JPS60138930A - 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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- JPS60138930A JPS60138930A JP58246337A JP24633783A JPS60138930A JP S60138930 A JPS60138930 A JP S60138930A JP 58246337 A JP58246337 A JP 58246337A JP 24633783 A JP24633783 A JP 24633783A JP S60138930 A JPS60138930 A JP S60138930A
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- JP
- Japan
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- bonding
- motion
- linear
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- momentum
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L24/78—Apparatus for connecting with wire connectors
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
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- H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
- H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
- H01L2224/783—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
- H01L2224/78301—Capillary
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
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- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
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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。
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〕
２゜え、４□。１゜、ユ土、１ｏ□い、ｔ６ワイヤ、７
．イ、ヶ、。口、オ、。 １□〔発明の技術的背景とそ
の問題点〕 ：半導体部品の組立工程におい七は、ワイ
ヤポ １ンデイング装置を用いてペレットとリードフレ
″ニーＡ□、、、あ、い□アヤｔ、ア、。ポアアイ
□１ｙヶワイヤーｃ４．オ、。ｏ８おヶゎ、１い、。；
この種のワイヤボンディング装置としては、第１図に示
すように、先端にボンディング部品としてのり２ンパａ
およびボンディングツールｂを配した揺動アームＣの後
端側に、リニアモータを構成するボビン状のムービング
コイルｄを取着し、また、このムービングコイルｄに対
して継鉄ならびに永久磁石等で構成される磁気回路構成
体ｊを総置して、ムービングコイルｄの上・下の方向に
対する移動で、揺動・アームＣの中央１：形成された支
点ｅを中心にり２ンパａおよびボンディングツールｂを
揺動駆動するようにしたものが用いられ、ボンディング
ツールｂの下方にセットされるペレットｆ１ リードフ
レーＡｇ間を、ボンディングツールｂの昇降およびボン
ディングツールｂのベレットｆならびにリードフレーム
ｇに対する相対的な移動でボンディングするよう書ニし
ている。
．イ、ヶ、。口、オ、。 １□〔発明の技術的背景とそ
の問題点〕 ：半導体部品の組立工程におい七は、ワイ
ヤポ １ンデイング装置を用いてペレットとリードフレ
″ニーＡ□、、、あ、い□アヤｔ、ア、。ポアアイ
□１ｙヶワイヤーｃ４．オ、。ｏ８おヶゎ、１い、。；
この種のワイヤボンディング装置としては、第１図に示
すように、先端にボンディング部品としてのり２ンパａ
およびボンディングツールｂを配した揺動アームＣの後
端側に、リニアモータを構成するボビン状のムービング
コイルｄを取着し、また、このムービングコイルｄに対
して継鉄ならびに永久磁石等で構成される磁気回路構成
体ｊを総置して、ムービングコイルｄの上・下の方向に
対する移動で、揺動・アームＣの中央１：形成された支
点ｅを中心にり２ンパａおよびボンディングツールｂを
揺動駆動するようにしたものが用いられ、ボンディング
ツールｂの下方にセットされるペレットｆ１ リードフ
レーＡｇ間を、ボンディングツールｂの昇降およびボン
ディングツールｂのベレットｆならびにリードフレーム
ｇに対する相対的な移動でボンディングするよう書ニし
ている。
とεろで、良好なるボンディングを行なうためには□、
ボンディングツールｂの位−ならびに移動速度を知り、
この情報を使ってリニアモ−タを制御することが必、要
とされる。
ボンディングツールｂの位−ならびに移動速度を知り、
この情報を使ってリニアモ−タを制御することが必、要
とされる。
従来、このような情報を得る手段としては、第１図で示
すように、リニアモータを構成するムービングコイルｄ
にリンクｈなどの被検知部材を取着し、この被検知部材
に対して位置ならびに速度を検出する検出器（センサに
相当）ｋ、ｉ（一方しか図示せず）をそれぞれ設けたも
のが用いられている。
すように、リニアモータを構成するムービングコイルｄ
にリンクｈなどの被検知部材を取着し、この被検知部材
に対して位置ならびに速度を検出する検出器（センサに
相当）ｋ、ｉ（一方しか図示せず）をそれぞれ設けたも
のが用いられている。
ところで、検出器に、ｌでは位置ずれのない正確な情報
が得られなければならない。
が得られなければならない。
ところが、リニアモータを構成するムービングコイルｄ
は揺動アームＣの揺動を受けてわずかながらも円弧状の
軌跡を描いて移動してし菱うことが余儀なくされる。こ
のため、ムービングコイルｄに取着されている被検知部
材（リンクｈ）もそのムービングコイルｄの影響を受け
“Ｃその移動軌跡が変位してしまうおそれが多大で、位
置ずれから正常な制御ができない問題があり、常に正常
な制御を行なうことができるものが要望されている。
は揺動アームＣの揺動を受けてわずかながらも円弧状の
軌跡を描いて移動してし菱うことが余儀なくされる。こ
のため、ムービングコイルｄに取着されている被検知部
材（リンクｈ）もそのムービングコイルｄの影響を受け
“Ｃその移動軌跡が変位してしまうおそれが多大で、位
置ずれから正常な制御ができない問題があり、常に正常
な制御を行なうことができるものが要望されている。
゛〔発明の目的〕
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目
的とするところは、信頼ある制御情報を得ることができ
るワイヤボンディング装置を提供することにある。
的とするところは、信頼ある制御情報を得ることができ
るワイヤボンディング装置を提供することにある。
すなわち、この発明は揺動アームの揺動運動を直線運動
に変換し、この変換した位置ずれのない運動からボンデ
ィング部品に対する制御情報をセンサを通じて得ようと
するものである。
に変換し、この変換した位置ずれのない運動からボンデ
ィング部品に対する制御情報をセンサを通じて得ようと
するものである。
以下、この発明を第２図および第３図に示す一実施例に
もとづいて説明する。第２図および第３図はワイヤボン
ディング装置のボンディングヘッド廻シの概略的構成を
示し、図中１はハウジングである。このハウジング１は
、上面中央（二開ロ部１ａを備えて＃１は箱状に成形さ
れている。そして、このハウジング１は図示しないＸ−
Ｙテーブル上に設置されＣいる。また、ハウジング１内
のす１は中央には、奥行方向に沿っ文゛支持軸２が架設
されていて、この支持軸２上に、中央に揺動支点を形成
した、たとえばマグネシュクム合金よシなる揺動アーム
３が揺動自在に軸支されている。そし°Ｃ１この揺動ア
ーム３のハウジング１の左側開口から外部に突出する先
端には、ボンディング部品としてのボンディングツール
４が設けられ、揺動アーム３の揺動によシポンデイング
ッール４を上・下の方向へ動作させることができるよう
になっ°Ｃいる。
もとづいて説明する。第２図および第３図はワイヤボン
ディング装置のボンディングヘッド廻シの概略的構成を
示し、図中１はハウジングである。このハウジング１は
、上面中央（二開ロ部１ａを備えて＃１は箱状に成形さ
れている。そして、このハウジング１は図示しないＸ−
Ｙテーブル上に設置されＣいる。また、ハウジング１内
のす１は中央には、奥行方向に沿っ文゛支持軸２が架設
されていて、この支持軸２上に、中央に揺動支点を形成
した、たとえばマグネシュクム合金よシなる揺動アーム
３が揺動自在に軸支されている。そし°Ｃ１この揺動ア
ーム３のハウジング１の左側開口から外部に突出する先
端には、ボンディング部品としてのボンディングツール
４が設けられ、揺動アーム３の揺動によシポンデイング
ッール４を上・下の方向へ動作させることができるよう
になっ°Ｃいる。
なお、ボンディングツール４の他にクランパ）（ボンデ
ィング部品に相当）を設けるように←てもよい。一方、
ハウジング１内の右側には？ニアモータ５が設けられて
いる。リニアモータ５は揺動アーム３の後端側に形成さ
れた支持部３ａに、ボビン状のムービングコイル６を上
今下方向沿いに取着する一方、このムービングコイル６
に対応してハウジング１の内底面に、二鉄および永久磁
石（図示しない）で構成される磁気回路構成体７を設置
して構成されていて１．′ムービングコイル６に電流を
流がすこと１二よ門人′−ピングコイル６が磁気回路構
成体７に対して上・下動するようになっている。したが
って、リニアモータ５で揺動アーム３を揺動駆動するこ
とができるようになっている〇 一方、ハウジング１の上面には、左側に位置して変換機
構８が、また右側に位置してボンディングツール（ボン
ディング部品）４に対する制御情報を得るセンサとして
位置検出器９および速度検出器１０がそれぞれ左右方向
に沿って横向き直線状態で、かつ各検出器９，１０が奥
行方向に対して並行に並ぶように取付けられている゛。
ィング部品に相当）を設けるように←てもよい。一方、
ハウジング１内の右側には？ニアモータ５が設けられて
いる。リニアモータ５は揺動アーム３の後端側に形成さ
れた支持部３ａに、ボビン状のムービングコイル６を上
今下方向沿いに取着する一方、このムービングコイル６
に対応してハウジング１の内底面に、二鉄および永久磁
石（図示しない）で構成される磁気回路構成体７を設置
して構成されていて１．′ムービングコイル６に電流を
流がすこと１二よ門人′−ピングコイル６が磁気回路構
成体７に対して上・下動するようになっている。したが
って、リニアモータ５で揺動アーム３を揺動駆動するこ
とができるようになっている〇 一方、ハウジング１の上面には、左側に位置して変換機
構８が、また右側に位置してボンディングツール（ボン
ディング部品）４に対する制御情報を得るセンサとして
位置検出器９および速度検出器１０がそれぞれ左右方向
に沿って横向き直線状態で、かつ各検出器９，１０が奥
行方向に対して並行に並ぶように取付けられている゛。
なお、１１は各検出器９，１０をハウジング１の上面に
固定するための支持部材である。
固定するための支持部材である。
ここで、上記変換機構８について説明すれば１これは第
３図に詳図するようになっている０すなわち、ハウジン
グ１の左側における上面に奥行方向沿いに一対のクロス
ドロー２ガイド１２．１２を並設するとともに、これら
クロスドロー２ガイド１２．１２上に、クロスドロー２
ガイド１２．１２を案内としてス２イダ１３を左右方向
に移動自在に設ける。また、揺動アーム３の上面中央に
、先端がノ為りジング１の開口部１ａから上方へ突出す
るようにブラケット１４を突設する一方、ブラケット１
４の先端側にリンク片１５の一端を揺動アーム３の揺動
支点の延長上に位置して回動自在に軸支する。そして、
リンク片１６の他端を上記スライダ１３の右側部にヒン
ジピン１６を介して回動自在に軸支して構成される。し
たがって、揺動アーム３の揺動運動は、リンク片１５の
ヒンジピン１６を支点とした揺動運動を通じてスライダ
１３に至る段階で揺動運動から直線運動に変換され、ス
ライダ１３書二て直線運動が得られるようになっている
。なお、１７はスライダ１３に設けられたリンク片１６
が動くに必要なスペース°を形成するための切欠部であ
る。
３図に詳図するようになっている０すなわち、ハウジン
グ１の左側における上面に奥行方向沿いに一対のクロス
ドロー２ガイド１２．１２を並設するとともに、これら
クロスドロー２ガイド１２．１２上に、クロスドロー２
ガイド１２．１２を案内としてス２イダ１３を左右方向
に移動自在に設ける。また、揺動アーム３の上面中央に
、先端がノ為りジング１の開口部１ａから上方へ突出す
るようにブラケット１４を突設する一方、ブラケット１
４の先端側にリンク片１５の一端を揺動アーム３の揺動
支点の延長上に位置して回動自在に軸支する。そして、
リンク片１６の他端を上記スライダ１３の右側部にヒン
ジピン１６を介して回動自在に軸支して構成される。し
たがって、揺動アーム３の揺動運動は、リンク片１５の
ヒンジピン１６を支点とした揺動運動を通じてスライダ
１３に至る段階で揺動運動から直線運動に変換され、ス
ライダ１３書二て直線運動が得られるようになっている
。なお、１７はスライダ１３に設けられたリンク片１６
が動くに必要なスペース°を形成するための切欠部であ
る。
そして、このように構成された変換機構８の右側端面に
、上記位置検出器９および速度検出器１０の各プローブ
９ｍ 、９ｂがそれぞれスライダ１３の移動方向４；対
しズー直線に並ぶよう連結され、直線運動に変換した揺
動アーム３の動きから位置検出器９．速度検出器１０を
通じてボンディングツール４に対する位置ならびに速度
といった制御情報を得ることができるようになっている
。
、上記位置検出器９および速度検出器１０の各プローブ
９ｍ 、９ｂがそれぞれスライダ１３の移動方向４；対
しズー直線に並ぶよう連結され、直線運動に変換した揺
動アーム３の動きから位置検出器９．速度検出器１０を
通じてボンディングツール４に対する位置ならびに速度
といった制御情報を得ることができるようになっている
。
なお、第２図において、１８はボンデｉングツール４：
二導入された金線やアルミ線などのボンディングワイヤ
、１９はボンディングツール４の下方にセットされたベ
レット（半導体部品）、２０は同じくリードフレーム（
半導体部品）であ 、乙。
二導入された金線やアルミ線などのボンディングワイヤ
、１９はボンディングツール４の下方にセットされたベ
レット（半導体部品）、２０は同じくリードフレーム（
半導体部品）であ 、乙。
しかして、上述した構成においてボンディングを行なう
ときには、まず、リニアモータ５゛を駆動して揺動アー
ム３を介しボンディングツール４を下降させ、あらかじ
めボンディングワイヤ１にの先端に形成したボール２１
をベレット１９のバットに圧着させ、ここで、熱圧着あ
るいは熱圧着超音波併用方式を用いてベレットボンドを
行なう。しかるのち、ボンディングツール４を上昇させ
、この状態でボンディングツール４ ｔ−ＬＪ）’：
トドフレーム２０のリードに導いてボンダイングワイヤ
１８を繰り出し、その後、ボンディングツール４を再び
下降させれば、先程のベレット９のときのボンディング
と同様、リードボンドが行なわれ、１サイクルのボンデ
ィング工程を終了する。そして、このボンディング工程
がベレット１９のバットとり一ドフレーＡ Ｊ ０ Ｏ
’Ｊ−ｎｏ！！ｋｌＪ’ｌＥＬ’ｃ；！ｌＧ＋ｌ！！１
−ｆｉ＆ｔ）、。
ときには、まず、リニアモータ５゛を駆動して揺動アー
ム３を介しボンディングツール４を下降させ、あらかじ
めボンディングワイヤ１にの先端に形成したボール２１
をベレット１９のバットに圧着させ、ここで、熱圧着あ
るいは熱圧着超音波併用方式を用いてベレットボンドを
行なう。しかるのち、ボンディングツール４を上昇させ
、この状態でボンディングツール４ ｔ−ＬＪ）’：
トドフレーム２０のリードに導いてボンダイングワイヤ
１８を繰り出し、その後、ボンディングツール４を再び
下降させれば、先程のベレット９のときのボンディング
と同様、リードボンドが行なわれ、１サイクルのボンデ
ィング工程を終了する。そして、このボンディング工程
がベレット１９のバットとり一ドフレーＡ Ｊ ０ Ｏ
’Ｊ−ｎｏ！！ｋｌＪ’ｌＥＬ’ｃ；！ｌＧ＋ｌ！！１
−ｆｉ＆ｔ）、。
れる。
そして、このようなボンディング中、位置検 ：１出器
９、速度検出器１０では位置ならび速度に ：′。
９、速度検出器１０では位置ならび速度に ：′。
関する信号を出力していて、この信号をもとに Ｉリニ
アュータ５を制御してボンディングツール ＩＩ４の位
置および速度を制御する。 ） しかして、このような制御に際し、従来では ：１′揺
動アーム３を揺ａ駆動するりニア５のムービ −′１：
。
アュータ５を制御してボンディングツール ＩＩ４の位
置および速度を制御する。 ） しかして、このような制御に際し、従来では ：１′揺
動アーム３を揺ａ駆動するりニア５のムービ −′１：
。
ンダコイル６から直接的に制御情報を得るがた ［′め
に、ムービング・イル６の影響による位置ず 「：、・
１１１１ れをきたして正常な制御が行なえない点が指摘 １゜ヶ
ゎ−０い６３ ’１・ しか１７、この発明ではこれを解消することができる。
に、ムービング・イル６の影響による位置ず 「：、・
１１１１ れをきたして正常な制御が行なえない点が指摘 １゜ヶ
ゎ−０い６３ ’１・ しか１７、この発明ではこれを解消することができる。
すなわち、揺動アーム３の運動量はプラケット１４、リ
ンク片１５、ヒンジピン１６を通るうちに直線運動の運
動量に変換されてスライダ１３の直線的な移動量に置換
される０そしで、このスライダ１３の位置ずれの要素が
全くない直線的な動きを各プローグ９ａ、１０ｍを通じ
各位置検出器９および速度検出器１０で検出することか
できるからである。
ンク片１５、ヒンジピン１６を通るうちに直線運動の運
動量に変換されてスライダ１３の直線的な移動量に置換
される０そしで、このスライダ１３の位置ずれの要素が
全くない直線的な動きを各プローグ９ａ、１０ｍを通じ
各位置検出器９および速度検出器１０で検出することか
できるからである。
故に、各位置検出器９、速度検出器１０ではムービング
コイル６の影響を受けずに、正しい制御情報を出力する
ことができるようになり、常に正しい制御を行なうこと
ができる。特に接触式の□位装置検出器９および速度検
出器１０では、無理な：、力が加わらない軸方向の力の
み伝わるから耐久・１性の向上を図れる利点をもつ。
コイル６の影響を受けずに、正しい制御情報を出力する
ことができるようになり、常に正しい制御を行なうこと
ができる。特に接触式の□位装置検出器９および速度検
出器１０では、無理な：、力が加わらない軸方向の力の
み伝わるから耐久・１性の向上を図れる利点をもつ。
また′、揺動アーム３をａｔなマグネシウム合□１
金から、構成するとともにミ遥動アーム３の揺動支点の
近くから瘤動運動を取シ出して直線運動に変換する栴造
は、リニアモータ５に対するイナーシャを小さくするこ
とができると同時に負荷をもｌトさくすることができ、
リニアモータ５に対する消費電力をすくないままにボン
ディングスピードの高速化を図れ、さらに、リニアモー
タ５の不要な発熱を防止することができる。
近くから瘤動運動を取シ出して直線運動に変換する栴造
は、リニアモータ５に対するイナーシャを小さくするこ
とができると同時に負荷をもｌトさくすることができ、
リニアモータ５に対する消費電力をすくないままにボン
ディングスピードの高速化を図れ、さらに、リニアモー
タ５の不要な発熱を防止することができる。
なお、上述した一実施例では、接触式の位置検出器、速
度検出器を使用したが、これら検出器の代シに非接融成
センチを用いてもよく、また１つのセンサ、たとえば位
置検出センサを用いて、位置信号、および信号を微分し
て得られる速度信号から制御するようにし２でもよい。
度検出器を使用したが、これら検出器の代シに非接融成
センチを用いてもよく、また１つのセンサ、たとえば位
置検出センサを用いて、位置信号、および信号を微分し
て得られる速度信号から制御するようにし２でもよい。
以上説明したようにこの発明によれば、位置ずれのない
直線運動からボンディング部品に対する制御情報をセン
・すを通じて得る−ことができるようになシ、信頼ある
制御情報を得ることができる。
直線運動からボンディング部品に対する制御情報をセン
・すを通じて得る−ことができるようになシ、信頼ある
制御情報を得ることができる。
したがって、常にボンディングに必要な制御を正しく行
なうことができる。
なうことができる。
第１図は従来のワイヤボンディング装置を示す断面図、
第２図および第３図はこの発明の一実施例を示し、第２
図はワイヤボンディング装置の断面図、第３図は変換機
構廻シを示す斜視図である。 ３・・・揺動アーム、４・・・ボンディングツール（ボ
ンディング部品）、５・・・リニアモータ、８・・・変
換機構、９，１０・・・位置検出器、速度検出器（セン
ｆ）。
第２図および第３図はこの発明の一実施例を示し、第２
図はワイヤボンディング装置の断面図、第３図は変換機
構廻シを示す斜視図である。 ３・・・揺動アーム、４・・・ボンディングツール（ボ
ンディング部品）、５・・・リニアモータ、８・・・変
換機構、９，１０・・・位置検出器、速度検出器（セン
ｆ）。
Claims (1)
- ボンディング部品を上・下の方向へ動作させる揺動アー
ムと、との揺動アームを揺動駆動するりニアモータと、
上記揺動アームの揺動運動を直線運動に変換する変換機
構と、この変換機構で得られた直線運動から上記ボンデ
ィング部品に対する制御情報を得る七ン讐とを具備する
□ことを特徴とするワイヤボンディング装置。 □
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58246337A JPS60138930A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | ワイヤボンデイング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58246337A JPS60138930A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | ワイヤボンデイング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60138930A true JPS60138930A (ja) | 1985-07-23 |
Family
ID=17147060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58246337A Pending JPS60138930A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | ワイヤボンデイング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60138930A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5060841A (en) * | 1985-12-25 | 1991-10-29 | Hitachi, Ltd. | wire bonding method and apparatus and method of producing semiconductor device by use of wire bonding apparatus |
-
1983
- 1983-12-27 JP JP58246337A patent/JPS60138930A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5060841A (en) * | 1985-12-25 | 1991-10-29 | Hitachi, Ltd. | wire bonding method and apparatus and method of producing semiconductor device by use of wire bonding apparatus |
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