JPS61290730A - Bonding apparatus - Google Patents

Bonding apparatus

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JPS61290730A
JPS61290730A JP60131872A JP13187285A JPS61290730A JP S61290730 A JPS61290730 A JP S61290730A JP 60131872 A JP60131872 A JP 60131872A JP 13187285 A JP13187285 A JP 13187285A JP S61290730 A JPS61290730 A JP S61290730A
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JP
Japan
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bonding
wedge
wire
arm
tool
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JP60131872A
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Japanese (ja)
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Yoshio Oshima
大島 良夫
Kazuhisa Takashima
高島 一寿
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To do precise bonding operation of a bonding tool, by sensing the landing onto a given position of the tool fixed to the bonding arm, through the use of a non-contacting sensor and a moving member being possible to be displaced with the arm. CONSTITUTION:By moving the XY table 1, the lower end of the wedge 13 is set on a given position on a pellet 19. The up-and-down moving block 3 is moved down, and the lowering operation of the wedge 13 is stopped precisely at a predetermined position through the use of a non-contacting sensor 14b and a numerical controlling section 5a. To the tip side of the bonding wire 17, supersonic vibration is applied through the horn 12, to pressure-weld the wire 17 to the bonding pad of the pellet 19. Next, the wire-clamp 15 is released and the up-and-down moving block 3 is raised while the XY table 1 is moved, being set at the next position to repeat the same operation. In this way, the non-contacting sensor consisting of the moving member 14a and sensor section 14b senses the landing of the bonding tool precisely.

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明はボンディング技術、特に、半導体装置の組立に
おけるワイヤボンディング工程に適用して有効な技術に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a bonding technique, and particularly to a technique that is effective when applied to a wire bonding process in the assembly of semiconductor devices.

[背景技術] たとえば、半導体装置の組立工程においてリードフレー
ムのタブ上に固定されたペレットとリード間を電気的に
接続する場合、ボンディングワイヤをペレットのポンデ
ィングパッドやリードフレームに押圧して圧着させるウ
ェッジなどのボンディングツールの、前記ポンディング
パッドやリードフレームへの着地を正確に把握し、ボン
ディングツールがボンディングアームを介して固定され
る上下動ブロックの降下動作を正確に停止させることが
、上下動ブロックの昇降動作によってペレットのポンデ
ィングパッドやリードフレームなどの上に降下されるウ
ェッジとペレットのポンディングパッドやリードフレー
ムとの衝突を防止するなどの観点から重要となる。
[Background Art] For example, when electrically connecting a pellet fixed on a tab of a lead frame and a lead in the assembly process of a semiconductor device, a bonding wire is pressed against the bonding pad of the pellet or the lead frame to make a crimping bond. It is important to accurately grasp the landing of a bonding tool such as a wedge on the bonding pad or lead frame, and to accurately stop the lowering movement of the vertically movable block to which the bonding tool is fixed via the bonding arm. This is important from the viewpoint of preventing collision between the wedge that is lowered onto the pellet loading pad or lead frame by the lifting and lowering of the block, and the pellet loading pad or lead frame.

このため、ボンディングツールが固定されるボンディン
グアームを、上下動ブロックに設けられた回転軸に回動
自在に装着し、ボンディングツールの着地によるボンデ
ィングアームの回動を次のような機構で検知することが
考えられる。
For this reason, the bonding arm to which the bonding tool is fixed is rotatably attached to a rotating shaft provided on the vertical movement block, and the rotation of the bonding arm due to the bonding tool landing is detected by the following mechanism. is possible.

すなわち、回動されるボンディングアームの所定の部位
と、このボンディングアームとは独立に固定された部位
とに電気回路の接点を設け、ばねなどによってボンディ
ングアームを付勢することによって前記接点を閉じた状
態にしておき、ボンディングツールの着地によってボン
ディングアームが回動された時に接点が開放されるよう
に構成して、ボンディングツールの着地を外部から検知
し、ボンディングツールが固定されるボンディングアー
ム全体を昇降させる上下動ブロックの駆動機構に帰還し
て、上下動ブロックの降下を所定の位置で停止させるよ
うにしたものである。
That is, electrical circuit contacts are provided at a predetermined part of the bonding arm that rotates and at a part that is fixed independently of the bonding arm, and the contacts are closed by biasing the bonding arm with a spring or the like. The contact is configured so that when the bonding arm is rotated due to the landing of the bonding tool, the contact point is opened, and the landing of the bonding tool is detected from the outside, and the entire bonding arm to which the bonding tool is fixed is raised and lowered. The lowering of the vertically movable block is returned to the drive mechanism of the vertically movable block to stop the lowering of the vertically movable block at a predetermined position.

しかしながら、上記のような電気的な接点を有する構造
では、接点の摩耗や微細な凹凸などによって接点の開放
動作の時点、すなわちボンディングツール°の着地の時
点が正確に検知できず、ボンディングアームを介してボ
ンディングツールをボンディング部に降下させる上下動
ブロックの停止位置が不安定となって駆動されるボンデ
ィングツールのボンディング動作が不正確となる、いわ
ゆるチャタリングを生じ、さらに、接点の摩耗に対する
保守管理などによって装置の稼働時間が低下されるなど
の欠点があることを本発明者は見いだした。
However, with the above-mentioned structure having electrical contacts, it is not possible to accurately detect the point of contact opening operation, that is, the point of landing of the bonding tool, due to contact wear or minute irregularities, and the The stopping position of the vertically movable block that lowers the bonding tool to the bonding area becomes unstable, resulting in inaccurate bonding operations of the driven bonding tool, so-called chattering. The inventor has found that there are drawbacks such as reduced operating time of the device.

上記のようなボンディングツールの不安定なボンディン
グ動作は、ボンディングワイヤとペレットのボンディン
グバンドやリードフレームとの接合不良、ペレットのボ
ンディングツールによる損傷などの発生の原因となり、
ワイヤボンディングの信頼性を低下させるものである。
The unstable bonding operation of the bonding tool as described above can cause poor bonding between the bonding wire and the pellet bonding band or lead frame, and damage to the pellet caused by the bonding tool.
This reduces the reliability of wire bonding.

なお、ワイヤボンディング技術について説明されている
文献としては、株式会社工業調査会、1982年11月
15日発行「電子材料J 1982年11月号別冊、P
163〜P168がある。
The literature explaining wire bonding technology is "Electronic Materials J, November 1982 issue, special edition, published by Kogyo Chosukaikai Co., Ltd., November 15, 1982.
There are 163 to P168.

[発明の目的] 本発明の目的は、信頼性の高いボンディングを行うこと
が可能なボンディング技術を提供することにある。
[Object of the Invention] An object of the present invention is to provide a bonding technique that allows highly reliable bonding.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

[発明の概要〕 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、つぎの通りである。
[Summary of the Invention] A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、ボンディングアームに固定されたボンディン
グツールの所定のボンディング部位に対する着地が、前
記ボンディングツールの着地によって変位されるボンデ
ィングアームに固定されボンディングアームとともに変
位される移動子と、前記ボンディングアームと独立に設
けられ、前記移動子の変位を該移動子と接触することな
く検出するセンサ部とからなる非接触センサ機構によっ
て検知される構造とすることにより、たとえば接点など
の機械的な接触動作の不安定さに起因17て、ボンディ
ングツールの着地のタイミングの検知が不正確となるこ
とを防止して、ボンディングツールの正確なボンディン
グ動作を実現し、信頼性の高いボンディング結果を得る
ようにしたものである。
That is, the landing of the bonding tool fixed to the bonding arm on a predetermined bonding site is performed using a mover fixed to the bonding arm that is displaced by the landing of the bonding tool and displaced together with the bonding arm, and a movable element that is provided independently of the bonding arm. By adopting a structure in which the displacement of the movable element is detected by a non-contact sensor mechanism consisting of a sensor section that detects the displacement of the movable element without contacting the movable element, instability of mechanical contact operations such as contacts can be reduced. This prevents inaccurate detection of the landing timing of the bonding tool due to the above reasons, thereby realizing accurate bonding operation of the bonding tool and obtaining highly reliable bonding results.

[実施例] 第1図は本発明の一実施例であるワイヤボンディング装
置の略断面図である。
[Example] FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a wire bonding apparatus that is an example of the present invention.

第1図において、水平面内において移動自在なXYテー
ブル1の上には、ボンディングヘッド2が設けられ、こ
のボンディングヘッド2の内部には、上下動ブロック3
が垂直方向に設けられた寓内軸4によって昇降自在に構
成されている。
In FIG. 1, a bonding head 2 is provided on an XY table 1 that is movable in a horizontal plane, and a vertical movement block 3 is provided inside this bonding head 2.
is configured to be able to be raised and lowered by an inner shaft 4 provided vertically.

そして、前記上下動ブロック3の側面部には、ボンディ
ングヘッド2の側に固定されたサーボモータ5の回転運
動を上下方向の直線運動に変換す    −るボールね
し機構6が装着され、サーボモータ5の所定の方向への
所定量の回転によって上下動ブロック3は所定の距離だ
け上下方向に移動される構造とされている。
A ball screw mechanism 6 is attached to the side surface of the vertically movable block 3 to convert the rotational motion of a servomotor 5 fixed to the bonding head 2 side into vertical linear motion. The vertically movable block 3 is configured to be moved vertically by a predetermined distance by rotating the block 5 by a predetermined amount in a predetermined direction.

さらに、上下動ブロック3の内部には、上下動ブロック
3に水平に固定された回転軸7を回転中心として鉛直平
面内において回動自在なボンディングアーム8が設けら
れている。
Furthermore, a bonding arm 8 is provided inside the vertically movable block 3 and is rotatable in a vertical plane about a rotating shaft 7 horizontally fixed to the vertically movable block 3 .

前記ボンディングアーム8の一端は、上下動ブロック3
に固定されるボイスコイルモータ9によって上方に付勢
され、回転軸7を中心として反時計回りの回動力が作用
されるように構成され、ボンディングアーム8の一端を
介してボイスコイルモータ9に対向する位置に、上下動
ブロック3に固定されて設けられたストッパ10に当接
されている。
One end of the bonding arm 8 is attached to the vertical movement block 3
The bonding arm 8 is configured to be biased upward by the voice coil motor 9 fixed to the bonding arm 8 and to apply a counterclockwise rotating force around the rotating shaft 7, and is opposed to the voice coil motor 9 via one end of the bonding arm 8. At this position, it abuts against a stopper 10 fixedly provided on the vertically movable block 3.

さらにボンディングアーム8の他端側には、超音波発振
部11に接続されるホーン12が設けられ、このホーン
12の上下動ブロック3の外部に延長された先端部には
ウェッジ13がほぼ垂直に固定されている。
Furthermore, a horn 12 connected to the ultrasonic oscillator 11 is provided on the other end side of the bonding arm 8, and a wedge 13 is attached almost vertically to the tip of the horn 12 that extends outside the vertical movement block 3. Fixed.

そして、前記上下、動ブロック3の上下動によってホー
ン12の先端部に固定されたウェッジ13の昇降動作が
行われるとともに、ウェッジ13がボンディング部に着
地される際には、ボンディング部からウェッジ13に作
用される反力によって、ホーン12が固定されるボンデ
ィングアーム8に作用される前記ボイスコイルモータ9
の付勢力に抗してボンディングアーム8が時計回りにわ
ずかに回動され、ボイスコイルモータ9の付勢力に応じ
たボンディング荷重がウェッジ13に作用されるもので
ある。
The vertical movement of the movable block 3 causes the wedge 13 fixed to the tip of the horn 12 to move up and down, and when the wedge 13 lands on the bonding part, the wedge 13 is moved from the bonding part to the wedge 13. The voice coil motor 9 is applied to the bonding arm 8 to which the horn 12 is fixed by the reaction force applied.
The bonding arm 8 is slightly rotated clockwise against the urging force of the voice coil motor 9, and a bonding load corresponding to the urging force of the voice coil motor 9 is applied to the wedge 13.

この場合、ボンディングアーム8の一端には導体からな
る移動子14a (非接触センサ機構)が固定され、ボ
ンディングアーム8の回動によって上下方向に変位され
るように構成されており、この移動子14aの上方には
上下動ブロック3に固定されるセンサ部14b(非接触
センサ機構)が移動子14aと接触することなく対向す
るように設けられている。
In this case, a mover 14a (non-contact sensor mechanism) made of a conductor is fixed to one end of the bonding arm 8, and is configured to be vertically displaced by rotation of the bonding arm 8. A sensor section 14b (non-contact sensor mechanism) fixed to the vertically movable block 3 is provided above the movable element 14a so as to face the movable element 14a without contacting it.

このセンサ部14bは、たとえば高周波磁界発生機構で
構成され、センサ部14bから移動子14aに印加され
る磁界によって移動子14aに発生されるうず電流によ
って、センサ部14bの側には渦電流損失が発生され、
この渦電流損失がセンサ部14bと移動子14aとの距
離の変動によって変化されることから、センサ部14b
に対する移動子14aの上下方向の変位、すなわちボン
ディングアーム8にホーン12を介して固定されるウェ
ッジ13の着地が、移動子14aとセンサ部14bとが
非接触の状態で検知されるものである。
The sensor section 14b is composed of, for example, a high-frequency magnetic field generation mechanism, and eddy current loss occurs on the sensor section 14b side due to eddy currents generated in the mover 14a by the magnetic field applied from the sensor section 14b to the mover 14a. is generated,
Since this eddy current loss is changed by a change in the distance between the sensor section 14b and the mover 14a, the sensor section 14b
The displacement of the mover 14a in the vertical direction relative to the bonding arm 8, that is, the landing of the wedge 13 fixed to the bonding arm 8 via the horn 12, is detected when the mover 14a and the sensor section 14b are not in contact with each other.

そして、前記センサ部14bにおいて検知されたボンデ
ィングアーム8の回動、すなわちウェッジ13の着地は
、ボンディングアーム8を介してウェッジ13を昇降さ
せる上下動ブロック3を駆動させるサーボモータ5の数
値制御機構5aに伝達され、上下動ブロック3の降下動
作の停止位置、すなわちウェッジ13のボンディング部
に対する降下位置が正確に制御される構造とされている
The rotation of the bonding arm 8 detected by the sensor section 14b, that is, the landing of the wedge 13, is controlled by the numerical control mechanism 5a of the servo motor 5, which drives the vertical movement block 3 that raises and lowers the wedge 13 via the bonding arm 8. The structure is such that the stop position of the lowering movement of the vertically movable block 3, that is, the lowering position of the wedge 13 relative to the bonding portion, is accurately controlled.

また、上下動ブロック3には、ワイヤクランパ15が固
定され、先端部がウェッジ13の近傍に位置されるよう
に構成されている。
Further, a wire clamper 15 is fixed to the vertically movable block 3, and the tip thereof is located near the wedge 13.

そして、スプール16から繰り出されるアルミニウムな
どからなるボンデ身ングワイヤ17はホーン12の一部
を貫通された後にワイヤクランパ15に挿通されてウェ
ッジ13の下端部に供給され、所定の時期にワイヤクラ
ンパ15がワイヤクランパ駆動機構(図示せず)によっ
て駆動され、ボンディングワイヤ17を挟持した状態で
ボンディングワイヤ17の操り出し方向へ往復運動され
ることによってボンディングワイヤ17のボンディング
部位からの切断およびウェッジ13の下端部へのボンデ
ィングワイヤ17のセットが行われる構造とされている
A bonding wire 17 made of aluminum or the like is paid out from the spool 16, passes through a part of the horn 12, and is then inserted into the wire clamper 15 and supplied to the lower end of the wedge 13. At a predetermined time, the wire clamper 15 Driven by a wire clamper drive mechanism (not shown), the bonding wire 17 is cut from the bonding site and the lower end of the wedge 13 is cut by reciprocating in the direction in which the bonding wire 17 is pulled out while the bonding wire 17 is being clamped. The structure is such that the bonding wire 17 is set to.

ウェッジ13の下端部は、セントされるボンディングワ
イヤ17の側面がウェッジ13の下端面に露出されるよ
うに構成されており、ウェッジ13の下端面に露出され
たボンディングワイヤ17の側面がウェッジ13によっ
て所定のボンディング部位に上方から押圧されつつホー
ン12を介して超音波振動が印加され、ボンディングワ
イヤ17の側面が所定のボンディング部位に圧着される
ものである。
The lower end of the wedge 13 is configured such that the side surface of the bonding wire 17 to be centered is exposed on the lower end surface of the wedge 13, and the side surface of the bonding wire 17 exposed on the lower end surface of the wedge 13 is Ultrasonic vibrations are applied to a predetermined bonding site through the horn 12 while being pressed from above, and the side surface of the bonding wire 17 is crimped to the predetermined bonding site.

さらに、ホーン12の先端部に固定されたウェッジ13
の下方には、水平面内において回転自在なθテーブル1
8が設けられ、このθテーブル18の上にはペレット1
9 (ボンディング部位)が中央部にマウントされたリ
ードフレーム20 (ボンディング部位)が載置され、
θテーブル18とともに所定の時期に回動されるように
構成されている。
Furthermore, a wedge 13 fixed to the tip of the horn 12
Below is a θ table 1 that is rotatable in the horizontal plane.
8 is provided, and pellets 1 are placed on this θ table 18.
A lead frame 20 (bonding part) with a lead frame 9 (bonding part) mounted at the center is placed,
It is configured to be rotated together with the θ table 18 at a predetermined time.

そして、XYテーブル1による水平方向の変位および上
下動ブロック3による上下方向の変位を組み合わせるこ
とによってホーン12を介してボンディングアーム8に
固定されるウェッジ13の所定のボンディング動作を実
現し、一対のペレット19のポンディングパッドとリー
ドフレーム20のボンディング部位間のボンディングワ
イヤ17によるボンディングが行われる毎に、リードフ
レーム20が載置されるθテーブル18は所定の角度だ
け回動されてボンディング動作が継続されるものである
By combining the horizontal displacement by the XY table 1 and the vertical displacement by the vertical movement block 3, a predetermined bonding operation of the wedge 13 fixed to the bonding arm 8 via the horn 12 is realized, and a pair of pellets Every time bonding is performed between the bonding pad 19 and the bonding portion of the lead frame 20 using the bonding wire 17, the θ table 18 on which the lead frame 20 is placed is rotated by a predetermined angle to continue the bonding operation. It is something that

以下、本実施例の作用について説明する。The operation of this embodiment will be explained below.

はじめに、XYテーブルlを適宜移動させることによっ
てウェッジ13の下端部はペレット19の所定のポンデ
ィングパッドの直上に位置決めされる。
First, by appropriately moving the XY table 1, the lower end of the wedge 13 is positioned directly above a predetermined pounding pad of the pellet 19.

この時、ウェッジ13の下端部には、ボンディングワイ
ヤ17の先端部がウェッジ13の下端部側面からほぼ水
平方向に所定の長さだけ突出されるようにセットされて
いる。
At this time, the tip of the bonding wire 17 is set at the lower end of the wedge 13 so that it protrudes from the side surface of the lower end of the wedge 13 by a predetermined length in a substantially horizontal direction.

次に、上下動ブロック3は下方に移動され、ウェッジ1
3は降下されてペレット19のポンディングパッドに着
地され、ウェッジ13はポンディングパッドからの反力
によってボイスコイルモータ9に付勢力に抗してボンデ
ィングアーム8をわずかに回動させ、ボンディングアー
ム80回動が非接触センサ14bによって検知されて数
値制御部5aに伝達され、上下動ブロック3を駆動する
サーボモータ5の回転が停止され、上下動ブロック3の
降下動作、すなわちウェッジ13の降下動作が所定の位
置で正確に停止される。
Next, the vertical movement block 3 is moved downward, and the wedge 1
3 is lowered and lands on the pounding pad of the pellet 19, and the wedge 13 causes the voice coil motor 9 to slightly rotate the bonding arm 8 against the urging force by the reaction force from the pounding pad, and the bonding arm 80 The rotation is detected by the non-contact sensor 14b and transmitted to the numerical control unit 5a, the rotation of the servo motor 5 that drives the vertical movement block 3 is stopped, and the downward movement of the vertical movement block 3, that is, the downward movement of the wedge 13 is stopped. Stops accurately at a predetermined position.

そして、ウェッジ13の下端面に露出されたボンディン
グワイヤ17の先端部側面はペレット19のボンディン
グバンドに、ボイス4コイルモータ9の付勢力に応じた
所定のボンディング荷重で押圧されつつホーン12を介
して超音波振動が印加されてボンディングワイヤ17の
先端部側面はペレット19のポンディングパッドに圧着
される。
The side surface of the tip end of the bonding wire 17 exposed on the lower end surface of the wedge 13 is pressed by the bonding band of the pellet 19 with a predetermined bonding load depending on the urging force of the voice 4 coil motor 9 via the horn 12. Ultrasonic vibrations are applied, and the side surface of the tip end of the bonding wire 17 is pressed against the bonding pad of the pellet 19.

次に、ワイヤクランパ15が開放され、ボンディングワ
イヤ17の繰り出しが可能にされた後、上下動ブロック
3が上昇されるとともにXYテーブル1の水平方向の移
動によってウェッジ13はボンディングワイヤ17を繰
り出しつつリードフレーム20のボンディング部位の直
上に移動されたのち上下動ブロック3は再び下方に移動
され、ウェッジ13は降下されてボンディング部位に着
地される。
Next, the wire clamper 15 is opened and the bonding wire 17 can be paid out, and then the vertical movement block 3 is raised and the XY table 1 is moved in the horizontal direction, so that the wedge 13 is allowed to pay out the bonding wire 17 and lead it. After being moved directly above the bonding site of the frame 20, the vertically movable block 3 is moved downward again, and the wedge 13 is lowered and lands on the bonding site.

この時、ボンディング部位からの反力によってウェッジ
13はボンディングアーム8をボイスコイル9の付勢力
に抗してわずかに回動させ、このボンディングアーム8
の回動が非接触センサ14bによって正確に検知されて
数値制御部5aに伝達され、サーボモータ5によって駆
動される上下動ブロック3の降下動作、すなわちウェッ
ジ13の降下動作が所定の位置で正確に停止される。
At this time, the wedge 13 slightly rotates the bonding arm 8 against the urging force of the voice coil 9 due to the reaction force from the bonding part, and this bonding arm 8
The rotation is accurately detected by the non-contact sensor 14b and transmitted to the numerical control unit 5a, and the lowering operation of the vertical movement block 3 driven by the servo motor 5, that is, the lowering operation of the wedge 13, is accurately detected at a predetermined position. will be stopped.

そして、ウェッジ13の下端面に露出されたボンディン
グワイヤ17の側面がボイスコイルモータ9の付勢力に
応じた所定のボンディング荷重でリードフレーム20の
ボンディング部位に押圧され、ホーン12を介して超音
波振動が印加されて圧着される。
Then, the side surface of the bonding wire 17 exposed on the lower end surface of the wedge 13 is pressed against the bonding site of the lead frame 20 with a predetermined bonding load according to the urging force of the voice coil motor 9, and the ultrasonic vibration is transmitted via the horn 12. is applied and crimped.

このように、ウェッジ13のボンディング部に対する着
地が、ウェッジ13の着地によって回動されるボンディ
ングアーム8とともに変位される移動子14aと、この
移動子14aに接触することなく移動子14aの変位を
検知するセンサ部14bとで構成される非接触センサ機
構によって正確に検知される構造であるた゛め、たとえ
ば機械的な接触動作の不安定さに起因してウェッジ13
の着地の検知が不正確となることが防止され、上下動ブ
ロック3の降下動作の停止位置を的確に制御することが
可能となり、ボンディング時に上下動ブロック3の上下
動によって昇降されるウェッジ13がボンディングワイ
ヤ17をペレット19のポンディングパッドやリードフ
レーム20のボンディング部位に押圧するボンディング
荷重が適正に維持されるとともにウェッジ13の下端部
とペレット19やリードフレーム20との衝突が回避さ
れ、信顧性の高いボンディングが行われる。
In this way, when the wedge 13 lands on the bonding portion, the movable element 14a is displaced together with the bonding arm 8 which is rotated by the landing of the wedge 13, and the displacement of the movable element 14a is detected without contacting the movable element 14a. Because the structure allows accurate detection by a non-contact sensor mechanism consisting of a sensor section 14b, for example, the wedge 13 may
This prevents inaccurate landing detection, and makes it possible to accurately control the stop position of the downward movement of the vertical movement block 3, so that the wedge 13, which is raised and lowered by the vertical movement of the vertical movement block 3 during bonding, The bonding load that presses the bonding wire 17 against the bonding pad of the pellet 19 and the bonding site of the lead frame 20 is maintained appropriately, and collisions between the lower end of the wedge 13 and the pellet 19 and the lead frame 20 are avoided, thereby increasing customer satisfaction. High quality bonding is performed.

さらに、移動子14aとセンサ部14bとが機械的に接
触されない構造であるため、接触部の摩耗などに起因す
る保守管理が不用となり、ボンディング装置の稼働率の
低下が防止される。
Furthermore, since the movable element 14a and the sensor part 14b are structured so as not to be in mechanical contact, maintenance management due to wear of the contact parts is unnecessary, and a decrease in the operating rate of the bonding apparatus is prevented.

次に、ワイヤクランパ15はボンディングワイヤ17を
拘束するとともに、ボンディングワイヤ17の操り出し
方向と逆方向に、すなわち前記リードフレーム20のボ
ンディング部位から遠ざかる方向に所定の距離だけ移動
され、リードフレーム20のボンディング部位の近傍に
おいてボンディングワイヤ17は切断される。
Next, the wire clamper 15 restrains the bonding wire 17 and is moved a predetermined distance in the opposite direction to the direction in which the bonding wire 17 is pulled out, that is, in the direction away from the bonding site of the lead frame 20. The bonding wire 17 is cut near the bonding site.

次に、上下動ブロック3は上昇され、ウェッジ13が上
昇されるとともに、ボンディングワイヤ17を拘束して
いるワイヤクランパ15は、ボンディングワイヤ17の
繰り出し方向に所定の距離だけ移動され、ワイヤクラン
パ15に拘束されているボンディングワイヤ17の先端
部はウェッジ13の下端部から所定の長さだけ繰り出さ
れた状態にセットされ、次のボンディング動作に備えら
れる。
Next, the vertical movement block 3 is raised, the wedge 13 is raised, and the wire clamper 15 restraining the bonding wire 17 is moved by a predetermined distance in the direction in which the bonding wire 17 is paid out, and the wire clamper 15 is The distal end of the bonding wire 17 which has been restrained is set in a state where it is extended by a predetermined length from the lower end of the wedge 13, in preparation for the next bonding operation.

次に、θテーブル18は所定の角度だけ回動され、上記
の一連のボンディング動作が繰り返されて、ペレット1
9のポンディングパッドとリードフレーム20のボンデ
ィング部位がボンディングワイヤ17によって高信頼性
をもってボンディングされ、電気的に接続される。
Next, the θ table 18 is rotated by a predetermined angle, and the above-described series of bonding operations are repeated, and the pellet 1
The bonding pad 9 and the bonding portion of the lead frame 20 are reliably bonded and electrically connected by the bonding wire 17.

[効果] (1)、ボンディングアームに固定されたボンディング
ツールの所定のボンディング部位に対する着地が、前記
ボンディングツールの着地によって変位されるボンディ
ングアームに固定されボンディングアームとともに変位
される移動子と、前記ボンディングアームと独立に設け
°られ、前記移動子の変位を該移動子と接触することな
く検出するセンサ部とからなる非接触センサ機構によっ
て検知される構造であるため、たとえば機械的な接触の
不安定さなどに起因してボンディングツールの着地の検
知が不正確となることが防止でき、ボンディングツール
を駆動する駆動機構の動作が的確に制御され、ボンディ
ングツールの正確なボンディング動作が実現され信鎖性
の高いボンディング結果を得ることができる。
[Effects] (1) When the bonding tool fixed to the bonding arm lands on a predetermined bonding site, the movable element is fixed to the bonding arm and is displaced together with the bonding arm, which is displaced by the landing of the bonding tool, and the bonding Since it is a structure in which detection is performed by a non-contact sensor mechanism consisting of a sensor section that is provided independently of the arm and detects the displacement of the movable element without contacting the movable element, for example, instability of mechanical contact can be detected. This prevents inaccurate detection of the bonding tool's landing due to such factors, and the operation of the drive mechanism that drives the bonding tool is accurately controlled, allowing accurate bonding operation of the bonding tool and improving reliability. It is possible to obtain high bonding results.

(2)、前記(1)の結果、移動子とセンサ部とが機械
的に接触されないため、接触部の摩耗などに起因する保
守管理が不用となり、ボンディング装置の稼働率の低下
が防止される。
(2) As a result of (1) above, the mover and the sensor section are not in mechanical contact, so maintenance management due to wear of the contact section is unnecessary, and a decrease in the operating rate of the bonding device is prevented. .

(3)、前記il+の結果、製品の歩留りが向上される
(3) As a result of the il+, the product yield is improved.

(4)、前記(11〜(3)の結果、ボンディング工程
における生産性が向上される。
(4) As a result of the above (11 to (3)), productivity in the bonding process is improved.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor.

たとえば、ボンディングツールとしてウェッジを用いる
超音波ボンディングに限らずキャピラリを用いるポール
ボンディングであってもよい。
For example, the bonding tool is not limited to ultrasonic bonding using a wedge, but may also be pole bonding using a capillary.

[利用分野] 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるワイヤボンディング
技術に適用した場合について説明したが、それに限定さ
れるものではなく、たとえば、ペレットをリードフレー
ムにマウントさせるペレットボンディング技術などにも
広く適用できる。
[Field of Application] In the above explanation, the invention made by the present inventor was mainly applied to wire bonding technology, which is the field of application that formed the background of the invention, but the invention is not limited thereto. It can also be widely applied to pellet bonding technology for mounting on lead frames.

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

第1図は本発明の一実施例であるワイヤボンディング装
置の略断面図である。 l・・・XYテーブル、2・・・ボンディングヘッド、
3・・・上下動ブロック、4・・・案内軸、5・・・サ
ーボモータ、5a・・・数値制御部、6・・・ボールね
じ機構、7・・・回転軸、8・・・ボンディングアーム
、9・・・ボイスコイルモータ、IO・・・ストッパ、
11・・・超音波発振部、12・・・ホーン、13・・
・ウェッジ(ボンディングツール)、14a・・・移動
子(非接触センサ機構)、14b・・・センサ部(非接
触センサ機構)、15・・・ワイヤクランパ、16・・
・スプール、17・・・ボンディングワイヤ、】8・・
・θテーブル、19・・・ペレット(ボンディング部位
)、2o・・・リードフレーム(ボンディング部位)。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a wire bonding apparatus that is an embodiment of the present invention. l...XY table, 2...bonding head,
3... Vertical movement block, 4... Guide shaft, 5... Servo motor, 5a... Numerical control section, 6... Ball screw mechanism, 7... Rotating shaft, 8... Bonding Arm, 9...Voice coil motor, IO...Stopper,
11... Ultrasonic oscillator, 12... Horn, 13...
- Wedge (bonding tool), 14a... Mover (non-contact sensor mechanism), 14b... Sensor section (non-contact sensor mechanism), 15... Wire clamper, 16...
・Spool, 17...Bonding wire, ]8...
- θ table, 19... pellet (bonding site), 2o... lead frame (bonding site).

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ボンディングアームに固定されたボンディングツー
ルの所定のボンディング部位に対する着地によって変位
されるよう前記ボンディングアームに固定されかつ該ボ
ンディングアームとともに変位される移動子と、前記ボ
ンディングアームとは独立に設けられ、前記移動子の変
位を該移動子と接触することなく検出するセンサ部とか
らなる非接触センサ機構を備えてなり、この非接触セン
サにより、所定のボンディング部位に対するボンディン
グツールの着地を非接触で検出することを特徴とするボ
ンディング装置。 2、前記移動子が導体で構成され、前記センサ部が高周
波磁界発生機構で構成されることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載のボンディング装置。 3、前記ボンディング装置が、ワイヤボンディング装置
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項または第
2項記載のボンディング装置。
[Scope of Claims] 1. A mover fixed to the bonding arm and displaced together with the bonding arm so as to be displaced when the bonding tool fixed to the bonding arm lands on a predetermined bonding site; is provided with a non-contact sensor mechanism consisting of a sensor section which is provided independently and detects the displacement of the movable element without contacting the movable element, and this non-contact sensor allows the bonding tool to be moved to a predetermined bonding site. A bonding device that detects landing without contact. 2. The bonding apparatus according to claim 1, wherein the mover is made of a conductor, and the sensor part is made of a high-frequency magnetic field generating mechanism. 3. The bonding apparatus according to claim 1 or 2, wherein the bonding apparatus is a wire bonding apparatus.
JP60131872A 1985-06-19 1985-06-19 Bonding apparatus Pending JPS61290730A (en)

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JP (1) JPS61290730A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5046655A (en) * 1988-10-18 1991-09-10 Kabushiki Kaisha Shinkawa Device for detecting height of bonding surface
US5219112A (en) * 1991-05-07 1993-06-15 Kabushiki Kaisha Shinkawa Wire bonding apparatus

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US5046655A (en) * 1988-10-18 1991-09-10 Kabushiki Kaisha Shinkawa Device for detecting height of bonding surface
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