JPH0548944B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、ワイヤボンデイング加工中常に適
度な張力をワイヤに与えて良好なワイヤボンデイ
ング加工を行ない得るようにした、ワイヤボンデ
イング装置に関する。

（従来の技術） 従来のワイヤボンデイング装置としては、例え
ば第３図に示すようなものがある。即ちワイヤ張
力調整装置Ｓは、ブラケツト１を介してスプール
ホルダ２の本体２ａに固定された固定板４と、ス
プールホルダ２の本体２ａに固定された板ばね５
に取付けられた、例えばフエルト製の可動板６と
を備え、可動板６をスプリング７の弾力で固定板
４側に押しつけることによつて生じる摩擦力でワ
イヤＷに張力を与えるようになつている。

なお、固定板と可動板とによるワイヤの挟圧力
を調整できるように、支持台８に固定したブロツ
ク９に設けた雌ねじに調整ボルト９ａを螺合さ
せ、調整ボルト９ａを適宜回すことにより、スプ
リング７の弾力を調整できるようになつている。

なお、第３図で１０は、ワイヤＷが捲回された
スプール、１１はスプール１０の上端部に係止さ
れたリング状のガイド、１２はスプールホルダ２
の中心部に取付けられた、例えばガラス製のワイ
ヤ導管、３はスプール１０を覆うようにスプール
ホルダ２に取付けられたカバーである。

スプール１０から繰り出されたワイヤＷは、リ
ング状のガイド１１、ワイヤ導管１２の上端開口
１２ａ、該導管の中心穴、下端開口１２ｂを経
て、前記ワイヤ張力調整装置Ｓに至り、さらにワ
イヤガイド１４、ワイヤ切断用のワイヤクランプ
１５を経てキヤピラリ１６に挿通されその先端部
はキヤピラリ先端から下方に突出して、トーチ等
で加熱されてボール３０を形成する。

ボンデイングヘツド１７はXYテーブル１８上
に載置、固定され、ボンデイングヘツド１７に
は、前記の支持台８が固定され、支持台８には前
記スプールホルダ２及びワイヤ張力調整装置Ｓが
固定されている。キヤピラリ１６は、ボンデイン
グヘツド１７に対して上下動可能なボンデイング
アーム１９の先端部に取付けられている。２０は
ワーク、例えばリードフレームで、２１は前工程
においてすでにリードフレーム２０上にダイボン
ドされた半導体チツプである。

第４図イ〜ヘは上記のような装置を使用して半
導体チツプ２１上のパツドとリードフレーム２０
上の外部リードとの間にワイヤポンドする順序を
示したもので、同図イはボール３０が形成されて
チツプ２１に対するボールボンド（第１ボンド）
を行なうために、キヤピラリ１６及びワイヤクラ
ンプ１５がまさに下降しようとする直前の状態を
示し（ワイヤクランプ１５が開くと同時に下降す
る）、ロはチツプ２１に対してボールボンド（第
１ボンド点Ｐ）が行なわれたところを示し、ハは
第２ボンドを行なうためにキヤピラリ１６及びワ
イヤクランプ１５が上昇したところを示し、ニは
キヤピラリ１６及びワイヤクランプ１５が横方向
に移動した後、下降して外部リードに対する第２
ボンド（ボンド点Ｑ）が行なわれたところを示
し、ホは第２ボンドが終つた後キヤピラリ１６及
びワイヤクランプ１５が長さ（テール長さとい
う）だけ上昇した時にワイヤクランプ１５が閉じ
たところ（この時にワイヤは第２ボンド点Ｑ直上
で切断される）を示し、ヘは再び第１ボンドを行
なうためにキヤピラリ１６及びワイヤクランプ１
５が所定の高さまで上昇したところを示す。そし
てその後キヤピラリ及びワイヤクランプは水平方
向に移動してイに示す状態となり、再びトーチ等
でボール３０が形成される。

ここで、ワイヤ張力調整装置Ｓが前述のよう
に、対をなす挟圧板（固定板と可動板）とワイヤ
との間に生ずる摩擦力だけでワイヤの張力を調整
しようとしているため、例えばホ図に示すように
第２ボンドＱが終つて、キヤピラリ１６が所定の
長さ（テール長さ）だけ上昇した瞬間にキヤピ
ラリ１６と一緒に上昇していたワイヤクランプ１
５を閉じることによりワイヤＷを第２ボンド点Ｑ
直上で切断し、ヘ図に示すようにそのままの状態
で所定の高さまで上昇した際、ワイヤＷをスプー
ル１０側に引張る力がないので、どうしてもワイ
ヤＷが図示のように撓んでしまい、その後イ図に
示すようにトーチ等でテール長さの範囲でボー
ル３０を形成した後、ワイヤクランプ１５を開い
てキヤピラリ１６を下降させて第１ボンドＰを行
なおうとする際にワイヤクランプ１５が開いた瞬
間にワイヤは自重で垂れ下がろうとするのでボー
ル３０がキヤピラリ１６の先端部に密着せず、し
たがつて良好なボンデイング結果が得られないと
いう問題点があつた。

また、従来の張力調整装置では、張力の調整を
互いに対をなす挟圧板（例えば固定板と可動板）
の挟圧に基づく挟圧板、ワイヤ間の摩擦力に依存
するものであつたが、この摩擦力にはバラツキが
あり、スプリング７の力をいかに良く調整して
も、例えばロ図に示す第１ボンドＰ後、ニ図に示
す第２ボンドＱに移る際のワイヤ張力にもバラツ
キを生じ、そのため、ニ，ホに示すループ高さＨ
が一定にならないという問題点もあつた。

一方、上記問題点を解決するための装置として
例えば特開昭60−52030号公報に開示されたもの
があり、これはワイヤ繰出し部と下方のガイド板
（ワイヤガイド）との間に特殊形状の管体からな
るテンシヨン機構を設けたものであつて、ワイヤ
が挿通された特殊形状の管体の下方入口から上方
出口に向けて加圧空気を送り込むことによりワイ
ヤに一様な張力を与えるようにしたものである
が、これは通常ワイヤ繰出し部に設けられている
ワイヤ導管（ガラス管）の他に新たな管体（ガラ
ス管）を設けなければならず、しかもその新たに
設けた管体には特殊な形状を与えなければならな
いため、部品点数が増加するとともにコストが嵩
むという問題点がある。

（問題点を解決するための手段） この発明は上記した問題点を解決するためにな
されたもので、ワイヤが捲回されたスプール１０
を保持するスプールホルダ２の中心部に、空気の
絞り機能を有するワイヤ導管１２を貫通、固設す
る一方、スプール１０を覆うようなカバー３をス
プールホルダ２に取付け、スプールホルダ２とカ
バー３とでもつて密閉空間３１を形成し、その密
閉空間を真空吸引して負圧室となし、ワイヤ導管
の下端開口１２ｂを大気吸入口となし、ワイヤ導
管の上端開口１２ａを、前記負圧室内への空気流
出出口となしたとすることを特徴とするものであ
る。

（発明の実施例） 以下本発明の実施例を第１図及び第２図を参照
して説明するが、従来例と同じ機能を果たす部材
には第３図と同じ符号を付し、重複説明は省略す
る。

本実施例では、対をなす挟圧板を含んだ張力調
整装置Ｓが廃止され、代りにスプール１０のまわ
りに気体利用のワイヤ張力付与装置S′が構成され
ている。

先ずワイヤ張力付与装置の構成を説明すると、
本体２ａと内筒２ｂとから成るスプールホルダ２
には、スプール１０を囲むようにカバー３が固定
され、スプールホルダ２とカバー３とで密閉空間
３１が形成されている。またスプールホルダ２に
は、ニツプル３２及びチユーブ３３を介して図示
省略した真空源に連通する通路３４が設けてあ
る。

スプール１０から繰り出されたワイヤＷは、リ
ング状のガイド１１をまたぐような形で上方に延
び、ワイヤ導管１２の上端開口１２ａからワイヤ
導管の中心孔を通つて下端開口１２ｂに至り、さ
らにワイヤガイド１４、ワイヤクランプ１５、キ
ヤピラリ１６を通り、その先端はキヤピラリの先
端よりも突出してボール３０を形成する。

作用につき述べると、本実施例においても、第
４図イ〜ヘに示した動作と同様な動作が行なわれ
るのであるが、これらの動作中、密閉空間３１内
は通路３４によつて真空源に連通しているため、
真空吸引されて所定の負圧に保たれる。したがつ
て大気は大気吸入口即ちワイヤ導管１２の下端開
口１２ｂから上向きに流入し、中心孔内を上昇し
て空気流出口即ち上端開口１２ａから密閉空間３
１内に流出する。

ワイヤ導管１２内にあるワイヤＷは、該導管内
を上昇する空気の粘着力により上方に引張られ、
また、密閉空間３１内にあるワイヤは開口１２ａ
から流出する空気により僅かに上方に持上げら
れ、図示（第２図）のようにワイヤＷがワイヤ導
管１２の上端開口１２ａ付近のワイヤ導管部分１
２ｃにも、ガイド１１にも接触しない、ほぼ理想
的なループ形状を描くことができるので、ワイヤ
Ｗを円滑に引き出すことさらには該ワイヤＷをス
プール側に円滑に戻すことが可能である。

なお、実験前はループ状のワイヤが通路３４か
ら真空吸引されることにより通路３４に吸い込ま
れるのではないかという危ぐがあつたが、実験の
結果によれば、そのようなことはなく前述のよう
に理想的なループ形状が得られることが確かめら
れた。そしてこれらのことから、下端開口１２ｂ
より下方にあるワイヤにはバラツキのない適度な
張力が与えられるのである。

したがつて、第４図ヘに示したようなワイヤ撓
みが生じようとしても、ワイヤは直ちに上方に引
張られて常に一定の張力が得られ、また第４図イ
で、キヤピラリ１６の下降開始と同時にワイヤク
ランプ１５が開いてワイヤが垂れ下がろうとする
が、この場合もワイヤはスプール側に引張られて
いるのでボール３０は常にキヤピラリ１６の先端
に密着する。その結果、良好なボンデイングを行
なうことができる。

勿論、ワイヤの張力は、負圧室内容積負圧度、
ワイヤ導管の長さ及び内径等によつて変化するの
で、実験により最適値を求めるのが好ましい。

（発明の概要） 以上述べてきたように、本発明はその構成を、
ワイヤが捲回されたスプール１０を保持するスプ
ールホルダ２の中心部に、空気の絞り機能を有す
るワイヤ導管１２を貫通、固設する一方、スプー
ル１０を覆うようなカバー３をスプールホルダ２
に取付け、スプールホルダ２とカバー３とでもつ
て密閉空間３１を形成し、その密閉空間を真空吸
引して負圧室となし、ワイヤ導管の下端開口１２
ｂを大気吸入口となし、ワイヤ導管の上端開口１
２ａを、前記負圧室内への空気流出出口となした
ものである。

（発明の効果） 従つて本発明によれば密閉空間３１内が常時所
定の負圧に保たれていて、その負圧に基づくワイ
ヤ導管１２の下端開口１２ｂから流入して該導管
内を上向きに流れる空気流は一定であり、またワ
イヤ導管１２の上端開口１２ａから流出する空気
の流れも一定であることから、下端開口１２ｂよ
り下方にあるワイヤは常に上向きの一定の張力が
与えられ、ワイヤに撓みが生じるようなこともな
い。したがつて、ボンデイング動作中ワイヤに撓
みができること等により生じる不良をなくすこと
ができ、一様なループ高さをもつ配線とすること
ができるという効果がある。また、部品点数を極
力少なくすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるワイヤボンデ
イング装置の概略説明図、第２図は第１図におけ
るワイヤ張力付与装置の拡大断面図、第３図は従
来のワイヤボンデイング装置の概略説明図、第４
図イ〜ヘは従来のワイヤボンデイングの動作説明
図である。 Ｗ……ワイヤ、２……スプールホルダ、２ａ…
…本体、２ｂ……内筒、３……カバー、８……支
持台、１０……スプール、１１……ガイド、１２
……ワイヤ導管、１２ａ……上端開口、１２ｂ…
…下端開口、１２ｃ……導管部分、１４……ワイ
ヤガイド、１５……ワイヤクランプ、１６……キ
ヤピラリ、１７……ボンデイングヘツド、１８…
…XYテーブル、１９……ボンデイングアーム、
２０……ワーク（リードフレーム）、２１……半
導体チツプ、３０……ボール、３１……密閉空
間、３２……ニツプル、３３……チユーブ、３４
……通路、S′……ワイヤ張力付与装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ワイヤが捲回されたスプール１０を保持する
   スプールホルダ２の中心部に、空気の絞り機能を
   有するワイヤ導管１２を貫通、固設する一方、ス
   プール１０を覆うようなカバー３をスプールホル
   ダ２に取付け、スプールホルダ２とカバー３とで
   もつて密閉空間３１を形成し、その密閉空間を真
   空吸引して負圧室となし、ワイヤ導管の下端開口
   １２ｂを大気吸入口となし、ワイヤ導管の上端開
   口１２ａを、前記負圧室内への空気流出出口とな
   したことを特徴とするワイヤボンデイング装置。