JPH0141023B2 - - Google Patents
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- JPH0141023B2 JPH0141023B2 JP57093032A JP9303282A JPH0141023B2 JP H0141023 B2 JPH0141023 B2 JP H0141023B2 JP 57093032 A JP57093032 A JP 57093032A JP 9303282 A JP9303282 A JP 9303282A JP H0141023 B2 JPH0141023 B2 JP H0141023B2
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- bonding
- wire
- crushing
- amount
- pressing force
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10W72/531—Shapes of wire connectors
- H10W72/5363—Shapes of wire connectors the connected ends being wedge-shaped
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/756—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink
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- Wire Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ICペレツトとリードの間などにワ
イヤを懸け渡すボンデイング方法及びその装置に
関するものである。
イヤを懸け渡すボンデイング方法及びその装置に
関するものである。
ICチツプのパツドとリードとの間のボンデイ
ングを行なうには、ボンデイング装置のボンデイ
ングアームの先端に設けられたボンデイングツー
ル（例えば金線用のボールボンデイング用のキヤ
ビラリー、或いはアルミニウム線用のステツチボ
ンデイング用のウエツジ）にてワイヤを保持して
対象物であるパツド又はリードの表面に接触せし
めかつボンデイングツールにてワイヤの一部を押
しつぶして、熱圧縮により圧着するか超音波の作
用で溶着せしめる。
ングを行なうには、ボンデイング装置のボンデイ
ングアームの先端に設けられたボンデイングツー
ル（例えば金線用のボールボンデイング用のキヤ
ビラリー、或いはアルミニウム線用のステツチボ
ンデイング用のウエツジ）にてワイヤを保持して
対象物であるパツド又はリードの表面に接触せし
めかつボンデイングツールにてワイヤの一部を押
しつぶして、熱圧縮により圧着するか超音波の作
用で溶着せしめる。
例えば第１図に示す如くキヤビラリー１を用
い、ワイヤ２の先端に形成したボール３をICペ
レツト４のパツド５にボンデイングする場合につ
き説明する。６はパツド５と接続すべきリードで
ある。
い、ワイヤ２の先端に形成したボール３をICペ
レツト４のパツド５にボンデイングする場合につ
き説明する。６はパツド５と接続すべきリードで
ある。
先ず、同図ａの如くパツド５の直上の或る高さ
にキヤビラリー１を位置せしめる。このときワイ
ヤ２の先端にはボール３が形成されている。t0は
キヤビラリー１の下端７から突出した部分のボー
ル３の高さである。次にキヤビラリー１を下降せ
しめて同図ｂの如くボール３をパツド５に接触せ
しめ、さらにキヤビラリー１を押し上げてボール
３をつぶし、同図ｃの如く扁平部８を形成する。
t1は押しつぶし量、t2は扁平部８の厚さである。
この押しつぶし動作によりワイヤ２をパツド５に
固着せしめるに必要な押付力を与え、また、扁平
部８が形成されて電気的接触に十分な接触面積が
確保される。その後キヤビラリー１を上昇及び水
平方向にも移動せしめ、同図ｄの如く、ボンドす
べきリード６の上方に位置せしめ、二点鎖線の如
くキヤビラリー１を下降せしめて下端７によりワ
イヤ２の一部を押しつぶし、扁平部９を形成して
リード６に固定せしめ、ワイヤ２を引いて扁平部
９の端から切断し、その後キヤビラリー１を上昇
せしめて一回のボンデイングを終了する。その後
ワイヤ２の先端にトーチによりボール３を形成
し、第１図の状態に戻り、次のボンデイングを行
なう。t′0はワイヤ２の直径、t′1は押しつぶし量、
t′2は扁平部９の厚さである。
にキヤビラリー１を位置せしめる。このときワイ
ヤ２の先端にはボール３が形成されている。t0は
キヤビラリー１の下端７から突出した部分のボー
ル３の高さである。次にキヤビラリー１を下降せ
しめて同図ｂの如くボール３をパツド５に接触せ
しめ、さらにキヤビラリー１を押し上げてボール
３をつぶし、同図ｃの如く扁平部８を形成する。
t1は押しつぶし量、t2は扁平部８の厚さである。
この押しつぶし動作によりワイヤ２をパツド５に
固着せしめるに必要な押付力を与え、また、扁平
部８が形成されて電気的接触に十分な接触面積が
確保される。その後キヤビラリー１を上昇及び水
平方向にも移動せしめ、同図ｄの如く、ボンドす
べきリード６の上方に位置せしめ、二点鎖線の如
くキヤビラリー１を下降せしめて下端７によりワ
イヤ２の一部を押しつぶし、扁平部９を形成して
リード６に固定せしめ、ワイヤ２を引いて扁平部
９の端から切断し、その後キヤビラリー１を上昇
せしめて一回のボンデイングを終了する。その後
ワイヤ２の先端にトーチによりボール３を形成
し、第１図の状態に戻り、次のボンデイングを行
なう。t′0はワイヤ２の直径、t′1は押しつぶし量、
t′2は扁平部９の厚さである。
以上の如きキヤビラリーボンデイングの他の、
例えばウエツジボンデイング（Al線に用いられ
る）の場合でも、押付力及び接触面積を得るため
にワイヤ２の一部の押しつぶしを行なう。
例えばウエツジボンデイング（Al線に用いられ
る）の場合でも、押付力及び接触面積を得るため
にワイヤ２の一部の押しつぶしを行なう。
何れの場合においても、押付力及び扁平部８の
厚さt2、t′2には適当な好ましい範囲がある。例え
ば押付力が小さ過ぎれば固着に必要な圧力が出
ず、また接触面積が不十分となり、押付力が大き
過ぎるとパツド５、ペレツト４の破損を招くもの
であつた。
厚さt2、t′2には適当な好ましい範囲がある。例え
ば押付力が小さ過ぎれば固着に必要な圧力が出
ず、また接触面積が不十分となり、押付力が大き
過ぎるとパツド５、ペレツト４の破損を招くもの
であつた。
この種のボンデイング装置の従来の例を第２図
に示す。１０は超音波の振動子であり、フレーム
１１上にピン１２により揺動可能に支えられてい
る。１３はホーンであり、先端にキヤビラリー１
が設けられボンデイングアームの作用も有してい
る。振動子１０の他端にはレバー１４が設けら
れ、その端部に設けられたローラ１５がカム１６
と接触するようにバネ１７により反時計方向のモ
ーメントを受けている。１８はワイヤ２のリール
であり、１９はワイヤ２を握持してカツトするた
めのクランプ、２０はボールを引き上げてキヤビ
ラリー１の下端７に接触せしめるためのハーフク
ランプ、２１はボール３（第１図）を作るための
トーチであり、垂直軸２２のまわりに回動し得る
ようになつている。２３は位置検出装置であり、
ペレツト４及び各パツド５（第１図）の標準位置
からのズレを検出する。このズレの検出値に応じ
てフレーム１１又はペレツト４を水平面にＸ又は
Ｙ方向に移動せしめてキヤビラリー１とペレツト
４のパツド５との間の相対位置を調整し整合を行
なう。
に示す。１０は超音波の振動子であり、フレーム
１１上にピン１２により揺動可能に支えられてい
る。１３はホーンであり、先端にキヤビラリー１
が設けられボンデイングアームの作用も有してい
る。振動子１０の他端にはレバー１４が設けら
れ、その端部に設けられたローラ１５がカム１６
と接触するようにバネ１７により反時計方向のモ
ーメントを受けている。１８はワイヤ２のリール
であり、１９はワイヤ２を握持してカツトするた
めのクランプ、２０はボールを引き上げてキヤビ
ラリー１の下端７に接触せしめるためのハーフク
ランプ、２１はボール３（第１図）を作るための
トーチであり、垂直軸２２のまわりに回動し得る
ようになつている。２３は位置検出装置であり、
ペレツト４及び各パツド５（第１図）の標準位置
からのズレを検出する。このズレの検出値に応じ
てフレーム１１又はペレツト４を水平面にＸ又は
Ｙ方向に移動せしめてキヤビラリー１とペレツト
４のパツド５との間の相対位置を調整し整合を行
なう。
このような従来のものにおいては、キヤビラリ
ー１の昇降運動はカム１６の形状によつて決めら
れ、異なる種類のペレツト４に対応する異なる昇
降パターンに対してそれぞれカムを用意して交換
せねばならず、また、ペレツト４の厚さ、ボール
３の直径、ワイヤ２の直径などの寸法に誤差があ
つてもそれに応じられず、適正な押付力及び接触
面積が得られない欠点があつた。
ー１の昇降運動はカム１６の形状によつて決めら
れ、異なる種類のペレツト４に対応する異なる昇
降パターンに対してそれぞれカムを用意して交換
せねばならず、また、ペレツト４の厚さ、ボール
３の直径、ワイヤ２の直径などの寸法に誤差があ
つてもそれに応じられず、適正な押付力及び接触
面積が得られない欠点があつた。
また、カム１６を用いる代りに、エンコーダを
設けたモータにより駆動されるネジ軸を用いてボ
ンデイングアームを昇降せしめるものもあるが、
キヤビラリー１がパツド５に接触した後の昇降フ
レームのオーバーラン下降量を規制するだけで、
その後ボンデイングアームを付勢するバネ（例え
ばバネ１７の如き）により押しつぶされる量につ
いては何も規制されていないので押付力の過不
足、接触面積の過不足を生ずるおそれのあるもの
であつた。
設けたモータにより駆動されるネジ軸を用いてボ
ンデイングアームを昇降せしめるものもあるが、
キヤビラリー１がパツド５に接触した後の昇降フ
レームのオーバーラン下降量を規制するだけで、
その後ボンデイングアームを付勢するバネ（例え
ばバネ１７の如き）により押しつぶされる量につ
いては何も規制されていないので押付力の過不
足、接触面積の過不足を生ずるおそれのあるもの
であつた。
また、ボール３の大きさが過小である場合に適
切なボンデイングができないが、この異常が発見
されず、不良ボンデイングを行なう欠点があつ
た。
切なボンデイングができないが、この異常が発見
されず、不良ボンデイングを行なう欠点があつ
た。
発明者らは、これらの欠点を改良するために研
究を重ね、押付力、接触面積などが、押しつぶし
量に関係することに着目し、本発明をなすに至つ
たものである。
究を重ね、押付力、接触面積などが、押しつぶし
量に関係することに着目し、本発明をなすに至つ
たものである。
本発明は、ワイヤ直径、ボール直径などの寸法
誤差による影響も少なく、ペレツトの種類、ワイ
ヤの種類が異なつても調整が容易であり、確実
に、信頼性の高いボンデイングを行なうことがで
きるボンデイング方法及びその装置を提供するこ
とを目的とするものである。
誤差による影響も少なく、ペレツトの種類、ワイ
ヤの種類が異なつても調整が容易であり、確実
に、信頼性の高いボンデイングを行なうことがで
きるボンデイング方法及びその装置を提供するこ
とを目的とするものである。
さらに本発明は、この押しつぶし量検出を利用
して、ボール又はワイヤ径の過小を発見して不良
ボンデイングを防止することができるボンデイン
グ方法及びその装置を提供することを第２の目的
とするものである。
して、ボール又はワイヤ径の過小を発見して不良
ボンデイングを防止することができるボンデイン
グ方法及びその装置を提供することを第２の目的
とするものである。
本発明は、昇降可能な昇降フレームに、水平軸
のまわりに回動可能に支えられたボンデイングア
ームの先端に設けたボンデイングツールの下端に
て、ワイヤの一部を押しつぶしてワイヤを対象物
にボンドするボンデイング方法において；前記ボ
ンデイングツールに対し下方に向かう押圧力を与
えておき；前記昇降フレームを下降せしめ、前記
ワイヤの一部が対象物に接触した後、なお前記押
圧力に逆らいながら下降を続け、前記接触時点か
ら所定距離を経た後に下降を停止し、前記押圧力
により前記ワイヤの一部を押しつぶしながらその
押しつぶし量を検出し、所定押しつぶし量に達し
たときに押しつぶし動作を停止せしめることを特
徴とするボンデイング方法及びその装置である。
のまわりに回動可能に支えられたボンデイングア
ームの先端に設けたボンデイングツールの下端に
て、ワイヤの一部を押しつぶしてワイヤを対象物
にボンドするボンデイング方法において；前記ボ
ンデイングツールに対し下方に向かう押圧力を与
えておき；前記昇降フレームを下降せしめ、前記
ワイヤの一部が対象物に接触した後、なお前記押
圧力に逆らいながら下降を続け、前記接触時点か
ら所定距離を経た後に下降を停止し、前記押圧力
により前記ワイヤの一部を押しつぶしながらその
押しつぶし量を検出し、所定押しつぶし量に達し
たときに押しつぶし動作を停止せしめることを特
徴とするボンデイング方法及びその装置である。
本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第３図において、昇降フレーム２４は、フレー
ム１１の昇降ガイド２５に沿つて昇降可能に保持
されており、昇降フレーム２４に一体に形成され
ているメネジ部２６がネジ軸２７に螺合してお
り、パルスモータ２８又はエンコーダを用いたモ
ータにより昇降駆動されるようになつている。昇
降フレーム２４には水平軸であるピン２９により
回動可能に支えられた揺動フレーム３０に超音波
の振動子１０が固定され、ボンデイングアームの
作用をするホーン１３の先端にボンデイングツー
ルであるキヤピラリー１が設けられている。３１
は昇降フレーム２４に固定された板バネであり、
偏心ピン３２を介して、揺動フレーム３０に常に
反時計方向のモーメントを与え、押圧力付加機構
としてキヤピラリー１に下方向きの押圧力を与え
ている。偏心ピン３２の偏心を調節することによ
り板バネ３１の力を調節することができる。３３
は電磁石にて構成されたストツパーであり、昇降
フレーム２４に相対的なキヤピラリー１の最低位
置を定める。
ム１１の昇降ガイド２５に沿つて昇降可能に保持
されており、昇降フレーム２４に一体に形成され
ているメネジ部２６がネジ軸２７に螺合してお
り、パルスモータ２８又はエンコーダを用いたモ
ータにより昇降駆動されるようになつている。昇
降フレーム２４には水平軸であるピン２９により
回動可能に支えられた揺動フレーム３０に超音波
の振動子１０が固定され、ボンデイングアームの
作用をするホーン１３の先端にボンデイングツー
ルであるキヤピラリー１が設けられている。３１
は昇降フレーム２４に固定された板バネであり、
偏心ピン３２を介して、揺動フレーム３０に常に
反時計方向のモーメントを与え、押圧力付加機構
としてキヤピラリー１に下方向きの押圧力を与え
ている。偏心ピン３２の偏心を調節することによ
り板バネ３１の力を調節することができる。３３
は電磁石にて構成されたストツパーであり、昇降
フレーム２４に相対的なキヤピラリー１の最低位
置を定める。
３４はマグネセンサであり、揺動フレーム３０
に取り付けられたレバー３５に設けられた永久磁
石のチツプ３６との相対距離に、即ち、マグネセ
ンサ３４の中心に対するチツプ３６の中心のズレ
量ｌに応じた出力信号を制御機構３７に送るよう
になつている。即ち、キヤピラリー１の昇降方向
の変位に応じた出力信号が制御機構３７に送ら
れ、昇降フレーム２４に相対的なキヤピラリー１
の上下方向変位を検出する変位検出機構として作
用する。
に取り付けられたレバー３５に設けられた永久磁
石のチツプ３６との相対距離に、即ち、マグネセ
ンサ３４の中心に対するチツプ３６の中心のズレ
量ｌに応じた出力信号を制御機構３７に送るよう
になつている。即ち、キヤピラリー１の昇降方向
の変位に応じた出力信号が制御機構３７に送ら
れ、昇降フレーム２４に相対的なキヤピラリー１
の上下方向変位を検出する変位検出機構として作
用する。
しかして、揺動フレーム３０がストツパー３３
に当接している位置、即ちキヤピラリー１が昇降
フレーム２４に対して最低位置にあるときにズレ
量ｌはゼロではなく或る正の値l0にしておく。即
ち、その位置にて正の出力信号が出力されている
ようにしておく。
に当接している位置、即ちキヤピラリー１が昇降
フレーム２４に対して最低位置にあるときにズレ
量ｌはゼロではなく或る正の値l0にしておく。即
ち、その位置にて正の出力信号が出力されている
ようにしておく。
３８，３９はそれぞれクランプ１９、ハーフク
ランプを操作するカムであり、それぞれパルスモ
ータで駆動される。
ランプを操作するカムであり、それぞれパルスモ
ータで駆動される。
作用につき第４図、第５図を併せ参照して説明
する。
する。
第４図は模型的な説明図であり、ボール３の大
きさが誇張されて示されている。先ず、当初の状
態として第４図ａの如くキヤピラリー１がペレツ
ト４上の、ボンデイング対象のパツド５の直上の
ｈの高さにあるとする。第５図においてＡは時間
軸であり、上記の第４図ａの時点はT1にて示さ
れる。Ｂは、昇降フレーム２４の昇降ガイド２５
に対する昇降変位を示し、T1にては０である。
点線B′は、昇降ガイド２５に対するキヤピラリ
ー１の昇降変位を示す。Ｃはマグネセンサ３４に
対するチツプ３６の相対的なズレを示し、T1に
てはl0である。Ｄはキヤピラリー１の下端７から
突出している部分のボール３の高さｔであり、押
しつぶされる前はt0、押しつぶされた後（押しつ
ぶし量＝t2）は扁平部８の厚さt2を示す。その間
は、押しつぶし量をｅとするとｔ＝t0−ｅなる量
を示す。T1にてはt0であり、押しつぶし量はｅ＝
０である。Ｅは板バネ３１の撓みであるがS0なる
イニシヤルセツトが与えられている。T1にては
イニシヤルセツトのままS0である。Ｆはキヤピラ
リー１の水平方向移動のための通電を示し、T1
にてはOFFである。Ｇは、電磁石であるストツ
パー３３の励磁を示し、T1に至るまではOFFで
ある。
きさが誇張されて示されている。先ず、当初の状
態として第４図ａの如くキヤピラリー１がペレツ
ト４上の、ボンデイング対象のパツド５の直上の
ｈの高さにあるとする。第５図においてＡは時間
軸であり、上記の第４図ａの時点はT1にて示さ
れる。Ｂは、昇降フレーム２４の昇降ガイド２５
に対する昇降変位を示し、T1にては０である。
点線B′は、昇降ガイド２５に対するキヤピラリ
ー１の昇降変位を示す。Ｃはマグネセンサ３４に
対するチツプ３６の相対的なズレを示し、T1に
てはl0である。Ｄはキヤピラリー１の下端７から
突出している部分のボール３の高さｔであり、押
しつぶされる前はt0、押しつぶされた後（押しつ
ぶし量＝t2）は扁平部８の厚さt2を示す。その間
は、押しつぶし量をｅとするとｔ＝t0−ｅなる量
を示す。T1にてはt0であり、押しつぶし量はｅ＝
０である。Ｅは板バネ３１の撓みであるがS0なる
イニシヤルセツトが与えられている。T1にては
イニシヤルセツトのままS0である。Ｆはキヤピラ
リー１の水平方向移動のための通電を示し、T1
にてはOFFである。Ｇは、電磁石であるストツ
パー３３の励磁を示し、T1に至るまではOFFで
ある。
次にパルスモータ２８を駆動して昇降フレーム
２４を下降せしめる。当初は高速下降を行ない、
ボール３の下端がパツド５上に近接したとき（例
えば0.2mm程度）低速に切替える。この切換時点
をT2とし、この時の下降変位Ｚを、下方に向け
て測つてＺ＝Z1と有する。最高不降を行なつてい
る間、ホーン１３が揺動してキヤピラリー１が徒
らに振動しないよう第５図Ｇに示す如く、ストツ
パー３３を励磁して吸着して振張を防ぐ。
２４を下降せしめる。当初は高速下降を行ない、
ボール３の下端がパツド５上に近接したとき（例
えば0.2mm程度）低速に切替える。この切換時点
をT2とし、この時の下降変位Ｚを、下方に向け
て測つてＺ＝Z1と有する。最高不降を行なつてい
る間、ホーン１３が揺動してキヤピラリー１が徒
らに振動しないよう第５図Ｇに示す如く、ストツ
パー３３を励磁して吸着して振張を防ぐ。
次いで下降速度を低速としてさらに下降してボ
ール３の下端が第４図ｂの如くパツド５に接触し
た時点をT3とする。このときの下降変位をＺ＝
Z0とすればZ0＝ｈ−t0である。この接触時点か
ら、スクラブ式熱圧着方式においてはスクラブを
開始し、超音波方式においては超音波付加を関始
する。
ール３の下端が第４図ｂの如くパツド５に接触し
た時点をT3とする。このときの下降変位をＺ＝
Z0とすればZ0＝ｈ−t0である。この接触時点か
ら、スクラブ式熱圧着方式においてはスクラブを
開始し、超音波方式においては超音波付加を関始
する。
さらに下降を続ければ、ボール３は既にパツド
５接触しているので、キヤピラリー１は下降せず
点線B′の如く同じ高さに止まるが、昇降フレー
ム２４は実線Ｂの如く下降を続ける。そしてチツ
プ３６のズレｌは次第に増大し、それに応じて出
力信号も増大する。この増大開始時点にて接触時
点T3を検出し、パルスモータ２８のパルス数の
カウントを開始し、カウント数により時点T3以
降の下降変位量を知る。
５接触しているので、キヤピラリー１は下降せず
点線B′の如く同じ高さに止まるが、昇降フレー
ム２４は実線Ｂの如く下降を続ける。そしてチツ
プ３６のズレｌは次第に増大し、それに応じて出
力信号も増大する。この増大開始時点にて接触時
点T3を検出し、パルスモータ２８のパルス数の
カウントを開始し、カウント数により時点T3以
降の下降変位量を知る。
次に、接触時点T3から所定の下降距離ZLだけ
下がつた変位量Z3（即ちZ3＝Z0＋ZL）に達したこ
とを、これに対応する設定パルス数をカウントす
ることにより検出し昇降フレーム２４の下降を停
止する。
下がつた変位量Z3（即ちZ3＝Z0＋ZL）に達したこ
とを、これに対応する設定パルス数をカウントす
ることにより検出し昇降フレーム２４の下降を停
止する。
即ち、カウント起算時点を検出する変位検出機
構と、パルスカウンタ及び停止パルス数設定機構
制御機構３７などにより停止距離設定機構が形成
される。
構と、パルスカウンタ及び停止パルス数設定機構
制御機構３７などにより停止距離設定機構が形成
される。
この停止時点をT5とする。このとき板バネ３
１は最大撓みS2となる。見かけの撓みはS2−S0で
ある。接触時点T3以降の降下量ZLは、これに対
応するカウンターの設定パルス数により決められ
るが、ワイヤ２の材質、ボール３の大きさ、押し
つぶし量ｅの設定量、押付力の好ましい値などを
考慮して選択される。ズレ量はｌ＝l2となる。
１は最大撓みS2となる。見かけの撓みはS2−S0で
ある。接触時点T3以降の降下量ZLは、これに対
応するカウンターの設定パルス数により決められ
るが、ワイヤ２の材質、ボール３の大きさ、押し
つぶし量ｅの設定量、押付力の好ましい値などを
考慮して選択される。ズレ量はｌ＝l2となる。
ここで、昇降フレーム２４は停止するが、板バ
ネ３１の復元力によりボール３が押しつぶされ
る。第５図Ｄにて押しつぶされ量ｅはｔ＝t0の水
平線と実線Ｄとの距離にて示される。また、ボー
ル３が押しつぶされるに従つてズレ量ｌは再び減
少するが、ズレ量の最大値l2からの減少値である
戻りズレ量Ｌは第５図Ｃにてｌ＝l2の水平線と実
線Ｃとの距離にて示される。しかして、この戻り
ズレ量Ｌは、押しつぶし量ｅと比例するので、戻
りズレ量Ｌを出力信号に基づいて検出すれば押し
つぶし量ｅを知ることができる。板バネ３１の撓
みＳは再び減少する。
ネ３１の復元力によりボール３が押しつぶされ
る。第５図Ｄにて押しつぶされ量ｅはｔ＝t0の水
平線と実線Ｄとの距離にて示される。また、ボー
ル３が押しつぶされるに従つてズレ量ｌは再び減
少するが、ズレ量の最大値l2からの減少値である
戻りズレ量Ｌは第５図Ｃにてｌ＝l2の水平線と実
線Ｃとの距離にて示される。しかして、この戻り
ズレ量Ｌは、押しつぶし量ｅと比例するので、戻
りズレ量Ｌを出力信号に基づいて検出すれば押し
つぶし量ｅを知ることができる。板バネ３１の撓
みＳは再び減少する。
しかして第４図ｄの如く押しつぶし量ｅが所定
の押しつぶし量t1（第１図参照）に達したことを
戻りズレ量Ｌの設定値L1にて検出し、押しつぶ
し動作を停止するために、スクラブの停止、又は
超音波付加の停止或いは昇降フレーム２４の高速
上昇を行なう。戻りズレ量Ｌが設定値L0に達し
た時点をT6とする。この時のズレ量はｌ＝l1（即
ちl1＝l3−L1）、板バネ３１の撓み量はＳ＝S1とす
る。
の押しつぶし量t1（第１図参照）に達したことを
戻りズレ量Ｌの設定値L1にて検出し、押しつぶ
し動作を停止するために、スクラブの停止、又は
超音波付加の停止或いは昇降フレーム２４の高速
上昇を行なう。戻りズレ量Ｌが設定値L0に達し
た時点をT6とする。この時のズレ量はｌ＝l1（即
ちl1＝l3−L1）、板バネ３１の撓み量はＳ＝S1とす
る。
時点T6にて押しつぶし量は所定の設定値t1に達
し、適切な押付力及び接触面積によりボンデイン
グが完了する。
し、適切な押付力及び接触面積によりボンデイン
グが完了する。
このように変位検出機構及び戻りズレ量設定機
構、制御機構３７などにより押しつぶし量設定機
構が形成される。
構、制御機構３７などにより押しつぶし量設定機
構が形成される。
この好ましい押しつぶし量ｅの設定値t1は、ワ
イヤ２の材質、ボール３の大きさ、押付力の好ま
しい値、接触面積の好ましい値、などに応じて選
定される。
イヤ２の材質、ボール３の大きさ、押付力の好ま
しい値、接触面積の好ましい値、などに応じて選
定される。
高速上昇開始と共にストツパー３３を励磁し
て、キヤピラリー１の振動を防ぐ。上昇途中で時
点T7でキヤピラリー１の下端７がボール３（扁
平部８）の上端を離れ、ズレ量ｌはl0に戻り板バ
ネ３１の撓み量ＳはS0に戻る。なおも高速上昇を
続け、適当な時点で水平移動を開始し、第４図ｅ
の状態となる。この時点をT8とする。
て、キヤピラリー１の振動を防ぐ。上昇途中で時
点T7でキヤピラリー１の下端７がボール３（扁
平部８）の上端を離れ、ズレ量ｌはl0に戻り板バ
ネ３１の撓み量ＳはS0に戻る。なおも高速上昇を
続け、適当な時点で水平移動を開始し、第４図ｅ
の状態となる。この時点をT8とする。
その後水平移動を続けながら昇降フレーム２４
を再び下降せしめ、リード６のボンデイングすべ
き位置の直上付近に達したT9時点付近で低速下
降に切替え、その後は以上述べたボール３の押し
つぶし過程と同様な過程でリード６の一部を押し
つぶしながらボンデイングを行なう。この場合の
好ましい押しつぶし量t′1（第１図参照）はワイヤ
２の直径、必要な押付力、必要な接触面積などよ
り決められる。
を再び下降せしめ、リード６のボンデイングすべ
き位置の直上付近に達したT9時点付近で低速下
降に切替え、その後は以上述べたボール３の押し
つぶし過程と同様な過程でリード６の一部を押し
つぶしながらボンデイングを行なう。この場合の
好ましい押しつぶし量t′1（第１図参照）はワイヤ
２の直径、必要な押付力、必要な接触面積などよ
り決められる。
ボンデイング終了後、クランプ１９の上方移動
によりワイヤ２をボンデイング点の端から切断
し、キヤピラリー１を上昇せしめ、クランプ１９
の動作によりキヤピラリー１の下端７よりワイヤ
２を所定長突出せしめた状態でキヤピラリー１を
次のパツドの直上に位置せしめトーチ２１にてボ
ール３を形成せしめる。ボール３はパツドの直上
に至る前に形成してもよい。
によりワイヤ２をボンデイング点の端から切断
し、キヤピラリー１を上昇せしめ、クランプ１９
の動作によりキヤピラリー１の下端７よりワイヤ
２を所定長突出せしめた状態でキヤピラリー１を
次のパツドの直上に位置せしめトーチ２１にてボ
ール３を形成せしめる。ボール３はパツドの直上
に至る前に形成してもよい。
キヤピラリー１を所定のパツドの直上及び所定
のリードの直上に移動せしめるのに、フレーム１
１或いはペレツト４の何れか一方をXYテーブル
に載せて水平面内のＸ又はＹ方向の相対的運動を
行なわしめればよい。
のリードの直上に移動せしめるのに、フレーム１
１或いはペレツト４の何れか一方をXYテーブル
に載せて水平面内のＸ又はＹ方向の相対的運動を
行なわしめればよい。
制御機構３７には次の如き異常検出機構が含ま
れている。即ち、昇降フレーム２４が下降してボ
ール３の下端がパツド５に接触した時点でスター
トするタイマーを備え、正常な状態のボール３及
び昇降フレーム２４のストロークに対し、適正な
押しつぶし量を与えるに十分な押しつぶし時間を
設定し、この所定の押しつぶし時間が経過しても
マグネセンサ３４による変位検出機構によつて検
出されたワイヤ押しつぶし量が所定の押しつぶし
量に達していない時に異常信号を発するようにし
て、この異常信号によりボンデイング動作を停止
するようにする。
れている。即ち、昇降フレーム２４が下降してボ
ール３の下端がパツド５に接触した時点でスター
トするタイマーを備え、正常な状態のボール３及
び昇降フレーム２４のストロークに対し、適正な
押しつぶし量を与えるに十分な押しつぶし時間を
設定し、この所定の押しつぶし時間が経過しても
マグネセンサ３４による変位検出機構によつて検
出されたワイヤ押しつぶし量が所定の押しつぶし
量に達していない時に異常信号を発するようにし
て、この異常信号によりボンデイング動作を停止
するようにする。
本実施例は以上の如く構成され作用するので、
ボール３又はワイヤ２の一部の押しつぶし量ｅ
を、押しつぶし量設定機構により規制することが
できるので、ワイヤ径、ボール径などの誤差に影
響されずに最適の押しつぶし量を得ることがで
き、押付力及び接触面積を好ましい範囲として、
良好な、信頼性のあるボンデイングを行なうこと
ができる。また、ペレツト４、リード６、ワイヤ
２が変つて作業条件が変つても、それに応じて最
適の押しつぶし量t1を設定することが容易に行な
え、作業性のよいボンデイングを行なうことがで
きる。
ボール３又はワイヤ２の一部の押しつぶし量ｅ
を、押しつぶし量設定機構により規制することが
できるので、ワイヤ径、ボール径などの誤差に影
響されずに最適の押しつぶし量を得ることがで
き、押付力及び接触面積を好ましい範囲として、
良好な、信頼性のあるボンデイングを行なうこと
ができる。また、ペレツト４、リード６、ワイヤ
２が変つて作業条件が変つても、それに応じて最
適の押しつぶし量t1を設定することが容易に行な
え、作業性のよいボンデイングを行なうことがで
きる。
偏心ピン３２の偏心を調節することにより、最
適の板バネ３１の力を選択することができる。
適の板バネ３１の力を選択することができる。
さらに、前述の如き異常検出機構が備えられて
いるので、ボール３の寸法が過小であつた場合
に、所定の押しつぶし量に達する前に押しつぶし
作業が停止してしまうので、タイマーが所定の設
定時点に達しても、押しつぶし量検出値が所定の
押しつぶし量に達しない。この場合異常検出機構
が異常信号によりボンデイング動作を停止する。
これによりボール３が過小寸法であることを検知
し、ボール３の接触面積の不足による導通不良
や、はくりを未然に防止することができる。
いるので、ボール３の寸法が過小であつた場合
に、所定の押しつぶし量に達する前に押しつぶし
作業が停止してしまうので、タイマーが所定の設
定時点に達しても、押しつぶし量検出値が所定の
押しつぶし量に達しない。この場合異常検出機構
が異常信号によりボンデイング動作を停止する。
これによりボール３が過小寸法であることを検知
し、ボール３の接触面積の不足による導通不良
や、はくりを未然に防止することができる。
接触時点T3から最低位置Ｚ＝Z2までに達する
時間が押しつぶしの変形速度に比べて極めて短い
場合は、以上の説明の如く時点T5から押しつぶ
しが開始されると見なされるが、T3とT4の間の
時点、例えばT4から押しつぶしが開始される場
合には、キヤピラリー１は、第５図Ｂの点線
B′の代りに二点鎖線B″の如く変位する。そのと
きチツプ３６の動きは第５図Ｃの二点鎖線C′の如
くなる。そして戻りズレ量に相当するL′は、T4
とT5との間では実線Ｃと二点鎖線C′との間の距
離、T5とT6との間ではｌ＝l2の水平線と二点鎖
線C′との間の距離となる。押しつぶし量ｅに相当
するe′は第５図Ｄにおいてｔ＝t0の水平線と二点
鎖線D′との間の距離となる。板バネ３１の撓み
は第５図Ｅの実線Ｅの代りに二点鎖線E′となる。
時間が押しつぶしの変形速度に比べて極めて短い
場合は、以上の説明の如く時点T5から押しつぶ
しが開始されると見なされるが、T3とT4の間の
時点、例えばT4から押しつぶしが開始される場
合には、キヤピラリー１は、第５図Ｂの点線
B′の代りに二点鎖線B″の如く変位する。そのと
きチツプ３６の動きは第５図Ｃの二点鎖線C′の如
くなる。そして戻りズレ量に相当するL′は、T4
とT5との間では実線Ｃと二点鎖線C′との間の距
離、T5とT6との間ではｌ＝l2の水平線と二点鎖
線C′との間の距離となる。押しつぶし量ｅに相当
するe′は第５図Ｄにおいてｔ＝t0の水平線と二点
鎖線D′との間の距離となる。板バネ３１の撓み
は第５図Ｅの実線Ｅの代りに二点鎖線E′となる。
押しつぶし量e′に相当する戻しズレ量L′は、ズ
レ量ｌが最大のl2まで達しないので実測の検出値
のみからでは求めることはできない。従つて停止
距離設定値ZLから幾何学的な演算によりl2を求
め、l2から二点鎖線C′の検出値を差引いて求めれ
ばよく、そのL′が戻しズレ量設定値L′に達したと
きに押しつぶし量e′が押しつぶし量設定値t1に達
したことを知るようにすればよい。
レ量ｌが最大のl2まで達しないので実測の検出値
のみからでは求めることはできない。従つて停止
距離設定値ZLから幾何学的な演算によりl2を求
め、l2から二点鎖線C′の検出値を差引いて求めれ
ばよく、そのL′が戻しズレ量設定値L′に達したと
きに押しつぶし量e′が押しつぶし量設定値t1に達
したことを知るようにすればよい。
以上はキヤピラリーボンデイングの例を示した
が、ウエツジボンデイングにおいても同様であ
る。
が、ウエツジボンデイングにおいても同様であ
る。
押圧力付加機構としては、板バネ３１に限ら
ず、変位に応じて押圧力が変化する機構ならよ
い。例えばムービングコイルを用いて変位に応じ
た押圧力を与えるようにしてもよい。この場合は
印加電圧を変えることにより押圧力を変化せしめ
ることができる。例えば昇降フレーム２４の急速
下降時に印加電圧を強めればストツパー３３に強
力に押付けられるので、ホーン１３などのボンデ
イングアームの振動を防ぐことができる。従つて
ストツパー３３を電磁石とする必要はなく、単な
る固体片でよく、構造が簡単となる。
ず、変位に応じて押圧力が変化する機構ならよ
い。例えばムービングコイルを用いて変位に応じ
た押圧力を与えるようにしてもよい。この場合は
印加電圧を変えることにより押圧力を変化せしめ
ることができる。例えば昇降フレーム２４の急速
下降時に印加電圧を強めればストツパー３３に強
力に押付けられるので、ホーン１３などのボンデ
イングアームの振動を防ぐことができる。従つて
ストツパー３３を電磁石とする必要はなく、単な
る固体片でよく、構造が簡単となる。
本発明により、ワイヤ径、ボール径の誤差、ワ
イヤの材質の変動に影響を受けることなく、常に
適正な押付力、接触面積により確実な、信頼性の
高いボンデイングが行なえ、ペレツト、リードの
寸法の種類、ワイヤの材質、寸法、ボールの寸法
などの種類に応じて最適条件を容易に設定するこ
とができるボンデイング方法及びボンデイング装
置を提供することができ実用上極めて大なる効果
を奏することができる。
イヤの材質の変動に影響を受けることなく、常に
適正な押付力、接触面積により確実な、信頼性の
高いボンデイングが行なえ、ペレツト、リードの
寸法の種類、ワイヤの材質、寸法、ボールの寸法
などの種類に応じて最適条件を容易に設定するこ
とができるボンデイング方法及びボンデイング装
置を提供することができ実用上極めて大なる効果
を奏することができる。
第１図ａ，ｂ，ｃ，ｄは、ボンデイングの工程
説明図、第２図は従来のボンデイング装置の正面
図、第３図は本発明の実施例のボンデイング装置
の一部断面正面図、第４図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは
その作用工程を示す説明図、第５図はその工程中
の各部の作動を示すダイヤグラムである。 １……キヤピラリー、２……ワイヤ、３……ボ
ール、４……ペレツト、５……パツド、６……リ
ード、７……下端、８……扁平部、９……扁平
部、１０……振動子、１１……フレーム、１２…
…ピン、１３……ホーン、１４……レバー、１５
……ローラ、１６……カム、１７……バネ、１８
……リール、１９……クランプ、２０……ハーフ
クランプ、２１……トーチ、２２……垂直軸、２
３……位置検出装置、２４……昇降フレーム、２
５……昇降ガイド、２６……メネジ部、２７……
ネジ軸、２８……パルスモータ、２９……ピン、
３０……揺動フレーム、３１……板バネ、３２…
…偏心ピン、３３……ストツパー、３４……マグ
ネセンサ、３５……レバー、３６……チツプ、３
７……制御機構。
説明図、第２図は従来のボンデイング装置の正面
図、第３図は本発明の実施例のボンデイング装置
の一部断面正面図、第４図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは
その作用工程を示す説明図、第５図はその工程中
の各部の作動を示すダイヤグラムである。 １……キヤピラリー、２……ワイヤ、３……ボ
ール、４……ペレツト、５……パツド、６……リ
ード、７……下端、８……扁平部、９……扁平
部、１０……振動子、１１……フレーム、１２…
…ピン、１３……ホーン、１４……レバー、１５
……ローラ、１６……カム、１７……バネ、１８
……リール、１９……クランプ、２０……ハーフ
クランプ、２１……トーチ、２２……垂直軸、２
３……位置検出装置、２４……昇降フレーム、２
５……昇降ガイド、２６……メネジ部、２７……
ネジ軸、２８……パルスモータ、２９……ピン、
３０……揺動フレーム、３１……板バネ、３２…
…偏心ピン、３３……ストツパー、３４……マグ
ネセンサ、３５……レバー、３６……チツプ、３
７……制御機構。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 昇降可能な昇降フレームに、水平軸のまわり
に回動可能に支えられたボンデイングアームの先
端に設けたボンデイングツールの下端にて、ワイ
ヤの一部を押しつぶしてワイヤを対象物にボンド
するボンデイング方法において；前記ボンデイン
グツールに対し下方に向かう押圧力を与えてお
き；前記昇降フレームを下降せしめ、前記ワイヤ
の一部が対象物に接触した後、なお前記押圧力に
逆らいながら下降を続け、前記接触時点から所定
距離を経た後に下降を停止し、前記押圧力により
前記ワイヤの一部を押しつぶしながらその押しつ
ぶし量を検出し、所定の押しつぶし量に達したと
きに押しつぶし動作を停止せしめることを特徴と
するボンデイング方法。 ２ 昇降可能な昇降フレームに、水平軸のまわり
に回動可能に支えられたボンデイングアームの先
端に設けたボンデイングツールの下端にて、ワイ
ヤの一部を押しつぶしてワイヤを対象物にボンド
するボンデイング方法において；前記ボンデイン
グツールに対し下方に向かう押圧力を与えてお
き；前記昇降フレームを下降せしめ、前記ワイヤ
の一部が対象物に接触した後、なお前記押圧力に
逆らいながら下降を続け、前記接触時点から所定
距離を経た後に下降を停止し、前記押圧力により
前記ワイヤの一部を押しつぶしながらその押しつ
ぶし量を検出し；前記接触時点から所定の時間が
経過しても前記検出押しつぶし量が、所定の押し
つぶし量に達しないときに、異常と判断してボン
デイング動作を停止せしめることを特徴とするボ
ンデイング方法。 ３ 昇降可能な昇降フレームに、水平軸のまわり
に回動可能に支えられたボンデイングアームの先
端に設けたボンデイングツールの下端にて、ワイ
ヤの一部を押しつぶしてワイヤを対象物にボンデ
イングするボンデイング装置において；前記ボン
デイングツールに下方に向く押圧力を与える押圧
力付加機構と、前記ボンデイングツールの、前記
昇降フレームに対する相対的上下方向変位を検出
する変位検出機構と；前記昇降フレームを下降せ
しめた際に、ワイヤが対象物に接触する時点を検
出し、その後所定距離を下降した時に前記昇降フ
レームの下降運動を停止せしめる停止距離設定機
構と；前記接触時点より後に、前記押圧力付加機
構からの力により押しつぶすワイヤの押しつぶし
量を、変記変位検出機構にて検出して、所定の押
しつぶし量になつた時に押しつぶし運動を停止せ
しめる押しつぶし量設定機構とを備えたことを特
徴とするボンデイング装置。 ４ 昇降可能な昇降フレームに、水平軸のまわり
に回動可能に支えられたボンデイングアームの先
端に設けたボンデイングツールの下端にて、ワイ
ヤの一部を押しつぶしてワイヤを対象物にボンデ
イングするボンデイング装置において；前記ボン
デイングツールに下方に向く押圧力を与える押圧
力付加機構と、前記ボンデイングツールの、前記
昇降フレームに対する相対的上下方向変位を検出
する変位検出機構と；前記昇降フレームを下降せ
しめた際に、ワイヤが対象物に接触する時点を検
出し、その後所定距離を下降した時に前記昇降フ
レームの下降運動を停止せしめる停止距離設定機
構と；前記接触時点より後に、前記押圧力付加機
構からの力により押しつぶすワイヤの押しつぶし
量を、前記変位検出機構にて検出して、前記接触
時点から所定の時間が経過しても前記検出押しつ
ぶし量が所定の押しつぶし量に達しないときにボ
ンデイング動作を停止せしめる異常検出機構とを
備えたことを特徴とするボンデイング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57093032A JPS58210629A (ja) | 1982-06-02 | 1982-06-02 | ボンデイング方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57093032A JPS58210629A (ja) | 1982-06-02 | 1982-06-02 | ボンデイング方法及びその装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2211552A Division JPH03114239A (ja) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | ボンディング面接触検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58210629A JPS58210629A (ja) | 1983-12-07 |
| JPH0141023B2 true JPH0141023B2 (ja) | 1989-09-01 |
Family
ID=14071151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57093032A Granted JPS58210629A (ja) | 1982-06-02 | 1982-06-02 | ボンデイング方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58210629A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000183101A (ja) * | 1998-12-18 | 2000-06-30 | Kaijo Corp | ボンディング装置 |
| WO2018110417A1 (ja) * | 2016-12-14 | 2018-06-21 | 株式会社新川 | ワイヤボンディング装置及びワイヤボンディング方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5310423B2 (ja) * | 1974-09-06 | 1978-04-13 | ||
| JPS5473562A (en) * | 1977-11-24 | 1979-06-12 | Hitachi Ltd | Wire bonding device |
| JPS5524403A (en) * | 1978-08-09 | 1980-02-21 | Shinkawa Ltd | Detecting device of bonding face height |
-
1982
- 1982-06-02 JP JP57093032A patent/JPS58210629A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58210629A (ja) | 1983-12-07 |
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