JPS6052471A - 予備のボンデイングワイヤを維持する装置 - Google Patents

予備のボンデイングワイヤを維持する装置

Info

Publication number
JPS6052471A
JPS6052471A JP59129375A JP12937584A JPS6052471A JP S6052471 A JPS6052471 A JP S6052471A JP 59129375 A JP59129375 A JP 59129375A JP 12937584 A JP12937584 A JP 12937584A JP S6052471 A JPS6052471 A JP S6052471A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spool
lead wire
wire
playroom
optical detector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59129375A
Other languages
English (en)
Inventor
ジヨン エイ.カーツ
ドナルド イー.コーセンズ
マーク デイ.デユーフオー
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.)
Fairchild Semiconductor Corp
Original Assignee
Fairchild Camera and Instrument Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fairchild Camera and Instrument Corp filed Critical Fairchild Camera and Instrument Corp
Publication of JPS6052471A publication Critical patent/JPS6052471A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67144Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H59/00Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
    • B65H59/10Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by devices acting on running material and not associated with supply or take-up devices
    • B65H59/105Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by devices acting on running material and not associated with supply or take-up devices the material being subjected to the action of a fluid
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/28Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for wire processing before connecting to contact members, not provided for in groups H01R43/02 - H01R43/26
    • 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
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144Gold (Au) as principal constituent
    • 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
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45147Copper (Cu) as principal constituent
    • 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
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • 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
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01019Potassium [K]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01039Yttrium [Y]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01057Lanthanum [La]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01079Gold [Au]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/12Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204Optical Diode
    • H01L2924/12041LED

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

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】 本発明は、スプール又はその他の供給源とリードワイヤ
ボンディング装置のワイヤボンディング工具との間のリ
ードワイヤの遊びの予備分を維持する新しい装置に関す
るものである。本発明は、マイクロ回路チップと外部回
路に接続する為に前記チップをその上に装着したリード
フレームとの間にリードワイヤをボンディングする為に
使用されるリードワイヤボンディング装置に特に適用可
能なものである。本発明は、自動化し多数のボンディン
グ操作を行ない且つリードワイヤの遊びの予備分を絡ま
らず且つ多少引張の状態で供給搬送させるのに十分であ
る様に、毛管リードワイヤの遊びの予備分を制御して維
持するものである。
集積回路又はマイクロ回路チップは、通常、外部回路に
接続する為にリードフレーム上に装着されている。リー
ドワイヤは、手動乃至自動ボンディング装置を使用して
マイクロ回路チップ上のダイパッドとリードフレームフ
ィンガとの間にボンドされる。細いリードワイヤは通常
静止したスプールに貯蔵されている。スプールの端部か
らリードワイヤが引き出され、引き続き多数のボンディ
ング操作を行なう毛管ワイヤ保持工具乃至はボンディン
グ工具を介して供給される。典型的には、リードワイヤ
の1端をポールボンディング方法を使用して集積回路チ
ップのダイパッドヘボンドさせる。リードワイヤの他端
をウエッヂボンド乃至は溶接を使用してリードフレーム
フィンガヘボンドさせる。
手動ポールボンデインク装置の1例として、クリツケア
ンドソファインダストリーズ社(K&S)、モデル#4
78.があり、これは、実際には。
半自動装置である。オペレータが顕微鏡レンズを介して
観察することにより毛管ワイヤ保持乃至ボンディング工
具を手動により位置決する。次いで、ボンディング自体
はボールボンディング装置の自動動作によって行なわれ
る。然し乍ら、手動による位置決め及び監視の必要性に
よってリードワイヤボンディング操作を遅滞化される。
手動乃至は半自動ポールボンディング装置の変形例及び
更に詳細な説明は、本出願人によって1981年8月1
9日に出願した[前加熱によるリードフレームワイヤボ
ンディング(LEAD FRAME WIRE BON
DING BYPREHEATING )Jという名称
の米国特許出願第294,411号に開示されている。
完全に自動のリードワイヤボンディング装置はリードワ
イヤボンディングの速度及びチップのパッケージ操作を
著しく増加させる。自動化したポールボンディング装置
乃至ロボットの1例はクリツケアンドソファーインダス
トリーズ社(K&S)のモデル# 1419高速ポール
ボンダーがある。このポールボンディング装置の変形例
で完全自動のエラー補正ロボット操作可能な装置は本出
願人によって1983年2月28日に出願した「リード
ワイヤボンド試み検知(LEAD WIRE BOND
 ATTEMPT DETECTION )Jという名
称の米国特許出願第470,217号に記載されている
高速自動ポールボンディング装置及びロボットの出現と
共に、スプール等の供給源から細い毛管リードワイヤを
毛管ワイヤ保持・ボンディング工具へ供給する上で困難
性が発生した。上述した如きに&Sモデルのような現在
のボンディング装置においては、毛管ボンディングワイ
ヤが約2インチ(5、c m )の直径で約1インチ(
2,5cm)の幅でスプール上に貯蔵されている。この
スプールは静止位置に取り付けられており、細いワイヤ
の端部をスプールの軸と平行な方向へ供給することが可
能である様に構成されている。このことは、操作速度の
遅い手動ボンディング装置には満足のいくものであるこ
とが分かった。然し乍ら、高速ボンディング装置の場合
には、スプールに貯蔵されるワイヤの長さは屡々取り換
えを必要とするので不適当である。リードワイヤは、通
常、細い金属ワイヤが絡まったり変形したりすることを
回避する為に単層に貯蔵されており、このワイヤは、例
えば、直径がo、oo、iインチ(0,00254cI
ll)の細い金乃至は銅のワイヤである。一層長いワイ
ヤを貯蔵する為に、スプール上にワイヤを多層に巻着さ
せる試みがなされた。この方法の欠点は、スプールの端
部からワイヤを外側の層から引き出そうとすると、上側
の層からの力が下側の層を変形−させる傾向となるとい
うことである。
細い毛管リードワイヤを貯蔵し供給する従来の方法の別
の欠点は、スプールの軸と平行な方向に静止しているス
プールの端部又は上部からワイヤを引き出すことによっ
てワイヤ自身に発生されるトルク力によってワイヤが捻
じれたり丸まったりすることである。従って、例えば、
リードワイヤが毛管ワイヤ保持ボンディング工具内で捻
じれたり丸まったりしてボンディング操作の邪魔になる
自動ボールボンダーにおいてボンディングワイヤを貯蔵
し且つ供給する従来の方法の更に別の欠点は、高速動作
から発生されるものである。高速における多数ボンディ
ング工程は、高速のボンディング工程とマツチさせる為
に引き続く高速の工程でボンディング工具内に直接的に
供給することが可能である様にリードワイヤの遊び乃至
予備の長さ分を維持することが必要である。従来のポー
ルボンディング装置では、高速自動動作を行なうのに十
分なリードワイヤの予備の長さを与えることが可能なも
のでも無く、又絡まったり、歪んだり変形したりするこ
となしに高速でリードワイヤを供給することが可能なも
のでも無い。
本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、高速
全自動ボンディング装置及びロボットや高速多数ボンデ
ィング操作において十分なリードワイヤの遊び予備分を
維持することの可能な新規なボンディングリードワイヤ
維持供給装置を提供することを目的とする。
本発明の別の目的とするところは、細いリードワイヤを
歪曲したり変形したりすることなしに毛管ボンディング
工具へ供給する為に、自動型のボンディング装置及びロ
ボット内にリードワイヤの遊び予備分を絡まらない状態
で所定の長さ範囲内に維持する装置を提供することであ
る。
本発明の更に別の目的とするところは、リードワイヤの
供給速度を自動検知すると共に制御し多少引張状態で高
速多数ボンディング操作を行い且つ歪曲又は変形を発生
することなしにスプールからリードワイヤを制御して供
給する為に適宜のす−ドワイヤの予備分を維持する方式
を提供することである。
この様な目的を達成する為に、本発明は絡まらな状態で
リードワイヤの予備長さ分を維持する為の新規な遊び室
構造を提供している。この遊び室は、ハウジング包囲体
と、1側部に設けられておりスプールから遊び室内にリ
ードワイヤを案内する入口案内部と、ハウジング包囲体
の反対側部に設けられておりリードワイヤを遊び室から
ワイヤボンディング工具へ案内する出口案内部と、遊び
室内を入口部から出口部へ通過するリードワイヤのオフ
セットを検知すべく配設されたワイヤ検知器とを有して
いる。加圧乾燥空気又はその他の気体のガス源が遊び室
に隣接し、且つ入口部と出口部との間に設けられており
、ワイヤ検知器の方向に向かって遊び室内にガス流を吹
き出している。
従って、入口案内部と出口案内部との間で遊び室内を通
過するリードワイヤの長さ分は、入口案内部と出口案内
部との間を結ぶ仮想直線からオフセットされた形状でガ
ス流中に浮遊状態で維持される。この様に、リードワイ
ヤを絡ませず且つ歪曲させずにボンディング工具へ供給
する為に、リードワイヤの遊び予備分を多少引張状態に
維持することが可能である。
本発明の別の側面によれば、ワイヤ供給制御機構をワイ
ヤ検知器からの制御信号を受け取るべく操作接続して設
けてあり、該制御信号に応答してスプールから遊び室内
へのリードワイヤの搬送供給を制御している。従って、
リードワイヤの多少緊張状態にある遊び予備分長さを所
定の範囲内に制御し維持することが可能である。本発明
に基ずく装置の特徴及び利点は、ワイヤ検知器からの制
御信号に応答して制御下において回転するスプールホル
ダに取り付けられた回転スプ−ルからリードワイヤが供
給されるということである。ワイヤがスプールの端部か
ら引き出されるので、捻じれやよじれを発生することな
しに、ワイヤがスプールから供給され、更にワイヤをス
プールの軸を略垂直な方向で且つスプールの円筒面に対
し接線方向へ供給することによって歪曲や変形を更に除
去させている。
本発明の好適な実施例によれば、本装置はスプールホル
ダ乃至は取り付は装置と、スプール取り付は装置に結合
され該装置を駆動すると共に装着したスプールを回転さ
せる為のスプール駆動モータと、スプール駆動モータに
動作結合されており前記モータの回転をオンオフ制御し
その際にリードワイヤをスプールから所定分繰り出させ
る制御論理とを有している。遊び室ハウジングは、側壁
によって離隔された上部プレー1〜及び下部プレートと
、対抗する側壁に配設したリードワイヤ入口案内部及び
出口案内部とを有している。
ワイヤ検知器に関しては1本発明によれば、遊び室の入
口案内部と出口案内部とを結ぶ仮想直線からオフセット
されそれと実質的に垂直な列に沿って複数個の光学的検
知器を配設している。これらの光学的検知器は、スプー
ル駆動モータにおける制御論理への制御信号を発生すべ
く動作接続されている。好適実施例における光学的検知
器列は、該列に沿った方向へ遊び室内へ導入されるガス
流によって維持されるリードワイヤのオフセットの内側
限界と外側限界とを規定する内側限界光学的検知器及び
外側限界光学的検知器を包含している。
ガス流内に絡まらない状態で浮遊して維持されるリード
ワイヤの予備長さ分が所望の範囲内に維持される。
遊び室内のリードワイヤのオフセットの内側限界を規定
する内側限界光学的検知器は制御論理に動作接続されて
おり、リードワイヤが内側限界光学的検知器の近傍で検
知された場合にスプール駆動モータを回転させリードワ
イヤの次の予備長さ分を遊び室へ供給する。外側限界光
学的検知器は、リードワイヤが外側限界光学的検知器の
近傍で検知された場合にスプール駆動モータの回転を遮
断させる様に動作接続されており、従って遊び室内のリ
ードワイヤの予備長さ分が所望の範囲内に維持される。
光学的検知器列に関しては、本発明においては、遊び室
ハウジング包囲体の1プレートに沿って光源の第1列が
設けられており、遊び室の反対側のプレートに沿い且つ
夫々の光源と整合して光学的検知器の対応する列が設け
られている。
本発明の別の特徴によれば、上述した光学的検知器列に
沿って予備のバックアップ用の複数個の光学的検知器を
設けてあり、リードワイヤの供給を制御する上での安全
性を確保している。例えば、光学的検知器列内で1個又
はそれ以上の内側限界光学的検知器の前にボンド装置停
止光学的検知器を設け、リードワイヤのオフセットが減
少してリードワイヤがボンド装置停止光学的検知器の近
傍で検知された場合に本ボンディング装置を悲断する様
に動作接続されている。光学的検知器列に沿い1個又は
それ以上の外側限界光学的検知器を越えた位置にスプー
ル駆動モータ停止光学的検知器を設けることも可能であ
り、この場合には、遊び室内におけるリードワイヤの予
備長さ分が過剰となりリードワイヤがスプールモータ停
止光学的検知器の近傍で検知されるとスプールモータを
遮断させる。この様な多数の光学的検知器からなる列を
使用することの特徴及び利点は、ボンド装置停止光学的
検知器が遊び室内に維持される遊び予備分の短い限界に
おける内側限界光学的検知器に対するバックアップとし
て機能するということである。スプール駆動モータ停止
光学的検知器は、遊び室内に維持されるリードワイヤの
遊び予備分の一層外側の範囲即ち一層長い限界を制御す
る外側限界光学的検知器に対する安全用のバックアップ
として機能する。
本発明の更に別の特徴によれば、高速自動ボンディング
装置に使用するリードワイヤの貯蔵長さを一層長いもの
とする為に一層長さの長いスプールを取り付ける為の自
動機構を設けるものである。
スプールホルダに光学的に検知可能なインデックス乃至
はスロットを設ける。関連するカウンタ及び論理と共に
インデックス乃至スロット検知器が、リードワイヤの繰
り出し中にスプールの回転をカウントし、スプールが空
であるが又は所定の消費状態であるかを表示する。軸方
向駆動モータも設けてあり、スプールを軸方向へ平行移
動させてスプールから遊び室の入口案内部へのリードワ
イヤの入射角度を所望の角度範囲内に維持している。
カウント論理は軸方向駆動モータに動作接続されており
、スプールの各所定回転数毎に軸駆動モータを作動させ
てスプールをその軸方向に沿って所定距離平行移動させ
る。この軸駆動モータは更にスプールの端部に対応する
スプールの各所定回転数毎に軸駆動方向を逆転させる。
以下、添付の図面を参考に本発明の具体的実施の態様に
付いて詳細に説明する。
ボンディング装置用のリードワイヤの遊び予備分を供給
し維持する装置の基本要素を簡単化して第1図に示しで
ある。この装置の主要部は、遊び室10であり、その中
に入口フェルール14から出口案内管15へ遊び室内を
通過するボンディングリードワイヤ12の長さ分12a
がガス流16内に多少引張状態で浮遊状態に維持されて
いる。
このガス流は、典型的には、乾燥空気乃至は窒素であっ
て、開口乃至は管を介して加圧下におき遊び室10内へ
導入される。ボンディングリードワイヤ12はモータ2
2及び駆動ベルト23によって駆動されてスプール20
から遊び室内へ供給される。リードワイヤ12の遊び予
備長さ分は、ワイヤ検知要素17及び18とワイヤ検知
要素に応答する制御論理24とを使用することによって
所定の範囲内に維持される。検知器及び制御論理24が
駆動モータ22を作動させて、ワイヤ検知要素18及び
17から受け取られた信号に応答してスプール20から
遊び室lo内へのボンディングリードワイ、ヤの供給を
開始させたり終了させたりする。ボンディングワイヤ1
2は遊び室1oの出口部における案内管15を介して、
リードワイヤボンディング装置のボンディングヘッド内
に装着されている毛管ボンディング工具(不図示)へ導
出される。第1図に示した構成においては、ボンディン
グワイヤ12は、従来のボンディング装置で必要とされ
ていたスプール軸と平行な方向にスプールの端部から供
給されるものではなく、スプールの軸と略垂直な方向に
スプールの側部がら繰り出され供給される。
本発明に基ずく新規な風圧遊び室の詳細な構成を第2図
及び第2A図に示しである。遊び室10は、基台26と
、第2図では開放位置に示しである基台26に蝶着させ
たカバー28とを有している。遊び室10の基台26は
、入口フェルール14を有しており、フェルール14の
両端部は拡開されてリードワイヤ12が物理的に損傷さ
れたり変形されたりすることを最小としている。出口フ
ェルール乃至は案内管15は遊び室の基台26内に同様
に設けられている。
遊び室内にリードワイヤ12を張設する場合、カバー2
8を開放位置とさせる。カバーを開放位置とさせると、
突出・後退する張設用支柱乃至はワイヤ保持支柱30が
基台26に設けた孔を介して遊び室10内に突出する。
この張設用支柱は。
入口フェルール14と出口案内管15との間の仮想直線
13からオフセットした経路に沿ってリードワイヤの遊
び予備長さ12aを最初に規定する。
突出・後退張設用支柱30は、遊び室10を介してオペ
レータによって張設されるワイヤに対するループ経路を
規定する。遊び室カバー20が閉止されると、張設用支
柱30は、第2A図に示した如く、自動的に後退する。
適宜の機械的リンク機構を介して、支柱30の突出及び
後退勤作はカバー28の開閉動作によって機械的に作動
させることが可能である。一方、支柱30は、後述する
如く、ソレノイドによって突出及び後退勤作させること
も可能である。この場合、例えば、ソレノイドは遊び室
基台26から延在するタブ32上に設けたマイクロスイ
ッチ31によって作動される。
マイクロスイッチ31はカバー28上に取り付けた同様
のタブ33によって作動される。
予備リードワイヤ遊び室10及び遊び室内に維持される
予備リードワイヤの長さの例示的な寸法を表す為に、第
2図は例示的な装置を実質的に実際の大きさで図示して
いる。最初にリードワイヤを張設する際に、リードワイ
ヤ12を遊び予備長さ12a分オフセットさせて三角形
状とさせる。
この遊び予備長さは、ポールボンディング装置の高速自
動動作に対しリードワイヤの予備を与えるのに十分であ
る。遊び室カバー28を閉止すると、加圧下の空気又は
ガスの供給源(不図示)が1例えば、マイクロスイッチ
31によって作動され、乾燥空気乃至はガスの流れが与
えられる。吹き出し管又は風圧管35からの空気流は、
遊び室内の開口を介して遊び室を横断する方向へ導入さ
れ、張設用の支柱30を後退させた後にリードワイヤ1
2の遊び予備長さ12aをオフセット形状に維持する。
遊び室10には、各々が3個の光学的検知器1−1a、
2−2a、3−3g及び4−4a、5−5a、6.=6
aからなる2組の光学的検知器が設けられている。これ
らの光学的検知器は遊び室内のリードワイヤ12のオフ
セットの最大振幅の軸に沿って1列に配設されている。
各光学的検知器は、遊び室の基台26に設けたLEDの
如き光源1乃至6と、夫々のLEDと垂直方向に整合し
て遊び室のカバー28に設けたホトトランジスタ1a乃
至6aの如き光検知器とを有している。
第2図に示した如く、第1組の光学的検知器1−1a乃
至3−3aは、風圧管35及び入口フェルール14と出
口案内管15との間を結ぶ仮想直線13に隣接してリー
ドワイヤのオフセット軸に沿い1列に設けられている。
更に詳細に後述する如く、リードワイヤの遊び予備長さ
分12aが減少し、垂直方向に配設したしED光源1と
ホトトランジスタ1aとの間の空間をリードワイヤが交
差する点に迄オフセットが減少すると、リードワイヤが
検知されて、後述する検知器及び制御論理がスプール駆
動モータ22を作動させてスプール20を回転させ遊び
室10内にリードワイヤを供給し予備長さ分を増加させ
る。長さが増加した予備のリードワイヤは浮遊状態とさ
れ、オフセットされ、空気流中に維持され、オフセット
の振幅が増加する。
オフセット軸に沿い遊び室の風圧管35とは反対側に第
2列の光学的検知器4−4a乃至6−6aが設けられて
いる。検知器・制御論理はスプール駆動モータ22を作
動し続はスプール20を回転させると共にリードワイヤ
を遊び室10内に供給する。
リードワイヤのオフセット形状の頂部がLED光源4と
ホトトランジスタ4aとの間の空間を横切る迄、リード
ワイヤの遊び予備長さが増加すると共に、オフセットの
振幅が増加する。光学的検知器4−48がリードワイヤ
を検知すると、後述する如く。
検知器・制御論理がスプール駆動モータ22を遮断させ
る。スプール20は遊び室内へリードワイヤを供給する
ことを停止する。従って、リードワイヤ12の遊び予備
長さ12aは光学的検知器1−1aと4−4aとによっ
て規制される特定の範囲内に維持される。光学的検知器
1−1a及び4−4aは夫々リードワイヤのオフセット
形状の最小及び最大振幅即ち内側及び外側振幅を表して
おり、これにより遊び予備長さ分の範囲が規定される。
後述する如く、バックアップ光学的検知器を設けること
によってリードワイヤの遊び予備長さを供給し維持する
装置に、バックアップ、予備用の安全a!構が内蔵さ九
でいる。従って、第1組の光学的検知器1−1a乃至3
−3aは予備リードワイヤの範囲の最小長さを規定する
と共にオフセットの最小振幅を規定する。何等かの理由
により、細いリードワイヤが検知されずに光学的検知器
1−1aの空間を通過した場合であっても、それは光学
的検知器2−28によって検知することが可能である。
同様に、リードワイヤが検知されずに光学的検知器2−
28を通過しスプール駆動モータを作動させない場合で
あっても、光学的検知器3がリードワイヤ12を検知す
ることによりボンディング装置の緊急停止機構を作動さ
せることによりボンディング装置自身を遮断状態とし、
且つリードワイヤの遊び予備長さを供給し維持する装置
内のスプール駆動モータやその他のモータ制御機構を遮
断して停止させる。第2組の光学的検知器4−48乃至
6−68は予備リードワイヤの長さの外側限界、即ちオ
フセット形状の最大振幅を規定する。もしも、スプール
及びスプール駆動モータが遊び室内へのリードワイヤの
供給を継続し且つリードワイヤが検知されずに光学的検
知器4−48の空間を通過する場合には、リードワイヤ
は光学的検知Js5−5aによって検知され、それによ
ってもスプール駆動モータが遮断される。
リードワイヤが検知されずに光学的検知器5−5aの空
間を通過する場合には、リードワイヤは最終的に光学的
検知器6−6aによって検知され、この検知器によって
も検知器・制御論理を介してリードワイヤを検知すると
スプール駆動モータを遮断状態とさせる。
遊び室の入口フェルール14の詳細を第2B図に示しで
ある。図示した如く、フェルールの両端部は拡開されて
おり、この構成により、細い毛管リードワイヤが損傷を
受けることを防止している。
例えば、リードワイヤは、典型的には、直径が1ミルの
オーダである。フェルールの内表面は研磨されている。
フェルール14には更にスロッ1〜14aが設けられて
おり、リードワイヤを遊び室内に張設する際にこのスロ
ットを介して細いリードワイヤをフェルール内に挿通さ
せる。遊び室1゜のカバー28を開放位置とすることに
よりスロット14aが露出される。同様に、出口案内管
15にもスロット(不図示)が設けられており、リード
ワイヤの張設時にこのスロットを介してリードワイヤが
出口案内管15内に挿通状態とされる6第3図は、第1
図及び第2図に示した光学的検知器及び関連する装置の
電気的接続状態を示したブロック線図である。スプール
駆動モータ22は、01i1ゲート43及び44がらの
制御信号を夫々うけとる″稼動″′及び″停止″入カ4
1及び42を有するモータ制御ユニット4oを具備する
関連する制御回路・論理24によって作動される。OR
ゲグー−43は光学的検知器1−La及び2−2aがら
の作動信号を通過させて、モータ制御を作動させると共
にスプール駆動モータ22を回転させる。第2図に関し
説明した如く、光学的検知器1−1a及び2−2aがリ
ードワイヤ予備長さ12aの変曲に対する最小振幅範囲
にリードワイヤ12が存在することを検知し、スプール
モータを作動させてリードワイヤを遊び室内に供給し、
オフセット形状の変曲及び振幅を増加させる。光学的検
知器1−18又は2−28の何れかによって予備リード
ワイヤ長さ12aが存在することが検知されると、別の
ORゲート43を介してのモータ制御への″稼動″入カ
が作動される。手動制御45によって、オペレータは、
カバー28を開放位置として遊び室内にリードワイヤを
張設する際にリードワイヤの遊び予備長さを増加させる
ことが可能である。手動制御45aによってスプール駆
動モータが遮断される。
ORゲート46は光学的検知器3−3a及び4−4aか
ら受け取られた遮断信号をORゲート44を介してモー
タ制御ユニットの停止人力42へ伝達させ、スプール駆
動モータ22を遮断させ不作動状態とさせる。同様に、
ORゲート47は光学的検知器5−58及び6−68か
ら受け取られた遮断信号をORゲート44を介してモー
タ制御ユニット40の″停止”入力42へ伝達させる。
従って、光学的検知器5−5a及び6−6aからの信号
もスプール駆動モータを遮断させ、遊び室内へのリード
ワイヤの供給を停止する。
光学的検知器3−38からの信号は、スプール駆動モー
タ23を遮断するのみならず、ボンダ乃至はボンディン
グ装置の緊急停止入力に接続されている配線48を介し
てボンディング装置自体をも遮断する。光学的検知@3
−3aは、予備長さ分12aの変曲が遊び室1oの入口
案内部14と出口案内部15との間の仮想直線13に近
ずいた場合のリードワイヤの遊び予備長さ部分の範囲の
内側限界の位置に配設されている。何等かの理由により
、リードワイヤ遊び予備長さが減少した場合に、リード
ワイヤが光学的検知器1−1a及び2−2aの近傍で検
呂されない場合、光学的検知器3−38がボンディング
装置を遮断し、オペレータが遊び室を開放し、スプール
駆動モータを作動させ、且つ突出・後退支柱30の周り
のリードワイヤのオフセット変位をリセットする迄、リ
ードワイヤが切断されたり破壊されたりすることを防止
する。
リードワイヤの遊び予備長さ及び変位振幅が許容範囲の
最大限界に迄増加すると、光学的検知器4−4a、5−
5a、6−6aは夫々遮断信号を発してスプール駆動モ
ータの回転を停止させる。遊び室内へリードワイヤが供
給され変位振幅が増加する際に、何等かの理由により、
光学的検知器4−4a及び5−5aがリードワイヤを検
知しなかった場合、光学的検知器6−68が最終的なバ
ックアップ及び安全性を与え、スプール駆動モータの回
転を停止させる。従って、第3図の検知器・制御論理は
、予備ワイヤの遊び乃至は緩みを所望の長さ範囲の最大
及び最小限界内に維持する為に連続的なバックアップ安
全制御の形態で計算された予備長さを与えるものである
第4図及び第4A図は、リードワイヤのスプールを取り
付は且つ遊び室内へリードワイヤを制御して供給する為
の機械的構成の詳細を示している。
スプール20はスプール軸の周りを回転する様に駆動シ
ャフト50上に取り付けられており、シャフト50には
シャフト50及びスプール20と共に回転しスロットを
形成したディスク52を設けである。このシャフトはキ
ャリッジ乃至は取り付はプレート54上の軸受53に回
転自在に設けである。スプール駆動モータ22は、同様
に、キャリッジプレート54に装着されており、モータ
22の駆動シャフト及び回転シャフト50のベルトホイ
ール56及び57上に夫々装着させたタイミングベルト
、ノツチ付ベルト乃至はチェーン23によってシャフト
50、スロット付ディスク52及びスプール20を回転
させる。ノツチ付ベルト乃至はタイミングベルトを使用
することにより、スプール駆動モータ22の回転とスロ
ット付ディスク52の回転との間に整合性を維持するこ
とが可能である。
キャリッジプレート54は、静止基台乃至フレーム62
のフレーム部材内で回転する螺設ロッド60及び61上
を平行移動する様に支持され、取り付けられ、軸支され
ている。螺設ロッド60及び61は、静止基台62上に
取り付けられておりその駆動シャフト67の一端にベル
トホイール66を設けた軸駆動モータ65によって駆動
回転される。軸駆動モータ65は、軸支されたシャフト
60及び61に夫々固着されたベルトホイール70及び
71と係合する駆動ベルト68によって軸支されている
シャフト60及び61を回転させる。
スロット付のディスク72も軸駆動モータ65の駆動シ
ャフト67上に設けられている。駆動ベルト68もノツ
チ付ベルト、タイミングベルト乃至チェーンであって、
スロット付ディスク72の回転と螺設ロッド60及び6
1の回転との間の整合性を維持している。
この装置構成によれば、リードワイヤ12をスプール2
0から常にスプールの円筒の接線方向でシャフト50で
表されているスプール軸に垂直方向に供給することによ
って本発明の目的が達成される。第4A図に更に詳細に
示した如く、シャフト50はスピンドル74に接続され
ており、その周りに摩擦係合してスプールが装着されて
おり、従ってスプールはシャフトと共に回転する。スプ
ール駆動モータ22がスプール20を回転させ細いボン
ディングリードワイヤ12を遊び室10内へ供給すると
、軸駆動モータ65は後述する第5図の論理回路を介し
て協動し、キャリッジ54を平行移動させてスプールか
らのリードワイヤ12の供給をスプール軸に対し実質的
に直角で且つスプール円筒に対し接線方向に維持する。
この機械的及び制御回路構成の特徴及び利点は、スプー
ルからの極めて細いリードワイヤが下側の層をひきずっ
て引き出されることがなく、従ってリードワイヤに損傷
を与えたり変形したりすることを防止している。スプー
ルの端部からリードワイヤをスプール軸の方向へ供給す
る従来の方法においては、金リードワイヤスプールは単
層に制限されていた。
何故ならば、そうでないと、下側の層に変形を発生させ
ることがあるからである。本発明の方法によれば、多層
構成としたスプールを使用し、一層長尺のワイヤを貯蔵
しスプールの交換の頻度を減少させることが可能である
。更に、平行移動するキャリッジ54を使用することに
より、一層長尺のスプール20を使用することが可能で
あり、一方スプールからのリードワイヤの供給をスプー
ル円筒の接線方向でスプール軸に垂直に整合させた状態
を維持することが可能である。成る種の適用例において
、ボンディングワイヤ及びスプールを接地から電気的に
分離する為に、スプール取り付は組立体乃至はホルダを
絶縁材料で構成するか。
又はスプールと駆動モータとの間にゴム駆動ベルトを使
用して絶縁材料の上に装着する構成とする。
第4図及び第5図に関し説明すると、シャフト50上に
取り付けたスプールディスク52はスプール20と共に
回転し、スロット検知器80によって検知されるスロッ
トが形成されている。スロット検知器80は、スロット
及びスプールが360度回転する毎に信号を発生し、ダ
ウンカウンタ及びコンパレータ81によってスプールか
ら供給されたワイヤの巻数をカウントする。ダウンカウ
ンタ81は、予めセットした巻数のカウントが行なわれ
ると、インジケータ82によってスプールが消費された
ことを表示する様にプリセットされている。同時に、ス
ロット検知器80からの信号がY進回路83にも入力さ
れ、各7巻数毎に軸駆動モータ65を作動させ、スプー
ル20の軸方向位置をワイヤの横方向消費巻数と整合し
た状態に維持する。
スプール駆動モータ22と軸駆動モータ65との間の共
同動作は第2軸駆動スロツト検知器84を使用すること
によって得られており、該検知器84はディスク72が
360度回転する毎に軸駆動モータディスク72内のス
ロットを検知する。
軸駆動スロット検知器84からの信号はX進回路85へ
供給され、該回路85はORゲート86を介してディス
ク72の各X回転数毎に信号を供給し、軸駆動モータ6
5を停止させる。本実施例においては、Yは単位長さ当
たりのスプール20上のワイヤの巻数と等しく、一方又
は単位長さ当たりの螺設ロッド60及び61の螺子の巻
数と等しい。
従って、第5図の制御回路はスプール20の軸方向にお
けるキャリッジ54の平行移動はスプールの軸方向にお
けるリードワイヤの消費巻数と等しくなっている。典型
的には、単位長さ当たりのワイヤの巻数Yはロッド60
及び61の単位長さ当たりの螺子数Xよりもかなり大き
く、従って軸駆動モータ65によってロッド60及び6
1が数回転されると、スプール駆動モータ22によって
駆動されるスプール20の回転と等価な軸方向距離が与
えられる。特定の適用例におけるX及びYの選択した数
は、サムホイールスイッチによって夫々の回路85及び
83に入力させることが可能である。
軸駆動モータ65の回転方向制御、従ってキャリッジ5
4の平行移動方向の制御は、リミットスイッチ87及び
88°で行なわれる。キャリッジ54がリミットスイッ
チ87に接触すると、方向制御論理90への信号が発生
され、軸駆動モータ65の方向を逆転すると共にキャリ
ッジの下方向への運動を開始させる。キャリッジ54が
マイクロスイッチ88と接触すると、方向制御論理90
へ信号を発生して、軸駆動モータ65を逆転させると共
にキャリッジ54の上方向への運動を開始させる。上限
マイクロスイッチ91は、キャリッジが何等かの理由に
よりマイクロスイッチ87を越えて移動した場合に、緊
急停止を与えるものである。下限マイクロスイッチ92
は、キャリッジ54が何等かの理由により、マイクロス
イッチ88を越えて移動した場合に下限緊急停止信号を
供給する。外側限界スイッチ91及び92からの緊急停
止信号は、ORゲート93及びORゲート86を通過し
て軸駆動モータ65へ供給される。
第6図は、リードワイヤの遊び予備分を多少引張状態で
オフセット形状に維持する為の空気流システム及び空気
流制御を示している。供給源100からの加圧乾燥空気
乃至窒素が流れ制御器101によって調節され、ソレノ
イドバルブ102によって遊び室10の風圧管35内に
供給される。
ソレノイドバルブ102は、例えば、電気的に作動され
るソレノイドバルブ乃至は流体圧又は空気によって作動
されるソレノイドバルブとすることが可能であり、それ
により空気が風圧管乃至吹き出し管35に供給され、遊
び室内に導入され、バルブが閉止された場合に空気の流
れを遮断する。
供給源100からの加圧空気乃至窒素は適宜処7理され
て乾燥され、遊び室内の空気流内に維持されている細い
金属ワイヤを腐食乃至劣化することを防止する。乾燥空
気乃至窒素は、実際上、リードワイヤをクリーニングす
る効果を有している。
ANDゲート105から信号が受け取られると、ドライ
バ104によってソレノイドバルブ102が開かれる。
 ANDゲートの入力端において、遊び室内のマイクロ
スイッチ31からの信号とポールボンディング装置から
のクランプ信号106とが一致すると、ANDゲート1
05の出力端に信号が現れる。クランプ信号106は、
リードワイヤがボンディングヘッド内のクランプによっ
て保持されれいることを表しており、従って空気流が最
初に遊び室10内に供給される場合にリードワイヤは引
き出されない。マイクロスイッチ31は、カバー乃至は
蓋28を遊び室↓Oの基台26上に閉止させたときに、
信号を発生する。遊び室を閉じることによって発生され
るマイクロスイッチ信号は、ANDゲート105でのク
ランプ信号106と−Mすると、ドライバ107を介し
て別のソレノイド108を作動するのに使用され、突出
・後退支柱30を後退させる。一方、遊び室のカバー蓋
35の機械的運動によって該支柱を作動させることも可
能である。
2組の光学的検知器の列に沿って遊び室内に空気流を流
す風圧管乃至は吹き出し管35を介しての空気流は、リ
ードワイヤの遊び予備長さ分を絡まらずに多少引張状態
に維持するのに十分なものとすべきである。然し乍ら、
空気流の速度及び流量に起因してワイヤ上に作用する力
は、特定のボンディング装置によって与えられるボンデ
ィングヘッドの近傍でリードワイヤ上に作用する保持乃
至クランプ力よりも小さなものであるべきである。
更に一般的に説明すると、風圧に起因するリードワイヤ
の遊び予備長さ分に作用するカは、特定のボンディング
装置のボンディング・溶接操作と干渉することがないレ
ベルに下げた状態に維持されねばならない。特に、風圧
に起因するリードワイヤ上の力は、ボールボンドがら溶
接乃至はウェッジボンドへの所謂ルーピングの工程中の
ボンディング操作と干渉を起すことがない様に小さなも
のでなければならず、又ボンディングヘッドの近傍にお
いてボンディング装置によって与えられるワイヤ上の保
持、クランプ乃至牽引力よりも小さなものでなければな
らない。
細いボンディングリードワイヤは、典型的に。
1乃至1.15ミルのワイヤである。この細いワイヤに
対して、例えば、1/8インチ(0,3cm+)外径の
風圧管乃至は吹き出し管35を、例えば、10乃至50
psiのオーダの圧力の乾燥空気又は窒素と共に使用す
ることで十分であることが判明した。従って。
空気流の流量は極めて小さく、空気流を常時流させてお
くことが可能であり、例えば、1晩中であるとか、週末
であるとか、又はボンディング装置の動作シフト間にお
いても空気流をオン状態としておくことが可能である。
例えば、1/8インチ(0゜3c+o)外径の管を介し
て乾燥窒素を123CFHの流量で30psiの圧力で
流すことで十分である。この様に、リードワイヤの遊び
予備長さ部分を常時多少引張状態で絡まらない状態に維
持させることが可能である。従って、特定のスプールが
消費される迄、空気流は常時オン状態を維持する。
例えば、細い金のボンディングリードワイヤの従来のス
プールにおける通常のワイヤ長さは330フイート(1
00m)であり、このスプールは屡々交換することを必
要とする。本発明の装置及び方法によれば、一層大きな
容量を有する長尺スプールを使用することが可能であり
、ワイヤを数層に重ねて全体の長さを1例えば、i 、
 oooフィート(300Ill)乃至1 、500フ
イート(457m)とすることが可能である0本発明に
よれば、スプールの交換の頻度は減少されており、より
大きな容量のスプールが消費される迄空気流はオン状態
でありリードワイヤの遊び予備部分を多少引張状態で絡
まらない状態に維持させている。付加的な特徴としては
、空気供給システムに対してバックアップ電池の様な別
の緊急電源を設けた場合には、停電等の場合にも空気流
を維持することが可能である。同様に、このバックアッ
プ電源をボンディングリードワイヤ供給・遊び維持装置
全体に対して使用する為にスタンバイ状態とさせ、例え
ば、検知器・論理制御回路のカウントメモリによって停
電の際にスプールの消費状態を監視することが可能であ
る。
遊び室の空洞部の構成に関しては、その内側底部上に、
例えば、黒陽極処理アルミニウムを使用することが可能
である。 LED光源1乃至6は、基台26内に下から
上を向いて配設されており、通常、赤外光源である。赤
外応答性のホトトランジスタ1a乃至6aがLED光源
1乃至6に夫々整合して上部に配設されている。各光学
的検知器1−1a乃−至6−6aに対する典型的な回路
を第7図に示しである。赤外検知ホトトランジスタ1a
4こ対し適宜並置させたLED赤外射出器1が1例えば
l、111324オペアンプ等の演算増幅器110を有
する検知回路番二設けられている。オペアンプ110は
、可変ポテンシオメータR5を有する分圧回路112に
おける電圧を抵抗R2の電圧降下と比較する。抵抗R−
こお番する電圧降下は、赤外射出器1と赤外検知器1a
との間にリードワイヤが存在することによって変イヒす
る。ポテンシオメータR6は、赤外ビーム力<1ノード
ワイヤで遮断されると出力114が通常の低状態から高
状態へ変換する様にスレッシュホールドを設定する。従
って、端子114における光学的検知器出力は、赤外ビ
ームが中断されると、通常の低電圧状態から高電圧状態
へ変換される。
高速ポールボンディング・ウェッジボンディング動作中
、引き続き行なわれるボンディング操作に間に合う様に
リードワイヤの十分な予備長さ分を絡まらない状態で維
持することカー重要である。
このことは、例えば、l9cm平方の寸法を有する遊び
室を使用して達成すること力1可能である。
この様な寸法の遊び室を使用し、第2図の構成を用いた
場合に付いて、表Iは仮想直線13からのオフセットの
種々の角度θの各々に対して得られるリードワイヤの遊
び予備長さ12aの量を示している。遊び室内のリード
ワイヤ形状を概略第8図に示しである。表Iにおいて、
左端の欄はオフセットの角度0を順次大きくした場合に
対応して順次大きくなる振幅をCmで表したものである
。振幅は、三角オフセット形状のピーク即ち頂部を仮想
直線13との間の距離である。距離又は遊び室の幅の半
分を表しており、5cmである場合X2=250mであ
る。遊び空洞部の各半分におけるリードワイヤの予備長
さによって月イ成される直角三角形の斜辺は、表工の2
番目及び3番目の欄から計算してオフセットθの夫々の
角度に対して表■の4番目の欄に示しである。遊び室の
各半分におけるリードワイヤの実際の遊び予備長さ、即
ち左側半分及び右側半分は5番目の欄に示してあり、6
番目の欄は遊び室の各半分における2個の直角三角形か
らの全体的な遊び予備長さを示してしする。
従って、遊び室に入るリードワイヤ12のオフセットの
初期角度が61度であり、ボンディング操作の結果オフ
セット角度が58度に減少すると、消費されたリードワ
イヤの長さは10.6 cm −8,80I11、即ち
約1.8 cmである。オフセット角度がボンディング
操作によってリードワイヤが消費された為に61度から
55度に減少すると、引き出されるリードワイヤの長さ
は約3.4 cmである。このことは、オフセット形状
のピークのオフセラ1−振幅が2cm減少することに対
応する。この様に、特定のポールボンディング装置の動
作速度を許容するのに必要なリードワイヤの遊び予備長
さ分を与える様に最初にオフセットを調節することが可
能である。
尚、遊び予備長さ12aの最適入射角度は50度と60
度の間であることが分かった。リードワイヤの遊び予備
長さ部分の状態を視覚によってチェックする為に遊び室
10に透明なカバー28を設けることが可能である。
以上、本発明の具体的実施の態様に付いて詳細に説明し
たが1本発明はこれら具体例にのみ限定されるべきもの
では無く、本発明の技術的範囲を逸脱すること無しに種
々の変形が可能であることは勿論である。
表1 遊び 0 yy2 xz+yz x2+y2 x2+y2−x予備
 tan−1y/x長さ 1 1 26 5.1 0.1 0.2 1162 4
 29 5.38 0.38 0.76 22″3 9
 34 5.83 0.83 1.66 31″4 1
6 41 6.40 1.40 2.80 39゜5 
25 50 7.07 2.07 4.14 45″6
 36 61 7.81 2.81 5.62 50’
7 49 74 8.60 3.60 7.20 55
゜8 64 89 9.43 4.43 8.86 5
8’9 81 106 10.3 5.3 10.6 
61’10100 125 11.2 6.2 12.
4 64a
【図面の簡単な説明】
第1図はボンディング装置内にリードワイヤの遊び予備
分を供給し維持する為の本発明に基ずく装置の簡単化し
た概略図、第2図はリードワイヤを適宜張設した遊び室
の猜成を示しており上部プレートを開放位置に位置させ
た状態の遊び室の概略平面図、第2A図は第2図におい
て光学的検知器列の方向に見た場合の遊び室の概略正面
図、第2B図は遊び室内のワイヤの案内として使用され
る端部を拡開したフェルールの詳細図、第3図はスプー
ル回転駆動モータと遊び室内に配設させた光学的検知器
列に動作接続させた関連する制御論理を示したブロック
図、第4図はスプール取り付は装置乃至はホルダに対す
る回転駆動モータ及び軸駆動モータの結合状態を示し駆
動ベルトを部分的に切除して示した概略図、第4A図は
別のスプール取り付は装置乃至ホルダの部分断面詳細図
、第5図はスプール軸駆動サーボモータ及び関連するカ
ウンタ・制御論理を示したブロック図、第6図は遊び室
空気流制御システムを示したブロック図、第7図は本発
明に使用可能な典型的な光学的検知器回路を示した回路
図、第8図は第2図の遊び室におけるリードワイヤ形状
の説明図、である。 (符号の説明) 10: 遊び室 12: リードワイヤ 12a: 遊び予備部分 14: 入口フェルール 15: 出口管 16: ガス流 17.18: ワイヤ検知要素 特許出願人 フェアチアイルド カメラアンド インス
トルメント コーポレーション 図面の浄書(内容に変更なし) FIG、2 FIG、2B FIG、 3 FIG、4 FIG、 5 二] FIG、 6 FIG、7 FIG、8 第1頁の続き 0発 明 者 マーク ディ、デユー アメリカ合衆[
フォー ト ストリー【 1、メイン 04101.ボートランド、グラン・ 6
5 手続補正書 昭和59年8月23日 特許庁長官 志 賀 学 殿 1、事件の表示 昭和59年 特 許 願 第1293
75号2、発明の名称 予備のボンディングワイヤを維
持する装置3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 4、代理人 5、補正命令の日付 自 発

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 スプールとワイヤボンディング工具との間にリー
    ドワイヤを維持する装置において、絡まらない状態で予
    備の長さのリードワイヤを維持する遊び室手段が設けら
    れており、前記遊び室手段はハウジング包囲体と、その
    1個部に設けられておりスプールから前記遊び室手段内
    にリードワイヤを案内する入口案内手段と、前記ハウジ
    ング包囲体の反対側に設けられており前記リードワイヤ
    を前記遊び室手段からワイヤボンディング工具へ向かっ
    て案内する出口案内手段と、前記入口案内手段から前記
    出口案内手段へ前記遊び室手段を介して通過するリード
    ワイヤのオフセットを検知し対応する信号を発生するよ
    うに配置されたワイヤ検知手段とを具備しており、前記
    入口案内手段と出口案内手段との間で前記ワイヤ検知手
    段の方向へ前記遊び室手段内へガス流を指向させる手段
    が設けられており、前記入口案内手段と出口案内手段と
    の間の前記遊び室手段を通過するリードワイヤが前記入
    口手段と出口手段との間の仮想直線からオフセットした
    形状でガス流内に維持されると共に浮遊状態とされその
    際にリードワイヤの遊びの予備長さ分を絡まらない状態
    でボンディング工具へ供給する為に多少引張状態に維持
    しており。 前記検知手段からの信号を受け取るべく動作接続されて
    おり前記遊び室手段内のリードワイヤの遊びの予備の長
    さ分を所定の範囲内に維持する為に前記信号に応答して
    スプールから前記遊び室手段内へのリードワイヤの供給
    を制御するワイヤ供給制御手段が設けられていることを
    特徴とする装置。 2、特許請求の範囲第1項において、前記ワイヤ検知手
    段が前記入口案内手段と出口案内手段との間の仮想直線
    から略直交して延在する列内に配設された複数個の光学
    的検知器を具備しており、前記複数個の光学的検知器は
    、前記ワイヤ供給制御手段に動作接続された少なくとも
    1個の第1内側限界光学的検知器を具備しており前記ガ
    ス流内に浮遊状態とされたリードワイヤのオフセット即
    ち遊びの予備の長さが減少して前記リードワイヤが前記
    第1内側限界光学的検知器の近傍で検知された場合に前
    記遊び室手段内へのリードワイヤの供給を開始して前記
    遊び室手段内のガス流内に浮遊状態とされるリードワイ
    ヤの遊びの予備長さを増加させ、又前記第1内側限界光
    学的検知器を越えて前記列に沿って位置されると共に前
    記ワイヤ供給制御手段に動作接続されている少なくとも
    1個の第2外側限界光学的検知器を具備しており前記ガ
    ス流内に浮遊状態とされているリードワイヤのオフセッ
    ト即ち遊びの予備長さ分が増加して前記リードワイヤが
    前記第2外側限界光学的検知器の近傍で検知された場合
    に前記遊び室手段内へのリードワイヤの供給を停止し、
    従って前記遊び室手段内のガス流内に浮遊状態とされて
    いるリードワイヤの遊びの予備の長さ分を内側限界及び
    外側限界の間の所望の長さ範囲内に維持することを特徴
    とする装置。 3、特許請求の範囲第1項又は第2項において。 前記ガス流が前記遊び室手段内を通過するリードワイヤ
    の遊びの予備部分の実質的に中央部分に制限されており
    、従って前記遊び室手段内を通過するリードワイヤが実
    質的に鋸歯状乃至は三角形状に多少引張状態でオフセッ
    トされ維持されることを特徴とする装置。 4、 特許請求の範囲第2項又は第3項において、前記
    光学的検知器列は、前記遊び室手段ハウジング包囲体の
    1個のプレートに沿って装着された第1列の光源と前記
    遊び室手段の反対側のプレートに沿い且つ夫々の光源と
    整合して装着された対応する列の光学的検知器とを有す
    ることを特徴とする装置。 5、特許請求の範囲第2項乃至第4項の内の何れか1項
    において、前記内側限界光学的検知器の前で前記列内に
    ボンド装置停止光学的検知器が装着されており、前記ボ
    ンド装置停止光学的検知器は電気的に前記ボンディング
    装置に接続されており、前記リードワイヤのオフセット
    が減少して前記リードワイヤが前記ボンド装置停止光学
    的検知器の近傍で検知された場合に前記ボンディング装
    置を遮断させることを特徴とする装置。 6、 特許請求の範囲第1項乃至第5項の内の何れか1
    項において、前記光学的検知器の列に沿い前記外側限界
    光学的検知器を越えて前記遊び室手段内にスプールモー
    タ停止光学的検知器が装着されており、前記リードワイ
    ヤが前記スプールモータ停止光学的検知器の近傍で検知
    されることにより前記遊び室手段内のリードワイヤの予
    備分が過剰になると前記スプールモータ手段を遮断する
    ことを特徴とする装置6 7、 特許請求の範囲第2項乃至第6項の内の何れか1
    項において、前記遊び室手段の上部プレー 。 1−が前記遊び室手段の1個部に開閉自在に蝶着されて
    おり、前記外側限界光学的検知器とスプールモータ停止
    光学的検知器との間を下部プレートを貫通して前記遊び
    室手段内に突出しており前記上部プレートに動作結合さ
    れた後退支柱手段が設けられており、従って前記上部プ
    レートを開放した場合に前記リードワイヤを前記後退支
    柱手段の周りに位置させることにより前記遊び室手段を
    貫通してのリードワイヤの取り付けを容易化しており、
    前記後退支柱手段は前記上部プレートを前記遊び室手段
    上に閉止させることにより前記遊び室手段から完全に後
    退されることを特徴とする装置。 8、特許請求の範囲第1項乃至第7項の内の何れか1項
    において、前記入口案内手段及び出口案内手段は、前記
    リードワイヤを前記遊び室手段を貫通して取り付ける際
    に前記リードワイヤを前記入口案内手段及び出口案内手
    段内に挿入させる為のスリット開口が形成されており、
    且つ前記スプール取り付は手段はスプールに装着されて
    いるリードワイヤを接地から電気的に分離するように構
    成されると共に配設されていることを特徴とする装置。 9、特許請求の範囲第1項乃至第8項の何れか1項にお
    いて、スプール取り付は手段がリムを具備しておリスプ
    ール保持手段上に装着されたスプールと共に回転するス
    プールホルダーを有しており、前記リムは光学的に検知
    可能なインデックスで形成されており、リム光学的検知
    手段が前記スプールの各回転時に前記インデックスを検
    知すると共に対応する信号を発生する様に静止位置に設
    けられており、前記対応する信号をカウントし前記スプ
    ール取り付は手段上に取り付けられたスプールの巻戻し
    時の回転数をカラン1〜すべく動作結合されてカウント
    手段が設けられており、カウントされた回転数に基すき
    スプールが空であるか又は所定の消耗状態であることを
    表す表示手段を前記カウント手段に動作接続して設けた
    ことを特徴とする装置。 10、特許請求の範囲第1項乃至第9項の内の何れか1
    項において、スプール取り付は手段が長尺スプールを回
    転自在に取り付けるべく構成されると共に配設されてお
    り、前記スプール取り付は手段が前記スプールを軸方向
    に平行移動させる軸駆動モータ手段を有しており、前記
    スプールから前記遊び室手段の入口案内手段への入射角
    を所望の角度範囲内に維持することを特徴とする装置。 11、特許請求の範囲第1項乃至第10項の内の何れか
    1項において、軸駆動モータ手段がスプール取り付は手
    段に取り付けられたスプールを軸方向へ平行移動させる
    為にスプール取り付は手段に動作結合されており、前記
    スプール取り付は手段が光学的インデックスを形成した
    リムと、前記スプールの各回転毎に前記光学的インデッ
    クスを検知し対応する信号を発生する為に前記スプール
    取り付は手段に装着され動作結合されたスプール回転光
    学的検知手段と、前記スプールから前記入口案内手段へ
    供給されるワイヤを実質的に前記スプール軸に対し直角
    で且つスプール面に対し接線方向に維持する為に各所定
    回転数毎に前記軸駆動モータ手段を動作させる為に前記
    スプール回転光学的検知器信号と前記軸駆動モータ手段
    とを動作結合させるカウント論理手段とを有することを
    特徴とする装置。 12、特許請求の範囲第11項において、前記スプール
    の各端部において軸駆動方向を逆転すべく動作結合され
    た方向制御手段を設けたことを特徴とする装置。
JP59129375A 1983-06-24 1984-06-25 予備のボンデイングワイヤを維持する装置 Pending JPS6052471A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US507,340 1983-06-24
US06/507,340 US4498638A (en) 1983-06-24 1983-06-24 Apparatus for maintaining reserve bonding wire

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6052471A true JPS6052471A (ja) 1985-03-25

Family

ID=24018263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59129375A Pending JPS6052471A (ja) 1983-06-24 1984-06-25 予備のボンデイングワイヤを維持する装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4498638A (ja)
EP (1) EP0130104A3 (ja)
JP (1) JPS6052471A (ja)
CA (1) CA1215443A (ja)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4685631A (en) * 1983-06-24 1987-08-11 Fairchild Semiconductor Corporation Apparatus for feeding bonding wire
EP0226126A3 (de) * 1985-12-09 1988-11-23 Siemens Aktiengesellschaft Drahtabziehvorrichtung
US4763826A (en) * 1986-05-14 1988-08-16 Kulicke And Soffa Ind., Inc. Automatic wire feed system
EP0342358A1 (de) * 1988-05-18 1989-11-23 Esec Sa Verfahren und Einrichtung zum Bereitstellen eines Bonddrahtes
US5318234A (en) * 1992-08-25 1994-06-07 West Bond Inc. Automatic wire de-spooler for wire bonding machines
JP3180205B2 (ja) * 1994-04-07 2001-06-25 株式会社新川 ワイヤボンデイング装置
US5402927A (en) * 1994-06-09 1995-04-04 Kulicke And Soffa Investments, Inc. Adjustable wire tensioning apparatus
US5813590A (en) * 1995-12-18 1998-09-29 Micron Technology, Inc. Extended travel wire bonding machine
US5709352A (en) * 1996-07-29 1998-01-20 R. J. Reynolds Tobacco Company Zero tension web unwinder apparatus and method
US6095391A (en) * 1998-08-04 2000-08-01 Roll Systems, Inc. Method and apparatus for loop stabilization with forced air
US6520400B2 (en) 2001-03-30 2003-02-18 Kulicke & Soffa Investments, Inc. Wire tensioning apparatus
GB0329502D0 (en) * 2003-12-19 2004-01-28 Nokia Corp Control decisions in a communication system
US20100224715A1 (en) * 2006-06-14 2010-09-09 Oerlikon Assembly Equipment Ag, Steinhausen Wire supply device for a wire bonder
DE102006058775A1 (de) * 2006-12-12 2008-06-19 Schleuniger Holding Ag Verfahren zum Speichern eines schlauch- oder kabelförmigen Gegenstands sowie Speicher für einen schlauch- oder kabelförmigen Gegenstand
CN111532895B (zh) * 2020-03-27 2021-09-24 索铌格机械(天津)有限公司 一种智能放线方法及系统

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2865103A (en) * 1955-02-17 1958-12-23 Ici Ltd Shaft rotation determining apparatus
US2944750A (en) * 1957-03-08 1960-07-12 Jr Buford C Hall Tape recorder indicator attachment
GB893350A (en) * 1959-06-20 1962-04-11 British Nylon Spinners Ltd Improvements in or relating to the feeding of threads, yarns, and the like
DE2130188A1 (de) * 1971-06-18 1972-12-28 Niehoff Kg Maschf Vorrichtung zum Abziehen und anschliessenden Aufwickeln von strangfoermigem Gut
US3908920A (en) * 1973-07-17 1975-09-30 Schuster & Co F M N Process and apparatus for maintaining constant thread tension
JPS5310425B2 (ja) * 1974-09-13 1978-04-13
US4025026A (en) * 1976-03-11 1977-05-24 Merritt Robert E Apparatus and method for supplying constant tension material
US4195292A (en) * 1978-03-09 1980-03-25 Puhich Joseph M Programmable bobbin thread detector
US4274605A (en) * 1980-01-24 1981-06-23 Gruber Jr George P Reel technology

Also Published As

Publication number Publication date
EP0130104A2 (en) 1985-01-02
US4498638A (en) 1985-02-12
CA1215443A (en) 1986-12-16
EP0130104A3 (en) 1986-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6052471A (ja) 予備のボンデイングワイヤを維持する装置
US4763826A (en) Automatic wire feed system
US4685631A (en) Apparatus for feeding bonding wire
JP7085937B2 (ja) 糸から糸欠陥をクリアリング除去する装置
US3918092A (en) Push-threading tape in a helical path
US4652946A (en) Fast deploying tape transport
CN217157836U (zh) 一种无缝绕包线加工设备
CN108147222A (zh) 纱线拼接装置
JPS61169450A (ja) 繊維状材料の貯留装置
JPH0811664B2 (ja) 解舒補助装置の制御方法
CN215885843U (zh) 一种纺丝外检倒丝系统改进结构
IT9047736A1 (it) Spolatrice automatica.
EP0534408B1 (en) Apparatus and method for sending out linear material
JPS5832263A (ja) テ−プ案内装置
JPS6257970A (ja) 給糸切れ自動補修方法およびその装置
JPH0455002Y2 (ja)
US3342429A (en) Motor driven wire supplier
JPH0135500B2 (ja)
EP0275928A2 (en) Tape-like element loading device
CN117352445A (zh) 一种芯片加工用键合机用焊接金线自动上料机构
JP2513442Y2 (ja) ワイヤボンディング装置におけるワイヤ供給装置
JPH04222239A (ja) ダブルツイスタの巻取パッケージ口出し装置
JPH0216581B2 (ja)
ITMI970283A1 (it) Dispositivo preparatore del filo di trama particolarmente per l'alimentazione di fili metallici di nylon e simili a telai di
JPH05287622A (ja) 二重撚糸機