JPS59181027A - ワイヤボンデイング装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、キャピラリの動作の安定性向上をはかったワ
イヤがノディング装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に、集積回路の組立工程で用いられるワイヤデンデ
ィング装置は、ワイヤが挿通されたキャピラリを先ず第
１デンディング点である半導体ベレットのパッドに押付
けてボンディングしたのち、キャピラリを上昇させてワ
イヤを繰り出しながら第２ボンディング点であるリード
フレームのリード部に移動させ、このリード部に降下さ
せて押付けることによりボンディングを行ない、しかる
のちキャピラリを上昇させてワイヤを切断する動作を繰
り返すことにより、配線を行なうように構成されている
。

ところで、このような装置では、ベレット面にキャピラ
リを押し付けるときの荷重を適正にすることが、歩留シ
の良いボンディングを行なう上で、重要な要素となって
いる。しかるに、一般にキャピラリは、ベレット面に当
接するときに振動を起こし、この振動の大きさによって
は過大な衝撃荷重がベレットに加わって圧着ポールがつ
ぶれ過ぎさことがある。上記振動は、ゲンディング速度
を高速化するほど大きく、こｏｔｔでは高速のもとに歩
留シの良いボンディングを行なうことはできない。

そ′こで従来は、コイルばね等を用いたダンｉ４機構を
デンディングアームに接触させて機械的に振動を抑制す
るもの（特開昭５７−７８１４７号）や、デンディング
アームの反キャピラリ側に２つの電磁石を近接配置し、
一方の電磁石でビンディングアームの動きを検出してそ
の動きに応じて他方の電磁石に電流を流し、これら２つ
の電磁石の吸引反発作用を利用してデンディングアーム
の振動を防止するもの（特開昭５２−１４３５２号）が
提唱されている。

ところが、これらの各装置は、いずれも構成が複雑で微
細な機械調整や微少電流の検出等を必要とするため、構
成が大形化するとともに、高価となり、実用に適さなか
った。

本発明は、構成簡単にしてキャピラリの振動を低減し、
動作安定性が高く歩留りの向上をはかシ得る安価なワイ
ヤボンディング装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するために、キャピラリを保
持するボンディングアームあるいはこのデンディングア
ームと一体動作する部分を導電材料によシ構成し、この
導電部分に磁界印加手段を近接配置してうず電流を発生
させ、このうず電流によりキャピラリの振動を抑制する
ようにしたものである。

〔発明の実施例〕

第１図は、本発明の一実施例におけるワイヤボンディン
グ装置の概略構成図である。同図において、１はＸＹテ
ーブルであシ、とのＸＹテーブル１には、支持柱２によ
シ矢印Ａ方向に揺動可能に１字形をなすツールリフタア
ーム３が搭載されている。このツールリフタアーム３の
前方アーム３ａの下方には、先端部にキャピラリ４を取
着したデンディングアーム５が配置されており、このボ
ンディングアーム５の基端部はボンディングアーム支持
器６に固定されている。このボンディングアーム支持器
６は、板ばね７を介してツールリフタアーム３の中間支
持部３Ｃに固定され、また上方突片６ａとツールリフタ
アーム３の前方アーム３ａに設けた突片３Ｃとの間には
引張シばね８が張設されている。

また、上記ソールリフタアーム３の前方アーム３ａの先
端には、ワイヤ（図示せず）をクランプするだめのクラ
ンＡ１３が設けである。このクランパ１３は、キャピラ
リ４に対しワイヤの繰り出し等を行なうもので図示しな
いソレノイド機構により開閉動作する。一方ソールリフ
タアーム３の後方アーム３ｄの下方には、ツールリフタ
アーム３を揺動駆動するだめのりニアモータ９が配設さ
れている。このリニアモータ９は、？ンディング制御装
置１０の指示に従ってリニアモータ駆動回路１１から出
力される駆動信号によシ動作する。また、上記ツールリ
フタアーム３の後方アーム３ｄの先端部には、位置検出
器１２が固定されている。この位置検出器１２は、ツー
ルリフタアーム３の揺動動作時に、その位置、つまり揺
動角度を検出するものである。

しかして、このワイヤぎンディング装置は、先ずがンデ
ィング制御装置１０からの駆動制御に従ってＸＹテーブ
ル１が駆動され、これによりボンディング対象物２０に
対するキャピラリ４のボンディング位置決めが行なわれ
る。そして、ボンディング制御装置１０からの駆動指示
に従ってリニアモータ９が作動してソールリフタアーム
３が揺動動作し、これによりキャピラリ４が降下してボ
ンディング対象２０に対するデンディングを行なう。な
お、このときボンディング対象２０（リードフレームに
ペレットヲ搭載）に対するキャピラリ４の荷重は、前記
板はね７と引張りばね８とにより与えられる。

ところで、前記ぎンディングアーム５は、アルミニウム
あるいはステンレス等の導電材料から構成されておシ、
その側面中間部には支持部材３１にょシ支持されて例え
ば第２図に示す如く電磁石３ｏが近接配設されている。

この電磁石３０は、デンディングアーム５に磁界を印加
することにょシ、ボンディングアーム５の振動を打消す
方向にうず電流を発生させるもので、電磁石駆動回路３
３がら供給される駆動電流により動作する。この電磁石
駆動回路３３は、デンディング制御装置１ｏの指示にょ
シ動作する。

次に、以上のように構成された装置の作用を説明する。

先ずデンディング動作におけるキャピラリ４の移動軌跡
は、例えば第３図（イ）に示す如く変化する。すなわち
、先ずキャピラリ４は半導体４レット２０．のデンディ
ング面に向って急速に降下して面の直前ａで低速に切シ
換えて降下を続は圧着を行う。そして、点Ｃでボンディ
ングを終了し、上昇する。そうして、半導体ペレット２
０ｔｈへのボンディングを終了すると、次にリードフレ
ーム２０ｂの電極上方へ移動ししかるのち降下して上記
半導体ベレット２ｏａの場合と同様に電極の直前位置ｄ
で一旦停止したのち、点ｅから点ｆまでの間で電極面に
押し付けられ、ボンディングがなされる。このデンディ
ングが終了すると、キャピラリ４は一定距離だけ上昇し
て点ｇで一旦停止し、この点でクラン・母と協動してワ
イヤを切断する。このとき、キャピラリの先端には一定
長のワイヤが残留し、このワイヤは次のボンディングを
行なうだめに用いるワイヤぎ一ル作成用となる。このワ
イヤの切断が終了すると、キャピラリ４初期位置まで上
昇し、点りで電気ス・ぐ−クを発生させてワイヤポール
を作成する。かくして、一連のボンディング動作が終了
する。

ところで、上記一連のぎンディング動作において、デン
ディングアーム５の振動がボンディングの品質に大きな
影響を与える位置は、ｂ。

＠　＋　ｇ　＋　ｈの各点である。そこで本実施例の装
置では、上記各点において電磁石３ｏを駆動すべくボン
ディング制御装置１ｏがら電磁石駆動回路３３に指示信
号を与え、これにより第３図（ロ）に示す如く駆動電流
を発生するようにしている。

この結果、上記駆動電流発生期間において電磁石３０は
磁界を発生し、このときデンディングアーム５に振動が
生じていると、デンディングアーム５には上記振動を打
ち消す方向にうず電流が発生し、その磁気作用によって
デンディングアーム５の振動は抑制される。この原理は
、アラボの円板の原理として周知のもので、はンディン
グヘッド５には、振動数に比例した安定な制動力が発生
する。第３図（ハ）に、上記電磁石３０を駆動した場合
のツールリフタアームとデンディングアームとの相対振
動の様子を示す。

これはツールリフタアームの先端部にギャップセンサ４
０を設置すれば容易に知ることができる。この信号波形
から明らかなように、電磁石３０の設置によシキャピラ
リ４の振動は、従来の電磁石を用いないもの（第３図に
））に比べて大幅に小さくなり、本発明者等の実験では
約郭にすることが確認された。

このように、本実施例であれば、ボンディングアーム５
に磁界を印加して振動を打ち消す方向にうず電流を発生
させるようにしたので、このうず電流の制動作用により
ボンディングアーム５の振動を大幅に低減することがで
きる。この結果、たとえ高速デンディングを行なっても
、圧着ビールの潰れ過ぎや電極近傍に装着された回路素
子への衝撃を少なくすることができまたワイヤビールの
径のバラツキ等を低減できるので、歩留りの向上、延い
ては生産性の向上をはかることができる。しかも本実施
例であれば、電磁石３０とその駆動回路３３とを設けた
だけの極めて簡単な構成で、上記効果を奏し得、構成が
簡単で安価な装置を提供できる利点がある。

また、本実施例では、磁界印加手段として電磁石３０を
用い、この電磁石３０を必要な期間のみ駆動するように
したので、ぎンディング品質に重要な影響を与える部分
において確実に振動を抑制し得、かつキャピラリの上昇
や下降時には制動作用を生じさせないようにできるため
、高速で応答側の優れたビンディングの動作を行なうこ
とができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

例えば、磁界印加手段として、電磁石以外に永久磁石を
用いてもよく、マた磁界印加手段の設置位置は、第４図
に示す如くデンディングアーム支持器６の上方突片６ａ
に近接する位置に定めてもよい。その他、ビンディング
アームの材料や、磁界印加手段の設置位置、？ンディン
グベッドの構成等についても、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で種々変形して実施できる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明は、キャピラリを保持する
デンディングアームあるいはこのデンディングアームと
一体動作する部分を導電材料より構成し、この導電部分
に磁界印加手段を近接配置してうず電流を発生させ、と
のうず電流によシキャビラリの振動を抑制するようにし
たものでおる。

したがってζ本発明によれば、構成簡単にしてキャピラ
リの振動を低減し、動作安定性が高く歩留シの向上をは
かることができ、安価なワイヤボンディング装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例におけるワイヤボンディン
グ装置の概略構成図、第２図は同装置の要部を示す斜視
図、第３図は第１図に示した装置の作用説明に用いるだ
めの波形図、第４図は本発明の他の実施例におけるワイ
ヤデンディング装置の要部を示す斜視図である。 １・・・ＸＹテーブル、２・・・支持柱、３・・・ツー
ルリフタアーム、４・・・キャピラリ、５・・・デンデ
ィングアーム、６・・・ボンディングアーム保持器、７
・・・板ばね、８・・・引張りばね、９・・・リニアモ
ータ、３０・・・電磁石、３３・・・電磁石駆動回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ワイヤが挿通されたキャピラリをデンディン
   グアームで保持して上下動させることによリチンディン
   グ面に当接させ、ワイヤゼンディングを行なうワイヤデ
   ンディング装置において、前記ボンディングアームある
   いはこのデンディングアームと一体動作する部分を導電
   材料で構成し、この導電部分にうず電流を発生させる磁
   界印加手段を設けたことを特徴とするワイヤボンディン
   グ装置。
2. （２）磁界印加手段は、電磁石からなり、ボンディング
   動作中の必要な期間のみ上記電磁石を駆動して導電部分
   にうず電流を発生させるようにしたものである特許請求
   の範囲第１項記載のワイヤデンディング装置。