JPH0669267A - ワイヤーボンディング装置 - Google Patents

ワイヤーボンディング装置

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JPH0669267A
JPH0669267A JP24268292A JP24268292A JPH0669267A JP H0669267 A JPH0669267 A JP H0669267A JP 24268292 A JP24268292 A JP 24268292A JP 24268292 A JP24268292 A JP 24268292A JP H0669267 A JPH0669267 A JP H0669267A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属細線の交換時の、作業者のピンセット等
による金属細線の導入作業を削除し、作業者の労力・作
業に要する時間・作業者のミスによる金属細線へのダメ
ージを低減する。 【構成】 スプール1及び金属細線5をガイド3,キャ
ピラリー4に通した状態で容器2内に格納する。アダプ
タ2のヘッド15への装着によってスプール1,ガイド
3及び乾燥空気を噴出するノズル16を備えている。こ
れにより、金属細線の保持動作に手作業が不要となり、
かつダメージを与えることがない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はワイヤーボンディング装
置に関し、特にスプール・テンション機構・クランパー
・キャピラリーからなる金属細線の導入経路を備えたワ
イヤーボンディング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のワイヤーボンディング装置は図8
に示すように、直交する水平2軸方向に移動可能なX−
Yテーブル17にヘッド15が設置され、ヘッド15に
設置されたスプール1に巻き付けられる金あるいは銅等
の直径18〜30ミクロン程度の金属細線5にて、熱圧
着方式や超音波併用熱圧着方式等の接続技術を用い、図
示しない半導体チップ上のパッドとリードフレーム間等
の配線を行う装置である。
【0003】この金属細線5は、ボンディング動作に同
調し駆動するステッピングモーター14により回転する
スプール1から繰り出される。その後、図示しない供給
装置から供給される乾燥空気がノズル16から噴出する
ことにより金属細線5に張力を与えるために対をなすガ
イド3,3間に通され、金属細線の保持動作を示すクラ
ンパー11に挾まれたあと、超音波を伝達する上下動作
可能なホーン12の先端に取り付けられたキャピラリー
4の細管部を通る。
【0004】この金属細線5は、スプール1に通常10
00m又は500mほど巻き付けられているものであ
る。連続したワイヤーボンディングによりこの長さ分消
費した際、あるいはこの金属細線5に傷・固着等の不具
合がみられる場合には、スプールごと交換される。
【0005】この交換方法は、先ず使用済みの金属細線
5及びスプール1を取り除いた後、新たな金属細線5が
巻き付けられているスプール1をステッピングモーター
14の回転軸である駆動軸13に差し込み固定する。そ
して、スプール1から引き出した新たな金属細線5を前
述のように装填する。これらの作業は、すべて作業者の
手作業によって行われていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のワイヤーボンディング装置では、これらの作業がす
べて作業者の手作業によって行われているために、作業
者に対し多くの労力と時間を要するという問題があっ
た。
【0007】特に、キャピラリー4の細管部の太さ30
ミクロン以下の金属細線5をピンセット等で通していく
という作業は、熟練した作業者によってのみ可能なもの
となっており、自動化も困難なため実用化されていな
い。
【0008】また、この作業の際に、金属細線5及びス
プール1が外気に晒された状態であるために、作業者が
誤って金属細線5に触れてしまうことがあった。このよ
うに作業者が触れてしまった金属細線では、その表面に
皮脂や埃・傷が付着することや、スプールに巻き付けら
れている金属細線同士が付着し円滑に繰り出されなくな
るために、正常なボンディング接合力が得られなかった
り、さらにはワイヤーボンディングそのものが不可能と
なるという問題があった。
【0009】本発明の目的は、金属細線装填の手作業を
削除し、かつ金属細線へのダメージを低減したワイヤー
ボンディング装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るワイヤーボンディング装置は、アダプ
タと、クランパーと、ホーンと、ノズルとを有するワイ
ヤーボンディング装置であって、アダプタは、スプール
とキャピラリーとガイドとを有し、直交する2軸方向に
移動するヘッドに脱着可能に装填されるものであり、ス
プールは、金属細線が巻き付けられてアダプタに回転可
能に支持され、アダプタがヘッドに装填されたときにモ
ータの駆動軸に連結されモータにより金属細線を繰り出
すものであり、キャピラリーは、スプールから繰り出さ
れた金属細線の先端を細管部に挿通し、これを保持し、
アダプタがヘッドに装填されたときにホーンに引き渡さ
れて支持されるものであり、ガイドは、スプールとキャ
ピラリーとの間に張設された金属細線の途中2箇所で支
持するものであり、クランパーは、アダプタがヘッドに
装填されたときにガイドとキャピラリーとの間に張設さ
れた金属細線を挟持するものであり、ホーンは、前記キ
ャピラリーを支持したままで上下方向に移動し、前記ヘ
ッドの移動と相俟ってキャピラリーの金属細線をボンデ
ィング位置に位置決めするものであり、ノズルは、金属
細線のうちガイドに2箇所で支持された線分にエアーを
吹付けて該金属細線にテンションを付与するものであ
る。
【0011】
【作用】アダプタ内でスプールから繰り出した金属細線
がガイド間に通してキャピラリーに挿通して予め張設し
てあり、このアダプタをヘッドに装填することにより金
属細線の装填が完了する。このため、手作業による金属
細線の装填作業が不要となる。
【0012】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
【0013】(実施例1)図1(a)は、本発明の実施
例1を示す断面図、(b)は図1(a)のA−A′線断
面図である。
【0014】図1において、金属細線5が巻き付けられ
たスプール1は、埃の誘着を防ぐため帯電防止加工が施
され内部状況が目視できる透明なアクリル等の素材によ
り構成されるアダプタ2に回転可能に格納されている。
【0015】また、このアダプタ2の内部には、スプー
ル1から繰り出された金属細線5が、2箇所に設けられ
るガイド3の間を通り、底辺部に取り付けられた保持プ
レート9に脱着可能に保持されるキャピラリー4の細管
部に通された状態で収納されている。
【0016】このアダプタ2は図2に示すように、X−
Yステージ17上に設置されたヘッド15へ着脱可能で
あり、この着脱の際に、ステッピングモーター14の回
転軸である駆動軸13,乾燥空気を噴出するノズル1
6,クランパー11,ホーン12を内部に出し入れでき
るように、駆動軸接続口6,ノズル入口7,下部開口部
8なる開口部をそれぞれ設けている。
【0017】さらに、アダプタ2のノズル入口7の向か
いの面には、乾燥空気を排出するための排気口10を有
している。
【0018】次に、このアダプタ2のヘッド15への装
着作業を説明する。図3は、この装着を示す工程図であ
る。先ず、図3(a)に示すように、ホーン12を図示
しないZ軸駆動機構により下降すると共に、クランパー
11を開いた状態とする。
【0019】次に図3(b)に示すように、アダプタ2
を矢印で示す向きからヘッド15に装着する。この装着
によって、アダプタ2の内部の金属細線5はクランパー
11に挾まれ、またスプール1は駆動軸13と接続され
る。
【0020】次に図4(a)に示すように、ホーン12
をワイヤーボンディング時の可動範囲より上方へ移動
し、ホーン12の先端にある穴部にキャピラリー4を挿
入する。
【0021】次に作業者はホーン12の先端の締結ネジ
を締め付けた後、図4(b)に示すように、ホーン12
を下降して保持プレート9からキャピラリー4を下方に
抜き取ることにより、ホーン12はキャピラリー4が取
り付けられた状態で上下駆動可能となる。
【0022】ここで、図示しない供給部より供給される
流量約1m3/時間・圧力約5kgf/cm2の乾燥空気
をノズル16から噴出することによって、アダプタ2の
内部でガイド3の間に通されている金属細線5に張力を
与え、ワイヤーボンディング可能な状態とすることがで
きる。
【0023】以上のように、金属細線5を、前述の導入
経路にピンセット等で通すという作業無しに、容易に素
早く確実に交換することができる。
【0024】(実施例2)図5,図6は、本発明の実施
例2を示す図である。この実施例では、前述した実施例
と同様に、内部にスプール1及びガイド3,キャピラリ
ー4に通された状態の金属細線5を格納し、ヘッド15
に脱着可能なアダプタ2を有すると共に、このアダプタ
2の自動脱着を行う脱着搬送部18及びアダプタ2の交
換・搬送を行う容器供給部19,容器搬送部20,容器
収納部21と、ホーン12の先端にある締結ネジを回転
する電動ドライバー22を備えている。
【0025】次に、このアダプタ2のヘッド15への自
動装着の動作を説明する。容器供給部19に複数個収納
されているアダプタ2の一つは、電動駆動されるボール
ネジ及びレールからなる容器搬送部20の動作により、
脱着搬送部18の前方へ移動される。
【0026】次にホーン12が下降しクランパー11が
開いた状態で、アダプタ2は脱着搬送部18に保持され
ながら移動され、ヘッド15に装着される。
【0027】さらに、ホーン12はワイヤーボンディン
グ時の可動範囲より上方へ移動し、ホーン12の先端に
ある穴部にキャピラリー4が挿入される。
【0028】ここで電動ドライバー22の先端が移動し
てホーン12の先端の締結ネジを回転し締め付けること
により、キャピラリー4がホーン12の先端に固定され
る。
【0029】次にホーン12が下降し、キャピラリー4
は保持プレート9から引き抜かれる。
【0030】その後、金属細線5はクランパー11に挾
まれ、ノズル16から噴出される乾燥空気により張力が
付与され、ワイヤーボンディング可能な状態となる。
【0031】また、このアダプタ2の取り外し動作は、
図7に示すように、前述した装着動作のほぼ逆の手順を
とることにより、自動的に行われる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、スプール
及びガイド・キャピラリーに通した状態の金属細線をヘ
ッドに着脱可能なアダプタに格納し、このアダプタのヘ
ッドへの装着によってスプール・テンション機構・クラ
ンパー・キャピラリーからなる金属細線の導入経路が作
業者のピンセット等による導入作業無しに形成可能とな
る。このため、金属細線の交換時における作業者の労力
・作業に要する時間・作業者のミスによる金属細線への
ダメージを大幅に低減することができ、安定したワイヤ
ーボンディングを実現できる。
【0033】また現在自動化が非常に困難なキャピラリ
ーへの金属細線の導入作業無しに金属細線の交換作業を
行うことができるため、金属細線の自動交換が可能とな
り、無人稼動設備実現の可能性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は、本発明の実施例1を示す断面図、
(b)は図1(a)のA−A′線断面図である。
【図2】本発明の実施例1を示す側面図である。
【図3】図1に示した実施例1の動作を示す側面図であ
る。
【図4】図1に示した実施例1の動作を示す側面図であ
る。
【図5】本発明の実施例2を示す平面図である。
【図6】本発明の実施例2を示す平面図である。
【図7】図5及び図6に示した実施例における取り外し
動作を示す流れ図である。
【図8】従来のワイヤーボンディング装置を示す側面図
である。
【符号の説明】
1 スプール 2 アダプタ 3 ガイド 4 キャピラリー 5 金属細線 6 駆動軸接続口 7 ノズル入口 8 下部開口部 9 保持プレート 10 排気口 11 クランパー 12 ホーン 13 駆動軸 14 ステッピングモーター 15 ヘッド 16 ノズル 17 X−Yステージ 18 脱着搬送部 19 アダプタ供給部 20 アダプタ搬送部 21 アダプタ収納部 22 電動ドライバー

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アダプタと、クランパーと、ホーンと、
    ノズルとを有するワイヤーボンディング装置であって、 アダプタは、スプールとキャピラリーとガイドとを有
    し、直交する2軸方向に移動するヘッドに脱着可能に装
    填されるものであり、 スプールは、金属細線が巻き付けられてアダプタに回転
    可能に支持され、アダプタがヘッドに装填されたときに
    モータの駆動軸に連結されモータにより金属細線を繰り
    出すものであり、 キャピラリーは、スプールから繰り出された金属細線の
    先端を細管部に挿通し、これを保持し、アダプタがヘッ
    ドに装填されたときにホーンに引き渡されて支持される
    ものであり、 ガイドは、スプールとキャピラリーとの間に張設された
    金属細線の途中2箇所で支持するものであり、 クランパーは、アダプタがヘッドに装填されたときにガ
    イドとキャピラリーとの間に張設された金属細線を挟持
    するものであり、 ホーンは、前記キャピラリーを支持したままで上下方向
    に移動し、前記ヘッドの移動と相俟ってキャピラリーの
    金属細線をボンディング位置に位置決めするものであ
    り、 ノズルは、金属細線のうちガイドに2箇所で支持された
    線分にエアーを吹付けて該金属細線にテンションを付与
    するものであることを特徴とするワイヤーボンディング
    装置。
JP24268292A 1992-08-19 1992-08-19 ワイヤーボンディング装置 Expired - Lifetime JP2833372B2 (ja)

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JPH0669267A true JPH0669267A (ja) 1994-03-11
JP2833372B2 JP2833372B2 (ja) 1998-12-09

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JP24268292A Expired - Lifetime JP2833372B2 (ja) 1992-08-19 1992-08-19 ワイヤーボンディング装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6302056B1 (en) 1994-11-12 2001-10-16 Rowo Coating Gesellschaft Fur Beschichtung Mbh Device for coating substrates with a material vapor in negative pressure or vacuum
JP2023160090A (ja) * 2022-04-21 2023-11-02 豊田合成株式会社 ワイヤ描画装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6302056B1 (en) 1994-11-12 2001-10-16 Rowo Coating Gesellschaft Fur Beschichtung Mbh Device for coating substrates with a material vapor in negative pressure or vacuum
JP2023160090A (ja) * 2022-04-21 2023-11-02 豊田合成株式会社 ワイヤ描画装置

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JP2833372B2 (ja) 1998-12-09

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