JPH0622986Y2 - ワイヤボンディング装置におけるワイヤ供給装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、半導体装置を製造するときに用いられるワイ
ヤボンディング装置に係わるものであり、特にそのワイ
ヤ供給装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来用いられていたワイヤ供給装置の例を第３図に示
す。

１はワイヤを繰り出すスプールで、回転駆動源としてモ
ータ２を備え、ボンディングヘッド３上に設けられてい
る。ボンディングヘッド３はＸＹテーブル上に載置され
ている（図示せず）。４はカットクランプ、５はボンデ
ィングアーム６に取り付けたキャピラリ又はウェッジ
（以下ボンディングツールと称す）で、カットクランプ
４とボンディングアーム６はボンディングヘッド３に回
動可能に設けられ、カットクランプ４とボンディングツ
ール５を上下動させるようにしてある。７はガイドであ
る。８はボンディングヘッド３上に設けられたワイヤの
繰り出し量制御装置で、スプール１からガイド７に至る
ワイヤ経路のワイヤにエアを吹きつけ、ワイヤの撓み量
によりワイヤをスプール１から繰り出させるものであ
り、エア吹き出し口９と、ワイヤの最大撓み状態を検知
するセンサ１０と、ワイヤの最小撓み状態を検知するセ
ンサ１１を備え、センサ１１がワイヤを検知したときに
モータ２をオンとし、センサ１０がワイヤを検知したと
きにモータ２をオフとするようにモータ２に連絡されて
おり、センサ１０，１１の間の距離は、例えばスプール
１の１回の繰り出しで複数回のボンディングを行うこと
ができるように設定されている。１２はテンションクラ
ンプである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

このように従来のワイヤ供給装置は移動するボンディン
グヘッド３上にスプール１及び繰り出し量制御装置８が
設けられていたので、ボンディングヘッド３にかかる重
量が大きく、ボンディングヘッド３が載置されているＸ
Ｙテーブルに対する負荷が大きく、高速化に対して大き
な障害になっていた。

また、ボンディングヘッド３の移動によりワイヤの横揺
れ、縦揺れが生じ、センサ１０，１１によるワイヤの誤
検知，見逃しが発生する危険性が高かった。この誤検
知，見逃しが発生するとボンディングに重要な支障を生
じる。即ち、例えばＩＣチップのパッドを第１ボンディ
ング部とし、基板のリードを第２ボンディング部として
ワイヤで接続する場合、パッドへの第１ボンディング終
了後、カットクランプ４を開放した状態でボンディング
ツール５を上昇，水平移動，下降せしめて第２ボンディ
ングを行うリードの位置に移動せしめ、第２ボンディン
グを行い、パッドとリードとをループ形状に架装された
ワイヤで接続するものであるが、このワイヤのループ形
状はボンディングツール５が第２ボンディング部へ移動
しているときのワイヤの張力により左右され、張力が大
きすぎるとワイヤが切れることがあり、張力が小さすぎ
るとボンディング部分に初期のループ形状が形成され
ず、タレやカールが発生することがある。例えば、十分
な長さのワイヤが繰り出されているにも拘らずワイヤの
揺れによりセンサ１１がワイヤを検知したりセンサ１０
が見逃したりするとワイヤの張力が小さすぎてタレやカ
ールが発生することとなる。

本考案は上述の従来の問題点を解決しようとするもの
で、ボンディングヘッド３にかかる重量を従来のものよ
り小さくして高速化に対応でき、また、ボンディングツ
ール５が第２ボンディング部へ移動しているときのボン
ディングに供されている部分のワイヤの張力をほぼ一定
に保ってタレやカールの発生を防止することができるワ
イヤ供給装置を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、エアをワイヤに吹きつけた際の撓み量に応じ
てスプールからのワイヤの繰り出し量を制御する繰り出
し量制御装置を備えたワイヤボンディング装置における
ワイヤ供給装置において、前記スプールと繰り出し量制
御装置とを静止した取付台に、また前記繰り出し量制御
装置とボンディングツールとの間のワイヤにエアを吹き
つけてワイヤに張力を与える張力付与装置と該張力付与
装置と前記繰り出し量制御装置との間のワイヤに摩擦抵
抗を与える摩擦装置とを前記ボンディングツールが設け
られているボンディングヘッドに、それぞれ設けたこと
を特徴とするワイヤボンディング装置におけるワイヤ供
給装置である。

〔作用〕

本考案に係る、エアをワイヤに吹きつけた際の撓み量に
応じてスプールからのワイヤの繰り出し量を制御する繰
り出し量制御装置を備えたワイヤボンディング装置にお
けるワイヤ供給装置は、前記スプールと繰り出し量制御
装置とを静止した取付台に、また前記繰り出し量制御装
置とボンディングツールとの間のワイヤにエアを吹きつ
けてワイヤに張力を与える張力付与装置と該張力付与装
置と前記繰り出し量制御装置との間のワイヤに摩擦抵抗
を与える摩擦装置とを前記ボンディングツールが設けら
れているボンディングヘッドに、それぞれ設けたので、
ボンディングヘッドはスプールと繰り出し量制御装置の
合計重量よりもはるかに軽い張力付与装置と摩擦装置の
合計重量を支えればすむのでＸＹテーブルの負荷は従来
のものより小さくなり、高速化に対応できる。

なお、スプールと繰り出し量制御装置を静止した取付台
に設けるのでボンディングヘッドの移動によりボンディ
ングツールとスプールとの間の距離が変化するが、本考
案は前記ボンディングヘッドに繰り出し量制御装置とボ
ンディングツールとの間のワイヤにエアを吹きつけてワ
イヤに張力を与える張力付与装置と該張力付与装置と前
記繰り出し量制御装置との間のワイヤに摩擦抵抗を与え
る摩擦装置とを設けたのでこの距離変化がボンディング
に供される部分のワイヤの張力に影響を与えることがな
く、常に最適のループ形状でワイヤボンディングを行う
ことができる。例えばボンディングヘッドが遠方にある
第２ボンディング部に移動しても摩擦装置よりも上流側
のワイヤの張力が大きくなるだけで摩擦装置よりも下流
側のワイヤの張力は張力付与装置で所定の値に維持さ
れ、ボンディングに影響を与えることがない。また、従
って、繰り出し量制御装置に距離変化による誤検知，見
逃しが発生し、ワイヤの繰り出し過剰となるおそれが多
いが、上述の如く摩擦装置で上流側と下流側は遮断され
ているので上流側のワイヤの撓みすぎも下流側のワイヤ
の張力に影響を与えることがない。

〔実施例〕

本考案の実施例を第１〜２図を用いて説明する。

１５は、例えばボンディング装置のＸＹテーブルの設置
ベースに立設した、静止した取付台で、取付台１５に設
けたブラケットにスプール１と繰り出し量制御装置８と
ガイド１６とが順に配設されている。

ガイド１６は２本のローラ１６Ａ，１６Ｂを直交方向に
重ねて形成されており、必要に応じ設けられるものであ
る。

ボンディングヘッド３にはワイヤ経路の上流側に摩擦装
置１３が、下流側に張力付与装置１４が配設されてい
る。

張力付与装置１４はボンディングに供されつつあるワイ
ヤにボンディングに最適の張力を付与する装置で、繰り
出し量制御装置８と同様のワイヤガイド部１７とエア吹
き出し口１８を備えている。

摩擦装置１３は繰り出し量制御装置８と張力付与装置14
との間のワイヤに摩擦抵抗を与えるもので、相互間にワ
イヤを挿通保持するガイド片13A,13Bとからなってい
て、ガイド片13A,13Bとの間隔を調節してワイヤとの摩
擦力を調節することができるようにしてある。ガイド片
13A,13Bの摩擦面を形成する素材としては、フェルト，
無塵フィルタなどが用いられる。なお、素材，ワイヤに
沿う長さ等により、ガイド片13A又はガイド片13Bの一方
だけでもよい。

ボンディングに際しては、第１ボンディングの終了直
後、即ち、ボンディングツール５が第１ボンディング部
から移動していない状態において、摩擦装置１３と第１
ボンディング部との間のワイヤ経路のワイヤがボンディ
ングに最適の張力に保持されるように、張力付与装置１
４のエアの定量吹きつけ量、摩擦装置１３の摩擦抵抗及
び繰り出し量制御装置８のエア吹きつけ量を選ぶ。即
ち、繰り出し量制御装置８のエア吹きつけにより得られ
るスプール１から摩擦装置１３に至るワイヤ経路のワイ
ヤの張力が最大時（ボンディングヘッド３の移動による
張力変化も考慮する）においても摩擦装置１３よりも下
流のワイヤの最小張力よりも小さくなるようにして、摩
擦装置１３より下流のワイヤ経路のワイヤの張力が最適
張力を超えたときに摩擦装置１３より上流のワイヤ経路
のワイヤの下流へのずり出しを許すようにする。

センサ１０，１１としては、光センサ，電気的接触によ
るタッチセンサなどが用いられ、この実施例では反射型
光センサが用いられている。

しかして、第１ボンディングを終了したときには、ワイ
ヤは最適張力を有している。この状態で例えば取付台１
５からみて第１ボンディング部よりも近い第２ボンディ
ング部へ向けてボンディングツール５を移動させるよう
にボンディングヘッド３を移動させると、摩擦装置１３
よりも下流のワイヤは張力が最適張力よりも大きくな
り、摩擦装置１３よりも上流のワイヤは張力が小さくな
る。しかしながら、摩擦装置１３よりも下流のワイヤの
張力が最適張力よりも大きくなると、摩擦装置１３の摩
擦抵抗に抗してワイヤが摩擦装置１３をずり出て下流へ
走行するので摩擦装置１３よりも下流のワイヤの張力は
ボンディングツール５の第２ボンディング部への移動時
の間ずっとほぼ最適張力に維持され、第１ボンディング
部と第２ボンディング部とは、最適のループ形状を呈し
たワイヤで、ボンディングされることとなる。

反対に、第２ボンディング部が第１ボンディング部より
も遠いときは摩擦装置１３よりも上流のワイヤの張力が
大きくなる（センサ１１がワイヤを検知するとワイヤが
繰り出される）がこの最大張力は摩擦装置１３よりも下
流のワイヤの最小張力よりも小さく設定されているの
で、この場合も上述と同じようにボンディングに供せら
れつつあるワイヤを最適張力に維持することができる。

また、第２ボンディングが終了して次の第１ボンディン
グ部へ移動するときも摩擦装置１３よりも上流のワイヤ
の張力が変化する。このとき、遠方に移動するとセンサ
１１がワイヤを検知してワイヤが繰り出される場合が生
じるが、上述のように摩擦装置１３よりも下流のワイヤ
の張力に影響を与えることはない。

いずれにしても、センサ１１がワイヤを検知するとスプ
ール１のモータ２が起動してワイヤが繰り出され、セン
サ１０がワイヤを検知した時点でモータ２が停止してワ
イヤの繰り出しは終了する。

なお、この実施例では繰り出し量制御装置８と摩擦装置
１３の間のワイヤ経路でかつ取付台１５にガイド１６を
設けたのでボンディングヘッド３の移動によるワイヤの
揺れに起因する繰り出し量制御装置８の検知ミスが発生
することを完全に防止することができる。

〔考案の効果〕

本考案に係る、エアをワイヤに吹きつけた際の撓み量に
応じてスプールからのワイヤの繰り出し量を制御する繰
り出し量制御装置を備えたワイヤボンディング装置にお
けるワイヤ供給装置は、前記スプールと繰り出し量制御
装置とを静止した取付台に、また前記繰り出し量制御装
置とボンディングツールとの間のワイヤにエアを吹きつ
けてワイヤに張力を与える張力付与装置と該張力付与装
置と前記繰り出し量制御装置との間のワイヤに摩擦抵抗
を与える摩擦装置とを前記ボンディングツールが設けら
れているボンディングヘッドに、それぞれ設けたので、
高速化に対応できる。

この場合に、本考案は前記ボンディングヘッドに繰り出
し量制御装置とボンディングツールとの間のワイヤにエ
アを吹きつけてワイヤに張力を与える張力付与装置と該
張力付与装置と前記繰り出し量制御装置との間のワイヤ
に摩擦抵抗を与える摩擦装置とを設けたのでこの距離変
化がボンディングに供される部分のワイヤの張力に影響
を与えることがなく、従って、ワイヤに切れやタレ，カ
ールなどが発生することがなく、常に最適のループ形状
に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の側面図、第２図はスプール付
近の正面図、第３図は従来例の側面図である。 １……スプール、２……モータ、３……ボンディングヘ
ッド、４……カットクランプ、５……ボンディングツー
ル、６……ボンディングアーム、７……ガイド、８……
繰り出し量制御装置、９……エア吹き出し口、１０……
センサ、１１……センサ、１２……テンションクラン
プ、１３……摩擦装置、１３Ａ，１３Ｂ……ガイド片、
１４……張力付与装置、１５……取付台、１６……ガイ
ド、１６Ａ，１６Ｂ……ローラ、１７……ワイヤガイド
部、１８……エア吹き出し口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】エアをワイヤに吹きつけた際の撓み量に応
   じてスプールからのワイヤの繰り出し量を制御する繰り
   出し量制御装置を備えたワイヤボンディング装置におけ
   るワイヤ供給装置において、前記スプールと繰り出し量
   制御装置とを静止した取付台に、また前記繰り出し量制
   御装置とボンディングツールとの間のワイヤにエアを吹
   きつけてワイヤに張力を与える張力付与装置と該張力付
   与装置と前記繰り出し量制御装置との間のワイヤに摩擦
   抵抗を与える摩擦装置とを前記ボンディングツールが設
   けられているボンディングヘッドに、それぞれ設けたこ
   とを特徴とするワイヤボンディング装置におけるワイヤ
   供給装置。