JPH0574837A - ボンデイング装置 - Google Patents
ボンデイング装置Info
- Publication number
- JPH0574837A JPH0574837A JP3232828A JP23282891A JPH0574837A JP H0574837 A JPH0574837 A JP H0574837A JP 3232828 A JP3232828 A JP 3232828A JP 23282891 A JP23282891 A JP 23282891A JP H0574837 A JPH0574837 A JP H0574837A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- horn
- reflecting surface
- pressing tool
- displacement
- light
- Prior art date
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- 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】
【目的】 押圧ツールの位置制御を精密に行うことがで
きるボンディング装置を提供する。 【構成】 先端部に押圧ツール２を保持するホーン１
と、このホーン１を回転軸５を中心に揺動させる駆動手
段４と、この押圧ツール２の変位を検出するう変位検出
手段１３とからボンディング装置を構成し、この変位検
出手段１３を、このホーン１と一体的に揺動する反射面
１８と、この反射面１８にレーザ光１６を照射する発光
部１５と、この反射面１８から反射した上記レーザ光１
６を受光する受光部１７から構成した。
きるボンディング装置を提供する。 【構成】 先端部に押圧ツール２を保持するホーン１
と、このホーン１を回転軸５を中心に揺動させる駆動手
段４と、この押圧ツール２の変位を検出するう変位検出
手段１３とからボンディング装置を構成し、この変位検
出手段１３を、このホーン１と一体的に揺動する反射面
１８と、この反射面１８にレーザ光１６を照射する発光
部１５と、この反射面１８から反射した上記レーザ光１
６を受光する受光部１７から構成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はボンディング装置に係
り、詳しくは、押圧ツールの変位をレーザ光にて検出す
ることにより、押圧ツールの位置制御を精密に行うよう
にしたものである。
り、詳しくは、押圧ツールの変位をレーザ光にて検出す
ることにより、押圧ツールの位置制御を精密に行うよう
にしたものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体チップの電極と基板の電極を接続
するワイヤボンディング、フィルムキャリアのリードと
半導体チップの電極をボンディングするシングルポイン
トＴＡＢ、フリップチップのスタッドバンプの形成など
を行う際には、先端部にキャピラリツールやウエッジツ
ールなどの押圧ツールを取り付けたホーンを、上下方向
に揺動させることにより、所定のボンディングを行って
いる。
するワイヤボンディング、フィルムキャリアのリードと
半導体チップの電極をボンディングするシングルポイン
トＴＡＢ、フリップチップのスタッドバンプの形成など
を行う際には、先端部にキャピラリツールやウエッジツ
ールなどの押圧ツールを取り付けたホーンを、上下方向
に揺動させることにより、所定のボンディングを行って
いる。
【０００３】ホーンを揺動させるための駆動手段として
は、リニヤモータが多用されている。図３はリニヤモー
タを採用した従来のボンディング装置を示しており、１
０１はホーン、１０２はこのホーン１０１の先端部に保
持された押圧ツールとしてのキャピラリツールである。
１０３はホーン１０１の基端部が取り付けられるホーン
ホルダであり、１０４はホーン１０１の回転軸、１０５
はこの回転軸１０４に取り付けられたロータリーエンコ
ーダである。このロータリーエンコーダ１０５は、円周
方向に沿ってスリットが形成された回転板１０５ａと、
このスリットを検出するセンサ１０５ｂから成ってお
り、ホーン１０１の回転角度を検出する。
は、リニヤモータが多用されている。図３はリニヤモー
タを採用した従来のボンディング装置を示しており、１
０１はホーン、１０２はこのホーン１０１の先端部に保
持された押圧ツールとしてのキャピラリツールである。
１０３はホーン１０１の基端部が取り付けられるホーン
ホルダであり、１０４はホーン１０１の回転軸、１０５
はこの回転軸１０４に取り付けられたロータリーエンコ
ーダである。このロータリーエンコーダ１０５は、円周
方向に沿ってスリットが形成された回転板１０５ａと、
このスリットを検出するセンサ１０５ｂから成ってお
り、ホーン１０１の回転角度を検出する。
【０００４】１０７はリニヤモータであり、このリニヤ
モータ１０７は、ホーンホルダ１０３に設けられて、外
面にマグネット１０８が装着されたロータヨーク１０９
と、このロータヨーク１０９に所定のギャップをあけて
配設されたステータヨーク１１０を有している。ステー
タヨーク１１０のコア１１１に巻回されたコイル１１２
に給電して、ロータヨーク１０９とステータヨーク１１
０の間に磁気力を発生させることにより、ロータヨーク
１０９を回転させて、このロータヨーク１０９に結合さ
れたホーン１０１を上下方向に揺動させ、ワイヤ１１３
を基板１１４の電極やチップ１１５の電極にボンディン
グする。ワイヤボンディングはホーン１０１を揺動させ
て、ワイヤ１１３の下端部のボール１１６を、キャピラ
リツール１０２の下面によりチップ１１５上面の電極に
押し付けることにより行われることから、キャピラリツ
ール１０２の位置制御に狂いがあると、ボンディング不
良となってしまう。そこでこの従来手段では、ロータリ
ーエンコーダ１０５によりホーン１０１の回転角度を検
出して、キャピラリツール１０２の位置制御を行ってい
た。
モータ１０７は、ホーンホルダ１０３に設けられて、外
面にマグネット１０８が装着されたロータヨーク１０９
と、このロータヨーク１０９に所定のギャップをあけて
配設されたステータヨーク１１０を有している。ステー
タヨーク１１０のコア１１１に巻回されたコイル１１２
に給電して、ロータヨーク１０９とステータヨーク１１
０の間に磁気力を発生させることにより、ロータヨーク
１０９を回転させて、このロータヨーク１０９に結合さ
れたホーン１０１を上下方向に揺動させ、ワイヤ１１３
を基板１１４の電極やチップ１１５の電極にボンディン
グする。ワイヤボンディングはホーン１０１を揺動させ
て、ワイヤ１１３の下端部のボール１１６を、キャピラ
リツール１０２の下面によりチップ１１５上面の電極に
押し付けることにより行われることから、キャピラリツ
ール１０２の位置制御に狂いがあると、ボンディング不
良となってしまう。そこでこの従来手段では、ロータリ
ーエンコーダ１０５によりホーン１０１の回転角度を検
出して、キャピラリツール１０２の位置制御を行ってい
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来手
段では、ホーン１０１が長尺であるために、ホーン１０
１の回転量すなわちキャピラリツール１０２の変位ｔ１
に比較して、回転板１０５ａの回転角度ｔ２はきわめて
小さく、このためロータリーエンコーダ１０５ではホー
ン１０１の回転角度を精密に検出することはできず、ひ
いてはキャピラリツール１０２の位置制御を精密に行う
ことはきわめて困難であり、ボンディング不良が発生し
やすい問題点があった。因みに、良好なボンディングを
行うためには、キャピラリツール１０２の位置制御は、
一般に数μｍ以下の誤差で行わなければならないが、こ
のように精密な位置制御が可能な高分解能のロータリー
エンコーダを製造することはきわめて困難である。
段では、ホーン１０１が長尺であるために、ホーン１０
１の回転量すなわちキャピラリツール１０２の変位ｔ１
に比較して、回転板１０５ａの回転角度ｔ２はきわめて
小さく、このためロータリーエンコーダ１０５ではホー
ン１０１の回転角度を精密に検出することはできず、ひ
いてはキャピラリツール１０２の位置制御を精密に行う
ことはきわめて困難であり、ボンディング不良が発生し
やすい問題点があった。因みに、良好なボンディングを
行うためには、キャピラリツール１０２の位置制御は、
一般に数μｍ以下の誤差で行わなければならないが、こ
のように精密な位置制御が可能な高分解能のロータリー
エンコーダを製造することはきわめて困難である。
【０００６】また、ボンディング装置は、今日のチップ
１１５の高密度高集積化の要請に対応して、より以上の
高速運転が要求されており、その実現の一手段として、
ホーン１０１などの揺動部の軽量化を図ることが考えら
れるものの、ホーン１０１にはロータリーエンコーダ１
０５が結合されているため、これが負荷となってホーン
１０１の重量が増加し、高速運転の障害となっていた。
１１５の高密度高集積化の要請に対応して、より以上の
高速運転が要求されており、その実現の一手段として、
ホーン１０１などの揺動部の軽量化を図ることが考えら
れるものの、ホーン１０１にはロータリーエンコーダ１
０５が結合されているため、これが負荷となってホーン
１０１の重量が増加し、高速運転の障害となっていた。
【０００７】そこで本発明は、押圧ツールの位置制御を
精密に行うことができ、また揺動部を軽量化してより以
上の高速運転を行うことができるボンディング装置を提
供することを目的とする。
精密に行うことができ、また揺動部を軽量化してより以
上の高速運転を行うことができるボンディング装置を提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このために本発明は、先
端部に押圧ツールを保持するホーンと、このホーンを回
転軸を中心に揺動させる駆動手段と、この押圧ツールの
変位を検出する変位検出手段とからボンディング装置を
構成し、またこの変位検出手段を、このホーンと一体的
に揺動する反射面と、この反射面にレーザ光を照射する
発光部と、この反射面から反射した上記レーザ光を受光
する受光部から構成したものである。
端部に押圧ツールを保持するホーンと、このホーンを回
転軸を中心に揺動させる駆動手段と、この押圧ツールの
変位を検出する変位検出手段とからボンディング装置を
構成し、またこの変位検出手段を、このホーンと一体的
に揺動する反射面と、この反射面にレーザ光を照射する
発光部と、この反射面から反射した上記レーザ光を受光
する受光部から構成したものである。
【０００９】
【作用】上記構成によれば、駆動手段を駆動すると、ホ
ーンが回転軸を中心に揺動してボンディングが行われ
る。その際の押圧ツールの変位検出は、発光部から照射
されたレーザ光を反射面で反射し、その反射光を受光部
により受光することで行われる。また、レーザ光の発光
部や受光部はホーンの負荷とはならないので、ホーンの
運転速度を高速化できる。
ーンが回転軸を中心に揺動してボンディングが行われ
る。その際の押圧ツールの変位検出は、発光部から照射
されたレーザ光を反射面で反射し、その反射光を受光部
により受光することで行われる。また、レーザ光の発光
部や受光部はホーンの負荷とはならないので、ホーンの
運転速度を高速化できる。
【００１０】
【実施例】次に、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。
説明する。
【００１１】図１は本発明に係るボンディング装置の斜
視図である。１は先端部に押圧ツールとしてのキャピラ
リツール２を保持するホーンであり、３はこのホーン１
の基端部付近に取り付けられたホーンホルダである。４
は駆動手段としてのリニヤモータであって、このホーン
１を回転軸５を中心に揺動させる。次にこのリニヤモー
タ４を詳細に説明する。
視図である。１は先端部に押圧ツールとしてのキャピラ
リツール２を保持するホーンであり、３はこのホーン１
の基端部付近に取り付けられたホーンホルダである。４
は駆動手段としてのリニヤモータであって、このホーン
１を回転軸５を中心に揺動させる。次にこのリニヤモー
タ４を詳細に説明する。
【００１２】６はロータヨークであり、ホーンホルダ３
の一側面に設けられている。７はマグネットであり、こ
のロータヨーク６の円弧状の外面に装着されている。８
はステータヨークであり、このロータヨーク６の外方に
所定のギャップをあけて配設されている。９はステータ
ヨーク８のコアであり、コイル１０が巻回されている。
このコイル１０に給電して、ロータヨーク６とステータ
ヨーク８の間に磁気力を発生させることにより、ロータ
ヨーク６を回転させて、このロータヨーク６に結合され
たホーン１を上下方向に揺動させ、ワイヤ１１により基
板１２の電極とチップＰの電極を接続する。１３はこの
キャピラリツール２の変位を検出する変位検出手段であ
り、次にこの変位検出手段１３を詳細に説明する。
の一側面に設けられている。７はマグネットであり、こ
のロータヨーク６の円弧状の外面に装着されている。８
はステータヨークであり、このロータヨーク６の外方に
所定のギャップをあけて配設されている。９はステータ
ヨーク８のコアであり、コイル１０が巻回されている。
このコイル１０に給電して、ロータヨーク６とステータ
ヨーク８の間に磁気力を発生させることにより、ロータ
ヨーク６を回転させて、このロータヨーク６に結合され
たホーン１を上下方向に揺動させ、ワイヤ１１により基
板１２の電極とチップＰの電極を接続する。１３はこの
キャピラリツール２の変位を検出する変位検出手段であ
り、次にこの変位検出手段１３を詳細に説明する。
【００１３】１４はケーシングであり、ホーン１の基端
部の上方に配設されている。１５は発光部であり、この
ケーシング１４内に収納されて、後述の反射面にレーザ
光１６を照射する。１７は受光部であり、このケーシン
グ１４内の発光部１５と所定間隔離反した位置に収納さ
れて、反射面から反射したレーザ光１６を受光する。１
８は凹面鏡からなるレーザ光１６の反射面であり、ホー
ン１の基端部の上面に設けられて、ホーン１と一体的に
揺動する。このように、キャピラリツール２の変位検出
手段１３としてレーザ手段を採用することにより、キャ
ピラリツール２の位置を精密に検出できる。しかも変位
検出手段１３はホーン１と別体であって、ホーン１の負
荷にならないので、ホーン１を高速度で揺動させること
ができる。
部の上方に配設されている。１５は発光部であり、この
ケーシング１４内に収納されて、後述の反射面にレーザ
光１６を照射する。１７は受光部であり、このケーシン
グ１４内の発光部１５と所定間隔離反した位置に収納さ
れて、反射面から反射したレーザ光１６を受光する。１
８は凹面鏡からなるレーザ光１６の反射面であり、ホー
ン１の基端部の上面に設けられて、ホーン１と一体的に
揺動する。このように、キャピラリツール２の変位検出
手段１３としてレーザ手段を採用することにより、キャ
ピラリツール２の位置を精密に検出できる。しかも変位
検出手段１３はホーン１と別体であって、ホーン１の負
荷にならないので、ホーン１を高速度で揺動させること
ができる。
【００１４】図２において、この実施例の反射面１８
は、ホーン１が揺動しても、常時、レーザ光１６の照射
軸に対して垂直若しくはほぼ垂直になる曲率になる凹面
状に形成されている。すなわち、ホーン１が水平位置か
ら角度θ１だけ上方回転したり、角度θ２だけ下方回転
した場合でも、発光部１５から照射されたレーザ光１６
は、反射面１８にほぼ垂直に入射する。このようにする
ことで、ホーン１が揺動して反射面１８の位置が変化し
ても、反射面１８に反射されて受光部１７に入射するレ
ーザ光１６の反射光量を十分且つ一定にして、キャピラ
リツール２の変位を安定して検出することができる。図
１において、１９は発光部１５側の集光レンズ、２０は
受光部１７側の集光レンズである。
は、ホーン１が揺動しても、常時、レーザ光１６の照射
軸に対して垂直若しくはほぼ垂直になる曲率になる凹面
状に形成されている。すなわち、ホーン１が水平位置か
ら角度θ１だけ上方回転したり、角度θ２だけ下方回転
した場合でも、発光部１５から照射されたレーザ光１６
は、反射面１８にほぼ垂直に入射する。このようにする
ことで、ホーン１が揺動して反射面１８の位置が変化し
ても、反射面１８に反射されて受光部１７に入射するレ
ーザ光１６の反射光量を十分且つ一定にして、キャピラ
リツール２の変位を安定して検出することができる。図
１において、１９は発光部１５側の集光レンズ、２０は
受光部１７側の集光レンズである。
【００１５】本装置は上記のような構成により成り、次
に動作を説明する。図１において、コイル１０に給電す
ると、ロータヨーク６が回転し、キャピラリツール２が
回転軸５を中心に上下方向に揺動してボンディングが行
われる。この際、キャピラリツール２の変位検出は、発
光部１５から照射されたレーザ光１６を反射面１８で反
射し、その反射光を受光部１７により受光することで行
われるが、上述したように、本手段によればキャピラリ
ツール２の位置を精密に検出できるので、良好なボンデ
ィングを行うことができる。
に動作を説明する。図１において、コイル１０に給電す
ると、ロータヨーク６が回転し、キャピラリツール２が
回転軸５を中心に上下方向に揺動してボンディングが行
われる。この際、キャピラリツール２の変位検出は、発
光部１５から照射されたレーザ光１６を反射面１８で反
射し、その反射光を受光部１７により受光することで行
われるが、上述したように、本手段によればキャピラリ
ツール２の位置を精密に検出できるので、良好なボンデ
ィングを行うことができる。
【００１６】なお、上記実施例は、ワイヤボンディング
を例にとって説明したが、本手段はシングルポイントＴ
ＡＢやスタッドバンプなどの他のボンディング手段にも
適用できる。
を例にとって説明したが、本手段はシングルポイントＴ
ＡＢやスタッドバンプなどの他のボンディング手段にも
適用できる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、先端部に
押圧ツールを保持するホーンと、このホーンを回転軸を
中心に揺動させる駆動手段と、この押圧ツールの変位を
検出する変位検出手段とからボンディング装置を構成
し、またこの変位検出手段を、このホーンと一体的に揺
動する反射面と、この反射面にレーザ光を照射する発光
部と、この反射面から反射した上記レーザ光を受光する
受光部から構成しているので、ホーンの回転角度を精密
に検出しながら、押圧ツールの位置制御を精密に行うこ
とができ、またホーンなどの揺動部を軽量化できるの
で、運転速度を高速化することができる。
押圧ツールを保持するホーンと、このホーンを回転軸を
中心に揺動させる駆動手段と、この押圧ツールの変位を
検出する変位検出手段とからボンディング装置を構成
し、またこの変位検出手段を、このホーンと一体的に揺
動する反射面と、この反射面にレーザ光を照射する発光
部と、この反射面から反射した上記レーザ光を受光する
受光部から構成しているので、ホーンの回転角度を精密
に検出しながら、押圧ツールの位置制御を精密に行うこ
とができ、またホーンなどの揺動部を軽量化できるの
で、運転速度を高速化することができる。
【図１】本発明に係るボンディング装置の斜視図
【図２】本発明の装置に使用される変位検出手段の説明
図
図
【図３】従来手段に係るボンディング装置の側面図
１ ホーン ２ 押圧ツール ４ 駆動手段 １３ 変位検出手段 １５ 発光部 １６ レーザ光 １７ 受光部 １８ 反射面
Claims (2)
- 【請求項１】先端部に押圧ツールを保持するホーンと、
このホーンを回転軸を中心に揺動させる駆動手段と、こ
の押圧ツールの変位を検出する変位検出手段とを備え、
この変位検出手段が、このホーンと一体的に揺動する反
射面と、この反射面にレーザ光を照射する発光部と、こ
の反射面から反射した上記レーザ光を受光する受光部か
ら成ることを特徴とするボンディング装置。 - 【請求項２】反射面として、押圧ツールが揺動しても照
射光は常に直角に入射するものを採用した請求項１に記
載のボンディング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3232828A JPH0574837A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | ボンデイング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3232828A JPH0574837A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | ボンデイング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0574837A true JPH0574837A (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=16945425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3232828A Pending JPH0574837A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | ボンデイング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0574837A (ja) |
-
1991
- 1991-09-12 JP JP3232828A patent/JPH0574837A/ja active Pending
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