JPH03114240A - ワイヤボンディング方法 - Google Patents

ワイヤボンディング方法

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JPH03114240A
JPH03114240A JP1252640A JP25264089A JPH03114240A JP H03114240 A JPH03114240 A JP H03114240A JP 1252640 A JP1252640 A JP 1252640A JP 25264089 A JP25264089 A JP 25264089A JP H03114240 A JPH03114240 A JP H03114240A
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JP
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capillary
torch electrode
arm
discharge
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JP1252640A
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Hiroshi Miura
三浦 浩史
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Toshiba Mechatronics Co Ltd
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Toshiba Seiki Co Ltd
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Publication date
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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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、ワイヤボンディング方法に関し、特に放電に
よりボールを形成するワイヤボンディング方法に関する
(従来の技術) ボールを用いたワイヤボンディング作業においては、ま
ずキャピラリから突出しているワイヤ端部に放電により
ボールを形成し、その後、前記ワイヤにてICペレット
の電極とリードとを電気的に接続する。
さて、ワイヤボンディングを行なう場合、前記キャピラ
リは超音波振動と加圧力のために生じる摩耗のために、
定期的に交換する必要が生じる。
ところが、キャピラリの装着部であるアームには、キャ
ピラリの位置決め手段が設けられていないため、キャピ
ラリ交換時における装着位置を一定に保つことは困難で
あった。例えば、第4図(a)に示すキャビ91月1)
の位置が、交換前のキャピラリ(1)の装着位置でおる
。ところが、上記−した理由により、キャビ91月1)
を交換したときにア−ム(2)に装着されたキャピラリ
(1)が、下方に多く突出(第4図(b))シたり、上
方に多く突出(第4図(c))シたりしてしまう。この
ように、キャピラリ(1)のアーム(2)への装着位置
がずれていると、ボール形成に支障をきたす。つまり、
放電時に形成されるボール径にばらつきを生じるのはも
ちろんのこと、アーム(2)の下面からのキャピラリ(
1)の突出量が多いと、ボール形成時にキャピラリとト
ーチ電極間に短絡が生じ、また、突出量が少ないと正常
の放電が行えず、いずれの場合においてもボール形成が
確実に行えない。そこで従来は、取り(’Itブ用治具
を用いてキャピラリの装着を正確に行なっていた。
以下にその方法を第5図を用いて説明する。
図示されていない駆動機構により上下動させられるアー
ム(11)の先端部には、締め付はネジ(12)により
開閉される開孔部(lla)が設けられている。
そして、この開孔部(lla)には、キャピラリ(13
)が挿通されている。また、ヒートブロック(14)上
には、取付は用治具(15)が設置されている。
次に動作について説明する。
同図において、まず、ヒートブロック(14)上に取付
は用治具(15)を合わせ面(15a)が、開孔部(1
ia)の真下に位置するように設置する。その後、開孔
部(lla)に上方よりキャピラリ(13)を挿通し、
締めイ」けネジ(12)によりキャピラリ(13)をゆ
るく締めイ」ける。この状態で、アーム(11)をその
下面が取付は用治具(15)の支持部(15b)に接触
するまで下降させる。そこで、作業者はアーム(11)
に対して、キャピラリ(13)を押し下げ、その先端部
を合わせ面(15a)に接触させることにより位置調整
を行った俊、締め付はネジ(12)によりキャピラリ(
13)をアーム(11)に完全に固定する。その後、ア
ーム(11)を第5図に示す位置に復帰させ、ヒートブ
ロック(14)上の取付は用治具(15)を除去しキャ
ピラI、J(13)の装着は完了する。
(発明が解決しようとする課題) このように従来においては、放電によって確実にワイヤ
先端にボールを形成するために、アームに対するキャピ
ラリ(13)の装着を極めて正確に行わなければならな
かった。ざらに、上記した従来例においては、キャピラ
リ(13)をアーム(11)にゆるく装着した後、アー
ム(11)を支持部(15b)に接する位置まで下降さ
せ、その位置においてキャピラリ(13)の位置調整を
行なわなければならないにもかかわらず、アーム(11
)の周囲にはトーチ電極ヤクランパ等の機器が密集して
おり作業が困難であった。
本発明は、上記問題点を解決し、アームに対するキャピ
ラリの装着位置がずれている場合においても、ボール形
成を確実に行なうことが可能で、かつ形成されたボール
径も安定するワイヤボンディング方法を提供することを
目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は、アームに装着したキャピラリ端部より突出し
ているボンディング用ワイヤとトーチ電極との間で放電
を行ない、前記ワイヤ端に形成されたボールを前記キャ
ピラリを介して被接合部に接合するワイヤボンディング
方法において、前記アームに前記キャピラリを装着した
後、前記キャピラリと前記キャピラリの移動軌跡上に配
設した設定部材とを相対移動し接触せしめ、この前記キ
ャピラリと前記設定部材との接触位置または相対移動ω
に基づき、放電時におCプる前記トーチ電極と前記キャ
ピラリとの相対位置関係を設定するようにしたものであ
る。
(作用) 本発明によれば、アームにキャピラリを装着後、その位
置からキャピラリと設定部材とを相対移動し接触せしめ
、このキャピラリと設定部材との接触位置または相対移
動量に基づいて、放電時におけるキャピラリの最適位置
を決定することとなる。
従って、キトピラリの交換前後においてアームに対する
キャピラリの装着位置がずれている場合においても、ボ
ール形成を確実に行うことが可能となる。また、キャピ
ラリの交換前後において、同一条件で放電をさせること
ができるため、形成されるボール径も安定する。
(実施例) 以下、本発明の実施例について、第1図乃至第3図を用
いて説明する。
第1図は、本発明を実施するために使用する一装置の構
成図、第2図は駆動部の構成を示す側面図、第3図(a
)乃至(C)は第1図の動作を示す側面図である。
X軸方向とY軸方向に移動自在なX−Yテーブル(21
)上には、ボンディングヘッド(22)が設置されてお
り、ボンディングヘッド(22)には、アーム(23)
が揺動可能に支持されている。このアーム(23)の端
部には第2図に示すように、一対の平行板(41)が設
けられており、駆動用モータ(24)の駆動により回転
する回転板(42)に突設されたピン(43)が、平行
板(41)間に位置するように構成されている。従って
、駆動用モータ(24)の回転量や回転方向を後述の制
御装置(29)で制御することにより、アーム(23)
の移動量をデジタル的に設定することが可能である。ま
た、アーム(23)の他端部には、キャピラリ(25)
が着脱自在に装着されており、この下方には図示されて
いないソレノイド等の駆動機構により、キャピラリ(2
5)の移動軌跡上へ進退可能なトーチ電極(26)が位
置している。なおボンディングヘッド(22)は、位置
検出器(27)および接触検出器(28)を介して制御
装置(29)に接続されている。位置検出器(27)は
、原点位置に対するアーム(23)の位置を例えば、駆
動用モータ(24)の回転角度に基づき検出し、接触検
出器(28)は、キャピラリ(25)端のトーチ電極(
26)への接触を例えば、アーム(23)の揺動角度変
化量に基づき検知するものである。また、駆動用モータ
(24)は、コントローラ(30)を介して制御装置(
29)に接続されている。
さらに制御装置(29)には、記憶部(31)と演算部
(32)を有する。
次に動作について第3図(a)乃至(C)を用いて説明
する。
まず、記憶部(31)には、放電時におけるトーチ電極
(26)とキャピラリ(25)先端との最適距離a(第
2図)が記憶されているものとする。なお、この最適距
離aとは、キャピラリ(25)から突出しているワイヤ
のテール長、2(第2図)とワイヤ先端とトーチ電極(
26)間との最適スパークギャップS(第2図)等を考
慮した距離のことである。
さて、第3図(a)のように原点位置に位置するアーム
(23)にキサ191月25)を装着した後、コントロ
ールパネル(図示せず)を操作することにより、トーチ
電極(26)の駆動源でおる図示しないソレノイドに電
流を印加し、トーチ電極(26)をキャピラリ(25)
の移動軌跡上へ移動させる。そして、制御装置(29)
からの指令により、駆動用モータ(24)が回転し、キ
サ191月25)はトーチ電極(26)に向けて下降を
開始する。第3図(b)に示すように、このときのキサ
191月25)の下降速度■は、キャピラリ(25)端
がトーチ電極(26)に接触したときに、キャピラリ(
25)端が損傷しない程度の低速度である。そして、第
3図(C)に示すように、キサ151月25)がトーチ
電極(26)に接触すると接触検出器(28)により検
出される。この検出信号が制御装置(29)に送られる
と同時に制御装置(29)は、位置検出器(27)によ
り送られる信号に基づき、原点位置からキサ191月2
5)がトーチ電極(26)に接触するまでのアーム(2
3)の移動量、すなわちキャピラリ(25)の移動量を
値すとして1qることができる。そこで、制御装置(2
9)は、この値すと、記憶部(31)に予め記憶されて
いる放電のための最適距離a(第2図)とを演算部(3
2)に送り、演算部(32)においてその差c (=b
−a)を演算し、演算結果を制御装置(29)に送る。
そこで、この装置を作動させた場合、ワイヤとトーチ電
極(26)との間に放電を行う工程で、制御装置(29
)においては、ボール形成時におけるキサ191月25
)の位置が、アーム(23)の原点位置から値C下降し
たところの位置になるように、駆動用モータ(24)の
回転量を制御する。゛これにより、放電時にお【ブるキ
ャピラリ(25)は、トーチ電極(26)に対して最適
位置に設定されることとなる。放電によりワイヤ先端に
ポールが形成された後は、従来と同様にICペレットの
電極とリード間を電気的に接続する。
上記実施例においては、アーム(23)がその原点位置
から値C下降した位置を放電のための最適位置とした。
このため、キャピラリ(25)を交換する場合には、新
たなキャピラリ(25)をアーム(23)に装着後、上
記したようにアーム(23)を下降させることによりキ
ャピラリ(25)をトーチ電極(26)に接触させ、こ
のときの新たな移動1b−(上述すに相当する)をまず
求める。そして、この移動ff1b′に基づいて値c′
(=b−−a)を算出し、アム(23)を原点位置から
値C−下降させた位置を、放電時のキャピラリ(25)
の位置として設定する。
これにより交換後のキャピラリ(25)の装着位置が、
交換前の位置に比べてずれていたとしても、放電時のキ
サ191月25)の位置を交換前と同様、トーチ電極(
26)に対して最適位置に設定することが可能となり、
またボール径を安定化させることができる。
なお上記一実施例においては、アーム(23)を下降さ
せて値すを測定したが、必ずしもアーム(23)を下降
させる必要はない。例えば、トーチ電極(26)をZ軸
方向に上昇させるようにし、この駆動機構に設けた位置
検出器(27)および接触検出器(28)によりキャピ
ラリ(25)との接触位置を検知するようにしても、値
すを得ることが可能である。
また、キサ191月25)の交換時にアーム(23)を
原点位置に設定したが、これに限らず、キャピラリ(2
5)の交換時におけるアーム(23)の位置を原点位置
以外の別位置に設定してもよい。この場合において、放
電時におけるアーム(23)の位置を上記実施例と同様
に原点位置を基準として求めるには、予め原点位置に対
する上記別位置を位置検出器(27)を用いて検知する
ようにしておけばよい。
また、トーチ電極(26)の駆動源としてソレノイドを
使用したが、他の駆動源、例えばエアシリンダなどに置
き換え可能でおることはいうまでもない。
また、上記実施例においては、トーチ電極(26)を設
定部材として用い、キサ191月25)がこのトーチ電
極(26)に接触するまでの移動量に基づいて、放電時
におけるキサ191月25)の位置を設定するものとし
た。しかしながら、設定部材として、例えばヒートブロ
ック上に基準板をセットし、アーム(23)を下降させ
ることによりキャピラリ(25)をこの基準板に接触さ
せ、この接触するまでのアーム(23)の移動量に基づ
いて、放電時におけるキャピラリ(25)の位置を設定
するようにしてもかまわない。
また、アーム(23)は、揺動する場合で説明したが、
垂直動する場合であってもよい。
また、上記実施例においては、キサ191月25)を下
降させ、トーチ電極(26)と接触するまでの移動量に
基づいて、放電時におけるキャピラリ(25)の位置を
設定したが、移動量ではなく、接触した位置に基づいて
設定するようにしてもよい。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、キャピラリの交換
前後においてアームに対するキャピラリの装着位置がず
れている場合においても、ボール形成を確実に行え、か
つ形成するボール径も安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施するために使用する一装置の溝成
図、第2図は第1図における駆動部の構成を示す側面図
、第3図(a)乃至(C)は第1図の動作を示す側面図
、第4図(a)乃至(C)はキャピラリの装着状態を示
す側面図、第5図は従来のキャピラリの調整方法を示す
側面図である。 21・・・X−Yステージ 22・・・ボンディングヘラ 23・・・アーム 24・・・駆動用モータ 25・・・キャピラリ 26・・・トーチ電極 27・・・位置検出器 28・・・接触検出器 29・・・制御装置 30・・・コントローラ 31・・・記憶部 32・・・演算部。 ド

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アームに装着したキャピラリ端部より突出してい
    るボンディング用ワイヤとトーチ電極との間で放電を行
    ない、前記ワイヤ端に形成されたボールを前記キャピラ
    リを介して被接合部に接合するワイヤボンディング方法
    において、前記アームに前記キャピラリを装着した後、
    前記キャピラリと前記キャピラリの移動軌跡上に配設し
    た設定部材とを相対移動し接触せしめ、この前記キャピ
    ラリと前記設定部材との接触位置または相対移動量に基
    づき、放電時における前記トーチ電極と前記キャピラリ
    との相対位置関係を設定することを特徴とするワイヤボ
    ンディング方法。
  2. (2)前記設定部材がトーチ電極であることを特徴とす
    る請求項1記載のワイヤボンディング方法。
JP1252640A 1989-09-28 1989-09-28 ワイヤボンディング方法 Pending JPH03114240A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100341093B1 (ko) * 2000-01-25 2002-06-20 정형식 다기능 지압기
KR100435899B1 (ko) * 2001-12-28 2004-06-12 동부전자 주식회사 캐필러리 위치보정장치
JP2011040780A (ja) * 2003-08-21 2011-02-24 Hesse & Knipps Gmbh ボンディングヘッドエレメントの位置合わせ方法及び超音波ボンダー
US8293043B2 (en) * 2006-07-24 2012-10-23 Asm Assembly Automation Ltd Automatic level adjustment for die bonder

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