JPH0145743B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は半導体の電極とリードとを金線を用い
て配線を行なうワイヤボンダーに関するもので、
特にワークの形態がコム状である発光ダイオー
ド、トランジスター等の少数のワイヤボンデイン
グするワイヤボンダーに関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来の発光ダイオード、トランジスタのワイヤ
ボンダーは第１図に示す形態のコム１の頭部２に
あらかじめダイボンデイングされた素子３の電極
とリード４とを金線５（第２図）を用いて配線を
行なうものでワイヤボンデイングされたものを第
３図に示す。このワイヤボンデイングを行なうた
めにコム１の頭部２にあらかじめダイボンデイン
グされた素子３を１コづつ送り位置決めする機構
は第４図にその働きの一部を示す通りコム１の足
の間にツメ６を入れてコム１を引掛けて１ピツチ
づつコム１を送りそのつどコム１の位置決めを行
なうためテーパーピン７をあらかじめコム１の素
子数に対応して明けられた位置決め穴８に入れて
コム１を位置決めしボンデイングを行なつてい
た。

この方法によるとコム１を１ピツチづつ送るた
めのツメ６の動きは第４図上部の矢印で示すよう
な動きをさせる必要があり、この動きをさせるた
めには駆動源と連動する数枚のカムが必要であり
それを構成するためには複雑な機構が必要とな
る。またカムを１回転させることによりツメを往
復運動させるためにコムを１ピツチ送るための時
間が多くかかる等の機構面及び生産性の面で問題
がある。さらにはボンデイングを行なうためには
コム１を位置決めし第２図ａ，ｂ，ｃ，ｄの工程
でボンデイングを行なうわけであるがこの工程の
ａとｄの工程においてはコム１を正確に位置決め
する必要があるが前述のようにコム１の位置決め
穴８にテーパーピン７を入れて位置決めする方法
ではテーパーピン７が位置決め穴８に十分に入り
こまなければ正確な位置決めが不可能であり、そ
のためにはテーパーピン７を強くコム１の位置決
め穴８に押しつけてコム１を左右どちらかに動か
して位置決めする必要がある。この時コム１をテ
ーパーピン７によりたびたび押し曲げてしまうと
いう欠点があつた。

発明の目的 本発明は上記従来の欠点を解消するものであ
り、コムの搬送を行なう機構を簡素化し搬送時間
を短縮しその上コムの位置決め精度を向上させボ
ンデイング精度を向上させるものである。

発明の構成 本発明は発光ダイオード、トランジスター等の
配線を行なうためのコムの搬送と位置決めを行な
い素子とリードとをボンデイングするものであ
り、コムを数十本入れたマガジンの供給部とその
マガジンの中からコムを１本づつ取り出し１ピツ
チづつ送る復数のスプロケツトから成るコム搬送
部と、その駆動源とボンデイングを行なうために
ボンデイング位置を読み取る位置および実際にボ
ンデイングを行なう位置においてコムを位置決め
するスライダーに固定されたピンとこれに向い合
つて位置しスライダーの動きに伴ないローラによ
つて開閉自在にスライダーに軸支された可動ピン
とによつて成る位置決め部と、前記コムの搬送を
終えた空マガジンを収納部へ送るマガジン搬送部
と、コム収能部とからなり、コムの搬送時間を大
幅に向上させ全体として構成を簡素化でき、コム
の位置決め精度を大幅に向上でき、品質上あるい
は生産性の上できわめて有利である。

実施例の説明 以下に本発明の実施例を第５図〜第１３図にも
とづいて説明する。

第６図はワイヤボンデイングの工程を示すもの
でａは前工程においてチツプセンター位置を読み
取りを終えた素子３のセンターにワイヤ５の先端
に形成したボール９を超音波あるいは熱圧着によ
りボンデイングを終えた状態であり１０はボール
９を加圧してボンデイングを行なうボンデイング
ツールである。ｂはボンデイングされたワイヤー
５を水素炎１１でカツトし次の素子３にボンデイ
ングを行なうためボール９を形成した状態であ
る。ここで１２はボンデイングへツド部（後述）
に回転自在に軸支されたトーチノズルである。ｃ
は一定長さにカツトされたワイヤ５をワイヤたお
しピン１３により押し曲げるための工程であり、
ｄはリード４にウエツヂボンドを行なう工程であ
る。ここで１４は後述のウエツヂボンドヘツドに
設けられたプレーサーである。

次に本発明の全体の構成を第８図により説明す
る。１５はコム１を数十本入れたマガジン１６を
数段に重ねてストツクするマガジン供給部であ
り、１７はマガジン１６を１列づつコム搬送部１
８のライン上まで搬送するマガジン搬送ピン１９
を有するベルトでありベース３０に固定されたブ
ラケツト２１に回転自在に軸支されたシヤフト２
２に固定されたプーリー２３により保持されてい
る。２４は空マガジン１６を方向転換されるため
の受け皿である。ここで２５は空マガジン１６を
収納部２６まで搬送するコンベアーでありシヤフ
ト２６に固定されたプーリー２７に保持されシヤ
フト２６はブラケツト５８に回転自在に軸支され
ている。次にコム搬送部１８について説明する。
２８はスプロケツトでありスプロケツト２８に内
蔵するピン２９（第１２図）をコム１の足の間に
入れてコム１を１ピツチづつ送るものでありベー
ス３０へ取り付けられたフランジ３１に回転自在
に軸支されている。

ここで３２はボンデイングを行なうため、あら
かじめコム１の温度を200〜300℃に上昇させるた
めのオーブンである。３３はベース３０に固定さ
れた後述のコム位置決めスライダーのスライドガ
イドである。３４は素子３の中心位置を求めるた
めの光学系でありベース３０に固定されたブラケ
ツト３５に固定されている。３６は光学系３４に
取り付けられたカメラである。３７はボンデイン
グヘツドでありベース３０に固定された位置決め
テーブル３８に固定されている。３９はウエツヂ
ボンドヘツドであり、４０は後述するコム位置決
めスライダーを駆動するパルスモーターでありウ
エツヂボンドヘツド３９上に固定されている。４
１はワイヤたおしピン１３を内蔵したブラケツト
でありベース３０に固定されている。４２は駆動
源であるパルスモータ４０の駆動力を伝えるロツ
ドでありレバー４３はこのロツド４２に固定され
ている。

次に各部の構成を詳細に説明する。第９図はマ
ガジン供給部１５とコム搬送部１８の一部である
先にマガジン供給部１５を説明する。４４はコム
１がセツトされたマガジン１６を定ピツチづつ搬
送するためのパルスモータでありブラケツト４５
に固定されベース２０に固定されている。このパ
ルスモータ４４の先端にはプーリー４６が取り付
けられベルト４７を介してシヤフト２２に取り付
けられたプーリー４８を回転させマガジン１６の
底の穴に入りマガジン１６の位置決め及びマガジ
ン１６を搬送するマガジン搬送ピン１９を有した
ベルト１７をタイミングプーリー４９を介して回
転させる。

ここで５０はマガジン１６を定ピツチ搬送する
ための検出円板であり５１はブラケツト５２に固
定された検出器である。５３はストツクされたマ
ガジン１６をエスケープするツメである。次に５
４はマガジン１６にセツトされたコム１とコム搬
送部へ送り出すためのパルスモーターでありベー
ス２０に固定されたブラケツト５５にブラケツト
５６により固定されている。５７はカツプリング
でありパルスモーター５４とスプロケツト２８を
先端に有したロツド５９とを連結している。ここ
で６０はベアリングである。

次にコム搬送部１８を説明する。６１はコム搬
送部のベースでありベース３０はブラケツト６２
を介してベース６１に固定されている。フランジ
３１はベース３０に固定されスプロケツト２８を
先端に有したロツド６３を回転自在にベアリング
６４を介して軸支されている。スロツド６３の他
端には後述のスプロケツト２８を駆動するパルス
モータからの駆動をうけるタイミングプーリー６
５が取り付けられている。ここで６６はタイミン
グベルトである。

次にスプロケツト２８の駆動部を第１０図によ
り説明する。駆動モーター６７はベース６１に固
定され駆動モーター６７の先端にはタイミングプ
ーリー６８が固定されタイミングベルト６９とタ
イミングプーリー７０を介して先端にスプロケツ
ト２８を有するロツド６３を回転させる。ここで
タイミングプーリー６５は駆動モーター６７から
の駆動を左右のスプロケツト２８を連動させるた
めでありタイミングベルト６６を２本備えており
それぞれ右と左のスプロケツトを回転させるよう
にしている。ここで７１はコム１を１ピツチづつ
搬送するためコム１の１ピツチに対応するスリツ
トを有した検出板であり検出器７２で前記検出板
７１のスリツトを電気的に読み取るものである。
７３は検出器７２を保持するブラケツトである。

次にボンデイングヘツド３７の構成を同じく第
１０図により説明する。ボンデイングヘツド３７
はXYテーブル３８上に固定されＸ軸モーター７
４およびＹ軸モーター（図示せず）により平面上
を任意の位置に移動できるようになつている。ボ
ンデイングヘツド本体７５はＹテーブル７６に固
定され、ボンデイングツール１０を保持するロツ
ド７７は支点ブロツク７８に固定され支点ブロツ
ク７８は支点７９を中心として回転自在にボンデ
イングヘツド本体７５に軸支されている。支点ブ
ロツク７８はアーム８０と軸受８１を介して直動
型モータ８２に連結され直動型モータ８２はボン
デイングヘツド本体７５に固定されている。ここ
で８３はボンデイング材料であるワイヤ５を収納
するワイヤハウスであり、８４はテンシヨン、８
５は板バネ、８６はワイヤガイドであり８７はワ
イヤ５をカツトをしボールを形成するトーチノズ
ル、８８はトーチノズル８７と回転自在に保持す
るブラケツトである。

次に第１１図によりウエツヂボンドヘツド３９
の説明をする。８９はウエツヂボンド本体であり
ベース２０に固定されている。搬送中に押曲げら
れたワイヤ５（第６図ｃ）をリード４に押しあて
ウエツヂボンドを行なうプレーサ１４はブラケツ
ト９０に摺動自在に保持されておりベアリング９
１，９２、アーム９３を介してカム９４の行程に
より上下する。ここで９５はカム９４へベアリン
グ９２を押してあるスプリングである。又カム９
４はカム９６を固定するシヤフト９７に固定され
パルスモーター４０を駆動源としタイミングベル
ト９８とタイミングプーリ９９，１００を介して
回転する。１０１はコム１を位置決めするための
位置決めスライダーであり、ベアリング１０２、
レバー４３、ロツド４２、レバー１０３、コンロ
ツド１０４、レバー１０５、ベアリング１０６を
介してカム９６の行程によりコム１を位置決めす
る。１０７はレバー１０５をカム９６に押しあて
るスプリングである。１０８はレバー１０５の支
点であり、１０９，１１０はそれぞれ連結ピンで
ある。

次に第１１図、第１３図によりコムの位置決め
に関して説明する。位置決めスライダー１０１は
ベース３０に固定されたスライドガイド３３に摺
動自在に保持されベアリング１０２を介してレバ
ー１０３により前後に動きコム１を位置決めす
る。１１１はピンであり位置決めスライダー１０
１に固定されている。１１２はコム１の足をはさ
み込む可動ピンであり、位置決めスライダー１０
１に固定されたブラケツト１１３に支点ピン１１
４を介して回転自在に軸支されている。１１５は
スプリングである。１１６はベース３０に固定さ
れたブラケツトであり、１１７はベアリング、１
１８はピンである。

上記の構成の装置の動作について説明する。マ
ガジン供給部１５に積み重ねられたコム１がセツ
トされたマガジン１６はベルト１７上に乗せられ
パルスモータ４４によりコム搬送ラインまで送ら
れそこでコム１の足の間にスプロケツト２８が入
り込み、パルスモータ５４の回転によりコム１は
搬送部１８に送り込まれる。搬送部１８には複数
のスプロケツト２８が設けられており前記パルス
モータ５４と連動する駆動モーター６７によりコ
ム１を光学系３４、カメラ３６で構成する素子３
の中心位置読取り部まで１ピツチづつ搬送する。
そこで位置決めピン１１１を有したスライダーが
コム１の足の中にパルスモーター４０により駆動
されるカム９６の行程によりレバー１０３等を介
して入り込む、この時可動ピン１１２はベアリン
グ１１７から開放されスプリング１１５によりコ
ム１の足をはさみ込みコム１の位置決めを行な
う。そこでコム１の頭部２にあらかじめダイボン
デイングされた素子３の中心位置を読み取る。そ
の後位置決めスライダー１０１がコム１から離れ
（第９図）開放状態となる。次にボンデイング位
置までコム１は搬送されそこで前記と同じ状態に
位置決めが行なわれ、ボンデイングヘツド３７に
よりボンデイングされ搬送される。このボンデイ
ングヘツド３７からウエツヂボンヘツド３９まで
の搬送中にワイヤたおしピン１３にボンデイング
されたワイヤ５が当たり第６図ｃ状態になる。次
にウエツヂボンドヘツド３９位置まで搬送された
コム１のリード部４へウエツヂボンドヘツド３９
に内蔵されたプレーサ１４がカム９４の行程によ
り下げられワイヤ５を押しつけてウエツヂボンド
が行なわれる。完了するとコム１はスプロケツト
２８により収納部２６のマガジン１６へ収納され
マガジン１６が満ぱいになると収納部２６へ重み
上げられストツクされる。。ここまでに述べてき
た、素子３の中心位置読み取り、ボンデイング、
ウエツヂボンドはコム１が連続して搬送されるた
め、各々の動作は同時に行なわれる。

次にマガジン供給部１５にてマガジン１６にセ
ツトされたコム１がすべて搬送部１８へ搬送され
ると空マガジン１６は受け皿２４に乗り反転され
コンベア２５上に乗せられて収納部２６まで搬送
されボンデイングされたコム１を収納する。

発明の効果 以上のように本発明は複数のピンを有した複数
のスプロケツトでコムを搬送するためコムを１ピ
ツチ送るための動作が非常に簡単であり、装置の
構造が簡素化できる。またコム１を１ピツチ送る
ためのスプロケツトの回転角度＝360゜／ピンの数であ るため非常に短かい時間で搬送することができ、
（発光ダイオード等の生産タクトは生産タクト＝
ボンデイング時間＋搬送時間であり発光ダイオー
ドの場合はワイヤボンデイング数は１本であるた
め生産タクトに及ぼす搬送時間は大きなウエイト
である。）生産性を大きく向上させることが可能
である。

またコムの位置決めを行なうための位置決め部
は固定ピンと可動ピンでコウの足をはさみ込むた
めに位置決め時にコムに加わる力がコムの搬送方
向だけであるため小さな力でコムを左右に移動さ
せることができるため正確な位置決めができ、そ
の上コムを曲げることがない。以上のように本発
明は、生産性、信頼性を大きく向上させることが
でき、その実用的効果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図はワークであるコムの正面図、第２図ａ
〜ｄはボンデイング行程を示すコムの断面図、第
３図は同コムの断面図、第４図は従来例の搬送部
の一部断面の平面図、第５図はコムの正面図、第
６図ａ〜ｄは工程を示すコムの断面図、第７図は
ボンデイング完了後のコムの断面図、第８図は本
発明の一実施例におけるワイヤボンダーの斜視
図、第９図はマガジン供給部の一部断面の正面
図、第１０図はボンデイングヘツドの一部断面の
側面図、第１１図はウエツヂボンドヘツドの一部
断面の側面図、第１２図は位置決め部の平面図、
第１３図は位置決め部の平面図である。 １……コム、３……素子、５……ワイヤ、１５
……マガジン供給部、１６……マガジン、１７…
…ベルト、１９……ピン、２８……スプロケツ
ト、２９……ピン、３１……フランジ、４３……
レバー、１０１……スライダー、１０２……ベア
リング、１０３……レバー、１１１……ピン、１
１２……可動ピン、１１３……ブラケツト、１１
４……支点ピン、１１６……ブラケツト、１１７
……ベアリング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 外周に複数のピンを有し、ピンが搬送物の足
   と当接して前記搬送物を搬送する回転可能な複数
   のスプロケツトと、このスプロケツトを駆動する
   駆動部と、固定ピン及びこの固定ピンと対向して
   回動自在に軸支された可動ピンを有し、摺動可能
   でかつ前記搬送物の足を挾持可能なスライダー
   と、このスライダーを駆動するモーターと、搬送
   物の半導体素子の中心位置を読み取る読み取り部
   と、前記スライダーで搬送物を挾持して位置決め
   し、前記読み取り部の信号により半導体素子へボ
   ンデイング可能なボンデイングヘツド及びウエツ
   ヂボンドヘツドとからなるワイヤボンダー。