JPS6013306B2 - ワイヤ−ボンダ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はボンディング点の高低のバラつきに関係なく常
にツールの上下動作がワークに対して垂直に保ち得るよ
うに平行四辺形機構を利用すると共に、高速ボンディン
グ時に起り易いツールの上下方向への跳ねを防止するた
めに板バネによる跳ね押え機機を備え、又ワイヤ‐先端
に形成するボールのサイズを一定ならしめるようツール
の上昇運動とクランプの掴み運動を機械的に同期させる
クランブ開閉機構を備えて均一良好なボンディングを高
速で容易確実に行い得るようにしたワイヤーボンダ−に
関するものである。

従来のワイヤーボンダーにおけるツール２は第１図に示
すようにツ−ル保持アーム１の一端に固定され、更にそ
のツール保持アーム１の他様はボンダーのボデ−１５に
設けられた軸４に支持されているものであり、軸４を支
点とするツール保持アーム１の円方向の往復動作によっ
てツール２の端面を間歌的に被ボンディング面に打圧せ
しめている。

しかしながら、この従来構造のワイヤーボンダ−におい
ては、その被ボンディング面の高さ例えばワーク５の厚
さにバラつきがあると、一定の良好なるボンディングが
なされない不都合が生０じる。即ちボンディング時にお
けるツール２の中心軸がワーク５′面に対して垂直であ
れば第３図Ａに示す如く環状の圧痕となり理想的なボン
ディングがなされるが、そのツール中心軸とワーク面と
が直角以外の時、例えば第２図に示す如くッータル５の
面が理想位置ａよりも高い場合ｂあるいは低い場合ｃ時
にはツール端面がワーク面に均一に圧接されず、ワーク
面が高い場合には第３図Ｂに示す如く左部が欠けた圧痕
となり、またワーク面が低い場合には３図Ｃに示す如く
右部が欠けた圧０痕となり良好なるボンディングがなさ
れない欠点があった。本発明はかかる欠点を解消するた
めになされたもので、ツール２の上下動動作を常に垂直
方向に作用させ、ボンディング点、即ちワーク面の高低
に関係なくツール２をワーク面に対して常に垂直状態と
なるようにして理想的なボンディングがなされるワイヤ
ーボンダーを提供するものである。

以下に本発明を第４図乃至第７図に示す実施例に基いて
詳細に説明する。下端部にツール２を取付けるツールホ
ルダー６およびクランプ７を保持するフロントリンク８
の上端部にアッパ−リンク９の左端がピン１０によって
枢支され、またフロントリンク８の下端部にはロアーリ
ンクー竃の左端がピン亀２によって枢支されている。

アッパーリンク９のおよびロアーリンク１１の右端は夫
々軸竃３およびｉ４によってボデ−１５に松支されてい
る。ピンＩＱと１２との間の距離は軸１３と１４との間
の距離に等しくピン１０と軸１３間の距離はピン亀２と
軸１４間の距離に等しくしてあるのでこれらのピン１０
，１２と藤竃３，亀４を結ぶ線は平行四辺形を構成しピ
ン亀０および亀２によって保持されるフロントリンク８
は鼠亀３とｉ４を結ぶ線と常に平行運動をするのでツー
ル２をワーク５に対して垂直に保持するフロントリンク
８はワーク５の高さの如何にかかわらず常にワーク５に
対して垂直を保つことになる。

従ってツール２の圧痕は常に第３図Ａに示すような円形
となり「すべての方向に完全なボンディングを行うこと
ができる。ボデー１５に回転可能に設けられたカム軸１
６にはツール２を上下動させるための二枚のカム劇ち第
１ボンディング用カム】７及び第２ボンディング用カム
１８とクランプ開閉用カム１９が同軸に取付けられてい
る。

前記藤１４にはアーム２０およびスプリングハンガー２
１の端部が固定され、更に該軸１４には第１ボンディン
グ用カム１７および第２ボンディング用カム１８‘こよ
って夫々連動する側面路Ｙ字状のベルクランク２２及び
２３とロアーリンク１１が遊鼓されている。

このベルクランク２２および２３の一端には第１ボンデ
ィング用カム１７および第２ボンディング用カム１８と
夫々当接するローラー２４および２５が設けられ、池端
には調整ネジ２６，２７がねじ込み貫通されている。前
記アーム２０には肩付ピン２８が固定されこの肩付ピン
２８にはロアーリンク１１に設けた垂直穴５５を貫通し
てその肩部２９がロア−リンク９１の下面と係合するよ
うになっている。ロアーリンク１１の上面には、ツール
２の上下方向への跳ねを防止する跳ね押え板バネ３０の
右端部がネジ５６によって固定されており、この跳ね押
え板バネ３０の左端部下面はフロントリンク８の下方の
突起部５７に螺合された層付調整ネジ３１の肩部３２と
係合するようになっている。スプリング３３はツール２
にボンディング圧をあたえるためのもので「 その下端
はロアーリンク亀！の藤１４より右方に延長された右端
部に止着し〜上端はボデー１５に設けた調整ネジ３川こ
止着させてツール２を常に下方向に付勢している、スプ
リング３５はフロントリンク８、アッパーリンク９およ
びロアーリンク翼亀等の自重をバラン０スさせるための
ものでその左端はアッパーリンクｇの右端部より起立状
態に設けたスプリングハンガ−３６の上端に止着し、そ
の右端はボデ−１５に設けた調整ネジ３７とに止着して
いる。

スプリング３８は藤量４を時計方向に回すようタ作用す
るものでその一端はスプリングハンガー２１と孫合しも
他端はボデー１５に設けたスプリングハンガー（図示せ
ず）と係合している。

第亀図はツール２がボンディング位置（第１および第２
ボンディング）にある時の要部を示すものである０が第
１ボンディングの時は第１ボンディング用カム１７とベ
ルクランク２２の一端に設けられたローラー２４とが接
触（第２ボンディング用カム１８とベルクランク２３の
一端に設けられたローラー２５とは不接触）しており第
２ボンディングのタ時は第２ボンディング用カム１８と
ベルクランク２３の一端に設けられたローラ−２５とが
接触（第１ボンディング用カム１７とベルクランク２２
の一端に設けられたロ−ラ−２４とは不接触）している
ように第１ボンディング用カム１７と第０２ボンディン
グ用カム１８の外周形状が作られているのでワーク５の
第１ボンディング部と第２ボンディング部との高さに応
じて調整ネジ２６，２１を調整することによってアーム
２０の上面は調整ネジ２６，２７の先端に接触している
のでアーム２０が時計方向又は反時計方向に回ることに
なり〜該アーム２０に固定された肩付ピン２８‘こよっ
て吊上げられているロアーリンク１１を連動しツール２
の下降限位置を調整することができる。第１ボンディン
グ時および第２ボンディング時ともツール２に所定の圧
力を確実にあたえるためツール２の下降限直前でボンデ
ィングを行うので、ボンディング時にはアーム２川こ固
定された肩付ピン２８の肩部２９とロァーリンク１１の
下面との間には僅かな間隙ａが生ずることになり「スプ
リング３３によってツール２に調整ネジ３４によって予
め調整された所定の圧力が付与されることになる。又こ
のボンディング時には跳ね押え板バネ３０の左端部下面
と肩付調整ネジ３１の肩部３２との間には若干の間隙ｂ
が生ずるように肩付議ク整ネジ３１を調整しておくこと
によりこの跳ね押え板バネ３０がツール２に加圧するこ
とは全くないが、第１ボンディング又は第２ボンディン
グを終ってツール２がループ位置又はリセット位鷹（第
５図）にある時にはこの間隙ｂがなくなってＺＯ跳ね押
え板バネ３０の左端部下面が肩付調整ネジ３１の肩部３
２を下方に押し付けてツール２の跳ねを防止するので高
速安定なボンディング作業が可能となるものである。第
６図はクランプ機構を示す要都側面図で、鞠Ｚ１３には
クランプ７開閉用のレバー３９とベルクランク４０が欧
菱されており「 そのレバー３９には調整ネジ４１とク
ランプ７の開閉動き量を調整する左右の調整ネジ４２お
よびロックナット４３、更に頭部に円錐穴を持つボタン
４４が設ける２れている。

左右の調整ネジ４２の両先端の間には軸１４に遊隊され
たボールベアリング４５が一方の調整ネジ４２との間に
間隙ｃを残して挟み込まれている。ベルクランク４０１
こはクランプ開閉用カム１９と係合するローラー４６が
設けられ、べ２ルクランク４０の左下端部は調整ネジ４
１の右端と係合するようになっている。スプリング亀７
はクランブ７に閉じる動きを与えるためのもので、その
上端はベルクランク４０の右端部と係合し、下端はボデ
ー１５に設けたスプリングハンガー４３８と孫合してい
る。第７図は、クランプを上方からみた図でクランプが
閉じた状態を示しているがクランブ７の構成は「左右の
爪７〜 ？ｂ、ヒンジピン４９、スプリング５０、頚部
に円錐穴を持つピン５１、調整３ネジ５２および左右の
爪７ａと７ｂとの関係位置保持用のピン５３とから成っ
ており、右側の爪７ｂがフロントリンク８の下方に取付
けられている。

ピン５１の頭部円錐穴と前述のレバー３９の下端部に設
けられたボタン４４の頭部円錐穴との４間にはプッシュ
ロッド５４が侠持されている。プッシュロッド６４の左
右端は球面をなし「この二つの球面の中心間の距離はピ
ン１２と軸１４間の距離に等しく「又このプッシュロッ
ド５４はピン１２と軸１４を結ぶ線と平行に設けられて
いる。クランプ開閉用カム１９の外周形状は第６図に示
す如く同０円の一部に同○円から傾斜面１９ａを持って
落ち込んだ凹部が設けられたものである。第６図は第２
ボンディング時の状態を示すもので「ローラ−４６がク
ランプ開閉用カム１９の同０円上に乗り上げているので
ベルクランク４０の左下端部と調整ネジ４亀の右端との
接触は外れてクランプ？はスプリング５８の引張り作用
によって左方の爪７ａはヒソジピン４９を中心として時
計方向に回されて開き、調整ネジ５２、ピン５１「プッ
シュロッド５４およびボタン４４を介してレバー３９が
軸１３を支点として反時計万向に回されるために左方の
調整ネジ４２の右端とボールベアリング４５の外径が接
触し右方の調整ネジ４２の左端とボールベアリング４５
の外径との間には間隙ｃが調整ネジ４１の右端とベルク
ランク４０の左下端部との間には間隙ｄが生じている。
第６図の状態からカム鎚竃６が回転すればツール２は上
昇を始めこの時スプリング４７はベルクランク４０を軸
１３を支点として時計方向に回すよう作用しているので
ローラー４６がクランプ用カム１９の回転に従つ‐Ｚそ
の外周の傾斜面１９ａに沿って落ち込みベルクランク４
０が時計方向に回りベルクランク４０の左下端部と調整
ネジ４１の右端との間の間隙ｄはなくなり、レバー３９
は時計方向に回されて右方の調整ネジ４２の左端とボー
ルベアリング４５の外径との間隙ｃはなくなり左方の調
整ネジ４２の右端とボールベアリング４０５の外周との
間に間隙ｃが生ずる。この間レバー３９の時計方向への
回転がボタン４４「プッシュロッド５４Ｌ、ピン５１お
よび調整ネジ５２を介して左の爪７ａをヒンジピン４９
を中心としてスプリング５０の張力に抗して反時計方向
に回してタクランプ７は閉じることになるが「この閉じ
る時機は調整ネジ４１の右端とベルクランク４０の左下
端部との間隙ｄの大きさに左右される。即ち間隙ｄが大
きければクランプ７が閉じるまでの第６図に示す位置か
らのクランプ開閉用カム１９の回０較量が大きくなり、
従ってクランプ開閉用カム亀９と同じカム軸１６に固定
されたツール２の上下動用カム則ち第１ボンディング用
カム貴７および第２ボンディング用カム１８の回転量が
大きくなってツール２のワーク５からの高さが大きくな
るのでツール２の先端からのワイヤ‐３の突出量が大き
くなる。上詫間隙ｄが４・さげれば上記のッ−ル２の先
端からのワイヤ‐３の突出量も小さくなる。クランプ７
が閉じてワイヤ‐３を掴んだ後更にクランプ７はツール
２と共に上昇を続けワイヤ‐３をボンディング点で引き
ちぎってリセット位置に達する。上記間隙ｄは調整ネジ
４１の調整によって自由に変えられるので第２ボンディ
ングを終ってツ−ル２がリセツト位置に向って上昇する
途中ツール２の先端からのワイヤ−３の突出量が適当な
時機にクランプ７が閉じてワイヤ−３を掴むようにする
ことができ、このツール２の上昇運動とクランプ７の掴
み運動は機械的に同期するので調整ネジ４１の調整に応
じて常に一定のツール２の先端からのワイヤ−３の突出
量を得ることができ「従ってリセット位置迄ツール２が
上昇して水素焔等によってワイヤ‐３の先端にポールを
搾る場合常に一定したボールサイズが得られることにな
る。

ツール２の先端から突出したワイヤ‐３の先端にボール
ができた後ツール２の上下動用の第１ボンディング用カ
ム１７、第２ボンディング用カム１８およびクランプ用
カム１９がリセツト位置まで回転したときはローラー４
６は再びクランプ開閉用カム１９の同じ円部に乗り上げ
てクランプ７は開くようになっている。以上が本実施例
の構成および作用であるが本発明のツールは側面におい
て平行四辺形に組合わせ構成されて垂直方向に上下動作
するフロントリンクの端部に設けたものであるからその
ツ−ルは「常に垂直状態で上下動作されるので、被ボン
ディング面則ちワーク面に上下方向のバラつきがあって
も、ツールをそのワーク面に対して垂直に位置せしめる
ことができへ理想的なボンディングを確実に行なうこと
ができる効果がある。

３また本発明によれば、跳ね押え板バネ３０
による跳ね押え機構によってボンディング時におけるツ
ール２の跳ねを防止しているために高速ボンディングが
可能となり、更にツールの上下動作と蓮駁するクランプ
開閉機構を設けたことによってッ−ル２の上昇運動とク
ランプ７の掴み運動は機械的に同期して一定のポールサ
イズを得ることができ、均一かつ良好なボンディングを
行い得る効果夕を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のワイヤーボンダーの要部概略図〜第２図
はツールの拡大断面図、第３図はツ−ルによる圧痕の形
状を示すものである。 第４図、０第５図、第６図および第７図は本発明による
一実施例を示すもので、第４図はボンディング位置にあ
る時の要部側面図〜第５図はリセット位置にある時の要
部側面図、第６図はクランプ機構を示す要部側面図、第
７図はクランプを上方からみた図夕である。１…・・・
ツール保持アーム、２……ツール、３．．・…ワイヤ−
、４……軸、５……ワーク、６……ツールホルダー、７
……クランプ、８……フロントリンク、９……アッパー
リンク、１０……ピン、０１１……ロアーリンク、１２
……ピン、１３，１亀……軸、１５……ボデ−、１６…
…カム轍、１７……第１ボンディング用カム、１８……
第２ボンディング用カム、１９……クランプ開閉用カム
、２０……アーム、２１……スプリングハンガー、２２
，２３……ベルクランク、２４，２５……ローラー、２
６，２７…・・・調整ネジ、２８・…・・肩付ピン、２
９…・・・屑部「 ３０・・・・・・跳ね押え板バネ、
３９・・…・肩付調整ネジ、３２・・・・・・肩部「
３３・・…・スプリング、３４・・・・・・調整ネジ「
３５・・・・・・スプリング、３６……スプリングハ
ンガー、３７…・・・調整ネジ、３８……スプリング、
３９……レバー、４０・・…・ベルクランク、４１，４
２・・・・・・調整ネジ、４３……ロックナット「４４
……ボタン、４５……ボールベアリング、４６……ロー
ラー、４７……スプリング、４８……スプリングハンガ
ー「４９……ヒンジピン、５０……スプリング、５１…
…ピン、５２……調整ネジ、５３……ピン、５４……プ
ッシュロッド、５５……垂直穴、５６・・・・・・ネジ
、５７・・・・・・突起部。 第１図第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ワイヤーボンダーにおいて、該ワイヤーボンダーの
   ボデーに垂直方向で隔設される２点に設けた軸１３及び
   １４と、一端部は上記軸１３に支持され、他端部には軸
   孔を設けたアツパーリンク９と、一端部は上記軸１４に
   支持され、他端部には上記アツパーリンク９の両側端部
   の軸孔相互間に等しい間隔を保つ位置に軸孔を設けてい
   るロアーリンク１１と、上記軸１３と１４との間隔に等
   しい２点間にピン１０及び１２を設け、その一方のピン
   １０がアツパーリンク９の軸孔に嵌合し、他方のピン１
   ２がロアーリンク１１の軸孔に嵌合されるフロントリン
   ク８と該フロントリンク８に設けられたツール２を有し
   ていることを特徴とするワイヤーボンダー。