JPS61163648A - 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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JPS61163648A
JPS61163648A JP60003938A JP393885A JPS61163648A JP S61163648 A JPS61163648 A JP S61163648A JP 60003938 A JP60003938 A JP 60003938A JP 393885 A JP393885 A JP 393885A JP S61163648 A JPS61163648 A JP S61163648A
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Kouichirou Atsumi
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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】 〔発明の技術分野〕 本発明はキャピラリを取付けたボンディングアームの揺
動機構を改良したワイヤボンディング装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
半導体装置の製造工程において、半導体チップの電極と
リードフレームとを金属細線で電気的に接続スるワイヤ
ボンディング装置は周知である。
近時生産性向上のため、さらに高速化への要望が高まっ
ている。この装置は金属細線を保持したキャピラリを所
定の部位に高速で移動させ、かつ上下動させながら配線
を行表うが、この上下動を従来はカム機構により行なっ
ているため、その高速化には限度があった。これを解決
する方法と叫て。
例えば特開昭56−30735号公、報に示されている
ような方法がある。すなわち、これは揺動自在に支持さ
れ九ボンディングアームの一端部にキャピラリを取付け
、他端部にムービングコイルを取付け、他方ムービング
コイルの両側にこれと離間対向して永久磁石とヨークと
からなる磁気回路を形成してリニアモータを構成し、ム
ービングコイルに流れる電流を制御してボンディングア
ームのキャピラリの運動を制御するようにしたワイヤボ
ンディング装置である。
しかるにこの装置はげ)ムービングコイルは揺動部に取
付けられてお9.所定の推力を発生させる必要から、小
形化には限度がある。従って揺動中心に対する慣性モー
メントが大きくなり、キャピラリが半導体チップに当接
した時に衝撃による損傷が発生するという欠点がある。
(ロ)またムービングコイルは、軽量化のために通常合
成樹脂製ボビンに導体コイルを巻いたものが使用される
が、放熱が悪く、ボビンが変形することがある。(ハ)
磁気回路は永久磁石とヨークとで構成され、その重量は
約lIc1iに達する。ワイヤボンディング装置はXY
テーブルの上に、上記磁気回路を有するボンディングヘ
ッドを載置するので、ボンディングの高速化のためには
、ボンディングヘッドの軽量化とともにXYテーブルの
軽量化も必要でちゃ、上記の磁気回路はXYテーブルの
負担を大きくするので高速化には不適当である。など種
々不都合な点があった。
〔発明の目的〕
本発明は上述の不都合を除去するためになされたもので
、小形軽量で、高速化に適したボンディングヘッドをも
りたワイヤボンディング装置を提供することを目的とす
る。
〔発明の概要〕
本発明はキャピラリを取付けて支持フレームに揺動自在
に支持されたボンディングアームをりニアモータにより
揺動駆動するワイヤボンディング装置で、リニアモータ
のコイルをボンディングアームが揺動により形成する円
弧面にほぼ平行な画一に沿って巻回することにより小形
軽量にポジディングアームを構成したワイヤボンディン
グ装置である。
〔発明の実施例〕
以下本発明の詳細を第1図ないし第7図に示す実施例に
より説明する。なお本実施例のワイヤボンディング装置
は、一般に知られているこの種装置とはボンディングヘ
ッドの部分のみが相違しているので、他の部分について
は図示を省略する。
先ず第1図ないし第6図に示す第1の実施例につき説明
する。(1)はボンディングヘッドの要部で。
図示しないワイヤボンディング装置の本体に取付けられ
ている。(2)はXYテーブルで、Xテーブル(3)は
矢印(4)方向に、Yテーブル(5)は矢印(6)方向
に駆動モータ(3a)、 (5m)により駆動制御され
る。Yテーブル(5)上には支持フレーム(8)が取付
けられていて、これは直立した一対の板状部分からなる
軸受部(9)、α1を具えている。この軸受部(9)、
(10によ〕軸αυが水平に回転自在に支持されていて
、これにボンディングアームαりが固定されている。こ
れは軸αυに固定されたツールリフタアームa3と、こ
れに取付けられて突出延在する棒状のツールアームα尋
とから構成されていて、ツールアームa◆の突出した前
端部にはキャピラリ(Leが取付けられておシ、ツール
アームリフメ0の後端部にはi−り(18とこれの外側
に取付けられた一対の永久磁石員、鶴とからなる磁石体
Qυが取付けられている。永久磁石C19,(2Gは外
側が軸αυを中心とする円弧状に形成されていて、磁極
は互に反対になるようK例えば永久磁石−はヨークα樽
側がN極で円弧状の外側が8極であり、永久磁石−は反
対に目−り部側が8極で外側がN極となるように取付け
られている。
また支持フレーム(8)の後端部には永久磁石0.OI
K対向してブラケット■が立設されている。これには永
久磁石員、(至)Kわずかな間11tC(第4図)を介
して対向したコイル体(ハ)が取付けられている。
コイル体(ハ)は永久磁石α1.(21に対向した面を
上記円弧に対応した凹曲面に形成して、かつコイル保持
溝(26M)、 (26b)、 (26C)、 (27
a)、 (27b)、 (270)、が上述のボンディ
ングアームの揺動面に対して直角に形成された鉄心(至
)と、上述のコイル保持溝(26a)。
・・・(27C) K巻回されたコイル01)とから構
成されている。従2てコイル01)はボンディングアー
ム(13の円弧運動面に対し、はぼ直角な面″にかっボ
ンディングアームUKはは直角な面に沿りて形成されて
いて、磁石体Q1)の磁力線(至)と直交している。そ
してコイルGυの巻回は本実施例によれば、プイル保詩
情(以下溝と称す> (26a)は第3図の紙面裏から
表へ、溝(27C)を通って表面から裏面へ、溝(26
b)を通って裏面から表面へ、溝(27b)を通って表
面から裏面へ、以下同様に巻回されている。
従ってコイル体(ハ)と磁石体01)とでリニアモータ
(至)が構成されて、コイルGυに流す電流を第4図に
示すように・印、を紙面裏から表の方向へ、X印を紙面
光から裏への方向とすると、第5図に示す直流電動機の
原理により、コイル01)は矢印(ロ)の方向に力を受
けるが、これは固定されているため、磁石体Qυは反力
を受けて矢印(至)方向に移動され、ポンディングアー
ムa3は矢印(至)方向に円弧運動をする。
電流の方向、大きさを制御することにより、ポンディン
グアームC13の揺動運動は制御される。なお軸αυに
は位置検出器(至)が取付けられていて、これによυボ
ンディングアーム(I2の回転位置情報が常時出力され
ている。
次に上述のボンディングヘット責1)の作動をこれを制
御する第6図に示す制御装置1m)とともに説明する。
制御装置(41)は指令発生回路(転)と、これの出力
を受ける比較回路(43と、これにより制御されてリニ
アモータ(至)を駆動する駆動回路(財)と、軸(11
)の回転位置を検出する位置検出器(至)と1位置検出
器(至)からの出力を速度に変換し比較器卿に入力する
′位置−速度変換器罎とから構成されている。そして指
令発生回路的はキャピラリ(Leの先端が所定の速度プ
ロファイルに従って移動するように速度信号を出す速度
プロファイル発生アルゴリズムに)と。
キャビンリαe先端がペレット47)およびリード咽に
ワイヤ(16りを介して接したときこれらワイヤ(1s
a)を押圧する力を発生する加圧プロファイル発生アル
ゴリズムf41と、キャピラリ(L1G先端のワイヤ(
16りとペレット(イ)ηまたはリード−との接触を検
出するタッチ検出アルゴリズム(至)と切換回路61)
とからなっている。第7図は作動を説明する線図で、曲
線Sは縦軸にペレットα?)K対するキャピラリae先
端の変位をとシ、横軸に時間をとうたもので1曲線1部
分はペレッ)(47)K近づく下降行檻で曲線す部分で
減速した後曲線C部分においてペレット0ηにワイヤ(
16りが接していて、所定時間後ペレッ)(4ηから急
速に上昇離間し曲線d部分を経て再び下降し、リード(
ハ)に接し1曲線e部分に示す所定時間経過後再び上昇
して−サイクルを終る行程を示したものである。曲線V
は縦軸に加圧力をとシ、横軸に時間をとり九もので、上
述の曲線C部分および曲線0部分に対応した位置におい
て。
ペレット偽ηまたはり−ドーに接触したキャピラリαe
先端のワイヤ(16りに加圧力W、 、 W、を与える
ことを示している。
さて、指令発生回路(6)はキャピラリαeがペレット
〔ηに近接するまでは速度プロファイル発生アルゴリズ
ム■により曲線3のプロファイルに従って速度信号を比
較回路(ハ)に出力する。一方、位置−速度変換器(ハ
)は常時位置検出器(至)からの信号を速度信号に変換
している。比較回路(ハ)は速度プロファイル発生アル
ゴリズム(財)からの速度信号と、位置−速度変換器(
4!9からの信号を比較し、差信号を駆動回路(財)に
出力する。駆動回路■は、その差信号に応じた電流をリ
ニアモータ(至)に流す。キャビツリαeがペレットに
?)の上面に達すると、キャピラリαeはそれ以上下降
しないため位置信号の変化が小さくなる。タッチ検出ア
ルゴリズム鏝ではとの変化をとらえ、切換回路61)を
切換え、加圧プロファイル発生アルゴリズム四と比較回
路(ハ)とを連結すると同時に加圧プロファイル発生ア
ルゴリズム@場が始動して、予め定められた加圧プロフ
ァイルに従って加圧信号を比較回路(ハ)に出力する。
との信号は速度信号と同様に比較回路(43,駆動回路
(財)を通シ、加圧プロファイルに応じた電流をリニア
モータ(至)に流し、その電流に応じた加圧力がペレッ
ト0ηに加えられる。その後所定時間経過すると。
再びタッチ検出アルゴリズム(至)にょシ切換回路6υ
が切換わ)速度プロファイル発生アルゴリズム■が比較
回路的に連結され、再び曲線Sの部分dのプロファイル
に従りた速度信号が速度プロファイル発生アルゴリズム
顛から出され前述と同様にキャピラリαQの先端は変位
し、リード−にワイヤ(161)が当接し、部分eに示
すように一定時間リードーを加圧し、一本のワイヤ(1
6りの接金が終了し、再びペレッ) (1?)の別の位
置と別のリード−との接合が行なわれる。
本実施例のようにコイル体を固定して設は丸ものは、ボ
ンディングアームの揺動く対し慣性モーメントが小さく
、シかも鉄心にコイルが巻回されるので十分な電流を流
しても発熱するようなことはない。
次に第8図により第2の実施例につき説明する。
本実施例はボンディングアームaフJ側にコイル体動を
設は固定側に磁石体13りを設けたものである。第1の
実施例と同様に鉄心−のコイル保持溝(図示しない)に
コイル缶を巻回してコイル体6υを構成している。また
支持フレーム(8)(第1図参照)に取付けられたプラ
ケッ) (67)にヨークfflを取付け。
これに永久磁石συ、@を取付けて磁石体−が構成され
ている。その他は第1の実施例と同様な構成になってい
る。
本実施例のようにコイルをボンディングアーム側に設け
たものは、揺動中心からの距離を小さく構成できるので
、慣性モーメントは小にできベレットへの衝撃を小さく
できる。
〔発明の効果〕
以上詳述したように1本発明のワイヤボンディング装置
は、コイルをボンディングアームの揺動により形成する
円弧面にほぼ平行な面に沿って形成したのでボンディン
グアームの回転中心からの距離を短かく構成できるから
、慣性モーメントが小さくなシペレットへの衝撃力を小
にでき、しかも揺動運動の制御が精度よく行なえる効果
がある。
また全体重量も小さくできるのでXYテーブルの高速化
に適する効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第10笑施例の斜視図、第2図は第1
図の矢印夏方向から見た要部断面図、第3図は第1の実
施例の要部拡大図、第4図は同じく作動を説明する拡大
図、第5図は直流モータの原理図、第6図は第1の実施
°例の制御装置のブロック図、第7図は同じく作動を説
明する線図、第8図は第2の実施例の要部拡大断面図で
ある。 (8):支持フレーム、醤:ボンディングアーム。 ae:キャピラリ、    01)、■:コイ ル。 (至):リニアモータ。 代理人 弁理士  則 近 憲 佑 (ほか1名) 第1因 第 4111 第8図 −廊  第6図 (1,。 第7図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)キャピラリを有し支持フレームに回転自在に支持
    されたボンディングアームをリニアモータにより揺動駆
    動し上記リニアモータのコイルに流れる電流を制御して
    上記キャピラリの移動を制御するワイヤボンディング装
    置において、上記コイルは上記ボンディングアームが揺
    動により形成する円弧面にほぼ平行な面に沿って巻回さ
    れていることを特徴とするワイヤボンディング装置。
  2. (2)一端部にキャピラリを有するボンディングアーム
    の他端部にコイルが取付けられていることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載のワイヤボンディング装置。
  3. (3)コイルは支持フレーム側に固定されて設けられて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のワイ
    ヤボンディング装置。
JP60003938A 1985-01-16 1985-01-16 ワイヤボンデイング装置 Expired - Lifetime JPH0680697B2 (ja)

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JP60003938A JPH0680697B2 (ja) 1985-01-16 1985-01-16 ワイヤボンデイング装置

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JP60003938A JPH0680697B2 (ja) 1985-01-16 1985-01-16 ワイヤボンデイング装置

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JPH0680697B2 JPH0680697B2 (ja) 1994-10-12

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0388344A (ja) * 1989-08-31 1991-04-12 Seiko Epson Corp インナーリードのボンディング方法
US5180094A (en) * 1991-02-27 1993-01-19 Kaijo Corporation Wire bonder with bonding arm angle sensor
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US7370785B2 (en) 2003-09-22 2008-05-13 Kabushiki Kaisha Shinkawa Wire bonding method and apparatus

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US7370785B2 (en) 2003-09-22 2008-05-13 Kabushiki Kaisha Shinkawa Wire bonding method and apparatus

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