JPH1041330A - ワイヤボンデイング方法 - Google Patents

ワイヤボンデイング方法

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JPH1041330A
JPH1041330A JP19231996A JP19231996A JPH1041330A JP H1041330 A JPH1041330 A JP H1041330A JP 19231996 A JP19231996 A JP 19231996A JP 19231996 A JP19231996 A JP 19231996A JP H1041330 A JPH1041330 A JP H1041330A
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wire
capillary
torque motor
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Masahiro Fujita
雅洋 藤田
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワイヤボンデイングする半導体チップの表面
とリード部表面とが同一平面にない時にも、最適荷重で
ワイヤボンデイングができるワイヤボンデイング方法を
提供する。 【解決手段】 ワイヤボンデイング実作業前に、半導体
チップのワイヤボンデイング位置におけるキャピラリへ
の荷重Mとトルクモータへの印加電圧Vとの相関グラフ
である図1(a)を用いて、半導体チップとリード部へ
の最適荷重M1 、M2 に対応した印加電圧V1 、印加電
圧V2Sを求め、次に2箇所のワイヤボンデイング位置の
差ΔLによるトルクモータへの印加電圧増加分ΔVとの
相関グラフである図1(b)を用いて、ΔL=ΔL12の
時の印加電圧増加分ΔV12を求め、リード部4bに対す
る印加電圧V2 をV2 =V2S+ΔV12とし、V1 、V2
を制御装置に入力した後、ワイヤボンデイングの実作業
に入る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はワイヤボンデイング
方法に関し、さらに詳しくは、ワイヤボンデイング装置
における荷重方法に特徴を有するワイヤボンデイング方
法である。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の製造においては、リードフ
レームに搭載された半導体チップの電極パッドとリード
フレームのリード部とをAu線やAl線等を用いて接続
するワイヤボンデイングがワイヤボンデイング装置を用
いて行われている。このワイヤボンデイング装置を用い
たワイヤボンデイング方法を、ワイヤボンデイング装置
の主要部を示す図2〜図4を参照して説明する。
【0003】まず、図2に示すワイヤボンデイング装置
の主要部の構成は、X−Yステージ上に設けられている
水平方向の移動および垂直方法の移動が可能なボンデイ
ングアーム部1を支持する支持台2と、支持台2上に設
置された、ワイヤボンデイング時の荷重を与える電磁駆
動手段としてのトルクモータ3と、半導体チップ5を搭
載したリードフレーム4を載置し、加熱ヒータ(図示省
略)を内蔵し、リードフレームを加熱するリードフレー
ム載置台6により概略構成されている。
【0004】ボンデイングアーム部1は、超音波発振子
11が内蔵されたホーン支持ブロック12と、ホーン支
持ブロック12に支持された超音波発振ホーン13と、
超音波発振ホーン13の先端に取り付けられた、ボンデ
イングツールであるキャピラリ14等で構成されてい
る。このボンデイングアーム部1は、付勢手段としての
板バネ20により支持台2に支持されていて、電磁駆動
手段、例えばトルクモータ3のトルク力により、支持台
2に固定された板バネ20部を支点とし回転方向の動き
をする。
【0005】上述したワイヤボンデイング装置によるワ
イヤボンデイング方法は、まず始めにワイヤボンデイン
グの荷重設定作業、即ち半導体チップ5の電極パッドへ
のワイヤボンデイング時の荷重や、リードフレーム4の
リード部へのワイヤボンデイング時の荷重を予め求めて
ある最適荷重に設定するための作業を行う。この作業
は、第1のワイヤボンデイング位置、例えばリードフレ
ーム4に搭載した半導体チップ5表面がくる位置に荷重
測定器を置き、トルクモータ3への駆動電力としての印
加電圧を変化させてトルク力を加減し、荷重測定器が電
極パッドやリード部に対する最適荷重を表示するトルク
モータ3への印加電圧を求め、これらの印加電圧値をト
ルクモータ3を制御する制御装置(図示省略)に入力す
るものである。この作業により、ワイヤボンデイング装
置は実稼働可能な状態となる。
【0006】次に、ワイヤボンデイング装置によるワイ
ヤボンデイングの実作業は、まずリードフレーム載置台
6にリードフレーム4を載置する。リードフレーム載置
台6に載置されたリードフレーム4は短い所定時間経過
後、加熱ヒータを内蔵したリードフレーム載置台6で加
熱され、所定の温度に達する。その後、支持台2が移動
して、キャピラリ14を第1のワイヤボンデイング部で
ある半導体チップ5の電極パッドの上方の所定位置に移
動させ、その後キャピラリ14先端部と電極パッドとの
間隔を所定間隔とする移動をして、支持台2は停止す
る。この所定間隔とは、キャピラリ14の軸心の孔を通
ったAu線15先端に高電圧スパークで形成された、後
述するボール15a底部が半導体チップ5の電極パッド
の僅か上方に位置する程度の距離である。
【0007】次に、トルクモータ3の駆動により、キャ
ピラリ14が下方に移動し、Au線のボール15aが電
極パッドに押し付けられて荷重が加えらると共に、超音
波発振子11に超音波発振器(図示省略)からの電圧が
印加され、超音波振動エネルギーが超音波発振ホーン1
3を介してキャピラリ14先端によりAu線のボール1
5aに伝達される。この様にして、Au線15先端のボ
ール15aが、リードフレーム載置台6により加熱され
たリードフレーム4の温度と、上述の荷重および超音波
振動とによる、所謂超音波兼熱圧着で、半導体チップ5
の電極パッドにボンデイングされる。
【0008】その後、制御装置よりトルクモータ3への
印加電圧がOFFし、板バネ20の力によりキャピラリ
14は上方へ移動する。更にその後支持台2の水平方向
移動により、キャピラリ14が第2のワイヤボンデイン
グ部である、リードフレーム4の前記電極パッドに対応
したリード部に移動し、制御装置よりトルクモータ3
へ、リード部のボンデイング時の印加電圧が与えられ、
電極パッドの場合と同様に超音波兼熱圧着でリード部の
ボンデイングが行われる。その後Au線15に引っ張り
力が加えられ、Au線15は切断される。
【0009】上述したワイヤボンデイングにおけるリー
ドフレーム4のワイヤボンデイング部の詳細を図3によ
り説明する。リードフレーム4の半導体チップ載置台4
a上にダイボンドされた半導体チップ5の電極パッド5
a上方にキャピラリ14が移動し、トルクモータ3のト
ルク力により、キャピラリ14が下方に移動して、Au
線15先端に高電圧スパークで形成されたボール15a
がキャピラリ14先端で電極パッド5aに押さえ付けら
れ、上述した超音波兼熱圧着により半導体チップ5の電
極パッド5aにボンデイングされる。
【0010】その後、トルクモータ3への印加電圧がO
FFしてキャピラリ14が上方に移動し、続いて電極パ
ッド5aに対応するリードフレーム4のリード部4b上
方にキャピラリ14が移動する。その後トルクモータ3
に電圧が印加されてキャピラリ14が下方に移動し、A
u線15がリード部4bに押さえ付けられ、上述した超
音波兼熱圧着により半導体チップ5のリード部4bにボ
ンデイングされる。その後、Au線15は上方に引っ張
り力が加えられ、Au線15はA部で切断される。続い
てトルクモータ3への印加電圧がOFFされ、キャピラ
リ14が上方に移動する。上記のような動作により、ボ
ンデイングワイヤ15bが形成される。
【0011】しかしながら、上述したワイヤボンデイン
グ装置におけるワイヤボンデイング方法では、電極パッ
ド5aとリード部4bとに対する最適荷重設定を第1の
ボンデイング位置による荷重測定結果を基にした設定で
行って、ワイヤボンデイングの実作業に入っているため
に、電極パッド5aとリード部4bのワイヤボンデイン
グ位置が異なる時は、下記のような理由でリード部4b
に対して最適荷重が掛けられない状態となる。
【0012】上述したリードフレーム4に搭載された半
導体チップ5のワイヤボンデイングにおいては、図3に
示すように、半導体チップ5の厚みdにほぼ等しい、第
1のワイヤボンデイング位置H1 と第2のワイヤボンデ
イング位置H2 とにワイヤボンデイング位置差ΔL12が
ある。これにより、電極パッド5a部とリード部4bと
でのキャピラリ14先端の上下方向の移動には、ワイヤ
ボンデイング位置差ΔL12にほぼ等しい移動距離差ΔL
0 が生じる。このキャピラリ14先端の移動距離差ΔL
0 は、図4に示すように、ボンデイング部1を支持して
いる板バネ20先端部で見ると、板バネ20先端部の移
動距離差はΔL1 となる。
【0013】ワイヤボンデイング実作業前の荷重設定作
業時においては、同一のワイヤボンデイング位置で荷重
設定を行うため、電極パッド5aやリード部4bへのワ
イヤボンデイングの最適荷重M1 、M2 と、これら荷重
を与えるトルクモータ3のトルク力T1 、T2 との関係
は、次式のようになる。 pT1 =qM1 +rF (1) pT2 =qM2 +rF (2) ここで、p、q、rはそれぞれ板バネの支点からボンデ
イングアーム部1上におけるトルクモータ3のトルク力
の作用点までの距離、キャピラリ14の荷重の作用点ま
での距離、板バネの先端までの距離で、Fは板バネ20
の力がr点に加わるとした時の力であり、キャピラリ1
4先端の移動での板バネ20先端部の変位量に比例した
板バネ20の力である。
【0014】一方、電極パッドとリード部4bとでワイ
ヤボンデイング位置が異なり、板バネ20先端部の移動
距離差ΔL1 (ΔL1 =ΔL0 ×r/q)が生じる場合
は、上記のトルクモータ3のトルク力T2 とキャピラリ
14先端の荷重Mとの関係は次式になる。 pT2 =qM+r(F+kΔL1 ) =qM+r(F+kΔL0 ×r/q) (3) また、(2)、(3)式より、 M=M2 −kΔL0 (r/q)2 (4) となる。ここで、kは板バネ20の先端を単位距離変位
させるに必要な力である。
【0015】上記の(4)より明らかなように、電極パ
ッド5a部とリード部4bにおけるキャピラリ14先端
の下方への移動距離にΔL0 の差がある時、同一ワイヤ
ボンデイング位置で設定したトルクモータ3のトルク力
T2 では、リード部4bにおけるワイヤボンデイング時
の荷重Mは最適荷重M2 より少なくなる。この様な電極
パッド5a部とリード部4bにおけるキャピラリ14先
端の下方への移動距離差ΔL0 は、リードフレーム4に
搭載する半導体チップ5の厚みや、DIP(Dual
In−line Package)等での半導体チップ
5の載置部とリード部との段差等で変化する。この移動
距離差があると、上記の付勢手段の付勢力の効果を無視
した通常のワイヤボンデイング方法では、ワイヤボンデ
イング時に最適荷重が掛けられず、ボンデイング不良や
ボンデイング部の信頼性不良の問題を発生する虞があ
る。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したワ
イヤボンデイング装置における問題点を解決することを
その目的とする。即ち本発明の課題は、ワイヤボンデイ
ングする半導体チップの表面とリード部表面とが同一平
面にない時にも、最適荷重でワイヤボンデイングができ
るワイヤボンデイング方法を提供することを目的とす
る。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明のワイヤボンデイ
ング方法は、上述の課題を解決するために提案するもの
であり、ボンデイングアームの付勢手段とボンデイング
アームの電磁駆動手段とによるボンデイングアーム駆動
機構を有するワイヤボンデイング装置を用いたワイヤボ
ンデイング方法において、第1のワイヤボンデイング位
置に荷重測定器を置き、ボンデイングアームに取り付け
られたキャピラリによるワイヤボンデイングの荷重Mと
電磁駆動手段の駆動電力VとのV−M相関を求める工程
と、第1のワイヤボンデイング位置に荷重測定器を置
き、第1のワイヤボンデイング位置とキャピラリとの所
定間隔をΔLだけ変化させた時の距離ΔLとワイヤボン
デイングの荷重を同一とした時の電磁駆動手段の駆動電
力増加分ΔVとのΔV−ΔL相関を求める工程と、第1
のワイヤボンデイング位置と第2のワイヤボンデイング
位置との上下方向の距離ΔL12を求める工程と、第1の
ワイヤボンデイング位置におけるワイヤボンデイングの
最適荷重M1 を与える電磁駆動手段の駆動電力V1 を、
V−M相関より求める工程と、第1のワイヤボンデイン
グ位置と上下方向に距離ΔL12だけワイヤボンデイング
位置が異なる第2のワイヤボンデイング位置で、ワイヤ
ボンデイングの最適荷重M2 を与える電磁駆動手段の駆
動電力V2 を、V−M相関とΔV−ΔL相関とにより求
める工程と、駆動電力V1 と駆動電力V2 とを電磁駆動
手段を制御する制御装置に入力する工程とによるワイヤ
ボンデイング装置のワイヤボンデイング実作業前の準備
をした後、ワイヤボンデイング実作業を行うことを特徴
とするものである。
【0018】本発明によれば、第1のワイヤボンデイン
グ位置と第2のワイヤボンデイング位置とが同一平面内
にない時、ボンデイングアームの付勢手段による付勢力
が変化するので、この付勢力の変化に対応したボンデイ
ングアームの電磁駆動手段の駆動力を変化させ、ワイヤ
ボンデイング時の最適荷重をキャピラリに与える電磁駆
動手段の補正駆動力を求めて電磁駆動手段を制御する制
御装置に入力し、その後ワイヤボンデイング実作業を行
うものである。この様にすることで、ワイヤボンデイン
グ時のキャピラリ先端部へ最適荷重が正確に与えられ、
ワイヤボンデイング不良やワイヤボンデイング部の信頼
性不良の発生を大幅に抑えることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的実施の形態
例につき、従来のワイヤボンデイング装置によるワイヤ
ボンデイング方法の説明に用いた図2〜図4と、図1を
参照して説明する。
【0020】まず、図2に示すワイヤボンデイング装置
の主要部を持つワイヤボンデイング装置を用い、第1の
ワイヤボンデイング位置H1 (図3参照)、例えばリー
ドフレーム4に搭載した半導体チップ5表面がくる位置
に荷重測定器を置き、電磁駆動手段、例えばトルクモー
タ3への駆動電力としての印加電圧を変化されてトルク
力を変え、その時のキャピラリ14先端の荷重を測定
し、トルクモータ3への印加電圧と荷重の関係を求め
る。この関係は、キャピラリ14先端での荷重、即ち荷
重測定器で計測された重量をM、トルクモータ3のトル
ク力をT、板バネ20端部に掛かる力をFとすると、次
式の関係がある。 pT=qM+rF (5) ここで、p、q、rはそれぞれ板バネの支点からボンデ
イングアーム部1上におけるトルクモータ3のトルク力
の作用点までの距離、キャピラリ14の荷重の作用点ま
での距離、板バネの先端までの距離で、Fは板バネ20
の力がr点に加わるとした時の力であり、キャピラリ1
4先端の移動での板バネ20先端部の変位量に比例した
板バネ20の力である。
【0021】また、トルクモータ3のトルク力Tと印加
電圧Vとには次式の関係がある。 T=sV (6) ここでsは比例定数である。(5)、(6)式より、キ
ャピラリ14先端に荷重Mとトルクモータ3の印加電圧
Vとの関係は、 V=(qM+rF)/ps=K1 M+K2 (7) ここで、K1 =q/ps、K2 =rF/psである。 従って、第1のワイヤボンデイング位置H1 におけるキ
ャピラリ14先端での荷重Mとトルクモータ3の印加電
圧Vとはリニアな関係となっているので、上述の測定に
より得られる荷重Mと印加電圧Vとの関係は、図1
(a)に示すようなV−M相関グラフになる。この測定
されたV−M相関グラフにおける直線の傾きよりK
1 を、Y軸との交点よりK2 を求めることができる。
【0022】次に、ワイヤボンデイング位置を変化させ
た時のキャピラリ14先端の荷重Mの関係を求める。こ
の関係は、従来例と同様に、第1のワイヤボンデイング
位置H1 (図3参照)、即ち半導体チップ5表面がくる
位置に荷重測定器を置き、その後キャピラリ14先端か
ら第1のワイヤボンデイング位置H1 にある荷重測定器
までの距離を、ボンデイングアーム部1の上下位置を変
える支持台2の上下移動機構により変え、この支持台2
の上下方向の移動距離ΔL、即ちキャピラリ14先端か
ら荷重測定器までの通常距離からの増加分ΔLとキャピ
ラリ14先端の荷重Mとの関係を調べるものである。こ
こで、ワイヤボンデイングの位置を変化させた時の距離
ΔL、キャピラリ14先端の荷重M、トルクモータ3の
トルク力T、板バネ20端部に掛かる力Fとの間には、
次のような関係がある。 pT=qM+r(F+kΔL′) =qM+r(F+krΔL/q) (8) ここで、ΔL′は板バネ20先端部における変位距離
(図4参照)で図4に示すΔL1 に相当するもので、Δ
L′=rΔL/qの関係があり、kは板バネ20の先端
を単位距離変位させるに必要な力である。
【0023】今、第1のワイヤボンデイング位置H1 に
おいて、荷重Maを与えるトルク力をTaとし、ワイヤ
ボンデイングの位置をΔLだけ変化させた時に、同じ荷
重Maを与えるトルク力をTbとすると、(5)、
(8)式より次式の関係が得られる。 Tb=Ta+r2 kΔL/pq (9) 更に、トルクモータ3のトルク力Tと印加電圧Vとの関
係である(6)式より、Ta=sVa、Tb=sVbと
して、(9)式を用いると、 Vb=Va+KΔL (10) となる。ここで、K=r2 k/spqである。また、ワ
イヤボンデイングの位置をΔLだけ変化させた時のトル
クモータ3への印加電圧増加分をΔVとすると、 ΔV=Vb−Va=KΔL (11) となる。
【0024】上記(11)式の関係があるので、ワイヤ
ボンデイングの位置をΔLだけ変化させた時に、荷重測
定器の荷重が一定となるトルクモータ3への印加電圧増
加分ΔVを調べると、図1(b)に示すようなΔVがΔ
Lとがリニアな関係を持つ、ΔV−ΔL相関グラフが得
られる。このΔV−ΔL相関グラフの直線の傾きθより
比例定数であるKの値が、K=tanθとして求められ
る。なお、このΔV−ΔL相関はワイヤボンデイング装
置のボンデイングアーム部1の構造と板バネ20による
ワイヤボンデイング装置特有な関係であり、一度だけΔ
V−ΔL相関を取れば、その後のワイヤボンデイングの
荷重設定作業時には、この測定作業は不要となる。
【0025】次に、第1のワイヤボンデイング位置H1
(図3参照)、即ち半導体チップ5の電極パッド5aへ
のワイヤボンデイングにおける最適荷重M1 と、第2の
ワイヤボンデイング位置H2 (図3参照)、即ちリード
部4bへのワイヤボンデイングにおける最適荷重M
2 と、半導体チップ5の電極パッド5a表面とリード部
4b表面との上下方向の差ΔLとを基にして、図1
(a)のV−M相関グラフと図1(b)のΔV−ΔL相
関グラフとを用いて、トルクモータ3への印加電圧を求
める。なお、電極パッド5aの最適荷重M1 とリード部
4bの最適荷重M2 とは同じ値であってもよい。
【0026】このトルクモータ3への印加電圧の求める
方法は、まず、図1(a)のV−M相関グラフを用い
て、第1のワイヤボンデイング位置H1 、即ち半導体チ
ップ5の電極パッド5a表面位置における最適荷重M1
に対応したトルクモータ3への印加電圧V1 と、最適荷
重M2 に対応したトルクモータ3への印加電圧V2Sを求
める。次に図1(b)のΔV−ΔL相関グラフを用い
て、半導体チップ5の電極パッド5a表面とリード部4
b表面との上下方向の差ΔL12を半導体チップ5の厚み
やリードフレーム4形状より調べ、このワイヤボンデイ
ング位置の差ΔL12に対応するトルクモータ3への印加
電圧増加分ΔV12を求め、リード部4b表面位置におけ
る最適荷重M2 に対応するトルクモータ3への印加電圧
V2 をV2 =V2S+ΔV12として求める。
【0027】その後、上記の方法で求めたトルクモータ
3への印加電圧V1 、V2 をトルクモータ3を制御する
制御装置に入力する。以上によりワイヤボンデイング実
作業前の準備作業が完了する。
【0028】その後のワイヤボンデイング装置の動作
は、従来例と同様なので説明を省略する。
【0029】以上、本発明を実施の形態例により説明し
たが、本発明はこの実施の形態例に何ら限定されるもの
ではない。例えば、図1(a)のV−M相関グラフと図
1(b)のΔV−ΔL相関グラフからワイヤボンデイン
グ時の最適荷重M1 、M2 を与えるトルクモータへの印
加電圧V1 、V2 を求めたが、V−M相関とΔV−ΔL
相関の測定でK1 、K2 およびKを求めておけば、最適
荷重M1 、M2 および第1、第2のワイヤボンデイング
位置の差ΔL12を基に、図1(a)、図1(b)のグラ
フを使わず、計算によりトルクモータへの印加電圧
V1 、V2 を求めることができる。また、ボンデイング
アームの付勢手段として板バネを用いたワイヤボンデイ
ング装置で説明したが、ボンデイングアームが支持台に
設けた回転軸に支持され、回転方向の移動が可能な機構
のワイヤボンデイング装置であれば、ボンデイングアー
ムの付勢手段としてコイルバネを用いたものでもよい。
更に、ボンデイングアームの電磁駆動手段としてトルク
モータを用いて説明したが、ソレノイドを用いてもよ
く、このソレノイドへの電流を変化させることでキャピ
ラリ先端への荷重を与えてもよい。
【0030】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のワイヤボンデイング装置によるワイヤボンデイング方
法は、ワイヤボンデイングする半導体チップの表面とリ
ード部表面とが同一平面にない時にも、ボンデイングア
ームの付勢手段による付勢力の効果を入れたワイヤボン
デイング時の荷重設定ができ、正確な最適荷重によるワ
イヤボンデイングが可能となる。従って、ワイヤボンデ
イング不良やワイヤボンデイング部の信頼性不良の発生
を大幅に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した実施の形態例を説明するため
の図で、(a)はワイヤボンデイング時の荷重とその荷
重を与えるトルクモータへの印加電圧の相関グラフで、
(b)は第1と第2のワイヤボンデイング位置の差とワ
イヤボンデイング時の荷重を与えるトルクモータへの印
加電圧増加分の相関グラフである。
【図2】従来のワイヤボンデイング装置の主要部の概略
図である。
【図3】従来のワイヤボンデイング装置のワイヤボンデ
イング部の概略図である。
【図4】従来のワイヤボンデイング装置のボンデイング
アームの付勢手段である板バネ部付近の概略図である。
【符号の説明】
1…ボンデイングアーム部、2…支持台、3…トルクモ
ータ、4…リードフレーム、4a…半導体チップ載置
台、4b…リード部、5…半導体チップ、5a…電極パ
ッド、6…リードフレーム載置台、11…超音波発振
子、12…ホーン支持ブロック、13…超音波発振ホー
ン、14…キャピラリ、15…Au線、15a…ボー
ル、15b…ボンデイングワイヤ、20…板バネ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ボンデイングアームの付勢手段とボンデ
    イングアームの電磁駆動手段とによるボンデイングアー
    ム駆動機構を有するワイヤボンデイング装置を用いたワ
    イヤボンデイング方法において、 第1のワイヤボンデイング位置に荷重測定器を置き、前
    記ボンデイングアームに取り付けられたキャピラリによ
    るワイヤボンデイングの荷重Mと電磁駆動手段の駆動電
    力VとのV−M相関を求める工程と、 前記第1のワイヤボンデイング位置に荷重測定器を置
    き、前記第1のワイヤボンデイング位置と前記キャピラ
    リとの所定間隔をΔLだけ変化させた時の距離ΔLとワ
    イヤボンデイングの荷重を同一とした時の前記電磁駆動
    手段の駆動電力増加分ΔVとのΔV−ΔL相関を求める
    工程と、 前記第1のワイヤボンデイング位置と第2のワイヤボン
    デイング位置との上下方向の距離ΔL12を求める工程
    と、 前記第1のワイヤボンデイング位置におけるワイヤボン
    デイングの最適荷重M1 を与える前記電磁駆動手段の駆
    動電力V1 を、前記V−M相関より求める工程と、 前記第1のワイヤボンデイング位置と上下方向に距離Δ
    L12だけワイヤボンデイング位置が異なる前記第2のワ
    イヤボンデイング位置で、ワイヤボンデイングの最適荷
    重M2 を与える前記電磁駆動手段の駆動電力V2 を、前
    記V−M相関と前記ΔV−ΔL相関とにより求める工程
    と、 前記駆動電力V1 と前記駆動電力V2 とを前記電磁駆動
    手段を制御する制御装置に入力する工程とによる前記ワ
    イヤボンデイング装置のワイヤボンデイング実作業前の
    準備をした後、ワイヤボンデイング実作業を行うことを
    特徴とするワイヤボンデイング方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014103286A (ja) * 2012-11-21 2014-06-05 New Japan Radio Co Ltd ワイヤボンディング装置
US20230166348A1 (en) * 2020-11-05 2023-06-01 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Methods of operating a wire bonding machine, including methods of monitoring an accuracy of bond force on a wire bonding machine, and related methods

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014103286A (ja) * 2012-11-21 2014-06-05 New Japan Radio Co Ltd ワイヤボンディング装置
US20230166348A1 (en) * 2020-11-05 2023-06-01 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Methods of operating a wire bonding machine, including methods of monitoring an accuracy of bond force on a wire bonding machine, and related methods
US11865633B2 (en) * 2020-11-05 2024-01-09 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Methods of operating a wire bonding machine, including methods of monitoring an accuracy of bond force on a wire bonding machine, and related methods

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