JPH01146338A - ワイヤボンディング装置 - Google Patents
ワイヤボンディング装置Info
- Publication number
- JPH01146338A JPH01146338A JP62306305A JP30630587A JPH01146338A JP H01146338 A JPH01146338 A JP H01146338A JP 62306305 A JP62306305 A JP 62306305A JP 30630587 A JP30630587 A JP 30630587A JP H01146338 A JPH01146338 A JP H01146338A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capillary
- bonding
- wire
- linear motor
- load
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
- H10W72/07141—Means for applying energy, e.g. ovens or lasers
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は半導体製造工程において利用されるワイヤボン
ディング装置に関するものである。
ディング装置に関するものである。
従来の技術
一般にワイヤボンディング装置においては、内部にワイ
ヤが挿通されるとともに被ボンディング部にワイヤを圧
接するボンディング位置とその上方の上昇位置との間で
昇降してワイヤをボンディングするキャピラリと、キャ
ピラリがボンディング面に接触したことを検出するボン
ディング面接触検出手段と、キャピラリを半導体装置側
に付勢するように設けられた荷重バネと前記付勢する力
を増強するソレノイドを備えている（第６図参照）。
ヤが挿通されるとともに被ボンディング部にワイヤを圧
接するボンディング位置とその上方の上昇位置との間で
昇降してワイヤをボンディングするキャピラリと、キャ
ピラリがボンディング面に接触したことを検出するボン
ディング面接触検出手段と、キャピラリを半導体装置側
に付勢するように設けられた荷重バネと前記付勢する力
を増強するソレノイドを備えている（第６図参照）。
そして、キャピラリが上昇位置にあってワイヤ先端にポ
ールを形成された状態から、キャピラリを下降させて基
板上の半導体に形成された第１の被ボンディング面にキ
ャピラリが当ると、荷重バネが伸び荷重バネの付勢力が
キャピラリにかかる。
ールを形成された状態から、キャピラリを下降させて基
板上の半導体に形成された第１の被ボンディング面にキ
ャピラリが当ると、荷重バネが伸び荷重バネの付勢力が
キャピラリにかかる。
前記の荷重で第１ポンデイングを行ない、次いでキャピ
ラリを上昇させて基板を相対移動させて後、再びキャピ
ラリを下降させて基板上の第２の被ボンディング部にキ
ャピラリが当ると荷重バネの伸びとソレノイドの電磁力
との合力の付勢力がキャピラリにかかる。前記の荷重で
第２ボンディングを行ない、その後キャピラリを適当距
離上昇させた後、ワイヤをクランパで挾んでキャピラリ
と共に上昇させてワイヤを第２ボンディング部で切断し
、次にキャピラリを上昇位置まで上昇させてワイヤ先端
と電気トーチとの間でスパークを生じさせてワイヤ先端
にポールを形成するという一連の動作を繰返すことによ
り順次ワイヤボンディングを行っている。
ラリを上昇させて基板を相対移動させて後、再びキャピ
ラリを下降させて基板上の第２の被ボンディング部にキ
ャピラリが当ると荷重バネの伸びとソレノイドの電磁力
との合力の付勢力がキャピラリにかかる。前記の荷重で
第２ボンディングを行ない、その後キャピラリを適当距
離上昇させた後、ワイヤをクランパで挾んでキャピラリ
と共に上昇させてワイヤを第２ボンディング部で切断し
、次にキャピラリを上昇位置まで上昇させてワイヤ先端
と電気トーチとの間でスパークを生じさせてワイヤ先端
にポールを形成するという一連の動作を繰返すことによ
り順次ワイヤボンディングを行っている。
発明が解決しようとする問題点
従来は上記のように第１．第２ワイヤボンディングのた
めの圧接荷重をバネ力とソレノイドの電磁力によって設
定している。第２図に示すように第１ボンディングでは
、キャピラリが基板に当ってからＢＤｌだけ下降しこの
ときのバネ力が第１ボンディングの圧接荷重に、第２ボ
ンディングではキャピラリが基板に当ってからＢＤ２だ
け下降しこのときのバネ力とソレノイド電磁力の合力が
第２ボンディングの圧接荷重になる。
めの圧接荷重をバネ力とソレノイドの電磁力によって設
定している。第２図に示すように第１ボンディングでは
、キャピラリが基板に当ってからＢＤｌだけ下降しこの
ときのバネ力が第１ボンディングの圧接荷重に、第２ボ
ンディングではキャピラリが基板に当ってからＢＤ２だ
け下降しこのときのバネ力とソレノイド電磁力の合力が
第２ボンディングの圧接荷重になる。
例えば一般に基板上の半導体の高さバラツキは±０．１
ｍｍ、基板の厚さバラツキは±０．○Ｅｉ ｍｍである
から第１ボンディング面の高さバラツキは±０．１５．
、第２ボンディング面の高さバラツキは±０．０５ｍｍ
となる。第６図はキャピラリが基板に当った状態から沈
み込み量を変えた時の第１ボンディング、第２ボンディ
ング各々の圧接荷重と沈み込み量の関係を示したもので
ある。第１ボンディングではバネのバネ定数が小さいた
め沈み込み量によらず圧接荷重は一定となる。第２ボン
ディングでは沈み込み量が増加する例したがってソレノ
イドの吸着板が離れ吸着力が低下する。その結果沈み込
み量が増加するとバネ力とソレノイドの電磁力の合力で
ある第２ボンディングの圧接荷重は低下する。
ｍｍ、基板の厚さバラツキは±０．○Ｅｉ ｍｍである
から第１ボンディング面の高さバラツキは±０．１５．
、第２ボンディング面の高さバラツキは±０．０５ｍｍ
となる。第６図はキャピラリが基板に当った状態から沈
み込み量を変えた時の第１ボンディング、第２ボンディ
ング各々の圧接荷重と沈み込み量の関係を示したもので
ある。第１ボンディングではバネのバネ定数が小さいた
め沈み込み量によらず圧接荷重は一定となる。第２ボン
ディングでは沈み込み量が増加する例したがってソレノ
イドの吸着板が離れ吸着力が低下する。その結果沈み込
み量が増加するとバネ力とソレノイドの電磁力の合力で
ある第２ボンディングの圧接荷重は低下する。
よってボンディング面の高さバラツキすなわち沈み込み
量の変動による各々の圧接荷重の変動は第１ボンディン
グは０９．第２ボンディングは±５１となる。特に第２
ボンディングでは圧接荷重が変動することにより良好な
ボンディングの維持が困難であるという問題があった。
量の変動による各々の圧接荷重の変動は第１ボンディン
グは０９．第２ボンディングは±５１となる。特に第２
ボンディングでは圧接荷重が変動することにより良好な
ボンディングの維持が困難であるという問題があった。
本発明は上記従来の問題点に鑑み、被ボンディング部の
高さバラツキによる沈み込み量の変動に左右されず一定
の圧接荷重を付勢することができるワイヤボンディング
装置の提供を目的とする。
高さバラツキによる沈み込み量の変動に左右されず一定
の圧接荷重を付勢することができるワイヤボンディング
装置の提供を目的とする。
問題点を解決するための手段
上記目的を達成するだめに本発明は、内部にワイヤが挿
通されるとともにワイヤを被ボンディング部にボンディ
ングするキャピラリと、このキャピラリをボンディング
位置とワイヤ先端にポールを形成する上昇位置との間で
昇降させるキャピラリ昇降手段と、キャピラリがボンデ
ィング面に接触したことを検出するボンディング面接触
検出手段と、キャピラリを半導体装着側に付勢するよう
に設けられたリニアモータを備えたことを特徴とするも
のである。
通されるとともにワイヤを被ボンディング部にボンディ
ングするキャピラリと、このキャピラリをボンディング
位置とワイヤ先端にポールを形成する上昇位置との間で
昇降させるキャピラリ昇降手段と、キャピラリがボンデ
ィング面に接触したことを検出するボンディング面接触
検出手段と、キャピラリを半導体装着側に付勢するよう
に設けられたリニアモータを備えたことを特徴とするも
のである。
作 用
本発明のワイヤボンディング装置によれば、リニアモー
タで圧接荷重を付勢するので被ボンディング面の高さバ
ラツキによる沈み込み量の変動に左右されず一定の圧接
荷重を付勢することができる。
タで圧接荷重を付勢するので被ボンディング面の高さバ
ラツキによる沈み込み量の変動に左右されず一定の圧接
荷重を付勢することができる。
実施例
以下、本発明の一実施例を第１図、第２図、第３図、第
４図ａ、ｂを参照しながら説明する。
４図ａ、ｂを参照しながら説明する。
第１図において、１は水平面上で互いに直交するＸ方向
とＹ方向に位置決め可能な図示されていないＸ−Ｙテー
ブル上に搭載されたヒートブロックであり、ワイヤボン
ディングすべき半導体装着された基板２を固定支持し加
熱するように構成されている。３はワイヤで、ガイド４
．上部クランプ５及び下部クランプ６を介してキャピラ
リ７に挿通されている。キャピラリ７は超音波ホーン８
の先端部に装着されており、この超音波ホーン８の後端
部は、支持軸９回りに上下揺動可能に支持された揺動腕
１０にて、前記支持軸９と同一軸心回シに揺動可能に支
持されている。又、前記超音波ホーン８の後端からは操
作杆１１が延出され、その遊端部と前記揺動腕１ｏとの
間に、前記超音波ホーン８の先端部を下方に向って付勢
するためのリニアモータ１２が介装されている。尚、前
記超音波ホーン８の後端部の側面には前記揺動腕１゜に
係合して超音波ホーン８の先端部の下方揺動を規制する
ストッパ１３が突設されている。さらに、前記リニアモ
ータ１２は前記超音波ホーン８を上方に揺動させるよう
に収縮も可能に構成され、かつ前記揺動腕１Ｑには前記
ストッパ１３が保合して前記超音波ホーン８の上方への
揺動を規制する保合片１４が突設されている。前記下部
クランプ６は前記揺動腕１ｏから超音波ホーン８の先端
部に向かって延出された延長腕１５に装着されている。
とＹ方向に位置決め可能な図示されていないＸ−Ｙテー
ブル上に搭載されたヒートブロックであり、ワイヤボン
ディングすべき半導体装着された基板２を固定支持し加
熱するように構成されている。３はワイヤで、ガイド４
．上部クランプ５及び下部クランプ６を介してキャピラ
リ７に挿通されている。キャピラリ７は超音波ホーン８
の先端部に装着されており、この超音波ホーン８の後端
部は、支持軸９回りに上下揺動可能に支持された揺動腕
１０にて、前記支持軸９と同一軸心回シに揺動可能に支
持されている。又、前記超音波ホーン８の後端からは操
作杆１１が延出され、その遊端部と前記揺動腕１ｏとの
間に、前記超音波ホーン８の先端部を下方に向って付勢
するためのリニアモータ１２が介装されている。尚、前
記超音波ホーン８の後端部の側面には前記揺動腕１゜に
係合して超音波ホーン８の先端部の下方揺動を規制する
ストッパ１３が突設されている。さらに、前記リニアモ
ータ１２は前記超音波ホーン８を上方に揺動させるよう
に収縮も可能に構成され、かつ前記揺動腕１Ｑには前記
ストッパ１３が保合して前記超音波ホーン８の上方への
揺動を規制する保合片１４が突設されている。前記下部
クランプ６は前記揺動腕１ｏから超音波ホーン８の先端
部に向かって延出された延長腕１５に装着されている。
前記揺動腕１０は、後端部に取り付けられたカムフォロ
ア１６がＡＣサーボモータ１８にて回転駆動可能なリニ
アモーションカム１７に係合シており、ＡＣサーボモー
タ１８の回転角に比例して上下揺動するよみに構成され
ている。１９は前記ワイヤの先端との間でスパークを生
じさせる電気トーチであり、前記キャピラリの直下位置
と側方待機位置との間で往復移動可能なトーチ支持体２
０に装着されている。前記揺動腕１０の上には反射形フ
ォトセンサ２３が取付けられ、操作杆１１の上にはセン
サの反射板２４が取付けられている。
ア１６がＡＣサーボモータ１８にて回転駆動可能なリニ
アモーションカム１７に係合シており、ＡＣサーボモー
タ１８の回転角に比例して上下揺動するよみに構成され
ている。１９は前記ワイヤの先端との間でスパークを生
じさせる電気トーチであり、前記キャピラリの直下位置
と側方待機位置との間で往復移動可能なトーチ支持体２
０に装着されている。前記揺動腕１０の上には反射形フ
ォトセンサ２３が取付けられ、操作杆１１の上にはセン
サの反射板２４が取付けられている。
以上の構成において、第２図に示すように、第１ボンデ
ィング時の沈み込み量ＢＤ１と圧接荷重Ｗ１ 、第２ボ
ンディング時の沈み込み量ＢＤ２と圧接荷重Ｗ２及び、
他の数値が設定されている。
ィング時の沈み込み量ＢＤ１と圧接荷重Ｗ１ 、第２ボ
ンディング時の沈み込み量ＢＤ２と圧接荷重Ｗ２及び、
他の数値が設定されている。
キャピラリ７が基板２に接触しさらにわずかに沈み込む
と操作杆１１は揺動腕１ｏに対し−〔下方向に動き操作
杆１１上の反射板２４も下方向に動く。
と操作杆１１は揺動腕１ｏに対し−〔下方向に動き操作
杆１１上の反射板２４も下方向に動く。
するとフォトセンサ２３に反射光が戻って来なくなる。
反射光が戻って来なくなることによりボンディング而に
接触したことを検出し、さらに前記設定した量だけ沈み
込む。一方、リニアモータは磁界中のコイルの巻線長と
流れる電流が一定であれば推力は一定となる。第４図に
本装置のリニアモーター動作を示す。第４図ａはキャピ
ラリが基板に当った時、第４図すはある量だけ沈み込ん
だ時の状態であシ各々の場合磁界中のコイルの巻線長は
一定であ電流れる電流は鵞設定によシ一定であるからリ
ニアモータの推力すなわち圧接荷重は、沈み込み量にか
かわらず一定となる。第３図は沈み込み量とリニアモー
タによる圧接荷重の関係を示したものである。
接触したことを検出し、さらに前記設定した量だけ沈み
込む。一方、リニアモータは磁界中のコイルの巻線長と
流れる電流が一定であれば推力は一定となる。第４図に
本装置のリニアモーター動作を示す。第４図ａはキャピ
ラリが基板に当った時、第４図すはある量だけ沈み込ん
だ時の状態であシ各々の場合磁界中のコイルの巻線長は
一定であ電流れる電流は鵞設定によシ一定であるからリ
ニアモータの推力すなわち圧接荷重は、沈み込み量にか
かわらず一定となる。第３図は沈み込み量とリニアモー
タによる圧接荷重の関係を示したものである。
また第２図において原点位置０点からＡ点及びＢ点から
０点の間はリニアモータの推力を圧接荷重よシも大きく
して超音波ホーンを保持しながら高速降下し、Ａ点及び
０点でリニアモータの推力を各々設定された圧接荷重に
なるように変化させてワイヤボンディングを行なう。
０点の間はリニアモータの推力を圧接荷重よシも大きく
して超音波ホーンを保持しながら高速降下し、Ａ点及び
０点でリニアモータの推力を各々設定された圧接荷重に
なるように変化させてワイヤボンディングを行なう。
以上のような設定の下で、従来例で説明したと同様の周
知の工程によって順次ワイヤボンディングを行なう。基
板が変わる毎に第１．第２ボンディング面の高さは、各
々十〇６１５ｍｍ１±０．０５ ｍｍの範囲で変動する
。しかし、第３図から第１．第２ボンディング時の圧接
荷重Ｗ１．Ｗ２は変動しないので圧接荷重一定でワイヤ
ボンディングを行なうことができる。
知の工程によって順次ワイヤボンディングを行なう。基
板が変わる毎に第１．第２ボンディング面の高さは、各
々十〇６１５ｍｍ１±０．０５ ｍｍの範囲で変動する
。しかし、第３図から第１．第２ボンディング時の圧接
荷重Ｗ１．Ｗ２は変動しないので圧接荷重一定でワイヤ
ボンディングを行なうことができる。
発明の効果
本発明のワイヤボンディング装置によれば、ボンディン
グ時の圧接荷重をリニアモータによって付勢することに
より、任意の圧接荷重を得るとともに被ボンディング部
の高さバラツキに左右されず一定の圧接荷重を付勢する
ことができ良好なボンディングを維持することができる
という効果が得られ、また高速降下時は超音波ホーンを
保持することによりワイヤボンディングを高速で安定し
て行なうことができるという効果もある。
グ時の圧接荷重をリニアモータによって付勢することに
より、任意の圧接荷重を得るとともに被ボンディング部
の高さバラツキに左右されず一定の圧接荷重を付勢する
ことができ良好なボンディングを維持することができる
という効果が得られ、また高速降下時は超音波ホーンを
保持することによりワイヤボンディングを高速で安定し
て行なうことができるという効果もある。
第１図は本発明の一実施例の要部の概略構成を示す斜視
図、第２図はキャピラリの昇降動作のタイムチャート、
第３図はリニアモータによる圧接荷重と沈み込み量との
関係を示す図、第４図ａ。 ｂは本発明の一実施例のリニアモータの動作説明図、第
５図は従来例の要部の概略構成を示す斜視図、第６図は
従来例のバネとソレノイドによる圧接荷重と沈み込み量
との関係を示す図である。 ２・・・・・・基板、３・・・・・・ワイヤ、７・・・
・・・キャピラリ、８・・・・・超音波ホーン、１ｏ・
・・・・・揺動腕、１１・・・・・・操作杆、１２・・
・・・・リニアモータ、２３・・・・・・フォトセンサ
、２４・・・・・・反射板。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名２−
Ｊ瓶 Ｊ−−−フイγ １０−、）！をｂハ応 １トー−Ｊｉ伜与午 ｆ７ １２−９＝ア
、。 第 ３ 図 ：／ｌ１ｔｌ″行Ａ ｉｔ ｔ （ｍｍ〕第 ４ 図 第５図
図、第２図はキャピラリの昇降動作のタイムチャート、
第３図はリニアモータによる圧接荷重と沈み込み量との
関係を示す図、第４図ａ。 ｂは本発明の一実施例のリニアモータの動作説明図、第
５図は従来例の要部の概略構成を示す斜視図、第６図は
従来例のバネとソレノイドによる圧接荷重と沈み込み量
との関係を示す図である。 ２・・・・・・基板、３・・・・・・ワイヤ、７・・・
・・・キャピラリ、８・・・・・超音波ホーン、１ｏ・
・・・・・揺動腕、１１・・・・・・操作杆、１２・・
・・・・リニアモータ、２３・・・・・・フォトセンサ
、２４・・・・・・反射板。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名２−
Ｊ瓶 Ｊ−−−フイγ １０−、）！をｂハ応 １トー−Ｊｉ伜与午 ｆ７ １２−９＝ア
、。 第 ３ 図 ：／ｌ１ｔｌ″行Ａ ｉｔ ｔ （ｍｍ〕第 ４ 図 第５図
Claims (2)
- （１）内部にワイヤが挿通されるとともにワイヤを被ボ
ンディング部にボンディングするキャピラリと、このキ
ャピラリをボンディング位置とワイヤ先端にポールを形
成する上昇位置との間で昇降させるキャピラリ昇降手段
と、キャピラリがボンディング面に接触したことを検出
するボンディング面接触検出手段と、キャピラリを半導
体装着側に付勢するように設けられたリニアモータとを
備えたことを特徴とするワイヤボンディング装置。 - （２）リニアモータは前記キャピラリを保持する超音波
ホーンの揺動を保持する構成であ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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62306305A JPH01146338A (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | ワイヤボンディング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62306305A JPH01146338A (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | ワイヤボンディング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01146338A true JPH01146338A (ja) | 1989-06-08 |
Family
ID=17955506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62306305A Pending JPH01146338A (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | ワイヤボンディング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01146338A (ja) |
-
1987
- 1987-12-03 JP JP62306305A patent/JPH01146338A/ja active Pending
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