573 A JP 63243573A JP 24357388 A JP24357388 A JP 24357388A JP H0290038 A JPH0290038 A JP H0290038A
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pull test
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test
head
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波多野 孝
Koichi Takao
高尾 絋一
Takeshi Kaminou
上濃 猛
Takehiko Komatsu
小松 武彦
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CHIYOUONPA KOGYO KK
Ultrasonic Engineering Co Ltd
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CHIYOUONPA KOGYO KK
Ultrasonic Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、ワイヤボンディングによって組み立てられ
たIC等で構成されるワークに対して、ワイヤのボンデ
ィング強度を試験するにあたり、プルテスト工程によっ
て付加される時間を短縮し、ワーク上のICチ・ノブや
ボンディングワイヤ等の障害によるプルテストピン動作
の制限を縮小し、ワイヤの高さに関係なく引張力や引張
速度、引張保持時間を任意に設定する事ができる、自動
プルテスト装置に関する。
(従来の技術) 従来は、ワイー11のループ中央部をボンディング面の
法線方向−以後Z方向という−に引張り、ワイヤの破断
位置、61I断荷重、接合部のはがれの状態等を観察し
て、ボンド後の接合強度を評価してきた。この方法は比
較的簡単なのでボンディング条件の設定にも利用される
が、破断i大騒であるためワーク全数についての評価が
できなかった。
近年、半導体製品を利用する産業分野が拡大し、その需
要の増加と共に、半導体製品個々の信頼性の向上が強く
要望されるようになった。そこで、ワイヤの一本一本の
接合強度の評価として、ループを形成したワ・(髪すの
中央下OFtにプルテストピンを挿入し、ワイーレノ母
材引張強度よりも低い荷重でZ方向に引張り、ループ高
さの変位量や、接合部のはがれの検出をもって行うプル
テスト方法が、非破壊による(3頼性試験のひとつとし
て利用されるようになった。
その中のひとつに、ボンディング工程の後にプルテスト
専用工程として設けた第1図に示す装置がある。図にお
いてaはリードフレーム、基板などのワーク基板、bは
半導体素子、さらにCはワイヤをそれぞれ示す。この装
置は、アームlが支点3を中心にカム2によって42 
!/I 運動するもので、第2のアーム4の先に固定さ
れたプルテストピン5によって引張力がワイヤに印加さ
れ、その反力によって生ずるアーム1に対する第2のア
ーム40角度変化から引張力をテンシ」ンゲージ6によ
って検出するものである。また第2図は、2ケのプルテ
ストピン7.7′を用意することによって、同時に2本
のワイヤをプルテストする装置を示している。この場合
、プルテストピン7.7′の方向は、それぞれワイヤc
、c’のループ面にほぼ直角にあらかじめ固定されてい
る。またプルテストピン7.7′は、ワイヤc、c’の
ループの中央下に挿入され、それぞれZ方向に引上げら
れる。
次に、ボンディングとプルテストを同一工程で行う従来
公知の方法を第3図に示す。ボンディングツール8の付
近にプルテストピン9を待機させておき(同図a)、第
1ボンド終了後ボンデイングツール8の上昇と後退にあ
わせてプルテストピン9が移動し、第1ボ゛ンデイング
点とff!2ボンディング点の間に進入する(同図b)
、m2ボンドが終了すると、ボンディングツール8と共
にプルテストピン9が上昇してプルテストを行う(同図
C)。
このようにしてボンディング動作と連動してプルテスト
を行う方法も行われている。
(発明が解決しようとするa打題点) はじめに、第1図に示す装置の場合、アーム1が支点3
を中心に揺動運動するためプルテストピン5によって印
加される力の方向がボンディング面の法線方向に一致し
ないので正確なプルテスト荷重がかからなかった。本発
明が解決しようとする第1の問題点は、ボンディング面
の法線方向つまりZ方向に常に平行にプルテスト荷重を
加える機構を実現することである。
次に、第2図に示す装置は、1ワイヤあたり1本の独立
したプルテストピンが必要となり、プルテスト装置の機
端の占める空間による制限をうけたり、1枚のワーク上
に多数のワイヤがある場合でも、プルテストピンの方向
が固定されてしまうので1回にプルテストできる本数に
制限があるなどの問題があった。
また、隣接するワイヤ間の距離が狭い場合やワーク上の
素子とワイヤが近接している場合、プルテストピンの動
きに大きな制限をうける。
これらのことは、特にハイブリッドICのワークにおい
て顕著にいえることである。さらに第3図に示す装置は
、■ワイヤにおけるボンディング時間にプルテスト時間
が付加されることで、消費時間の面において生産性に劣
るところがあった。また待機しているプルテストピンの
位置によって、ワーク上の素子やワイヤがプルテストピ
ンの動きの障害になる場合があった。
(問題を解決するための手段) 以上のような問題を解決するために、この発明において
は、e回転およびZ移動が可能なプルテストピンと、上
記プルテストピンにプルテスト荷重を与える変位−力変
換器と上2変位−力変換器の変位を検知するセンサとを
、それぞれ上記Z移動とは独立にZ移動可能なプルテス
トヘッドに組み込むものとする。
つぎに実施例の1つを第4図に示す。プルテストヘッド
駆動モータ10とガイドレール11によってZ軸方向に
直線運動するプルテストヘッド12にアーム13が取付
けられており、アーム13の先にプルテストピン14が
取付けられている。プルテストピン14は先端に引掛部
15を有し、プルテストピン回転モータ16によってZ
方向に平行な軸の周りに回転ができるようになっている
。この回転をθと名付ける。
アーム13は、プルテストピン14と共にプルテストヘ
ッド12に対してZ方向にスライドできるようにガイド
レール17が設けられている。
そして、プルテストヘッド12に対するアーム13のZ
方向の変位を力に変換する要素としてバネ18が、また
、その変位を検出するセンサ19が、それぞれ取付けら
れている。
その動作順序を第5図に示す。はじめに、プルテストヘ
ッド12をある高さの所で待機させておく。図において
簡単のため、プルテストピン14のθ回転機構の図示を
省略しである。
プルテストピン14の引掛部15の向きをワイヤと平行
になるようにしておき、ボンディング済のワークを載せ
た、X−Y移動およびθ回転可能なワーク台をプルテス
トに最適な場所に移動させる(同図a)。プルテストヘ
ッドI2がプルテストピン14と共に降下し、プルテス
トピン14の引掛部15がワイヤのループ中央横にきた
ところで停止する(同図b)。プルテストピン14がθ
回転し、ワイヤのループの下に引掛部15が入り込む(
同図C)。プルテストヘッド12がプルテストピン14
と共に上昇しく同図d)、プルテストピン14の引掛部
15がワイヤに引掛かるとガイドレール17に従ってア
ーム13がスライドし、バネ18に張力が生じる(同図
e)。プルテストヘッド12が更に上昇するとあらかじ
め設定しておいたプルテスト荷重に達したところで、セ
ンサ19が働いて停止する(同図f)。その状態であら
かじめ設定しておいた時間静止し、その間にワイヤの破
断、接合部のはがれ、ループ高さの異常変位等が生じる
と、バネ18の引張力によりアーム13が上に持ち上り
、センサ19がはずれ、プルテスト不合格と判断する。
またそれらの現象が起こらずに一定時間過ぎると、プル
テスト合格と判断する。いずれがの判断をした後、プル
テストへ・7ド12がプルテストピンン14と共に下降
しく同図g)、引掛部15がワイヤからはずれやすい位
置で停止する。プルテストピン14が回転し引掛部15
がワイヤからはずれ、ワーク台が退避しく同図h)、プ
ルテストへソド夏2がプルテストピン14と共に上昇し
、最初の待機場所で停止する(同図i)。
(発明の効果) この発明は、プルテストヘッドがZ移動を行い、プルテ
ストピンも独立してZ移動するのに加えてθ回転する構
成になっている。そのため、プルテストピンの引掛部を
ワ・fヤと平行に向けて下降させた後、プルテストピン
を回転させて引掛部をワイヤループの下にもぐりこませ
ることができる。したがって、ワイヤが密集していても
、ワイヤ同志の間隔がプルテストピンの引掛部の径より
広ければ、ワイヤを押し広げることなく引掛部をワイヤ
ループの下に進めることができる。また、プルテストピ
ンの引掛部をワイヤの両サイドどちらからでも進入させ
ることができるので、隣接するワイヤの間隔が狭い場合
や、ワーク上の素子等によって1方向からの進入が妨げ
られる場合でも、ある方向からの接近スペースがあれば
その方向から容易にプルテストピンを位置付けることが
できる。また、プルテストピンの動きが、ある支点を中
心とする回転運動ではなくZ軸方向に厳正な直線運動を
するので、ワイヤを引張る力の方向が常にZ軸方向に働
く。そのため、ICチップの高さやワイヤのループ高さ
等に関係なく、常に正確なプルテスト荷重をかけること
ができる。
また、プルテスト荷重は変位−力変換器を調整すること
によって任意に設定でき、荷重をかけている時間も任意
に設定することができるので幅広い条件でプルテストを
行うことができる。上述した効果は、プルテストをボン
ディング工程の中に組み込み、形成されるワイヤループ
1本ごとにプルテストする場合にも、またプルテスト工
程をボンディング工程の後に分けて別にする場合にも等
しく享受できる。さらに、曲工程のワイヤボンディング
に引き続きプルテスト工程を連結する場合には、ワイヤ
ボンダから転送されたデータに基づき、任意の位置にボ
ンディングされたワイヤのプルテストを自動的に行うこ
とができ、またワイヤボンディングの動作に割り込むこ
となくそれと同時に並行してプルテスト作業を行うので
、プルテスト工程によって付加される時間を大幅に短縮
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図は従来のプルテスト装置の機構を表
す側面図の動作説明図であり、第4図および第5図は本
発明によるプルテスト装置を説明する側面断面図および
各部分斜視図である。 ■、4.・アーム、2・・カム、3・・支点、50.プ
ルテストピン、6・・テンションゲージ、7.7′・・
プルテストピン、8・・ボンディングツール、9.・プ
ルテストピン、10.16・・モータ、11.17・・
ガイドレール、12・・プルテストヘッド、13・・ア
ーム、14・・プルテストピン、15・・引tjJ部、
1B・・バネ、19・・センサ、a・・ワ一り基板、b
・・ICチップ、C・・ボンディングワイヤ、A・・ボ
ンディングツールY移動方向、B・・プルテストピンZ
移動方向、C1,ボンディングツールZ移動方向、D、
M・・ワークx−y移動方向、E、H,J、に、N・・
プルテストヘッドZ移動方向、F、  I、  L、 
 0・・プルテストピンZ移動方向、G、P・・プルテ
ストピンθ回転方向。 特許出願人 超音波工業株式会社 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 Θ回転およびZ移動が可能なプルテストピ ンと、上記プルテストピンにプルテスト荷重を与える変
    位−力変換器と、上記変位−力変換器の変位を検知する
    センサとを、それぞれ上記Z移動とは独立にZ移動可能
    なプルテストヘッドに組み込んだ自動プルテスト装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0666551A (ja) * 1992-08-19 1994-03-08 Kajima Corp 地中連続壁掘削機用位置計測装置の共振防止装置
US6758385B2 (en) * 2002-02-01 2004-07-06 F&K Delvotec Bontechnik Gmbh Apparatus for performing a pull test
US7735711B2 (en) 2001-11-07 2010-06-15 F & K Delvotec Bondtechnik Gmbh Method of testing bonded connections, and a wire bonder
CN105033387A (zh) * 2015-08-26 2015-11-11 桂林电子科技大学 一种焊接拔针的制作方法

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CN105033387B (zh) * 2015-08-26 2017-06-23 桂林电子科技大学 一种焊接拔针的制作方法

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