JPS59113632A - ワイヤボンダ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は半導体の電極とリードとを金線を用いて配線を
行なうワイヤボンダーに関するもので、特にワークの形
態がコム状である発光ダイオード、トランジスター等の
少数のワイヤボンディングするワイヤボンダーに関する
ものである。

従来例の構成とその問題点 従来の発光ダイオード、トランジスタのワイヤボンダー
は第１図に示す形態のコム１の頭部２にあらかじめダイ
ボンディングされた素子３の電極とリード４とを金線５
（第２図）を用いて配線を行なうものでワイヤボンディ
ングされたものヲ第３図に示す。このワイヤボンディン
グを行なうためにコム１の頭部２にあらかじめグイボン
ディングされた素子３を１コづつ送り位置決めする機構
は第４図にその働きの一部を示す通りコム１の足の間に
ツメ６を入れてコム１を引掛けて１ピツチづつコム１を
送りそのつどコム１の位置決めを行なうためテーパービ
ン７をあらかじめコム１の素子数に対応して明けられた
位置決め穴８に入れてコム１を位置決めしボンディング
を行なっていた。−この方法によるとコム１を１ピツチ
づつ送るためのツメ６の動きは第４図上部の矢印で示す
ような動きをさせる必要があシ、この動きをさせるため
には駆動源と連動する数枚のカムが必要でありそれを構
成するためには複雑な機構が必要となる。

またカムを１回転させることによシッノを往復運動させ
るためにコムを１ピツチ送るための時間が多くかかる等
の機構面及び生産性の面で問題がある。さらにはボンデ
ィングを行なうためにはコム１を位置決めし第２図ａ、
ｂ、ｃ、ｄの工程でボンディングを行なうわけであるが
この工程のａとｄの工程においてはコム１を正確に位置
決めする必要があるが前述のようにコム１の位置決め穴
８にテーパービン７を入れて位置決めする方法ではテー
パーピン７が位置決め穴８に十分に入りこまなければ正
確な位置決めが不可能であり、そのためにはテーパーピ
ン７を強くコム１の位置決め穴８に押しつけてコム１を
左右どちらかに動かして位置決めする必要がある。この
時コム１をテーパービン７によりたびたび押し曲げてし
まうという欠点があった。

発明の目的 本発明は上記従来の欠点を解消するものであり、　。

コムの搬送を行なう機構を簡素化し搬送時間を短縮しそ
の上コムの□位置決め精度を向上させボンディング精度
を向上させるものである。

発明の構成 本発明は発光ダイオード、トランジスター等の配線を行
なうためのコムの搬送と位置決めを行ない素子とリード
とをボンディングするものであり、コムを数十本人れた
マガジンの供給部とそのマガジンの中からコムを１本づ
つ取り出し１ピ・ソチづつ送る復数のスズロケ・ソトか
ら成るコム搬送部と、その駆動源とボンディングを行な
うためにボンディング位置を読み取る位置訃よび実際に
ボンディングを行なう位置においてコムを位置決めする
スライダーに固定されたビンとこれに向い合って位置し
スライダーの動きに伴ないローラによって開閉自在にス
ライダーに軸支された可動ピンとによって成る位置決め
部と、前記コムの搬送を終えた空マガジンを収納部へ送
るマガジン搬送部と、コム収納部とからなシ、コムの搬
送時間を大幅に向上させ全体として構成を簡素化でき、
コムの位置決め精度を大幅に向上でき、品質上あるいは
生産性の上できわめて有利である。

実施例の説明 以下に本発明の実施例を第５図〜第１３図にもとづいて
説明する。

第６図はワイヤボンディングの工程を示すものでａは前
工程においてチングセンター位置を読み取りを終えた素
子３のセンターにワイヤ５の先端に形成したボール９を
超音波あるいは熱圧着によりボンディングを終えた状態
であり１０はボーＪし９を加圧してボンディングを行な
うボンディングツールである。ｂはボンディングされた
ワイヤー５を水素炎１１でカットし次の素子３にボンデ
ィングを行なうためボール９を形成した状態である。

ここで１２はボンディングへ、７ド部（後述）に回転自
在に軸支されたトーチノズルである。Ｃは一定長さにカ
ットされたワイヤ６をワイヤだおしビン１３によシ押し
曲げるための工程であり、ｄはリード４にウエッヂボン
ドを行なう工程である。

ここで１４は後述のウニ４．ヂボンドへ、ドしこ＋’Ｄ
　Ｉすられたグレーサーである。

次に本発明の全体の構成を第８図により説明する。１６
はコム１を数十本人れたマガジン１６を数段に重ねてス
ト・ンクするマガジン供給部であり１７はマガジン１６
を１列づつコム搬送部１８のライン上まで搬送するマガ
ジン搬送ビン１９を有するベルトでありベース３ｏに固
定されたブラケット２１に回転自在に軸支されたシャフ
ト２２に。

固定されたプーリー２３により保持されている。

２４は空マガジン１６を方向転換されるだめの受は皿で
ある。ここで２６は空マガジン１６を収納部２６まで搬
送するコンベアーでありシャフト２６に固定されたプー
リー２７に保持されシャフト２６はブラケット６８に回
転自在に軸支されている。次にコム搬送部１８について
説明する。２８はスズロケットでありスズロケ”／　ト
２　Ｂに内蔵するビン２９（第１２図）をコム１０足の
間に入れてコム１を１ピ・ソチづつ送るものでありベー
ス３０へ取り付けられたフランジ３１に回転自在に軸支
されている。

ここで３２はボンディングを行なうため、あらかじめコ
ム１の温度を２００〜３００℃に誹昇させるためのオー
プンである。３３はベース３０に固定された後述のコム
位置決めスライダーのスライドガイドである。３４は素
子３の中心位置を求めるための光学系でありベース３０
に固定されたブラケット３６に固定されている。３６は
光学系３４に取り付けられたカメラである。３７はボン
ディングヘッドでありベース３０に固定された位置決め
テーブル３８に固定されている。３９はウェッジボンド
ヘッドであり、４ｏは後述するコム位置決めスライダー
を駆動するパルスモータ−でありウエッヂボンドヘッド
３９上に固定されている。

４１はワイヤたおしビン１３を内蔵したブラケットであ
りベース３０に固定されている。４２は駆動源であるパ
ルスモータ４０の駆動力を伝えるロッドでありレバー４
３はこのロッド４２に固定されている。

次に各部の構成を詳細に説明する。第９図はマガジン供
給部１６とコム搬送部１８の一部である先にマガジン供
給部１６を説明する。４４はコム１がセットされたマガ
ジン１６を定ピツチづつ搬送するためのパルスモータで
ありブラケット４５に固定されベース２０に固定されて
いる。この、＜ルスモータ４４の先端にはプーリー４６
が取り付けられベルト４７を介してシャフト２２に取り
付けられたプーリー４８を回転させマガジン１６の底の
穴に入シマガジン１６の位置決め及びマガジン１６を搬
送するマガジン搬送ビン１９を有したベルト１７をタイ
ミングプーリー４９を介して回転させる。

ここで６０はマガジン１６を定ピツチ搬送するための検
出円板であシ５１はブラケフト５２に固定された検出器
である。６３はストックされたマガジン１６をエスケー
プするツメである。次に６４はマガジン１６にセットさ
れたコム１とコム搬送部へ送り出すためのパルスモータ
−でありベース２０に固定されたブラケット６５にプラ
ケフト６６により固定されている。６７はカッブリング
でありパルスモータ−６４とスプロケット２８を先端に
有したロッド５９とを連結している。ここで６０はベア
リングである。

次にコム搬送部１８を説明する。６１はコム搬送部のベ
ースでありベース３０はブラケット６２を介してベース
６１に固定されている。フランジ３１はベース３０に固
定されスプロケット２８を先端に有したロッド６３を回
転自在にベアリング６４を介して軸支さｎている。スロ
ソド６３の他端には後述のスプロケット２８を駆動する
パルスモータからの駆動をうけるタイミングプーリー６
６が取り付けられている。ここで６６はタイミングベル
トである、。

次にスプロケット２８の駆動部を第１０図により説明す
る。駆動モーター６７はベース６１に固定され駆動モー
ター６７の先端にはタイミングプーリー６８が固定され
タイミングプーリ６９とタイミングプーリー７０を介し
て先端にスプロケット２８を有するロッド６３を回転さ
せる。ここでタイミングプーリ−６６は駆動モーター６
７からの駆動を左右のスズロケット２８を連動させるた
めでありタイミングベルト６６を２本備えておりそれぞ
れ右と左のスプロケットを回転させるようにしている。

ここで７１はコム１を１ピツチづつ搬送するためコム１
の１ピツチに対応するスリットを有した検出板であり検
出器７２で前記検出板７１のスリ、トを電気的に読み取
るものである。

７３は検出器７２を保持するブラケットである。

次にボンディングヘッド３７の構成を同じく第１０図に
より説明する。ボンディングヘッド３７はＸＹテーブル
３８上に固定されＸ軸上−ター７４およびＹ軸上−ター
（図示せず）により平面上を任意の位置に移動できるよ
うになっている。

ボンディングヘッド本体７６はＹテーブル７６に固定さ
れ、ボンディングツール１０を保持するロッド７７は支
点ブロック７８に固定され支点プロラフ７８は支点７９
を中心として回動自在にボンディングヘッド本体７６に
軸支されている。支点ブロック７８はアーム８０と軸受
８１を介して直動型モータ８２に連結され直動型モータ
８２はボンディングヘソド本体７６に固定されている。

ここで８３はボンディング材料であるワイヤ５を収納す
るワイヤハウスであり、８４はテンシラン、８６は板バ
ネ、８６はワイヤガイドであり８７はワイヤ６をカント
をしボールを形成するトーチノズル、８８はトーチノズ
ル８７と回動自在に保持するブラケットである。

次に第１１図によりウエッヂボンドヘッド３９の説明を
する。８９はウエソヂボンド本体でありベース２０に固
定されている。搬送中に押曲げられたワイヤ６（第６図
Ｃ）をリード４に押しあててウエッヂボンドを行なうプ
レーサ１４はブラケット９０に摺動自在に保持されてお
りベアリング９１．９２、アーム９３を介してカム９４
の行程によ如上下する。ここで９６はカム９４ヘベアリ
ング９２を押しであるスプリングである。又カム９４は
カム９６を固定するシャフト９７に固定されパルスモー
タ−４０を駆動源としタイミングベルト９８とタイミン
グベルト９９，１００を介して回転する。１０１はコム
１を位置決めするための位置決めスライダーであり、ベ
アリング１０２、レバー４３、ロッド４２、レバー１０
３、コンロッド１０４、レバニ１０５、ベアリング１０
６を介してカム９６の行程によりコム１を位置決めする
。１０７はレバー１０６をカム９６に押しあてるスプリ
ングである。１０８はレバー１０５の支点であり、１０
９，１１０はそれぞれ連結ビンである。

次に第１１図、第１３図によシコムの位置決めに関して
説明する。位置決めスライダー１０１はベース３ｏに固
定されたスライドガイド３３に摺動自在に保持されベア
リング１０２を介してレバー１０３により前後に動きコ
２ム１を位置決めする。

１１１はピンであり位置決めスライダー１０１に固定さ
れている。１１２はコム１の足をはさみ込む可動ピンで
あり、位置決めスライダー１０１に固定されたブラケッ
ト１１３に支点ビン１１４を介して回動自在に軸支され
ている。１１６はスプリングである。１１６はベース３
０に固定されたブラケットであり、１１７はベアリング
、１１８はビンである。

上記の構成の装置の動作について説明する。マガジン供
給部１６に積み重ねられたコム１がセットされたマガジ
ン１６はベルト１７上に乗せられパルスモータ４４によ
シコム搬送ラインまで送られそこでコム１の足の間にス
ズロケット２８が入り込み、パルスモータ５４の回転に
よりコム１は搬送部１８に送り込まれる。搬送部１８に
は複数のスプロケット２８が設けられており前記パルス
モータ６４と連動する駆動モーター６７によりコム１を
光学系３４、カメラ３６で構成する素子３の中心位置読
取り部まで１ピンチづつ搬送する。

そこで位置決めピン１１１を有したスライダーがコム１
の足の中にパルスモータ−４０により駆動されるカム９
６の行程によりレバー１０３等を介して入り込む、この
時可動ビン１１２はベアリング１１７から開放されスプ
リング１１６によりコム１の足をはさみ込みコム１の位
置決めを行なう。

そこでコム１の頭部２にあらかじめダイボンディングさ
れた素子３の中心位置を読み取る。その後位置決めスラ
イダー１０１がコム１から離れ（第９図）開放状態とな
る。次にボンディング位置までコム１は搬送されそこで
前記と同じ状態に位置決めが行なわれ、ボンディングヘ
ッド３７によりボンディングされ搬送される。このボン
ディングヘッド３７からウエッヂボンドヘッド３９まで
の搬送中にワイヤたおしピン１３にボンディングされた
ワイヤ６が当たり第６図Ｃ状態になる。次にウエッヂボ
ンドヘッド３９位置まで搬送されたコム１のリード部４
ヘウエッヂボンドヘッド３９に内蔵されたプレーサ１４
がカム９４の行程により下げられワイヤ５を押しつけて
ウエッヂボンドが行なわれる。完了するとコム１はスゲ
ロケット２８により収納部２６のマガジン１６へ収納さ
れマガジン１６が満ばいになると収納部２６へ重み上げ
られストックされる。ここまでに述べてきた、素子３の
中心位置読み取り、ボンディング、ウエッヂボンドはコ
ム１が連続して搬送されるため、各々の動作は同時に行
なわれる。

次にマガジン供給部１６にてマガジン１６にセソトされ
たコム１がすべて搬送部１８へ搬送されると空マガジン
１６は受は皿２４に乗９反転されコンベア２５上に乗せ
られて収納部２６まで搬送されボンディングされたコム
１を収納する。

発明の効果 以上のように本発明は複数のビンを有した複数のスズロ
ケットでコムを搬送するためコムを１ピツチ送るだめの
動作が非常に簡単であり、装置のめ非常に短かい時間で
搬送することができ、（発光ダイオード等の生産タクト
は生産タクト−ボンディング時間＋搬送時間であり発光
ダイオードの場合はワイヤボンディング数は１本である
ため生産タクトに及ぼす搬送時間は大きなウェイトであ
る。）生産性を大きく向上させることが可能である。

またコムの位置決めを行なうための位置決め部は固定ビ
ンと可動ビンでコラの足をはさみ込むために位置決め時
にコムに加わる力がコムの搬送方向だけであるため小さ
な力でコムを左右に移動させ超ことができるため正確な
位置決めができ、その上コムを曲げることがない。以上
のように本発明は、生産性、信頼性を大きく向上させる
ことができ、その実用的効果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図はワークであるコムの正面図、第２図ｃａｔ〜（
ｄ）はポンディフグ行程を示すコムの断面図、第３図は
同コムの断面図、第４図は従来例の搬送部の一部断面の
平面図、第６図はコムの正面図、第６柊程を示すコムの
断面図、第７図はボン１インク完了後のコムの断面図、
第８図は本発明の一実施例におけるワイヤボンダーの斜
視図、第９図はマガジン供給部の一部断面の正面図、第
１０日 図はボンディングヘッドの一部断面の側面数、第１１図
はウエッヂボンドヘッドの一部断面の側面図、第１２図
は位置決め部の平面図、第１３図は位置決め部の平面図
である。 １・・・・・・コム、３・・・・・・素子、６・・・・
・・ワイヤ、１６・・・・・・マガジン供給部、１６・
・・・・・マガジン、１７・・・・・・ベルト、１９・
・−・・・ビン、２８・・・・・・スフ”ロク、ント、
２９・・・・・・ビン、３１・・・・・・フランジ、４
３・・・・・・レノ（−１０１・・・・・・スライダー
、１ｏ２・・・・・・ベアリング、１０３・・・・・・
レノ＜＋、１１１・・・・・・ビン、１１２・・・・・
・可動ビン、１１３・・・・・・ブラヶ、ント、１１４
・・・・・・支点ビン、１１６・・・・・・プラグ・ソ
ト、１１７・・・・・・ベアリング〇 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ｔｉ）１名第
１図 第３図 第　４　図 第５図 第７図 第８図 第１０図 む 第１１図 ｎ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外周に複数のピンを有し、ピンが搬送物の足と当接して
   前記搬送物を搬送する回転可能な複数のスプロケットと
   、このスズロケットを駆動する駆動部と、固定ビン及び
   この固定ビンと対向して回動自在に軸支された可動ビン
   を有し、摺動可能でかつ前記搬送物の足を挟持可能なス
   ライダーと、このスライダーを駆動するモーターと、搬
   送物の半導体素子の中心位置を読み取る読み取り部と、
   前記スライダーで搬送物を挾持して位置決めし、前記読
   み取り部の信号により半導体素子ヘボンディング可能な
   ボンディングヘッド及びウエツヂボンドヘッドとからな
   るワイヤボンダー。