(57)【要約】【課題】交換用のキャピラリを保持するツール保持部材を精度良く取り付ける。【解決手段】ワークをボンディングステージに位置決めするワーク押さえ部材３０には、上面３０ａにツール保持部材６０が一体的に形成されている。ツール保持部材６０は、保持部６２と支持部６３とで構成されている。保持部６２には、キャピラリ１９の胴部６４が嵌合する穴６７が形成されている。支持部６３は、上面３０ａから一定距離離した位置で保持部６２を支持する。交換用のキャピラリ１９は、先端が上面３０ａに当接し、胴部が穴６７に勘合することで精度良く保持される。また、ツール保持部材６０には、開放部８０が形成されている。開放部８０は、ボンディングアームを交換位置に移動したときに固定のトーチ電極４２の入り込みを許容する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレームにチップを搭載したワークを搬送手段によりボンディングステージに搬送し、ワーク押さえ部材で前記ワークを前記ボンディングステージに位置決めをし、先端に設けた取り付け部にキャピラリが着脱自在に取り付けられているボンディングアームを移動手段により２次元的に移動させて前記ワークのボンディング部位に対応する位置に前記キャピラリを位置決めするとともに、前記ボンディング部位に前記キャピラリの先端を接近させてボンディング作業を行うワイヤボンディング装置において、
ボンディング作業の累積時間が予め決めた時間に達したときに交換される交換用のキャピラリを保持するツール保持部材を前記ワーク押さえ部材の上面に一体的に設けたことを特徴とするワイヤボンディング装置。
【請求項２】
前記ツール保持部材は、先端が前記ワーク押さえ部材の上面に当接する縦姿勢で前記キャピラリの先端と後端との間の胴部を保持する保持部と、前記保持部を前記ワーク押さえ部材の上面から上方に一定距離離した位置で支持する支持部と、で構成されていることを特徴とする請求項１記載のワイヤボンディング装置。
【請求項３】
前記ボンディングアームには、前記キャピラリを挟んだ一方側に固定のトーチ電極が設けられており、
前記ツール保持部材には、前記取り付け部が前記保持部の上面に当接して新たなキャピラリを取り付ける位置に移動したときに前記トーチ電極を逃がすための開放部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のワイヤボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤボンディング装置のボンディングアームの先端にキャピラリ（圧着子であるツール）を取り付けるためのキャピラリ取付治具を備えたワイヤボンディング装置に関するものでる。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤボンディング装置は、ＩＣやＬＳＩの核となるシリコンチップ上の電極パッド（第１ボンディング点）と、リード（第２ボンディング点）とに導電性を有するワイヤを接続する装置である。
【０００３】
ボンディング装置には、熱を利用してスポット溶接する熱圧着方式、超音波併用熱圧着方式、超音波ウェッジ方式、及びそれらの応用であるＴＡＢ方式やフリップチップ方式等がある。超音波ウェッジ方式は、ウェッジボンダとも呼ばれ、アルミ製のワイヤを使用し、主にパワーモジュールや車載用のＩＣ製造の際に使用され、一定の荷重をワイヤに加えた状態で超音波振動をワイヤに印加して摩擦圧接する方式である。一方、熱圧着方式および超音波併用熱圧着方式は、ボールボンディングと呼ばれ、金製のワイヤを用い、一定の荷重と熱、さらに超音波併用の場合は、超音波振動をワイヤに加えて圧接する。
【０００４】
近年、ワイヤボンディング装置においては、超音波方式を利用する方式が一般的であり、キャピラリ先端での振動振幅を安定させるのが、ボンディングの品質を左右する重要なパラメータとなっている。
【０００５】
キャピラリは、ホーンを含むボディングアームの先端に保持されている。このキャピラリには、スプールから引き出されたワイヤが挿通されている。このワイヤは、先端がキャピラリの先端から露呈される。キャピラリの後方には、クランプ機構のクランパが設けられており、ワイヤを切断するときに挟持される。また、キャピラリの先端から左右方向のうちの一方側に一定距離離した位置には、固定のトーチ電極が設けられている。このトーチ電極は、ワイヤの先端に高電圧を付与してワイヤの先端を溶融してボールを形成する。
【０００６】
ボンディングアームは、キャピラリの先端をボンディング対象部位（リード又はパッド）に接近させる接近位置と、これから上方に向けて退避する退避位置との間で移動するとともに、超音波発振器から得られる超音波振動をキャピラリに伝達する。また、ボンディングアームは、ＸＹ座標移動機構に保持されており、キャピラリを二次元的平面内のうちの任意の位置に移動させる。
【０００７】
超音波併用熱圧着方式の場合には、ボンディングステージ上でリード及びパッドが加熱された状態になっている。任意のリードにワイヤを接続するときには、ＸＹ座標移動機構により第１ボンディング点上にボンディングアームを移動する。このとき、トーチ電極の高電圧の付与によりワイヤの先端にボールを形成する。その後、ボンディングアームを接近位置に移動させる。これによって、キャピラリの先端が第１ボンディング点に近接し、ボールが第１ボンディング点に押圧される。この押圧と同時にキャピラリが励振され、熱及び超音波振動の作用によって第１ボンディング点への接合が完了する。
【０００８】
その後、ＸＹ座標移動機構によりボンディングアームは、第２ボンディング点上方に移動する。この間、クランパを開状態にしてワイヤが引き出される。次に、キャピラリを接近位置に移動するとともに、キャピラリを励振して熱及び超音波振動の作用によって第２ボンディング点への接合が完了する。その後は、キャピラリを退避位置に移動する。この移動途中でクランパを閉状態にする。これにより、ワイヤは、キャピラリの先端に一定長さのワイヤを残した状態で切断される。その後、次のボンディング作業の準備としてトーチ電極から高電圧を付与してワイヤの先端にボールを形成することで、一組のパッドとリードとのボンディング作業が完了する。その後は、前述した一連の作業を繰り返し行うことで、ＩＣチップの複数のパッドとこれらに対応するリードとを接合してゆく。
【０００９】
キャピラリは、セラミックスやルビーなどの耐摩耗性の高い材料で作られている。しかし、前述した一連の作業が高速に行われ、この高速な作業中に超音波振動やボールを圧着するときの押圧力がキャピラリの先端に生じるためその先端が摩耗する。このため、長期的にボンディング作業を行った後にキャピラリを交換している。キャピラリは、ボンディングアームの先端に設けた取り付け穴に、先端を下向きにして縦姿勢で挿入され、ネジにより取り付け穴を締め付けることで固定している。交換時には、締め付けネジを緩めて、ボンディングアームから使用済みのキャピラリを抜き取り、代わりに、新品のキャピラリを挿入してボンディングアームに対する位置決めをした後に、ネジを一定のトルクで締め付けることで完了する。この交換作業時は、ボンディングアームに対するキャピラリの位置関係を高精度で取り付ける必要があるため、従来、取り付け治具を用いて行っている（特許文献１，特許文献２）。
【００１０】
特許文献１に記載の取り付け治具（ツール保持手段）は、ボンディングアームの２次元的な移動の範囲内に配設されており、キャピラリを上方から挿入する縦穴をもっている。その縦穴の内部下方には、キャピラリの先端のテーパ面が密接に係合するテーパ面が形成されている。縦穴は、挿入方向に対して平行でかつ所定方向に整列して複数設けられている。取り付け治具は、キャピラリを各縦穴に上方から挿入することで、テーパ面同士が自然に嵌合して、各縦穴の縁からキャピラリ後端までのキャピラリの装着部の出代を一定の長さに管理して保持する。したがって、交換時には、ボンディングアームを下降して取り付け穴にキャピラリの取り付け部を挿入するとともに、ボンディングアームの下面が治具の上面に当接する位置に下降位置を設定しておくことで、ボンディングアームに対するキャピラリの挿入量が一定に決まる。また、特許文献１に記載の発明では、取り付け治具の近傍に、ネジの締め付け及び解除を行う自動式トルクレンチ装置（ツール交換手段）を備えており、交換作業をすべて自動的に行うようにしている。
【００１１】
また、特許文献２に記載のキャピラリ取り付け治具は、一対の本体上・下部を挟持位置と離反位置との間で移動させる洗濯バサミ式の構造になっている。本体下部の内側には、キャピラリを挿入しておくキャピラリ案内部が設けられ、また、本体上部の内側には、キャピラリ案内部から突出するキャピラリ取り付け部にボンディングアームの取り付け穴を挿入した状態でキャピラリの後端をキャピラリ案内部に向けて押す加圧ピンが設けられている。一対の取手を掴んで本体上・下部を離反位置に移動してキャピラリを挿入し、その後にボンディングアームを挿入してから一対の取手を離すことで、キャピラリをキャピラリ案内部に位置決めし、かつボンディングアームの下面がキャピラリ案内部の上面に当接するため、ボンディングアームに対してキャピラリの取り付け位置も位置決めされる。
【特許文献１】特許第３０３４７７４号公報
【特許文献２】特開２００３−１００７９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、キャピラリの先端は、品種ごとで形状が異なる。このため、特許文献１に記載の発明では、キャピラリの先端のテーパ面を位置決めに用いているため、品種の異なるキャピラリを用いる場合、キャピラリの先端のテーパ面に対応するテーパ面を設けた取り付け治具に交換する必要がある。また、取り付け治具が、ワークをボンディングステージに押さえ付ける押さえ部材の外に配置されているため、取り付け治具の位置決めが難しく、精度よく行えない欠点がある。また、ボンディングアームの移動範囲が大きくなり、交換作業に時間がかかる。さらに、ボンディングアームの移動範囲が大きいため高価な移動機構が必要になるとともに、装置自体も大型化する欠点があった。
【００１３】
また、キャピラリの先端の近傍に、固定式のトーチ電極を配しているタイプがある。特許文献２に記載の発明では、固定式のトーチ電極を配するタイプだと、トーチ電極が治具に当接してボンディングアームを治具に挿入することができない欠点があった。
【００１４】
本発明は、斯かる実情に鑑み、形状の異なるキャピラリを用いてもその形状に違いに左右されないキャピラリ取り付け構造を実現でき、しかも、ツール保持部材を置く位置決めが精度良く行え、また、可動又は固定型放電電極（トーチ電極）方式の両方にも対応することができ、さらに迅速にキャピラリ交換作業が行えるワイヤボンディング装置をローコストで提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明では、ボンディング作業の累積時間が予め決めた時間に達したときに交換される交換用のキャピラリを保持するツール保持部材を、ワーク押さえ部材の上面に一体的に設けたものである。ワーク押さえ部材の上面に取り付けたツール保持部材の位置は、移動手段の２次元的な移動の範囲内になっている。ワーク押さえ部材は、ワークをボンディングステージに位置決めするものであるので、高精度に取り付けられている。交換するときには、移動手段によりボンディングアームをツール保持部材の交換位置に移動して新たなキャピラリを取り付ける。
【００１６】
ツール保持手段は、先端がワーク押さえ部材の上面に当接する縦姿勢でキャピラリの先端と後端との間の胴部を保持する保持部と、保持部をワーク押さえ部材の上面から上方に一定距離離した位置で支持する支持部とで構成するが望ましい。こうすると、交換用のキャピラリは、先端がワーク押さえ部材の上面に当接した状態で先端と後端の装着部との間の胴部が保持部で保持されるため、キャピラリの先端の形状に係わらずに、すべてのキャピラリを保持することができる。なお、保持部の保持としては、胴部に嵌合する径の円形の穴や胴部の外周の複数箇所に点当たりとなる形状の穴などを設けて保持するようにするのが好適である。
【００１７】
ボンディングアームに固定のトーチ電極を備えたタイプでは、ツール保持手段にトーチ電極が当たらないようにする必要がある。そこで、ボンディングアームの先端の取り付け部が保持部の上面に当接して新たなキャピラリを取り付ける位置に移動したときに、トーチ電極に当たらないように逃がすための開放部をツール保持部材に設けるのが好適である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のワイヤボンディング装置によれば、ツール保持部材をワーク押さえ部材の上面に一体的に設けたから、ツール保持部材の取り付け位置の精度が向上し、よってボンディングアームにキャピラリを取り付ける作業が確実に行える。また、ツール保持部材をワーク押さえ部材の上面に設けたから、ボンディングアームを交換位置に移動する距離が短くなるため、取り付け作業が迅速に行えるとともに、装置自体のコンパクト化も図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に係るワイヤボンディング装置１０は、図１及び図２に示すように、ボンディングアーム１１、ボンディングヘッド１２、ＸＹ座標移動機構１３、及び、ワーク押さえ機構１４、及び、ワーク供給機構１５を備えている。ＸＹ座標移動機構１３は、ボンディングヘッド１２を二次元の平面内のうちの任意の位置、すなわちＸ・Ｙ方向の座標位置に移動して位置決めをする。この機構としては、直角座標ロボット、円筒座標ロボット、極座標ロボット、及び、関節ロボットなどのロボットのうちのいずれかを用いてもよい。
【００２０】
ボンディングヘッド１２には、ボンディングアーム１１が軸１６を中心に揺動自在に取り付けられている。ボンディングアーム１１は、揺動部材１７、揺動部材１７の先端に取り付けられるホーン１８、及び、ホーン１８の先端に垂直に取り付けられるキャピラリ１９とで構成されている。揺動部材１７は、ボンディングヘッド１２に固定された軸１６を中心に、キャピラリ１９の先端をボンディング対象部位（リード又はパッド）に接近させる接近位置と、これから上方に向けて退避する第１退避位置との間で移動するとともに、交換時には、キャピラリ１９を第１退避位置よりもさらに上方に向けて退避させた第２退避位置に移動する。この移動は、回転運動を往復角運動に変換するカム機構やリニアモータなどを利用した周知の揺動機構３３により行われる。また、ホーン１８は、超音波発振器２０から得られる超音波振動をキャピラリ１９に伝達する。なお、ボンディングアーム１１の第１退避位置は、ボンディング作業中に移動する退避位置である。
【００２１】
キャピラリ１９は、貫通孔を有する円柱の先端部（結合作業部）を先すぼまり状とした形状で形成されている。キャピラリ１９の後端には装着部が設けられており、装着部は、ボンディングアーム１１の先端に設けた取り付け部２１に着脱自在に取り付けられている。貫通孔には、キャピラリ１９の先端から露呈するように、スプール２２から導出されたワイヤ２３が挿通される。ワイヤ２３は、金やアルミニウムなどの導電性の材料で形成されている。
【００２２】
スプール２２は、ボンディングヘッド１２に固定されているブラケット２４に取付けられている。スプール２２とキャピラリ１９との間には、ブラケット２４に取り付けられたワイヤガイド板２５、ワイヤ２３に所定のテンションを与えるエアーテンション部２６、及び、クランパ２７とが設けられている。クランパ２７は、ワイヤ２３をクランプする閉位置とクランプを解除する開位置との間で移動自在になっており、ワイヤ２３を引き出すときには開位置に、また、ワイヤ２３を切断するときには閉位置に移動する。
【００２３】
ワーク押さえ機構１４は、ワーク押さえ部材３０と、ワーク押さえ固定台３１，３２とで構成されており、これらはボンディグステージに配されている。ボンディグステージは、ＸＹ座標移動機構１３によりボンディングアーム１１の先端が移動する２次元的な範囲内に設けられている。ワーク押さえ部材３０には、キャピラリ１９が入り込む開口３４が設けられており、この開口３４を通してボンディング作業が行われる。ワーク押さえ部材３０には、前記開口３４の他に、押さえ突起３５が下方に向けて設けられている。ワーク押さえ部材３０は、ワーク３６を押さえる押さえ位置とこれから上方に退避する退避位置との間でワーク押さえ固定台３１，３２に対して昇降自在に設けられており、ボンディングステージにワーク３６がセットされた後に押さえ位置に移動してワーク３６を押さえてワーク３６を高さ方向で位置決めする。
【００２４】
ワーク３６は、リードフレームにＩＣチップを搭載したものである。ＩＣチップを搭載したリードフレームは、位置決めをした状態でキャリア（パレット）３７に載置されている。キャリア３７は、一対のレール３８，３９により両端がガイドされながらＸ方向のうちの一方向（搬送方向）に向けて図示していない搬送手段により搬送され、図示していない位置決め手段によりボンディングステージのうちのＸＹ方向に対する位置に位置決めされ、ＩＣチップ周辺が開口３４から露呈される。
【００２５】
ボンディングステージには、キャリア３７を介してリードフレームを加熱するヒータプレート４０と、ヒータプレート４０を加熱する加熱手段４１とが配されている。また、図３に示すように、キャピラリ１９の先端の近傍には、固定のトーチ電極４２が設けられている。このトーチ電極４２は、ボンディングアーム１１と一緒に移動する。トーチ電極４２からワイヤ２３の先端に高電圧を付与すると、ワイヤ２３の先端が溶融してボールが作られる。
【００２６】
ワーク３６は、ヒータプレート４０により加熱された状態でボンディングステージに位置決めされている。ワイヤ２３の先端には、トーチ電極４２から高電圧が付与されてボールが作られている。ボンディングステージにワーク３６を位置決めした後に、ＸＹ座標移動機構１３の作動によりキャピラリ１９の先端が第１ボンディング点（ＩＣチップのパッド上の位置）の上方に移動され、そして、ボンディングアーム１１を第１退避位置から接近位置に移動してボールを第１ボンディング点に圧接すると同時に、超音波振動をキャピラリ１９に付与して超音波振動と熱とでワイヤ２３の先端を第１ボンディング点に接続する。
【００２７】
第１ボンディング点への接続完了後には、ボンディングアーム１１を第１退避位置に移動し、その後にＸＹ座標移動機構１３の移動によりキャピラリ１９が第２ボンディング点（リード上の位置）の上方に移動される。この間、クランパ２７を開位置にして所定のループコントロールに従ってボンディングアーム１１を移動させることでワイヤ２３を安定したループで引き出すことができる。その後、ボンディングアーム１１を接近位置に移動する。このとき、第１ボンディング点への接続と同じに超音波振動と熱とでワイヤ２３を変形させて、ワイヤ２３を第２ボンディング点に接合させるためのステッチボンドと、次のステップでテイルを確保するためのテイルボンドを形成する。
【００２８】
第２ボンディング点に接合後、ボンディングアーム１１を第１退避位置に移動させる途中でクランパ２７を閉位置に移動する。このとき、キャピラリ１９の先端に一定の長さのテイルが確保される。クランパ２７を閉位置に移動した後にボンディングアーム１１の移動が継続されることにより、テイルボンドの部分からワイヤ２３を引きちぎる。これにより、一組のパッド及びリードの接続が完了する。以後、ＩＣチップに設けられた各パッドとこれらに対応して配設された各リードについて上記の一連の動作が繰り返される。
【００２９】
その後は、ワーク押さえ部材３０を押さえ位置から退避位置に移動し、ＩＣチップの１ピッチ分だけ搬送手段がキャリア３７を搬送方向に搬送して位置決め手段によりキャリア３７をボンディングステージに位置決めする。そして、位置決め後に再びワーク押さえ部材３０を押さえ位置に移動してワーク３６を押さえて高さ方向での位置決めをする。その後は、前述したと同じに新たにセットされたＩＣチップに対してボンディング作業を行う。
【００３０】
なお、ボンディングアーム１１には、ＸＹ座標移動機構１３の移動可能範囲、特にボンディング部位を監視するための撮像手段が設けられている。この撮像手段から得られる画像信号は認識手段に取り込まれ、ここでボンディング部位が検出される。この検出信号は制御手段に取り込まれる。制御手段は、検知信号に基づいて、ＸＹ座標移動機構１３、及び、揺動機構３３などの動作を制御するとともに、ワーク押さえ機構１４，搬送手段、及び位置決め手段などの動作も統括的に制御する。ここで、本発明の移動手段は、ＸＹ座標移動機構１３、揺動機構３３、及び、制御手段などに相当する。
【００３１】
ワーク押さえ部材３０は、押さえ突起３５でＩＣチップをリードフレームに向けて押しつけてワーク３６を位置決めして固定する。ＩＣチップやリードフレームには、形状の異なる品種がある。形状の異なるＩＣチップを搭載したリードフレームを用いる場合には、ＩＣチップ又はリードフレームの形状に対応する押さえ突起を有するワーク押さえ部材に交換する必要がある。この交換時にワーク押さえ固定台３１，３２に対して高精度に取り付けることができるように、図４に示すように、ワーク押さえ部材３０には複数の位置決め孔４５、４６が、また、ワーク押さえ固定台３１には、前記複数の位置決め孔４５，４６に各々嵌合する位置決め突起４７，４８がそれぞれ形成されている。ところで、図面には記載がないが、他方のワーク押さえ固定台３２にも位置決め孔４５，４６が形成されている。なお、ワーク押さえ部材３０に位置決め孔４５、４６を、ワーク押さえ固定台３１に位置決め突起４７，４８をそれぞれ設けているが、位置決め孔４５，４６と位置決め突起４７，４８とを逆に設けてもよい。
【００３２】
ワーク押さえ部材３０を交換するときには、複数のガイドポスト５０〜５３から取り外す。これらのガイドポスト５０〜５３は、一端がワークワーク押さえ固定台３１，３２に固定されており、他端には大径の頭部が形成されており、先端と後端との間のガイド部でワーク押さえ部材３０を昇降自在にガイドする。ガイドポスト５０〜５３から大径頭部を取り外してワーク押さえ部材３０をガイドポスト５０〜５３から取り外し、品種に応じたワーク押さえ部材に設けたガイドブッシュをガイドポスト５０〜５３に挿入する。このとき、位置決め孔４５，４６を位置決め突起４７，４８に嵌合させることでワーク押さえ部材３０をワーク押さえ固定台３１，３２の所定位置に位置決めすることができる。その後は、大径頭部をガイドポスト５０〜５３の後端に取り付けることで交換作業が完了する。なお、品種の異なるリードフレームに応じてキャリア３７も変更する場合には、キャリア３７の底面に接触する位置にヒータプレート４０の高さが調整される。
【００３３】
ワーク押さえ部材３０は、ワーク押さえ固定台３１，３２に対して押さえ位置と退避位置との間で昇降する。品種ごとで押さえ突起３５の形状が異なるワーク押さえ部材を取り付けた場合、押さえ位置に関しては品種に応じた高さ位置に変更されるのに対し、退避位置に関しては、ワーク押さえ部材３０の上面３０ａまでの高さ位置（絶対位置）が変わらないようにワーク押さえ部材３０の形状が予め決められている。
【００３４】
キャピラリ１９は、先端の摩耗などのために、ボンディング作業の累積時間が予め決めた時間を経過したときに交換される。この交換作業を簡便に行うために、ワーク押さえ部材３０の上面３０ａには、ツール保持部材６０が一体的に形成されている。なお、ツール保持部材６０をワーク押さえ部材３０とは別部材にしてワーク押さえ部材３０の上面３０ａに位置決めピンなどで位置決めしてからボルトなどの締結部材で取り付けて一体的に構成にしもよい。
【００３５】
ツール保持部材６０は、交換位置６１（図１参照）に取り付けられている。交換位置６１は、ワーク押さえ部材３０の上面３０ａで、かつＸＹ座標移動機構１３によりボンディングアーム１１が移動可能な範囲内になっている。このツール保持部材６０は、図５に示すように、交換用のキャピラリ１９を保持する部材であり、キャピラリ１９のうちのテーパ面を含む先端部６５と後端の装着部６６との間の胴部６４を保持する保持部６２と、保持部６２を上面から一定距離離した位置に支持する支持部６３とで構成された逆Ｌ字状の形状をしている。保持部６２には、胴部６４に嵌合する穴６７が形成されており、穴６７にはキャピラリ１９が上方から挿入される。この穴６７の中心が交換位置のうちのＸＹ方向での基準位置になる。
【００３６】
キャピラリ１９は、胴部６４及び装着部６６が一定の径の円筒状に形成されている。キャピラリ１９は、保持部６２の穴６７に先端から挿入されることで、先端６５ａがワーク押さえ部材３０の上面３０ａに当接した状態で保持される。これにより、キャピラリ１９は、保持部６２の上面６２ａから後端が所定の長さ分だけ露呈する。この露呈した部分が装着部６６になる。キャピラリ１９は、ワイヤ２３の材質に応じて異なる材質及び形状のものが複数種類用意されている。すべてのキャピラリ１９は、装着部６６の径、及び先端６５ａから装着部６６までの長さが同じになっている。よって、キャピラリ１９の品種に係わらず、ツール保持部材６０は、ワーク押さえ部材３０の上面３０ａから保持部６２の上面６２ａまでの高さ方向の長さＨが一定になっている。
【００３７】
キャピラリ１９は、ホーン１８の先端に設けた取り付け部２１に締結部材により固定されている。取り付け部２１は、図６に示すように、キャピラリ１９の装着部６６を挟み込む一対の挟持片７１，７２と、締結部材を構成するボルト７０とで構成されている。一対の挟持片７１，７２には、対向する面に装着部６６を挟持する断面略円弧の凹部７３，７４がそれぞれ形成されている。キャピラリ１９は、ボルト７０の締め付けによって一対の挟持片７１，７２で挟み込まれて取り付け部２１に固定される。このときの締め付けは、一定のトルクに管理されている。
【００３８】
新たなキャピラリ１９を取り付けるときには、図７に示すように、取り付け部２１を保持部６２の上面６２ａに当接して行う。取り付け部２１にキャピラリ１９を取り付けるときには、上面６２ａが交換位置のうちの高さ方向での基準位置になる。また、支持部６３は、保持部６２のうちの穴６７を挟んだ一方側に設けられている。この一方側は、取り付け部２１が保持部６２の上面６２ａに当接したときに位置するトーチ電極４２とは逆側にあたる。すなわち、保持部６２のうちの穴６７を挟んだ他方側には、支持部６３がないため開放された開放部８０が設けられている。この開放部８０をツール保持部材６０に設けたことにより、取り付け部２１が保持部６２の上面６２ａに当接する位置にボンディングアーム１１を移動したときに、トーチ電極４２がツール保持部材６０に当接する不都合を確実に解消することができる。
【００３９】
キャピラリ交換時には、揺動機構３３の作動によりボンディングアーム１１が第２退避位置に移動する。これにより、キャピラリ１９がワーク押さえ部材３０の開口３４から抜け出てワーク押さえ部材３０からさらに上方に退避した位置に移動する。その後、ＸＹ座標移動機構１３の移動により予め決められた取り外し位置に移動され、ここで、ボルト７０を緩めて使用済みのキャピラリ１９を取り付け部２１から取り外す。
【００４０】
なお、ワーク押さえ部材３０の上面３０ａでかつツール保持部材６０を設けた位置とは異なる位置に、使用済みのキャピラリ１９を挿入するための回収用保持部材を設けてもよい。この場合、回収用保持部材に使用済みキャピラリ１９を上方から挿入する穴を設け、この穴をキャピラリ１９の径よりもわずかに小さい径で形成することで、ボルト７０を緩めた後に、ボンディングアーム１１を上方に退避させれば使用済みのキャピラリ１９が回収用保持部材に残留するから、取り外し作業が簡便になる。
【００４１】
使用済みキャピラリ１９を取り外し後に、制御盤などに設けた交換位置スタートボタンの操作、又は操作部からの手動操作に応答してＸＹ座標移動機構１３が移動してボンディングアーム１１がＸＹ座標位置における交換位置に移動する。これにより、取り付け部２１がツール保持部材６０の上方に位置する。その後、揺動機構３３の作動よりボンディングアーム１１が接近位置に向けて移動する。このとき、ボンディングアーム１１の取り付け部２１が保持部６２の上面６２ａに当接し、それにて移動が停止される。これにより、取り付け部２１に新たなキャピラリ１９の装着部６６が挿入される。その後、ボルト７０を一定のトルクで締め付けることで、取り付け部２１に対してキャピラリ１９を高精度な位置決めで固定することができる。
【００４２】
なお、取り付け部２１が上面６２ａに当接したときに揺動機構３３の動作を止める制御としては、新たに検知手段を設け、その検知手段でボンディングアーム１１が上面６２ａに当接することを検知することに応答して揺動機構３３を構成する駆動源の駆動を止める制御としてもよいし、揺動機構３３の駆動源をパルスモータとし、その回転量に応じたパルス信号を出力するエンコーダからパルス信号が得られなくなった時点で停止する制御としてもよい。
【００４３】
また、キャピラリ交換作業としては、ワイヤボンディング装置がボンディング作業を開始して、そのボンディング作業の累積時間が予め設定した所定時間に到達した場合に、自動的にボンディング作業を停止してボンディングアーム１１を、取り外し位置を経由して交換位置まで移動的に移動させるようにしてもよいし、そのボンディング作業の累積時間が予め設定した所定時間に到達した場合に、交換時間である旨を外部に警告表示して、手動操作に切り替えて交換作業を促すように構成してもよい。
【００４４】
さらに、上記各実施形態では、ワーク３６を保持するキャリア３７を、位置決め手段によりボンディングステージに対してＸＹ方向で位置決めし、ワーク押さえ部材３０を押さえ位置に移動することでワーク３６をワーク押さえ固定台３１，３２との間で押さえてワーク３６をＺ方向（高さ方向）で位置決めするようにしているが、本発明ではこれに限らず、ワーク押さえ部材３０のみでワーク３６をＸＹＺ方向で位置決めするにように構成してもよい。
【００４５】
また、上記実施形態では、ワイヤ２３の先端にボールを作るボールボンディング方式について説明しているが、本発明ではこれに限らず、ボールを作る過程の無いウェィジボンディング方式でも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明を実施したワイヤボンディング装置の概略を示す平面図である。
【図２】図１で説明したワイヤボンディング装置の概略を示す側面図であり、一部を破断して示している。
【図３】図１で説明したワイヤボンディング装置の概略を示す正面図であり、一部を破断して示している。
【図４】ワーク押さえ部材とワーク押さえ固定台とに設けた位置決め突起と位置決め孔とを示す断面図である。
【図５】ワーク押さえ部材の上面に設けたツール保持部材を示す断面図である。
【図６】ボンディングアームの先端に設けた取り付け部を示す平面図である。
【図７】取り付け部をツール保持部材の基準位置に当接して新たなキャピラリを取り付ける状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４７】
１１  ボンディングアーム
１２  ボンディングヘッド
１３  ＸＹ座標移動機構
１９  キャピラリ
２１  取り付け部
３０  ワーク押さえ部材
４２  トート電極
６０  ツール保持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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