JP2833372B2 - ワイヤーボンディング装置 - Google Patents
ワイヤーボンディング装置Info
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- JP2833372B2 JP2833372B2 JP24268292A JP24268292A JP2833372B2 JP 2833372 B2 JP2833372 B2 JP 2833372B2 JP 24268292 A JP24268292 A JP 24268292A JP 24268292 A JP24268292 A JP 24268292A JP 2833372 B2 JP2833372 B2 JP 2833372B2
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- thin metal
- capillary
- head
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
-
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/551—Materials of bond wires
- H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はワイヤーボンディング装
置に関し、特にスプール・テンション機構・クランパー
・キャピラリーからなる金属細線の導入経路を備えたワ
イヤーボンディング装置に関する。
置に関し、特にスプール・テンション機構・クランパー
・キャピラリーからなる金属細線の導入経路を備えたワ
イヤーボンディング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のワイヤーボンディング装置は図８
に示すように、直交する水平２軸方向に移動可能なＸ−
Ｙテーブル１７にヘッド１５が設置され、ヘッド１５に
設置されたスプール１に巻き付けられる金あるいは銅等
の直径１８〜３０ミクロン程度の金属細線５にて、熱圧
着方式や超音波併用熱圧着方式等の接続技術を用い、図
示しない半導体チップ上のパッドとリードフレーム間等
の配線を行う装置である。
に示すように、直交する水平２軸方向に移動可能なＸ−
Ｙテーブル１７にヘッド１５が設置され、ヘッド１５に
設置されたスプール１に巻き付けられる金あるいは銅等
の直径１８〜３０ミクロン程度の金属細線５にて、熱圧
着方式や超音波併用熱圧着方式等の接続技術を用い、図
示しない半導体チップ上のパッドとリードフレーム間等
の配線を行う装置である。
【０００３】この金属細線５は、ボンディング動作に同
調し駆動するステッピングモーター１４により回転する
スプール１から繰り出される。その後、図示しない供給
装置から供給される乾燥空気がノズル１６から噴出する
ことにより金属細線５に張力を与えるために対をなすガ
イド３，３間に通され、金属細線の保持動作を示すクラ
ンパー１１に挾まれたあと、超音波を伝達する上下動作
可能なホーン１２の先端に取り付けられたキャピラリー
４の細管部を通る。
調し駆動するステッピングモーター１４により回転する
スプール１から繰り出される。その後、図示しない供給
装置から供給される乾燥空気がノズル１６から噴出する
ことにより金属細線５に張力を与えるために対をなすガ
イド３，３間に通され、金属細線の保持動作を示すクラ
ンパー１１に挾まれたあと、超音波を伝達する上下動作
可能なホーン１２の先端に取り付けられたキャピラリー
４の細管部を通る。
【０００４】この金属細線５は、スプール１に通常１０
００ｍ又は５００ｍほど巻き付けられているものであ
る。連続したワイヤーボンディングによりこの長さ分消
費した際、あるいはこの金属細線５に傷・固着等の不具
合がみられる場合には、スプールごと交換される。
００ｍ又は５００ｍほど巻き付けられているものであ
る。連続したワイヤーボンディングによりこの長さ分消
費した際、あるいはこの金属細線５に傷・固着等の不具
合がみられる場合には、スプールごと交換される。
【０００５】この交換方法は、先ず使用済みの金属細線
５及びスプール１を取り除いた後、新たな金属細線５が
巻き付けられているスプール１をステッピングモーター
１４の回転軸である駆動軸１３に差し込み固定する。そ
して、スプール１から引き出した新たな金属細線５を前
述のように装填する。これらの作業は、すべて作業者の
手作業によって行われていた。
５及びスプール１を取り除いた後、新たな金属細線５が
巻き付けられているスプール１をステッピングモーター
１４の回転軸である駆動軸１３に差し込み固定する。そ
して、スプール１から引き出した新たな金属細線５を前
述のように装填する。これらの作業は、すべて作業者の
手作業によって行われていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のワイヤーボンディング装置では、これらの作業がす
べて作業者の手作業によって行われているために、作業
者に対し多くの労力と時間を要するという問題があっ
た。
来のワイヤーボンディング装置では、これらの作業がす
べて作業者の手作業によって行われているために、作業
者に対し多くの労力と時間を要するという問題があっ
た。
【０００７】特に、キャピラリー４の細管部の太さ３０
ミクロン以下の金属細線５をピンセット等で通していく
という作業は、熟練した作業者によってのみ可能なもの
となっており、自動化も困難なため実用化されていな
い。
ミクロン以下の金属細線５をピンセット等で通していく
という作業は、熟練した作業者によってのみ可能なもの
となっており、自動化も困難なため実用化されていな
い。
【０００８】また、この作業の際に、金属細線５及びス
プール１が外気に晒された状態であるために、作業者が
誤って金属細線５に触れてしまうことがあった。このよ
うに作業者が触れてしまった金属細線では、その表面に
皮脂や埃・傷が付着することや、スプールに巻き付けら
れている金属細線同士が付着し円滑に繰り出されなくな
るために、正常なボンディング接合力が得られなかった
り、さらにはワイヤーボンディングそのものが不可能と
なるという問題があった。
プール１が外気に晒された状態であるために、作業者が
誤って金属細線５に触れてしまうことがあった。このよ
うに作業者が触れてしまった金属細線では、その表面に
皮脂や埃・傷が付着することや、スプールに巻き付けら
れている金属細線同士が付着し円滑に繰り出されなくな
るために、正常なボンディング接合力が得られなかった
り、さらにはワイヤーボンディングそのものが不可能と
なるという問題があった。
【０００９】本発明の目的は、金属細線装填の手作業を
削除し、かつ金属細線へのダメージを低減したワイヤー
ボンディング装置を提供することにある。
削除し、かつ金属細線へのダメージを低減したワイヤー
ボンディング装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るワイヤーボンディング装置は、アダプ
タと、クランパーと、ホーンと、ノズルと、脱着部とを
有するワイヤーボンディング装置であって、アダプタ
は、スプールとキャピラリーとガイドとを有し、直交す
る２軸方向に移動するヘッドに脱着可能に装填されるも
のであり、スプールは、金属細線が巻き付けられてアダ
プタに回転可能に支持され、アダプタがヘッドに装填さ
れたときにモータの駆動軸に連結されモータにより金属
細線を繰り出すものであり、キャピラリーは、スプール
から繰り出された金属細線の先端の細管部に挿通し、こ
れを保持し、アダプタがヘッドに装填されたときにホー
ンに引き渡されて支持されるものであり、ガイドは、ス
プールとキャピラリーとの間に張設された金属細線の途
中２箇所で支持するものであり、クランパーは、アダプ
タがヘッドに装填されたときにガイドとキャピラリーと
の間に張設された金属細線を挟持するものであり、ホー
ンは、前記キャピラリーを支持したままで上下方向に移
動し、前記ヘッドの移動と相俟ってキャピラリーの金属
細線をボンディング位置に位置決めするものであり、ノ
ズルは、金属細線のうちガイドに２箇所で支持された線
分にエアーを吹付けて該金属細線にテンションを付与す
るものであり、 前記脱着部は、前記ヘッドからのアダプ
タの取り外し及び取付けを無人作業で行うものである。
め、本発明に係るワイヤーボンディング装置は、アダプ
タと、クランパーと、ホーンと、ノズルと、脱着部とを
有するワイヤーボンディング装置であって、アダプタ
は、スプールとキャピラリーとガイドとを有し、直交す
る２軸方向に移動するヘッドに脱着可能に装填されるも
のであり、スプールは、金属細線が巻き付けられてアダ
プタに回転可能に支持され、アダプタがヘッドに装填さ
れたときにモータの駆動軸に連結されモータにより金属
細線を繰り出すものであり、キャピラリーは、スプール
から繰り出された金属細線の先端の細管部に挿通し、こ
れを保持し、アダプタがヘッドに装填されたときにホー
ンに引き渡されて支持されるものであり、ガイドは、ス
プールとキャピラリーとの間に張設された金属細線の途
中２箇所で支持するものであり、クランパーは、アダプ
タがヘッドに装填されたときにガイドとキャピラリーと
の間に張設された金属細線を挟持するものであり、ホー
ンは、前記キャピラリーを支持したままで上下方向に移
動し、前記ヘッドの移動と相俟ってキャピラリーの金属
細線をボンディング位置に位置決めするものであり、ノ
ズルは、金属細線のうちガイドに２箇所で支持された線
分にエアーを吹付けて該金属細線にテンションを付与す
るものであり、 前記脱着部は、前記ヘッドからのアダプ
タの取り外し及び取付けを無人作業で行うものである。
【００１１】
【作用】アダプタ内でスプールから繰り出した金属細線
がガイド間に通してキャピラリーに挿通して予め張設し
てあり、このアダプタをヘッドに装填することにより金
属細線の装填が完了する。このため、手作業による金属
細線の装填作業が不要となる。
がガイド間に通してキャピラリーに挿通して予め張設し
てあり、このアダプタをヘッドに装填することにより金
属細線の装填が完了する。このため、手作業による金属
細線の装填作業が不要となる。
【００１２】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１３】（実施例１）図１（ａ）は、本発明の実施
例１を示す断面図、（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ′線断
面図である。
例１を示す断面図、（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ′線断
面図である。
【００１４】図１において、金属細線５が巻き付けられ
たスプール１は、埃の誘着を防ぐため帯電防止加工が施
され内部状況が目視できる透明なアクリル等の素材によ
り構成されるアダプタ２に回転可能に格納されている。
たスプール１は、埃の誘着を防ぐため帯電防止加工が施
され内部状況が目視できる透明なアクリル等の素材によ
り構成されるアダプタ２に回転可能に格納されている。
【００１５】また、このアダプタ２の内部には、スプー
ル１から繰り出された金属細線５が、２箇所に設けられ
るガイド３の間を通り、底辺部に取り付けられた保持プ
レート９に脱着可能に保持されるキャピラリー４の細管
部に通された状態で収納されている。
ル１から繰り出された金属細線５が、２箇所に設けられ
るガイド３の間を通り、底辺部に取り付けられた保持プ
レート９に脱着可能に保持されるキャピラリー４の細管
部に通された状態で収納されている。
【００１６】このアダプタ２は図２に示すように、Ｘ−
Ｙステージ１７上に設置されたヘッド１５へ着脱可能で
あり、この着脱の際に、ステッピングモーター１４の回
転軸である駆動軸１３，乾燥空気を噴出するノズル１
６，クランパー１１，ホーン１２を内部に出し入れでき
るように、駆動軸接続口６，ノズル入口７，下部開口部
８なる開口部をそれぞれ設けている。
Ｙステージ１７上に設置されたヘッド１５へ着脱可能で
あり、この着脱の際に、ステッピングモーター１４の回
転軸である駆動軸１３，乾燥空気を噴出するノズル１
６，クランパー１１，ホーン１２を内部に出し入れでき
るように、駆動軸接続口６，ノズル入口７，下部開口部
８なる開口部をそれぞれ設けている。
【００１７】さらに、アダプタ２のノズル入口７の向か
いの面には、乾燥空気を排出するための排気口１０を有
している。
いの面には、乾燥空気を排出するための排気口１０を有
している。
【００１８】次に、このアダプタ２のヘッド１５への装
着作業を説明する。図３は、この装着を示す工程図であ
る。先ず、図３（ａ）に示すように、ホーン１２を図示
しないＺ軸駆動機構により下降すると共に、クランパー
１１を開いた状態とする。
着作業を説明する。図３は、この装着を示す工程図であ
る。先ず、図３（ａ）に示すように、ホーン１２を図示
しないＺ軸駆動機構により下降すると共に、クランパー
１１を開いた状態とする。
【００１９】次に図３（ｂ）に示すように、アダプタ２
を矢印で示す向きからヘッド１５に装着する。この装着
によって、アダプタ２の内部の金属細線５はクランパー
１１に挾まれ、またスプール１は駆動軸１３と接続され
る。
を矢印で示す向きからヘッド１５に装着する。この装着
によって、アダプタ２の内部の金属細線５はクランパー
１１に挾まれ、またスプール１は駆動軸１３と接続され
る。
【００２０】次に図４（ａ）に示すように、ホーン１２
をワイヤーボンディング時の可動範囲より上方へ移動
し、ホーン１２の先端にある穴部にキャピラリー４を挿
入する。
をワイヤーボンディング時の可動範囲より上方へ移動
し、ホーン１２の先端にある穴部にキャピラリー４を挿
入する。
【００２１】次に作業者はホーン１２の先端の締結ネジ
を締め付けた後、図４（ｂ）に示すように、ホーン１２
を下降して保持プレート９からキャピラリー４を下方に
抜き取ることにより、ホーン１２はキャピラリー４が取
り付けられた状態で上下駆動可能となる。
を締め付けた後、図４（ｂ）に示すように、ホーン１２
を下降して保持プレート９からキャピラリー４を下方に
抜き取ることにより、ホーン１２はキャピラリー４が取
り付けられた状態で上下駆動可能となる。
【００２２】ここで、図示しない供給部より供給される
流量約１ｍ3／時間・圧力約５ｋｇｆ／ｃｍ2の乾燥空気
をノズル１６から噴出することによって、アダプタ２の
内部でガイド３の間に通されている金属細線５に張力を
与え、ワイヤーボンディング可能な状態とすることがで
きる。
流量約１ｍ3／時間・圧力約５ｋｇｆ／ｃｍ2の乾燥空気
をノズル１６から噴出することによって、アダプタ２の
内部でガイド３の間に通されている金属細線５に張力を
与え、ワイヤーボンディング可能な状態とすることがで
きる。
【００２３】以上のように、金属細線５を、前述の導入
経路にピンセット等で通すという作業無しに、容易に素
早く確実に交換することができる。
経路にピンセット等で通すという作業無しに、容易に素
早く確実に交換することができる。
【００２４】（実施例２）図５，図６は、本発明の実施
例２を示す図である。この実施例では、前述した実施例
と同様に、内部にスプール１及びガイド３，キャピラリ
ー４に通された状態の金属細線５を格納し、ヘッド１５
に脱着可能なアダプタ２を有すると共に、このアダプタ
２の自動脱着を行う脱着搬送部１８及びアダプタ２の交
換・搬送を行う容器供給部１９，容器搬送部２０，容器
収納部２１と、ホーン１２の先端にある締結ネジを回転
する電動ドライバー２２を備えている。
例２を示す図である。この実施例では、前述した実施例
と同様に、内部にスプール１及びガイド３，キャピラリ
ー４に通された状態の金属細線５を格納し、ヘッド１５
に脱着可能なアダプタ２を有すると共に、このアダプタ
２の自動脱着を行う脱着搬送部１８及びアダプタ２の交
換・搬送を行う容器供給部１９，容器搬送部２０，容器
収納部２１と、ホーン１２の先端にある締結ネジを回転
する電動ドライバー２２を備えている。
【００２５】次に、このアダプタ２のヘッド１５への自
動装着の動作を説明する。容器供給部１９に複数個収納
されているアダプタ２の一つは、電動駆動されるボール
ネジ及びレールからなる容器搬送部２０の動作により、
脱着搬送部１８の前方へ移動される。
動装着の動作を説明する。容器供給部１９に複数個収納
されているアダプタ２の一つは、電動駆動されるボール
ネジ及びレールからなる容器搬送部２０の動作により、
脱着搬送部１８の前方へ移動される。
【００２６】次にホーン１２が下降しクランパー１１が
開いた状態で、アダプタ２は脱着搬送部１８に保持され
ながら移動され、ヘッド１５に装着される。
開いた状態で、アダプタ２は脱着搬送部１８に保持され
ながら移動され、ヘッド１５に装着される。
【００２７】さらに、ホーン１２はワイヤーボンディン
グ時の可動範囲より上方へ移動し、ホーン１２の先端に
ある穴部にキャピラリー４が挿入される。
グ時の可動範囲より上方へ移動し、ホーン１２の先端に
ある穴部にキャピラリー４が挿入される。
【００２８】ここで電動ドライバー２２の先端が移動し
てホーン１２の先端の締結ネジを回転し締め付けること
により、キャピラリー４がホーン１２の先端に固定され
る。
てホーン１２の先端の締結ネジを回転し締め付けること
により、キャピラリー４がホーン１２の先端に固定され
る。
【００２９】次にホーン１２が下降し、キャピラリー４
は保持プレート９から引き抜かれる。
は保持プレート９から引き抜かれる。
【００３０】その後、金属細線５はクランパー１１に挾
まれ、ノズル１６から噴出される乾燥空気により張力が
付与され、ワイヤーボンディング可能な状態となる。
まれ、ノズル１６から噴出される乾燥空気により張力が
付与され、ワイヤーボンディング可能な状態となる。
【００３１】また、このアダプタ２の取り外し動作は、
図７に示すように、前述した装着動作のほぼ逆の手順を
とることにより、自動的に行われる。
図７に示すように、前述した装着動作のほぼ逆の手順を
とることにより、自動的に行われる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、スプール
及びガイド・キャピラリーに通した状態の金属細線をヘ
ッドに着脱可能なアダプタに格納し、このアダプタのヘ
ッドへの装着によってスプール・テンション機構・クラ
ンパー・キャピラリーからなる金属細線の導入経路が作
業者のピンセット等による導入作業無しに形成可能とな
る。このため、金属細線の交換時における作業者の労力
・作業に要する時間・作業者のミスによる金属細線への
ダメージを大幅に低減することができ、安定したワイヤ
ーボンディングを実現できる。
及びガイド・キャピラリーに通した状態の金属細線をヘ
ッドに着脱可能なアダプタに格納し、このアダプタのヘ
ッドへの装着によってスプール・テンション機構・クラ
ンパー・キャピラリーからなる金属細線の導入経路が作
業者のピンセット等による導入作業無しに形成可能とな
る。このため、金属細線の交換時における作業者の労力
・作業に要する時間・作業者のミスによる金属細線への
ダメージを大幅に低減することができ、安定したワイヤ
ーボンディングを実現できる。
【００３３】また現在自動化が非常に困難なキャピラリ
ーへの金属細線の導入作業無しに金属細線の交換作業を
行なうことができ、かつ前記アダプタの取り外し、取り
付けが自動化されるため、無人稼動設備を実現すること
ができる。
ーへの金属細線の導入作業無しに金属細線の交換作業を
行なうことができ、かつ前記アダプタの取り外し、取り
付けが自動化されるため、無人稼動設備を実現すること
ができる。
【図１】（ａ）は、本発明の実施例１を示す断面図、
（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ′線断面図である。
（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ′線断面図である。
【図２】本発明の実施例１を示す側面図である。
【図３】図１に示した実施例１の動作を示す側面図であ
る。
る。
【図４】図１に示した実施例１の動作を示す側面図であ
る。
る。
【図５】本発明の実施例２を示す平面図である。
【図６】本発明の実施例２を示す平面図である。
【図７】図５及び図６に示した実施例における取り外し
動作を示す流れ図である。
動作を示す流れ図である。
【図８】従来のワイヤーボンディング装置を示す側面図
である。
である。
１ スプール ２ アダプタ ３ ガイド ４ キャピラリー ５ 金属細線 ６ 駆動軸接続口 ７ ノズル入口 ８ 下部開口部 ９ 保持プレート １０ 排気口 １１ クランパー １２ ホーン １３ 駆動軸 １４ ステッピングモーター １５ ヘッド １６ ノズル １７ Ｘ−Ｙステージ １８ 脱着搬送部 １９ アダプタ供給部 ２０ アダプタ搬送部 ２１ アダプタ収納部 ２２ 電動ドライバー
Claims (1)
- 【請求項１】 アダプタと、クランパーと、ホーンと、
ノズルと、脱着部とを有するワイヤーボンディング装置
であって、 アダプタは、スプールとキャピラリーとガイドとを有
し、直交する２軸方向に移動するヘッドに脱着可能に装
填されるものであり、 スプールは、金属細線が巻き付けられてアダプタに回転
可能に支持され、アダプタがヘッドに装填されたときに
モータの駆動軸に連結されモータにより金属細線を繰り
出すものであり、 キャピラリーは、スプールから繰り出された金属細線の
先端の細管部に挿通し、これを保持し、アダプタがヘッ
ドに装填されたときにホーンに引き渡されて支持される
ものであり、 ガイドは、スプールとキャピラリーとの間に張設された
金属細線の途中２箇所で支持するものであり、 クランパーは、アダプタがヘッドに装填されたときにガ
イドとキャピラリーとの間に張設された金属細線を挟持
するものであり、 ホーンは、前記キャピラリーを支持したままで上下方向
に移動し、前記ヘッドの移動と相俟ってキャピラリーの
金属細線をボンディング位置に位置決めするものであ
り、 ノズルは、金属細線のうちガイドに２箇所で支持された
線分にエアーを吹付けて該金属細線にテンションを付与
するものであり、 前記脱着部は、前記ヘッドからのアダプタの取り外し及
び取付けを無人作業で行うものである ことを特徴とする
ワイヤーボンディング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24268292A JP2833372B2 (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | ワイヤーボンディング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24268292A JP2833372B2 (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | ワイヤーボンディング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0669267A JPH0669267A (ja) | 1994-03-11 |
| JP2833372B2 true JP2833372B2 (ja) | 1998-12-09 |
Family
ID=17092668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24268292A Expired - Lifetime JP2833372B2 (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | ワイヤーボンディング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2833372B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4440521C1 (de) | 1994-11-12 | 1995-11-02 | Rowo Coating Ges Fuer Beschich | Vorrichtung zum Beschichten von Substraten mit einem Materialdampf im Unterdruck oder Vakuum |
| JP7801708B2 (ja) * | 2022-04-21 | 2026-01-19 | 豊田合成株式会社 | ワイヤ描画装置 |
-
1992
- 1992-08-19 JP JP24268292A patent/JP2833372B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0669267A (ja) | 1994-03-11 |
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