JPS60227433A - 超音波ワイヤボンダ−用ヘツド - Google Patents
超音波ワイヤボンダ−用ヘツドInfo
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- JPS60227433A JPS60227433A JP59084444A JP8444484A JPS60227433A JP S60227433 A JPS60227433 A JP S60227433A JP 59084444 A JP59084444 A JP 59084444A JP 8444484 A JP8444484 A JP 8444484A JP S60227433 A JPS60227433 A JP S60227433A
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- wedge
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- 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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- 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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- H01L2224/783—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
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- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野の説明〕
本発明は、超音波ワイヤボンダーのヘッド部の構造に関
するものである。
するものである。
従来の超音波ワイヤボンダーによるボンディング動作は
以下のとおりである。すなわち、第６図、第７図におい
て、まず第一ボンドを行なった段階で、ソレノイド２が
変位してクランプ本体１が開き、ワイヤ９をフリーにす
る。その後、ボンディングウェッジ８は第二ボンド点へ
移動するが、クランプ１が開のためワイヤ９はウェッジ
８の移動分だけ引き出される。このクランプ開の状態で
、クランプ本体１はモーター５に駆動されるカム４の回
転によって制御され、ボンディングウェッジ８の後方へ
せり上がる。その上限でソレノイド２に印加されていた
電圧がオフとなり、バネ３の張力によってクランプ本体
１が閉じ、再びワイヤ９をホールドする。そして第二ボ
ンドが行なわれてボンデインダウエツジ８が上昇し、ワ
イヤ９切断が行なわれ、同時にモーター５の回転によっ
てカム４が回転し、クランプ本体１がワイヤ９をホール
ドしたままもとの位置へもどる。これによりウェッジ８
の下へワイヤ９が１００μｍ程度送られて、次のボンデ
ィング動作に備える。ところで、以上のべた従来のワイ
ヤボンダーによるときには以下にのべるような欠点があ
る。
以下のとおりである。すなわち、第６図、第７図におい
て、まず第一ボンドを行なった段階で、ソレノイド２が
変位してクランプ本体１が開き、ワイヤ９をフリーにす
る。その後、ボンディングウェッジ８は第二ボンド点へ
移動するが、クランプ１が開のためワイヤ９はウェッジ
８の移動分だけ引き出される。このクランプ開の状態で
、クランプ本体１はモーター５に駆動されるカム４の回
転によって制御され、ボンディングウェッジ８の後方へ
せり上がる。その上限でソレノイド２に印加されていた
電圧がオフとなり、バネ３の張力によってクランプ本体
１が閉じ、再びワイヤ９をホールドする。そして第二ボ
ンドが行なわれてボンデインダウエツジ８が上昇し、ワ
イヤ９切断が行なわれ、同時にモーター５の回転によっ
てカム４が回転し、クランプ本体１がワイヤ９をホール
ドしたままもとの位置へもどる。これによりウェッジ８
の下へワイヤ９が１００μｍ程度送られて、次のボンデ
ィング動作に備える。ところで、以上のべた従来のワイ
ヤボンダーによるときには以下にのべるような欠点があ
る。
すなわち、■ソレノイドによるワイヤクランプ部の変位
幅やバネの張力状態が、調整時から変化した場合に、ク
ランプの開閉応答が悪くなる。■ワイヤフィード時に、
モータによシカムを回転させてクランプ部に往復運動を
与えるため、モーターの負荷が大きく、かつ機械的構造
が複雑になり、ヘッド部を支えるステージへの荷重が大
きく信頼性の低下をまねく、などの欠点である。
幅やバネの張力状態が、調整時から変化した場合に、ク
ランプの開閉応答が悪くなる。■ワイヤフィード時に、
モータによシカムを回転させてクランプ部に往復運動を
与えるため、モーターの負荷が大きく、かつ機械的構造
が複雑になり、ヘッド部を支えるステージへの荷重が大
きく信頼性の低下をまねく、などの欠点である。
本発明はクランプの開閉動作の応答性、並びにワイヤフ
ィード動作機構を改善し、ボンディング動作の高速化を
図９、しかも信頼性の高い超音波ワイヤボンダー用ヘッ
ドを提供するものである。
ィード動作機構を改善し、ボンディング動作の高速化を
図９、しかも信頼性の高い超音波ワイヤボンダー用ヘッ
ドを提供するものである。
本発明は開閉可能に連結された一対のアームの各先端に
ワイヤのクランプとなる駆動ローラと加圧ローラとを互
いに向き合せに装着すると共に、両アームの基部間に圧
電変位素子を設置し、前記駆動ローラの回転軸をパルス
モータに連動させたことを特徴とする超音波ワイヤボン
ダー用ヘッドである。
ワイヤのクランプとなる駆動ローラと加圧ローラとを互
いに向き合せに装着すると共に、両アームの基部間に圧
電変位素子を設置し、前記駆動ローラの回転軸をパルス
モータに連動させたことを特徴とする超音波ワイヤボン
ダー用ヘッドである。
本発明はワイヤのクランプに、加圧ローラとの組合せを
用い、その開閉制御に圧電素子の変位を利用し、さらに
ワイヤのフィードを加圧ローラと駆動ローラとの間でク
ランプした状態で駆動ローラをパルスモータで駆動する
ことによって行うもの゛である。
用い、その開閉制御に圧電素子の変位を利用し、さらに
ワイヤのフィードを加圧ローラと駆動ローラとの間でク
ランプした状態で駆動ローラをパルスモータで駆動する
ことによって行うもの゛である。
以下に本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図〜第３図は本発明による超音波ワイヤボンダのヘ
ッド部の構造である。
ッド部の構造である。
第４図にヘッドとステージとの関係を示す。図において
、支軸１５で連結された一対のアーム１４ａ、＋１４ｂ
の先端にそれぞれ駆動ローラ１２と加圧ローラ１３とを
互いに向き合せに装着し、支軸１５をはさんで両アーム
１４α、１４ｂの後端間に圧電変位素子ｌＯを設置する
。但し、実施例は一方のアーム１４αが機体（図示路）
に固定され、他方のアーム１４ｂを可動アームとして固
定側アーム１４（Ｌに、支軸１５を中心に回動可能に支
持させた例を示している。１６はヘッド取付用孔である
。前記駆動ローラ１２は、具体的にはアーム１４αの先
端のブラケット１７に支持された回転軸１８に装着され
ているもので、この回転軸１８にはパルスモータ１１を
連結する。加圧ローラ１３は駆動ローラ１２に対する関
係位置を規制して可動側アーム１４ｂの先端に回転可能
に枢支させたものである。
、支軸１５で連結された一対のアーム１４ａ、＋１４ｂ
の先端にそれぞれ駆動ローラ１２と加圧ローラ１３とを
互いに向き合せに装着し、支軸１５をはさんで両アーム
１４α、１４ｂの後端間に圧電変位素子ｌＯを設置する
。但し、実施例は一方のアーム１４αが機体（図示路）
に固定され、他方のアーム１４ｂを可動アームとして固
定側アーム１４（Ｌに、支軸１５を中心に回動可能に支
持させた例を示している。１６はヘッド取付用孔である
。前記駆動ローラ１２は、具体的にはアーム１４αの先
端のブラケット１７に支持された回転軸１８に装着され
ているもので、この回転軸１８にはパルスモータ１１を
連結する。加圧ローラ１３は駆動ローラ１２に対する関
係位置を規制して可動側アーム１４ｂの先端に回転可能
に枢支させたものである。
圧電変位素子ｌＯは、いわゆる逆圧電効果による歪を駆
動力に利用して両アーム１４α、１４ｂを開閉制御する
ものである。圧電変位素子ｌＯに直流電圧が印加された
ときに生ずる縮み変位により支軸１５を中心に可動側ア
ーム１４ｂが回動し、加圧ローラ１３が駆動ローラ１２
より離脱し、逆に直流電圧オフのときに原状に戻り、加
圧ローラ１３が駆動ローラ１２の周面に圧接され、両者
間でワイヤのクランプが行われる。
動力に利用して両アーム１４α、１４ｂを開閉制御する
ものである。圧電変位素子ｌＯに直流電圧が印加された
ときに生ずる縮み変位により支軸１５を中心に可動側ア
ーム１４ｂが回動し、加圧ローラ１３が駆動ローラ１２
より離脱し、逆に直流電圧オフのときに原状に戻り、加
圧ローラ１３が駆動ローラ１２の周面に圧接され、両者
間でワイヤのクランプが行われる。
パルスモータ１１はワイヤをクランプした状態で駆動ロ
ーラ１２を回転し、ワイヤに一定の送シを与えるもので
ある。
ーラ１２を回転し、ワイヤに一定の送シを与えるもので
ある。
第４図において、７はステージ（図示路）に固定されて
いるホーンである。ホーン７はその基部に図示を略すラ
ンジュバン形振動子を備えており、先端にボンディング
ウェッジ８が取付けられている。９はアルミワイヤであ
る。アルミワイヤ９は、ホーン７の孔を通してボンディ
ングウェッジ８に導びかれる。前記駆動ローラ１２およ
び加圧ローラ１３はワイヤ９をはさんでその両側に配置
されるように関係作置を設定する。１９はヘッドカバー
である。前記圧電変位素子ｌｏはこのヘッドカバー１９
内に収めて外部から隔離する。
いるホーンである。ホーン７はその基部に図示を略すラ
ンジュバン形振動子を備えており、先端にボンディング
ウェッジ８が取付けられている。９はアルミワイヤであ
る。アルミワイヤ９は、ホーン７の孔を通してボンディ
ングウェッジ８に導びかれる。前記駆動ローラ１２およ
び加圧ローラ１３はワイヤ９をはさんでその両側に配置
されるように関係作置を設定する。１９はヘッドカバー
である。前記圧電変位素子ｌｏはこのヘッドカバー１９
内に収めて外部から隔離する。
第５図（α）〜（ぬに実際のボンディング動作の要領を
示す。第５図（ａ）は、第一ボンド時の状態である。
示す。第５図（ａ）は、第一ボンド時の状態である。
ウェッジ８に超音波を印加してワイヤ９をボンドする際
に、圧電変位素子１０に電圧を印加すると、圧電変位素
子１ｏが縮み、その変位を受けてアーム１４ｂが支軸１
５を支点として外側へ回動し、駆動ローラ１２と加圧ロ
ーラ１３とが離れ、クランプ開の状態となり、ワイヤ９
がフリーとなる。
に、圧電変位素子１０に電圧を印加すると、圧電変位素
子１ｏが縮み、その変位を受けてアーム１４ｂが支軸１
５を支点として外側へ回動し、駆動ローラ１２と加圧ロ
ーラ１３とが離れ、クランプ開の状態となり、ワイヤ９
がフリーとなる。
第５図（ｂ）は第一ボンドが終了し、ウェッジ８が第二
ボンド点に向かう状態を示す。クランプは開状態である
ため、ワイヤ９はフリーに保たれてつエツジ８の移動に
供って引き出される。
ボンド点に向かう状態を示す。クランプは開状態である
ため、ワイヤ９はフリーに保たれてつエツジ８の移動に
供って引き出される。
第５図（Ｃ）は第二ボンド時の状態である。ウェッジ８
が下がシワイヤ９をボンディングする際、圧電変位素子
ＩＯにかかつていた電圧をオフとする。
が下がシワイヤ９をボンディングする際、圧電変位素子
ＩＯにかかつていた電圧をオフとする。
これにより圧電変位素子１０は元の寸法にもどる。
すると、アーム１４ｂの先端は支軸１５を中心として内
側に移動し、駆動ローラ１２に加圧ローラ１３が圧接す
れ、両ローラ１２ 、１３間でワイヤ９がホールドされ
、クランプ閉状態となる。
側に移動し、駆動ローラ１２に加圧ローラ１３が圧接す
れ、両ローラ１２ 、１３間でワイヤ９がホールドされ
、クランプ閉状態となる。
第５図（カに第二ボンド終了時の状態を示す。クランプ
閉の状態でウェッジ８が上方に動くと、ワイヤ９が切断
される。ワイヤ９の切断が行なわれた直後に、パルスモ
ータ−１１を駆動して駆動ローラ１２を回転させると、
駆動ローラ１２と加圧ローラ１３とにはさまれているワ
イヤ９はその回転角に応じて送り出される。このワイヤ
９の先端をウェッジ８の先端部に供給し、次のボンディ
ングに備える。
閉の状態でウェッジ８が上方に動くと、ワイヤ９が切断
される。ワイヤ９の切断が行なわれた直後に、パルスモ
ータ−１１を駆動して駆動ローラ１２を回転させると、
駆動ローラ１２と加圧ローラ１３とにはさまれているワ
イヤ９はその回転角に応じて送り出される。このワイヤ
９の先端をウェッジ８の先端部に供給し、次のボンディ
ングに備える。
本発明は以上説明したように、まずクランプ開閉用に応
答の速い（μｓｅｃオーダー）、圧電素子を用いるため
、動作の高速化を図ることができ、しかも、一つの圧電
変位素子でクランプの開動作と閉動作を行なうことがで
きる。また、ワイヤフィードに一対のローラを用い、か
つローラをパルスモータ−の直接駆動により回転させて
ワイヤフィードを行うため、構造が簡単でクランプ自体
の動作工程が少なくなり、信頼性を向上させることがで
きる。
答の速い（μｓｅｃオーダー）、圧電素子を用いるため
、動作の高速化を図ることができ、しかも、一つの圧電
変位素子でクランプの開動作と閉動作を行なうことがで
きる。また、ワイヤフィードに一対のローラを用い、か
つローラをパルスモータ−の直接駆動により回転させて
ワイヤフィードを行うため、構造が簡単でクランプ自体
の動作工程が少なくなり、信頼性を向上させることがで
きる。
第１図は本発明によるヘッドの正面図、第２図は同側面
図、第３図は同底面図、第４図は本発明によるヘッドを
、ステージに実装した際の斜視図、第５図（ａ）〜（カ
は本発明によるヘッドを用いた場合のボンディング動作
を示す図、第６図は従来のヘッドの要部斜視図、第７図
は従来のヘッドをステージに組込んだ状態の説明図であ
る。 ７・・・ホーン ９・・・Ｍワイヤ ｌＯ・・・圧電変位素子 １１・・パルスモーター１２
・・・駆動ローラ １３・・・加圧ローラ１４α、１４
ｂ・・・アーム １５・・・支軸１８・・・回転軸 特許出願人 日本電気株式会社 代理人 弁理士 菅 野 中１４ 第５図 （Ｃ）
図、第３図は同底面図、第４図は本発明によるヘッドを
、ステージに実装した際の斜視図、第５図（ａ）〜（カ
は本発明によるヘッドを用いた場合のボンディング動作
を示す図、第６図は従来のヘッドの要部斜視図、第７図
は従来のヘッドをステージに組込んだ状態の説明図であ
る。 ７・・・ホーン ９・・・Ｍワイヤ ｌＯ・・・圧電変位素子 １１・・パルスモーター１２
・・・駆動ローラ １３・・・加圧ローラ１４α、１４
ｂ・・・アーム １５・・・支軸１８・・・回転軸 特許出願人 日本電気株式会社 代理人 弁理士 菅 野 中１４ 第５図 （Ｃ）
Claims (1)
- （１）開閉可能に連結された一対のアームの各先端にワ
イヤのクランプとなる駆動ローラと加圧ローラとを互い
に向き合せに装着すると共に、両アームの基部間に圧電
変位素子を設置し、前記駆動ローラの回転軸をパルスモ
ータに連動させたことを特徴とする超音波ワイヤボンダ
ー用ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59084444A JPS60227433A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 超音波ワイヤボンダ−用ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59084444A JPS60227433A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 超音波ワイヤボンダ−用ヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60227433A true JPS60227433A (ja) | 1985-11-12 |
Family
ID=13830767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59084444A Pending JPS60227433A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 超音波ワイヤボンダ−用ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60227433A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5323948A (en) * | 1992-03-12 | 1994-06-28 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Wire clamper |
| WO2023164468A1 (en) * | 2022-02-23 | 2023-08-31 | Atieva, Inc. | Wire bonding apparatus with active wire feeding for forming wire bonds |
-
1984
- 1984-04-26 JP JP59084444A patent/JPS60227433A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5323948A (en) * | 1992-03-12 | 1994-06-28 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Wire clamper |
| WO2023164468A1 (en) * | 2022-02-23 | 2023-08-31 | Atieva, Inc. | Wire bonding apparatus with active wire feeding for forming wire bonds |
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