JPH0245337B2 - - Google Patents
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- JPH0245337B2 JPH0245337B2 JP60503289A JP50328985A JPH0245337B2 JP H0245337 B2 JPH0245337 B2 JP H0245337B2 JP 60503289 A JP60503289 A JP 60503289A JP 50328985 A JP50328985 A JP 50328985A JP H0245337 B2 JPH0245337 B2 JP H0245337B2
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L24/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
- H01R43/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
- H01R43/0207—Ultrasonic-, H.F.-, cold- or impact welding
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
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- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01033—Arsenic [As]
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- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01079—Gold [Au]
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- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/14—Integrated circuits
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- H01L2924/207—Diameter ranges
- H01L2924/20752—Diameter ranges larger or equal to 20 microns less than 30 microns
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
請求の範囲
１ 踵部を有するボンデイング足部を備えたボン
デイングツールと； 前記ボンデイングツールと協働して被加工物に
対してボンデイングワイヤーを実質的に直角にガ
イドするガイド手段と； 前記ボンデイングツールと協働して、前記ボン
デイング足部の踵部付近で、前記ボンデイングツ
ールのクランピング面に対してボンデイングワイ
ヤーを選択的に挟むクランプ手段とを備えた、被
加工物に対してボンデイングワイヤーを取り扱う
ためのボンデイングツール及びクランプアセンブ
リー。 ２ 前記ガイド手段は、上部ワイヤーガイドを有
し、前記ボンデイングツールは、前記ボンデイン
グ足部の踵部に隣接する短いガイド孔を有する特
許請求の範囲第１項記載のボンデイングツール及
びクランプアセンブリー。 ３ 前記ボンデイングツールは前記短いガイド孔
上にクランピング面を有し、前記クランプ手段
は、前記クランピング面に対して選択的に付勢さ
れ、該クランピング面との間でボンデイングワイ
ヤーを挟むためのクランプを有する特許請求の範
囲第２項記載のボンデイングツール及びクランプ
アセンブリー。 ４ ボンデイングワイヤーは、前記ボンデイング
足部の踵部からワイヤー直径の100倍以内の距離
にある位置で挟まれる特許請求の範囲第３項記載
のボンデイングツール及びクランプアセンブリ
ー。 ５ 前記クランプ手段は、前記クランプを前記ボ
ンデイングツールのクランピング面に対して付勢
するための付勢手段と、前記付勢手段に対して選
択的に対抗して前記クランプを前記ボンデイング
ツールのクランプ面から引き離すための電磁石手
段とをさらに含む特許請求の範囲第４項記載のボ
ンデイングツール及びクランプアセンブリー。 ６ 前記クランプ手段は、前記ボンデイングツー
ルのクランピング面からの前記クランプの移動を
限定するための限定手段をさらに含む特許請求の
範囲第５項記載のボンデイングツール及びクラン
プアセンブリー。 ７ ボンデイングワイヤーを、踵部を有する足部
を有するボンデイングツールのクランピング面に
沿つて被加工物に対して実質的に実質的に直角に
ガイドする工程と、ボンデイングツール足部の踵
部付近でボンデイングワイヤーをクランピング面
に対して選択的に挟む工程とを含むボンデイング
ワイヤーの取扱い方法。 ８ ボンデイングワイヤーをガイドする前記工程
は、ボンデイングツール足部の踵部に隣接してボ
ンデイングワイヤーをガイドする工程を含む特許
請求の範囲第７項記載のボンデイングワイヤーの
取扱い方法。 ９ ボンデイングワイヤーを選択的に挟む工程
は、ボンデイングワイヤーをボンデイングツール
足部の踵部からワイヤー直径の100倍以内の距離
にある位置でボンデイングワイヤーを選択的に挟
む工程を含む特許請求の範囲第７項記載のボンデ
イングワイヤーの取扱い方法。 発明の背景 １ 発明の分野 開示された発明は一般的にはマイクロ電子回路
中での細いワイヤーのボンデイングに関し、特に
はボンデイング装置のためのボンデイングツール
及びワイヤークランプアセンブリー並びにワイヤ
ー取扱い方法に関する。 ２ 従来技術 マイクロ電子回路パツケージの製造において
は、ある電気的接続は極めて細い金又はアルミニ
ウムワイヤーによつて行なわれる。例えば、半導
体集積回路チツプとパツケージリードとの接続は
典型的にこのような細いワイヤーによつて行なわ
れる。他に例を挙げると、半導体ハイブリツド回
路の活性素子は極めて細いワイヤーによつて内部
接続される。 内部結合用の細ワイヤーの結合は、一般に、ワ
イヤーを供給しワイヤーリードの両端を接続する
ワイヤーボンデイング装置によつて行なわれる。
一般的に、ワイヤーボンデイング装置は、鉛直、
水平方向に移動可能でかつ鉛直軸の周りで回転可
能なボンデイングヘツドを有している。ボンデン
グヘツドには、トランスデユーサー（例えば超音
波トランスデユーサー）が、水平軸の周りに回転
可能に取り付けられる。トランスデユーサーは好
ましくはトランスデユーサー及びその取り付け部
材の重心において水平軸の周りに回転可能であ
る。トランスデユーサーはその末端にボンデイン
グツールを有する腕部を有する。ボンデイングツ
ールは、被加工物に対して、ボンデイングヘツド
の垂直な動きにより上下される。 集積回路が複雑化、小型化されたので、ボンデ
イングパツドとして利用できる面積が小さくなつ
た。その結果ウエツジ−ウエツジボンデイング
が、一般に使われているボール−ウエツジボンデ
イングよりも有意義になりつつある。 ウエツジ−ウエツジボンデイングのための現在
知られているボンデイングツールとして、ボンデ
イングツールの足部においてワイヤーを傾斜供給
するものが知られている。このようにワイヤーを
斜めに供給することによつて優れた結果が得られ
る反面、パツケージ壁の間隙が小さいので、通常
の前進ワイヤーボンデイングによつて行なわれて
いるように最初に集積回路チツプをボンデイング
し次にパツケージをボンデイングするということ
ができない。その解決方法として逆ボンデイング
（バツクボンデイング）が提案されたが、第２の
ボンデイングを集積回路チツプに行なうことによ
つて他の問題が生じる。例えば、第２のボンデイ
ング部分付近ではワイヤーの高さが低いので、不
所望のシヨート接触が増加するおそれがある。ま
た、第２のボンデイングは第１のボンデイングほ
ど正確な位置に行なうことができない。一般的
に、集積回路上のボンデイング領域は、パツケー
ジング要素のボンデイング領域よりも狭い。 現在知られている他のボンデイングツールは、
鉛直にワイヤーを供給する毛細管を有し、パツケ
ージ壁に対して適当な間隙を与える。しかしなが
ら、このような鉛直ワイヤー供給ボンデイングツ
ールではワイヤーの制御が困難である。なぜな
ら、ワイヤークランプとボンデイング足部との距
離がかなり大きく、ワイヤーの直径の数百倍ある
からである。ねじれ、よじれ、折れなどがワイヤ
ークランプとボンデイングツール足部との間で容
易に生じる。 発明の概要 従つて、この発明の目的は、改良されたワイヤ
ーボンデイングツール及びクランプアセンブリー
を提供することである。 また、この発明の目的は、鉛直ワイヤー供給を
採用した改良されたボンデイングツール及びクラ
ンプアセンブリーを提供することである。 またこの発明の別の目的は、正確にワイヤーを
制御することができるとともに鉛直ワイヤー供給
を採用した改良されたワイヤーボンデイングツー
ル及びクランプアセンブリーを提供することであ
る。 この発明の更に別の目的は、壁間隙の狭いパツ
ケイジへのボンデイングが可能な改良されたワイ
ヤーボンデイングツール及びクランプアセンブリ
ーを提供することである。 さらにこの発明の別の目的は、クランプがボン
デイングツール足部により接近した部位で行われ
る改良された鉛直供給ワイヤーボンデイングツー
ル及びクランプアセンブリーを提供することであ
る。 さらにこの発明の目的は、クランプアセンブリ
ーがボンデイングツールと協働してボンデイング
ワイヤーを選択的にクランプできるボンデイング
ツール及びクランプアセンブリーを提供すること
である。 またこの発明の目的は、ワイヤーを高度に制御
することができるとともに、壁間隙の狭いパツケ
イジへのボンデイングが可能な改良されたボンデ
イングワイヤー取扱い方法を提供することであ
る。 この発明の上記した目的及び他の目的は、ボン
デイング足部に隣接した鉛直ガイド孔を有するボ
ンデイングツールを備えたワイヤーボンデイング
ツール及びクランプアセンブリーによつて達成さ
れる。ボンデイングツールはさらに、鉛直ガイド
孔の上に、該ガイド孔と１列に並んだクランピン
グ面を有する。クランピング面に隣接してクラン
プが取り付けられており、選択的にクランピング
面に押しつけられてボンデイングワイヤーを挟
む。 また、この発明のワイヤー取扱い方法は、ボン
デイングワイヤーを鉛直に供給する工程と、ボン
デイングツールの足部の近傍に位置したボンデイ
ングワイヤーの加熱部を選択的にクランプする工
程とを備えている。
デイングツールと； 前記ボンデイングツールと協働して被加工物に
対してボンデイングワイヤーを実質的に直角にガ
イドするガイド手段と； 前記ボンデイングツールと協働して、前記ボン
デイング足部の踵部付近で、前記ボンデイングツ
ールのクランピング面に対してボンデイングワイ
ヤーを選択的に挟むクランプ手段とを備えた、被
加工物に対してボンデイングワイヤーを取り扱う
ためのボンデイングツール及びクランプアセンブ
リー。 ２ 前記ガイド手段は、上部ワイヤーガイドを有
し、前記ボンデイングツールは、前記ボンデイン
グ足部の踵部に隣接する短いガイド孔を有する特
許請求の範囲第１項記載のボンデイングツール及
びクランプアセンブリー。 ３ 前記ボンデイングツールは前記短いガイド孔
上にクランピング面を有し、前記クランプ手段
は、前記クランピング面に対して選択的に付勢さ
れ、該クランピング面との間でボンデイングワイ
ヤーを挟むためのクランプを有する特許請求の範
囲第２項記載のボンデイングツール及びクランプ
アセンブリー。 ４ ボンデイングワイヤーは、前記ボンデイング
足部の踵部からワイヤー直径の100倍以内の距離
にある位置で挟まれる特許請求の範囲第３項記載
のボンデイングツール及びクランプアセンブリ
ー。 ５ 前記クランプ手段は、前記クランプを前記ボ
ンデイングツールのクランピング面に対して付勢
するための付勢手段と、前記付勢手段に対して選
択的に対抗して前記クランプを前記ボンデイング
ツールのクランプ面から引き離すための電磁石手
段とをさらに含む特許請求の範囲第４項記載のボ
ンデイングツール及びクランプアセンブリー。 ６ 前記クランプ手段は、前記ボンデイングツー
ルのクランピング面からの前記クランプの移動を
限定するための限定手段をさらに含む特許請求の
範囲第５項記載のボンデイングツール及びクラン
プアセンブリー。 ７ ボンデイングワイヤーを、踵部を有する足部
を有するボンデイングツールのクランピング面に
沿つて被加工物に対して実質的に実質的に直角に
ガイドする工程と、ボンデイングツール足部の踵
部付近でボンデイングワイヤーをクランピング面
に対して選択的に挟む工程とを含むボンデイング
ワイヤーの取扱い方法。 ８ ボンデイングワイヤーをガイドする前記工程
は、ボンデイングツール足部の踵部に隣接してボ
ンデイングワイヤーをガイドする工程を含む特許
請求の範囲第７項記載のボンデイングワイヤーの
取扱い方法。 ９ ボンデイングワイヤーを選択的に挟む工程
は、ボンデイングワイヤーをボンデイングツール
足部の踵部からワイヤー直径の100倍以内の距離
にある位置でボンデイングワイヤーを選択的に挟
む工程を含む特許請求の範囲第７項記載のボンデ
イングワイヤーの取扱い方法。 発明の背景 １ 発明の分野 開示された発明は一般的にはマイクロ電子回路
中での細いワイヤーのボンデイングに関し、特に
はボンデイング装置のためのボンデイングツール
及びワイヤークランプアセンブリー並びにワイヤ
ー取扱い方法に関する。 ２ 従来技術 マイクロ電子回路パツケージの製造において
は、ある電気的接続は極めて細い金又はアルミニ
ウムワイヤーによつて行なわれる。例えば、半導
体集積回路チツプとパツケージリードとの接続は
典型的にこのような細いワイヤーによつて行なわ
れる。他に例を挙げると、半導体ハイブリツド回
路の活性素子は極めて細いワイヤーによつて内部
接続される。 内部結合用の細ワイヤーの結合は、一般に、ワ
イヤーを供給しワイヤーリードの両端を接続する
ワイヤーボンデイング装置によつて行なわれる。
一般的に、ワイヤーボンデイング装置は、鉛直、
水平方向に移動可能でかつ鉛直軸の周りで回転可
能なボンデイングヘツドを有している。ボンデン
グヘツドには、トランスデユーサー（例えば超音
波トランスデユーサー）が、水平軸の周りに回転
可能に取り付けられる。トランスデユーサーは好
ましくはトランスデユーサー及びその取り付け部
材の重心において水平軸の周りに回転可能であ
る。トランスデユーサーはその末端にボンデイン
グツールを有する腕部を有する。ボンデイングツ
ールは、被加工物に対して、ボンデイングヘツド
の垂直な動きにより上下される。 集積回路が複雑化、小型化されたので、ボンデ
イングパツドとして利用できる面積が小さくなつ
た。その結果ウエツジ−ウエツジボンデイング
が、一般に使われているボール−ウエツジボンデ
イングよりも有意義になりつつある。 ウエツジ−ウエツジボンデイングのための現在
知られているボンデイングツールとして、ボンデ
イングツールの足部においてワイヤーを傾斜供給
するものが知られている。このようにワイヤーを
斜めに供給することによつて優れた結果が得られ
る反面、パツケージ壁の間隙が小さいので、通常
の前進ワイヤーボンデイングによつて行なわれて
いるように最初に集積回路チツプをボンデイング
し次にパツケージをボンデイングするということ
ができない。その解決方法として逆ボンデイング
（バツクボンデイング）が提案されたが、第２の
ボンデイングを集積回路チツプに行なうことによ
つて他の問題が生じる。例えば、第２のボンデイ
ング部分付近ではワイヤーの高さが低いので、不
所望のシヨート接触が増加するおそれがある。ま
た、第２のボンデイングは第１のボンデイングほ
ど正確な位置に行なうことができない。一般的
に、集積回路上のボンデイング領域は、パツケー
ジング要素のボンデイング領域よりも狭い。 現在知られている他のボンデイングツールは、
鉛直にワイヤーを供給する毛細管を有し、パツケ
ージ壁に対して適当な間隙を与える。しかしなが
ら、このような鉛直ワイヤー供給ボンデイングツ
ールではワイヤーの制御が困難である。なぜな
ら、ワイヤークランプとボンデイング足部との距
離がかなり大きく、ワイヤーの直径の数百倍ある
からである。ねじれ、よじれ、折れなどがワイヤ
ークランプとボンデイングツール足部との間で容
易に生じる。 発明の概要 従つて、この発明の目的は、改良されたワイヤ
ーボンデイングツール及びクランプアセンブリー
を提供することである。 また、この発明の目的は、鉛直ワイヤー供給を
採用した改良されたボンデイングツール及びクラ
ンプアセンブリーを提供することである。 またこの発明の別の目的は、正確にワイヤーを
制御することができるとともに鉛直ワイヤー供給
を採用した改良されたワイヤーボンデイングツー
ル及びクランプアセンブリーを提供することであ
る。 この発明の更に別の目的は、壁間隙の狭いパツ
ケイジへのボンデイングが可能な改良されたワイ
ヤーボンデイングツール及びクランプアセンブリ
ーを提供することである。 さらにこの発明の別の目的は、クランプがボン
デイングツール足部により接近した部位で行われ
る改良された鉛直供給ワイヤーボンデイングツー
ル及びクランプアセンブリーを提供することであ
る。 さらにこの発明の目的は、クランプアセンブリ
ーがボンデイングツールと協働してボンデイング
ワイヤーを選択的にクランプできるボンデイング
ツール及びクランプアセンブリーを提供すること
である。 またこの発明の目的は、ワイヤーを高度に制御
することができるとともに、壁間隙の狭いパツケ
イジへのボンデイングが可能な改良されたボンデ
イングワイヤー取扱い方法を提供することであ
る。 この発明の上記した目的及び他の目的は、ボン
デイング足部に隣接した鉛直ガイド孔を有するボ
ンデイングツールを備えたワイヤーボンデイング
ツール及びクランプアセンブリーによつて達成さ
れる。ボンデイングツールはさらに、鉛直ガイド
孔の上に、該ガイド孔と１列に並んだクランピン
グ面を有する。クランピング面に隣接してクラン
プが取り付けられており、選択的にクランピング
面に押しつけられてボンデイングワイヤーを挟
む。 また、この発明のワイヤー取扱い方法は、ボン
デイングワイヤーを鉛直に供給する工程と、ボン
デイングツールの足部の近傍に位置したボンデイ
ングワイヤーの加熱部を選択的にクランプする工
程とを備えている。
開示された発明の利点及び特徴は、図面を参照
して以下の詳細な説明を読むことによつて、当業
者に容易に理解されるであろう。 第１図は開示されたワイヤーボンデイングツー
ル及びクランプアセンブリーを有するボンデイン
グヘツドを示す側面図、 第２図は開示されたワイヤーボンデイングクラ
ンプアセンブリーの分解斜視図、 第３図は、第２図のボンデイングツール及びク
ランプアセンブリーの正面図、 第４図は第３図の線４−４に沿つた上記ボンデ
イングツール及びクランプアセンブリーの断面
図、 第５図は第４図の線５−５に沿つた上記ボンデ
イングツール及びクランプアセンブリーの断面
図、 第６図は開示されたワイヤーボンデイングツー
ル及びクランプアセンブリーのチツプの詳細部分
断面図、 第７図は開示されたワイヤーボンデイングツー
ル及びクランプアセンブリーのさらなる具体例の
側面図、 第８図はワイヤールーピング系列に沿つて移動
する、種々の位置における、開示されたボンデイ
ングツール及びクランプアセンブリーのボンデイ
ングチツプを示す図。 第９図はワイヤー引き抜き系列に沿つて移動す
る、種々の位置における、開示されたボンデイン
グツール及びクランプアセンブリーのボンデイン
グチツプを示す図である。
して以下の詳細な説明を読むことによつて、当業
者に容易に理解されるであろう。 第１図は開示されたワイヤーボンデイングツー
ル及びクランプアセンブリーを有するボンデイン
グヘツドを示す側面図、 第２図は開示されたワイヤーボンデイングクラ
ンプアセンブリーの分解斜視図、 第３図は、第２図のボンデイングツール及びク
ランプアセンブリーの正面図、 第４図は第３図の線４−４に沿つた上記ボンデ
イングツール及びクランプアセンブリーの断面
図、 第５図は第４図の線５−５に沿つた上記ボンデ
イングツール及びクランプアセンブリーの断面
図、 第６図は開示されたワイヤーボンデイングツー
ル及びクランプアセンブリーのチツプの詳細部分
断面図、 第７図は開示されたワイヤーボンデイングツー
ル及びクランプアセンブリーのさらなる具体例の
側面図、 第８図はワイヤールーピング系列に沿つて移動
する、種々の位置における、開示されたボンデイ
ングツール及びクランプアセンブリーのボンデイ
ングチツプを示す図。 第９図はワイヤー引き抜き系列に沿つて移動す
る、種々の位置における、開示されたボンデイン
グツール及びクランプアセンブリーのボンデイン
グチツプを示す図である。
以下の説明及び図面のいくつかの図において、
類似の要素は類似の参照番号で特定する。 理解を容易にするために、以下の詳述ではこの
分野において一般に用いられている用語に従つ
て、例えば鉛直ワイヤー供給というような表現
は、鉛直方向という言葉を使用する。このような
言葉は、水平に配置された被加工物に相対し、被
加工物に対して実質的に直角な方向を示す概念で
あることが容易に理解されるであろう。 第１図には、ワイヤーボンデイング装置のため
のボンデイングヘツド１０が一般的に示されてい
る。ボンデイングヘツド１０は、ボンデイングヘ
ツド１０を所望の位置に移動させるための装置
（図示せず）に連結されたブラケツト１１を有す
る。ブラケツト１１には、トランスデユーサー腕
１５を有するトランスデユーサー１３（例えば超
音波トランスデユーサー）が回動自在に連結され
ている。この発明のボンデイングツール及びクラ
ンプアセンブリーは、トランスデユーサー腕１５
の末端に取り付けられたボンデイングツール１７
及びトランスデユーサーアセンブリーに取り付け
られたワイヤークランプアセンブリー２０を有す
る。ワイヤークランプアセンブリー２０は第２図
の分解斜視図に示されており、トランスデユーサ
ーアセンブリーの１部であてもよい支持体１９を
有する。クランプアセンブリー２０はさらに、幅
広の取付け及び駆動部２１ａを有するクランプブ
レード２１を具備し、取付け及び駆動部２１ａ
は、平坦な細いクランプ２１ｂに向つて先細に形
成されている。クランプブレード２１及び上部ワ
イヤーガイド２３は、１対のネジが切られた固定
部材２５及び２７によつて支持体１９に固定され
ている。 環状の電磁石アセンブリー２９が支持体１９内
に固定されている。接片３１がネジ３３及び３５
によつてクランプブレード２１に固定され、電磁
石２９の下に位置する。圧縮バネ３７が接片３１
と電磁石２９との間に配置され、接片３１を支持
体１９から離すように力を加えている。 電磁石アセンブリー２９が通電されていないと
きには、接片３１に作用するバネの力によつてク
ランプブレード２１が湾曲し、それによつてクラ
ンプ２１ｂがボンデイングツールのクランピング
面に押しつけられる。このようなクランプ位置に
おいて、ボンデイングワイヤー３９はボンデイン
グツール１７とクランプ２１ｂとの間でしつかり
と挟まれる。電磁石２９が通電されると、接片３
１は、バネ３７の力に逆らつて磁石的に電磁石２
９に引きつけられる。これにより、クランプ２１
ｂはボンデイングツール１７から離れる。このよ
うにしてクランプ２１が離れているときに、ワイ
ヤー３９の末端がボンデイングされたならばボン
デイングヘツド１０が適当に移動してワイヤー供
給が行なわれる。 第６図には、ボンデイングツール１７のボンデ
イングチツプ１７ａの詳細横断面図が示されてい
る。さらに詳細に言うと、ボンデイングチツプ１
７ａはその最も下の部分であるボンデイング足部
４１を有する。足部４１の底には、小さなチヤネ
ル４３が形成されており、これは、ボンデイング
足部４１が被加工物に対して押しつけられたとき
にワイヤー３９を下向きに押える。 ボンデイングチツプ１７ａはさらに、その下部
開口がボンデイング足部４１の弓状踵に隣接す
る、鉛直に配置されたガイド孔４５を有する。弓
状の踵により、ワイヤー３９の鋭くかつなめらか
な折曲が可能になる。ガイド孔４５の鉛直上方に
は、クランプブレード２１のクランプ２１ｂと協
働するように適当な形に成形されたクランピング
面４７が設けられている。クランピング面４７は
平坦で硬く、磨かれている。クランピング面の両
側は、わずかに***しており、これらの***はガ
イド孔４５の上部開口に向つて互いに近づく。こ
のような***した両側により、ワイヤー３９を通
すことが容易になる。 ワイヤーを通すことを容易にするために、ガイ
ド孔４５に向つて近づく***した側部に代えて、
ガイドの上部をテーパ状、すなわち錐体状にする
こともできる。 １インチの1/1000（１ミル）の直径のボンデイ
ングワイヤーに対しては、例えば、ガイド孔４５
は直径約1.4ミル±0.1ミルでその最小の深さは約
５ミルである。 ワイヤーを適切に制御するために、クランプ２
１ｂとボンデイング足部４１の踵との距離は小さ
くあるべきである。例えば、１ミルワイヤーにつ
いて、この距離は100ミル未満、好ましくは20な
いし40ミルであるべきである。換言すると、好ま
しい距離はワイヤーの直径の約20ないし40倍であ
る。 第７図には、開示されたワイヤーボンデイング
ツール及びクランプアセンブリーの別の具体例が
示されている。クランプ装置３０は、クランプブ
レード４９と上部ワイヤーガイド５１とを有す
る。上部ワイヤーガイド５１は、クランプアセン
ブリー２０におけるクランプブレード２１及びワ
イヤーガイド２３の取付けと同様に、１対の固定
部材（それらのうちの１つは参照番号５５によつ
て図示されている）によつて支持体５３に固定さ
れている。クランプブレード４９はその形状がク
ランプブレード２１（第２図）に類似しており、
上部取付け及び駆動部４９ａとクランプ４９ｂと
を有する。環状の電磁石アセンブリー５７が、ク
ランプアセンブリー２０における接片３１の取付
けと同様に、１対の固定部材（それらのうちの１
つは参照番号６１によつて図示されている）によ
つてブラケツト５９に固定されている。電磁石ア
センブリー５７は、トランスデユーサー腕６３を
囲包しており、該腕６３に沿つて相対的に移動可
能である。 調節ネジ６５が電磁石ブラケツト５９を貫通し
て支持体５３中のネジ穴に螺合している。調節ネ
ジ６５の頭部により、電磁石ブラケツト５９の移
動範囲が限定される。保持クリツプ６７がブラケ
ツト５９及びスロツト６９中に係合され、ブラケ
ツト５９を調節ネジ６５の頭部に対して押しつけ
ている。保持クリツプ６７は支持ブラケツト５３
中の別のスロツト７１に配置してもよく、この位
置では保持クリツプ６７は電磁石支持体５９を支
持ブラケツト５３に対して押しつけ、それによつ
て、ワイヤーを通すための追加的な間隙が与えら
れる。 圧縮バネ７３がクランプブレード４９と電磁石
５７との間に配置され、トランスデユーサー腕６
３を囲包している。ボンデイングツール７５がク
ランプ４９ｂに隣接するトランスデユーサー腕６
３の末端に取付けられている。 操作にあたり、電磁石アセンブリー５７が通電
されていない状態では、バネ７３によつてクラン
プ４９ｂがボンデイングツール７５のクランピン
グ面に押しつけられる。このようなクランピング
面は第６図に示されるボンデイングチツプ１７ａ
に関し上述した通りである。電磁石アセンブリー
５７が通電されると、第７図に示すように、クラ
ンプブレード４９上の磁石力がバネ７３の力に打
ち勝ち、クランプがボンデイングツール７５のク
ランピング面から開放される。従つて、電磁石ア
センブリー５７が通電されているときにボンデイ
ングワイヤー７７の適当な供給を行なうことがで
きる。 クランプ４９ｂがボンデイングツール７５から
開放され、保持クリツプ６７がスロツト６９には
められている場合には、クランプ４９ｂとボンデ
イングツール７５のクランピング表面との距離は
調節ネジ６５によつて制御される。クリツプ６７
をスロツト７１に挿入することによつて、電磁石
ブラケツト５９はボンデイングツール７５からさ
らに離れる方向に移動することができる。 第８図には、第１のボンデイング位置から第２
のボンデイング位置へボンデイングツール１７が
移動する際のボンデイングチツプ１７ａの連続的
な位置が示されている。さらに詳細に言うと、位
置１はボンデイングチツプ１７ａが第１のボンデ
イングを完了した後の位置を示す。ボンデイング
チツプ１７ａが鉛直方向に位置２まで引き上げら
れた時にクランプ２１ｂが開き、ワイヤーが供給
される。次にクランプ２１ｂが閉じ、ボンデイン
グチツプ１７ａは第２のボンデイング位置に向つ
て移動し、この移動は位置３及び位置４に示され
ている。第２のボンデイングは、ボンデイングチ
ツプ１７ａを鉛直方向に下げることによつて行な
われる。第８図の移動系列はボンデイングツール
の鉛直及び水平方向の移動によつて示されている
けれども、このようなルービング系列は、被加工
物を水平面上で移動し、ボンデイングヘツドを鉛
直方向に適当に移動させることによつても達成す
ることができる。 第９図には、ボンデイングツール１７ａがテー
ブルプル法によつてワイヤーを引きちぎる際のボ
ンデイングチツプ１７ａの位置が系列的に示され
ている。位置１は、クランプ２１ｂを開きながら
ボンデイングチツプ１７ａを下に押しつけて第２
のボンデイングを行なう状態を示している。第２
のボンデイングの後にクランプ２１ｂを開いたま
まボンデイングツールが数ミル引き上げられ、被
加工物上を約1.5ミル移動して降下される（位置
３）。次にクランプ２１ｂを閉じ、ワイヤーが横
たわる方向に約２ないし３ミル水平に移動させる
（位置４）ことによつてワイヤーが切断される。
切断後、ボンデイングツールが引き上げられ、次
の第１のボンデイング位置に位置付けされる。第
９図の系列はボンデイングツールを鉛直及び水平
方向に移動することによつて行なわれているけれ
ども、ワイヤーの引きちぎりは、通常行なわれて
いるように、被加工物を水平に移動させ、ボンデ
イングヘツドを鉛直に移動させることによつても
行なうことができる。 上述したボンデイングツール及びクランプアセ
ンブリーにおいては、ボンデイングツールが被加
工物に対して実質的に直角であり、ワイヤー供給
もまた被加工物に対して実質的に直角あるいは直
角に近い角度で行なわれている。従つて、パツケ
ージ間隙が小さな場合であつても、第１のボンデ
イングが集積回路チツプに行なわれる好ましい前
方ワイヤーボンデイング法を用いて容易にボンデ
イングを行なうことができる。また、ボンデイン
グワイヤーがボンデイング足部の極めて近くで挟
まれるので、ワイヤーの制御をはるかに精密に行
なうことができる。 この発明の好ましい具体例を上述したけれど
も、以下の請求の範囲によつて規定されるこの発
明の範囲及び精神から逸脱することなく当業者に
よつてこの発明に変更及び修飾を加えることがで
きる。
類似の要素は類似の参照番号で特定する。 理解を容易にするために、以下の詳述ではこの
分野において一般に用いられている用語に従つ
て、例えば鉛直ワイヤー供給というような表現
は、鉛直方向という言葉を使用する。このような
言葉は、水平に配置された被加工物に相対し、被
加工物に対して実質的に直角な方向を示す概念で
あることが容易に理解されるであろう。 第１図には、ワイヤーボンデイング装置のため
のボンデイングヘツド１０が一般的に示されてい
る。ボンデイングヘツド１０は、ボンデイングヘ
ツド１０を所望の位置に移動させるための装置
（図示せず）に連結されたブラケツト１１を有す
る。ブラケツト１１には、トランスデユーサー腕
１５を有するトランスデユーサー１３（例えば超
音波トランスデユーサー）が回動自在に連結され
ている。この発明のボンデイングツール及びクラ
ンプアセンブリーは、トランスデユーサー腕１５
の末端に取り付けられたボンデイングツール１７
及びトランスデユーサーアセンブリーに取り付け
られたワイヤークランプアセンブリー２０を有す
る。ワイヤークランプアセンブリー２０は第２図
の分解斜視図に示されており、トランスデユーサ
ーアセンブリーの１部であてもよい支持体１９を
有する。クランプアセンブリー２０はさらに、幅
広の取付け及び駆動部２１ａを有するクランプブ
レード２１を具備し、取付け及び駆動部２１ａ
は、平坦な細いクランプ２１ｂに向つて先細に形
成されている。クランプブレード２１及び上部ワ
イヤーガイド２３は、１対のネジが切られた固定
部材２５及び２７によつて支持体１９に固定され
ている。 環状の電磁石アセンブリー２９が支持体１９内
に固定されている。接片３１がネジ３３及び３５
によつてクランプブレード２１に固定され、電磁
石２９の下に位置する。圧縮バネ３７が接片３１
と電磁石２９との間に配置され、接片３１を支持
体１９から離すように力を加えている。 電磁石アセンブリー２９が通電されていないと
きには、接片３１に作用するバネの力によつてク
ランプブレード２１が湾曲し、それによつてクラ
ンプ２１ｂがボンデイングツールのクランピング
面に押しつけられる。このようなクランプ位置に
おいて、ボンデイングワイヤー３９はボンデイン
グツール１７とクランプ２１ｂとの間でしつかり
と挟まれる。電磁石２９が通電されると、接片３
１は、バネ３７の力に逆らつて磁石的に電磁石２
９に引きつけられる。これにより、クランプ２１
ｂはボンデイングツール１７から離れる。このよ
うにしてクランプ２１が離れているときに、ワイ
ヤー３９の末端がボンデイングされたならばボン
デイングヘツド１０が適当に移動してワイヤー供
給が行なわれる。 第６図には、ボンデイングツール１７のボンデ
イングチツプ１７ａの詳細横断面図が示されてい
る。さらに詳細に言うと、ボンデイングチツプ１
７ａはその最も下の部分であるボンデイング足部
４１を有する。足部４１の底には、小さなチヤネ
ル４３が形成されており、これは、ボンデイング
足部４１が被加工物に対して押しつけられたとき
にワイヤー３９を下向きに押える。 ボンデイングチツプ１７ａはさらに、その下部
開口がボンデイング足部４１の弓状踵に隣接す
る、鉛直に配置されたガイド孔４５を有する。弓
状の踵により、ワイヤー３９の鋭くかつなめらか
な折曲が可能になる。ガイド孔４５の鉛直上方に
は、クランプブレード２１のクランプ２１ｂと協
働するように適当な形に成形されたクランピング
面４７が設けられている。クランピング面４７は
平坦で硬く、磨かれている。クランピング面の両
側は、わずかに***しており、これらの***はガ
イド孔４５の上部開口に向つて互いに近づく。こ
のような***した両側により、ワイヤー３９を通
すことが容易になる。 ワイヤーを通すことを容易にするために、ガイ
ド孔４５に向つて近づく***した側部に代えて、
ガイドの上部をテーパ状、すなわち錐体状にする
こともできる。 １インチの1/1000（１ミル）の直径のボンデイ
ングワイヤーに対しては、例えば、ガイド孔４５
は直径約1.4ミル±0.1ミルでその最小の深さは約
５ミルである。 ワイヤーを適切に制御するために、クランプ２
１ｂとボンデイング足部４１の踵との距離は小さ
くあるべきである。例えば、１ミルワイヤーにつ
いて、この距離は100ミル未満、好ましくは20な
いし40ミルであるべきである。換言すると、好ま
しい距離はワイヤーの直径の約20ないし40倍であ
る。 第７図には、開示されたワイヤーボンデイング
ツール及びクランプアセンブリーの別の具体例が
示されている。クランプ装置３０は、クランプブ
レード４９と上部ワイヤーガイド５１とを有す
る。上部ワイヤーガイド５１は、クランプアセン
ブリー２０におけるクランプブレード２１及びワ
イヤーガイド２３の取付けと同様に、１対の固定
部材（それらのうちの１つは参照番号５５によつ
て図示されている）によつて支持体５３に固定さ
れている。クランプブレード４９はその形状がク
ランプブレード２１（第２図）に類似しており、
上部取付け及び駆動部４９ａとクランプ４９ｂと
を有する。環状の電磁石アセンブリー５７が、ク
ランプアセンブリー２０における接片３１の取付
けと同様に、１対の固定部材（それらのうちの１
つは参照番号６１によつて図示されている）によ
つてブラケツト５９に固定されている。電磁石ア
センブリー５７は、トランスデユーサー腕６３を
囲包しており、該腕６３に沿つて相対的に移動可
能である。 調節ネジ６５が電磁石ブラケツト５９を貫通し
て支持体５３中のネジ穴に螺合している。調節ネ
ジ６５の頭部により、電磁石ブラケツト５９の移
動範囲が限定される。保持クリツプ６７がブラケ
ツト５９及びスロツト６９中に係合され、ブラケ
ツト５９を調節ネジ６５の頭部に対して押しつけ
ている。保持クリツプ６７は支持ブラケツト５３
中の別のスロツト７１に配置してもよく、この位
置では保持クリツプ６７は電磁石支持体５９を支
持ブラケツト５３に対して押しつけ、それによつ
て、ワイヤーを通すための追加的な間隙が与えら
れる。 圧縮バネ７３がクランプブレード４９と電磁石
５７との間に配置され、トランスデユーサー腕６
３を囲包している。ボンデイングツール７５がク
ランプ４９ｂに隣接するトランスデユーサー腕６
３の末端に取付けられている。 操作にあたり、電磁石アセンブリー５７が通電
されていない状態では、バネ７３によつてクラン
プ４９ｂがボンデイングツール７５のクランピン
グ面に押しつけられる。このようなクランピング
面は第６図に示されるボンデイングチツプ１７ａ
に関し上述した通りである。電磁石アセンブリー
５７が通電されると、第７図に示すように、クラ
ンプブレード４９上の磁石力がバネ７３の力に打
ち勝ち、クランプがボンデイングツール７５のク
ランピング面から開放される。従つて、電磁石ア
センブリー５７が通電されているときにボンデイ
ングワイヤー７７の適当な供給を行なうことがで
きる。 クランプ４９ｂがボンデイングツール７５から
開放され、保持クリツプ６７がスロツト６９には
められている場合には、クランプ４９ｂとボンデ
イングツール７５のクランピング表面との距離は
調節ネジ６５によつて制御される。クリツプ６７
をスロツト７１に挿入することによつて、電磁石
ブラケツト５９はボンデイングツール７５からさ
らに離れる方向に移動することができる。 第８図には、第１のボンデイング位置から第２
のボンデイング位置へボンデイングツール１７が
移動する際のボンデイングチツプ１７ａの連続的
な位置が示されている。さらに詳細に言うと、位
置１はボンデイングチツプ１７ａが第１のボンデ
イングを完了した後の位置を示す。ボンデイング
チツプ１７ａが鉛直方向に位置２まで引き上げら
れた時にクランプ２１ｂが開き、ワイヤーが供給
される。次にクランプ２１ｂが閉じ、ボンデイン
グチツプ１７ａは第２のボンデイング位置に向つ
て移動し、この移動は位置３及び位置４に示され
ている。第２のボンデイングは、ボンデイングチ
ツプ１７ａを鉛直方向に下げることによつて行な
われる。第８図の移動系列はボンデイングツール
の鉛直及び水平方向の移動によつて示されている
けれども、このようなルービング系列は、被加工
物を水平面上で移動し、ボンデイングヘツドを鉛
直方向に適当に移動させることによつても達成す
ることができる。 第９図には、ボンデイングツール１７ａがテー
ブルプル法によつてワイヤーを引きちぎる際のボ
ンデイングチツプ１７ａの位置が系列的に示され
ている。位置１は、クランプ２１ｂを開きながら
ボンデイングチツプ１７ａを下に押しつけて第２
のボンデイングを行なう状態を示している。第２
のボンデイングの後にクランプ２１ｂを開いたま
まボンデイングツールが数ミル引き上げられ、被
加工物上を約1.5ミル移動して降下される（位置
３）。次にクランプ２１ｂを閉じ、ワイヤーが横
たわる方向に約２ないし３ミル水平に移動させる
（位置４）ことによつてワイヤーが切断される。
切断後、ボンデイングツールが引き上げられ、次
の第１のボンデイング位置に位置付けされる。第
９図の系列はボンデイングツールを鉛直及び水平
方向に移動することによつて行なわれているけれ
ども、ワイヤーの引きちぎりは、通常行なわれて
いるように、被加工物を水平に移動させ、ボンデ
イングヘツドを鉛直に移動させることによつても
行なうことができる。 上述したボンデイングツール及びクランプアセ
ンブリーにおいては、ボンデイングツールが被加
工物に対して実質的に直角であり、ワイヤー供給
もまた被加工物に対して実質的に直角あるいは直
角に近い角度で行なわれている。従つて、パツケ
ージ間隙が小さな場合であつても、第１のボンデ
イングが集積回路チツプに行なわれる好ましい前
方ワイヤーボンデイング法を用いて容易にボンデ
イングを行なうことができる。また、ボンデイン
グワイヤーがボンデイング足部の極めて近くで挟
まれるので、ワイヤーの制御をはるかに精密に行
なうことができる。 この発明の好ましい具体例を上述したけれど
も、以下の請求の範囲によつて規定されるこの発
明の範囲及び精神から逸脱することなく当業者に
よつてこの発明に変更及び修飾を加えることがで
きる。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JPH0245337B2 true JPH0245337B2 (ja) | 1990-10-09 |
Family
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