JPS63293844A - ワイヤボンデイングヘツド - Google Patents

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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は半導体デバイス製造におけるワイヤボンディン
グ装置のボンディングヘッドの改良に関する。

（従来の技術） 半導体デバイスの製造には、例えば生温体素子とこれを
固着したリードフレームとの間をワイヤで接続するワイ
ヤボンディング工程がある。これに使用されるワイヤボ
ンディング装置のボンディングヘッドの主要部を概説す
ると、第６図において、（１）はツールリフタアームで
、回動自在に支持されて、図示しない駆動機構により、
矢印（２）のように回動駆動される。これには、超音波
ホーン（３）が取付けられていて、これの先端側（４）
には、ワイヤ（５）を挿通したキャピラリ（６）が取付
けられておリ、１駆動側（力には超音波振動子（８）が
、ねじなどに−より固定されている。この超音波振動子
（８）は、発振回路（９）により駆動される。また、こ
の超音波ホーン（３）は支持体（ＩＣＪを介してツール
リフタアーム（１）に取付けられていて５、この支持体
（９）は超音波ホーン（３）に固定された円板状の７２
７２部αυと、円筒形状のマ、ウント部（１３とから形
成されている。この７ランク部αυは超音波ホーン（３
）の振幅の小さい節の位置に取付けられている。

このような構成で、超音波振動子（８）を発振させなが
らツールリフタアーム（１）を駆動して回動させると、
支持体四を介して超音波ホーン（３）が回動してキャビ
２す（６）も超音波振動をしながら上下動し、リードフ
レームｕ湯のリード部と半導体素子Ｉの電極部との間を
ワイヤ（５）で接続し、ワイヤボンディング作業がなさ
れる。

しかるに近時、生産性向上のため、キャピラリを著しく
高速で駆動させることが要求されているが、上述した支
持体αりの７ランク部αυは、厚さ約１ｕ＋程度の薄い
円板状部材１枚で構成されているので、高速化にともな
い、この７２ンジ部ｒ１υが撓み、超音波ホーン゛（３
）は上下方向に振動してしまい、える不都合が発生して
いる。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したように、従来のワイヤボンディングヘッドは、
超音波ホーンを１個の支持体で支持し都合を除去するた
めになされたもので、高速を動においても、ボンディン
グの際の加圧力の変動を防ぎ、生産性を向上させたワイ
ヤボンディングヘッドを提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段と作用）本発明は、回動
駆動されるツールリフタアームに超音波ホーンを取付は
上記超音波ホーンの先端側にキャビ２りを駆動側に振動
子を取付けて上記回動によりキャピラリを回動させるワ
イヤボンデづングヘフドにおいて、上記超音波ホーンは
上記駆動側の位置でこの超音波ホーンを保持する一方の
支持体およびこれと離間した他方の支持体にヨリ上記ソ
ールリフタアームに取付けられていることを特徴とする
ワイヤボンディングヘッドである。

すなわち、・超音波ホーンを互に離間して設けられた２
個の支持体でツールリフタアームに取付けて、高速駆動
においても支持体が撓むのを防止したものである。

（実施例） 以下、本発明の詳細を図示の実施例により説明する。第
１図は第１の実施例を示す。（２υはＸＹテーブルで、
この上に本実施例のワイヤボンディングヘッドが取付け
られている。＠は前後を開口とした断面コ字状のヘッド
本体で、これにツールリフトアーム（ハ）が回動自在に
取付けられている。

このツールリフトアームＱ３１は公知の駆動機構（財）
、例えばす＝アモータにより矢印（ハ）の方向に回動駆
動される。これには棒状の超音波ホーン■が取付けられ
ていて、その先端側□□□にはワイヤ（ハ）を挿通し九
キャピラリ翰が取付けられており、駆動側（７）Ｋは超
音波振動子０１）が取付けられている。これは発振回路
（２）により駆動されて、超音波ホーン（ハ）をその軸
方向に振動させる。超音波ホーン（ハ）は、ツールリフ
タアーム（ホ）に、互に離間して設けられた２個の支持
体（至）、ｏｅにより支持されている。一方の支持体（
至）は従来例のものと同様な構成で、厚さ１闘の薄い円
板状の７２７２部ＯＤと、円筒状のマクント部（至）と
からなっていて、外周部をスリットク （至）で切断したスリーブ（４Ｇを介してツールリフ事
アームΩにねじにより固定されている。他方の支持体（
至）はプラスチックとかゴムなどのような超音波を伝え
にくい弾性部材Ｏυを環状に形成して構成され、スリー
ブ顛と超音波振動子６υとの間に介装されている。この
他の構成については一般公知のものと同様なので、詳軸
な説明は省略する。なお両支持体（至）、（１）の位置
は、超音波ホーン（ハ）の超音波振動の振幅の最も小さ
い節の位置の近傍である。

次に上述の構成の第ＸＯ実施例の作動は、従来例におけ
るとほぼ同様で、超音波振動子ＯＤを発振させた状態で
、駆動機構＠により、ツールリフタアームＩ２３を駆動
し、同時にＸＹテーブルｒ２１）の移動によりキャピラ
リ翰が順次移動圧接してリードフレーム（ｌ四のリード
部と半導体素子側の電極部とをワイヤ（ハ）で接続する
。しかして、この間超音波ホーン（４）は両支持体（ハ
）、（ト）の２ケ所で支持されているので、高速駆動さ
れても撓むことなく追従するから、上下方向の振動は著
しく押えられ、圧接の加圧力が安定し、品質も安定する
。

次に第３図ないし第５図は、第２ないし第４の実施例を
それぞれ示すが、主として第１の実施例との相違点のみ
説り」する。

第３図は第２の実施例を示す。一方の支持部（４ツは円
板部に）と円筒状のマウント部（４７）とからなってい
て、他方の支持体（４８は円板部（４ｉと項状の弾性部
材６υとからなっており、超音波振動子（３υの部分に
取付けられている。

第４図は第３の実施例を示す。本実施例においては、一
方の支持体（至）は、第１の実施例の場合と同様な構成
である。他方の支持体（ト）はツールリフ十アーム（２
′５に取付けられて下方に円環部５Ｑが形成され九支持
部材６ηと、この円環部（５Ｇと超音波振動子０υとの
間に介挿されたゴムからなる弾性部材−とからなってい
る。

第５図は第４の実施例を示すもので、一方の支持体（至
）は第１の実施例におけるものと同様である。

他方の支持体旬は、キャピラリ翰と一方の支持体（ト）
との間に突設した支持片Ｉ３からなっていて、ソールリ
フタアーム（ハ）に突設した突設支持部（６階に支持片
６のは固定されている。

上述の各実施例とも、はぼ同様な効果をするが、他方の
支持体に弾性部材を用いたものは、超音波の振動を他へ
伝えにくいので、取付は位置は自由度が大であり、第４
の実施例のように直接固定した場合は振幅のｌトさい位
置に取付ける方が好ましい。

〔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ヘッ
ドは、２個の支持体で超音波ホーンをツールリフタアー
ムに取付けるようにしたので、高速に駆動しても不所望
な上下方向の振動が著しく減少するので、ボンディング
圧に与える悪影響が少なく、生産性向上に寄与するとこ
ろ極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の要部を示す一部断面正
面図、第２図は第１図のｎ−第５に沿った要部断面図、
第３図は本発明の第２の実施例の要部を示す一部断面正
面図、第４図は同じく第３の実施例の要部を示す一部断
面正面図、第５図は同じく第４の実施例の要部を示す一
部断面正面図、第６図は従来例の要部を示す一部断面正
面図である。 Ｉ２３１・・・ツールリフタアーム、　　（ホ）・・・
超ｆｉホーン。 （５）・・・一端部、　　　　　　いト・・キャビ２す
。 （７）・・・他端部、６１）・・・超音波振動子。 （ト）・・・一方の支持体、　　　（１）・・・他方の
支持体。 ０１・・・フランジ部、　　　　（至）・・・マウント
部。 包υ・・・弾性部材、　　　　　ｎＩ３・・・一方の支
持体。 咽・・・他方の支持体、　　　　ＥＩｍ・・・弾性部材
。 （至）・・・他方の支持体、　　　鏝・・・弾性部材。 Ｉ３・・・他方の支持体。 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑 同　　　松山光之 第１口 第２図 ｊ １８４図 田 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）回動駆動されるツールリフタアームに超音波ホー
   ンを取付け上記超音波ホーンの先端側にキャピラリを駆
   動側に超音波振動子を取付けて上記回動によりキャピラ
   リを回動させるワイヤボンディングヘッドにおいて、 上記超音波ホーンは上記駆動側の位置でこの超音波ホー
   ンを保持する一方の支持体およびこれと離間した他方の
   支持体により上記ツールリフタアームに取付けられてい
   ることを特徴とするワイヤボンディングヘッド。
2. （２）一方の支持体は超音波ホーンに取付けられた円板
   状のフランジ部と、これの外周から上記超音波ホーンと
   同軸に延びる円筒状のマウント部とからなることを特徴
   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
   ヘッド。
3. （３）他方の支持体は弾性部材を介してツールリフタア
   ームに取付けられていることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載のワイヤボンディングヘッド。