JPS5923418Y2 - automatic wire bonding equipment - Google Patents
automatic wire bonding equipmentInfo
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- JPS5923418Y2 JPS5923418Y2 JP1722079U JP1722079U JPS5923418Y2 JP S5923418 Y2 JPS5923418 Y2 JP S5923418Y2 JP 1722079 U JP1722079 U JP 1722079U JP 1722079 U JP1722079 U JP 1722079U JP S5923418 Y2 JPS5923418 Y2 JP S5923418Y2
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- capillary
- wire bonding
- movement
- lead
- limiter
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Description
【考案の詳細な説明】
本考案は半導体チップとリード端子間をワイヤボンディ
ングするための自動ワイヤポ゛ンテ゛イング装置の改良
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement in an automatic wire pointing device for wire bonding between a semiconductor chip and lead terminals.
発光ダイオード等の半導体装置においては、ワイヤポン
チ゛イング作業の完全自動化を図ることが試みられ、種
々の装置が開発されて実用に供されている。In semiconductor devices such as light emitting diodes, attempts have been made to fully automate wire punching operations, and various devices have been developed and put into practical use.
この種の装置は自動的にポンチ′イング位置を知るため
にパターン認識装置が装備され、認識された電極位置情
報とキャピラリイ設置位置との関係が演算処理によって
求められ、キャピラリイと半導体チップとの相対的な移
動量が設定されて適正位置へのワイヤボンディングが実
行されている。This type of device is equipped with a pattern recognition device to automatically determine the punching position, and the relationship between the recognized electrode position information and the capillary installation position is determined through arithmetic processing, and the relationship between the capillary and the semiconductor chip is calculated. The relative movement amount is set and wire bonding to the appropriate position is performed.
上記従来装置において、認識された位置情報に基いてキ
ャピラリイ及び半導体チップのボンディングのための位
置関係が、キャピラリイを取付けたXYテーブルを移動
させることによって行われる。In the conventional apparatus described above, the positional relationship for bonding between the capillary and the semiconductor chip is determined based on the recognized positional information by moving the XY table on which the capillary is attached.
上記XYテーブルとしては、移動中においてキャピラリ
イが周辺機器のフレーム保持台等に衝突して損傷するの
を防ぐため、XYテーブルの駆動系にマイクロスイッチ
等からなるリミッタを設け、安全動作範囲外にキャピラ
リイがはみ出た場合にはボンディング動作を停止させる
ような対策が施こされている。In order to prevent the capillary from colliding with the frame holding stand of peripheral equipment during movement and being damaged, the XY table mentioned above is equipped with a limiter consisting of a microswitch etc. in the drive system of the XY table to prevent the capillary from colliding with the frame holding stand of peripheral equipment during movement. Measures are taken to stop the bonding operation if the capillary protrudes.
このようにXYテーブルの移動範囲を規制するリミッタ
は必要であるが、XYテーブルの移動を考えてみると、
本来の目的であるワイヤボンディングの際に行われる比
較的小さい範囲の移動と、補修点検や各種調整時に行わ
れる大きい範囲の移動とがあり、後者の大移動範囲に対
してはマイクロスイッチによるリミッタで充分に対応し
得る。In this way, a limiter is necessary to restrict the movement range of the XY table, but when considering the movement of the XY table,
There is a relatively small range of movement that is performed during wire bonding, which is the original purpose, and a large range of movement that is performed during repair inspections and various adjustments.For the latter large movement range, a limiter using a micro switch is used. It can be fully accommodated.
しかしこのリミッタによっては前者の小移動範囲に対応
し得ないという問題があった。However, there is a problem in that this limiter cannot cope with the former small movement range.
即ち上記リミッタはXYテーブルが支持台から外れた場
合等にモータに負担が掛るのを防ぐために必要とされる
が、この種のリミッタは通常モータ等の周辺機器と同じ
電源回路に挿入される性格のもので、周辺機器のオン・
オフ動作等に伴って生じるノイズの影響を受は易く、こ
のノイズのためにXYテーブルに搭載されたキャピラリ
イがポンチ゛イング作業時に安全範囲外にはみ出すこと
があり、キャピラリイ先端を損傷させるばかりでなく、
ワイヤ供給にも支障が生じてボンディング不良の原因に
なる慣れがあった。In other words, the limiter described above is necessary to prevent stress on the motor when the XY table comes off the support, but this type of limiter is usually inserted into the same power circuit as peripheral equipment such as the motor. peripheral devices.
The capillary mounted on the XY table may protrude out of the safe range during punching work, which can not only damage the tip of the capillary, but also cause damage to the tip of the capillary. ,
There was also a problem with wire supply, which caused bonding failures.
本考案は上記従来装置の欠点を除去し、簡単な構成を付
加するのみで装置の損傷を防いで安全稼動を図り、特に
半導体チップにワイヤをポンチ゛イングする第1ポンチ
゛イング時の安全を図る。The present invention eliminates the drawbacks of the conventional device described above and adds a simple configuration to prevent damage to the device and ensure safe operation, and particularly to ensure safety during the first punching process for punching a wire onto a semiconductor chip.
次に図面を用いて本考案を詳細に説明する。Next, the present invention will be explained in detail using the drawings.
図に於て1は金属板が繰返しパターンで打抜き加工等に
よって形成されたリードフレームで、例えばリード端子
1a及びリード端子1bを1組として設けられ、一方の
リード端子1aの頂部に半導体チップ2が搭載されて、
本考案による自動ワイヤボンディング装置により他方の
リード端子1bとの間にワイヤが張られて電気的接続さ
れる。In the figure, 1 is a lead frame formed by punching a metal plate in a repeating pattern. For example, a lead terminal 1a and a lead terminal 1b are provided as a set, and a semiconductor chip 2 is mounted on the top of one lead terminal 1a. Equipped with
The automatic wire bonding apparatus according to the present invention stretches a wire between the lead terminal 1b and the other lead terminal 1b to establish an electrical connection.
半導体チップ2が搭載されたリードフレーム1は送り機
構にセットされて所定のピッチでボンディング動作に同
期して搬送される。The lead frame 1 on which the semiconductor chip 2 is mounted is set in a feeding mechanism and transported at a predetermined pitch in synchronization with the bonding operation.
セットされたリードフレーム1のポンチ゛イング位置に
対向する位置には、チップ面の電極2aを認識するため
の撮像装置及び取り込まれた映像信号を処理して電極位
置を算出するための認識装置が設けられ、該認識装置で
形成された出力信号に基いて上記リードフレーム1と後
述するワイヤ供給のためのキャピラリイとの相対的位置
が制御される。An imaging device for recognizing the electrode 2a on the chip surface and a recognition device for calculating the electrode position by processing the captured video signal are provided at a position opposite to the punching position of the set lead frame 1. Based on the output signal generated by the recognition device, the relative position between the lead frame 1 and a capillary for wire supply, which will be described later, is controlled.
即ち認識装置の出力信号がリードフレーム送り機構成い
はキャピラリイ駆動系に与えられてワイヤ端がボンディ
ング位置になるように移動量及び移動方向が制御される
。That is, the output signal of the recognition device is applied to the lead frame feeder configuration or capillary drive system, and the amount and direction of movement is controlled so that the wire end is at the bonding position.
また上記ポンチ゛イング位置4こはワイヤを供給するキ
ャピラリイ3が設けられている。Further, a capillary 3 for supplying the wire is provided at the punching position 4.
該キャピラノイ3は、半導体チップ2がなすXY平面と
平行な平面のX方向及びY方向に可動自在に設けられた
XYテーブル4に搭載されている。The capillanoy 3 is mounted on an XY table 4 that is movable in the X and Y directions of a plane parallel to the XY plane formed by the semiconductor chip 2.
該XYテーブル4のX方向及びY方向の変位量の付勢は
上記テーブル4に取付けられたX方向伝達バー5及びY
方向伝達バー6によって与えられる。The displacement amount of the XY table 4 in the X direction and the Y direction is biased by the X direction transmission bar 5 and the Y
It is provided by a direction transmitting bar 6.
X方向伝達バー5及びY方向伝達バー6は動作方向が異
なるのみでいずれも同じ構造に設けられている。The X-direction transmission bar 5 and the Y-direction transmission bar 6 are provided in the same structure, except that their operating directions are different.
従って説明を簡略にするためX方向の移動伝達機構のみ
を挙げて説明する。Therefore, in order to simplify the explanation, only the movement transmission mechanism in the X direction will be described.
上記伝達バー5はバー受は台7に刻まれた溝8に嵌合し
て支持されている。The transmission bar 5 is supported by fitting the bar holder into a groove 8 cut in the base 7.
該バー受は台7はX方向伝達軸9に取付けられて伝達軸
9の回転運動を伝達バー5のX方向直線運動に変換させ
ている3上記バー受は台7にはリミットバー10が一体
的に固定して設けられ、バー受は台7に近接させて設置
されたマイクロスイッチを動作させる。In this bar holder, the table 7 is attached to the X-direction transmission shaft 9 and converts the rotational movement of the transmission shaft 9 into the X-direction linear movement of the transmission bar 5.3 The bar holder has a limit bar 10 integrated with the table 7. The bar receiver operates a microswitch installed close to the base 7.
該マイクロスイッチはXYテーブル4の移動をポンチ゛
イングのタイミングとは無関係に規制するリミッタで゛
、リミツl〜バー10か゛マイクロスイッチに当接した
状態で規制信号が出力されて、XYテーブル4及びワイ
ヤボンディングの動作を停止させるように作動制御部に
規制信号が与えられる。The microswitch is a limiter that regulates the movement of the XY table 4 regardless of the timing of punching. When the limits 1 to 10 are in contact with the microswitch, a regulation signal is output, and the XY table 4 and wire bonding are A regulation signal is given to the operation control section to stop the operation.
従って上記マイクロスイッチの設置場所はXYテーブル
4の移動可能な範囲を与えることになる。Therefore, the location where the microswitch is installed determines the movable range of the XY table 4.
上記伝達軸9はX駆動ステッピングモータ11に取付け
られてモータ11の回転によって伝達軸9を介してX方
向の変位が与えられる。The transmission shaft 9 is attached to an X-drive stepping motor 11, and displacement in the X direction is applied via the transmission shaft 9 by rotation of the motor 11.
モータ11を回転させるための駆動用パルスは、映像信
号の電極位置情報とキャピラリイ原点との演算処理によ
って求められ、演算結果に対応したパルス信号がモータ
11に付勢される。A driving pulse for rotating the motor 11 is obtained by calculation processing of the electrode position information of the video signal and the capillary origin, and a pulse signal corresponding to the calculation result is applied to the motor 11.
上記伝達軸9には更にスリンH3a及び13bが穿設さ
れた円板12が取付けられている。Further attached to the transmission shaft 9 is a disc 12 in which the rings H3a and 13b are bored.
該円板12を挾んで位置センサとなる発光素子14及び
受光素子15が設けられ、上記スリン)13a、13b
を介してX方向伝達軸9の移動を検知する。A light emitting element 14 and a light receiving element 15 serving as a position sensor are provided sandwiching the disc 12, and the above-mentioned sulin) 13a, 13b
The movement of the X-direction transmission shaft 9 is detected through.
即ち円板12に形成されるスリン)13a及び13bの
位置は、XYテーブル4に搭載されたキャピラリイ3の
安全動作範囲を与えるもので、リードフレーム1の頭頂
面積及び半導体チップ面積等を考慮してボンディング時
にキャピラリイ3とリードフレーム1が対向した状態で
、キャピラリイ3が下降動作した際リードフレーム1と
の対向関係から外れない範囲に設定されている。In other words, the positions of the sulins 13a and 13b formed on the disk 12 are determined to provide a safe operating range for the capillary 3 mounted on the XY table 4, taking into account the area of the top of the lead frame 1, the area of the semiconductor chip, etc. The capillary 3 is set within a range in which it does not come out of the opposing relationship with the lead frame 1 when the capillary 3 moves downward with the capillary 3 and the lead frame 1 facing each other during bonding.
設定範囲を外れたことによって形成される上記センサ出
力はワイヤポンチ゛イング動作制御部に与えられて、ワ
イヤボンディング動作が次のステップに進も・ことを停
止させる。The sensor output formed by the deviation from the set range is provided to the wire punching operation control to stop the wire bonding operation from proceeding to the next step.
上記センサ出力によるポンチ゛イング動作の停止指令は
、バー受は台7に取付けられたリミットパー10による
マイクロスイッチ動作等に優先して入力され、センサ出
力が与えられた状態では動作制御部に組込まれたプログ
ラムに無関係に優先して動作が停止される。The command to stop the punching operation based on the above sensor output is input to the bar receiver with priority over the micro switch operation etc. by the limit par 10 attached to the stand 7, and when the sensor output is given, it is incorporated into the operation control section. The operation is stopped regardless of the program.
上記ワイヤボンディング装置において、ワイヤボンディ
ング動作はスタート信号が与えられるとボンディング位
置にフレーム1が検出されるまで送り機構によってリー
ドフレーム1の送りが実行される。In the wire bonding apparatus described above, when a start signal is applied to the wire bonding operation, the lead frame 1 is fed by the feed mechanism until the frame 1 is detected at the bonding position.
ボンディング位置に半導体チップ2を搭載したリードが
送られた状態で静止し、続いて撮像装置によってチップ
情報が取り込まれ、チップ電極の中心位置が求められる
。The lead carrying the semiconductor chip 2 is sent to the bonding position and remains stationary, and then chip information is taken in by an imaging device and the center position of the chip electrode is determined.
該チップ電極中心位置情報に基いてキャピラリイ3の原
点位置からの移動量が演算処理されたXYテーブル4の
X。X of the XY table 4 where the amount of movement of the capillary 3 from the origin position is calculated based on the tip electrode center position information.
Y駆動ステッピングモータに与えられる。Provided to Y drive stepping motor.
XYテーブル4は与えられた移動量だけX方向及びY方
向に夫々変位動作するが、この時X方向伝達軸9及びY
方向伝達軸9′の回転動作中にセンサ出力が形成されれ
ば直ちに異常として動作制御部にセンサ出力が転送され
てワイヤボンディングを停止し、再び同じリード対につ
いて撮像装置によるチップ映像の取り込み動作から繰返
される。The XY table 4 is displaced in the X direction and the Y direction by a given amount of movement, but at this time the X direction transmission shaft 9 and the Y direction
If a sensor output is generated during the rotational movement of the direction transmission shaft 9', the sensor output is immediately determined to be abnormal and is transferred to the operation control unit, wire bonding is stopped, and the image pickup device starts capturing chip images for the same lead pair again. repeated.
尚センサ出力が動作制御部に与えられれば、半導体チッ
プ搭載状態が不適切であったリリード先端形状に異常が
生じている場合が多いと考えられるため、センサ出力が
形成されたリード対はワイヤボンディングすることなく
フレーム送り機構によりスキップさせて新しいリード対
をポンチ゛イング位置に来るように制御することもでき
る。If the sensor output is given to the operation control unit, it is likely that there is an abnormality in the relead tip shape due to an inappropriate semiconductor chip mounting condition, so the lead pair where the sensor output is formed should be wire bonded. It is also possible to control the frame feeding mechanism so that a new lead pair is brought to the punching position without having to do so.
異常が検出されなければキャピラリイ3が電極中心位置
まで送られ、キャピラリイ3が電極2aに対向した後に
XYテーブル4がZ方向に移動してキャピラリイ先端の
ワイヤを電極2aに押圧させ、リードフレームの半導体
チップ2にワイヤを第1ポンチ゛イングする。If no abnormality is detected, the capillary 3 is sent to the electrode center position, and after the capillary 3 faces the electrode 2a, the XY table 4 moves in the Z direction to press the wire at the tip of the capillary to the electrode 2a, and the lead A first punching of the wire is performed on the semiconductor chip 2 of the frame.
センサによるキャピラリイ3の動作規制は、適正ポンチ
゛イング領域が狭い範囲に限られる第1ポンチ゛イング
、即ち半導体チップ電極にワイヤボンディングする際に
実施することが好ましいが、他のリード端子1bの頂部
にワイヤの他端をボンディングする第2ポンチ゛イング
時にも同様にセンサを動作させてキャピラリイの安全動
作範囲を設定し、動作制御部で演算処理等によって指令
されたキャピラリイの移動距離及び移動方向とは無関係
にキャピラリイを制御して装置のより安全稼動を図るこ
とができる。It is preferable to restrict the operation of the capillary 3 by the sensor during the first punching, in which the proper punching area is limited to a narrow range, that is, when wire bonding to the semiconductor chip electrode. During the second punching for bonding the other end, the sensor is operated in the same way to set the safe operating range of the capillary, regardless of the moving distance and moving direction of the capillary instructed by calculation processing etc. in the operation control section. The capillary can be controlled to ensure safer operation of the device.
以上本考案によればXYテーブルの移動を2種類のスイ
ッチによって規制するため、マイクロスイッチのみで動
作制御する場合に比べてXYテーブルの誤動作による第
1ポンチ゛イングの不良を確実に防ぐことができ、ワイ
ヤボンディングの信頼性を高めると共にキャピラリイ等
の装置部品の損傷を防ぐことができる。As described above, according to the present invention, since the movement of the XY table is regulated by two types of switches, it is possible to reliably prevent the first punching failure due to malfunction of the It is possible to improve bonding reliability and prevent damage to device parts such as capillaries.
また各スイッチを電気回路の特性に応じて接続すること
ができ、回路設計上の負担も軽減することができる。Further, each switch can be connected according to the characteristics of the electric circuit, and the burden on circuit design can be reduced.
ワイヤボンディングの信頼性を高めると共にキャピラリ
イ等の装置部品の損傷を防ぐことができる。It is possible to improve the reliability of wire bonding and prevent damage to device parts such as capillaries.
図は本考案による実施例を示す要部斜視図である。
1:リードフレーム、2:半導体チップ、3:キャピラ
リ、4:XYテーブル、5:X方向伝達バー、7:バー
受は台、8:溝、9:伝達軸、10:X方向リミットバ
ー、11ニスチツピングモータ、12:円板、13a、
13bニスリツト、14:発光素子、15:受光素子。The figure is a perspective view of essential parts showing an embodiment according to the present invention. 1: Lead frame, 2: Semiconductor chip, 3: Capillary, 4: XY table, 5: X direction transmission bar, 7: Bar holder is stand, 8: Groove, 9: Transmission shaft, 10: X direction limit bar, 11 Nistipping motor, 12: disc, 13a,
13b Nislit, 14: light emitting element, 15: light receiving element.
Claims (1)
ップと他方のリード端の間を、キャピラリイから供給さ
れるワイヤで電気的に接続するための自動ワイヤボンデ
ィング装置において、リードフレームとキャピラリイを
相対的に位置変化させるXYテーブルと、該XYテーブ
ルの駆動系に設けられてXYテーブルの第1の移動範囲
を規制するリミッタと、リード端間のワイヤボンド時の
キャピラリイ可動範囲を規制し、且つXYテーブルを上
記第1の移動範囲より小さい第2の移動範囲で規制する
位置センサと、リードフレーム上のチップ像を入力して
ボンディング位置を認識する手段と、該認識手段の位置
情報及び上記位置センサ出力が与えられたXYテーブル
駆動装置とを備えてなり、位置センサ出力をリミッタに
優先させてXYテーブル移動を制御することを特徴とす
る自動ワイヤボンディング装置。In an automatic wire bonding machine that electrically connects a semiconductor chip mounted on one lead end of a node frame to the other lead end using a wire supplied from a capillary, the lead frame and capillary are placed relative to each other. an XY table for changing the position of the XY table; a limiter provided in the drive system of the XY table for regulating the first movement range of the XY table; and a limiter for regulating the movable range of the capillary during wire bonding between the lead ends; a position sensor that regulates the XY table in a second movement range smaller than the first movement range; a means for inputting a chip image on the lead frame to recognize the bonding position; and position information of the recognition means and the position. 1. An automatic wire bonding apparatus comprising: an XY table driving device to which a sensor output is given, and controlling XY table movement by giving priority to the position sensor output over a limiter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1722079U JPS5923418Y2 (en) | 1979-02-13 | 1979-02-13 | automatic wire bonding equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1722079U JPS5923418Y2 (en) | 1979-02-13 | 1979-02-13 | automatic wire bonding equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS55117844U JPS55117844U (en) | 1980-08-20 |
JPS5923418Y2 true JPS5923418Y2 (en) | 1984-07-12 |
Family
ID=28842200
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1722079U Expired JPS5923418Y2 (en) | 1979-02-13 | 1979-02-13 | automatic wire bonding equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5923418Y2 (en) |
-
1979
- 1979-02-13 JP JP1722079U patent/JPS5923418Y2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS55117844U (en) | 1980-08-20 |
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