JPH025533Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案は、半導体製品の製造工程において、半
導体部品とリード側とを電気的に接続するための
ワイヤの接続に使用される自動ワイヤボンダに関
する。

〔考案の背景〕

半導体製品の製造に用いられる自動ワイヤボン
ダは、電気トーチとキヤピラリーの下端に突出し
たワイヤの先端との間にスパークを発生させ、ワ
イヤを溶かしてボール状にし、このワイヤのボー
ルをパターン認識装置が検知した半導体製品であ
るチツプ上の所定位置にキヤピラリーをもつて押
圧固着し、その後ワイヤを引き出しつつキヤピラ
リーをチツプ側に移動し、ワイヤをチツプ側に固
着する。その後、キヤピラリーをある程度引き上
げた段階においてクランパによりワイヤを把持
し、さらにキヤピラリーを引き上げてワイヤを切
断するようになつている。この自動ワイヤボンダ
は、トーチによるスパークの発生がない場合、ワ
イヤ切れとして装置が停止するようになつてい
る。そして、従来ワイヤ切れが発生して装置が停
止すると、作業者がピンセツトによりワイヤを挟
んで繰り出し、リード側に捨てボンドを行つた
後、ボールを作るようにしている。

ところが、ワイヤ切れにより装置が停止するも
のの中には、単にスプールにおけるワイヤの絡み
等によつてワイヤが切断し、キヤピラリーから抜
けてしまうものの他に、ワイヤがキヤピラリーの
下方に出ている場合やキヤピラリーの中に留まつ
ている場合も多い。即ち、ワイヤが適切に切断さ
れたにもかかわらず電気トーチのスパーク不良、
ワイヤクランパの作動不良によりワイヤが切断さ
れない場合、ワイヤを接続したチツプが剥がれて
しまう場合、ボンド不良によりワイヤが固着され
なかつた場合等の場合においてもアークの発生が
なく、ワイヤ切れと判断されて装置が停止してし
まう。このような場合においても、装置の停止に
伴い作業者が前記した捨てボンド作業を行わなけ
ればならない。このため、作業者による捨てボン
ド作業の回数が増加すると、装置の稼動率が低下
する。また、ワイヤのボンド工程は、ヒータブロ
ツク部において行われるため、ヒータブロツク部
における滞留時間が増加すると、共晶合金の成分
が変化する等の品質面においても悪影響を及ぼ
す。

〔考案の目的〕

本考案は、スパークの発生がなくワイヤ切れと
判断された場合において、作業者による捨てボン
ド作業の回数を減少することができる自動ワイヤ
ボンダを提供することを目的とする。

〔考案の概要〕

本考案は、トーチによるスパークの発生がなく
ワイヤ切れと判断された場合に、ワイヤがキヤピ
ラリーから抜けてしまつたか否かに関係なく自動
的に捨てボンドするようにし、ワイヤがキヤピラ
リー内に残つている場合における作業者の捨てボ
ンド作業をなくし、上記目的を達成できるように
構成したものである。

〔考案の実施例〕

本考案に係る自動ワイヤボンダの好ましい実施
例を、添付図面に従つて詳説する。

第１図は、本考案に係る自動ワイヤボンダの主
要部を示す正面図である。第１図において、ベー
ス１０上に設けた本体部１２には、アームスライ
ドユニツト１４が取り付けてある。このアームス
ライドユニツト１４は、矢印１６に示すごとく本
体部１２の側面を上下動することができ、側面下
部にボンテイングアーム１８が設けてある。この
ボンデイングアーム１８は、基部から先端に向け
漸次細くなつており、先端部にキヤピラリー２０
が設けてある。このキヤピラリー２０の近くに
は、電気トーチの電極２２が配置してある。そし
て、ボンデイングアーム１８の上方には、クラン
パアーム２４が配設してある。このクランパアー
ム２４は、クランパスライドユニツト２６を介し
てアームスライドユニツト１４に取る付けられ、
矢印２８に示すごとくアームスライドユニツト１
４に対し相対的に上下動できるようになつてい
る。また、クランパアーム２４の先端部には、ク
ランパ３０とガイド３２とが設けてある。クラン
パアーム２４の上方には、本体部１２の上部に固
定したアーム３４が配置してある。そして、金線
であるワイヤ３６は、アーム３４に設けたワイヤ
掛３８を介してガイド３２、クランパ３０を経由
した後、キヤピラリー２０に挿通され、先端部が
いわゆるテール４０としてキヤピラリー２０の下
方に突出している。

クランパ３０は、第２図に示すごとく固定側把
持部４２と可動側把持部４４とからなつている。
可動側把持部４４は、Ｌ字状をなす可動アーム４
６の先端部に設けられている。この可動アーム４
６の後端部は、クランパアーム２４にピン５０を
介して枢支してあるブラケツト５２の一端部に固
定してある。ブラケツト５２は、他端側５３にば
ね５４が取り付けられ、可動アーム４６を介して
可動側把持部４４を固定側把持部４２に押圧する
ように付勢している。

電気トーチの電極２２はＬ字状をなし、第３図
に示すごとくブラケツト５８に枢支してある。こ
のブラケツト５８は、駆動部６０の先端部に取り
付けられ、軸６２が矢印６４のごとく回転するの
に伴い、電極２２が矢印６６のごとく回動する。

上記のごとく構成してある実施例の作用は、次
のとおりである。

まず、ワイヤ３６は、ワイヤ掛３８、ガイド３
２を介してテール４０を有するようにキヤピラリ
ー２０に挿通される。そして、図示しない制御装
置によりクランパ３０を作動させてワイヤ３６を
把持するとともに、電気トーチ２２の電極２２と
テール４０との間にスパークを発生させ、テール
４０を溶融していわゆるボールを作る。その後、
キヤピラリー２０をチツプの上方に移動させ、ア
ームスライドユニツト１６を駆動してキヤピラリ
ー２０をダイス上に降ろし、クランパ３０を開い
てボールをチツプに押圧して圧着する。なお、ク
ランパ３０の操作は、図示しない操作棒によりブ
ラケツト５２の他端側５３を第２図の左方向に押
し、ばね５４の付勢力に抗してブラケツト５２を
反時計方向に回動させ、可動側把持部４４を可動
アーム４６を介して開く。

次に、チツプへのワイヤ３６の圧着が終了する
と、アームスライドユニツト１６によりキヤピラ
リー２０が所定の高さまで上昇し、リード側の接
続位置の上方まで移動する。そして、制御装置
は、第４図のステツプ１００に示すごとくキヤピ
ラリー２０を、リード側の接続位置（第２ボンド
位置）に下降させ、ステツプ１０２を飛び越して
ステツプ１０４に移り、第５図Ａに示すごとくワ
イヤ３６をリード側６８に押圧して圧着し、ダイ
ス７０とリード側６８とを電気的に結合する。そ
の後、キヤピラリー２０は、ステツプ１０６にお
いて第５図Ｂに示すごとくテール量分だけ上昇
し、停止する。そして、制御装置は、ステツプ１
０８においてクランパ３０を作動させてワイヤ３
６を把持した後、ステツプ１１０において第５図
Ｃに示すごとくキヤピラリー２０をトーチのスパ
ーク位置まで上昇させる。次に、制御装置は、ス
テツプ１１２において電気トーチを駆動し、第５
図Ｄに示すごとく電極２２をキヤピラリーの下方
に移動させる。即ち、第３図に示すごとく軸６２
を回転させることにより電気トーチの電極２２を
ピン５６を中心として回動させ、キヤピラリー２
０の下方に移動させる。そして、制御装置は、電
気トーチを作動してステツプ１１４において電極
２２とテール４０との間にスパークを発生させ
る。スパークの発生があるときは、ステツプ１１
６においてワイヤが正常のテール量をもつてボー
ルが完成されたものと判断され、ステツプ１１８
に示すごとく次のワイヤボンドへと移行する。

ステツプ１１４においてスパークの発生がない
ときは、スパーク１１６においてワイヤ切れと判
断され、ステツプ１２０に進み、トーチ電極の駆
動源がOFFされる。その後、制御装置はステツ
プ１１６においてしたワイヤ切れの判断が第１回
目の判断であるか否かを判断する。ワイヤ切れが
第１回目のものであるときには、ステツプ１２４
において第５図Ｅに示すごとくキヤピラリーを通
常のテール量の半分だけ下降させ、ステツプ１２
６において第５図Ｆに示すごとく電気トーチを駆
動して電極２２によりテール４０を曲げる。次
に、制御装置はステツプ１２８に進みキヤピラリ
ー２０を予め記憶しているリード側の決められた
捨てボンド位置へ移動し、ステツプ１００に戻つ
て第５図Ｇに示すごとくキヤピラリー２０をテー
ル側６８の捨てボンド位置に下降させる。キヤピ
ラリー２０がテール側６８の上面に達すると、制
御装置はステツプ１０２においてクランパ３０を
開き、次のステツプ１０４において捨てボンドを
した後、第５図Ｈに示すごとくキヤピラリー２０
をテール量分だけ引き上げ、以下前記したステツ
プ１０８〜１１６の動作を行う。上記の捨てボン
ド操作によりステツプ１１６において正常と判断
されたときは、通常の第２ボンドが行われ、ステ
ツプ１１８に進み次のワイヤボンドが行われる。
ステツプ１１６において再びワイヤ切れと判断さ
れたときは、ステツプ１２０に進み、電気トーチ
２２の電源がOFFされ、ステツプ１２２に進む。
そして、ステツプ１２２において制御装置が第２
回目のワイヤ切れであると判断したときは、ステ
ツプ１３０に進み、ワイヤボンダ装置を停止する
とともに、ランプの点灯やブザー等により警報を
発する。この警報が発せられると、作業者は手動
操作により前記した従来と同様のいわゆる通常の
捨てボンド操作を行う。

このようにワイヤ切れと判断されたときに、自
動的に捨てボンド動作を行わせることにより、チ
ツプ剥れやクランパの不良等により、第２ボンド
後におけるワイヤの適正な切断動作が行われなか
つた場合やテール量が短い場合等の作業者による
捨てボンド作業をなくすことができ、ワイヤボン
ダ装置の稼動率を上昇させることができる。ま
た、ヒータ部における半導体製品の滞留時間を短
くすることができ、品質の低下を防止することが
できる。

なお、捨てボンド操作を第６図Ａに示すような
ワイヤの先端が、キヤピラリー２０内にあるよう
なワイヤ切れに対しても対処できるようにするた
めには、ステツプ１２２とステツプ１２４との間
に次のような操作を行わせるとよい。即ち、ステ
ツプ１１６においてワイヤ切れと判断され、しか
もステツプ１２０を経てステツプ１２２において
第１回目のワイヤ切れであると判断されたとき
は、第１図に示したクランパスライドユニツト２
６を駆動し、ワイヤ３６を把持した状態において
第６図Ｂに示すごとくクランパ３０を下降させワ
イヤ３６の先端部がテール４０としてキヤピラリ
ー２０の下方に突出するようにする。その後、前
記したと同様にステツプ１２４においてキヤピラ
リー２０を通常のテール量の半分だけ降下させ、
第６図Ｃに示すごとく電気トーチを駆動してテー
ル４０を曲げる。そして、前記したと同様に第６
図Ｄに示すごとくキヤピラリー２０を捨てボンド
位置に降下させ、クランパ３０を開いて通常の位
置に戻すとともに、捨てボンドを行う。

このようにすることにより、従来作業者がピン
セツトを用いてワイヤ３６をキヤピラリー２０の
下方に突き出るように押し込んでいた作業をなく
すことができ、装置の稼動率をより高めることが
できる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、ワイヤ
ボンド装置に自動的に捨てボンド操作を行わせる
ことにより、作業者よる捨てボンド作業が減少
し、装置の稼動率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る自動ワイヤボンダの主要
部を示す正面図、第２図はクランパの詳細構造
図、第３図は電気トーチの詳細図、第４図は捨て
ボンド操作の流れ図、第５図は捨てボンド操作の
工程図、第６図は他の実施例の捨てボンド操作の
工程図である。 １４……アームスライドユニツト、２０……キ
ヤピラリー、２２……電気トーチ、２６……クラ
ンパスライドユニツト、３０……クランパ、３６
……ワイヤ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ワイヤの先端部が下方に突出して挿通される
   キヤピラリーと、このキヤピラリーの上方に位
   置して前記ワイヤを把持し、キヤピラリーとと
   もに下降してワイヤを繰り出すクランパと、前
   記ワイヤの先端部との間にスパークを発生させ
   るトーチと、前記キヤピラリーとクランパとを
   作動させる駆動装置と、接続位置を検知すると
   ともに、前記駆動装置を介して前記キヤピラリ
   ーを作動させて前記ワイヤを接続位置に固着す
   る制御装置とを有する自動ワイヤボンダにおい
   て、前記トーチによるスパークの発生の有無を
   検出するスパーク検出装置と、このスパーク検
   出装置の出力を受けて前記スパークの発生がな
   い場合に、少なくとも１回前記キヤピラリーを
   下降させて前記ワイヤの固着操作を行う捨てボ
   ンド機構とを有することを特徴とする自動ワイ
   ヤボンダ。 (2) 前記捨てボンド機構は、前記スパークの発生
   がない場合に前記クランパを作動させ、前記ワ
   イヤを把持して繰り出すクランパ駆動装置が設
   けられていることを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の自動ワイヤボンダ。