JPS6074447A - Bonding device - Google Patents

Bonding device

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JPS6074447A
JPS6074447A JP18261984A JP18261984A JPS6074447A JP S6074447 A JPS6074447 A JP S6074447A JP 18261984 A JP18261984 A JP 18261984A JP 18261984 A JP18261984 A JP 18261984A JP S6074447 A JPS6074447 A JP S6074447A
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bonding
arm
movement
tool
vertical movement
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    • H01L2924/07802Adhesive characteristics other than chemical not being an ohmic electrical conductor

Abstract

PURPOSE:To enhance the positioning accuracy as well as to enable to perform a high speed responsiveness operation of the title device by a method wherein a linear motor is used as the source of vertical movement of a bonding arm. CONSTITUTION:A linear motor 30 is used as the source of vertical movement of a bonding arm 16. When the motor 30 is driven, a box part 31 performs a linear movement, and an L-type arm 33 is operated, thereby allowing the arm 16 to perform a vertical movement. As a result, the deterioration in positioning accuracy caused by the movement changing mechanism, which is required for a rotary motor, and the lowering in responsiveness in a high speed operation can be prevented. Also, a highly accurate positioning and a high speed responsiveness can be accomplished.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ボンディング装置に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a bonding device.

従来のワイヤボンディング装置において、そのボンディ
ングアーム上下動機構は第1図に示すように、ツール1
を先端に設けたボンディングアーム2の後端にL字形の
リンク3の一端を係合させ、他端にカム4を接触させ、
このカム4を回転させてツールlを所定量上下動させる
構造にある。
In a conventional wire bonding device, the bonding arm vertical movement mechanism is as shown in FIG.
One end of the L-shaped link 3 is engaged with the rear end of the bonding arm 2 provided at the tip, and the cam 4 is brought into contact with the other end.
The cam 4 is rotated to move the tool 1 up and down by a predetermined amount.

しかし、このような従来のボンディングアーム上下動機
構においては、ツールlの上下動幅および速度がカムリ
フトと回転数により決まってしまうために、ツール1の
運動および速度をかえるにはカムを取りかえたり回転速
度をかえなければならないために、ツールlの動きを簡
単に変更することができなかった。
However, in such a conventional bonding arm vertical movement mechanism, the vertical movement width and speed of the tool 1 are determined by the cam lift and rotation speed, so in order to change the movement and speed of the tool 1, it is necessary to replace or rotate the cam. The movement of tool l could not be easily changed because the speed had to be changed.

本発明はこのような従来のボンディングアーム上下動機
構の欠点を解消するものであって、その目的とするとこ
ろはツールの上下動を容易に調節あるいは変更できるボ
ンディング装置を提供するにある。
The present invention is intended to eliminate the drawbacks of the conventional bonding arm vertical movement mechanism, and its purpose is to provide a bonding apparatus that can easily adjust or change the vertical movement of a tool.

上述した目的を達成するために、本発明者は以下に述べ
るような具体的なボンディング装置を考案した。
In order to achieve the above-mentioned object, the present inventor devised a specific bonding device as described below.

第2図は本発明に先だって、本発明者が考案(7たボン
ディング装置の斜視図であって、D、Cモータ5の一端
には速度検出器(タコジェネレータ)6および位置検出
器(パルス・ジェネレータ)7をカバー8内に納めて取
付け、他端にはねじ軸9を長く伸ばして、これにめねじ
が設けられているナツト部材lOを螺合して通し、ねじ
軸90回転方向に合わせてねじ軸9の軸線方向に移動で
きるようにし、これに支軸11で回動自在に支えたL形
アーム12の一端を係合させ、引張ばね13で常にコン
タクトローラ14に接触させるとともに、L形アーム1
2の他端を支軸15に回動自在に支えられたボンディン
グアーム16の後端に係合させ、やはり引張ばね17で
アーム12側に引き寄せておき、アーム16の先端には
ボンディング用のツール18を下向きに取付けている。
FIG. 2 is a perspective view of a bonding device devised by the present inventor prior to the present invention, in which a speed detector (tachogenerator) 6 and a position detector (pulse Generator) 7 is installed inside the cover 8, and the screw shaft 9 is extended long at the other end, and a nut member lO provided with a female thread is screwed through this, and aligned with the direction of rotation of the screw shaft 90. One end of an L-shaped arm 12 rotatably supported by a support shaft 11 is engaged with this arm so that it can move in the axial direction of the screw shaft 9, and the L-shaped arm 12 is brought into constant contact with the contact roller 14 by a tension spring 13. shape arm 1
The other end of 2 is engaged with the rear end of a bonding arm 16 rotatably supported by a support shaft 15, and also pulled toward the arm 12 by a tension spring 17, and a bonding tool is attached to the tip of the arm 16. 18 is installed facing downward.

したがって、D、Cモータ5を作動させるとねじ軸9が
回転し、この回転にともないナンド部材lOがねじ軸9
に沿って移動する。この場合、ねじ軸9が正回転すると
ナツト部材ioが先端方向に送られ、逆回転すると付根
方向に戻ってくる。このナツト部材10の往復運動はL
形アーム12を介してボンディングアーム16に伝わり
ナンド部材10が付根方向に移動するとL形アーム12
がボンディングアーム16の後端を押し下げツー#18
を高い位置に上げ、ナツト部材lOが先端方向に移動す
るとL形アーム12の押えが解除され引張ばね17がボ
ンディングアーム16の後端を引き上げてツール18を
低い位置に下げる。このツール18の上下動を利用して
実際にワイヤボンディングする場合には、第2図に示し
た機構全体が図示しない移動テーブル上に載っていて、
ツール18はたとえば素子とリードの二点間を往復運動
する。
Therefore, when the D and C motors 5 are operated, the screw shaft 9 rotates, and as a result of this rotation, the NAND member IO is moved to the screw shaft 9.
move along. In this case, when the screw shaft 9 rotates forward, the nut member io is sent toward the tip, and when it rotates backward, it returns toward the base. The reciprocating motion of this nut member 10 is L
When the information is transmitted to the bonding arm 16 via the L-shaped arm 12 and the NAND member 10 moves in the root direction, the L-shaped arm 12
pushes down the rear end of bonding arm 16 to #18
is raised to a high position and the nut member 10 is moved toward the tip, the hold on the L-shaped arm 12 is released, the tension spring 17 pulls up the rear end of the bonding arm 16, and the tool 18 is lowered to a low position. When actually performing wire bonding using the vertical movement of this tool 18, the entire mechanism shown in FIG. 2 is placed on a moving table (not shown).
The tool 18 reciprocates between two points, for example, the element and the lead.

この運動は第3図に示すように矩形の往復運動であって
、矢印A、B、D、Eはツール18が上下動していると
きで矢印C,Fはツール】8が前記二点間を移動してい
るときである。そこで、つぎにツール18の上下動速度
および上下動幅の制御方法を説明すれば、これらの制御
をするにはり、Cモータ5のねじ軸90回転速度と移動
量を制御すればよく、前者を速度検出器6で、後者を位
置検出器7で制御する。これをさらに詳しく述べると、
第4図に示すように、速度検出用P −ROM (プロ
グラム・リードオンリーメモリ)19などのメモリー等
と位置検出用P −ROM (プログラム・リードオン
リーメモリ)20などのメモリー等を制御回路21に接
続してDCモータ5につなぎ、第4図中に破線で示す配
線22.23で矢印方向にフィードバックがかけられる
ようにしている。
This movement is a rectangular reciprocating movement as shown in FIG. This is when you are moving. Therefore, the method for controlling the vertical movement speed and vertical movement width of the tool 18 will be explained below. A speed detector 6 controls the latter, and a position detector 7 controls the latter. To explain this in more detail,
As shown in FIG. 4, memories such as a P-ROM (program/read-only memory) 19 for speed detection and memories such as a P-ROM (program/read-only memory) 20 for position detection are connected to a control circuit 21. It is connected to the DC motor 5 so that feedback can be applied in the direction of the arrow through wires 22 and 23 shown by broken lines in FIG.

また速度検出用P−40M19には、あらかじめ制御用
カムの回転角(θ0)に対応させた任意の回転速度(W
/5ec)を記憶させておき、位置検出用P=ROM2
0にはあらかじめ制御用カムの回転角(θ0)に対応さ
せた任意の移動量(パルス)を記憶させておいて、たと
えば、第5図に示すような浮き沈みのある曲線24を描
くように速度および移動量を制御する。なお第5図にお
いて、縦軸にパルス数をとって、横軸圧時間をとってお
り、曲線24の沈んだ部分250時はツール18が上下
に動いているときで、曲線24の浮いた部分260時は
ツール18が上がったまま罠なっている時に相当する。
In addition, the P-40M19 for speed detection has an arbitrary rotation speed (W) that corresponds to the rotation angle (θ0) of the control cam in advance.
/5ec), and position detection P=ROM2
0 stores in advance an arbitrary movement amount (pulse) corresponding to the rotation angle (θ0) of the control cam, and for example, the speed is adjusted so as to draw a curve 24 with ups and downs as shown in FIG. and control the amount of movement. In FIG. 5, the vertical axis represents the number of pulses, and the horizontal axis represents pressure time. The sunken part of the curve 24 at 250 o'clock is when the tool 18 is moving up and down, and the floating part of the curve 24 260 hours corresponds to when tool 18 remains raised and becomes a trap.

なお、上述したボンディング装置においては、ナンド部
材10とボンディングアーム16との間にL形アーム1
2を介在させたものを例示したが、これにかえて第6図
に示すように、ねじ軸27の向きをアーム28と直交す
る方向にかえて棒状のアーム29を介してアーム28に
動きを伝える構造のものであってもよい。
In addition, in the bonding apparatus described above, the L-shaped arm 1 is provided between the NAND member 10 and the bonding arm 16.
2 has been shown as an example, but instead of this, as shown in FIG. It may be of a structure that conveys the message.

以上の説明から明らかなように前記ボンディング装置に
よれば、電動モータに速度検出器および位置検出器を設
けてモータの回転速度およびねじ軸の移動量を制御し、
電気的にツールの上下動をかえられるようにしているか
ら、ツールの動きをかえるにもメモリを交換するだけで
よい。
As is clear from the above description, according to the bonding apparatus, the electric motor is provided with a speed detector and a position detector to control the rotational speed of the motor and the amount of movement of the screw shaft,
Since the vertical movement of the tool can be changed electrically, all you have to do is replace the memory to change the movement of the tool.

したがって、必要な時に必要なだけツールの動きを自在
に制御でき、ツールに要求される上下動が容易に得られ
る。またこのような考え方に従えば、前述したボンディ
ング装置はワイヤボンディングのみならず半導体ペレッ
トの如き微小電子部品のベレット付けを行なうベレット
ボンディングにも応用できる。
Therefore, the movement of the tool can be freely controlled when and as much as necessary, and the required vertical movement of the tool can be easily obtained. Further, according to this concept, the above-described bonding apparatus can be applied not only to wire bonding but also to pellet bonding for attaching minute electronic components such as semiconductor pellets.

以下、添付図面に関連して本発明の実施例について説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第7図は、本発明の一実施例であるボンディング装置を
示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing a bonding device that is an embodiment of the present invention.

本実施例のボンディング装置は、ボンディングアーム1
6の上下動駆動源として、リニアモータ30を用いてい
ることが特徴であり、ボックス部31の矢印方向の動き
を片32を介してL形アーム33に伝えているものであ
る。
The bonding device of this embodiment has a bonding arm 1
6 is characterized in that a linear motor 30 is used as the vertical movement drive source, and the movement of the box portion 31 in the direction of the arrow is transmitted to the L-shaped arm 33 via the piece 32.

リニアモータは、回転方式のモータに対して回転駆動す
るものではなく直線運動を行なうものである。そのため
、回転方式のモータにより直線運動を得る場合には、前
述した回転方式のモータを使用しているボンディング装
置のように、回転から直線への各種運動変換機構が必要
であるのに対し、IJ =アモータ駆動による直線運動
においては、そのような運動変換機構が省略できるので
、リニアモータのものは、回転方式のモータに必要であ
った運動変換機構にともなう位置決め精度の低下や高速
度動作における応答性の低下が解消し得、もって、精度
の高い位置決めや高速応答性が得られるものである。
A linear motor is a motor that performs linear motion rather than rotationally driving a rotary motor. Therefore, when obtaining linear motion with a rotary motor, various motion conversion mechanisms from rotation to linear motion are required, as in the bonding equipment that uses the aforementioned rotary motor. = In linear motion driven by an amotor, such a motion conversion mechanism can be omitted, so linear motors suffer from reduced positioning accuracy and response during high-speed operation due to the motion conversion mechanism required for rotary motors. This eliminates the problem of poor performance, thereby providing highly accurate positioning and high-speed response.

本実施例のボンディング装置を、第2図〜第6図を援用
しながら説明したボンディング装置の説明に用いたもの
を流用して詳述すれば、以下のとおりである。
The bonding apparatus of this embodiment will be described in detail as follows, using the same description of the bonding apparatus described with reference to FIGS. 2 to 6.

すなわち、本実施例のボンディング装置は、リニアモー
タ30には図示しない速度検出器(タコジェネレータ)
および位置検出器(パルス・ジェネレータ)をカバー内
に納めて取付け、ボックス部31の矢印方向の直線運動
の動きを片32を介してL形アーム33に伝えている。
That is, in the bonding apparatus of this embodiment, the linear motor 30 is equipped with a speed detector (tacho generator) not shown.
A position detector (pulse generator) is housed and attached within the cover, and the linear movement of the box portion 31 in the direction of the arrow is transmitted to the L-shaped arm 33 via the piece 32.

引張ばね13は、片32とL形アーム33を常に接触さ
せる役目をもつものである。
The tension spring 13 serves to keep the piece 32 and the L-shaped arm 33 in constant contact.

L形アーム33は、支軸11で回動自在に支えられてな
り、このL形アームは、支軸15に回動自在に支えられ
たボンディングアーム16の後端に係合されてなり、こ
のボンディングアーム16は引張ばね17によって、L
形アーム33どコンタクトローラを介して接触されてい
る。このボンディングアーム16の先端にはボンディン
グ用のツール18が下向きに取り付けられている。
The L-shaped arm 33 is rotatably supported by the support shaft 11, and this L-shaped arm is engaged with the rear end of the bonding arm 16, which is rotatably supported by the support shaft 15. The bonding arm 16 is
The shaped arm 33 is contacted via a contact roller. A bonding tool 18 is attached to the tip of the bonding arm 16 so as to face downward.

したがって、リニアモータ30を作動させると、ボック
ス部31が直線運動し、L形アーム33を作動させてボ
ンディングアーム16を上下動作させるようになってい
る。リニアモータ30の作動にあたっては、その入力電
気信号によって直線運動の方向を図示するように、正方
向または負方向というように往復動させることができる
ものであり、このリニアモータ30による往復動作をも
って、ボンディングアームを上下動作させうろことは容
易に理解できるものである。
Therefore, when the linear motor 30 is operated, the box portion 31 moves linearly, and the L-shaped arm 33 is operated to move the bonding arm 16 up and down. When the linear motor 30 is operated, it can be reciprocated in the positive or negative direction as shown in the drawing, depending on the input electric signal. It is easy to understand that the bonding arm moves up and down.

このボンディングアームの上下動作に対応してその先端
に取り付けられているツール18も上下動する。このツ
ール18の上下動を利用して実際にワイヤボンディング
する場合には、第7図に示した機構全体が図示しない移
動テーブル上に載っていて、ツール18はたとえば素子
とリードの二点間を往復運動する。この運動は第3図に
示すように矩形の往復運動であって、矢印A、B、D、
Eはツール18が上下動しているときで矢印C,Fはツ
ール18が前記二点間を移動しているときである。そこ
で、つぎにツール18の上下動速度および上下動幅の制
御方法を説明すれば、これらの制御をするにはリニアモ
ータ30のボックス部31の直線移動速度と移動量を制
御すればよく、前者を検出器6で、後者を位置検出器7
で制御する。これをさらに詳しく述べると、第4図に示
すように、速度検出用P −ROM (プログラム・リ
ードオンリーメモリ)19などのメモリー等と位置検出
用P−ROM(プログラム・リードオンリーメモリ)2
0などのメモリー等を制御回路21に接続してリニアモ
ータ30につなぎ、第4図中に破線で示す配線22.2
3で矢印方向にフィードバックがかけられるようにして
いる。また速度検出用P−ROM19には、あらかじめ
制御用カムの回転角(θ0)に対応させた任意の移動速
度(m、/ sec )を記憶させておき、位置検出用
P−ROM20には、あらかじめ制御用カムの回転角(
θ0)に対応させた任意の移動量を記憶させておいて、
たとえば、第5図に示すような浮き沈みのある曲線24
を描くように速度および移動量を制御する。なお第5図
において、縦軸に移動量をとりで、横軸に時間をとって
おり、曲線24の沈んだ部分250時はツール18が上
下に動いているときで、曲線24の浮いた部分26の時
はツール18が上がったままになっている時に相当する
Corresponding to the vertical movement of this bonding arm, the tool 18 attached to its tip also moves vertically. When actually wire bonding is performed using the vertical movement of the tool 18, the entire mechanism shown in FIG. Move back and forth. This movement is a rectangular reciprocating movement as shown in FIG.
E indicates when the tool 18 is moving up and down, and arrows C and F indicate when the tool 18 is moving between the two points. Therefore, the method for controlling the vertical movement speed and vertical movement width of the tool 18 will be explained below.To control these, it is sufficient to control the linear movement speed and movement amount of the box part 31 of the linear motor 30, and the former the latter by the position detector 6, and the latter by the position detector 7.
Control with. To describe this in more detail, as shown in FIG.
A memory such as 0 is connected to the control circuit 21 and connected to the linear motor 30, and the wiring 22.2 shown by the broken line in FIG.
3 allows feedback to be applied in the direction of the arrow. Further, the P-ROM 19 for speed detection stores in advance an arbitrary moving speed (m,/sec) corresponding to the rotation angle (θ0) of the control cam, and the P-ROM 20 for position detection stores in advance Rotation angle of control cam (
Store an arbitrary amount of movement corresponding to θ0),
For example, a curve 24 with ups and downs as shown in FIG.
Control the speed and amount of movement to draw. In FIG. 5, the vertical axis represents the amount of movement, and the horizontal axis represents time. The sunken part of the curve 24 at 250 o'clock is when the tool 18 is moving up and down, and the floating part of the curve 24 The time 26 corresponds to the time when the tool 18 remains raised.

以上の説明から明らかなように本発明によれば、リニア
モータに速度検出器および位置検出器を設けてモータの
直線移動速度および移動量を制御し、電気的にツールの
上下動をかえられるようにしているから、ツールの動き
をかえるにもメモリを交換するだけでよい。
As is clear from the above description, according to the present invention, the linear motor is provided with a speed detector and a position detector to control the linear movement speed and amount of movement of the motor, and the vertical movement of the tool can be electrically changed. Because it is, all you have to do is replace the memory to change the behavior of the tool.

したがって、必要な時に必要なだけツールの動きを自在
に制御でき、ツールに要求される上下動が容易に得られ
る。またこのような考え方に従えば、本発明はワイヤボ
ンディングのみならず半導体ベレットの如き微小電子部
品のベレット付けを行なうベレットボンディングにも応
用できる。
Therefore, the movement of the tool can be freely controlled when and as much as necessary, and the required vertical movement of the tool can be easily obtained. Further, according to this concept, the present invention can be applied not only to wire bonding but also to pellet bonding for attaching minute electronic components such as semiconductor pellets.

本発明は、リニアモータを駆動源とするボンディング装
置である。そして、リニアモータは、回転駆動するもの
ではなく直線運動を行なうものである。そのため、回転
方式のモータにより直線運動を得る場合には、第2図あ
るいは第6図に図示したボンディング装置のように、回
転から直線への運動変換機構が必要であるのに対し、リ
ニアモータ駆動による直線運動においては、そのような
運動変換機構が省略できる。それゆえ、リニアモータを
駆動源として用いている本発明のボンディング装置は、
回転方式のモータに必要であった運動変換機構にともな
う位置決め精度の低下や高速度動作における応答性の低
下が解消し得、もって精度の高い位置決めや高速応答性
が得られるものである。
The present invention is a bonding device using a linear motor as a driving source. A linear motor does not rotate but performs linear motion. Therefore, when obtaining linear motion using a rotary motor, a mechanism for converting the motion from rotation to linear motion is required, as in the bonding device shown in Figure 2 or Figure 6. In the case of linear motion, such a motion conversion mechanism can be omitted. Therefore, the bonding apparatus of the present invention using a linear motor as a driving source,
The decrease in positioning accuracy and the decrease in responsiveness in high-speed operation, which are required for rotary type motors due to the motion conversion mechanism, can be eliminated, thereby achieving highly accurate positioning and high-speed responsiveness.

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

第1図は従来のボンディング装置の説明図、第2図は本
発明に先だって本発明者が考案したボンディング装置の
斜視図、第3図はボンディングアームの先端に設けたツ
ールおよびこのボンディングアームの動きを示す線図、
第4図は制御部の相互の関係を示すブロック図、第5図
は第3図の線ンディング装置を示す正面図、第7図は本
発明の一実施例であるボンディング装置を示す斜視図で
ある。 1・・・ツール、2・・・ボンディングアーム、3・・
・リンク、4・・・カム、5・・・D、Cモータ、6・
・・速度検出器、7・・・位置検出器、8・・・カバー
、9・・・ねじ軸、10・・・ナツト部材、11・・・
支軸、12・・・L形アーム、13・・・引張ばね、1
4・・・コンタクトローラ、15・・・支軸、16・・
・アーム、17・・・引張ばね、18・・・ツール、1
9・・・速度検出用P40M、20・・・位置検出用P
−ROM、21・・・制御回路、22・・・配線、23
・・・配線、24・・・曲線、25・・・沈んだ部分、
26・・・浮いた部分、27・・・ねじ軸、28・・・
アーム、29・・・棒状のアーム、30・・・リニアモ
ータ、31・・・ボックス部、32・・・片、33・・
・L形アーム。 第 1 図 1、
Fig. 1 is an explanatory diagram of a conventional bonding device, Fig. 2 is a perspective view of a bonding device devised by the present inventor prior to the present invention, and Fig. 3 is a tool provided at the tip of a bonding arm and movement of this bonding arm. A line diagram showing
FIG. 4 is a block diagram showing the mutual relationship of the control units, FIG. 5 is a front view showing the wire bonding device shown in FIG. 3, and FIG. 7 is a perspective view showing the bonding device which is an embodiment of the present invention. be. 1...Tool, 2...Bonding arm, 3...
・Link, 4...Cam, 5...D, C motor, 6.
... Speed detector, 7... Position detector, 8... Cover, 9... Screw shaft, 10... Nut member, 11...
Support shaft, 12...L-shaped arm, 13...Tension spring, 1
4...Contact roller, 15...Spindle, 16...
・Arm, 17...Tension spring, 18...Tool, 1
9...P for speed detection 40M, 20...P for position detection
-ROM, 21... Control circuit, 22... Wiring, 23
...Wiring, 24...Curve, 25...Sunken part,
26...Floating part, 27...Screw shaft, 28...
Arm, 29... Rod-shaped arm, 30... Linear motor, 31... Box portion, 32... Piece, 33...
・L-shaped arm. 1st Figure 1,

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、基体に被ボンデイング体を結合させるツールと、前
記ツールを先端部に取り付けてなる上下動可能なボンデ
ィングアームと、前記ボンディングアームを上下動作さ
せる駆動源であるリニアモータとを備えていることを特
徴とするボンディング装置。
1. The bonding arm is equipped with a tool for bonding the object to be bonded to the base, a bonding arm having the tool attached to its tip and capable of moving up and down, and a linear motor as a drive source for moving the bonding arm up and down. Characteristic bonding equipment.
JP18261984A 1984-09-03 1984-09-03 Bonding device Granted JPS6074447A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6255947A (en) * 1985-09-05 1987-03-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Equipment for transferring and mounting chip
JPS62213263A (en) * 1986-03-14 1987-09-19 Toshiba Seiki Kk Apparatus for pushing up pellet
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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