JPH0695541B2 - ボンデイング面高さ検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ボンデイング面高さ検出装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

第４図は例えば特公昭57−58054号公報に示された従来
のボンデイング面高さ検出装置を示す一部断面正面図で
あり、図において、（１）はワイヤ、（２）はワイヤ
（１）が挿通されたキヤピラリ、（３）はアームホル
ダ、（４）は一端にキヤピラリ（２）を保持し、他端は
アームホルダ（３）に固定されたボンデイングアーム、
（５）は図示矢印方向に上下動する上下ブロツク、
（６）はアームホルダ（３）を上下動ブロツク（５）に
軸受け（図示せず）を介して回転自在に軸支する回転
軸、（７）はアームホルダ（３）に固定されたレバー、
（８）はレバー（７）に固定された第１の接触子、（1
0）は第２の接触子で、上記第１の接触子（８）に対応
して上下動ブロツク（５）に絶縁ブツシユ（９）を介し
て固定されている。（11）は上下動ブロツク（５）とレ
バー（７）との間に設けられ上記第１の接触子を反時計
方向に付勢するばね、（12）は上下動ブロツク（５）に
固定されワイヤ（１）をクランプするワイヤクランパ、
（13）は試料載置台、（14）は試料載置台（13）に案内
移送されリードフレーム、（15）はリードフレーム（1
4）に貼り付けられたペレツトである。なお、第１の接
触子（８）と第２の接触子（19）には図示しない手段に
より電圧がかけられるようになつている。

次の動作について説明する。周知のごとく、半導体集積
回路等の組立においては、ボンデイング装置によつてワ
イヤが接続される。即ち、ワイヤ（１）の挿通されたキ
ヤピラリ（２）を第１ボンデイング点であるペレツト
（15）のパツドに押し付けてボンデイングした後、キヤ
ピラリ（２）を上下方向及び水平方向に移動させてワイ
ヤ（１）を繰り出し、第２ボンデイング点であるリード
フレーム（14）のリード部にボンデイングし、キヤピラ
リ（２）を一定距離上昇させてワイヤ（１）をワイヤク
ランパ（12）でクランプした後さらに上昇させてワイヤ
（１）を切断する動作を繰り返すことによりワイヤ
（１）が接続される。

上記動作において、上下動ブロツク（５）が下降すると
キヤピラリ（２）がペレツト（15）又はリードフレーム
（14）のボンデイング面に接触する。更に上下動ブロツ
ク（５）が下降するとアームホルダ（３）は回転軸
（６）を中心に時計方向に回転し、第１の接触子（８）
は第２の接触子（10）より離れる。

これにより両接触子（８）（10）は導通しなくなるの
で、キヤピラリ（２）がボンデイング面に接触した位置
を検出できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のボンデイング面高さ検出装置は以上のように構成
されているので、第１と第２の接触子（８）（10）には
オン、オフによる繰り返し応力が作用し、上記両接触子
（８）（10）の接触点は磨耗、点腐食、疲れ剥離等によ
り劣化して、導通不良を起こしボンデイング面高さを検
出することができなくなるので、比較的短期間の保守が
必要であつた。そこで、上記接触子（８）（10）のよう
な接触型位置センサーの代わりに、光電センサー、磁気
センサー、非接触変位形等の非接触型位置センサーを用
いることにより上記問題点を解決することを容易に考え
ることができるが、この場合上下動ブロツク（５）の上
下動に伴う振動によるノイズや外部サージによるノイズ
に対して上記位置センサーが感応し易く、ボンデイング
高さを誤まつて検出する問題点があるために、非接触型
位置センサーを用いたボンデイング面高さ検出装置は実
現していなかつた。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、非接触型位置センサーを用いてボンデイング面
高さを検出でき、しかもノイズによつて誤検出すること
のないボンデイング面高さ検出装置を得ることを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るボンデイング面高さ検出装置は、ボンデ
イングされるべきワイヤが挿通されボンデイング面に接
触した後上記ボンデイング面を押圧して上記ワイヤを上
記ボンデイング点にボンデイングするキヤピラリと、上
記キヤピラリを保持するボンデイングアームと、上記ボ
ンデイングアームが回転自在に取り付けられ、上記キヤ
ピラリが上記ボンデイング面に接触する以前は上記ボン
デイングアームと相対的に同一運動し上記キヤピラリが
上記ボンデイング面に接触した後は上記ボンデイングア
ームと相対的位置を変えるように運動する揺動アーム
と、上記ボンデイングアームと上記揺動アームに取り付
けられて上記ボンデイングアームと揺動アームの相対的
位置に変化が生じたことを検知する非接触型位置センサ
ーと、上記キヤピラリがボンデイング面に接触する前の
上記位置センサーの出力値を記憶する記憶装置と、上記
記憶装置に記憶された値と上記位置センサーの出力値と
を比較し両者の差の絶対値が一定値以上になつた時に検
出信号を出す比較装置とから構成されたものである。

〔作用〕

この発明におけるボンデイング面高さ検出装置は、ボン
デイングアームと揺動アームに取り付けられた非接触型
位置センサーにより上記アームの相対的位置の変化を検
知し、この検出値と上記記憶手段に記憶した値とを比較
手段により比較し、両者の差の絶対値が一定値以上にな
つた時に検出信号を出すものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示す装置の一部断面正面図、
第２図は上記実施例装置の一部を構成する検出回路のブ
ロツク図である。

図において、（１）〜（４），（６），（12）〜（15）
は上記従来装置と同一のものである。（16）は回転自在
に軸支する回転軸（６）を介してアームホルダ（３）が
取り付けられた揺動アーム、（17）は上記アームホルダ
（３）に固定された遮光板、（18）は上記揺動アーム
（16）に固定された発光素子、（19）はこの発光素子
（18）に間隔を介して対向するように上記揺動アーム
（16）に固定された受光素子で、この発光素子（18）と
受光素子（19）とから光電センサー（20）を構成してい
る。遮光板（17）は発光素子（18）と受光素子（19）の
間に挿入されるように位置している。そして上記遮光板
（17）と上記光電センサー（20）とから非接触型位置セ
ンサーを構成する。この非接触位置センサーは、上記遮
光板（17）と上記光電センサー（20）の相対的位置の変
化に伴う上記光電センサー（20）の出力変化を検出して
ボンデイングアーム（４）と揺動アーム（16）の相対的
位置の変化を検知する。（21）は揺動アーム（16）に固
定されたソレノイド、（22）はアームホルダ（３）に固
定されたレバー、（23）はレバー（22）に固定されたプ
ランジヤで、上記ソレノイド（22）の付勢によりこれに
吸引される。（24）は光電センサー（20）の出力の検出
回路、（25）はサンプルホールド指令に従つて光電セン
サー（20）の出力を一時記憶するサンプルホールド回
路、（26）はサンプルホールド回路（25）に一時記憶さ
れた光電センサー（20）の出力と上記光電センサー（2
0）の出力とを比較し、その差の絶対値が一定値以上に
なつた時に検出信号を出す比較手段としてのコンパレー
ト回路である。

次に、動作について説明する。上記のように構成された
ボンデイング面高さ検出装置において、キヤピラリ
（２）が下降する時にソレノイド（21）は通電され、ソ
レノイド（21）はプランジヤ（23）を吸引してこれをソ
レノイド（21）内のストツパ（図示せず）に押し付けて
その位置に保持する。この状態でボンデイングアーム
（４）と揺動アーム（16）とは一体となつて反時計方向
に回転し、光電センサー（20）と遮光板（17）は相対的
に変位することなく反時計方向に回転する。この時サン
プルホールド指令を出しサンプルホールド回路（25）に
より上記光電センサー（20）の出力電圧VOを一時記憶す
る。そしてキヤピラリ（２）がボンデイング面に接触す
る前にソレノイド（21）への通電電流を減少してソレノ
イド（21）の吸引力を低下させる。キヤピラリ（２）が
ボンデイング面に接触するとキヤピラリ（２）はその位
置に停止するが、揺動アーム（16）は更に下降して、一
定距離移動した後停止し、ソレノイド（21）の吸引力に
応じた力がキヤピラリ（２）に与えられる。揺動アーム
（16）の変位に対応して、光電センサー（20）は反時計
方向に動き遮光板（17）との相対的位置を変える。それ
に伴つて光電センサー（20）出力電圧Ｖは第３図に示す
ように変化する。サンプルホールド回路（25）に一時記
憶された電圧VOと上記光電センサー（20）の出力電圧Ｖ
とをコンパレート回路（26）で比較し、両者の差の絶対
値が予め設定した値△Ｖ以上になつた時に検出信号を出
力する。これによりキヤピラリ（２）がボンデイング面
に接触した位置を検出できる。

なお、上記実施例では非接触型位置センサーに光電セン
サーと遮光板を用いたが、ホール素子と磁石、過電流式
あるいは静電容量式非接触型電位形等を用いてもよい。

〔発明の効果〕

この発明によるボンデイング面高さ検出装置は、ボンデ
イングアームと揺動アームに取り付けられた非接触型位
置センサーにより上記両アームの相対的位置に変化が生
じたことを検知し、キヤピラリがボンデイング面に接触
する前の上記ボンデイングアームと上記揺動アームが相
対的に同一運動している時の上記位置センサーの出力値
を記憶手段に記憶し、比較手段により上記記憶手段に記
憶した値と上記位置センサーの出力値とを比較して両者
の差の絶対値が一定値以上になつた時に検出信号を出す
ように構成したので、上下動ブロツクの上下動に伴う振
動によるノイズや外部サージによるノイズを誤検出する
ことなく、上記キヤピラリがボンデイング面に接触した
位置が常に正しく検出できる。

また、非接触型位置センサーを用いているので、接触型
位置センサーを用いる従来の装置のように接触によるセ
ンサーの機械的劣化が起こらず比較的短期間の保守を必
要としない。

また、キヤピラリがボンデイング面に接触する前のボン
デイングアームと揺動アームが相対的に同一運動してい
る時の非接触型位置センサーの出力値をボンデイング操
作ごとに記憶手段に記憶し、それを基準にして上記非接
触型位置センサーの出力変化を検出するので、温度変化
や経年変化等による上記非接触型位置センサーの特性変
動の影響を受けることなく、常に安定して高精度なボン
デイング面高さを検出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるボンデイング面高さ
検出装置を示す一部断面正面図、第２図は上記一実施例
の装置の一部を構成する検出回路のブロツク図、第３図
は揺動アーム先端の変位及び検出回路入出力信号の波形
図、第４図は従来のボンデイング面高さ検出装置を示す
一部断面正面図である。 図において、（１）はワイヤ、（２）はキヤピラリ、
（３）はアームホルダ、（４）はボンデイングアーム、
（６）は回転軸、（16）は揺動アーム、（17）は光電セ
ンサー、（20）は遮光板を示す。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ボンデイングされるべきワイヤが挿入され
   ボンデイング面に接触した後上記ボンデイング面を押圧
   して上記ワイヤをボンデイング点にボンデイングするキ
   ヤピラリと、上記キヤピラリを保持するボンデイングア
   ームと、上記ボンデイングアームが回転自在に取り付け
   られ、上記キヤピラリが上記ボンデイング面に接触する
   以前はボンデイングアームと相対的に同一運動し上記キ
   ヤピラリが上記ボンデイング面に接触した後は上記ボン
   デイングアームと相対的位置を変えるように運動する揺
   動アームと、上記ボンデイングアームと上記揺動アーム
   に取り付けられて上記ボンデイングアームと上記揺動ア
   ームの相対的位置に変化が生じたことを検知する非接触
   型位置センサーと、上記キヤピラリがボンデイング面に
   接触する前の上記位置センサーの出力値を記憶する記憶
   手段と、上記記憶手段に記憶された値と上記位置センサ
   ーの出力値とを比較し両者の差の絶対値が一定値以上に
   なつた時に検出信号を出す比較手段とから構成されたこ
   とを特徴とするボンデイング面高さ検出装置。