DE69723045T2 - Connection head for a wire connection device - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kontaktierungskopf für eine Drahtkontaktierungsmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 (siehe z. B. US-A-5 230 458), die in der Elektronikindustrie bei der Herstellung einer großen Vielfalt an elektronischen Vorrichtungen eingesetzt wird.The present invention relates to a contacting head for a wire contacting machine according to the preamble of claim 1 (see e.g. US-A-5 230 458), which in the electronics industry at Making a big one Variety of electronic devices is used.
Derartige Drahtkontaktierungsmaschinen umfassen im allgemeinen Einrichtungen, um einem Keil einen Aluminium- oder Golddraht zuzuführen. Normalerweise hält eine Kapillare den Draht und führt ihn zu einem Punkt auf dem Substrat des elektronischen Bauteils, an dem eine Kontaktierung erforderlich ist. Die Kapillare ist auch an einen Wandler angeschlossen, um dem Draht durch die Kapillare Ultraschallenergie zur Bewirkung der Kontaktierung zuzuführen. Herkömmlicher Weise ist der Wandler schwenkbeweglich befestigt und zum Substrat hin vorgespannt, wodurch eine vorprogrammierte Kraft erzeugt wird, die durch die Kapillare auf den Draht aufgebracht wird, wenn er in Kontakt mit dem Substrat steht.Such wire bonding machines include generally facilities to an aluminum or a wedge Feed gold wire. Usually holds one Capillary the wire and leads it to a point on the substrate of the electronic component, where contacting is required. The capillary is too connected to a transducer to wire through the capillary To supply ultrasonic energy to effect the contacting. conventional The transducer is pivotally attached and to the substrate pre-stressed, whereby a pre-programmed force is generated, which is applied to the wire through the capillary when it is in contact with the substrate.
Bei solchen herkömmlichen Vorrichtungen kann die vorprogrammierte Kontaktierungskraft nach einer bestimmten Betriebsdauer der Kontaktierungsmaschine den Kalibrierungsbereich verlassen. Der Kontaktierungsvorgang muss unterbrochen und die gewünschte Kontaktierungskraft wieder eingestellt werden.In such conventional devices the pre-programmed contacting force after a certain operating time the contacting machine leave the calibration area. The contacting process must interrupted and the desired one Contacting force can be set again.
In der US-A-5 230 458 ist ein Kontaktierungskopf für eine Drahtkontaktierungsmaschine beschrieben, die eine an Wandlereinrichtungen angeschlossene Führungseinrichtung umfasst, um einen Draht mit Druck und Ultraschallenergie zu beaufschlagen, der in Kontakt mit einer Oberfläche gebracht wird, auf der eine Kontaktierung ausgebildet werden soll. Darüber hinaus sind Einstelleinrichtungen vorgesehen, um ihren Druck automatisch einzustellen.In US-A-5 230 458 there is a contacting head for one Wire contacting machine described, the one on transducer devices connected management facility includes to apply pressure and ultrasonic energy to a wire, who is in contact with a surface is brought on which a contact is to be formed. About that In addition, adjustment devices are provided to automatically adjust their pressure adjust.
Ein ähnlicher Kontaktierungskopf bzw. eine ähnliche Drahtkontaktierungsmaschine ist in der GB-A-2270868 der Anmelderin offenbart.A similar contact head or a similar one Wire bonding machine is in the applicant's GB-A-2270868 disclosed.
Darüber hinaus lehrt die US-A-5 156 318 ein Ultraschall-Kontaktierungsgerät, um eine Halbleitervorrichtung mit einem Lötfahnenband zu kontaktieren, sowie ein entsprechendes Kontaktierungsverfahren. In dieser Druckschrift ist eine Anordnung vorgesehen, die einen Linearmotor zur Einstellung der Vorspannkraft einer Federeinrichtung umfasst, die den Wandler zur Bereitstellung eines vorbestimmten Kontaktierungsdrucks vorbelastet.In addition, US-A-5 teaches 156 318 an ultrasonic contacting device to a semiconductor device with a solder tab to contact, as well as a corresponding contacting procedure. In this document an arrangement is provided which one Linear motor for setting the preload force of a spring device includes the transducer to provide a predetermined contact pressure preloaded.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kontaktierungskopf zu schaffen, bei dem die zuvor erwähnten Probleme der Druckeinstellung vermieden sind. Zusätzlich wäre es wünschenswert, einen Kontaktierungskopf zu schaffen, der zum Kontaktieren von einem Punkt auf dem Substrat zum nächsten mit höherer Geschwindigkeit verfahren werden kann.It is a task of the present Invention to provide a contact head in which the previously mentioned Problems of pressure adjustment are avoided. In addition, it would be desirable to have one To create contact head to contact from one point on the substrate to the next with higher Speed can be moved.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Kontaktierungskopf für eine Drahtkontaktierungsmaschine wie in Anspruch 1 definiert bereitgestellt. Es sind Einrichtungen vorgesehen, um den auf den Draht aufgebrachten Druck (Kontaktierungskraft) auf eine selbstjustierende Art einzustellen.According to the present invention becomes a contact head for a wire bonding machine as defined in claim 1 is provided. Means are provided for around the applied to the wire Set pressure (contact force) in a self-adjusting way.
Vorzugsweise sind die Wandlereinrichtungen durch eine Feder mittels eines linear verschiebbaren Elements, das mit einem Linearmotor verbunden ist, vorgespannt. Durch das Einstellen der Druckkraft der Feder, die auf den Wandler aufgebracht wird, kann die auf den Draht aufgebrachte Kontaktierungskraft auf einen vorbestimmten Wert eingestellt werden. Die Einstelleinrichtungen umfassen darüber hinaus eine Steuereinrichtung mit einem angeschlossenen elektrischen Regelkreis, um den Linearmotor anzusteuern. Wenn bestimmt wird, dass die tatsächliche Kontaktierungskraft von der gewünschten Kontaktierungskraft abweicht, wird der Linearmotor so angesteuert, dass sich die Feder dehnt oder zusammenzieht, wodurch sich die richtige Vorspannkraft auf den Wandler wieder einstellt.The converter devices are preferably through a spring by means of a linearly displaceable element which with is connected to a linear motor, biased. By hiring the compressive force of the spring applied to the transducer the contacting force applied to the wire can be reduced to one predetermined value can be set. The adjustment devices include about it also a control device with a connected electrical Control circuit to control the linear motor. If it is determined that the actual contact force of the desired Contact force deviates, the linear motor is controlled so that the spring stretches or contracts, which makes the right one Prestressing force on the converter again.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen:Other tasks and advantages of Invention emerge from the following description of embodiments in conjunction with the drawings, in which:
Wie in der heutigen Technik hinlänglich bekannt ist, gibt es eine große Vielfalt an Kontaktierungsmaschinen. Die Bestandteile der Maschine können je nach Art des zu kontaktierenden Drahtes, beispielsweise Gold oder Aluminium, sowie je nach der Stärke des Drahtes variieren. Außerdem werden je nach Kontaktierungsverfahren, also Kugelkontaktierung, Keilkontaktierung etc., verschiedene Arten von Anordnungen bereitgestellt. Die hier gezeigte Ausführungsform betrifft eine Keilkontaktierung mit einer Kapillare, obwohl die Erfindung nicht auf diese Anordnung beschränkt ist.As is well known in today's technology there is a big one Variety of contacting machines. The components of the machine can each depending on the type of wire to be contacted, for example gold or Aluminum, as well as depending on the strength of the wire vary. Moreover Depending on the contacting method, i.e. ball contacting, Wedge contacting, etc., various types of arrangements are provided. The embodiment shown here relates to a wedge contact with a capillary, although the Invention is not limited to this arrangement.
Der Wandler
Unter erneuter Bezugnahme auf
Die Steuereinrichtungen umfassen
eine elektrische Schaltung, welche die tatsächliche, vom Piezoelement erfasste
Kraft bestimmen kann. Außerdem ist
die Schaltung mit einer Vergleichseinrichtung versehen, um die tatsächliche
Kraft mit einer gewünschten,
während
des Kontaktierens aufzubringenden Kraft zu vergleichen. Falls die
tatsächliche Kraft
von der gewünschten
Kraft um mehr als einen vorbestimmten Wert abweicht, sind die Steuereinrichtungen
darüber
hinaus dafür
ausgelegt, den Linearmotor
Die Fähigkeit, die Kontaktierungskraft
mittels des Regelkreises einzustellen und die lineare Einstellung
der Vorspannfeder schafft beim Kontaktierungsvorgang mehrere Vorteile. Über einen
Zeitraum hinweg kann die vorbestimmte oder gewünschte Kontaktierung bzw. der
Druck nachlassen, zum Beispiel aufgrund von Temperaturänderungen,
einer Entstehung von Reibung in einzelnen Bauteilen des Kontaktierungskopfes,
oder sogar aufgrund von Schwankungen der Federkonstante bedingt
durch Alterung oder Ermüdung
der Vorspannfeder. Erfindungsgemäß können solche
Abweichungen von dem gewünschten
Kontaktierungsdruck automatisch erfasst werden. Wenn die Abweichung
zu groß ist,
stellen die Steuereinrichtungen den Kontaktierungsdruck durch die
entsprechende Steuerung/Einstellung des Linearmotors
Ein anderer Vorteil der automatischen Einstelleinrichtungen besteht darin, dass der Betrag der Spannung in der Vorspannfeder zu unterschiedlichen Zeitintervallen innerhalb des Kontaktierungsvorgangs eingestellt werden kann. Beispielsweise kann bis nahe vorm Aufsetzen, während der langsamen Abwärtsbewegung des Kontaktierungskopfes, der genaue Kontaktierungsdruck wie oben beschrieben eingestellt werden. Während des Transferintervalls nach dem Aufsetzen und für das nächste Aufsetzen wird der Kontaktierungskopf normalerweise viel schneller bewegt. In dieser Transferperiode kann die Spannung der Feder erhöht werden, wodurch eine unerwünschte Vibration des Wandlers und der Kapillare vermieden wird.Another advantage of automatic Adjustments are that the amount of tension in the preload spring at different time intervals within of the contacting process can be set. For example can until close to touchdown while the slow downward movement of the contact head, the exact contact pressure as above described. During the transfer interval after putting on and for the next The contacting head usually comes on much faster emotional. In this transfer period the tension of the spring can be increased causing an unwanted Vibration of the transducer and the capillary is avoided.
Bei einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die Erfassungseinrichtung
Somit sind in dieser Ausführungsform
die Steuereinrichtungen dafür
ausgelegt, den Aufsetzvorgang mittels einer Steuerung der vertikalen
Bewegung des Piezoelements
Es sei auch festgehalten, dass die
Drahtklemme
Durch die oben erwähnten Maßnahmen
ist sichergestellt, dass sogar die dünnsten Kontaktierungsdrähte durch
die Drahtklemme
Darüber hinaus wird festgehalten,
dass der Kugel am Ende des Kontaktierungsdrahtes eine Flammabriß-Elektrode
zugeordnet ist, die vor dem Aufsetzen herausgeführt, insbesondere aus dem Kollisionsbereich
mit dem Kontaktierungskopf bzw. der Kapillare
Gemäß
Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP97101924A EP0857535B1 (en) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | Bonding head for a wire bonding machine |
Publications (2)
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DE69723045D1 DE69723045D1 (en) | 2003-07-31 |
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Family
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Family Applications (1)
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DE1997623045 Expired - Lifetime DE69723045T2 (en) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | Connection head for a wire connection device |
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AT (1) | ATE243601T1 (en) |
DE (1) | DE69723045T2 (en) |
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1997
- 1997-02-06 DE DE1997623045 patent/DE69723045T2/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-02-06 AT AT97101924T patent/ATE243601T1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ATE243601T1 (en) | 2003-07-15 |
DE69723045D1 (en) | 2003-07-31 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition |