JPH05275502A - ワイヤボンデイング装置 - Google Patents
ワイヤボンデイング装置Info
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- JPH05275502A JPH05275502A JP4098614A JP9861492A JPH05275502A JP H05275502 A JPH05275502 A JP H05275502A JP 4098614 A JP4098614 A JP 4098614A JP 9861492 A JP9861492 A JP 9861492A JP H05275502 A JPH05275502 A JP H05275502A
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
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- 230000036316 preload Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
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- H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L24/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/10—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding
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- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
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- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ボンデイングアームの取付け及び後部形状が制
約されることなく、また軽量小型化が図れ、また振動エ
ネルギーのロスを少なくして安定した振動エネルギーを
供給でき、更に個々のボンデイング中に周波数及び振幅
を可変できるワイヤボンデイング装置を提供する。 【構成】ワイヤ4が挿通されるキャピラリ5を一端に固
定してなるボンデイングアーム2を上下動又は揺動可能
に設けて成るワイヤボンデイング装置において、ボンデ
イングアーム2のキャピラリ取付け近傍に、キャピラリ
5に電歪又は磁歪効果により振動を伝達する圧電素子7
を組み込んで成る。 【効果】
約されることなく、また軽量小型化が図れ、また振動エ
ネルギーのロスを少なくして安定した振動エネルギーを
供給でき、更に個々のボンデイング中に周波数及び振幅
を可変できるワイヤボンデイング装置を提供する。 【構成】ワイヤ4が挿通されるキャピラリ5を一端に固
定してなるボンデイングアーム2を上下動又は揺動可能
に設けて成るワイヤボンデイング装置において、ボンデ
イングアーム2のキャピラリ取付け近傍に、キャピラリ
5に電歪又は磁歪効果により振動を伝達する圧電素子7
を組み込んで成る。 【効果】
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はワイヤボンデイング装置
に関する。
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のワイヤボンデイング装置は、XY
テーブルによってXY方向に駆動されるボンデイングヘ
ッドに直接又はリフタアームを介してボンデイングアー
ムを上下動又は揺動可能に取付けてなり、ボンデイング
アームの先端にはワイヤが挿通されるキャピラリが取付
けられている。またボンデイングアームの後方(ボンデ
イングヘッド側)にはボンデイングアームに振動を伝え
る振動子が取付けられ、ワイヤの先端に形成されたボー
ル又はワイヤを試料にボンデイングする時は、振動子と
ボンデイングアームを共振周波数で共振させている。
テーブルによってXY方向に駆動されるボンデイングヘ
ッドに直接又はリフタアームを介してボンデイングアー
ムを上下動又は揺動可能に取付けてなり、ボンデイング
アームの先端にはワイヤが挿通されるキャピラリが取付
けられている。またボンデイングアームの後方(ボンデ
イングヘッド側)にはボンデイングアームに振動を伝え
る振動子が取付けられ、ワイヤの先端に形成されたボー
ル又はワイヤを試料にボンデイングする時は、振動子と
ボンデイングアームを共振周波数で共振させている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、ボン
デイングアームのボンデイングヘッド又はリフタアーム
への取付けは、ボンデイングアームのノード(振動の
節)に限られ、また共振させるためにボンデイングアー
ムの形状、長さ等に制約があり、設計及び品質管理に問
題があった。また振動子の振動はボンデイングアームの
後方から前方のキャピラリに伝えられるため、振動エネ
ルギー変換効率が悪い。またボンデイング時の負荷変動
により共振周波数がずれるので、周波数追尾回路を設け
て追尾させる必要があった。
デイングアームのボンデイングヘッド又はリフタアーム
への取付けは、ボンデイングアームのノード(振動の
節)に限られ、また共振させるためにボンデイングアー
ムの形状、長さ等に制約があり、設計及び品質管理に問
題があった。また振動子の振動はボンデイングアームの
後方から前方のキャピラリに伝えられるため、振動エネ
ルギー変換効率が悪い。またボンデイング時の負荷変動
により共振周波数がずれるので、周波数追尾回路を設け
て追尾させる必要があった。
【0004】本発明の目的は、ボンデイングアームの取
付け及び後部形状が制約されることなく、また軽量小型
化が図れ、また振動エネルギーのロスを少なくして安定
した振動エネルギーが供給でき、更に個々のボンデイン
グ中に周波数及び振幅を可変できるワイヤボンデイング
装置を提供することにある。
付け及び後部形状が制約されることなく、また軽量小型
化が図れ、また振動エネルギーのロスを少なくして安定
した振動エネルギーが供給でき、更に個々のボンデイン
グ中に周波数及び振幅を可変できるワイヤボンデイング
装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、ワイヤが挿通されるキャピラリを一
端に固定してなるボンデイングアームを上下動又は揺動
可能に設けて成るワイヤボンデイング装置において、前
記ボンデイングアームのキャピラリ取付け近傍に、キャ
ピラリに電歪又は磁歪効果により振動を伝達する圧電素
子を組み込んで成ることを特徴とする。
の本発明の構成は、ワイヤが挿通されるキャピラリを一
端に固定してなるボンデイングアームを上下動又は揺動
可能に設けて成るワイヤボンデイング装置において、前
記ボンデイングアームのキャピラリ取付け近傍に、キャ
ピラリに電歪又は磁歪効果により振動を伝達する圧電素
子を組み込んで成ることを特徴とする。
【0006】
【作用】キャピラリの先端に突出したワイヤの先端に形
成されたボール又はワイヤをキヤピラリで試料に押圧し
てボンデイングする時は、圧電素子に、ある周波数で電
圧が印加される。圧電素子に、ある周波数で電圧を印加
すると、圧電素子は、電歪又は磁歪効果により伸縮を繰
り返す。この圧電素子の伸縮による振動がボンデイング
アームを介してキャピラリに伝達される。このキャピラ
リへ伝達された振動エネルギーにより、ワイヤは試料に
ボンデイングされる。
成されたボール又はワイヤをキヤピラリで試料に押圧し
てボンデイングする時は、圧電素子に、ある周波数で電
圧が印加される。圧電素子に、ある周波数で電圧を印加
すると、圧電素子は、電歪又は磁歪効果により伸縮を繰
り返す。この圧電素子の伸縮による振動がボンデイング
アームを介してキャピラリに伝達される。このキャピラ
リへ伝達された振動エネルギーにより、ワイヤは試料に
ボンデイングされる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図により説明す
る。図1及び図2に示すように、リフタアーム1には、
ボンデイングアーム2の一端がボルト3によって固定さ
れており、ボンデイングアーム2の先端には、ワイヤ4
が挿通されるキャピラリ5がボルト6で固定されてい
る。ここで、ボンデイングアーム2に形成されたキャピ
ラリ用穴2aは、段付穴となっており、キャピラリ5の
高さ設定ができるようになっている。ボンデイングアー
ム2にはほぼ四角状の圧電素子取付け用穴2bが形成さ
れており、圧電素子取付け用穴2bには、積層圧電アク
チュエータ(以下、圧電素子という)7の両端部が接着
剤によって固定されている。ここで、圧電素子7は、そ
の歪方向がキャピラリ5の中心軸線に直交するように配
設されている。またボンデイングアーム2には、キャピ
ラリ用穴2aのキャピラリ5と反対側に薄肉部2cを形
成するように穴2dが形成され、前記薄肉部2cを押圧
するようにボルト8が螺合されている。そこで、ボルト
8を回すと、薄肉部2cを介して圧電素子7に予圧がか
けられる。この予圧は、例えばトルクレンチにより2乃
至8Kg程度かける。予圧をかけた後は、ボルト8は接
着剤で固定しておく。なお、図中、9は試料を示す。
る。図1及び図2に示すように、リフタアーム1には、
ボンデイングアーム2の一端がボルト3によって固定さ
れており、ボンデイングアーム2の先端には、ワイヤ4
が挿通されるキャピラリ5がボルト6で固定されてい
る。ここで、ボンデイングアーム2に形成されたキャピ
ラリ用穴2aは、段付穴となっており、キャピラリ5の
高さ設定ができるようになっている。ボンデイングアー
ム2にはほぼ四角状の圧電素子取付け用穴2bが形成さ
れており、圧電素子取付け用穴2bには、積層圧電アク
チュエータ(以下、圧電素子という)7の両端部が接着
剤によって固定されている。ここで、圧電素子7は、そ
の歪方向がキャピラリ5の中心軸線に直交するように配
設されている。またボンデイングアーム2には、キャピ
ラリ用穴2aのキャピラリ5と反対側に薄肉部2cを形
成するように穴2dが形成され、前記薄肉部2cを押圧
するようにボルト8が螺合されている。そこで、ボルト
8を回すと、薄肉部2cを介して圧電素子7に予圧がか
けられる。この予圧は、例えばトルクレンチにより2乃
至8Kg程度かける。予圧をかけた後は、ボルト8は接
着剤で固定しておく。なお、図中、9は試料を示す。
【0008】図3は本発明を適用したワイヤボンデイン
グ装置を示す。架台10上には、XY方向に駆動される
XYテーブル11が搭載されており、XYテーブル11
上には、ボンデイングヘッド12が固定されている。ボ
ンデイングヘッド12には、前記したリフタアーム1が
上下動可能に設けられており、リフタアーム1はモータ
13によって上下動させられる。リフタアーム1には、
ワイヤ切断用クランパ14を保持したクランパ支持体1
5が固定されている。またボンデイングヘッド12に
は、ワイヤ4を軽く挟持するワイヤ保持用クランパ20
を保持するクランパ支持体21と、ワイヤ4が巻回され
たスプール22を保持するスプール支持体23と、試料
9を検出するカメラ23を保持したカメラ支持体24と
が固定されている。前記ワイヤ4は、スプール22より
ワイヤ保持用クランパ20、ワイヤ切断用クランパ14
を通してキャピラリ5に挿通されている。なお、図中、
30は試料9を送るフイーダ、31は試料9をガイドす
るガイドレールである。
グ装置を示す。架台10上には、XY方向に駆動される
XYテーブル11が搭載されており、XYテーブル11
上には、ボンデイングヘッド12が固定されている。ボ
ンデイングヘッド12には、前記したリフタアーム1が
上下動可能に設けられており、リフタアーム1はモータ
13によって上下動させられる。リフタアーム1には、
ワイヤ切断用クランパ14を保持したクランパ支持体1
5が固定されている。またボンデイングヘッド12に
は、ワイヤ4を軽く挟持するワイヤ保持用クランパ20
を保持するクランパ支持体21と、ワイヤ4が巻回され
たスプール22を保持するスプール支持体23と、試料
9を検出するカメラ23を保持したカメラ支持体24と
が固定されている。前記ワイヤ4は、スプール22より
ワイヤ保持用クランパ20、ワイヤ切断用クランパ14
を通してキャピラリ5に挿通されている。なお、図中、
30は試料9を送るフイーダ、31は試料9をガイドす
るガイドレールである。
【0009】次に作用について説明する。ボンデイング
動作は、XYテーブル1のXY方向への移動及びモータ
13によるリフタアーム1の上下動により、キャピラリ
5がXY方向及び上下方向に移動させられ、従来周知の
方法によって行われるので、その詳細な説明は省略す
る。キャピラリ5が試料9に接触(正確には、第1ボン
ド点においてはワイヤ4の先端に形成されたボールが試
料9に接触、第2ボンド点においてはワイヤ4が試料9
に接触)してワイヤ4を試料9にボンデイングする時
は、圧電素子7の配線7aにある周波数で電圧が印加さ
れる。圧電素子7に、ある周波数で電圧を印加すると、
圧電素子7は、電歪又は磁歪効果により伸縮を繰り返
す。この圧電素子7の伸縮による振動がボンデイングア
ーム2を介してキャピラリ5に伝達される。このキャピ
ラリ5へ伝達された振動エネルギーにより、ワイヤ4は
試料9に接合、即ちボンデイングされる。
動作は、XYテーブル1のXY方向への移動及びモータ
13によるリフタアーム1の上下動により、キャピラリ
5がXY方向及び上下方向に移動させられ、従来周知の
方法によって行われるので、その詳細な説明は省略す
る。キャピラリ5が試料9に接触(正確には、第1ボン
ド点においてはワイヤ4の先端に形成されたボールが試
料9に接触、第2ボンド点においてはワイヤ4が試料9
に接触)してワイヤ4を試料9にボンデイングする時
は、圧電素子7の配線7aにある周波数で電圧が印加さ
れる。圧電素子7に、ある周波数で電圧を印加すると、
圧電素子7は、電歪又は磁歪効果により伸縮を繰り返
す。この圧電素子7の伸縮による振動がボンデイングア
ーム2を介してキャピラリ5に伝達される。このキャピ
ラリ5へ伝達された振動エネルギーにより、ワイヤ4は
試料9に接合、即ちボンデイングされる。
【0010】このように、キャピラリ5に振動を与える
圧電素子7は、キャピラリ5の近傍に組み込まれている
ので、ボンデイングアーム2の後部形状及びリフタアー
ム1への取付け方法に制約がなくなる。また圧電素子7
の電歪又は磁歪効果によるので、共振波長にボンデイン
グアーム2の長さを合わす必要がなくなり、軽量及び小
型化が図れる。また従来の振動子は約30grであった
が、本実施例における圧電素子7は約3grであり、約
1/10の重さとなり、この点からも軽量及び小型化が
図れる。また従来の共振によるボンデイング方法では、
ボンデイング時の負荷変動により共振周波数にずれが生
じ、周波数追尾回路で追尾させる必要があったが、本実
施例は非共振のため、周波数追尾回路は不要であり、安
定した振動エネルギーを供給することができる。またキ
ャピラリ5の近傍で圧電素子7を振動させるので、振動
エネルギーのロスが少なくなる。
圧電素子7は、キャピラリ5の近傍に組み込まれている
ので、ボンデイングアーム2の後部形状及びリフタアー
ム1への取付け方法に制約がなくなる。また圧電素子7
の電歪又は磁歪効果によるので、共振波長にボンデイン
グアーム2の長さを合わす必要がなくなり、軽量及び小
型化が図れる。また従来の振動子は約30grであった
が、本実施例における圧電素子7は約3grであり、約
1/10の重さとなり、この点からも軽量及び小型化が
図れる。また従来の共振によるボンデイング方法では、
ボンデイング時の負荷変動により共振周波数にずれが生
じ、周波数追尾回路で追尾させる必要があったが、本実
施例は非共振のため、周波数追尾回路は不要であり、安
定した振動エネルギーを供給することができる。またキ
ャピラリ5の近傍で圧電素子7を振動させるので、振動
エネルギーのロスが少なくなる。
【0011】
【発明の効果】本発明によれば、ボンデイングアームの
キャピラリ取付け近傍に、キャピラリに電歪又は磁歪効
果により振動を伝達する圧電素子を組み込んで成るの
で、ボンデイングアームの取付け及び後部形状が制約さ
れることなく、また軽量小型化が図れ、また振動エネル
ギーのロスを少なくして安定した振動エネルギーが供給
でき、更に非共振のため個々のボンデイング中に周波数
及び振幅を可変できる。
キャピラリ取付け近傍に、キャピラリに電歪又は磁歪効
果により振動を伝達する圧電素子を組み込んで成るの
で、ボンデイングアームの取付け及び後部形状が制約さ
れることなく、また軽量小型化が図れ、また振動エネル
ギーのロスを少なくして安定した振動エネルギーが供給
でき、更に非共振のため個々のボンデイング中に周波数
及び振幅を可変できる。
【図1】本発明になるワイヤボンデイング装置の一実施
例の要部を示す平面図である。
例の要部を示す平面図である。
【図2】図1のAーA線断面図である。
【図3】本発明を適用したワイヤボンデイング装置の側
面図である。
面図である。
2 ボンデイングアーム 4 ワイヤ 5 キャピラリ 7 圧電素子
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年9月2日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】図3は本発明を適用したワイヤボンデイン
グ装置を示す。架台10上には、XY方向に駆動される
XYテーブル11が搭載されており、XYテーブル11
上には、ボンデイングヘッド12が固定されている。ボ
ンデイングヘッド12には、前記したリフタアーム1が
上下動可能に設けられており、リフタアーム1はモータ
13によって上下動させられる。リフタアーム1には、
ワイヤ切断用クランパ14を保持したクランパ支持体1
5が固定されている。またボンデイングヘッド12に
は、ワイヤ4を軽く挟持するワイヤ保持用クランパ20
を保持するクランパ支持体21と、ワイヤ4が巻回され
たスプール22を保持するスプール支持体23と、試料
9を検出するカメラ24を保持したカメラ支持体25と
が固定されている。前記ワイヤ4は、スプール22より
ワイヤ保持用クランパ20、ワイヤ切断用クランパ14
を通してキャピラリ5に挿通されている。なお、図中、
30は試料9を送るフイーダ、31は試料9をガイドす
るガイドレールである。
グ装置を示す。架台10上には、XY方向に駆動される
XYテーブル11が搭載されており、XYテーブル11
上には、ボンデイングヘッド12が固定されている。ボ
ンデイングヘッド12には、前記したリフタアーム1が
上下動可能に設けられており、リフタアーム1はモータ
13によって上下動させられる。リフタアーム1には、
ワイヤ切断用クランパ14を保持したクランパ支持体1
5が固定されている。またボンデイングヘッド12に
は、ワイヤ4を軽く挟持するワイヤ保持用クランパ20
を保持するクランパ支持体21と、ワイヤ4が巻回され
たスプール22を保持するスプール支持体23と、試料
9を検出するカメラ24を保持したカメラ支持体25と
が固定されている。前記ワイヤ4は、スプール22より
ワイヤ保持用クランパ20、ワイヤ切断用クランパ14
を通してキャピラリ5に挿通されている。なお、図中、
30は試料9を送るフイーダ、31は試料9をガイドす
るガイドレールである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鳥畑 稔 東京都武蔵村山市伊奈平2丁目51番地の1 株式会社新川内 (72)発明者 飯山 隆行 東京都武蔵村山市伊奈平2丁目51番地の1 株式会社新川内
Claims (1)
- 【請求項1】 ワイヤが挿通されるキャピラリを一端に
固定してなるボンデイングアームを上下動又は揺動可能
に設けて成るワイヤボンデイング装置において、前記ボ
ンデイングアームのキャピラリ取付け近傍に、キャピラ
リに電歪又は磁歪効果により振動を伝達する圧電素子を
組み込んで成ることを特徴とするワイヤボンデイング装
置。
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