JPH10270489A - Wire clamping device of wire bonding apparatus - Google Patents

Wire clamping device of wire bonding apparatus

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Publication number
JPH10270489A
JPH10270489A JP8557797A JP8557797A JPH10270489A JP H10270489 A JPH10270489 A JP H10270489A JP 8557797 A JP8557797 A JP 8557797A JP 8557797 A JP8557797 A JP 8557797A JP H10270489 A JPH10270489 A JP H10270489A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wire
opening
magnetic field
clamp
closing drive
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8557797A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Arie
誠 有江
Yasuyoshi Yamanaka
康義 山中
Nobuo Katsumata
伸男 勝又
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Mechatronics Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Mechatronics Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Mechatronics Co Ltd filed Critical Toshiba Mechatronics Co Ltd
Priority to JP8557797A priority Critical patent/JPH10270489A/en
Publication of JPH10270489A publication Critical patent/JPH10270489A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85Methods 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
    • H01L2224/851Methods 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 the connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus

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  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wire clamping device which can suitably clamp a wire even in a high temperature environment and can simplify the structure of an open/close driving unit. SOLUTION: A wire clamping device 20 in a wire bonding apparatus is arranged so that a pair of clamp arms 25 for grasping a wire can be opened or closed by the opening or closing actuation of an open/close driving unit 28 through a pushing block 27. The driving unit 28 has a magnetostriction member 30 expandingly or contractingly deformed parallel to a magnetic field direction by a change in a magnetic field to apply a pushing force to the pushing block 27, and also has a coil 31 for applying the magnetic field to the magnetostrictive member 30.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤボンディン
グ装置のワイヤクランプ装置に関する。
The present invention relates to a wire clamping device for a wire bonding device.

【0002】[0002]

【従来の技術】ワイヤボンディング装置は、ボンディン
グアーム先端のキャピラリから突出したワイヤとトーチ
電極との間で放電を生じさせてワイヤ先端にボールを形
成し、このボールを半導体ペレットの電極に接合(第1
ボンディング)後、ワイヤを導出させつつキャピラリを
リードフレームのリード上に移動させ、このリードにワ
イヤを接合(第2ボンディング)させ、その後ワイヤを
切断して、電極とリードとをワイヤにて電気的に接続す
るものである。
2. Description of the Related Art In a wire bonding apparatus, a discharge is generated between a wire protruding from a capillary at a tip of a bonding arm and a torch electrode to form a ball at the tip of the wire, and the ball is bonded to an electrode of a semiconductor pellet (first electrode). 1
After the bonding, the capillary is moved onto the lead of the lead frame while the wire is led out, the wire is bonded to the lead (second bonding), and then the wire is cut, and the electrode and the lead are electrically connected by the wire. Is to be connected to.

【0003】上記ワイヤボンディング後のワイヤの切断
は、ワイヤクランプ装置がワイヤを把持した状態で、ボ
ンディングアームとともにワイヤクランプ装置をリード
から離隔させることによってなされる。
[0003] After the wire bonding, the wire is cut by separating the wire clamp device from the lead together with the bonding arm while the wire clamp device holds the wire.

【0004】図5に示すように、従来のワイヤクランプ
装置101は、ワイヤ(不図示)を把持可能とする一対
のクランプアーム103が、押圧駒104を介して開閉
駆動ユニット105の伸縮により開閉操作されるよう構
成されている。上記開閉駆動ユニット105は、誘電分
極により形状変化を伴う複数枚の圧電素子106が積層
して構成されたものである。
As shown in FIG. 5, in a conventional wire clamp device 101, a pair of clamp arms 103 capable of holding a wire (not shown) is opened and closed by an expansion and contraction of an opening and closing drive unit 105 through a pressing piece 104. It is configured to be. The opening / closing drive unit 105 is configured by laminating a plurality of piezoelectric elements 106 having a shape change due to dielectric polarization.

【0005】図6に示すように、正電極107及び負電
極108に電源109から電圧を印加することにより、
開閉駆動ユニット105の各圧電素子106は誘電分極
し、図5及び図6の矢印a方向に伸長してクランプアー
ム103を閉動作させる。また、電源109から正電極
107及び負電極108への給電を遮断することによ
り、圧電素子106が収縮して元の長さに戻り、スプリ
ング110の弾発力によってクランプアーム103が開
動作する。
As shown in FIG. 6, by applying a voltage from a power supply 109 to a positive electrode 107 and a negative electrode 108,
Each piezoelectric element 106 of the opening / closing drive unit 105 undergoes dielectric polarization, and extends in the direction of arrow a in FIGS. 5 and 6 to close the clamp arm 103. In addition, when the power supply from the power supply 109 to the positive electrode 107 and the negative electrode 108 is cut off, the piezoelectric element 106 contracts and returns to its original length, and the elastic force of the spring 110 causes the clamp arm 103 to open.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述のワイヤボンディ
ング装置によるワイヤボンディングは、ワイヤボンディ
ング装置のボンディング位置に設置されたヒータによっ
て加熱状態下で実施される。このため、上記ヒータの上
方に配置されるワイヤクランプ装置は、ヒータの熱によ
って130 ℃前後の高温状態にされされる。
The above-described wire bonding by the wire bonding apparatus is performed under heating by a heater provided at a bonding position of the wire bonding apparatus. For this reason, the wire clamp device arranged above the heater is set to a high temperature of about 130 ° C. by the heat of the heater.

【0007】ところで、開閉駆動ユニット105を構成
する圧電素子106は、所定の形状変化率を発揮し得る
環境温度の上限(キュリー温度)が、例えばチタン酸ジ
ルコン酸鉛の場合145 ℃と低く、上述の高温状態下では
形状変化が安定せず、クランプアーム103の開閉動作
を良好に実施できない虞れがある。
The upper limit (Curie temperature) of the ambient temperature at which the piezoelectric element 106 constituting the opening / closing drive unit 105 can exhibit a predetermined shape change rate is as low as 145 ° C. in the case of lead zirconate titanate. Under the high temperature state, the shape change is not stable, and there is a possibility that the opening and closing operation of the clamp arm 103 cannot be performed well.

【0008】また、圧電素子106を使用した開閉駆動
ユニット105は、図6に示すように、複数枚の圧電素
子106の相互間に正電極107、負電極108を介在
させたものであることから、構造が複雑である。
The open / close drive unit 105 using the piezoelectric element 106 has a structure in which a positive electrode 107 and a negative electrode 108 are interposed between a plurality of piezoelectric elements 106 as shown in FIG. , The structure is complicated.

【0009】本発明の課題は、上述の事情を考慮してな
されたものであり、高温環境下でもワイヤを良好にクラ
ンプできるとともに、開閉駆動ユニットの構造を簡素化
できるワイヤボンディング装置のワイヤクランプ装置を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is possible to satisfactorily clamp a wire even in a high-temperature environment and to simplify the structure of an opening / closing drive unit. Is to provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、一対のクランプ片と、このクランプ片を開閉駆動さ
せる開閉駆動部材とを有するワイヤボンディング装置の
ワイヤクランプ装置において、上記開閉駆動部材は、磁
界の大きさに応じて伸縮変形する磁歪部材と、この磁歪
部材に磁界を作用させる磁界発生手段とを有するもので
ある。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a wire clamp apparatus for a wire bonding apparatus having a pair of clamp pieces and an open / close drive member for driving the clamp pieces to open / close. Has a magnetostrictive member that expands and contracts in accordance with the magnitude of a magnetic field, and magnetic field generating means that applies a magnetic field to the magnetostrictive member.

【0011】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、上記開閉駆動部材は、上記磁歪部材
に、その磁歪部材の伸縮方向に圧縮圧力を予圧として付
与する加圧部材を有するものである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the opening / closing drive member includes a pressing member for applying a compressive pressure as a preload to the magnetostrictive member in a direction in which the magnetostrictive member expands and contracts. Have

【0012】請求項1に記載の発明には、次の作用があ
る。開閉駆動ユニットが磁界の変化により伸縮変形する
磁歪部材を有して構成され、上記磁歪部材は、所定の形
状変化率を発揮し得る環境温度の上限(キュリー温度)
が圧電素子のキュリー温度に比べ高いので、その分高温
環境下でも適正に伸縮変形できる。この結果、高温環境
下でもワイヤを良好にクランプすることができる。
The first aspect of the invention has the following operation. The opening / closing drive unit includes a magnetostrictive member that expands and contracts due to a change in a magnetic field.
Is higher than the Curie temperature of the piezoelectric element, so that it can be appropriately expanded and contracted even in a high-temperature environment. As a result, the wire can be satisfactorily clamped even in a high temperature environment.

【0013】請求項2に記載の発明には、次の作用があ
る。開閉駆動ユニットが、磁歪部材に圧縮応力を予圧と
して付与する予圧部材を備えたので、磁歪部材における
磁歪(形状変化率)の勾配を磁界に対し敏感にでき、こ
の結果、ワイヤクランプ装置の開閉動作の応答性を向上
させることができる。
The second aspect of the invention has the following operation. Since the opening / closing drive unit includes a preload member that applies a compressive stress to the magnetostrictive member as a preload, the gradient of the magnetostriction (shape change rate) in the magnetostrictive member can be made sensitive to the magnetic field. As a result, the opening / closing operation of the wire clamp device can be performed. Responsiveness can be improved.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて説明する。 [A] 第1の実施の形態 図1は、本発明に係るワイヤボンディング装置のワイヤ
クランプ装置の第1の実施の形態が適用されたワイヤボ
ンディング装置を示す側面図である。図2は、図1のワ
イヤクランプ装置の平面断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. [A] First Embodiment FIG. 1 is a side view showing a wire bonding apparatus to which a first embodiment of a wire clamping apparatus of a wire bonding apparatus according to the present invention is applied. FIG. 2 is a plan sectional view of the wire clamp device of FIG.

【0015】図1に示すワイヤボンディング装置10
は、前工程にて半導体ペレット8がマウントされたリー
ドフレーム9の不図示のリード(第2ボンディング点)
と、上記半導体ペレット8の不図示の電極(第1ボンデ
ィング点)とをワイヤ11により電気的に接続(ボンデ
ィング)するものである。
The wire bonding apparatus 10 shown in FIG.
Is a lead (not shown) of the lead frame 9 on which the semiconductor pellet 8 is mounted in the previous step (second bonding point)
And an electrode (first bonding point) (not shown) of the semiconductor pellet 8 is electrically connected (bonded) by a wire 11.

【0016】このワイヤボンディング装置10は、不図
示のフレーム送りクランパを用いてリードフレーム9を
搬送案内する一対のガイドレール12を有し、このガイ
ドレール12の側方に、ガイドレール12によるリード
フレーム9の搬送方向及びこれに直交する方向に移動自
在なXYテーブル13が配置され、このXYテーブル1
3にボンディングヘッド14が搭載されている。
The wire bonding apparatus 10 has a pair of guide rails 12 for transporting and guiding the lead frame 9 by using a frame feed clamper (not shown). An XY table 13 movable in the transport direction 9 and a direction orthogonal thereto is arranged.
3, a bonding head 14 is mounted.

【0017】ボンディングヘッド14は、そのヘッドフ
レーム14Aに、ワイヤ11を挿通するキャピラリ15
を先端部に装着したボンディングアーム16と、トーチ
電極(不図示)とを支持して構成される。このボンディ
ングアーム16は、不図示のアーム駆動機構により上下
方向に揺動させられる。また、トーチ電極は、放電時に
不図示のトーチ駆動機構により、その先端部がキャピラ
リ15の直下に位置させられるようになっている。
The bonding head 14 has a capillary 15 through which the wire 11 is inserted through its head frame 14A.
And a torch electrode (not shown). The bonding arm 16 is vertically swung by an arm driving mechanism (not shown). The tip of the torch electrode is positioned directly below the capillary 15 by a torch drive mechanism (not shown) during discharge.

【0018】また、一対のガイドレール12間には、キ
ャピラリ15の直下のボンディング位置にヒータ17が
設置される。このヒータ17により、ガイドレール12
に案内されてボンディング位置に至った半導体ペレット
8及びリードフレーム9が加熱され、後述の第1及び第
2ボンディングが高温状態下でなされる。
A heater 17 is provided between the pair of guide rails 12 at a bonding position immediately below the capillary 15. The heater 17 allows the guide rail 12
The semiconductor pellet 8 and the lead frame 9 which have been guided to the bonding position and are heated are heated, and first and second bonding described later are performed under a high temperature state.

【0019】ワイヤボンディング装置10は、キャピラ
リ15先端から突出したワイヤ11と、トーチ電極との
間で放電を生じさせて、ワイヤ11先端にボール11a
を形成し、ボンディングアーム16を下方へ回動して、
ボール11aを半導体ペレット8の電極に接合(第1ボ
ンディング)させ、その後、ボンディングアーム16を
上方へ回動して、ワイヤ11を導出させつつキャピラリ
15をリードフレーム8のリード上に移動させ、再びボ
ンディングアーム16を下方へ回動して、リードにワイ
ヤ11を接合(第2ボンディング)する。その後、ボン
ディングアーム16が上方へ回動されることで、キャピ
ラリ15がワイヤ11を導出させつつ上昇し、この上昇
途中にワイヤクランプ装置10が所定のタイミングでワ
イヤ11を把持することにより、ワイヤ11をリードす
る接合部付近で切断し、キャピラリ15の先端に所定の
テール長のワイヤを突出形成する。このようにして、ワ
イヤボンディング装置10は、半導体ペレット8の電極
とリードフレーム9のリードとをワイヤ11にて電気的
に接続する。
The wire bonding apparatus 10 generates a discharge between the wire 11 protruding from the tip of the capillary 15 and the torch electrode, so that a ball 11a
Is formed, and the bonding arm 16 is rotated downward,
The ball 11a is bonded to the electrode of the semiconductor pellet 8 (first bonding). Thereafter, the bonding arm 16 is rotated upward, and the capillary 15 is moved onto the lead of the lead frame 8 while the wire 11 is led out. By rotating the bonding arm 16 downward, the wire 11 is bonded to the lead (second bonding). Thereafter, when the bonding arm 16 is pivoted upward, the capillary 15 rises while the wire 11 is drawn out. During the ascent, the wire clamp device 10 grips the wire 11 at a predetermined timing, and thereby the wire 11 Is cut in the vicinity of the joining portion, and a wire having a predetermined tail length is formed to project from the tip of the capillary 15. Thus, the wire bonding apparatus 10 electrically connects the electrodes of the semiconductor pellet 8 and the leads of the lead frame 9 with the wires 11.

【0020】上記ワイヤクランプ装置20は、図2に示
すように、ベース部21に薄肉構造の支点部22を介し
て一体成形された一対の作動部23と、各作動部23に
固着されてクランプ片24を備えた一対のクランプアー
ム25と、上記両作動部23にブリッジ部26を介して
一体成形された押圧部18と、この押圧部18に固着さ
れた押圧駒27と、上記ベース部21と押圧駒27との
間に介在された開閉駆動部材としての開閉駆動ユニット
28と、一対の作動部23に係止されて両作動部23に
接近させる方向の弾発力を付与するスプリング29と、
を有して構成される。
As shown in FIG. 2, the wire clamp device 20 includes a pair of operating portions 23 integrally formed on a base portion 21 via a fulcrum portion 22 having a thin structure, and a clamp fixed to each of the operating portions 23. A pair of clamp arms 25 each having a piece 24, a pressing portion 18 integrally formed on both the operating portions 23 via a bridge portion 26, a pressing piece 27 fixed to the pressing portion 18, and a base portion 21. An opening / closing drive unit 28 serving as an opening / closing drive member interposed between the pressure member 27 and the pressing piece 27; and a spring 29 locked by the pair of operating portions 23 to provide a resilient force in a direction of approaching both operating portions 23. ,
Is configured.

【0021】上記開閉駆動ユニット28は、磁界の増大
によって磁界方向と平行に伸長変形する磁歪材料から構
成された磁歪部材30と、この磁歪部材30の外周に配
設されて電源32に接続された磁界発生手段としてのコ
イル31を有して構成される。
The opening / closing drive unit 28 is provided with a magnetostrictive member 30 made of a magnetostrictive material which expands and deforms in parallel with the direction of the magnetic field when the magnetic field increases, and is disposed on the outer periphery of the magnetostrictive member 30 and connected to a power supply 32. It has a coil 31 as a magnetic field generating means.

【0022】磁歪部材30は、単一構造であり、その基
端部30Aがベース部21に固着され、先端部30Bが
押圧駒27に当接可能とされて、基端部30Aを基準に
した矢印A方向の伸長変形により押圧駒27に押圧力を
付与可能とする。また、コイル31は、電源32からの
給電により磁歪部材30の長手方向に平行な磁界を発生
する。
The magnetostrictive member 30 has a unitary structure. The base end 30A is fixed to the base 21 and the front end 30B can be brought into contact with the pressing piece 27. Based on the base 30A. A pressing force can be applied to the pressing piece 27 by extension deformation in the direction of arrow A. Further, the coil 31 generates a magnetic field parallel to the longitudinal direction of the magnetostrictive member 30 by power supply from the power supply 32.

【0023】電源32からコイル31に電圧が印加され
てコイル31内の磁界が増大すると、開閉駆動ユニット
28の磁歪部材30が矢印A方向に伸長変形し、この伸
長作動が押圧駒27へ伝達されて、この押圧駒27が押
圧部18を介し一対の作動部23を押圧する。これによ
り、作動部23がスプリング29の弾発力に抗して、支
点部22を支点に押し広げられ、一対のクランプアーム
25が矢印M方向に開き、ワイヤクランプ装置20は、
両クランプ片24によるワイヤ11の把持を解除する。
When a voltage is applied from the power supply 32 to the coil 31 and the magnetic field in the coil 31 increases, the magnetostrictive member 30 of the opening / closing drive unit 28 expands and deforms in the direction of arrow A, and this expanding operation is transmitted to the pressing piece 27. Thus, the pressing piece 27 presses the pair of operating parts 23 via the pressing part 18. As a result, the operating portion 23 is pushed and expanded around the fulcrum portion 22 against the resilient force of the spring 29, the pair of clamp arms 25 open in the direction of arrow M, and the wire clamp device 20
The gripping of the wire 11 by both clamp pieces 24 is released.

【0024】また、電源32からコイル31への給電が
遮断されて、コイル31内の磁界が減少すると、開閉駆
動ユニット28の磁歪部材30が基端部30Aを基準に
して矢印B方向に収縮変形して元の形状に戻り、磁歪部
材30から押圧駒27への押圧力の作用が解除される。
これにより、一対の作動部23は、スプリング29の弾
発力により接近して、クランプアーム25が矢印N方向
に閉じ、ワイヤクランプ装置20は両クランプ片24に
よってワイヤ11を把持する。
When the power supply from the power supply 32 to the coil 31 is cut off and the magnetic field in the coil 31 decreases, the magnetostrictive member 30 of the opening / closing drive unit 28 contracts and deforms in the direction of arrow B with respect to the base end 30A. Then, the shape returns to the original shape, and the action of the pressing force from the magnetostrictive member 30 to the pressing piece 27 is released.
As a result, the pair of operating portions 23 approach each other due to the elastic force of the spring 29, the clamp arm 25 closes in the direction of the arrow N, and the wire clamp device 20 grips the wire 11 with both clamp pieces 24.

【0025】ここで、磁歪部材30を構成する磁歪材料
は、純ニッケル(純Ni)、鉄・ニッケル系合金(Fe
−Ni系合金)、鉄・コバルト系合金(Fe−Co系合
金)、ニッケル、亜鉛等を添加したフェライト(酸化
鉄)、又は希土類元素と鉄との合金である。希土類元素
と鉄との合金は、例えばテルビウム・鉄系合金(TbF
2 )、ジスプロシウム・鉄系合金(DyFe2 )、サ
マリウム・鉄系合金(SmFe2 )、ホルミウム・鉄系
合金(HoFe2 )、エルビウム・鉄系合金(ErFe
2 )等であり、特に、テルビウム・ジスプロシウム・鉄
系合金(Tb0.3Dy0.7 Fe2 )が好適である。磁歪
材料がテレビウム・ジスプロシウム・鉄系合金の場合に
は、所定の形状変化率を発揮し得る環境温度の上限(キ
ュリー温度)が約350 ℃である。また、磁歪部材30の
磁歪材料がテルビウム・ジスプロシウム・鉄系合金の場
合には、その単一の形状変化率(磁歪)は1500〜2000pp
m である。これに対し、従来の如く開閉駆動ユニット1
05に、例えばチタン酸ジルコン酸鉛にて構成された約
100 枚の圧電素子106を使用した場合には、その開閉
駆動ユニット105の形状変化率が数百ppm であり、磁
歪材料の方が形状変化率が 1桁優れている。
Here, the magnetostrictive material constituting the magnetostrictive member 30 is pure nickel (pure Ni), iron / nickel alloy (Fe
-Ni-based alloy), iron-cobalt-based alloy (Fe-Co-based alloy), ferrite (iron oxide) added with nickel, zinc, or the like, or an alloy of a rare earth element and iron. An alloy of a rare earth element and iron is, for example, a terbium-iron alloy (TbF
e 2 ), dysprosium-iron-based alloy (DyFe 2 ), samarium-iron-based alloy (SmFe 2 ), holmium-iron-based alloy (HoFe 2 ), erbium-iron-based alloy (ErFe
2 ) and the like, and in particular, a terbium-dysprosium-iron alloy (Tb 0.3 Dy 0.7 Fe 2 ) is preferable. When the magnetostrictive material is a terium, dysprosium, or iron-based alloy, the upper limit (Curie temperature) of the ambient temperature at which a predetermined shape change rate can be exhibited is about 350 ° C. When the magnetostrictive material of the magnetostrictive member 30 is a terbium-dysprosium-iron alloy, the single shape change rate (magnetostriction) is 1500 to 2000 pp.
m. On the other hand, the open / close drive unit 1
05, for example, composed of lead zirconate titanate.
When 100 piezoelectric elements 106 are used, the shape change rate of the opening / closing drive unit 105 is several hundred ppm, and the magnetostrictive material has an order of magnitude better shape change rate.

【0026】上記実施の形態によれば、次の効果〜
を奏する。 開閉駆動ユニット28が磁界の増大により伸長変形す
る磁歪材料からなる磁歪部材30を有して構成され、こ
の磁歪材料は例えばテレビウム・ジスプロシウム・鉄系
合金の場合に、所定の形状変化率を発揮し得る環境温度
の上限(キュリー温度)が約350 ℃となり、例えばチタ
ン酸ジルコン酸鉛にて構成された圧電素子106のキュ
リー温度145 ℃に比べ極めて高いので、その分高温環境
下でも安定した伸長変形が得られる。この結果、上記開
閉駆動ユニット28を用いたワイヤクランプ装置20
は、高温環境下でもワイヤ11を良好にクランプし、ク
ランプ解除することができる。
According to the above embodiment, the following effects are obtained.
To play. The opening / closing drive unit 28 includes a magnetostrictive member 30 made of a magnetostrictive material that expands and deforms due to an increase in a magnetic field, and this magnetostrictive material exhibits a predetermined shape change rate in the case of, for example, a television, dysprosium, or iron-based alloy. The upper limit (Curie temperature) of the obtained environmental temperature is about 350 ° C., which is extremely higher than the Curie temperature of the piezoelectric element 106 made of, for example, lead zirconate titanate, which is 145 ° C., and therefore, the elongation deformation is stable even in a high temperature environment. Is obtained. As a result, the wire clamp device 20 using the opening / closing drive unit 28 is used.
Can satisfactorily clamp and release the wire 11 even in a high temperature environment.

【0027】開閉駆動ユニット105に圧電素子10
6を利用する場合には、複数枚、例えば約100 枚の圧電
素子106を必要とし、然も、各圧電素子106間に正
電極107、負電極108を交互に配置しなければなら
ず、開閉駆動ユニット105の構造が複雑化してしま
う。これに対し、本発明の磁歪部材30を具備した開閉
駆動ユニット28では、磁歪部材30が単一構造であ
り、この磁歪部材30の外周にソレノイド31を配置す
れば良いので、構造を簡素化できる。
The opening and closing drive unit 105 includes the piezoelectric element 10
6 requires a plurality of, for example, about 100, piezoelectric elements 106. Of course, the positive electrodes 107 and the negative electrodes 108 must be alternately arranged between the piezoelectric elements 106. The structure of the drive unit 105 is complicated. On the other hand, in the opening / closing drive unit 28 provided with the magnetostrictive member 30 of the present invention, the magnetostrictive member 30 has a single structure, and the solenoid 31 may be arranged on the outer periphery of the magnetostrictive member 30, so that the structure can be simplified. .

【0028】ワイヤクランプ装置20の開閉駆動ユニ
ット28が、磁歪材料から構成された磁歪部材を有して
いるので、特に、磁歪材料がテルビウム・ジスプロシウ
ム・鉄系合金の場合には、従来のような例えばチタン酸
ジルコン酸鉛にて構成された圧電素子106の形状変化
率数百ppm に比較し、1500〜2000ppm と極めて大きい。
この結果、ワイヤクランプ装置20は、クランプアーム
25を良好に開閉してワイヤ11をクランプ、クランプ
解除することができる。
Since the opening / closing drive unit 28 of the wire clamp device 20 has a magnetostrictive member made of a magnetostrictive material, especially when the magnetostrictive material is a terbium-dysprosium-iron-based alloy, a conventional type is used. For example, the rate of change in shape of the piezoelectric element 106 made of lead zirconate titanate is extremely large at 1500 to 2000 ppm as compared with several hundred ppm.
As a result, the wire clamp device 20 can satisfactorily open and close the clamp arm 25 to clamp and release the wire 11.

【0029】[B] 第2の実施の形態 図3は、本発明に係るワイヤボンディング装置のワイヤ
クランプ装置の第2の実施の形態を示すワイヤクランプ
装置の平面図である。図4は、図3の開閉駆動ユニット
を示す平面断面図である。この第2の実施の形態におい
て、前記第1の実施の形態と同様な部分は、同一の符号
を付すことにより説明を省略する。
[B] Second Embodiment FIG. 3 is a plan view of a wire clamp device showing a second embodiment of the wire clamp device of the wire bonding device according to the present invention. FIG. 4 is a plan sectional view showing the opening / closing drive unit of FIG. In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0030】ワイヤヤクランプ装置40の開閉駆動ユニ
ット43は、図3及び図4に示すように、磁歪部材30
及びソレノイド31がユニットケース41内に収容さ
れ、このユニットケース41がベース部21と押圧駒2
7との間に介在されたものである。磁歪部材30の基端
部30Aがユニットケース41の一端面に固着され、小
径の先端部30Cがユニットケース41の他端面から外
方へ突設され、この先端部30Cが押圧駒27に当接可
能とされている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the opening / closing drive unit 43 of the wire clamp apparatus 40 includes a magnetostrictive member 30.
And the solenoid 31 are accommodated in a unit case 41, and the unit case 41 is
7 is interposed. A base end portion 30A of the magnetostrictive member 30 is fixed to one end surface of the unit case 41, and a small-diameter front end portion 30C protrudes outward from the other end surface of the unit case 41, and the front end portion 30C contacts the pressing piece 27. It is possible.

【0031】更に、磁歪部材30における先端部30C
側の段部30Dとユニットケース41の他端面との間
に、加圧部材としての皿ばね42が介在されている。こ
の皿ばね42は、磁歪部材30の伸縮方向に圧縮応力を
予圧として付与する。この圧縮応力は、例えば0.7 〜1.
4kgf/mm2程度が好適である。
Further, the tip portion 30C of the magnetostrictive member 30
A disc spring 42 as a pressing member is interposed between the side step 30D and the other end surface of the unit case 41. The disc spring 42 applies a compressive stress as a preload in the direction of expansion and contraction of the magnetostrictive member 30. This compressive stress is, for example, 0.7 to 1.
About 4 kgf / mm 2 is preferable.

【0032】このように、磁歪部材30に皿ばね42か
ら圧縮応力が予圧として付与されたことから、このワイ
ヤクランプ装置40には、上述のワイヤクランプ装置2
0の効果〜の他に、次のの効果を奏する。
As described above, since the compressive stress is applied to the magnetostrictive member 30 from the disc spring 42 as a preload, the wire clamp device 40 includes the wire clamp device 2 described above.
The following effects are exhibited in addition to the effect of 0.

【0033】磁歪部材30に皿ばね42から圧縮応力
が予圧として付与されたことから、磁歪部材30に作用
する磁界が変化したとき、磁歪部材30の形状変化率
(磁歪)の勾配が磁界に対し敏感になり、不図示の制御
装置からのクランプ信号に対するワイヤクランプ装置4
0の開閉動作の応答性が良好になって、キャピラリ15
から導出されるワイヤのテール長のばらつきを極力防止
することができる。
Since the compressive stress is applied to the magnetostrictive member 30 from the disc spring 42 as a preload, when the magnetic field acting on the magnetostrictive member 30 changes, the gradient of the shape change rate (magnetostriction) of the magnetostrictive member 30 changes with respect to the magnetic field. The wire clamping device 4 becomes sensitive to a clamping signal from a control device (not shown).
0, the response of the opening and closing operation is improved, and the capillary 15
The variation of the tail length of the wire derived from the above can be prevented as much as possible.

【0034】つまり、前述のようなワイヤボンディング
装置10のボンディング動作中、リードフレーム9のリ
ードに対するワイヤ11接続後における、キャピラリ1
5の上昇途中においてワイヤクランプ装置40が所定の
タイミングでワイヤ11を把持することにより、上記リ
ードへの接合部付近でワイヤ11を切断し、キャピラリ
先端に、所定のテール長のワイヤを突出形成している。
このワイヤクランプ装置40の把持動作時、上記制御装
置がクランプ信号(閉じ信号)を発してから、ワイヤク
ランプ装置40が実際にワイヤ11を把持するまでには
時間ΔTを要する。そこで、制御装置からは、ワイヤク
ランプ装置40に対し、キャピラリ15が、その先端か
ら所定長さのワイヤ11が導出される高さに到達するよ
りも上記時間ΔTだけ早いタイミングでクランプ信号が
発信される。ところが、キャピラリ15の上昇速度には
多少のばらつきがあり、制御装置からクランプ信号が発
信されてから、ワイヤクランプ装置40がワイヤ11を
把持するまでの間に、キャピラリ15の上昇速度がばら
つくと、テール長がばらつくという不具合を生ずる。し
かし、上述のように、ワイヤクランプ装置40の開閉動
作の応答性が良いことから上記時間ΔTが短くなり、そ
の結果、キャピラリ15から所定長さのワイヤ11が導
出されるタイミングに、より近いタイミングで制御装置
からクランプ信号を発信させることができ、キャピラリ
15の上昇速度のばらつきの影響を受け難くなる。従っ
て、キャピラリ15から導出されるワイヤ11のテール
長のばらつきを極力防止できる。
That is, during the bonding operation of the wire bonding apparatus 10 as described above, the capillary 1 after the wire 11 is connected to the lead of the lead frame 9.
The wire clamp device 40 grips the wire 11 at a predetermined timing during the ascent of the wire 5, thereby cutting the wire 11 near the joint to the lead, and forming a wire having a predetermined tail length at the tip of the capillary. ing.
During the gripping operation of the wire clamp device 40, it takes a time ΔT from when the control device issues a clamp signal (close signal) to when the wire clamp device 40 actually grips the wire 11. Therefore, a clamp signal is transmitted from the control device to the wire clamp device 40 at a timing earlier by the time ΔT than the capillary 15 reaches the height at which the wire 11 of the predetermined length is led out from the tip thereof. You. However, there is some variation in the rising speed of the capillary 15, and when the rising speed of the capillary 15 varies between the time when the clamp signal is transmitted from the control device and the time when the wire clamp device 40 grips the wire 11, This causes a problem that the tail length varies. However, as described above, the time ΔT is shortened due to the good responsiveness of the opening / closing operation of the wire clamp device 40, and as a result, the timing closer to the timing at which the wire 11 of the predetermined length is led out from the capillary 15 Thus, the clamp signal can be transmitted from the control device, and the influence of the variation in the rising speed of the capillary 15 is reduced. Therefore, variation in the tail length of the wire 11 derived from the capillary 15 can be prevented as much as possible.

【0035】尚、上記両実施の形態では、磁歪部材30
として、磁界の増大に対し伸長変形する磁歪材料を用い
たが、磁界の増大に対し磁界方向に収縮する磁歪材料を
使用しても良い。また、磁界発生手段として永久磁石を
用い、この永久磁石を磁歪部材30に対し移動させるよ
うにしても良い。更に、予圧部材として板ばね、コイル
スプリング或いは弾性体等を使用しても良い。
In the above embodiments, the magnetostrictive member 30 is used.
Although a magnetostrictive material that expands and deforms with an increase in the magnetic field is used, a magnetostrictive material that contracts in the magnetic field direction with an increase in the magnetic field may be used. Further, a permanent magnet may be used as the magnetic field generating means, and the permanent magnet may be moved with respect to the magnetostrictive member 30. Further, a leaf spring, a coil spring, an elastic body, or the like may be used as the preload member.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のように、本発明に係るワイヤボン
ディング装置のワイヤクランプ装置によれば、高温環境
下でもワイヤを良好にクランプすることができるととも
に、開閉駆動ユニットの構造を簡素化できる。
As described above, according to the wire clamping device of the wire bonding device according to the present invention, it is possible to satisfactorily clamp the wire even in a high temperature environment and to simplify the structure of the opening / closing drive unit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明に係るワイヤボンディング装置
のワイヤクランプ装置の第1の実施の形態が適用された
ワイヤボンディング装置を示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing a wire bonding apparatus to which a first embodiment of a wire clamping apparatus of a wire bonding apparatus according to the present invention is applied.

【図2】図2は、図1のワイヤクランプ装置の平面断面
図である。
FIG. 2 is a plan sectional view of the wire clamp device of FIG. 1;

【図3】図3は、本発明に係るワイヤボンディング装置
のワイヤクランプ装置の第2の実施の形態を示すワイヤ
クランプ装置の平面断面図である。
FIG. 3 is a plan sectional view of the wire clamp device showing a second embodiment of the wire clamp device of the wire bonding device according to the present invention.

【図4】図4は、図3の開閉駆動ユニットを示す断面図
である。
FIG. 4 is a sectional view showing the opening / closing drive unit of FIG. 3;

【図5】図5は、従来のワイヤクランプ装置を示す平面
断面図である。
FIG. 5 is a plan sectional view showing a conventional wire clamp device.

【図6】図6は、図5の開閉駆動ユニットを示す断面図
である。
FIG. 6 is a sectional view showing the opening / closing drive unit of FIG. 5;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ワイヤボンディング装置 11 ワイヤ 15 キャピラリ 16 ボンディングアーム 20 ワイヤクランプ装置 24 クランプ片 25 クランプアーム 27 押圧駒 28 開閉駆動ユニット 30 磁歪部材 31 コイル(磁界発生手段) 32 電源 40 ワイヤクランプ装置 42 皿ばね(加圧部材) 43 開閉駆動ユニット DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Wire bonding apparatus 11 Wire 15 Capillary 16 Bonding arm 20 Wire clamp apparatus 24 Clamp piece 25 Clamp arm 27 Pressing piece 28 Opening / closing drive unit 30 Magnetostrictive member 31 Coil (magnetic field generating means) 32 Power supply 40 Wire clamp apparatus 42 Disc spring (Pressurization) 43) Opening / closing drive unit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一対のクランプ片と、このクランプ片を
開閉駆動させる開閉駆動部材とを有するワイヤボンディ
ング装置のワイヤクランプ装置において、 上記開閉駆動部材は、磁界の大きさに応じて伸縮変形す
る磁歪部材と、この磁歪部材に磁界を作用させる磁界発
生手段とを有することを特徴とするワイヤボンディング
装置のワイヤクランプ装置。
1. A wire clamp device for a wire bonding apparatus having a pair of clamp pieces and an opening and closing drive member for opening and closing the clamp pieces, wherein the opening and closing drive member expands and contracts in accordance with the magnitude of a magnetic field. A wire clamping device for a wire bonding device, comprising: a member; and a magnetic field generating means for applying a magnetic field to the magnetostrictive member.
【請求項2】 上記開閉駆動部材は、上記磁歪部材に、
その磁歪部材の伸縮方向に圧縮圧力を予圧として付与す
る加圧部材を有することを特徴とする請求項1に記載の
ワイヤボンディング装置のワイヤクランプ装置。
2. The opening / closing drive member, wherein:
2. The wire clamping device according to claim 1, further comprising a pressurizing member for applying a compression pressure as a preload in a direction in which the magnetostrictive member expands and contracts.
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