JPS6227741B2 - - Google Patents
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- JPS6227741B2 JPS6227741B2 JP56057854A JP5785481A JPS6227741B2 JP S6227741 B2 JPS6227741 B2 JP S6227741B2 JP 56057854 A JP56057854 A JP 56057854A JP 5785481 A JP5785481 A JP 5785481A JP S6227741 B2 JPS6227741 B2 JP S6227741B2
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- wire
- block
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- holds
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
- H10W72/07531—Techniques
- H10W72/07532—Compression bonding, e.g. thermocompression bonding
- H10W72/07533—Ultrasonic bonding, e.g. thermosonic bonding
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- Wire Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超音波振動によりワイヤを試料にボン
デイングする超音波ワイヤボンデイング装置に関
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an ultrasonic wire bonding apparatus for bonding a wire to a sample using ultrasonic vibration.
従来、ウエツジを使用した超音波ワイヤボンデ
イング装置においては、そのウエツジ形状からワ
イヤの挿通方向が限定され、ワイヤを傾斜角度
(例えば30゜、45゜、60等の角度)でウエツジに
挿入している。しかし、近年、ボンデイングすべ
き試料の複雑化や接続するワイヤ数の増加等によ
り、ボンデイングする際にワイヤが試料の外枠に
干渉するものもでてきた。 Conventionally, in ultrasonic wire bonding equipment using wedges, the shape of the wedge limits the direction in which the wire can be inserted, and the wire is inserted into the wedge at an inclined angle (for example, at an angle of 30°, 45°, 60°, etc.). . However, in recent years, as the samples to be bonded have become more complex and the number of wires to be connected has increased, some wires have interfered with the outer frame of the sample during bonding.
このため、キヤピラリを使用してワイヤを垂直
にして先端にテールを形成したり、ワイヤにボー
ルを形成したりしてキヤピラリをXY方向に駆動
してボンデイング点に導びき、ボンデイングする
方法が提案されてきた。しかしながら、超音波ワ
イヤボンデイングの周知の如く、超音波振動方向
とワイヤ接続方向とを同一方向にしてワイヤボン
デイングすることが望ましく、単にキヤピラリを
XY方向に駆動してボンデイングを行う方法で
は、超音波振動方向との角度によつてワイヤのボ
ンデイング状態がバラツク結果となり、安定した
ボンデイングが行えない欠点があつた。 For this reason, methods have been proposed that use a capillary to hold the wire vertically to form a tail at the tip, or to form a ball in the wire to drive the capillary in the X and Y directions and guide it to the bonding point. It's here. However, as is well known in ultrasonic wire bonding, it is desirable to perform wire bonding with the ultrasonic vibration direction and wire connection direction in the same direction, and simply connect the capillary.
The method of bonding by driving in the XY directions has the drawback that the bonding state of the wire varies depending on the angle with respect to the ultrasonic vibration direction, and stable bonding cannot be performed.
本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたも
ので、キヤピラリを使用して常に安定したワイヤ
ボンデイングを行うことができる超音波ワイヤボ
ンデイング装置を提供することを目的とする。 The present invention was made in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic wire bonding apparatus that can always perform stable wire bonding using a capillary.
以下、本発明を図示の実施例により説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained with reference to illustrated embodiments.
図は本発明の一実施例を示し、第1図は側断面
図、第2図は正面図、第3図は一部断面平面図で
ある。先端にキヤピラリ1を具備したホーン2は
ホルダー3に保持されている。ホルダー3の両側
面には軸3aが形成されており、この軸3aは回
転ブロツク4に形成された逆U字状の両側面4a
に設けられた軸受5に回転自在に支持されてい
る。回転ブロツク4の下面にはキヤピラリ1の上
方に位置するようにクランパー6が固定されてい
る。また前記軸3aには接点アーム7が垂直に固
定されており、この接点アーム7に対応して回転
ブロツク4に接点棒8が絶縁ブロツク9を介して
固定されている。接点アーム7は常時接点棒8に
接触するように接点アーム7にはスプリング10
の一端が掛けられ、このスプリング10の他端は
回転ブロツク4に螺合されたスプリングフツク1
1に掛けられている。前記スプリング10は図示
しない試料に圧力(以下ボンデイング荷重とい
う)を加える動きをなすもので、ボンデイング荷
重の調整はスプリングフツク11により調整し、
調整後はナツト12によりロツクする。 The drawings show an embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a side sectional view, FIG. 2 is a front view, and FIG. 3 is a partially sectional plan view. A horn 2 having a capillary 1 at its tip is held in a holder 3. A shaft 3a is formed on both sides of the holder 3, and this shaft 3a is connected to both sides 4a of an inverted U shape formed on the rotating block 4.
It is rotatably supported by a bearing 5 provided in the. A clamper 6 is fixed to the lower surface of the rotating block 4 so as to be located above the capillary 1. Further, a contact arm 7 is vertically fixed to the shaft 3a, and a contact rod 8 is fixed to the rotating block 4 via an insulating block 9 in correspondence with the contact arm 7. A spring 10 is attached to the contact arm 7 so that the contact arm 7 is always in contact with the contact rod 8.
One end of the spring 10 is hung, and the other end of the spring 10 is attached to a spring hook 1 screwed onto the rotating block 4.
It is multiplied by 1. The spring 10 moves to apply pressure (hereinafter referred to as bonding load) to a sample (not shown), and the bonding load is adjusted by a spring hook 11.
After adjustment, lock with nut 12.
前記回転ブロツク4の上部にはキヤピラリ1に
対応した部分に穴4bが貫通した軸4cが形成さ
れている。軸4cはスライドブロツク20に軸受
21を介して回転自在に支持され、かつ軸4cの
つば部4dとナツト22により上下方向が位置決
めされている。軸4cの下端側には円筒形の絶縁
部材23を介して通電用接触板24が複数個固定
されている。そして、この通電用接触板24に密
着するようにブラシ25がスライドブロツク20
に取付けられた絶縁アングル26に固定されてい
る。また軸4cの上端側に固定されたプーリ27
とスライドブロツク20の上部に固定されたモー
タ28の出力軸に固定されたプリー29とにはベ
ルト30が掛け合せられている。 A shaft 4c is formed in the upper part of the rotating block 4 in a portion corresponding to the capillary 1 through which a hole 4b passes. The shaft 4c is rotatably supported by a slide block 20 via a bearing 21, and is positioned in the vertical direction by a collar 4d of the shaft 4c and a nut 22. A plurality of energizing contact plates 24 are fixed to the lower end side of the shaft 4c via cylindrical insulating members 23. Then, the brush 25 is moved to the slide block 20 so as to be in close contact with the energizing contact plate 24.
It is fixed to an insulating angle 26 attached to. Also, a pulley 27 fixed to the upper end side of the shaft 4c
A belt 30 is hung between the pulley 29 fixed to the output shaft of a motor 28 fixed to the upper part of the slide block 20.
従つて、モータ28が回転すると、プーリ2
9、ベルト30、プーリ27を介して回転ブロツ
ク4が軸4cを中心として回転する。これによ
り、ホーン2は軸4c、即ち軸4cと同軸的に配
設されたキヤピラリ1を中心として回転する。 Therefore, when the motor 28 rotates, the pulley 2
9, the rotating block 4 rotates around the shaft 4c via the belt 30 and pulley 27. As a result, the horn 2 rotates around the shaft 4c, that is, the capillary 1 disposed coaxially with the shaft 4c.
前記プーリ27の上部には回転自在なスプール
31が取外し自在に取付けられている。またプー
リ27の上部にはスプール31から繰出されるワ
イヤ32に適度なテンシヨンを与えるためのワイ
ヤ押え33が取付けられている。ワイヤ32はス
プール31から繰出されると、ワイヤ押え33に
よりはさみ込む形でテンシヨンが与えられ、軸4
cの穴4b、クランパー6を経てキヤピラリ1を
通過してキヤピラリ1の下部に繰出される。 A rotatable spool 31 is detachably attached to the upper part of the pulley 27. Further, a wire presser 33 is attached to the upper part of the pulley 27 for applying appropriate tension to the wire 32 fed out from the spool 31. When the wire 32 is paid out from the spool 31, tension is applied to it by holding it between the wire holders 33 and the shaft 4
It passes through the capillary 1 through the hole 4b of c, the clamper 6, and is delivered to the lower part of the capillary 1.
またスライドブロツク20の両側面には縦方向
はVレール40が固定され、ボール又はローラ4
1を介して固定ブロツク42に固定されたVレー
ル43に上下スライド自在にはさまれた形となつ
ている。固定ブロツク42の内部にはアーム44
が配設されており、このアーム44を固定した支
軸45は固定ブロツク42の両側面に取付けられ
た軸受46に回転自在に支持されている。そし
て、アーム44の一端側に回転自在に取付けられ
たカムフオロアー47はスライドブロツク20の
底面に接触し、アーム44の他端側に回転自在に
取付けられたカムフロアー48は固定ブロツク4
2の側面に取付けられたモータ49の出力軸に固
定されたカム50と接触している。またアーム4
4に固定されたスプリングフツク51と固定ブロ
ツク42に固定されたスプリングフツク52とに
スプリング53が掛けられ、カムフオロアー48
はカム50に圧接するように付勢されている。ま
た固定ブロツク42はXY方向に図示しない手段
で駆動されるXYテーブル54に搭載されてい
る。 Further, V rails 40 are fixed to both sides of the slide block 20 in the vertical direction, and balls or rollers 4
It is sandwiched between V-rails 43 which are fixed to a fixed block 42 via 1 and can be slid up and down. An arm 44 is located inside the fixed block 42.
A support shaft 45 to which the arm 44 is fixed is rotatably supported by bearings 46 attached to both sides of the fixed block 42. A cam follower 47 rotatably attached to one end of the arm 44 contacts the bottom surface of the slide block 20, and a cam follower 48 rotatably attached to the other end of the arm 44 contacts the bottom of the fixed block 4.
It is in contact with a cam 50 fixed to the output shaft of a motor 49 attached to the side surface of the motor 2. Also arm 4
A spring 53 is applied to a spring hook 51 fixed to the cam follower 48 and a spring hook 52 fixed to the fixed block 42.
is biased so as to come into pressure contact with the cam 50. Furthermore, the fixed block 42 is mounted on an XY table 54 that is driven in the XY directions by means not shown.
従つて、モータ49が回転すると、カム50の
昇降曲線に沿つてアーム44は支軸45を中心と
して揺動し、スライドブロツク20が上下動す
る。これにより、回転ブロツク4と共にキヤピラ
リ1が上下動する。 Therefore, when the motor 49 rotates, the arm 44 swings about the support shaft 45 along the upward and downward curve of the cam 50, and the slide block 20 moves up and down. As a result, the capillary 1 moves up and down together with the rotating block 4.
なお、モータ28,49の後部には図示しない
が、モータの原点と回転角度とを電気信号に変換
するエンコーダが取付けられている。 Although not shown, encoders are attached to the rear portions of the motors 28 and 49 to convert the origin and rotation angle of the motors into electrical signals.
次にかかる構成よりなる本装置の作用について
説明する。まず、図示しないカメラにより試料の
位置が検出されてボンデイング位置データが補正
されると、そのデータに基づきXYテーブル54
が駆動して図示の装置全体がXY方向に移動して
第1ボンド点の真上にキヤピラリ1を位置させ
る。また前記データに基づきXYテーブル54の
駆動と同時にモータ28が回転する。モータ28
が回転すると、ベルト30を介して回転ブロツク
4が回転し、ホルダー3は軸4cを中心として回
転する。従つて、ホーン2はキヤピラリ1を中心
として回転し、これによりワイヤ32を結線する
第1ボンド点と第2ボンド点を結ぶ方向に位置さ
せられる。 Next, the operation of this device having such a configuration will be explained. First, when the position of the sample is detected by a camera (not shown) and the bonding position data is corrected, the XY table 54 is
is driven to move the entire illustrated device in the XY directions to position the capillary 1 directly above the first bond point. Also, based on the data, the motor 28 rotates simultaneously with the driving of the XY table 54. motor 28
When the rotary block 4 rotates, the rotating block 4 rotates via the belt 30, and the holder 3 rotates around the shaft 4c. Therefore, the horn 2 rotates around the capillary 1 and is thereby positioned in the direction connecting the first bond point and the second bond point where the wire 32 is connected.
次にモータ49が駆動してカム50の下降曲線
によつてアーム44は支軸45を中心として矢印
A方向に回転し、スライドブロツク20は自重に
より下降する。これによりキヤピラリ1も共に下
降し、キヤピラリ1が第1ボンド点に接地する
と、キヤピラリ1の下降は停止されるが、スライ
ドブロツク20は下降動作にあるので、ホルダー
3は軸3aを中心として矢印B方向に回転し、接
点アーム7は接点棒8より離れる。このように接
点アーム7が接点棒8より離れる時(以下レベル
検出という)、これを電気的に検出してモータ4
9を停止させる。次にワイヤ32を保持していた
クランパー6が開き、続いて超音波発振が行わ
れ、キヤピラリ1により第1ボンド点にボンデイ
ングが行われる。 Next, the motor 49 is driven, and the arm 44 rotates in the direction of arrow A about the support shaft 45 due to the downward curve of the cam 50, and the slide block 20 is lowered by its own weight. As a result, the capillary 1 also descends, and when the capillary 1 touches the first bond point, the descending of the capillary 1 is stopped, but since the slide block 20 is in the descending motion, the holder 3 is moved around the axis 3a as indicated by the arrow direction, and the contact arm 7 separates from the contact rod 8. When the contact arm 7 separates from the contact rod 8 in this way (hereinafter referred to as level detection), this is detected electrically and the motor 4
Stop 9. Next, the clamper 6 holding the wire 32 is opened, and then ultrasonic oscillation is performed, and bonding is performed by the capillary 1 at the first bonding point.
第1ボンド点のボンデイング完了後、モータ4
9が逆回転し、カム50の上昇曲線に沿つてアー
ム44が矢印Aと逆方向に回転し、スライドブロ
ツク20と共にキヤピラリ1を上昇させて停止す
る。次にXYテーブル54が駆動してキヤピラリ
1を第2ボンド点の真上に移動させる。続いてモ
ータ49が駆動して第1ボンド点の場合と同様に
キヤピラリ1が下降する。キヤピラリ1が第2ボ
ンド点に接地すると、レベル検出によりモータ4
9が停止し、超音波発振してキヤピラリ1により
第2ボンド点にボンデイングが行われる。 After the bonding of the first bond point is completed, the motor 4
9 rotates in the opposite direction, the arm 44 rotates in the opposite direction to arrow A along the upward curve of the cam 50, and together with the slide block 20, the capillary 1 is raised and stopped. Next, the XY table 54 is driven to move the capillary 1 directly above the second bond point. Subsequently, the motor 49 is driven and the capillary 1 is lowered as in the case of the first bond point. When capillary 1 is grounded to the second bond point, motor 4 is
9 stops, ultrasonic oscillation is performed, and bonding is performed by the capillary 1 to the second bond point.
第2ボンド点のボンデイング完了後、モータ4
9が逆回転してキヤピラリ1を上昇させる。この
時、適当なタイミングによりクランパー6を閉じ
てワイヤ32をカツトする。そして、キヤピラリ
1が上昇してモータ49が停止し、これにより第
1番目のワイヤの結線が完了する。 After completing the bonding of the second bond point, the motor 4
9 rotates in the opposite direction to raise the capillary 1. At this time, the clamper 6 is closed at an appropriate timing to cut the wire 32. Then, the capillary 1 rises and the motor 49 stops, thereby completing the connection of the first wire.
次に第2番目のワイヤの結線に移る。即ちXY
テーブル54が駆動して第2番目のワイヤ結線さ
れる第1ボンド点の真上にキヤピラリ1を位置さ
せると共に、モータ28が回転してホーン2をワ
イヤ結線方向に位置させる。次に前記第1番目の
ワイヤ結線と同様にキヤピラリ1を下降させてボ
ンデイングを行う。これらの動作を順次繰返すこ
とによつて、1個の試料のボンデイングを完了す
る。 Next, move on to connecting the second wire. That is, XY
The table 54 is driven to position the capillary 1 directly above the first bond point where the second wire is connected, and the motor 28 is rotated to position the horn 2 in the wire connection direction. Next, as in the first wire connection, the capillary 1 is lowered to perform bonding. By sequentially repeating these operations, bonding of one sample is completed.
以上の説明から明らかな如く、本発明になる超
音波ワイヤボンデイング装置によれば、ホーンは
キヤピラリを中心として回転するように構成して
なるので、ワイヤを垂直に保持したキヤピラリを
使用しても常に超音波振動方向とワイヤ接続方向
とを同一方向にさせることができ、安定したボン
デイングが行える。 As is clear from the above explanation, according to the ultrasonic wire bonding apparatus of the present invention, the horn is configured to rotate around the capillary, so even if the capillary holding the wire vertically is used, The ultrasonic vibration direction and the wire connection direction can be made to be in the same direction, and stable bonding can be performed.
図は本発明の一実施例を示し、第1図は側断面
図、第2図は正面図、第3図は一部断面平面図で
ある。
1……キヤピラリ、2……ホーン、3……ホル
ダー、4……回転ブロツク、20……スライドブ
ロツク、28……モータ、30……ベルト、31
……スプール、32……ワイヤ、42……固定ブ
ロツク、44……アーム、49……モータ、50
……カム。
The drawings show an embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a side sectional view, FIG. 2 is a front view, and FIG. 3 is a partially sectional plan view. 1... Capillary, 2... Horn, 3... Holder, 4... Rotating block, 20... Slide block, 28... Motor, 30... Belt, 31
... Spool, 32 ... Wire, 42 ... Fixed block, 44 ... Arm, 49 ... Motor, 50
……cam.
Claims (1)
キヤピラリを一端に保持し超音波を発振するホー
ンと、このホーンを上下回動自在に保持すると共
に前記キヤピラリに垂直に挿通された前記ワイヤ
が通過できる穴が形成され、かつ前記キヤピラリ
と同軸的に形成された軸を中心として前記ホーン
を回動させる回転ブロツクと、この回転ブロツク
に取付けられ前記キヤピラリより上方に垂直に伸
びた前記ワイヤをクランプするクランパーと、前
記キヤピラリに挿通された前記ワイヤ軸線を中心
に前記回転ブロツクを回転自在に保持するスライ
ドブロツクと、このスライドブロツクを上下動可
能に保持する固定ブロツクと、この固定ブロツク
をXY方向に移動されるXYテーブルと、前記回転
ブロツクを回転させる回転駆動機構と、前記スラ
イドブロツクを上下動させる上下動駆動機構とか
らなる超音波ワイヤボンデイング装置。1. A capillary that holds the wire vertically, a horn that holds this capillary at one end and emits ultrasonic waves, and a hole that holds this horn so that it can move up and down and allows the wire that is inserted vertically into the capillary to pass through. a rotating block for rotating the horn around an axis formed coaxially with the capillary, and a clamper for clamping the wire that is attached to the rotating block and extends perpendicularly above the capillary. , a slide block that rotatably holds the rotary block around the axis of the wire inserted into the capillary, a fixed block that holds the slide block so as to be movable up and down, and a fixed block that is moved in the X and Y directions. An ultrasonic wire bonding apparatus comprising an XY table, a rotation drive mechanism for rotating the rotary block, and a vertical drive mechanism for moving the slide block up and down.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56057854A JPS57173954A (en) | 1981-04-18 | 1981-04-18 | Ultrasonic wave wire bonding device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56057854A JPS57173954A (en) | 1981-04-18 | 1981-04-18 | Ultrasonic wave wire bonding device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57173954A JPS57173954A (en) | 1982-10-26 |
| JPS6227741B2 true JPS6227741B2 (en) | 1987-06-16 |
Family
ID=13067567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56057854A Granted JPS57173954A (en) | 1981-04-18 | 1981-04-18 | Ultrasonic wave wire bonding device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57173954A (en) |
-
1981
- 1981-04-18 JP JP56057854A patent/JPS57173954A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57173954A (en) | 1982-10-26 |
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