JPH0421341B2 - - Google Patents
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- JPH0421341B2 JPH0421341B2 JP60035402A JP3540285A JPH0421341B2 JP H0421341 B2 JPH0421341 B2 JP H0421341B2 JP 60035402 A JP60035402 A JP 60035402A JP 3540285 A JP3540285 A JP 3540285A JP H0421341 B2 JPH0421341 B2 JP H0421341B2
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- tool
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、集積回路チツプと該チツプを外部回
路へ接続する為に装着したリードフレームとの間
を細いリードワイヤでボンデイングする新規なリ
ードワイヤボンデイング装置に関するものであ
る。本発明は、ボールボンデイング装置のキヤピ
ラリボンデイング工具内に保持されているリード
ワイヤの端部を集積回路チツプのダイパツドへボ
ールボンデイングさせ且つ該ボールボンドから離
隔したリードワイヤのセグメントをリードフレー
ムフインガへウエツジボンデイングさせる為の新
規な方法を提供するものである。本発明は、連続
的なボールボンドウエツジボンドサイクルの間一
層確実なボンドとする為に増加した溶接乃至ボン
デイング表面積を提供するものである。
路へ接続する為に装着したリードフレームとの間
を細いリードワイヤでボンデイングする新規なリ
ードワイヤボンデイング装置に関するものであ
る。本発明は、ボールボンデイング装置のキヤピ
ラリボンデイング工具内に保持されているリード
ワイヤの端部を集積回路チツプのダイパツドへボ
ールボンデイングさせ且つ該ボールボンドから離
隔したリードワイヤのセグメントをリードフレー
ムフインガへウエツジボンデイングさせる為の新
規な方法を提供するものである。本発明は、連続
的なボールボンドウエツジボンドサイクルの間一
層確実なボンドとする為に増加した溶接乃至ボン
デイング表面積を提供するものである。
集積回路チツプ乃至はダイと外部回路へ接続す
る為に該ダイが搭載されているリードフレームと
の間においてリードワイヤをボンデイング乃至は
溶接することは、現在、手動、半自動、及び自動
リードワイヤボンデイング装置によつて行なわれ
ている。１ミルの直径の金のボンデイングワイヤ
の如き細いリードワイヤがキヤピラリボンデイン
グ工具内に保持されて、リードワイヤが工具の端
部を越えて突出する。このボンデイング工具は工
具ホルダアーム内に装着されており、該アームは
ボンデイング装置の可動ボンデイングヘツドの構
成要素である。ボンデイング工具は適宜ボンデイ
ング装置加工物ホルダの案内部内に保持されてい
るリードフレーム片上方に取り付けられている。
一層高精度レベルにおいては、ボンデイング工具
をリードフレームの１つの上に装着した集積回路
チツプのメタライズしたダイパツドの上方に位置
させ、次いでリードフレームフインガの上方へ位
置させる。
る為に該ダイが搭載されているリードフレームと
の間においてリードワイヤをボンデイング乃至は
溶接することは、現在、手動、半自動、及び自動
リードワイヤボンデイング装置によつて行なわれ
ている。１ミルの直径の金のボンデイングワイヤ
の如き細いリードワイヤがキヤピラリボンデイン
グ工具内に保持されて、リードワイヤが工具の端
部を越えて突出する。このボンデイング工具は工
具ホルダアーム内に装着されており、該アームは
ボンデイング装置の可動ボンデイングヘツドの構
成要素である。ボンデイング工具は適宜ボンデイ
ング装置加工物ホルダの案内部内に保持されてい
るリードフレーム片上方に取り付けられている。
一層高精度レベルにおいては、ボンデイング工具
をリードフレームの１つの上に装着した集積回路
チツプのメタライズしたダイパツドの上方に位置
させ、次いでリードフレームフインガの上方へ位
置させる。
この様なリードワイヤボンデイング装置の例と
しては、米国特許第3643321号に記載されている、
アメリカ、ペンシルバニア19044、ホーサムのク
リツケアンドソフアインダストリーズ、インコー
ポレイテツド（Ｋ＆Ｓ）によつて製造されている
手動乃至は半自動モデルの高速テイルレス熱圧着
ボールボンダ、モデル478があり、又Ｋ＆Ｓのモ
デル1418／1419、デジタルボンデイングヘツド付
き自動高速ワイヤボンダがあり、又Ｋ＆Ｓのモデ
ル1482、自動ワイヤボンダがある。その他の従来
例のリードワイヤボンデイング装置としては、米
国特許第4323759号及び第4098447号に記載されて
いる、英国、アービントン、溶接研究所のものが
ある。
しては、米国特許第3643321号に記載されている、
アメリカ、ペンシルバニア19044、ホーサムのク
リツケアンドソフアインダストリーズ、インコー
ポレイテツド（Ｋ＆Ｓ）によつて製造されている
手動乃至は半自動モデルの高速テイルレス熱圧着
ボールボンダ、モデル478があり、又Ｋ＆Ｓのモ
デル1418／1419、デジタルボンデイングヘツド付
き自動高速ワイヤボンダがあり、又Ｋ＆Ｓのモデ
ル1482、自動ワイヤボンダがある。その他の従来
例のリードワイヤボンデイング装置としては、米
国特許第4323759号及び第4098447号に記載されて
いる、英国、アービントン、溶接研究所のものが
ある。
集積回路チツプのダイパツドとリードフレーム
フインガとの間におけるリードワイヤのボンデイ
ングは通常ボールボンドウエツジボンドサイクル
によつて行なわれる。キヤピラリボンデイング工
具の下側に延在するリードワイヤの端部に、例え
ば、ボンデイングワイヤとシールド乃至はシユラ
ウド電極との間のアーク放電によつて球状のボー
ルを形成する。固化した後に、リードワイヤ端部
の金属ボールをメタライズしたダイパツドと密接
させ、典型的には、ボンデイング工具へ超音波ボ
ンデイングエネルギを印加することによつてボン
ドを形成する。加工物ホルダを高温度に維持し且
つボンデイング工具へ特定した第１ボンド力を印
加することによつてボンデイング中に熱圧着を使
用することも可能である。
フインガとの間におけるリードワイヤのボンデイ
ングは通常ボールボンドウエツジボンドサイクル
によつて行なわれる。キヤピラリボンデイング工
具の下側に延在するリードワイヤの端部に、例え
ば、ボンデイングワイヤとシールド乃至はシユラ
ウド電極との間のアーク放電によつて球状のボー
ルを形成する。固化した後に、リードワイヤ端部
の金属ボールをメタライズしたダイパツドと密接
させ、典型的には、ボンデイング工具へ超音波ボ
ンデイングエネルギを印加することによつてボン
ドを形成する。加工物ホルダを高温度に維持し且
つボンデイング工具へ特定した第１ボンド力を印
加することによつてボンデイング中に熱圧着を使
用することも可能である。
次いで、キヤピラリボンデイング工具をボール
ボンド及びダイ上方のレベルへ上昇させ、リード
ワイヤをボンデイング工具内のキヤピラリ通路を
介して供給する。次いで、ボンデイング工具及び
リードフレームを相互に移動させ、ボールボンド
から離隔したリードワイヤのセグメントをリード
フレームフインガ上の別の位置へボンデイングさ
せる。この新しい位置において、リードワイヤを
リードフレームフインガの表面と密接させて所謂
「ウエツジボンド」乃至は「溶接」を形成する。
ウエツジボンドは第２ボンド力でリードフレーム
フインガの表面に対してリードワイヤ上に押圧さ
れているボンデイング工具の側部先端によつて形
成される。この場合も、ボンドは典型的にボンデ
イング工具へ超音波ボンデイングエネルギを印加
することによつて形成される。熱圧着でもウエツ
ジボンドを形成させることが可能である。通常、
ウエツジボンド又は溶接の為にボンデイング工具
へ印加される第２ボンド力は、ボールボンデイン
グの為にボンデイング工具へ印加される第１ボン
ド力と異なりそれよりも大きい。
ボンド及びダイ上方のレベルへ上昇させ、リード
ワイヤをボンデイング工具内のキヤピラリ通路を
介して供給する。次いで、ボンデイング工具及び
リードフレームを相互に移動させ、ボールボンド
から離隔したリードワイヤのセグメントをリード
フレームフインガ上の別の位置へボンデイングさ
せる。この新しい位置において、リードワイヤを
リードフレームフインガの表面と密接させて所謂
「ウエツジボンド」乃至は「溶接」を形成する。
ウエツジボンドは第２ボンド力でリードフレーム
フインガの表面に対してリードワイヤ上に押圧さ
れているボンデイング工具の側部先端によつて形
成される。この場合も、ボンドは典型的にボンデ
イング工具へ超音波ボンデイングエネルギを印加
することによつて形成される。熱圧着でもウエツ
ジボンドを形成させることが可能である。通常、
ウエツジボンド又は溶接の為にボンデイング工具
へ印加される第２ボンド力は、ボールボンデイン
グの為にボンデイング工具へ印加される第１ボン
ド力と異なりそれよりも大きい。
ボールボンド及びウエツジボンドの両方の場合
において、ボンデイング工具への超音波ボンデイ
ングエネルギの印加は工具を更に移動させる前に
終了される。従つて、ボンドされ溶接される表面
の接合はボンデイング工具を上昇させる前に完了
される。次いで、ボンデイングヘツド上のクラン
プでリードワイヤをクランプし且つボンデイング
ヘツドと、ボンデイング工具と、リードワイヤと
をウエツジボンド上方へ上昇させてリードワイヤ
をウエツジボンドに隣接する弱体化したネツクで
分離させることによつてウエツジボンドの直上で
切断させる。ボールボンデイング及びウエツジボ
ンデイングに関するその他の背景技術は日本特許
第59−35484号及び米国特許第4390771号に開示さ
れている。
において、ボンデイング工具への超音波ボンデイ
ングエネルギの印加は工具を更に移動させる前に
終了される。従つて、ボンドされ溶接される表面
の接合はボンデイング工具を上昇させる前に完了
される。次いで、ボンデイングヘツド上のクラン
プでリードワイヤをクランプし且つボンデイング
ヘツドと、ボンデイング工具と、リードワイヤと
をウエツジボンド上方へ上昇させてリードワイヤ
をウエツジボンドに隣接する弱体化したネツクで
分離させることによつてウエツジボンドの直上で
切断させる。ボールボンデイング及びウエツジボ
ンデイングに関するその他の背景技術は日本特許
第59−35484号及び米国特許第4390771号に開示さ
れている。
ボールボンドウエツジボンドサイクルを実施す
るに当たり、典型的に、ボールボンデイング装置
はボールボンデイングの最中に、例えば、リード
ワイヤの寸法及び金属組成に応じて約30乃至50グ
ラムのオーダの第１ボンド力をボンデイング工具
へ印加する。ウエツジボンデイングの最中に、第
１ボンド力よりも大きな、例えば、リードワイヤ
金属の組成及びワイヤの直径に応じて約80乃至
100グラム以上のオーダの第２ボンド力をボンデ
イング工具へ印加させウエツジボンドの端部にお
いてリードワイヤを押圧し、弱体化させ、且つ部
分的に切断する。次いで、リードワイヤをボンデ
イングヘツドでクランプし且つボンデイングヘツ
ド及びボンデイング工具を上昇させることによつ
て弱体化した端部において完全に切断させ分離さ
せることが可能である。
るに当たり、典型的に、ボールボンデイング装置
はボールボンデイングの最中に、例えば、リード
ワイヤの寸法及び金属組成に応じて約30乃至50グ
ラムのオーダの第１ボンド力をボンデイング工具
へ印加する。ウエツジボンデイングの最中に、第
１ボンド力よりも大きな、例えば、リードワイヤ
金属の組成及びワイヤの直径に応じて約80乃至
100グラム以上のオーダの第２ボンド力をボンデ
イング工具へ印加させウエツジボンドの端部にお
いてリードワイヤを押圧し、弱体化させ、且つ部
分的に切断する。次いで、リードワイヤをボンデ
イングヘツドでクランプし且つボンデイングヘツ
ド及びボンデイング工具を上昇させることによつ
て弱体化した端部において完全に切断させ分離さ
せることが可能である。
ボンデイング工具における第１及び第２ボンデ
イング力は、通常、ボンデイング工具又は工具ホ
ルダ上に載置されている部品の重量によつて付与
するか、ボンデイング工具と工具ホルダと工具持
ち上げ器とその他の支持部品とに特定したスプリ
ング張力を付与するか、又はボンデイングヘツド
又はボンデイング工具支持部品へ付与される駆動
モータの駆動力によつて付与される。現在市販さ
れているボールボンデイング装置の欠点は、超音
波ボンデイングエネルギの印加が典型的に特定し
たボンデイング力の付与の後に発生するというこ
とである。従つて、超音波ボンデイングエネルギ
は、リードワイヤを、例えば、25グラムのオーダ
の力でダイパツド乃至はリードフレームフインガ
基板に当接した後に工具へ印加されている。
イング力は、通常、ボンデイング工具又は工具ホ
ルダ上に載置されている部品の重量によつて付与
するか、ボンデイング工具と工具ホルダと工具持
ち上げ器とその他の支持部品とに特定したスプリ
ング張力を付与するか、又はボンデイングヘツド
又はボンデイング工具支持部品へ付与される駆動
モータの駆動力によつて付与される。現在市販さ
れているボールボンデイング装置の欠点は、超音
波ボンデイングエネルギの印加が典型的に特定し
たボンデイング力の付与の後に発生するというこ
とである。従つて、超音波ボンデイングエネルギ
は、リードワイヤを、例えば、25グラムのオーダ
の力でダイパツド乃至はリードフレームフインガ
基板に当接した後に工具へ印加されている。
例えば25グラムのオーダの印加されたボンデイ
ング力のスレツシユホールドレベルを検知する方
法を第１図及び第２図の従来のＫ＆Ｓボンデイン
グ装置に模式的に示してある。模式的に示したボ
ンデイング工具１０は工具ホルダ乃至は工具保持
アーム１２内に支持されており、該アーム１２は
ボンデイング装置の可動ボンデイングヘツドの一
部を構成している。工具ホルダ持ち上げ器乃至は
工具ホルダ持ち上げアーム１４もボンデイング装
置の一部を構成しており、工具ホルダ１２を上下
運動させるが、工具ホルダ持ち上げ器１４と工具
ホルダ１２との間には幾らかの遊びがあり相対的
に移動する。下降運動の間、工具ホルダ持ち上げ
器１４及び工具ホルダ１２は、ボンデイング工具
１０へ所望のボンデイング力を印加すべく選択さ
れたスプリング定数Ｋを持つたスプリングカツプ
リング１５によつて結合されている。工具ホルダ
持ち上げ器１４は、偏心して取り付けられている
接続ロツド１７及び関連したリンク及びカツプリ
ングを介してサーボモータによつて駆動されるク
ランク１６によつて上下運動される。サーボモー
タで作動されるクランク１６及び接続ロツド１７
は、後に第５Ｂ図に関して説明するサーボモータ
及び制御ループによつて駆動される。ボールボン
デイング及びウエツジボンデイングの為に接続ロ
ツド１７によつて駆動される工具ホルダ持ち上げ
器１４及び工具ホルダ１２の下降運動の間、ボン
デイング工具は、スプリング定数Ｋ及びロツド１
７の行程によつて決定されるスプリングの圧縮深
さに比例する所望のボンデイング力で、集積回路
チツプ又はリードフレームフインガの何れかであ
る基板１８に当接させる。
ング力のスレツシユホールドレベルを検知する方
法を第１図及び第２図の従来のＫ＆Ｓボンデイン
グ装置に模式的に示してある。模式的に示したボ
ンデイング工具１０は工具ホルダ乃至は工具保持
アーム１２内に支持されており、該アーム１２は
ボンデイング装置の可動ボンデイングヘツドの一
部を構成している。工具ホルダ持ち上げ器乃至は
工具ホルダ持ち上げアーム１４もボンデイング装
置の一部を構成しており、工具ホルダ１２を上下
運動させるが、工具ホルダ持ち上げ器１４と工具
ホルダ１２との間には幾らかの遊びがあり相対的
に移動する。下降運動の間、工具ホルダ持ち上げ
器１４及び工具ホルダ１２は、ボンデイング工具
１０へ所望のボンデイング力を印加すべく選択さ
れたスプリング定数Ｋを持つたスプリングカツプ
リング１５によつて結合されている。工具ホルダ
持ち上げ器１４は、偏心して取り付けられている
接続ロツド１７及び関連したリンク及びカツプリ
ングを介してサーボモータによつて駆動されるク
ランク１６によつて上下運動される。サーボモー
タで作動されるクランク１６及び接続ロツド１７
は、後に第５Ｂ図に関して説明するサーボモータ
及び制御ループによつて駆動される。ボールボン
デイング及びウエツジボンデイングの為に接続ロ
ツド１７によつて駆動される工具ホルダ持ち上げ
器１４及び工具ホルダ１２の下降運動の間、ボン
デイング工具は、スプリング定数Ｋ及びロツド１
７の行程によつて決定されるスプリングの圧縮深
さに比例する所望のボンデイング力で、集積回路
チツプ又はリードフレームフインガの何れかであ
る基板１８に当接させる。
ボンデイング工具ホルダ１２は、電気的検知を
与える不図示の電気回路へ接続されている電気的
コンタクト２０において工具ホルダ持ち上げ器１
４に当接する。電気的コンタクト２０は、ボンデ
イング工具の垂直上方向運動の間、即ち接続ロツ
ド１７の上方向行程の大部分の間、閉じられてい
る。更に、電気的コンタクトは、ボンド力スプリ
ング１５上の印加された圧縮力がスプリングを圧
縮始めてコンタクト２０を分離させこれらのコン
タクトを開放させる迄、下降行程の間は閉じられ
ている。印加された圧縮力乃至はボンデイング力
が、例えば、25グラムのオーダのレベルに到達す
るとコンタクト２０が開放する様にこれらの要素
は通常構成され且つ配設されている。
与える不図示の電気回路へ接続されている電気的
コンタクト２０において工具ホルダ持ち上げ器１
４に当接する。電気的コンタクト２０は、ボンデ
イング工具の垂直上方向運動の間、即ち接続ロツ
ド１７の上方向行程の大部分の間、閉じられてい
る。更に、電気的コンタクトは、ボンド力スプリ
ング１５上の印加された圧縮力がスプリングを圧
縮始めてコンタクト２０を分離させこれらのコン
タクトを開放させる迄、下降行程の間は閉じられ
ている。印加された圧縮力乃至はボンデイング力
が、例えば、25グラムのオーダのレベルに到達す
るとコンタクト２０が開放する様にこれらの要素
は通常構成され且つ配設されている。
該コンタクトが開放すると、不図示の電気回路
及びセンサがボンデイング装置の超音波発生器を
ターンオンさせ且つ超音波発生器から工具ホルダ
及びボンデイング工具１０への超音波ボンデイン
グエネルギの印加を開始する。その結果、超音波
パワーの制御は機械的力の印加と機械的コンタク
トの開放とに依存している。
及びセンサがボンデイング装置の超音波発生器を
ターンオンさせ且つ超音波発生器から工具ホルダ
及びボンデイング工具１０への超音波ボンデイン
グエネルギの印加を開始する。その結果、超音波
パワーの制御は機械的力の印加と機械的コンタク
トの開放とに依存している。
適宜の基板に当接するリードワイヤの超音波ボ
ンデイングエネルギ及び超音波振動を開始する為
の機械的な検知の従来の方法における欠点は、溶
接乃至はボンデイング面積が不完全となつたり減
少されることである。この超音波ボンデイングエ
ネルギを開始し且つ制御する方法から発生する限
定された劣悪な溶接乃至はボンデイング表面積を
第３図に平面図で模式的に示してあり、集積回路
チツプのダイパツド２４から圧縮されたボンデイ
ングボールを除去した後のボールボンド箇所２２
を示している。不規則な線で示したボンデイング
表面装積２５は円形のボールボンド箇所の周辺の
周りの周辺帯状領域に制限されている。これは、
超音波ボンデイングエネルギが工具に到達する
と、ボールの中心が基板に接触し且つボールが実
質的に圧縮された後に、圧縮表面の超音波振動が
開始される。その時迄、コンタクトの主要力担持
領域は周辺帯状領域であり、球状のボンデイング
ボールがダイパツド基板に対して圧縮され且つ平
坦化されるに従い外側へ拡大する。屡々見受けら
れることであるが、リードワイヤと基板との２つ
の金属の間の混合溶接においては、使用可能なボ
ンデイング表面の僅かな部分のみが実際に酸化す
るに過ぎない。実際上、溶接表面積乃至はボンデ
イング表面積は、超音波ボンデイングエネルギの
印加からの超音波振動と共に実効的な熱圧着乃至
はボンデイング力の一致する区域に制限される。
その結果、ボールボンデイング箇所の中央におけ
る実質的に中央区域２６は溶接されないままであ
る。
ンデイングエネルギ及び超音波振動を開始する為
の機械的な検知の従来の方法における欠点は、溶
接乃至はボンデイング面積が不完全となつたり減
少されることである。この超音波ボンデイングエ
ネルギを開始し且つ制御する方法から発生する限
定された劣悪な溶接乃至はボンデイング表面積を
第３図に平面図で模式的に示してあり、集積回路
チツプのダイパツド２４から圧縮されたボンデイ
ングボールを除去した後のボールボンド箇所２２
を示している。不規則な線で示したボンデイング
表面装積２５は円形のボールボンド箇所の周辺の
周りの周辺帯状領域に制限されている。これは、
超音波ボンデイングエネルギが工具に到達する
と、ボールの中心が基板に接触し且つボールが実
質的に圧縮された後に、圧縮表面の超音波振動が
開始される。その時迄、コンタクトの主要力担持
領域は周辺帯状領域であり、球状のボンデイング
ボールがダイパツド基板に対して圧縮され且つ平
坦化されるに従い外側へ拡大する。屡々見受けら
れることであるが、リードワイヤと基板との２つ
の金属の間の混合溶接においては、使用可能なボ
ンデイング表面の僅かな部分のみが実際に酸化す
るに過ぎない。実際上、溶接表面積乃至はボンデ
イング表面積は、超音波ボンデイングエネルギの
印加からの超音波振動と共に実効的な熱圧着乃至
はボンデイング力の一致する区域に制限される。
その結果、ボールボンデイング箇所の中央におけ
る実質的に中央区域２６は溶接されないままであ
る。
第４図に模式的に示した如く、溶接乃至はボン
デイング表面積に関する同様の制限はウエツジ型
ボンドにおいて発生するが、この場合、ウエツジ
型ボンドはリードワイヤ３０をリードフレームフ
インガ３２から持ち上げることによつて分離され
る。実効的な溶接乃至ボンデイング表面積３３
は、長尺ウエツジボンド２８の周辺部において長
尺乃至は楕円形状の周辺帯状部へ制限されてい
る。ウエツジボンド箇所におけるリードワイヤ３
０の中央部分３４は基板へ溶接されないままであ
る。
デイング表面積に関する同様の制限はウエツジ型
ボンドにおいて発生するが、この場合、ウエツジ
型ボンドはリードワイヤ３０をリードフレームフ
インガ３２から持ち上げることによつて分離され
る。実効的な溶接乃至ボンデイング表面積３３
は、長尺ウエツジボンド２８の周辺部において長
尺乃至は楕円形状の周辺帯状部へ制限されてい
る。ウエツジボンド箇所におけるリードワイヤ３
０の中央部分３４は基板へ溶接されないままであ
る。
ボールボンド及びウエツジボンドの両方の中心
における溶接の欠陥の為に、溶接強度は劣化し、
両ボンドにおける最大引張強度は減少されてい
る。本発明者の実験的解析によれば、リードワイ
ヤをボールボンド及びウエツジボンドで圧縮させ
て第１又は第２ボンデイング力の印加からその後
の超音波ボンデイングエネルギの印加迄の実質的
な遅れがある為にこの次善のボンデイング及び溶
接が支配的となる。開始及び制御の為のボンド力
を検知する機械的方法は更に超音波ボンデイング
エネルギの印加及びオンセツトを遅延させる。
における溶接の欠陥の為に、溶接強度は劣化し、
両ボンドにおける最大引張強度は減少されてい
る。本発明者の実験的解析によれば、リードワイ
ヤをボールボンド及びウエツジボンドで圧縮させ
て第１又は第２ボンデイング力の印加からその後
の超音波ボンデイングエネルギの印加迄の実質的
な遅れがある為にこの次善のボンデイング及び溶
接が支配的となる。開始及び制御の為のボンド力
を検知する機械的方法は更に超音波ボンデイング
エネルギの印加及びオンセツトを遅延させる。
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであ
つて、上述した如き従来技術の欠点を解消し、ダ
イパツド及びリードフレームフインガにおいてリ
ードワイヤの溶接乃至ボンデイング表面積を増加
させることによつて集積回路チツプとリードフレ
ームとの間においてリードワイヤの改良したボン
デイングを提供することを目的とする。
つて、上述した如き従来技術の欠点を解消し、ダ
イパツド及びリードフレームフインガにおいてリ
ードワイヤの溶接乃至ボンデイング表面積を増加
させることによつて集積回路チツプとリードフレ
ームとの間においてリードワイヤの改良したボン
デイングを提供することを目的とする。
本発明の１特徴によれば、連続的なボールボン
ドウエツジボンドサイクルの間にボンデイング工
具に保持されているリードワイヤの端部を集積回
路チツプのダイパツドへボールボンデイングさせ
且つ該ボールボンドから離隔したリードワイヤの
部分をリードフレームフインガへウエツジボンデ
イングさせる可動ボンデイングヘツド及びキヤピ
ラリボンデイング工具と、該ボンデイング工具へ
超音波ボンデイングエネルギを印加する超音波発
生器と、ボールボンドに次いでウエツジボンドに
特定したボンデイング工具力を付与するボンド力
手段と、ボールボンドウエツジボンドサイクルに
おけるステツプを開始すると共に同期するデジタ
ル制御信号を発生する論理制御手段と、ボールボ
ンドウエツジボンドサイクルを通して前記ボンデ
イングヘツド及びボンデイング工具の運動を制御
する為にＺ運動アナログ速度波形を発生するサー
ボ制御手段と、ボンデイング工具位置検出手段で
あつて集積回路チツプのダイパツドへ向い下降運
動の間でボールボンデイングする為にボンデイン
グ工具に接新する前に前記ボンデイングヘツド及
びボンデイング工具の第１位置に対応して第１出
力信号を発生し且つウエツジボンデイングする為
に前記ボンデイング工具に接触する前にリードフ
レームフインガへ向かつて下降する運動の間に前
記ボンデイングヘツド及びボンデイング工具の第
２位置に対応する第２出力信号を発生する様に構
成され且つ配設されている位置検出手段と、前記
第１及び第２出力信号を本ボンデイング装置の超
音波発生器へ結合させてボールボンデイング及び
ウエツジボンデイングを夫々行なう為に前記ボン
デイング工具の接触の前に前記ボンデイング工具
へ超音波エネルギを印加させて接触と共に溶接及
びボンデイングを開始し且つボンデイング表面積
を最適化させる結合手段とを有する改良したリー
ドワイヤボールボンデイング装置が提供される。
ドウエツジボンドサイクルの間にボンデイング工
具に保持されているリードワイヤの端部を集積回
路チツプのダイパツドへボールボンデイングさせ
且つ該ボールボンドから離隔したリードワイヤの
部分をリードフレームフインガへウエツジボンデ
イングさせる可動ボンデイングヘツド及びキヤピ
ラリボンデイング工具と、該ボンデイング工具へ
超音波ボンデイングエネルギを印加する超音波発
生器と、ボールボンドに次いでウエツジボンドに
特定したボンデイング工具力を付与するボンド力
手段と、ボールボンドウエツジボンドサイクルに
おけるステツプを開始すると共に同期するデジタ
ル制御信号を発生する論理制御手段と、ボールボ
ンドウエツジボンドサイクルを通して前記ボンデ
イングヘツド及びボンデイング工具の運動を制御
する為にＺ運動アナログ速度波形を発生するサー
ボ制御手段と、ボンデイング工具位置検出手段で
あつて集積回路チツプのダイパツドへ向い下降運
動の間でボールボンデイングする為にボンデイン
グ工具に接新する前に前記ボンデイングヘツド及
びボンデイング工具の第１位置に対応して第１出
力信号を発生し且つウエツジボンデイングする為
に前記ボンデイング工具に接触する前にリードフ
レームフインガへ向かつて下降する運動の間に前
記ボンデイングヘツド及びボンデイング工具の第
２位置に対応する第２出力信号を発生する様に構
成され且つ配設されている位置検出手段と、前記
第１及び第２出力信号を本ボンデイング装置の超
音波発生器へ結合させてボールボンデイング及び
ウエツジボンデイングを夫々行なう為に前記ボン
デイング工具の接触の前に前記ボンデイング工具
へ超音波エネルギを印加させて接触と共に溶接及
びボンデイングを開始し且つボンデイング表面積
を最適化させる結合手段とを有する改良したリー
ドワイヤボールボンデイング装置が提供される。
本発明の別の特徴によれば、連続的なボールボ
ンドウエツジボンドサイクルの間にボンデイング
工具に保持されているリードワイヤの端部を集積
回路チツプのダイパツドへボールボンデイングさ
せ且つ該ボールボンドから離隔したリードワイヤ
の部分をリードフレームフインガへウエツジボン
デイングさせる可動ボンデイングヘツド及びキヤ
ピラリボンデイング工具と、該ボンデイング工具
へ超音波ボンデイングエネルギを印加する超音波
発生器と、ボールボンドに次いでウエツジボンド
に特定したボンデイング工具力を付与するボンド
力手段と、ボールボンドウエツジボンドサイクル
におけるステツプを開始すると共に同期するデジ
タル制御信号を発生する論理制御手段と、ボール
ボンドウエツジボンドサイクルを通して前記ボン
デイングヘツド及びボンデイング工具の運動を制
御する為にＺ運動アナログ速度波形を発生するサ
ーボ制御手段と、ボールボンデイングの間前記ボ
ンデイング工具及びリードワイヤの集積回路チツ
プのダイパツドとの初期的な接触を電気的に検知
する電気回路手段であつて初期的接触を電気的に
検知すると作動信号を供給する電気回路手段と、
前記作動信号を前記超音波発生器へ結合させて前
記超音波発生器を作動させると共にターンオンさ
せて初期的接触を電気的に検知すると実質的に超
音波ボンデイングエネルギを前記ボンデイング工
具へ印加させる結合手段とを有する改良したリー
ドワイヤボンデイング装置が提供される。
ンドウエツジボンドサイクルの間にボンデイング
工具に保持されているリードワイヤの端部を集積
回路チツプのダイパツドへボールボンデイングさ
せ且つ該ボールボンドから離隔したリードワイヤ
の部分をリードフレームフインガへウエツジボン
デイングさせる可動ボンデイングヘツド及びキヤ
ピラリボンデイング工具と、該ボンデイング工具
へ超音波ボンデイングエネルギを印加する超音波
発生器と、ボールボンドに次いでウエツジボンド
に特定したボンデイング工具力を付与するボンド
力手段と、ボールボンドウエツジボンドサイクル
におけるステツプを開始すると共に同期するデジ
タル制御信号を発生する論理制御手段と、ボール
ボンドウエツジボンドサイクルを通して前記ボン
デイングヘツド及びボンデイング工具の運動を制
御する為にＺ運動アナログ速度波形を発生するサ
ーボ制御手段と、ボールボンデイングの間前記ボ
ンデイング工具及びリードワイヤの集積回路チツ
プのダイパツドとの初期的な接触を電気的に検知
する電気回路手段であつて初期的接触を電気的に
検知すると作動信号を供給する電気回路手段と、
前記作動信号を前記超音波発生器へ結合させて前
記超音波発生器を作動させると共にターンオンさ
せて初期的接触を電気的に検知すると実質的に超
音波ボンデイングエネルギを前記ボンデイング工
具へ印加させる結合手段とを有する改良したリー
ドワイヤボンデイング装置が提供される。
本発明の更に別の特徴によれば、連続的なボー
ルボンドウエツジボンドサイクルの間にボールボ
ンデイング装置のキヤピラリボンデイング工具内
に保持されているリードワイヤの端部をボールボ
ンデイングし且つ該ボールボンドから離隔したリ
ードワイヤのセグメントをリードフレームへウエ
ツジボンデイングする改良た方法において、超音
波ボンデイングエネルギを発生すると共にボール
ボンデイング及びウエツジボンデイングを行なう
為に該超音波ボンデイングエネルギを前記ボンデ
イング工具へ印加させ、ボールボンデイングの間
第１ボンド力を前記ボンデイング工具へ印加し、
ウエツジボンデイングの間第２ボンド力を前記ボ
ンデイング工具へ印加し、ボールボンドウエツジ
ボンドサイクルのステツプを開始し同期をとる為
にデジタル論理制御信号を発生し、該ボールボン
ドウエツジボンドサイクルを介して前記ボンデイ
ング工具の運動を制御する為のＺ運動アナログ速
度波形を発生し、該ボールボンドウエツジボンド
サイクルの間前記ボンデイング工具の位置及び運
動を検知し、ボールボンデイングを行なう為に前
記ボンデイング工具によつて接触する前に集積回
路チツプのダイパツドへ向かつて下降する前記ボ
ンデイング工具の運動の間に前記ボンデイング工
具の第１位置に対応する第１出力信号を発生し、
ボールボンデイングを行なう為に前記ボンデイン
グ工具が触する前に前記第１出力信号に応答して
超音波ボンデイングエネルギを前記ボンデイング
工具へ印加してその際に接触と共にボンデイング
を開始させてボンデイング表面積を増加させ、ウ
エツジボンデイングを行なう為に前記ボンデイン
グ工具の接触の前にリードフレームフインガへ向
かつて下降する前記ボンデイング工具の運動の間
に前記ボンデイング工具の第２位置に対応する第
２出力信号を発生し、ウエツジボンデイングを行
なう為に前記ボンデイング工具の接触の前に超音
波ボンデイングエネルギを前記ボンデイング工具
へ印加してその際に接触と共にボンデイングを開
始させてボンデイング表面積を増加させる、上記
各ステツプを有する方法が提供される。
ルボンドウエツジボンドサイクルの間にボールボ
ンデイング装置のキヤピラリボンデイング工具内
に保持されているリードワイヤの端部をボールボ
ンデイングし且つ該ボールボンドから離隔したリ
ードワイヤのセグメントをリードフレームへウエ
ツジボンデイングする改良た方法において、超音
波ボンデイングエネルギを発生すると共にボール
ボンデイング及びウエツジボンデイングを行なう
為に該超音波ボンデイングエネルギを前記ボンデ
イング工具へ印加させ、ボールボンデイングの間
第１ボンド力を前記ボンデイング工具へ印加し、
ウエツジボンデイングの間第２ボンド力を前記ボ
ンデイング工具へ印加し、ボールボンドウエツジ
ボンドサイクルのステツプを開始し同期をとる為
にデジタル論理制御信号を発生し、該ボールボン
ドウエツジボンドサイクルを介して前記ボンデイ
ング工具の運動を制御する為のＺ運動アナログ速
度波形を発生し、該ボールボンドウエツジボンド
サイクルの間前記ボンデイング工具の位置及び運
動を検知し、ボールボンデイングを行なう為に前
記ボンデイング工具によつて接触する前に集積回
路チツプのダイパツドへ向かつて下降する前記ボ
ンデイング工具の運動の間に前記ボンデイング工
具の第１位置に対応する第１出力信号を発生し、
ボールボンデイングを行なう為に前記ボンデイン
グ工具が触する前に前記第１出力信号に応答して
超音波ボンデイングエネルギを前記ボンデイング
工具へ印加してその際に接触と共にボンデイング
を開始させてボンデイング表面積を増加させ、ウ
エツジボンデイングを行なう為に前記ボンデイン
グ工具の接触の前にリードフレームフインガへ向
かつて下降する前記ボンデイング工具の運動の間
に前記ボンデイング工具の第２位置に対応する第
２出力信号を発生し、ウエツジボンデイングを行
なう為に前記ボンデイング工具の接触の前に超音
波ボンデイングエネルギを前記ボンデイング工具
へ印加してその際に接触と共にボンデイングを開
始させてボンデイング表面積を増加させる、上記
各ステツプを有する方法が提供される。
本発明の更に別の特徴によれば、連続的なボー
ルボンドウエツジボンドサイクルの間にボールボ
ンデイング装置のキヤピラリボンデイング工具内
に保持されているリードワイヤの端部をボールボ
ンデイングし且つ該ボールボンドから離隔したリ
ードワイヤのセグメントをリードフレームへウエ
ツジボンデイングする改良した方法において、超
音波ボンデイングエネルギを発生すると共にボー
ルボンデイング及びウエツジボンデイングを行な
う為に該超音波ボンデイングエネルギを前記ボン
デイング工具へ印加させ、ボールボンデイングの
間第１ボンド力を前記ボンデイング工具へ印加
し、ウエツジボンデイングの間第２ボンド力を前
記ボンデイング工具へ印加し、ボールボンドウエ
ツジボンドサイクルのステツプを開始し同期をと
る為にデジタル論理制御信号を発生し、該ボール
ボンドウエツジボンドサイクルを介して前記ボン
デイング工具の運動を制御する為のＺ運動アナロ
グ速度波形を発生し、ボールボンデイングを行な
う為に前記ボンデイング工具及びリードワイヤの
集積回路チツプのダイパツドとの初期的接触を電
気的に検知し、前記電気的に検知した初期的接触
に応答してボンデイングエネルギ制御信号を発生
し、前記ボンデイングエネルギ制御信号に応答し
て前記ボンデイング工具へ超音波ボンデイングエ
ネルギを印加してその際に実質的に初期的接触と
共に超音波ボンデイングエネルギを前記ボンデイ
ング工具へ印加してボールボンドのボンデイング
表面積を最適化する、上記各ステツプを有するこ
とを特徴とする方法が提供される。
ルボンドウエツジボンドサイクルの間にボールボ
ンデイング装置のキヤピラリボンデイング工具内
に保持されているリードワイヤの端部をボールボ
ンデイングし且つ該ボールボンドから離隔したリ
ードワイヤのセグメントをリードフレームへウエ
ツジボンデイングする改良した方法において、超
音波ボンデイングエネルギを発生すると共にボー
ルボンデイング及びウエツジボンデイングを行な
う為に該超音波ボンデイングエネルギを前記ボン
デイング工具へ印加させ、ボールボンデイングの
間第１ボンド力を前記ボンデイング工具へ印加
し、ウエツジボンデイングの間第２ボンド力を前
記ボンデイング工具へ印加し、ボールボンドウエ
ツジボンドサイクルのステツプを開始し同期をと
る為にデジタル論理制御信号を発生し、該ボール
ボンドウエツジボンドサイクルを介して前記ボン
デイング工具の運動を制御する為のＺ運動アナロ
グ速度波形を発生し、ボールボンデイングを行な
う為に前記ボンデイング工具及びリードワイヤの
集積回路チツプのダイパツドとの初期的接触を電
気的に検知し、前記電気的に検知した初期的接触
に応答してボンデイングエネルギ制御信号を発生
し、前記ボンデイングエネルギ制御信号に応答し
て前記ボンデイング工具へ超音波ボンデイングエ
ネルギを印加してその際に実質的に初期的接触と
共に超音波ボンデイングエネルギを前記ボンデイ
ング工具へ印加してボールボンドのボンデイング
表面積を最適化する、上記各ステツプを有するこ
とを特徴とする方法が提供される。
以下、添付の図面を参考に、本発明の具体的実
施の態様に付いて詳細に説明する。
施の態様に付いて詳細に説明する。
増加させたボンデイング表面積でもつてリード
ワイヤのボンデイングを行なう本発明の好適実施
例においては、第５図及び第１０図に関して後述
する如く、従来のボールボンデイング装置の多数
の従来技術の構成要素及びステツプ（工程）を使
用している。以後に記載する従来技術の構成要素
は、例えば、クリツケアンドソフアインダストリ
ーズ、インコーポレイテツドの技術訓練、1418／
1419基礎的組立及び調整コース手本（1980年12月
17日）、特にその５−５乃至５−12頁に記載され
ているＫ＆Ｓモデルデジタルボンデイングヘツド
付き1418／1419自動高速ワイヤボンダに関するも
のである。
ワイヤのボンデイングを行なう本発明の好適実施
例においては、第５図及び第１０図に関して後述
する如く、従来のボールボンデイング装置の多数
の従来技術の構成要素及びステツプ（工程）を使
用している。以後に記載する従来技術の構成要素
は、例えば、クリツケアンドソフアインダストリ
ーズ、インコーポレイテツドの技術訓練、1418／
1419基礎的組立及び調整コース手本（1980年12月
17日）、特にその５−５乃至５−12頁に記載され
ているＫ＆Ｓモデルデジタルボンデイングヘツド
付き1418／1419自動高速ワイヤボンダに関するも
のである。
従来のボンデイング装置のボンデイング工具
は、ボールボンドウエツジボンドサイクルの間、
第５図のタイミング線図に示した如く、Ｚ運動速
度曲線、トレース又は波形信号４０によつて駆動
され垂直軸又はＺ軸に沿つた運動パターンに従
う。Ｚ運動速度波形信号４０は、第１図に示した
如く、偏心軸１６と接続ロツド１７と工具持ち上
げ器１４と介して工具ホルダ１２へ接続されてい
るサーボモータ乃至はＺモータを駆動し、ボンデ
イング工具１０は垂直乃至はＺ軸に沿つて所望の
運動パターンに従う。完全なボールボンドウエツ
ジボンドサイクルの間ボンデイング工具の位置又
は変位の実際の変化を第５図中のＺ運動速度波形
４０の上のＺ運動変位曲線５０で示してある。ボ
ールボンドウエツジボンドサイクルの間のＺ運動
速度波形及びＺ運動変位曲線に関連して幾くかの
付加的なタイミング曲線（トレース）を示してあ
り、例えば接触タイミング乃至は時間線４２も示
してある。この２つのレベルを持つたタイムチヤ
ート４２は、第１図の工具持ち上げ器１４と工具
ホルダ１２との間のコンタクト２０が閉成してお
り且つそれらが開成するボールボンドウエツジボ
ンドサイクルの部分を示している。これらのコン
タクト２０は、該サイクルの低レベル部分の間閉
じられており、且つ該サイクルの高レベル部分の
間開かれている。
は、ボールボンドウエツジボンドサイクルの間、
第５図のタイミング線図に示した如く、Ｚ運動速
度曲線、トレース又は波形信号４０によつて駆動
され垂直軸又はＺ軸に沿つた運動パターンに従
う。Ｚ運動速度波形信号４０は、第１図に示した
如く、偏心軸１６と接続ロツド１７と工具持ち上
げ器１４と介して工具ホルダ１２へ接続されてい
るサーボモータ乃至はＺモータを駆動し、ボンデ
イング工具１０は垂直乃至はＺ軸に沿つて所望の
運動パターンに従う。完全なボールボンドウエツ
ジボンドサイクルの間ボンデイング工具の位置又
は変位の実際の変化を第５図中のＺ運動速度波形
４０の上のＺ運動変位曲線５０で示してある。ボ
ールボンドウエツジボンドサイクルの間のＺ運動
速度波形及びＺ運動変位曲線に関連して幾くかの
付加的なタイミング曲線（トレース）を示してあ
り、例えば接触タイミング乃至は時間線４２も示
してある。この２つのレベルを持つたタイムチヤ
ート４２は、第１図の工具持ち上げ器１４と工具
ホルダ１２との間のコンタクト２０が閉成してお
り且つそれらが開成するボールボンドウエツジボ
ンドサイクルの部分を示している。これらのコン
タクト２０は、該サイクルの低レベル部分の間閉
じられており、且つ該サイクルの高レベル部分の
間開かれている。
第５図の残りのタイミングトレースは第５Ａ図
に模式的に示したボンデイング装置の構成要素に
適用されるものである。第５Ａ図はボンデイング
工具１１２を示しており、リードワイヤ１１１が
ボンデイング工具１１２のキヤピラリチヤンネル
を介して延在しており且つボンデイングボール１
１５で終端しており、集積回路チツプのダイパツ
ドへボールボンデイングする準備がなされてい
る。このリードワイヤ１１１はボンデイング装置
内の不図示のスプールから軽い一定摩擦の抗力体
１２０と、キヤプスタン１２２と、ループ制御ワ
イヤ引張装置乃至はワイヤ緊張器１２４及びワイ
ヤクランプ１２５を介して更にボンデイング工具
１１２を通過して供給される。ボンデイング工具
１１２はボンデイング装置のボンデイングヘツド
によつて加工物ホルダ１２６の上方に位置され、
ホルダ１２６の上にはリードフレーム片が載置さ
れており、該リードフレームにボンドされている
集積回路チツプとリードフレームフインガとの間
をリードワイヤでボンデイングする。
に模式的に示したボンデイング装置の構成要素に
適用されるものである。第５Ａ図はボンデイング
工具１１２を示しており、リードワイヤ１１１が
ボンデイング工具１１２のキヤピラリチヤンネル
を介して延在しており且つボンデイングボール１
１５で終端しており、集積回路チツプのダイパツ
ドへボールボンデイングする準備がなされてい
る。このリードワイヤ１１１はボンデイング装置
内の不図示のスプールから軽い一定摩擦の抗力体
１２０と、キヤプスタン１２２と、ループ制御ワ
イヤ引張装置乃至はワイヤ緊張器１２４及びワイ
ヤクランプ１２５を介して更にボンデイング工具
１１２を通過して供給される。ボンデイング工具
１１２はボンデイング装置のボンデイングヘツド
によつて加工物ホルダ１２６の上方に位置され、
ホルダ１２６の上にはリードフレーム片が載置さ
れており、該リードフレームにボンドされている
集積回路チツプとリードフレームフインガとの間
をリードワイヤでボンデイングする。
ワイヤ緊張器１２４及びワイヤクランプ１２５
は夫々ソレノイドによつて作動される。ワイヤ緊
張器１２４は、第５図のタイミング信号４４に従
つて緊張器ソレノイドによつて開閉される。ワイ
ヤ緊張器１２４はタイミング信号４４の低レベル
部分の間リードワイヤ１１１上で閉成されてお
り、一方該ワイヤ緊張器１２４はタイミング信号
４４の高レベル部分の間開閉されている。ワイヤ
クランプ１２５は、第５図のタイミング信号４５
に従つてワイヤクランプソレノイドによつて開閉
される。該クランプは、タイミング信号４５の低
レベル部分において前記ボールボンドウエツジボ
ンドサイクルの間ワイヤ上で閉成されており、且
つタイミング信号４５の高レベル部分の間開閉し
ている。
は夫々ソレノイドによつて作動される。ワイヤ緊
張器１２４は、第５図のタイミング信号４４に従
つて緊張器ソレノイドによつて開閉される。ワイ
ヤ緊張器１２４はタイミング信号４４の低レベル
部分の間リードワイヤ１１１上で閉成されてお
り、一方該ワイヤ緊張器１２４はタイミング信号
４４の高レベル部分の間開閉されている。ワイヤ
クランプ１２５は、第５図のタイミング信号４５
に従つてワイヤクランプソレノイドによつて開閉
される。該クランプは、タイミング信号４５の低
レベル部分において前記ボールボンドウエツジボ
ンドサイクルの間ワイヤ上で閉成されており、且
つタイミング信号４５の高レベル部分の間開閉し
ている。
第５図のタイミング線図は、更に、工具持ち上
げ器と工具ホルダとの間に接続されている不図示
のダンパソレノイドに対するタイミング信号４６
を示しており、ボンデイング工具の高加速の間工
具持ち上げ器と工具ホルダとを相対的の位置にロ
ツクして保持し、第１図の電気的コンタクト２０
が開成することを防止している。信号４６の高レ
ベル部分においてボールボンドウエツジボンドサ
イクルの間工具持ち上げ器と工具ホルダとを相対
的に固定した関係にロツクする為にダンパソレノ
イドが作動され、且つタイミング信号４６の低レ
ベル部分の間工具持ち上げ器と工具ホルダとの間
の相対的な運動を許容する為に該ダンパソレノイ
ドは不作動状態とされる。第５図には更に電子的
フレームオフ（EFO）ソレノイド用のタイミン
グ信号４８を示しており、該ソレノイドはEFO
シールド乃至は電極を作動させてキヤピラリ工具
の下側を揺動させてリードワイヤとシールドとの
間に電気的放電を起こさせて次のボールボンドウ
エツジボンドサイクル用のボールをリードワイヤ
の端部に形成する。この点に関しては、例えば、
米国特許第4390771号に開示されている。
げ器と工具ホルダとの間に接続されている不図示
のダンパソレノイドに対するタイミング信号４６
を示しており、ボンデイング工具の高加速の間工
具持ち上げ器と工具ホルダとを相対的の位置にロ
ツクして保持し、第１図の電気的コンタクト２０
が開成することを防止している。信号４６の高レ
ベル部分においてボールボンドウエツジボンドサ
イクルの間工具持ち上げ器と工具ホルダとを相対
的に固定した関係にロツクする為にダンパソレノ
イドが作動され、且つタイミング信号４６の低レ
ベル部分の間工具持ち上げ器と工具ホルダとの間
の相対的な運動を許容する為に該ダンパソレノイ
ドは不作動状態とされる。第５図には更に電子的
フレームオフ（EFO）ソレノイド用のタイミン
グ信号４８を示しており、該ソレノイドはEFO
シールド乃至は電極を作動させてキヤピラリ工具
の下側を揺動させてリードワイヤとシールドとの
間に電気的放電を起こさせて次のボールボンドウ
エツジボンドサイクル用のボールをリードワイヤ
の端部に形成する。この点に関しては、例えば、
米国特許第4390771号に開示されている。
Ｚ運動速度波形信号を発生するサーボモータ乃
至はＺモータ制御ループ６０を第５Ｂ図に示して
ある。ＺモータはDCサーボモータ６２であり、
タコメータ６４と不図示のホトセンサを構成する
位置エンコーダ６５と半径方向の線６７を具備す
るデイスク６６を有している。DCサーボモータ
６２は第１図の偏心輪１６を回転させ且つ所望の
運動パターンでボンデイング工具を駆動する。位
置エンコーダデイスク６６が回転すると、ホトセ
ンサが半径方向の線を検知し且つ４つの組合せの
繰り返しパターンを介して２つの二進信号Ａ及び
ＢをX4マルチプライヤであるマルチプライヤ６
８へ供給する。X4マルチプライヤ６８及びアツ
プ／ダウンカウンタ７０がこれらの組合せを個々
のカウントへ分解しボンデイング装置マイクロプ
ロセサ７２の入力端子へ供給する。
至はＺモータ制御ループ６０を第５Ｂ図に示して
ある。ＺモータはDCサーボモータ６２であり、
タコメータ６４と不図示のホトセンサを構成する
位置エンコーダ６５と半径方向の線６７を具備す
るデイスク６６を有している。DCサーボモータ
６２は第１図の偏心輪１６を回転させ且つ所望の
運動パターンでボンデイング工具を駆動する。位
置エンコーダデイスク６６が回転すると、ホトセ
ンサが半径方向の線を検知し且つ４つの組合せの
繰り返しパターンを介して２つの二進信号Ａ及び
ＢをX4マルチプライヤであるマルチプライヤ６
８へ供給する。X4マルチプライヤ６８及びアツ
プ／ダウンカウンタ７０がこれらの組合せを個々
のカウントへ分解しボンデイング装置マイクロプ
ロセサ７２の入力端子へ供給する。
コンピユータ７２は、ボンデイング工具の実際
の位置を所望の位置曲線、即ち第５図のＺ運動変
位曲線５０と比較する。ボールボンドウエツジボ
ンドサイクル間マイクロプロセサ７２が趣々の可
動要素を駆動すると所望の位置は常に変化し、且
つ実際の位置と所望の位置との間の差異を表すデ
ジタル信号は適宜処理されてデジタル・アナログ
変換器７４へ入力される。Ｄ／Ａ変換器７４のア
ナログ電圧出力は調節され、且つタコメータ６４
からのタコメータ電圧はこれから差し引かれる。
この差異はプレアンプ７５とパワーアンプ７６と
を通過してサーボモータ６２へＺ運動速度波形駆
動信号を供給する。Ｚモータ乃至はサーボモータ
６２は、ボンデイング工具の実際の位置と所望の
位置との間のエラー乃至は差異に比例する速度へ
駆動される。差異がより大きいと、該モータは高
速で所望位置へ向かつて走行する。この差異乃至
はエラーが減少すると、モータは低速で動作す
る。ボンデイングヘツド及びボンデイング工具を
手動で位置決めする為に、方向論理７３ａを有す
る指先エンコーダ７３が設けられている。
の位置を所望の位置曲線、即ち第５図のＺ運動変
位曲線５０と比較する。ボールボンドウエツジボ
ンドサイクル間マイクロプロセサ７２が趣々の可
動要素を駆動すると所望の位置は常に変化し、且
つ実際の位置と所望の位置との間の差異を表すデ
ジタル信号は適宜処理されてデジタル・アナログ
変換器７４へ入力される。Ｄ／Ａ変換器７４のア
ナログ電圧出力は調節され、且つタコメータ６４
からのタコメータ電圧はこれから差し引かれる。
この差異はプレアンプ７５とパワーアンプ７６と
を通過してサーボモータ６２へＺ運動速度波形駆
動信号を供給する。Ｚモータ乃至はサーボモータ
６２は、ボンデイング工具の実際の位置と所望の
位置との間のエラー乃至は差異に比例する速度へ
駆動される。差異がより大きいと、該モータは高
速で所望位置へ向かつて走行する。この差異乃至
はエラーが減少すると、モータは低速で動作す
る。ボンデイングヘツド及びボンデイング工具を
手動で位置決めする為に、方向論理７３ａを有す
る指先エンコーダ７３が設けられている。
ボンデイング工具コンピユータ乃至はマイクロ
プロセサ７２が水平Ｘ−Ｙ軸乃至は座標系に沿つ
た水平面内において加工物ホルダ１２６の運動を
制御し、一方同時に垂直乃至はＺ軸に沿つてのボ
ンデイングヘツド及びボンデイング工具の運動を
制御する。その幾つかは第５図に模式的に示して
あるが、付加的なタイミング信号を介て、マイク
ロプロセサ７２は更にワイヤ緊張器１２４、ワイ
ヤクランプ１２５、のタイミング及び動作、ボン
デイングボール形乃至はEFOのタイミング、更
に、超音波ボンデイングエネルギをボンデイング
工具へ供給する為の超音波発生器の動作を制御す
る。
プロセサ７２が水平Ｘ−Ｙ軸乃至は座標系に沿つ
た水平面内において加工物ホルダ１２６の運動を
制御し、一方同時に垂直乃至はＺ軸に沿つてのボ
ンデイングヘツド及びボンデイング工具の運動を
制御する。その幾つかは第５図に模式的に示して
あるが、付加的なタイミング信号を介て、マイク
ロプロセサ７２は更にワイヤ緊張器１２４、ワイ
ヤクランプ１２５、のタイミング及び動作、ボン
デイングボール形乃至はEFOのタイミング、更
に、超音波ボンデイングエネルギをボンデイング
工具へ供給する為の超音波発生器の動作を制御す
る。
第５図を参照すると、ボールボンドウエツジボ
ンドサイクルの開始時において、Ｚモータ乃至は
サーボモータ６２は工具持ち上げ器及び工具ホル
ダを下方へ駆動し、一方ダンパソレノイドは工具
ホルダと工具持ち上げ器とを一定の関係に維持し
てボンデイング工具のＺ運動変位の高加速度部分
の間コンタクト２０が開放することを防止する。
初期の下方向運動の間のＺ運動変位曲線及びＺ運
動速度波形の高加速度部分は、大略、参照番号５
１で示してある。この高加速度運動は、加工物ホ
ルダ上に支持されているリードフレーム上に取り
付けられている集積回路チツプのダイパツドにお
けるボールボンド位置の上方数ミルで停止する。
ダンパソレノイドはターンオフされ、且つボンデ
イング工具の運動は制御された高加速度からＺ運
動変位曲線５０及びＺ運動速度波形４０上に参照
番号５２で大略示した一定の低速度アプローチへ
変化する。これらの初期的運動態様の間、電気的
コンタクト２０は閉じられており、ワイヤクラン
プ１２５は開成されてリードワイヤを供給し、且
つワイヤの緊張はワイヤ緊張器乃至は緊張抗力体
１２４によつて維持される。
ンドサイクルの開始時において、Ｚモータ乃至は
サーボモータ６２は工具持ち上げ器及び工具ホル
ダを下方へ駆動し、一方ダンパソレノイドは工具
ホルダと工具持ち上げ器とを一定の関係に維持し
てボンデイング工具のＺ運動変位の高加速度部分
の間コンタクト２０が開放することを防止する。
初期の下方向運動の間のＺ運動変位曲線及びＺ運
動速度波形の高加速度部分は、大略、参照番号５
１で示してある。この高加速度運動は、加工物ホ
ルダ上に支持されているリードフレーム上に取り
付けられている集積回路チツプのダイパツドにお
けるボールボンド位置の上方数ミルで停止する。
ダンパソレノイドはターンオフされ、且つボンデ
イング工具の運動は制御された高加速度からＺ運
動変位曲線５０及びＺ運動速度波形４０上に参照
番号５２で大略示した一定の低速度アプローチへ
変化する。これらの初期的運動態様の間、電気的
コンタクト２０は閉じられており、ワイヤクラン
プ１２５は開成されてリードワイヤを供給し、且
つワイヤの緊張はワイヤ緊張器乃至は緊張抗力体
１２４によつて維持される。
ボンデイング工具はそれが加工物（本例の場合
は集積回路チツプのダイパツド）に接触する迄一
定の低速度で下降運動を継続する。工具持ち上げ
器が過剰走行の所定距離に渡つて下方向へ継続し
て駆動されると、コンタクト２０は開放し、第１
図に示したボンド力スプリング１５を屈曲させて
第１ボンド力を付与する。コンタクト２０が開放
するとマイクロプロセサ７２へ信号が送られて超
音波発生器をターンオンさせ予め選択した期間の
間ボンデイング工具へ超音波エネルギを印加す
る。この様な従来の方法による場合には、超音波
エネルギがボンデイング工具へ印加されるのは接
触した後であつてかなりのボンド力が印加された
後であり、従つて実効的な溶接はボールボンデイ
ング箇所における周辺部の円周区域に制限される
こととなる。
は集積回路チツプのダイパツド）に接触する迄一
定の低速度で下降運動を継続する。工具持ち上げ
器が過剰走行の所定距離に渡つて下方向へ継続し
て駆動されると、コンタクト２０は開放し、第１
図に示したボンド力スプリング１５を屈曲させて
第１ボンド力を付与する。コンタクト２０が開放
するとマイクロプロセサ７２へ信号が送られて超
音波発生器をターンオンさせ予め選択した期間の
間ボンデイング工具へ超音波エネルギを印加す
る。この様な従来の方法による場合には、超音波
エネルギがボンデイング工具へ印加されるのは接
触した後であつてかなりのボンド力が印加された
後であり、従つて実効的な溶接はボールボンデイ
ング箇所における周辺部の円周区域に制限される
こととなる。
ボールボンデイングを行なう為にダイパツドに
おけるボンデイング工具の接触期間を表すＺ運動
変位曲線５０及びＺ運動速度波形４０の部分は大
略参照番号５３で示してある。ボールボンデイン
グの間でボンデイング工具による接触期間の間、
電気的コンタクト２０は開放したままであり、且
つダンパソレノイドはターンオフされる。ボール
ボンド時間の終りにおいて、Ｚモータ乃至はサー
ボモータ６２は逆転して工具ホルダを上方向へ牽
引する。工具持ち上げ器は工具ホルダと接触し且
つＺ運動変位曲線及びＺ運動速度波形の参照番号
５４で大略示した部分によつて表される高加速度
で工具ホルダ及びボンデイング工具を引き上げ
る。ワイヤクランプ１２５は勿論開放状態のまま
である。ループ位置５４ａへの上方向への高加速
度運動の間、加工物ホルダ乃至は加工物テーブル
１２６はＸ−Ｙ座標軸平面内において予め選択し
た水平距離移動して、リードフレームフインガの
形態の第２ボンデイング箇所乃至はウエツジボン
ド箇所をボンデイング工具下側へ位置させる。
おけるボンデイング工具の接触期間を表すＺ運動
変位曲線５０及びＺ運動速度波形４０の部分は大
略参照番号５３で示してある。ボールボンデイン
グの間でボンデイング工具による接触期間の間、
電気的コンタクト２０は開放したままであり、且
つダンパソレノイドはターンオフされる。ボール
ボンド時間の終りにおいて、Ｚモータ乃至はサー
ボモータ６２は逆転して工具ホルダを上方向へ牽
引する。工具持ち上げ器は工具ホルダと接触し且
つＺ運動変位曲線及びＺ運動速度波形の参照番号
５４で大略示した部分によつて表される高加速度
で工具ホルダ及びボンデイング工具を引き上げ
る。ワイヤクランプ１２５は勿論開放状態のまま
である。ループ位置５４ａへの上方向への高加速
度運動の間、加工物ホルダ乃至は加工物テーブル
１２６はＸ−Ｙ座標軸平面内において予め選択し
た水平距離移動して、リードフレームフインガの
形態の第２ボンデイング箇所乃至はウエツジボン
ド箇所をボンデイング工具下側へ位置させる。
ループ高さ５４ａに到達した後に、ボンデイン
グ工具はＺ運動変位曲線５０及びＺ運動速度波形
４０上に参照番号５５で示した如く第２ボンド箇
所乃至はウエツジボンド位置へ向かつて高加速度
で下方向へ駆動され、且つリードフレームフイン
ガにおいてウエツジボンド位置の上方数ミルでボ
ンデイング工具の運動が参照番号５６で大略示し
た一定の低速度へ変化する。ボンデイング工具
は、それがリードフレームフインガ乃至は第２ボ
ンド表面に到達する迄一定の低速度で下方向へ駆
動され続け、又工具持ち上げ器は下方向への移動
を継続してボンド力スプリング１５を屈曲させて
ウエツジボンド箇所に第２ボンド力を付与する。
ボールボンドウエツジボンドサイクルのウエツジ
ボンデイング部分は、第５図のＺ運動変位曲線５
０及びＺ運動速度波形４０上に大略参照番号５７
で示してある。該サイクルのウエツジボンデイン
グ部分の間、電気的コンタクト２０は勿論開放し
ており、且つマイクロプロセサ７２の制御下にお
いて超音波エネルギがボンデイング工具へ印加さ
れるが、それはボンデイング工具がリードフレー
ムフインガに接触した後である。その結果、共混
合溶接は表面接触部の面積の周りの周辺部の円周
領域に制限される。
グ工具はＺ運動変位曲線５０及びＺ運動速度波形
４０上に参照番号５５で示した如く第２ボンド箇
所乃至はウエツジボンド位置へ向かつて高加速度
で下方向へ駆動され、且つリードフレームフイン
ガにおいてウエツジボンド位置の上方数ミルでボ
ンデイング工具の運動が参照番号５６で大略示し
た一定の低速度へ変化する。ボンデイング工具
は、それがリードフレームフインガ乃至は第２ボ
ンド表面に到達する迄一定の低速度で下方向へ駆
動され続け、又工具持ち上げ器は下方向への移動
を継続してボンド力スプリング１５を屈曲させて
ウエツジボンド箇所に第２ボンド力を付与する。
ボールボンドウエツジボンドサイクルのウエツジ
ボンデイング部分は、第５図のＺ運動変位曲線５
０及びＺ運動速度波形４０上に大略参照番号５７
で示してある。該サイクルのウエツジボンデイン
グ部分の間、電気的コンタクト２０は勿論開放し
ており、且つマイクロプロセサ７２の制御下にお
いて超音波エネルギがボンデイング工具へ印加さ
れるが、それはボンデイング工具がリードフレー
ムフインガに接触した後である。その結果、共混
合溶接は表面接触部の面積の周りの周辺部の円周
領域に制限される。
第２ボンド期間乃至はウエツジボンド時間の終
りにおいて、Ｚモータ乃至はサーボモータ６２は
逆転し且つ工具持ち上げ器を牽引して、再度工具
ホルダに係合し、ボンデイング工具をウエツジボ
ンド及びリードフレームフインガ表面から離隔し
て牽引する。ボンデイング工具の初期的な上昇の
間、ワイヤクランプは開放したままであり、且つ
ボンデイング工具はリードワイヤに沿つて上方へ
摺動し、該リードワイヤはボンデイング工具を介
してキヤピラリ通路を下方向へ通過する。予めプ
ログラムした高さにおいて、第５図のワイヤクラ
ンプタイミング信号４５によつて示される如く、
ワイヤクランプソレノイドによつて閉じられる。
既にダンパソレノイドが作動されると、工具持ち
上げ器と、工具ホルダと、ボンデイング工具とが
更に上方向へ駆動され、ウエツジボンド乃至は第
２ボンドに隣接したボンデイングワイヤを切断
し、予めプログラムした長さのワイヤテールをキ
ヤピラリボンデイング工具の下側に突出させて残
し、次のボールボンドウエツジボンドサイクルを
開始する前に別のボンデイングボールを形成する
為に使用される。
りにおいて、Ｚモータ乃至はサーボモータ６２は
逆転し且つ工具持ち上げ器を牽引して、再度工具
ホルダに係合し、ボンデイング工具をウエツジボ
ンド及びリードフレームフインガ表面から離隔し
て牽引する。ボンデイング工具の初期的な上昇の
間、ワイヤクランプは開放したままであり、且つ
ボンデイング工具はリードワイヤに沿つて上方へ
摺動し、該リードワイヤはボンデイング工具を介
してキヤピラリ通路を下方向へ通過する。予めプ
ログラムした高さにおいて、第５図のワイヤクラ
ンプタイミング信号４５によつて示される如く、
ワイヤクランプソレノイドによつて閉じられる。
既にダンパソレノイドが作動されると、工具持ち
上げ器と、工具ホルダと、ボンデイング工具とが
更に上方向へ駆動され、ウエツジボンド乃至は第
２ボンドに隣接したボンデイングワイヤを切断
し、予めプログラムした長さのワイヤテールをキ
ヤピラリボンデイング工具の下側に突出させて残
し、次のボールボンドウエツジボンドサイクルを
開始する前に別のボンデイングボールを形成する
為に使用される。
Ｚ運動変位曲線及びＺ運動速度波形の大略参照
番号５８で示した部分で表される如く、ボンデイ
ング工具がその最大高さへ上昇されると、その高
さにおいて、EFOソレノイドがEFOシールド乃
至は電極をボンデイング工具の下側を揺動させて
リードワイヤとシールドとの間にアーク放電を起
こさせてリードワイヤの端部にボンデイングボー
ルを形成させる。このことは、例えば、米国特許
第4390771号に記載されている。次いで、コンピ
ユータがＸ−Ｙ座標軸平面における加工物ホルダ
テーブルの運動を指示してボンデイング工具下側
の次のボールボンド位置（集積回路チツプのダイ
パツド）へ位置させ次のボールボンドウエツジボ
ンドサイクルの準備がなされる。
番号５８で示した部分で表される如く、ボンデイ
ング工具がその最大高さへ上昇されると、その高
さにおいて、EFOソレノイドがEFOシールド乃
至は電極をボンデイング工具の下側を揺動させて
リードワイヤとシールドとの間にアーク放電を起
こさせてリードワイヤの端部にボンデイングボー
ルを形成させる。このことは、例えば、米国特許
第4390771号に記載されている。次いで、コンピ
ユータがＸ−Ｙ座標軸平面における加工物ホルダ
テーブルの運動を指示してボンデイング工具下側
の次のボールボンド位置（集積回路チツプのダイ
パツド）へ位置させ次のボールボンドウエツジボ
ンドサイクルの準備がなされる。
上述した如きＺ運動速度波形信号及びＺ運動変
位曲線に関して特徴付けられるボールボンドウエ
ツジボンドサイクルは更に第６図乃至第１０図に
示したシーケンスに関して説明することが可能で
ある。キヤピラリボンデイング工具１１２内に保
持されているリードワイヤ１１１の端部における
リードワイヤ金属からなるボール１１５は、第６
図の集積回路チツプ１１６のダイパツド１１４上
方に位置されている。Ｚ運動速度波形に基づく垂
直軸に沿つての運動に従つて、リードワイヤが第
７図に示したダイパツドへボールボンドされる。
ボンデイング工具１２はループ高さへ上昇し、一
方加工物ホルダは水平なＸ−Ｙ面内を移動してボ
ンデイング工具１１２をリードフレームフインガ
上方へ位置させると共に充分な長さのリードワイ
ヤ１１１を残存させてダイパツド１１４とリード
フレームフインガ１１８との間にボンドしたリー
ドを形成する。第９図に示した如く、リードワイ
ヤ１１１をリードフレームフインガ１１８へウエ
ツジボンデイングした後に、ボンデイング工具１
１２は予めプログラムした高さへ上昇し、その高
さでワイヤクランプが作動されて、第１０図に示
した如く、ボンデイングヘツド及びボンデイング
工具のその後の上方向への運動と共にウエツジボ
ンド１１７の上方でリードワイヤ１１１を切断す
る。
位曲線に関して特徴付けられるボールボンドウエ
ツジボンドサイクルは更に第６図乃至第１０図に
示したシーケンスに関して説明することが可能で
ある。キヤピラリボンデイング工具１１２内に保
持されているリードワイヤ１１１の端部における
リードワイヤ金属からなるボール１１５は、第６
図の集積回路チツプ１１６のダイパツド１１４上
方に位置されている。Ｚ運動速度波形に基づく垂
直軸に沿つての運動に従つて、リードワイヤが第
７図に示したダイパツドへボールボンドされる。
ボンデイング工具１２はループ高さへ上昇し、一
方加工物ホルダは水平なＸ−Ｙ面内を移動してボ
ンデイング工具１１２をリードフレームフインガ
上方へ位置させると共に充分な長さのリードワイ
ヤ１１１を残存させてダイパツド１１４とリード
フレームフインガ１１８との間にボンドしたリー
ドを形成する。第９図に示した如く、リードワイ
ヤ１１１をリードフレームフインガ１１８へウエ
ツジボンデイングした後に、ボンデイング工具１
１２は予めプログラムした高さへ上昇し、その高
さでワイヤクランプが作動されて、第１０図に示
した如く、ボンデイングヘツド及びボンデイング
工具のその後の上方向への運動と共にウエツジボ
ンド１１７の上方でリードワイヤ１１１を切断す
る。
第１１図に示した本発明に基づく改良において
は、第５図に関して前述したＺ運動速度波形４０
は入力端８０から第５Ｂ図に関して前述したサー
ボモータ至はＺサーボモータ６２へタツプされ
る。入力端８０におけるＺ運動速度波形信号の方
向変化又は極性及び振幅が演算増幅器乃至はオペ
アンプ８２によつて検知され、該オペアンプ８２
にはフイードバツクループ内に可変抵抗８４を具
備するスレツシユホールド調節器８３が設けられ
ており、検知されるべきＺ運動波形信号のスレツ
シユホールド信号レベルを変化させ且つ調節す
る。ＺサーボモータへのＺ運動速度波形入力の所
望のスレツシユホールドレベルを検知する為のス
レツシユホールド調節の１例を第１２Ｂ図のタイ
ミング線図の一番上に示してある。前に第５図に
関して説明したＺ運動速度波形信号４０のセグメ
ント９０を点線９２で示したオペアンプ８２によ
つて検知すべき選択したスレツシユホールドレベ
ルと共に示してある。このスレツシユホールドレ
ベルは、接触する前にリードフレームフインガ上
方のボンデイング工具の位置に対応するＺ運動速
度波形曲線上の値９３において開始するボンデイ
ング工具の下方向への運動の間或る極性で検知す
べく設定されている。オペアンプ出力９５におけ
る対応するパルスの上昇端９４がフリツプフロツ
プ８５をセツトし、従つてフリツプフロツプ８５
はダイオード８７を介して出力端８６で高レベル
信号を与え、超音波発生器を作動させてリードフ
レームフインガ又はその他のボンデイング基板と
接触する前に超音波ボンデイングエネルギをボン
デイング工具へ供給する。第１２Ｂ図に示した如
く、フリツプフロツプの出力トレース９６は、そ
れがフリツプフロツプ８５のリセツト入力端８８
においてボンドタイマーパルス９８によつてリセ
ツトされる迄高レベル９７のままである。第１２
Ｂ図のパルス９８によつて表されるボンドタイマ
信号はマイクロプロセサ７２又はボンデイング装
置内において従来使用されているその他のボンド
タイマー信号から派生され、超音波発生器をター
ンオフさせる。
は、第５図に関して前述したＺ運動速度波形４０
は入力端８０から第５Ｂ図に関して前述したサー
ボモータ至はＺサーボモータ６２へタツプされ
る。入力端８０におけるＺ運動速度波形信号の方
向変化又は極性及び振幅が演算増幅器乃至はオペ
アンプ８２によつて検知され、該オペアンプ８２
にはフイードバツクループ内に可変抵抗８４を具
備するスレツシユホールド調節器８３が設けられ
ており、検知されるべきＺ運動波形信号のスレツ
シユホールド信号レベルを変化させ且つ調節す
る。ＺサーボモータへのＺ運動速度波形入力の所
望のスレツシユホールドレベルを検知する為のス
レツシユホールド調節の１例を第１２Ｂ図のタイ
ミング線図の一番上に示してある。前に第５図に
関して説明したＺ運動速度波形信号４０のセグメ
ント９０を点線９２で示したオペアンプ８２によ
つて検知すべき選択したスレツシユホールドレベ
ルと共に示してある。このスレツシユホールドレ
ベルは、接触する前にリードフレームフインガ上
方のボンデイング工具の位置に対応するＺ運動速
度波形曲線上の値９３において開始するボンデイ
ング工具の下方向への運動の間或る極性で検知す
べく設定されている。オペアンプ出力９５におけ
る対応するパルスの上昇端９４がフリツプフロツ
プ８５をセツトし、従つてフリツプフロツプ８５
はダイオード８７を介して出力端８６で高レベル
信号を与え、超音波発生器を作動させてリードフ
レームフインガ又はその他のボンデイング基板と
接触する前に超音波ボンデイングエネルギをボン
デイング工具へ供給する。第１２Ｂ図に示した如
く、フリツプフロツプの出力トレース９６は、そ
れがフリツプフロツプ８５のリセツト入力端８８
においてボンドタイマーパルス９８によつてリセ
ツトされる迄高レベル９７のままである。第１２
Ｂ図のパルス９８によつて表されるボンドタイマ
信号はマイクロプロセサ７２又はボンデイング装
置内において従来使用されているその他のボンド
タイマー信号から派生され、超音波発生器をター
ンオフさせる。
従つて、本発明に拠れば、超音波ボンデイング
エネルギは、ボンデイング表面積を実質的にリー
ドワイヤと基板との間の表面接触している面積全
体に増加させるべく、特定のボンデイング箇所の
直上の位置で且つ接触の前にボンデイング工具へ
印加される。フリツプフロツプ８５からの高レベ
ル出力パルス９７の期間の間超音波ボンデイング
エネルギの印加が継続され、それにより予めプロ
グラムされており且つマイクロプロセサ７２又は
超音波発生器自身によつて決定されてボンデイン
グタイミングパルス９８の下降端によつてリセツ
トされる迄、超音波発生器を作動させる。
エネルギは、ボンデイング表面積を実質的にリー
ドワイヤと基板との間の表面接触している面積全
体に増加させるべく、特定のボンデイング箇所の
直上の位置で且つ接触の前にボンデイング工具へ
印加される。フリツプフロツプ８５からの高レベ
ル出力パルス９７の期間の間超音波ボンデイング
エネルギの印加が継続され、それにより予めプロ
グラムされており且つマイクロプロセサ７２又は
超音波発生器自身によつて決定されてボンデイン
グタイミングパルス９８の下降端によつてリセツ
トされる迄、超音波発生器を作動させる。
別の実施例に基づき本発明を実施する一層精巧
な回路を第１２図に示してある。第１２図に示し
た本発明の別の実施例の間のスイツチングを行な
う為に、別々の連結スイツチＳ１Ａ及びＳ１Ｂを
有する２連結スイツチ１３０が設けられている。
第１２図に示したものと反対にこの連結スイツチ
１３０を下降位置とすると、本回路は同一の参照
番号を使用した第１１図に関して前に説明したの
と同様の態様で且つ第１２Ｂ図のタイミング線図
に従つて動作する。この例において、フリツプフ
ロツプ８５は、例えば、端子及びピン番号を図示
した如く接続した7474ICフリツプフロツプで構
成し、一方オペアンプ８２は、例えば、図示した
如く端子ピン番号を接続したLM324ICで構成す
ることが可能である。
な回路を第１２図に示してある。第１２図に示し
た本発明の別の実施例の間のスイツチングを行な
う為に、別々の連結スイツチＳ１Ａ及びＳ１Ｂを
有する２連結スイツチ１３０が設けられている。
第１２図に示したものと反対にこの連結スイツチ
１３０を下降位置とすると、本回路は同一の参照
番号を使用した第１１図に関して前に説明したの
と同様の態様で且つ第１２Ｂ図のタイミング線図
に従つて動作する。この例において、フリツプフ
ロツプ８５は、例えば、端子及びピン番号を図示
した如く接続した7474ICフリツプフロツプで構
成し、一方オペアンプ８２は、例えば、図示した
如く端子ピン番号を接続したLM324ICで構成す
ることが可能である。
第１２図に示した如く、２連結スイツチ１３０
を上昇位置とさせると、本発明は別の実施例に基
づいた構成となり、その場合、ボンデイング工具
のボンデイング基板との接触を電子的に検知する
ことによつてボンデイング工具がボンデイング基
板と実質的に接触してから超音波発生器が作動さ
れる。電気的な接触を検知するこの電気的乃至は
電子的な検知回路は、例えば、前掲の1984年２月
28日に出願した特願昭第59−35484号の第９図に
開示したタイプのものである。ワンシヨツトマル
チバイブレータ１４０は、例えば、図示した如く
端子及びピン番号を接続した74121ICで構成する
ことが可能であり、夫々抵抗Ｒ１及びＲ３を介し
インバータ１４２及び１４４を介して交互に高レ
ベル又は低レベルの値となる信号をトランジスタ
Ｑ１又はＱ３へ供給する。従つて、トランジスタ
Ｑ１又はＱ３の何れかが導通すると、他方は非導
通状態となる。ボンデイング工具１１２内に保持
されているリードワイヤ１１１の端部においてボ
ール１１５を形成する為にボールボンドウエツジ
ボンドサイクルの小さな部分の間、Ｑ１は導通状
態となる。従つて、Ｑ１が導通状態にあると、リ
ードワイヤ１１１は接地されて、EFOシールド
乃至は電極とリードワイヤ１１１との間にアーク
を確立し、例えば、米国特許第4390771号に開示
されている様に、溶融してボール１１５を形成す
る。Ｑ１が導通状態であると、Ｑ３は非導通状態
である。
を上昇位置とさせると、本発明は別の実施例に基
づいた構成となり、その場合、ボンデイング工具
のボンデイング基板との接触を電子的に検知する
ことによつてボンデイング工具がボンデイング基
板と実質的に接触してから超音波発生器が作動さ
れる。電気的な接触を検知するこの電気的乃至は
電子的な検知回路は、例えば、前掲の1984年２月
28日に出願した特願昭第59−35484号の第９図に
開示したタイプのものである。ワンシヨツトマル
チバイブレータ１４０は、例えば、図示した如く
端子及びピン番号を接続した74121ICで構成する
ことが可能であり、夫々抵抗Ｒ１及びＲ３を介し
インバータ１４２及び１４４を介して交互に高レ
ベル又は低レベルの値となる信号をトランジスタ
Ｑ１又はＱ３へ供給する。従つて、トランジスタ
Ｑ１又はＱ３の何れかが導通すると、他方は非導
通状態となる。ボンデイング工具１１２内に保持
されているリードワイヤ１１１の端部においてボ
ール１１５を形成する為にボールボンドウエツジ
ボンドサイクルの小さな部分の間、Ｑ１は導通状
態となる。従つて、Ｑ１が導通状態にあると、リ
ードワイヤ１１１は接地されて、EFOシールド
乃至は電極とリードワイヤ１１１との間にアーク
を確立し、例えば、米国特許第4390771号に開示
されている様に、溶融してボール１１５を形成す
る。Ｑ１が導通状態であると、Ｑ３は非導通状態
である。
然し乍ら、ボールボンドウエツジボンドサイク
ルの期間中の多くは、トランジスタＱ３が導通状
態であり、第１２図の回路を検知モードとさせて
ボンデイング工具１１２及びリードワイヤ１１１
によつてボンデイング表面乃至は基板１１６との
接触を検知する。Ｑ３が導通状態でＱ１が非導通
状態であると、電圧源１４５が、例えば1K抵抗
である抵抗RLを介してリードワイヤ１１１へ印
加され、接触と共にボンデイング基板１１６を介
して接地へ電流が流される。電流センサ１４６は
リードワイヤ１１１を介して流れる電流を検知
し、配線１４８を介して作動信号を供給してフリ
ツプフロツプ８５をセツトし、前述した如く、超
音波発生器を作動させる。
ルの期間中の多くは、トランジスタＱ３が導通状
態であり、第１２図の回路を検知モードとさせて
ボンデイング工具１１２及びリードワイヤ１１１
によつてボンデイング表面乃至は基板１１６との
接触を検知する。Ｑ３が導通状態でＱ１が非導通
状態であると、電圧源１４５が、例えば1K抵抗
である抵抗RLを介してリードワイヤ１１１へ印
加され、接触と共にボンデイング基板１１６を介
して接地へ電流が流される。電流センサ１４６は
リードワイヤ１１１を介して流れる電流を検知
し、配線１４８を介して作動信号を供給してフリ
ツプフロツプ８５をセツトし、前述した如く、超
音波発生器を作動させる。
第１２図及び第１２Ａ図を参照して揃説明する
と、トランジスタＱ３を導通状態に駆動し且つ維
持するワンシヨツトマルチバイブレータ１４０の
出力における高レベルパルス１５０の期間は、抵
抗RX及びコンデンサCXの値によつて制御され
る。これらの値は、各サイクルの開始時における
ボール形成乃至は電子的フレームオフの期間を除
いて、ボールボンドウエツジボンドサイクルの実
質的に全期間に対して検知モードの期間を維持す
る様に選択されている。電流がリードワイヤ１１
１を介して流れることを検知した場合にセンサ１
４６から得られる出力パルス１５４の上昇端１５
２はフリツプフロツプ８５をセツトし、該フリツ
プフロツプ８５は高レベルパルス９７を供給し
て、前述した如く、ボンデイング装置マイクロプ
ロセサ乃至はその他のボンドタイミング回路から
派生されるボンドタイミング信号パルス９８の下
降端によつて該フリツプフロツプがリセツトされ
る迄の期間超音波発生器を作動させる。
と、トランジスタＱ３を導通状態に駆動し且つ維
持するワンシヨツトマルチバイブレータ１４０の
出力における高レベルパルス１５０の期間は、抵
抗RX及びコンデンサCXの値によつて制御され
る。これらの値は、各サイクルの開始時における
ボール形成乃至は電子的フレームオフの期間を除
いて、ボールボンドウエツジボンドサイクルの実
質的に全期間に対して検知モードの期間を維持す
る様に選択されている。電流がリードワイヤ１１
１を介して流れることを検知した場合にセンサ１
４６から得られる出力パルス１５４の上昇端１５
２はフリツプフロツプ８５をセツトし、該フリツ
プフロツプ８５は高レベルパルス９７を供給し
て、前述した如く、ボンデイング装置マイクロプ
ロセサ乃至はその他のボンドタイミング回路から
派生されるボンドタイミング信号パルス９８の下
降端によつて該フリツプフロツプがリセツトされ
る迄の期間超音波発生器を作動させる。
第１１図及び第１２図に示した本発明の実施例
はＺ運動速度波形信号のスレツシユホールドレベ
ルに応じてボンデイングヘツド及びボンデイング
工具の位置を検出するが、ボンデイングヘツド及
びボンデイング工具に対する位置情報は第５Ｂ図
のマイクロプロセサ７２によつて発生されるデジ
タル位置情報から直接派生することも可能であ
る。従つて、本発明は又、接触の前に超音波発生
器のターンオンを開始させる目的で、デジタル・
アナログ変換器７４へマイクロプロセサ７２によ
つて与えられるデジタル位置情報をサンプルする
ことによつてボンデイングヘツド及びボンデイン
グ工具の位置を検出することも可能である。ボン
デイング工具がボンデイング基板と接触したこと
を電気的に検知して超音波発生器をターンオンさ
せる本発明の別の実施例に拠れば、本発明は又電
気的な接触を検知する為の種々のその他の電気的
検知回路を使用することが可能であり、例えば、
上掲の米国特許出願第470217号の第８図、第９
図、第１１図に示したタイプのものを使用するこ
とも可能である。
はＺ運動速度波形信号のスレツシユホールドレベ
ルに応じてボンデイングヘツド及びボンデイング
工具の位置を検出するが、ボンデイングヘツド及
びボンデイング工具に対する位置情報は第５Ｂ図
のマイクロプロセサ７２によつて発生されるデジ
タル位置情報から直接派生することも可能であ
る。従つて、本発明は又、接触の前に超音波発生
器のターンオンを開始させる目的で、デジタル・
アナログ変換器７４へマイクロプロセサ７２によ
つて与えられるデジタル位置情報をサンプルする
ことによつてボンデイングヘツド及びボンデイン
グ工具の位置を検出することも可能である。ボン
デイング工具がボンデイング基板と接触したこと
を電気的に検知して超音波発生器をターンオンさ
せる本発明の別の実施例に拠れば、本発明は又電
気的な接触を検知する為の種々のその他の電気的
検知回路を使用することが可能であり、例えば、
上掲の米国特許出願第470217号の第８図、第９
図、第１１図に示したタイプのものを使用するこ
とも可能である。
以上、本発明の具体的実施の態様に付いて詳細
に説明したが、本発明はこれら具体例にのみ限定
されるべきものでは無く、本発明の技術的範囲を
逸脱すること無しに種々の変形が可能であること
は勿論である。
に説明したが、本発明はこれら具体例にのみ限定
されるべきものでは無く、本発明の技術的範囲を
逸脱すること無しに種々の変形が可能であること
は勿論である。
第１図はボンデイングヘツド及びボンデイング
工具が上昇位置にあり且つ電気的コンタクトを閉
じた状態の従来のボールボンデイング装置のボン
デイングヘツド要素の概略図、第２図は第１図に
おけるものと同じボンデイングヘツド要素を示し
ており該ボンデイングヘツド及びボンデイング工
具が延出した下降位置にありボンデイング工具へ
の超音波ボンデイングエネルギの印加を開始する
為に電気的コンタクトを開放するボンデイング力
レベルを越えて特定したボンデイング力をボンデ
イング工具へ印加する状態の概略図、第３図はボ
ールボンド箇所からリードワイヤボンデイングボ
ールを引き離し切断した後のダイパツド上の従来
のボールボンデイング箇所の概略平面図、第４図
はリードワイヤをウエツジボンド箇所から引き離
し切断した場合の従来のウエツジボンド箇所の概
略斜視図、第５図はボンデイング工具の移動速度
を制御する為の従来のＺ運動速度アナログ波形信
号とボンデイングヘツドとボンデイング工具の位
置又は変位を示した対応する変位曲線とボンデイ
ング工具の運動と同期するボンデイングヘツド及
びボンデイング装置の従来の要素の動作を理解す
る為のタイミングチヤートとを示したグラフ図、
第５Ａ図は第５図のタイミング線図にその動作を
要約した従来のボンデイングヘツド及びボンデイ
ング工具の要素の簡単化した概略図、第５Ｂ図は
ボンデイング装置のマイクロプロセサとデジタ
ル・アナログ変換器とを有するサーボモータ制御
ループのブロツク線図、第６図乃至第１０図はボ
ールボンドウエツジボンドサイクルにおける連続
したステツプの各段階におけるキヤピラリボンデ
イング工具の状態を示した各説明図、第１１図は
ボールボンデイング装置の論理制御、サーボ制御
及び超音波発生器へ結合する為に本発明に基づく
ボンデイング工具位置センサ及びゲートの概略
図、第１２図は最初にＺ運動速度波形からのボン
デイング工具位置を検知することによつてボンデ
イング工具の接触の前に超音波ボンデイングエネ
ルギを開始させ且つ一方では基板においてボンデ
イング工具の接触を電気的に検知することによつ
てボンデイング工具の接触を検知すると共に超音
波ボンデイングエネルギを開始させる本発明に基
づく別々の実施例を包含する回路の概略図、第１
２Ａ図は第１２図の回路における第１実施例に対
するタイミング線図、第１２Ｂ図は第１２図の回
路の別の実施例に対するタイミング線図、であ
る。 （符号の説明） １０：ボンデイング工具、１
２：工具ホルダ、１４：工具持ち上げ器、２０：
電気的コンタクト。
工具が上昇位置にあり且つ電気的コンタクトを閉
じた状態の従来のボールボンデイング装置のボン
デイングヘツド要素の概略図、第２図は第１図に
おけるものと同じボンデイングヘツド要素を示し
ており該ボンデイングヘツド及びボンデイング工
具が延出した下降位置にありボンデイング工具へ
の超音波ボンデイングエネルギの印加を開始する
為に電気的コンタクトを開放するボンデイング力
レベルを越えて特定したボンデイング力をボンデ
イング工具へ印加する状態の概略図、第３図はボ
ールボンド箇所からリードワイヤボンデイングボ
ールを引き離し切断した後のダイパツド上の従来
のボールボンデイング箇所の概略平面図、第４図
はリードワイヤをウエツジボンド箇所から引き離
し切断した場合の従来のウエツジボンド箇所の概
略斜視図、第５図はボンデイング工具の移動速度
を制御する為の従来のＺ運動速度アナログ波形信
号とボンデイングヘツドとボンデイング工具の位
置又は変位を示した対応する変位曲線とボンデイ
ング工具の運動と同期するボンデイングヘツド及
びボンデイング装置の従来の要素の動作を理解す
る為のタイミングチヤートとを示したグラフ図、
第５Ａ図は第５図のタイミング線図にその動作を
要約した従来のボンデイングヘツド及びボンデイ
ング工具の要素の簡単化した概略図、第５Ｂ図は
ボンデイング装置のマイクロプロセサとデジタ
ル・アナログ変換器とを有するサーボモータ制御
ループのブロツク線図、第６図乃至第１０図はボ
ールボンドウエツジボンドサイクルにおける連続
したステツプの各段階におけるキヤピラリボンデ
イング工具の状態を示した各説明図、第１１図は
ボールボンデイング装置の論理制御、サーボ制御
及び超音波発生器へ結合する為に本発明に基づく
ボンデイング工具位置センサ及びゲートの概略
図、第１２図は最初にＺ運動速度波形からのボン
デイング工具位置を検知することによつてボンデ
イング工具の接触の前に超音波ボンデイングエネ
ルギを開始させ且つ一方では基板においてボンデ
イング工具の接触を電気的に検知することによつ
てボンデイング工具の接触を検知すると共に超音
波ボンデイングエネルギを開始させる本発明に基
づく別々の実施例を包含する回路の概略図、第１
２Ａ図は第１２図の回路における第１実施例に対
するタイミング線図、第１２Ｂ図は第１２図の回
路の別の実施例に対するタイミング線図、であ
る。 （符号の説明） １０：ボンデイング工具、１
２：工具ホルダ、１４：工具持ち上げ器、２０：
電気的コンタクト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 連続的なボールボンドウエツジボンドサイク
ルの間にボンデイング工具に保持されているリー
ドワイヤの端部を集積回路チツプのダイパツドへ
ボールボンデイングさせ且つ該ボールボンドから
離隔したリードワイヤの部分をリードフレームフ
インガへウエツジボンデイングさせる可動ボンデ
イングヘツド及びキヤピラリボンデイング工具
と、該ボンデイング工具へ超音波ボンデイングエ
ネルギを印加する超音波発生器と、ボールボンド
に次いでウエツジボンドに特定したボンデイング
工具力を付与するボンド手段と、ボールボンドウ
エツジボンドサイクルにおけるステツプを開始す
ると共に同期するデジタル制御信号を発生する論
理制御手段と、ボールボンドウエツジボンドサイ
クルを通して前記ボンデイングヘツド及びボンデ
イング工具の運動を制御する為にＺ運動アナログ
速度波形を発生するサーボ制御手段と、ボンデイ
ング工具位置検知手段であつて集積回路チツプの
ダイパツドへ向い下降運動の間でボールボンデイ
ングする為にボンデイング工具に接触する前に前
記ボンデイングヘツド及びボンデイング工具の第
１位置に対応して第１出力信号を発生し且つウエ
ツジボンデイングする為に前記ボンデイング工具
に接触する前にリードフレームフインガへ向かつ
て下降する運動の間に前記ボンデイングヘツド及
びボンデイング工具の第２位置に対応する第２出
力信号を発生する様に構成され且つ配設されてい
る位置検知手段と、前記第１及び第２出力信号を
本ボンデイング装置の超音波発生器へ結合させて
ボールボンデイング及びウエツジボンデイングを
夫々行なう為に前記ボンデイング工具の接触の前
に前記ボンデイング工具へ超音波エネルギを印加
させて接触と共に溶接及びボンデイングを開始し
且つボンデイング表面積を最適化させる結合手段
とを有する改良したリードワイヤボールボンデイ
ング装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記ボンデ
イング装置論理制御手段は超音波発生器をターン
オフし且つボンデイング工具の運動の前にボンデ
イング表面積を設定する為に特定したボンデイン
グ工具力を付与した後に所定の時間期間後に前記
超音波発生器をターンオフするデジタル制御信号
を発生することを特徴とする装置。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項において、
前記ボンデイング工具位置検知手段は、Ｚ運動波
形信号の信号レベル及び方向変化に応じて前記ボ
ンデイングヘツド及びボンデイング工具の位置を
決定する為にＺ運動速度波形信号を受け取り且つ
前記Ｚ運動速度波形信号の信号レベル及び方向変
化を検知すべく接続されているＺ運動アナログ速
度波形信号センサを有していることを特徴とする
装置。 ４ 特許請求の範囲第３項において、前記ボンデ
イング工具位置検知手段はその１つの入力端を前
記Ｚ運動速度波形信号へ接続させたオペアンプを
有すると共に前記オペアンプからの前記第１及び
第２出力信号を発生する為に前記Ｚ運動速度波形
信号が検知されるスレツシユホールドレベルを変
化させる為に前記オペアンプに接続したスレツシ
ユホールド調節手段を有していることを特徴とす
る装置。 ５ 特許請求の範囲第４項において、前記結合手
段は第１入力端を前記オペアンプの出力端へ接続
したゲート手段を有しており、前記ゲート手段は
ボールボンドウエツジボンドサイクルの開始を表
す為に本ボンデイング装置の論理制御手段からデ
ジタル論理制御信号を受け取るべく接続した第２
入力端を有しており、前記ゲート手段はボールボ
ンデイング及びウエツジボンデイングの為に前記
ボンデイング工具の接触の前に前記ボンデイング
工具へ超音波ボンデイングエネルギを印加する為
に前記発生器をターンオンさせる為に前記超音波
発生器へ接続されている出力端を有することを特
徴とする装置。 ６ 特許請求の範囲第５項において、前記ゲート
手段はフリツプフロツプを有しており、前記オペ
アンプの出力端は該フリツプフロツプのセツト入
力端に接続されており、該フリツプフロツプのリ
セツト入力端は前記ボンデイング装置論理制御手
段からの前記デジタル論理制御信号を受け取るべ
く接続されており、該フリツプフロツプの出力端
はダイオード手段を介して本ボンデイング装置の
超音波発生器へ接続されていることを特徴とする
装置。 ７ 連続的なボールボンドウエツジボンドサイク
ルの間にボンデイング工具に保持されているリー
ドワイヤの端部を集積回路チツプのダイパツドへ
ボールボンデイングさせ且つ該ボールボンドから
離隔したリードワイヤの部分をリードフレームフ
インガへウエツジボンデイングさせる可動ボンデ
イングヘツド及びキヤピラリボンデイング工具
と、該ボンデイング工具へ超音波ボンデイングエ
ネルギを印加する超音波発生器と、ボールボンド
に次いでウエツジボンドに特定したボンデイング
工具力を付与するボンド力手段と、ボールボンド
ウエツジボンドサイクルにおけるステツプを開始
すると共に同期するデジタル制御信号を発生する
論理制御手段と、ボールボンドウエツジボンドサ
イクルを通して前記ボンデイングヘツド及びボン
デイング工具の運動を制御する為にＺ運動アナロ
グ速度波形を発生するサーボ制御手段と、ボール
ボンデイングの間前記ボンデイング工具及びリー
ドワイヤの集積回路チツプのダイパツドとの初期
的な接触を電気的に検知する電気回路手段であつ
て初期的接触を電気的に検知すると作動信号を供
給する電気回路手段と、前記作動信号を前記超音
波発生器へ結合させて前記超音波発生器を作動さ
せると共にターンオンさせて初期的接触を電気的
に検知すると実質的に超音波ボンデイングエネル
ギを前記ボンデイング工具へ印加させる結合手段
とを有する改良したリードワイヤボンデイング装
置。 ８ 特許請求の範囲第７項において、前記電気的
回路手段が、第１電子的スイツチが導通している
場合に前記ボンデイング工具が前記ダイパツドと
接触すると前記リードワイヤ及びチツプを介して
接地へ電流を流す為に前記リードワイヤ及びチツ
プと直列に接続された電圧源と抵抗と第１電子的
スイツチとを具備する第１回路手段と、第２電子
的スイツチが導通している場合に前記リードワイ
ヤを接地電位へ接続させる為に前記リードワイヤ
と直列に接続されている接地電位カツプリングと
第２電子的スイツチとを具備している第２回路手
段と、前記第１及び第２電子的スイツチを反対の
導通状態に制御するゲート手段であつてボールボ
ンドウエツジボンドサイクルのボールボンデイン
グ工程の間前記第１電子的スイツチを導通させ且
つ前記第２電子的スイツチを非導通とさせる様に
本ボンデイング装置の論理制御手段へ接続されて
いるゲート手段と、前記第１回路手段に接続され
ており前記第１電子的スイツチが導通している場
合に前記第１回路手段内の電流を検知し且つ前記
作動信号を発生してボールボンデイングの為の前
記ボンデイング工具とリードワイヤとの間の初期
的接触を表すセンサ手段とを有していることを特
徴とする装置。 ９ 特許請求の範囲第８項において、前記ボンデ
イング装置はボンド力検知手段と特定したボンド
力の検知と共に前記ボンデイング工具への超音波
エネルギの印加のタイミングをとるタイミング手
段とを有しており、本ボンデイング装置の前記論
理制御手段は特定した時間期間の経過後で且つボ
ールボンデイング位置から上方向へのボンデイン
グ工具の運動の前に前記超音波発生器を自動的に
ターンオフすることを特徴とする装置。 １０ 連続的なボールボンドウエツジボンドサイ
クルの間にボールボンデイング装置のキヤピラリ
ボンデイング工具内に保持されているリードワイ
ヤの端部をボールボンデイングし且つ該ボールボ
ンドから離隔したリードワイヤのセグメントをリ
ードフレームへウエツジボンデイングする改良し
た方法において、超音波ボンデイングエネルギを
発生すると共にボールボンデイング及びウエツジ
ボンデイングを行なう為に該超音波ボンデイング
エネルギを前記ボンデイング工具へ印加させ、ボ
ールボンデイングの間第１ボンド力を前記ボンデ
イング工具へ印加し、ウエツジボンデイングの間
第２ボンド力を前記ボンデイング工具へ印加し、
ボールボンドウエツジボンドサイクルのステツプ
を開始し同期をとる為にデジタル論理制御信号を
発生し、該ボールボンドウエツジボンドサイクル
を介して前記ボンデイング工具の運動を制御する
為のＺ運動アナログ速度波形を発生し、該ボール
ボンドウエツジボンドサイクルの間前記ボンデイ
ング工具の位置及び運動を検知し、ボールボンデ
イングを行なう為に前記ボンデイング工具によつ
て接触する前に集積回路チツプのダイパツドへ向
かつて下降する前記ボンデイング工具の運動の間
に前記ボンデイング工具の第１位置に対応する第
１出力信号を発生し、ボールボンデイングを行な
う為に前記ボンデイング工具が接触する前に前記
第１出力信号に応答して超音波ボンデイングエネ
ルギを前記ボンデイング工具へ印加してその際に
接触と共にボンデイングを開始させてボンデイン
グ表面積を増加させ、ウエツジボンデイングを行
なう為に前記ボンデイング工具の接触の前にリー
ドフレームフインガへ向かつて下降する前記ボン
デイング工具の運動の間に前記ボンデイング工具
の第２位置に対応する第２出力信号を発生し、ウ
エツジボンデイングを行なう為に前記ボンデイン
グ工具の接触の前に超音波ボンデイングエネルギ
を前記ボンデイング工具へ印加してその際に接触
と共にボンデイングを開始させてボンデイング表
面積を増加させる、上記各ステツプを有すること
を特徴とする方法。 １１ 特許請求の範囲第１０項において、前記ボ
ンデイング工具への超音波ボンデイングエネルギ
の印加のタイミングを取り、ボールボンデイング
又はウエツジボンデイングの何れかの為に前記ボ
ンデイング工具を接触させたままで前記ボンデイ
ング工具への超音波ボンデイングエネルギの印加
を終了させ、ボンデイング表面積を設定した後に
前記ボンデイング工具を上昇させる、ことを特徴
とする方法。 １２ 特許請求の範囲第１０項において、前記ボ
ンデイング工具の位置及び運動を検知する工程
が、Ｚ運動速度波形信号を検知し、Ｚ運動速度波
形信号レベル及び方向変化を検出し、且つＺ運動
速度波形信号レベル及び方向変化に応じて前記ボ
ンデイング工具の位置を決定することを特徴とす
る方法。 １３ 特許請求の範囲第１２項において、前記ボ
ンデイング工具の位置及び運動を検知する工程
が、ボールボンドウエツジボンドサイクルにおけ
る工程を開始すると共にタイミングをとる為に発
生されるデジタル制御信号を検知し、ボールボン
ド工程及びウエツジボンド工程の夫々に対して前
記ボンデイング工具の運動を開始させるデジタル
制御信号を検出し、前記デジタル制御信号に応じ
て前記ボンデイング工具の位置及び運動を決定す
ることを特徴とする方法。 １４ 連続的なボールボンドウエツジボンドサイ
クルの間にボールボンデイング装置のキヤピラリ
ボンデイング工具内に保持されているリードワイ
ヤの端部をボールボンデイングし且つ該ボールボ
ンドから離隔したリードワイヤのセグメントをリ
ードフレームへウエツジボンデイングする改良し
た方法において、超音波ボンデイングエネルギを
発生すると共にボールボンデイング及びウエツジ
ボンデイングを行なう為に該超音波ボンデイング
エネルギを前記ボンデイング工具へ印加させ、ボ
ールボンデイングの間第１ボンド力を前記ボンデ
イング工具へ印加し、ウエツジボンデイングの間
第２ボンド力を前記ボンデイング工具へ印加し、
ボールボンドウエツジボンドサイクルのステツプ
を開始し同期をとる為にデジタル論理制御信号を
発生し、該ボールボンドウエツジボンドサイクル
を介して前記ボンデイング工具の運動を制御する
為のＺ運動アナログ速度波形を発生し、ボールボ
ンデイングを行なう為に前記ボンデイング工具及
びリードワイヤの集積回路チツプのダイパツドと
の初期的接触を電気的に検知し、前記電気的に検
知した初期的接触に応答してボンデイングエネル
ギ制御信号を発生し、前記ボンデイングエネルギ
制御信号に応答して前記ボンデイング工具へ超音
波ボンデイングエネルギを印加してその際に実質
的に初期的接触と共に超音波ボンデイングエネル
ギを前記ボンデイング工具へ印加してボールボン
ドのボンデイング表面積を最適化する、上記各ス
テツプを有することを特徴とする方法。 １５ 特許請求の範囲第１４項において、前記ボ
ンデイング工具への超音波ボンデイングエネルギ
の印加のタイミングを取り、ボールボンデイング
の為に前記ボンデイング工具を接触させたままで
超音波ボンデイングエネルギの印加を終了させ、
ボールボンド表面積の設定の後にボンデイング工
具を上昇することを特徴とする方法。 １６ 特許請求の範囲第１４項において、ボール
ボンデイングの為に前記ボンデイング工具とリー
ドワイヤの初期的接触を検知する工程が、前記リ
ードワイヤを検知回路内に結合させ、前記リード
ワイヤへ電圧を印加し、前記リードワイヤを有す
る回路を介しての電流の通過を検知することを特
徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US584083 | 1984-02-27 | ||
| US06/584,083 US4597519A (en) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | Lead wire bonding with increased bonding surface area |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60223137A JPS60223137A (ja) | 1985-11-07 |
| JPH0421341B2 true JPH0421341B2 (ja) | 1992-04-09 |
Family
ID=24335867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60035402A Granted JPS60223137A (ja) | 1984-02-27 | 1985-02-26 | 増加したボンデイング表面積を有するリ−ドワイヤボンデイング |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4597519A (ja) |
| EP (1) | EP0154579A3 (ja) |
| JP (1) | JPS60223137A (ja) |
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