JPS61158155A - 半導体と上記半導体を封入するハウジングの接続端子への接続導線を固定する装置 - Google Patents

半導体と上記半導体を封入するハウジングの接続端子への接続導線を固定する装置

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JPS61158155A
JPS61158155A JP60299593A JP29959385A JPS61158155A JP S61158155 A JPS61158155 A JP S61158155A JP 60299593 A JP60299593 A JP 60299593A JP 29959385 A JP29959385 A JP 29959385A JP S61158155 A JPS61158155 A JP S61158155A
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stop
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cantilever arm
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FUOOTON PURODOUKUTEION AUTOMAT
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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】 本発明はクレーム１の上位概念で定められるような、半
導体と該半導体封入ハウジングの接続端子への接続Ｓ線
固定装置に関する。
この型式の装置は西ドイツ特許公開公報２１１４４９６
から公知である。
上述の型式の装置を用いて生産される半導体は一般には
いわゆるチップの形状をしていて、高度に集積された半
導体回路ならびにチップを封入するハウジングの接続端
子に接続されるべき多数の接続端子を備えている。その
小さな寸法は極度に細い導線、むしろフィラメントの使
用を必要としている。この目的のために通常使用される
のは、太さが約２５μ−以下の金またはアルミニウムの
フィラメントである。この種の金フィラメントは、毛ｍ
管として参照されることもある導線案内を経て装置から
出て行くが、その場合該導線案内は同時に、それの固定
用接続端子とフィラメントを押圧接触させる機能を有す
る。この目的のために最初火花が発生させられて、毛細
管から突き出ているフィラメント部分を溶融して小さな
球を形成し、該球は引き続き最初の接続端子と共に融合
されるべき毛細管の縁によって、該接続端子と共に押圧
接触される。引き続いて毛細管は、金フィ・ラメントが
毛細管を経て引き出されている第２接続端子の方に動か
される。そのとき後者は第２接続端子上に位置を下げら
れ、従ってその縁上に延びている金フィラメントは、そ
こで共に融合されるべき第２接続端子と共に押圧接触さ
れる。続いて毛細管は持ち上げられ、その間に金フィラ
メントは該装置の中で、すなわち毛細管の上で締め付け
固定される。毛細管をさらに持ち上げ続けると、金フィ
ラメントは第２接続端子への融合接続点においてＮＪ所
される。毛細管から突き出している金フィラメントの末
端は、その場合再び火花作用によって小球形状に融合す
ることができる。
加工される半導体の寸法は非常に小さいため、毛細管を
変位させるべき距離は非常に短く、従って毛細管を一つ
の接続端子から次のそれへ、プログラムされた制御下に
非常に速く動かすことができる。上述の型式の装置では
、毛細管は、その長手方向から横に延びている水平軸周
りの振動のためキャリア内に取り付けられたカンチレバ
ーアームの自由端に固定され、かつカンチレバーアーム
の枢軸運動によって個々の接続端子上に下げられる。も
しもこの型式の装置の作業速度を高めたいというときに
は、カンチレバーアームの長さとその上に作用する加速
の力が、特に運動の終りに、カンチレバーアームが変位
や振動を発生し、従って毛細管は抑制のきかない力で接
続端子に衝突する。これは毛細管や加工されている半導
体が損傷される危険をもたらすだけでなく、溶接圧力の
制御を不能にする。従って公知の装置の作業速度は、そ
れに相応して制限される。
それゆえに本発明の目的は、再現性のある結果と共に作
業速度の上昇実現が可能な、冒頭で述べた形式の装置を
提供することである。
この目的はクレーム１の特徴事項による本発明に従って
達成される。本発明の有利な実施例と、半導体と該半導
体封入ハウジングの接続端子への接続導線固定方法が従
属クレームの要旨である。
本発明は、従って、キャリアに対し相対的なカンチレバ
ーアームの枢軸運動が、それぞれ接続端子に向かったり
離れたりするように導線案内を前進させたり持ち上げた
りするため役立つのではなくて、導線案内が接続端子と
前進接触したのちに、予め定められた溶接圧力を出すた
め役立つような装置を提供する。キャリアを上げ下げす
る開に、カンチレバーアームはそれに対して固定され、
従って・キャリアの急速下降運動中にそれの第２停止部
材を離れてもち上がることが防止されてキャリアの運動
を制御できるため、運動は最初非常に速く、毛細管が接
続端子に接触する直前に、瞬間的に停止し、そのためキ
ャリアの下降運動は、固定状態から解放されたカンチレ
バーアームと共に減少した速度でＭｆｃされる。これは
結果的にカンチレバーアームを安定させるため、毛ｍｔ
ａや加工される半導体の損傷される危険がない。
次に図面を参照して本発明を詳述する。
図１に示す装置は、導線案内を支持するカンチレバーア
ーム１または、その長手方向軸（Ｘ軸）から横に延びて
いる水平方向軸（Ｙ軸）周りの枢軸運動のためキャリア
３に取り付けられ、かつその自由端にある毛細管２を含
んでいる。この目的のため、カンチレバーアーム１は、
キャリア３内の相応する回転軸受６で受けられている横
方向突出ジャーナル部５を備えた取り付けブロック４に
より支持される。ストッパーアーム７は取り付けブロッ
ク４からカンチレバーアーム１に平行に突出している。
キャリア３は、その位置からストッパーアーム７の下方
点に延びているブラケット９を支持する。
斜めに突出した脚部８を含んでいる。ブラケット９は、
ストッパーアーム７を支えている第１ストップ１０を支
持している。
キャリア３、特にそれの突出脚部８の上には、カンチレ
バーアーム１の軸に対して一般には平行に延びている軸
２９周りの枢軸運動のため、保持部１１が取り付けられ
ている。保持部１１とキャリア３の間に延びている引張
りばねには、保持部１１を、調節自在のストップねじ１
３と係合させるように作用している。ねじなどの手段に
よって保持部１１に固定されているのは、ピエゾ電気式
７クチユエータ１４で、ストッパーアーム７の上方の点
に延びる自由端を有し、それのために第２ストップ１４
ａを形成している。この方法でストッパーアーム７は、
ブラケット９上の第１ストツパー１０と第２ストップ１
４ａの持ち上げられる保持部１１と共に固定保持される
。
ピエゾ電気式アクチュエータ１４は、可撓性の金属舌状
部１５と、それの上面に固定され、かつ電気導体（その
末端が図１の１７番で示されている）に接続されるピエ
ゾ電気要素１６から成る。
ピエゾ電気式アクチュエータにエネルギを与えるとピエ
ゾ電気要素１６が収縮し、結果的に、それが可撓性金属
舌状部と共に形成している結合体は上方向に変位し、従
って第１ストツパー１０と第２ストップ１４ａの間のス
トッパーアーム７に対してそれぞれ一定の遊びを生ずる
。
キャリア３は、図１において一般には軸受ブロック３０
によって表現されるキャリアフレーム内のＹ軸周りの枢
軸運動のための長いレバーアームによって取り付けられ
る。駆動機構（図１では図示せず）は、Ｘ軸とＹ軸から
横に、すなわなら一般にはＺ軸に平行な方向でキャリア
３を上下運動させるために準備される。この運動は結果
的に、カンチレバーアーム１の末端で数１ｌｌＩＩｌの
毛細管２の変位を生じるに過ぎないため、長いレバーア
ームに起因するこの変位は実質的には直線、かつＺ軸に
平行であると考えてよい。駆動撮構は、好ましくは偏心
駆動機構である。偏心に対して相対的なキャリア３のレ
ベルは調節自在であること、従って毛細管２の最低位Ｕ
は正しく調節できることが望ましい。
適切な型式の偏心駆動機構を図４に描写する。
それはキャリアフレーム上に取り付けられた歯車３１と
、偏心位置でそれに固定され、かつそれの末端上で回転
自在の軸受リング３３を支持する円盤３２から構成され
る。最小のラジアルすき間を持つローラまたはボール軸
受は、円盤３２と軸受リング３３の間に配置される。軸
受リング３３とキャリア３を相互に連結する調節ねじ３
４は、ねじ山の異なるピッチまたは異なる方向の２つの
断面３４ａと３４ｂで形成され、かつ軸受り・ング３３
とキャリア３の間の距離を調節するために役立つ。歯付
きベルト３５は、歯車３１を、キャリアフレームに取り
付けられるステップモータ３７のシャフトに固定された
駆動歯車３６に接続する。
取付けブロック４とキャリア３の間に延長されるばね１
８は、ストッパーアーム７を第１ストップ１０と係合さ
せるのに有効であり、それによって毛細管２は、定めら
れた低い位置で保持される。
図２と３で示されるように、ブラケット９によって支持
される第１ストップ１０は、頭２１付きのボルト２０か
ら成る。ボルト２０はブラケット９の穴２２内でゆるく
保持される。ボルト頭２１とブラケット９の間でサンド
ウィッチ状に配置されているのは、接続電極を備えたピ
エゾ要素、たとえばＣｕＢｅ（２４）、および絶縁マイ
カ円盤２５で、後者は接続電極２４の１つをブラケット
から絶縁するために有効である。その他の絶縁円盤も、
他の接続電極とボルト頭２１の間に配５され得る。ボル
ト２０は、ブラケット９の穴２２を貫通して延びており
、かつ　ばね座金２６と、その自由端に加えられる保持
リング２７によって適切位置に固定される。ピエゾ電気
要素２３は厚さオツシレータである。ボルト頭２１は、
摩耗に対する保護のためアルミニウムキャップ２８を備
えるのが有利である。
ピエゾ要素２３は、図５に示される電気回路の部分を形
成している。この回路は、ピエゾ要素２３の電極が、作
業中にこの配置に作用する振動の結果として電気的に帯
電されることを防ぐために用意される。ピエゾ要素２３
に平行に接続されているのは、ピエゾ要素電極の低速放
電を保証するため、たとえば４７ＭΩの抵抗値を有する
非常に高いオーム値の抵抗である。同じく抵抗４２を経
てピエゾ要素に接続されるのは、ピエゾ要素２３によっ
て放出される負極性の短絡電気パルス用のツェナーダイ
オード４３である。抵抗４２とツェナーダイオード４３
０間の接点は、作動増幅器４４の正入力に接続される。
ツェナーダイオード４３に平行して配置されているのは
、トランジスタ４５のエミッタ／コレクタ経路で、該経
路の基底部は、抵抗４６と４７から成る電圧分配回路の
分配点に接続されている。電圧分配回路の入力は、プロ
グラム制御ユニット（図示せず）の出力４８に接続され
ている。作動増幅器４４の出力は、次段階の作動増幅器
４９の正入力に接続され、該次段階作動増幅器４９の出
力はプログラム制御ユニットの入力５０に接続される。
作動増幅器４４と４９のそれ以降の接続は本発明の説明
にとっては無関係である。
プログラム制御ユニットの出力４８に信号が現われると
き、トランジスタ４５は導体化して作動増幅器４４の正
入力をそれによって耕地する。同時にピエゾ要素２３の
電極が抵抗４２を介して短絡される。出力４８に電圧が
ないときは、トランジスタ４５は非導体的であるため、
ピエゾ要素２３により発生させられる電圧は作動増幅器
４４に加えられる。
次に本装置の各種要素の目的と機能を、装置作動の好適
な方法を参照して詳述する。
装置の作動において重要なのは、導線案内（毛細管２）
が反発作用なしに接続端子と接触させられていること、
および正しく定められた溶接力（通常その大きさは約０
．３Ｎ）が、接続端子上または毛細管と接続端子の間に
置かれた金フィラメント上の毛細管によって出されてい
ることである。現在の装置は、ばね１８がストッパーア
ーム７を、第１ストップ１０上で正しく定められた力に
よって保持している。結果として、毛細管２に作用し、
かつストッパーアーム７を第１ストップ１０から離すよ
うにもち上げるため十分な力は、正しく定められいる。
装置の作動において、調節は先ず接続端子の垂直方向の
位置または高さについて行なう。これを　　　行なうた
めには、キャリア３の駆動機構が、それの低末端位置に
キャリア３を低下させるべく作動させられ、それによっ
て調節ねじ３４が、毛細管２をちょうど接続端子に接触
せしめるように、キャリア３の位置調節のために作動せ
しめられる。
この調節は、第１ストップ１０の要素を形成するピエゾ
電気要素２３を用いて確認される。、キャリア３の初期
の運動の間にプログラム制御ユニットの出力４８には信
号が存在するため、トランジスタ４５は導体的であり、
それによって、それに作用する振動が惹起するピエゾ要
素２３の出力信号を短絡する。キャリア３が、接続端子
に接触している毛細管２の直前で停止せしめられると、
出力４８での電圧は消滅するため、トランジスタ４５は
非導体的となる。毛細管２が、引き続いて接続端子に加
えられるにつれ、ピエゾ要素２３への作用力は除去され
て、ピエゾ要素２３は増幅器４４と４９により増幅され
、かつプログラム制御ユニットの入力５０に加えられる
電気信号を発する。
この信号は、希望位置を得た作業者を助けるための指令
発生用に用いることができる。調節ねじ３４はそのとき
、さらに１００〜２００１１１１キヤリア３を低下させ
るためには、わずかに追加回転させればよい。
第１ストップ１０に含まれるピエゾ電気要素２３に作用
する力の除去は、先に開放されている第２ストップ１４
ａによるストッパーアーム７の固定に基づいて、キャリ
ア３に相対的に枢軸支されるカンチレバーアーム１の能
力に依存する。これはプログラム制御下での正しい時間
設定において、ピエゾ電気要素１６にエネルギを与える
ことにより実現され、その場合にはアクチュエータ１４
が上方向に偏向させられ、従って第２ストップ１４ａが
ストッパーアーム７を解放する。非作動位置では、アク
チュエータ１４は調節ねじ１３を操作することにより予
め調整済みであり、その場合ストッパーアーム７は２つ
のストップ１０と１４ａの間で確実に締め付け固定され
る。
装置が希望されるように調節されたのちは、作動へにの
準備は完了する。プログラム制御ユニットの制御下で、
キャリア３の駆動機構は、毛細管２が半導体またはその
ハウジング上の接続端子にほぼ接触する位置に、キャリ
ア３を高速で下降させるべく作動する。このとき、ピエ
ゾは電気要素１６はエネルギを与えられるため、アクチ
ュエータ１４はストッパーアーム７と、従ってカンチレ
バーアーム１をも解放させるため上方向へ偏向させられ
る。アクチュエータ１４を支持している保持部１１は、
ばね１２の力によって軸２９周りに傾斜させられて調節
ねじ１３と係合する。主１１リア３の下降運動はその後
は減少速度で継続され、それによって毛細管２は接続端
子と接触させられ、ストッパーアーム７はばね１８の撓
みに抗して第１ストップ１０を離すようにもち上げる。
第１ストップ１０はピエゾ電気要素２３を合むため、作
動中にもしも希望すれば、毛細管が実際に正しく接続端
子と接触しているかどうかを確かめることができる。
続いてキャリア３は再び上にあげられる。従って毛細管
が接続端子から離れてもち上げられた直後に、アクチュ
エータ１４は、再びそれをキャリア３に相対的に固定す
るため、ストッパーアーム７上に第２ストップ１４ａを
下降させるべく作動させられる。アクチュエータ１４の
この作動は、ピエゾ電気要素２３によって供給される信
号により、接続端子からの毛細管２の離脱と同時に、ま
たはその後直ちに制御され得る。
カンチレバーアーム１を固定するためのピエゾ電気アク
チュエータ１４の使用によって得られる利点は、たとえ
ばンレノイドの使用によってはその他の点でかなりの不
利益を発生させることなしにはほとんど得ることのでき
ない非常に高い応答速度が、それによって得られるとい
うことである。
第１ストツパー１０でピエゾ電気要素２３を使用するこ
とによって、カンチレバーアーム１を固定するためのア
クチュエータ１４の作動を適切に制御し、装置の正しい
作動を常に確認することができる。特に、たとえば接続
端子のレベルが変化する場合には、ピエゾ電気要素２３
が作業サイクル中に、相応的に変化する時間において電
気信号を発生する。この信号は、作業者への指令を発生
するために、または作業を中断したり作業を自動的に調
整し直しすべく操作可能な自動制御手段を作動させるた
めに使用することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の一実施例を示す部分断面斜視図、図２は
図１の拡大スケールでの詳絹斜視図、図３は図２の詳細
断面図、図４は図１の装置の駆動機構原理図、そして図
５は導線案内が接続端子に接触するときの信号発生回路
図である。 ＦＩＧ、４

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）それの自由端で導線案内を支持し、かつ上記の導
    線案内を、第１のアクチュエータ手段の制御下に接続端
    子と接触させ、かつ接触解除させる運動のため、その長
    手方向（Ｘ軸）から横に延びる水平方向軸（Ｙ軸）周り
    の枢軸運動用の調節自在のキャリアに取り付けられてい
    るカンチレバーアームから成るものにおいて、上記のキ
    ャリア３が上記のＸ軸とＹ軸に直角に延びている方向（
    Ｚ軸）での振動用に取り付けられていること、上記のカ
    ンチレバーアーム１は、第２の電気アクチュエータ手段
    １４の制御下に上記のキャリア３に可動的に取り付けら
    れ、反対位置に作用する第２ストップ１４ａ及び上記の
    キャリア３に固定接続される第１ストップ１０と協力関
    係的に配置されるストッパーアーム７に堅固に接続され
    ていること、上記のストップ１０、１４ａは上記のスト
    ッパーアーム７に関して、第２のストップ１４ａが上記
    のキャリア３に固定されるか、またはそれに対して相対
    的に枢軸運動が可能であり、上記の電気アクチュエータ
    手段１４の作動状態に依存するように調節されることを
    特徴とする、半導体と上記半導体を封入するハウジング
    の接続端子への接続導線を固定する装置。
  2. （２）上記の第２アクチュエータ手段１４がピエゾ電気
    要素１６から成ることを特徴とするクレーム１による装
    置。
  3. （３）上記のピエゾ電気要素１６が可撓性の金属細長片
    １５に接着固定される細長片形状の振動子であり、上記
    要素１６と上記細長片１５の一端が適切位置に締め付け
    固定されているのに対して、他端は上記の可動ストップ
    １４ａを形成していることを特徴とする。 クレームＺによる装置。
  4. （４）上記の第２電気アクチュエータ１４が、上記のキ
    ャリア３に調節自在に固定される保持部１１によつて支
    持されることを特徴とする、クレーム２または３による
    装置。
  5. （５）上記の保持部１１が、Ｘ方向に延びている軸周り
    の枢軸運動のために取り付けられ、かつ上記のピエゾ電
    気要素１６が実質的にＹ方向に延びていることを特徴と
    する。クレーム３または４による装置。
  6. （６）上記の第１ストップ１０が、ピエゾ電気要素２３
    を含むことを特徴とする。クレーム１から５までのいず
    れかによる装置。
  7. （７）上記の第１ストップ１０が、上記のキャリア３に
    接続されるブラケット９内に形成された穴２２を通つて
    延びるボルト頭２１付きのボルト２０、それの両側で接
    続端子電極２４と少なくとも１枚の絶縁円盤２５を含む
    サンドウィッチ配置において上記ボルト頭２１と上記ブ
    ラケット９の間に配設されるピエゾ電気振動子２３、お
    よび上記ブラケットを通って突出している上記ボルト２
    ０の末端に取り付けられているばね座金２６と保持リン
    グ２７から成ることを特徴とする。クレーム６による装
    置。
  8. （８）上記のストッパーアーム７が、上記のカンチレバ
    ーアーム１と上記のストッパーアーム７から形成される
    組立部と、上記のキャリア３の間に作用するばね１８に
    よって、上記の第１ストップ１０と係合させられること
    を特徴とする。クレーム１から７までのいずれかによる
    装置。
  9. （９）上記のストッパーアーム７が、上記のキャリア３
    に固定される磁石によって、上記の第１ストップ１０と
    係合させらることを特徴とする。クレーム１から７まで
    のいずれかによる装置。
  10. （１０）上記のキャリア３が、偏心駆動機構を用いて発
    振するように適応せしめられていること、および発振運
    動の下端位置が調節自在であることを特徴とする。クレ
    ーム１から９までのいずれかによる装置。
  11. （１１）それの自由端で導線案内を支持し、かつ上記の
    導線案内を、アクチュエータ手段の制御下に接続端子と
    接触させ、かつ接触解除させる運動のため、その長手方
    向（Ｘ軸）から横に延びる水平方向軸（Ｙ軸）周りの枢
    軸運動用の調節自在のキャリアに取り付けられているカ
    ンチレバーアームから成る装置を用いて、上記カンチレ
    バーアーム上で上記導線案内を上記接続端子と接触させ
    、かつ接触解除させる運動が、上記カンチレバーアーム
    を支持しているキャリアをそれぞれ上下させることによ
    つて実現されること、上記カンチレバーアームがそれの
    運動中は常に実質的に上記キャリアに固定され、かつ上
    記導線案内が接続端子に接触するほんの少し前に固定か
    ら解放されること、および上記接続端子の接触後は上記
    カンチレバーアームが、上記キャリアの残りの下降運動
    中、偏向手段の力に抗して上記キャリアに相対的に枢軸
    回転を許容されることを特徴とする。半導体と上記半導
    体を封入するハウジングの接続端子への接続導線を固定
    する方法。
JP60299593A 1984-12-28 1985-12-27 半導体と上記半導体を封入するハウジングの接続端子への接続導線を固定する装置 Pending JPS61158155A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3447587.7 1984-12-28
DE19843447587 DE3447587A1 (de) 1984-12-28 1984-12-28 Maschine zum befestigen der verbindungsdraehte an den anschlussstellen eines halbleiterbauelements und des das halbleiterbauelement aufnehmenden gehaeuses

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JPS61158155A true JPS61158155A (ja) 1986-07-17

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ID=6254001

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60299593A Pending JPS61158155A (ja) 1984-12-28 1985-12-27 半導体と上記半導体を封入するハウジングの接続端子への接続導線を固定する装置

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EP (1) EP0186176A3 (ja)
JP (1) JPS61158155A (ja)
DE (1) DE3447587A1 (ja)

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EP0186176A2 (de) 1986-07-02
DE3447587A1 (de) 1986-07-10
EP0186176A3 (de) 1987-12-09

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