JPS5854645A - 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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JPS5854645A
JPS5854645A JP56153372A JP15337281A JPS5854645A JP S5854645 A JPS5854645 A JP S5854645A JP 56153372 A JP56153372 A JP 56153372A JP 15337281 A JP15337281 A JP 15337281A JP S5854645 A JPS5854645 A JP S5854645A
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JP
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gap
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capillary
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JP56153372A
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Tomio Kashihara
富雄 樫原
Toshiro Tsuruta
鶴田 寿郎
Nobushi Suzuki
鈴木 悦四
Takao Watanabe
隆夫 渡辺
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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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】 本発IJ1に′i、集積回路等の組立工程に使用暮れる
ワイヤがンデインダ俟irtに係わ)、畳に調整簡単に
して高精[にベレットの高6位置を検幽し得るよう−こ
したワイヤボンディング装置に−する@ 一般に、集積−路給の組立に用iられるワイヤボンデイ
ンダー置は、      ”や妙参手奎債看嚇キワイヤ
か挿過暮れ九キャビツツをIllボンデインダ点である
ベレツFのパッドに押付轄てボンディングし九のち、キ
ャビツリを上下方向及びxY方向に移動させてワイヤを
−出し、finsボンディング点であるリードフレーム
のリード部にボンディングし、しかるのちキャビ2すを
上昇6せてワイヤを切断する動作tm返すことによつ1
、ワイヤの接続を行なうように構成されている。
ところで、以上のボンディング動作にお−て、キャピラ
リがボンディング面を押圧するときのボンディング荷重
はボンディングの真否を決定する上で譬に重畳である。
を良熱圧着方式のポンデインダ装置において、ボンディ
ング91kにワイヤを切断してキャピラリの先端から突
出するワイヤの長さ、いわゆるテール長が溶解させてボ
ールを作る九めに重畳でめシ、このボール徽が適切でな
I/&とやFiヤ良好なボンディングが行なえない。
このようなボンディング荷重及びテール長は、キャビツ
リがメンディング面に接触しえ1llK。
つ壕シlンデイング面の高6を知〕、この高8位置を基
準としてキャビツリの動亀量を決定すれば、最も良好な
結果が得られる。
唱されている。(特開昭56−8832号参鳳)すなわ
ち、ツールアームを支持したツールアーム保持SにtI
Mlの接点を固定し、ツールアーム保持器を揺動自在に
支持するツールリフタアームに上記第1の接点に対して
定常時接触するように第2の接点を赦り、ツールリフタ
アームの降下によルキャビンリがぺ、ヒツトに、接触し
てポンディングツール保持器が傾iたと鯵に上記令接点
が非接触となることを電気的に検出し、このときのキャ
ビツリの位置をベレットのxi位置として、認識するも
のである。
ζころが、このような従来の装*g、接点間の接触およ
び非接触曇こより検出を行なうものであるため、接点の
m械的摩耗及び績触状態の叡紗な変化や差異により検出
点が変化し易く、この結果、fw屓が低く信頼性の高い
検出を行ない難かった0まfc楕度の良い検出を行なう
にFi微妙な111◆を必費とし、調整操作が著しく面
倒であつ九。しかも、一般暑こワイヤボンディング装置
は、ヘッドの11こ金線を通すためのクランパやボビン
等の豪雑な機構や部品を互いに接近し7て配置している
ため、前記接点を調整する場合をこは上記lI!雑な機
構を避けて工兵郷を操作しなけれげならずその操作Fi
極めて煩雑だった。
本発明は上配事悄に着目してなされたものであ夛、その
目的とするところは、機械的摩耗がなく、調整操作が着
しく簡単でかつ高精度にベレット高さ位置の検出が可能
なワイヤボンディング装置を提供すること醗こある。
本発明は、ツールリフタアームにギャップ検出器を設置
してギャップ検出器とツールアーム56閲陽を監視し、
その間隔が定常状−から襞化し良時点をキャピラリとベ
レットとが接触した時点と認識し、この時点のキャビツ
リの高さ位置からベレットの高専を算出するようにし友
もので、ヒれによル前記の■的を達成する0以下、本発
明の一実施例t−−自を参照して説明する。菖1図は同
集施例におけるワイヤボンディング装置の概略構成図で
わる0岡lIglにおいて、xYテーブル11上には支
持柱12が立設してあ〕、この支持柱12の上部に画定
され九支持1[IJにはDCそ一夕14が固定しである
ζ(IDDcDCモータ14軸には送シねじ11が接続
してTo〕、仁の送襲ねじ15に性ツールリフタアーム
z1が螺着されている。このツールリフタアーム11は
ボンディングツール保持器21を揺動自在に枢着し、こ
のポンディングツール保持器21に、先端部にキャビツ
914を電着し九ツールアーム25を固定し喪もので参
る。なお、図中16およびsrに示す圧縮杖ねおよび板
ばね対は、ボンディングツール保持器11の定常位動を
設定するため、及びベレット荷″JILをかけるための
ものである。xYテーブル11の水平s鯛によりベレッ
ト3に対する位置合わせがなされ、管たDCモータ14
によp上下製してベレット3へのワイヤボンデインクz
2により支持されたキャップ検出コイル41が設wし、
である0このギャップ検出;イル41は、フリフジIB
JW641!、発条器4Iおよび検波器44とともをこ
キャピラリアーム25との閏のキャップを検出するキャ
ップ横用回路【構成している。このギャップ検出回路は
、交流を印加したコイルを金属等の導体に近づけると電
磁誘導によシ、うす電流を生じ、これによりインピーダ
ンスが変化することを利用して上記ツールアーム25お
よびコイル41間のキャップを検出するものである。為
2図はその回路構成の一例を示している。
則図におい工、本検出回路は3辺に固定インジ園路41
の秦)の−辺にギヤツブ検出コイルant@続し、この
プVツジ回@4xのa、5間に発振優4Jの正弦波信号
Eを印加するとともにc、d間からギャップ検出;イル
41のインピーダンス変化に対応するIIL流を導出し
てi志。そしてこの電流を検波器44のトランスTをa
+のちダイオードDにて検波し、この検波出力を抵抗R
で電圧値として検出している・なお、前記各固定インピ
ーダンス2□eZt、zlの値は、ツールリフタアーム
21とギャップ検出フィル41とが接触し′fic状m
においてブリッジが平衡するように定められる。ここで
、上記検波出力はギャップ検出コイル41とツールアー
ム2iとの間の距離(ギャップ)に対し、仁のギャップ
がある程度小ざ%A輯囲では略直繍的に変化する◇例え
ば、発振jwIj43の尭振周#IL敏をIMHz  
とし、かつギャップ検出コイル41の径を1011I+
とした場合、検波出力(V)とギャップ〔■〕との関係
はjI8FAに示す如くギャップ−0〜4■の範囲で略
直瞭性を示す・し良がって、この直線領域内で、ツール
リフタアーム2ノとツールアーム25との相対位置変化
を検出するようにギャップ検出フィル41の初期位置を
設定すれに、正確なギャップ検出が可能となる@上記検
波器44の検波出力電圧は、アナ四グ・ディジタル(A
/D)変換器41でゲイジタル量に変換されたのち制御
回路5に導入されている。
一方、前記DCモータX4を駆動制御する七−タ駆動制
御s6は、制御回路5の指示に従って指令パルスQ 金
益61から正転用パルス(→もしくは逆転用パルス(→
を発生し、これらのパルスをエラーカウンタ62に送っ
て加減算を行なう・そして工2−カウンメ62の値をデ
ィジタル・アナログ(IJZム)変換器6Iでアナpダ
量に変換しえのちモータ駆動−路=4に導びき、とのモ
ータ駆#回路−4から上記アナ四グ信号に応じた駆動信
号を発生してDC!−夕14を定速で所定量正転もしく
は逆転させて−る。tえ、峰−タJ[動制御部−は、D
C峰−夕14に設けもれえシャフトエンコーダー1でD
C!−一140回転量を回転方向と共に検出し、このゼ
ロに&−)良とき、制御1路5で指示した量にけDCモ
ータ14が回転駆動これたものと拳なして、DC’S−
+−メ14の駆動を停止させて%/%もtた、前記同期
化回路6rから出力された検出パルスは制御回路5にも
供給して釣る。
ところで、制御11111路5は次のような各制御およ
び演算を行なうものである。
(1)  前述し大指令パルス発II:器61に対し、
DC%−夕14を駆動6せるための指示4II勺を出力
し、DCモータ14を所定量定連回転暮せる制御。
(M)DCモータ14の駆動中に、シャフトエンコーダ
6Jにより得られ良検岨パルスの数からDCモータ14
の位w6らには、ツールリフタアーム11との高6位置
を算幽する演算・@ DC4−夕14の駆動中に、一定
時間、例えと1ms・Cおきに前記ム/D変換45から
のギャップ検出出力値をサンプリングし、とのサンプリ
ングして得た値とあらかじめ記憶ξれてiる定常状−の
値とを比較し、その差がある一定量を越え良とき、キャ
ビンIJ14がペレット1に接触し良ものとみなしてこ
の位置を基準としてツールリフタアーム21を所定量降
下制御するためのfk算。
次に、以上のように栴威された装置の作用を説明する@
制御1賂6かもDC−1ニー−14を駆動暮せるための
指令が発せられると、指令パルス発艦器61よル正転パ
ルス(→が発生されて毫−夕駆動回路64が付勢され、
これによ)、DCモータ14か定速で正転を開始する。
この良め、ツールリフメアームxiFi定速で降下を始
める。−力制御回路5では畳−タ14の回転前にギヤツ
ブ検出幅44の出力をA/D変換しこれを初期値として
記憶してiる。
ところで、上記ツールリフタアーム21の降下によ)、
キャビフリ24はしだV&にベレッFaに近ずくが、ギ
ヤツブ検出コイル41とツールリフタ7−ム2jの相対
位置は変らな−・そして、中ヤビツリJ4とベレットl
が接触すると、ギャップ検出コイル411ツールアーム
21の相対位置は変化する・ 上記動作中において制御回路1では1ms ごとに検出
器44の出力なム/D変換し、初期値との差を調べてい
る0そして、上記検出出力の、値が初期値よル一定量変
化した時点を中ヤビッリ24がベレット3に接触した時
点とみなし、’)に14とベレットSとが接触した鵞を
暮らにツールリフタアームz7を降下ξせると、I[A
ネJFa、JFbおよび圧縮バネ2#が良わ番、そのた
わみによシキャビッ924がベレット1に荷重をかける
。本実施例では、上記たわみが150 Jlllのと1
soyの荷重が発巌するように圧縮バネ2−および板バ
ネJFa、JFbが141118れてiる。
このようにして制御回路5はギャップ検出器41h出力
からキャビフリ24とベレットSの接触を知シ、ツール
リフタアーム110)i11I暮位置を制御すること−
こより正伽なボンディンダ荷重をかける。
δらに1m!TJIIIIの動作によシ、第2ボンディ
ング点でキャビンりとリードフレームの接触を知飄荷重
をf、JIc餉麹する・ま九無2ボンディング点でキャ
ピラリj4が上昇し図示しなVhlワイヤのクランプ機
構によりワイヤをひきち「り九時にで龜るゾール1Ic
Fi、以前に記憶8れたキャビツリ24とリードフレー
ムの接触時のツールリフタアーム21との高さ位置を基
準として、その上昇麓を決定できるので正確なテール長
が得られる0首た、楡場糟度は検出出力のS /N。
によって主に決定される・しかし、上記ギャップと検出
出力との閏の直−性はギャップの絶対る検出遅れ時間は
、ボンディングツールの降下時間に比べて短かく設電す
ることが可能なので無視できる0ちなみに本実m例では
1μ篇の分解能を得ることが可能であった。
このように本実施例のワイヤボンデインダ装置であれに
、ベレットの高さ位置を高精度に検出すると2ができる
@しかも本実jlll!例では、検出に際しキャピラリ
24のVJ期位皺をギャップた従来のように工具を用い
て接点を機械的に調査する等の作業が全く不要となるの
で、調整作業を大41 H: m 第4化することがで
きる。またこのとき工具勢によって他の複雑な機構に悪
影譬を与えるしともなく金縁通し作業を阻筈する不都合
も生じな−0ま良非接触で検出で睡るので機械的摩耗は
全くなく信頼性が高vhQ なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。
例え蝶、前記実施例ではギャップ検出器として電磁気現
象を利用したものを適用し九が、その代わりにキャパシ
タンスを利用したギャップ検出6%を適用してもよい。
またDCモータの代わりにパルス毫−夕を使用してもよ
埴。このようにすると、号−タ駆動系が一層簡単となる
。さらにギヤツブ検出aFiキャピラリアームに対向さ
せる以外−仁、ボンディングツール條持器の下面勢に対
向ざ゛せて設置してもよい。
その他、モータ駆動系中ギヤ・ツブの検出手段制御囲路
の橋成岬Cζついても、本発明の要旨を逸脱しない範凹
で柚々変形して実施できる。
以上詳述したように、本発明はツールリフタアーム部に
ツールアームに対向してギャップ検出器を設置し、この
ギャップ検出器によりツールアームとの間のギャップ変
化を監視してこの検出出力から上記ギャップの変化量が
一定値以上となる時点を求め、仁の時点をキャビ9すが
ベレットに接触し喪時点とlIi*するものである。
したがって本発明によれd−械釣皐耗がな(誌整操作が
著しく簡単でかつ高精政の高さ位置の検出が可能かタイ
ヤボンディング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の一実施例を示すもので、1IlllIはタ
イヤボンディング装置の概略構成図、菖2図はギャップ
検出回路の回路物成図、第3閣はギャップとその検出出
力との関係を示す**a+Xである。 3・・・ベレット、4・・・ギャップ検出回路、5・・
・制御回路、6・・・モータ駆動制御部、14・・・D
Cモータ、XI・・・ツールリフタアーム、24・・・
今ヤビツリ、26・・・ツール0 出願人代理人 弁理士 鈴  江  武  彦第1図 第2図 2 4 jla図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. キャピラリを保持するツールアームと、この−ツ−ルア
    ームを揺動可能−こ支持するとともに昇降自在に構成さ
    れたツールリ7メアーム部と、このツールリフタアーム
    s−C前記ツールアームに対向する状態で取着されて前
    記ツールアームとの間隔を監視するギャップ検出器と、
    このギヤツブ検出器の出力変化から前記キャビツVが半
    導体ペレットに接触し次ことを駕繊し、このときのキャ
    ビツリの高ざ位置から半導体ペレットの高6を求める回
    路とt−具備したことを4I黴とするワイヤボンディン
    グ装置。
JP56153372A 1981-09-28 1981-09-28 ワイヤボンデイング装置 Granted JPS5854645A (ja)

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JP56153372A JPS5854645A (ja) 1981-09-28 1981-09-28 ワイヤボンデイング装置

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JP56153372A JPS5854645A (ja) 1981-09-28 1981-09-28 ワイヤボンデイング装置

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JPS5854645A true JPS5854645A (ja) 1983-03-31
JPS649730B2 JPS649730B2 (ja) 1989-02-20

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ID=15561011

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5046655A (en) * 1988-10-18 1991-09-10 Kabushiki Kaisha Shinkawa Device for detecting height of bonding surface
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