JPS6364896B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明はボンデイング装置のワイヤ繰出し装
置から導出されたワイヤをクランプを介してボン
デイングツールに導入し、ペレツトにボンデイン
グしたのち、さらにリードフレームにボンデイン
グする際ワイヤのループ形状を確実にコントロー
ルするワイヤボンデイング装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

半導体装置の組立工程において、ペレツトとリ
ードフレームとをワイヤによつて接続する手段と
して一般に第１図に示すようなボンデイング装置
が用いられている。第１図中１は装置本体で、こ
の本体１の上部にはクランプ部２ａを備えたワイ
ヤスプールなどの繰出し装置２が設けられてい
る。上記本体１のワイヤ繰出し側にはワイヤ３を
案内するワイヤガイド４が設けられている。この
ワイヤガイド４は基端部が本体１の取付部５に対
して上下方向に揺動自在に取付けられた板ばねか
らなり、これは常に上方への弾性力が付与されて
いるとともに、ホルダ６に設けたストツパ７によ
つて下方への揺動量が規制されている。また、ワ
イヤガイド４の自由端部には上記ワイヤ３を下方
へ案内するための湾曲部８が形成されている。こ
のワイヤガイド４の湾曲部８の下部には導入され
たワイヤ３をクランプしたり解放したりする上ク
ランプ９が設けられている。この上クランプ９は
本体１の側方に突設されたアーム９ａに支持さ
れ、図示しないソレノイドにより開閉し、ワイヤ
３をクランプしたり解放したりするようになつて
いる。上記上クランプ９の下方にはチユーブ状の
ワイヤガイド１０が下クランプ１１の揺動アーム
１２に取付けられていて、ワイヤ３を下クランプ
１１に案内するようになつている。この下クラン
プ１１は揺動アーム１２の先端部に設けられてい
て、図示しないソレノイドによつて開閉し、ワイ
ヤ３をクランプしたり解放したりするようになつ
ている。上記揺動アーム１２の下側にはこれと平
行なキヤピラリアーム１３が設けられている。こ
のキヤピラリアーム１３の先端部にはワイヤ３が
挿通されるボンデイングツール１４が設けられて
いる。このキヤピラリアーム１３は上記下クラン
プ１１の揺動アーム１２の基端部と板ばね１３ａ
を介して連結されており、揺動アーム１２の基端
部を軸支する回動軸１５を中心として上下方向に
回動するようになつている。すなわち、ワイヤガ
イド１０、下クランプ１１およびボンデイングツ
ール１４は一体となり、上下方向に移動するよう
になつている。なお、ボンデイングツール１４の
下方にはトーチ１６またはスパーク電極が設けら
れていて、ボンデイングツール１４の下方に突出
するワイヤ３の先端を加熱しボール１７を形成す
るようになつている。しかしてボンデイングツー
ル１４の下方にペレツト１８およびリードフレー
ム１９を配置し、上記ボール１７をペレツト１８
にボンデイングしたのち、ワイヤ３をリードフレ
ーム１９にボンデイングしてペレツト１８とリー
ドフレーム１９とを接続することによりボンデイ
ングが行なわれる。

この従来ボンデイング装置の作用をさらに詳し
く第２図を参照して説明する。Ａはボンデイング
動作開始前の状態を示し、このＡで上クランプ９
が閉じ、下クランプ１１が開いた状態でワイヤ３
に適当な摩擦力を与える。つぎに、Ｂに示すよう
にボンデイングツール１４が下降すると、ワイヤ
３は上クランプ９によつて摩擦力が与えられてい
るため、ワイヤ３の先端のボール１７はボンデイ
ングツール１４に密着する。そして、ボンデイン
グルーツ１４はさらに下降し、Ｃに示すようにペ
レツト１８に上記ボール１７を圧着する。上クラ
ンプ９はボール１７がペレツト１８に圧着される
前に開状態となる。ついで、ボンデイングツール
１４は上昇しＤに示すようにリードフレーム１９
の第２ボンデイング位置まで移動する。ついで、
Ｅ，Ｆにかけてボンデイングツール１４が下降
し、リードフレーム１９にワイヤ３を圧着する。
このうち、ボンデイングツール１４が上昇し、Ｇ
において下クランプ１１が閉じ、ワイヤ３をリー
ドフレーム１９から引き切る。ボンデイングツー
ル１４はさらにＨまで上昇し、トーチ１６によつ
てワイヤ３の先端にボール１７を形成して１サイ
クルが完了する。

ところで、従来のワイヤボンデイング装置では
第２図Ｃのようにボール１７がペレツト１８に圧
着されると、ボンデイングツール１４はＤに示す
ようにふたたび上昇したのち、ワイヤ３をリード
フレーム１９に第２ボンデイングするためにふた
たび下降するが上クランプ９、下クランプ１１は
いずれも開状態となつているためワイヤ３が必要
以上に引出され、ＥにおいてループＬは破線のよ
うにたれ下がりペレツト１８とシヨートする虞れ
があつた。

〔発明の目的〕

この発明はワイヤをペレツトにボンデイングし
たのち、さらにリードフレームにボンデイングす
るときにワイヤが余分に引出されペレツトとシヨ
ートするのを防止したワイヤボンデイング装置を
提供するものである。

〔発明の概要〕

上クランプを閉とし、ボンデイングツールを下
降させワイヤ先端のボールをボンデイングツール
の先端に密接させボールを半導体装置のペレツト
にボンデイングしたのちボンデイングツールが上
昇し、ふたたび下降してワイヤをリードフレーム
にボンデイングする際、上クランプを閉じると同
時に上クランプをボンデイングツールとは別の駆
動源により上昇させることによりワイヤが必要以
上に繰出されるのを防ぎ、ボンデイングツールが
ふたたび上昇する際にワイヤのたるみ発生をなく
し、ワイヤとペレツトとの接触事故の発生を防止
するようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図の同一構成
部分に同一符号を付けた第３図〜第７図にもとづ
いて説明する。図中２０は上クランプで、この上
クランプ２０以外の構成部分はすべて第１図と同
一であるからその説明を省略する。上クランプ２
０は一対のクランプ部材２１ａ，２１ｂによりワ
イヤ３をクランプするようになつている。これら
クランプ部材２１ａ，２１ａのうちの一個は直接
ブラケツト２２に取付けられ、他の一個は板ばね
２３にたとえば接着剤により接着されたのち、上
記ブラケツト２２にねじ２４，２４で固定されて
いる。また、クランプ部材２１ａ，２１ａにワイ
ヤ３をクランプするクランプ力を付与するため上
記板ばね２３を貫通してスプリングポスト２５を
ブラケツト２２に螺着し、このスプリングポスト
２５の頭部と板ばね２３の上面との間に圧縮ばね
２６が装着されている。また、上記ブラケツト２
２には先端にピン２７ａ，２８ａが対向するよう
に植設されたレバー２７，２８が回転軸２９にお
いて回動自在に支持されている。これらレバー２
７，２８はブラケツト２２にＬ字形の取付金具３
０を介して取付けられたソレノイド３１および３
２によつて上記回動軸２９を中心として揺動し、
上記のピン２７ａ，２８ａを介して板ばね２３を
作動させクランプ部材２１ａ，２１ａを開閉し、
ワイヤ３をクランプしたり解放したりするように
なつている。すなわち、ソレノイド３１，３２は
常に通電されていて、これらをオフにすると上記
レバー２７，２８を初めの位置に復帰させるコイ
ルスプリング３３および３４または上記圧縮ばね
２６の弾性力によりクランプ部材２１ａ，２１ａ
が閉じるようになつている。そして、ソレノイド
３１，３２を同時に通電させた場合には上記レバ
ー２７は板ばね２３を開放する方向に移動し、レ
バー２８は板ばね２３に対して作動しないように
なつている。そして、ソレノイド３１をオフにす
ると、レバー２７は上記コイルスプリング３３に
よつて戻され、板ばね２３は圧縮ばね２６に押圧
されてクランプ部材２１ａ，２１ａ閉じワイヤ３
をクランプするようになつている。また、ソレノ
イド３２をオフにすると、レバー２８がコイルス
プリング３４によつて戻され、板ばね２３を押圧
し、クランプ部材２１ａ，２１ａを閉じワイヤ３
をクランプするようになつている。ところで、上
記圧縮ばね２６の弾性力をコイルスプリング３３
および３４のそれより弱く説定し、ソレノイド３
１をオフにした場合にはソレノイド３２をオフに
した場合よりもクランプ部材２１ａ，２１ａがワ
イヤ３をクランプする力は弱くなるようになつて
いる。

つぎに、上記ブラケツト２２は別のブラケツト
３５に対して回転軸３６において回動自在に支持
され、上記ブラケツト３５は図示しない別のブラ
ケツトを介して本体１に固定されるようになつて
いる。上記ブラケツト３５の上面にはソレノイド
３７が設けられていて、このソレノイド３７をオ
ンにすると、スピンドル３８がブラケツト３５の
下面の上面ブラケツト２２を押圧し、ブラケツト
２２を上記回転軸３６を中心として回動させ、ブ
ラケツト２２の先端に設けられたクランプ部材２
１ａ，２１ａを上昇させるようになつている。ま
た、上記ソレノイド３７の側方にはこのスピンド
ル３８の下向きの押圧力に抗してブラケツト２２
をブラケツト３５に向つて付勢するコイルスプリ
ング３９がブラケツト３５に設けられたスプリン
グポスト４０とブラケツト２２に設けられたスプ
リングポスト４１とでその両端を支持されてい
る。したがつて、上記ソレノイド３７に通電し、
ブラケツト２２を時計方向に回動させてクランプ
部材２１ａ，２１ａを上昇させればワイヤ３が上
方に引上げられ、ついで、ソレノイド３７をオフ
にするとブラケツト２２は反時計方向に回動す
る。

上記のように構成されたこの発明の作用を第８
図にもとづいて説明する。Ａはボンデイング動作
開始前の状態を示し、このＡにおいて上クランプ
２０が閉じるが、この際はソレノイド３１をオフ
にし、レバー２７を圧縮ばね２６により作動させ
てクランプ部材２１ａ，２１ａを閉じるのでワイ
ヤ３をクランプするクランプ力は弱く、ワイヤ３
に摩擦力を与えワイヤ３の先端のボール１７がボ
ンデイングツール１４の先端に密着する程度に制
限されているから、ワイヤ３とボール１７との継
ぎ目の強度が低下する虞れがない。このようにし
てＣにおいて、ペレツト１８にボール１７を圧着
したのち、Ｄに示すようにボンデイングツール１
４は上昇するとともに横方向に移動したのち、ふ
たたび下降し、ワイヤ３をリードフレーム１９に
ボンデイングすることとなるが、ワイヤ３のたる
みを除きペレツト１８ととシヨートサーキツトす
るのを防止するため、上記ソレノイド３２をオフ
にしてコイルスプリング３４によりレバー２８を
作動させ、クランプ部材２１ａ，２１ａによりワ
イヤ３を強くクランプさせたのち、E₃に示すよ
うに上クランプ２０を上昇させる。上クランプ２
０を上昇させるには第７図のソレノイド３７をオ
ンにし、ブラケツト２２を時計方向に回動させて
行なう。このようにして、ワイヤ３のたるみを除
いたのち、Ｆに示すようにワイヤをリードフレー
ム１９にボンデイングし、Ｇ，Ｈの各工程を経て
１サイクルを完了する。

上記実施例のように上クランプ２０がワイヤ３
をクランプするのに強弱のクランプ力でクランプ
できるようにし、ペレツト１８にボール１７をボ
ンデイングする際は弱い力でクランプするように
したのでワイヤ３とボール１７との継ぎ目の強度
が従来のように低下しないという効果がある。

なお、上記実施例においてはクランプの開閉お
よび上下動はタイミングを電気的に制御すること
が容位なことからソレノイドを用いたがこれに限
定するものではなく、たとえば、カム機構または
リンク機構を採用しボンデイングツール１４の上
下動と同期して作動させることも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明においては、ワ
イヤをペレツトにボンデイングしたのち、ふたた
びボンデイングツールが上昇したのち下降に転じ
る際、上クランプを閉じると同時にこれを上昇さ
せてワイヤを引き上げることによりワイヤのたる
みを防止したのでワイヤをリードフレームにボン
デイングする場合にシヨートサーキツトする虞れ
がなく品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のワイヤボンデイング装置の側面
図、第２図は同じくこの動作説明図、第３図〜第
７図はこの発明の一実施例を示し、第３図は上ク
ランプを支持するブラケツトの組立を示す平面
図、第４図は同じく上クランプの駆動原理を示す
平面図、第５図は第４図のソレノイドの作動を示
す平面図、第６図は第５図の側面図、第７図は上
クランプの側面図、第８図は同じくこの動作説明
図である。 ２…ワイヤ繰出し装置、３…ワイヤ、４…ワイ
ヤガイド、１１…下クランプ、１４…ボンデイン
グツール、１７…ボール、１８…ペレツト、２０
…上クランプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ワイヤ繰出し装置から繰出されたワイヤをワ
   イヤガイド部を介して上クランプ、下クランプお
   よびボンデイングツールに順次導入し、このボン
   デイングツールの昇降動によつて上記ワイヤをボ
   ンデイングするものにおいて、上記上クランプを
   上記ボンデイングツールの昇降動と独立して昇降
   自在とし、上記ボンデイングツールの再降下時に
   上記上クランプを閉じて上記ワイヤを引き上げる
   ようにしたことを特徴とするワイヤボンデイング
   装置。