KR960009983B1 - 와이어 본딩장치 - Google Patents
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Abstract
요약없음.
Description
본 발명은 와이어 본딩장치에 관한 것이다.
(종래의 기술)
종래의 와이어 본딩장치는, XY 테이블에 의해 XY 방향으로 구동되는 본딩헤드에 직접 또는 리프터 아암을 통하여 본딩아암을 상하이동 또는 요동이 가능하게 부착하여 이루어지며, 본딩아암의 선단에는 와이어가 삽통되는 캐필러리가 부착되어 있다.
또 본딩 아암의 후방(본딩헤드쪽)에는 본딩아암에 진동을 전달하는 진동자가 부착되며, 와이어 선단에 형성된 볼 또는 와이어를 시료에 본딩할때는, 진동자의 본딩아암을 공진주파수로 공진시키고 있다.
상기 종래 기술은 본딩아암의 본딩헤드 또는 리프터 아암에의 부착은 본딩아암의 마디(진동의 마디)에 한정되고, 또 공진시키기 위하여 본딩아암의 형상, 길이등에 제약이 있으며, 설계 및 품질관리에 문제가 있었다.
또 진동자의 진동은 본딩아암의 후방으로부터 전방의 캐필러리에 전달되므로 진동자 에너지 변동효율이 나쁘다.
또 본딩시의 부하변동에 의해 공진주파수가 어긋나므로, 주파수 추미(追尾)회로를 설정하여 뒷쫓게 할 필요가 있었다.
본 발명의 목적은 본딩아암의 부착 및 후부형상이 제약됨이 없이 또 경량 소형화가 도모되며, 또 진동에너지의 손실을 적게하여 안정된 진동에너지를 공급할 수 있고, 또한 개개의 본딩중에서 주파수 및 진폭을 변경시킬 수 있는 와이어 본딩장치를 제공하는 것에 있다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 와이어가 삽통되는 캐필러리를 한쪽끝에 고정시켜서 이루어지는 본딩아암을 상하이동 또는 요동가능하게 설치하여 형성되는 와이어 본딩장치에 있어서, 상기 본딩 아암의 캐필러리 근방에 캐필러리에 전왜(電歪) 또는 자왜(磁歪) 효과에 의해 진동을 전달하는 압전소자를 조립하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
제1도는 본 발명에 의한 와이어 본딩장치의 1실시예의 주요부를 도시하는 평면도.
제2도는 제1도의 A-A선 단면도.
제3도는 본 발명을 적용한 와이어 본딩장치의 측면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 본딩아암4 : 와이어
5 : 캐필러리7 : 압전소자
캐필러리의 선단에 돌출한 와이어 선단에 형성된 볼 또는 와이어를 캐필러리를 통해 시료에 가압하여 본딩할 때는, 압전소자에 어떤 주파수로 전압이 인가된다.
압전소자에 어떤 주파수로 전압을 인가하면, 압전소자는 전왜 또는 자왜효과에 의해 신축을 반복한다.
이 압전소자의 신축에 의한 진동이 본딩아암을 통하여 캐필러리에 전달된다. 이 캐필러리에 전달된 진동에너지에 의해 와이어는 시료에 본딩된다.
실시예 1
이하, 본 발명의 1실시예를 도면에 의해 설명한다.
제1도 및 제2도에 도시한 바와 같이 리프터 아암(1)에는 본딩아암(2)의 한쪽끝이 볼트(3)에 의해 고정되어 있고, 본딩아암(2)의 선단에서 와이어(4)가 삽통되는 캐필러리(5)가 볼트(6)로 고정되어 있다.
여기서 본딩아암(2)에 형성된 캐필러리용 구멍(2a)은, 계단이 붙은 구멍(段付穴)으로 되어 있고, 캐필러리(5)의 높이 설정을 할 수 있도록 되어 있다.
본딩아암(2)에는 거의 사각형상의 압전소자 부착용구멍(2b)이 형성되어 있고, 압전소자 부착용구멍(2b)에는 적층압전 액튜에이터(이하, 압전소자라고 함)(7)의 양단부가 접착제에 의해 고정되어 있다. 여기서 압전소자(7)는, 그 왜곡방향이 캐필러리(5)의 중심축선에 직교하도록 배열설치되어 있다.
또 본딩아암(2)에는 캐필러리용 구멍(2a)의 캐필러리(5)와 반대측에 박육부(薄肉部)(2c)를 형성하도록 구멍(2a)에 형성되고, 상기 박육부(2c)를 가압하도록 볼트(8)가 나사맞춤되어 있다.
그래서 볼트(8)를 돌리면 박육부(2c)을 통하여 압전소자(7)에 예압이 걸려진다.
이 예압은 예컨대 토오크렌치에 의해 2 내지 8kg 정도를 건다.
예압을 건 후는, 볼트(8)는 접착제로 고정해 둔다.
그리고 도면중 9는 시료를 나타낸다.
제3도는 본 발명을 적용한 와이어 본딩장치를 도시한다.
가대(10)상에는 XY 방향으로 구동되는 XY 테이블(11)이 탑재되고 있고, XY 테이블(11)상에서 본딩헤드(12)가 고정되어 있다.
본딩헤드(12)에는 상기한 리프터아암(1)이 상하이동이 가능하게 설치되고 있고, 리프터 아암(1)은 모터(13)에 의해 상하이동된다. 리프터아암(1)에는 와이어 절단용 클램퍼(14)를 가진 클램퍼 지지체(15)가 고정되어 있다.
또 본딩헤드(12)에는 와이어(4)를 가볍게 사이에 끼우는 와이어 유지용 클램퍼(20)를 가지는 클램퍼 지지체(21)와, 와이어(4)가 감겨진 스푸울(22)을 가진 스푸울 지지체(23)와, 시료(9)를 검출하는 카메라(24)를 가진 카메라 지지체(25)가 고정되어 있다.
상기 와이어(4)는, 스푸울(22)로부터 유지용 클램퍼(20), 와이어 절단용 클램퍼(14)를 통해 캐필러리(5)에 삽통되어 있다. 또한 도면중 30은 시료(9)를 이송하는 피더, 31은 시료(9)를 가이드하는 가이드 레일이다.
다음에는 작용에 대하여 설명한다. 본딩동작은, XY 테이블(1)의 XY 방향에의 이동 및 모터(13)에 의한 리프터 아암(1)의 상하이동에 의해, 캐필러리(5)가 XY 방향 및 상하방향으로 이동되며, 종래의 주지의 방법에 의해 행해지므로, 그 상세한 설명은 생략한다.
캐필러리(5)가 시료(9)에 접촉(정확하게는 제1본드점에 있어서는 와이어(4) 선단에 형성된 볼이 시료(9)에 접촉, 제2본드점에 있어서는 와이어(4)가 시료(9)에 접촉)하여 와이어(4)를 시료(9)에 본딩할 때는, 압전소자(7)의 배선(7a)에 있는 주파수로 전압이 인가된다.
압전소자(7)에 어떤 주파수로 전압을 인가하면, 압전소자(7)는 전왜 또는 자왜효과에 의해 신축을 반복한다. 이 압전소자(7)의 신축에 의한 진동이 본딩아암(2)을 통하여 캐필러러(5)에 전달된다. 이 캐필러러(5)에 전달된 진동에너지에 의해 와이어(4)는 시료(9)에 접합, 즉 본딩된다.
이와 같은 캐필러리(5)에 진동을 부여하는 압전소자(7)는, 캐필러리(5)의 근방에 조립되어 있으므로 본딩아암(2)의 후부형상 및 리프터아암(1)에의 부착방법에 제약이 없어진다. 또 압전소자(7)의 전왜 또는 자왜효과에 의하므로 공진파장에 본딩아암(2)의 길이를 맞출필요가 없어지며, 경량 및 소형화를 도모할 수 있다.
또 종래의 진동자는 약 30gr이었으나, 본 실시예의 압전소자(7)는 약 3gr이어서 약 1/10의 중량으로 되며, 이 점에서도 경량 및 소형화를 도모할 수 있다.
또 종래의 공진에 의한 본딩방법으로서는, 본딩시의 부하변동에 의해 공진주파수에 착오가 생겨, 주파수 추미회로로 뒤쫓게할 필요가 있었으나, 본 실시예는 비공진이므로 주파수 추미회로는 불필요하며, 안전된 진동에너지를 공급할 수 있다.
또 캐필러리(5) 근방에서 압전소자(7)를 진동시키므로 진동에너지의 손실이 적게된다.
본 발명에 의하면, 본딩아암의 캐필러리 부착근방에 캐필러리에 전왜 또는 자왜효과에 의해 진동을 전달하는 압전소자를 조립하여 형성되므로 본딩아암의 부착 및 후부형상이 제약됨이 없이 또 경량소형화를 도모할 수 있고, 또 진동에너지의 손실을 적게하여 안정된 진동에너지를 공급할 수 있으며, 다시 비공진을 위해 개개의 본딩중에 주파수 및 진폭을 변경할 수 있다.
Claims (1)
- 와이어가 삽통되는 캐필러리를 한쪽끝에 고정시켜 형성되는 본딩아암을 상하이동 또는 요동기능하게 설치하여 형성되는 와이어본딩장치에 있어서, 상기 본딩아암의 캐필러리 근방에, 캐필러리에 전왜 또는 자왜 효과에 의해 진동을 전달하는 압전소자를 조립하여 형성되는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩장치.
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GRNT | Written decision to grant | ||
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