JPH04332145A - ワイヤボンデイング装置 - Google Patents

ワイヤボンデイング装置

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JPH04332145A
JPH04332145A JP3130215A JP13021591A JPH04332145A JP H04332145 A JPH04332145 A JP H04332145A JP 3130215 A JP3130215 A JP 3130215A JP 13021591 A JP13021591 A JP 13021591A JP H04332145 A JPH04332145 A JP H04332145A
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JP
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gap
capillary
arm holder
arm
bonding head
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Application number
JP3130215A
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Inventor
Toru Mochida
亨 持田
Yoshimitsu Terakado
義光 寺門
Teruhiro Hirayanagi
平柳 彰宏
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Shinkawa Ltd
Original Assignee
Shinkawa Ltd
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Publication date
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    • H01L24/78Apparatus for connecting with wire connectors
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はワイヤボンデイング装置
に係り、特にボンド面の高さ位置(レベル)を検出し得
るワイヤボンデイング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ボンド面のレベルを検出し得るワ
イヤボンデイング装置として、例えば特公昭64ー97
30号公報、特公平1ー31695号公報が知られてい
る。この構造は、キヤピラリを保持するツールアームが
アームホルダに取付けられ、アームホルダはリフタアー
ムに揺動可能に取付けられている。またリフタアームは
ボンデイングヘッドに上下動又は揺動可能に取付けられ
ている。そして、ギャップ検出用センサは前記リフタア
ームに前記ツールアームに対向して取付けられている。
【0003】そこで、リフタアームが下降又はリフタア
ームのキヤピラリ側が下降する方向にリフタアームが回
動させられると、キヤピラリが下降してボンド面に接触
しする。この状態よりリフタアームが更に下降又は回動
すると、ツールアームとギャップ検出用センサとのギャ
ップが変化するので、このギャップが初期値より一定量
変化した時点をキヤピラリがボンド面に接触した時点と
見なしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、上下
動又は揺動させられるリフタアームにギャップ検出用セ
ンサが取付けられ、またギャップ検出用センサはツール
アームの揺動中心からキヤピラリ側のツールアームの部
分に対向して設けられているので、次のような問題点が
あった。
【0005】リフタアームは上下動又は揺動させられ、
非常に振動し易い。この非常に振動し易いリフタアーム
にギャップ検出用センサは取付けられているので、リフ
タアームの微振動により誤検出を起こし易い。
【0006】キヤピラリがボンド面に接触した後は、リ
フタアームと共にギャップ検出用センサは下降させられ
るが、また同時にツールアームはボンド面を支点として
回動する。この場合、ツールアームの回動はギャップ検
出用センサから離れる方向であるので、ギャップ検出用
センサとツールアームとのギャップの変化が少なくなり
、ギャップ検出用センサの応答性遅れが生じ、ボンド面
のレベルを正確に検出することができない。
【0007】ギャップ検出用センサは、磁気センサより
なるので、センサのしき値に対する応答遅れがある。こ
のため、キヤピラリが実際にボンド面に接触してから磁
気センサがボンド面と判断するまでに時間がかかり、そ
の時間分キヤピラリがワイヤをボンド面に押し付ける沈
み込みが多くなってしまう。
【0008】本発明の目的は、ボンド面レベルを高精度
に検出することが可能なワイヤボンデイング装置を提供
することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第1の手段は、キヤピラリを保持したアーム
ホルダをボンデイングヘッドに揺動可能に取付けたワイ
ヤボンデイング装置において、前記アームホルダの揺動
支点を中心としてキヤピラリと反対側のアームホルダの
部分に対向させてギャップ検出用センサを前記ボンデイ
ングヘッドに取付けたことを特徴とする。
【0010】上記目的を達成するための本発明の第2の
手段は、キヤピラリを保持したアームホルダをリフタア
ームに揺動可能に取付け、リフタアームをボンデイング
ヘッドに揺動可能に取付けたワイヤボンデイング装置に
おいて、前記アームホルダの揺動支点を中心としてキヤ
ピラリと反対側のアームホルダの部分に対向させてギャ
ップ検出用センサを前記リフタアームに取付けたことを
特徴とする。
【0011】上記目的を達成するための本発明の第3の
手段は、前記第1の手段及び第2の手段におけるギャッ
プ検出用センサはリニアセンサよりなることを特徴とす
る。
【0012】
【作用】第1の手段によれば、ギャップ検出用センサは
ボンデイングヘッドに取付けられているので、アームホ
ルダの揺動量に比例してギャップ検出用センサと検出部
分のギャップが変化する。従って、キヤピラリが下降さ
せられている時は、前記ギャップはキヤピラリの下降量
に比例して大きく変化する。そして、キヤピラリがボン
ド面に接触した後は、アームホルダの回動量は急激に少
なくなる。即ち、ギャップの変化は非常に少なく、ギャ
ップはほぼ一定となる。これにより、ボンド面レベルが
検出される。このように、大きくギャップが変化してい
る状態から急激に変化が小さくなった時点でボンド面を
検出するので、ボンド面レベルが高精度に検出される。 またギャップ検出用センサはボンデイングヘッドに固定
されているので、振動の影響を比較的受けにくく、誤検
出の割合も減少する。
【0013】第2の手段によれば、キヤピラリが下降し
ても、キヤピラリがボンド面に接触するまでは、従来と
同様にギャップ検出用センサとアームホルダとのギャッ
プは変化しない。しかし、キヤピラリがボンド面に接触
した後は、ギャップ検出用センサはリフタアームと共に
動くが、アームホルダはキヤピラリを支点として回動す
る。この場合、アームホルダのギャップ検出用センサに
対向した部分は、ギャップ検出用センサの移動方向と逆
であるので、ギャップ検出用センサの移動量にアームホ
ルダの回動量が加算された分だけギャップは大きく変化
する。即ち、キヤピラリがボンド面に接触した後のギャ
ップの変化は大きいので、ギャップ検出用センサの応答
性が向上する。
【0014】第3の手段によれば、ギャップ検出用セン
サはリニアセンサよりなるので、逐次位置を読んでいく
ことができ、また応答遅れがないので、検出精度がより
向上する。
【0015】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1により説明す
る。XYテーブル1上には、ボンデイングヘッド2が搭
載されている。ボンデイングヘッド2には支軸3が回転
自在に支承されており、支軸3にはアームホルダ4が固
定されている。アームホルダ4にはツールアーム5が固
定され、ツールアーム5の先端部にはキヤピラリ6が固
定されている。またボンデイングヘッド2には正逆回転
可能なモータ7が固定されており、モータ7の出力軸に
はカム軸8が固定され、カム軸8にはカム9が固定され
ている。そして、アームホルダ4に回転自在に設けられ
たローラよりなるカムフォロア10がカム9に圧接する
ように、アームホルダ4はばね11で付勢されている。 またアームホルダ4には、支軸3を中心としてキヤピラ
リ6と反対側の下面に検出板12がアームホルダ4の側
面より突出するように固定されており、この検出板12
の上面に対向してボンデイングヘッド2にはリニアセン
サ13が固定されている。
【0016】前記カム9はリニア又は偏心カムからなり
、図1の状態より矢印A方向に180度正回転する範囲
は下降プロフィルとなっている。従って、カム9は18
0度の範囲を正逆回転して用いる。即ち、カム9は、正
回転すると下降プロフィルとなり、逆回転すると上昇プ
ロフィルとなる。
【0017】従って、カム9が矢印A方向に正回転させ
られると、カム9の下降プロフィルによってアームホル
ダ4は支軸3を中心として矢印B方向に回動させられ、
キヤピラリ6は下降する。この場合、アームホルダ4の
回動量に従って検出板12とリニアセンサ13とのギャ
ップGは図2に符号30で示すように大きく変化し、リ
ニアセンサ13からはギャップGに比例した電圧又は電
流が出力される。
【0018】前記のようにキヤピラリ6が下降して試料
14に接触した後は、ギャップGは一定のギャップG1
となって変化しなく、リニアセンサ13からは一定の電
圧又は電流が出力される。この一定の電流又は電圧がリ
ニアセンサ13より出力されると、この出力は後記する
制御回路によってボンド面レベルと判断され、検出点が
制御回路のメモリに記憶される。この検出点を基準とし
てモータ7は一定量回転させられ、キヤピラリ6の沈み
込みが行なわれる。そして、キヤピラリ6に挿通された
図示しないワイヤは試料14にボンデイングされる。そ
の後、モータ7は逆回転させられ、カム9の上昇プロフ
ィルによってキヤピラリ6は上昇する。
【0019】このように、大きくギャップGが変化して
いる状態からギャップGを逐次リニアセンサ13で読み
、ギャップGの変化がなくなり、一定となった時点でボ
ンド面のレベルを検出するので、検出応答性が良く、ボ
ンド面レベル検出精度が向上する。またリニアセンサ1
3は、上下動しないボンデイングヘッド2に取付けられ
ているので、従来のように上下動部材に取付けた場合に
比較し、振動の影響が少ない。
【0020】図3は上記実施例の変形例を示す。本実施
例は、検出板12の下面に対向させてリニアセンサ13
をボンデイングヘッド2に固定してなる。従って、本実
施例の場合には、キヤピラリ6が下降すると、図4に符
号31で示すように、ギャップGは、小さくなるように
変化する。そして、キヤピラリ6が試料14に当接した
後は、一定のギャップG2となる。このように構成して
も前記実施例と同様の効果が得られる。
【0021】図5は本発明の他の実施例を示す。なお、
図1と同じ又は相当部材には同じ符号を付して説明する
。アームホルダ4に固定された支軸3は、リフタアーム
20に回転自在に支承されている。リフタアーム20に
は支軸21が固定され、支軸21はボンデイングヘッド
2に回転自在に支承されている。またアームホルダ4は
リフタアーム20と共に揺動するように、アームホルダ
4及びリフタアーム20には対向部分にそれぞれストッ
パ22、23が固定され、ストッパ22、23が当接す
るようにアームホルダ4とリフタアーム20にはばね2
4が掛けられている。またリニアセンサ13は、アーム
ホルダ4に固定された検出板12の下面に対向するよう
にリフタアーム20に固定されている。
【0022】従って、カム9が矢印A方向に正回転する
と、カム9の下降プロフィルによってリフタアーム20
は支軸21を中心として矢印C方向に回動し、支軸3は
下降する。アームホルダ4はばね24の付勢力でリフタ
アーム20に当接させられているので、前記のように支
軸3が下降すると、アームホルダ4、即ちキヤピラリ6
も共に下降する。即ち、検出板12とリニアセンサ13
とのギャップGは図6に示すように一定のギャップG3
を保つ。
【0023】キヤピラリ6が試料14に接触した後は、
キヤピラリ6の下降は停止するが、リフタアーム20は
矢印C方向に回動しているので、リニアセンサ13は矢
印Dで示すように検出板12の方向に移動する。また支
軸3は矢印E方向に下降するので、検出板12は矢印F
方向に下降する。この場合、検出板12の下降量は、支
軸3の下降量がキヤピラリ6から支軸3までの距離とキ
ヤピラリ6から検出板12の距離の比の分だけ拡大され
る。即ち、リニアセンサ13は上方に移動し、検出板1
2は下方に移動するので、両方の移動量が加算された量
だけギャップGが少なくなる。従って、図6に符号32
で示すようにギャップGは大きく変化し、このギャップ
Gの変化に比例した電圧又は電流がリニアセンサ13よ
り出力される。この変化した電圧又は電流がリニアセン
サ13より出力されると、この出力は後記する制御回路
によってボンド面レベルと判断され、検出点が制御回路
のメモリに記憶される。この検出点を基準としてモータ
7は一定量回転させられ、キヤピラリ6の沈み込みが行
なわれる。そして、キヤピラリ6に挿通された図示しな
いワイヤは試料14にボンデイングされる。その後、モ
ータ7は逆回転させられ、カム9の上昇プロフィルによ
ってキヤピラリ6は上昇する。
【0024】このように、キヤピラリ6が試料14に接
触した後は、リニアセンサ13の移動方向と逆方向に検
出板12は動くので、両方の移動量が加算されてギャッ
プGが変化する。即ち、ギャップGの変化が大きいので
、応答性が向上する。
【0025】図7は上記実施例の変形例を示す。本実施
例は、検出板12をツールアーム5の側面より突出させ
、検出板12の上面に対向するようにリニアセンサ13
をリフタアーム20に固定してなる。従って、本実施例
の場合には、キヤピラリ6が下降すると、図8に示すよ
うに、一定のギャップG4を保持し、キヤピラリ6が試
料14に接触した時は、符号33で示すようにギャップ
Gは大きくなる方向に変化する。このように構成しても
前記実施例と同様な効果が得られる。
【0026】なお、上記各実施例においては、アームホ
ルダ4を支軸3を介してボンデイングヘッド2又はリフ
タアーム20に回転自在に取付けたが、アームホルダ4
を板ばねを介してボンデイングヘッド2又はリフタアー
ム20に揺動可能に取付けてもよい。またリフタアーム
20とボンデイングヘッド2との取付けも同様に、板ば
ねを介して取付けてもよい。またギャップ検出用センサ
は、リニアセンサ13に限定されないが、リニアセンサ
13を用いると磁気センサのような応答遅れがなく、よ
り精度が向上する。
【0027】図9は制御装置を示す。モータ7は、制御
回路40に予め記憶されたデータに基づいてパルス出力
制御回路41、サーボ制御回路42、モータ駆動回路4
3を介して駆動され、正回転量及び逆回転量が制御され
る。またこの場合におけるモータ7の回転位置は、制御
回路40及びサーボ制御回路42に読み込まれる。そし
て、前記したようにモータ7が回転してキヤピラリ6が
下降している時の検出板12とリニアセンサ13とのギ
ャップGによるリニアセンサ13の出力は、逐次センサ
アンプ44によって増幅され、A/D変換器45によっ
てデジタルデータに変換されて制御回路40に入力され
る。そこで、制御回路40は、前記したようにギャップ
Gが変化している状態から一定になった時点又は一定の
状態から変化を始めた時点を判断し、ボンド面レベルと
して制御回路40のメモリに記憶する。そして、前記ボ
ンド面レベル検出点を基準としてモータ7の回転量を制
御してキヤピラリ6の沈み込み及びボンデイング後にお
けるキヤピラリ6の上昇量等を決定する。
【0028】
【発明の効果】本発明の第1の手段によれば、キヤピラ
リを保持したアームホルダをボンデイングヘッドに揺動
可能に取付けたワイヤボンデイング装置において、前記
アームホルダの揺動支点を中心としてキヤピラリと反対
側のアームホルダの部分に対向させてギャップ検出用セ
ンサを前記ボンデイングヘッドに取付けてなるので、大
きくギャップが変化している状態から急激に変化が小さ
くなった時点でボンド面を検出し、ボンド面レベルが高
精度に検出されると共に、振動の影響を比較的受けにく
く、誤検出の割合も減少する。
【0029】本発明の第2の手段によれば、キヤピラリ
を保持したアームホルダをリフタアームに揺動可能に取
付け、リフタアームをボンデイングヘッドに揺動可能に
取付けたワイヤボンデイング装置において、前記アーム
ホルダの揺動支点を中心としてキヤピラリと反対側のア
ームホルダの部分に対向させてギャップ検出用センサを
前記リフタアームに取付けてなるので、キヤピラリがボ
ンド面に接触した後のギャップの変化は大きいので、ギ
ャップ検出用センサの応答性が向上する。
【0030】本発明の第3の手段によれば、前記第1の
手段及び第2の手段におけるギャップ検出用センサはリ
ニアセンサよりなるので、逐次位置を読んでいくことが
でき、また応答遅れがないので、検出精度がより向上す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す側面図である。
【図2】図1の場合における検出板とリニアセンサとの
ギャップを示す拡大図である。
【図3】本発明の第2実施例を示す側面図である。
【図4】図3の場合における検出板とリニアセンサとの
ギャップを示す拡大図である。
【図5】本発明の第3実施例を示す側面図である。
【図6】図5の場合における検出板とリニアセンサとの
ギャップを示す拡大図である。
【図7】本発明の第4実施例を示す側面図である。
【図8】図7の場合における検出板とリニアセンサとの
ギャップを示す拡大図である。
【図9】駆動装置野ブロック図である。
【符号の説明】
2    ボンデイングヘッド 3    支軸 4    アームホルダ 6    キヤピラリ 13  リニアセンサ 20  リフタアーム 21  支軸

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  キヤピラリを保持したアームホルダを
    ボンデイングヘッドに揺動可能に取付けたワイヤボンデ
    イング装置において、前記アームホルダの揺動支点を中
    心としてキヤピラリと反対側のアームホルダの部分に対
    向させてギャップ検出用センサを前記ボンデイングヘッ
    ドに取付けたことを特徴とするワイヤボンデイング装置
  2. 【請求項2】  キヤピラリを保持したアームホルダを
    リフタアームに揺動可能に取付け、リフタアームをボン
    デイングヘッドに揺動可能に取付けたワイヤボンデイン
    グ装置において、前記アームホルダの揺動支点を中心と
    してキヤピラリと反対側のアームホルダの部分に対向さ
    せてギャップ検出用センサを前記リフタアームに取付け
    たことを特徴とするワイヤボンデイング装置。
  3. 【請求項3】  請求項1又は2において、前記ギャッ
    プ検出用センサはリニアセンサよりなることを特徴とす
    るワイヤボンデイング装置。
JP3130215A 1991-05-07 1991-05-07 ワイヤボンデイング装置 Pending JPH04332145A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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