JPS58184734A - 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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JPS58184734A
JPS58184734A JP57067939A JP6793982A JPS58184734A JP S58184734 A JPS58184734 A JP S58184734A JP 57067939 A JP57067939 A JP 57067939A JP 6793982 A JP6793982 A JP 6793982A JP S58184734 A JPS58184734 A JP S58184734A
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JP
Japan
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tool
bonding
arm
gap
moving coil
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Application number
JP57067939A
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Inventor
Tomio Kashihara
富雄 樫原
Masayoshi Yamaguchi
政義 山口
Katsuhiko Aoyanagi
青柳 克彦
Michitaka Yonezawa
米沢 通考
Toshiro Tsuruta
鶴田 寿郎
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明はL8I等において要求される微細化パッドに
対し安定したボンディングを行なうワイヤボンディング
装置N=関する。
〔発明の技術的背蒙とその問題点〕
一般4:集積回路等の朝立(;用いられるワイヤボンデ
ィング装置は、ワイヤが挿通されたキャピラリをMlボ
ンディング点であるベレットのパッドに押付けてボンデ
ィングしたのち、キャピラリを上下方陣」(二移動する
ととも(=ペレット(二対して相対的ζ:XY万同6二
移動させてワイヤを繰出し、第2ボンディング点である
リードフレームのリード@じボンディングし、しかるの
ちキャピラリを上昇させてワイヤを切断する創作な繰返
えすことじよって、ワイヤの接続な行なうように構成さ
れている。
ところで、上ばピのボンディング動作において。
キャピラリがペレット向を押圧するときのボンティング
荷車はボンディングの良否を沃足する上で特ζ二嶽要で
ある。さらに、超LaIなど集積度の増加とともにポン
ディングパッドはますます微小化し従来の110.ca
m口から80P口というよう4二微小化してきている・
したがって。
圧雪ボール径も従来のものよりはるかに小さいものが必
要とされている・小さい圧雪ボールを安定して圧看する
(二はボンディング荷重の精密な制(財)が必要C二な
るが、従来のワイヤボンディング装置では尚精度C:ボ
ンデイング荷重を自動設定することができなかった。す
なわ従来のブイヤポンデイング装置においてボンティン
グ荷車を設定する(−は第1図6二示すペレット畠の上
面を正[L−検出する必要があり、また、キャピラリb
がペレツ)aの上tii+を二接触した状態からさらに
押し込んだ皺(沈み込み皺という)と荷車の対応を正確
(二把伽しておく必要がある・ところで弗1図かられか
るように従来ワイヤポンア・hll ディング装置は引張ばねCと数はねdとでツールリフタ
アームCつまりツールアームfを支持するはか(二初期
何里設定機構gがあり、この初期荷1j、設定機構gの
ビンhの位置をねじ1で調整すること(二より板はねd
と引張りはねCのつり合い位置よりもキャピラリbを上
方に引上げキャピラリbの初期位置および初期荷重を設
定するようになっている・この場合、キャピラリbがペ
レット蟲の上面に接触してからのツAリフタアームeの
回転1ll(沈み込み量)とボンティング荷車は勇2因
の直線Aで示される・図また。従来キャピラリbがペレ
ット婁に接触−した状態からの沈み込み1itを測定す
る手段としてはテンションゲージj等でツールアームf
の先端を持ち上げ、ツールアームfの変位撤とテンショ
ンゲージ117)4盛を人聞が対応させて測定していた
。そのため時間がかかるだけでなく積度も良くなく、シ
たがって、たとえは板バネを交換した場合(二は交換前
の沈み込み置では同一のボンティング荷車を設定するこ
とができず。
手Iのかかる測定をやり直をし、長時間装置を停止させ
るという欠点があった。
〔発明の目的〕
この発明はボンディング荷重を容易かつ高精度に設定で
きるワイヤボンディング′IIjt数を提供しようとす
るものである。
〔発明の概要〕
本発明においては、ボンディング荷重シ:深く関係する
スプリング類の交換を行うとと(:、ボンティング荷車
とツールリフタアームとツールアームの間のギャップ量
の関係を短時間で自動測定、JL出し、メモリしておき
、ボンティング荷車の設定を上記ギャップ量の値を制御
することC二より行なおうとするものである。
なお萄東とギャップ量の関係の自動測定6;あたっては
、ムービングコイルl:、Aす電流と荷重は比例する関
係にありその比例定数はムービングコイルの取付位置が
、ツールリフタアームの揺動中心から一定の距離(二あ
れは、スプリング類の交使があっても一定であるという
特性を利用している。
〔発明の実施例〕
第3図中lはXYテーブルでこのXYテーブルlの前側
上面(二は1回転軸2を有する支持台Sが設けられてい
る。この支持台3の回転軸2C二はツールリフタアーム
4が上記回転軸2を中心として回動目在C二支持されて
いる。また、上a己ツールリフタアーム4には板はね5
を介してツールアームホルダ6が固定され、さらにこの
ツールアームホルダ61:はツールアーム7が取付けら
れている。ツールアーム2の先端(二はキャピラリ8が
ペレット9と対向して設けられている◎ツールリフタア
ーム4の先端側の上dat二はスプリング掛け10が設
けられていて、このスプリング掛けlOと上記ツールア
ームホルダ6の上a+−形成されたスプリング掛け11
との間じは引張りはね12が取付けられている。また、
上記スプリング掛けto’gよびIIとの間には初期位
!!設定機構13が設けられていて。
al、M整ねじ14を回転させて初期位l11i定ビン
11を移動させること1二よりキャビラ98の定常位置
を変化させるようになっている・上紀初期位隨設定機構
13は第4図に示すように、上記ツールリフタアーム4
の上面≦二股けられたフ字形のケーシング16内に上記
初期位置設定と775をその球状新開を有する頭部tS
aを突出させて設け、その背面75bとケーシング16
との間に初期位に調整カム12を設けて上記調整ねじI
4と一体になって回動させるよう(=するととも(二、
圧縮はね181:より上記初期位置設定ビン15の背面
15bを常檻二初期位atii1aカムノアに同って押
圧するよう(ニなっている・まだ。
XYテーブル1には・ソールリフタアーム4を駆動し、
揺動411LIJさせるためのリニアモータj9が設け
られている0このリニアモータ711は継鉄20(二永
久出石21な取ザけや一万、i1鉄20と永久研石2ノ
とからなる磁気回路の空間22.22内を磁束と直角な
山内で揺動するムービングコイル2Sとからなり、この
ムービングコイル21は上g己゛ソールリフタアーム4
の後端側の下[TO(二取付けられている。上記ムービ
ングコイル23は駆動回路を構成する電流アンプ24を
介して制御回路25(二接続されている・そして、この
制御回路25から上記電流アンプ24へ電流指令が送ら
れ、′@流アンプ24は電流指令(=対応した゛電流を
発生させてリニアモーター9をM動し、ツールリフタア
ーム4を揺動させるようになっている・また、上記制御
回路25はギャップセンサアンプ26を介して、ツール
リフタアーム4の先端(=設けられた過’*流式キャッ
プセンナ27c;接続されている◎そして、このギャッ
プセンサ27からの伯峙は上記ギャップセンサアンプ2
6により適当なレベルのアナログ信号に変装され制a回
路25(=送られるよう≦二なっている。上記制御回路
25は711 イクロCPLIから構成・□“され、ギャップセンサ2
2の値と゛峨流指令値とを対応させて配憶することがで
きるよう区二なってい−る。また、ツールリフタアーム
4の後端部下面≦二はツールリフタアームの位置を検出
するための無接触位置検出器28が設けられ、この無接
触位置検出器28からの信号を図示しないAD変換器で
AD変換しワイヤボンディングM at (:広く用い
られている制御装置29(二送ってツールリフタアーム
−の位置をディジタル制卸するようになっている・上記
実施例のように、ツールリフタアーム4は回転軸2のみ
で支持され、その他の部分はすべて非接触であるから非
常(二微少なトルクで回転させることができる@したか
つて、リニアモータ19の小さい油力に対して正確じ追
従することができるという効果がある。
なお、上記実施例においては、ツールリフタアーム4と
ツールアーム7との相対位置を過電面式ギャップセンサ
27を用いて検出するようにしたが、これを光学的手段
によって検出するよう鴫ニしてもよい・また、ボンディ
ング荷重側’zl!!Imな独立して設けているが、こ
れはリニアモータ19の位置制御用の制aWt*29と
共用することも左支えない・すなわち、リニアモータ1
9の駆動回路は共用可能である。
つぎ(二、上記のよう1:構成された実施例のボンディ
ング#rjlI[自動測定手順を第3図を参照して説明
する。
リニアモータ(−流す電流とキャピラリがペレットを押
す荷重はほぼ比例関係−二あり、その比例定数はあらか
じめ実験的(−求めである。
本実施例では電流が2.5 mA 、 5 mA 、 
10 mAの時匈血はそれぞれ20g、JOg、80g
であった◎まず、電流アンプ24(二対して2.5 m
A栓度の微少電流の指令を出す。これにより、を流アン
プ24からリニアモータ19へ電流が流れ、ツールリフ
タアーム4が揺動を開始し、同時−二キャビラリ8が移
動する。キャピラリ8はベレット9ζ二当接し、キャピ
ラリ8は停止する。
そしてそのままキャピラリ8がペレット9を押込む状態
で停止している。ついで、′@流指令馨徐々じ増加させ
るとギャップセンサ27の出力と電流は弗5図の実線A
(−示される関係が得られる。ここで4流かイロの時の
ギャップセンサ27の出力を初期ギャップ量とし実施例
では] 00.μmである・したがって前記理由(二よ
り鶴イング荷重との関係C−変換することができる・ま
た、制@l[!!回路25では第5図の破線に示す関係
を記憶し、目標とするボンディング荷重嘔ユ対 −する
ギャップ量を逆算する・以上の手順C;より目標とする
ボンディング荷重(一対するギャップ量を求められたの
で、制姉装@212+−よりツールリフタアーム4の軌
跡の側柵を行ない第1ポンテイング点、第2ポンディン
グ点で目標のボンティング荷Mk、F)T定のギャップ
量を制御することで争えること(二より、精密区;容易
鴫ユ設定することができる・ f:た1以上説明したポンディング萄東自動測4手順は
常じ行なう必要はなlf<R板はね5または引張1ノス
プリング12の交換時のみ行ない・制(社)回路26(
−記憶させておけはよい。
〔開明の効果〕
以上説明したようin 、この発明C二おいては。
キャピラリを有するツールアームをツールリフタア−ム
ロ対して揺動自在(−取付け、このツールリフタアーム
をリニアモータのムービングコイル(ユより駆動させる
ことCユより、ツールアームの先端のキャピラリを上下
動させてワイヤボンディングを行うが、ボンディング荷
重はムービングコイル(−供給する電流とツールアーム
とツールリフタアームとのlのギャップとの闇の関係を
測だしこれを上記ギャップ量と荷重の関係C−髪余し、
制柵回路の記憶装置艦ユ記憶させておま、ツールアーム
とツールリフタアームのギャップVを制(財)すること
(−より設定するので常(ニー足のボンディング前車で
ワイヤボンディングを行なうことかできる◎また。ツー
ルリフタアームを支持する数はねまたは引張りばね等を
父換り、、tc4@ヵ、上沓。4−3.ヶヨイ、6ユ供
給する電流値とギヤツブ砿を自動測定し、制(社)回路
C二配憶されるだけであるからボンディング荷重な8易
4−設定できるという効果がある・
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のワイヤボンディング装@(:、おいてボ
ンディング荷重を設定する方法を示す測量じくこの初期
位置設定機構を示すIIT面図、lIl&5図は同じく
このムービングコイルC;加えられる電流値とギャップ
量との関係及びギャップ量とボンディング荷車の関係を
示すグラフ図である0 4・・・ツールリフタアーム、5・・・板はね、1−・
ツールアーム、8・・・キャピラリ、19・・・リニア
モータ、23.23・・・ムービングコイル、2j・・
・制御回路、27・・・ギャップセンサ・出勲人代理人
 弁理士 鈴 江 武 彦抽・噂、、Nベージ−(■)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 リニアモータのムービングコイルが設けられ。 かつキャピラリを有するツールアームをばねを介して文
    持し、上記ムービングコイルの上下動により揺動目在ζ
    二支持されたツールリフタアームと、上J己ツールアー
    ムとツールリフタアームとのキャップを検出するギャッ
    プセンナと、上呂己ムービングコイルζニ一定i!数を
    流し一足の推力を発生させるムービングコイル躯鯛回路
    と。 このムービングコイル駆動四路への電流供給指令を出す
    一方、上記ギャップセンサからの傷号を処理してギャッ
    プ量を求め、ギャップ量とムービングコイルの電流の関
    係からギャップ蓋とボンディング荷車の関係な算出する
    制ai!!l路からなり、自りa己ギャップ徽を制御す
    ること6二よりホンディング動車を設定することを特徴
    とするワイヤボンディング装置・
JP57067939A 1982-04-22 1982-04-22 ワイヤボンデイング装置 Pending JPS58184734A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57067939A JPS58184734A (ja) 1982-04-22 1982-04-22 ワイヤボンデイング装置

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JP57067939A JPS58184734A (ja) 1982-04-22 1982-04-22 ワイヤボンデイング装置

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JPS58184734A true JPS58184734A (ja) 1983-10-28

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ID=13359397

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57067939A Pending JPS58184734A (ja) 1982-04-22 1982-04-22 ワイヤボンデイング装置

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JP (1) JPS58184734A (ja)

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