DE3739955A1 - Vorrichtung zur ultraschall-drahtkontaktierung - Google Patents
Vorrichtung zur ultraschall-drahtkontaktierungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur
Ultraschall-Drahtkontaktierung, mit der Kontaktstellen
mittels Ultraschallschweißen durch Drahtbrücken verbunden
werden können, beispielsweise Anschlußstellen auf
Bauelementeträgern mit den Bondinseln von Halbleiterchips.
Bei den bekannten Vorrichtungen zur
Ultraschall-Drahtkontaktierung wird in der Regel der Draht
durch eine hinter der Schweißfläche einer Sonotrode
angeordnete schräge Bohrung in Längsrichtung des
Ultraschallschwingers zugeführt und geschweißt. Dieses übliche
Arbeitsprinzip verlangt, daß vor der Ausführung jeder
Drahtbrücke die Verbindungsrichtung ihrer zwei Anschlußstellen
mit der Achsrichtung des Ultraschallschwingers in
Übereinstimmung gebracht werden muß.
Dazu kann entweder die Bauteilaufnahme oder ein den
Ultraschallschwinger enthaltender Bondkopf in die erforderliche
Richtung eingestellt werden. Bei automatisch arbeitenden
Vorrichtungen ist für bestimte Anwendungsgebiete, z. B. für
die Bearbeitung sogenannter Hybrid-Bauelemente die
Realisierung durch Einstellen des Bondkopfes vorteilhaft.
Bekannte Vorrichtungen dieser Art besitzen einen um eine
vertikale, annähernd durch die Schweißfläche am Fuß der
Sonotrode verlaufende Achse drehbaren Bondkopf, der in der
Regel auch eine vertikale Hubbewegung ausführen kann. Alle
bekannten Ausführungen besitzen außerdem eine in der Nähe
der Drehachse liegende optische Anordnung, mit der das zu
bearbeitende Bauelement mittels einer TV-Kamera auf dem
Monitor abgebildet werden kann.
Die Drahtzuführung verläuft bei diesen Vorrichtungen in der
Regel durch eine im Bereich von 30 bis 60 Grad zur
Horizontalen geneigte schräge Bohrung im Bondrüssel. Das
automatische Vorschieben und Trennen des Drahtes wird
üblicherweise durch eine Zange bewirkt, die den Draht hinter
der Sonotrode mit zwei Klemmbacken spannt. Durch Bewegung
der Klemmbacken in Längsrichtung des zuzuführenden Drahtes,
koordiniert mit der Spannbewegung der Klemmbacken, wird der
Draht vor der Ausführung der 1. Schweißverbindung einer
Drahtbrücke unter die Schweißfläche der Sonotrode vorgeschoben
und nach Ausführung der 2. Schweißverbindung dieser
Drahtbrücke an der Hinterkante der Schweißfläche der Sonotrode
abgerissen.
Bei bekannten Vorrichtungen mit drehbarem und vertikal
beweglichem Bondkopf ist die Vorratsspule für den Draht am
Bondkopf angeordnet. Diese Anordnung erfordert die
Verwendung relativ kleiner und leichter Drahtvorratsspulen,
um den speziell für die Bondkopfdrehung benötigten Freiraum
und das Massenträgheitsmoment um die Drehachse in Grenzen zu
halten.
In der Praxis bekannt und z. B. in US-PS 42 39 144
beschrieben sind Vorrichtungen, bei denen eine übliche
leichte Spule mit etwa 12,5 mm Durchmesser und 19 mm Länge
drehbar auf einen Zapfen am Bondkopf aufgesteckt wird. Beim
Ziehen der Drahtbrücken wird der Draht von der Spule
abgerollt. Nachteilig bei dieser Ausführung ist, daß der
Spulenkörper mit beschleunigt und gedreht werden muß. Dadurch
schwanken die Nachzugskräfte für den Draht und die sichere
Zuleitung der für eine elektrische Bondfehlerkontrolle
erforderlichen Prüfspannung zum Bonddraht ist problematisch.
Ein weiterer Nachteil ist, daß die Spulen für Drähte über
etwa 0,05 mm Durchmesser schlecht geeignet sind.
In der Praxis bekannt ist weiterhin eine Vorrichtung, bei
der der Draht über die Stirnseite eines fest am Bondkopf
gehaltenen Spulenkörpers abgezogen wird. Der Spulenkörper
ist kleiner als bei den üblicherweise für diese Art des
Drahtabzuges verwendeten Spulen ausgeführt. Nachteilig dabei
ist, daß dadurch auch die Vorratsmenge an Draht je Spule
geringer ist und die Spulen ebenfalls nur für dünne Drähte
geeignet sind. Außerdem sind Platzbedarf und Masse für die
Spule und ihre Halterung bei dieser Ausführung bereits
relativ groß.
Das Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur
Ultraschall-Drahtkontaktierung zu schaffen, bei der der
Einsatz beliebiger üblicher Drahtvorratsspulen bei solchen
Vorrichtungen möglich, der Bereich der verarbeitbaren
Drahtdurchmesser erweitert ist, günstige Bedingungen für
eine automatische Bondfehlerkontrolle geschaffen sind und
die Arbeitsgeschwindigkeit bei der Herstellung der
Drahtverbindungen verbessert ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zur Ultraschall-Drahtkontaktierung zu schaffen, die eine
Drahtzuführung beinhaltet, bei der die Vorratsspule für den
Draht ortsfest außerhalb des drehbaren und vertikal
bewegbaren Bondkopfes angeordnet ist und bei der die bei der
Herstellung der Drahtverbindungen auftretenden Nachzugskräfte
für den Draht gering und konstant reproduzierbar sind.
Zur Lösung der Aufgabe wird von einer Vorrichtung zur
Ultraschallkontaktierung ausgegangen, bei der der Bonddraht
durch Schrägbohrungen in Bondrüssel und Sonotrode zugeführt
und durch hinter der Sonotrode angeordnete Zangenbacken
vorgeschoben und getrennt wird und bei der ein im wesentlichen
aus Ultraschallschwinger mit Sonotrode und einem
Zangenmechanismus bestehender Bondkopf an einen Zapfen
befestigt ist.
Der Zapfen weist eine exzentrische Längsbohrung mit einem am
unteren Bohrungsaustritt eingeschraubten Mikroskopobjektiv
sowie einen an der oberen Stirnseite zentrisch befestigten
Flansch auf und ist in einer kombinierten Axial- und
Radialführung montiert, in der er mittels zweier unabhängiger
Antriebe vertikal in Richtung der Sonotrodenachse bewegt und
um seine annähernd zentrisch zur Schweißfläche am Fuß der
Sonotrode liegende Achse gedreht werden kann.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der
Zapfen für die Drahtzuführung eine in Richtung des
Ultraschallschwingers angeordnete Längsnut aufweist. In diese
Längsnut ist ein Führungsrohr eingelegt, dessen oberes Ende
in der Nähe der Drehachse vertikal aus dem Flansch austritt
und dessen unteres Ende im Bereich der Bondkopfbefestigung,
das heißt unterhalb der kombinierten Axial- und Radialführung
schräg nach außen etwa in Richtung einer Tangente an den
oberen Umfangsbereich eines am Bondkopf angeordneten
Umlenkzapfens geneigt aus dem Zapfen austritt. Über dem
oberen Ende des Führungsrohres ist ein nicht mit der
Drehbewegung gekoppeltes Umlenkelement für den Draht
angeordnet. Der von einer ortsfest außerhalb der
Bondkopfführung angeordneten Vorratsspule kommende Draht
läuft über dieses Umlenkelement, in das Führungsrohr. Nach
dem Austritt aus dem Führungsrohr wird der Draht durch den
am Bondkopf angeordneten Umlenkzapfen in die Richtung der
schrägen Bohrung im Bondrüssel umgelenkt und durch diese
Bohrung und die Klemmbacken der Zange zur Sonotrode geführt.
Durch die feste Zuordnung von Bondkopf, Optikanordnung und
Führungsrohr und Drahteintritt in der Nähe der Drehachse
ist die Winkelstellung des Bondkopfes für die Drahtzuführung
ohne Bedeutung.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der
Umlenkzapfen an einem um eine zu ihm parallele Achse
schwenkbaren Hebel angeordnet, der durch eine Zugfeder in
bezug auf den Bonddraht nach innen gegen einen Anschlag
gezogen ist.
Am Hebel ist ein parallel zur Achse liegender Stift angeordnet.
Weiterhin befindet sich an der Radialführung für den Bondkopf
ein in der Höhe verstellbarer Steg. Beim Anheben des Bondkopfes
kann der Steg den Stift nach außen drücken und damit auch den
Umlenkzapfen in bezug auf den Bonddraht nach außen bewegen.
Der Steg ist so eingestellt, daß diese Bewegung im oberen
Bereich des Anhebens nach Beendigung einer Drahtbrücke erfolgt.
Die Drahtzange ist zu diesem Zeitpunkt geschlossen und durch
die Bewegung des Umlenkzapfens wird Draht von der Vorratsspule
nachgezogen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
ist das Umlenkelement über dem Führungsrohr an einem zur
Übertragung der Vertikalbewegung vom Antrieb auf den Flansch
des Zapfens dienenden Hebel befestigt, dadurch folgt es der
Vertikalbewegung des Zapfens. In einer anderen Ausgestaltung
der Erfindung setzt sich das Führungsrohr nach seinem unteren
Austritt aus dem Zapfen in einem zunächst nach außen und dann
nach innen gerichteten Bogen fort, dessen Austrittsrichtung
etwa mit der Richtung der Bohrung im Bondrüssel übereinstimmt.
Der Bonddraht läuft ohne weitere Umlenkung vom Führungsrohr
in die Bohrung im Bondrüssel ein. Vorteilhaft ist außerdem,
das Führungsrohr gegen die übrigen Teile der Vorrichtung
isoliert zu befestigen oder aus elektrisch isolierendem
Material herzustellen.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert werden.
In den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 eine Teildraufsicht auf die Vorrichtung;
Fig. 2 eine Teilansicht von der Seite;
Fig. 3 einen Schnitt durch die Bondkopfführung entlang
Linie A-A in Fig. 1;
Fig. 4 eine Seitenansicht auf die Vorrichtung mit Teil
schnitt entlang Linie B-B in Fig. 1.
Die Vorrichtung zur Ultraschall-Drahtkontaktierung
entsprechend Fig. 1 bis 4 ist über einen Basiskörper 1 in
einem in der Zeichnung nicht dargestellten Gestell angeordnet,
wobei sie entweder ortsfest oder auch an einem in x-/y-Richtung
verfahrbaren Tisch montiert sein kann.
Als Radialführung für den Bondkopf 2 dient ein spielfrei
einstellbares, zweireihiges Kugellager, dessen Außenring 9 im
Basiskörper 1 gehalten ist. Der Innenring 10 der Radialführung
dient auch als Außenbuchse einer außerdem aus der Innenbuchse
11 und dem mit Kugeln 13 bestückten Kugelkäfig 12 bestehenden
konzentrischen Längsführung für den Bondkopf 2. Die steuerbare
Drehbewegung für den Bondkopf 2 wird mittels eines Zahnriemens
15 von einem auf den Basiskörper 1 montierten Drehantrieb auf
das mit der oberen Stirnseite des Innenringes 10 verschraubte
Zahnriemenrad 14 übertragen. An der unteren Stirnseite des
Innenringes 10 ist eine Trommel 16 befestigt. Sie dient zur
Befestigung und Führung flexibler elektrischer Zuleitungen 17
zum Bondkopf 2.
Der im wesentlichen aus dem Ultraschallschwinger 35 mit
Bondrüssel 36 und Sonotrode 39, der Halterung des
Ultraschallschwingers und einem hier nicht näher erläuterten
Zangenmechanismus mit der Zange 38 zum Vorschieben und Trennen
des Drahtes bestehende Bondkopf 2 ist an der Stirnseite eines
Zapfens 3 so befestigt, daß die Zapfenachse parallel zur
Sonotrodenachse und annähernd durch die Schweißfläche am Fuß
der Sonotrode verläuft.
Der Zapfen 3 ist in die Innenbuchse 11 der Führung eingesetzt
und über eine Spannhülse 7 durch den mit Schrauben gegen seine
obere Stirnseite gezogenen Flansch 6 festgespannt. Der Flansch
6 dient außerdem zur Einleitung der steuerbaren
Vertikalbewegung für den Bondkopf 2. Dazu greifen in seinem
äußeren Stirnbereich von oben und unten zwei Rollen 26 an,
die über einen Hebelmechanismus mit einem auf den Basiskörper
1 montierten Vertikalantrieb verbunden sind. In der am
Innenring 10 befestigten Trommel 16 ist parallel zur Drehachse
ein Stift 19 angeordnet. Zwei am Bondkopf 2 angeordnete Rollen
18 liegen beidseitig an ihm an und übertragen so die
Drehbewegung auf den Bondkopf 2 und den mit ihm verbundenen
Zapfen 3.
Zapfen 3 und Flansch 6 weisen eine exzentrische Bohrung 8 auf,
in die von unten ein Mikroskopobjektiv 20 eingeschraubt ist.
Sie liegt in bezug auf den Ultraschallschwinger 35 seitlich
neben der Schwingerachse und vor der Sonotrodenachse. In einem
bestimmten Abstand über der Austrittsöffnung der exzentrischen
Bohrung 8 ist eine TV-Kamera 21 oder in einer anderen
Ausführungsvariante eine weitere Baugruppe der Abbildungsoptik
angeordnet. Über dem Mikroskopobjektiv 20 kann ein unter 45°
zur Achse geneigter teildurchlässiger Spiegel 22 eingesetzt
sein. Durch Querbohrungen im Zapfen 3 und den
Führungselementen ist mittels einer am Basiskörper 1
angeordneten Beleuchtungseinrichtung 23 über den Spiegel 22
eine Auflichtbeleuchtung des unter dem Mikroskopobjektiv 20
liegenden Objektes möglich, wenn sich die Anordnung in der
in Fig. 1 dargestellten Grundstellung befindet.
Für die Drahtzuführung weist der Zapfen 3 eine in Richtung
des Ultraschallschwingers 35 angeordnete Längsnut 4 auf.
In diese Längsnut 4 ist ein Führungsrohr 5 eingelegt, dessen
oberes Ende in der Nähe der Drehachse, jedoch außerhalb des
optisch wirksamen Bereiches der exzentrischen Bohrung 8,
vertikal aus dem Flansch 6 austritt. Darüber ist ein nicht
mit der Drehbewegung gekoppeltes Umlenkelement 24 angeordnet,
das im Ausführungsbeispiel als geschlossene Drahtöse
ausgebildet ist. Das untere Ende des Führungsrohres 5 tritt
im Bereich der Bondkopfbefestigung schräg nach außen geneigt
aus dem Zapfen 3 aus.
Am Bondkopf 2 ist ein Umlenkzapfen 27 so angeordnet, daß sein
Umfang etwa mit der Richtung der Bohrung 37 im Bondrüssel 36
und der Austrittsrichtung des Führungsrohres 5 tangiert. Der
aus horizontaler oder von oben her geneigter Richtung von
einer außerhalb der Bondkopfführung am Basiskörper 1
gehaltenen und hier nicht näher beschriebenen Vorratsspule
kommende Bonddraht 40 läuft über das Umlenkelement 24, durch
das Führungsrohr 5 und um den Umlenkzapfen 27 zur Bohrung 37
im Bondrüssel 36 und danach durch die Klemmbacken der Zange
38 zur Sonotrode 39.
Die zur Drahtführung dienenden Elemente sind gegen die
übrigen Teile der Vorrichtung elektrisch isoliert befestigt
oder aus elektrisch isolierendem Material hergestellt. Als
Führungsrohr 5 wird vorzugsweise ein Glasrohr verwendet.
Im Ausführungsbeispiel ist der Umlenkzapfen 27 an einem um
eine parallel zu ihm liegende Achse 28 schwenkbaren Hebel 29
angeordnet. Durch eine am Hebel 29 angreifende Zugfeder 30
wird der Umlenkzapfen 27 in Bezug auf den Bonddraht 40 nach
innen bis zur Begrenzung durch einen einstellbaren Anschlag
31 gezogen. Der Hebel 29 weist einen parallel zur Achse 28
liegenden Stift 32 auf. Darüber ist an einem in die Trommel
16 eingesetzten Stift 33 ein in der Höhe verstellbarer Steg
34 angeordnet. Beim Anheben des Bondkopfes 2 kann der Steg
34 den Stift 32 nach außen drücken und damit auch den
Umlenkzapfen 27 in bezug auf den Bonddraht 40 nach außen
bewegen.
Der Steg 34 ist so eingestellt, daß diese Bewegung im oberen
Bereich des Anhebens nach Beendigung einer Drahtbrücke erfolgt.
Die Drahtzange 38 ist zu diesem Zeitpunkt geschlossen und durch
die Bewegung des Umlenkzapfens 27 wird Draht von der
Vorratsspule nachgezogen.
Beim Absenken zur Ausführung der folgenden Drahtbrücke bewegt
sich der Umlenkzapfen 27 wieder nach innen und bildet eine
lose Drahtreserve im Bereich über den Bondrüssel 36. Während
der Ausführung der Drahtbrücke braucht dadurch kein Draht von
der Vorratsspule nachgezogen werden. In diesen Arbeitszeitraum
wird der Bondkopf 2 nur soweit angehoben, daß der Umlenkzapfen
27 in seiner inneren Endlage verbleibt.
In einer anderen, in Fig. 2 dargestellten Ausführungsvariante
erfolgt die Umlenkung des Bonddrahtes 40 in die Richtung der
schrägen Bohrung 37 im Bondrüssel 36 direkt durch das
Führungsrohr 5. Der untere Teil des Führunsrohres 5 setzt
sich dazu nach seinem Austritt aus dem Zapfen 3 in einem
zunächst nach außen und dann nach innen gerichteten Bogen
fort und endet etwa in Richtung der Bohrung 37.
Im Ausführungsbeispiel ist weiterhin das Umlenkelement 24 an
dem zur Übertragung der Vertikalbewegung auf den Flansch 6
dienenden Hebel 25 angeordnet. Das Umlenkelement 24 folgt
dadurch der Vertikalbewegung und es tritt dabei keine für
den Bonddraht 40 wirksame Längenänderung zwischen
Umlenkelement 24 und Sonotrode 39 auf.
- Aufstellung der Bezugszeichen zur Patentanmeldung
"Vorrichtung zur Ultraschall-Drahtkontaktierung"
1 Basiskörper
2 Bondkopf
3 Zapfen
4 Längsnut
5 Führungsrohr
6 Flansch
7 Spannhülse
8 exzentrische Bohrung
9 Außenring
10 Innenring
11 Innenbuchse
12 Kugelkäfig
13 Kugeln
14 Zahnriemenrad
15 Zahnriemen
16 Trommel
17 flexible elektrische Zuleitungen
18 Rollen
19 Stift
20 Mikroskopobjektiv
21 TV-Kamera
22 teildurchlässiger Spiegel
23 Beleuchtungseinrichtung
24 Umlenkelement
25 Hebel
26 Rollen
27 Umlenkzapfen
28 Achse
29 schwenkbarer Hebel
30 Zugfeder
31 Anschlag
32 Stift
33 Stift
34 Steg
35 Ultraschallschwinger
36 Bondrüssel
37 Bohrung
38 Zange
39 Sonotrode
40 Bonddraht
Claims (5)
1. Vorrichtung zur Ultraschall-Drahtkontaktierung,
beispielsweise zum Drahtbonden von Halbleiterbauelementen,
bei der der Bonddraht durch Schrägbohrungen in Bondrüssel
und Sonotrode zugeführt und durch hinter der Sonotrode
angeordnete Zangenbacken vorgeschoben und getrennt wird
und bei der ein im wesentlichen aus Ultraschallschwinger
mit Sonotrode und einem Zangenmechanismus bestehender
Bondkopf an einem Zapfen befestigt ist, der eine
exzentrische Längsbohrung mit einem am unteren
Bohrungsaustritt eingeschraubten Mikroskopobjektiv sowie
einen an der oberen Stirnseite zentrisch befestigten
Flansch aufweist und in einer kombinierten Axial- und
Radialführung montiert ist, in der er mittels zweier
unabhängiger Antriebe vertikal in Richtung der
Sonotrodenachse bewegt und um seine annähernd zentrisch
zur Schweißfläche am Fuß der Sonotrode liegende Achse
gedreht werden kann, gekennzeichnet dadurch, daß der den
Bondkopf (2) tragende Zapfen (3) eine in Richtung des
Ultraschallschwingers (35) angeordnete Längsnut (4)
aufweist, in die ein Führungsrohr (5) eingelegt ist,
dessen oberes Ende in der Nähe der Drehachse vertikal aus
dem Flansch (6) austritt und dessen unteres Ende unterhalb
der kombinierten Axial- und Radialführung schräg nach
außen etwa in Richtung einer Tangente an den oberen
Umfangsbereich eines am Bondkopf (2) angeordneten
Umlenkzapfen (27) geneigt aus dem Zapfen (3) austritt, daß
der untere Umfangsbereich des Umlenkzapfens (27) etwa
tangential zur Richtung der Bohrung (37) durch den
Bondrüssel (36) liegt, daß in einem bestimmten Abstand
über dem oberen Ende des Führungsrohres (5) ein nicht mit
der Drehbewegung des Zapfens (3) gekoppeltes Umlenkelement
(24) angeordnet ist und daß der Bonddraht (40) aus
horizontaler oder nach außen geneigter Richtung kommend
über das Umlenkelement (24), durch das Führungsrohr (5),
um den Umlenkzapfen (27) und danach durch die Bohrung (37)
im Bondrüssel (36) und die Zange (38) bis zur Sonotrode
(39) geführt ist.
2. Vorrichtung zur Ultraschall-Drahtkontaktierung nach
Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Führungsrohr (5)
gegen die übrigen Teile der Vorrichtung elektrisch
isoliert befestigt ist oder aus elektrisch isolierendem
Material, vorzugsweise aus Glas hergestellt ist.
3. Vorrichtung zur Ultraschall-Drahtkontaktierung nach
Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Umlenkzapfen (27)
an einem um eine zu ihm parallele Achse (28) schwenkbaren
Hebel (29) angeordnet ist, der durch eine Zugfeder (30) in
bezug auf den Bonddraht (40) nach innen gegen einen
Anschlag (31) gezogen ist, daß am Hebel (29) ein parallel
zur Achse (28) liegender Stift (32) angeordnet ist, und
daß über diesen Stift (32) an der Radialführung für den
Bondkopf (2) ein in der Höhe einstellbarer, den Hebel (29)
bei der Höhenbewegung des Bondkopfes (2) über den Stift
(32) nach außen drückender Steg (34) angeordnet ist.
4. Vorrichtung zur Ultraschall-Drahtkontaktierung nach
Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Umlenkelement (24)
an einem zur Übertragung der Vertikalbewegung von Antrieb
auf den Flansch (6) des Zapfens (3) dienenden Hebel (25)
befestigt ist.
5. Vorrichtung zur Ultraschall-Drahtkontaktierung nach Punkt 1
und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Führungsrohr (5)
sich nach seinem unteren Austritt aus dem Zapfen (3) in
einem zunächst nach außen und dann nach innen gerichteten
Bogen fortsetzt, dessen Austrittsrichtung etwa mit der
Richtung der Bohrung (37) im Bondrüssel (36) übereinstimmt
und daß der Bonddraht (40) ohne weitere Umlenkung vom
Führungsrohr (5) in die Bohrung (37) im Bondrüssel (36)
einläuft.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10207498B4 (de) * | 1999-11-05 | 2005-06-23 | Orthodyne Electronics Corp., Irvine | Bondkopf für dicken Draht |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5014900A (en) * | 1990-03-08 | 1991-05-14 | Texas Instruments Incorporated | Deep access bond head |
JP3007195B2 (ja) * | 1991-09-18 | 2000-02-07 | 株式会社日立製作所 | ボンディング装置およびボンディング部検査装置 |
DE4326478C2 (de) * | 1993-07-13 | 2000-02-17 | F&K Delvotec Bondtechnik Gmbh | Bondkopf für Ultraschall-Bonden |
US5452838A (en) * | 1993-07-13 | 1995-09-26 | F & K Delvotec Bondtechnik Gmbh | Bonding head for an ultrasonic bonding machine |
US5897048A (en) * | 1996-11-08 | 1999-04-27 | Asm Assembly Automation Ltd. | Radial wire bonder and selectable side view inspection system |
DE10133885A1 (de) * | 2000-07-21 | 2002-03-21 | Esec Trading Sa | Vorrichtung zur Herstellung von Drahtverbindungen |
US6471116B2 (en) * | 2001-01-19 | 2002-10-29 | Orthodyne Electronics Corporation | Wire bonding spool system |
JP4343985B2 (ja) * | 2008-01-24 | 2009-10-14 | 株式会社新川 | ボンディング装置及びボンディング装置のボンディングステージ高さ調整方法 |
US8129220B2 (en) | 2009-08-24 | 2012-03-06 | Hong Kong Polytechnic University | Method and system for bonding electrical devices using an electrically conductive adhesive |
JP5164230B1 (ja) * | 2011-09-28 | 2013-03-21 | 株式会社カイジョー | ボンディング装置 |
CN113714618A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-11-30 | 无锡奥特维科技股份有限公司 | 一种线材键合头装置及线材键合机 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2466936A1 (fr) * | 1979-09-28 | 1981-04-10 | Cii Honeywell Bull | Appareil de cablage a la surface d'un substrat d'interconnexion |
US4475681A (en) * | 1982-05-24 | 1984-10-09 | The Micromanipulator Co., Inc. | Bonder apparatus |
US4550871A (en) * | 1982-08-24 | 1985-11-05 | Asm Assembly Automation Ltd. | Four-motion wire bonder |
US4619395A (en) * | 1985-10-04 | 1986-10-28 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Low inertia movable workstation |
-
1987
- 1987-02-25 DD DD30014987A patent/DD279980B5/de not_active IP Right Cessation
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- 1987-12-02 HU HU875427A patent/HU201178B/hu not_active IP Right Cessation
- 1987-12-08 US US07/130,052 patent/US4789093A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-12-22 FR FR878717895A patent/FR2611156B3/fr not_active Expired
-
1988
- 1988-02-18 CH CH608/88A patent/CH675035A5/de not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10207498B4 (de) * | 1999-11-05 | 2005-06-23 | Orthodyne Electronics Corp., Irvine | Bondkopf für dicken Draht |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DD279980B5 (de) | 1994-08-04 |
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FR2611156B3 (fr) | 1989-06-30 |
FR2611156A1 (fr) | 1988-08-26 |
HU201178B (en) | 1990-09-28 |
CH675035A5 (de) | 1990-08-15 |
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